DE102010004046B4

DE102010004046B4 - Form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Wellrohr und einem Anschlussteil

Info

Publication number: DE102010004046B4
Application number: DE102010004046A
Authority: DE
Inventors: Ludger Bludau
Original assignee: TOPTUBE ROHRBEARBEITUNG GmbH
Current assignee: Toptube Rohrbearbeitung De GmbH
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2012-03-08
Anticipated expiration: 2030-01-06
Also published as: DE102010004046A1

Abstract

Vorrichtung zum Verbinden eines Wellrohres (100) mit einem rohrförmigen Anschlussteil (200), aufweisend: mindestens eine Dichtung (300), die in einem Anschlussbereich (102) des Wellrohres (100) angeordnet ist; ein auf dem Wellrohr (100) verschiebbar angeordnetes erstes Verbindungselement (206); eine Arretierung (400) als Anschlag und Verschiebesicherung für das erste Verbindungselement (206), wobei die Arretierung (400) auf dem Wellrohr (100) zwischen der Dichtung (300) und dem ersten Verbindungselement (206) angeordnet ist; ein auf dem Anschlussteil (200) angeordnetes zweites Verbindungselement (207) zum Ausbilden einer Verbindung mit dem ersten Verbindungselement (206) und damit zwischen dem Anschlussteil (200) und dem Wellrohr (100), wobei das Anschlussteil (200) so ausgebildet ist, dass es auf die Dichtung (300) formschlüssig aufschiebbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungselement (207) auf dem Anschlussteil (200) verschiebbar angeordnet ist; und dass an dem an das Wellrohr anzuschließenden Ende des Anschlussteils (200), kopfseitig ein Anschlag (220)...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden eines Wellrohres mit einem hülsenförmigen Anschlussteil.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Wellrohrverbindungen bekannt, als Schraubverbindung zwischen dem Wellrohr und einem zu verbindenden Anschlussteil. So zeigt das technische Datenblatt der Firma Solar Metal Flex eine Vorrichtung zum Verbinden eines Wellrohres mit einem Anschlussteil. In einem Anschlussbereich des Wellrohres ist mindestens eine Dichtung angeordnet, sowie eine Arretierung in Form eines Federringes als Anschlag für ein Verbindungselement. Das Verbindungselement ist auf dem Wellrohr verschiebbar angeordnet. Bei dem Anschlussteil handelt es sich um einen Lötnippel der üblicherweise mittels einer Lötverbindung mit einem Kupferrohr fest verbunden wird. Das Anschlussteil wird über die auf dem Wellrohr angeordnete Dichtung formschlüssig auf das Wellrohr aufgeschoben, und der Lötnippel mit einem passenden Gewinde zum Verbindungselement, z. B. einer Überwurfmutter, gesichert.
Die DE 102 50 305 A1 beschreibt eine dichtende Wellrohrverbindung als Steckverbindung, z. B. für Solaranlagen. Über einen an dem Ende eines flexiblen Rohres, z. B. Wellrohres, angeordneten Dichtmantel wird ein anzuschließendes Verbindungsteil aufgeschoben und gegen einen Anschlag gedrückt. Eine Verschraubung im Anschlussbereich ist bei dieser Art der Verbindung nicht vorgesehen.
Die DE 10 2005 060 576 A1 beschreibt eine Wellrohranschlussverbindung als Schraubverbindung, bestehend aus einem Wellrohr und einem nicht nachbearbeiteten Wellrohrende und vier weiteren Bauteilen, nämlich einem Nippel, einem Dichtring, einem Einlegering, einer Überwurfmutter. Der Nippel dient hierbei als Rohrkupplung und wird üblicherweise mit z. B. einem Kupferrohr verlötet.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, Wellrohrverbindungen gemäß dem Stand der Technik dahingehend zu verbessern, mit möglichst wenigen Anschlussteilen eine direkte, sichere und flexibel einsetzbare Verbindung zwischen einem Wellrohr und einem Anschlussteil zu gewährleisten, sowie den Montageaufwand und damit die Kosten zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dieser ist besonders dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Verbindungselement auf einem Anschlussteil verschiebbar angeordnet ist und dass an dem an das Wellrohr anzuschließenden Ende des Anteilschlussteils kopfseitig ein Anschlag für das zweite Verbindungselement angeordnet ist. Ein großer Vorteil dieser Verbindung ist, dass unter Verwendung weniger Anschlussteile ein rohrförmiges Anschlussteil direkt auf ein Wellrohr aufzuschieben ist und dass Wellrohr mit dem Anschlussteil mit einem entsprechenden ersten und zweiten Verbindungselement einfach ohne zusätzliche Vorrichtungen oder Löt- bzw. Schweißarbeiten zu verbinden und zu sichern ist.
Die Erfindung sieht in einer ersten Ausgestaltung vor, dass das Anschlussteil zur Aufnahme des Wellrohres mit der Dichtung an seinem aufzuschiebenden Ende aufgeweitet ausgebildet ist. Mit einer entsprechenden Vorrichtung in Form eines Aufweitwerkzeuges können standardmäßige Rohrleitungen, z. B. Kupferrohre, mit dieser entsprechenden Vorrichtung und einem entsprechenden Verfahren aufgeweitet werden, und ermöglichen somit eine flexible Abstimmung des Anschlussteils auf das zu verbindende Wellrohr mit der Dichtung. Je nach Abmaß und Verfügbarkeit der Dichtung kann eine einfache Anpassung in Form der Aufweitung erfolgen, so dass eine formschlüssige und dichtende Verbindung gewährleistet ist. Gleichzeitig kann mit diesem speziellen Aufweitwerkzeug an dem Ende des Anschlussteils ein Anschlag angebracht werden.
Im Übrigen ist vorgesehen, dass als Anschlussteil ein handelsübliches Rohr angeordnet ist. Dabei kann das Rohr als zylindrisches Rohr, wie z. B. Standard-Kupferrohr, wie dieses üblicherweise in der Sanitärbranche Verwendung findet, oder auch Edelstahlrohr, Messingrohr, sonstiges NE-Metallrohr oder Kunststoffrohr in Standardabmessungen zum Einsatz kommen. Für das Anschlußteil sind aber auch andere Profilquerschnitte in Standard- und Sonderabmessungen, wie z. B. Rechteckrohr oder Ovalrohr oder auch ein elastischer Schlauch denkbar. Daraus ergibt sich der Vorteil einer sehr vielseitigen Verwendbarkeit dieser erfindungsgemäßen Anordnung.
Es empfiehlt sich nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Dichtung in Form eines O-Ringes ausgebildet ist. Je nach Anforderung kann die Dichtung auch als Formteil, wie z. B. als Dichtmantel oder als einseitig offener Federring mit Gummiummantelung, oder als geteilte Dichtung ausgebildet sein. Die Verbindung ist als dichtende formschlüssige Medienverbindung von Rohrsystemen zum Transport für feste, flüssige oder gasförmige Medien geeignet.
Erfindungsgemäß ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die auf dem Wellschlauch angeordnete Arretierung in Form einer Wurmfeder ausgebildet ist. Ein Vorteil hierbei ist, dass die Wurmfeder ohne ein zusätzliches Werkzeug, wie z. B. eine Zange, an jeder Stelle des Wellschlauches zu montieren ist und durch die Federeigenschaften sehr leicht und schnell in eine andere Windung des Wellschlauches zu bringen ist.
Nach einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement als Schraubverbindung ausgebildet ist. Bei der Verwendung von Standardschraubverbindungen, welche üblicherweise in der Heizungs- bzw. Sanitärbranche Verwendung finden, ergibt sich hieraus der Vorteil einer sehr guten Verfügbarkeit dieser Standardteile, welche außerdem wesentlich kostengünstiger als Sonderverschraubungen sind. Es ist auch denkbar, diese kraftschlüssige Verbindung als Steckverbindung oder Klemmverbindung oder als Schnellspannverschluss in Form eines Bajonettverschlusses auszubilden, um zusätzliche Montagezeit einzusparen.
Ein weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem Anschlag um eine flanschförmige Bördelung handelt. Damit ist ein fest mit dem Anschlussteil verbundener Anschlag übergangslos ohne Naht angeordnet, der als Verschiebesicherung Zugkräfte übertragen kann, bei gleichzeitiger Verwendungsmöglichkeit als zusätzlicher Dichtflansch zwischen den Verbindungselementen.
Beschreibung der Figuren
1 Verbindung zwischen einem Wellrohr und einem rohrförmigen Anschlussteil mit einer Aufweitung im Anschlussbereich
2 Verbindung zwischen einem Wellrohr und einem rohrförmigen Anschlussteil ohne Aufweitung im Anschlussbereich
Die 1 beschreibt eine Verbindung zwischen einem Wellrohr 100 und einem rohrförmigen Anschlussteil 200 mit einer Aufweitung 221 im Anschlussbereich 102, mit mindestens einer Dichtung 300, welche in einer Windung 105 des Wellrohres angeordnet ist. In einer weiteren Windung 105' des Wellrohrs 100, zwischen der Dichtung 300 und einem verschiebbaren ersten Verbindungselement 206, ist eine Arretierung 400 angeordnet. Die Dichtung 300 und auch die Arretierung 400 können je nach Anforderung an die Konstruktion auch in anderer Position auf dem Windungsprofil angeordnet, z. B. auf einem Wellenberg angeordnet sein. In der Zusammenbauposition, wie in 1 beschrieben, ist das erste Verbindungselement 206 in einer Endposition gegen die Arretierung 400 geschoben. Über die mindestens eine auf dem Wellrohr 100 angeordnete Dichtung 300 ist das Anschlussteil 200 formschlüssig aufgeschoben. Die Dichtung 300 übernimmt auch die Funktion der Führung des Anschlussteils 200 beim Aufschieben auf das Wellrohr. Daher werden üblicherweise mindestens zwei Dichtungen 300 auf dem Wellrohr 100 angeordnet. An dem aufgeschobenen Ende des Anschlussteils ist ein Anschlag 220 angeordnet, der beim Aufschieben des Anschlussteils 200 auf das Wellrohr 100 gegen die Arretierung 400 geschoben wird. Die Arretierung 400 begrenzt damit die Aufschiebelänge des Anschlussteils 200 auf dem Wellrohr 100. Auf dem Anschlussteil 200 ist ein zweites Verbindungselement 207 ebenfalls verschiebbar angeordnet. Bei dem Anschlussteil 200, wie in 1 gezeigt, handelt es sich um ein Rohr 205, welches an dem mit dem Wellrohr 100 zu verbindenden Ende mit einer Aufweitung 221 der Länge L1 versehen ist. Das erste Verbindungselement 206 ist mit dem zweiten Verbindungselement 207 gemäß der hier gezeigten Darstellung durch eine Schraubverbindung 250 miteinander verbunden.
Die 2 beschreibt eine Verbindung zwischen einem Wellrohr 100 und einem rohrförmigen Anschlussteil 200, wobei das Anschlussteil 200 eine durchgängige innerer Mantelfläche ohne Aufweitung aufweist. Die Bauteile und die Funktionsweise der Verbindung entsprechen derselben, wie unter 1 beschrieben. Durch die durchgängig zylindrische Mantelfläche des Anschlussteils 200 ist gewährleistet, dass die Längenverschiebbarkeit die Verwendung nur weniger Standardlängen für das Anschlussteil 200 ermöglicht. Es ist eine flexible Abstimmung der erforderlichen Länge der Rohre bei der Montage durch einfache Justierung ermöglicht. Längenunterschiede können sehr einfach ohne zusätzliches Ablängen oder Umbauen ausgeglichen werden.
Funktionsbeschreibung
Um ein Wellrohr 100 mit einem rohrförmigen Anschlussteil 200 zu verbinden, wird zunächst in dem Anschlussbereich 102 des zu verbindenden Endes des Wellrohres 100 ein verschiebbares erstes Verbindungselement 206 auf das Wellrohr 100 aufgeschoben. Bevorzugt werden hierbei standardmäßige Überwurfmuttern in einer Kupfer-Messinglegierung, wie diese aus dem Sanitär- bzw. Rohrleitungsbau bekannt sind. Im nächsten Schritt wird mit einem Abstand x vom Rand des Wellrohres bis zu einer Windung, in ein Wellental der Windung 105 des Wellrohres 100 eine Arretierung 400 zwischen dem ersten Verbindungselement 206 und dem Wellrohrende angeordnet. Üblicherweise verwendet man dazu Federringe oder geteilte Scheiben. Erfindungsgemäß wird hierbei jedoch gegenüber dem Stand der Technik zur Arretierung bevorzugt eine Wurmfeder 402 gewählt, die aufgrund der federnden Eigenschaften ohne Hilfswerkzeuge leicht und schnell in eine andere Position zu bringen ist. Ein weiterer Vorteil der Wurmfeder 402 ist der runde Querschnitt, der sich bestens in die Wellentäler der Windungen 105 des Wellrohres einlegt. Anschließend wird auf dem Wellrohr 100 mindestens eine Dichtung 300 in dem Anschlussbereich 102 zwischen der Arretierung 400 und dem Wellrohrende angeordnet.
Auf das rohrförmige Anschlussteil 200 wird ein zweites Verbindungselement 207 aufgeschoben. An dem auf das Wellrohr aufzuschiebende Ende des rohrförmigen Anschlussteils 200 ist ein Anschlag 220 angeordnet, gegen den das zweite Verbindungselement 207 geschoben wird. Dieser Anschlag 220 übernimmt dabei die Funktion der Verschiebegrenzung für das zweite Verbindungselement 207, sowie die Funktion einer mindestens einseitigen Verschiebesicherung, welche verhindert, dass sich das Anschlussteil 200 von dem zweiten Verbindungselement 207 löst. Das Anschlussteil 200 wird nun über mindestens eine, auf dem Wellrohr 100 angeordnete Dichtung 300 aufgeschoben, und so weit auf das Wellrohr 100 aufgeschoben, bis der Anschlag des Anschlussteils 200 gegen die auf dem Wellrohr 100 positionierte Wurmfeder stößt. Dadurch ergibt sich bereits eine formschlüssige und bedingt kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Wellrohr 100 mit der Dichtung 300 und dem Anschlußteil 200. Im nächsten Schritt wird die Verbindung durch das kraftschlüssige Verbinden des ersten mit dem zweiten Verbindungselement 206, 207 zusätzlich gesichert. Wie in den 1 und 2 gezeigt, erfolgt die Verbindung in der dort dargestellten Anordnung durch eine Schraubverbindung 250 zwischen dem Innengewinde 216 des ersten Verbindungselementes 206 mit dem Außengewinde 208 des zweiten Verbindungselementes 207.
Bezugszeichenliste

100: Wellrohr
102: Anschlussbereich
105: Windung
105': Windung
200: Anschlussteil
205: Rohr
206: Erstes Verbindungselement
207: Zweites Verbindungselement
208: Außengewinde
209: Führungsfläche/Dichtfläche
216: Innengewinde
217: Führungsfläche/Dichtfläche
218: Anschlussgewinde
220: Anschlag
221: Aufweitung
250: Schraubverbindung
300: Dichtung
400: Arretierung
402: Wurmfeder
x: Abstand zwischen Dichtung und Überwurfmutter
L1: Länge der Aufweitung

Claims

Vorrichtung zum Verbinden eines Wellrohres (100) mit einem rohrförmigen Anschlussteil (200), aufweisend: mindestens eine Dichtung (300), die in einem Anschlussbereich (102) des Wellrohres (100) angeordnet ist; ein auf dem Wellrohr (100) verschiebbar angeordnetes erstes Verbindungselement (206); eine Arretierung (400) als Anschlag und Verschiebesicherung für das erste Verbindungselement (206), wobei die Arretierung (400) auf dem Wellrohr (100) zwischen der Dichtung (300) und dem ersten Verbindungselement (206) angeordnet ist; ein auf dem Anschlussteil (200) angeordnetes zweites Verbindungselement (207) zum Ausbilden einer Verbindung mit dem ersten Verbindungselement (206) und damit zwischen dem Anschlussteil (200) und dem Wellrohr (100), wobei das Anschlussteil (200) so ausgebildet ist, dass es auf die Dichtung (300) formschlüssig aufschiebbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungselement (207) auf dem Anschlussteil (200) verschiebbar angeordnet ist; und dass an dem an das Wellrohr anzuschließenden Ende des Anschlussteils (200), kopfseitig ein Anschlag (220) für das zweite Verbindungselement (207) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (200) zur Aufnahmen des Wellrohres (100) mit der Dichtung (300) an seinem aufzuschiebenden Ende aufgeweitet ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Anschlussteil (200) ein handelsübliches Rohr angeordnet ist.
Vorrichtung einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (300) in Form eines O-Rings ausgebildet ist.
Vorrichtung einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Wellschlauch angeordnete Arretierung (400) in Form einer Wurmfeder (402) ausgebildet ist.
Vorrichtung einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement (206, 207) als Schraubverbindung ausgebildet ist.
Vorrichtung einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Anschlag (220) um eine flanschförmige Bördelung handelt.