DE20010976U1

DE20010976U1 - Rohrverbindungsabdichtung

Info

Publication number: DE20010976U1
Application number: DE20010976U
Authority: DE
Original assignee: Fraenkische Rohrwerke Gebr Kirchner GmbH and Co KG
Current assignee: Fraenkische Rohrwerke Gebr Kirchner GmbH and Co KG
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2010-06-22

Description

Anwaltsakte 45 446 VIII

Fränkische Rohrwerke
Gebr. Kirchner GmbH + Co.

Hellinger Str. 1
97486 Königsberg

Rohrverbindungsabdichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung für Rohre, insbesondere eine Steckverbindung für Wellrohre, mit einem Umgriffselement und einem von dem Umgriffselement aufzunehmenden Stutzen.

Um ein Rohr mit einem Anschlussstutzen dicht zu verbinden, so dass beispielsweise Medien durch das Rohr in ein Behältnis befördert werden können, werden gemäß dem Stand der Technik Stutzen mit einer integrierten Nut zur Aufnahme eines O-Ringes als Abdichtungselement verwendet. Der O-Ring ist dabei das maßgeblich dichtende Element.

Solche Rohrverbindungen mit Dichtringen, die als separate Bauteile zwischen dem Stutzen und dem Umgriffselement eingebracht werden, sind beispielsweise aus der DE 298 18 787 Ul und der DE 298 18 788 Ul bekannt. Ein großer Nachteil dieser Abdichtungssysteme besteht darin, dass der O-Ring als separates Bauteil überhaupt benötigt wird, was die Herstellungskosten auf einem relativ hohen Niveau hält. Die Ringe müssen in einem eigenen Arbeitsgang montiert werden und es wird einige Montagekxaft benötigt, um den Stutzen in das Umgriffselement einzuschieben, wenn der Ring in einer Umfangsnut an einem Stutzen befestigt ist. Des Weiteren kann sich beim Einstecken der Ring aus seiner Nut herausziehen und somit Undichtigkeiten und Leckagen hervorrufen.

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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindung für Rohre bereitzustellen, welche die oben aufgezählten Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll eine kostengünstige Lösung zur Rohrverbindung vorgeschlagen werden, die bei akzeptablen Montagekräften eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Innenaufnahme des Umgriffselementes und die Außenfläche des Stutzens im unverbundenen Zustand einen solchen Maßunterschied aufweisen, dass bei der Verbindung von Umgriffselement und Stutzen über mindestens einen Längenabschnitt eine umfänglich abdichtende Verpressung erfolgt.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung beruhen insbesondere auf der Tatsache, dass alkine durch die Ausbildung von Stutzen und Umgriffselement bei der Herstellung der Erfindung eine Abdichtung erfolgt, und zwar in dem Bereich, wo die genannte umfängliche Verpressung stattfindet. Wegen der Verpressung zwischen Stutzen und Umgriffselement kann an dieser Stelle kein zu transportierendes Medium mehr zur Umgebung hin austreten. Hierzu werden keine zusätzlichen Bauteile benötigt, die Bereitstellung von teuren Elastomer-O-Ringen und deren Montage kann vermieden werden. Außerdem gestaltet sich die Montage weniger kraftaufwändig.

Grundsätzlich ergeben sich zwei Möglichkeiten, eine erfindungsgemäße Rohrverbindung zu realisieren. Bei einer Möglichkeit weist das Umgriffselement im Bereich des Längenabschnittes eine gegenüber der Außenfläche des Stutzens kleinere Innenaufnahme auf, d.h. die Querschnitts verkleinerung findet durch eine Einengung des Umgriffselementes statt.

Bei einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Verbindung so hergestellt, dass der Stutzen im Bereich des Längenabschnittes eine gegenüber der Innenaufnahme des Umgriffselementes größere Außenfläche aufweist, d.h. der Stutzen ist im Ausgangszustand zumindest über eine gewisse Länge in seinen Außenabmessungen größer als die Innenaufnahme des Umgriffselementes. In beiden Fällen lässt sich

eine erfindungsgemäße Verpressung erreichen, die auch über mehrere axial voneinander beabstandete Längsabschnitte realisiert werden kann.

Im letztgenannten Fall lässt sich eine erfindungsgemäße Verbindung vorteilhafterweise dann einsetzen, wenn das Umgriffselement und der Stutzen zylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig ausgebildet sind, wobei der genannte Maßunterschied dann ein Unterschied im Radius bzw. im Durchmesser ist. Es sind ovalzylindrische Formen ebenso realisierbar wie kreiszylindrische Formen. Grundsätzlich ist aber festzuhalten, dass die Erfindung auch bei eckigen Rohren verwirklicht werden kann.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Stutzen im Bereich des Längenabschnittes eine nach außen aufgeweitete, gewölbte Form auf, die mit ihren Abmessungen dann die mögliche Verpresslänge bestimmt. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Stutzen an seiner Stirnseite und/oder an seinem der Stirnseite abgewandten Endbereich verkleinerte Außenflächen, insbesondere solche mit sich verringernden Durchmessern aufweist. An der Stirnseite hat dies den Vorteil, dass der Stutzen leichter in das Umgriffselement einführbar ist, während an dem der Stirnseite abgewandten Endbereich Platz geschaffen wird, so dass sich das Umgriffselement im verbundenen Zustand an einen Anschlag des Stutzens anlegen kann.

Um die Verbindung noch abzusichern, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Verrastung zwischen dem Umgriffselement und dem Stutzen vorgesehen werden. Auch diese Verrastung lässt sich in vielfacher Weise umsetzen, beispielsweise dadurch, dass sie am Umfang des Stutzens angeordnete, insbesondere symmetrisch an einem Umfangsabschnitt verteilte Rastnocken aufweist, die beim Einbringen des Stutzens in das Umgriffselement in Ausnehmungen ausrasten, welche entsprechend am Umgriffselement vorgesehen sind.

Eine weitere Möglichkeit der Verrastung besteht darin, am Umfang des Stutzens, insbesondere im Bereich seines Stirnabschnittes eine Umfangsrille vorzusehen, in welche Vorsprünge eingreifen können, die an der Innenaufnahme des Umgriffselementes vorgesehen

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werden. Diese Vorsprünge können beispielsweise um den Innenumfang herum angeordnete Punktansätze sein.

Zur Größe des Maßunterschiedes lässt sich allgemein sagen, dass dieser in einem Bereich von 0,1 bis 1 %, bezogen auf die Größe der Innenaufnahme liegt. Beispielsweise liegt also das Übermaß des Stutzens bei Kreiszylinderform bezüglich der Innenaufnahme des Verbindungsteils in einem Bereich von 0,1 bis 1 % des Außendurchmessers des Dichtbereichs. Die exakte Festlegung dieser Maßüberschneidung hängt maßgeblich von der Werkstoffauswahl bzw. dem benötigten Durchmessers des Rohres ab. Versuche zeigten gute Dichtergebnisse für Polypropylen mit einer Nennweite von 17 mm, wobei in diesem Fall der Maßunterschied bei 0,3 % lag.

Die Erfindung wird im Weiteren anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. la ein Umgriffselement der erfindungsgemäßen Rohrverbindung;

Fig. Ib einen Stutzen an einem Wellrohr für eine erfindungsgemäße Rohrverbindung;

Fig. Ic Umgriffselement und Stutzen aus den Fig. la und Ib im verbundenen

Zustand;

Fig. 2a bis 2c Darstellungen gemäß den Fig. la bis Ic für eine Rohrverbindung mit Nockenverrastung; und

Fig. 3a bis 3c Darstellungen gemäß den Fig. la bis Ic für eine Rohrverbindung mit einer Nutverrastung.

In den Fig. la bis Ic ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand einer allgemeinen Ausführungsform dargestellt. Hierbei sind das Umgriffselement 10, ein rohrförmiger zylindrischer Körper, sowie der Stutzen 20 aufgezeigt, welcher den Abschluss eines Wellrohres 22 bildet. Um in einfacher Weise eine dichte Verbindung herstellen zu können, ist der Stutzen 20, der in das Umgriffselement 10 in Pfeilrichtung eingeschoben wird, erfindungsgemäß mit einer besonderen gewölbten Form ausgestattet, und zwar mit

einer Wölbung, die zum Mittelbereich hin ihren Durchmesser vergrößert. Dieser Mittelbereich ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen und bezeichnet gleichzeitig in Fig. lc die Verpresslänge 4. Im Bereich 1 hat der Stutzen 20 einen größeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Umgriffselementes 10, was dazu führt, dass im zusammengeschobenen Zustand über die mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnete Strecke eine Verpresslänge entsteht. Über diese durch die Verpresslänge 4 bestimmte Umfangsfläche kann die Verbindung sehr gut abdichten, ohne dass zusätzliche Dichtungselemente benötigt werden. Für das Material Polypropylen ergibt sich hier bei einer Nennweite von 17 mm eine gute Abdichtung bei einer Durchmesservergrößerung des Stutzens um 0,3 % gegenüber dem Innendurchmesser des Umgriffselements 10.

In Fig. Ib und Ic ist noch zu sehen, dass der Stutzen 20 an seinem Stirnende eine Einengung 2 und an dem Ende 3 vor dem Absatz 21 im Durchmesser verringert ist. Dies erleichtert am Stirnende 2 naturgemäß das Einführen des Stutzens 20 in das Umgriffselement 10, während durch die Einengung 3 sichergestellt wird, dass das offene Ende des Umgriffselementes 10 ungehindert an den Anschlag 21 des Stutzens 20 anschlagen kann.

Auch das Umgriffselement 10 ist beim Bezugszeichen 11 mit einem Reduktionsabsatz versehen, der im umgekehrten Fall ebenfalls als Anschlag dienen kann, falls der Stutzen 20 länger ist als der erweiterte Teil des Umgriffselementes 10.

In den Fig. 2a bis 2c und 3a bis 3c sind Verbindungen dargestellt, die grundsätzlich derjenigen aus den Fig. la bis Ic entsprechen. Gleiche Bezugszeichen deuten hier auf gleiche Bauelemente hin.

Bei der Aus runnings form nach den Fig. 2a bis 2c weist die Rohrverbindung eine Verrastung auf, die auf der Seite des Umgriffselementes aus dreieckigen Schlitzen 13 im Umfang in der Nähe des Einbringungsendes für den Stutzen und stutzenseitig aus vom Umfang abstehenden Rastnocken 23 besteht. Die Rastnocken 23 sowie die Ausnehmungen 13 sind jeweils um 90 ° beabstandet am Umfang angeordnet; bei dieser Ausführungsform sind also jeweils vier Verrastungselemente an jedem der Bauteile vorgesehen.

Nach dem Einschieben des Stutzens 20 in das Umgriffselement 10 verrasten die Rastnocken 23 in den Ausnehmungen 13 und verhindern dadurch ein Lösen der Rohrverbindung. Dieser Zustand ist in Fig. 2c dargestellt. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, dass sich die Verrastung relativ leicht lösen lässt, und zwar durch das Eindrücken der Rastnocken 23 durch die Ausnehmungen 13 hindurch nach innen, worauf der Stutzen 20 ohne weiteres aus dem Umgriffselement 10 herausgezogen werden kann.

Die nach vorne schräg zulaufende Ausgestaltung der Rastnocken, wie sie in den Fig. 2b und 2c sichtbar wird, macht ein einfaches Einschieben des Stutzens 20 möglich.

Eine alternative Verrastung zeigen die Fig. 3a bis 3c. In Fig. 3a ist zu sehen, dass das Umgriffselement 10 im Bereich vor dem Innenabsatz 11 am Umfang verteilte Rastvorsprünge 14 aufweist, und zwar runde, stecknadelkopfartige Ansätze, von denen bei der dargestellten Ausführungsform vier Stück vorhanden sind, die im Umfangsabstand von 90 ° angeordnet sind.

Der Stutzen 20 weist als Rastmittel hier, wie in Fig. 3b ersichtlich ist, eine Umfangsnut 24 in der Nähe seines Stirnendes auf, und beim Einschieben des Stutzens 20 in das Umgriffselement 10 greifen die Vorsprünge 14 in die Umfangsnut 24 ein, wie dies aus der Fig. 3c hervorgeht. Auch damit lässt sich eine gegen ein versehentliches Austreten des Stutzens 20 verrastete Verbindung erzielen.

Claims

1. Verbindung für Rohre, insbesondere Steckverbindung für Wellrohre, mit einem Umgriffselement (10) und einem von dem Umgriffselement (10) aufzunehmenden Stutzen (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Innenaufnahme des Umgriffselements (10) und die Außenfläche des Stutzens (20) im unverbundenen Zustand einen solchen Maßunterschied auf weisen, dass bei der Verbindung von Umgriffselement (10) und Stutzen (20) über mindestens einen Längenabschnitt (1) eine umfänglich abdichtende Verpressung erfolgt.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgriffselement (10) im Bereich des Längenabschnitts (1) eine gegenüber der Außenfläche des Stutzens (20) kleinere Innenaufnahme aufweist.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (20) im Bereich des Längenabschnitts (1) eine gegenüber der Innenaufnahme des Umgriffselements (10) größere Außenfläche aufweist.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Umgriffselement (10) und Stutzen (20) zylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig ausgebildet sind.

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (20) im Bereich des Längenabschnittes (1) eine nach außen aufgeweitete, gewölbte Form aufweist.

6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (20) an seiner Stirnseite und/oder an seinem der Stirnseite abgewandten Endbereich verkleinerte Außenflächen, insbesondere solche mit sich verringernden Durchmessern aufweisen.

7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verrastung zwischen dem Umgriffselement (10) und dem Stutzen (20) vorgesehen ist.

8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung am Umfang des Stutzens (20) angeordnete, insbesondere symmetrisch an einem Umfangsabschnitt verteilte Rastnocken (23) aufweist, die beim Einbringen des Stutzens (20) in das Umgriffselement (10) in Ausnehmungen (13) einrasten, welche entsprechend am Umgriffselement (10) vorgesehen sind.

9. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung eine am Umfang des Stutzens (10), insbesondere im Bereich seines Stirnabschnittes angeordnete Umfangsrille (24) aufweist, in welche Vorsprünge (14) an der Innenaufnahme des Umgriffselements (10) rastend eingreifen können.

10. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (14) um den Innenumfang herum angeordnete Punktansätze sind.

11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßunterschied in einem Bereich von 0,1 bis 1%, bezogen auf die Größe der Innenaufnahme, liegt.