WO2000028250A1 - Press-fitted pipe joint - Google Patents

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WO2000028250A1
WO2000028250A1 PCT/DE1999/002661 DE9902661W WO0028250A1 WO 2000028250 A1 WO2000028250 A1 WO 2000028250A1 DE 9902661 W DE9902661 W DE 9902661W WO 0028250 A1 WO0028250 A1 WO 0028250A1
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WO
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pipe
press
spring element
connection according
press connection
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PCT/DE1999/002661
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Inventor
Bernd Sedlak
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Mapress Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/14—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L13/141—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside
    • F16L13/142—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside with a sealing element inserted into the female part before crimping or rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods

Definitions

  • the invention relates to a pipe press connection, consisting of a press fitting element and a conduit inserted therein, according to the preamble of claim 1.
  • the press fitting system for house installations made of carbon steel (carbon steel) or high-alloy steel is known (see brochure of Mannesmann Pressfitting GmbH, Mannesmann press fitting system / sanitary, edition 8/94 and Mannesmann
  • Pressfitting system / heating, edition 11/94 or DE-OS 27 25 280 This system is characterized by a plastically deformable press fitting element made of metal which, depending on the design as an elbow or T-piece or sleeve or transition piece, has at least one area with a bead-like cross section and a sealing ring area, followed by a longitudinally extending area with a cylindrical shape. At the end of the extension of this cylindrical area, a radially inwardly extending bead-shaped depression is pressed, which serves as a stop for the insertable smooth-ended thin-walled metal conduit.
  • the third element of the press fitting system already mentioned is the sealing ring. This becomes a rubber elastic
  • Material such as B. butyl rubber usually made in the form of a round sealing ring.
  • the bead-like end of the press fitting element is plastically deformed and the sealing ring enclosed therein is deformed elastically by means of a press tool having at least two press jaws.
  • a bead-shaped depression is plastically pressed, which also includes the line pipe inserted underneath.
  • the only elastically deformed sealing ring takes on the sealing function in this connection system, while the pressed bead-shaped recess absorbs the longitudinal forces generated by the internal pressure and part of the moments.
  • a disadvantage of this arrangement is that due to the material used for the sealing ring, the range of use of the system is limited with regard to the temperature and with regard to the media to be transported.
  • DE 19544 161 A1 discloses changing the cross-sectional geometry and / or the structure of the sealing ring used in such a way that use up to a temperature of 300 ° C. is also possible.
  • a sealing ring made of butyl rubber one based on fluoropolymers is used.
  • the practical tests remained unsatisfactory, since the fundamental problem of the greatly different expansion coefficient between plastic for the sealing ring and metal for the press fitting element was somewhat reduced, but could not be eliminated.
  • the acceptance of aggressive media to be transported has not been investigated, so that this problem is still not solved.
  • the object of the invention is to provide a pipe press connection which can be used universally while maintaining the tried-and-tested pressing technology and with which in particular higher temperatures and the transport of aggressive media can be controlled.
  • a sealing ring made of a rubber-elastic material such.
  • B. butyl rubber or similar materials used an annular metallic element as a sealant.
  • this can be a ring made of copper, the yield strength of which is much lower than that of the made of steel press fitting element or conduit.
  • the copper ring is plastically deformed during molding and forms metallic sealing surface pairings with the conduit and the ring bulge, so that the hydraulic tightness is guaranteed.
  • Another possibility is to design the metallic element as a spring element, the latter being established after the pressing
  • Resilience is less than the stiffness of the plastically deformed ring bead.
  • the last-mentioned condition means that the thickness and the spring constant for the spring element are chosen so that the resilience resulting after the pressing is not sufficient to bend the plastically deformed ring bead.
  • the springback force must be so great that a metallic seal is guaranteed even under long-term exposure.
  • Line pipe and sealant are made of metal. If the sealant is designed as a spring element, this is usually made of a high-alloy steel, a material that is at least equivalent to the material used for the press fitting element and the conduit.
  • the outer diameter of the spring element can be reduced to a value which is at most equal to or smaller than the diameter of the opening of the press fitting element facing the insertion side.
  • the spring element preferably consists of a thin sheet metal strip with a thickness in the range from 0.1 to 0.4 mm.
  • the spring element can be shaped into different cross-sectional configurations, but which all have in common that these have at least one contact surface facing the conduit. As a rule, the spring element will have at least one contact surface facing the conduit and the annular bead. As a special case, two contact areas can also be formed, in the sense of double security, if a sealing level should fail.
  • the cross-sectional configuration of the spring element can also be designed in such a way that it presents only a slight resistance to the conduit to be inserted, but a high resistance to the conduit to be pulled out. Then, for example, the spring element is provided with a notch which is directed towards the insertion tube and is inclined in the direction of insertion. The spring element thus fulfills a double function; once the
  • Sealing function and on the other hand a safeguard against unintentional pulling out of the conduit from the press fitting element before the pressing. This pulling out can occur if, for example, an attempt is made to compensate for the length of a pipe which is cut a little too short when the line pipe section is installed. Pulling out can result in a positioning between the inserted conduit and press fitting element, with which a perfect pressing is no longer guaranteed.
  • Figure 1 in longitudinal section a first embodiment of the pipe press connection designed according to the invention before pressing
  • FIG 17 a first embodiment of the pipe press connection designed according to the invention is shown in a longitudinal section.
  • This pipe press connection consists of a press fitting element 1 and a conduit pipe 2 inserted therein.
  • the press fitting element 1 has, in a known manner, an outwardly extending bulge-shaped area 3, an adjoining cylindrically shaped section 4, which is provided with a shoulder 5 and merges into one a smaller diameter also cylindrical section 6.
  • the press fitting element 1 shown here can be part of a sleeve, an elbow, a T-piece, a reducer or the like. In contrast to the known state of the art, is in the form of a bead
  • Area 3 is not a sealing ring made of butyl rubber, but a metallic spring element 7 is arranged.
  • the cross-sectional configuration shown here corresponds approximately to a pretzel shape, the rounding area of which faces the insertion side.
  • the direction of insertion of the conduit 2 into the press fitting element 1 is indicated by a thickly drawn arrow 8 and the opposite direction by an arrow 9 shown with dashed lines.
  • the outer diameter must be able to be reduced so far that it is at most equal to or smaller than the diameter 10 of the opening of the press fitting element 1 facing the insertion side.
  • the assembly can be facilitated if this diameter 10 of the opening is larger is chosen as otherwise usual.
  • FIG. 2 shows more clearly than the illustration in FIG. 1 that the spring element 7 can be reduced in diameter in order to enable assembly through the opening 16 of the press fitting element 1. Furthermore, it can be seen that after assembly, but before pressing, the inner diameter 17 of the spring element 7 is larger than the outer diameter 18 of the inserted conduit 2. This has the advantage that the conduit 2 can be inserted into the press fitting element 1 without resistance and no radial force is exerted on the conduit 2 by the spring element 7 which has not yet been pressed.
  • Figure 3 shows the same pipe press connection as Fig. 1, but after the pressing.
  • the plastically deformed press fitting element 1 ' as well as the plastically deformed annular bead 3 ' and the elastically deformed spring element 7 ' are marked in contrast to FIG. 1 with a prime.
  • the detail "X" (Fig. 4) illustrates the situation after the pressing.
  • the spring element 7 ' is elastically compressed by the plastic deformation of the annular bead 3 ' , so that the two convexly curved areas 19, 20 of the spring element 7 'come to rest on the apex region of the annular bead 3 ' on the one hand and on the other hand on the conduit 2 .
  • the level of strength and thus the axial securing against pushing the conduit 2 out of the press fitting element 1 form the two beads 14, 15 formed by the pressing, on the one hand in the cylindrical section 4 of the press fitting element 1 ' and on the other hand in the conduit 2.
  • FIGS. 5-16 show exemplary embodiments for the spring element 7.1-7.12 after assembly in the press fitting element 1, but before the pressing, the embodiment 7.1 shown in FIG. 5 being identical to the representation in FIGS. 1 and 2.
  • the 6, 7, 9, 10, 12 and 16 show that the position of the curved supporting section of the spring element 7 is important for the shape of the annular bead 3. 5, 8, a shape of the annular bead 3 is selected with a radially straight section 22 forming the opening 16.1. If the supporting section, on the other hand, faces away from the insertion side, the section 16.2 forming the opening runs Section 23 obliquely (see Fig. 6, 7, 9, 10, 12, 13). To the right one
  • the spring element 7.3, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 can have at least one section 11, 12 extending into the opening 16.2 (see FIGS. 7, 10, 11, 12, 13).
  • the section 11 lying in the bore of the opening 16.1 can additionally have an angled portion 13 lying in the direction of the apex region of the annular bead 3.1 (FIG. 11).
  • the embodiment of the spring element 7.1 1 according to FIG. 15 has a special position. This has two convexly curved regions 24, 25 lying at an axial distance from one another, each with two regions in the annular bead 3.4 and two areas on the conduit 2 come into contact. This means a kind of double protection if a pair of sealing surfaces should fail.
  • the spring element 7.13 which is provided with a pull-out protection.
  • the spring element 7.13 has at least one notch 21 arranged on the circumference, which faces the conduit 2 and is inclined in the direction of insertion 8.
  • This arrangement has the advantage that when the line pipe 2 is inserted 8 into the press fitting element 1, the section 26 having the notch 21 yields elastically. If, on the other hand, an attempt is made to pull the conduit 2 out before the pressing 9, the notches or more notches 21 would dig into the outer surface of the conduit 2 and thus fix the conduit 2.

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Abstract

The invention relates to a press-fitted pipe joint, consisting of a press-fitting element (1) which has at least one area (3) with a bead-type cross-section, for receiving a sealing means (7), and an adjoining cylindrical area (4) which points away from the insertion end and which extends into an adjoining cylindrical section with a smaller inner diameter, hereby forming a stop; and a thin-walled conduit pipe (2). The flat-ended end area of the conduit pipe comes to rest on the inner stop of the press-fitting element after it has been inserted into said press-fitting element and a nondetachable, tight press-fitted pipe joint is formed by means of a pressing tool with at least two pressing jaws, which encompasses the press-fitting element and is applied and then closed. During the pressing process, the pressing jaws act on the annular ring, including the sealing means placed therein, and on the cylindrical section of the press-fitting element pointing away from the insertion end. The invention is characterised in that the sealing means (7) is a ring-shaped metallic element.

Description

Rohrpreßverbindung Pipe press connection
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Rohrpreßverbindung, bestehend aus einem Preßfittingelement und einem darin eingeschobenen Leitungsrohr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a pipe press connection, consisting of a press fitting element and a conduit inserted therein, according to the preamble of claim 1.
Das Preßfitting-System für die Hausinstallation aus C-Stahl (Kohlenstoffstahl) oder hochlegiertem Stahl ist bekannt (siehe Prospekt der Mannesmann Pressfitting GmbH, Mannesmann Pressfitting-System / Sanitär, Ausgabe 8/94 und MannesmannThe press fitting system for house installations made of carbon steel (carbon steel) or high-alloy steel is known (see brochure of Mannesmann Pressfitting GmbH, Mannesmann press fitting system / sanitary, edition 8/94 and Mannesmann
Pressfitting-System / Heizung, Ausgabe 11/94 oder DE-OS 27 25 280). Dieses System ist gekennzeichnet durch ein plastisch verformbares Preßfittingelement aus Metall, das je nach Ausbildung als Bogen oder T-Stück oder Muffe oder Übergangsstück mindestens einen im Querschnitt wulstartig ausgebildeten, einen Dichtring aufnehmenden Bereich aufweist, woran sich ein in Längsrichtung erstreckender zylindrisch ausgebildeter Bereich anschließt. Am Ende der Erstreckung dieses zylindrischen Bereiches ist eine radial nach innen sich erstreckende sickenförmige Vertiefung angepreßt, die als Anschlag für das einschiebbare glattendige dünnwandige Leitungsrohr aus Metall dient. Das dritte bereits schon genannte Element des Preßfitting-Systems ist der Dichtring. Dieser wird aus einem gummielastischenPressfitting system / heating, edition 11/94 or DE-OS 27 25 280). This system is characterized by a plastically deformable press fitting element made of metal which, depending on the design as an elbow or T-piece or sleeve or transition piece, has at least one area with a bead-like cross section and a sealing ring area, followed by a longitudinally extending area with a cylindrical shape. At the end of the extension of this cylindrical area, a radially inwardly extending bead-shaped depression is pressed, which serves as a stop for the insertable smooth-ended thin-walled metal conduit. The third element of the press fitting system already mentioned is the sealing ring. This becomes a rubber elastic
Werkstoff, wie z. B. Butylkautschuk meist in Form eines Runddichtringes hergestellt. Mittels eines mindestens zwei Preßbacken aufweisenden Preßwerkzeuges wird das wulstartige Ende des Preßfittingelementes plastisch und der darin eingeschlossene Dichtring elastisch verformt. Zusätzlich wird mit dem gleichen Preßvorgang im zylindrischen Bereich des Preßfittingelementes in unmittelbarer Nähe des wulstartigen Endes eine sickenförmige Vertiefung plastisch angepreßt, die auch das darunter liegende eingeschobene Leitungsrohr miterfaßt. Der nur elastisch verformte Dichtring übernimmt bei diesem Verbindungssystem die Dichtfunktion, während die angepreßte sickenförmige Vertiefung die durch den Innendruck entstehenden Längskräfte sowie einen Teil der Momente aufnimmt. Diese Rohrpreßverbindung mit einer Kombination aus einer plastischen Verformung der metallischen Elemente wie Preßfitting und Leitungsrohr und einer rein elastischen Verformung des eingelegten Dichtringes hat sich seit mehr als zwanzig Jahren in der Sanitär- und Heizungstechnik bewährt, da die Verpreßtechnik gegenüber Löten und Schweißen sowie Gewindeverbindungen hinsichtlich der Montagezeit und Vermeidung von Brandgefahr von Vorteil ist.Material such as B. butyl rubber usually made in the form of a round sealing ring. The bead-like end of the press fitting element is plastically deformed and the sealing ring enclosed therein is deformed elastically by means of a press tool having at least two press jaws. In addition, with the same pressing process in the cylindrical area of the press fitting element in the immediate vicinity of the bead-like end, a bead-shaped depression is plastically pressed, which also includes the line pipe inserted underneath. The only elastically deformed sealing ring takes on the sealing function in this connection system, while the pressed bead-shaped recess absorbs the longitudinal forces generated by the internal pressure and part of the moments. This pipe press connection with a combination A plastic deformation of the metallic elements such as press fitting and conduit and a purely elastic deformation of the inserted sealing ring has proven itself in sanitary and heating technology for more than twenty years, since the pressing technology against soldering and welding as well as threaded connections with regard to assembly time and avoiding the risk of fire is an advantage.
Nachteilig bei dieser Anordnung aber ist, daß bedingt durch das für den Dichtring verwendete Material der Einsatzbereich des Systems hinsichtlich der Temperatur und bezüglich der zu transportierenden Medien begrenzt ist.A disadvantage of this arrangement, however, is that due to the material used for the sealing ring, the range of use of the system is limited with regard to the temperature and with regard to the media to be transported.
In der Vergangenheit hat es schon Versuche gegeben, den Einsatzbereich des Preßfitting-Systems zu erweitern. Beispielsweise ist in der DE 19544 161 A1 offenbart, die Querschnittsgeometrie und / oder die Struktur des verwendeten Dichtringes so zu verändern, daß auch ein Einsatz bis zu einer Temperatur von 300 °C möglich ist. Dabei wird statt eines Dichtringes aus Butyl-Kautschuk einer auf der Basis von Fluorpolymeren verwendet. Die praktischen Versuche blieben aber nur unbefriedigend, da die grundsätzliche Problematik des stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen Kunststoff für den Dichtring und Metall für das Preßfittingelement zwar etwas verringert, aber nicht beseitigt werden konnte. Die Akzeptanz zu transportierender aggressiver Medien ist dabei nicht untersucht worden, so daß auch dieses Problem weiterhin nicht gelöst ist.In the past there have been attempts to expand the field of application of the press fitting system. For example, DE 19544 161 A1 discloses changing the cross-sectional geometry and / or the structure of the sealing ring used in such a way that use up to a temperature of 300 ° C. is also possible. Instead of a sealing ring made of butyl rubber, one based on fluoropolymers is used. However, the practical tests remained unsatisfactory, since the fundamental problem of the greatly different expansion coefficient between plastic for the sealing ring and metal for the press fitting element was somewhat reduced, but could not be eliminated. The acceptance of aggressive media to be transported has not been investigated, so that this problem is still not solved.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrpreßverbindung anzugeben, die unter Beibehaltung der bewährten Verpreßtechnik universell einsetzbar ist und mit der insbesondere höhere Temperaturen und der Transport aggressiver Medien beherrschbar sind.The object of the invention is to provide a pipe press connection which can be used universally while maintaining the tried-and-tested pressing technology and with which in particular higher temperatures and the transport of aggressive media can be controlled.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen festgelegt.This object is achieved on the basis of the preamble in conjunction with the characterizing features of patent claim 1. Advantageous further developments are defined in the subclaims.
Nach der Lehre der Erfindung wird statt eines Dichtringes aus einem gummielastischen Werkstoff wie z. B. Butylkautschuk oder vergleichbaren Materialien ein ringförmiges metallisches Element als Dichtmittel eingesetzt. Beispielsweise kann dies ein Ring aus Kupfer sein, dessen Streckgrenze sehr viel niedriger liegt als die des aus Stahl gefertigten Preßfittingelementes bzw. Leitungsrohres. Beim Veφressen wird der Kupferring plastisch verformt und bildet mit dem Leitungsrohr und dem Ringwulst metallische Dichtflächenpaarungen, so daß die hydraulische Dichtheit gewährleistet ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das metallische Element als Federelement auszubilden, wobei dessen nach der Verpressung sich einstellendeAccording to the teaching of the invention, instead of a sealing ring made of a rubber-elastic material such. B. butyl rubber or similar materials used an annular metallic element as a sealant. For example, this can be a ring made of copper, the yield strength of which is much lower than that of the made of steel press fitting element or conduit. The copper ring is plastically deformed during molding and forms metallic sealing surface pairings with the conduit and the ring bulge, so that the hydraulic tightness is guaranteed. Another possibility is to design the metallic element as a spring element, the latter being established after the pressing
Rückfederungskraft geringer ist als die Steifigkeit des plastisch verformten Ringwulstes. Die letztgenannte Bedingung bedeutet, daß die Dicke und die Federkonstante für das Federeiement so gewählt werden, daß die sich nach der Verpressung ergebende Rückfederungskraft nicht ausreicht, um den plastisch verformten Ringwulst aufzubiegen. Andererseits muß die Rückfederungskraft so groß sein, daß auch unter Langzeiteinwirkung eine metallische Dichtung gewährleistet ist.Resilience is less than the stiffness of the plastically deformed ring bead. The last-mentioned condition means that the thickness and the spring constant for the spring element are chosen so that the resilience resulting after the pressing is not sufficient to bend the plastically deformed ring bead. On the other hand, the springback force must be so great that a metallic seal is guaranteed even under long-term exposure.
Der Vorteil der vorgeschlagenen Anordnung ist darin zu sehen, daß der Einsatzbereich des Systems hinsichtlich Temperatur und Transport kritischer Medien durch den verwendeten Werkstoff für das Leitungsrohr und das Preßfittingelement bestimmt werden und nicht durch den bisher üblichen gummielastischen Werkstoff für den Dichtring. Erfindungswesentlich ist daher, daß die bei Rohrpreßverbindungen als bisher unabdingbar gehaltene Kombination von metallischen Elementen (Preßfittingelement, Leitungsrohr) mit gummielastischen nichtmetallischen Elementen (Dichtring) verlassen wurde und alle drei Elemente, d. h. Preßfittingelement,The advantage of the proposed arrangement can be seen in the fact that the area of application of the system with regard to temperature and transport of critical media is determined by the material used for the conduit and the press fitting element and not by the previously used rubber-elastic material for the sealing ring. It is therefore essential to the invention that the combination of metallic elements (press fitting element, conduit) with rubber-elastic non-metallic elements (sealing ring), which was previously considered to be indispensable, has been abandoned and all three elements, ie. H. Press fitting element,
Leitungsrohr und Dichtmittel aus Metall sind. Im Falle der Ausbildung des Dichtmittels als Federelement wird im Regelfall dies aus einem hochlegierten Stahl gefertigt, ein Werkstoff, der dem für das Preßfittingelement und das Leitungsrohr verwendeten Werkstoff mindestens gleichwertig ist.Line pipe and sealant are made of metal. If the sealant is designed as a spring element, this is usually made of a high-alloy steel, a material that is at least equivalent to the material used for the press fitting element and the conduit.
Um das Federelement in einfacher Weise montieren zu können, ist der äußere Durchmesser des Federelementes auf einen Wert verringerbar, der höchstens gleich oder kleiner ist als der Durchmesser der der Einschubseite zugewandten Öffnung des Preßfittingelementes. Alternativ ist es auch möglich, das Federelement in das noch nicht endgültig geformte Preßfittingelement vorab einzulegen und anschließend die Wulstform anzupressen.In order to be able to mount the spring element in a simple manner, the outer diameter of the spring element can be reduced to a value which is at most equal to or smaller than the diameter of the opening of the press fitting element facing the insertion side. Alternatively, it is also possible to insert the spring element into the press fitting element, which has not yet been finally formed, and then to press on the bead shape.
Vorzugsweise besteht das Federelement aus einem dünnen Blechstreifen mit einer Dicke im Bereich von 0,1 bis 0,4 mm. Das Federelement kann zu verschiedenen Querschnittskonfigurationen geformt werden, denen aber allen gemeinsam ist, daß diese mindestens eine dem Leitungsrohr zugewandte Kontaktfläche aufweisen. Im Regelfall wird das Federelement mindestens eine dem Leitungsrohr und dem Ringwulst zugewandte Kontaktfläche aufweisen. Als Sonderfall können auch je zwei Kontaktflächen gebildet werden, im Sinne einer zweifachen Sicherheit, falls eine Dichtebene versagen sollte. Die Querschnittskonfiguration des Federelements kann auch so ausgebildet sein, daß diese dem einzuschiebenden Leitungsrohr nur einen geringen Widerstand, aber dem herauszuziehenden Leitungsrohr einen großen Widerstand entgegensetzt. Dann ist beispielsweise das Federelement mit einer auf das Leitungsrohr gerichteten in Richtung des Einschiebens geneigten Ausklinkung versehen. Damit erfüllt das Federelement eine Doppelfunktion; einmal dieThe spring element preferably consists of a thin sheet metal strip with a thickness in the range from 0.1 to 0.4 mm. The spring element can be shaped into different cross-sectional configurations, but which all have in common that these have at least one contact surface facing the conduit. As a rule, the spring element will have at least one contact surface facing the conduit and the annular bead. As a special case, two contact areas can also be formed, in the sense of double security, if a sealing level should fail. The cross-sectional configuration of the spring element can also be designed in such a way that it presents only a slight resistance to the conduit to be inserted, but a high resistance to the conduit to be pulled out. Then, for example, the spring element is provided with a notch which is directed towards the insertion tube and is inclined in the direction of insertion. The spring element thus fulfills a double function; once the
Dichtfunktion und zum anderen eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Herausziehen des Leitungsrohres aus dem Preßfittingelement vor der Verpressung. Dieses Herausziehen kann auftreten, wenn bei der Installation des vorverlegten Leitungsrohrabschnittes beispielsweise versucht wird, die Länge eines etwas zu kurz geschnittenen Leitungsrohres auszugleichen. Dabei kann durch das Herausziehen eine Positionierung zwischen eingeschobenem Leitungsrohr und Preßfittingelement sich ergeben, mit der eine einwandfreie Verpressung nicht mehr gewährleistet ist.Sealing function and on the other hand a safeguard against unintentional pulling out of the conduit from the press fitting element before the pressing. This pulling out can occur if, for example, an attempt is made to compensate for the length of a pipe which is cut a little too short when the line pipe section is installed. Pulling out can result in a positioning between the inserted conduit and press fitting element, with which a perfect pressing is no longer guaranteed.
In der Zeichnung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele die erfindungsgemäß ausgebildete Rohrpreßverbindung näher erläutert. Es zeigen:In the drawing, the pipe press connection designed according to the invention is explained in more detail using several exemplary embodiments. Show it:
Figur 1 im Längsschnitt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrpreßverbindung vor der VerpressungFigure 1 in longitudinal section a first embodiment of the pipe press connection designed according to the invention before pressing
Figur 2 das Detail "X"Figure 2 shows the detail "X"
Figur 3 wie Figur 1 , aber nach der VerpressungFigure 3 as Figure 1, but after pressing
Figur 4 das Detail "X"Figure 4 shows the detail "X"
Figur 5-16 Ausführungsbeispiele für das Federelement nach der Montage aber vor der VerpressungFigure 5-16 embodiments for the spring element after assembly but before pressing
Figur 17 Ausführungsbeispiel mit Ausziehsicherung In Figur 1 ist in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrpreßverbindung dargestellt. Diese Rohrpreßverbindung besteht aus einem Preßfittingelement 1 und einem darin eingeschobenen Leitungsrohr 2. Das Preßfittingelement 1 weist in bekannter Weise einen nach außen sich erstreckenden wulstförmig ausgebildeten Bereich 3 auf, einen daran sich anschließenden zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 4, der mit einem Absatz 5 versehen übergeht in einen einen geringeren Durchmesser aufweisenden ebenfalls zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 6. Das hier dargestellte Preßfittingelement 1 kann Bestandteil einer Muffe, eines Bogens, eines T-Stückes, eines Reduzierstückes oder dergleichen sein. Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik ist im wulstförmig ausgebildetenFigure 17 embodiment with pull-out protection In Figure 1, a first embodiment of the pipe press connection designed according to the invention is shown in a longitudinal section. This pipe press connection consists of a press fitting element 1 and a conduit pipe 2 inserted therein. The press fitting element 1 has, in a known manner, an outwardly extending bulge-shaped area 3, an adjoining cylindrically shaped section 4, which is provided with a shoulder 5 and merges into one a smaller diameter also cylindrical section 6. The press fitting element 1 shown here can be part of a sleeve, an elbow, a T-piece, a reducer or the like. In contrast to the known state of the art, is in the form of a bead
Bereich 3 kein Dichtring aus Butylkautschuk, sondern ein metallisches Federelement 7 angeordnet. Die hier dargestellte Querschnittskonfiguration entspricht in etwa einer Brezelform, deren Abrundungsbereich der Einschubseite zugewandt ist. Die Einschubrichtung des Leitungsrohres 2 in das Preßfittingelement 1 ist mit einem dick ausgezogenen Pfeil 8 und die Gegenrichtung mit einem mit gestrichelten Linien dargestellten Pfeil 9 gekennzeichnet.Area 3 is not a sealing ring made of butyl rubber, but a metallic spring element 7 is arranged. The cross-sectional configuration shown here corresponds approximately to a pretzel shape, the rounding area of which faces the insertion side. The direction of insertion of the conduit 2 into the press fitting element 1 is indicated by a thickly drawn arrow 8 and the opposite direction by an arrow 9 shown with dashed lines.
Um das Federelement 7 montieren zu können, muß der äußere Durchmesser so weit verringerbar sein, daß er höchstens gleich oder kleiner ist als der Durchmesser 10 der der Einschubseite zugewandten Öffnung des Preßfittingelementes 1. Die Montage kann erleichtert werden, wenn dieser Durchmesser 10 der Öffnung größer als ansonsten üblich gewählt wird. Alternativ ist es auch möglich, das Federelement 7 in das noch nicht endgültig geformte Preßfittingelement einzulegen und anschließend den wulstförmig ausgebildeten Bereich 3 anzuformen.In order to be able to mount the spring element 7, the outer diameter must be able to be reduced so far that it is at most equal to or smaller than the diameter 10 of the opening of the press fitting element 1 facing the insertion side. The assembly can be facilitated if this diameter 10 of the opening is larger is chosen as otherwise usual. Alternatively, it is also possible to insert the spring element 7 into the press fitting element, which has not yet been finally shaped, and then to form the bead-shaped region 3.
Das Detail "X" (Fig. 2) zeigt deutlicher als die Darstellung in Fig. 1 , daß das Federelement 7 im Durchmesser verringerbar ist, um eine Montage durch die Öffnung 16 des Preßfittingelementes 1 zu ermöglichen. Weiterhin ist erkennbar, daß nach der Montage, aber vor der Verpressung der innere Durchmesser 17 des Federelementes 7 größer ist als der äußere Durchmesser 18 des eingeschobenen Leitungsrohres 2. Das hat den Vorteil, daß das Leitungsrohr 2 ohne Widerstand in das Preßfittingelement 1 einschiebbar ist und durch das noch nicht verpreßte Federelement 7 keine radiale Kraft auf das Leitungsrohr 2 ausgeübt wird. Figur 3 zeigt die gleiche Rohrpreßverbindung wie Fig. 1 , aber nach der Verpressung. Das plastisch verformte Preßfittingelement 1 ' so wie der plastisch verformte Ringwulst 3' und das elastisch verformte Federelement 7' sind im Unterschied zu Fig. 1 mit einem Hochstrich gekennzeichnet.The detail "X" (FIG. 2) shows more clearly than the illustration in FIG. 1 that the spring element 7 can be reduced in diameter in order to enable assembly through the opening 16 of the press fitting element 1. Furthermore, it can be seen that after assembly, but before pressing, the inner diameter 17 of the spring element 7 is larger than the outer diameter 18 of the inserted conduit 2. This has the advantage that the conduit 2 can be inserted into the press fitting element 1 without resistance and no radial force is exerted on the conduit 2 by the spring element 7 which has not yet been pressed. Figure 3 shows the same pipe press connection as Fig. 1, but after the pressing. The plastically deformed press fitting element 1 ' as well as the plastically deformed annular bead 3 ' and the elastically deformed spring element 7 ' are marked in contrast to FIG. 1 with a prime.
Das Detail "X" (Fig. 4) verdeutlicht die Verhältnisse nach der Verpressung. Das Federelement 7' ist durch die plastische Verformung des Ringwulstes 3' elastisch zusammengedrückt, so daß die beiden konvex gekrümmten Bereiche 19, 20 des Federelementes 7' metallisch abdichtend zum einen am Scheitelbereich des Ringwulstes 3' und zum anderen auf dem Leitungsrohr 2 zur Anlage kommen. Die Festigkeitsebene und damit die axiale Sicherung gegen ein Herausschieben des Leitungsrohres 2 aus dem Preßfittingelement 1 bilden die beiden durch die Verpressung angeformten Sicken 14, 15 zum einen im zylindrischen Abschnitt 4 des Preßfittingelementes 1 ' und zum anderen im Leitungsrohr 2.The detail "X" (Fig. 4) illustrates the situation after the pressing. The spring element 7 ' is elastically compressed by the plastic deformation of the annular bead 3 ' , so that the two convexly curved areas 19, 20 of the spring element 7 'come to rest on the apex region of the annular bead 3 ' on the one hand and on the other hand on the conduit 2 . The level of strength and thus the axial securing against pushing the conduit 2 out of the press fitting element 1 form the two beads 14, 15 formed by the pressing, on the one hand in the cylindrical section 4 of the press fitting element 1 ' and on the other hand in the conduit 2.
In den Figuren 5-16 sind Ausführungsbeispiele für das Federelement 7.1-7.12 nach der Montage in das Preßfittingelement 1 , aber vor der Verpressung dargestellt, wobei die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform 7.1 identisch ist mit der Darstellung in Fig. 1 und 2. Den Darstellungen in den Fig. 6, 7, 9, 10, 12 sowie 16 ist zu entnehmen, daß für die Form des Ringwulstes 3 die Lage des gekrümmten abstützenden Abschnittes des Federelementes 7 von Bedeutung ist. Liegt dieser Abschnitt der Einschubseite zugewandt, dann wird wie Fig. 5 , 8 zeigt, eine Form des Ringwulstes 3 gewählt mit einem die Öffnung 16.1 bildenden radial geraden Abschnitt 22. Liegt der abstützende Abschnitt dagegen der Einschubseite abgewandt, dann verläuft der die Öffnung 16.2 bildende Abschnitt 23 schräg (siehe Fig. 6, 7, 9, 10, 12, 13). Um die richtigeFIGS. 5-16 show exemplary embodiments for the spring element 7.1-7.12 after assembly in the press fitting element 1, but before the pressing, the embodiment 7.1 shown in FIG. 5 being identical to the representation in FIGS. 1 and 2. The 6, 7, 9, 10, 12 and 16 show that the position of the curved supporting section of the spring element 7 is important for the shape of the annular bead 3. 5, 8, a shape of the annular bead 3 is selected with a radially straight section 22 forming the opening 16.1. If the supporting section, on the other hand, faces away from the insertion side, the section 16.2 forming the opening runs Section 23 obliquely (see Fig. 6, 7, 9, 10, 12, 13). To the right one
Positionierung des Federelementes bei der Montage zu erleichtern, kann das Federelement 7.3, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 mindestens einen in die Öffnung 16.2 sich erstreckenden Abschnitt 1 1 , 12 aufweisen (siehe Fig. 7, 10, 11 , 12, 13). Der in der Bohrung der Öffnung 16.1 anliegende Abschnitt 11 kann zusätzlich ein in Richtung Scheitelbereich des Ringwulstes 3.1 liegende Abwinkelung 13 aufweisen (Fig. 11).To facilitate positioning of the spring element during assembly, the spring element 7.3, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 can have at least one section 11, 12 extending into the opening 16.2 (see FIGS. 7, 10, 11, 12, 13). The section 11 lying in the bore of the opening 16.1 can additionally have an angled portion 13 lying in the direction of the apex region of the annular bead 3.1 (FIG. 11).
Eine Sonderstellung nimmt die Ausführungsform des Federelementes 7.1 1 gemäß Fig. 15 ein. Diese weist zwei im axialen Abstand voneinander liegende konvex gekrümmte Bereiche 24, 25 auf, die mit jeweils zwei Bereichen im Ringwulst 3.4 und zwei Bereichen auf dem Leitungsrohr 2 in Kontakt treten. Das bedeutet eine Art Doppelsicherung, falls eine Dichtflächenpaarung versagen sollte.The embodiment of the spring element 7.1 1 according to FIG. 15 has a special position. This has two convexly curved regions 24, 25 lying at an axial distance from one another, each with two regions in the annular bead 3.4 and two areas on the conduit 2 come into contact. This means a kind of double protection if a pair of sealing surfaces should fail.
In Fig. 17 ist eine Ausführungsform eines Federelementes 7.13 dargestellt, die mit einer Ausziehsicherung versehen ist. Dazu weist das Federelement 7.13 mindestens eine am Umfang angeordnete Ausklinkung 21 auf, die dem Leitungsrohr 2 zugewandt und in Einschubrichtung 8 geneigt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß beim Einschieben 8 des Leitungsrohres 2 in das Preßfittingelement 1 der die Ausklinkung 21 aufweisende Abschnitt 26 elastisch nachgibt. Wird dagegen versucht, vor der Verpressung das Leitungsrohr 2 wieder herauszuziehen 9, dann würden sich die oder mehrere Ausklinkungen 21 in die äußere Oberfläche des Leitungsrohres 2 eingraben und somit das Leitungsrohr 2 fixieren. 17 shows an embodiment of a spring element 7.13 which is provided with a pull-out protection. For this purpose, the spring element 7.13 has at least one notch 21 arranged on the circumference, which faces the conduit 2 and is inclined in the direction of insertion 8. This arrangement has the advantage that when the line pipe 2 is inserted 8 into the press fitting element 1, the section 26 having the notch 21 yields elastically. If, on the other hand, an attempt is made to pull the conduit 2 out before the pressing 9, the notches or more notches 21 would dig into the outer surface of the conduit 2 and thus fix the conduit 2.

Claims

Patentansprüche claims
1. Rohrpreßverbindung, bestehend aus einem Preßfittingelement, das mindestens einen im Querschnitt wulstartig ausgebildeten, ein Dichtmittel aufnehmenden Bereich und einen daran anschließenden, der Einschubseite abgewandten zylindrisch ausgebildeten Bereich aufweist, der einen Anschlag bildend in einen daran anschließenden zylindrisch ausgebildeten und einen geringeren Innendurchmesser aufweisenden Abschnitt übergeht und einem dünnwandigen Leitungsrohr, dessen glattendiger Endbereich nach dem Einschub in das Preßfittingelement am inneren Anschlag des Preßfittingelementes zur Anlage kommt und mittels eines das Preßfittingelement umfassenden, mindestens zwei Preßbacken aufweisenden Preßwerkzeuges nach dem Ansetzen und Schließen eine unlösbare, dichte Rohrpreßverbindung gebildet wird, wobei während des Verpressens die Preßbacken sowohl auf den Ringwulst einschließlich des darin eingelegten Dichtmittels, als auch auf den der Einschubseite abgewandten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt des Preßfittingelementes einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtmittel ein ringförmiges metallisches Element ist.1. Pipe press connection, consisting of a press fitting element, which has at least one bead-shaped cross-section, a sealant receiving area and an adjoining, facing away from the insertion side, cylindrical area, which forms a stop in an adjoining cylindrical section and a smaller inner diameter passes over and a thin-walled conduit, the smooth end of which comes after the insertion into the press fitting element against the inner stop of the press fitting element and by means of a press tool comprising the press fitting element and having at least two press jaws, after attachment and closing, an inseparable, tight pipe press connection is formed, while the pressing of the pressing jaws on the annular bead including the sealant inserted therein as well as on the cylindrical side facing away from the insertion side act th portion of the press fitting element, characterized in that the sealant is an annular metallic element.
2. Rohrpreßverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element als Federelement (7) ausgebildet ist, dessen nach der Verpressung sich einstellende Rückfederungskraft für eine metallische Dichtung ausreichend, aber geringer ist als die Steifigkeit des plastisch verformten Ringwulstes.2. Pipe press connection according to claim 1, characterized in that the metallic element is designed as a spring element (7), the resilience of which occurs after the compression for a metallic seal, but is less than the rigidity of the plastically deformed annular bead.
3. Rohrpreßverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) mindestens einen dem eingeschobenen Leitungsrohr (2) zugewandten Abschnitt aufweist, der nach der Verpressung mit dem jeweiligen Bereich des Leitungsrohres (2) eine metallische Dichtflächenpaarung bildet. 3. Pipe press connection according to claim 2, characterized in that the spring element (7) has at least one section of the inserted pipe (2) facing section, which forms a metallic sealing surface pairing after pressing with the respective area of the pipe (2).
4. Rohrpreßverbindung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) mindestens einen dem Ringwulst (3) und dem eingeschobenen Leitungsrohr (2) zugewandten Abschnitt aufweist, der nach der Verpressung mit dem jeweiligen Bereich des Ringwulstes (3) und des4. Pipe press connection according to claim 2 and 3, characterized in that the spring element (7) has at least one of the annular bead (3) and the inserted conduit (2) facing section, which after pressing with the respective area of the annular bead (3) and of
Leitungsrohres (2) eine metallische Dichtflächenpaarung bildet.Line pipe (2) forms a metallic sealing surface pairing.
5. Rohrpreßverbindung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) im Montagezustand auf einen Wert seines äußeren5. Pipe press connection according to one of claims 2-4, characterized in that the spring element (7) in the assembled state to a value of its outer
Durchmessers verringerbar ist, der höchstens gleich oder kleiner ist als der Durchmesser (10) der der Einschubseite zugewandten Öffnung (16) des Preßfittingelementes (1 ).Diameter can be reduced, which is at most equal to or smaller than the diameter (10) of the insertion side opening (16) of the press fitting element (1).
6. Rohrpreßverbindung nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) aus einem dünnen Blechstreifen geformt wird.6. Pipe press connection according to one of claims 2-5, characterized in that the spring element (7) is formed from a thin sheet metal strip.
7. Rohrpreßverbindung nach den Ansprüchen 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Querschnittskontur des Federelementes (7.1-7.3, 7.5, 7.10, 7.12) in der Kontaktzone zum Scheitelbereich des Ringwulstes (3.1 , 3.2, 3.3, 3.5) und zum Leitungsrohr (2) hin konvex gekrümmt ist.7. Pipe press connection according to claims 4-6, characterized in that the outer cross-sectional contour of the spring element (7.1-7.3, 7.5, 7.10, 7.12) in the contact zone to the apex area of the annular bead (3.1, 3.2, 3.3, 3.5) and to the conduit ( 2) is convexly curved.
8. Rohrpreßverbindung nach den Ansprüchen 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Querschnittskontur des Federelementes (7.4, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9) in der Kontaktzone zum Scheitelbereich des Ringwulstes (3.1 , 3.2) konvex gekrümmt und zum Leitungsrohr (2) parallelliegend gerade ist. 8. Pipe press connection according to claims 4-6, characterized in that the outer cross-sectional contour of the spring element (7.4, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9) in the contact zone to the apex region of the annular bead (3.1, 3.2) is convexly curved and to the conduit (2) parallel is straight.
9. Rohrpreßverbindung nach den Ansprüchen 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Querschnittskontur des Federelementes (7.11) zwei im axialen Abstand voneinander konvex gekrümmte Bereiche (24, 25) aufweist, die mit je zwei Kontaktzonen des Ringwulstes (3.4) und zwei Kontaktzonen des9. pipe press connection according to claims 4-6, characterized in that the outer cross-sectional contour of the spring element (7.11) has two axially spaced convex areas (24, 25), each with two contact zones of the annular bead (3.4) and two contact zones of
Leitungsrohres (2) in Berührung kommen.Line pipe (2) come into contact.
10. Rohrpreßverbindung nach den Ansprüchen 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7.3, 7.6, 7.7, 7.8) mindestens einen mindestens in die10. Pipe press connection according to claims 2-6, characterized in that the spring element (7.3, 7.6, 7.7, 7.8) at least one in the
Öffnung (16) des Preßfittingelementes (1) sich erstreckenden parallelliegenden Abschnitt (11 , 12.1) aufweist.Has opening (16) of the press fitting element (1) extending parallel section (11, 12.1).
11. Rohrpreßverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7.7, 7.8) zwei durch die Öffnung (16) sich erstreckende parallelliegende Abschnitte (11 , 12) aufweist.11. Pipe press connection according to claim 10, characterized in that the spring element (7.7, 7.8) has two through the opening (16) extending parallel sections (11, 12).
12. Rohrpreßverbindung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der den Bohrungsbereich der Öffnung (16) kontaktierende Abschnitt (11) zum Scheitelbereich des Ringwulstes (3.1) hin eine Abwinkelung (13) aufweist.12. Pipe press connection according to claim 11, characterized in that the bore region of the opening (16) contacting section (11) towards the apex region of the annular bead (3.1) has an angled portion (13).
13. Rohrpreßverbindung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7.13) eine Querschnittskonfiguration aufweist, die dem in das Preßfittingelement (1) einzuschiebenden Leitungsrohr (2) weniger Widerstand entgegensetzt als dem aus dem Preßfittingelement (1) herauszuziehenden Leitungsrohr (2).13. Pipe press connection according to one of claims 2-6, characterized in that the spring element (7.13) has a cross-sectional configuration that the pipe (2) to be inserted into the press fitting element (1) presents less resistance than the pipe to be pulled out of the press fitting element (1) (2).
14. Rohrpreßverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7.13) mindestens eine am Umfang angeordnete und dem Leitungsrohr (2) zugewandte und in Einschubrichtung (8) geneigte Ausklinkung (21) aufweist. 14. Pipe press connection according to claim 13, characterized in that the spring element (7.13) has at least one on the circumference and the conduit (2) facing and in the insertion direction (8) inclined notch (21).
15. Rohrpreßverbindung nach einem der Ansprüche 2-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) aus einem hochlegierten Stahl gefertigt ist.15. Pipe press connection according to one of claims 2-14, characterized in that the spring element (7) is made of a high-alloy steel.
16. Rohrpreßverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element aus einem plastisch verformbaren Werkstoff hergestellt ist, dessen Streckgrenze weit unterhalb der Streckgrenze des Preßfittingelementes und des Leitungsrohres (2) liegt. 16. Pipe press connection according to claim 1, characterized in that the metallic element is made of a plastically deformable material, the yield strength of which is far below the yield strength of the press fitting element and the conduit (2).
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