DE19727149C2 - Rohrverschraubung mit Schneidring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverschraubung zum Anschluß einer insbesondere metallischen Rohrleitung, mit einem eine Aufnahmeöffnung für die Rohrleitung aufweisenden Anschlußstutzen, einer mit dem Anschlußstutzen verschraubbaren Überwurfmutter sowie einem zwischen dem Anschlußstutzen und der Überwurfmutter angeordneten, metallischen im Bereich seiner Schneidkanten einen Aussenkonus aufweisenden Schneidring, wobei der Schneidring zur Halterung der Rohrleitung mit mindestens einer Schneidkante formschlüssig in deren Rohrwand einschneidet, mit einem dem Schneidring umschließenden Anschlagring, der in einer angezogenen Montagestellung zur Anzugsbegrenzung axial zwischen der Überwurfmutter und dem Anschlußstutzen mit beidseitiger Anlage angeordnet ist, und einem elastischen Dichtring.

Die DE 196 37 129 C2 betrifft eine Verbindung zum Anschluss eines zylindrischen Rohres oder Rohrabschnittes an einen Verbindungskörper. Diese Verbindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine einer Kegelbohrung einer Überwurfmutter zugewandte Fläche eines Halteringes zumindest teilweise als Kegelstützfläche mit einem zur Kegelbohrung der Überwurfmutter passenden Kegelwinkel ausgebildet ist, und dass ein Schneidring im montierten und angezogenen Zustand soweit in die Kegelbohrung des Halteringes eintaucht, dass beide, die Kegelstützfläche des Halteringes und die Pressfläche des Schneidringes an der Kegelbohrung der Überwurfmutter anliegen. Hier wirkt der Haltering direkt auf den Aussenkonus des Schneidringes. Dabei übernimmt der Haltering keinerlei Dichtfunktion. Er sorgt lediglich dafür, dass der Schneidring oder Klemmring die erforderliche Abstützung erfährt, die erforderlich ist, um ein wirksames Halten derselben auch bei hohem Anzug zu erreichen.

In der DE 43 22 425 A1 ist eine Rohrverschraubung mit Schneidring offenbart, die sich in der Praxis bewährt hat. Diese weist einen Schneidring auf, der derart mit einer Innenkonusfläche der Überwurfmutter zusammenwirkt, dass er bei der Montage zur Anziehen der Überwurfmutter bereichweise radial nach innen verformt wird und dadurch mit mindestens einer umlaufenden Schneidkante form- oder kraftformschlüssig in die Rohrleitungen eindringt. Die Verschraubung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schneidring einen nach der Montage anzugsbegrenzend als Distanzstück zwischen dem Anschlußstutzen und der Überwurfmutter angeordneten Basisringteil und einen mit dem Basisringteil derart gelenkartig verbundenen Schneidringteil aufweist, dass bei der Montage der Schneidringteil - im Axialschnitt gesehen - relativ zu dem Basisringteil radial nach innen in Richtung der Rohleitung bis in eine definierte Einschneidlage verschwenkt wird. Der Schneidring kann auch als Dichtschneidring ausgebildet sein. Hierbei ist ein separater Dichtring mit dem Schneidring auf seiner dem Schneidringteil axial abgekehrten Seite verbunden.

Die US 2,816,472 zeigt eine mit einem Dichtungsmittel ausgestattete Überwurfmutter. Zusätzlich kann auch ein relativ dünner Schneidring vorgesehen sein. Dieser Ring ist jedoch quergeteilt mit einer scharfen Kante. Diese scharte Kante zeigt nach innen. Die scharte Kante kann aber auch zahnförmig ausgebildet sein.

Weitere Rohrverschraubungen sind aus zahlreichen Veröffentlichungen hinlänglich bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE PS 14 50 382 eine solche "Rohrschraubverbindung", wobei der Schneidring beim Anziehen der Überwurfmutter mit einem vorderen, zwei Schneidkanten aufweisenden Endteil unmittelbar in einen Innenkonus des Anschlußstutzens gepresst wird, um hierdurch das Einschneiden in die Rohrleitung zu bewirken. Hierfür besteht zudem ein direkter Anlagekontakt des Schneidrings an einem radialen Ringbund der Überwurfmutter. Bei dieser bekannten Verschraubung wird ausschließlich eine metallische Abdichtung erreicht. Von Nachteil ist hierbei, daß ein zu starkes An­ ziehen der Überwurfmutter, d. h. eine sogenannte "Über­ montage", nicht ausgeschlossen ist.

In diesem Zusammenhang kann auch auf die DIN 3861 verwiesen werden.

Die DE 43 04 534 A1 beschreibt ein ähnliches "Verbindungs­ system", wobei auch nur eine metallische Abdichtung über den Schneidring und dessen in das Rohr einschneidende Schneidkanten vorgesehen ist. Allerdings weist der Schneid­ ring zusätzlich eine im wesentlichen radiale Anschlagfläche auf, die in einer bestimmten, definiert angezogenen Mon­ tagestellung (Endmontage) zur anzugsbegrenzenden Anlage an eine Stirnfläche des Anschlußstutzens gelangt. Aufgrund dieser Zusatzfunktion des Schneidrings weist dieser eine relativ große Länge und Dicke auf, was seine eigentliche Funktion zum Halten und Dichten beeinträchtigen kann.

Eine weitere Rohrverschraubung ist aus der FR 2 568 665 A1 bekannt. Diese Rohrverschraubung entspricht - auch was die Anzugsbegrenzung betrifft - weitgehend der DE 43 04 534 A1. Allerdings ist - zusätzlich zu der metallischen Abdichtung - ein Dichtring vorgesehen, der axial vor dem Schneidring im Spalt zwischen der Rohrleitung und dem Stutzen-Innenkonus angeordnet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverschraubung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die - insbesondere unter Verwendung von Normteilen für den An­ schlußstutzen und/oder die Überwurfmutter (vergleiche DIN 3861) - mit einfachen und preiswerten Sonderteilen eine si­ chere Halte- und Dichtfunktion gewährleistet sowie eine Übermontage sicher ausschließt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der elastische Dichtring in der Montagestellung in dem radial zwischen dem Aussenkonus des Schneidringes und dem Anschlagring gebildeten Ringspalt unter elastischer Verpressung angeordnet ist.

Somit ist für die Funktion der Anzugsbegrenzung erfindungsgemäß ein separates, speziell für diesen Zweck konzipiertes und daher sehr einfach und preiswert herzustellendes Teil vorgesehen. Dadurch vereinfacht sich auch der Schneidring, da er nur noch seine eigentliche Funktion zu erfüllen hat und hierfür maßlich optimal ausgelegt werden kann. Hieraus resultiert insbesondere eine reduzierte Dicke und gegebenenfalls auch eine verkürzte axiale Länge. Durch eine geeignete maßliche Auslegung des Scheidrings und des Anschlagrings können im übrigen vorteilhafterweise Normteile verwendet werden (sogenannter 24°-Stutzen nach DIN 3861 mit zugehöriger Überwurfmutter).

Erfindungsgemäß ist der Anschlagring in seinem dem Anschlußstutzen zugekehrten Bereich derart mit dem elastischen Dichtring verbunden, dass in der Montagestellung dieser Dichtring axial in einen radial zwischen der Rohrleitung und einem Innenkonus des Anschlußstutzens gebildeten Ringspalt unter elastischer Verpressung eingreift. Hierbei ist ein gegenüber der Norm axial verkürzter Schneidring vorgesehen, der zum Einschneiden nicht mit dem üblichen Innenkonus des Anschlußstutzens zusammenwirkt. Vielmehr ist in einer ersten Ausführungsform der Erfindung bevorzugt vorgesehen, dass hierfür der erfindungsgemäße Anschlagring einen (weiteren) Innenkonus aufweist, in den der Schneidring beim Anziehen der Überwurf­ mutter gepreßt wird, so daß er sich in die Rohrleitung ein­ schneidet. Hierdurch steht der Ringspalt zwischen dem Stutzen-Innenkonus und der Rohrleitung für die zusätzliche elastische Dichtung zur Verfügung. In einer zweiten alter­ nativen Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, den Schneidring mittels einer separaten Vormontage­ vorrichtung auf der Rohrleitung vorzumontieren, d. h. die Schneidkante(n) schon vor der eigentlichen Endmontage in die Rohrwandung einzuschneiden. Hierbei ist von Vorteil, daß die zusätzliche elastische Dichtung auch in einem Be­ reich radial zwischen dem im Schneidkantenbereich gebil­ deten Außenkonus des Schneidrings und dem Anschlagring unter elastischer Verpressung angeordnet sein kann. Hier­ durch wird praktisch eine vollelastische Abdichtung er­ reicht, die besonders unempfindlich gegen Druckschwingungen und Druckimpulse ist. Somit sind hierbei für alle drei Funktionen (Halten, Dichten und Anzugsbegrenzung) jeweils separate Bauteile vorgesehen, die für ihre jeweilige Auf­ gabe weitgehend unabhängig voneinander optimal ausgelegt werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschrei­ bung enthalten.

Anhand von zwei in der Zeichnung veranschaulichten, bevor­ zugten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nun näher erläutert werden. Es zeigen jeweils in einem vergrößerten Halb-Axialschnitt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemä­ ßen Rohrverschraubung und

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrverschraubung.

Eine erfindungsgemäße Rohrverschraubung 1 besteht aus einem nur zum Teil angedeuteten Grundkörper 2 mit mindestens ei­ nem ein Außengewinde aufweisenden Anschlußstutzen 4 sowie aus einer Überwurfmutter 6, die auf das Außengewinde des Anschlußstutzens 4 aufgeschraubt bzw. aufschraubbar ist. Der Anschlußstutzen 4 besitzt eine Aufnahmeöffnung 8 für ein Ende 10a einer - insbesondere aus Stahl oder einem ande­ ren Metall bestehenden - Rohrleitung 10. Die Aufnahmeöffnung 8 ist zweckmäßig durch eine Bohrung gebildet, die über eine radiale Ringstufe 12 in einen im Durchmesser reduzierten, sich weiter in den Grundkörper 2 erstreckenden und mit dem Innendurchmesser der Rohrleitung 10 vorzugsweise etwa fluchtenden Kanal 14 übergeht. Dabei bildet die Ringstufe 12 einen Anschlag für das Ende 10a der Rohrleitung 10.

Der Anschlußstutzen 4 weist einen Innenkonus 16 auf, über den sich der Öffnungsquerschnitt der Aufnahmeöffnung 8 in Richtung einer radialen, endseitigen Stirnfläche 18 des Anschlußstutzens 4 erweitert. Der Anschlußstutzen 4 ent­ spricht vorzugsweise der DIN 3861. Die zugehörige Überwurf­ mutter 6 weist einen sich radial nach innen erstreckenden Ringbund 20 auf, der eine Durchführöffnung 22 für die Rohr­ leitung 10 aufweist. Auf seiner dem Anschlußstutzen 4 zuge­ kehrten Seite weist die Überwurfmutter 6 bzw. der Ringbund 20 bevorzugt eine Innenkonusfläche 24 auf.

Innerhalb eines zwischen dem Anschlußstutzen 4 und der Überwurfmutter 6 gebildeten Raums ist ein metallischer Schneidring 26 angeordnet, der die Rohrleitung 10 um­ schließt und zur Halterung der Rohrleitung 10 mit mindestens einer Schneidkante 28, in den dargestellten Bei­ spielen mit zwei Schneidkanten 28, formschlüssig in die Rohrwandung einschneidet.

Erfindungsgemäß ist nun ein den Schneidring 26 koaxial um­ schließender Anschlagring 30 vorgesehen, der in der jeweils dargestellten angezogenen Montagestellung (Endmontagestel­ lung) zur Anzugsbegrenzung axial zwischen der Überwurfmut­ ter 6 und dem Anschlußstutzen 4 mit beidseitiger axialer Anlage angeordnet ist. Hierzu weist der Anschlagring 30 auf seiner dem Anschlußstutzen 4 zugekehrten Seite eine insbe­ sondere radiale Anlagefläche 32 zur Anlage an der Stirn­ fläche 18 des Anschlußstutzens 4 auf. Auf der axial gegen­ überliegenden, dem Ringbund 20 der Überwurfmutter 6 zu­ gekehrten Seite weist der Anschlagring 30 eine an die In­ nenkonusfläche 24 angepaßte konische Anlagefläche 34 auf. Da auch der Schneidring 26 eine entsprechend an die Innen­ konusfläche 24 angepaßte konische Anlagefläche 36 aufweist, bilden die beiden Anlageflächen 34 und 36 des erfindungs­ gemäßen Anschlagrings 30 und des Schneidrings 26 praktisch gemeinsam einen in der Innenkonusfläche 24 sitzenden Außen­ konus.

Es ist vorteilhaft, wenn zusätzlich zu dem Schneidring 26 eine elastische Abdichtung vorgesehen ist. Hierzu ist vor­ zugsweise dem Anschlagring 30 auf seiner dem Stutzen 4 zu­ gekehrten Seite ein elastischer Dichtring 38 derart axial vorgeordnet, daß in der dargestellten Montagestellung der Dichtring 38 axial in den radial zwischen der Rohrleitung 10 und dem Innenkonus 16 des Anschlußstutzens 4 gebildeten Ringspalt unter elastischer Verpressung eingreift. Zweckmä­ ßigerweise ist der Dichtring 38 bereits vor der Montage bzw. vor dem Zusammensetzen der Einzelteile mit dem Anschlagring 30 verbunden, und zwar vorzugsweise form- oder kraftformschlüssig, insbesondere über eine Klipsverbindung 40. Hieraus resultiert eine sehr einfache Montage durch Einsetzen eines praktisch kombinierten Anschlag-/Dichtrings (30, 38). Der Verbindungsbereich, beispielsweise die Klips­ verbindung 40, ist dabei derart ausgebildet, daß der Dicht­ ring 38 im wesentlichen nur im Bereich des Innenkonus 16, und nicht etwa auch axial zwischen dem Anschlußstutzen 4 und dem Anschlagring 30 angeordnet ist. Gemäß Fig. 1 wird dies dadurch erreicht, daß der Anschlagring 30 ausgehend von seiner Anlagefläche 32 eine radial innere, d. h. im inneren, nicht an der Stutzen-Stirnfläche 18 anliegenden Bereich gebildete Axialausnehmung 41 mit Hinterschnitt aufweist. Der Dichtring 38 greift in diese radial hinter­ schnittene Axialausnehmung 41 ein und wird hierdurch am Anschlagring 30 fixiert.

Aufgrund des Dichtrings 38 wirkt somit der Schneidring 26 zum Einschneiden nicht mit dem Innenkonus 16 des Anschluß­ stutzens 4 zusammen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Aus­ führungsform ist deshalb vorgesehen, daß der Anschlagring 30 einen (weiteren) Innenkonus 42 aufweist, mit dem der Schneidring 26 zum Einschneiden zusammenwirkt. Hierdurch kann die Rohrmontage im Anschlußstutzen 4 durch Anziehen der Überwurfmutter 6 erfolgen, d. h. es ist keine gesonder­ te Vormontage des Schneidrings 26 erforderlich. Erfindungs­ gemäß sind hierbei der Anschlagring 30 und der Schneidring 26 maßlich derart ausgelegt und aneinander angepaßt, daß die Anzugsbegrenzung durch beidseitige Anlage des Anschlag­ rings 30 genau dann erreicht wird, wenn die Schneidkanten 28 des Schneidrings 26 optimal eingeschnitten sind. In dieser Stellung liegt das dem Anschlußstutzen 4 zugekehrte Ende des Schneidrings 26 etwa im Bereich des Übergangs zwischen dem Anschlagring 30 und dem Dichtring 38 (siehe Fig. 1).

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist im Un­ terschied zu Fig. 1 vorgesehen, daß der Schneidring 26 be­ reits vor der eigentlichen Rohrmontage (Endmontage) vormon­ tiert auf der Rohrleitung 10 sitzt. Dies wird in an sich bekannter Weise durch eine separate, vorhergehende Vormon­ tage erreicht, wobei die Schneidkanten 28 in einem speziel­ len, nicht dargestellten Vormontagewerkzeug radial nach in­ nen eingeschnitten werden, indem ein im Schneidkantenbe­ reich gebildeter Außenkonus 44 des Schneidrings 26 in einen entsprechenden Innenkonus des Vormontagewerkzeugs gepreßt wird. Der Schneidring 26 wirkt somit bei dieser Ausführung nicht mit einem Innenkonus des Stutzens 4 oder des An­ schlagrings 30 zusammen. Dadurch kann vorteilhafterweise der elastische Dichtring 38 auch in dem radial zwischen dem Außenkonus 44 des Schneidrings 26 und dem Anschlagring 30 angeordneten Bereich unter elastischer Verpressung sitzen. Bei dieser Ausführung ist zweckmäßigerweise auch die Klips­ verbindung 40 in diesem Bereich angeordnet, wobei vorzugs­ weise ein äußerer radialer Ringansatz 46 des Dichtrings 38 in eine entsprechende innere Ringausnehmung 48 des An­ schlagrings 30 eingreift. Der Dichtring 38 kann durch seine Elastizität in den Anschlagring 30 eingeklipst werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie­ benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, son­ dern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungs­ versuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims (7)

1. Rohrverschraubung (1) zum Anschluß einer ins­ besondere metallischen Rohrleitung (10), mit einem eine Aufnahmeöffnung (8) für die Rohrlei­ tung (10) aufweisenden Anschlußstutzen (4), einer mit dem Anschlußstutzen (4) verschraubbaren Über­ wurfmutter (6) sowie einem zwischen dem Anschluß­ stutzen (4) und der Überwurfmutter (6) angeord­ neten, metallischen, im Bereich seiner Schneidkan­ ten (28) einen Außenkonus (44) aufweisenden Schneidring (26), wobei der Schneidring (26) zur Halterung der Rohrleitung (10) mit mindestens einer Schneidkante (28) formschlüssig in deren Rohrwandung einschneidet, mit einem den Schneid­ ring (26) umschließenden Anschlagring (30), der in einer angezogenen Montagestellung zur Anzugs­ begrenzung axial zwischen der Überwurfmutter (6) und dem Anschlußstutzen (4) mit beidseitiger Anlage angeordnet ist, einem elastischen Dicht­ ring (38), dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Dichtring (38) in der Montagestel­ lung in dem radial zwischen dem Außenkonus (44) des Schneidringes (26) und dem Anschlagring (30) gebildeten Ringspalt unter elastischer Verpres­ sung angeordnet ist.

2. Rohrverschraubung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (38) in der Montagestellung sowohl in dem radial zwischen dem Außenkonus (44) des Schneidringes (26) und dem Anschlagring (30) ge­ bildeten Ringspalt als auch in dem radial zwi­ schen der Rohrleitung (10) und einem Innenkonus (16) des Anschlußstutzens (4) gebildeten Ring­ spalt unter elastischer Verpressung angeordnet ist.

3. Rohrverschraubung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (26), der einen im Schneidkanten­ bereich gebildeten Außenkonus (44) aufweist, im eingeschnittenen Zustand vormontiert auf der Rohrleitung (10) angeordnet ist.

4. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer radialer Ringansatz (46) des elasti­ schen Dichtringes (38) in eine entsprechende innere Ringaufnehmung (48) des Anschlagringes (30) eingreift.

5. Rohrverschraubung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringansatz (46) form- und kraftformschlüssig mit dem Anschlagring (30) verbunden ist.

6. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (30) auf seiner dem Anschluß­ stutzen (4) zugekehrten Seite eine Anlagefläche (32) zur Anlage an einer radialen Stirnfläche (18) des Anschlußstutzens (4) aufweist.

7. Rohrverschraubung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfmutter (6) zum Anlagekontakt mit dem Schneidring (26) und mit dem Anschlagring (30) einen Ringbund (20) mit einer Innenkonusfläche (24) aufweist, wobei der Schneidring (26) und der Anschlagring (30) jeweils eine an die Innenkonus­ fläche (24) angepaßte konische Anlagefläche (34, 36) aufweisen.