DE20014786U1

DE20014786U1 - Fitting für ein Kunststoffrohr oder ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr

Info

Publication number: DE20014786U1
Application number: DE20014786U
Authority: DE
Original assignee: Hewing GmbH
Current assignee: Hewing GmbH
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 2000-08-26
Publication date: 2000-12-28
Anticipated expiration: 2010-08-27

Description

Hi/go 002096de 25. August 2000

Fittina für ein Kunststoffrohr oder ein Kunststoff/MetaU-

Verbundrohr

Die Erfindung betrifft einen Fitting für ein Kunststoffrohr oder ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr, der gegenüber dem angeschlossenen Rohr keine Querschnittsverringerung aufweist.

Fittinge ohne Querschnittsverringerung gegenüber dem angeschlossenen Rohr sind an sich bekannt. Derartige Fittinge machen es erforderlich, dass das anzuschließende Rohr an seinem Ende aufgeweitet werden muss. Die bekannten Fittinge weisen einen Rohranlagebereich auf, der über einen Aufweitungsabschnitt und einen zylindrischen Abschnitt verfügt. Im zylindrischen Abschnitt befinden sich Dichtelemente, wie z.B. Dichtungs-O-Ringe, an denen das Rohr dichtend anliegt. Diese Rohranlage wird durch Überwurfmuttern oder plastisch verformbaren Presshülsen realisiert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fitting für ein Kunststoffrohr oder ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr ohne Querschnittsverringerung zu schaffen, bei dem die Abdichtung des angeschlossenen Rohres vereinfacht ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Fitting vorgeschlagen, der versehen ist mit

einem Fittingkörper, der ein Rohranschlussende mit einem Rohranlagebereich aufweist, in dem ein anzuschließendes Rohr an dem Fittingkörper dichtend anliegt und gehalten ist,

wobei der Rohranlagebereich einen im wesentlichen konischen Aufweitungsabschnitt, in dem sich der Durchmesser des Fittingkörpers ausgehend vom Rohranschlussende aus vergrößert, und einen Verjün-

-&KHgr;

gungsabschnitt aufweist, der sich an den Aufweitungsabschnitt anschließt und in dem sich der Durchmesser des Fitting körpers verringert, und

wobei innerhalb des Aufweitungsabschnitts des Rohranlagebereichs eine Dichtvorrichtung angeordnet ist.

Der erfindungsgemäße Fitting weist ein dem anzuschließenden Rohr zugewandtes Rohranschlussende auf, über das das aufgeweitete und anzuschließende Rohr geschoben wird. Das über den Fitting geschobene Rohr liegt in einem Rohranlagebereich von außen an dem Fittingkörper an. Dieser Rohranlagebereich weist einen sich im wesentlichen konisch aufweitenden Aufweitungsabschnitt auf, in dem der Fittingkörper eine vom Anschlussende aus in Richtung auf das gegenüberliegende Ende des Fittingkörpers sich vergrößernde Wanddicke aufweist. Auf diese Weise entsteht eine im wesentlichen konische Außenfläche im Aufweitungsabschnitt. An den Aufweitungsabschnitt schließt sich ein Verjüngungsabschnitt an, innerhalb dessen die Dicke der Wandung des Fittingkörpers stufenförmig, gleichmäßig oder degressiv bzw. progressiv abnimmt. Durch den Verjüngungsbereich und den Aufweitungsbereich ist damit ein im wesentlichen konischförmiger Wulst geschaffen, der sich in Umfangsrichtung um den Fittingkörper herum erstreckt.

Innerhalb der im wesentlichen konischen Außenfläche des Aufweitungsabschnitts befindet sich eine Dichtvorrichtung zur dichtenden Anlage des Auf-Weitungsabschnitts des Fittingkörpers an der Innenseite des Rohres. Diese Dichtvorrichtung kann als elastisches Dichtelement ausgebildet sein, das in einer Aufnahmenut angeordnet ist, die in der Außenfläche des im wesentlichen konischen Aufweitungsabschnitts angeordnet ist. Diese Aufnahmenut befindet sich entweder innerhalb der im wesentlichen konischen Außenfläehe des Aufweitungsabschnitts oder vorzugsweise im Bereich des am weitesten radial auswärts gerückten Teils des Aufweitungsabschnitts, d.h. im Übergangsbereich zwischen Aufweitungsabschnitt und Verjüngungsabschnitt. Denn in diesem Bereich stellt sich bei angeschlossenem und von

außen gegen den Fittingkörper angedrücktem Zustand die größte Flächenpressung zwischen Fittingkörper und Rohr ein, so dass ein Dichtelement an dieser Stelle am wirksamsten ist. Je nach Wahl des Materials des Fittingkörpers bzw. des Aufweitungsabschnitts des Fittingkörpers (z.B. &ldquor;weiche" Kunststoffmaterialien) kann auf ein Dichtelement verzichtet werden, so dass allein durch die Konstruktion des Rohranlagebereichs die Dichtvorrichtung gegeben ist.

Alternativ bzw. zusätzlich kann die Dichtvorrichtung über eine elastische Dichtschicht verfügen, mit der zumindest Teile der Außenfläche des Aufweitungsabschnitts überzogen sind. Ferner ist es möglich, dass der Fittingkörper in seinem Aufweitungsabschnitt aus einem gegenüber dem übrigen Teil des Fittingkörpers elastischen Dichtmaterial besteht. Schließlich ist es denkbar, dass die im wesentlichen konische Außenfläche des Aufweitungsabschnitts leicht ballig oder leicht bombiert ausgebildet ist. Sämtliche dieser Ausgestaltungen können einzeln oder in Kombination die Dichtvorrichtung bilden.

Das axiale Andrücken des aufgeweiteten Rohres gegen die Außenfläche des Aufweitungsabschnitts erfolgt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch eine Überwurfmutter, die in Gewindeeingriff mit dem Fittingkörper bringbar ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist der Verjüngungsabschnitt als in den Fittingkörper eingebrachte Aufnahmenut ausgebildet, die unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Fittings in demjenigen Bereich des Fittingkörpers eingebracht ist, in dem der Fittingkörper an seiner Außenseite das mit der Überwurfmutter zusammenwirkende Gewinde aufweist. Die Öffnung der Aufnahmenut ist also im Übergangsbereich zwischen Verjüngungsabschnitt und Aufweitungsabschnitt angeordnet. Zweckmäßigerweise befindet sich in diesem Teil des Rohranlagebereichs ein Dichtelement in Form eines elastischen O-Rings oder einer elastischen Beschichtung.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung befindet sich vom Rohranschlussende aus betrachtet hinter dem Verjüngungsabschnitt ein im wesentlichen zylindrischer Abschnitt, gegen den das Rohr mittels eines plastisch verformbaren und radial stauchbaren Andrückelement (Presshülse 5 oder Pressring) gedrückt wird. Bei diesem Pressvorgang liegt das Rohr an dem Aufweitungsabschnitt an. Indem das Rohr auf den Zylinderabschnitt aufgepresst wird, wird es gleichzeitig axial gegen den Aufweitungsabschnitt gezogen, so dass es dort in fluiddichte Anlage mit dem Fittingkörper gelangt. Bei dem plastisch verformbaren Andrückelement kann es sich anstelle eines separaten Teils auch um eine Metalleinlage handeln, die als Diffusionsbarriere in der Rohrwandung angeordnet ist. Diese Metalleinlage des Rohres stellt also mit anderen Worten das plastisch verformbare Andrückelement dar.

Das Andrückelement kann sich entweder ausschließlich über den Zylinderabschnitt oder alternativ auch bis in den Aufweitungsabschnitt hinein erstrecken. Letzteres hat den Vorteil, dass durch das plastisch verformbare Andrückelement das Rohr von außen gegen den Aufweitungsabschnitt gedrückt gehalten wird.

Zur Erhöhung der Dichtfunktion des erfindungsgemäßen Fittings kann innerhalb des Zylinderabschnitts ein Dichtelement angeordnet sein, das entweder als O-Ring in eine Aufnahmenut und/oder in Form einer Teil- oder Vollbeschichtung des Zylinderabschnitts ausgebildet ist.

· ·. ■

Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 im Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fittings, auf den ein aufgeweitetes Rohr aufschiebbar ist,

Fig. 2 einen Längsschnitt in dem Zustand, in dem das aufgeweitete Rohr auf den Fitting aufgeschoben ist,

Fig. 3 den Fitting gemäß Fign. 1 und 2 im mit dem Rohr verpressten Zustand,

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich der gemäß Fig. 3, jedoch bei einer alternativen Ausgestaltung des Fittings,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fittings zum Anschluss

eines aufgeweiteten Rohres,
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Fig. 6 den Zustand während des Anschließens des Rohres an den Fitting gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 den Fitting gemäß Fign. 5 und 6 in demjenigen Zustand, in dem das Rohr angeschlossen ist.

In den Fign. 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fittings 10 gezeigt, wobei die einzelnen Phasen des Rohranschlusses dargestellt sind. Gemäß Fig. 1 weist der Fitting 10 einen Anschlusskörper 12 aus Kunststoff oder Metall auf, der ein rohrseitiges Rohranschlussende 14 und ein diesem abgewandtes Ende 16 mit einem Außengewinde 18 aufweist. Durch den Fittingkörper 12 hindurch erstreckt sich ein Durchlass 20. Bis zum Rohranschlussende 14 erstreckt sich ein Rohranlagebereich 22, der mehrere Abschnitte aufweist und an dem das anzuschließende Rohr 24 von außen anliegt. Das anzuschließende Rohr 24 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Kunststoff/Metall-Verbundrohr dargestellt und weist ein innenliegendes Basisrohr 26 aus Kunststoff, insbesondere PEX, sowie eine Aluminiumschicht 28 als Diffusionssperre auf. Die Aluminiumschicht 28 ist außen auf dem Basisrohr 26 angeordnet und wird an ihrer Außenseite von

einer Kunststoffschicht 30 überdeckt. Die Wandung des Rohres 24 hat also einen Sandwich-Aufbau aus zwei Kunststoffschichten, zwischen denen die Metallschicht, bei der es sich insbesondere um Aluminium handelt, angeordnet ist.
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Der Fittingkörper 12 weist innerhalb seines Rohranlagebereichs 22 einen im wesentlichen konischen Aufweitungsabschnitt 32 auf, der sich ausgehend vom Rohranschlussende 22 des Fittingkörpers 12 in Richtung auf das mit dem Gewinde 18 versehene Ende 16 erstreckt. In diesem Rohraufweitungsabschnitt 32 nimmt die Wanddicke des Fittingkörpers 12 zu, wobei sich eine im wesentlichen konische Außenfläche 34 ergibt. Diese Außenfläche 34 kann leicht ballig bzw. bombiert ausgebildet sein. An den Aufweitungsabschnitt 32 schließt sich ein Verjüngungsabschnitt 36 an, innerhalb dessen die Wanddicke des Fittingkörpers 12 wieder abnimmt. Auf diese Weise entsteht ein radial nach auswärts vorstehender Wulst 38, in dem in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel in einer Umfangsnut 40 ein elastischer Dichtungs-O-Ring 42 angeordnet ist.

Der Rohranlagebereich 22 umfasst neben dem Aufweitungsabschnitt 32 und dem Verjüngungsabschnitt 34 auch einen zylindrischen Abschnitt 44, der sich an den Verjüngungsabschnitt 34 anschließt. Innerhalb dieses Zylinderabschnitts 44 weist der Fittingkörper 12 eine geringere Wandstärke als im Bereich des Wulstes 38 auf. Damit bildet sich hinter dem Wulst 38 ein Hinterschnitt 46. Innerhalb des Zylinderabschnitts 44 ist die Wandstärke des Fittingkörpers 12 im wesentlichen konstant. Der Zylinderabschnitt 44 ist mit ein oder zwei Aufnahmenuten 48 für elastische Dichtungs-O-Ringe 50 versehen.

Wie anhand der Fign. 1 bis 3 zu erkennen ist, muss das anzuschließende Rohr 24 an seinem Rohrende 52 aufgeweitet werden, was mittels eines Aufweitungswerkzeugs (Aufspreizdorn o.dgl.) erfolgt. Die Form des Rohrendes 52 nach dem Aufweitungsvorgang ist in den Fign. 1 und 2 wiedergegeben. Das aufgeweitete Rohrende 52 wird zwecks Anschluss an den Fitting-

ro-&ugr;&ugr;

körper 12 vom Rohranschlussende 14 aus über den Fittingkörper 12 gestülpt, so dass es den Rohranlagebereich 22 von außen umgibt (s. Rg. 2). Innerhalb des Zylinderabschnitts 44 erfolgt dann eine Radialverpressung des Rohres 24, was beispielsweise mittels eines plastisch verformbaren Andrückelements 55 in Form einer Metallhülse 56 erfolgt, die gegebenenfalls axial geschlitzt sein kann. Diese Metallhülse 56 wird gestaucht, wodurch auch das Rohr 24 gestaucht wird und in Anlage mit dem Zylinderabschnitt 44 des Rohranlagebereichs 22 gelangt. Je nach Ausgestaltung der Metallschicht 28 (bezüglich Materialwahl und Dicke) des Rohres 24 kann auf das Andrückelement 55 verzichtet werden. Die Folge des Andrückens des Rohres 24 gegen den Zylinderabschnitt 44 ist, dass das Rohr 24 innerhalb des Aufweitungsabschnitts 32 axial gegen die im wesentlichen konische Außenfläche 34 gezogen wird. Hierbei kommt es zur fluiddichten Anlage zwischen dieser Außenfläche 34 und der Innenseite 54 des Basisrohres 26.

Die Dichtfunktion wird unterstützt durch den O-Ring 42, in dessen Bereich die Wandung des Rohres 24 eine radial einwärts gerichtete Umbiegung erfährt, was zu einer besonders großen Flächenpressung des Rohres 24 gegen den O-Ring 42 führt. Der Wulst 38 wird auf diese Weise von dem Rohr 24 umfasst und wirkt als Rückhaltung und axiale Sicherung sowie Zugentlastung des angeschlossenen Rohres 24. Je nach Wahl des Materials, aus dem der Fittingkörper 12 besteht, ist es möglich, auf den Dichtungs-O-Ring 42 innerhalb des Aufweitungsbereichs 32 zu verzichten. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Material des Fittingkörpers 12 elastisch genug ist. Sollte die Stabilität dieses Materials nicht ausreichend sein, so ist es möglieh, den Fittingkörper 12 lediglich im Bereich seines Aufweitungsabschnitts 32 aus diesem Material zu fertigen (s. Fig. 4, auf die später noch eingegangen werden wird). Zusätzlich kann die Dichtfunktion des Fittingkörpers 12 dadurch erhöht werden, dass der Aufweitungsabschnitt 32 leicht ballig ausgebildet ist. Auf diese Weise kommt es anstelle einer Flächenanlage zu einer eher linienförmigen Anlage der Außenfläche 36 mit der Innenseite 54 des Rohres 24. Als weitere Alternative ist es möglich, den Fittingkörper 12 im Aufweitungsabschnitt 32 mit einem Dichtmaterial zu beschichten (s. Fign. 5 bis 7).

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Fittings 10\ wobei in Fig. 4 diejenigen Teile des Fittings 1O\ die gleich oder ähnlich den Teilen des Fittings 10 gemäß den Fign. 1 bis 3 sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Im Unterschied zum Fittingkörper 12 des Fittings 10 der Fign. 1 bis 3 weist der Fittingkörper 12 des Fittings 10^&Lgr; gemäß Fig. 4 einen Aufbau aus zwei Materialien auf, und zwar ein erstes die mechanische und thermische Form-Stabilität garantierendes Material 60 im Bereich des Zylinderabschnitts 4 und des mit dem Gewinde 18 versehenen Endes 16 und ein zweites dem gegenüber wesentlich elastischeres Material 62 im Bereich des Aufweitungs- und Verjüngungsabschnitts 32,34. Dieses zweite Material 62 wirkt zugleich als Dichtmaterial zur Abdichtung zwischen der Außenfläche 36 des Aufweitungsabschnitts 32 und der Innenseite 54 des Rohres 24. Die beiden Materialien 60 und 62 sind formschlüssig durch eine Verzahnung miteinander verbunden, was bei 64 angedeutet ist. Ein weiterer Unterschied des Fittings 10^x gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fign. 1 bis 3 besteht darin, dass die plastisch verformbare Hülse 56 sich nicht lediglich über den Zylinderabschnitt 44 sondern auch über den Verjüngungsabschnitt 34 und in Teile des Aufweitungsabschnitts 32 hinein erstreckt. Damit wird das angeschlossene Rohr 24 im Bereich seiner radialen Auswölbung von der Hülse 56 umgriffen, was der Zugentlastung und der dichtenden Anlage an der (Dichtfläche 36 des Aufweitungsabschnitts 32 dient.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fittings 10" ist in den Fign. 5 bis 7 dargestellt. Der Hauptunterschied zu den anderen beiden Ausführungsbeispielen ist darin zu sehen, dass das anzuschließende Rohr 24 mittels einer Überwurfmutter 66 am Fittingkörper 12 fixiert ist. So weit die Teile des Fittings 10" denjenigen der Fittinge 10 und 10^&lgr; der Fign. 1 bis 4 entsprechen, sind sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

&ugr;&ugr;

Der Fittingkörper 12 des Fittings 10" weist einen Rohranlagebereich 22 auf, der aus dem Aufweitungsabschnitt 32 und dem Verjüngungsabschnitt 36 besteht. Ein Zylinderabschnitt 44 ist hier nicht mehr vorgesehen. Der Verjüngungsabschnitt 36 ist als Aufnahmenut 68 in dem Fittingkörper 12 ausgebildet. Diese Aufnahmenut 68 verläuft in einem spitzen Winkel zur Längsachse des Fittings 10". Die innenliegende Flanke 70 dieser Nut bildet den Verjüngungsabschnitt 36 des Rohranlagebereichs 22. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fign. 1 bis 3, befindet sich in einer Nut 40 im Übergangsbereich zwischen dem Aufweitungsabschnitt 32 und dem Verjüngungsabschnitt 36 ein Dichtungs-O-Ring 42, der damit in Höhe der Öffnung der Aufnahmenut 68 angeordnet ist. Radial außerhalb der Aufnahmenut 68 weist der Fittingkörper 12 ein Außengewinde 72 auf, das in Gewindeeingriff mit einem Innengewinde 74 der Überwurfmutter 66 bringbar ist.

Der Fittingkörper 12 des Fittings 10" ist im Bereich seines Aufweitungsabschnitts 32 mit einem Dichtmaterial 76 beschichtet, das die konische Außenfläche 34 des Aufweitungsabschnitts 32 bildet. Dieses Dichtmaterial 76 ist als Auskleidung 78 auch auf der Innenseite des Durchlasses 20 angeordnet.

Bei diesem Dichtmaterial handelt es sich beispielsweise um ein Polyolefin-Material und insbesondere um PEX.

Der sich beim Anschließen des Rohres 24 abspielende Vorgang ist in seinen einzelnen Phasen in den Fign. 6 und 7 dargestellt. Durch die Verschraubung der Überwurfmutter 66 mit dem Fittingkörper 12 wird das anzuschließende Rohr 24, das aufgeweitet ist, in die Aufnahmenut 68 hinein bewegt, und zwar so weit, bis die Innenseite des Rohres 24 von der Überwurfmutter 66 gegen die Außenfläche 34 der Dichtmaterialbeschichtung 76 des Aufweitungsabschnitts 32 gedrückt ist und in dichtende Anlage gehalten wird.

Claims

1. Fitting für ein Kunststoffrohr oder ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr mit

- einem Fittingkörper (12), der ein Rohranschlussende (14) mit einem Rohranlagebereich (22) aufweist, in dem ein anzuschließendes Rohr (24) an dem Fittingkörper (12) dichtend anliegt und gehalten ist,

- wobei der Rohranlagebereich (22) einen im wesentlichen konischen Aufweitungsabschnitt (32), in dem sich der Durchmesser des Fittingkörpers (12) ausgehend vom Rohranschlussende (14) aus vergrößert, und einen Verjüngungsabschnitt (36) aufweist, der sich an den Aufweitungsabschnitt (32) anschließt und in dem sich der Durchmesser des Fittingkörpers (12) verringert, und

- wobei innerhalb des Aufweitungsabschnitts (32) des Rohranlagebereichs (22) eine Dichtvorrichtung angeordnet ist.

2. Fitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung ein elastisches Dichtelement (42) aufweist, das in einer Aufnahmenut (40) des Aufweitungsabschnitts (32) angeordnet ist.

3. Fitting nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung eine elastische Dichtschicht (76) aufweist, mit der der Fittingkörper (12) innerhalb seines Aufweitungsabschnitts (32) beschichtet ist.

4. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitungsabschnitt (32) des Fittingkörpers (12) aus einem elastischen Dichtmaterial (62) besteht.

5. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fittingkörper (12) innerhalb seines Aufweitungsabschnitts (32) eine ballige oder bombierte Außenfläche (34) aufweist.

6. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwurfmutter (66) zum Andrücken des Rohres (24) gegen den Aufweitungsabschnitt (32) des Fittingkörpers (12) vorgesehen ist, die in Gewindeeingriff mit dem Fittingkörpers (12) bringbar ist, und dass der Verjüngungsabschnitt (36) als eine in den Fittingkörper (12) eingebrachte Aufnahmenut (68) ausgebildet ist.

7. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohranlagebereich (22) des Fittingkörpers (12) einen sich an den Verjüngungsabschnitt (36) anschließenden Zylinderabschnitt (44) aufweist und dass ein plastisch verformbares Andrückelement (55) vorgesehen ist, das durch radiales Stauchen das Rohr (24) einerseits radial gegen den Zylinderabschnitt (44) und andererseits zwecks Abdichtung des Rohres (24) an der Fläche (34) des Aufweitungsabschnitts (32) axial gegen diesen zieht.

8. Fitting nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrückelement (55) sich über den Zylinderabschnitt (44), den Verjüngungsabschnitt (36) und zumindest einen Teil des Aufweitungsabschnitts (32) erstreckt und das Rohr (24) in diesen Abschnitten (44, 36, 32) des Fittingkörpers (12) gegen diesen drückt.

9. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagebereich (22) mindestens ein elastisches Dichtelement (50) aufweist, das außerhalb des Aufweitungs- und des Verjüngungsabschnitts (32, 36) angeordnet ist.

10. Fitting nach Anspruch 9 und 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (50) ein O-Ring und/oder eine Beschichtung ist, der bzw. die innerhalb des Zylinderabschnitts (44) des Fittingkörpers (12) angeordnet ist/sind.