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Die Erfindung bezieht sich auf Druckfittings für Leitungen,
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die mit einem herkömmlichen aufgeweiteten Fitting zusammen verwendet
werden können.
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Das bekannte aufgeweitete Fitting findet allgemein Anwendung in Leitungssystemen,
insbesondere solchen, die Weichmetallleitungen wie Kupferrohr verwenden, und man
benutzt ein Aufweitewerkzeug zur Bildung eines ringförmigen Flansches an dem Ende
der Leitung, das mittels einer Gewindemutter passend zu auf dem Verbinder gebildeten
Gewinden mit einer auf dem Verbinder gebildeten konischen Oberfläche in Metall-
zuveta berührung gehalten wird.
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Während aufgeweitete Fittings allgemein für zahlreiche Inntal lationsarten
verwendet werden, ist jedoch die Bildung des Flansches mühevoll und zeitraubend
und muß sorgfältig durchgeführt werden, wenn eine strömung smi tteldichte Verbindung
erzielt werden soll. Es wird bei Ausbildung des aufgeweiteten Flansches mit Handwerkzeugen
am Aufstellungsort eine beträchtliche Geschicklichkeit von dem Bedienungsmann verlangt,
und es ist schwierig, auf begrenztem Raum aufgeweitete Flansche auszubilden.
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Außerdem ist, da der aufgeweitete Flansch die auf dem mit ihm zusammenwirkenden
Verbinderfitting gebildete, konische Dichtungsfläche überlappt, in Installationen,
wo zwei koaxial miteinander fluchtende aufgeweitete Leitungen durch eine herkörnmliche
Kupplung oder ein T-Stück miteinander verbunden werden,
der Abstand
zwischen den Enden der Leitungen geringer als die eigentliche axiale Länge der Kupplung
oder des T-Stücks, und es treten bei der Installation desselben und bei der Verhinderung
einer Querverschraubung der Muttern Schwierigkeiten auf.
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Während Leitungsfittings zur Verwendung bei herkömmlichen aufgeweiteten
Verbindern in Vorschlag gebracht worden sind, die keine aufgeweitete Oberfläche
auf der Leitung verwenden, wie in dem US-Patent 2,930,635 gezeigt, verlangen doch
derartige bekannte Einrichtungen die Verwendung eines auf der Leitung gelagerten,
zusammenziehbaren Sperringes, der darauf nicht frei axial einstellbar ist, und es
bleiben die oben beschriebenen Schwierigkeiten hinsichtlich des Spielraums bestehen,
wenn ein Fitting dieser Art ohne Aufweitung zur Verbindung eines Paars miteinander
fluchtender Leitungen benutzt wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Erzeugung eines Druckfittings
für Metalleitungen, welches keine Verformung des Leitungsendes verlangt, jedoch
eine Befestigung der Leitung an einem herkömmlichen aufgeweiteten Fittingverbinder
bei Verwendung einer Metall- zu Metalldichtung gestattet.
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Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines
Druckfittings zur Verwendung bei einem herkömmlichen aufgeweiteten Verbinder, bei
dein das Fitting sich vor der Befestigung nicht über das Ende der Leitung hinauserstreckt
und vor der Verbindung miteinander kein Abschnitt des Fittings den Verbinder
überlagert
oder auf ihn heraufgeschoben ist.
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Die Erfindung verfolgt ferner den Zweck der Schaffung einer Fittingverbindung
ohne Aufweitung für Leitungen, bei der ein Zusammenbau mit einem herkömmlichen aufgeweiteten
Verbinder möglich ist und innerhalb des gesamten Fittings eine Metall- zu-#etalldichtung
auftritt und keinerlei nichtmetallische Bestandteile zur Anwendung kommen.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht in der Schaffung eines
Rohrfictings ohne Aufweitung zur Verbindung mit einem herkörnitlichen aufgeweiteten
Verbinder, bei der das Fitting einen zusammenziehbaren Sperring mit einem Scharnierwandabschnitt
verwendet und eine unrichtige Ausrichtung des Ringes innerhalb der Druckmutter den
Zusammenbau des Fittings mit dem Verbinder verhindert.
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Bei Durchführung der Erfindung verwendet das Rohrfitting ohne Aufweitung
nur einen radial zusammenziehbaren ringförmigen Sperring und eine Druckmutter. Die
Druckmutter arbeitet mit Gewinden zur Zusammenwirkung mit den Gewinden eines herkömmlicher,
aufgeweiteten Verbindes, und die Bohrung der Mutter enthält einen Abschnitt zur
Aufnahme des Sperringes, sowie einen Abschnitt von vermindertem Durchmesser, welcher
das Rohr in enger Anlage aufnimmt. Nach dem Aufbringen der Mutter wird auf das Rohrende
ein ringförmiger Sperrring gleitend aufgebracht, und dieser Sperring enthält einen
Hauptkörperabschnitt mit einem Mindestdurchmesser, der leicht größer ist als der
Durchmesser des Rohres, und einen dünnwandigen Scharnierabschnitt, der in einen
Dichtungsbereich mit wenigstens einer ringförrnia#en Lippe oder Rippe ausläuft,
die radial einer Nockenfläcne
gegenüberliegt, welche mit einer auf
der Druckmutter gebildeten Nockenfläche zusammenarbeitet. Der Sperring ist ebenso
mit einer konischen Dichtungsfläche zur Zusammenwirkung mit dem Verbinder ausgestattet,
deren Winkel komplementär zu der auf der Fittingverbindernase begrenzten Dichtungsfläche
ist.
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Im Gebrauch wird das Ende des Rohres angrenzend an das Ende des aufgeweiteten
Verbinderfittings und in Fluchtlage mit diesem angeordnet, nachdem die Mutter und
der Sperring darauf in Stellung gebracht worden sind. Das Aufschrauben der Mutter
auf die Gewinde des Verbinders bringt zunächst die konische Oberfläche des Sperrrings
mit der Nasenfläche des Verbinders in Eingriff, und d#s fortgesetzte Drehen und
die axiale Verschiebung der Mutter drückt den Dichtungsbereich des Sperrings zusammen
und zieht denselben zusammen, was ein Einbetten der ringförmigen Lippe in das Rohr
in Dichtbeziehung mit diesem zur Folge hat.
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Da die Mutter und der Sperring anfänglich auf dem Rohr "hinter" dem
Rohrende angeordnet werden können, können die Fittings gemäß der Erfindung in starren
Leitungssystemen benutzt werden, um tungen mit herkömmlichen aufgeweiteten Kupplungen
und T-Stücken miteinander zu verbinden, bei denen kein Biegen der Leitungen erforderlich
ist, um das aufgeweitete Fitting zu installieren. Die Länge des aufgeweiteten Fittings
ist etwas geringer als die Länge, die die gegenüberliegenden Enden der miteinander
fluchtenden Leitungen voneinander trennt, und die Kupplung oder das T-Stück braucht
lediglich mit den Leitungen ausgerichtet und die Druckmuttern darauf aufgeschraubt
zu werden, da die Zusainmenwirkung des
Sperrings mit der Nasenoberfläche
des aufgeweiteten Fittings lediglich während des Anziehens der Mutter stattfindet.
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Die obigen Vorzüge und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt
durch ein gemäß der Erfindung konstruiertes Fitting beim anfänglichen Aufschrauben
der Mutter auf einen aufgeweiteten Verbinder und vor dem Zusammendrü#ken des Sperrings,
Fig. 2 eine Ansicht bei Darstellung der oberen Hälfte im Schnitt zur Erläuterung
der Beziehung des Fittings und des Verbinders gemäß der Erfindung bei Beendigung
des Zusammenbaus des Fittings und des Verbinders, und Fig. 3 eine Darstellung teilweise
im Schnitt zur Erläuterung der Beziehung der Bestandteile zur Verhinderung des Zusammenbausdes
Fittings, falls der Sperring nicht richtig auf die Leitung aufgebracht ist.
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Das Rohrfitting ohne Aufweitung gemäß der Erfindung wird allgemein
bei 10 gezeigt und ist geeignet, mit einem herkömmllchen aufgeweiteten Verbinder,
der allgemein bei 12 dargestellt ist, verbunden zu werden.
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Der Verbinder 12 enthält einen rohrförmigen Körper 14 mit einer
koaxialen
zylindrischen Bohrung 16. Der Körper 14 kann eine vollausgebildete Gestalt verschiedener
Art haben, wie beispielsweise die eines Krümmers, eint Anzahl Auslässe, eines T-Stücks,
einer Kupplung mit identischen Gewinden und an gegenüberliegenden Enden ausgebildeten
Nasenflächen oder die Form irgendeines anderen herkömmlichen aufgeweiteten Fittings.
Das herkömmliche aufgeweitete Fitting enthält im allgemeinen einen sechseckigen
Abschnitt 18 zum Eingriff eines Schraubenschlüssels, und das Nasenende ist bei 20
ausgebildet.
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Das Naseflende enthält eine konische Nasenoberfläche 22, die Ba Winkel
von 370 ausgebildet ist und mit der Rohraufweitung In einer herkömmlichen aufgeweiteten
Verbindung eine Dichtungsfläche bildet, und der Verbinder verwendet Außengewinde
24 zur Aufnahme der Gewinde der Druckmutter des Rohrfittings.
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Das Rohr oder die Leitung 26 besteht aus Metall, und zwar Kupfer,
Aluminium oder Stahl, und enthält ein viereckiges Ende 28, eine zylindrische Außenfläche
30 und eine Bohrung 32. Wie aus der Zsichnung ersichtlich, ist der Durchmesser der
Bohrung 32 normalerweise identisch mit der Verbinderbohrung 16.
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Das Fitting 10 besteht aus, zwei Bestandteilen, der Druckmutter 34
und dem radial zusammenziehbaren Sperring 36. Die Druckmutter 34 ist von ringförmiger
Gestalt, außen mit sechseckig angeordneten Abflachungen für einen Schraubenschlüssel
versehen, sowie mit einer Innenbohrung mit drei getrennten Abschnitten. Die Mutterbohrung
enthält drei Innengewinde 38, die zur Zusammenwirkung mit den Verbindergewinden
24
geeignet sind, und der mittlere Abschnitt der Mutterbohrung enthält einen Abschnitt
40 zur Aufnahme eines zylindrischen Sperringes, dieser Abschnitt geht in einen Bohrungsabschnitt
42 von vermindertem Durchmesser über, und zwar von einem Durchmesser, der nur leicht
größer ist als derjenige der Rohroberfläche 30. Der mittlere Abschnitt 40 enthält
eine konische Nockenfläche 44, die in einer Richtung auf dem Bohrungsabschnitt 42
zu konvergiert, um den Sperring zusammenzudrücken, was im Anschluß hieran zu beschreiben
ist.
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Der ringförmige Sperring 36 ist aus Metall gebildet, allgemein von
größerer Härte als derjenigen des Rohres 26, und der Sperring enthält einen zylindrischen
Hauptabschnitt 46, der die maximale Wanddicke des Sperringes definiert, und ist
nach innen von der zylindrischen Oberfläche 48 begrenzt, deren Durchmesser größer
ist als der Rohrdurchmesser 30. Der Sprengringkörper 46 enthält auch eine zylindrische
Dichtungsfläche 50, die in einem Winkel von 370 komplementär zu der Winkelbeziehung
der Verbindernasenfläche 22 angeordnet ist.
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Der Sperring 36 ist bei 52 ausgenommen, um einen Scharnierwandabschnitt
54 von erheblich verminderter radialer Wandabmessung im Vergleich zu dem Sperringkörper
46 zu bilden, und das innere Ende des Scharnierwandabschnitts 54 ist mit einem Dichtung;abschnitt
56 versehen, der einen zylindrischen Innendurchmesser 58 aufweist. Auf dem Dichtungsabschnitt
56 sind zwei ringförmige radial nach innen vorspringende Lippen oder Kämme 60 gebildet,
die sich von in Oberfläche 58 forterstrecken, und diese Lippen sind mit einer
scharfen
Innenkante zur Erleichterung des Einbettens in das Rohr 26 versehen. Der Dichtungsabschnitt
56 enthält außerdem eine konische Nockenfläche 62, und zwar den Lippen oder Kämmen
60 radial gegenüberliegend.
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Zur Verbindung des Rohres 26 mit dem Verbinder 12 ist es lediglich
erforderlich, das Rohr auf die gewünschte Länge zu schneiden, um das viereckige
Ende 28 zu bilden. Es ist darauf hinzuweisen, daß es für den Betrieb des Fittings
gemäß der Erfindung nicht kritisch ist, daß das Ende 28 lotrecht zur Achse des Rohres
oder parallel zu dem Verbinderende 20 liegt, da an dem Rohrende keine Abdichtung
stattfindet. Die Tatsache, daß an diesem Ort keine Abdichtung stattfindet, gestattet
die Verwendung des Fittings gemäß der Erfindung bei Rohren, welche unter Umständen
Grate oder Verformungen am Rohrende aufweisen, und die sekundären Arbeitsgänge und
die Reinigung des Rohrendes sind nicht so kritisch wie bei bekannten Fittings ohne
Aufweitunq.
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Nachdem einmal das Rohr 26 auf die gewünschte Länge geschnitten worden
ist, werden die Mutter 34 und der Sperring 36 gleitend über das Rohr geschoben.
Da der Mindestdurchmesser der Mutter, wie durch den Bohrungsabschnitt 42 festgelegt,
größer ist als der Durchmesser 30 der Rohroberfläche, und da der Mindestdurchmesser
des Sperrings 36, wie durch die Kanten der Lippen 60 festgelegt, auch größer ist
als der Durchmesser des Rohres 30, können sowohl die Mutter und auch der Sperring
auf dem Rohr 26 reichlich "hinter" dem Ende 28 zurück in Stellung gebracht werden,
so daß bei Ausrichtung des Rohres
26 mit dem Verbinder 12 weder
die Mutter noch der Sperring irgendwelche Schwierigkeiten hinsichtlich des Spielraum
oder beim Zusammenbau verursachen. Dies Merkmal der Erfindung ist von Bedeutung,
wenn das Fitting bei starr gelagerten Leitungssystemen verwendet wird, da es eine
koaxiale Ausrichtung des Verbinders mit dem Rohr 26 gestattet, ohne das Rohr zu
biegen. Wenn z. B. ein Paar Leitungen 26 starr gelagert ist, oder wenn es erwünscht
ist, ein T-Fitting in eine vorhandene Leitungsführung einzubauen, dann kann der
Verbinder entweder in Form einer Kupplung oder eines T-Stücks direkt mit dem Rohr
ausgerichtet werden, solange der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Rohrenden
28 leicht größer ist als die Länge des Verbinders. Der Einbau herkömmlicher aufgeweiteter
Fittings in starre Leitungsanlagen ist schwierig, und zwar wegen der radialen Überlappung
der Verbindernasenfläche und des aufgeweiteten Abschnitts der Leitung, was ein Biegen
der Leitung erforderlich macht, um sie auf der Verbindernase anzuordnen, und eine
derartige Ausrichtung führt häufig zu einer Querverschraubung der Druckmutter.
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Wenn einmal das Rohr 26 und der Verbinder 12 miteinander ausgerichtet
sind, dann wird die Mutter 34 in Richtung auf den Verbinder zu gleitend auf dem
Rohr entlanggeschoben, bis die Gewinde 38 die Verbindergewinde 24 erfassen. Diese
Bewegung der Mutter veranlaßt die Noclsenfläche 44, die Sperringnockenfläche 62
zu erfassen und zu den Sperring innerhalb des Mutte:;bohrungsabschnitts 40 feststellen
zu und den Sperring mit der Mutter auf dem Rohr entlançDewegen. Beim Aufschrauben
der Mutter auf die Gewinde 24 erfaßt die Sperringoberfläche 50 der. Verbindernasenabschnitt
22 und zentriert sich selbst darauf Beim Drohen der Druckmutter 34 und ihrer axialen
Bewegung
nach links relativ zu dem Rohr 20 (Fig. 1) biegt die Mutternockenfläche
44 den Sperringdichtungsabschnitt 56 radial nach innen durch, und zwar infolge der
Scharnierwirkung, die in der Sperringwand 54 auftritt, und beim vollständigen Anziehen
der Mutter betten sich die Lippen vollständig in das Rohr 26 ein, wie in Fig. 2
gezeigt.
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Der vollständige Zusammenbau zwischen dem Fitting ohne Aufweitung
und dem Verbinder 12 wird in Fig. 2 gezeigt, und es ist infolge der Zusammenwirkung
der Oberfläche 50 mit der Verbinderoberfläche 22 und der Einbettung der Lippen 60
in das Rohr 26 eine Metallzu--Metalldic#tungsberührung zwischen dem Rohr und dem
Verbinder hergestellt, und da in dem Fitting kein elastomeres Material verwendet
wird, ist das Fitting in der Lage, hohen Temperaturen ohne Verschlechterung zu widerstehen.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, das die axiale Länge des Sperrings 36
im wesentlichen identisch ist mit der axialen Länge des Mittelbohrungsabschnitts
40 der Druckmutter. Diese Beziehung in den Abmessungen ermöglicht den Zusammenbau
der Fittingkomponente in der oben beschriebenen Weise, und falls der Sperring 36
versehentlich in umgekehrter Stellung auf dem Rohr 26 angebracht werden sollte,
wie in Fig. 3 gezeigt, dann verhindert die Berührung zwischen dem Sperringkörper
46 und der Mutteroberfläche 44 und zwischen dem Dichtungsabschnitt 56 und der Verbinderoberfläche
22 den passenden Eingriff der Verbinder- und Muttergewinde miteinander (Fig. 3),
was dem Benutzer sofort anzeigt, daß der Sperring nicht richtig auf dem Rohr angeordnet
worden ist, und dies Merkmal der Erfindung macht das Fitting "narrensicher" hinsichtlich
des Zusammenbaus
mit einem herkömmlichen Verbinder mit einer Aufweitunc;
von 370.
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Es wird in Betracht gezogen, daß für Fachleute auf diesem Gebiet verschiedene
Abwandlungen des Erfindungsgedankens möglich sind, ohne vom Gedanken und Bereich
der Erfindung abzuweichen.