DE4238877A1 - Verbindungssystem für Rohrleitungen - Google Patents
Verbindungssystem für RohrleitungenInfo
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- DE4238877A1 DE4238877A1 DE19924238877 DE4238877A DE4238877A1 DE 4238877 A1 DE4238877 A1 DE 4238877A1 DE 19924238877 DE19924238877 DE 19924238877 DE 4238877 A DE4238877 A DE 4238877A DE 4238877 A1 DE4238877 A1 DE 4238877A1
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Joints With Pressure Members (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Es sind Verbindungssysteme bekannt, bei denen sogenannte Schneid- bzw.
Profilringe mit Hilfe einer als Überwurfmutter ausgebildeten Spannmutter in einen
Verschraubungskörper mit einem Innenkonus eingepreßt werden und durch ihre
Verformung zum Zentrum hin in das sich dort befindliche Rohr einschneiden und
dieses somit halten und gleichzeitig die Verbindung abdichten sollen (vgl. hierzu
Kataloge, z. B. der Firmen Exmar GmbH und Parker Ermeto). Die Schwierigkeit
liegt darin, daß der Schneidring aufgrund seiner relativ hohen Härte zum Ver
schraubungskörper hin schlecht abdichtet, zum Teil auch dadurch bedingt, daß
der Schneid- bzw. Profilring während des Einpreßvorganges in den Innenkonus
des Verschraubungskörpers in diesen Riefen zieht, auf denen er dann abdichten
soll. Bei der bisher bekannten Art der einteiligen Schneidringe ist außerdem, z. T.
bedingt durch die Form der Schneidkante, das Anzugsmoment sehr hoch. Weiter
hin ergeben sich, besonders im Bereich der Edelstahlverschraubungen für die
chemische Industrie, Korrosionsprobleme bei den Schneidringen. Durch den
Härtevorgang läßt die Korrosionsbeständigkeit nach, und die Verbindung ist nur
eingeschränkt einsetzbar.
Hinzu kommt der Umstand, daß es bei steigendem Innendruck zu einer Dehnung
des gesamten Verbindungssystems kommt, wodurch insbesondere die Dicht
wirkung des harten Schneidringes am Innenkonus des Verschraubungskörpers
verschlechtert werden kann. Der Einsatz elastischer, zusätzlicher Dichtelemente
(vgl. DE 40 41 677) bringt auch wiederum eine Verwendungseinschränkung,
insbesondere für Hochdrucksauerstoffleitungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungssystem so auszubil
den, daß es bei rein metallischer Abdichtung über verbesserte Dichteigenschaften
verfügt und der Schneid- bzw. Profilring nicht mit dem die Rohrleitung durchströ
menden Medium in Berührung kommt und somit auch nicht dem Korrosionsangriff
ausgesetzt ist, auch nicht bei steigendem Innendruck.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in der universellen
und somit mediumunabhängigen Einsetzbarkeit und einer verbesserten Dicht
qualität und auch Haltekraft, insbesondere bei einer steigenden Belastung des
Rohres durch Innendruck und einer Verringerung der erforderlichen Anzugs
momente.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den nachfolgenden Zeich
nungen.
Es zeigen
Fig. 1 einen Verschraubungskörper (1) mit einem Innenkonus (1.1), eine als
Überwurfmutter ausgebildete Spannmutter (2), ein abzudichtendes und zu
haltendes Rohrende (3) und einen Profilring (4) im lose zusammengefügten
Zustand und
Fig. 2 dieselben Bauteile im festgezogenen Zustand.
Fig. 3 die Darstellung einer üblichen Schneidring-Rohrverschraubung.
In Fig. 1 ist erkennbar, daß der Profilring (4) vorn innen über zumindest eine
Schneidkante verfügt, wobei sich an die vorderste (4.1) eine nach außen radial-
bzw. kegelförmig verlaufende Stirnfläche (4.2) anschließt. Diese Stirnfläche
verläuft zumindest im ersten Bereich von der Schneidkante weg mit einer Schräge
des dargestellten Winkelmaßes (a).
Zieht man nun die Spannmutter (2) an, wird der Profilring (4) in den sich verjün
genden Innenkonus (1.1) des Verschraubungskörpers (1) hineingepreßt, und die
Schneidkante(n) gräbt sich in die Außenwand des Rohres (3) ein. Bedingt durch
den Winkel der Profilring-Stirnfläche (4.2) wird das weichere Rohrmaterial im
Bereich (3.1) nach außen und somit fest und dichtend gegen die Innenkonuswand
des Verschraubungskörpers (1) gepreßt (vgl. Fig. 2). Bei übermäßigem Anzug der
Spannmutter (2), insbesondere bei sehr weichem Rohr, sitzt die radial verlaufen
de Anschlagfläche (4.3) auf dem Verschraubungskörper (1) auf. Die Abdichtung
erfolgt also nicht, wie herkömmlich, an zwei Umfangsstellen, nämlich
- 1. zwischen Rohr (3) und Profilring (4)
- 2. zwischen Profilring (4) und Verschraubungsinnenkonus (4.1), sondern nur noch zwischen Rohraußendurchmesser im Bereich (3.1) und der Innenfläche der Verschraubung (1). Dadurch ergeben sich zunächst drei wichtige Vorteile:
- 1. Mit dem Innenmedium des Rohres (3) kommen nur der Verschraubungs körper (1) und das Rohr (3) in Kontakt. Dabei bestehen beide Teile üblicherweise, ohne Einschränkung auf Härtbarkeit, aus korrosions beständigen Materialien.
- 2. Die Abdichtforderung ist nur noch auf eine Stelle begrenzt.
- 3. Die Abdichtung wird viel leichter durch die Verformung des relativ weichen Rohrmaterials mit sehr hoher spezifischer Flächenpressung im Bereich (3.1) erzielt, als zwischen dem üblicherweise recht großflächig im Ver schraubungsinnenkonus (1.1) liegenden harten Profilring (4) und dem Innenkonus (1.1) selbst, zumal genau an dieser Stelle häufig durch den harten Ring (4) während der Schiebebewegung Riefen in die Konusober fläche gezogen wurden.
Betrachtet man nun beide Situationen unter steigendem Innendruck, so wird der
Unterschied gravierend.
Zunächst die Wirkungsbereiche des Innendruckes:
Grundsätzlich werden alle Bauteile aufgrund ihrer Elastizität - eingeschränkter
beim harten Profil- bzw. Schneidring (4) - in radialer Richtung, also vergrößernd
nach außen, verformt. Auf das Rohr (3) und die Spannmutter (2) wirkt zusätzlich
eine Zugkraft in axialer Richtung, welche in gleicher Größe und Richtung den
Ring (4) als Druckkraft belastet. Es kommt also zu einer Aufweitung des gesam
ten Systems. Dabei ist ein wichtiger Faktor, daß die Aufweitung des Rohres nur
ab dem Punkt der Abdichtung nach oben stattfindet - in Fig. 2 z. B. ab Bereich
(3.1) - und nicht darunter, denn dort herrscht an der Rohraußenseite der gleiche
Druck. Da das Rohr (3) nun bei wirtschaftlicher Dimensionierung mehr nachgibt
als der dickwandigere Verschraubungskörper (1), kommt es im Bereich (3.1)
zunächst zu einer vorteilhaften Erhöhung der Anpreßkraft des dichtenden, relativ
weichen Rohrmaterials an den Innenkonus (1.1).
Bei mit dem Innendruck weiter steigender erforderlicher Dichtkraft wird nun auch
die axiale Zugkraft auf das Rohr größer, dieses insbesondere bei größeren
Durchmessern, da die Kraft mit Zunahme des Durchmessers quadratisch ansteigt.
Eine Erhöhung der Kraft bringt im Bereich (3.1) in Fig. 2 durch die erfindungsge
mäße Ausbildung der Stirnfläche (4.2) eine höhere Einschnittkraft des Profilringes
(4) mit Kante (4.1) in das Rohr und somit
- 1. eine größere Haltekraft und
- 2. einen die Dichtwirkung erhöhenden Rohrwandungsmaterialfluß zum Bereich (3.1) bzw. zur Innenkonusfläche (1.1).
Bei einer üblichen Ausführung nach Fig. 3 ist dieses nicht gegeben bzw. sogar
teilweise eine gegenteilige Wirkung vorhanden.
Für die Beurteilung ist es wichtig, daß sich die beschriebenen Vorgänge zwar alle
in kleinsten Wegbereichen abspielen, welche jedoch aufgrund der relativen
Materialfestigkeiten und -härte hohen Einfluß auf die Dichtwirkung haben. Am
extremsten sind dabei naturgemäß die Anforderungen bei Gasleitungen bzw.
auch, wenn höhere Betriebs- oder Umgebungstemperaturen mit Einfluß auf die
Materialausdehnung vorhanden sind.
Grundsätzlich ist es sinnvoll, den Winkel (a) und/oder die Zahl und Form der
zusätzlichen Schneidkanten so zu wählen, daß das Rohr (3) durch die Kante (4.1)
nicht zu tief eingeschnitten wird.
Claims (8)
1. Verbindungssystem für Rohrleitungen, geeignet für Vakuum bis hin zu
Höchstdrücken, bestehend aus einem Verschraubungskörper (1) mit
einer konischen Innenfläche (1.1), einer Spannmutter (2) und einem
Profilring (4),
dadurch gekennzeichnet,
daß die von der vorderen Schneidkante (4.1) nach außen verlaufende
Stirnfläche (4.2) so ausgestaltet ist, daß das Rohrwandungsmaterial des
Rohres (3) zum Verschraubungskörper (1) hin gepreßt wird.
2. Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verlauf der Stirnfläche (4.2) mit dem Winkel (a) <0° beginnt.
3. Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Übergang der Stirnfläche (4.2) zum daran anschließenden
konischen Außenbereich des Profilringes gerundet ist.
4. Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrwandungsmaterial nach Verformung durch das Profilringvorderteil
als Dichtungsmaterial verwendet wird.
5. Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdichtung zur Umgebung hin direkt zwischen Rohrwandungs
material und Verschraubungskörper (1) erfolgt.
6. Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei erhöhter Axialkraft des Rohres (3) eine erhöhte Materialfließkraft
auf das Rohrwandungsmaterial im Bereich (3.1) auf die Innenseite des
Verschraubungskörpers (1) hin wirkt.
7. Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verschraubungskörper (1) ein Normteil mit 24°-Innenkonus sein
kann.
8. Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannmutter (2) ein Normteil sein kann.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924238877 DE4238877A1 (de) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Verbindungssystem für Rohrleitungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924238877 DE4238877A1 (de) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Verbindungssystem für Rohrleitungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4238877A1 true DE4238877A1 (de) | 1994-05-26 |
Family
ID=6473159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924238877 Withdrawn DE4238877A1 (de) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Verbindungssystem für Rohrleitungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4238877A1 (de) |
Cited By (5)
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CN103791182A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-05-14 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 管体连接结构和灶具 |
US10100955B2 (en) | 1997-04-15 | 2018-10-16 | Swagelok Company | Advanced geomerty ferrule |
-
1992
- 1992-11-19 DE DE19924238877 patent/DE4238877A1/de not_active Withdrawn
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US7240929B2 (en) | 1997-04-15 | 2007-07-10 | Swagelok Company | Ferrule with plural inner diameters |
US7367595B2 (en) | 1997-04-15 | 2008-05-06 | Swagelok Company | Ferrule having convex interior wall portion |
US10100955B2 (en) | 1997-04-15 | 2018-10-16 | Swagelok Company | Advanced geomerty ferrule |
USD884130S1 (en) | 1997-04-15 | 2020-05-12 | Swagelok Company | Back ferrule |
WO2006125753A1 (de) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Tridelta Überspannungsableiter Gmbh | Überspannungsableiter mit käfig-design |
CN103791182A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-05-14 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 管体连接结构和灶具 |
CN103791182B (zh) * | 2014-01-13 | 2016-02-03 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 管体连接结构和灶具 |
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Legal Events
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8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |