DE8711735U1

DE8711735U1 - Hochdruckrohrkupplung

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Publication number: DE8711735U1
Application number: DE8711735U
Authority: DE
Original assignee: Bauer 4055 Niederkruechten De GmbH
Current assignee: Bauer 4055 Niederkruechten De GmbH
Priority date: 1987-08-29
Filing date: 1987-08-29
Publication date: 1987-11-05

Description

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Die Erfindung betrifft eine Hochdruckrohrkupplung einer Hydraul ikäirmatur als lösbare Stoßverbindung eines ein Außengewinde aufweisenden, ersten Rohrs und eines eine radiale Aufweitung besitzenden zweiten Rohrs mit einem in das zu kuppelnde Endestück dss zweiten Rohrseinzusetzenden, einen Längsdurchgang aufweisenden, flächig an die Aufweitung angepaßten Rohrstutzen sowie mit einer außen auf dem zweiten Rohr bis zu der Aufweitung radial verschiebbaren, in das Außengewinde des ersten Rohrs einzuschraubenden Überwurfmutter.

Rohrverbindungen dieser Art werden in Hochdruckhydraulikarmaturen, &zgr;. B. bei Pressen eingesetzt, in denen Drucke bis in die Größenordnung von 420 Bar vorkommen. Die Kupplung muß hohe mechanische Belastungen, wie Druckschläge, Schwingungen und Biegewechselmomente, sowie große thermische Schwankungen beherrschen können. In einer in der Praxis eingeführten Rohrkupplung eingangs genannter Art wird in das eine radiale Aufweitung aufweisenden Rohr ein als Verschraubungsstutzen ausgebildeter Bördelkegel eingetrieben, der auf seiner dem anderen Rohr zuzuwendenden Seite eine mit einem O-Ring ausgestattete Dichtung besitzt. Die bekannte Rohrverbindung ist thermisch nur bis zu einer Temperatur belastbar, die für den als Dichtung verwendeten O-Ring zulässig ist. Um die Rohrverbindung ausreichend stabil, insbesondere ausreißsicher zu machen, ist bisher für den in die RohraufWeitung eingesetzten Verschraubungsstutzen

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ein Konus von mindestens 24 erforderlich, so daß die Gefahr einer überdehnung des Rohrs besteht. Außerdem muß uer Verschraubungsstutzen relativ dickwandig gemacht

werden, damit er die beim Aufweiten und/oder beim Kuppeln selbst auftretenden Kräfte aufnehmen kann. Die lichte Weite des Verschraubungsstutzens ist daher in der Praxis deutlich kleiner als die lichte Weite der angrenzenden Rohrteile«

ff' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ausreißsichere Hochdruck-Rohrverbindung zu schaffen, die ohne Weichdichtungen, wie O-Ringe, auskommt und die den Durchfluß nicht behindert.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für die Hochdruck- -Rohrkupplung eingangs genannter Art mit in die Aufweitung des einen Rohrs einzusetzendem Rohrstutzen darin, daß der Rohrstutzen als koaxial mit seiner ganzen Länge in öas aufgeweitete _t zweite Rohr einzubringender, aus je einem zum Rohrinnern und zum Rohrende hin zugespitzten T'eilkegel bestehender, einen Längsdurchgang besitzender Doppelbördt-lkegel als Widerlager zum radialen Stauchen des den zum Rohrende hin zugespitzten Teilkegel umgebenden Rohrendstücks ausgebildet ist und daß das erste Rohr auf der Innenseite seiner zu kuppelnden Kante zum metallisch dichtenden Anliegen an der gestauchten Außenfläche des zweiten Rohrs abgeschrägt ist.

Ih der erfindungsgemäßen Kupplung wird ein Doppelkegel in ein aufgeweitetes Endstück eines zu kuppelnden Rohrs eingesetzt und dann durch Stauchen des den äußeren Teilkegel des Doppelbördelkegels umgebenden Rohrendstücks formschlüssig in das Rohr aufgenommen. Dadurch ergibt sich quasi eine Einteiligkeit von Doppelbördelkegel und

Röhr mit einer durch die gegenseitige flächige Stützung unverhältnismäßig hohen Förmstäbilität, so daß der Durchgang des Doppelbördelkegels denselben Querschnitt Wie das angrenzende Rohr haben kann. Wegen der hohen Formstabilität des erfindungsgemäß verstärkten Pohrendstücks bedarf es auch nur eines relativ geringen

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Äufweitwinkels von insgesamt höchstens 24 , das heißt

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von maximal 12 relativ zur Rohrlängsachse. Der Stäüchwinkel braucht natürlich nicht mit dem Aufweitwinkel übereinzustimmen. Vorzügsweise wird ein größerer Stauchwinke.1 vorgesehen, derart, daß das gestauchte Endstück des Rohrs um mehr als 12 gegenüber der Rohrlängsachse geneigt wird.

Erfirrdungsgemäß soll das erste Rohr auf der Innenseite seiner zu kuppelnden Kante so abgeschrägt bzw. ausgedreht sein, daß die zur Rohrachse koaxiale Schrägung flächig an der gestauchten Außenfläche des ersten Rohrs anliegen kann. Die Stauchung selbst kann durch das Verschrauben der Kupplung hervorgerufen oder zumindest vollendet werden. Durch diese flächige Anlage von Abschrägung des ersten Rohrs und Außenfläche des zweiten Rohrs wird eine metallische Dichtung geschaffen, die thermisch im Rahmen der Belastbarkeit der Rohrleitungen unbeschränkt ist. Die Dichtung ist selbst bei höchsten Drücken vollkommen zuverlässig, da ein innerhalb der Rohrleitung vorhandener Druck zusätzlich zur Verstärkung der Dichtwirkung beiträgt.

Die Rohrkupplung selbst wird mit Hilfe einer überwurfmutter im wesentlichen üblicher Art hergestellt. Die

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Überwurfmutter soll auf dem die Aufweitung am Ende aufweisenden zweiten Rohr verschiebbar sein und sich beim Verschrauben mit dem Außengewinde des ersten Rohrs an der Aufweitung des zweiten Rohrs abstützen. Um bei dem Verschrauben selbst ein Mitdrehen des zweiten Rohrs zu verhindern, wird zweckmäßig zwischen die überwurfmutter und die Aufweitung ein zur Rohrachse koaxialer Klemmring gesetzt. Dieser Klemmring wird vorzugsweise so geformt, daß er mit einer Fläche flächig passend auf der Außenfläche des aufgeweiteten Teils des zweiten Rohrs anliegt. In jedem Fall soll die Kontaktfläche zwischen Klemmring und der konusförmigen Aufweitung des zweiten Rohrs so ausgebildet werden, daß sich der Klemmring beim Drehen der Überwurfmutter nicht mitdreht. Vielmehr soll die Überwurfmutter relativ zum Klemmring gedreht werden. Die Berührungsfläche zwischen Überwurfmutter und Klemmring soll daher - ebenfalls parallel laufend - so ausgewählt werden, daß die Relativbewegung ohne die Gefahr eines Mitdrehens des umfaßten Rohrs möglich ist.

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Anhand der schematisehen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert.

In der beiliegenden Zeichnung wird eine Hochdruck-Rohrkupplung einer Hydraulikarmatur dargestellt zu der ein als Rohrverschraubungsstutzen nach DIN 2353 ausgebildetes erstes Rohr 1 mit Außengewinde 2, ein eine insgesamt mit 3 bezeichnete radiale Aufweitung besitzendes zweites Rohr 4, ein in die radiale Aufweitung 3 einzusetzender, insgesamt mit 5 bezeichneter Doppelbördelkegel mit Durchgang 6, eine Überwurfmutter 7 und ein zwischen die radiale Aufweitung 3 und die Schulter 8 am Kopf der Überwurfmutter 7 einzusetzender Klemmring 9 gehören. Praktisch alle Teile verlaufen koaxial zur Achse 10 des ersten bzw. zweiten Rohrs 1, 4. Der Doppelbördelkegel 5 besteht einteilig aus einem Aufweitteilkegel 11 zum radialen Aufbördeln des zweiten Rohrs 4 im Bereich von dessen Aufweitung 3. An den Aufweitteilkegel 11 schließt sich zur Kante 12 der Aufweitung 3 bzw. des zweiten Rohrs 4 hin ein Stauchteilkegel 13 an, der als Widerlager beim Bilden des sich zur Kante 12 hin an den Aufweitsektor 14 des zweiten Rohrs 4 anschließenden
Stauchsektors 15 dient. Das erste Rohr 1 besitzt auf aer Innenseite seiner zu kuppelnden Kante 16 eine Ausdrehung bzw. Schrägung 17, die in Bezug auf die Rohrachse 10 dieselbe Neigung wie die Außenfläche des Stauchteilkegels 13 bzw. der Stauchsektor 15 hat« In gleicher Weise sollen die Berührungsflächen von Klemmring 9 und Aufweitsektor 14 des zweiten Rohrs 4 dieselbe Neigung gegenüber der Rohraöhse 10 besitzen.

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Beim Herstellen der Hochdruck-Rohrkupplung gemäß Ausführungsbeispiel wird das zweite Rohr 4 zunächst so weit aufgedornt bzw. aufgebördelt, aaß der Doppelbördelkegel 5 in das zweite Rohr 4 eventuell unter gewisser zusätzlicher Aufweitung, um einen sicheren Sitz und eine gute z)ichtung zu erzielen, einzusetzen ist. Anschließend wird der zwischen der Kante 12 und dem größten Umfang 18 des Doppelbördelkegels 5 befindliche Sektor des zweiten Rohrs 4 in Richtung auf die Rohrachse 10 zurückgebördelt bzw. gestaucht. Dieses Zurückbördeln des Stauchsektors 15 wird vorzugsweise ebenso wie das Aufbördeln des Aufweitsektors 14 im wesentlichen in gesonderten Werkzeugen ausgeführt.

Wenr die Aufweitung 3 des zweiten Rohrs 4 in der vorgesehenen Weise um den Doppelbördelkegel 5 zumindest annähernd passend herumgeformt ist, erfolgt die Endfortung durch das Anziehen der Überwurfmutter 7, die mit ihrer Schulter 8 über den Klemmring 9 gegen den Aufweitsektor 14 der Aufweitung 3 preßt, wenn die Mutter 7 im Gewinde 2 in Pfeilrichtung 19 vorgetrieben wird. Durch die Krafteinwirkung der Überwurfmutter 7 in Pfeilrichtung 19 wird der Stauchsektor 15 der Aufweitung 3 gegen die Schrägung 17 des ersten Rohrs 1 gepreßt; wegen der beschriebenen Geometrie wird daher eine formschlüssige Dichtung zwischen Abschrägung 17 und Außenfläche des zweiten Rohrs 4 im Bereich von dessen Stauchsektor 15 gewährleistet.

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Bezuqszeichenliste

1	= erstes Rohr
2	= Gewinde
3	= Aufweitung
4	= zweites Rohr
5	= Doppelbördelkegel
6	= Durchgang
7	= Überwurfmutter
8	Schulter (7)
9	= Klemmring
10	= Rohrachse
11	= Aufweitteilkegel
12	Kante (4)
13	= Stauchteilkegel
14	= Aufweitsektor
15	= Stauchsektor
16	Kante (1)
17	= Schrägung (16)
18	= maximaler Umfang (5)
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Claims

Schutzansprüche;

1 . Hochdruckrohr,kupplung einer Hydraulikarmatur als lösba.a Stoßverbindung eines ein Außengewinde (2> aufweisenden, ersten Rohrs (1) und eines eine radiale Aufweitung (3) besitzenden zweiten Rohrs (4) mit einem in das zu kuppelnde Endstück (14, 15) des zweiten Rohrs (4) einzusetzenden, einen Längsdurchgang (6) aufweisenden, flächig an die Aufweitung (3) angepaßten Rohrstutzen sowie mit einer außen auf dem zweiten Rohr (4) bis zu der Aufweitung (3) axial verschiebbaren, in das Außengewinde (2) des ersten Rohrs (1) einzuschraubenden Überwurfmutter (7)

dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohrstutzen als koaxial mit seiner ganzen Länge in das zweite Rohr (4) einzubringender, aus je einem zum Rohrinnern und zum Rohrende (12) hin zugespitzten Teilkegel (11, 13) bestehender, einen Längsdurchgang (6) besitzender Doppelbördelkegel (5) als Widerlager" zum radialen Stauchen des den zum Rohrende (12) hin zugespitzten Teilkegel (13) Umgebenden Röhrefidstücks ausgebildet ist

und daß das erste Rohr (1) auf der Innenseite seiner zu kuppelnden Kante (16) zum metallisch dichtenden Anliegen an der gestauchten Außenfläche des zweiten Rohrs (4) abgeschrägt ist.
2. Rohrkupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Doppelbördelkegel (5) mit seiner radialen Außenfläche metallisch dichtend an die Innenfläche der Aufweitung bzw. Stauchung des zweiten Rohrs (4) angepaßt ist.
3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine über das zweite Rohr (4) übergreifende Schrägung (17) der Kante (16) der Innenseite des ersten Rohrs (1) zum Stauchen des aufgeweiteten Endstücks des zweiten Rohrs (4) ausgebildet ist.
4. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die überwurfmutter (7) mit Hilfe eines das zweite Rohr (4) umgebenden Klemmrings (9) an der Aufweitung (3t abgestützt ist.
5. Rohrkupplung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß die dem Klemmring (9) zuzuwendende Außenfläche der Aufweitung (3) umlaufend flächig an der ihr zugeordneten Klemmringfläche anliegt.

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6. Röhrkupplung nach Anspruch 4 öder 5, dadurch gekennzeichnet/ daß die an den Klemmring (9) anstoßende innenfläche der Überwurfmutter (7) umlaufend flächig an der zugeordneten Klemmringflache anliegt-
7. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite des Durchgangs (6) des Doppelbordelkegels (5) im wesentlichen gleich der lichten Weite mindestens eines der zu kuppelnden Rohre (1, 4) ist.
8. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitwinkel des dem Rohfinriern zugewendeten

ö Teilkegels (11) des Doppelbördelkegels (5) maximal 12

in Bezug auf die Rohrachse (10) beträgt.

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