EP1221509A1

EP1221509A1 - Fixing element for parts of sanitary fittings

Info

Publication number: EP1221509A1
Application number: EP01125753A
Authority: EP
Inventors: Michael Lehner
Original assignee: KWC AG
Current assignee: Franke Technology and Trademark Ltd
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2002-07-10
Anticipated expiration: 2021-10-29
Also published as: DE50104829D1; CH694918A5; EP1221509B1; ATE285004T1; US6530606B2; CA2360157C; CA2360157A1; US20020079701A1

Abstract

An outer clearance (21) is formed on a connecting insert (9) to allow mounting of the fastening element (7) on a lateral fitting part (2) by a resilient clamping piece clamped between the outer clearance and an inner shoulder (24). <??>Independent claims are also included for the following: <??>(a) a spring ring; and <??>(b) a fitting.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement für Armaturenteile nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Sprengring nach Anspruch 9 und eine Armatur nach Anspruch 10.The present invention relates to a fastening element for fitting parts according to the preamble of claim 1, a snap ring according to claim 9 and a fitting according to claim 10 .

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Befestigungselement für Armaturen oder Armaturenteile zu schaffen, das wenig aufwendig ist und eine einfache Montage ermöglicht.It is an object of the invention to provide a fastener for fittings or fitting parts to create that is inexpensive and allows easy assembly.

Diese Aufgabe wird durch ein Befestigungselement mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by a fastener with the features specified in claim 1 .

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims specified.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung von zwei Armaturenteilen, die durch ein eingebautes Befestigungselement nach der Erfindung miteinander verbunden sind;
Fig. 2: eine vergrösserte Teildarstellung eines solchen Befestigungselements;
Fig. 3: eine Seitenansicht eines Sprengrings für ein solches Befestigungselement;
Fig. 4: eine Draufsicht auf einen solchen Sprengring;
Fig. 5: eine Detaildarstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise eines solchen Sprengrings und
Fig. 6: einen vergrösserten Querschnitt des Randes eines solchen Sprengrings.

The invention is explained in more detail below, for example, using drawings. It shows:

Fig. 1: is a schematic representation of two fittings, which are connected by a built-in fastener according to the invention;
Fig. 2: an enlarged partial view of such a fastener;
Fig. 3: a side view of a snap ring for such a fastener;
Fig. 4: a plan view of such a snap ring;
Fig. 5: a detailed representation to explain the operation of such a snap ring and
Fig. 6: an enlarged cross section of the edge of such a snap ring.

Fig. 1 zeigt zwei Armaturenteile 1 und 2, die beispielsweise ein Gehäuse, ein Rohrstück, ein hydraulisches Gerät usw. sein können, wobei insbesondere vorzugsweise ein breiter Armaturenteil 1 in Form eines Gehäuseteils einer Wasserarmatur mit einer zumindest angenähert zylindrischen Aussenkontur und ein seitlicher Armaturenteil 2 in Form eines Auslaufrohres mit einem Auslauf 3 für Wasser oder eine andere Flüssigkeit dargestellt sind. Im Sinne der Erfindung bezieht sich der Begriff "hydraulisch" auf irgendeine Flüssigkeit. Das Auslaufrohr 2 weist einen axialen Hohlraum oder Durchlass 4, der mit einer den Auslauf 3 bildenden Öffnung kommuniziert. Die Armaturenteile 1 und 2 weisen je eine axiale Symmetrieachse 5 bzw. 6 auf, die sich in ein und derselben Ebene befinden, und sind in enger Berührung miteinander durch ein Befestigungselement 7 verbunden. Das eine Ende (30 in Fig. 2) des Armaturenteils 2 berührt die Aussenseite der Zylinderwand 8 des Armaturenteils 1, der den grösseren Durchmesser aufweist. Die Zylinderwand 8, deren Form im Wesentlichen durch diese Berührung nicht beeinträchtigt wird, berührt somit eine Schnittfläche des Armaturenteils 2, die zu diesem Zweck in der besonderen Form einer sogenannten Durchdringung ausgebildet ist, so dass die Form dieses Endes (30 in Fig. 2) des Armaturenteils 2 an die äussere Fläche der Zylinderwand 8 des Armaturenteils 1 angepasst ist. Dadurch kann der rohrförmige Armaturenteil 2, der den kleineren Durchmesser aufweist, stumpf unter einem vorgegebenen Winkel an den Armaturenteil 1 zusammengefügt werden. Zwischen den Armaturenteilen 1 und 2 ist dadurch - von aussen gesehen - eine scharfe Berührungskante gebildet. 1 shows two fitting parts 1 and 2 , which can be, for example, a housing, a pipe section, a hydraulic device, etc., in particular preferably a wide fitting part 1 in the form of a housing part of a water fitting with an at least approximately cylindrical outer contour and a lateral fitting part 2 are shown in the form of an outlet pipe with an outlet 3 for water or another liquid. For the purposes of the invention, the term "hydraulic" refers to any liquid. The outlet pipe 2 has an axial cavity or passage 4 which communicates with an opening forming the outlet 3 . The fitting parts 1 and 2 each have an axial axis of symmetry 5 and 6 , which are located in one and the same plane, and are connected in close contact with one another by a fastening element 7 . One end ( 30 in FIG. 2 ) of the valve part 2 touches the outside of the cylinder wall 8 of the valve part 1 , which has the larger diameter. The cylinder wall 8 , the shape of which is essentially not affected by this contact, thus touches a cut surface of the fitting part 2 , which is designed for this purpose in the special shape of a so-called penetration, so that the shape of this end ( 30 in FIG. 2 ) the fitting part 2 is adapted to the outer surface of the cylinder wall 8 of the fitting part 1 . As a result, the tubular fitting part 2 , which has the smaller diameter, can be butt-joined to the fitting part 1 at a predetermined angle. As a result, a sharp contact edge is formed between the valve parts 1 and 2 , as seen from the outside.

Das Befestigungselement 7 nach Fig. 1 und 2 umfasst mehrere Teile, nämlich einen Verbindungseinsatz 9, einen Gewindeschaft 10 mit einer Mutter 11, einen Sprengring 12 (Fig. 3 bis 6), einen Dichtungsring 13 und eine spezielle Dichtung 14. Der Verbindungseinsatz 9 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist mit einer axialen durchgehenden Bohrung 15 versehen. Der Verbindungseinsatz 9 für sich kann aus einem, zwei oder mehreren Teilen bestehen; ist er vorzugsweise einstückig ausgebildet, so wird er auch Rohrstutzen genannt.The fastening element 7 of FIG. 1 and 2 comprises several parts, namely a connecting insert 9, a threaded shaft 10 with a nut 11, a snap ring 12 (Fig. 3 to 6), a sealing ring 13 and a special gasket 14. The connecting insert 9 has a circular cross section and is provided with an axial through bore 15 . The connecting insert 9 can consist of one, two or more parts; if it is preferably made in one piece, it is also called a pipe socket.

Fig. 2 zeigt weitere Details des erfindungsgemässen Befestigungselements 7. Ein Bereich 16 an einem Ende des Rohrstutzens 9 ist ebenfalls als eine Durchdringung ausgebildet, um ihn stumpf an den Armaturenteil 1 anfügen zu können. Das andere Ende des Rohrstutzens 9 ist durch eine senkrecht zur Achse 6 ausgebildete Stirnfläche 17 abgegrenzt. Der Rohrstutzen 9 weist eine zylindrische Mantelfläche 18 auf, um ihn mit wenig Spiel gleitend in eine Bohrung 19 an einem Ende des Armaturenteils 2 bis zu einer Schulter 20 einführen zu können. Der Rohrstutzen 9 weist noch eine relativ breite und tiefe Nut 21 für den Sprengring 12 und eine kleinere Nut 22 für den Dichtungsring 13 auf. Die Nuten 21 und 22 sind parallel zur Stirnfläche 17 ausgebildet. Im Bereich des Endes 16 des Rohrstutzens 9 ist durch eine erweiterte Innenbohrung 23 bis zu einer Schulter 24 ein Luftspalt ausgebildet, wo die spezielle Dichtung 14, beispielsweise eine Silikondichtung untergebracht ist, deren Endpartie vorzugsweise ebenfalls als Durchdringung ausgebildet ist, um sie stumpf an den Armaturenteil 1 anfügen zu können. Die Mutter 11 drückt über eine Scheibenfeder 25 gegen die Stirnfläche 17. 2 shows further details of the fastening element 7 according to the invention. A region 16 at one end of the pipe socket 9 is also designed as a penetration so that it can be buttedly attached to the fitting part 1 . The other end of the pipe socket 9 is delimited by an end face 17 formed perpendicular to the axis 6 . The pipe socket 9 has a cylindrical outer surface 18 so that it can be inserted into a bore 19 at one end of the fitting part 2 up to a shoulder 20 with little play. The pipe socket 9 also has a relatively wide and deep groove 21 for the snap ring 12 and a smaller groove 22 for the sealing ring 13 . The grooves 21 and 22 are formed parallel to the end face 17 . In the region of the end 16 of the pipe socket 9 , an air gap is formed through an enlarged inner bore 23 up to a shoulder 24 , where the special seal 14 , for example a silicone seal, is housed, the end part of which is preferably also designed as a penetration to make it blunt on the fitting part To be able to add 1 . The nut 11 presses against the end face 17 via a disk spring 25 .

Der Gewindeschaft 10 weist eine koaxiale innere Bohrung 26 auf, und aussenseitig ist er mit einer mittleren glatten Mantelfläche zwischen einem ersten Bereich 27 mit einem Aussengewinde für die Mutter 11 an dem einen Ende und einem zweiten Bereich 28 ebenfalls mit einem Aussengewinde an dem anderen Ende versehen. Die zylindrische Wand 8 des Armaturenteils 1 weist eine durchgehende schräge Bohrung 29 mit Innengewinde auf, die koaxial zur Achse 6 ausgebildet ist. Der Endbereich 28 wird in diese Bohrung 29 eingeschraubt. Das diesseitige Ende des Gewindeschafts ist wenigstens annähernd entsprechend der Innenkontur des Armaturenteils 1 geformt.The threaded shaft 10 has a coaxial inner bore 26 , and on the outside it is provided with a middle smooth outer surface between a first region 27 with an external thread for the nut 11 at one end and a second region 28 also with an external thread at the other end , The cylindrical wall 8 of the fitting part 1 has a continuous oblique bore 29 with an internal thread, which is formed coaxially to the axis 6 . The end region 28 is screwed into this bore 29 . The end of the threaded shaft on this side is shaped at least approximately in accordance with the inner contour of the fitting part 1 .

Fig. 3 zeigt die seitliche Form des Sprengringes 12, der, wie sich aus Fig. 4 ergibt, nicht vollständig ringförmig ist, da er einen Ausschnitt in einem Winkel w von circa 30° bis 110° aufweist. Als Sprengring 12 kann sonst auch ein federndes Klemmstück dienen. FIG. 3 shows the lateral shape of the snap ring 12 , which, as can be seen in FIG. 4 , is not completely ring-shaped, since it has a cutout at an angle w of approximately 30 ° to 110 ° . Otherwise, a resilient clamping piece can also serve as the snap ring 12 .

Der Armaturenteil 2 (Fig. 2) weist angrenzend an sein schräges Ende 30 einen erweiterten Innendurchmesser auf, so dass dort ein Luftspalt 31 bis zu einer Übergangsrampe 32 vorhanden ist. Zwischen der Rampe 32 und der Stirnfläche 17 des Rohrstutzens 9 im montierten Zustand ist an der Innenseite des Armaturenteils 2 eine umlaufende Nut 33 vorhanden, die ausgebildet ist, um den Sprengring 12 derart darin eingeklemmt zu haben, dass der Rohrstutzen 9 fest an den Armaturenteil 2 gehalten und gegen diesen gedrückt werden kann.The fitting part 2 ( FIG. 2 ) has an enlarged inner diameter adjacent to its inclined end 30 , so that there is an air gap 31 up to a transition ramp 32 . Between the ramp 32 and the end face 17 of the pipe socket 9 in the assembled state, there is a circumferential groove 33 on the inside of the valve part 2 , which groove is designed to have the snap ring 12 clamped in such a way that the pipe socket 9 is firmly attached to the valve part 2 can be held and pressed against it.

Vorzugsweise ist , wie in Fig. 5 dargestellt, die dem Armaturenteil 1 zugewandte Wand oder Flanke 34 der Nut 33 geneigt nach innen ausgebildet. Zudem hat der Randbereich des Querschnitts vom Sprengring 12, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, die Form eines symmetrischen Trapezes, wobei die kleinere ungleiche Seite am äusseren Rand zwischen zwei vorzugsweise schrägen oder geneigten Flanken 35 und 36 liegt, die insbesondere auch symmetrisch ausgebildet sein können, und wobei die Flanken 34 und 35 dieselbe Neigung aufweisen.As shown in FIG. 5 , the wall or flank 34 of the groove 33 facing the fitting part 1 is preferably inclined inwards. In addition, the edge region of the cross section of the snap ring 12 , as shown in FIGS. 5 and 6 , has the shape of a symmetrical trapezoid, the smaller uneven side lying on the outer edge between two preferably oblique or inclined flanks 35 and 36 , which in particular are also symmetrical can be, and wherein the flanks 34 and 35 have the same inclination.

Das Befestigungselement nach den Figuren 1 bis 6 funktioniert folgendermassen: Zunächst wird der schräge Endbereich 28 des Gewindeschafts 10 in die Gewindebohrung 29 der Wand 8 eingeschraubt, bis sein inneres Ende wenigstens annähernd mit der Innenkontur des Armaturenteils 1 fluchtet. Dann wird der Rohrstutzen 9, gegebenenfalls mit montierter Dichtung 14, über den Gewindeschaft 10 geschoben, bis er mit seiner einen Stirnseite in passender Drehlage am Armaturenteil 1 wenigstens annähernd anliegt und der mit einem Gewinde versehene Endbereich 27 des Gewindeschafts 10 aus der Bohrung 15 hervorragt. Schliesslich wird die Mutter 11 an der Partie 27 angeschraubt und vorzugsweise über die Scheibenfeder 25 angezogen, um den Rohrstutzen 9 gegen die Wand 8 des Gehäuses 1 festzuhalten.The fastening element according to FIGS. 1 to 6 functions as follows: First, the oblique end region 28 of the threaded shaft 10 is screwed into the threaded bore 29 of the wall 8 until its inner end is at least approximately flush with the inner contour of the fitting part 1 . Then the pipe socket 9 , if appropriate with the seal 14 installed , is pushed over the threaded shaft 10 until it rests at least approximately with its one end face in a suitable rotational position on the fitting part 1 and the threaded end region 27 of the threaded shaft 10 protrudes from the bore 15 . Finally, the nut 11 is screwed onto the part 27 and preferably tightened via the disc spring 25 in order to hold the pipe socket 9 against the wall 8 of the housing 1 .

Ist der Rohrstutzen 9 einmal in der richtigen Drehlage bezüglich des Winkels zwischen den Achsen 5 und 6 an die Wand 8 des Armaturenteils 1 fest fixiert und der Dichtungsring 13 in die Nut 22 und der Sprengring 12 in die Nut 21 eingeführt, so kann nun der zu befestigende Armaturenteil 2 über den Rohrstutzen 9 übergestülpt werden. Der trapezförmige Rand, das heisst der radial aussenliegende Endbereich der Flanke 36, des elastischen Sprengrings 12 gleitet über die Rampe 32 und wird in die Nut 21 eingedrückt, bis er sich beim Weiterfahren des Armaturenteils 2 in die Nut 33 dieses Armaturenteils 2 ausbreitet, so dass sich die Flanken 34 und 35 in der Art von Keilflächen berühren. Die Abmessungen sind so gewählt, dass in der richtigen Drehlage des Armaturenteils 2 der Endbereich 30 rundherum die Mantelfläche 8 des Armaturenteils 1 berührt. Dieser Sprengring 12 bewirkt daher eine nicht mehr abziehbare feste Verbindung. Da die dem Armaturenteil 1 nähere Schulter oder Flanke 34 (Fig. 5) der Nut 33 im Inneren des Armaturenteils 2 schräg ausgebildet ist, und zwar mit demselben Anstellwinkel wie beim trapezförmigen Rand 35 des Sprengrings 12, den sie berührt, ergibt sich eine radiale Verspannung, die eine spielfreie Verbindung zwischen den Armaturenteilen 1 und 2 gewährleistet. Durch den kleinen Anstellwinkel an der Flanke entsteht zudem Selbsthemmung.If the pipe socket 9 of the angle between the axes 5 and 6, once fixed in the correct rotational position relative to the wall 8 of the fitting part 1 fixed and the sealing ring 13 in the groove 22 and the snap ring inserted into the groove 21 12, as can now be fastening fitting part 2 are slipped over the pipe socket 9 . The trapezoidal edge, that is to say the radially outer end region of the flank 36 , of the elastic snap ring 12 slides over the ramp 32 and is pressed into the groove 21 until it extends into the groove 33 of this fitting part 2 when the fitting part 2 continues to move, so that the flanks 34 and 35 touch in the manner of wedge surfaces. The dimensions are selected so that in the correct rotational position of the valve part 2, the end region 30 touches the outer surface 8 of the valve part 1 all around. This snap ring 12 therefore causes a non-removable permanent connection. Since the shoulder or flank 34 ( FIG. 5 ) of the groove 33 closer to the fitting part 1 is formed obliquely in the interior of the fitting part 2 , with the same angle of attack as with the trapezoidal edge 35 of the snap ring 12 which it touches, there is a radial bracing , which ensures a play-free connection between fittings 1 and 2 . The small angle of attack on the flank also creates self-locking.

Nach der vorliegenden Erfindung wird daher das Rohr 2 mittels des Springrings 12 gegen den Armaturenteil 1 gedrückt. Der Sprengring 12 kann auch in bekannter Weise beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wenn man eine eher lösbare Verbindung haben möchte. Vorzugsweise weist jedoch der Sprengring 12 mindestens eine Flanke 35 auf, die bezüglich einer rechtwinklig zur Achse der Nut stehenden Ebene geneigt ist, wobei in bevorzugter Weise der Sprengring radial innen mit rechteckigem und radial aussen mit symmetrisch trapezförmigem (35, 36) Querschnitt ausgebildet ist.According to the present invention, the tube 2 is therefore pressed against the fitting part 1 by means of the spring ring 12 . The snap ring 12 can also have a circular cross section in a known manner, for example, if you want a more detachable connection. However, the snap ring 12 preferably has at least one flank 35 which is inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the groove, the snap ring preferably being formed radially on the inside with a rectangular and radially on the outside with a symmetrically trapezoidal ( 35, 36 ) cross section.

Dadurch wird die Verbindung zwischen den Armaturenteilen 1 und 2 unlösbar, so dass eine vollkommene Einheit als Ersatz für ein entsprechendes einstückiges Gebilde entsteht. Die zwei unlösbar verbundenen Armaturenteile erweisen sich als besonders vorteilhaft im Hinblick auf ihre Oberflächenbehandlung. Denn ein entsprechendes einstückiges Gebilde wäre - insbesondere entlang der scharfen Berührungskante zwischen den beiden rohrförmigen Teilen - relativ schwer zu reinigen, schleifen, polieren, verchromen, lackieren usw. Solche Oberflächenbehandlungen können jedoch bei den ursprünglich getrennten Armaturenteilen nach der Erfindung einwandfrei realisiert werden.As a result, the connection between the armature parts 1 and 2 becomes inseparable, so that a perfect unit is created as a replacement for a corresponding one-piece structure. The two permanently connected fittings have proven to be particularly advantageous in terms of their surface treatment. Because a corresponding one-piece structure would be - especially along the sharp contact edge between the two tubular parts - relatively difficult to clean, grind, polish, chrome, paint, etc. However, such surface treatments can be implemented perfectly with the originally separate fitting parts according to the invention.

Für die vorliegende Erfindung ist es unbedeutend, ob die Querschnitte der Armaturenteile 1 und 2 kreisförmig sind oder eine andere, beispielsweise elliptische Form aufweisen. Die Zylinderwand 8 ist daher im allgemeinen als Aussenwand des Armaturenteils 1 zu verstehen.For the present invention it is irrelevant whether the cross sections of the fitting parts 1 and 2 are circular or have a different, for example elliptical, shape. The cylinder wall 8 is therefore generally to be understood as the outer wall of the fitting part 1 .

Der Verbindungseinsatz 9 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Er kann auch aus zwei Teilen bestehen, wie die sich beispielsweise durch einen Schnitt nach der Ebene der flachen Wand 37 (Fig. 5) der Nut 33 ergeben würden, weil die zwei Teile dann sowieso durch die Mutter 11 festgehalten würden. In diesem Fall könnte ein Dichtungsring zwischen der Rampe 32 und dem Sprengring 12 eingesetzt werden.The connecting insert 9 is preferably formed in one piece. It can also consist of two parts, as would result, for example, from a cut along the plane of the flat wall 37 ( FIG. 5 ) of the groove 33 , because the two parts would then be held by the nut 11 anyway. In this case, a sealing ring could be inserted between the ramp 32 and the snap ring 12 .

Claims

Fastening element for valve parts which are designed to enable hydraulic communication between them, characterized in that around a lateral valve part (2) provided with an inner shoulder (34) on the end face on an outer wall (8) of a wide valve part (1) below To fix a predetermined angle, the fastening element (7) comprises a connecting insert (9) which can be mounted inside (4) of the side fitting part (2) and which has means for fastening to the wide fitting part and at the same time hydraulic communication between the two To ensure fittings (1; 2) and that the connecting insert (9) has at least one outer recess (21) such that the fastening element (7) with a resilient clamping piece clamped between this recess (21) and this shoulder (34) (12 ) can be mounted on the side fitting part (2) .

Fastening element according to claim 1, characterized in that the connecting insert (9) comprises an axial through bore (15) for receiving a threaded shaft (10) provided with an axial bore (26) , one end region (28) of which is on a threaded bore (29). of the wide fitting part (1) can be screwed on, and at the other end region (27) a nut (11) can be screwed on in order to connect the connecting insert (9) between the nut (11) and the wide fitting part (2 ) connected to the threaded shaft (10) ) to hold tight.

Fastening element according to claim 1 or 2, characterized in that the one end (16) of the connecting insert (9) is designed as a penetration in order to bluntly attach it to the wide fitting part (1) .

Fastening element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the recess is a peripherally formed groove (21) and the clamping piece is a snap ring (12) .

Fastening element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting insert (9) is formed in one piece.

Fastening element according to claim 3 or 5, characterized in that a seal (14) is mounted in the region of the end (16) of the connecting insert (9 ) which is designed as a penetration.

Fastening element according to one of claims 4 to 6 , characterized in that the spring ring (12) has a flank (35) which is inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the groove (21) of the connecting insert (9) , and / or that in the area between the groove (21) of the connecting insert (9) and the nut (11) there is another groove (22) for a sealing ring (13) .

Fastening element according to one of claims 4 to 7, characterized in that the spring ring (12) is formed radially on the inside with a rectangular and radially on the outside with a symmetrically trapezoidal cross-section (35, 36) .

Snap ring for a fastening element according to one of claims 4 to 8, characterized in that it has at least one flank (35) which is inclined with respect to a plane perpendicular to its axis of symmetry.

Fitting with two fitting parts (1, 2) which are detachably but preferably non-detachably connected to one another with the aid of a fastening element according to one of claims 1 to 8 .