DE60311675T3

DE60311675T3 - Verbindungsstück mit einem greifelement an der aussenfläche zum drehen des verbindungsstücks

Info

Publication number: DE60311675T3
Application number: DE60311675T
Authority: DE
Inventors: Jarmo Smahl
Original assignee: Uponor Innovation AB
Current assignee: Uponor Innovation AB
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: US20100148496A1; US20060125237A1; FI20022005A0; ES2280845T5; CA2502193C; DK1567775T4; ATE353408T1; US8276947B2; DE60311675D1; EP1567775B2; ES2280845T3; WO2004042241A1; FI115665B; EP1567775B1; US7690699B2; AU2003276302A1; EP1567775A1; DK1567775T3; DE60311675T2; CA2502193A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verbindungsteil zum Verbinden mindestens zweier Elemente, wobei ein erstes Element mit einem ersten Ende des Verbindungsteils verbunden ist und ein zweites Element mit einem zweiten Ende des Verbindungsteils verbunden ist, wobei der Körper des Verbindungsteils hauptsächlich aus Kunststoff besteht und ein mit einem Gewinde versehener Metalleinsatz an mindestens einem Ende des Verbindungsteils angeordnet ist, wobei mindestens ein Element mit dem Verbindungsteil durch eine Gewindeverbindung verbindbar ist, und mindestens ein Angreifelement an der Außenfläche des Verbindungsteils vorgesehen ist, um das Verbindungsteil bei der Herstellung der Gewindeverbindung zu drehen oder zu fixieren.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verbindungsteil zum Verbinden mindestens zweier Elemente, wobei ein erstes Element mit einem ersten Ende des Verbindungsteils verbunden ist und ein zweites Element mit einem zweiten Ende des Verbindungsteils verbunden ist, wobei der Körper des Verbindungsteils hauptsächlich aus Thermoplast besteht und ein Gewinde an mindestens einem Ende des Verbindungsteils ausgebildet ist, wobei mindestens ein Element mit dem Verbindungsteil durch eine Gewindeverbindung verbindbar ist und mindestens ein Angreifelement an der Außenfläche des Verbindungsteils vorgesehen ist, um das Verbindungsteil bei der Herstellung der Gewindeverbindung zu drehen oder zu fixieren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Verbindungsteile werden benötigt, um z. B. einen Fitting, wie einen Hahn, mit einem Rohr oder ein Rohr mit einem anderen zu verbinden. Wenn beispielsweise ein Kunststoffrohr mit einem Metallrohr oder einem Metallfitting verbunden werden soll, wird üblicherweise ein Verbindungsteil mit einem Kunststoffkörper verwendet, mit dessen erstem Ende ein Kunststoffrohr verbunden ist. Das zweite Ende des Kunststoffkörpers ist seinerseits mit einem Metalleinsatz ausgestattet, welcher mit einem Gewinde versehen ist, mit dem ein Metallrohr oder ein Metallfitting verbunden wird. Derartige Lösungen sind beispielsweise in DE 8 908 805 , EP 0 744 573 , JP 10 103 569 , JP 09 250 675 , EP 0 556 767 , US 4 790 573 , DE 19 510 714 , EP 0 493 316 und US 5 437 481 beschrieben.
Auch EP 0 565 957 , CH 675902 , EP 0 531 709 und DE 8 406 562 offenbaren Verbindungsteile, bei denen ein Metalleinsatz in einem Kunststoffkörper angeordnet ist. Die Außenfläche des Metalleinsatzes ist hexagonal ausgebildet, so dass diese hexagonale Außenfläche bei der Herstellung der Gewindeverbindung mit einem Werkzeug ergriffen werden kann.
Die EP-Veröffentlichung 0 870 970 offenbart einen Adapter, durch den z. B. ein Rohr eines Wasserleitungssystems mit einem Systemelement verbunden werden kann. Der Adapter weist einen Körper mit einem Sitz für ein Rohr und einen Metalleinsatz mit einem Gewinde auf, damit er mit dem Systemelement verbunden werden kann. Die Außenfläche des Adapters ist mit Längsrippen und einem robusten Außengewinde versehen, auf das eine Ringmutter geschraubt werden kann, um die Verbindung zwischen dem Adapter und dem Rohr festzuziehen.
Die DE-Veröffentlichung 3 306 192 offenbart ein Verbindungsteil, durch das ein Kunststoffrohr mit einem Metallfitting verbunden ist. Das Innere des Kunststoffkörpers des Verbindungsteils ist mit einem Metalleinsatz ausgestattet, der mit einem Gewinde versehen ist, wobei der Fitting in dem Einsatz angebracht wird. Die Außenfläche des Kunststoffkörpers ist mit Rillen versehen, wodurch das Verbindungsteil leichter fixiert werden kann, wenn der Fitting mit dem Verbindungsteil verschraubt wird.
Die DE-Veröffentlichung 4 430 435 offenbart ein abgewinkeltes Verbindungsteil zum Verbinden eines Rohres mit einem Metallfitting. In dem Verbindungsteil befindet sich ein Winkelstück, dessen erstes Ende eine Muffe zum Anbringen des Rohres und dessen zweites Ende eine Muffe mit einem mit einem Gewinde versehenen Einsatz aufweist. Die Außenfläche des zweiten Endes weist Längsrippen auf.
Die DE-Veröffentlichung 2 626 302 erwähnt ein Verbindungsteil aus Kunstharz mit einem Außengewinde am ersten Ende, um z. B. das Verbindungsteil mit einem Metallrohr zu verbinden. Das zweite Ende des Verbindungsteils wiederum weist ein Spannteil auf, um das Verbindungsteil mit einem Rohr aus Kunststoff zu verbinden. Auf der Außenfläche des Verbindungsteils befindet sich eine Mutter, so dass das Verbindungsteil leicht mit einem Werkzeug gepackt werden kann. Die Nachteile einer artigen Lösung sollen darin liegen, dass der Außengewindeteil leicht bricht und beschädigt wird, so dass die Außengewindeverbindung zu lecken beginnt, und ferner verschleißt der Mutterteil und kippt leicht. Als Lösung für diese Probleme schlägt die Veröffentlichung vor, den Außengewindeteil und den Mutterteil des Verbindungsteils aus Metall herzustellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verbindungsteil eines neuartigen Typs zu schaffen.
Das erfindungsgemäße Verbindungsteil ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gekennzeichnet.
Ein grundlegendes Konzept der Erfindung besteht darin, dass mindestens ein Ende des Verbindungsteils mit einem Gewinde versehen ist, wodurch das Verbindungsteil mit z. B. einem Rohr oder einem Fitting mit Gewindeverbindung verbindbar ist.
Das Verbindungsteil kann z. B. derart aus Kunststoff gefertigt sein, dass wenigstens das andere Ende des Kunststoffkörpers des Verbindungsteils mit einem Metalleinsatz ausgestattet ist, welcher mit einem Gewinde versehen ist, oder das Verbindungsteil besteht im Wesentlichen vollständig aus Thermoplast derart, dass in dem thermoplastischen Körper ein Gewinde ausgebildet ist. Ferner ist auf der Außenfläche des Verbindungsteils ein Angreifelement angeordnet, um beim Herstellen der Gewindeverbindung das Verbindungsteil zu drehen oder zu fixieren. Das Angreifelement ist derart geformt und bemessen, dass es früher nachgibt als das Gewinde und/oder die Grundstruktur des Verbindungsteils, zum Beispiel an der Verbindungsstelle von Einsatz und Kunststoffkörper. Daher ist es beim Herstellen der Gewindeverbindung nicht möglich, beim Anziehen eine zu große Kraft einzusetzen. Der Einsatz einer zu großen Kraft beim Anziehen hätte eine Beschädigung der Basisstruktur des Verbindungsteils oder der Gewinde zur Folge, was wiederum z. B. eine Leckstelle an den Gewinden verursachen könnte.
Das Konzept einer Ausführungsform besteht darin, dass das Angreifelement mindestens zwei gerade Bereiche, d. h. Angreifflächen, auf entgegengesetzten Seiten des Verbindungsteils aufweist, die für ein Werkzeug wie ein Rollgabelschlüssel, ein Stellschlüssel, eine Rohrzange oder dergleichen vorgesehen sind. Auf diese Weise kann das Angreifelement so angeordnet sein, dass es nachgibt, z. B. dadurch, dass die Bereiche zwischen benachbarten Angreifflächen gerundet ausgebildet sind. In diesem Fall ist es möglich, das Verbindungsteil mit einem Werkzeug fest zu ergreifen, und wenn das Werkzeug sich relativ um das Verbindungsteil dreht, wird die Außenfläche des Verbindungsteils nicht wesentlich beschädigt. Das Angreifelement kann so ausgebildet sein, dass es beispielsweise sechs gerade Bereiche wie eine Mutter aufweist. Ferner ist das Angreifelement aus Rippen ausgebildet, die in Umfangsrichtung verlaufen und auf der Außenfläche des Verbindungsteils angeordnet sind. Rippen auf den Außenflächen haben den Vorteil, dass beim Spritzgießen des Verbindungsteils der Kunststoffteil des Verbindungsteils relativ rasch abkühlt und während des Gießens innerhalb des Kunststoffteils keine Spannungen erzeugt werden. Ferner verstärken die Rippen die Wandstruktur, so dass es nicht notwendig ist, die Wand des Kunststoffteilkörpers sehr dick auszubilden. Da die Wand nicht dick sein muss, werden während des Gießens im Wesentlichen keine dicken Stellen in dem Kunststoffteil gebildet, die während des Gießens Saugstellen in dem Kunststoffmaterial oder Hohlräume in dem fertigen Teil erzeugen könnten. Die Außenfläche des Metalleinsatzes in dem Verbindungsteil kann in Umfangsrichtung des Einsatzes mit Rippen oder Rillen versehen sein, die das Anbringen des Metalleinsatzes und des Kunststoffteils aneinander verbessern. Somit können die Rippen an der Außenseite des Verbindungsteils an derselben Stelle angeordnet sein wie die Rippen des Metalleinsatzes. Auf diese Weise bleibt die Stärke der Kunststoffteilwand des Verbindungsteils im Wesentlichen über den gesamten Bereich des Verbindungsteils gleich, wodurch wiederum im Inneren des Kunststoffteils während des Gießens erzeugte Spannungen verringert werden, weil der Kunststoff gleichmäßig abkühlt, wenn die Wand über den gesamten Bereich von im Wesentlichen gleicher Stärke ist.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung in den angefügten Zeichnungen näher beschrieben, wobei diese zeigen:
1 schematisch eine Seitenansicht eines Verbindungsteils, teilweise geschnitten;
2 eine Stirnansicht des Verbindungsteils von 1; und
3 schematisch eine Seitenansicht eines zweiten Verbindungsteils, teilweise geschnitten.
Der Deutlichkeit halber ist die Erfindung in den Figuren vereinfacht dargestellt. Vergleichbare Teile sind mit denselben Bezugszeichen belegt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt ein Verbindungsteil 1. Das Verbindungsteil 1 wird zwischen einem ersten Element 2 und einem zweiten Element 3 eingesetzt, um diese zu verbinden. Das erste Element 2 kann beispielsweise ein Metallrohr oder -fitting, wie beispielsweise ein Hahn oder dergleichen und das zweite Element 3 kann beispielsweise ein Kunststoffrohr sein. Das Verbindungsteil 1 kann wie in 1 gerade sein oder z. B. auch gebogen sein. Ferner kann das Verbindungsteil 1 z. B. ein T-Stück sein, wobei es in diesem Fall drei Elemente miteinander verbindet. Somit können das Erscheinungsbild und der Verwendungsgegenstand des Verbindungsteils 1 sogar in hohem Maße variieren.
Der Körper 4 des Verbindungsteils 1 besteht vorzugsweise aus Kunststoff wie Polyethylen PE, Polypropylen PP, vernetztes Polyethylen PEX, Polyamid PA, Polysulfon PSU oder Polyphenylsulfon PPSU. Ein erstes Ende des Körpers 4 des Verbindungsteils 1 ist mit einem Metalleinsatz 5 versehen. Der Metalleinsatz 5 kann beispielsweise aus Messing oder einem anderen zweckdienlichen Metall sein. In dem Metalleinsatz 5 befindet sich ein Gewinde 6, wodurch das mit einem Außengewinde 7 versehene erste Element 2 durch eine Gewindeverbindung mit dem Verbindungsteil 1 verbunden werden kann. Der Metalleinsatz 5 kann auch derart ausgebildet sein, dass das Gewinde 6 sich auf seiner Außenfläche befindet, wobei das erste Element 2 in diesem Falle ein Innengewind aufweisen kann, das auf das Außengewinde des Metalleinsatzes aufgeschraubt wird.
Ein zweites Ende des Verbindungsteils 1 ist mit einer Muffe 8 zum Verbinden des Verbindungsteils 1 und des zweiten Elements 3 miteinander versehen. Die Muffe 8 kann beispielsweise mittels einer Elektroschweißeinrichtung vorgesehen werden, mit der z. B. ein Kunststoffrohr mit dem Kunststoffkörper 4 des Verbindungsteils 1 verbunden werden kann. Ferner können unterschiedliche Dichtungen und Kleber verwendet werden, um ein Kunststoffrohr auf an sich bekannte Weise mit dem Verbindungsteil 1 zu verbinden. Andererseits kann auch das zweite Ende des Verbindungsteils 1 mit einem Metalleinsatz versehen sein, wobei dann das Verbindungsteil 1 beispielsweise zum verbinden zweier Metallrohre miteinander oder zum Verbinden eines Metallrohrs und eines Fittings verwendet werden kann.
Die Außenfläche des Verbindungsteils 1 ist in Umfangsrichtung mit Rippen 9 versehen. Die Rippen 9 verstärken die Struktur der Wand des Körpers 4. Wie aus 2 hervorgeht, sind die Rippen 9 derart ausgebildet, dass sie auf entgegengesetzten Seiten des Verbindungsteils 1 gerade Bereiche 10 aufweisen, die als Angreifflächen für einen Rollgabelschlüssel, einen Stellschlüssel, eine Rohrzange oder dergleichen Werkzeug dienen. Auf diese Weise wird die Herstellung einer Gewindeverbindung mit den Rippen 9 erleichtert. Es sind vorzugsweise sechs gerade Bereiche vorhanden, wodurch die Form des Außenumfangs der Rippen 9 der Form einer Mutter entspricht. zwischen den benachbarten geraden Bereichen 10 befindet sich allerdings ein gerundeter Bereich 11. Aufgrund der gerundeten Bereiche 11 ist die von den Rippen 9 gebildete Angreiffläche nicht sehr groß, so dass die Verwendung der Rippen 9 nicht zulässt, dass eine zu große Anzugskraft auf die Gewindeverbindung gerichtet wird. Falls die Anzugskraft zu groß wird, dreht sich das Werkzeug aufgrund des gerundeten Bereichs 11 relativ um das Verbindungsteil 1 und die Gewindeverbindung wird nicht zu stark festgezogen.
Die Außenfläche des Metalleinsatzes 5 kann in Umfangsrichtung mit Rippen 12 versehen sein, durch die der Halt zwischen dem Kunststoffmaterial des Körpers 4 und dem Metalleinsatz 5 verbessert wird. Die Rippen 9 auf der Außenseite des Körpers 4 sind vorzugsweise an im Wesentlichen denselben Stellen angeordnet wie die Rippen 12 des Metalleinsatzes 5. Somit hat die Wand des Körpers 4 über die gesamte Fläche eine im Wesentlichen einheitliche Stärke.
3 zeigt ein Verbindungsteil 1, das im Wesentlichen vollständig aus Thermoplast, wie Polyethylen PE, vernetztes Polyethylen PEX, Polyamid PA, Polysulfon PSU oder Polyphenylsulfon PPSU besteht. Ein Ende des Körpers 4 des Verbindungsteils 1 ist mit dem Gewinde 6 versehen, wodurch das Verbindungsteil 1 und das zweite Element 3 über eine Gewindeverbindung miteinander verbunden sind. Das andere Ende des Verbindungsteils 1 ist mit einer Muffe 8 versehen. Das andere Ende des Verbindungsteils 1 kann ebenfalls mit einem Gewinde 6 versehen sein, so dass, mit anderen Worten, ein Element über ein Gewinde mit beiden Enden des Verbindungsteils 1 verbunden sein kann.
Auch das Ausführungsbeispiel von 3 weist Rippen auf der Außenseite des Verbindungsteils 1 auf. Auch in diesem Fall sind die Rippen 9 mit geraden Bereichen und gerundeten Bereichen zwischen diesen versehen, wodurch das Erscheinungsbild der Rippen 9 den Rippen in den 1 und 2 entspricht. Wenn das Verbindungsteil 1 im Wesentlichen vollständig aus Thermoplast besteht, sind die Rippen 9 vorzugsweise in axialer Richtung des Verbindungsteils 1 hinter den Gewinden 6 angeordnet, wie in 3 gezeigt. So lässt sich wiederum vermeiden, dass beim Festziehen eine zu große Kraft auf die Gewinde 6 aufgebracht wird.
Die Zeichnung und die zugehörige Beschreibung dienen nur zur Veranschaulichung des Konzepts der Erfindung. Innerhalb des Rahmens der Ansprüche können die Einzelheiten der Erfindung variieren. So kann das Angreifelement sich von den in den Figuren gezeigten mutterförmigen Rippen unterscheiden. Das Angreifelement kann beispielsweise durchgehend die Form einer Mutter aufweisen. Ferner kann das Angreifelement aus äußeren Rippen in Richtung der Längsachse des Verbindungsteils 1 gebildet sein, oder das Angreifelement kann aus einer einzelnen Rippe bzw. einem einzelnen Vorsprung gebildet sein, an dem z. B. die Angreiffläche eines Schraubenschlüssels angreifen kann. Aufgrund des Angreifelements auf der Außenfläche des Verbindungsteils 1 ist die Außenfläche des Verbindungsteils 1 nicht rotationssymmetrisch, d. h. die Außenfläche des Verbindungsteils 1 hat z. B. nicht die Form eines glatten Zylinders. Das Angreifelement kann an jeder beliebigen Stelle am Verbindungsteil angeordnet sein. Vorzugsweise befindet sich das Angreifelement in der Nähe des Gewindes. Sind mehrere Gewinde vorhanden, kann sich in der Nähe jedes einzelnen von ihnen ein Angreifelement befinden. Andererseits können mehr Stellen mit Angreifelementen vorhanden sein, als es Gewinde in dem Verbindungsteil gibt.
Eine Schwächung des Angreifelements kann entweder durch entsprechende Materialwahl oder beispielsweise durch Bemessen der Struktur des Angreifelements, so dass sie ausreichend dünn ist, erfolgen. Die Rippen in Umfangsrichtung können z. B. so dünn sein, dass sie nachgeben, wenn das Verbindungsteil 1 einer zu großen Anzugskraft ausgesetzt ist.
Ferner kann auch eine Mutter zwischen geraden Bereichen einen gerundeten Bereich aufweisen, wie es, in den beigefügten Figuren bei den Rippen gezeigt ist. Außerdem kann das Material des Angreifelements teilweise oder vollständig so schwach sein, dass es nachgibt, wenn es einer zu großen Kraft ausgesetzt wird. Der Körper 4 des Verbindungsteils 1 kann beispielsweise aus einem Material mit zusätzlichen Verstärkungen wie Glasfaser und das Angreifelement aus entsprechendem Material ohne zusätzliche Verstärkungen bestehen.

Claims

Verbindungsteil zum Verbinden mindestens zweier Elemente (2, 3), wobei ein erstes Element (2) mit einem ersten Ende des Verbindungsteils (1) verbunden ist und ein zweites Element (3) mit einem zweiten Ende des Verbindungsteils (1) verbunden ist, wobei der Körper (4) des Verbindungsteils (1) hauptsächlich aus Kunststoff besteht und ein mit einem Gewinde (6) versehener Metalleinsatz an mindestens einem Ende des Verbindungsteils (1) angeordnet ist, wobei mindestens ein Element (2, 3) mit dem Verbindungsteil (1) durch eine Gewindeverbindung verbindbar ist, und mindestens ein Angreifelement an der Außenfläche des Verbindungsteils (1) vorgesehen ist, um das Verbindungsteil (1) bei der Herstellung der Gewindeverbindung zu drehen oder zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Angreifelement mindestens zwei gerade Bereiche (10) aufweist, so dass zwei gerade Bereiche (10) auf entgegengesetzten Seiten des Verbindungsteils (1) zueinander parallel sind, wobei die geraden Bereiche (10) Angreifflächen für ein Werkzeug bilden, dass das Angreifelement aus zwei oder mehr Rippen (9) gebildet ist, die umlaufend um das Verbindungsteil angeordnet sind, und dass ein Bereich vorhanden ist, der nahtlos zwischen benachbarten geraden Bereichen (10) angeordnet ist, wodurch das Angreifelement derart ausgebildet ist, dass das um das Angreifelement liegende Werkzeug rutscht, bevor das Gewinde (6) und/oder die Grundstruktur des Verbindungsteils (1) beschädigt wird.
Verbindungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Angreifelement sechs gerade Bereiche (10) aufweist.
Verbindungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite des Metalleinsatzes (5) mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen (12) versehen ist, wobei die Rippen (12) des Metalleinsatzes (5) und die Rippen (9) an der Außenseite des Verbindungsteils (1) an der gleichen Stelle angeordnet sind.
Verbindungsteil zum Verbinden mindestens zweier Elemente (2, 3), wobei ein erstes Element (2) mit einem ersten Ende des Verbindungsteils (1) verbunden ist und ein zweites Element (3) mit einem zweiten Ende des Verbindungsteils (1) verbunden ist, wobei der Körper (4) des Verbindungsteils (1) hauptsächlich aus Thermoplast besteht und ein Gewinde (6) an mindestens einem Ende des Verbindungsteils (1) ausgebildet ist, wobei mindestens ein Element (2, 3) mit dem Verbindungsteil (1) durch eine Gewindeverbindung verbindbar ist und mindestens ein Angreifelement an der Außenfläche des Verbindungsteils (1) vorgesehen ist, um das Verbindungsteil (1) bei der Herstellung der Gewindeverbindung zu drehen oder zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Angreifelement mindestens zwei gerade Bereiche (10) aufweist, so dass zwei gerade Bereiche (10) auf entgegengesetzten Seiten des Verbindungsteils (1) zueinander parallel sind, wobei die geraden Bereiche (10) Angreifflächen für ein Werkzeug bilden, und dass das Angreifelement aus zwei oder mehr Rippen (9) gebildet ist, die umlaufend um das Verbindungsteil angeordnet sind, und dass ein Bereich vorhanden ist, der nahtlos zwischen benachbarten geraden Bereichen (10) angeordnet ist, wodurch das Angreifelement derart ausgebildet ist, dass das um das Angreifelement liegende Werkzeug rutscht, bevor das Gewinde (6) des Verbindungsteils (1) beschädigt wird.
Verbindungsteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Angreifelement sechs gerade Bereiche (10) aufweist.