DE4000464A1 - Verfahren zur sicherung der festlegung einer ueberwurfmutter bei einer rohrverbindung in hydraulischen und aehnlichen anlagen sowie rohrverbindung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung einer Überwurfmutter bei einer Verschraubung für ein Rohr von hydraulischen und ähnlichen Anlagen, wobei das Rohr eine Durchführung, die durch die Überwurfmutter geht, einnimmt.

Es sind für die hydraulischen Anlagen der vorliegenden Art verschiedene Lösungen bekannt, um die Befestigung der Überwurfmutter so zu sichern, daß sie sich nicht entspannt und sich aus der Verschraubung nicht ausschraubt.

Eine bekannte Lösung besteht aus dem Streichen eines verkittenden Mittels auf das Gewinde der Verschraubung sowie der Überwurfmutter, z.B. dasjenige, das unter dem Zeichen von "Loctite" bekannt ist. Unter verschiedenen Arten ist diese Lösung vorteilhaft und zweckentsprechend, aber sie bietet den Nachteil, das Ausschrauben der Überwurfmutter, wenn nötig, zu beeinträchtigen.

Mit einer anderen bekannten Lösung können Federringe und ähnliche Zubehörteile angewendet sein, die unter elastischer Last, wenn die Überwurfmutter angezogen wird, gehalten werden, und durch ihre elastische Kraft die Überwurfmutter ständig beanspruchen. Diese Lösung hat den Nachteil, daß bei dynamischen Beanspruchungen, die von den auf die Anlage eventuell wirkenden Schwingungen herrühren, solche Kräfte entstehen können, daß die elastische Last des Federringes überschritten wird und ein unerwünschtes Ausschrauben der Überwurfmutter möglich wird.

Außerdem besitzen die Federringe und ähnliche Zubehörteile häufig ungleichförmige Eigenschaften und folglich ein unregelmäßiges Verhalten.

Bei einer anderen bekannten Lösung wird ein dünner Stahldraht gekrümmt und in zwei kleine Löcher eingesteckt, die in der Nähe einer Kante des Sechskantes der Verschraubung bzw. der Überwurfmutter durchgebohrt worden sind. Die beiden Enden des Drahtes werden dann zusammengedreht, was eine Verdrehung zwischen Verschraubung und Überwurfmutter verhindert. Diese Lösung ist jedoch besonders abhängig von der Fähigkeit der Bedienungsperson und sie ist daher wenig geeignet für die Anwendung in der Industrie.

Mitunter wird auch so vorgegangen, daß die Überwurfmutter durch sehr starke Kräfte fest angezogen wird, was aber sehr gefährlich ist, weil Risse oder Leckage entstehen können.

Demgegenüber löst die Erfindung das Problem, mit einfachen Mitteln eine wirksame Befestigung der Überwurfmutter gegen das selbsttätige Ausschrauben zu ermöglichen, ohne daß die oben genannten Nachteile mit Bezug auf die bekannte Technik auftreten.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den spezifizierten Merkmalen gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Befestigung der Überwurfmutter auf dem Rohr ausgeführt ist.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Befestigung der Überwurfmutter derart ausgeführt, daß die Durchführung und ein, in der Überwurfmutter gebohrtes Loch nach tangentialer Richtung ineinandergreifen, was durch Einschrauben einer Schraube in das Loch ein im wesentlichen selbstschneidendes Gewinde zum Teil im Rohr verursacht.

Wechselweise wird die Befestigung durch einen, auf die Durchführung geöffnet, in der Überwurfmutter bearbeiteten Hohlraum, in dem ein elastisch verformbares Einsatzstück gestellt ist, gesichert, während Druckmittel, um das genannte Einsatzstück in dem Hohlraum gegen das Rohr hydrostatisch zusammenzudrücken, vorgesehen sind.

Weitere Merkmale, sowie die Vorteile des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung, ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf eine vollständige Verschraubung, die beispielsweise aber nicht beschränkungsweise in den anliegenden Zeichnungen beschrieben wird.

Es zeigt

Fig. 1 eine geschnittene Ansicht einer der Erfindung vollständigen Verschraubung gemäß,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Konstruktionseinzelheit der vollständigen Verschraubung in Fig. 1, im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht entlang der Linie III-III der Konstruktionseinzelheit in Fig. 2,

Fig. 4 eine geschnittene Ansicht einer Konstruktionszeinzelheit der vollständigen Verschraubung in Fig. 1, im weiterhin vergrößerten Maßstab,

Fig. 5 eine geschnittene Ansicht einer anderweitigen Ausführung einer vollständigen Verschraubung, die eine der Erfindung gemäß Überwurfmutter enthält, und

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht entlang der Linie VI-VI der vollständigen Verschraubung in Fig. 5.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, das Zeichen 1 betrifft eine vollständige Verschraubung für ein Rohr 2 einer hydraulischen und ähnlichen Industrieanlage. Das Rohr 2, aus Metall bzw. allgemein aus Stahl, weist ein Ende 3 sowie eine zylindrische Außenfläche 4 auf.

Die vollständige Verschraubung 1 enthält eine Verschraubung 5, die in dem Ausführungsbeispiel feste Gestalt eines röhrenförmigen sogenannten Nippels mit Achse X-X annimmt.

Die Verschraubung 5 weist ein Ende 6 mit einem Außengewinde 7 sowie mit einem Innensitz 8, in dem das Rohr 2 abgestützt wird auf.

Eine Sechskantüberwurfmutter 9, mit Achse X-X, weist einen Teil 10 mit Innengewinde 11, die dem Außengewinde 7 der Verschraubung 5 konjugiert ist, sowie einen Teil 12, die eine zylindrische axiale Durchführung 13 begrenzt, auf.

Die Überwurfmutter 9 wird auf die Verschraubung 5 durch ihr Gewinde 11 aufgeschraubt, während ihre Durchführung 13 von dem Rohr 2 mit geringem Spiel durchdrungen ist.

Zwischem dem Ende 6 der Verschraubung und dem Teil 12 der Überwurfmutter befindet sich ein üblicher, im wesentlichen doppelkegelförmiger Metalldichtungsring 14, der auf das Rohr gezogen ist und auf demselben gepreßt wird, wenn die Überwurfmutter auf die Verschraubung aufgeschraubt wird.

Um die Befestigung der Überwurfmutter 9 zu sichern, d.h. um ihre Entspannung und Ausschrauben aus der Verschraubung zu verhindern, werden Befestigungsmittel vorgesehen.

Zu dem erfindungsgemäßen Befestigungsmittel 15 gehört, wie in den Zeichnungen von Fig. 1 bis Fig. 4 dargestellt ist, ein Gewindeloch 16, das in die Überwurfmutter 9 mit Achse Y-Y gebohrt ist.

Die Achse Y-Y liegt auf einer Ebene, die senkrecht zur Achse X-X ist, und ihr Abstand von der Achse X-X ist so vorbestimmt, daß das Gewindeloch 16 und die Durchführung 13 tangential eineinandergreifen.

In kurzen Worten, sind das Gewindeloch 16 und die Durchführung 13 eineinander seitwärts geöffnet.

Vorzugsweise ist die Achse Y-Y des Loches 16 parallel zu einer Seite des Sechskants, während sich die Enden 17 und 18 des Loches 16 auf die anliegenden Seiten öffnen.

Außerdem weisen die Befestigungsmittel 15 eine Schraube 19, die in dem Ausführungsbeispiel die Gestalt einer Madenschraube, mit einem sechseckigen versenkten Kopf 20 oder mit einem Schnitt für Schraubenzieher hat, auf.

Die Schraube 19 ist in dem Loch 16 mit ihrem an dem Ende 17 anliegenden sechseckigen versenkten Kopf 20 eingeschraubt und sie ist gleichzeitig, im wesentlichen mittels des selbstschneidenden Gewindes, in Berührung mit der Außenfläche 4 des Rohres 2, soweit es der Teil in dem Volumen V zuläßt.

Eine weitere Schraube 21, die die Gestalt einer Madenschraube mit sechseckigem versenkten Kopf 22 oder mit einem Schnitt für Schraubenzieher hat, ist in das Gewindeloch 17 mit ihrem an dem Ende 18 anliegenden sechseckigen versenkten Kopf 22 eingeschraubt und gegen die Schraube 19 fest angezogen, um dieselben in ihrer Stellung zu halten.

Weitere Befestigungsmittel 23, die den Befestigungsmitteln 15 gleichen, sind in der Nähe einer Seite L 2 des Sechskants, die der Seite L 1 entgegenläuft, vorzugsweise vorgesehen. Da sie den Befestigungsmittel 15 in der Bauart sowie in dem Betrieb gleichen, werden sie nicht beschrieben.

Ein Verfahren um die Befestigung der Überwurfmutter 9 in einer hydraulischen Anlage, die eine vollständige Verschraubung 1 sowie das Rohr 2 einschließt zu sichern, wird nachfolgend beschrieben.

Nachdem die Überwurfmutter 9 sowie der Dichtungsring 14 auf das Rohr 2 gezogen worden sind, wird vor allem das Rohr durch sein Ende 3 in den Innensitz 8 der Verschraubung 5 abgestützt.

Dann wird die Überwurfmutter 9 auf die Verschraubung 5, durch ein im voraus so festgesetztes Anziehungsmoment, daß die genaue Pressung des Dichtungsringes 14 auf die Außenfläche 4 des Rohres herbeigeführt wird, aufgeschraubt.

Jetzt wird die Überwurfmutter 9 unmittelbar auf dem Rohr befestigt. Zu diesem Zweck wird zunächst die Schraube 19 in das Loch 16 eingesetzt und eingeschraubt. Dann greifen die Schraube 19 und das Rohr 2, im wesentlichen durch Selbstschneiden des Gewindes, ineinander.

Nachdem die Schraube 19 und das Rohr 2 ineinandergreifen, wird die Schraube 21 in das Loch 16 eingesetzt, und so in das Loch 16 eingeschraubt, bis sie gegen die Schraube 19 drückt. Dann wird die Schraube 21 fest angezogen, um die Schraube 19 im Inneren des Loches 16 in der Stellung in der sie und das Rohr 2 ineinandergreifen, zu befestigen.

Die zufällige unerwünschte Ausschraubung der Überwurfmutter aus der Verschraubung wird verhindert, weil die Schraube 19 und das Rohr 2 ineinandergreifen, im wesentlichen durch das selbstschneidende Gewinde.

Wenn eine eventuelle Demontage der Überwurfmutter aus der Verschraubung notwendig ist, läß sich dieselbe bei umgekehrtem Arbeitsvorgang im Vergleich zur Montage leicht machen.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser selben Erfindung ist das Loch 16 glatt, wobei zuerst die Schraube 19 und das Loch 16, im wesentlichen durch Selbstschneiden des Gewindes, ineinandergreifen. Dann, wie vorher beschrieben, greifen die Schraube 19 und das Rohr 2 ineinander.

Die Abbildungen Fig. 5 und 6, die auf dieselben Zeichen der vorhergehenden Ausführungen für die allgemeinen und gemeinsamen Teile sich berufen, zeigen weitere Befestigungsmittel 30. Solche weiteren Befestigungsmittel 30 schließen einen Hohlraum 31, der in der Überwurfmutter bearbeitet ist, ein, und der sich auf die Durchführung 13 öffnet, ein elastisch verformbares Einsatzstück 32, aus Gummi oder ähnlichen Werkstoffen, das ein vorgesetztes Volumen hat und in dem Hohlraum 31 ist, sowie Druckmittel 33, die auf dem Einsatzstück 32 wirken, um es in dem oben genannten Hohlraum 31 gegen das Rohr hydrostatisch zu drücken.

Im einzelnen ist der Hohlraum 31 in ein Loch 34 mit vorgesetztem Durchmesser, das in der Überwurfmutter 9 mit Achse Y-Y durchgebohrt ist, eingearbeitet.

Die Achse Y-Y liegt auf einer Ebene, die senkrecht zur Achse X-X ist, und ihr Abstand von der Achse X-X ist so vorbestimmt, daß das Loch 34 und die Durchführung 13 tangential ineinandergreifen.

In kurzen Worten, sind das Loch 34 und die Durchführung 13 ineinander seitwärts geöffnet.

Vorzugsweise ist die Achse Y-Y des Loches 34 parallel zu einer Seite L 1 des Sechskants, während sich die Enden des Loches auf den anliegenden Seiten öffnen. Das Loch 34 hat einen glatten Mittelteil 35 mit vorgesetzter Länge, sowie gleiche Gewindeteile 36 an den beiden Enden.

In dem Ausführungsbeispiel hat jede Schraube 37 die Gestalt einer Madenschraube mit einem Schnitt für Schraubenzieher 38.

Die Druckmittel 33 sind aus den oben genannten Schrauben 37 zusammengesetzt, die auf das Einsatzstück 32 wirken, um es in den Hohlraum 31 gegen das Rohr 2 zu drücken.

Der Durchmesser des Loches 34, die Länge seiner glatten Mittelteile 35 sowie das Volumen des Einsatzstückes 32 sind so gewählt, daß bei der Festschraubung beider Schrauben 37 im Inneren des Gewindeteiles das Einsatzstück hydrostatisch zusammengedrückt wird, und daher gegen das Rohr mit einem genügenden Druck gepreßt wird, um die Befestigung der Überwurfmutter zu erreichen.

Bemerkenswert ist die Tatsache, daß mit Vorteil das Einsatzstück 32 in zwei zylindrische Hälften ausgeführt wird, die beide unter dem Zeichen 32 a bezeichnet sind, deren Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Loches 34 gleich ist. Sie sind in das Loch 34 eingesetzt und wirken gegeneinander, da sie in einem Zustand von hydrostatischem Druck durch die Schraube 37 gehalten sind.

Weitere Befestigungsmittel 39, den Befestigungsmitteln 30 gleich, sind in der Nähe einer Seite L 2 des Sechskants, die sich der Seite L 1 entgegenläuft, vorzugsweise vorgesehen.

Auch in diesem Fall, um die Befestigung der Überwurfmutter 9 in einer hydraulischen Anlage, die eine vollständige Verschraubung 1 sowie das Rohr 2 einschließt, zu sichern, geht man ungefähr wie bei den vorgehenden Ausführungen beschrieben, vor.

Man soll nur bemerken, daß in diesem Fall die beiden Hälften 32 a des Einsatzstückes 32 seitwärts nach der Krümmung des Rohres verformt werden und sie so hydrostatisch zusammendrückt, daß sie gegen das Rohr mit einem genügenden Druck gepreßt sind, um eine zufällige unerwünschte Entspannung und ein Ausschrauben der Überwurfmutter aus der Verschraubung zu verhindern.

Bemerkenswert ist die Tatsache, daß die beschriebene Ausführung bezüglich dieser letzten Anwendung sich auch zu einer Verschraubung für ein Plastikrohr eignet. In diesem Fall schließt, wie üblich, die Verschraubung eine Metallring ein, um das Plastikrohr zu verstärken.

Der hauptsächliche Vorteil der Überwurfmutter dieser Erfindung gemäß ist, daß sie keine Entspannung geboten hat.

Ein sonstiger Vorteil der Überwurfmutter der Erfindung gemäß betrifft ihre Zuverlässigkeit sowie ihr Stärke, weshalb vorauszusetzen ist, daß sie eine lange Dauer, wenn auch aus wiederholten Montagen und Demontagen gesetzt, bieten wird.

Ein weiterer Vorteil der Überwurfmutter der Erfindung gemäß ist, daß sie eine unvermutete Wirkung von Dämpfung der Schwingungen, die in dem Rohr entstehen können, geboten hat.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens der Erfindung gemäß ist, daß es zu zuverlässigen und praktisch unzerstörbaren mechanischen Mitteln greift, weshalb vorauszusehen ist, daß die vollständige Verschraubung eine lange Dauer, wenn auch wiederholten Montagen und Demontagen ausgesetzt, bieten wird.

Selbstverständlich kann ein fachkundiger Techniker viele Veränderungen und Abwechslungen dem Verfahren der Überwurfmutter sowie der vollständigen Verschraubung bringen, um spezifischen und zufälligen Anforderungen gerecht zu werden. Alle dies Veränderungen und Abwechslungen sind trotzdem in dem Schutzbereich der Erfindung, wie von den folgenden Ansprüchen begrenzt, enthalten.

Claims (15)

1. Verfahren zur Sicherung der Festlegung einer Über­ wurfmutter bei einer Rohrverbindung in hydraulischen und ähnlichen Anlagen, wobei die Überwurfmutter einen Durchgang aufweist, mit dem das Rohr in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der Überwurfmutter auf dem Rohr erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung derart erfolgt, daß in der Überwurfmutter eine tangential zu ihrem Durchgang verlaufende Bohrung vor­ gesehen und in diese eine Schraube eingeschraubt wird, die mit dem Rohr im wesentlichen in selbstschneidenden Eingriff gelangt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung in der Überwurfmutter gewindelos ist und daß die Schraube selbstschneidend mit der Bohrung und mit dem Rohr in Eingriff gelangt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung in der Überwerfmutter eine Gewindebohrung ist und daß die Schraube mit dem Rohr im wesentlichen selbst­ schneidend in Eingriff gelangt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der Überwurfmutter derart erfolgt, daß in ihr ein mit dem Durchgang in offener Verbindung stehender Hohlraum ausgebildet wird, daß in demselben ein elastisch verformbares Einsatzstück eingebracht wird und daß durch Einwirkung auf Druckmittel das Einsatzstück hydrostatisch im Hohlraum gegen das Rohr gedrückt wird.

6. Überwurfmutter einer Rohrverbindung in hydraulischen und ähnlichen Anlagen, die Festlegemittel sowie einen Durchgang für das Rohr aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Befestigungsmittel einen in der Über­ wurfmutter ausgebildeten, mit ihrem Durchgang in offener Verbindung stehenden Hohlraum, sowie ein im Hohlraum ange­ ordnetes Element umfassen, welches mit dem Rohr in Eingriff steht.

7. Überwurfmutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Befestigungsmittel aus einer tangen­ tial zum Durchgang verlaufenden Bohrung sowie aus einer in dieselbe eingeschraubten, mit dem Rohr im wesentlichen in selbststehendem Eingriff stehenden Schraube bestehen.

8. Überwurfmutter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung gewindelos ist.

9. Überwurfmutter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung eine Gewindebohrung ist.

10. Überwurfmutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel zusätzlich ein elastisch verformbares Einsatzstück umfassen, das in dem Hohlraum angeordnet ist, sowie Druckmittel, um das Einsatzstück im Hohlraum gegen das Rohr hydrostatisch zu drücken.

11. Überwurfmutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum eine Bohrung ist, die zum Durchgang tangential verläuft und daß die Druckmittel aus einer, in die Bohrung eingeschraubte und auf das Einsatzstück wirkende Schraube bestehen.

12. Überwurfmutter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung einen glatten Mittelteil in Überein­ stimmung mit dem Hohlraum hat und daß die Druckmittel zwei in Gewindeteile der Bohrung eingeschraubte Schrauben um­ fassen.

13. Überwurfmutter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück aus zwei, von den beiden Gewinde­ enden der Bohrung eingesetzten Hälften besteht.

14. Rohrverbindung für Rohre von hydraulischen und ähnlichen Anlagen, mit einem Anschlußstück, in welches das Rohrende eingesetzt ist und mit einer Überwurfmutter, die Befestigungsmittel sowie einen Durchgang für das Rohr auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel eine tangential zum Durchgang verlaufende Bohrung, sowie eine in dieselbe eingeschraubte Schraube umfassen, welche mit dem Rohr im wesentlichen in selbstschneidendem Eingriff steht.

15. Rohrverbindung für Rohre von hydraulischen und ähnlichen Anlagen, mit einem Anschlußstück, in welches das Rohr­ ende eingesetzt ist und mit einer Überwurfmutter, die Befestigungsmittel sowie einen Durchgang für das Rohr umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel einen in der Überwurfmutter ausgebildeten, mit dem Durchgang in offener Verbindung stehenden Hohlraum, ein im Hohlraum ange­ ordnetes Einsatzstück aus einem elastisch verformbaren Werk­ stoff sowie Druckmittel aufweisen, um das Einsatzstück im Hohlraum gegen das Rohr hydrostatisch unter Druck zu setzen.