DE2054560B2 - Rohrkupplung, die einseitig für den AnschluB eines Kunststoffrohres ausgebildet ist - Google Patents

Description

fach herzustellende Kupplung für ein Kunststoffrohr zu schaffen, die eine sichere zugfeste Verbindung des Kunststoffrohres mit einem Metallfitting ohne Beeinträchtigung des Kunststoffmaterials gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Zusammenhalten der einzelnen Elemente der Rohrkupplung nicht nur an einer scharfen Kante geschieht, die sich in das Kunststoffmaterial eingräbt, sondem es sind mehrere dazu unterschiedene Einzelelemente vorgesehen, die gemeinsam zu einer festen Haltung des Kunststoffrohres innerhalb der Rohrkupplung führen, ohne daß das Kunststoffmaterial bei Zugbeanspruchungen beeinträchtigt werden kann. Bei vollangeschraubter Überwurfmutter sind die Ringfläche und die Innenfläche der Kompressionskammer genau auf die Seitenflächen der Ringnutkammer ausgerichtet, die kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Das Kunststoffrohr wird deshalb in Richtung seiner Längsachse durch den Dichtungsring so verformt, daß es die Ringnutkammer vollständig ausfüllt, ohne daß eine Verdünnung oder ein Herausdrücken des Kunststoffmaterials nahe den Seitenflächen der Ringnutkammer auftritt. Deshalb kann der Kunststoff auch nicht so verformt werden, daß der Dichtungsring geringer belastet würde und die Zugfestigkeit der Rohrkupplung abnehmen würde. Es wird also durch die Erfindung eine besondere Formgebung der Kompressionskammer vorgeschlagen, die in Wechselwirkung mit der Form der Ringnutkammer einen festen und zuverlässigen sowie dauerhaften Sitz des Kunststoffrohrs in der Rohrkupplung gewährleistet.

Weitere Vorteile der Erfindung sowie vorteilhafte Ausbildungen nach den Unteransprüchen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Figuren. Es zeigt

F i g. 1 den Querschnitt einer Rohrkupplung nach der Erfindung vor dem Zusammenschrauben,

F i g. 2 den Querschnitt der in F i g. 1 gezeigten Rohrkupplung nach dem Zusammenschrauben,

Fi g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rohrkupplung nach der Erfindung vor dem Zusammenschrauben,

Fig. 4 einen Teilschnitt der in F i g. 3 gezeigten Rohrkupplung nach dem Zusammenschrauben,

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung eines hülsenförmigen Elements für Rohrkupplungen nach F i g. 1 oder 3,

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung eines weiteren hülsenförmigen Elements für Rohrkupplungen nach F i g. 1 oder 3,

F i g. 7 einen vergrößerten Teilschnitt zur Darstellung der kritischen Bereiche bei einer Verbindung innerhalb der Rohrkupplung nach F i g. 1 oder 3,

F i g. 8 eine Teilansicht einer fertigen Rohrkupplung nach der Erfindung mit gegenüber F i g. 7 verkleinertem Maßstab zur Darstellung der relativen Lage des hülsenförmigen Elements zur Kompressionskammer und dem Dichtungsring,

F i g. 9 bis 12 Rohrkupplungen anderer Art, die im Vergleich zu einer Rohrkupplung nach der Erfindung Nachteile der eingangs beschriebenen Art aufweisen,

Fig. 13a bis 13d Teildarstellungen der Rohrkupplung in unterschiedlichen Zuständen,

Fig. 14 den Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Rohrkupplung nach der Erfindung vor dem Zusammenschrauben,

Fig. 15 die Rohrkupplung nach F i g. 14 nach dem Zusammenschrauben und

Fig. 16 den Querschnitt eines weiteren Ausfüh rungsbeispiels einer Rohrkupplung nach der Erfindung nach dem Zusammenschrauben.

In F i g. 1 und 2 ist eine Rohrkupplung 10 nach dei Erfindung dargestellt, die einseitig für den Anschlu£ eines Kunststoffrohres Pgeeignet ist. Die andeie Seit« der Rohrkupplung ist allgemein init einem Metallrohi verbunden. Die Rohrkupplung 10 umfaßt im wesentli chen zwei relativ zueinander bewegliche Elemente nämlich einen Rohrfitting 12 und eine Oberwurfmuttei 14. Der Rohrfitting 12 und die Überwurfmutter 14 bil den eine Koi.ipressionskammer 16 mit veränderbarem Voiumen, in die ein deformierbarer Dichtungsring Ii eingesetzt ist. Die Rohrkupplung 10 enthält ferner ein hülsenförmiges Element 20, das an dem Rohrfitting 12 befestigt ist und eine abstützende Innenbüchse für das Kunststoffrohr P bildet. Dadurch wird ein Zusammenquetschen des Kunststoffrohrs P verhindert und dieses in seiner Lage in axialer Richtung fixiert. Der Rohrfitting 12 ist ein Rohrverbindungsstück, das einen Teil eines Ventilkörpers bilden kann oder auch zum direkten Anschluß eines anderen Rohrs, beispielsweise an einem Tank od. ä., geeignet ist.

Das Kunststoffrohr P kann entweder aus einem harten oder aus einem weichen Kunststoffmateria! gebildet sein, das bei der Verbindung innerhalb der Rohrkupplung verformbar ist. Typische Kunststoffe, die sich für solche Rohre eignen, sind Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polybutylen od. ä.

Der Rohrfitting 12 der Rohrkupplung 10 ist am besten in F i g. 1, 2 und 7 zu erkennen. Er hat eine durchgehende Bohrung 22 für eine Flüssigkeitsströmung. An einem Ende kann ein Innengewinde 24 vorgesehen sein, das zur Aufnahme eines Endes eines Rohrs oder eines anderen Fittings dienen kann, wie dies für Rohrkupplungen bereits bekannt ist. Die Außenseite des Rohrfittings 12 hat eine vorstehende Kante 25, die sechseckförmig oder allgemein von der Kreisform abweichend ausgebildet ist und als Angriffsfläche für ein Werkzeug dient. Die Kante 25 bildet einen Anschlag, gegen den die Überwurfmutter 14 festgezogen werden kann, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. Ein dem Innengewinde 24 abgewandtes Ende 26 des Fittings 12 ist mit einem Außengewinde 28 versehen, das zum Aufschrauben der Überwurfmutter 14 dient. Das eigentliche Ende des Endteils 26 hat eine nach außen gerichtete und sich nach außen hin erweiternde kegelstumpfförmige Ringfläche 30, die im einzelnen hinsichtlich ihrer Funktion noch beschrieben wird. Eine Erweiterungsbohrung 32, die am inneren Ende in einer Ringfläche 34 endet, welche die Bohrung 22 umgibt, dient zur Befestigung eines Endes 40 des hülsenförmigen Elements 20. Eine zweite Innenbohrung 36 mit gegenüber dem Durchmesser der Bohrung 32 größerem Durchmesser, der im wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Kunststoffrohrs P übereinstimmt, verläuft von der Ringfläche 30 über eine relativ große axiale Länge nach innen, wobei sie an ihrem inneren Ende in einer Ringfläche 38 endet, die das Ende der Bohrung 32 umschließt.

Kunststoffrohre P werden in genormten Größen geliefert, wobei der Außendurchmesser des jeweiligen Rohrs vorgegeben ist. Die Wandstärke kann jedoch für einen vorgegebenen Außendurchmesser je nach dem Material sowie aus anderen Gründen unterschiedlich sein. Da der Außendurchmesser für ein vorgegebenes Format konstant ist, hat die Innenbohrung 36 des Fittings 12 einen Durchmesser, der im wesentlichen mit

dem Außendurchmesser eines Kunststoffrohrs übereinstimmt. Damit der Fitting 12 sich den unvermeidlichen Schwankungen der Wandstärke anpassen kann, wird das hülsenförmige Element 20, welches in der Innenbohrung 32 zu befestigen ist, so vorgesehen, daß es wenigstens auf dem in den Innenteil der Rohrkupplung hineinragenden Teil des Kunststoffrohrs P einen Außendurchmesser hat, der im wesentlichen mit dem Innendurchmesser des Kunststoffrohrs P übereinstimmt, welches in der Rohrkupplung zu befestigen ist.

Der Raum zwischen der Außenseile des hülsenförmigen Elements 20 und der Mantelfläche der Innenbohrung 36 bildet eine langgestreckte ringförmige Kammer, die das Ende des Kunststoffrohrs P aufnehmen kann, wenn die Rohrkupplung 10 gebildet wird. Wenn das Ende des Kunststoffrohrs Pin eine solche Kammer eingepaßt wird, werden Herstellungsfehler dadurch kompensiert, daß man das Ende des Kunststoffrohrs P nicht unbedingt bis zum Anschlag gegen die Ringfläche 38 schiebt, sondern es genügt, daß das Kunststoffrohr P die ringförmige Kammer nur teilweise ausfüllt.

Aus Fig. 1, 2, 5, 6 und 7 ist zu erkennen, daß das hülsenförmige Element 20 mit seinem Ende 40 in der Innenbohrung 32 gegen axiale Verschiebung und auch gegen Drehung relativ zum Fitting 12 fixiert ist. Manchmal wird das hülsenförmige Element 20 mit Hilfe einer Preßpassung in der Bohrung 32 befestigt, so daß es dann bleibend mit dem Fitting 12 verbunden ist. Es kann jedoch auch an seinem Ende mit einem Gewinde 42 versehen sein, das in F i g. 6 dargestellt ist, wenn die Bohrung 32 ein entsprechendes Gewinde aufweist, so daß dann das hülsenförmige Element 20' eingeschraubt werden kann. Ferner ist es möglich, das hülsenförmige Element 20 in der Bohrung 32 zu verlöten oder zu verschweißen. Wird es separat zum Fitting 12 hergestellt, so kann der Raum zwischen der Bohrung 36 und dem hülsenförmigen Element 20 mit einer größeren Längsabmessung hergestellt werden, als wenn das hülsenförmige Element 20 mit dem Fitting 12 einstükkig ausgeführt wäre. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Rohrkupplung besonders leicht zusammengesetzt werden kann. Ein weiterer Vorteil der separaten Herstellung des hülsenförmigen Elements 20 besteht darin, daß zur Anpassung an die Wanddicke eines Kunststoffrohrs P eine beliebige Größe des hülsenförmigen Elements 20 vorgesehen werden kann, ohne daß entsprechend auch unterschiedliche Fittings 12 auszuwählen sind.

Das hülsenförmige Element 20 besteht vorzugsweise aus Metall, das dem Verwendungszweck der Rohrkupplung 10 angepaßt ist. Reiner Kohlenstoffstahl kann beispielsweise dann eingesetzt werden, wenn die Rohrkupplung 10 in einer Gasleitung vorzusehen ist. Edelstahl kann dann vorgesehen werden, wenn die Rohrkupplung innerhalb eines Wasserleitungssystems oder eines Leitungssystems für Chemikalien einzusetzen ist, solange diese Chemikalien den Edelstahl nicht angreifen.

Das andere Ende 44 des hülsenförmigen Elements 20 steht nach dem Zusammenschrauben der Verbindung beträchtlich über die kegelstumpfförmige Ringfläche 30 des Fittings 12 und auch über die Oberwurfmutter 14 hinaus, wie es in F i g. 2 gezeigt ist An der Außenseite des Endes 44, das über die Ringfläche 30 hinausgeht, ist eine ringförmige Verengung 45 vorgesehen, die eine Ringnutkammer 46 bildet. Diese ist relativ lang und mit einer gleichmäßigen Tiefe D (F i g. 7) ausgeführt. Die Tiefe D beträgt vorzugsweise etwa 0,8 mm, jedoch kann sie abhängig von der Wandstärke und der Deformicrbarkeit des Kunststoffrohrs P auch anders bemessen sein. Eine Tiefe von 0,8 mm hat sich für ein Kunststoffmaterial, aus dem gegenwärtig die meisten Kunststoffrohre gefertigt werden, als besonders zufriedenstellend gezeigt.

Die Ringnutkammer 46 läuft in eine kegelstumpfförmig ausgebildete Seitenfläche 48 aus, der eine entsprechende Außenfläche 50 zugeordnet ist. Wie aus F i g. 7 zu erkennen ist, hat die kegelstumpfförmige Seitenfläche 48 einen äußeren Rand 52 und einen inneren Rand 54, die beide mit einem Krümmungsradius R ausgeführt sind, v,ie noch beschrieben wird. Die Seitenfläche 50 hat eine innere Kante 56 und eine äußere Kante 58, die gleichfalls einen Krümmungsradius aufweisen. Aus F i g. 7 ist zu erkennen, daß die äußere Kante 52 der inneren Seitenfläche 48 der Ringnutkammer 46 im wesentlichen in der Verlängerung der kegelstumpfförmigen Rirgfläche 30 des Fittings 12 angeordnet ist. Dadurch und auch durch die Lage der Außenkante 58 der Seitenfläche 50 werden besonders kritische Stellen der Rohrkupplung geschaffen, die im weiteren noch erläutert werden.

Das hülsenförmige Element hat an seinem äußeren Ende eine freie Kante 60, die leicht nach innen abgerundet oder abgebogen ist. Dadurch kann das Kunststoffrohr Pleichter in den Fitting 12 eingeschoben werden, da seine Innenfläche dann nicht zerkratzt oder eingedrückt wird. Dadurch könnten nämlich örtlich geschwächte Stellen entstehen, die nach dem Zusammenbau der Rohrkupplung Funktionsfehler verursachen würden. Außerdem könnte nach Fertigstellung der Rohrkupplung 10 und bei äußerer Belastung des Kunststoffrohrs P eine geringfügige Auslenkung des Kunststoffrohrs P erfolgen. Im Hinblick auf die nach innen abgebogene Kante 60 besteht dabei dann aber nicht die Gefahr, daß sich die Kante in die Innenwand des Kunststoffrohrs Peingräbt, so daß auch hier Beschädigungen vermieden werden.

Die Seitenflächen 48 und 50 am Ende der Ringnutkammer 46 des hülsenförmigen Elements 20 sind jeweils gegenüber der Längsachse des hülsenförmigen Elements 20 unter einem Winkel von etwa 45° geneigt angeordnet. Dieser Winkel gewährleistet einen guten Widerstand insbesondere bei Zugbeanspruchungen des Kunststoffrohrs P. Wird der Winkel wesentlich größer als 45° ausgeführt, so tritt beim Zusammenbauen der Rohrkupplung 10 ein Herauspressen des Kunststoffrohrs P auf, während bei einem Winkel, der wesentlich kleiner als 45° ist, die Festigkeit gegenüber Zugbeanspruchung des Kunststoffrohrs P beträchtlich verringert wird.

Wenn die Rohrkupplung 10 zusammengebaut wird, so soli sich das Kunststoffrohr P innerhalb des hülsenförmigen Elements 20 möglichst nicht drehen. Um dies zu gewährleisten, kann die Oberfläche der Ringnutkammer 46 geriffelt ausgebildet sein, wie es in F i g. 5 bei K dargestellt ist. Ferner kann die Ringnutkammer 46 auch eine oder mehrere in Längsrichtung verlaufende Rippen R' aufweisen, wie es in F i g. 6 gezeigt ist. Wenn die Ringnutkammer 46 maschinell bearbeitet wird, so wird dann zweckmäßig eine Riffelung K verwendet, während bei einer Herstellung der Ringnutkammer 46 durch Formtechnik zweckmäßig Rippen R' vorgesehen werden. Die Ringnutkammer 46 kann auch mit einem druckempfindlichen Klebemittel beschichtet werden, in gleicher Weise kann auf die Durchmesserverengung aber auch eine schrotartige Substanz haf-

tend aufgebracht werden.

Die Riffelung K oder auch die Rippen R' können einerseits deshalb nicht zu einer Beschädigung des Kunststoffrohrs P führen, weil sie die Drehung des Rohrs verhindern und somit ein statischer Zustand vorliegt, andererseits weil dem Kunststoffrohr auf seiner Außenseite der elastische Dichtungsring 18 gegenüberliegt, der durch sein immerhin noch mögliches Nachgeben eine Beschädigung des Kunststoffrohrs P verhindert.

Die Überwurfmutter 14 hat teilweise ein Innengewinde 62, teilweise eine glatte Innenbohrung 64, die in einer nach innen geneigten Seitenfläche 68 ausläuft. Der Durchmesser der Öffnung 70 des Randes 66 der Überwurfmutter 14 stimmt im wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Kunststoffrohrs P überein, so daß sich die Überwurfmutter 14 leicht auf das Kunststoffrohr P aufschieben läßt. Die Seitenfläche 68 und die Innenfläche 64 der Überwurfmutter 14 bilden zusammen mit der gegenüberliegenden Ringfläche 30 des Rohrfittings 12 die Kompressionskammer 16 mit veränderbarem Volumen, die im Längsschnitt im wesentlichen trapezförmig ist und den Dichtungsring 18 aufnimmt. Die Neigung der Flächen 30 und 68 beträgt etwa 30° gegenüber der Längsachse der Rohrkupplung 10, mit diesem Winkelwert wird die gleichmäßigste und glatteste Verformung des Dichtungsringes 18 erzielt. Da die Überwurfmutter 14 an ihrer Innenfläche 64 und der Seitenfläche 68 relativ zum Dichtungsring 18 gedreht wird, sind diese Flächen mit einem Schmiermittelfilm geringer Reibung beschichtet, wodurch eine besondere Beanspruchung oder ein Drehmoment beim Zusammenschrauben der Rohrkupplung 10 verringert wird.

Der Dichtungsring 18 hat in seiner entspannten Form einen Außendurchmesser, der mit dem Innendurchmesser der Überwurfmutter 14 übereinstimmt. Sein Innendurchmesser stimmt im wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Kunststoffrohrs P überein. Im Längsschnitt ist der Dichtungsring 18 trapezförmig, so daß er vor der Verringerung des Volumens der Kompressionskammer 16 komplementär zu dieser Kammer ausgebildet ist. Der Dichtungsring 18 besteht vorzugsweise aus einem elastomeren Material, das nicht komprimierbar, jedoch unter Druckeinwirkung verformbar ist. Es hat sich gezeigt, daß Kautschuk und ähnliche Ersatzmaterialien für den Dichtungsring 18 zufriedenstellende Ergebnisse liefern.

F i g. 1 zeigt die Rohrkupplung 10 vor dem Zusammenschrauben. Es ist zu erkennen, daß ein Ende des Kunststoffrohrs P in der Ringnutkammer 46 bzw. in dem Raum zwischen dem hülsenförmigen Element 20 und der Innenbohrung 36 liegt, jedoch noch nicht deformiert ist. Entsprechend befindet sich der Dichtungsring 18 in seiner entspannten Stellung, in der er im wescntlichen die Kompressionskammer 16 ausfüllt Wenn die Überwurfmutter 14 auf den Fitting 12 aufgeschraubt wird, so wird das Volumen der Kompressionskammer 16 verringert. Da der Dichtungsring 18 nicht komprimiert, sondern lediglich verformt werden kann. übt er auf die Außenseite des Kunststoffrohres P im Bereich der Ringnutkammer 46 einen Druck aus. wodurch das Kunststoffrohr P herabgedrückt wird. Wie aus F i g. 2 zu erkennen ist, ist die Rohrkupplung 10 vollständig zusammengeschraubt, wenn die Überwurfmutter 14 an die Kante 24 anschlägt. Die kegclstumpfförmige Seitenfläche 68 der Überwurfmutter 14 befindet sich dann in einer solchen Stellung, daß ihre Verlängerung durch die äußere Verbindungsstelle bzw. den Rand 58 der Seitenwand 50 der Ringnutkammer 46 verläuft, gleiches gilt für die Außenkante 52 der Seitenfläche 48 in bezug auf die Seitenfläche 30. Bei einer derartigen Anordnung ist die Kompressionskammer 16 in bezug auf die Ringnutkammer 46 so placiert, daß das Kunststoffrohr P bei seiner Verformung die Ringnutkammer 46 vollständig füllt, ohne daß es dabei im Bereich der Seitenflächen 48 und 50 der Ringnutkammer 46 dünner oder herausgepreßt wird. Dadurch, daß diese Übergangsstellen einen Krümmungsradius aufweisen, kann eine vollständige Füllung der Ringnutkammer 46 erzielt werden, so daß bei Fertigstellung der Rohrkupplung 10 kein Kaltfließen des Kunststoffrohres P in Leerräume hinein erfolgt und eine Verringerung des Widerstandes gegen Zugbeanspruchung bzw. gegen Herausziehen aus der Rohrkupplung durch gleichbleibende Belastung des Dichtungsringes 18 verhindert wird.

F i g. 8 zeigt eine Teilansicht einer fertigen Rohrkupplung 10, bei der der Dichtungsring 18 einen gleichmäßigen Druck L auf das Kunststoffrohr Pausübt, und zwar rechtwinklig auf die Oberfläche des Kunststoffrohres P. Dies gilt für die Ringnutkammer in gleicher Weise wie für die Seitenflächen.

Im Gegensatz dazu ist in Fig.9 eine Rohrkupplung dargestellt, bei der die Kompressionskammer nicht vollständig über der Ringnutkammer angeordnet ist, wie es an Hand der F i g. 8 beschrieben wurde. Dadurch tritt eine Verdünnung des Kunststoffrohrs P an der Stelle 70 auf, was zu einer Schwächung des Kunststoffrohrs P und zu einer vorzeitigen Beschädigung der Rohrkupplung führen kann, da hier der Widerstand gegen das Herausziehen des Kunststoffrohrs P verringert ist.

F i g. 10 zeigt eine Rohrkupplung, bei der die Ringnutkammer gegenüber der Kompressionskammer in entgegengesetztem Sinn, wie in F i g. 9 gezeigt, verlagert ist. Hier tritt eine Verdünnung oder ein Herauspressen der Wandung des Kunststoffrohrs P an der Stelle 72 auf. An der Stelle 74 ist außerdem der Abstand zwischen Ringnutkammer und Kompressionskammer so groß, daß dort ein Kaltfließen des Dichtungsringes auftreten kann. Dadurch würde der Druck des Dichtungsringes verringert und eine Undichtigkeit sowie eine Schwächung der Rohrkupplung gegen ein Herausziehen des Kunststoffrohrs P verursacht.

F i g. 11 zeigt eine Rohrkupplung, bei der die Lage und die Tiefe der Ringnutkammer ausreichend sind, jedoch das hülsenförmige Element zu lang relativ zur Kompressionskammer ist. Bei dieser Anordnung wird ein unzureichender Druck des Dichtungsringes, insbesondere auf die Seitenflächen der Ringnutkammer, ausgeübt, wodurch die Möglichkeit der Undichtigkeit und des geringen Widerstandes gegenüber Zugbeanspruchung auftritt. Die Bereiche 76 und 78 zwischen der Ringnutkammer und dem Fitting bzw. der Überwurfmutter 14 sind Stellen, wo ein Druckverlust an dem Dichtungsring auftreten kann.

In F i g. 12 ist eine Rohrkupplung dargestellt, bei der die Ringnutkammer zu kurz gegenüber der Länge der Kompressionskammer nach Fertigstellung der Rohrkupplung ist. Dadurch tritt eine Verdünnung des Kunststoffrohrs P an den Stellen 80 und 82 oder auch ein Herauspressen des Kunststoffrohrs in diesen Bereichen auf. Die hier von dem Dichtungsring ausgeübten Druckwerte sind zu groß, so daß die Rohrkupplung: infolge der Schwächung der Verbindung eine geringere

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Zugfestigkeit als das Kunststoffrohr P selbst aufweist und schließlich Fehler verursacht werden.

In Fig. 13a bis 13d ist ein hülsenförmiges Element innerhalb eines Kunststoffrohrs Pdargestellt, wobei im einzelnen die Verformung des Kunststoffrohrs Pin die Kompressionskammer hinein gezeigt ist. Fig. 13a zeigt ein hülsenförmiges Element, dessen Ringnutkammer eine unter einem Winkel von 45° geneigte Seitenfläche aufweist. Die Übergänge der Seitenfläche mit einem Krümmungsradius an den Rändern und der Neigungswinkel der Seitenfläche vermeiden eine Verdünnung des Kunststoffrohrs P, ferner werden zwischen ihm und der Ringnutkammer bzw. dem hülsenförmigen Element keine Leerräume gebildet.

Fig. 13b zeigt ein hülsenförmiges Element, dem die Seitenfläche der Ringnutkammer unter einem Winkel von etwa 45° geneigt ist. Hierbei sind jedoch die Runder der Seitenfläche nicht mit einem Krümmungsradius versehen, sondern scharfkantig ausgebildet. Dadurch kann sich die Innenwand des Kunststoffrohrs P etwa bei 84 so anlegen, daß ein Einschnitt entsteht. Dadurch wird das Kunststoffrohr beschädigt, wenn es einer Zugbelastung ausgesetzt wird. Beim Zusammenbau einer Rohrkupplung nach Fig. 13b werden außerdem durch die scharfen Kanten Leerräume zwischen dem Kunststoffrohr fund den inneren Übergängen der Seitenfläche erzeugt, und das Kunststoffrohr Pkann gegebenenfalls in diese Leerräume hineinfließen, wodurch der auf das Kunststoffrohr P einwirkende Druck des Dichtungsringes verringert wird.

In Fig. 13c ist ein hülsenförmiges Element dargestellt, dessen Ringnutkammer mit einer nur gering geneigten Seitenfläche versehen ist. Dadurch kann das Kunststoffrohr P beim Zusammenbau der Rohrkupplung leicht in die Ringnutkammer hineinverformt werden, jedoch wird die Festigkeit gegen das Auseinanderziehen der fertigen Rohrkupplung verringert.

Fig. 13d zeigt eine Anordnung, bei der die Seitenfläche der Ringnutkammer des hülsenförmigen Elements senkrecht zur Längsachse verlaufen. Hierbei tritt eine beträchtliche Verdünnung des Kunststoffrohrs P beim Zusammenbau der Rohrkupplung sowie ein Herauspressen des Kunststoffrohrs P auf. Außerdem werden Leerräume an den beiden Enden der Ringnutkammer gebildet, wodurch der vom Dichtungsring ausgeübte Druck allmählich schwindet, wenn das Kunststoffrohr P diese Leerräume ausfüllt.

In F i g. 2 ist gezeigt, daß die Überwurfmutter 14 vorzugsweise an den Rohrfitting 12 anschlagen soll, um die richtige Lage der Ringnutkammer 46 relativ zur Kompressionskammer 16 zu gewährleisten. Eine geeignete Lage der Kompressionskammer kann aber auch dadurch erreicht werden, daß zur Herstellung von Rohrkupplungen vorgegebener Größe ein entsprechend bemessenes Anzugmoment angewendet wird. Ist kein Anschlag vorhanden, so ist zur Bildung einer derartigen Rohrkupplung etwas größere Erfahrung erforderlich.

In F i g. 3 und 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Rohrkupplung 10' gezeigt, die im wesentlichen der in F i g. 1 und 2 gezeigten entspricht, jedoch an ein Kunststoffrohr P angepaßt werden kann, dessen Außendurchmesser leichten Änderungen unterworfen ist. Bei dieser Rohrkupplung 10' ist eine halbfeste Beilagsscheibe 100 vorgesehen, die einen L-förmigen Querschnitt sowie einen Innendurchmesser hat, der mindestens dem Außendurchmesser des Rohrs P entspricht. Diese Beilagsscheibe 100 ist zwischen dem äußeren Ende des Dichtungsringes 18 und der Seitenfläche 68 der Über

wurfmutter 14 angeordnet. Vorzugsweise besteht sie aus einem Kunststoffmaterial mit geringer Reibung, urr beim Zusammenschrauben besondere Beanspruchungen und Momente zu verringern. Wie aus F i g 4 zu erkennen ist, verbiegt sich die halbfeste Beilagsscheibe 100 beim Zusammenschrauben, so daß sie ein Herauspressen des Dichtungsringes 18 aus der Überwurfmutter 14 heraus verhindert. Ein Kaltfließen des Dichtungsringes 18 nach dem Zusammenschrauben der

.o Rohrkupplung 10' ist dadurch unmöglich. Zusätzlich tragt die Beilagsscheibe 100 in der in F i g. 4 gezeigten Stellung dazu bei. daß das Kunststoffrohr P in der Rohrkupplung 10' fixiert ist. da bei einer Zugbeanspruchung des Kunststoffrohrs P dieses durch die Beilags-

■ 5 Scheibe 100 eingeklemmt wird. Der Innenflansch 102 der Beilagsscheibe 100 hat einen flachen Winkel gegenüber dem Kunststoffrohr P, wodurch ein Rohr mit Jbergroße m die Rohrkupplung 10' eingeschoben bzw. gestoßen werden kann.

ο 'u ,^Fig,^{14 und 15 ist} ein Ausführungsbeispiel einer Rohrkupplung 10" dargestellt, wobei Fig. 14 für den ^ustand vor dem Zusammenschrauben und F i g. 15 für aen Zustand nach dem Zusammenschrauben gilt. Der Rohrfitting 12" ist ähnlich dem bereits beschriebenen llT η a"!"* ^{Flg] aus}gebildet und hat eine durchgehende Bohrung 22", eine erste Innenbohrung 32". die von e.ner Se.tenfläche 34 nach außen hin verläuft, sonä^eh^ein^^{Weite lnnenb}°n™ng 36", die an einer Seiten- bohmnJ\£™ ^äü^{ßeren Ende der} erstgenannten Innen-S? η ^g κ L^endet- ^{Bei diesem} Ausführungsbeispiel ist die Innenbohrung 32" mit einem Innengew.nde verse-

FnI I- ^{Sie In das mit} Außengewinde versehene Ende 40 e.nes hülsenförmigen Elements 20" eingeschraubt werden kann.

istt!n^{der Α}"^{βεη5εΙΐε de}* hülsenförmigen Elements 20" Te ^eh ^ri"^gform'g^e Durchmesserverringerung 45" vorfnTenrH ? *"»■ ™" "** ^{axialem Abstand} Einander Anordnen r,-^lngr^{tkammern 46}" g^{eblldet ist}· ^Diese

ti? π -κ T ^{endet an einer inneren} ^w. äußeren 5Τ stimm T Τ" ⁵⁰"- ^Die Seitenflächen 48" und lativ zuT K« ^hlnSlchtllc,^h Anordnung und Funktion rekuDDh,„a^Kr^{PreSSIOnskammer I6}" ^bei fertiger Rohr-E ^m!l^{den Seitenfl}ächen 48 und 50 der

m F?» Μ™?/ It ^{nach F} i & 1 "nd 2 überein. Obwohl ZLh ^go ^{15 ZWei mit Abstand} -"einander anderei Λ». ^Rlngnut ₁ ^kammern 46" vorgesehen sind, ist mer n_ach IT ^¹*!¹?" ^{zu einer} einzigen Ringnutkam-Die Rnh ι* ?^{nd 2 dem Fach}™nn ersichtlich.

Wein ^^UPP^lung 10" hat keine Überwurfmutter beUend« FlI ^{dargeste k}· ^ern ein dieser analog arzen it * Jh ^{WeIches nach Art eines} SchraubbolmU e ner abf i ^et ^ ^{Der R}°hrfitting 12" ist daher Endeder/w!? ,^{agten Seitenfla}che 30" arn äußeren

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?ch in dieser R ι?* ^" *" ^{geneigt und erweitert} richtete Sei», π- i^Ung· ^{SO daß sie eine} nach außen ge- ^r tZS^™** -"- kitten Jnnenboh-

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i ^ ^{g 9 lst mit einer Schich}t eines

ls versehen, so daß zwischen ihm und dem

Schraubbolzen 14" sowie dem Fitting 12" und dem Dichtungsring 18" eine nur geringe Reibung auftritt. Der Ring 49 hat eine zur Stirnfläche 47 des Schraubbolzens 14" komplementäre kegelstumpfförmige Seitenfläche 51, während seine andere Seite 53 gleichfalls kegelstumpfförmig ist und der Seitenfläche 30" gegenüberliegt, so daß so die Kompressionskammer 16" für den Dichtungsring 18" gebildet ist.

Die Funktion der Rohrkupplung 10" stimmt im wesentlichen mit der der Ausführungsbeispiele nach F i g. 1 bis 4 überein. Sie hat jedoch noch den zusätzlichen Vorteil, daß der Schraubbolzen 14" einen wesentlich längeren Leckweg zwischen dem Rohrfitting 12" und dem Dichtungsring 18" bildet. Ferner wird der Dichtungsring 18" in dem Rohrfitting 12" und nicht innerhalb einer Überwurfmutter gehalten, weshalb eine solche Rohrkupplung, insbesondere für Kunststoffrohre, geeignet ist, die einen größeren Außendurchmesser besitzen. Der Berührungsbereich zwischen dem

Schraubbolzen 14" und dem Dichtungsring 18" wird außerdem beim Zusammensetzen der Rohrkupplung verringert. Damit verringert sich aber auch das zum Zusammenschrauben erforderliche Drehmoment, so daß sich der Dichtungsring 18" weniger verdrehen kann.

Fig. 16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rohrkupplung 10'" mit einem Rohrfitting 12'" und einer dritten Innenbohrung 37'", die aber teilweise eine glatte Innenwandung hat. Das Ende des Rohrfitiings 12'" ist mit einem Außengewinde 39'" versehen, auf das eine Ringmutter 14'" aufgeschraubt werden kann. Diese drückt einen die Reibung verringernden Ring 5Γ" gegen einen Dichtungsring 16'". Die in F i g. 16 gezeigte Rohrkupplung ist eine Kombination der Anordnungen nach F i g. 1 und 14, sie wirkt gleichfalls nach dem Prinzip der Verbindung mit einem Schraubbolzen anstatt mit einer direkt koppelnden Überwurfmutter.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   I. Rohrkupplung, die einseitig für den Anschluß eines Kunstsioffrohres ausgebildet ist, bestehend aus einem metallenen Rohrfitting mit Außen- oder Innengewinde, einer Innenbohrung und davon ausgehend weiteren nach außen abgestuften Bohrungen, von denen eine zur Aufnahme des Endes des Kunststoffrohres dient, während die im Anschluß daran folgende zusammen mit den Innenflächen einer Überwurfmutter eine Kompressionskammer zur Aufnahme eines deformierbaren Dichtungsringes bildet, der im Betriebszustand pinen über einer Ringnutkammer in einem !anglichen, starren, hülsenförmigen Teil des Rohrfittings liegenden zunächst zylindrischen Bereich des Kunststoffrohres in der Ringnutkammer verankert, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) das hülsenförmige Element (20) ist in an sich bekannter Weise in der auf die Innenbohrung folgenden Bohrung (32) des Rohrfittings (12) angeordnet und bildet zusammen mit der Ringfläche (36) des Rohrfittings (12) eine langgestreckte Kammer zur Aufnahme des Kunststoffrohrendes;

   b) die beiden Seitenflächen (48, 50) der Ringnutkammer (46) sind kegelstumpfförmig und weisen einen Neigungswinkel von etwa 45° auf;

   c) die Ringfläche (30) und die Innenfläche (68) der Überwurfmutter (14) sind in an sich bekannter Weise ebenfalls kegelstumpfförmig;

   d) der äußere Rand (52) der nach innen weisenden Seitenfläche (48) liegt in der Projektion der Ringfläche (30) und der äußere Rand (58) der nach innen weisenden Seitenfläche (50) im Betriebszustand im Bereich der Projektion der Innenfläche (68).
2. 2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenfläche (48, 50) der Ringnutkamme'' (46) an ihren Rändern (52, 54, 56, 58) Rundungsradien (R) aufweist.
3. 3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (30) und die Innenfläche (68) einen Neigungswinkel von 30° gegenüber der Längsachse der Rohrkupplung aufweisen.
4. 4. Rohrkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnutkammer (45") zumindest zwei in Längsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Erweiterungen (46") an der Außenseite des hülsenförmigen Elements (20) aufweist.
5. 5. Rohrkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnutkammer (45) eine Tiefe in der Größenordnung von 0,8 mm hat.
6. 6. Rohrkupplung nach einem der vorhergehendem Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hül senförmige Element (20) im Bereich der Ringnut kammer (45) mit einer Oberfläche (46) versehen ist, die eine auf die Innenseite des Kunststoffrohrs (P) einwirkende Riffelung (7<V aufweist.

   Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, wie er aus der US-PS 29 78 262 bekannt und im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist.

   Die US-PS 29 78 262 betrifft eine Rohrkupplung, die einseitig für den Anschluß eines Kunststoffrohres ausgebildet ist. Ihr hülsenförmiger Teil, der die Ringnutkammer bildet, hat eine die Kammer begrenzende Ringwandung, deren radial verlaufende Fläche sich in das Kunststoffrohr eingräbt, um zu verhindern, daß die ίο Rohrkupplung durch Zugbeanspruchung getrennt werden kann. Das Kunststoffrohr legt sich dabei um die Kante der Ringwandung herum und an die Ringwandung fest an. Dieses Prinzip hat aber zur Folge, daß im Bereich der Ringwandung die einzige Stelle gebildet ist, an der die gesamte Haltekraft der Rohrkupplung konzentriert ist, wenn nicht das Kunststoffrohr so weit in die Kupplung hineingeschoben wird, daß auch die Längswandung des hülsenförmigen Elements durch auf den Dichtungsring ausgeübte Kräfte der Überwurfmutter zur Halterung der Rohrkupplung beiträgt. Wird also uuf diese Anordnung eine starke Zugbeanspruchung ausgeübt, so kann nach längerer Beanspruchungszeit eine Beschädigung des Kunststoffrohrs im Bereich seiner Verklemmung an der Ringwandung eintreten. Da dann auch der Dichtungsring nach außen gedruckt wird, nimmt die Zugfestigkeit immer mehr ab, so daß die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Kunststoffrohres immer größer wird.
   Durch das DT-Gbm 18 58 811 ist eine Rohrkupplung bekannt, die gleichfalls für den Anschluß eines Kunststoffrohres ausgebildet ist. Sie enthält eine Hülse, die an ihrem äußeren Ende leicht nach innen abgerundet ist, so daß sie dort einen Abstand zum Kunststoffrohr hat. Obwohl das Kunststoffrohr durch einen Dichtungsring in diesen Abstandsraum hineingedrückt werden kann, ist die Form des Dichtungsringes derart, daß beim Festziehen einer der Rohrkupplung zugeordneten Mutter die ausgeübte Kraft im wesentlichen zur Änderung der Form und der Position des Dichtungsringes, nicht jedoch zum Eindrücken des Kunststoffrohres in den genannten Abstandsraum ausgenutzt wird. Auch hier treten also Nachteile auf, die bei längerer Beanspruchung der Rohrkupplung zu deren Beschädigung und/oder Trennung führen können.

   Durch die US-PS 24 70 546 ist eine Rohrkupplung bekannt, bei der eine Hülse mit drei flachen Vertiefungen vorgesehen ist. Das Gesamtvolumen dieser Vertiefungen ist sehr gering im Vergleich zu einem Dichtungselement, mit dem ein angeschlossenes Rohr gegen die Hülse gedrückt wird. Daher wird im Bereich des auf das Rohr einwirkenden Dichtungselements eine nur sehr geringe Formänderung des Rohrs möglich, deren unzureichende Klemmwirkung durch weitüre Dichtungselemente erhöht werden muß, die den weiteren Vertiefungen zugeordnet sind. Hierdurch entsteht ein hoher konstruktiver Aufwand, der zu hohen Herstellungskosten von Rohrkupplungen führt. Außerdem sind durch mehrere hintereinander angeordnete Verformungen des Rohrs Verhältnisse geschaffen, die bei Zugbeanspruchung der Rohrkupplung eine ähnliche Wirkung wie Schraubengänge haben, d. h.„ die der Krafteinwirkung am nächsten liegende Stelle wird ohne Rücksicht darauf, wieviel weitere Dichtungs- bzw. Verformungsstellen vorgesehen sind, zuerst zerstört.

   ⁶J Außerdem sind die Herstellungskosten dieser bekannten Rohrkupplung durch den Einsatz mehrerer separater Dichtungselemente besonders hoch.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein-