DE2911919A1 - SCREW CONNECTION DEVICE FOR IN PARTICULAR TUBES - Google Patents
SCREW CONNECTION DEVICE FOR IN PARTICULAR TUBESInfo
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Description
Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 143/4 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 143/4
Stuttgart-Untertürkheim 26.3.1979Stuttgart-Untertürkheim March 26, 1979
Schraubanschlußvorrichtung für insbesondere RohreScrew connection device for pipes in particular
Die Erfindung betrifft eine Schraubanschlußvorrichtung für insbesondere Rohre an Anschlußteilen, Rohrteilen od.dgl. der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.The invention relates to a screw connection device for pipes in particular on connecting parts, pipe parts or the like. in the preamble of claim 1 defined art.
Es sind Schraubanschlußvorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen die Gewindemuffe als durchgehende Zylinderhülse mit beidendigem Innengewinde versehen ist, wobei die Gewindemuffe mit einem Innengewinde im Bereich ihres Schraubhalses auf ein Außengewinde eines Anschlußteiles, z.B. Rohres, aufschraubbar ist und wobei das Ende des anzuschließenden Rohres mit einem Außengewinde in das andere, im Bereich des Muffenhalses befindliche Innengewinde der Gewindemuffe einschraubbar ist. Hier wirkt die Gewindemuffe als Axial verbinder, der zugleich Biegemomente aufzunehmen hat und der das anzuschließende Rohr endseitig fest gegenüber dem Anschlußteil zentriert und ausrichtet. Derartige Schraubanschlußvorrichtungen erfordern fUr eine spannungsfreie Montage das exakte Einhalten von Fertigungstoleranzen, da ein Ausgleich in der Fluchtung oder sonstiger Ungenauigkeiten nur mit hochgradiger Spannungsbelastung der Gewindemuffe und der damit befestigten Teile möglich ist. Derartige Spannungen können sich im System fortsetzen und im Übrigen zu dem Nachteil führen, daß der Schraubanschluß im Anschlußbereich undicht wird.There are known screw connection devices of this type in which the threaded sleeve as a continuous cylinder sleeve with internal thread at both ends is provided, the threaded sleeve with an internal thread in the area of its screw neck on an external thread of a connection part, e.g. a pipe, can be screwed on and the end of the pipe to be connected with an external thread into the other internal thread located in the area of the socket neck the threaded sleeve can be screwed in. Here the threaded socket acts as an axial connector, which at the same time has to absorb bending moments and that the pipe to be connected is firmly centered and aligned at the end with respect to the connecting part. Such screw connection devices require a stress-free Assembly the exact adherence to manufacturing tolerances, as compensation in the alignment or other inaccuracies is only possible with a high level of tension on the threaded sleeve and the parts attached to it. Such Tensions can continue in the system and otherwise lead to the disadvantage that the screw connection in the connection area becomes leaky.
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Der Erfindung liegt die Aufcabe zugrunde, eine Schraubanschluß vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung zu schaffen, die bei spannungsfreier Montage einen Winkelversatz im Bereich des Schraubanschlusses und durch diesen Winkelversatz einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen möglich macht und die ferner schon mit geringen Anzugsmomenten in hohem Maße eine Dichtheit der Rohrverschraubung garantiert.The invention is based on the task of a screw connection device to create the generic type defined in the preamble of claim 1, which, with tension-free assembly, creates an angular offset in the area of the screw connection and this angular offset makes it possible to compensate for manufacturing tolerances and also to a large extent with low tightening torques a tightness of the pipe union is guaranteed.
Diese Aufgabe ist bei einer Schraubanschlußvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Es versteht sich, daß dabei das Kugelzwischenstück gegenüber dem Ende des anzuschließenden Rohres ein selbständiges Teil sein kann oder aber statt dessen von vornherein fest mit dem Rohrende verbunden oder gar mit letzteren einstückig sein kann. Vorteilhafte Gestaltungen dieser Art enthalten die Ansprüche 2 und 3. Bei ein- oder durchgestecktem Rohrende kann eine feste und dichte Verbindung mit dem Kugelzwischenstück z.B. durch Kleben oder Löten erreicht werden. Statt dessen kann das Rohr auch mit Passung eingesteckt oder durchgesteckt, jedoch mit dem Kugelzwischenstück nicht fest verbunden sein, sondern zum Längenausgleich relativ verschieblich sein. Die Abdichtung erfolgt dann z.B. über einen O-Ring zwischen dem Rohr und dem Kugelzwischenstück.In the case of a screw connection device of the type defined in the preamble of claim 1, this object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1. It goes without saying that the spherical spacer opposite the end of the pipe to be connected can be an independent part or instead can be firmly connected to the pipe end from the outset or even be integral with the latter. Advantageous designs of this type are contained in claims 2 and 3. When the pipe end is inserted or pushed through, a firm and tight connection with the intermediate ball piece can be achieved, for example by gluing or soldering. Instead, the tube can also be inserted or pushed through with a fit, but not firmly connected to the intermediate ball piece, but rather be relatively displaceable for length compensation. Sealing then takes place, for example, via an O-ring between the tube and the intermediate ball piece.
Durch die erfindungsgemäße Schraubanschlußvorrichtung ergibt sich in Form des das Rohrende aufnehmenden Kugelzwischenstückes ein Kugelteil, das beidseitig mit je einem kegeligen Teil in Gestalt einerseits der Gewindemuffe mit Innerer Spannfläche und andererseits des Anschlußteils mit Innerer Anschlagfläche verschraubt wird. Diese Verschraubung bietet gegenüber bekannten Schraubanschlußvorrichtungen den Vorteil, daß ein Winkelversatz bei spannungsfreier Montage und dadurch ein Ausgleich von Fertigungstoleranzen möglich Ist. In gleichem Maße Ist natürlich auch ein Ausgleich von Montageungenauigke?ten bei nach wie vor spannungsfreier Befestigung ermöglicht« Das anzuschließendeThe screw connection device according to the invention results in the form of the tube end receiving the ball adapter a ball part that is on both sides each with a conical part in the form of the threaded sleeve with inner clamping surface on the one hand and the connecting part with inner stop surface on the other is screwed. This screw connection offers compared to known screw connection devices the advantage that an angular misalignment with tension-free assembly and thus a compensation of manufacturing tolerances is possible. In Of course, there is also a compensation for assembly inaccuracies to the same extent if the fastening is still tension-free, “The to be connected
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Rohr braucht nicht zwingend mit der Rohrachse fluchtend zum Anschlußteil ausgerichtet sein oder zu verlaufen. Von Vorteil ist ferner eine sich in hohem Made einstellende Dichtheit der Rohrverschraubung bereits bei geringen Anzugsmomenten· Die einstückige, z.B. angestauchte, Gestaltung von Kugelzwischenstück und Rohr eignet sich insbesondere für Kraftstoff-Einspritzleitungen von Dieselmotoren. Mit nur geringen Schraubkräften lassen sich hohe Drücke abdichten. Die bisher bestehende Bruchgefahr wird reduziert.The pipe does not necessarily have to be aligned or run in alignment with the pipe axis in relation to the connecting part. It is also advantageous to a hiring highly Made tightness of the pipe fitting is plunged even at low tightening torques · The one-piece, for example, design of ball spacer tube and is particularly suitable for fuel injection lines of diesel engines. High pressures can be sealed with only low screwing forces. The previously existing risk of breakage is reduced.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 2-7.Further advantageous embodiments emerge from claims 2-7.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummer darauf Bezug genommen, wodurch Jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesenfiich offenbart zu gelten haben.The complete wording of the claims is above for avoidance only unnecessary repetitions are not reproduced, but instead merely referred to by naming the claim number, whereby however all of these claim features as expressly at this point and inventively disclosed to have to apply.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is shown below with reference to one shown in the drawing Embodiment explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt mit hälftiger SeitenFig. 1 is an axial longitudinal section with half sides
ansicht einer Schraubanschlußvorrichtung mit einem Teil eines Anschlußgliedes und eines daran angeschlossenen Rohres,view of a screw connection device with part of a connecting member and one connected to it Pipe,
Fig. 2 einen Längsschnitt mit auseinandergezogener DarFig. 2 is a longitudinal section with the Dar exploded
stellung von Einzelteilen der Schraubanschlußvorrichtung. position of individual parts of the screw connection device.
Die gezeigte Schraubanschlußvorrichtung eignet sich beispielsweise zum Anschluß des Endes 10 eines Rohres U an ein z.B. feststehendes Anschlußglied 12 beliebiger Art. Letzteres besteht z.B. aus einem mit Innengewinde 9 versehenen Flansch, Rohrstutzen, Gehäuseansatz od.dgl. Bestandteil der Schraub-The screw connection device shown is suitable, for example, for connection of the end 10 of a pipe U to a e.g. fixed connecting member 12 of any kind Flange, pipe socket, housing attachment or the like. Part of the screw
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anschießvorrichtung ist zum einen eine etwa Uberwurfmutterartige Gewindemuffe 13 mit Schraubhals 14, der im Inneren mit einem Innengewinde 15 versehen ist und auf ein Außengewinde 16 eines etwa stutzenartigen Anschlußteiles 17 aufschraubbar ist. Der Anschlußteil 17 trägt am in Fig. 1 und 2 rechten Ende einen Rohrstutzen 18, der mit Außengewinde 19 versehen und mit diesem in das Innengewinde 9 des Anschlußgliedes 12 einschraubbar ist. Statt dieser Gestaltung können die Teile 12 und 17 auch eine Lötverbindung, z.B. mit Rohr, sein. Die Gewindemuffe 13 besitzt ferner einen vom Ende 10 des anzuschließenden Rohres 11 im Inneren durchsetzten Muffenhals 20 mit äußerer Werkzeugangriffsflache 21, die z.B. aus einem Sechskant besteht.The connecting device is, on the one hand, an approximately union nut-like threaded sleeve 13 with screw neck 14, which is provided with an internal thread 15 on the inside is and on an external thread 16 of an approximately nozzle-like connecting part 17 can be screwed on. The connection part 17 carries at the right end in Fig. 1 and 2 a pipe socket 18 which is provided with an external thread 19 and with this can be screwed into the internal thread 9 of the connecting member 12. Instead of this design, the parts 12 and 17 can also be a soldered connection, e.g. with a pipe. The threaded sleeve 13 also has a sleeve neck 20 penetrated in the interior by the end 10 of the pipe 11 to be connected outer tool engagement surface 21, which for example consists of a hexagon.
Der Muffenhals 20 weist eine innere Spannfläche 22 auf, die im wesentlichen kegelstumpfförmig ist und sich in Richtung zur in Fig. 1 linken Einstecköffnung 23 des Muffenhalses 20 hin verjüngt.The socket neck 20 has an inner clamping surface 22 which is substantially Is frustoconical and extends in the direction of the insertion opening on the left in FIG 23 of the socket neck 20 tapers out.
In entsprechender Zuordnung weist auch der Anschlußteil 17 eine innere Anschlagfläche 24 auf, die im wesentlichen ebenfalls kegelstumpfförmig ist und sich axial gegensinnig zur inneren Spannfläche 22 des Muffenhalses 20 mit vorzugsweise etwa gleich großem Kegelwinkel verjüngt. Der Kegelwinkel der Spannfläche 22 und der Anschlagfläche 24 ist mit « eingezeichnet.In a corresponding assignment, the connecting part 17 also has an inner stop surface 24, which is also substantially frustoconical and axially opposite to the inner clamping surface 22 of the socket neck 20 with preferably tapers approximately the same size cone angle. The cone angle of the Clamping surface 22 and the stop surface 24 are shown with «.
Axial zwischen der Gewindemuffe 13 einerseits und dem Anschlußteil 17 andererseits ist innerhalb des von beiden umgebenen Inneren ein im Zentrum axial durchgängiges Kugelzwischenstück 25 in Form einer Zwischenhülse angeordnet. Der Durchmesser des Kugelzwischenstückes 25 ist mit d eingezeichnet. Das Kugelzwischenstück 25 liegt im zusammengebauten Zustand gemäß Fig. 1 einerseits an der rechten Anschiagfläche 24 des Anschluß teil es 17 und andererseits an der axial gegenüberstehenden Spannfläche 22 des Muffenhalses 20 an. Im Inneren enthält das Kugelzwischenstück 25 eine Einstecköffnung 26 für das Ende 10 des anzuschließenden und ein-oder durchzusteckenden Rohres 11. An die Einstecköffnung 26 schließt sich über einen ra-Axially between the threaded sleeve 13 on the one hand and the connecting part 17 on the other hand, a spherical intermediate piece 25 axially continuous in the center in the form of an intermediate sleeve is arranged within the interior surrounded by the two. The diameter of the intermediate ball piece 25 is shown with d . In the assembled state according to FIG. 1, the ball spacer 25 rests on the one hand on the right abutment surface 24 of the connection part 17 and on the other hand on the axially opposite clamping surface 22 of the socket neck 20. Inside, the intermediate ball piece 25 contains an insertion opening 26 for the end 10 of the pipe 11 to be connected and inserted or pushed through.
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diolen Ringbund 27, der als Einsteckanschlag fUr das Ende 10 des einzusteckenden Rohres 11 dient, axial eine im Durchmesser etwas kleinere Durchloßbohrung 28 an, die im wesentlichen so groß wie der Innendurchmesser des Rohres 11 und der Durchmesser der axial fluchtenden Bohrung 29 im Anschlußteil 17 ist. Der Ringbund 27 kann auch entfallen. Er ist nützlich bei einer Lötbefestigung des Kugelzwischenstückes 25 am Rohr 11, weil dann axial zwischen Rohrende und Ringbund 27 das Lot eingelegt werden kann. Entfällt der Ringbund 27, so geht die Einstecköffnung 26 als Durchgangsbohrung glatt durch.diolen annular collar 27, which acts as an insertion stop for the end 10 of the Tube 11 serves, axially a slightly smaller diameter through hole 28, which is essentially as large as the inner diameter of the Tube 11 and the diameter of the axially aligned bore 29 in the connecting part 17 is. The annular collar 27 can also be omitted. It is useful with one Solder attachment of the ball adapter 25 to the tube 11, because then axially between the pipe end and the collar 27, the solder can be inserted. If the annular collar 27 is omitted, the insertion opening 26 is smooth as a through hole by.
Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, ist das Kugelzwischenstück 25 nicht als gänzliche Kugel ausgebildet, sondern z.T. hülsenartig. Es weist an beiden axialen Endbereichen, in Fig. 2 links und rechts, auf seiner Außenfläche Kugelzonen 30 und 31 auf, die einen gemeinsamen Kugelradius d/2 haben, wobei der Kugelmittelpunkt 32 auf der Längenmitte sowie der Mittelachse 33 des Kugelzwischenstückes 25 liegt. Das Kugelzwischenstück 25 ist also, von einer Kugel mit Durchmesser d ausgehend, durch zylindrisches Abdrehen des mittleren Teiles zwischen den beidseitigen Kugelzonen 30 und 31 hergestellt. Dies ist natürlich nicht zwingend. Es kann auch hinsichtlich der Außenfläche ein vollkugeliges Teil zum Einsatz kommen, das lediglich an beiden axialen Enden im Bereich der Ebenen 34 und 35 abgeschnitten ist. Das Kugelzwischenstück 25 liegt mit der einen, in Fig. 2 rechten Kugelzone 31 an der zugewandten Anschlagfläche 24 des Anschluß feiles 17 und mit der anderen, in Fig. 2 linken Kugelzone 30 an der axial gegenüberliegenden Spannfläche 22 des Muffenhalses 20 an.As can be seen in particular from FIG. 2, the intermediate ball piece 25 is not designed as a complete sphere, but partly in the form of a sleeve. It points to both axial end regions, on the left and right in FIG. 2, on its outer surface spherical zones 30 and 31 which have a common spherical radius d / 2 where the center of the sphere 32 lies on the center of length and the center axis 33 of the intermediate ball piece 25. The ball adapter 25 is So, starting from a sphere with diameter d, by turning the middle part between the spherical zones on both sides 30 and 31 made. Of course, this is not mandatory. It can also be regarding A fully spherical part is used on the outer surface, which is only cut off at both axial ends in the area of the planes 34 and 35 is. The spherical intermediate piece 25 lies with the one spherical zone 31 on the right in FIG. 2 on the facing stop surface 24 of the connection file 17 and with the other spherical zone 30 on the left in FIG. 2 on the axially opposite clamping surface 22 of the socket neck 20.
Das Kugelzwischenstück 25 ist beim gezeigten Ausfuhrungsbeispiel fester Bestandteil des Rohres 11, an dem es z.B. angelötet oder auch angeklebt ist. Auch eine einstückige Gestaltung des Kugelzwischenstückes 25 und des Rohres 11 ist möglich, z.B. ein am Rohr 11 angestauchtes Kugelzwischenstück 25, was z.B. für Kraftsfoff-Einspritzleitungen vorteilhaft ist.The intermediate ball piece 25 is an integral part of the exemplary embodiment shown of the pipe 11 to which it is e.g. soldered or glued. Also a one-piece design of the intermediate ball piece 25 and the tube 11 is possible, e.g. a ball adapter 25 upset on the tube 11, which is advantageous e.g. for fuel injection lines.
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Durch die beschriebene Gestaltung der Schraubanschlußvorrichtung ist bei spannungsfreier Montage die Möglichkeit für einen Winkelversatz zwischen dem Rohr 11 einerseits und dem übrigen Teil der Schraubanschlußvorrichtung andererseits erschlossen. Dies ermöglicht den Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Femer wird bereits bei geringem Anzugsmoment der Gewindemuffe eine zuverlässig dichte Rohrverschraubung erreicht. Bei allem ist der Aufwand für diese Vorrichtung relativ gering. Es versteht sich, daß bei Festziehen der Gewindemuffe 13 auf dem Anschluß teil 17 die innere Spannfläche 22 der Gewindemuffe 13 das Kugelzwischenstück 25 festspannt und mit seiner Kugelzone 3i fest an die innere Anschlagfläche 24 des Anschlußteiles 17 andrückt. Es ergibt sich mithin im Bereich der aneinanderliegenden Flächen 22, 30 einerseits und 3I7 24 andererseits eine sichere und zuverlässige Abdichtung. Aufgrund der Lot- oder Klebeverbindung ergibt sich auch im Bereich der Einstecköffnung 26 eine feste und dichte Verbindung zwischen dem Ende 10 des Rohres 11 und dem KugelzwischenstUck 25.The described design of the screw connection device opens up the possibility of an angular offset between the tube 11 on the one hand and the remaining part of the screw connection device on the other hand when the assembly is free of tension. This enables the compensation of manufacturing tolerances. Furthermore, a reliably tight pipe screw connection is achieved even with a low tightening torque of the threaded sleeve. With everything, the effort for this device is relatively low. It goes without saying that when the threaded sleeve 13 is tightened on the connection part 17, the inner clamping surface 22 of the threaded sleeve 13 tightens the ball spacer 25 and presses firmly against the inner stop surface 24 of the connection part 17 with its ball zone 3i. This results in a secure and reliable seal in the area of the adjacent surfaces 22, 30 on the one hand and 31 7 24 on the other hand. Due to the soldered or adhesive connection, there is also a firm and tight connection between the end 10 of the tube 11 and the ball adapter 25 in the area of the insertion opening 26.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel mit durchgestecktem Rohr 11 ist dieses relativ zum KugelzwischenstUck 25 zum Längenausgleich verschiebbar. Die Abdichtung erfolgt dann über einen O-Ring auf dem Ende 11 des Rohres 10, der in einer inneren Nut des KugelzwischenstUckes 25 aufgenommen ist.In an exemplary embodiment (not shown) with an inserted tube 11, this can be displaced relative to the intermediate ball piece 25 for length compensation. Sealing then takes place via an O-ring on the end 11 of the tube 10, which is received in an inner groove of the intermediate ball piece 25.
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