DE4300004A1 - Anschlußarmatur für Rohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlußarmatur für Rohre mit einem an einem Rohrende befestigbaren Anschlußelement und einem in einer Ringnut des Anschlußelementes angeordneten Dichtring, der mit radialer Vorspannung an die Bohrungs- oder Mantelfläche des Rohrendes andrückbar ist.

Anschlußarmaturen der angegebenen Art sind aus der DE-OS 39 23 579 und der DE-OS 33 10 385 bekannt. Sie werden zum Anschluß von Rohrleitungen von hydraulischen und pneumati­ schen Anlagen verwendet und können je nach Anwendung mit einer Verschraubung oder einer Steckverbindung zum Befesti­ gen des Rohrendes im Anschlußelement versehen sein. Bei derartigen Anschlußarmaturen befindet sich der Dichtring zur Abdichtung des Rohrendes gegenüber dem Anschlußelement bereits vor der Montage des Rohrendes in einer Ringnut im Anschlußelement und das Rohrende wird bei seiner Montage an dem Dichtring vorbei bewegt, wobei der aus der Ringnut her­ vorstehende Dichtring elastisch verformt und tiefer in die Ringnut hineingedrückt wird, um auf diese Weise die zur Abdichtung des Rohrendes gegenüber dem Anschlußelement erforderliche radiale Vorspannung zu erhalten. Hierbei besteht das Problem, daß der Dichtring bei seiner Verfor­ mung durch das Rohrende beschädigt werden kann, wenn die Stirnfläche des Rohrendes nicht mit einer geeigneten Fase versehen ist. Die Ausbildung einer solchen Fase bedeutet jedoch einen zusätzlichen Bearbeitungsaufwand, der in zahl­ reichen Anwendungsfällen, wie zum Beispiel bei einer hand­ werklichen Bearbeitung des Rohrendes, unerwünscht ist. Auch kann die Wandstärke der anzuschließenden Rohre so gering bemessen sein, daß die Ausbildung einer Fase geeigneter Breite , die eine Beschädigung des Dichtrings zuverlässig vermeidet, kaum möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußar­ matur der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein Anfasen des zu montierenden Rohrendes nicht erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen bei der Mon­ tage mit dem Rohrende über den Dichtring bewegbaren Pilot­ ring gelöst, der eine Anlagefläche für die stirnseitige Endfläche des Rohrendes und eine sich im wesentlichen stu­ fenlos an die mit dem Dichtring zusammenwirkende Bohrungs- oder Mantelfläche des Rohrendes anschließende, sich radial erstreckende Verdrängungsfläche zur radialen Verformung des Dichtrings aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Anschlußarmatur wird der an dem Rohrende anliegende Dichtring nicht durch das Rohrende selbst, sondern durch einen geeignet geformten Pilotring verformt und in die Ringnut im Anschlußelement hineinge­ drückt. Der Pilotring liegt mit seiner Anlagefläche an der stirnseitigen Endfläche des Rohrendes an und wird bei der Montage des Rohrendes von diesem über den Dichtring hinweg­ geschoben. Auf diese Weise gelangt der Dichtring nach dem Passieren des Pilotrings unmittelbar mit der Bohrungs- oder Mantelfläche des Rohrendes in Eingriff und kann daher durch die Kante der stirnseitigen Endfläche des Rohrendes nicht beschädigt werden. Eine besondere Bearbeitung der Endfläche und die Bildung einer Fase sind daher entbehrlich. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Anschlußarmatur kann der Bearbeitungsaufwand vor der Montage erheblich reduziert werden. Der zusätzlich vorhandene Pilotring ist ein einfa­ ches Bauteil, das keinen besonderen Anforderungen unter­ liegt und zu vergleichsweise geringen Kosten, beispiels­ weise aus Kunststoff, hergestellt werden kann.

Die Verdrängungsfläche des Pilotrings wird vorzugsweise durch eine an die Anlagefläche für das Rohrende angrenzende Zylinderfläche, deren Durchmesser dem Außen- oder Innen­ durchmesser des Rohrendes entspricht, und eine dem Dicht­ ring zugekehrte Kegelfläche gebildet. Die Zylinderfläche begünstigt einen nahtlosen Übergang an der Nahtstelle zwi­ schen Pilotring und Rohrende und kann zusätzlich zur Füh­ rung des Pilotrings am Anschlußelement dienen. Die Wand­ stärke des Pilotrings kann erfindungsgemäß gleich der Wand­ stärke des Rohrendes sein, so daß der Pilotring die radia­ len Abmessungen der Anschlußarmatur und vor allem des Strö­ mungsquerschnitts nicht nachteilig beeinflußt. Es ist jedoch auch denkbar, den Pilotring mit einer von der Wand­ stärke des Rohrendes abweichenden Wandstärke zu versehen. Beispielsweise kann es beim Anschluß dünnwandiger Rohre zweckmäßig sein, wenn die Wandstärke des Pilotrings größer ist, um eine größere Ausdehnung der Verdrängungsfläche in radialer Richtung zu erzielen. Übersteigt die Wandstärke des Pilotrings diejenige des Rohrendes, so kann erfindungs­ gemäß auch vorgesehen sein, daß der Pilotring einen das Rohrende von außen umgreifenden oder in die Bohrung des Rohrendes eingreifenden Ansatz aufweist, der den Pilotring gegenüber dem Rohrende zentriert.

Um sicherzustellen, daß die Montage eines Rohrendes nicht ohne Pilotring vorgenommen wird, kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der Pilotring vor der Montage eines Rohrendes reibschlüssig an dem Anschlußelement gehalten sein. Der erforderliche Reibschluß kann entweder durch eine geringfügige elastische Verformbarkeit des Pilotrings oder durch einen in einer Ringnut des Anschlußelements angeord­ neten elastisch verformbaren Ring, insbesondere einen Dichtring, erzeugt werden. Der Dichtring kann ein zusätzli­ cher Dichtring sein, durch den das Innere der Anschlußarma­ tur vor dem Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit geschützt wird. Ist kein zusätzlicher Dichtring erforder­ lich, so kann der Pilotring auch durch den Dichtring zum Abdichten des Rohrendes reibschlüssig gehalten sein.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Anschlußelement das Rohrende von innen und außen umgreift, und daß der Pilotring, der in der Einstecköffnung des Anschlußelements reibschlüssig gehalten ist, die Einsteck­ öffnung verschließt. Eine derartige Ausgestaltung der Abschlußarmatur hat den Vorteil, daß für die Aufnahme des Rohrendes ein durch den Pilotring nach außen abgeschlosse­ ner Ringraum gebildet wird, der vor und während der Montage eines Rohrendes gegen Verschmutzung geschützt ist. Dies ist vor allem bei Leitungssystemen in Fahrzeugen sehr vorteil­ haft und trägt zur Zuverlässigkeit bei der Herstellung von Rohranschlüssen bei. Besonders vorteilhaft ist hierbei eine Ausgestaltung der Anschlußarmatur, bei der das Anschlußele­ ment und der Dichtring das Rohrende von außen umgreifen, und das Anschlußelement eine zylindrische Hülse aufweist, die in die Bohrung des Rohrendes eingreift und auf der der Pilotring geführt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 eine als Steckverbindung ausgebildete Anschlußar­ matur im Halbschnitt,

Fig. 2 die Anschlußarmatur gemäß Fig. 1 mit teilweise eingestecktem Rohrende,

Fig. 3 die Anschlußarmatur gemäß Fig. 1 mit befestigtem Rohrende und druckbeaufschlagt.

Das Anschlußelement der in Fig. 1 dargestellten Anschlußarmatur besteht aus einem hülsenförmigen Drehteil, das in seinem mittleren Bereich einen Außensechskant 2 zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels aufweist. Ein Befestigungsende des Anschlußelements 1 ist zum Anschluß an ein weiteres Bauteil mit einem Außengewinde 3 und einem Dichtring 4 versehen. Das Anschlußelement 1 weist eine durchgehende Längsbohrung 5 auf, die in Richtung auf das dem Befestigungsende entgegengesetzte Einsteckende in zwei Stufen erweitert ist. In dem Abschnitt kleinsten Durchmessers der Längsbohrung 5 ist eine zylindrische Führungshülse 6 gehalten, die sich bis zum Einsteckende des Anschlußelements 1 erstreckt. Der Außendurchmesser der Führungshülse entspricht im wesentlichen dem Innen­ durchmesser des anzuschließenden Rohres. Der dem Ein­ steckende des Anschlußelements 2 benachbarte Bohrungsab­ schnitt 7 der Längsbohrung 5 enthält einen Führungsring 8, der in den Bohrungsabschnitt 7 eingepreßt ist und durch einen umgebördelten Rand 9 des Anschlußelements 1 in seiner Einbaulage gehalten wird. Die Bohrungsfläche des Führungsrings 8 weist einen äußeren zylindrischen Abschnitt 10 und einen inneren, sich nach innen erwei­ ternden, kegligen Abschnitt 11 auf. Im Bereich des Abschnitts 10 ist eine Ringnut 12 vorgesehen, in der ein Dichtring 13 angeordnet ist. Innerhalb des kegligen Abschnitts 11 befindet sich ein geschlitzter Schneiden­ ring 14, der mit einer kegligen Außenfläche an dem Füh­ rungsring 8 anliegt und in seiner Bohrungsfläche eine sägezahnartige Schneide 15 hat, die dem Befestigungsende des Anschlußelements 1 zugekehrt ist. Zwischen dem Füh­ rungsring 8 und einer den Bohrungsabschnitt 7 begrenzen­ den Schulter 16 des Anschlußelements 1 ist ein Dichtring 17 angeordnet. Eine weitere Schulter 18 begrenzt in Rich­ tung auf das Befestigungsende des Anschlußelements 1 den mittleren Bohrungsabschnitt 19 der Längsbohrung 5. Der Bohrungsabschnitt 19 und der Abschnitt 10 des Führungs­ rings 8 sind in ihren Durchmessern an den Außendurchmes­ ser des anzuschließenden Rohres angepaßt. Der radiale Abstand zwischen dem Abschnitt 10 und dem Bohrungsab­ schnitt 19 einerseits und der Führungshülse 6 anderer­ seits entspricht somit im wesentlichen der Wandstärke des anzuschließenden Rohres, wobei die Maße so aufeinander abgestimmt sind, daß sich das Rohr leicht in die Anschlußarmatur einstecken läßt. Hingegen ist der Innen­ durchmesser der Dichtringe 13, 17 und der Schneide 15 in entspanntem Zustand deutlich geringer als der Außendurch­ messer des anzuschließenden Rohres, damit diese nach der Montage mit ausreichender radialer Vorspannung an dem Rohr anliegen.

Für das radiale Verformen der Dichtringe 13, 17 und das Aufweiten des Schneidenrings 16 weist die dargestellte Anschlußarmatur einen Pilotring 20 auf. Der Pilotring 20 hat den gleichen Innen- und Außendurchmesser wie das anzuschließende Rohr. Seine axialen Stirnflächen sind eben und bilden eine Anlagefläche 21 für das Rohrende und eine Anschlagfläche 22 zur Abstützung an der Schulter 18. Die als Verdrängerfläche dienende Mantelfläche des Pilot­ rings 20 wird durch eine Zylinderfläche 23 und eine sich zur Anschlagfläche 22 hin verjüngende Kegelfläche 24 gebildet. Der Pilotring 20 wird zweckmäßigerweise bereits bei der Herstellung der Anschlußarmatur montiert, wobei er in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gebracht wird, in der er von dem Dichtring 13 reibschlüssig gehalten wird und den von den Bohrungsabschnitten 7, 19 gebildeten Ringraum nach außen verschließt. Die Einstecköffnung für das anzuschließende Rohr ist somit gegen Verschmutzung geschützt.

Soll die Anschlußarmatur mit einem Rohrende 25 verbunden werden, so wird dieses in die Einstecköffnung zwischen der Führungshülse 6 und dem Führungsring 8 eingeführt und mit seiner ebenen Endfläche 26 gegen die Anlagefläche 21 des Pilotrings 20 gedrückt. Nach Überwindung der Reib­ kraft, mit der der Dichtring 13 den Pilotring 20 hält, wird der Pilotring 20 von dem Rohrende 25 tiefer in die Anschlußarmatur hineingeschoben, wobei beide Teile durch die Führungshülse 6 geführt und zueinander ausgerichtet werden. Das Rohrende 25 dringt hierbei in den durch den Pilotring 20 bereits aufgeweiteten Dichtring 13 ein, ohne daß dieser in seiner Formgestalt verändert wird. Zunächst gelangt der Pilotring 20 mit seiner Kegelfläche 24 mit dem Schneidenring 14 in Eingriff, wodurch dieser an den Dichtring 17 angedrückt und radial so weit aufgeweitet wird, daß die Zylinderfläche 23 des Pilotrings 20 und dieser folgend die zylindrische Außenfläche 27 des Rohr­ endes 25 die Schneide 15 passieren können. Nach dem Schneidenring 14 gelangt der Pilotring 20 mit dem Dicht­ ring 17 in Eingriff, wodurch dieser verformt und radial nach außen tiefer in den Bohrungsabschnitt 7 zwischen dem Führungsring 8 und der Schulter 16 hineingedrückt wird.

Fig. 2 veranschaulicht den Verformungszustand des Dicht­ rings 17, nachdem die Kegelfläche 24 des Pilotrings 20 den Dichtring 17 passiert hat. Der Dichtring 17 liegt hierbei mit seinem Innenumfang sowohl an der Zylinderflä­ che 23 des Pilotrings 20 als auch an der Außenfläche 27 des Rohrendes 25 an, wobei diese Flächen nahezu nahtlos aneinander anschließen und dadurch beim weiteren Hinein­ schieben ein Aufgleiten des Dichtrings 17 auf das Rohr­ ende 25 ohne die Gefahr einer Beschädigung des Dichtrings 17 ermöglichen. Die Endfläche des Rohrendes 25 bedarf somit keiner besonderen Bearbeitung, beispielsweise durch Anbringen einer Fase. In analoger Weise schützt der Pi­ lotring 20 auch den äußeren Dichtring 13, wenn das Rohr­ ende 25 in diesen eindringt.

Das Rohrende 25 wird anschließend so weit in das Anschlußelement 1 hineingedrückt, bis der Pilotring 20 mit seiner Anschlagfläche 22 an der Schulter 18 anliegt. In dieser Stellung wird das Rohrende 25 zunächst reib­ schlüssig durch die Dichtringe 13, 17 und den Schneiden­ ring 14 gehalten. Erst bei einer Druckbeaufschlagung des Rohres oder bei Einwirkung einer Zugkraft auf das Roh­ rende 25 entgegen der Einsteckrichtung wird das Rohrende 25 wieder um einen geringen Betrag aus dem Anschlußele­ ment 1 herausgedrückt, wobei der Schneidenring 14 in den kegligen Abschnitt 11 des Führungsrings 8 hineingedrückt wird und sich seine Schneide 15 in die Wand des Rohrendes 25 eingräbt. In der in Fig. 3 gezeigten Endposition bil­ det der Schneidenring 14 mit dem Rohrende 25 eine formschlüssige Verbindung, durch die das Rohrende 25 sicher und unlösbar in der Anschlußarmatur gehalten wird. An der Einspannstelle auf das Rohrende 25 einwirkende Radialkräfte werden hierbei zusätzlich von der Führungs­ hülse 6 aufgenommen.

Die beschriebene Anschlußarmatur zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau und eine einfache Handhabung aus. Sie eignet sich vor allem zum Anschluß von Rohren aus Kunststoff, wie sie beispielsweise in Druckluft-Bremsan­ lagen und zentralen Schmiersystemen von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Bei der Montage bedürfen die Rohrenden keiner besonderen Bearbeitung sondern können ggfs. vor Ort in der gewünschten Länge zugeschnitten und anschließend durch einfaches Einstecken montiert werden. Durch die Verwendung des Pilotrings werden hierbei die Dichtringe vor einer Beschädigung durch das Rohrende geschützt. Soll ein Anschluß wieder gelöst werden, so ist dies durch Losschrauben der Anschlußarmatur möglich, wobei die Anschlußarmatur sich gegenüber dem Rohr drehen kann.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Pilotrings ist nicht auf die beschriebene Anschlußarmatur beschränkt, sondern kann auch bei Anschlußarmaturen verwendet werden, bei denen das Rohrende von außen den Dichtring umgreift. Ebenso können die Mittel zur Verbindung des Rohrendes mit der Anschlußarmatur anders ausgestaltet sein.

Claims (8)

1. Anschlußarmatur für Rohre mit einem an einem Rohrende befestigbaren Anschlußelement und einem in einer Ring­ nut des Anschlußelements angeordneten Dichtring, der mit radialer Vorspannung an die Bohrungs- oder Mantel­ fläche des Rohrendes andrückbar ist, gekennzeichnet durch einen bei der Montage mit dem Rohrende über den Dichtring (13, 17) bewegbaren Pilotring (20), der eine Anlagefläche (21) für die stirnseitige Endfläche (26) des Rohrendes (25) und eine sich im wesentlichen stu­ fenlos an die mit dem Dichtring (13, 17) zusammenwir­ kende Bohrungs- oder Mantelfläche (27) des Rohrendes anschließende, sich radial erstreckende Verdrängungs­ fläche (23, 24) zur radialen Verformung des Dichtrings (13, 17) aufweist.

2. Anschlußarmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verdrängungsfläche durch eine an die Anlagefläche für das Rohrende angrenzende Zylinder­ fläche (23), deren Durchmesser im wesentlichen dem Außen- oder Innendurchmesser des Rohres (25) ent­ spricht, und eine dem Dichtring (13, 17) zugekehrte Kegelfläche (24) gebildet ist.

3. Anschlußarmatur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotring (20) die gleiche Wandstärke wie das Rohrende (25) hat.

4. Anschlußarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotring (20) von der Montage eines Rohrendes (25) reibschlüssig an dem Anschlußelement (1) gehalten ist.

5. Anschlußarmatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Halten des Pilotrings (20) ein in einer Ringnut (12) des Anschlußelements (1) angeordneter, elastisch verformbarer Ring, insbesondere ein Dichtring (13), vorgesehen ist.

6. Anschlußarmatur nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilotring (20) gering­ fügig elastisch verformbar ist.

7. Anschlußarmatur nach einer der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (1) das Rohrende (25) von innen und außen umgreift und daß der in der Einstecköffnung des Anschlußelement (1) reibschlüssig gehaltene Pilotring (20) die Einstecköff­ nung verschließt.

8. Anschlußarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (1) und der Dichtring (17) das Rohrende (25) von außen umgreifen, und daß das Anschlußelement (1) eine zylin­ drische Führungshülse (6) aufweist, die in die Bohrung des Rohrendes (25) eingreift und auf der der Pilotring (20) geführt ist.