DE4227319A1 - Rohrverschraubung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverschraubung mit den Merk­ malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine aus der DIN 11 851 bekannte Rohrverschraubung dieser Art besitzt einen Gewindestutzen, der eine sich konisch er­ weiternde Ausnehmung aufweist, in die ein kegelförmiger Stutzen einsetzbar ist. Der Kegelstutzen wird mittels einer auf den Gewindestutzen aufschraubbaren Überwurfmutter gegen einen Dichtring gedrückt, der in einer Ringnut des Gewinde­ stutzens gelagert ist. Diese bekannte Rohrverschraubung ist so ausgelegt, daß in der fest abgedichteten Endstellung ein relativ breiter Spalt zwischen der konischen Fläche des Ge­ windestutzens und der konischen Fläche des Kegelstutzens besteht. Der Gewindestutzen und der Kegelstutzen können deshalb nur in den wenigsten Anwendungsfällen rein zufällig koaxial montiert werden. Meistens tritt bei der Montage ein axialer Versatz zwischen dem Gewindestutzen und dem Kegel­ stutzen auf, da zwischen dem Kegelstutzen und der diesen übergreifenden Überwurfmutter ebenfalls ein relativ großes Spiel besteht. Ein axialer Versatz des Gewindestutzens und des Kegelstutzens kann den Durchfluß des die Rohrver­ schraubung durchströmenden Mediums erheblich beeinträchtigen und zu Verwirbelungen und Produktablagerungen führen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß im Innern der Rohrver­ schraubung zwischen den einander gegenüberliegenden Stirn­ seiten des Gewindestutzens und des Kegelstutzens auch ein verhältnismäßig breiter Spalt besteht, der vom Medium aus­ gefüllt wird, so daß hier zwangsläufig Produktablagerungen entstehen. Um diesen Produktablagerungen zu begegnen, ist es auch bekannt, einen in der DIN-Norm nicht dargestellten Dichtring zu verwenden, der einen solchen Bund aufweist, der den Spalt zwischen den Stirnseiten der Stutzen aus­ füllt. Da aber der axiale Versatz der beiden Stutzen wei­ terhin möglich ist, können dennoch die zuvor beschriebenen Verwirbelungen und Produktablagerungen ungehindert auftre­ ten, wobei ein zusätzlicher Nachteil dadurch entstehen kann, daß bei einem koaxialen Versatz der Stutzen der in den Innenraum der Rohrverschraubung hineinragende Teil des Dichtringbundes durch das strömende Medium abgetragen werden kann, so daß eine Verunreinigung des Mediums eintre­ ten kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rohrver­ schraubung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln ei­ ne koaxiale Ausrichtung des Gewindestutzens und des Gegen­ stutzens sowie eine spaltfreie und glatt durchgängige Ab­ dichtung im Innern der Rohrverschraubung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­ dung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekenn­ zeichnet.

Weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die in einer einzigen Figur in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform als Beispiel zeigt.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Rohrver­ schraubung 1 weist einen Gewindestutzen 2, einen Gegen­ stutzen 3, einen Dichtring 4 und eine Überwurfmutter 5 auf.

Der Gewindestutzen 2 und der Gegenstutzen 3 besitzen einen Rohransatz 6, 7. Diese Rohransätze 6, 7 können an ein Rohr, einen Behälter oder dergleichen angeschweißt werden.

Der Gewindestutzen 2 besitzt ein Außengewinde 8 und eine Ringnut 9. Die Ringnut 9 ist von einem Nutgrund sowie an der der Rohrverschraubungsachse 10 zugewandten Seite von einer Ringwand 11 und der dem Außengewinde 8 zugewandten Seite von einer Umfangswand 12 begrenzt. Die Ringwand 11 und die Umfangswand 12 verlaufen zweckmäßig parallel zur Rohrverschraubungsachse 10.

Außerdem ist zu erkennen, daß der Gewindestutzen 2 in Ver­ längerung der Umfangswand 12 eine Begrenzungswand 13 auf­ weist, die mit der Umfangswand 12 zweckmäßig ein und die­ selbe Ebene bildet. Die Begrenzungswand 13 kann so ausge­ bildet sein, daß sie die Ringwand 11 und den Dichtring 4 in axialer Richtung deutlich überragt, so daß eine zylindri­ sche Ausnehmung 14 gebildet ist. Der Endbereich der Be­ grenzungswand 13 kann etwas konisch erweitert sein, so daß angrenzend an die Stirnseite des Gewindestutzens 2 eine trichterförmige Einführschräge 15 gebildet ist. Der Ge­ windestutzen 2 kann ebenso wie der Gegenstutzen 3 und die Überwurfmutter 5 aus einem rost- und/oder säurebeständigen Edelstahl hergestellt sein.

Der Gegenstutzen 3 weist an dem dem Rohransatz 7 gegenüber­ liegenden Ende einen zylindrischen Vorsprung 16 auf. Die Umfangsfläche 17 dieses zylindrischen Vorsprungs 16 ver­ läuft parallel zur Rohrverschraubungsachse 10. Im Bereich der Umfangsfläche 17 kann der Durchmesser des zylindrischen Vorsprungs 16 vorteilhaft so ausgeführt sein, daß er an­ nähernd gleich beziehungsweise nur geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung 14 im Be­ reich der Begrenzungswand 13. Der zylindrische Vorsprung 16 des Gegenstutzens 3 ist somit praktisch derart spielfrei in der zylindrischen Ausnehmung 14 des Gewindestutzens 2 gelagert, daß kein axialer Versatz der Stutzen 2, 3 auftre­ ten kann, sondern eine genaue koaxiale Ausrichtung der Stutzen 2, 3 gewährleistet ist.

Die axiale Länge des zylindrischen Vorsprungs 16 wird durch einen Anschlag 18 begrenzt, der bevorzugt als kreisringför­ mige Wand ausgebildet sein kann, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des zylindrischen Vorsprungs 16. Durch den Anschlag 18 wird eine definierte Endposition der Rohrverschraubung 1 erreicht, mit dem Vorteil, daß der Dichtring 4 axial gerade so weit zusammengedrückt werden kann, daß auch bei hohem Mediumsdruck eine zuverlässige Ab­ dichtung im Bereich der Rohrverschraubung gewährleistet ist. Bei einem festen Anziehen der Überwurfmutter 5 kommt der Anschlag 18 an der Stirnseite des Gewindestutzens 2 zur Anlage. Dadurch wird ein übermäßiges Zusammenpressen des Dichtrings 4 verhindert. Ein zu starkes Zusammenpressen des Dichtrings 4 könnte zu einer Materialversprödung und vorzei­ tigen Alterung und somit Undichtigkeit im Verbindungsbe­ reich führen. Zudem könnte bei einem zu starken Zusammen­ pressen des Dichtrings 4 das Dichtungsmaterial so weit in den Innenraum 19 der Rohrverschraubung 1 hineingedrückt werden, daß das durchströmende Medium verwirbelt wird und Produktablagerungen auftreten können. Außerdem könnte das in den Innenraum 19 hineingedrückte Dichtungsmaterial ins­ besondere bei Verwendung eines abrasiven Mediums abgetragen werden, so daß das Medium verunreinigt würde.

Die Überwurfmutter 5 ist mit einer den Anschlag 18 hin­ tergreifenden Rückwand 21 auf einer ringförmigen Schulter 20 des Gegenstutzens 3 drehbar gelagert. Der Zeichnung ist zu entnehmen, daß die in der Rückwand 21 der Überwurfmutter 5 ausgebildete Bohrung um so viel größer ist als der Außendurchmesser der Schulter 20, daß ein ausreichend großer Spalt 22 für eine verkantungsfreie Mon­ tage der Rohrverschraubung 1 gebildet ist. Beim Montieren der Rohrverschraubung 1 greift ein Innengewinde der Überwurfmutter 5 in das Außengewinde 8 des Gewindestutzens 2 ein. Die Überwurfmutter 5 kann mittels eines in Umfangs­ nuten der Überwurfmutter 5 eingreifenden Hakenschlüssels oder dergleichen fest angezogen werden.

Der Dichtring 4 kann einen im wesentlichen rechteckförmigen Grundteil 23 aufweisen, an dessen einer dem Gegenstutzen 3 zugewandten Seite ein Bund 24 angeformt ist, der in axialer Richtung deutlich schmaler ist als der Grundteil 23 und den Abstand zwischen einer Stirnfläche 25 der Ringwand 11 und einer Dichtfläche 26 des Gegenstutzens 3 ausfüllt.

Der Zeichnung ist zu entnehmen, daß die Innenseiten 27, 28 des Gewindestutzens 2 und des Gegenstutzens 3 eine gemein­ same Ebene bilden. Der Innendurchmesser des Dichtringbundes 24 kann zweckmäßig so bemessen sein, daß die Innenfläche 29 des Bundes 24 im nicht verformten Zustand mit den Innen­ seiten 27, 28 in ein und derselben Ebene liegt. Wenn die Überwurfmutter 5 fest verschraubt wird, so daß der Anschlag 18 am Gewindestutzen 2 zur Anlage kommt, werden der Grund­ teil 23 und der Bund 24 des Dichtrings 4 so weit verformt, daß eine auch gegen hohen Innendruck absolut dichte Verbin­ dung gewährleistet ist. Dabei kann es für den Durchfluß des Mediums und zur zuverlässigen Verhinderung jeglicher Produktablagerung vorteilhaft sein, wenn die Innenfläche 29 des etwas zusammengedrückten Bundes 24 in Richtung zum Innenraum 19 hin geringfügig gewölbt ist. Der Dichtring 4 kann zweckmäßig aus einem Elastomer bestehen, das tem­ peratur- und/oder lösemittelbeständig ist.

Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die erfindungs­ gemäße Rohrverschraubung im Dichtungsbereich stets einen montageunabhängigen einwandfrei glatten Mediumsdurchfluß gewährleistet und weder Produktablagerungen noch Dichtungs­ abtragungen und somit Mediumsverunreinigungen auftreten können, so daß eine sogenannte Steril-Rohrverschraubung ge­ geben ist, die vorzugsweise bei anspruchsvollen Verfahren, beispielsweise in der Biotechnik, der Pharmazeutischen In­ dustrie und dergleichen, angewendet werden kann.

Claims (13)

1. Rohrverschraubung mit einem Gewindestutzen (2), einem Gegenstutzen (3), einem in einer Ringnut (9) gelagerten verformbaren Dichtring (4) mit Bund (24) und einer Über­ wurfmutter (5), dadurch gekennzeichnet, daß der Gewinde­ stutzen (2) und der Gegenstutzen (3) radial spielfrei in­ einander greifen und daß ein die Verformung des Dichtring­ bundes (24) in axialer Richtung begrenzender Anschlag (18) vorgesehen ist.

2. Rohrverschraubung nach vorstehendem Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gegenstutzen (3) einen zylindrischen Vorsprung (16) aufweist, dessen Umfangsfläche (17) parallel zur Achse (10) der Rohrverschraubung (1) ausgebildet ist.

3. Rohrverschraubung nach einem der vorstehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstutzen (3) einen zy­ lindrischen Vorsprung (16) aufweist, dessen Umfangsfläche (17) parallel zur Achse (10) der Rohrverschraubung (1) ausgebildet ist.

4. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewinde­ stutzen (2) eine zylindrische Ausnehmung (14) mit einer Begrenzungswand (13) aufweist, die parallel zur Rohrver­ schraubungsachse (10) ausgebildet ist.

5. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch­ messer des zylindrischen Vorsprungs (16) annähernd gleich dem Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung (14) ist.

6. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begren­ zungswand (13) der Ausnehmung (14) und eine Umfangswand (12) der Ringnut (9) in ein und derselben Ebene liegen.

7. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem stirnseitigen Ende des Vorsprungs (16) und/oder der Aus­ nehmung (14) eine Einführschräge (15) ausgebildet ist.

8. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (18) für die Anlage gegen eine Stirnseite des Gewinde­ stutzens (2) am Gegenstutzen (3) vorgesehen ist.

9. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (18) als kreisringförmige Wand ausgebildet ist, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Vorsprungs (16) ist.

10. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen­ durchmesser des nicht verformbaren Dichtringbundes (24) und die Innendurchmesser des Gewindestutzens (2) und des Gegen­ stutzens (3) etwa gleich sind und die Innenfläche (29) des Dichtringbundes (24) bei axialer Zusammenpressung etwas konvex ist.

11. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurf­ mutter (5) mit einer Rückwand (21) auf dem Gegenstutzen (3) hinter dem Anschlag (18) gelagert und mit einem Innenge­ gewinde (22) auf ein Außengewinde (8) des Gewindestutzens (2) aufschraubbar ist.

12. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (4) mit dem Bund (24) aus einem temperatur- und/oder löse­ mittelbeständigen Elastomer besteht.

13. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der vorste­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewinde­ stutzen (2), der Gegenstutzen (3) und die Überwurfmutter (5) aus einem rost- und/oder säurebeständigen Edelstahl bestehen.