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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Preßverbindung und speziell eine
Preßverbindung,
bei der ein Ende mit einer Ausbauchung mit einem hakenförmig gestalteten
länglichen
Querschnitt versehen ist. Eine Preßverbindung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus
DE
27 25 280 A1 bekannt.
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Es
ist bekannt, daß Preßverbindungen
in der Praxis dazu verwendet werden, um dauerhaft Rohre miteinander
zu verbinden. Für
diesen Zweck ist es nicht nur erforderlich, daß die Rohre, die miteinander verbunden
werden sollen, fest durch die Preßverbindung aneinandergefügt werden,
sondern daß auch eine
Dichtigkeit sichergestellt wird, so daß irgendein Strömungsmittel,
welches durch die Rohre hindurchgefördert wird, die an die Preßverbindung
angeschlossen sind, aus letzteren nicht herausgelangen kann. Es
ist daher in der Praxis bekannt, die Enden der Preßverbindung,
wenn diese als Öffnungen
für das
Verbinden der Rohre, die zu verbinden sind, verwendet werden, mit
einem wasserdichten Element auszustatten, beispielsweise einer Dichtung (O-Ring).
Die in der Praxis bekannten Preßverbindungen
oder Preßfittings
haben einen hakenförmig gestalteten
länglichen
Querschnitt an ihrem Frontende, um die genannte Dichtung innerhalb
der Preßverbindung
ohne Reduzierung des Innendurchmessers anzuordnen und um die Dichtung
während
des Einpassens eines Rohres in die Preßverbindung zu halten. Die
Dichtung wird in einem hakenförmig
gestalteten Raum aufgenommen.
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Die
EP-0 361 630 offenbart eine Preßverbindung
des oben erläuterten
Typs, bei der ein Frontende mit einer Ausbauchung ausgestattet ist,
die einen hakenförmig
gestalteten länglichen
Querschnitt hat. Dieses Ausbauchungsende besitzt an seinem vorderen
Ende, das heißt
an der Seite des freien Endes der Preßverbindung, einen geradlinigen
Abschnitt, der sich nahezu vertikal zur Längsachse der Preßverbindung
hin fortsetzt. Das gerade Frontende verläuft dann durch eine sehr starke
konvexe Krümmung
und schließt
an einen Abschnitt an, der zur Längsachse der
Preßverbindung
geneigt ist und ist mit einem zylinderförmigen Abschnitt der Preßverbindung
verbunden. Ferner wird eine Dichtung verwendet, wobei der Innendurchmesser
wenigstens gleich oder größer sein
muß als
der Innendurchmesser des zylinderförmigen Abschnitts der Preßverbindung
(press fitting). Auf Grund des geneigten Abschnitts muß ein proportional
größerer Raum
für das
Verpressen verwendet werden. Wenn eine Dichtung, die einen Innendurchmesser
besitzt, der kleiner ist als der Innendurchmesser des zylinderförmigen Abschnitts
der Preßverbindung,
verwendet werden würde,
ergäbe
sich die Gefahr des "Verklemmens" der Dichtung, da
sich letztere wenigstens teilweise zu dem freien Raum hin bewegen
würde,
der durch den geneigten Abschnitt belassen wird und hier dann während des
Verpressens verklemmt werden würde.
Es ist eine komplizierte Anordnung erforderlich, um diese Gefahr
zu vermeiden und einen langen Verpressungsraum zuzulassen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Preßverbindung
(press fitting) des eingangs beschriebenen Typs zu schaffen, bei
der der an dem Frontende vorgesehene Raum, der für die Aufnahme der Dichtung
dient, in einer einfachen Weise erhalten wird und die Verwendung
einer einfachen Preßvorrichtung
erlaubt.
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Diese
Aufgabe wird mit Hilfe einer Preßverbindung (press fitting)
gelöst,
deren Merkmale in dem Hauptanspruch offenbart sind. Durch Vorsehen
einer Ausbauchung mit einem länglichen
Querschnitt mit der Gestalt eines im wesentlichen gleichschenkligen Dreiecks
kann der Preßraum
im Vergleich zu der EP-0 361 630 reduziert werden. Eine Dichtung,
die eine weitere Reduzierung des Preßraumes erlaubt und daher die
Verwendung einer Preßvorrichtung
zuläßt, die
in einer einfacheren Weise aufgebaut ist, kann ferner verwendet
werden. Neben diesem können
dank der Gleichschenkligkeit und des somit symmetrischen longitudinalen
Abschnitts des Endes beide Seiten der Preßverbindung symmetrisch während des
Preßvorgangs
belastet werden. Im Gegensatz dazu muß bei der Preßverbindung
gemäß der
EP 0 361 630 ein irregulärer Druck
auf beiden Seiten der Ausbauchung bei der Preßstufe erzeugt werden, und zwar
auf Grund der asymmetrischen Gestalt der Ausbauchung. Wenigstens
kann der Außendurchmesser in
bezug auf die bekannte Preßverbindung
der
EP 0 361 630 der
Firma Mannesmann reduziert werden.
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Gemäß ver vorliegenden
Erfindung ist es besonders vorteilhaft, daß der Winkel an dem Scheitelpunkt
bei ca. 55° und
65° liegt,
bevorzugt gleich ist etwa 60°.
Dank dieser Anordnung kann die Dichtung durch den ausgewölbten Abschnitt
umschlossen werden, und zwar vor dem Preßvorgang, bei einem Winkel
mit einer Größe von 120°, so daß die Dichtung
fest in der Preßverbindung
während
dem Zusammenbau der Rohre gehalten wird.
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Um
einen ausreichenden Preßraum
für die Ausbauchungsseite
vorzusehen, die dem freien Ende der Preßverbindung während des
Preßvorganges
gegenüberliegt,
sollte die Größe, die
durch die Preßverbindungsausbauchung
festgelegt wird, ferner um 0,7–0,8
mm größer sein
als der Innendurchmesser des zylinderförmigen Abschnitts der Preßverbindung.
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Bei
der Verwendung ist es ausreichend, das Ende von einem der Rohre,
welches angeschlossen werden soll, ausreichend tief in die Preßverbindung einzupassen,
um nachfolgend eine wasserdichte Verbindung herzustellen. Es hat
sich jedoch gezeigt, daß es
vorteilhaft ist, innerhalb des zylinderförmigen Abschnitts wenigstens
einen Anschlag vorzusehen, gegen den eines der Rohre, welches angeschlossen werden
soll, während
des Einpassens anstößt. Es wird
somit ein festgelegter Sitz für
das anzuschließende
Rohr erhalten. Eine Vertiefung in dem zylinderförmigen Abschnitt in Form einer
Rippe ist hier speziell als Anschlagvorrichtung vorteilhaft.
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Die
Preßverbindung
nach der vorliegenden Erfindung kann in irgendeiner Gestalt ausgeführt werden,
die für
die unterschiedlichen Arten der Verwendung geeignet ist. Beispielsweise
kann bei der einfachsten Ausführungsform
der Erfindung die Preßverbindung
nach der vorliegenden Erfindung so ausgebildet sein, um die Enden
von zwei ausgerichteten Rohren zu verbinden. Daneben kann die Preßverbindung
auch dafür
ausgebildet sein, um drei Rohre, die eine T-Verbindung bilden, zu
verbinden, so daß in
diesem Fall die Preßverbindung
T-gestaltet ist, wobei drei Öffnungen
für die
Rohre vorhanden sind. Die Preßverbindung
kann ferner dazu verwendet werden, um zwei Rohre zu verbinden, beispielsweise
in einer 90°-Verbindung.
In diesem Fall ist die Preßverbindung
L-gestaltet. In ähnlicher
Weise kann die Preßverbindung
als eine Hülse,
als Übergangsstück oder
als eine Biegung und in ähnlichen
Formen verwendet werden. Schließlich
kann die Preßverbindung
ein Gewindeende besitzen, und zwar ungeachtet der Zahl der miteinander
zu verbindenden Rohre, um eine Schraubverbindung zu schaffen. Gemäß der bekannten
Preßverbindung,
wie sie in der oben erwähnten
EP 0 361 630 offenbart ist,
wird eine Ringdichtung in dem ausgebauchten Abschnitt angeordnet.
Solch eine Ringdichtung besitzt einen Innendurchmesser, der wenigstens
gleich ist mit oder größer ist
als der Innendurchmesser des zylinderförmig gestalteten Abschnitts
des Rohrkörpers.
Bei dieser Anordnung kann die Dichtung nicht aus ihrer Position an
dem Rohrende während
des Einpassens desselben bewegt werden. Auf Grund des relativ flachen Winkels
zwischen der Längsachse
des Rohrkörpers und
dem geneigten Abschnitt, der sich an der Ausbauchung anschließt, und
zwar zu dem zylinderförmigen
Abschnitt der bekannten Preßverbindung,
entsteht ein Raum, in den sich der Dichtungsabschnitt während des
Einpassens des Rohrendes hinein bewegen kann, und zwar auf Grundlage
der elastischen Geschmeidigkeit der Dichtung, indem der Rohrabschnitt
die Dichtung selbst mitziehen kann. Da bei dieser bekannten Preßverbindung
der sich schräg
erstreckende Abschnitt auf solche Weise mehr als der gegenüberliegende
Teil der Ausbauchung während des
Preßvorganges
deformiert wird, kann der Dichtungsabschnitt, der in den freien
Raum hineinquillt, blockiert werden und daher kann die Dichtungsdichtigkeit
merklich vermindert werden.
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Im
Gegensatz dazu führt
die Lösung
nach der vorliegenden Erfindung dazu, daß der Innendurchmesser der
Dichtung wenigstens gleich ist oder kürzer ist als Innendurchmesser
des zylinderförmigen
Abschnitts des Rohrkörpers.
Dank der Entwicklung der Gleichschenkligkeit und speziell dank der Winkelauslegung
zwischen 55° und
65°, bevorzugt 60°, des Scheitelpunktwinkels
des gleichschenkligen Dreiecks, wird die Dichtung derart in der
Ausbauchung aufgenommen, daß sie
nicht in einen freien Raum während
deren Deformation gepreßt
werden kann, wenn das Rohrende eingepaßt wird, wodurch eine gute
Dichtigkeit erhalten wird und die Dichtung auch während des
Preßvorganges
nicht zerquetscht wird. Aus diesem Grund kann die Dichtung, obwohl sie
in die Einpaßbahn
des Rohrabschnitts vorragt, nicht durch das Rohr selbst während des
Einpaßvorganges
bewegt werden, sondern wird lediglich in einer Richtung angenähert senkrecht
in bezug auf die Längsachse
des Rohrkörpers
deformiert. Die Dichtung, die durch den Einpaßvorgang des Rohres deformiert
wird, lehnt sich somit an die Fläche
desselben an und lehnt sich auch an die Innenseiten der Ausbauchung
an. Es wird daher ein relativ kleiner Druck- oder Verpressungsraum
benötigt,
um eine ausreichende Dichtigkeit zu erzielen. Der Innendurchmesser
der Dichtung kann in vorteilhafter Weise wenigstens 1,5%, in bevorzugter
Weise 1,5% bis 2,5% kleiner oder kürzer sein als der Innendurchmesser
des zylinderförmigen
Abschnitts des Rohrkörpers.
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Ferner
kann dank der gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgeschlagenen Anordnung der Innendurchmesser der Dichtung
kleiner oder kürzer sein
als der Innendurchmesser der Preßverbindung, während bei
der
EP 0 361 630 der
Innendurchmesser der Dichtung wenigstens gleich oder größer sein
muß als
der Innendurchmesser des Rohrendes der Preßverbindung, so daß der gesamte
Außendurchmesser der
Preßverbindung
kürzer
oder kleiner in bezug auf die bekannte Preßverbindung ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Preßverbindung
nach der vorliegenden Erfindung ergeben sich für Fachleute aus der folgenden
detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform unter Hinweis auf die
beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 einen Teil-Längsschnitt
durch ein Ende einer Preßverbindung
gemäß der vorliegenden Erfindung
vor dem Preßvorgang
zeigt; und
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2 einen Teil-Längsschnitt
zeigt, der in bezug auf 1 reduziert
oder zurückversetzt
ist, und zwar über
eine gesamte Preßverbindung,
so daß ein
Ende in einem nicht gepreßten
Zustand gezeigt ist und das andere Ende in einem gepreßten oder verpreßten Zustand
gezeigt ist.
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Gemäß den 1 und 2 besitzt eine Preßverbindung P nach der vorliegenden
Erfindung einen Rohrkörper 10,
der in bevorzugter Weise aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, der
wenigstens an einem Frontende 10a eine hakenförmig gestaltete
Ausbauchung besitzt, wie dies in dem Längsschnitt des Rohrkörpers 10 ersehen
werden kann, die von dem äußeren Umkreis
des letzteren vorragt. Auf der Seite des anderen Endes 10b des
Rohrkörpers 10,
welches nicht in 1 gezeigt
ist, schließt
sich eine Ausbauchung 12 an einen zylinderförmigen Abschnitt 14 an,
der sich im wesentlichen koaxial zur Längsachse L des Rohrkörpers 10 fortsetzt
und einen Außendurchmesser
besitzt, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Ausbauchung 12.
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Die
Ausbauchung 12 besitzt in dem nicht verpreßten Zustand
der Preßverbindung
P die Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks, immer gesehen im Längsschnitt
des rohrförmigen
Körpers 10.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
hat der Scheitelpunktwinkel, das ist der Winkel am oberen Endes
des gleichschenkligen Dreiecks, eine Größe von etwa 60° und die
Basiswinkel, die zwischen den beiden Seiten 12a, 12b der
Ausbauchung vorhanden sind, besitzen ebenfalls eine Größe von etwa
60° in bezug auf
die Längsachse
L des rohrförmigen
Körpers 10, so
daß bei
dieser Ausführungsform
der Preßverbindung
gemäß der vorliegenden
Erfindung der Abschnitt der Ausbauchung 12 die Gestalt
eines gleichseitigen Dreiecks besitzt, und zwar als spezielle Form des
gleichschenkligen Dreiecks. Die Verbindung von der Ausbauchungsseite 12,
die zu dem freien Ende des rohrförmigen
Körpers 10 zu
der anderen Ausbauchungsseite 12b hinweist, die zu dem
zylinderförmigen
Abschnitt 14 zeigt, ist daher koaxial nach außen gebogen,
das heißt
ist parabelförmig
gestaltet. Eine Dichtung 16, die in bevorzugter Weise elastisch
oder deformierbar ist, bevorzugt ein O-Ring mit einem bevorzugt
runden Querschnitt mit einem Innendurchmesser, der mit dem Bezugszeichen 16' angegeben ist,
ist in dem Innenraum 12c aufgenommen, welcher in der Ausbauchung 12 ausgebildet
ist, und zwar innerhalb des rohrförmigen Körpers 10. In dem nicht gepreßten Zustand
der Ausbauchung 12 wird die Dichtung 16 umschlossen,
das heißt
sie ist aufgenommen mit einem Winkel von etwa 120° dank dessen,
daß die
Ausbauchung 12 die Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks
hat, wobei der Scheitelpunktwinkel etwa 60° beträgt. Wie sich ferner aus 1 ergibt, setzt sich die
Seite 12b der Ausbauchung 12, die zu dem zylinderförmigen Abschnitt 14 hinweist
bzw. diesem gegenüberliegt,
in den zylinderförmigen
Abschnitt 14 mit einer relativ ausgeprägten Biegung 18 fort.
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Sie
Seite 12a der Ausbauchung 12, die dem freien Ende
des rohrförmigen
Körpers 10 gegenüberliegt,
bildet eine Öffnung 20 für ein Rohr
R, welches an dieses Ende der Preßverbindung P anzuschließen ist.
Der Durchmesser 20' dieser Öffnung 20 ist um
etwa 0,7 bis 0,8 mm größer als
der Innendurchmesser des zylinderförmigen Abschnitts 14 der
Preßverbindung
P. Ein ausreichender Raum für
die Preßverbindungsseite 12a,
welche die Öffnung 20 festlegt,
wird somit während
des Preßvorganges
erhalten.
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Wie
sich ferner aus 1 ergibt,
besitzt der zylinderförmige
Abschnitt 14 in einigem Abstand von dem ausgebauchten Ende 10a der
Preßverbindung P
eine Rippe 22, die als Anschlag für das Rohr R dient, welches
selbst in die Preßverbindung
eingepaßt
wird.
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Es
sei darauf hingewiesen, daß das
Verhältnis
zwischen dem Außendurchmesser
der Dichtung 16 und dem Innendurchmesser der Preßverbindung P
in dem Bereich des zylinderförmigen
Abschnitts 14 sich gemäß der auf
dem Markt erhältlichen
Dichtung ändert
und an die entsprechende Größe der Preßverbindung
P angepaßt
ist.
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Es
sei ferner darauf hingewiesen, daß der Innendurchmesser 16' der Dichtung 16,
bevor das Rohr R in den Rohrkörper 10 eingepaßt wird,
um wenigstens etwa 1,5%, bevorzugt etwa 1,5% bis 2,5% kleiner oder
kürzer
sein muß als
der Innendurchmesser des zylinderförmigen Abschnitts 14 der
Preßverbindung
P. Die Dichtung 16 wird somit zwischen den zwei Abschnitten
angeordnet, die einen Winkel von 60° festlegen, so daß die Dichtung
selbst sich nicht während
der Einführung
des Rohres 3 bewegen kann. Diese Reduzierung des Innendurchmessers der
Dichtung 16 ermöglicht
ferner die folgenden Vorteile.
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Erstens
erlaubt die Reduzierung des Innendurchmessers der Dichtung 16 eine
entsprechende Reduzierung des Außendurchmessers des ausgebaucht
gestalteten Endes 10a. Zweitens wird ein äußeres Profil,
welches sehr dicht bei einer idealen runden Gestalt liegt, erhalten,
und zwar nach der Preßstufe,
indem der Außendurchmesser
des ausgebaucht gestalteten Endes 10a der Preßverbindung
P reduziert wird. Es wird somit möglich, in beträchtlicher
Weise die plastische Ovalgestaltung zu reduzieren, die durch die
zwei Klemmbacken, die gegeneinander getrieben werden, des Preßgerätes der
Preßverbindung
verursacht wird. Als ein Ergebnis wird das Risiko, daß die Preßverbindung
P "verklemmt" wird, und zwar dort,
wo die Klemmbacken des Klemmgerätes
gegeneinander drücken,
reduziert. Schließlich
erzeugt der Preßprozeß in konsequenter Weise
höchstens
die Gestalt der Dichtung 16, um dadurch eine gefährliche
Wellenbildung dort zu vermeiden, wo die Klemmbacken gegeneinander
drücken.
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In 2 ist der verpreßte oder
zusammengepreßte
Abschnitt 10a mit dem nicht zusammengepreßten Abschnitt 10b eines
Endes der Preßverbindung
P verglichen. Wie ersehen werden kann, besitzt die Ausbauchung 12 nach
der Preßstufe
einen trapezförmigen
Längsquerschnitt.
Auch die Dichtung 16 ist entsprechend verformt und deren
Außenseite lehnt
sich, wie im Schnitt zu sehen ist, gegen die Wände des Innenraumes 12c und
gegen den Außenumfang
des Rohres R an, so daß der
Raum 12c nahezu vollständig
durch die verformte Dichtung 16 belegt ist.
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Wie
sich aus 2 ergibt, besitzen
die Preßverbindung
P und das Rohr R nach der Preßstufe eine
ringförmige
Nut, das heißt
einen gepreßten
Abschnitt 24, an welchem die Preßverbindung P und das Rohr
R miteinander verpreßt
sind.
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Es
sei schließlich
darauf hingewiesen, daß der
rohrförmige
Körper 10 aus
einem Material hergestellt werden kann, welches Kohlenstoff enthält oder aus
Kupfer hergestellt werden kann.