DE3631026C2 - - Google Patents
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- DE3631026C2 DE3631026C2 DE19863631026 DE3631026A DE3631026C2 DE 3631026 C2 DE3631026 C2 DE 3631026C2 DE 19863631026 DE19863631026 DE 19863631026 DE 3631026 A DE3631026 A DE 3631026A DE 3631026 C2 DE3631026 C2 DE 3631026C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
- F16L19/08—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe
- F16L19/083—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe the longitudinal cross-section of the ring not being modified during clamping
- F16L19/086—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe the longitudinal cross-section of the ring not being modified during clamping with additional sealing means
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren einer Rohr
verbindung, insbesondere für Kunststoffrohre,
- - mit einem Dichtungsring, der sich mit einer radial innenlie genden Fläche auf der Rohrwand und mit einer radial außen liegenden Fläche sowie einer dem Rohrende zugewandten Stirn seite in einem Gehäuse abstützt;
- - mit einem axial beweglichen Preßring, der gegen die dem Rohr ende abgewandten Stirnseite des Dichtungsringes anliegt und diesen zusammenpreßt;
- - mit einem Dichtungsdruckteil zur Bewirkung der Axialver schiebung des Preßringes;
- - mit einem gezahnten Klemmring dessen Zähne bei radialer Ver engung des Klemmringes in die Rohrwand eingreifen;
- - mit einem Klemmdruckteil, das mit einer konischen Fläche den Klemmring übergreift, der sich an dieser Fläche über einen Gegenkonus abstützt; und
- - mit einer Verschiebeeinrichtung zur Bewirkung einer relativen Axialverschiebung zwischen Klemmdruckteil und Klemmring.
Eine derartige Ausführungsform läßt sich der US-PS 24 53 024
entnehmen. Dichtungsring, Preßring und Klemmring liegen in
axialer Richtung jeweils aneinander an. Das genannte Dichtungs
druckteil sowie das Klemmdruckteil werden gebildet durch eine
Überwurfmutter, die auf ein Außengewinde eines Gehäusestutzens
aufgeschraubt ist, in den der Dichtungsring sowie der Preßring
eingeschoben sind. Der Klemmring weist mehrere Axialschlitze auf,
die sich aber nicht über die volle Länge des Klemmringes er
strecken. Diese Längsschlitze werden durch federnde Zungen ge
bildet, die sich in Axialrichtung erstrecken und auf ihrer In
nenseite mit Zähnen bestückt sind, die ähnlich einem Gewinde
abschnitt ausgebildet sind, aber kein Gewinde, sondern zahlrei
che mit axialem Abstand nebeneinander liegende Zahnringe bilden.
Das Querschnittsprofil der Zähne ist so ausgebildet, daß sich
auf der dem Rohrende zugewandten Seite eine radial verlaufende
Anlagefläche ergibt, während die gegenüberliegende Zahnfläche
abgeflacht ist. Nach dem Einsetzen des Dichtungsringes sowie des
Preßringes in den genannten Gehäusestutzen wird das Rohr einge
schoben, bis es mit seinem Ende an einen nach innen ragenden
Ringbund des Gehäuses anschlägt. Dann wird der Klemmring auf das
Rohr bis zur Anlage an den Preßring geschoben. Dieses Aufschie
ben wird durch die vorstehend beschriebene abgeflachte Zahn
fläche erleichtert. Dann wird die Überwurfmutter auf das Rohr
und über den Klemmring geschoben und auf das Außengewinde des
genannten Gehäusestutzens aufgeschraubt. Die sich durch das Auf
schrauben ergebende Axialverschiebung der Überwurfmutter führt
zu einer Beaufschlagung des Klemmringes sowohl in axialer als
auch in radialer Richtung. Die axiale Kraftkomponente verschiebt
den Klemmring und damit den Preßring in axialer Richtung gegen
den Dichtungsring, der dadurch zusammengedrückt wird. Der gleich
zeitig ausgeübte Radialdruck drückt die federnden Zungen des
Klemmringes gegen die Rohrwand, so daß beim weiteren Anziehen
der Überwurfmutter die Zähne des Klemmringes in die Rohrwand ein
gedrückt werden.
Der wesentliche Nachteil dieser Rohrverbindung liegt in den
hohen Kräften, die beim Aufdrehen der Überwurfmutter aufgebracht
werden müssen, um die Zähne des Klemmringes in die Rohrwand ein
zudrücken. Ein ausreichend tiefes Eindrücken der Zähne ist erfor
derlich, um an dem Rohr angreifende axiale Zugkräfte aufnehmen
zu können. Dies erfolgt über die vorstehend beschriebene radial
verlaufende Anlagefläche der Zähne. Nachteilig ist ferner, daß
die Axialbeaufschlagung des Dichtungsringes eine entsprechende
Axialverschiebung des Klemmringes voraussetzt. Dadurch erhöhen
sich die Montagekräfte noch mehr, da die bereits etwas in die
Rohrwand eingedrückten Zähne durch die weiterhin erforderliche
Axialverschiebung des Klemmringes innerhalb der Rohrwand in
axialer Richtung Material verdrängen müssen. Hierdurch arbeitet
jeder Zahn eine sich auch etwas in Axialrichtung erstreckende
Nut in die Rohrwand ein. Der Zahn wird dadurch in der Endstel
lung der Überwurfmutter an seiner dem Rohrende abgewandten Flan
kenseite nicht einwandfrei abgestützt. Aufgrund der großen, auf
die Überwurfmutter aufzubringenden Drehmomente wird die Überwurf
mutter bzw. die Armatur meist aus Metall hergestellt. Wird eine
derartige Konstruktion für Kunststoffrohre eingesetzt, so erge
ben sich aufgrund der unterschiedlichen Materialien auch unter
schiedliche Wärmeausdehnungen, die zu einem starken Arbeiten des
Kunststoffrohres gegenüber den Zähnen des Klemmringes sowie auf
die Dichtung bzw. Gehäuseinnenwand und damit zu Leckagen führen.
Die genannten hohen Kräfte erfordern überdies eine entsprechend
stark dimensionierte, in das Rohr einzuschiebende Abstützhülse
zur Aufnahme der Radialkräfte. Soll die Überwurfmutter aber aus
Kunststoff bestehen, muß sie entsprechend überdimensioniert wer
den und wird dadurch verteuert. Angestrebt wird aber bei derarti
gen Rohrverbindungen ein jeweils möglichst geringes Einbaumaß.
Bei zunehmendem Rohrdurchmesser nehmen die geschilderten Nach
teile stark zu. Um mit normalen Montagekräften überhaupt noch
ein ausreichendes Eindrücken der Zähne in die Rohrwand erreichen
zu können, müssen die Zähne angeschärft sein, wodurch sich aber
die Gefahr einer Kerbwirkung ergibt. Nachteilig ist ferner, daß
an dem Rohr angreifende axiale Zugkräfte leicht zu Leckagen füh
ren. Dies ergibt sich daraus, daß das unter Einwirkung starker
Zugkräfte geringfügig axial verschobene Rohr die mit ihm über die
Zähne formschlüssig verbundene Klemmhülse mitzieht, die sich
dadurch von dem Preßring löst, so daß der Dichtungsring in
axialer Richtung nicht mehr beaufschlagt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Mon
tieren einer Rohrverbindung der eingangs beschriebenen Bauform
sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens zu ent
wickeln, die mit erheblich geringeren Montagekräften und hin
sichtlich der Vorrichtungen bei geringeren Herstellungskosten
eine zumindest gleichwertige Verbindung ergeben.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den eingangs aufgeführten
Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zuerst das Rohr
drehfest gegenüber dem Gehäuse festgelegt und erst dann der
Klemmring unter gleichzeitiger radialer Verengung gegenüber dem
festgelegten Rohr gedreht werden.
Durch das Drehen des Klemmringes bei seiner gleichzeitigen ra
dialen Verengung arbeiten sich seine Zähne mit zunehmendem
Radialdruck sukzessive in die Rohrwand ein. Es hat sich über
raschend ergeben, daß die hierfür aufzubringenden Montagekräfte
erheblich niedriger liegen als bei den bisher bekanntgewordenen
Ausführungsformen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist erfin
dungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
- a) Eine Rohrverdrehsicherung ist als ein das Rohr umschließender federelastischer Sicherungsring ausgebildet, der gegenüber dem Gehäuse drehfest angeordnet, auf seinem Innenumfang mit ein zelnen Drucknasen bestückt und radial nach innen verspannbar ist;
- b) eine Dreheinrichtung zum Verdrehen des Klemmringes gegenüber der Rohrwand ist als Überwurfmutter ausgebildet, die auf das dem Rohrende abgewandte Ende des Gehäuses aufgeschraubt ist und als Dichtungsdruckteil den Preßring direkt oder indirekt axial beaufschlagt;
- c) ein Sicherungsdruckteil zur radialen Verengung des Sicherungs ringes ist von der Überwurfmutter umschlossen und axial gegen über dem Sicherungsring verschiebbar und wird von der Über wurfmutter direkt oder indirekt axial beaufschlagt;
- d) das genannte Klemmdruckteil ist in Aufschraubrichtung der Überwurfmutter so hinter dem genannten Sicherungsdruckteil angeordnet, daß es den Klemmring erst dann radial beauf schlagt, nachdem das Sicherungsdruckteil den Sicherungsring radial beaufschlagt hat.
Unter Rohrverbindung sollen nicht nur Verbindungen zweier Rohre
miteinander, sondern auch der Anschluß eines Rohres an einer
Armatur, einem Fitting, einem Flansch o.dergl. verstanden werden.
In der Beschreibung bezeichnet "vorne" jeweils die Zuordnung zum
Rohrende, während "hinten" bzw. "rückwärts" den dem Rohrende ab
gewandten Abschnitt kennzeichnet.
Der Sicherungsring wird somit von dem Sicherungsdruckteil durch
Keilwirkung radial nach innen verspannt. Das radiale Eindrücken
der Drucknasen entspricht dem herkömmlichen Vorgang beim Ein
drücken der Zähne in die Rohrwand, jedoch ist dieser Vorgang er
findungsgemäß sehr viel leichter, d. h. mit erheblich geringeren
Montagekräften durchführbar, da nur wenige Drucknasen verhältnis
mäßig geringer Radialhöhe vorgesehen werden müssen, die ledig
lich ein Verdrehen des Rohres verhindern sollen, nicht aber zur
Aufnahme hoher Zugkräfte o. dgl. dienen. Damit die Verdrehsiche
rung nicht nur beim Anziehen der Rohrverbindung, sondern auch
bei deren Lösen greift, ist es vorteilhaft, wenn die Drucknasen
axial gerichtet sind und in Umfangsrichtung gesehen sowohl an
der einen Längsseite als auch an der gegenüberliegenden Längs
seite radial liegende Anlageflächen bilden.
Die Erfindung ist besonders gekennzeichnet durch einen - bei der
fertig montierten Rohrverbindung bestehenden - direkten oder
indirekten lichten axialen Abstand zwischen Klemmring und Preß
ring, wobei sich letzterer an einem Widerlager der Überwurfmut
ter abstützt. Dadurch ist sichergestellt, daß die Beaufschlagung
des Dichtungsringes jeweils unabhängig von der Lage des Klemm
ringes ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Überwurfmutter zwei innen und
axial hintereinander liegende Konusflächen aufweist, von denen
die erste, die dem Rohrende näher liegt, radial außen angeordnet
ist und den Sicherungsring beaufschlagt, während die zweite
Konusfläche den Klemmring beaufschlagt, der in der Überwurfmut
ter dieser gegenüber drehfest aber axial verschiebbar angeordnet
ist.
Um sicherzustellen, daß der allein zur Drehsicherung des Rohres
dienende Eindrückvorgang hinsichtlich der Drucknasen rechtzeitig
beendet ist und ein Überdrücken ausgeschlossen ist, ist es vor
teilhaft, wenn die erste Konusfläche in eine radial innere zylin
drische Fläche übergeht, die in der Endstellung der Teile eine
zylindrische Außenfläche des Sicherungsringes übergreift.
Um ein selbsttätiges Herausziehen des Klemmringes aus den durch
seine Zähne eingearbeiteten Nuten zu verhindern, ist es vorteil
haft, wenn die Überwurfmutter an der dem Rohrende abgewandten
Stirnseite einen bis auf die Rohrwand ragenden Anschlagring auf
weist, der in der Endstellung der Überwurfmutter nur einen ganz
geringen lichten Abstand von dem hinteren Ende des Klemmringes
aufweist. Dadurch wird der Klemmring auch unter Einwirkung der
unterschiedlichen Wärmeausdehnungen und/oder Arbeitsbelastungen
in der gewünschten Position festgehalten.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü
che und werden zusammen mit weiteren Vorteilen der Erfindung an
hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungs
formen der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rohrverbindung und
in vergrößertem Maßstab Details dieser Ausführungs
form;
Fig. 2 die hintere Stirnseite eines Preßringes aus
Fig. 1;
Fig. 3 die vordere Stirnseite des Preßringes gemäß
Fig. 2;
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Sicherungsring
aus Fig. 1;
Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Dar
stellung gemäß Fig. 1;
Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Dar
stellung gemäß Fig. 1;
Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Dar
stellung gemäß Fig. 1;
Fig. 8 einen Querschnitt durch die Rohrverbindung gemäß
Fig. 7;
Fig. 9 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Dar
stellung gemäß Fig. 1;
Fig. 10 die Rohrverbindung gemäß Fig. 9 in Stirnansicht
und zum Teil im Querschnitt;
Fig. 11 eine abgewandelte Ausführungsform in einer Dar
stellung gemäß Fig. 1;
Fig. 12 einen Querschnitt durch die Rohrverbindung
gemäß Fig. 11;
Fig. 13 verschiedene Rohrverbindungen in einer Darstel
lung gemäß Fig. 1;
Fig. 14 die Rohrverbindung gemäß Fig. 1 in gering
fügig abgewandelter Ausführungsform;
Fig. 15 stark vergrößert im Querschnitt einen Vorschnei
der und eine Haltekralle und
Fig. 16 ebenfalls stark vergrößert im Querschnitt ei
nen Vorschneider in abgewandelter Ausführungs
form.
Die Rohrverbindung gemäß Fig. 1 umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem
nach innen ragenden Ringbund 2 als Axialanschlag für ein Rohr
ende 3. Der Ringbund 2 weist an seinem Gehäuseansatz eine Soll
bruchstelle 4 auf. In das Gehäuse 1 ist ein Dichtungsring 5 ein
geschoben, der sich mit einer radial innenliegenden Fläche auf
der Rohrwand 6 und mit einer radial außenliegenden Fläche sowie
einer dem Rohrende 3 zugewandten Stirnseite in dem Gehäuse 1 ab
stützt. Der den Dichtungsring 5 aufnehmende Gehäusestutzen 7 ist
auf seiner Außenfläche mit einem Außengewinde 8 und auf seiner
inneren Mantelfläche mit Einschubnuten 9 versehen. In diesen
Gehäusestutzen 7 ist ein Preßring 10 eingeschoben, der in den
Fig. 2 und 3 in Rück- und Vorderansicht dargestellt ist. In
dieser Beschreibung werden die zum Rohrende 3 weisenden Teile
mit "vorn" und die von dem Rohrende 3 abgewandten Teile mit
"hinten" o. dergl. bezeichnet.
Der genannte Preßring 10 ist in den Gehäusestutzen 7 eingescho
ben, wobei an seinem Außenumfang angeordnete Nasen 11 in die vor
stehend genannten Einschubnuten 9 eingreifen. Dadurch ist der
Preßring 10 drehfest mit dem Gehäuse 1 verbunden, diesem gegen
über aber axial verschiebbar. Der Preßring 10 stützt sich mit
seiner vorderen Stirnseite an dem Dichtungsring 5 ab. Bei fertig
montierter Rohrverbindung liegt der Preßring 10 mit einem Ring
bund 12 gegen die als Anschlag 13 wirkende rückwärtige Stirn
seite des Gehäusestutzens 7 an. In dieser Endstellung wird der
Dichtungsring 5 von dem Preßring 10 mit der gewünschten Axial
kraft beaufschlagt.
Die rückwärtige Stirnseite des genannten Ringbundes 12 bildet
einen Außenkonus 14 und weist auf seinem Umfang vier Einschub
nuten 15 auf.
Hinter dem Preßring 10 ist ein Sicherungsring 16 angeordnet, der
dünnwandig und damit federelastisch ist und auf seinem Außenum
fang vier Druckschuhe 17 aufweist, die zum Rohrende 3 hin in
Einschubnasen 18 übergehen, deren Außenumfang etwas kleiner ist
als der der Druckschuhe 17. Dadurch ergibt sich zwischen diesen
Teilen 17, 18 eine Anschlagfläche 19. Bei der Montage wird der
Sicherungsring 16 mit seinen Einschubnasen 18 in die Einschub
nuten 15 des Preßringes 10 eingeschoben und liegt gegen dessen
rückwärtige Stirnseite mit seinen Anschlagflächen 19 an. Da
durch ist der Sicherungsring 16 drehfest mit dem Preßring 10
verbunden, jedoch ist der Preßring 10 gegenüber dem Sicherungs
ring 16 in axialer Richtung auf das Rohrende 3 hin verschiebbar.
Die Druckschuhe 17 sind an der rückwärtigen Stirnseite etwas an
gefast und bilden dadurch gemeinsam eine konische Ringfläche 20,
die in eine zylindrische Außenfläche 21 übergeht. Der Sicherungs
ring 16 ist auf seinem Innenumfang in dem den Druckschuhen 17
gegenüberliegenden Bereich mit je einer Drucknase 22 bestückt
(siehe Fig. 4), die axial gerichtet sind und in Umfangsrichtung
des Sicherungsringes gesehen auf beiden Längsseiten je eine
radial liegende Anlagefläche 23, 24 bilden (siehe Fig. 1G). Es
ist nicht erforderlich, daß jede Drucknase 22 zwei derartige An
lageflächen 23, 24 aufweist; es können vielmehr die Drucknasen 22
abwechselnd nur eine der beiden Anlageflächen 23, 24 aufweisen
(wie es Fig. 1G zeigt), während die jeweils gegenüberliegende
Längsseite der Drucknase 22 schräg in die Innenfläche des
Sicherungsringes 16 einläuft.
Hinter dem Sicherungsring 16 ist ein axial geschlitzter Klemm
ring 25 angeordnet, der auf seiner Innenfläche mit Zähnen bestückt
ist, die bei fertig montierter Rohrverbindung in die Rohrwand
6 eingreifen. Der Außenmantel des Klemmringes 25 ist als
flacher, sich nach hinten verjüngender Konus 26 ausgebildet. Je
der Zahn des Klemmringes 25 setzt sich zusammen aus einem Vor
schneider 27 (siehe insbesondere Fig. 1D), dem in Umdrehungs
richtung des Klemmringes 25 eine Haltekralle 28 ähnlich einem
Gewindeabschnitt folgt, deren Radialhöhe um einen Wert x kleiner
ist als die des Vorschneiders 27. In Umdrehungsrichtung des
Klemmringes 25 folgen mehrere Zähne 27, 28 aufeinander. Bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bilden die genannten Zähne Ab
schnitte jeweils eines in sich geschlossenen Zahnringes 29, von
denen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 vier Zahnrin
ge 29 mit axialem Abstand voneinander angeordnet sind. Dabei ist
es zweckmäßig, wenn jeder Zahn in dem einen Zahnring 29 gegen
über einem Zahn in einem benachbarten Zahnring 29 in Umfangs
richtung etwas versetzt ist. Sowohl der Vorschneider 27 als auch
die Haltekralle 28 weisen auf ihrer dem Rohrende 3 zugewandten
Seite eine radial verlaufende Anlagefläche 30 auf (siehe
Fig. 1C). Jedoch können Vorschneider 27 und Haltekralle 28
auch ein symmetrisches Querschnittsprofil gemäß Fig. 1C bzw.
gemäß Fig. 1E aufweisen. Die Spitze des Vorschneiders 27 kann
gemäß diesen Darstellungen abgeflacht bzw. abgerundet sein. Bei
den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1C und E handelt es sich
um zerspanend arbeitende Vorschneider 27. Jedoch kann auch ein
materialverdrängender Vorschneider 31 vorgesehen sein (siehe
Fig. 1H), der dann kufenförmig ausgebildet ist. Der Vorschnei
der 27, 31 kann in Umdrehungsrichtung etwas angestellt sein, wie
es Fig. 1F erkennen läßt.
Auf das Außengewinde 8 des Gehäusestutzens 7 ist eine Überwurf
mutter 32 aufgeschraubt, die zwei innen und axial hintereinander
liegende Konusflächen 33, 34 aufweist. Die erste, dem Rohrende 3
näher liegende Konusfläche 33 ist radial außen angeordnet und
beaufschlagt den Sicherungsring 16, während die zweite Konus
fläche 34 den Klemmring 25 beaufschlagt, der in der Überwurfmut
ter 32 dieser gegenüber drehfest aber axial verschiebbar angeordnet
ist. Hierzu weist der Klemmring 25 auf seiner Außenseite
eine axial verlaufende Nut 35 auf, in die eine radial nach innen
ragende Nase 36 der Überwurfmutter 32 eingreift. Die genannte
erste Konusfläche 33 geht in eine radial innere zylindrische
Fläche 37 über, die in der Endstellung der Teile die zylindri
sche Außenfläche 21 des Sicherungsringes 16 übergreift (obere
Hälfte der Darstellung in Fig. 1). Fig. 1 läßt erkennen, daß
die zweite Konusfläche 34 flacher ausgebildet ist als die erste
Konusfläche 33. Die axiale Anordnung der beiden Flächen 33, 34
ist so gewählt, daß beim Aufschrauben der Überwurfmutter 32
zuerst die erste Konusfläche 33 den Sicherungsring 16 beauf
schlagt. Die Oberwurfmutter kann an ihrer dem Rohrende 3 abge
wandten Stirnseite einen bis auf die Rohrwand 6 ragenden An
schlagring 38 aufweisen, der in der Endstellung der Oberwurf
mutter 32 nur einen geringen lichten Abstand von dem hinte
ren Ende des Klemmringes 25 aufweist.
In der vorderen Stirnseite der Überwurfmutter 32 ist eine Aus
nehmung 39 in Form einer Nut angeordnet, in die eine am Gehäuse 1
vorgesehene Rastung 40 in Form einer Federnase eingreift, wenn
die Überwurfmutter 32 zur Vormontage nur so weit auf das Gehäu
se 1 aufgeschraubt ist, daß die Verbindungsteile noch spannungs
frei sind (siehe Fig. 1B). Die Ausnehmung 39 ist mit einer An
laufschräge 41 versehen, so daß die genannte Federnase beim Auf
drehen der Überwurfmutter 32 nur leicht umgebogen wird und dann
in die genannte Ausnehmung 39 verriegelnd eingreift. Die genann
te Federnase ist dabei so dimensioniert, daß sie bei einem wei
teren Aufschrauben der Oberwurfmutter 32 umgebogen bzw. abge
schert wird; die Rastung 40 läßt sich also überdrehen. An dem
Gehäuse 1 ist eine zweite Rastung 42 ebenfalls in Form einer
Federnase angeordnet, die in die genannte Ausnehmung 39 der Über
wurfmutter 32 dann verriegelnd eingreift, wenn die Überwurfmut
ter 32 ihre gewünschte Endstellung erreicht hat (siehe Fig. 1A).
Die Montage der Rohrverbindung gemäß Fig. 1 erfolgt wie nach
folgend beschrieben: In den Gehäusestutzen 7 wird der Dichtungs
ring 5 eingelegt und der Preßring 10 eingeschoben. In letzteren
wird der Sicherungsring 16 mit seinen Einschubnasen 18 einge
setzt. Der längsgeschlitzte Klemmring 25 wird unter leichter Vor
spannung in die Überwurfmutter 32 so eingeschoben, daß deren
die Drehsicherung bildende Nase 36 in die Nut 35 des Klemmrin
ges 25 eingreift. Die Überwurfmutter 32 wird dann zusammen mit
dem klemmend in ihr gehaltenen Klemmring 25 auf das Außengewin
de 8 des Gehäusestutzens 7 aufgeschraubt, jedoch nur wenige Um
drehungen, bis die erste Rastung 40 des Gehäuses 1 in die vorde
re Ausnehmung 39 der Überwurfmutter 32 verriegelnd einschnappt.
In dieser Vormontagestellung sind alle Teile der Rohrverbindung
unverlierbar miteinander verbunden jedoch noch spannungsfrei,
so daß zur Durchführung der Endmontage das Rohr in das hintere
Ende der Überwurfmutter 32 eingeführt und bis zum Ringbund 2 des
Gehäuses 1 durchgeschoben werden kann. Diese Vormontagestellung
zeigt die untere Hälfte der Fig. 1. Anschließend wird die Über
wurfmutter 32 unter Überwindung der ersten Rastung 40 weiter an
gezogen, wodurch zuerst die erste Konusfläche 33 die konische
Ringfläche 20 des Sicherungsringes 16 beaufschlagt. Die hier
durch ausgeübte radiale Kraftkomponente drückt den federelasti
schen Sicherungsring 16 mit seinen Drucknasen 22 in die Rohrwand 6
ein und hält dadurch das Rohr drehfest gegenüber dem Gehäuse 1.
Dieser Eindrückvorgang erfordert nur sehr geringe Verdrehkräfte
an der Überwurfmutter 32, da nur wenige Drucknasen 22 (im Aus
führungsbeispiels nur vier) eingedrückt werden müssen, und weil
nur eine Verdrehsicherung, nicht aber die Aufnahme und Ableitung
von Zugkräften angestrebt wird. Durch weiteres Aufschrauben der
Überwurfmutter 32 gleitet deren erste Konusfläche 33 über die
konische Ringfläche 20 des Sicherungsringes 16 hinweg und über
greift die zylindrische Außenfläche 21 des Sicherungsringes 16
mit ihrer inneren zylindrischen Fläche 37. Dadurch wird der
Sicherungsring 16 in seiner Verriegelungsstellung gehalten, ohne
daß beim weiteren Aufschrauben der Überwurfmutter 32 zusätzliche
Druckkräfte auf den Sicherungsring 16 ausgeübt werden. Erst nachdem
der Sicherungsring 16 die Drehsicherung des Rohres bewirkt
hat, beaufschlagt beim weiteren Aufschrauben der Überwurfmut
ter 32 deren zweite Konusfläche 34 den Außenkonus 26 des Klemm
ringes 25, der über die Mitnehmeranordnung 35, 36 mit der Über
wurfmutter 32 mitgedreht wird, jedoch gegenüber der Rohrwand 6
seine axiale Position beibehält. Durch das Aufschrauben der
Überwurfmutter 32 erfolgt also eine relative Axialverschiebung
zwischen Überwurfmutter 32 und Klemmring 25. Durch die über die
Konusflächen 26, 34 erzeugte Keilwirkung wird der Klemmring 25
radial nach innen verspannt, so daß zuerst seine Vorschneider 27
bzw. 31 in die Rohrwand 6 eindringen und in dieser jeweils eine
Nut bilden, in die beim weiteren Zusammendrücken des Klemmrin
ges 25 die dem Vorschneider 27 bzw. 31 nachfolgende Haltekral
le 28 eintaucht. Die Bildung dieser Nuten für die Haltekrallen 28
durch die Vorschneider 27, 31 kann zerspanend oder aber durch
reine Materialverdrängung erfolgen. In beiden Fällen ist die an
der Überwurfmutter 32 aufzubringende Drehkraft erheblich gerin
ger, als wenn die Haltekrallen durch einfachen Radialdruck
radial in die Rohrwand 6 eingedrückt werden müßten. Da der Klemm
ring 25 seine ursprüngliche axiale Position gegenüber dem Rohr
beibehält, können seine Zähne in Form von mehreren mit axialem
Abstand voneinander angeordneten Zahnringen 29 angeordnet sein.
Kurz vor Erreichen der Endstellung der Überwurfmutter 32 beauf
schlagt diese mit einem konisch ausgebildeten Widerlager 43 den
vorstehend beschriebenen Außenkonus 14 des Preßringes 10 und ver
schiebt diesen dadurch in axialer Richtung unter Zusammen
drückung des Dichtungsringes 5 so weit, bis der Preßring 10 mit
seinem Ringbund 12 gegen den Gehäuseanschlag 13 anliegt (siehe
obere Hälfte der Fig. 1). Durch diese Axialverschiebung des
Preßringes 10 ergibt sich in der Endstellung ein lichter axialer
Abstand y zwischen dem Preßring 10 und dem Sicherungsring 16 und
damit auch dem Klemmring 25. Bei einem etwaigen, ungewollten
Lösen des Klemmringes 25 und einer Axialverschiebung dieses
Klemmringes 25 zum hinteren Ende der Überwurfmutter 32 bleibt
also die Beaufschlagung des Dichtungsringes 5 unverändert. Um
aber eine Axialverschiebung des Klemmringes 25 zu verhindern,
ist der vorstehend beschriebene Anschlagring 38 der Überwurf
mutter 32 vorgesehen. In der genannten, und in der oberen Hälfte
der Fig. 1 dargestellten Endposition der Überwurfmutter 32
greift die zweite, am Gehäuse 1 sitzende Rastung 42 in die als
Nut ausgebildete Rastung 40 in der vorderen Stirnseite der Über
wurfmutter 32 verriegelnd ein. Der Monteur hat dadurch eine
optische und akustische Kontrolle darüber, wie weit die Über
wurfmutter 32 angezogen werden muß. Ein unnötig starkes Anziehen
der Überwurfmutter 32 und damit eine unnötig hohe Belastung der
Verbindungsteile sowie des Dichtungsringes 5 werden dadurch ver
mieden. Damit der Sicherungsring 16 ein Mitdrehen des Rohres
nicht nur beim Anziehen der Überwurfmutter 32, sondern auch
bei deren Lösen verhindert, sind die vorstehend beschriebenen
Anlageflächen 23, 24 der Drucknasen 22 gegenüber beiden Umdrehungs
richtungen angeschärft. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1
wirkt die Überwurfmutter 32 somit als den Preßring 10 unmittel
bar axial beaufschlagendes Dichtungsdruckteil, als Klemmdruck
teil für den Klemmring 25, als Verschiebeeinrichtung für die
Axialverschiebung zwischen Klemmdruckteil und Klemmring 25, als
Dreheinrichtung zum Verdrehen des Klemmringes 25 sowie als
Sicherungsdruckteil für den Sicherungsring 16.
Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform für eine Rohr
verbindung, die ebenfalls ein Gehäuse 1 mit einem Ringbund 2,
einen Dichtungsring 5, einen Preßring 10, einen Sicherungs
ring 16, einen Klemmring 25 und eine Überwurfmutter 32 aufweist,
die auf das Außengewinde 8 des Gehäusestutzens 7 aufgeschraubt
ist. Der wesentliche Unterschied gegenüber der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 besteht darin, daß der axiale Anpreßdruck auf den
Dichtungsring 5 aufgebracht wird über einen Ringbund 44, mit dem
die Überwurfmutter 32 gegen die rückwärtige Stirnseite des
Klemmringes 25 anliegt und diesen mit seiner vorderen Stirnseite
axial gegen einen Zwischenring 45 drückt, der seinerseits den
Preßring 10 axial beaufschlagt. Auch in der Darstellung gemäß
Fig. 5 zeigt die untere Hälfte die Teile in ihrer vormontierten,
noch spannungsfreien Stellung, während die obere Hälfte die End
position der fertig montierten Rohrverbindung zeigt.
Die Radialbeaufschlagung des Sicherungsringes 16 erfolgt hier
durch den Zwischenring 45 bzw. durch dessen Konusfläche 46, die
beim Aufschrauben der Überwurfmutter 32 zuerst die konische Ring
fläche des Sicherungsringes 16 beaufschlagt. Beim Weiterdrehen
der Überwurfmutter 32 liegt dann der Zwischenring 45 mit seiner
zylindrischen Innenfläche 47 auf der zylindrischen Außenfläche 21
des Sicherungsringes 16 auf und arretiert diesen dadurch in
seiner Sicherungsstellung. Der Außenkonus 26 des Klemmringes 25
verjüngt sich bei dieser Ausführungsform in Richtung auf das
Rohrende 3 und wirkt zusammen mit einem entsprechend ausgebilde
ten Konus 48 im Gehäusestutzen 7. Als Klemmdruckteil für den
Klemmring 25 dient hier also der Gehäusestutzen 7 in Verbindung
mit seinem Konus 48. Als Sicherungsdruckteil dient der Zwischen
ring 45. Als Dreheinrichtung zum Verdrehen des Klemmringes 25
dient auch hier die Überwurfmutter 32, jedoch ergibt sich hier
keine Axialverschiebung zwischen Überwurfmutter 32 und Klemm
ring 25. Letzterer wird vielmehr beim Aufdrehen der Überwurfmut
ter 32 auf das Außengewinde 8 mit der Überwurfmutter 32 mitge
dreht und in axialer Richtung mitverschoben. Hierdurch erfolgt
dann die Axialverschiebung des Zwischenringes 45 und schließlich
auch die Beaufschlagung des Preßringes 10. Es gibt hier also
keinen lichten Axialabstand zwischen Preßring 10 und Klemmring 25
bzw. Zwischenring 45. Da der Klemmring 25 bei dieser Lösung eine
Axialverschiebung erfährt, sind seine Zähne in Form eines Gewin
des 49 angeordnet. Die Ausbildung des Gewindes 49 mit Vorschnei
dern und nachfolgenden Haltekrallen entspricht der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform zu Fig. 1. Insoweit weist die
Alternativlösung nach Fig. 5 auch die gleichen Vorteile hin
sichtlich der geringen Kräfte beim Aufdrehen der Überwurfmut
ter 32 auf. Nachteilig ist jedoch im Vergleich zur Konstruktion
gemäß Fig. 1 der verhältnismäßig lang bauende Gehäusestutzen 7
und der permanente Kraftschluß zwischen Klemmring 25 und Dich
tungsring 5.
Die in Fig. 6 dargestellte Rohrverbindung entspricht im Aufbau
und in der Wirkungsweise im wesentlichen der der Fig. 5. Der
einzig nennenswerte konstruktive Unterschied besteht darin, daß
Klemmring 25 und Überwurfmutter 32 einteilig ausgebildet sind.
Die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Ausführungsform unter
schneidet sich von denen der Fig. 1 bis 6 in erster Linie da
durch, daß anstelle einer Überwurfmutter zwei Halbschalen 50, 51
vorgesehen sind, die über Schraubverbindungen 52 radial gegen
einander gespannt sind. Das konisch ausgebildete Widerlager 43
ist hier in die Halbschalen 50, 51 integriert. Beim Auflegen der
Halbschalen 50, 51 (die untere Hälfte der Fig. 7 zeigt wiederum
die Ausgangsstellung und die obere Hälfte die Endposition der
Teile) drückt das Widerlager 43 gegen den Außenkonus 14 des
Preßringes 10. Durch Anziehen der Schraubverbindungen 52 ergibt
sich somit eine in Axialrichtung weisende Schubkraft, die den
Preßring 10 gegen den Dichtungsring 5 drückt. Integriert in die
Halbschalen 50, 51 ist ferner ein Sicherungsring 53, der radial
nach innen ragt und auf seiner inneren Mantelfläche mit Druck
nasen 22 bestückt ist, die in dem Detail A in vergrößertem Maß
stab im Querschnitt dargestellt sind und im wesentlichen der in
Fig. 1 G gezeigten Ausführungsform entsprechen. Beim Verspan
nen der beiden Halbschalen 50, 51 gegeneinander werden die Druck
nasen 22 in die Rohrwand 6 eingedrückt und halten somit das Rohr
drehfest gegenüber dem Gehäuse 1.
Der Außenkonus 26 des Klemmringes 25 wird von einem Innenkonus 54
der beiden Halbschalen 50, 51 beaufschlagt. Zur Verdrehung und
Axialverschiebung des Klemmringes 25 ist ein Drehring 55 vorge
sehen, der in seiner Axialposition gegenüber dem Rohr festgelegt
ist, auf dem Rohr bzw. innerhalb der beiden Halbschalen 50, 51
frei drehbar ist und mit einem axialen Ansatz 56
mit nicht dargestellten Mitnehmern in den Klemmring 25 geschoben
ist. Der Drehring 55 weist auf seiner äußeren Mantelfläche eine
Zahnung 57 auf, in die eine Schnecke 58 eingreift.
Zu Beginn der Montage ist der Klemmring 25 vollständig auf den
axialen Ansatz 56 des Drehringes 55 aufgeschoben, wie es die
untere Hälfte der Fig. 7 zeigt. Die beiden Halbschalen 50, 51
werden durch Anziehen der Schraubverbindungen 52 gegeneinander
gespannt, wodurch die Axialbeaufschlagung des Dichtungsringes 5
sowie das Festklemmen des Rohres erfolgen. Anschließend wird die
Schnecke 58 über einen Schraubenzieher oder ein sonstiges geeig
netes Werkzeug gedreht. Dadurch erfolgt eine Verdrehung des
Drehringes 55 sowie des drehfest mit diesem verbundenen Klemm
ringes 25, dessen gewindeförmig und mit leichter Spannung gegen
über dem Rohr 6 angeordneten Haltezähne (Gewinde 49) eine Axial
verschiebung des Klemmringes 25 nach rechts in die sich keil
förmig verjüngende Verschiebeöffnung bewirken. Hierdurch ergibt
sich die zum Einschneiden bzw. Eindrücken der Zähne des Klemm
ringes erforderliche Radialkraft und man erhält einen permanen
ten Kraftschluß zwischen Halbschalen 50, 51 und Klemmring 25.
Wegen der in dieser Ausführungsform notwendigen Axialverschiebung
des Klemmringes 25 sind dessen Zähne wiederum in Form eines Ge
windes 49 angeordnet. Zum Lösen der Rohrverbindung braucht le
diglich die Schnecke 58 in entgegengesetzter Richtung gedreht zu
werden. Auch bei dieser Ausführungsform ergibt sich in der End
position der Teile der vorstehend im einzelnen erläuterte lichte
Abstand y; eine Axialverschiebung des Klemmringes 25 läßt dadurch
die Beaufschlagung des Dichtungsringes 5 unberührt.
Bei dieser Ausführungsform muß die Schnecke 58 keinen integralen
Bestandteil der Rohrverbindung bilden. Die Schnecke könnte viel
mehr als Aufsatz eines Maschinenschraubers in eine entsprechende
Einstecköffnung der Halbschalen 50, 51 eingeschoben und nach Ver
schiebung des Klemmringes 25 wieder herausgezogen bzw. herausge
dreht werden.
Die Fig. 9 und 10 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform
mit zwei jeweils einteilig ausgebildeten Gehäusen 1. Hier wird
die zum Verdrehen des Drehringes 55 erforderliche Schnecke 58
lediglich zur Montage bzw. Demontage in entsprechende Einsteck
öffnungen 59 des Gehäuses 1 eingesteckt und über ein Werkzeug
60 gedreht, wie es Fig. 10 zeigt. Das Gehäuse ist mit einem
Flansch 61 versehen. Fig. 9 zeigt eine Verbindung zwischen zwei
Rohrenden 3, wobei die gegeneinander liegenden Flansche 61 zwei
er Gehäuse 1 über Ringflansche 62 mit einer Axialverschraubung
62 a (siehe obere Hälfte der Fig. 9) oder aber durch eine
V-Klemmschelle 63 (untere Hälfte der Fig. 9) axial gegeneinan
der gepreßt werden. Fig. 9 zeigt für alle Teile ihre Endstel
lung.
Die Ausführungsform gemäß den Fig. 11 und 12 zeigt eine Rohr
verbindung als Flanschverbindung. Anstelle einer Überwurfmutter
ist hier eine einteilige Flanschhülse 64 vorgesehen, die über
ihren Flansch 65 mit einem Gegenflansch 66 über Schrauben 67 in
axialer Dichtung verschraubt ist. Auch bei dieser Ausführungs
form ist ein Drehring 55 mit axialem Ansatz 56 vorgesehen, der
in einen Klemmring 25 eingeschoben ist und mit diesem drehfest
jedoch axial verschiebbar verbunden ist. Der Drehring 55 ist auf
seiner äußeren Mantelfläche mit einer Schrägverzahnung 68 ver
sehen, die in eine entsprechende Schrägverzahnung im Innern der
Flanschhülse 64 eingreift. Der Drehring 55 liegt axial gegen
den Sicherungsring 16 an. Wird nun die Flanschhülse 64, die zu
Beginn mit ihrem Flansch 65 einen lichten Abstand von dem Gegen
flansch 66 aufweist, durch Anziehen der Schrauben 67 in axialer
Richtung nach links (gesehen in Fig. 11) verschoben, so er
folgt über die genannte Schrägverzahnung 68 ein Verdrehen des
Drehringes 55, der durch den in axialer Richtung
fixierten Sicherungsring 16 die genannte Längsverschiebung der
Flanschhülse 64 nicht mitvollziehen kann. Aufgrund der genannten
Drehung erfolgt eine entsprechende Drehung des Klemmringes 25,
dessen Zähne sich dann in die Rohrwand 6 einarbeiten. Der hier
für erforderliche Radialdruck ergibt sich durch den Innen
konus 34 der Flanschhülse 64 in Verbindung mit dem Außenkonus 26
des Klemmringes 25. Wird eine Konstruktion gewählt, bei der der
Klemmring 25 seine axiale Anfangsposition beibehält, können
seine Zähne in Form von Zahnringen 29 angeordnet sein. Führt der
Klemmring 25 jedoch eine Längsverschiebung aus, werden die Zähne
wieder in Form eines Gewindes 49 angeordnet. Zur Abdichtung der
Rohrverbindung gegenüber dem Gegenflansch 66 ist im Flansch 65
stirnseitig eine Dichtung 69 vorgesehen, die in einem Halte
ring 70 sitzt, der in die Flanschhülse 64 eingeschoben ist und
sich an eine Ringschulter 71 der Flanschhülse abstützt. Beim
Aufschieben der Flanschhülse 64 drückt diese mit ihrer ersten
Konusfläche 33 den Sicherungsring 16 in seine das Rohr arretie
rende Stellung.
Fig. 13 zeigt die verschiedenen Anschlußmöglichkeiten für die
erfindungsgemäße Rohrverbindung. Hier wird erkennbar, welcher
Vorteil sich ergibt, wenn der Preßring 10 mit einem Außenkonus 14
versehen ist, obwohl ein entsprechender Konus bei der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 1 und 11 nicht erforderlich wäre. Der in
Fig. 13 unten dargestellte Fittinganschluß zeigt, daß sich auf
grund des kurzen Gehäusestutzens 7 eine axial sehr kurz bauende
Rohrverbindung ergibt. Bei dem dargestellten Fittinganschluß wer
den zwei miteinander zu verbindende Gehäusestutzen 7 von zwei
Halbschalen 72, 73 übergriffen, die mit je einem Ring 74 eine
Schulter 75 der beiden Gehäusestutzen 7 hintergreifen. Die Halb
schalen 73, 72 ragen mit einem mittig angeordneten keilförmig
ausgebildeten Ring 76 zwischen die Preßringe 10 der beiden mit
einander zu verbindenden Gehäuse 1. Werden die beiden Halb
schalen 72, 73 durch nicht dargestellte Spannmittel radial gegen
einander gedrückt, drückt der keilförmig ausgebildete Ring 76
die Preßringe 10 axial auseinander und jeweils gegen die Dich
tungsringe 5.
In Fig. 13 entspricht die rechte Rohrverbindung im wesentlichen
der Ausführungsform gemäß Fig. 7, während die obere Rohrverbin
dung mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 weitgehend überein
stimmt. Jedoch setzen sich hier der Konus des Klemmringes 25
sowie die zweite Konusfläche der Überwurfmutter 32 aus mehreren
Konusabschnitten 26 a, 26 b, 26 c mit dazwischenliegenden zylin
drischen Abschnitten 26 d, 26 e zusammen. Dadurch wird der Klemm
ring 25 in mehreren Phasen radial zusammengedrückt, so daß die
Vorschneider stufenweise in die Rohrwandung eingedrückt werden,
wobei im Bereich jeder der genannten zylindrischen Abschnitte
die Eindrucktiefe konstant bleibt.
Fig. 14 zeigt eine gegenüber Fig. 1 nur geringfügig abgewan
delte Ausführungsform. Der Sicherungsring besteht hier aus einem
Kunststoffring 16 a mit einem eingebetteten Stanzring 16 b, der
die Drucknasen 22 aufweist. In gleicher Weise besteht der Klemm
ring aus einem Kunststoffring 25 a mit einem eingebetteten Stanz
ring 25 b, der die nicht näher dargestellten Vorschneider 27 bzw.
31 und Haltekrallen 28 aufweist. Diese Ausführungsform läßt
sich zur Verbindung harter Kunststoffrohre, aber auch zur Ver
bindung von Metallrohren verwenden.
Fig. 15 zeigt in starker Vergrößerung einen Vorschneider 27,
der aufgrund seiner Form eine etwas hinterschnittene Nut in
die Rohrwand 6 schneidet bzw. ggfs. auch drückt. Dem Vorschnei
der 27 folgt ein in Fig. 15 rechts dargestellter Nachschneider
77, dessen Flanke 77 a angenähert radial verläuft und daher nicht
mehr zur Bildung einer hinterschnittenen Nut führt. Jedoch bil
det dieser Nachschneider 77 aufgrund seiner Form in Verbindung
mit der Form des Vorschneiders 27 in der Rohrwand 6 eine Auf
wulstung 78, die zur Vergrößerung der Anlagefläche der einge
arbeiteten Nut für die Flanke 77 a führt.
Fig. 16 zeigt im Ausschnitt einen Klemmring 25
mit einem Vorschneider 27 und einer nachfolgenden Haltekralle
28. Das vergrößerte Detail A läßt erkennen, daß der Vorschneider
27 ähnlich einem Holzschnitzermesser als Hohlschneidezahn ausge
bildet ist. Diese Zahnform führt bei bestimmten Materialien zu
besonderen Vorteilen.
Der in Fig. 13 im oberen Teil der Abbildung dargestellte
Klemmring 25 könnte auch aus drei separaten Klemmringabschnitten
bestehen, die jeweils einen konusförmigen sowie einen zylin
drischen Abschnitt aufweisen.
In einer weiteren Abwandlung könnte für den Vorschneider ein
Stein vorgesehen sein. Die Anordnung erfolgt auch hier so, daß
der oder die Vorschneider zuerst die Nuten in die Rohrwand ein
arbeiten, worauf dann die Haltekrallen in die so gebildeten
Nuten eingedrückt werden.
Claims (43)
1. Verfahren zum Montieren einer Rohrverbindung, insbesondere
für Kunststoffrohre,
- - mit einem Dichtungsring (5), der sich mit einer radial innenliegenden Fläche auf der Rohrwand (6) und mit einer radial außenliegenden Fläche sowie einer dem Rohrende (3) zugewandten Stirnseite in einem Gehäuse (1) abstützt;
- - mit einem axial beweglichen Preßring (10), der gegen die dem Rohrende (3) abgewandte Stirnseite des Dichtungsrin ges (5) anliegt und diesen zusammenpreßt;
- - mit einem Dichtungsdruckteil zur Bewirkung der Axialver schiebung des Preßringes (10);
- - mit einem gezahnten Klemmring (25; 25 a, 25 b) dessen Zähne (27, 28, 29, 31) bei radialer Verengung des Klemmringes (25; 25 a, 25 b) in die Rohrwand (6) eingreifen;
- - mit einem Klemmdruckteil, das mit einer konischen Fläche (34) den Klemmring (25; 25 a, 25 b) übergreift, der sich an dieser Fläche (34) über einen Gegenkonus (26) abstützt; und
- - mit einer Verschiebeeinrichtung zur Bewirkung einer rela tiven Axialverschiebung zwischen Klemmdruckteil und Klemm ring (25; 25 a, 25 b)
dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das
Rohr (3, 6) drehfest gegenüber dem Gehäuse (1) festgelegt und
erst dann der Klemmring (25; 25 a, 25 b) unter gleichzeitiger
radialer Verengung gegenüber dem festgelegten Rohr (3,6) ge
dreht werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Eine Rohrverdrehsicherung (16, 17, 22; 16 a, 16 b, 22) ist als ein das Rohr (3, 6) umschließender federelastischer Sicherungsring (16; 16 a, 16 b) ausgebildet, der gegenüber dem Gehäuse (1) drehfest angeordnet, auf seinem Innenumfang mit einzelnen Drucknasen (22) bestückt und radial nach innen verspannbar ist;
- b) eine Dreheinrichtung zum Verdrehen des Klemmringes (25; 25 a, 25 b) gegenüber der Rohrwand (6) ist als Überwurfmutter (32) ausgebildet, die auf das dem Rohrende (3) abgewandte Ende des Gehäuses (1) aufgeschraubt ist und als Dichtungsdruck teil den Preßring (10) direkt oder indirekt axial beauf schlagt;
- c) ein Sicherungsdruckteil (33, 37; 45, 46, 47) zur radialen Ver engung des Sicherungsringes (16; 16 a, 16 b) ist von der Über wurfmutter (32) umschlossen und axial gegenüber dem Sicherungsring verschiebbar und wird von der Überwurfmut ter (32) direkt oder indirekt axial beaufschlagt;
- d) das genannte Klemmdruckteil ist in Aufschraubrichtung der Überwurfmutter (32) so hinter dem genannten Sicherungs druckteil (33, 37; 45, 46, 47) angeordnet, daß es den Klemm ring (25; 25 a, 25 b) erst dann radial beaufschlagt, nachdem das Sicherungsdruckteil (33, 37; 45, 46, 47) den Sicherungs ring (16; 16 a, 16 b) radial beaufschlagt hat (Fig. 1, 5, 6 und 14).
3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Innenflächenabschnitte
der Überwurfmutter (32) das Klemmdruckteil für
den Klemmring (25; 25 a, 25 b), die Verschiebeeinrichtung für die
Axialverschiebung zwischen Klemmdruckteil und Klemmring (25;
25 a, 25 b) sowie das Sicherungsdruckteil bilden (Fig. 1 und 14).
4. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwurfmutter (32) zwei innen und axial hintereinander
liegende Konusflächen (33, 34) aufweist, von denen die erste,
die dem Rohrende (3) näher liegt, radial außen angeordnet ist
und den Sicherungsring (16) beaufschlagt, während die zweite
Konusfläche (34) den Klemmring (25; 25 a, 25 b) beaufschlagt, der
in der Überwurfmutter (32) dieser gegenüber drehfest aber
axial verschiebbar angeordnet ist (Fig. 1 und 14).
5. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Konusfläche (33) in eine radial innere zylindri
sche Fläche (37) übergeht, die in der Endstellung der Teile
eine zylindrische Außenfläche (21) des Sicherungsringes (16)
übergreift (Fig. 1 und 14).
6. Rohrverbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Konusfläche (34) flacher ausgebildet ist als
die erste Konusfläche (33).
7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeich
net durch einen - bei der fertig montierten Rohrverbindung
bestehenden - direkten oder indirekten lichten axialen Ab
stand (y) zwischen Klemmring (25; 25 a, 25 b) und Preßring (10),
wobei sich letzterer an einem Widerlager (43) der Überwurf
mutter (32) abstützt.
8. Rohrverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das genannte Widerlager (43) konisch ausgebildet ist und mit
einem Außenkonus (14) des Preßringes (10) zusammwirkt.
9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Bereich der vorderen Stirnseite der
Überwurfmutter (32) eine Ausnehmung (39) vorgesehen ist, in
die eine am Gehäuse (1) vorgesehene Rastung (40) lösbar ein
greift, wenn die Überwurfmutter (32) zur Vormontage nur
soweit auf das Gehäuse (1) aufgeschraubt ist, daß die Ver
bindungsteile (5, 10, 16, 25) noch spannungsfrei sind (Fig. 1B).
10. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Bereich der vorderen Stirnseite der
Überwurfmutter (32) eine Ausnehmung (39) vorgesehen ist, in
die eine am Gehäuse (1) vorgesehene Rastung (42) lösbar ein
greift, wenn die Überwurfmutter (32) ihre Endstellung er
reicht hat (Fig. 1 A).
11. Rohrverbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich
net, daß die genannte Ausnehmung (39) eine Nut in der vor
deren Stirnseite der Überwurfmutter (32) ist, in die als
Rastung (40, 42) eine Federnase eingreift.
12. Rohrverbindung nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekennzeich
net, daß sich die erste Rastung (40) überdrehen läßt.
13. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Konus des Klemmringes (25) so
wie die zweite Konusfläche der Überwurfmutter (32) aus mehre
ren Konusabschnitten (26 a, b, c) mit dazwischenliegenden
zylindrischen Abschnitten (26 d, e) zusammensetzen (Fig. 13).
14. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sicherungsring (16) am Preßring (10)
drehfest, aber axial verschiebbar festgelegt ist, der seiner
seits in das Gehäuse (1) drehfest aber axial verschiebbar
eingesetzt ist (Fig. 1 und 14).
15. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (32) an der dem Rohr
ende (3) abgewandten Stirnseite einen bis auf die Rohr
wand (6) ragenden Anschlagring (38) aufweist, der in der
Endstellung der Überwurfmutter (32) nur einen geringen
lichten Abstand von dem hinteren Ende des Klemmringes (25)
aufweist.
16. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die konische Fläche (34) des Klemmdruckteiles in einem Ge
häusestutzen (7) angeordnet ist, auf den die Überwurfmut
ter (32) aufgeschraubt ist (Fig. 5 und 6).
17. Rohrverbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sicherungsdruckteil (45, 46, 47) ein Zwischenring (45) ist,
der sich zwischen dem Klemmring (25) und dem Preßring (10)
abstützt und eine den Sicherungsring (16) beaufschlagende
Konusfläche (46) aufweist, die in eine zylindrische Innen
fläche (47) übergeht, die in der Endstellung der Teile eine
zylindrische Außenfläche (21) des Sicherungsringes (16) über
greift (Fig. 5 und 6).
18. Rohrverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überwurfmutter (32) mit dem Klemmring (25) einteilig aus
gebildet ist. (Fig. 6)
19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Das Dichtungsdruckteil, das Klemmdruckteil sowie eine Rohrverdrehsicherung sind durch zwei axial geteilte Halb schalen (50, 51) gebildet, die durch Spannmittel (52) radial gegeneinander spannbar sind;
- b) das Dichtungsdruckteil besteht aus einem konisch ausge bildeten Widerlager (43), das in die Halbschalen (50, 51) integriert ist und beim Auflegen dieser Halbschalen (50, 51) gegen einen Außenkonus (14) des Preßringes (10) drückt;
- c) die Rohrverdrehsicherung besteht aus zumindest einem radial nach innen ragenden, sich beim Anziehen der Halb schalen (50, 51) in die Rohrwand (6) eindrückenden Vor sprung (53);
- d) eine Dreheinrichtung zum Verdrehen des Klemmringes (25) gegenüber der Rohrwand (6) besteht aus einem das Rohr (3, 6) umschließenden außenverzahnten Drehring (55), der mit dem Klemmring (25) in Drehverbindung steht und über eine in seine Zahnung (57) eingreifende Schnecke (58) verdreh bar ist (Fig. 7 und 8).
20. Rohrverbindung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehring (55) in seiner Axialposition gegenüber dem
Rohr (3, 6) festgelegt ist, während der Klemmring (25) axial
verschiebbar ist.
21. Rohrverbindung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen
- bei der fertig montierten Rohrverbindung bestehenden -
direkten oder indirekten lichten axialen Abstand (y) zwi
schen Klemmring (25) und Preßring (10).
22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Das Gehäuse (1) ist in axialer Richtung gegen ein Widerlager axial verspannbar, beaufschlagt als Dichtungsdruckteil den Preßring (10) direkt oder indirekt und bildet zugleich auch das Klemmdruckteil für den Klemmring (25) sowie ein Sicherungsdruckteil zur radialen Ver engung des Sicherungsringes (16);
- b) eine Rohrverdrehsicherung (16, 17, 22; 16 a, 16 b, 22) ist als ein das Rohr (3, 6) umschließender federelastischer Sicherungsring (16; 16 a, 16 b) ausgebildet, der gegenüber dem Gehäuse (1) drehfest angeordnet, auf seinem Innenum fang mit einzelnen Drucknasen (22) bestückt und radial nach innen verspannbar ist;
- c) eine Dreheinrichtung zum Verdrehen des Klemmringes (25) gegenüber der Rohrwand (6) besteht aus einem das Rohr (3, 6) umschließenden außenverzahnten Drehring (55), der mit dem Klemmring (25) in Drehverbindung steht und über eine in seine Zahnung (57) eingreifende Schnecke (58) verdreh bar ist;
- d) das genannte Sicherungsdruckteil umfaßt eine in dem Ge häuse (1) angeordnete Konusfläche (33), die in eine ra dial innere zylindrische Fläche (37) übergeht, die in der Endstellung der Teile eine zylindrische Außenfläche (21) des Sicherungsringes (16) übergreift (Fig. 9 und 10).
23. Rohrverbindung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Verbindung zweier Rohrenden (3) zwei jeweils als Flansch
hülse ausgebildete Gehäuse (1) vorgesehen sind, deren
Flansche (61) über eine Spanneinrichtung (62, 62 a; 63) axial
gegeneinander gepreßt werden.
24. Rohrverbindung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeich
net, daß das Dichtungsdruckteil aus einem konisch ausgebil
deten Widerlager (43) besteht, das in das Gehäuse (1) inte
griert ist und beim axialen Verspannen des Gehäuses (1)
gegen einen Außenkonus (14) des Preßringes (10) drückt.
25. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Das Gehäuse (1) ist in axialer Richtung gegen ein Widerlager axial verspannbar, beaufschlagt als Dichtungsdruckteil den Preßring (10) direkt oder indirekt und bildet zugleich auch das Klemmdruckteil für den Klemm ring (25) sowie ein Sicherungsdruckteil zur radialen Ver engung des Sicherungsringes (16);
- b) eine Rohrverdrehsicherung (16, 17, 22; 16 a, 16 b, 22) ist als ein das Rohr (3, 6) umschließender federelastischer Sicherungsring (16; 16 a, 16 b) ausgebildet, der gegenüber dem Gehäuse (1) drehfest angeordnet, auf seinem Innenum fang mit einzelnen Drucknasen (22) bestückt und radial nach innen verspannbar ist;
- c) eine Dreheinrichtung zum Verdrehen des Klemmringes (25) gegenüber der Rohrwand (6) besteht aus einem das Rohr (3, 6) umschließenden Drehring (55), der mit dem Klemmring (25) in Drehverbindung steht und eine Schrägverzahnung (68) aufweist, in die eine Schrägverzahnung im Gehäuse (1) eingreift;
- d) das genannte Sicherungsdruckteil umfaßt eine in dem Ge häuse (1) angeordnete Konusfläche (33), die in eine ra dial innere zylindrische Fläche (37) übergeht, die in der Endstellung der Teile eine zylindrische Außenfläche (21) des Sicherungsringes (16) übergreift (Fig. 11 und 12).
26. Rohrverbindung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse als Flanschhülse (64) ausgebildet ist, die mit
ihrem Flansch (65) an einem Gegenflansch (66) o.dergl. durch
axial gerichtete Schrauben (67) o. dergl. befestigt ist
(Fig. 11).
27. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß sich jeder Zahn (27, 28, 31) des Klemm
ringes (25) zusammensetzt aus einem Vorschneider (27, 31),
dem in Umdrehungsrichtung des Klemmringes (25) eine Halte
kralle (28) ähnlich einem Gewindeabschnitt folgt, deren
Radialhöhe etwas kleiner ist als die des Vorschneiders (27,
31) (Fig. 1D).
28. Rohrverbindung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß
in Umdrehungsrichtung des Klemmringes (25) mehrere Zähne (27,
28, 31) aufeinander folgen.
29. Rohrverbindung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß
der Klemmring (25) gegenüber dem Rohr (3,6) axial fixiert
ist, und daß seine Zähne (27, 28, 31) Abschnitte jeweils eines
in sich geschlossenen Zahnringes (29) bilden (Fig. 1).
30. Rohrverbindung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Zahnringe (29) mit axialem Abstand voneinander ange
ordnet sind (Fig. 1).
31. Rohrverbindung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Zahn (27, 28, 31) in dem einen Zahnring (29) gegenüber
einem Zahn (27, 28, 31) in einem benachbarten Zahnring (29) in
Umfangsrichtung etwas versetzt ist.
32. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorschneider (27, 31) sowie die Halte
krallen (28) auf ihrer dem Rohrende (3) zugewandten Seite
eine radial verlaufende Anlagefläche (30) aufweisen (Fig. 1C).
33. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorschneider (27) ein zerspanend
arbeitender Zahn mit abgerundeter Schneidspitze ist
(Fig. 1 E).
34. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 27 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorschneider (31) ein materialver
drängender, kufenförmig ausgebildeter Zahn ist (Fig. 1H).
35. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 27 bis 34, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vorschneider (27, 31) in Umdrehungs
richtung etwas angestellt ist (Fig. 1F).
36. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Preßring (10) in seiner End
stellung stirnseitig an einem vom Rohrende (3) abgewandten
Anschlag (13) des Gehäuses (1) abstützt.
37. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen nach innen ragen
den Ringbund (2) aufweist als Axialanschlag für das Rohr
ende (3).
38. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 37, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Drucknasen (22) des Sicherungsringes
(16) axial gerichtet sind und in Umfangsrichtung gesehen so
wohl an der einen Längsseite als auch an der gegenüberliegen
den Längsseite radial liegende Anlageflächen (23, 24) bilden
(Fig. 1G).
39. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 28 oder 31 bis 38, dadurch
gekennzeichnet, daß der Klemmring (25) auch axial verschieb
bar gelagert ist, und daß seine Zähne (27, 28, 31) in Form
eines Gewindes (49) angeordnet sind (Fig. 5, 6, 7 und 9).
40. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 39, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sicherungsring aus einem Kunststoff
ring (16 a) mit einem eingebetteten Stanzring (16 b) besteht,
der die Drucknasen (22) aufweist (Fig. 14).
41. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 40, dadurch
gekennzeichnet, daß der Klemmring aus einem Kunststoff
ring (25 a) mit einem eingebetteten Stanzring (25 b) besteht,
der Vorschneider (27; 31) und Haltekrallen (28) aufweist
(Fig. 14).
42. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 41, dadurch
gekennzeichnet, daß alle Teile aus Kunststoff sind.
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ID=6309416
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102019100627A1 (de) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | Framatome Gmbh | Stabilisatorelement für eine Rohrverbindung |
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1986
- 1986-09-12 DE DE19863631026 patent/DE3631026A1/de active Granted
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DE102019100627A1 (de) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | Framatome Gmbh | Stabilisatorelement für eine Rohrverbindung |
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