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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein in ein Rohr passendes Element,
insbesondere für
Kunststoff-Rohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In
ein Rohr passende Elemente der oben beschriebenen Art sind bekannt,
sie finden Anwendung zum Verbinden oder Zusammenfügen von
Rohren, Leitungen, Vorrichtungen oder Komponenten von hydraulischen
oder pneumatischen Systemen. Insbesondere finden diese bekannten
in ein Rohr passenden Elemente Anwendung beim Verbinden von Kunststoff-Rohren
für Bewässerungssysteme
o.ä.
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Bei
diesen bekannten in ein Rohr passenden Elementen haben die gegenüberliegenden
Klemmflächen
auf der Außenseite
der Rohrbuchse und auf der Innenseite der Ringmutter im allgemeinen
eine ringförmige
Stufe. Diese Stufe besteht typischerweise aus einer ringförmigen zylindrischen
Verengung des Außendurchmessers
der Ringbuchse, die sich üblicherweise
unmittelbar stromaufwärts
in Bezug auf die Anziehrichtung eines in das Rohr führenden Bereichs
an dem Ende der Rohrbuchse, das auf das zu verbindende Rohr hin
gerichtet ist, befindet, und einer entsprechenden Erweiterung des
Innendurchmessers des Endes der Ringmutter, das auf das Rohr hin
gerichtet ist. Während
des Zusammensteckens, nach dem Einführen der Rohrbuchse in das
Rohrende durch Anziehen der Ringmutter, wird die zuletzt Genannte
auf das Rohr hin verschoben, die beiden Klemmflächen werden dichter zusammengeschoben und
das Rohr wird dicht angeschlossen, auch auf Grund der Greifwirkung,
die durch die beiden Stufen auf der Innen- und Außenfläche des
zu verbindenden Rohres ausgeübt
wird. Diese Art eines in ein Rohr passenden Elements ist aus der
GB-A-1 301 057 bekannt. Die BE 535 526 beschreibt ein in ein Rohr
passendes Element das eine sich konisch erweiternde Klemmfläche aufweist.
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Obwohl
diese bekannten in ein Rohr passenden Elemente ihren Zweck wirksam
erfüllen
können, haben
sie einige ernsthafte Nachteile. Typischerweise ragen die auf den
Klemmflächen
der Ringmutter und der Rohrbuchse vorgesehenen Stufen beträchtlich
radial heraus, wodurch das Rohr beim Zusammenklammern stark verformt
wird. Daher muss das Rohr aus einem stark verformbaren Material
hergestellt sein, um Probleme bezüglich der Flüssigkeits-Dichtigkeit
oder sogar ein Brechen des Rohres zu vermeiden. Die Dichtigkeit
ist ein kritisches Problem und der Anwender läuft Gefahr, die Ringmutter stark
anzuziehen und das Rohres zu beschädigen. Ferner sind diese bekannten
in ein Rohr passenden Elemente nur sehr wenig anpassungsfähig an unterschiedliche
Rohrdicken, daher muss ein in ein Rohr passendes Element mit speziellen
Dimensions-Merkmalen für
jede Wandstärke
des Rohres und für
jeden Rohrdurchmesser geliefert werden.
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Die
US 5 622 393 beschreibt
ein in ein Rohr passendes Element, bei dem die Klemmflächen der Rohrbuchse
so orientiert sind, dass die Abdichtung durch Anziehen der Ringmutter
in Richtung des Aufschiebens des Rohrs auf die Rohrbuchse erfolgt.
Ferner ist die Klemmfläche
als ein sägezahnförmiges Profil
auf einer konischen Oberfläche
ausgebildet.
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Die
FR-A-1 141 189 beschreibt ein ähnliches in
ein Rohr passendes Element, bei dem das sägezahnförmige Profil der Klemmfläche erhalten
wird durch Mittel auf einer spiralförmigen Oberfläche, die um
eine konische Oberfläche
gewunden ist.
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Die
US-A-4 790 569 beschreibt ebenfalls ein in ein Rohr passendes Element
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, wobei die Klemmfläche der Ringmutter jedoch nicht
stufenförmig
ist.
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Die
EP 918 184 beschreibt ein
in ein Rohr passendes Element, umfassend eine Rohrbuchse, die in
ein Rohrende eingeführt
werden soll. Die Rohrbuchse ist nicht in Kombination mit einer Ringmutter vorgesehen.
Eine Dichtung ist in einer Rille vorgesehen, die sich an dem maximalen
Durchmesser der Rohrbuchse befindet.
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Daher
hat die Erfindung das Ziel, durch einfache und billige Mittel es
zu ermöglichen,
ein in ein Rohr passendes Element der oben angegebenen Art zu liefern,
das eine enge, sich nicht lösende
Verbindung mit einem Ende eines zu verbindenden Rohres ermöglicht,
das mindestens die gleichen, oder sogar besserer Eigenschaften aufweist
als bekannte in ein Rohr passende Elemente und ferner ein wirksames Festklemmen
des Rohres ermöglicht
während
eine übermäßige Deformation
davon vermieden wird. Ein weiteres Ziel ist es, die Zurverfügungstellung
eines sogenannten "mehrfachpassenden" in ein Rohr passenden
Elementes zu ermöglichen,
d.h. das ohne Ersatz der Ringmutter oder der Rohrbuchse zum Verbinden
von Rohren unterschiedlicher Dicke verwendet werden kann, ohne dass
wie bei bekannten ein Verbindungsstück mit unterschiedlichen Charakteristika,
bezogen auf die Dicke des verwendeten Rohres, erforderlich ist.
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Die
Erfindung erreicht die oben angegebenen Ziele durch ein in ein Rohr
passendes Element nach Anspruch 1.
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Diese
Erweiterungen des Außendurchmessers
der Rohrbuchse und des Innendurchmessers des Ringmutter-Endes nehmen
in Richtung des Anziehens der Ringmutter zu.
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Daher
kann das Rohr zwischen zwei ringförmigen Flächen, eine in der Ringmutter
und die andere in der Rohrbuchse, an den zunehmenden Erweiterungen
Vergrößerungen
des Durchmessers eingeklemmt werden.
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Diese
zunehmenden Erweiterungen der Rohrbuchse und der Innenseite der
Ringmutter können
eine solche Zunahme aufweisen, dass Klemmflächen mit einer im wesentlichen
konischen Form oder ähnlichem
gebildet werden. In anderen Worten, können diese Klemmflächen, unabhängig von
ihrer Gestalt, im wesentlichen konische Hüllflächen aufweisen.
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Die
auf der Rohrbuchse und im inneren der Ringmutter vorgesehenen Klemmflächen können in der
gleichen Richtung konisch zulaufen, d.h. sich auf das Ende des Rohrs
hin erweitern.
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Vorteilhafterweise
können
die Klemmflächen in
unterschiedlichen Richtungen konisch zulaufen.
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Ferner
können
sie divergierende Richtungen des konischen Zulaufens aufweisen,
d.h. die an der Innseite der Ringmutter vorhandene Klemmfläche kann
weniger steil sein als die auf der Rohrbuchse vorhandene. Klemmfläche. Durch
diese Anordnung kann, wenn die Dicke des zu verbindenden Rohres zunimmt,
das Festklemmen zwischen der Ringmutter und der Rohrbuchse bei abnehmenden
Durchmessern der beiden Klemmflächen
stattfinden, da unterschiedliche Teile der Ringmutter und der Rohrbuchse an
dem Rohr anliegen.
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Beide
Klemmflächen
der Rohrbuchse und der klemmenden Ringmutter bestehen aus stufenförmigen Erweiterungen.
Diese Stufen führen
zu einem wirksamen Greifen an den Rohrwänden und verhindern wirksam
ein Lösen.
Ferner stellt die Zunahme der stufenweisen Erweiterungen ein zunehmendes Festklemmen
des Rohres sicher, das so nach und nach aber fest gesichert wird,
während
eine übermäßige Verformung
vermieden wird, die auftritt, wenn bekannte in ein Rohr passende
Elemente mit einer einzigen Stufe, die deutlich radial hervorragt,
verwendet werden.
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Diese
Stufen können
zahlenmäßig über die gleiche
axiale Länge,
in radialer Projektion und in radialer Länge gleich oder verschieden
sein.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung können
die auf den beiden Klemmflächen
vorgesehenen stufenförmigen
Erweiterungen aus einer Mehrzahl von ringförmigen Flächen mit der Form von Zylindern
oder Kegelstümpfen
mit gleichen oder unterschiedlichen Schrägungen bestehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform kann
die auf der rohrförmigen
in das Rohr passenden Rohrbuchse vorgesehene Klemmfläche aus
einer Mehrzahl von ringförmigen
Flächen
bestehen, die die Form von Zylindern oder von Kegelstümpfen mit
gleichen axialen Längen
und Steilheiten haben, während die
im Inneren der Ringmutter vorgesehene Klemmfläche aus einer Mehrzahl von
ringförmigen
Flächen bestehen
kann, die die Form von Zylindern oder von Kegelstümpfen mit
gleichen axialen Längen
und, zumindest teilweise, mit abnehmender Steilheit in Anziehrichtung
haben. Dank der oben angegebenen Charakteristika ist die Klemmfläche im Inneren
der Ringmutter, so weit erwünscht,
weniger steil als die Klemmfläche,
die an der Außenseite
der Rohrbuchse vorgesehen ist.
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Der
Endteil der Ringmutter in Anziehrichtung kann eine Erweiterung aufweisen,
um das Einführen des
Ende des zu verbindenden Rohres in die Ringmutter zu erleichtern.
Diese Ringmutter kann auf dem in das Rohr einzuführenden Ende einen Durchmesser
aufweisen, der im wesentlichen gleich ist dem Außendurchmesser des auf die
Rohrbuchse aufgeschraubten Rohres und/oder etwas größer ist
als der Außendurchmesser
des Rohres
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Der
maximale Durchmesser der Rohrbuchse kann etwas kleiner sein als
der minimale Durchmesser der klemmenden Ringmutter, um dadurch ein
Einsetzen der Ringmutter auf der Rohrbuchse von dem Ende der Rohrbuchse
her, das auf das zu verbindende Rohr hin gerichtet ist, zu ermöglichen.
Entsprechend einer vorteilhaften Varianten ist der maximale Durchmesser
der Rohrbuchse nicht kleiner als der minimale Durchmesser der Ringmutter,
sondern etwas größer, innerhalb
der Grenzen, die das Material für
den Durchgang der Ringmutter über
der Erweiterung der Rohrbuchse hat. Abhängig von dem angewandten Material
sind die Unterschiede zwischen dem maximalen Durchmesser der Rohrbuchse
und dem minimalen Durchmesser der Ringmutter so, dass eine geringe Überlagerung
zwischen der Rohrbuchse und der Ringmutter auftritt, die überwunden werden
muss, wenn die Ringmutter in Wirkungsstellung gebracht wird. Diese
leichte Überlagerung
zwischen der Rohrbuchse und der Ringmutter ist vorteilhaft, um ein
mechanisches und dichtes Festklemmen selbst von sehr dünnen Rohren
zu ermöglichen.
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Die
Rohrbuchse kann ein Widerlager oder eine Anschlagfläche für das eingeführte Rohr
aufweisen, bestehend aus einer stufenförmigen Erweiterung oder einer
ringförmigen
radialen Schulter.
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Diese
ringförmige
radiale Schulter kann, wie aus der Beschreibung der anliegenden
Zeichnungen hervorgeht, zwischen dem Anfang der Klemmfläche auf
der Rohrbuchse und dem Anfang des mit einem Gewinde versehenen Teils
auf der Rohrbuchse angeordnet sein, vorzugsweise in der Nähe des zuletzt Genannten.
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Alternativ
dazu oder in Kombination damit können
die Klemmfläche
auf der Rohrbuchse und im Inneren der Ringmutter jeweils, zumindest
teilweise, eine konkave oder konvexe Form mit gleichen oder unterschiedlichen
Konkavitäten/Konvexitäten und
mit der gleichen oder unterschiedlichen Richtungen aufweisen.
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Das
in ein Rohr passende Element das Gegenstand der vorliegenden Erfindung
istnn viele unterschiedliche Anwendungen finden und insbesondere
kann es aus einem Stück
bestehen mit oder aufgeschraubt, angeklemmt oder auf andere Weise
mit dem Einlass und/oder Auslass einer Leitung oder einer Vorrichtung
oder einer hydraulischen oder pneumatischen Komponente, wie einem
Hahn, einem Ventil, einer Zählvorrichtung,
oder ähnlichem
verbunden
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Darüber hinaus
kann die Rohrbuchse an dem Ende, das dem in das zu verbindendende
Rohr eingefügten
gegenüber
liegt, andere Mittel zum Verbinden mit dem Einlass einer Leitung,
oder einer Vorrichtung oder einer Komponente von hydraulischen oder
pneumatischen Systemen umfassen, z.B. um ein schnelles Lösen des
Rohrs von der Leitung zu ermöglichen.
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Gemäß einer
Variante der Erfindung kann die Klemmfläche im Inneren der Ringmutter
durch eine kontinuierliche spiralförmige Fläche mit einem zunehmend kleiner
werdenden Durchmesser definiert sein.
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Dies
ist sowohl auf konische als auch auf zylinderförmige Flächen anwendbar, sowie auf stufenförmige zunehmende
Verengungen. In diesem Falle ist eine kontinuierliche spiralförmige Stufe
vorgesehen, mit einem zunehmend kleiner werdenden Durchmesser, besonders
in der Richtung, entgegengesetzt zu dem festzuklemmenden Rohr.
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Es
kann so angeordnet sein, dass die spiralförmige Fläche eine variable Steigung
aufweist, oder dass eine mehrfach spiralförmige Oberfläche in Form eines
Gewindes mit mehreren Anfängen
vorgesehen ist,
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Das
links- oder rechtsläufige
Gewinde wird entsprechend dem Gewinde zum Verbinden der Ringmutter
mit der Rohrbuchse ausgewählt
und zwar so, dass, wenn die Ringmutter auf der Rohrbuchse angezogen
wird, die spiralförmige
Klemmfläche ebenfalls
auf dem zu verbindende Rohr angezogen wird.
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Gemäß einer
Variante dieser Ausführungsform
kann die Klemmfläche
im Inneren der Ringmutter auch aus einem inneren zylindrischen oder
konischen Gewinde bestehen.
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Dieses
Gewinde kann eine spiralförmige Zahnung
mit einem beliebigen Bereich aufweisen.
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Das
Gewinde kann eine variable Steigung aufweisen.
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Das
Gewinde kann auch mehrere Anfänge haben.
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Das
in ein Rohr passende Element, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist, kann vorteilhafterweise Anwendung finden zur Bildung eines Verbindungsstücks zum
Verbinden der freien Enden von zwei Rohrsegmenten, die typischerweise
einen geraden und einen gekurvten Körper umfassen. Gemäß der Erfindung
kann dieser rohrförmige
Körper an
jedem Ende ein in ein Rohr passendes Element, wie das hier beschriebene,
umfassen und die Rohrbuchsen jedes in ein Rohr passenden Elements
können
Teile des rohrförmigen
Körpers
oder von Verlängerungen
davon sein.
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Vorteilhafterweise
kann dieses Verbindungsstück
Griffe und/oder Anschläge
für die
Ringmutter in aufgeschraubtem/geöffnetem
Zustand umfassen.
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Diese
Mittel können
aus mindestens einem ringförmigen
radialen Flansch oder einer Schulter bestehen, der/die im Mittelteil
des Rohrkörpers
zwischen den beiden in ein Rohr passenden Elementen vorgesehen sind.
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Die
Rohrbuchsen der beiden in ein Rohr passenden Elemente können gleiche
maximale Außendurchmesser
aufweisen zum Verbinden von Rohrenden mit gleichen Durchmessern,
oder sie können
unterschiedliche maximale Außendurchmesser
aufweisen, so dass Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern verbunden
werden können
(reduzierende Rohrverbindung).
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Die
Dichtung/en kann/können
beliebiger Art sein, entweder mit einem polyglonalen, z.B. rechteckigen
bzw. quadratischen Querschnitt, sowie mit einem runden Querschnitt,
wie ein O-Ring o.ä.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
sieht mindestens eine Dichtung auf der Rohrbuchse in dem Verbindungsteil
oder der ringförmigen
Verlängerung zwischen
der Endschräge
und der angrenzenden Klemmfläche
vor, wo eine kreisförmige
Rille zur Aufnahme der Dichtung in diesem Teil vorgesehen ist.
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In
der Ringmutter befindet sich die Dichtung vorzugsweise in dem Endteil
gegenüber
dem Ende der Rohrbuchse.
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In
diesem Teil kann eine stufenförmige
Verengung vorgesehen sein, gegen die dich Dichtung axial stößt, oder
in der Verengung kann eine kreisförmige Rille zur Aufnahme der
Dichtung gebildet sein.
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Das
Vorhandensein der Dichtung ist besonders vorteilhaft wenn das in
ein Rohr passende Element nach der Erfindung in Kombination mit
Rohren mit einer ungleichmäßigen Wanddicke
verwendet wird, z. B. Rohren, die erhalten worden sind durch axiales
Drehen eines Bandes und Versiegeln von zwei sich überlappenden
Kanten davon. Diese Rohre sind unter dem Namen „Tape"-Rohre bekannt, die z.B. von Nelson
vertrieben werden.
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Das
in ein Rohr passende Element nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht auch
die Bereitstellung eines Verbindungsstücks zum Verbinden von zwei,
drei oder mehr freien Enden von Rohrsegmenten, insbesondere aus
Kunststoff. In diesem Falle kann das Verbindungsstück zwei,
drei oder mehr in ein Rohr passende Elemente nach der vorliegenden Erfindung
umfassen, deren Rohrbuchsen stabil miteinander verbunden sind oder
verbunden werden können
und gleiche oder unterschiedliche maximale Durchmesser haben können.
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Außerdem kann
ein Verbindungsstück
zum Verbinden von einem Ende eines Rohrs, insbesondere aus Kunststoff,
und einem mit einem Gewinde versehenem Ende eines Rohrs, insbesondere
aus Metall, vorgesehen sein. In diesem Falle kann der Rohrkörper ein
mit einem Gewinde versehenes Ende mit einem traditionellen Gewinde
aufweisen, während das
andere Ende ein in ein Rohr passendes Element nach der vorliegenden
Erfindung umfassen kann.
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Die
obige Beschreibung zeigt deutlich die Vorteile der vorliegenden
Erfindung, die darin bestehen, dass ein in ein Rohr passendes Element
der oben beschriebenen Art geliefert werden kann, das eine wirksame
Verbindung und Abdichtung von Rohren, insbesondere aus Kunststoff,
ermöglicht.
Diese Rohre können
zwischen den auf dem Klemmelement vorgesehenen Wänden festgeklemmt werden, ohne dass
sie übermäßig verformt
werden, wodurch die oben erwähnten
Nachteile, wie Undichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten und Verformungen
des Rohrs, vermieden werden. Ferner können, dank der Verjüngung der
Klemmflächen
auf der Rohrbuchse und im Inneren der Ringmutter, Rohre mit unterschiedlichen Dicken
mit Hilfe der gleichen Art von in ein Rohr passendem Element miteinander
verbunden werden. Ein weiterer Vorteil besteht schließlich darin,
dass eine geringere Anzahl von Arten von in ein Rohr passenden Elementen
industriell hergestellt wird, wodurch die Produktion vereinfacht
und die Kosten verringert werden.
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Die
weiteren Merkmale und möglichen
Verbesserungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der anhängenden
Ansprüche:
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Die
Charakteristika der Erfindung und die daraus herrührenden
Vorteile gehen deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung
der beiliegenden Figuren hervor. Dabei ist
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1 eine
Seitenansicht eines in ein Rohr passenden Elements nach der Erfindung
in offenem Zustand, d.h. wobei die Ringmutter vollständig in
die Richtung entgegen der Anziehrichtung verschoben ist.
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2, 3, 4 und 5 sind
beispielhafte Seitenansichten eines geraden Verbindungsstücks mit
zwei in ein Rohr passenden Elementen nach der Erfindung, wobei die
Ringmutter eines davon sich in gelöstem Zustand befindet, während die Ringmutter
des gegenüber
liegenden Elements in angezogenem Zustand auf Rohren mit zunehmender Dicke
gezeigt ist.
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6 zeigt
eine vergrößerte Hälfte eines Verbindungsstücks.
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7 ist
eine Ansicht, ähnlich
denjenigen der 2 bis 5, wobei
die Ringmuttern entfernt sind.
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8 ist
ein vergrößertes Detail
einer Ringmutter nach einer Variante der Erfindung.
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9 bis 14 zeigen
einige unterschiedliche Varianten, wobei eine Dichtung an der Klemmfläche der
Rohrbuchse und/oder der Ringmutter vorgesehen ist.
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In
den Figuren umfasst ein in ein Rohr passendes Element nach der Erfindung
eine Rohrbuchse 1, die in ein freies Ende eines zu verbindenden Rohrs 2 passt.
Das in ein Rohr passende Element, das Gegenstand der Erfindung ist,
ist besonders geeignet, um in Kombination mit Kunststoffrohren verwendet
zu werden, dank der vorteilhaften Verformbarkeits-Charakteristika,
die dieses Material aufweist, aber seine Verwendung soll nicht nur
auf die Kombination mit Rohren aus diesem Material beschränkt sein.
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Diese
Rohrbuchse 1 hat einen vorzugsweise zylindrischen axialen
Innenraum 3 zum Durchgang der von dem Rohr 2 beförderten
Flüssigkeit.
Die Rohrbuchse 1 hat einen maximalen Durchmesser D1, der
im wesentlichen gleich ist, vorzugsweise etwas größer ist
als der Innendurchmesser des Endes des zu verbindenden Rohrs 2,
um so das Einführen der
Rohrbuchse 1 in das Ende des Rohrs 2 mit einem leichten
Widerstand zu ermöglichen.
Die Rohrbuchse 1 umfasst ferner an dem auf das zu verbindende Rohr 2 hin
gerichteten Ende einen Bereich 4, der auf das Rohr 2 hin
konisch zuläuft,
um das Einführen
der Rohrbuchse 1 in das Rohr 2 zu erleichtern.
Die axiale Ausdeh nung dieses Bereichs 4 und seine äußere Form
können
beliebig angeordnet sein um sich von denjenigen des kegelstumpfförmigen Bereichs 4 zu unterscheiden.
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Unmittelbar
stromaufwärts
von dem kegelstumpfförmigen
Bereich 4, bezogen auf die Einführrichtung der Rohrbuchse 1 in
das Ende des Rohrs 2, ist eine Klemmfläche 5 vorgesehen,
die so ausgebildet ist, dass sie wenn das in ein Rohr passende Element
montiert ist, mit der Innenwand des Rohrs 2 in Kontakt
steht. In den Figuren sind der kegelstumpfförmige Bereich 4 und
die Klemmfläche 5 so
angeordnet, dass sie nebeneinander liegen, aber es kann ein dazwischen
liegender rohrförmiger,
z.B. zylindrischer Bereich vorgesehen sein, der die Funktion hat, z.B.
den Verbindungsbereich zu verstärken.
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Diese
Klemmfläche 5 besteht
aus einer Folge von Erweiterungen des Außendurchmessers der Rohrbuchse 1 in
Einführrichtung
in das Rohr 2 und besteht insbesondere aus einer Mehrzahl
von kegelstumpfförmigen
ringförmigen
Flächen 105 mit
gleichen Verjüngungen.
In den Figuren sind drei ringförmige
kegelstumpfförmige
Flächen 105 angegeben, aber
ihre Anzahl kann variieren, auch abhängig von der axialen Ausdehnung
dieser Klemmfläche 5 und/oder
ihrer gesamten Steilheit. Die größere Grundfläche jedes
Kegelstumpfes hat einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als derjenige
der kleineren Grundfläche
des benachbarten Kegelstumpfes, bezogen auf die Einführrichtung
der Rohrbuchse 1, wobei die Klemmfläche 5 aus einer Folge
von stufenweisen Erweiterungen 105 besteht, die eine gestufte Oberfläche 5 zum
Greifen der Innenfläche
des Rohrs 2 bilden, wie unten mehr im Detail beschrieben.
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Die
Rohrbuchse 1 hat auch einen zylindrischen Bereich 6,
der an einer ringförmigen
radialen Schulter 7 endet, die eine vorstehende oder Anschlagfläche für das Rohr 2 bildet,
das auf die Rohrbuchse 1 aufgeschraubt ist (s. 2 ff).
Ein mit einem Gewinde versehener Bereich 8 beginnt an der Schulter 7 und
endet an einer anderen radialen Schulter, die durch einen ringförmigen Anschlagsflansch 9 für die Ringmutter 10 in
aufgeschraubtem/geöffnetem
Zustand gebildet wird (1).
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Die
Ringmutter 10 ist koaxial mit der Rohrbuchse 1 und
hat an ihrer äußeren Oberfläche eine Mehrzahl
von herausragenden Elementen in Form von axialen Rippen oder Scheiteln 11,
um das Greifen zum Anziehen mit der Hand oder mit Hilfe eines Werkzeugs
zu erleichtern. Auf der Innenfläche
hat die Ringmutter 10 einen mit einem Gewinde versehenen
Bereich 12, dessen Gewinde mit demjenigen 8 auf
der äußeren Oberfläche der
Rohrbuchse 1 zusammenpasst. Stromabwärts von diesem mit einem Gewinde
versehenen Bereich 12, bezogen auf die Anziehrichtung,
ist die Klemmfläche 13 der
Ringmutter 10 vorgesehen, die so ausgebildet ist, dass
sie mit der Außenwand des
Rohrs 2 in Kontakt steht, wenn das in ein Rohr passende
Element montiert ist. Diese Klemmfläche 13 der Ringmutter 10 besteht
aus einer Mehrzahl von stufenförmigen
Erweiterungen 113, die in Anziehrichtung zunehmen. Ähnlich wie
bei der ersten Klemmfläche 5,
bestehen diese Erweiterungen 113 ebenfalls aus einer Mehrzahl
von ringförmigen kegelstumpfförmigen Flächen, aber
in diesem Falle haben sie eine abnehmende Steilheit, bezogen auf die
Anziehrichtung, so dass gesagt werden kann, dass die beiden Klemmfläche 5, 13 im
wesentlichen konische Hüllflächen aufweisen
und dass die Klemmfläche 13 der
Ringmutter 10 eine weniger steile Hüllfläche aufweist als die Hüllfläche der
Klemmfläche 5 auf
der Rohrbuchse 1. Wie oben angegeben, kann die Anzahl der
Stufen 105, 113 der Klemmflächen 5, 13 entlang
der gleichen axialen Länge
in radialer Projektion und in radialer Länge gleich oder unterschiedlich
sein. Es kann ferner so vorgesehen sein, dass diese Klemmflächen 5, 13 jeweils,
mindestens teilweise, eine Form aufweisen, die sich von der oben angegebenen
unterscheidet. z.B. konkav oder konvex mit gleichen oder unterschiedlichen
Konkavitäten/Konvexitäten und
in der gleichen oder in unterschiedlichen Richtungen und möglicherweise
sogar zylindrisch.
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Die äußerste kegelstumpfförmige Fläche der Ringmutter
hat eine wesentlich geringere Steilheit als alle anderen, wodurch
eine Erweiterungsausbuchtung 213 gebildet wird, um das
Einführen
des Rohrs 2 in die Ringmutter 10 zu erleichtern.
Zu diesem Zweck ist der Durchmesser der Ringmutter 10 auf
der Seite, an der das Rohr 2 eingeführt wird, im wesentlichen identisch
mit oder leicht größer als
der Außendurchmesser
des Rohrs 2, das auf die Rohrbuchse 1 aufgeschraubt
ist.
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2 bis 5 zeigen
ein gerades Verbindungsstück
zum axialen Verbinden von zwei freien Enden von Rohr 2.
Dieses Verbindungsstück
hat einen rohrförmigen,
insbesondere zylindrischen, Körper 14 und
an jedem der gegenüberliegenden
Enden davon ist ein in ein Rohr passendes Element nach der Erfindung
vorgesehen. In den Figuren ist der rohrförmige Körper 14 gerade, aber
er kann auch eine unterschiedliche Form aufweisen, z.B. um gekurvte
passende Verbindungsstücke
zu ergeben. Die Rohrbuchsen 1 jedes in ein Rohr passenden
Elements sind Teil des rohrförmigen
Körpers 14 des
Verbindungsstücks
oder axiale Verlängerungen
davon.
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In
dem Zwischenteil zwischen den beiden in ein Rohr passenden Elementen
weist der rohrförmige
Körper 14 ein
Element zum Greifen des Verbindungsstücks mit der Hand oder mit Hilfe
eines Werkzeugs auf, so dass das Einführen der Rohrbuchsen 1 und
das Anziehen der Ringmuttern 10 erleichtert werden. Dieses
Greifelement besteht aus den beiden Anschlagflanschen 9 für die beiden
Ringmuttern 10 in auseinandergezogenem/aufgeschraubtem
Zustand, und einem dritten dazwischen liegenden Flansch 15 mit
den gleichen Charakteristika wie die beiden anderen. Die drei Flansche 9, 15 sind
durch axiale Verstärkungsrippen 16 miteinander
verbunden. Das oben beschriebene Greifelement das auch die Funktion hat,
den Mittelteil des Verbindungsstückes
zu verstärken,
kann auch irgendeine andere Form haben, die geeignet zu sein scheint,
z.B. einen polygonalen Querschnitt, oder es kann sogar ganz fehlen.
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In
den Figuren ist kein Rohr mit einem der in ein Rohr passenden Element
e verbunden und die Ringmutter 10 ist in der Stellung gezeigt,
in der sie vollständig
von der Rohrbuchse 1 entfernt ist. Bei der Anwendung wird
die Ringmutter 10 auf die Rohrbuchse 1 aufgeschraubt.
Dies kann auf Grund der Tatsache geschehen, dass ihr minimaler Durchmesser
etwas größer ist
als der maximale Durchmesser der Rohrbuchse Um sicherzustellen,
dass sehr dünnwandige
Rohre dicht und mit ausreichender mechanischer Festigkeit festgeklemmt
werden, werden jedoch Vorteile erzielt wenn der minimale Innendurchmesser
der Ringmutter und der maximale Außendurchmesser der Rohrbuchse
im wesentlichen identisch sind, oder jedenfalls dass der maximale
Außendurchmesser
der Rohrbuchse etwas größer ist
als der minimale Innendurchmesser der Ringmutter. Die Verwendung
eines von sich aus nachgebenden Materials erlaubt es, die Ringmutter
in die Anwendungsstellung auf die Rohrbuchse zu drücken, wenn
sie darauf geschraubt werden soll, während die leichte Überlappung
es erlaubt, Rohre mit sehr dünnen Wänden effektiv
dichte und mit mechanischer Festigkeit zu verbinden. Bei der Anwendung
wird die Ringmutter 10 auf die Rohrbuchse 1 aufgeschraubt
und vollständig
angezogen, so dass sie vollständig
auf ihren Anschlagflansch 9 hin verschoben ist. Hier kann die
Rohrbuchse 1 in das Ende des Kunststoffrohrs 2 mit
einer leichten Deformation 102 eingeführt werden, da der maximale
Durchmesser D1 der Rohrbuchse etwas größer ist als der Innendurchmesser des
Rohrs 2. Die Rohrbuchse 1 dringt in das Rohr 2 ein
bis das zuletzt Genannte gegen die ringförmige radiale Schulter 7 der
Rohrbuchse 1 stößt. Jetzt
wird die Ringmutter 10, indem sie auf das Ende des Rohrs 2 hin
angezogen wird verschoben, die beiden Klemmflächen 5, 13 werden
nach zunehmend dichter zusammengezogen bis die Klemmfläche 13 der Ringmutter 10 mit
der Außenfläche des
Rohrs 2 in Kontakt kommt und es gegen die Klemmfläche 5 der Rohrbuchse 1 festklemmt.
Es ist zu bemerken, dass das Rohr 2 zwischen ringförmige Flächen festgeklemmt
wird, die Teil der beiden Klemmflächen 5, 13 sind,
und dass wenn die Dicke des zu verbindenden Rohrs 2 zunimmt,
das Festklemmen zwischen der Ringmutter 10 und der Rohrbuchse 1 bei
kleiner werdenden Durchmessern der Klemmflächen 5, 13 stattfindet,
da unterschiedliche Teile von ihnen an dem Rohr haften. Die unterschiedlichen
Schrägungswinkel
der Ringmutter und der Rohrbuchse stellen ein zunehmendes Festklemmen
des Rohrs sicher, das so nach und nach festgeklammert wird. Durch
diese Anordnung können
Rohre unterschiedlicher Dicke durch das gleiche in ein Rohr passende
Element miteinander verbunden werden, ohne dass die Ringmutter 10 und/oder
die Rohrbuchse 1 ersetzt werden muss. Die Stufen 105, 113,
die auf den beiden Klemmflächen 5, 13 vorgesehen
sind, üben
auf die Innen- und Außenfläche des
Rohrs eine Greifwirkung aus und verhindern, dass es sich davon löst. Wenn die
Verformbarkeit des Kunststoffmaterials des Rohrs 2 es erlaubt,
können
diese Stufen 105, 113 kleine Stufen auf den Oberflächen des
Rohrs bilden, d.h. kleine Einkerbungen zum Festhalten des Rohrs 2. Wie
in den Figuren klar gezeigt ist, tritt das Festklemmen mit einer
nicht zu starken Verformung des Rohrs 2 ein, während die
Möglichkeit
von Rissen oder Brüchen
davon vermieden wird und die Dichtungswirkung des in ein Rohr passenden
Elements verbessert wird, verglichen mit bekannten, die eine einzige
zylinderförmige
Stufe aufweisen.
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2 bis 5 zeigen
beispielhaft das in ein Rohr passende Element nach der Erfindung
in Kombination mit Rohren unterschiedlicher Dicke. Es ist jedoch
festzustellen, dass das Verbindungsstück nach der Erfindung auch
für Rohre
angewandt werden kann, mit sogar leicht unterschiedlichen Durchmessern.
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Nach
einer Variante der Erfindung, wie in 8 gezeigt,
kann die Klemmfläche 113 im
Inneren der Ringmutter 10 durch eine kontinuierliche spiralförmige Fläche mit
zunehmend kleiner werdendem Durchmesser definiert sein. Insbesondere
sind die unterschiedlichen ringförmigen
Teile der Klemmfläche 113 der
Ringmutter 10 durch eine konische spiralförmige Linie 313 getrennt.
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Die
Klemmfläche 113 kann
entweder konisch oder zylinderförmig
sein. In dem zuletzt genannten Fall ist eine stufenförmige Verengung
oder Form vorgesehen. Trotzdem ist die gestufte Form auch anwendbar
auf konische Flächen 113.
In diesem Falle ist eine kontinuierliche spiralförmige Stufe mit einem zunehmend
kleiner werdenden Durchmesser vorgesehen, insbesondere in der Richtung
entgegengesetzt zu dem festzuklemmenden Rohr.
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Es
kann so angeordnet sein, dass die spiralförmige Oberfläche eine
variable Steigung aufweist oder dass eine mehrfach spiralförmige Oberfläche in Form
eines Gewindes mit mehreren Anfängen
vorgesehen ist.
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Die
links- oder rechtsläufige
spiralförmige Oberfläche ist
entsprechend dem Gewinde zum Kuppeln der Ringmutter mit der Rohrbuchse
ausgewählt und
zwar so, dass wenn die Ringmutter auf der Rohrbuchse angezogen wird,
die spiralförmige
Klemmfläche
ebenfalls auf dem zu verbindenden Rohr angezogen wird.
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Gemäß einer
Variante diese Ausführungsform,
die nicht im Detail gezeigt ist, aber für den Fachmann auf Grund der
obigen Beschreibung leicht verständlich
ist, kann die Klemmfläche 13 im
Inneren der Ringmutter 10 auch aus einem zylindrischen
oder konischen Innengewinde bestehen. Dieses Gewinde kann eine spiralförmige Zahnung
mit beliebigem Querschnitt aufweisen. Das Gewinde kann eine variable
Steigung aufweisen. Das Gewinde kann auch mehrere Anfänge haben.
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Die
Klemmfläche 5 der
Rohrbuchse 1 kann auch entsprechend der Variante der 8 ausgebildet
sein und dies alternativ zu oder in Kombination mit einem identischen
oder ähnlichen
Aufbau der Klemmfläche 13 der
Ringmutter.
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Das
in ein Rohr passende Element, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist, findet speziell Anwendung bei der Leitung von Flüssigkeiten, insbesondere
Wasser, und besonders für
Berieselungsflüssigkeiten,
aber es kann auch für
andere Arten von Systemen angewandt werden, z.B. solche die zur
Zufuhr von Gas, Öl
o.ä. vorgesehen
sind, oder für
pneumatische Systeme.
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Bei
der Variante der 9 und 10 ist eine
Dichtung 30 mit der Klemmfläche 5 der Rohrbuchse 1 verbunden.
Die Dichtung 30, die z.B. aus Gummi oder einem Gummi ähnlichen
Kunststoffmaterial besteht, hat in diesem Falle die Form eines O-Rings.
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Die
gezeigte Ausführungsform
umfasst ohne Einschränkung
aber vorzugsweise die Anwendung der Dichtung 30 in dem
Verbindungsbereich zwischen der Klemmfläche 5 der Rohrbuchse 1 und
der Verengung am Ende 4.
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Im
Falle der 9 ist die Dichtung in einer Rille
in der Stufe 105 mit dem maximalen Durchmesser angeordnet
und ragt darüber
hinaus und bildet eine weitere Stufe.
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Im
Falle der 10 ruht die Dichtung jedoch axial
auf einer Stufe 31, die in dem Teil mit dem maximalen Durchmesser
am Ende der konischen Verjüngung 4 gebildet
ist, und bildet gleichzeitig eine zunehmende Erweiterung oder die
einzige zunehmende Erweiterung der Rohrbuchse auf den Teil mit dem maximalen
Durchmesser am Ende der konischen Verjüngung.
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11 und 12 zeigen
die Verwendung einer Dichtung 30' mit einem polygonalen, insbesondere
quadratischen, Querschnitt. In diesem Falle zeigt 11 eine
Situation, ähnlich
wie in 9 gezeigt, während 12 einen
konischen Teil der Klemmfläche 5 der
Rohrbuchse zeigt, der in der durch die Dichtung 30' gebildeten
Stufe endet.
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In
beiden Fällen
bildet die Dichtung 30' die letzte
Erweiterungs-Stufe der Klemmfläche
der Rohrbuchse 1.
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Offensichtlich
treffen die für
den O-Ring gezeigten und beschriebenen Lösungen auch auf die Dichtung
mit einem quadratischen oder polygonalen Querschnitt zu und umgekehrt.
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13 und 14 zeigen
ein in ein Rohr passendes Element, bei dem sowohl die Rohrbuchse 1 als
auch die Ringmutter 10 mit einer Dichtung versehen sind.
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Die
Dichtung kann auch nur auf der Ringmutter 10 und nicht
auf der Rohrbuchse 1 vorgesehen sein.
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Die
Stellung der Dichtung 30 und 30' auf der Rohrbuchse ist in der
vorigen Figuren gezeigt.
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Die
mit der Ringmutter 20 verbundene Dichtung 32 ist
entweder in einer Rille angeordnet, die in dem radial engsten Teil
der Klemmfläche 13 vorgesehen
ist, wie in 13 gezeigt, mit einem nicht
einschränkenden
Bezug auf die O-Ring-Dichtung 32, oder die Dichtung grenzt
axial an die Klemmfläche 13 der
Ringmutter 10 auf deren Innenseite an und stößt gegen
die innere Stufe 33, die durch die Klemmfläche 13 gebildet
wird. In dem in 14 gezeigten Beispiel bildet
die Dichtung noch ein ringförmiges
Band mit dem kleinsten Durchmesser der Klemmfläche 13. Wie hier für die Rohrbuchse 1 festgestellt,
sind die beiden Ausführungsformen
ohne Unterschied sowohl auf O-Ring-Dichtungen 32 als auch auf
Dichtungen mit einem polygonalen, insbesondere quadratischen, Querschnitt, 32' anwendbar.
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Die
Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern kann weitgehend variiert werden. Z.B. können die Klemmflächen aus
einer Folge von zylindrischen stufenförmigen Erweiterungen bestehen.
Auch kann das in ein Rohr passende Element aus einem Stück bestehen
oder mit dem Einlass und/oder Auslass einer Leitung oder einer Vorrichtung
oder einer hydraulischen oder pneumatischen Komponente, wie einem Hahn,
einem Ventil, einem Zähler
o.ä., angewandt, aufgeschraubt
oder festgeklemmt sein. Ferner kann ein Verbindungsstück zum Verbinden
von drei oder mehr Rohrenden vorgesehen sein, was dafür sorgt, dass
die Rohrbuchsen stabil miteinander verbunden sind oder verbunden
werden können.
Die Außendurchmesser
der Rohrbuchsen der in ein Rohr passenden Elemente, die auf den
Verbindungsstücken vorgesehen
sind, können
den gleichen Durchmesser oder unterschiedliche Durchmesser haben.
Das Verbindungsstück
kann an einem der Enden ein unterschiedliches Verbindungsmittel,
wie ein traditionelles Gewinde, aufweisen.