DE8501242U1 - Rohranschlussvorrichtung fuer stahlrohre - Google Patents
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Description
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: :: DR. SOLF & ZAPF
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Armaturenfabrik Hermann Voss GmbH & Co.,
5272 Wipperfürth
Rohranschlußvorrichtung für Stahlrohre
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohranschlußvorrichtung für Stahlrohre mit einem dichtend in das Rohrende
eindrückbaren, dieses aufweitenden konischen Stützring aus Stahl, der mit einem zylindrischen Ansatz an der
Bohrungswand des Rohrendes anliegt und mit seinem aus dem Rohrende ragenden Ende in axialer Richtung dichtend gegen
ein Anschlußstück angepreßt ist, das mittels einer überwurfmutter mit dem aufgeweiteten Rohrende in Verbindung
steht, die das aufgeweitete Rohrende und das Anschlußstück umgibt und unter Zwischenschaltung eines Klemmringes
mit Innenkonus beide in axialer Richtung gegeneinander zieht.
Eine derartige Rohranschlußvorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 24 18 243 bekannt. Diese bekannte Rohrahschlußvorrichtung
besteht im wesentlichen aus Sonderteilen, d.h. der Rohranschlußstutzen und die überwurfmutter
sind spezielle Anfertigungen, so daß sich relativ hohe
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Herstellungskosten für diese Rohranschlußvorrichtung ergeben.
Bei der bekannten Rohranschlußvorrichtung wird zur Klemmung des Rohres ein Klemmring eingesetzt, der von der
Überwurfmutter auf das zu klemmende Rohr gedruckt wird.
Wegen des vorhandenen Bördelkegelwinkels von 10° neigt dieser
Ring zum Aufweiten. Durch konstruktive Maßnahmen, wie Stärke des Ringes und besondere Auswahl des Ringmaterials
wird diese Aufweitneigung begrenzt, so daß durch die spezielle Dimensionierung und Materialauswahl nur die einwandfreie
Funktion gewährleistet werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Rohranschlußvorrichtung der eingangs
beschriebenen Art, diese derart zu verbessern, daß sie einerseits preisgünstig herstellbar ist und andererseits
es nicht erforderlich ist, daß der Stützring aus einem speziell vergüteten bzw. gehärteten Werkstoff gegenüber dem
verwendeten Rohrwerkstoff besteht. Erfindungsgemäß wird
dies dadurch erreicht, daß die Überwurfmutter und das Anschlußetück
als DIN-Normteile ausgebildet sind und der Klemmring an seiner der Überwurfmutter zugekehrten Außenfläche,
die einem Innenkonus der Überwurfmutter gegenüberliegt, derart ausgebildet ist, daß eine kraftschlüssige
Berührung beim Anziehen der Rohranschlußvorrichtung zwisehen der ümfangsflache des Innenkonus und der Außenfläche
des Klemmrings in Anzugsrichtung gesehen innerhalb des vorderen Drittels des Klemmrings vorhanden ist. Hierbei
entspricht der verwendete DIN-Stutzen der DIN-Norm 2353 und
folgende und die verwendete überwurfmutter der DIN-Norm
3870. Die Verwendung von DIN-Normteilen für den Rohranschlußstutzen
und die Überwurfmutter ermöglicht eine sehr preiswerte Fertigung, und durch die spezielle Ausgestaltung
des Klemmrings wird dieser geringer belastet, da das
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Reibmoment verkleinert wird, indem die Anlagefläche in einen Bereich verlegt wird, wo der Außendurchmesser des
Klemmringes klein bzw. am kleinsten ist. Erfindungsgemäß wird somit eine Momentverringerung erreicht, ohne daß die
Anzugskraft und damit die Rohrhaltekraft verringert wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird sichergestellt,
daß die Reibung auf drr inneren Kegelmantelfläche größer ist als auf der Anlagefläche zwischen Mutter und
Klemmring. Durch diese erfindungsgemäße Bauform ist die Verwendung von DIN-Normteilen möglich, da die übertragenden
Anzugsmomente erfindungsgemäß verkleinert werden, so daß der Klemmring nicht mehr so stark bzw. dick dimensioniert
werden muß und sich somit ein verringerter Platzbedarf zwischen Überwurfmutter und AnschluBstutzen ergibt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen enthalten.
Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nunmehr näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Rohranschlußvorrichtung,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße
überwurfmutter mit eingelegtem Klemmring,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemätse
Überwurfmutter und einen erfindungsgemäßen Klemmring in alternativer Ausgestaltung,
Fig. 4 einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Klemmring.
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Eine erfindungsgemäße Rohranschlußvorrichtung besteht aus
einem Anschlußstutzen 1 mit einem Außengewinde 2, auf dem eine überwurfmutter 3 aufgeschraubt ist. Der Anschlußstutzen
1 weist eine kreisförmige Stirnfläche auf, in der eine Ringnut 4 eingearbeitet ist, in der sich ein
elastischer Dichtungsring 5 befindet. Die Überwurfmutter 3 ist auf einem Stahlrohr 6 aufgeschoben, in das ein
aus Stahl bestehender Stützring 7 eingedrückt ist. Der Stützring 7 besitzt einen Bund oder Kragen 8, einen konisehen
Teil 9 und einon sich hieran anschließenden zylindri
sehen Teil 10. An den zylindrischen Teil 10 kann sich ein kurzer konischer Teil 11 anschließen, durch den das beim
Zusammenbau der Rohranschlußvorrichtung erforderliche Eindrücken des Stützringes in das Rohr erleichtert wird.
Das Eindrücken des Stützringes 7 in das Rohr 6 erfolgt so weit, daß der konische Teil 9 des Stützringes das Ende
des Rohres 6 aufweitet und erheblich verformt, während sich im Bereich des zylindrischen Teils 10 des Stützringes
zwischen Stützring und Rohr ein Preßsitz ergibt. Die Überwurfmutter 3 und/oder der Anschlußstutzen 1 können als
DIN-Normteile ausgebildet werden.
Bei zusammengebauter Rohranschlußvorrichtung übt die Überwurfmutter
3 über einen Klemmring 12 auf das Rohr 6 eine Kraft aus, die über die konische Innenfläche 13 des Klemmringes
12 gleichmäßig auf den Außenmantel des Rohres 6 verteilt wird. Hierdurch wird einerseits der aufgeweitete
Innenmantel des Rohres 6 gegen den Außenmantel des konischen Teils 9 des Stützringes 7 gepreßt, andererseits .
der Stützring 7 in das Ende des Rohres 6 geschoben und schließlich der Bund des Stützringes 7 gegen die Stirnfläche
des Anschlußstückes 1 gepreßt, wodurch auch dort.eine dichte Verbindung entsteht. Der Klemmring 12 weist, wie
bereits ausgeführt, den Innenkonus 13 auf, während er an seinem äußeren Umfang an seiner der überwurfmutter
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zugekehrten Außenfläche, die einem Innenkonus 14 der Überwurfmutter
3 gegenüberliegt, derart ausgebildet ist, daß eine kraftschlüssige Berührung beim Anziehen der Rohranschlußvorrichtung
zwischen der ümfangsflache des Innenkonus
14 der Überwurfmutter und der konischen Außenfliehe
15 des Klemmringes in Anzugsrichtung gesehen innerhalb des vorderen Drittels des Klemmringes vorhanden ist. Damit
weist der Klemmring in seinem vorderen Drittel eine konische Außenfläche auf, deren Steigungswinkel zur Längsachse
des Rohres 6 etwa 45° beträgt. Der sich an die konische Außenfläche 15 anschließende Ümfangsflächenbereich 16 des
Klemmringes 12 verläuft etwa parallel zur Rohrlängsachse und weist an seinem Ende einen Außendurchmesser auf, der
vorzugsweise dem Kerndurchmesser des Innengewindes 16 der Überwurfmutter 3 entspricht. Wie sich aus Fig. 1 ergibt,
ist der Klemmring 12 an seiner Innenkonusflache 13 mit
einer Verzahnung 17 ausgestattet, und der Stützring 9 weist an seiner Außenkonusflache 13 ebenfalls eine Verzahnung
18 auf.
In Fig. 2 ist eine vorzugsweise Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Klemmrings 12 dargestellt. Die erfindungsgemäß ■ als DIN-Normteil ausgebildete Überwurfmutter 3
sitzt an der Innenkonusflache 14, die einen Neigungswinkel von 45° zur Rohrlängsachse besitzt, so daß auch der
eingezeichnete Komplementärwinkel hierzu 45° beträgt. Der Klemmring 12 ist erfindungsgemäß nun derart ausgestaltet,
daß seine konische Außenfläche 15 ebenfalls eine Neigung zur Rohrlängsachse von 45° aufweist. Diese konische
Außenfläche 15 stellt die Auflagefläche zwischen· dem
Innenkonus der Überwurfmutter und dem Klemmring dar, und
im Bereich dieser Auflagefläche werden die auftretenden
Anzugsmomente übertragen. In diesem Bereich ist aber der
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t Außendurchmesser des Kleininrings 12 relativ klein, so daß
damit auch die übertragbaren Anzugsmomente klein gehalten werden können/ wodurch ein Mitdrehen des Rohres verhindert
wird, da die Reibung auf der inneren Kegelmantelfläche 13 des Klemmringes größer ist als auf der Außenfläche des
Klemmringes, die auf die konische Außenfläche 15 begrenzt ist. Denn in diesem Bereich ist das Reibmoment aufgrund
des relativ geringen Außenradius klein gehalten. Jedoch wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung nur das übertragene
Reibmoment verkleinert, jedoch nicht die Rohrhaltekraft, da die axial wirkende Anzugskraft unverändert übertragen
wird.
In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgeme
"en Klemmrings 12 dargestellt. Hierbei ist der Klemmring 12 in seinem vorderen Drittel 20 evolventenförmig
abgerundet, so daß im wesentlichen eine linienförmige Berührung zwischen dem Klemmring und dem Innenkonus 14 der
Überwurfmutter 3 vorhanden ist.
Wie sich aus Fig. 4 ergibt, besitzt der Innenkonus bzw. der von diesem Innenkonus gebildete Innenkegel des Klemmrings
12 einen Kegelwinkel, der kleiner ist als der Kegelwinkel des Bördelkegels und damit, auch des auf gebördelten
25' Rohres. Vorzugsweise beträgt dieser Kegelwinkel 8°. Durch diese Maßnahme kommt der größte Durchmesser des Klemmrings
12 zuerst zur Anlage. Die auf der Innenseite des Klemmringes 12 senkrecht zur Kegelmantelfläche liegenden
Zahnprofile der Verzahnung 17 graben sich beim Anzug der Rohranschlußvorrichtung in das Rohr ein. Gleichzeitig wird
das Rohr 6 nach innen gepreßt und auf den Bördelkegel geklemmt. Vorzugsweise sind die Zähne 19 im Einstichverfahren
hergestellt, so daß keine gewindeähnliche Rille erzeugt
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wird. Hierdurch wird ein sauberes Anliegen des ersten Zahnes verhindert, da dieser, wenn er gewindeförmig wäre,
nur an einem Teil des Umfanges anliegen würde, so daß das
gewünschte "Eingraben" dann nicht möglich wäre. Vorteilhafterweise besitzen die einzelnen Zahnprofile 19 der Verzahnung
17 einen Spitzenwinkel von 60 , wodurch ein Einschneiden in das Rohr 6 verhindert wird, was deshalb wesentlich
ist, <?.a im Falle eines Einschneidens in das Rohr die Verbindung nicht mehr schwingungsfest wäre.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Rohranschlußvorrichtung
verbindet die Vorteile der bekannten Rohranschlußvorrichtung beispielsweise gemäß der DE-PS 24 18 243
mit den Vorteilen, di^ die Verwendung von DIN-Normteilen
mit sich bringt, wobei durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Klemmrings annähernd gleiche Festigkeiten
erreicht werden.
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Claims (7)
1. Rohranschlußvorrichtung für Stahlrohre mit einem dichtend
in das Rohrende eindrückbaren, dieses aufweitenden konischen Stützring aus Stahl, der mit einem
zylindrischen Ansatz an der Bohrungswand des Rohrendes anliegt und mit seinem aus dem Rohrende ragenden Ende
in axialer Richtung dichtend gegen ein Anschlußstück angepreßt ist, das mittels einer Überwurfmutter mit
dem aufgeweiteten Rohrende in Verbindung steht, die das aufgeweitete Rohrende und das Anschlußstück um-■
10 gibt und unter Zwischenschaltung eines Klemmriinges mit Ι» Innenkonus beide in axialer Richtung gegeneinander
j. zieht, dadurch gekennzeichnet,
j daß die Überwurfmutter (3) und das Anschlußstück (1)
'.. als DIN-Normteile ausgebildet sind und der Klemmring
15 (12) an seiner der überwurfmutter (3) zugekehrten
Außenfläche (15), die einem Innenkonus (14) der Über
wurfmutter (3) gegenüberliegt, derart ausgebildet ist,
daß eine kraftschlüssige Berührung beim Anziehen der Rohranschlußvorrichtung zwischen der Urnfangsflache des
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Innenkonus (14) und der Außenfläche (15) des Klemmringes
(12) in Anzugsrichtung gesehen innerhalb des vorderen Drittels des Klemmringes (12) vorhanden ist.
2. Rohranschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (15)
des Kleiranringes (12; im vorderen Drittel einen Steigungswinkel
zur Längsachse des Rohres (6) von ca. 45° aufweist.
3. Rohranschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche
(15) des Klemmringes (12) im vorderen Drittel evolventenförmig abgerundet ist und eine Linienberührung
mit der Umfangsflache des Innenkonus (14) gegeben ist.
4. Rohranschlußvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmring (12) einen Innenkegel (13) aufweist und der Kegelwinkel in bezug auf
die Rohrlängsachse kleiner ist als der Kegelwitikel des Bördelkegels des konischen Stützringes (7).
5. Rohranschlußvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die >i.n der Innenseite des Klemmringes (12) senkrecht zur Kegelmantelfläche ausgebildeten
Zahnprofile (19) im Einstichverfahren hergestellt sind.
6. Rohranschlußvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnprofile (19)
einen Spitzenwinkel von 60° einschließen.
7. Rohranschlußvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kegelwinkel des Innenkegels des Klemmringes (12) vorzugsweise 8° beträgt.
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1985
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1986
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