DE3122179A1 - Rohrkupplung - Google Patents

Description

LUCAS INDUSTRIES LIMITED Birmingham, B19 2XF, Großbri tannien.

Rohrkupplung

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung, insbesondere eine Rohrkupplung mit einer Mutter, in der vormontiert sind: eine ein Rohr greifende Spannhülse, eine Druckscheibe (oder Stützglied) und ein Stützring (oder Antiextrusionsscheibe), der bei Gebrauch an einem O-Ring anliegt, der eine Abdichtung zwischen dem Rohr und einem Anschlusstück herbeiführt, mit dem die Mutter in Eingriff steht.

In der GB-PS 1 522 203 wurde vorgeschlagen, eine solche Rohrkupplung vorzusehen und die Anordnung aus Spannhülse, Stützglied und Antiextrusionsscheibe in der Mutter dadurch zu halten, dass das Stützglied mit einem elastisch verformbaren Flansch versehen ist, der den Aussenumfang des Stützglieds umgibt und thermisch hiermit verbunden ist. In seinem entspannten Zustand ist der Aussendurchmesser des elastisch verformbaren ümfangsflansch etwa gleich dem Grunddurchmesser des Gewindeabschnitts der Bohrung der Mutter. Die Antiextrusionsscheibe ist ebenfalls mit dem

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Stützglied verbunden. Bei der Herstellung der Anordnung wird die Spannhülse in die Bohrung der Mutter gesetzt und das Stützglied die Bohrung hinabbewegt. Während dieses Zustande wird der elastisch verformbare Umfangsflansch so nach innen verformt, dass er sich an den Gewindespitzen des Gewindeabschnitts der Mutter vorbeibewegen kann. Die obige Ausführungsform hat den Nachteil einer verhältnismässig teueren Herstellung, da der verformbare Flansch mit dem Umfang des Stützglieds thermisch verbunden werden muss. Zusätzlich besteht die Gefahr, dass beim Drücken der Anordnung aus Stützglied, Flansch und Antiextrusionsscheibe längs der Mutter etwas Material des Flanschs abgerieben wird, so dass Teilchen erzeugt werden, die schliesslich die Abdichtungswirkung der Kupplung beeinträchtigen könnten.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Rohrkupplung, die diesen Nachteil vermeidet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Bei einer stark bevorzugten Ausführungsform ist der Ring zur Erleichterung seines Einpassens axial geschlitzt und hat die Form eines Rings mit einer inneren Rippe zum Eingriff in die Ringnut und mit einem sich nach aussen erstreckenden Widerhakenabschnitt.

Mit der obigen Konstruktionsform wird der Ring in die Bohrung der Mutter eingesetzt. Danach werden Spannhülse, das Stützglied und die Antiextrusionsscheibe in die Mutter eingesetzt, bis die Ringnut mit dem Ring ausgefluchtet ist, der dann zum Halten des Stützglieds in der Mutter mit der Ringnut in Eingriff kommt. Diese Konstruktions-' form ist. wirtschaftlich herzustellen, da keine thermische Verbindung des Rings am Stützglied erforderlich ist und nur eine geringe Beschädigungsgefahr für den Ring während

dessen Einbaus oder während des Zusammenbaus oder Zerlegens der Kupplung besteht. Sollte aber der Ring beschädigt werden, so kann er leicht ersetzt werden.

Bei einer Ausführungsform enthält der Ring ein ringförmiges Band mit einer inneren ringförmigen Rippe, wobei der Widerhakenabschnitt mit einem axialen Ende des Rings einstückig verbunden und ein kegelstumpfförmiger Ring ist, dessen Basis radial ausserhalb der Aussenflache des Bands im Abstand angeordnet ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform enthält der Ring ein ringförmiges Band mit einem kegelstumpfförmigen ringförmigen Abschnitt, der an einem seiner axialen Enden einstückig mit dem Band verbunden ist und so innerhalb des Bands übersteht, dass sein anderes Ende in die Umfangsnut im Stützglied eingreift. Die Umfangsnut im Stützglied kann einen im allgemeinen V-förmigen Querschnitt haben. Das an die Spannhülse angrenzende Ende des Stützglieds kann eine Umfangsabschrägung aufweisen, die das Einsetzen vorbei an dem mit der Ringnut in Eingriff zu bringenden Teil des Rings erleichtert.

Die Querschnittsabmessungen des Rings und auch der Umfangsnut im Stützglied bleiben für gewöhnlich über dem Bereich der Kupplungsgrössen konstant.

Die Antiextrusxonsschexbe ist zweckmässig mit einer Hülse versehen, die mit Pressitz im Stützglied sitzt, um die Antiextrusxonsschexbe und das Stützglied aneinander zu befestigen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil einer Ausführungsform einer Rohrkupplung nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Axialschnitt einer Abänderung der Rohrkupplung von Fig. 1;

Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführungsform der Rohrkupplung nach der Erfindung.

Gemäss Fig. 1 weist die Rohrkupplung nach der Erfindung grundsätzlich einen nur teilweise dargestellten Kupplungskörper 1 (z. B. einen Rohrkupplungskörper) mit einer sich hindurcherstreckenden Bohrung 2 auf. Der Kupplungskörper 1 ist mit einer einstückig angeformten und mit Aussengewinde versehenen Hülse 3 versehen, deren Innenraum mit der Bohrung 2 fluchtet und in Verbindung steht. Der Innenraum der Hülse 3 ist abgestuft zur Bildung einer ringförmigen Anlagefläche 4 für eine aus einem O-Ring 5 bestehende Dichtung. Die Rohrkupplung enthält auch eine Mutter 6 mit einer sich hindurcherstreckenden Bohrung 7. Die Bohrung 7 hat an ihrem einen Ende einen Gewindeabschnitt 8 und an ihrem anderen Ende einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 9. Letzterer verjüngt sich nach innen zu dem dem Gewindeabschnitt 8 entgegengesetzten Ende der Mutter 6. Zwischen den Abschnitten 8 und 9 befindet sich eine Hinterschneidung oder ringförmige Ausnehmung 10, die etwa doppelt so lang wie die herkömmliche Hinterschneidung ist, die für den Betrieb eines Gewindeschneidwerkzeugs dient. Die Rohrkupplung enthält ferner eine rohrgreifende Spannhülse 11, die axial geschlitzt ist (der axiale Schlitz ist im dargestellten Schnitt nicht sichtbar) und innen verzahnt ist, um ein Rohr 12 bei Gebrauch zu greifen. Die Aussenflache der Spannhülse 11 ist kegel-¹ stumpfförmig und passt zusammen mit.dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 9 der Mutter 6. Die Rohrkupplung enthält ferner ein ringförmiges Stützglied 13 aus Metall und eine Antiextrusionsscheibe 14 aus Nylon. Mit der Antiextrusionsscheibe 14 ist eine Hülse 15 einstückig verbunden, die zur Befesti-

gung in das Stützglied 13 eingepresst ist. Das freie Ende der Hülse 15 ist erweitert und sitzt mit Schnappsitz in einer entsprechenden Erweiterung in der zentralen Bohrung durch das ringförmige Stützglied 13. Bei einer in Fig. gezeigten Abänderung ist die Antiextrusionsscheibe 14 anstatt mit der Hülse 15 mit einer einstückig angeformten Hülse 15a versehen, die mit Schnappsitz auf einer Hülse 13a sitzt, die einstückig mit dem Stützglied 13 ausgebildet ist und eine einstückig angeformte nach aussen überstehende ringförmige Rippe 13b hat. Die Antiextrusionsscheibe 14 ist in ihrem dem O-Ring 5 zugewandten Ende, d. h. in ihrem vom Stützglied 13 entfernten Ende, mit einer ringförmigen Ausnehmung 16 versehen. Der O-Ring 5 dringt in die ringförmige Ausnehmung 16 ein und wird bei Gebrauch durch die Antiextrusionsscheibe 14 am Herauspressen unter der Wirkung des Innendrucks in der Rohrkupplung 15 vorbei am Stützglied 13 gehindert. Das Stützglied 13 hat einen L-förmigen Querschnitt und steht radial nach aussen über die Innenwand der Hülse 3 über, endet jedoch radial innerhalb des Grunds der Gewindegänge an der Hülse 3. Das Stützglied 13 ist an seinem Aussenumfang mit einer Ringnut 17 versehen, deren Querschnitt die Form eines abgeschnittenen V hat, vgl. Fig. 1. Ein axial geschlitzter Ring 18 aus.Nylon ist lösbar in die Ringnut 17 eingesetzt und befindet sich innerhalb der ringförmigen Ausnehmung 10. Der Ring 18 besteht aus einem ringförmigen Band 18a mit einer daran einstückig angeformten inneren ringförmigen Rippe 18b, die, wie die Ringnut 17, einen Querschnitt in der Form eines abgeschnittenen V und einen Widerhakenabschnitt 18c hat. Der Widerhakenabschnitt 18c ist kegelstumpfförmig und ringförmig ausgebildet und erstreckt sich von einem Ende des Bands 18a derart, dass die Basis des Kegelstumpfs nach aussen von der Aussenflache des Bands 18a um einen Abstand von 0,4 mm beabstandet und mit dem entgegengesetzten Ende des Bands 18a ausgefluchtet ist. Die Basis des Kegelstumpfs ist dem Gewindeabschnitt 18 zugewandt.

Die Querschnittsgrösse des Rings 18 und der Ringnut sind unabhängig vom Durchmesser der Kupplung dieselben, wobei nur deren Durchmesser sich mit dem Durchmesser der Kupplung ändern. Die Tiefe und die Breite der Ringnut 17 betragen 0,4 mm bzw. 1,0 mm, wobei die Rippe 18b dieselben Abmessungen hat. Die Länge und Dicke des Bands 18a betragen 2,5 mm bzw. 0,5 mm, während die Länge und die Dicke des Widerhakenabschnitts 18c 2,6 mm bzw. 0,3 mm betragen. Der Scheitelwinkel zwischen dem Band 18a und dem Widerhakenabschnitt 18c beträgt 12°.

Der maximale Durchmesser des Widerhakenabschnitts 18c ist gleich dem Durchmesser der Basis der ringförmigen Ausnehmung 10, so dass er in der Ausnehmung 10 radial nicht zusammengedrückt wird. Die Durchmessertoleranzen für das Stützglied 13, den Ring 18 und die Ausnehmung 10 sind so getroffen, dass zwischen den drei Gliedern stets Berührung vorliegt. Der Ring 18 ist axial geschlitzt zur Erleichterung seines Einbaus in die Mutter 6.

Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass der Ring 18 das Stützglied 13 am Lösen von der Mutter 6 Taindert, wenn letztere nicht in Eingriff mit der Hülse 3 steht. Da das Stützglied 13 am Lösen von der Mutter 6 gehindert wird, werden auch die Antiextrusionsscheibe 14 und die Spannhülse 11 gegen Lösen gehalten, die von der Mutter 6 nur nach dem Entfernen des Stützglieds 13 abgezogen werden kann.

Die Spannhülse 11, das Stützglied 13 und die Antiextrusionsscheibe 14 werden in die Mutter 6 eingebaut durch Anordnen dieser Mutter auf einer waagerechten Fläche mit oben liegendem Gewindeabschnitt 8 der Bohrung 7. Der Ring 18 wird so in die Mutter 6 eingesetzt, dass er in die Ausnehmung eingreift. Die Spannhülse 11 wird dann in die Mutter 6 fallengelassen, gefolgt vom Stützglied 13, nachdem die Antiextrusionsscheibe 14 darauf aufgepasst wurde. Bei Verwendung eines mit dem Stützglied 15 in Eingriff stehenden nicht

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gezeigten einfachen Presswerkzeugs werden die Spannhülse 11, das Stützglied 13 und die Antiextrusionsscheibe 14 in die Mutter 6 gedrückt, bis die Spannhülse 11 den kegelstumpfförmigen Abschnitt 9 der Mutter 6 berührt und die Rippe 18b des Rings 18 der Ringnut 17 gegenüberliegt. In diesem Zustand dringt die Rippe 18b in die Ringnut 17 so ein, dass das Stützglied 13 somit in seiner Stellung innerhalb der Mutter 6 gehalten wird, wodurch die Spannhülse 11 und die Antiextrusionsscheibe 14 in der Mutter 6 zurückgehalten werden. Beim Entfernen des Presswerkzeugs ist die Spannhülse 11 bestrebt, sich ausser Berührung mit dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 9 zu bewegen. Diese Bewegung wird zugelassen, da die Fortsatzlänge der Ausnehmung 10 die Bewegung des Rings 18 aufnimmt, der nun mit dem Stützglied 13 in Eingriff steht. Die Befestigung der Rohrkupplung am Rohr 12 umfasst das Verschieben der Anordnung aus Mutter 6, Spannhülse 11, Stützglied 13, Antiextrusionsscheibe 14 und O-Ring 5 auf das Rohr 12, das dann in die Hülse 3 eingesetzt wird, bis sie an der inneren Anlagefläche 20 in der Bohrung 2 anstösst. Die Mutter 6 bewirkt ein radial einwärts erfolgendes Zusammenziehen der Spannhülse 11 auf Grund von deren axialen Schlitz als Ergebnis der Wechselwirkung zwischen den zusammenpassenden kegelstumpf förmigen Flächen in der Mutter 6 und an der Spannhülse 11 .

Wenn ein Zerlegen der Kupplung gewünscht wird, wird die Mutter 6 abgeschraubt. Wenn sich die Spannhülse 11 ausreichend in die Oberfläche des an ihr zu befestigenden Rohrs eingebissen hat, lässt die Wirkung des Abschraubens der Mutter 6 die an den Gewindeabschnitt 8 angrenzende Seitenwand der Ausnehmung 10 am Ring 18 anstossen und ihn so aus der Ringnut 17 herausrollen, dass der Gewindeabschnitt 8 frei ist, um am Stützglied 13 vorbei abgezogen zu werden. Als Vorbereitung zur Erneuerung der Kupplung kann der Ring 18 dann leicht von der Mutter 6 entfernt werden. Diese Anordnung ist wirksachaftlich herzustellen,

leicht zu gebrauchen,und es besteht wenig Gefahr, dass Material vom Ring 18 während des Zusammenbaus oder Zerlegens der Kupplung abgerieben wird. Auch kann die Kupplung im unwahrscheinlichen Fall einer Beschädigung des Rings 18 beim Zerlegen der Kupplung wirtschaftlich und leicht gegen einen anderen Ring ersetzt werden, ohne dass das Stützglied und die Antxextrusionsscheibe ersetzt werden müssen. Die in Fig. 3 gezeigte Rohrkupplung gleicht derjenigen von Fig. 1, wobei ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Bei dieser Ausführungsform hat das Stützglied 13 eine kegelstumpfförmige Einführungsfläche 20 zur Unterstützung der einwärts gerichteten Verbiegung der mit der Antiextrusionsscheibe 14 einstückig verbundenen Hülse 15. Gemäss Fig. 3 befindet sich die Antiextrusionsscheibe 14 in einer Stellung unmittelbar vor dem Einschnappen der Hülse 15 in das Stützglied 13. Im eingeschnappten Zustand greift der nach aussen erweiterte Teil 15b der Hülse 15 in eine entsprechende sich verjüngende Ausnehmung 22 am der Einführungsfläche 20 entgegengesetzten axialen Ende des Stützglieds 13. Die Ringnut 17 hat die Form eines flachen V, wobei eine an die Spannhülse angrenzende Seite 17a der Ringnut einen grösseren Winkel gegenüber der Achse der Rohrkupplung als ihre von der Spannhülse entfernt gelegene Seite 17b einschliesst.

Der axial geschlitzte Ring 18 besteht aus einem äusseren ringförmigen Band 24 und einem nach innen gerichteten kegelstumpfförmigen Abschnitt 25, der sich einstückig angeformt von einem axialen Ende des Bands 24 aus erstreckt. Das innere axiale Ende des kegelstumpfförmigen Abschnitts 25 steht im Eingriff mit der Ringnut 17. Die Neigung der Seite 17a der Ringnut 17 hält das Stützglied 13 gegen unerwünschtes Lösen vom Ring 18, ermöglicht jedoch ein Lösen, wenn eine geeignet grosse Abziehkraft auf das Stützglied 13 ausgeübt wird. Die Neigung der Seite 17b stellt sicher, dass das Stützglied 13 in der gewünschten axialen Stellung gehalten wird.

Während des Zusammenbaus wird zuerst der Ring 18 in die Mutter 6 eingeführt, bis das Band 24 in die Ausnehmung 10 eintritt, wonach die Spannhülse 9 in die Bohrung 7 fallen gelassen wird. Danach wird das Stützglied 13 längs der Bohrung 7 bewegt, bis es am Abschnitt 25 des Rings anstösst. Eine weitere Bewegung des Stützglieds 13 bewirkt ein Verbiegen des Abschnitts 25 nach aussen (diese Verbiegung wird durch eine Umfangsabschrägung 26 am an die Spannhülse angrenzenden Ende des Stützglieds 13 und durch die Richtung des Kegels des kegelstumpfförmigen Abschnitts 25 erleichtert), bis das innere Ende des Abschnitts 25 der Ringnut 17 gegenüberliegt, worauf sich der Abschnitt 25 zum Eingriff in die Ringnut 17 zurückbiegt. Die axiale Bewegung des Stützglieds 13 erfolgt vorzugsweise durch Ausüben eines Drucks darauf über die Antiextrusionsscheibe 14, die sich in der in Fig. 3 gezeigten Stellung befindet. Steht der Abschnitt 25 des Rings 18 in Eingriff mit der Ringnut 17, bewirkt ein weiterer axialer Druck auf die Antiextrusionsscheibe 14 ein Einwärtsbiegen der Hülse 15, bis ihr nach aussen erweiterter Abschnitt 15b in die Ausnehmung 22 eingreift, so dass die Antiextrusionsscheibe 14 mit dem Stützglied 13 mittels Schnappsitz in Eingriff steht.

Gemäss Fig. 3 ist die Ringnut 17 gegenüber dem Mittelteil des Stützglieds 13 zu dessen an die Spannhülse angrenzenden Ende versetzt. Die Seite 17b der Ringnut erstreckt sich durchwegs zum von der Spannhülse entfernt gelegenen Ende des Stützglieds 13. Auch ist das freie innere Ende des Abschnitts 25 des Rings 18 etwa auf halbem Weg längs der axialen Länge des Rings 18 angeordnet. Auf Grund dessen und auf Grund der versetzten Anordnung der Ringnut 17 am Stützglied 13 muss die Ausnehmung 10 nicht so lang wie die Ausnehmung 10 der Ausführungsform von Fig. 1 sein.

Die Rohrkupplung von Fig. 3 ist leichter herzustellen, zusammenzubauen und zu zerlegen als diejenige von Fig. 1.

Claims (1)

1. BEETZ-LAM PRECHT-BE ETZ 8OQQ München 22 » Stejnsdorfstr, 10

   67-32.44oP 4. Juni 1981

   Ansprüche

   .} Rohrkupplung mit einer Mutter, dadurch ge kennzeichnet,

   - dass eine mit einem Rohr in Eingriff bringbare Spannhülse (11), ein Stützglied (13) und ein Antiextrusionsglied (14) durch wenigstens einen Ring (18) gehalten werden, der wenigstens teilweise elastisch verformbar und mit einer Umfangsnut (17) im Stützglied (13) lösbar in Eingriff bringbar ist (Fig. 1, 2).

   2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - dass der Ring (18) zur Erleichterung seiner Einpassung axial geschlitzt ist.

   ο Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   - dass der Ring (18) eine innere Rippe (18b) zum Eingriff in die Ringnut (17) und einen sich nach aussen erstreckenden Widerhakenabschnitt (18c) aufweist. (Fig. 1).

   67-(101 923 Q)

   4. Rohrkupplung nach Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet,

   - dass der Ring (18) ein ringförmiges Band (18a) aufweist, das die innere ringförmige Rippe (18b) aufweist, und an dessen eines axiales Ende der Widerhakenabschnitt (18c) einstückig angeschlossen ist, und

   - dass der Widerhakenabschnitt (18c) ein kegelstrumpfförmiger Ring ist, dessen Basis radial ausserhalb der Aussenflache des Bands (18a) im Abstand angeordnet ist (Fig. 1).

   5. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   - dass der Ring (18) ein ringförmiges Band (18a) mit einem kegelstumpfförmigen ringförmigen Abschnitt

   (25) aufweist, der an einem seiner axialen Enden einstückig angeschlossen ist und am Band (18) so nach innen übersteht, dass sein äusseres axiales Ende in die Umfangsnut (17) im Stützglied (13) eingreift. (Fig. 3).

   6. Rohrkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   - dass die Umfangsnut (17) im Stützglied (13) einen im allgemeinen V-förmigen Querschnitt hat (Fig. 3).

   7. Rohrkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   - dass auf dem Stützglied (13) eine Umfangsabschrägung

   (26) vorgesehen ist, die das Einsetzen vorbei an dem mit der Ringnut (17) in Eingriff zu bringenden Teil des Rings (18) erleichtert (Fig. 3).

   8. Rohrkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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   dadurch gekennzeichnet,

   - dass die Ringnut (17) dem an die Spannhülse (11) angrenzenden Ende des Stützglieds (13) näher als dem von der Spannhülse (11) entfernt gelegenen Ende hiervon ist (Fig. 3).

   9. Rohrkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

   - dass das Antiextrusionsglied (14) eine Hülse (15) aufweist, die im Stützglied (13) mit Pressitz angeordnet ist (Fig. 1).