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Bekanntlich
werden Pressfittings in der Praxis verwendet, um Rohre dauerhaft
miteinander zu verbinden. Für
diesen Zweck ist es nicht nur notwendig, dass die Rohre, die miteinander
verbunden werden, durch die Pressfittings fest aneinander befestigt werden,
sondern dass auch die Dichtigkeit gewährleistet wird, damit keine
Verlust an den Fluiden, die durch die verbundenen Rohre transportiert
werden, vorkommen. Deshalb wird in der Praxis bekanntlich immer
eine Dichtung (ein O-Ring) an den Enden der Pressfittings bereitgestellt,
welche als Öffnung
zum Einstecken der Rohre, die verbunden werden sollen, geeignet
sind. Für
diesen Zweck sind die in der Praxis bekannten Pressfittings mit
einer runden Ausbuchtung mit einem hakenförmigen Profil versehen, dessen
Innenraum eine Aufnahme für
den O-Ring bildet.
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EP 0 870 964 im Namen desselben
Anmelders offenbart ein Pressfitting, dessen Ausbuchtung das Profil
eines im Wesentlichen gleichschenkligen Dreiecks statt das eines
Hakens aufweist. Dieses im Wesentlichen gleichschenklige Profil
der Ausbuchtung verleiht dem Pressfitting zahlreiche Vorteile, von denen
der wichtigste in der Möglichkeit
besteht, den Pressraum in Bezug auf die Fittings des Standes der Technik
zu verringern und einfachere Pressmittel zu verwenden.
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Der
in die Aufnahme eingeführte
O-Ring ist entsprechend dem Stand der Technik von der Art, die einen
kreisförmigen
Querschnitt aufweist, und besteht vorzugsweise aus einem elastischen
Material, zum Beispiel Kautschuk. Während des Pressens des Fittings
wird die Ausbuchtung zusammengedrückt und ihr Profil nimmt im
Wesentlichen die Form eines Trapezes an. Auch der O-Ring wird auf
entsprechende Weise verformt, wobei er zwischen den Innenwänden der
Aufnahme und der Außenwand
des Rohrs, das in das Pressfitting eingeführt wird, zusammengedrückt wird.
Auf diese Weise tendiert der O-Ring dazu, den Raum innerhalb der
Aufnahme weitgehend auszufüllen,
so dass, falls das Pressfitting keine Fehler oder Unregelmäßigkeiten
aufweist, das Fitting wasserdicht ist.
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Manchmal
jedoch gewährleisten
die Verbindungen, die unter Verwendung eines O-Rings mit kreisförmigem Querschnitt
durchgeführt
werden, in Pressfittings der genannten Art keine ausreichende Dichtigkeit
und es könnte
zu Verlusten an den Fluiden kommen, die durch die durch die Pressfittings verbundenen
Rohre transportiert werden. Insbesondere könnte es zu solchen Verlusten
kommen, wenn die Innenfläche
der Aufnahme oder die Außenfläche des
Rohrs, das in das Anschlussstück
gepasst wird, nicht ganz glatt ist, sondern Unregelmäßigkeiten oder
Fehler aufweist.
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Andererseits
haben alle bisherigen Versuche, die unternommen wurden, um die Dichtigkeit
der Pressfittings zu verbessern, keine Ergebnisse gebracht, weil
es durch Modifizieren der Form oder der Abmessung des O-Rings leicht
zu einem weiteren Problem kommen kann, nämlich der Gefahr, den O-Ring
während
des Schritts des Pressens des Anschlussstücks einzuklemmen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines O-Rings,
der, wenn er in die Aufnahme eines Pressfitting eingeführt wird,
in der Lage ist, auch dann eine perfekte Dichtigkeit bereitzustellen,
wenn Unregelmäßigen oder
oberflächliche
Fehler an der Oberfläche
dieses Pressfitting oder des darin eingeführten Rohrs vorhanden sind.
Diese Aufgabe wird durch einen O-Ring gelöst, dessen Hauptmerkmale im
ersten Anspruch spezifiziert sind und dessen weitere Eigenschaften
in den folgenden Ansprüchen
spezifiziert sind.
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Ein
O-Ring mit einem im Wesentlichen gleichschenkligen, trapezartigen
Querschnitt ist aus US-2360735 bekannt.
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Dank
seiner besonderen Form weist der O-Ring gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Querschnitt mit größerer Fläche auf,
der im Vergleich zu dem der O-Ringe des herkömmlichen Typs, die in die gleiche
Aufnahme eines Pressfitting eingeführt werden können, größer ist.
Daher füllt
er die Aufnahme fast vollständig
aus, und obwohl er während
des Pressens des Fittings keinerlei Probleme macht, weist einer
einen höheren
Pressfaktor auf als die herkömmlichen
O-Ringe, mit daraus folgender Verbesserung der Dichtigkeit und Dauerhaftigkeit
der Verbindung der Verbindung im Lauf der Zeit.
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Weitere
Vorteile und Merkmale des O-Rings gemäß der vorliegenden Erfindung
sind für
den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einiger
ihrer Ausführungsformen
mit Bezug auf die begleitende Zeichnung ersichtlich, worin:
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1 eine
Teil-Längsschnittdarstellung
eines Pressfitting ist, das mit einem O-Ring entsprechend einer
Ausführungsform
der Erfindung versehen ist;
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2 eine
vergrößerte Querschnittsdarstellung
des O-Rings gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist.
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In
1 ist
ein Pressfitting der in
EP 0
870 964 im Namen desselben Anmelders beschriebenen Art
dargestellt, die eine Ausbuchtung
2 mit im Wesentlichen
dem Profil eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist. Der Raum innerhalb
der Ausbuchtung
2 bildet auf bekannte Weise eine Aufnahme
3 für einen
O-Ring.
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Gemäß der Erfindung
wird ein speziell geformter O-Ring in die Aufnahme 3 eingeführt. Das heißt, sein
Querschnitt weist im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen
Trapezoids mit konvexen Basen auf. Mit anderen Worten kann die Form des
Querschnitts des O-Rings 4 von einem gleichschenkligen
Dreieck durch Ausschneiden der Winkel mit zwei einander gegenüber liegenden
Kreisbögen erhalten
werden, von denen der eine einen doppelt so großen Radius wie der andere aufweist,
wie im Folgenden ausführlicher
dargestellt.
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Auf
diese Weise hat der O-Ring
4 im Vergleich zu einem herkömmlichen
O-Ring, der in die gleiche Aufnahme
3 eingeführt werden
kann, einen Querschnitt mit größerer Fläche. Infolgedessen
sind auch der Pressfaktor des O-Rings und seine Dichtigkeit in den
Pressfittings der Art, die in
EP
0 870 964 beschrieben sind, höher als diejenigen, die mit
herkömmlichen
O-Ringen, die einen kreisförmigen Querschnitt
haben, erhalten wer den können.
Insbesondere gewährleistet
der O-Ring gemäß der vorliegenden
Erfindung die Dichtigkeit des Pressfittings auch dann, wenn Unregelmäßigkeiten
an der Oberfläche
des Rohrs, das verbunden werden soll, oder an der Innenfläche des
O-Rings vorhanden sind.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung, die in 2 dargestellt ist, weist der Querschnitt
des O-Rings 4 die Form einer geometrischen Figur auf, die
zwischen den Segmenten AB und DE der beiden Seiten eines gleichschenkligen Dreiecks
mit einem Scheitelwinkel im Bereich von 55 Grad und 65 Grad, einem
Bogen AE mit einem Umfang, dessen Radius r in das gleichschenklige
Dreieck eingeschrieben ist, und einem Bogen BD, dessen Radius 2r
am Mittelpunkt O des Bogens AE zentriert ist, eingeschlossen ist,
wobei A und E die tangentialen Punkte des eingeschriebenen Umfangs
auf den Seiten des Dreiecks sind, und B und D die Schnittpunkte
mit dem Bogen des Radius 2r sind. Vorzugsweise weist das gleichschenklige
Dreieck einen Scheitelwinkel von 60 Grad auf und ist deshalb ein gleichseitiges
Dreieck.
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Sobald
er in die Aufnahme des Pressfittings eingeführt wurde, füllt der
O-Ring 4 gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung diese fast vollständig aus.
Das heißt,
seine Querschnittsfläche
ist um 20 % größer als
die eines O-Rings mit einem kreisförmigen Querschnitt, der in
die gleiche Aufnahme 3 eingeführt werden können. Außerdem wurde
experimentell bewiesen, dass der Pressfaktor dieses O-Rings um 15 %
höher ist
als der eines herkömmlichen
O-Rings mit kreisförmigem
Querschnitt. Somit ist die Dichtigkeit der Pressfittings, die mit
dem O-Ring gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung ausgestattet sind, am höchsten.
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Um
den O-Ring gemäß der vorliegenden
Erfindung herzustellen, ist es möglich,
jedes bekannte Material zu verwenden, das als geeignet betrachtet wird,
um O-Ringe der herkömmlichen
Art herzustellen, zum Beispiel Kautschuk in verschiedenen Mischungen.