DE2054560A1 - Verbindungen fur Kunststoffrohre - Google Patents
Verbindungen fur KunststoffrohreInfo
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- F16L47/04—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics with a swivel nut or collar engaging the pipe
Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2054560
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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Schu/Ni
HUEIiLER CO., 500 West Eldorado, Decatur, Illinois, V.St.A.
Verbindungen für Kunststoffrohre
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen an Verbindungen für nichtmetallische Kunststoffröhren ohne Aufweitungen, wobei
die Verbindung derart ausgebildet ist, daß sie einem Auseinanderziehen einen großen Widerstand entgegensetzt, der gleich
oder größer als die Festigkeit der Kunststoffröhre bei normalen
Temperaturen ist, so daß ein Fehler in der Kunststoffröhre ausserhalb
der geeignet hergestellten Verbindung auftritt. Darüberhinaus weist die gemäß der Erfindung hergestellte Verbindung über
einen Druckbereich und einen Temperaturbereich, wie sie normalerweise bei einer Kunststoffröhre in einem Flüssigkeitsleitungssystem,
v/ie etwa einem V/asser- oder Gasleitungssystem auftreten, einen hohen Widerutandsgrad gegen eine Undichtigkeit
auf.
Gemäß der Erfindung enthält eine Verbindung zum Verbinden einer
Kunststoffröhre mit einem Rohrverbindungsstück oder Metnilröhren dieser Art ein hülsenföriniges Element, das das Innere der Röhre
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abstützt und zwei relativ zueinander bewegliche Glieder, die zwischen sich eine Druckkammer mit einem darin angeordneten
ringförmigen Dichtungseinsatz bilden, um auf die Röhre einen Druck gegen die Hülse hin auszuüben, wobei die Verbindung
dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Glied einen Hohlkörper mit einem Endteil umfaßt, wobei dieser Körper eine Bohrung,
die sich wenigstens durch diesen Endteil erstreckt, eine erste Versenkbohrung, die an ihrem inneren Ende an einer
sich nach einwärts erstreckenden ringförmigen Schulter endet, die diese Bohrung umgibt, und an ihrem äußeren Ende in
einer sich nach auswärts erstreckenden ringförmigen Schulter endet, eine zweite Versenkbohrung mit einem größeren Durchmesser
als der Durchmesser der ersten Versenkbohrung und im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Kunststoffröhre
aufweist, v/obei die zweite Versenkbohrung sich von der ringförmigen Schulter des äußeren Endes der ersten Versenkbohrung
aus nach außen erstreckt und in einer nach außen gerichteten und sich erweiternden, kegelstumpfförmigen Schulter
endet, daß die langgestreckte, feste röhrenförmige Hülse mit einem Ende in dieser ersten Versenkbohrung gegen eine
axiale Bewegung in Bezug auf den Körper befestigt ist und das andere Ende im wesentlichen über die kegelstumpfförmige
Schulter des Körpers hinaus vorsteht, wobei diese röhrenförmige Hülse einen äußeren Durchmesser aufweist, der im wesentlichen
gleich dem Innendurchmesser der Röhre auf wenigstens dem Teil der Hülse ist, die von der Röhre aufgenommen
wird, daß die Hülse auf der Außenseite des Teiles, der über die kegelstumpfförmige Schulter hinaus vorsteht, eine ringförmige
Aussparung mit einer £a beträchtlichen axialen Gesamtlänge
und gleichförmiger Tiefe aufweist, wobei diese ringförmige Aussparung in einer einander gegenüberliegend angeordneten
kegelstumpfförmigen Inneren und äußeren Endwand an
den Enden iher axialen Ausdehnung endet, wobei jede Endwand
an ihren äußeren und inneren Übergängen entsprechend einem Kreisbogen ausgebildet
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ist bzwo einen Krümmungsradius aufweist, wobei der äußere
Übergang dieser inneren kegelstumpfförmigen Bndwand im wesentlichen in einer Verlängerung der kegelstumpfförmigen
Schulter des Körpers liegt, daß die Außenfläche der Hülse zwischen dem fest angebrachten Ende der Hülse und dem äußeren
Übergang dieser inneren kegelstumpfförmigen Endwand zusammen mit der zweiten Yersenkbohrung eine Ringkammer mit
einer im wesentlichen axialen Ausdehnung bildet, um einen Endteil der Kunstoffröhre engsitzend aufzunehmen; daß das
zweite Glied einen Mitnehmer mit einer Mutter enthält, die auf den Körper aufschraubbar ist, wobei der Mitnehmer einen
Innendurchmesser, der wenigstens gleich dem Außendurchmesser des Kunststoffrohres ist, und eine kegelstumpfförmige
Innenfläche aufweist, die der kegelstumpfförmigen Schulter
des Körpers gegenüber und im Abstand hiervon liegt, so daß hier zwischen ein ringförmiger Druckraum mit veränderlichem
Volumen gebildet wird, der eine anfängliche axiale Länge aufweist, die größer als die axiale Gesamtlänge der ringförmigen
Aussparung auf der Hülse ist; daß der nicht komprimierbare ringförmige Dichtungseinsatz aus einem deformierbaren
Material besteht und im entspannten Zustand einen Axialquerschnitt
aufweist, der allgemein komplementär zu der Druckkammer ist, bevor das Volumen der Druckkammer verringert
wird und daß der Dichtungseinsatz eine größere axiale Ausdehnung als die axiale Ausdehnung der ringförmigen
Aussparung an der Hülse aufweist; und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um das Anziehen der Mutter auf dem
Körper in einer Stellung zu begrenzen, in der die kegelstumpff
örmige Innenfläche des Mitnehmers das Volumen der
Druckkammer verringert und in der eine Verlängerung der kegelstumpfförmigen
Innenfläche des Mitnehmers durch den äusseren Übergfingspunkt der äußeren kegelstumpfförmigen Endwand
der ringförmigen Aussparung an der Hülse verläuft, so
'ai: der Dichtun&seinsatz die Kunststoff röhre ohne Hereusin
die ringförmige Aussparung hinein deformiert,
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«■■ Λ, mm
so daß diese vollständig ausgefüllt wird.
. In den vergangenen Jahren wurden mit der Entwicklung von
nicht-metallischen Kunststoffröhren, wie etwa aus Polyvinylchlorid
(PYC), Polyäthylen (PE), Polybutylen (PB) und dergleichen derartige Röhren mehr und mehr von öffentlichen
G-as- und Wasserwerken wie auch von chemischen Fabriken und
dergleichen in ihren Leitungssystemen verwandt. Auf diese Weise werda#5.urch die Verwendung von nicht-metallischen Kunststoff
röhren beträchtliche Kosten gespart, da Eisen- oder f Kupferröhren im wesentlichen eingespart werden. Durch die
Verwendung von nicht-metallischen Kunststoffröhren ergeben
sich auch andere Vorteile, wie etwa eine leichte Installation in Leitungssystemen und dadurch, daß keine Korrosionsprobleme
auftreten, wenn mit korrodierenden Flüssigkeiten gearbeitet wird.
Obgleich nicht-metallische Kunststoffröhren in den letzten
Jahren in zunehmendem Maße verwandt wurden, so treten dennoch Schwierigkeiten bei der Herstellung einer vollständig
befriedigenden Verbindung zwischen der Kunststoffröhre und einem Rohrverbindungsstück oder einer anderen Röhre, insbesondere
einer Metallröhre, auf· Bei früheren Verbindungen ergaben 3ich Schwierigkeiten, über einen beabsichtigten Betriebszeitraum
hinweg ein hohes Widerstandsvermögen gegen eine Undichtigkeit wie auch ein hohes Widerstandsvermögen
gegen ein Herausziehen aufrechtzuerhalten, das gleich oder größer als die Festigkeit der Kunststoffröhre selbst ist.
Bisher wurden Verbindungen aus nicht-metallischen Kunststoff röhren unter Verwendung einer Hülse, um das Innere der
Kunststoff röhre abzustützen, und zweier gegeneinander beweglicher Glieder ausgeführt, die eine Druckkammer mit einem
darin angeordneten ringförmigen Dichtungseinsatz bildeten, um auf die Röhre gegen die Hülse hin einen Druck
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auszuüben. Bei derartigen früheren Verbindunganordnungen
wurde jedoch bei der Herstellung der Verbindung die Wand der Kunststoffröhre verjüngt oder sie wurde unter dem Druck
des Dichtungseinsatzes in längsrichtung herausgepreßt, wodurch die Zugkraft der Verbindung derart verringert wurde,
daß in der Verbindung eher ein Fehler auftrat als in der Kunststoffröhre. Darüberhinaus verblieben zwischen der Kunststoffröhre
und der Abstützhülse oder der Auskleidung während der Herstellung der Verbindung Leerräurae, und nach einer
gewissen Betriebszeit ließ ler Druck des Abdichtungseinsatzes
auf die Kunststoffröhre infolge eines Kaltfließens
der Kunststoffröhre in diese Leerräume hinein nach, wodurch
eine Verringerung der Zugkraft der Verbindung bewirkt wurde, so daß ein Ausfall infolge einer Schlüpfung oder einer Undichtigkeit
unter den auftretenden, beabsichtigten Drucken auftreten konnte. Bei vielen der früheren Verbindungen wurde
bei der Herstellung einer derartigen Verbindung die Kunststoff röhre tatsächlich in einem derartigen Maße erfaßt, daß
die Kunststoff röhre eingekerbt oc"er eingeschnitten wurde,
wodurch sich örtlich höhere Zugbeanspruchungen ergaben und die Kunststoffröhre an der Verbindung geschwächt wurde. Dies
führt zu einem schließliehen Ausfall durch Herausziehen oder durch Undichtwerden. Gchließlich waren die früheren Verbindungen
so ausgebildet, daß man nach der Herstellung der Verbindung nicht sicher sein konnte, daß sie auch wirklich so
ausgebildet war, daß sie ihre maximalen Eigenschaften aufwies.
Die Eigenschaften einer fertigen Verbindung wurden durch die Geschicklichkeit der Arbeiter bestimmt.
Vorzugsweise wird eine im radialen Schnitt im wesentlichen
L-fcrmig ausgebildet^ halbfeste Unterlagsscheibe verwandt
und zwischen der kegelstumpfförmigen Fläche der Mutter des
Mitnehmers und der Einsatzdichtung angeordnet, wobei die
bei der Ausbildung der Verbindung durch
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die kegelstumpfförmige Fläche verformt wird, um ein Kaltfließen des Dichtungseinsatzes unter dem ringförmigen Plansch
der Mutter des Mitnehmers her zu verhindern.
Gemäß der Erfindung kann diese Mutter des Mitnehmers aus einer Stopfbuchsenmutter "bestehen, und die kegelstumpfförmige
Innenfläche des Mitnehmers kann an einem die Reibung ausschaltenden Ring ausgebildet sein, der so angeordnet ist,
daß er durch die Mutter in axialer Richtung der Röhre gegen den Dichtungseinsatz gepreßt wird.
Im folgenden soll die Erfindung näher nahand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsformen
erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:
Pig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Verbindung, wobei der Schnitt
die Anordnung der verschiedenen Teile der Verbindung vor der Ausführung der Verbindung zeigt,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte
Verbindung, wobei diese Verbindung im fertigen Zustand dargestellt ist,
Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten
Verbindung, die gerade hergestellt werden soll, wobei diese Verbindung an einen größeren Bereich
von Außendurchmessern der Kunststoffröhre anpaßbar
ist,
Fig. 4 eine Teilensicht teils im Aufriß und teils im Schnitt der in Fig. 3 gezeigten Verbindung, wobei diese
Verbindung im vollständig fertigen Zustand dargestellt ist,
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Hülse oder einer Auskleidung, wie sie bei
den Verbindungen der Fig. 1 oder Fig. 3 verwandt wird,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Hülse oder einer Auskfeidung, wie
sie bei den Verbindungen der Fig. 1 und 3 anwendbar ist,
Fig. 7 eine vergrößerte Teilschnittansicht, die die kritischen Merkmale der Verbindungen der Fig. 1 oder Fig.
3 zeigt,
Fig. 8 eine Teilansicht in einem verkleinerten Maßstab gegenüber dem der Fig. 7, in der die erfinöungsgemässe
Verbindung im fertigen Zustand dargestellt ist, um die Beziehung zwischen der Länge, der Tiefe und
der Lage der Aussparung der Hülse in Bezug auf die Druckkammer und den Dichtungseinsatz zu zeigen;
Fig« 9 -12 ungeeignete Ausbildungen von Verbindungen, die ähnlich wie Verbindungen der vorliegenden Erfindung
ausgebildet sind jedoch nicht die kritischen Merkmale in Bezug auf die axiale Länge, die Tiefe und
die Lage der Aussparung in der Auskleidung im Verhältnis zu der Druckkamer und dem Dichtungseinsatz
aufweisen; und
Fig. 13A - 13D weggebrochene Teilansichten der Hülse oder
der Auskleidung und der Kunststoffröhre, wobei richtig
und nicht richtig zusammengebaute Zustände dargestellt sind,
Fig. 14 einen senkrechten Schnitt durch eine weitere abge-
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wandelte Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Verbindung, die gerade hergestellt
werden soll, wobei bei der Verbindung als Mitnehmer eine Stopfbuchsenmutter verwandt wird;
Fig. 15 die in Fig. Η dargestellte Verbindung nach der vollständigen
Fertigstellung; und
Fig. 16 einen senkrechten Schnitt durch eine weitere abgewandelte
Ausführungsform einer gemäß der Erfindung hergestellten Verbindung, wobei die Verbindung im
vollständig fertigen Zustand dargestellt ist.
In der Zeichnung, in der gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind, ist in den Fig. 1 und
2 eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete Verbindung dargestellt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist,
mit deren Hilfe eine nicht-metallische, nicht mit einer Aufweitung versehene Kunststoffröhre P an einem Rohrverbindungsstück
oder einer anderen Röhre, gewöhnlich einer Metallröhre, befestigt werden kann. Die Verbindung 10 umfaßt
grob gesehen zwei relativ zueinander bewegliche Glieder, nämlich ein Körperglied oder ein Rohrverbindungsstück 12,
und einen Mitnehmer oder ein Glied Η. Die Glieder 12 und
14 bilden eine Druck- bzw. Kompressionskammer 16 mit veränderlichem
Volumen zwischen sich, in die ein ringförmiger Dichtungseinsatz 18 eingesetzt ist. Die Verbindung 10 weist
weiterhin ein hülsenförmiges Element 20 auf, das an dem
Glied 12 befestigt ist und das eine Abcftitzinnenbüchse für
die Kunststoffröhre P bildet, durch die ein Zusammenfallen
der Röhre verhindert und die Rohre in axialer Richtung festgelegt wird. Nur zum Zwecke der Beschreibung soll das
Glied 12 im folgenden als Hohlkörper bezeichnet werden, wobei unter diesem Ausdruck ein Rohrverbindungsstück, das einen
Teil eines Ventilkörpers oder einer Ventilabsperrung bildet, oder ein Rohrverbindungsstück zum direkten Anschlies-
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sen einer anderen Röhre hieran, oder ein Rohrverbindungsstück für einen Tank oder dergleichen verstanden werden
soll.
Die nicht-metallische Kunststoffröhre P kann entweder aus
einem harten oder aus einem weichen Kunststoffmaterial hergestellt sein, solange dieses Material bei der Herstellung
der Verbindung verformbar ist. Typische Kunststoffe, die zur Zeit für eine solche Röhre verwandt werden, sind Polyäthylen
(PE), Polyvinylchlorid (PVC), Polybutylen (PB) und dergleichen.
Das Rohrverbindungsstück oder das Hdikörperglied 12 der Verbindung
10 ist am besten aus den Fig. 1, 2 und 7 zu ersehen. Mehr im einzelnen weist das Hohlkörperglied 12 eine durch
dieses Glied hindurchgehende Bohrung 22 für die Flüssigkeitsstörmung
auf. An einem Ende des Hohlkörpergliedes 12 kann ein Inengewinde 24 vorgesehen sein, das zur Aufnahme
eines Endes einer Röhre oder eines anderen Rohrverbindungsstückes dienen kann, wie es bereits bekannt ist. Die Außenseite
des Körpergliedes 12 weist eine Schulter 24 auf, die eine hexagonale oder nicht-kreisförmige Gestalt für den Angriff
eines Schlüssels besitzen kann, oder die gegebenenfalls aus einem geraden Durchmesser bestehen kann. Die
Schulter 24 bildet einen zwangsläufigen Anschlag, gegen den das Ende des Gliedes 14 zur Anlage kommen kann, wie es in
Pig. 2 dargestellt ist. Ein Endteil 26, der dem Ende gegenüberliegt, an dem das Innengewinde 22 ausgebildet ist, ist
mit einem Außengewinde versehen, das mit 28 bezeichnet ist und das zum Eingriff mit einem Innengewinde 62 in dem Mitnehmer
14 dient, wenn ein derartiger Mitnehmer 14 aus einer ringförmigen mansehettenförmigen Mutter besteht. Das abschließende
Ende des Endteiles 26 weiet eine nach auswärts gerichtete und sich nach auswärts erweiternde kegelstumpfförmige
Schulter 30 auf, die noch im einzelnen weiter unten
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erläutert werden soll. Eine Versenkbohrung 32, die an ihrem inneren Ende in einer ringförmigen Schulter 34 endet, die
die Bohrung 22 umgibt, dient zur Befestigung eines Endteiles 40 des langgestreckten hülsenförmigen Elementes 20. Eine
zweite Versenkbohrung 36 mit einem größeren Durchmesser
als der Durchmesser der Versenkbohrung 32 und im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Kunststoffröhre P erstreckt
sich von der kegelstumpfförmigen Schulter 30 aus
über eine beträchtliche axiale Länge nach einwärts, wobei die zweite Versenkbohrung 36 an ihrem inneren Ende in einer
ringförmigen Schulter 38 endet, die das Ende der Versenkbohrung
32 umgibt.
Plastikröhren P werden in genormten Größen geliefert, die durch den besonderen Außendurchmesser der Röhre bestimmt
werden, jedoch kann die Wandstärke für eine besondere Größe (Außendurchmesser) einer derartigen Kunststoffröhre je nach
dem Material, aus dem die Röhre hergestellt ist, oder wegen anderer Faktoren schwanken. Da der Außendurchmesser für
eine besondere Größe einer Kunststoffröhre konstant ist, weist die Versenkbohrung 36 des Körpergliedes 12 einen
Durchmesser auf, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser einer Kunststoffröhre ist. Damit dieses Körperglied 12 an
Schwankungen in der Wandstärke angepaßt werden kann, wird das hülsenförmige Element oder die Innenbüchse 20, die in
der Versenkbohrung 32 befestigt werden soll, derart ausgewählt, daß sie wenigstens auf dem Teil, der in das Innere
der Röhre P hineinragt, einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Röhre
ist, bei der das hülsenförmige Element verwandt werden soll.
Der Raum zwischen der Außenseite des hülsenförmigen Elementes
20 und der Fläche der zweiten Versenkbohrung 36 bildet eine Ringkammer mit einer beträchtlichen axialen Ausdehnung, die
den Endteil der Kunststoffröhre P aufnehmen kann, wenn die
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Verbindung 10 hergestellt wird. Indem der Endteil der Kunststoffröhre
P in eine Ringkammer oder einen Baum mit einer beträchtlichen axialen Länge eingepaßt wird, entfallen Fehler
bei der Herstellung der Verbindung dadurch, daß der die Verbindung herstellende Arbeiter das Ende der Kunststoffröhre
P nicht notwendigerweise zum Anschlag gegen die Schulter 38
zu bringen braucht, solange wenigstens ein Teil des Endteiles der Kunststoffröhre P in diesem Ringraum liegt.
Aus den Fig. 1, 2, 5, 6 und 7 ist zu ersehen, daß das feste hülsenförmige Element oder die Innenbüchse 20 mit ihrem Endteil
40 in der ersten Versenkbohrung 32 so befestigt ist,
daß sie sowohl gegen eine axiale Verschiebung als auch gegen eine Drehung in Bezug auf das Hohlkörperglied 12 festgelegt
ist. In einigen Fällen wird das hülsenförmige Element 20 mit Hilfe einer Preßpassung in der Versenkbohrung 32 befestigt,
so daß es dauernd an dem Körperglied 12 befestigt ist. Es kann jedoch auch an seinem Endteil mit einem Gewinde 42 versehen
sein, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, wenn die Versenkbohrung 32 mit einem hierzu komplementären Gewinde versehen
ist, so daß das hülsenförmige Element 20· hiermit in schraubenden Eingriff gebracht werden kann. Weiterhin könnte das
hülsenförmige Element 20 in seiner Stellung in der ersten
Versenkbohrung 32 verlötet oder verschweißt werden. Wenn man das hülsenförmige Element 20 getrennt von dem Körperglied
12 herstellt, anstatt es zusammenhängend mit diesem auszubilden, kann die Ringkammer oder der Raum zwischen der
zweiten Versenkbohrung 36 und dem hülsenförmigen Element
mit einer größeren axialen Ausdehnung hergestellt werden, eis wenn das hülsenförmige Element ein zusammenhängender
Teil des Körpergliedes 12 ist, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die Verbindung in der oben erwähnten Weise hergestellt
oder zusammengebaut werden kann. Weiterhin besteht ein weiterer Vorteil dafür, das hülsenförmige Element 20
getrennt von dem Körperglied 12 herzustellen anstatt es zu-
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sammenhängend mit dem Körperglied auszubilden, darin, daß
die richtige Größe des hüleenförmigen Elementes für eine
Anpassung an die Wanddicke einer Kunststoffröhre P mit einer besonderen Größe gewählt werden kann, ohne daß für verschiedene
Wandstärken verschiedene Körperglieder vorgesehen werden müssen.
Das feste hülsenförmige Element 20 ist vorzugsweise aus Metall
hergestellt, wobei das verwandte Metall entsprechend der beabsichtigten Verwendung der Verbindung 10 ausgewählt
ist. Z.B. könnte reiner Kohlenstoffstahl für eine Verbindung verwandt werden, die in einem Gasleitungssystem verwandt
wird, während korrosionsfester Stahl in einer Verbindung für ein Wasserleitungssystem oder ein Leitungssystem
für bestimmte Chemikalien verwandt werden könnte, die den korrosionsfesten Stahl nicht angreifen.
Der andere Endteil 44 des hülsenförmigen Elementes 20 steht
beträchtlich über die kegelstumpfförmige Schulter 30 des
Körpergliedes 12 ebenso wie über die Mitnehmermutter 14, wenn die Verbindung 10 fertiggestellt ist, hinaus vor, wie
es in Pig. 2 dargestellt ist. Auf der Außenseite des Endteiles 44» das über die kegelstumpfförmige Schulter 30 hinaus
vorsteht ist eine ringförmige Aussparungsanordnung 45
vorgesehen, die wenigstens eine ringförmige Aussparung 46
aufweist, wobei die Aussparungsanordnung eine beträchtliche
axiale Ausdehnung und eine gleichförmige Tiefe D (Fig. 7)
besitzt. Vorzugsweise liegt die Tiefe D der Aussparung 46 in der Größenordnung von etwa 0,08 cm, jedoch kann diese
Tiefe je nach der Wandstärke und der Weichheit der Kunststoffröhre
P etwas abgeändert werden· Die oben genannte Tiefe von 0,08 cm hat sich für ein Kunststoffmaterial, wie
es zur Zeit für Röhren verwandt wird, für einen großen Bereich von Eohrgrößen ale zufriedenstellend erwiesen.
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Die ringförmige Aussparung 46 des hülsenförmigen Elementes oder der Innenbüchse 20 endet in einer inneren kegelstumpfförmigen
Endwand 48 und einer äußeren kegeistumpfförmigen
Endwand 50. Wie am besten aus Pig. 7 zu ersehen ist, weist die kegeistumpfförmige Endwand 48 einen äußeren Übergang
und einen inneren Übergang 54 auf, die beide entsprechend einem Krümmungsradius, wie er in der Zeichnung mit R bezeichnet
ist, gestaltet sind, was weiter unten noch näher erläutert werden soll. Die kegeistumpfförmige Endwand 50 weist
einen inneren Übergang 56 und einen äußeren Übergang 58 auf, die ebenfalls jeweils entsprechend einem Krümmungsradius bzw.
einem Kreisbogen geformt sind. Kehrt man zu der Fig» 7 zurück, so ist aus dieser Figur zu ersehen, daß der äußere
Übergang 52 der inneren Endwand 48 der ringförmigen Aussparung 46 in dem hülsenförmigen Element 20 im WBentlichen in
einer Verlängerung der kegelstumpfförmigen Schulter 30 des
Hohlkörpergliedes 12 liegt. Diese Tatsache bildet ebenso wie die lage des äußeren Überganges 58 der Endwand 50 ein
kritisches Merkmal der Verbindungsaiordnung, was im einzelnen noch weiter unten näher erläutert werden soll.
Das hülsenförmige Element 20 weist an seinem äußeren Ende eine freie Kante 60 auf, die leicht nach innen abgerundet
oder eingebogen ist. Dadurch daß die freie Kante 60 leicht nach einwärts abgerundet ist, kann die Kunststoffröhre leichter
in das Hohlkörperglied 12 eingebaut werden, da das Innere der Röhre P nicht zerkratzt oder eingedrückt werden kann,
wodurch örtlich geschwächte Bereiche entstehen würden, die zu einem Fehler führen könnten, nachdem die Verbindung hergestellt
worden ist. Darüberhinaus könnte, nachdem die Verbindung 10 fertig hergestellt ist und die Kunststoffröhre
P außerhalb der Verbindung 10 belastet wird, durch diese Belastung auf der Kunststoffröhre P eine Auslenkung der Röhre
um eine geringe Größe bewirkt werden; dadurch jedoch, daß die Kante 60 nach einwärte abgerundet ist,besteht keine Mög-
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lichkeit, daß die Kante sich in die Innenwand der Röhre einschneidet,
so daß örtlich höhere Beanspruchungen erzeugt würden, die gleichfalls mit der Zeit zu einem vorzeitigen
Ausfall führen würden.
Die innere und die äußere kegeistumpfförmige Wand 48 bzw.
am Ende der axialen Gesamtausdehnung der ringförmigen Aussparungsanordnung
46 des hülsenförmigen Elementes 20 weisen jeweils eine Neigung in Bezug auf die Längsachse des hülsenförmigen
Elementes in der Größenordnung von 45° auf, was die optimale Neigung darstellt, mit der für die Verbindung
ein guter Widerstand gegen ein Herausziehen erhalten wird. Wenn man die Neigung wesentlich größer als 45 macht, so
tritt bei der Ausbildung der Verbindung ein Herauspressen der Kunst stoff röhre P auf, während dann, wenn man einen Winkel
von wesentlich weniger als 45° wählt, die Festigkeit gegen ein Herausziehen oder der Widerstand der Verbindung
beträchtlich verringert wird.
Wenn die Verbindung 10 ausgebildet wird, so ist es erwünscht, daß sich die Kunststoffröhre P nicht in Bezug auf das hülsenförmige
Element 20 dreht. Damit die Kunststoffröhre P sich bei der Herstellung der Verbindung 10 einer Drehung widereetzt,
kann die Oberfläche der Aussparung 46 geriffelt ausgebildet sein, wie es bei K in !Fig. 5 dargestellt ist,
oder die Aussparung 46 kann eine oder mehrere längsverlaufende Rippen R* aufweisen, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
Wenn die Aussparung 46 in dem hülsenförmigen Element 20 durch maschinelle Bearbeitung ausgebildet wird, so würde
die Riffelung K verwandt, während, wenn die Aussparung 46 mit Hilfe von Formen hergestellt würde, die von den Formen
herrührenden Gratabdrücke als Rippen R* verwandt werden könnten. Selbstverständlich könnte die Aussparung 46 mit
einem auf Druck ansprechenden Klebemittel überzogen werden,
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oder es könnte zu diesem Zweck auf die Oberfläche der Aussparung bei der Herstellung eine schrotförmige Substanz
haftend aufgebracht werden.
Der Mitnehmer oder das Glied 14, das, wie es bereits oben
erwähnt wurde, aus einer ringförmigen Mitnehmermutter besteht, weist auf einem Teil ihrer Länge das Innengewinde 62
und auf einem anderen Teil ihrer Länge eine glatte Bohrung 64 auf, wobei die Bohrung in einem nach einwärts geneigten
ringförmigen Rand 66 endet, der eine kegelstumpfförmige Innenfläche 68 aufweist. Der Durchmesser der Öffnung 70 des
ringförmigen Bandes 66 ist im wesentlichen gleich dem Aussendurchmesser
der Kunststoffröhre P, so daß sich der ringförmige Rand verhältnismäßig reibungslos über die Kunststoffröhre
hinwegbewegen kann. Die kegelstumpfförmige Fläche 68 und die Fläche 64 bilden zusammen mit der gegenüberliegenden
kegelstumpfförmigen Schulter 30 des Körpergliedes
12 zwischen sich die Druck- bzw. Kompressionskammer 16 mit veränderlichem Volumen, die in einem axialen Schnitt eine
im wesentlichen trapezförmige Form aufweist und die bo ausgebildet ist, daß sie den ringförmigen Dichtungseinsatζ 18
aufnehmen kann. Die Neigung der kegelstumpfförmigen Schulter 30 und der kegelstumpfförmigen Fläche 68 liegt allgemein in
der Größenordnung von 30° in Bezug auf die Längsachse der Verbindung, da mit diesem Winkel die glatteste und gleichförmigste
Verformung des ringförmigen Dichtungseinsatzee 18
erhalten wird. Da sich das Innere der Mitnehmermutter 14» nämlich die Fläche 64, und die kegelstumpfförmige Fläche 68
gegen den Dichtungseinsatz 18 drehen, sind diese Flächen mit einem trockenem Film aus einem Schmiermittel mit niedriger
Reibung überzogen, wodurch eine Beanspruchung oder ein Drehmoment bei dem Zusammenbau der Verbindung 10 herabgesetzt
werden.
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Der ringförmige Dichtungseinsatz 18 weist in seiner entspann ten Form einen Außendurchmesser, der gleich dem Innendurchmesser
der MitnehmermiÄer 14 ist, und einen Innendurchmesser
auf, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Kunststoffrohres ist. In einem axialen Schnitt weist der
Dichtungseinsatz 18 eine trapezförmige Form auf, so daß dieser Dichtungseinsatz, bevor das Volumen der Druckkammer
16 verringert wird, eine allgemein komplementäre Form zu der Druckkammer 16 besitzt. Der Dichtungseinsatz 18 ist vorzugsweise
aus einem elastomeren Material hergestellt, das nicht kompremierbar jedoch unter Druck deformierbar ist. Es wurde
gefunden, daß sich Kautschuk und Kautschuk ähnliche Ersatzstoffe in äußerst zufriedenstellender Weise für den Dichtungseinsatz
18 eigenen.
In Fig. 1 der Zeichnung ist die Verbindung 10 der vorliegenden Erfindung in einer Stellung dargestellt, bevor die Verbindung
gerade hergestellt wird. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, liegt ein Endteil des Kunststoffrohres P in
der Ringkammer oder dem Raum zwischen dem hülsenförmigen
Element 20 und der zweiten Versenkbohrung 36, wobei das Kunststoffrohr P noch nicht deformiert ist. In gleicher Wei-.
se befindet sich der ringförmige Dichtungseinsatz 18 in seiner entspannten Stellung, in der er im wesentlichen die
Druckkammer 16 füllt. Wenn die Mitnehmermutter 14 auf das
Körperglied 12 aufgeschraubt wird, wird das Volumen der
Druckkammer 16 verringert. Da der Dichtungseinsatz 18 nicht kompremiert, sondern lediglich deformiert werden kann, so
übt dieser auf die Außenseite des Kunststoffrohres in dem
Bereich der ringförmigen Aussparung 46 einen Druck aus, wodurch das Kunststoffrohr in diesem Bereich heruntergedrückt
wird. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Verbindung 10 vollständig fertig, wenn die Mitnehmermutter 14 gegen die
Schulter 24 anliegt. Es ist wichtig zu erwähnen, daß die
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kegelstumpfförmige Fläche 68 der Mitnehmermutter sich, wenn
die Mitnehmermutter gegen die Schulter 24 anliegt, in einer solchen Stellung befindet, daß eine Verlängerung dieser Fläche
durch die äußere Verbindungsstelle bzw. die Grenze 58 der kegelstumpfförmigen Endwand 50 einer ringförmigen Aussparung
46 verläuft, was im gleichen Maße für die äußere Verbindungsstelle bzw· die Grenze 52 der Endwand 48 in Bezug
auf die Schulter 30 gilt« Bei einer derartigen Anordnung erhält man eine geeignete und zwangsläufige Anordnung der
Druckkammer 16 in Bezug auf die Aussparung 46, und das Plastikrohr P wird nach einwärts verformt, so daß es vollständig
die Aussparung füllt, ohne daß das Kunststoffrohr dabei in dem Bereich in der Nähe der kegelstumpfförmigen Endwände
48 und 50 der ringförmigen Aussparung 46 in irgend einer Weise dünner wird oder herausgepreßt wird. Dadurch,
daß die Verbindungs- bzw. Übergangsstellen dieser Endwände jeweils entsprechend einem Krümmungsradius bzw. entsprechend
einem Kreisbogen ausgebildet sind, so kann eine vollständige Füllung der Ausyparung 46 durchgeführt werden, weshalb,
wenn die Verbindung fertiggestellt ist, kein Kaltfliessen des Kunststoffrohres in Leerräume hinein stattfindet,
wodurch die Belastung bzw. der Druck der Einsatzdichtung 18 verringert würde, was zu einer entsprechenden Verringerung
des Widerstandes gegen ein Herausziehen führen würde.
In Fig. 8 ist eine Teilansicht einer fertigen Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei in der Ansicht
eine richtig ausgebildete Verbindung dargestellt ist, so daß der Dichtungseinsatz 18 einen gleichmäßigen Druck L
auf das Kunststoffrohr aueübt, wobei der Druck jeweils unter einem rechten Winkel auf die Oberfläche des Kunststoffrohres
einwirkt, was sowohl für den Teil in der Aussparung ale auch für die kegelstumpfförmigen Endwände der Aussparung zutrifft.
Vergleicht man die Fig. 9 mit der Fig. 8, so stellt
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man fest, daß in dieser Figur eine Verbindung dargestellt
ist, bei der die Druckkammer nicht in einer vollständig
zentrierten Stellung über der Aussparung in dem hülsehförmigen
Element oder der Innenbüchse liegt, wie sie oben in Bezug auf die Endlage der kegeistumpfförmigen Fläche der Mitnehmermutter
in Bezug auf die äußere Verbindungsstelle bzw· die Grenze der äußeren Endwand der Aussparung definiert
wurde. Bei der in Fig. 9 dargestellten Anordnung tritt eine Verjüngung des Kunststoffrohres P an der mit 70 bezeichneten
Stelle auf, was zu einer Schwächung des Rohres in diesem Be-' reich und einem vorzeitigen Schadhaf\j/erden der Verbindung
führen würde, da die Verbindung keinen Widerstand gegen ein Herausziehen aufweisen würde, der gleich oder größer als
die Festigkeit des Rohres ist.
Fig. 10 zeigt eine Ansicht einer anderen Verbindung, bei der die Aussparung des hülsenförmigen Elementes oder der Innenbüchse
ungeeignet in einer entgegengesetzten Richtung zu der in Fig. 9 gezeigten Richtung angeordnet ist, bei der nämlich die
Aussparung ungeeignet in Bezug auf die kegelstumpfförmige
Schulter des Hohlkörpergliedes liegt. Auch hier tritt wieder
eine Verjüngung oder ein Herauspressen der Wand des ^ Künstetoffrohree P auf, jedoch dieees Mal in dem mit 72 bezeichneten
Bereich, während der Abstand an dem gegenüberliegenden Ende, das mit 74 bezeichnet ist, derart ist, daß dort
ein Kaltfließen des Dichtungseinsatzes auftreten könnte, wodurch der Druck dieses Dichtungseinsatzes meßbar verringert
würde, was zu einer Undichtigkeit wie auch zu einem verringerten Widerstand gegen ein Herausziehen führen würde·
Fig. 11 zeigt eine Verbindung, bei der die Lage und die Tiefe der Aussparung in dem iiüleenförmigen Element in
geeigneter Weise vorgesehen sind, bei der jedoch das hüleenfönnige
Element eine zu große axiale Länge in Bezug auf die
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axiale Länge der Druckkammer aufweist. Bei einer derartigen
Anordnung wird ein unzureichender Druck des Dichtungseinsatzes
insbesondere auf die Endwände der Aussparung des hülsenförmigen
Elementes ausgeübt, wodurch sich eine mögliche Undichtigkeit und ein niedriger Widerstand gegenüber einem
Auseinanderziehenegibt. Es sei auf die vergrößerten Bereiche
bei 76 und 78 zwischen den Endwänden der Aussparung und dem entsprechenden Körperglied und der Mitnehmermutter hingewiesen,
wodurch ein Druckverlust der Einsatzdichtung auftreten
kann.
Fig. 12 zeigt eine Verbindung, bei der die ringförmige Aussparung in dem hülsenförmigen Element eine unzureichende
axiale Länge in Bezug auf die axiale Länge der Druckkammer bei der fertigen Verbindung aufweist, wodurch in der Nähe
der beiden Enden der Aussparung bei 80 und 82 eine Abnahme der Dicke der Kunststoffröhre P auftritt. Da eine Dickenverringerung
oder ein Herauspressen des Kunststoffrohres an beiden Enden auftritt, so ist dies ein Anzeichen dafür,
daß die durch den Dichtungseinsatz ausgeübten Drucke in diesem
Bereich zu groß sind, weshalb die Verbindung sodann aufgrund der Schwächung der Verbindung in der Verbindung eine
geringere Zugfestigkeit als das Kunststoffrohr P aufweist, was einen äußerst unerwünschten Zustand darstellt.
Die Pig. 13A- 13D stellen lediglich ein hülsenförmiges
Element mit einem Kunststoffrohr P dar, das in die Aussparung des hülsenförmigen Elementes hinein verformt ist. Tig.
13A zeigt ein gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildetes hülsenförmiges Element, das eine Aussparung aufweist, deren
kegelstumpfförmige Endwand unter im wesentlichen einem Winkel
von 45° in Bezug auf die Längsachse des hülsenförmigen
Elementes verläuft, wobei die Übergänge der Endwand jeweils entsprechend einem Radius bzw. entsprechend einem Kreisbogen
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geformt sind. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, tritt in Pig· 13A keine Verringerung der Dicke des Kunststoffrohree
P auf, noch werden zwischen dem Kunststoffrohr P und
der Oberfläche der Aussparung dee hülsenförmigen Elementes
irgendwelche Leerräume gebildet.
Mg. 13B zeigt andererseits ein hülsenförmiges Element, das
insofern dem in Fig. 13A gezeigten hülsenförmigen Element
ähnlich ist, als die kegelstumpfförmige Endwand unter einem
Winkel von im wesentlichen 45° in Bezug auf die Längsachse des hülsenförmigen Elementes verläuft. In Fig. 13B sind jedoch
der innere und der äußere Übergang nicht jeweils entsprechend einem Radius bzw. einem Kreisbogen ausgestaltet,
sondern sie weisen scharfe Kanten auf, die die Neigung besitzen, sich in das Innere des Kunststoffrohres P einzuschneiden
wie es bei 84 gezeigt ist. Hierdurch wird das Rohr vorzeitig schadhaft, wenn das Rohr einer Zugbelastung ausgesetzt
wird. Darüberhinaus werden beim Zusammenbau einer derartigen Anordnung, wie es in Fig. 13B gezeigt ist, durch die
scharfen Kanten der Übergänge Leerräume zwischen dem Kunststoffrohr und den inneren Übergängen der kegeistumpfförmigen
Endwände erzeugt, und das Kunststoffrohr fließt gegebenenfiLls
in diese Bereiche, wodurch der auf das Rohr wirkende Druck der Einsatzdichtung verringert wird.
Bei der in Fig. 13C gezeigten Anordnung ist das hülsenförmige
Element mit einer Endwand für die ringförmige Aussparung versehen, die einen zu geringen Winkel in Bezug auf
die Längsachse aufweist. In-folge des geringen Winkels kann
das Kunststoffrohr P leicht beim Zusammenbau der Verbindung in die Aussparung hinein verformt werden, jedoch erniedrigt
sich dadurch die Auseinanderziehfestigkeit der fertigen Verbindung.
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Pig. 13D zeigt eine Anordnung, "bei der die Endwände der Aussparung
des hülsenförmigen Elementes radial zu der Achse dieses Elementes verlaufen. Bei einer derartigen Anordnung
tröteneine beträchtliche Verjüngung bzw. Abnahme der Dicke
und ein Herauspressen des Kunststoffrohres P beim Zusammenbau
der Verbindung ebenso wie beträchtliche Leerräume an jedem der beiden Enden der Aussparung des hülsenförmigen
Elementes auf, wodurch der durch den Dichtungseinsatz ausgeübte
Druck allmählich schwindet, wenn sich das Kunststoffrohr in diese Leerräume legt.
Obgleich vorzugsweise eine Anordnung verwandt wird, bei der die Mitnehmermutter 14, wie es in Pig. 2 gezeigt ist, gegen
das Hohlkörperglied 12 zum Anschlag kommt, um die richtige Lage der Aussparung des hülsenförmigen Elementes in Bezug
auf die Endgestalt der Druckkammer 16 zu erreichen, so kann dennoch auch eine geeignete Lage der Druckkammer dadurch erreicht
werden, daß man den Arbeitern für bestimmte Verbindungen
bestimmter Größe eine angemessene Verdrehungskraft
für den Zusammenbau zur Verfügung stellt. Wenn die Verbindung keinen Anschlag aufweist, so würde auf Seiten der Arbeiter
ein wenig mehr Geschicklichkeit erforderlich sein, um eine derartige Verbindung zusammenzubauen, wenn auch
auf diesem besonderen Arbeitsgebiet die Anwendung eines Drehmomentes auf Verbindungen nicht als eine ungewöhnliche
Geschicklichkeit angesehen wird.
In den Pig. 3 und 4 ist eine abgewandelte Verbindung 10f dargestellt,
die im wesentlichen der in den Pig. 1 und 2 gezeigten Verbindung entspricht, die jedoch an ein Kunststoffrohr
P anpaßbar ist, dessen Außendurchmesser sich leicht ändert. Bei der in den Pig. 3 und 4 dargestellten Verbindung
10« ist eine halbfeste Beilagscheibe 100, die einen L-förmigen
axialen Querschnitt und einen Innendurchmesser auf-
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weist, der wenigstens gleich dem Außendurchmesser des Rohres P ist, an dem außenliegenden Ende des Dichtungseinsatzes 1Θ
zwischen dem Dichirungseinsatz und der kegeistumpfförmigen
Fläche 68 der Mitnehmermutter 14 vorgesehen· Vorzugsweise
besteht die halbfeste Beilagsscheibe aus einem Kunststoffmaterial mit einer niedrigen Reibung, um bei der Herstellung
auftretende Beanspruchungen zu verringern, wenn die Verbindung zusammengebaut wird. Wie aus der Pig. 4 zu ersehen
ist, verbiegt sich die halbfeste Beilagsscheibe 100, wenn die Verbindung fertig ausgebildet wird, und sie verhindert,
daß die Einsatzdichtung 18 unter der öffnung durch die Mutter herausgepreßt wird, wodurch ein Kaltfließen der
Einsatzdichtung nach dem Zusammenbau der Verbindung ausgeschaltet wird. Zusätzlich trägt die Beilagsscheibe 100,
wenn sie sich in der in Fig. 4 gezeigten Stellung befindet,
dazu bei, das Rohr P in der Verbindung festzuhalten, da.bei einer Beanspruchung, die das Rohr P aus der Verbindung herauszuziehen
sucht, das Rohr P durch die Beilagescheibe eingeklemmt
wird. Der innere Plansch 102 der Beilagsscheibe besitzt einen flachen Winkel gegenüber dem Rohr, wodurch ein
Rohr mit Übergröße beim Zusammenbau der Verbindung in die Verbindung hinein gestossen werden kann.
In den Pig. 14 und 15 ist eine weitere Aueftihrungsform der
erfindungsgemäßen Verbindung dargestellt. In Pig. 14 ist die Verbindung 10" in einer Stellung dargestellt, bevor sie
vollständig ausgebildet ist, während in Pig. 15 die Verbindung 10" im vollständig fertigen Zustand dargestellt ist.
Das Körperglied 12" ist insofern ähnlich dem Körperglied 12 in Pig. 1 ausgebildet, daß es eine durchgehende Bohrung 22",
eine erste Veraenkbohrung 32", die sich von einer Schulter
34" nach außen hin erstreckt und die koaxial zu der Bohrung
22" verläuft, und eine zweite Versenkbohrung 36" aufweist,
die in einer Schulter 38" an dem äußeren Ende der ersten
Versenkbohrung endet. Bei dieeer beeonderen Aueführungsform
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ist die erste Versenkbohrung 32" mit einem Innengewinde versehen, so daß in sie das mit einem Außengewinde versehene
Ende 40" eines hülsenförmigen Elementes 20" eingeschraubt werden kann.
Auf der Außenseite des hülsenförmigen Elementes 20" ist eine
ringförmige Aussparungsanordnung 45" ausgebildet, die bei der vorliegenden Ausführungsform aus zwei axial im Abstand
voneinander angeordneten ringförmigen Aussparungen 46" besteht. Die ringförmige Aussparungsanordnung 45" des hülsenförmigen
Elementes 20" endet an den einander gegenüberliegenden Enden ihrer axialen Gesamtlänge in einer inneren kegelstumpfförmigen
Endwand 48" und einer äußeren kegelstumpfförmigen Endwand 50". Die Endwände 48" und 50" besitzen dieselbe
relative Anordnung und dieselbe Punktion in Bezug auf die Druckkammer 16" mit veränderlichem Volumen, wenn die
Verbindung 10" fertig ausgebildet ist, wie die Endwände 48 und 50 der Aussparungsanordnung 45 bei der in den Pig. 1 und
2 dargestellten Ausführungsform. Obgleich die Aussparungsanordnung 45" bei der in den Pig. 14 und 15 dargestellten Ausführungsform
in Porm von zwei axial im Abstand voneinander angeordneten ringförmigen Aussparungen oder Nuten ausgebildet
ist, so ist es für einen Fachmann jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß diese Aussparungsanordnung auch aus einer einzigen
Aussparung oder einer einzigen Nute bestehen kann, wie es in den Pig. 1 und 2 gezeigt ist.
Die Verbindung 10" enthält im Gegensatz zu dem ringmutterförmigen Mitnehmer der Verbindung, wie sie in Pig. 1 dargestellt
ist, einen "etopfbüchsen"-förmigen Mitnehmer 14". Aus
diesem Grunde ist das Körperglied 12" mit einer kegelstumpfförmigen
Schulter 30" an dem äußeren Ende der zweiten Versenkbohrung 36" versehen. Die kegeistumpfförmige Schulter
30" ist nach auswärts gerichtet und erweitert sich nach außen hin und bildet eine nach auswärts gerichtete Wand an dem Ende
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einer dritten Versenkbohrung 37 in dem Körperglied 12". Die Vereenkbohrung 37 ist auf der Innenseite teilweise mit einem
Gewinde versehen, wie es bei 39 gezeigt ist.
Der Mitnehmer 14" weist eine mit einem Außengewinde bei 41 versehene Mutter auf, die in das Gewinde 39 einschraubbar
ist, wobei die Mutter eine Schulter 43 besitzt, die gegen das Ende des Körpergliedes 12" zur Anlage kommen kann. Der
Endteil der Mutter 14" ist vorzugsweise mit einer kegelstumpfförmigen
Stirnfläche 47 versehen, die 'gegen einen metallischen, eine niedrige Reibung aufweisenden Ring 49 anliegt.
Der Ring 49 ist mit einem trockenen PiIm aus einem die Reibung herabsetzenden Schmiermittel überzogen, so daß
zwischen diesem Ring und der Mutter, dem Körper und dem Dichtungseinsatz 18" eine niedrige Reibung auftritt. Der
Ring 49 weist eine zu der Fläche 47 der Mutter komplementäre kegelstumpfförmige Fläche 51 auf, während die andere
Seite des Ringes gleichfalls mit einer kegeistumpfförmigen
Fläche 53 ausgestattet ist, die der kegelstumpfförmigen Schulter 30" gegenüberliegt, um die Druckkammer 16" für den
Dichtungseinsatz 18" zu bilden.
Die Arbeitsweise und die Funktion der Verbindung 10" ist im wesentlichen dieselbe wie bei den anhand der Fig. 1-4 beschriebenen
Verbindungen. Es sollte vielleicht noch darauf hingewiesen werden, daß die "stopfbüchsenartige" Verbindung,
wie sie bei der in den Fig. 14 und 15 dargestellten Ausführungsform gezeigt ist, einen Vorteil gegenüber den früher
beschriebenen Verbindungen insofern aufweist, als die Stopfbüchsenmutter 14" einen beträchtlich längeren Leck- bzw. Abflußweg
zwischen dem Körperglied und dem Dichtungseinsatz bildet. Weiterhin wird der Dichtungseineatz in dem Körperglied
anstatt in der Mutter gehalten, weshalb sich die Verbindung insbesondere für Rohre P eignet, die größere Außendurohmesser
besitzen. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Ver-
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bindung besteht darin, daß bei dieser Verbindung der Berührungsbereich
zwischen der sich drehenden Mutter und dem Dichtungseinsatz verringert wird, wenn die Verbindung ausgebildet
wird. Folglich wird das für die Fertigstellung notwendige Drehmoment verringert, und es wird die Neigung, den
Dichtungseinsätζ zu verdrehen, herabgesetzt.
In Fig. 16 ist eine weitere abgewandelte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie aus der Fig.
ersichtlich ist, weist das Körperglied 121" der Verbindung
10"' der Fig. 16 eine dritte Versenkbohrung 37"' auf, jedoch
ist ein Teil dieser Versenkbohrung nicht mit einem Innengewinde versehen. Vielmehr ist der Endteil des Körpergliedes
12"' mit einem Außengewinde versehen, das mit 39"f
bezeichnet ist, und auf das eine ringförmige Mutter 14"f
aufgeschraubt werden kann, durch die der die Reibung herabsetzende Ring 51"1 gegen die Einsatzdichtung 16MI gedrückt
wird. Die in Fig. 16 gezeigte Anordnung stellt eine Kombination der in Fig. 1 gezeigten Verbindung und der in Fig.
14 gezeigten Verbindung dar, und diese Anordnung wirkt als eine Art Stopfbüchsenmutter-Verbindung anstatt in einer Verbindung
mit einer direkt koppelnden Mutter.
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Claims (1)
- PatentansprücheRohrverbindung zum Verbinden eines Kunststoffrohres einem Rohrverbindungsstück oder Metallrohren mit einem hülsenförmigen Element, das das Innere des Rohres abstützt und mit zwei gegeneinander beweglichen Gliedern, die eine Druckkammer mit einem darin angeordneten ringförmigen Dichtungseinsatz bilden, um auf das Rohr einen gegen das hülsenförmige Element gerichteten Druck auszuüben, dadurch g e -P kennzeichnet , daß ein Glied ein Hohlkörperglied (12) mit einem Endteil bildet, wobei dieses Körperglied eine Bohrung (22), die sich wenigstens durch diesen Endteil hindurch erstreckt, eine erste Gegenbohrung (32), die an ihrem inneren Ende, in einer sich nach einwärts erstreckenden Ringachulter (34) endet, die diese Bohrung umgibt, und an ihrem äußeren Ende in einer sich nach auswärts erstreckenden Ringschulter (38) endet, und eine zweite Gegenbohrung (36) mit einem Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser der ersten Gegenbohrung und im wesentlichen gleich dem Aussendurchmesser des Kunststoffrohres (P) ist, wobei sich die zweite Gegenbohrung von der Ringschulter (38) des äußerent Endes der ersten Gegenbohrung aus nach auswärts erstreckt und in einer nach außen gerichteten und sich nach außen erweiternden kegelstumpfförmigen Schulter (30) endet, daß das langgestreckte feste röhrenförmige Hülsenelement (20) mit einem Endteil (40) in der ersten Gegenbohrung gegen eine axiale Verschiebung in Bezug auf das Körperglied befestigt ist und mit dem anderen Ende wesentlich über die kegelstumpfförmige Schulter des Körpergliedes hinaus vorsteht, wobei das röhrenförmige Hülsenelement einen Außendurchmesser besitzt, der wenigstens auf dem Teil des Hülsenelementes, der von dem Rohr aufgenommen wird, Im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Rohres ist, und daß das Hüleenelement auf der109821/13912Ö54560Außenfläche des Teiles, der über die kegeistumpfförmige Schulter hinaus vorsteht, eine ringförmige Aussparungsanordnung (4-5) mit einer beträchtlichen axialen Gesamtlänge und einer gleichförmigen Tiefe aufweist, wobei die ringförmige Aussparungsanordnung an den Enden ihrer axialen Gesamtausdehnung in einer einander gegenüberliegenden kegelstumpf förmigen inneren und einer äußeren Endwand (48,50) endet, wobei 3ede Endwand an ihrem äußeren und inneren Übergang kreisbogenförmig (42,54>56»58) ausgebildet ist, wobei der äußere Übergang der inneren kegelstumpfförmigen Endwand im wesentlichen in einer Verlängerung der kegelstumpfförmigen Schulter des Körpergliedes liegt, wobei die Außenfläche des Hülsenelementes zwischen dem befestigten Ende des Hülsenelementes und dem äußeren Übergang der inneren kegelstumpfförmigen Endwand zusammen mit der zweiten Gegenbohrung eine Ringkammer mit einer im wesentlichen axial verlaufenden Ausdehnung bildet, in die ein Ende des Kunststoffrohres im Paßsitz einsetzbar ist; daß das zweite Glied einen Mitnehmer (14) mit einer Mutter bildet, die mit dem Körperglied verschraubt werden kann, wobei der Mitnehmer einen Innendurchmesser, der wenigstens gleich dem Außendurchmesser des Kunststoffrohres ist, und eine kegelstumpfförmige Innenfläche (68) aufweist, die der kegelstumpfförmigen Schulter des Körpergliedes gegenüber und im Abstand von dieser Schulter liegt, so daß hierzwischen eine ringförmige Druckkammer (16) mit veränderlichem Volumen gebildet wird, deren anfängliche axiale Länge größer als die axiale Gesamtlänge der ringförmigen Aussparungsanordnung auf dem Hülsenelement ist; daß der nicht komprimierbare ringförmige Dichtungseinsatζ (18) aus einem deformierbaren Material hergestellt ist und im entspannten Zustand einen axialen Querschnitt aufweist, der im allgemeinen komplementär zu dem der Druckkammer ist, bevor das Volumen der Druckkammer verringert wird, und eine axiale Ausdehnung aufweist, die größer als die axiale Ausdehnung der ringförmigen Aussparung auf dem Hülaenelement109821/1391ist; und daß eine Einrichtung (24) vorgesehen ist, um die Lage der Mutter auf dem Körperglied in einer Stellung zu begrenzen und um die Mutter in einer Stellung festzulegen, in der die kegelstumpfförmige Innenfläche des Mitnehmers das Volumen der Druckkammer verringert und in der eine Verlängerung der kegeletumpfförmigen Innenfläche des Mitnehmers durch den äußeren Übergang der äußeren kegelstumpfförmigen Endwand der ringförmigen Aussparunganordnung auf dem Hülsenelement verläuft, so daß der Dichtungseinsatz das Kunststoffrohr ohne Strangpressung in die ringförmige Aussparung hinein verformt, um diese vollständig auszufüllen.2» Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Begrenzen und zum Festlegen der Mutter auf dem Körperglied aus einer Schulter (24) an dem Körperglied (12) besteht, gegen die die Mutter zur Anlage kommt.3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die innere und die äußere kegelstumpff örmige Endwand (48,50) der ringförmigen Aussparung des Hülsenelementes einen Winkel in der Größenordnung von 45° in Bezug auf die Längsachse des Hülsenelementes aufweisen.4« Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die kegelstumpfförmige Schulter (30) des Körpergliedes und die kegelstumpfförmige Fläche (68) des Mitnehmers jeweils einen Winkel in der Größenordnung von 30° in Bezug auf die Längsachse der Verbindung aufweisen.5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-4» dadurch gekennzeichnet , daß die ringförmige Aussparung sanordnung (45) des Hülseneleraentes eine Oberfläche (46) aufweist, auf der Einrichtungen vorgesehen sind, unjdas In-109821 /139129 205A560nere des Kunststoffrohres zu erfassen, wenn die Mutter auf dem Körperglied festgezogen wird, um dadurch einen Widerstand gegen eine relative Drehung zwischen dem Kunststoffrohr und dem Hülsenelement zu bilden, wenn das Kunststoffrohr verformt wird.6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Verhinderung einer relativen Drehung zwischen dem Hülsenelement und dem Kunststoffrohr aus wenigstens einer in Länsrichtung verlaufenden Rippe (R', Fig» 6) bestehen, die von der Oberfläche der ringförmigen Aussparung nach außen hin vorsteht»7. Rohrverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Verhinderung einer relativen Drehung zwischen dem Hülsenelement und dem Kunststoffrohr aus einer Riffelung (K, Pig. 5) auf der Oberfläche der Aussparung bestehen.8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenfläche des Mitnehmers (14) mit einem trockenen Film aus einem Schmiermittel mit niedriger Reibung überzogen ist, um dadurch die Reibung zwischen dem Mitnehmer und dem Dichtungseinsatz (18) herabzusetzen, wenn eine Verbindung hergestellt wird.9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet , daß eine halbfeste Unterlagsscheibe (100) vorgesehen ist, die in einem radialen Schnitt im wesentlichen L-förmig ausgebildet und zwischen der kegelstumpf förmigen Fläche (68) der Mitnehmermutter und dem Dichtungseinsatz (18) angeordnet ist, und daß die Unterlagsscheibe bei der Ausbildung der Verbindung durch die kegelstumpf förmige Oberfläche verbiegbar ist, um ein Kaltfließen der Einsatzdichtung unter dem ringförmigen Rand (66) der109821/1391Mitnehmermutter her zu verhindern.10. Rohrverbindung nach Anspruch 9, dadurch g ekennzeichnet , daß die halbfeste Unterlagsscheibe (100) aus einem Kunststoffmaterial mit niedriger
Reibung hergestellt ist.11. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet , daß das äußere Ende (60) des Hülsenelementes (20) leicht nach einwärts abgerundet ist, so daß die freie Kante des HUlsenelementes im
Abstand von der Innenwand des Kunststoffrohres liegt.12. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet , daß das Hülsenelement mit Hilfe einer Preßpassung in der ersten Gegenbohrung (32) befestigt ist.13. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet , daß das Hülsenelement mit Hilfe einer Verschraubung (42, Pig. 6) in der ersten G-egenbohrung befestigt ist.14· Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-13» dadurch gekennzeichnet , daß die ringförmige Aussparungsanordnung (45) aus wenigstens zwei in einem axialen Abstand voneinander angeordneten ringförmigen Aussparungen (46") auf der Außenseite des röhrenförmigen Hülsenelementes (20) besteht.15· Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekenn ze Ichnet , daß die Tiefe der
ringförmigen Aussparungeanordnung (45) in der Größenordnung von 0,08 cm liegt.109821/139116. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet » daß die Mutter des Mitnehmers (14) aus einer Stopfbüchsenmutter besteht und daß die kegelstumpfförmige Innenfläche (68) des Mitnehmers an einem Ring (51) mit erniedrigter Reibung ausgebildet ist, der bo angeordnet ist, daß er durch die Mutter in axialer Richtung des Rohres gegen den Dichtungseinsatz gepreßt wird,17. Rohrverbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Körperglied eine dritte Gegenbohrung (57) aufweist, die sich von der nach außen weisenden und sich nach außen erweiternden kegelstumpfförmigen Schulter aus nach außen erstreckt, wobei wenigstens ein Teil dieser dritten Gegenbohrung mit dieser zuletzt erwähnten Schulter und mit dem Ring mit erniedrigter Reibung die Druckkammer mit veränderlichem Volumen für den Dichtungseinsatz bildet.18. Rohrverbindung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet , daß der äußere Endteil der dritten Gegenbohrung mit einem Innengewinde (39) versehen ist, und daß die Mutter mit einem Außengewinde versehen ist,19. Rohrverbindung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Mutter mit einem Innengewinde versehen ist, und daß der Endteil des Körpergliedes mit einem Außengewinde (39"') versehen ist.20. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 - 19, dadurch gekennzeichnet , daß der Ring (51) mit einer niedrigen Reibung mit einem trockenen PiIm aus einem die Reibung herabsetzenden Schmiermittel überzogen ist.109821/1391
Applications Claiming Priority (2)
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DE2054560C3 DE2054560C3 (de) | 1976-06-10 |
Family
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109915676A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-06-21 | 杭州温格科技有限公司 | 管道连接结构 |
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CN109915676A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-06-21 | 杭州温格科技有限公司 | 管道连接结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS5027892B1 (de) | 1975-09-11 |
BE758444A (fr) | 1971-04-16 |
NL7016109A (de) | 1971-05-07 |
US3596933A (en) | 1971-08-03 |
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