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Lösbarer Steckverbinder-Rohranschluß
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Beschreibung: Die Erfindung betrifft einen Rohranschluß. Insbesondere
betrifft die Erfindung einen lösbaren Steckverbinder-Rohranschluß.
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Bei einer Ausführungsform eines solchen, lösbaren Steckverbinder-Rohranschlusses
befindet sich eine Klemmhülse innerhalb eines Endabschnittes des Anschlußkörpers.
Das Rohren>4e ist koaxial in die Klemmhülse eingesetzt, um eine abgedichtete
Verbindung zwischen dem Rohrende und dem Anschlußkörper herzustellen.
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Es ist eine Anzahl verschiedener Vorschläge für solche Anschlüsse
zur Erzeugung einer Rohrverbindung bekannt geworden. Beispielsweise wird in der
U.S.-Patentschrift 3,909,046 (Andre Legris) ein Rohranschluß offenbart, bei welchem
eine rohrförmige Klemmhülse zuerst in einem rohrförmigen Bauteil befestigt wird,
das an seinem axialen Innenende eine abgeschrägte Klemmfläche aufweist. Die Klemmhülse
wird vom Innenende her in das rohrförmige Bauteil eingesetzt, und deshalb darf das
Außenende der Klemmhülse nicht größer sein, als der kleinste Bohrungsdurchmesser
des rohrförmigen Bauteils. Demzufolge ist es - wie in der U.S.Patentschrift dargestellt
- schwierig, das Rohr von dem Anschluß zu lösen bzw
zu trennen, denn eine solche Trennung erfordert, daß die Klemmhülse
unter Krafteinwirkung in axialer Richtung nach innen gedrückt wird, wozu ein Schraubenzieher
oder dergleichen benötigt wird, der auf das relativ kleine, angrenzende Ende der
Klemmhülse einwirken soll, das aus dem Anschlußstück vorsteht. Zusätzlich muß das
rohrförmige Bauteil fest innerhalb des Anschlußkörpers festgelegt werden, was die
Kosten zur Erstellung dieses Anschlusses erhöht, und weiterhin einen möglichen Bereich
für einen Ausfall des Anschlusses schafft, sofern das rohrförmige Bauteil nicht
fest und sicher innerhalb des Anschlußkörpers festgelegt bleibt.
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Ein anderer, mit einer Klemmhülse ausgerüsteter Rohrverbinder ist
in der U.S. Patentschrift 4,178,023 (John D. Guest) beschrieben. Wie dort dargestellt,
weist die Klemmhülse Schlitze auf, die ein ausreichendes Zusammendrücken des Klemmhülsen-Innenendes
zulassen, so daß das Klemmhülsen-Innenende in axialer Richtung nach innen durch
das enge Ende einer kegelstumpfförmigen Bohrung des Anschlußkörpers hindurch verschoben
werden kann. Dadurch ist es möglich, die Klemmhülse von außen her am Anschlußkörper
anzubringen, und am Klemmhülsen-Außenende kann ein relativ großer, abgewinkelter
Flansch vorgesehen sein, der eine in axialer Richtung nach innen gerichtete Verschiebung
der Klemmhülse erleichtert, um das Rohrende vom Anschlußkörper zu trennen, sofern
das gewünscht wird. Dieser Vorschlag weist jedoch den ernsthaften Nachteil auf,
daß die Klemmhülse möglicherweise herausgetrieben wird, wenn der Anschluß mit einem
erheblichen Arbeitsmitteldruck beaufschlagt wird, weil lediglich die Nachgiebigkeit
des geschlitzten Klemmhülsen-Endes die Klemmhülse am Anschlußkörper festhält. Die
Gefahr eines solchen Ausfalles ist dort noch größer, wo das Rohr aus einem relativ
weichen Material besteht, etwa aus einem Kunstharz oder Kunststoff, der einer radial
nach innen gerichteten Einengung des geschlitzten Klemmhülsenendes nur einen relativ
geringen Widerstand entgegensetzt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten,
lösbaren Steckverbinder-Rohranschluß bereitzustellen, welcher die oben erläuterten
Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten Vorrichtungen in einer neuen und einfachen
Weise überwindet.
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Mehr im einzelnen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
einen verbesserten Rohranschluß bereitzustellen, der eine Klemmhülse aufweist, die
an ihrem Innenende in Längsrichtung verlaufende Schlitze aufweist, wobei jedoch
die Einengbarkeit des geschlitzten Endes begrenzt ist, so daß eine solche Einengung
verhindert wird, die schließlich kleiner wäre als der kleinste Durchmesser der Bohrung,
innerhalb der sich die Klemmhülse befindet, um wirksam und positiv die Klemmhülse
innerhalb der Bohrung zu halten und vor einem Heraustreiben zu schützen, auch dann,
wenn ein hoher Arbeitsmitteldruck oder dergleichen den Rohranschluß belastet.
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Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll bei Bedarf eine leichte
Trennung des Rohres vom Rohranschluß möglich sein.
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Nach noch einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung soll bei
einem solchen, mit einer Klemmhülse ausgerüsteten Steckverbinder-Rohranschluß die
Klemmhülse sicher innerhalb des Anschlußkörperendes festgehalten werden und auch
bei hoher Arbeitsmitteldruckbelastung vor einem Heraustreiben geschützt sein.
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Die eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe und Ziele ist ein
Rohranschluß mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Eine weitere erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist durch die
Merkmale des Anspruchs #3 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
des erfindungsgemäßen Rohranschlusses ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein solcher Anschluß vorgesehen,
dessen Klemmhülse ein relativ weites Außenende aufweist, um das nach innen Verschieben
der Klemmhülse zu erleichtern, sofern bei Bedarf das Rohr vom Anschluß gelöst werden
soll.
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Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist ein solcher Anschluß
vorgesehen, dessen Anschlußkörper ein Außenende aufweist, das um die Klemmhülse
herum eingeengt worden ist, nachdem die Klemmhülse koaxial in eine Bohrung innerhalb
des Anschlußkörpers eingesetzt worden ist, um die Klemmhülse wirksam innerhalb dieses
Körperendes festzuhalten.
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Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung soll das Körperende
aus einem Material bestehen, dessen Steifigkeit erheblich größer ist als die Steifigkeit
des einengbaren Klemmhülsen-Innenendes, was ebenfalls dazu beiträgt, daß die Klemmhülse
wirksam und positiv innerhalb des Anschlußkörperendes festgelegt ist und auch bei
hoher Arbeitsmitteldruckbelastung sicher vor einem Heraustreiben geschützt ist.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das Anschlußkörperende durch
Stauchen eingeengt bzw. eingeschnürt worden, nachdem die Klemmhülse in dieses Körperende
eingesetzt worden ist.
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Am Anschlußkörperende ist eine kegelstumpfförmige Klemm- oder Eingriffsfläche
ausgebildet, an welcher das Klemmhülsen-Innenende anliegt, um eine wirksame Einengung
bzw. Einschnürung dieses Innenendes dicht um das in die Klemmhülse eingesetzte Rohrende
herum durchzuführen, wenn die beabsichtigte, abdichtende Verbindung des Rohrendes
mit dem Anschlußkörper bewerkstelligt wird.
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Am Innenende der Klemmhülse kann ein nach innen vorstehender Greifabschnitt
ausgebildet sein, der wirksam und positiv am
Rohrende nach der
hergestellten dichten Verbindung angreift, um das Rohrende noch besser in der abgedichteten
Verbindung mit dem Anschlußkörper festzuhalten.
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In der dargestellten Ausführungsform wird das Klemmhülsen-Außenende
von einem in radialer Richtung nach außen gewendeten Flansch gebildet. Der maximale
Außend#urchmesser dieses Flansches ist nicht größer als der minimale Außendurchmesser
des Anschlußkörper-Endabschnittes, jedoch deutlich größer als der Innen-Durchmesser
des Anschlußkörper-Endabschnittes, so daß eine Möglichkeit zur erleichterten Handhabung
der Klemmhülse von der äußeren Umgebung des Anschlußkörpers aus geschaffen wird.
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Der erfindungsgemäße Rohranschluß ist außerordentlich einfach im Aufbau
und wirtschaftlich in der Herstellung, und gewährleistet trotzdem die oben erläuterten,
in der Fachwelt besonders angestrebten Besonderheiten.
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Weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen; die letzteren
zeigen: Fig. 1 in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Rohranschluß einschließlich
einem Endabschnitt eines Rohres, das mit dem Anschlußkörper verbunden ist; Fig.
2 in einer auseinandergezogenen, schematischen Schnittdarstellung den Rohranschluß
nach Fig. 1; Fig. 3 in einer schematischen Schnittdarstellung die nach einem ersten
Schritt erhaltene Anordnung bei der Bildung des Anschlußkörper-Endabschnittes zum
Festhalten der Klemmhülse innerhalb dieses Körpers;
Fig. 4 in einer schematischen Schnittdarstellung die nach dem
letzten Schritt erhaltene Anordnung zur Einengung bzw.
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Einschnürung des Anschlußkörpers-Endabschnitts; Fig. 5 in einer schematischen
Schnittdarstellung die Anordnung des fertigen Rohranschlusses einschließlich dem
ausschnittsweise dargestellten und mit dem Anschlußkörper verbundenen Rohrende;
Fig. 6 in einer schematischen Schnittdarstellung die fertige Anordnung einer modifizierten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rohranschlusses; Fig. 7 in einer ausschnittsweisen,
vergrößerten schematischen Schnittdarstellung einen Ausschnitt aus dem Rohranschluß
nach Fig. 6; Fig. 8 in einer schematischen Schnittdarstellung die fertige Anordnung
einer weiteren, modifizierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rohranschlusses;
Fig. 9 in einer ausschnittsweisen, auseinandergezogenen, perspektivischen Darstellung
den Rohranschluß nach Fig. 8; Fig. 10 in einer ausschnittsweisen, schematischen
Schnittdarstellung die Einführung einer rohrförmigen Hülse in den vorbereiteten
Rohranschluß; und Fig. 11 in einer schematischen Schnittdarstellung die fertige
Anordnung des Rohranschlusses nach Fig. 10, nachdem das Rohrende über die Hülse
geschoben und mit dem Anschlußkörper dicht verbunden worden ist.
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Ohne daß damit eine Beschränkung verbunden sein soll, wir die Erfindung
nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte allgemein mit 10 bezeichnete
Rohranschluß
weist einen Anschlußkörper 11, eine Klemmhülse 12 und eine Dichtung 13 auf.
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Am Anschlußkörper 11 ist eine durchgehende Bohrung 14 ausgespart.
Am Anschlußkörper 11 befindet sich ein axiales (d.h.
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ein sich in axialer Richtung erstreckendes bzw. in axialer Richtung
gelegenes) Außenende 15 mit sich in radialer Richtung nach innen erstreckender Fläche
16. Diese Fläche 16 bildet das axiale Außenende der durchgehenden Bohrung 14. Zu
diesem Außenende 15 gehört ein erster, axialer, äußerer Zylinderabschnitt 17, ein
sich daran in axialer Richtung nach innen anschließender, kegelstumpfförmig erweiternder
axialer Innenabschnitt 18 und sich daran in axialer Richtung nach innen anschließender
Zylinderabschnitt 19(vgl. Fig. 4 und 5).
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Bei dem dargestellten Rohranschluß erfolgt die Verformung des Außenendes
15 des Anschlußkörpers 11 mittels einer geeigneten Einrichtung, etwa mittels eines
Stauchelementes 20. Das heißt, wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der Anschlußkörper
11 anfänglich ein gerades, rundes, zylinderförmiges Rohrende 15 auf, welches das
Außenende der Bohrung 14 bildet.
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Das Stauchwerkzeug 20 wird mit dem rohrförmigen Körperende 15 in Eingriff
gebracht, wie das aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, um das röhrförmige Ende
15 so zu verformen, daß es die gewünschte, abgestufte Konfiguration des Rohranschluß-Außenendabschnittes
15 aufweist, wie das in den Fig. 1, 4 und 5 dargestellt ist.
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Mehr im einzelnen wird die innere Stauch- bzw. Verformungsfläche des
Werkzeuges 20 von einem äußeren, geraden, kreisförmigen Zylinderflächenabschnitt
22 gebildet, der einen solchen Durchmesser aufweist, welcher dem angestrebten Außendurchmesser
des Außenendes.17 des Körperendabschnittes 15 entspricht. Zusätzlich weist das Werkzeug
20 eine sich kegelstumpfförmig erweiternde Innenfläche 24 auf, die an den Zylinderflächen-Abschnitt
22 anschließt und so angeordnet ist, daß
sie beim Verformungsvorgang
den kegelstumpfförmigen Mittenabschnitt 18 am äußeren Körperende 15 bildet; mit
der axialen Richtung schließt diese kegelstumpfförmige Innenfläche 24 einen Winkel
von etwa 20 bis 240 ein.
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Wie weiterhin aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, weist der Anschlußkörper
11 eine Abstufung auf, an deren, sich in radialer Richtung erstreckenden Schulterfläche
26 das in axialer Richtung nach innen zeigende Ende 27 des Stauchwerkzeuges 20 anliegt,
nachdem der Formvorgang abgeschlossen ist. Die zylindrische Innenfläche 1 6 des
noch nicht verformten Körperendes 15 erstreckt sich in axialer Richtung von der
Ebene der Schulterfläche 26 aus gesehen weiter nach innen. Das heißt, der in Fig.4
dargestellte zylindrische Innenabschnitt 19 der Fläche 16 bleibt uneingeschnürt
und weist weiterhin den Durchmesser der Innenfläche 16 auf, welchen diese vor der
Verformung des Körperendes 15 mittels des Stauchwerkzeuges 20 aufgewiesen hat.
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Wie das aus Fig. 5 ersichtlich ist, besteht die Dichtung 13 aus einem
O-Ring, der innerhalb des Flächenabschnittes 19 eingelegt ist, und der in einer
sich in radialer Richtung erstreckenden Schulterfläche 29 am axialen Innenende der
Fläche 19 anstößt.
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Wie das weiterhin in Fig. 5 dargestellt ist, gehört zu der durchgehenden
Bohrung 14 im Anschlußkörper 11 ein in radialer Richtung erweiterter, zylindrischer
Mittenabschnitt 30, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des
Rohres T entspricht, das mit dem Anschlußkörper verbunden werden soll, so daß das
Rohrende 31 sich innerhalb dieses erweiterten Mittenabschnittes 30 befindet, nachdem
der Rohranschluß fertiggestellt worden ist, wie das in Fig. 5 dargestellt ist. In
diesem fertiggestellten Zustand wird der O-Ring 13 in radialer Richtung zwischen
dem Rohrende 31 und dem Flächenabschnitt 19 zusammengedrückt, so daß eine Abdichtung
zwischen dem Rohrende
31 und dem Anschlußkörper 11 gewährleistet
ist.
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Wie das am besten der Fig. 2 entnommen werden kann, besteht die Klemmhülse
12 im wesentlichen aus einem rohrförmigen Mittenabschnitt 32, einem in axialer Richtung
außen befindlichen, sich in radialer Richtung erweiternden Endabschnitt 33 und einem
sich in axialer Richtung innen befindlichen, in radialer Richtung sowohl nach innen
wie nach außen erweiternden Endabschnitt 34. Der Innendurchmesser des Mittenabschnitts
32 und des äußeren Endabschnitts 33 ist im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser
des Rohres T, das mit dem Anschlußkörper 11 verbunden werden soll, wie das in Fig.
5 dargestellt ist.
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In der dargestellten Ausführungsform bildet das Außenende 33 der Klemmhülse
12 einen nach außen gewendeten Flansch, dessen Außendurchmesser nicht größer ist,
als der Durchmesser am Stauchwerkzeug-Flächenabschnitt 22, wie das aus Fig. 4 ersichtlich
ist.
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Das Klemmstück-Innenende 34 weist eine radial nach außen vorstehende
Erweiterung 35 und eine Zahnanordnung auf, die aus einer Anzahl radial nach innen
vorstehender ringförmiger Vorsprünge oder Zähne 36 gebildet wird. Der Außendurchmesser
der Erweiterung 35 ist größer als der kleinste Durchmesser des kegelstumpfförmigen
Flächenabschnittes 18 der Bohrungsfläche 16.
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Jeder radial nach innen vorstehende Vorsprung 36 weist eine innere
scharfe Kante 37 auf, die sich in die Außenfläche des Rohrendes 31 eingraben kann,
nachdem der Rohranschluß fertiggestellt ist, wie das in Fig. 5 dargestellt ist.
Nach einer alternativen Ausführungsform kann die nach innen vorstehende Zahnanordnung
aus einem gewundenen Schraubengang bestehen.
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Weiterhin ist an dem Klemmstück 12 wenigstens ein, sich in Längsrichtung
erstreckender Schlitz 38 ausgespart; in der dargestellten Ausführungsform sind eine
Anzahl solcher Längsschlitze 38 ausgespart. Die in der dargestellten Ausführungsform
vorgesehenen
Längsschlitze 38 sind in gleichem Abstand am Umfang um die Achse 39 der Klemmhülse
12 herum angeordnet und erstrecken sich über wenigstens angenähert 80% der Klemmstücklänge.
Die Umfangserstreckung der Schlitze 38 ist so gewählt, daß dann, wenn das Innenende
34 der Klemmhülse 12 soweit eingeengt bzw. eingeschnürt ist, daß die Schlitze 38
an ihren Innenenden geschlossen werden (vgl. Fig. 4), der Außendurchmesser der Erweiterung
35 immer noch größer bleibt, als der kleinste Durchmesser der kegelstumpfförmigen
Fläche 18. Das heißt, die Klemmhülse 12 ist wirksam und positiv davor geschützt,
aus dem Endabschnitt 15 des Anschlußkörpers 11 herausgezogen zu werden, nachdem
der Rohranschluß fertiggestellt ist, wie das in Fig. 4 dargestellt ist. Eine solche
Einschnürung des Klemmhülsen-Innenendes 34 kann durch Druckkräfte erfolgen, die
innerhalb des Anschlußkörpers wirken, um die Klemmhülse 12 und das Rohrende 31 in
axialer Richtung nach außen zu drücken, wobei die äußere Klemmhülsen-Erweiterung
35 unter mechanischem Druck gegen den kegelstumpfförmigen Flächenabschnitt 18 der
Innenfläche 16 am Anschlußkörper 11 gepreßt wird, wie das aus Fig. 5 ersichtlich
ist. Sofern innerhalb des Rohranschlusses ein Arbeitsmitteldruck auftritt, wird
dieser Druck den O-Ring 13 gegen das Klemmhülsen-Innenende 34 pressen, wodurch wirksam
die Abdichtung zwischen Rohrende 31 und Anschlußkörper 11 bewirkt und ggf. verstärkt
wird, wie das oben erläutert wurde.
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Aus Fig. 5 ist weiterhin ersichtlich, daß das Anpressen der Klemmhülsen-Erweiterung
35 gegen den kegelstumpfförmigen Flächenabschnitt 18 auch das geschlitzte Ende der
Klemmhülse ein schnürt, so daß Sich die scharfkantigen, nach innen zeigenden Vorg
sprünge 36 radial in die Außenfläche des Rohrendes 31 eingraben und damit das positive
Festhalten des Rohrendes 31 innerhalb des Anschlußkörpers 11 nach Fertigstellung
der Verbindung des Rohrendes 31 mit dem Anschlußkörper unterstützen.
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Wie das oben bereits# kurz angedeutet wurde, soll das Körperende
15
eine größere Steifigkeit aufweisen, als die Steifigkeit des Klemmhülsenmaterials,
so daß die Klemmhülse 12 wirksam und positiv innerhalb des Körperendes 15 festgehalten
wird, nachdem der Rohranschluß fertiggestellt ist, wie das in Fig. 1, 4 und 5 dargestellt
ist. In der dargestellten Ausführungsform bestehen sowohl der Anschlußkörper 11
wie die Klemmhülse 12 aus Metall, wodurch eine hohe positive Festhaltekraft des
Rohrendes 31 innerhalb des Anschlußkörpers 11 nach Fertigstellung der Verbindung
gewährleistet ist.
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Wegen der relativ großen, radialen Abmessungen des Klemmhülsen-Außenendes
33 ist leicht eine Handhabung der Klemmhülse 12 mittels der Fingerspitzen möglich,
wodurch der Zwang zur Benutzung eines Schraubenziehers und dergleichen entfällt,
wie das für den aus dem Stand der Technik bekannten Rohranschluß gefordert wird.
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Der erfindungsgemäße Rohranschluß 10 ist außerordentlich einfach im
Aufbau und wirtschaftlich in der Herstellung. Es werden lediglich drei Einzelteile
benötigt, um eine hochfeste, verbesserte, positive Abdichtung zwischen Rohrende
und Anschlußkörper zu bewirken. Der Rohranschluß widersteht auch bei relativ hohem
Arbeitsmitteldruck jeglichem Heraustreiben des Rohrendes und erlaubt dennoch - wie
oben dargelegt - eine leichte Trennung bzw. Lösung des Rohres durch Eingriff der
Fingerspitzen am freiliegenden, relativ großvolumigen Klemmhülsen-Außenende 33.
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Mit den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Rohranschlusses dargestellt, der allgemein mit 210 bezeichnet ist. Dieser Rohranschluß
210 dient zur Verbindung des Endes eines Rohres T mit einem Element 241, das eine
Öffnung 242 aufweist. Der Rohranschluß 210 stimmt weitgehend mit dem Rohranschluß
10 überein, weist jedoch abweichend einen Anschlußkörper 243 auf, der daran angepaßt
ist, mit dem Element 241 innerhalb der Öffnung 242 an deren in axialer
Richtung
gesehenen Außenende verbunden zu werden, wie das aus Fig. 6 ersichtlich ist.
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Das heißt, der Anschlußkörper 243 weist eine durchgehende, axiale
Bohrung 216 auf, mit einem axialen Außenende 223, welche das axiale Außenende 217
der Bohrung 216 bildet. Zum Bohrungs-Außenende 217 gehört ein in axialer Richtung
außen gelegener, erster Zylinderabschnitt 217 und sich ein in axialer Richtung darin
nach innen anschließender, kegelstumpfförmig erweiternder Innenabschnitt 218.
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Zu der durch den Körper 243 hindurchführenden Bohrung 216 gehört weiterhin
ein in radialer Richtung erweiterter zylindrischer Zwischenabschnitt 219, in welchem
eine O-Dichtung 213 eingesetzt ist.
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In dem in axialer Richtung außen befindlichen Abschnitt des Körpers
243 ist eine Klemmhülse 212 eingesetzt, wie das aus Fig. 6 ersichtlich ist. Das
Halten und Festklemmen der Klemmhülse 212 innerhalb des Anschlußkörpers 243 erfolgt
in gleicher Weise wie das oben für das Festhalten und Festklemmen der Klemmhülse
12 im Körperabschnitt 15 des Anschlußkörpers 11 für den Rohranschluß 10 beschrieben
ist.
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Mehr im einzelnen weist die Klemmhülse 212einen rohrförmigen Mittenabschnitt
232 auf, an den sich in radialer Richtung nach außen gesehen ein radial erweiternder
Endabschnitt 233 anschließt; an den Mittenabschnitt 232 in axialer Richtung nach
innen anschließend, befindet sich eine in radialer Richtung sowohl nach innen wie
nach außen erweiterndes Innenende 234. Der Innendurchmesser des Mittenabschnitts
232 und der Innendurchmesser des radial erweiterten Abschnitts 233 ist im wesentlichen
gleich dem Außendurchmesser des Rohres T, wie aus Fig. 6 ersichtlich.
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Das Klemmhülsen-Innenende 234 wird durch eine radial nach außen vorstehende
Erweiterung 235 und einen weiteren, radial nach innen vorstehenden Vorsprung 236
gebildet. Der Außendurchmesser der Erweiterung 235 ist größer als der kleinste Durchmesser
des kegelstumpfförmigen Flächenabschnitts 218 der Bohrung 16 am Anschlußkörper 243.
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Der radial nach innen vorstehende Vorsprung 236 weist eine scharfe
Innenkante 237 auf, welche sich in die Außenfläche des Rohrendes eingraben kann,
nachdem der Rohranschluß fertiggestellt ist, wie das in Fig. 6 dargestellt ist.
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Die Klemmhülse 212 weist wenigstens einen sich in Längsrichtung erstreckenden
Schlitz auf. In der dargestellten Ausführungsform ist eine Anzahl solcher Längsschlitze
vorgesehen, entsprechend den Längsschlitzen 38 beim Rohranschluß 10. Analog zum
Rohranschluß 10 sind die Schlitze im gleichen Abstand über den Umfang verteilt und
sind so ausgewählt und angeordnet, daß dann, wenn das Klemmhülsen-Innenende 234
soweit eingeschnürt ist, um die Schlitze an ihren Innenenden zu schließen, der Außendurchmesser
der Erweiterung 235 immer noch größer bleibt, als der kleinste Durchmesser des kegelstumpfförmigen
Flächenabschnitts 218. Das bedeutet, auch bei dieser Ausführungsform ist die Klemmhülse
212 wirksam und positiv vor einem Her#usziehen aus dem Ende 215 des Anschlußkörpers
243 geschützt, nachdem der Rohranschluß fertiggestellt ist. Eine solche Einengung
oder Einschnürung des Klemmhülsen-Innenendes 234 kann durch Druckkräfte erfolgen,
die innerhalb des Anschlußkörpers 243 wirken, wobei die Klemmhülse 212 und das Rohrende
T nach außen gedrückt werden und dabei die äußere Klemmhülsen-Erweiterung 235 unter
mechanischem Druck gegen den kegelstumpfförmigen Flächenabschnitt 218 der Bohrungsfläche
216 am Anschlußkörper 243 gepreßt wird. Sofern innerhalb des Rohranschlusses ein
Arbeitsmitteldruck auftritt, wird dieser den O-Ring 213 gegen das Klemmhülsen-Innenende
234 drücken und damit die Abdichtung zwischen dem Rohrende T und dem Anschlußkörper
243
bewirken und noch verstärken, wie das oben erläutert wurde.
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Von dem oben mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 erläuterten Rohranschluß
10 unterscheidet sich der hier erläuterte Rohranschluß 210 dadurch, daß der in axialer
Richtung innen befindliche Abschnitt 244 dieses letzteren Rohranschlusses 210 in
einer Öffnung 242 aufgenommen werden kann, die sich in einem weiteren Element 241
befindet. Mehr im einzelnen weist - wie aus Fig. 6 und 7 ersichtlich - der innen
befindliche Endabschnitt 244 des Anschlußkörpers 243 einen Außendurchmesser auf,
der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Öffnung 242 ist; weiterhin ist an
diesem inneren Endabschnitt 244 eine sich radial nach außen öffnende, ringförmige
Nut 245 ausgespart, in welcher sich ein üblicher O-Ring 246 befindet, um den Anschlußkörper
243 gegenüber dem Element 241 abzudichten, nachdem das Körper-Innenende 244 in die
Öffnung 242 eingesetzt ist.
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In axialer Richtung nach außen an die Nut 245 anschließend, ist am
Anschlußkörper 243 ein erster, sich in radialer Richtung erweiternder Zahn 247 angeformt,
der einen solchen Außendurchmesser aufweist, daß ein erster gegenseitiger Preßsitz
zwischen dem Anschlußkörper 243 und dem Element 241 innerhalb der Öffnung 242 gewährleistet
ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Zahndurchmesser angenähert 25
;im bis 100 pm größer, als der Durchmesser der Öffnung 242, so daß ein mäßiger gegenseitiger
Preßsitz zwischen Element und Anschlußkörper resultiert.
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Am Innenende 244 des Anschlußkörpers 243 ist ein zweiter, ringförmiger
Zahn 248 angeformt, der sich in axialer Richtung nach außen an den Zahn 247 anschließt
und der einen Durchmesser aufweist, der um angenähert 50 bis 200 pm größer ist,
als der Durchmesser des Zahns 247, so daß ein mäßiger, gegenseitiger Preßsitz zwischen
Körper 243 und Element 241 gegeben ist, im Anschluß an das Einführen des ersten
Zahnes 247 in die Öffnung
242, um den Rohranschluß fertigzustellen,
wie das in Fig. 6 dargestellt ist.
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In axialer Richtung nach außen an den zweiten bzw. äußeren Zahn 248
anschließend, weist der Körper-Innenabschnitt 244 eine zylindrische Außenfläche
249 auf (vgl. Fig. 7), deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser
des zweiten Zahnes 248 ist, so daß ein Reibschluß zwischen dem Anschlußkörper 243
und dem Element 241 im Bereich der Öffnung 242 gegeben ist, nachdem auch der zweite
Zahn 248 in diese Öffnung 242 eingeführt worden ist.
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Auf diesem Wege gewährleistet der Rohranschluß 210 eine permanente
Verbindung mit dem, mit der Öffnung 242 ausgerüsteten Element 241, das seinerseits
aus Metall oder einem starren Kunststoff und dergleichen bestehen kann. Der Rohranschluß
ist wirtschaftlich in der Herstellung und erlaubt eine sehr einfache Installation
und gewährleistet eine feste, lecksichere Verbindung des Rohrendes mit einem mit
der Öffnung versehenen Element.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist eine mechanische, insbesondere
eine Feinbearbeitung der Öffnung 242 möglich, um die üblichen Durchmesser-Toleranzen
für eine statische 0-Ringdichtung zu erzielen. Weil der Innenendabschnitt 244 des
Anschlußkörpers 243 in die Öffnung 242 hineingepreßt wird, bewirken die Durchmesser
Unterschiede zwischen dem Zahn 247 und der Öffnung 242 im Element 241 eine radial
nach innen erfolgende Verformung des Zahnes und eine radial nach außen erfolgende
Verformung der Öffnung bzw. des Elementes am Kontaktpunkt. Dies führt zu einer Art
Formpressung an beiden Teilen und - weil die Verformung zumindestens teilweise elastisch
ist - wird einiges Elementmaterial im Bereich der# Öffnung 242 hinter, d.h. in axialer
Richtung außerhalb des eingesetzten Zahnes in axialer Richtung nach innen zurückfedern
oder vorspringen, um eine Spitze zu bilden, die einen
ersten Riegel
oder eine erste Sperre bildet und damit den dauerhaften Sitz des Anschlußkörpers
243 innerhalb der Öffnung 242 verstärkt.
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Eine weitere Einfügung des Körper-Endabschnittes 244 in die Öffnung
242 bringt den zweiten Zahn 248 in Kontakt mit dem in axialer Richtung weiter außen
befindlichen Abschnitt der Bohrung 242, welche durch den vorausgegangenen Durchtritt
des ersten Zahnes 247 bereits erweitert worden ist. Der zweite, etwas größere Zahn
248 kommt mit dem Element 241 in dem erweiterten Bohrungsabschnitt in Kontakt. Weil
der erste Zahn 247 einen genau bemessenen Durchmesser in dem äußeren Ende der Bohrung
242 gewährleistet, hat der zweite Zahn 248 einen noch weiter verbesserten, genauen
Sitz innerhalb der Bohrung 242 am Element 241, so daß ein noch weiter verbessertes,
positives Festhaltevermögen des Körpers 243 gegen eine axiale Verschiebung aus der
Bohrung 242 heraus erhalten wird.
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Der Durchtritt des zweiten Zahnes 248 erweitert die Bohrung 242 geringfügig
und nach dem Durchtritt des zweiten Zahnes 248 wird ein Teil des Bohrungs-Wandmaterials
erneut federnd zurückspringen, so daß eine zusätzliche Verriegelungswirkung erhalten
wird, welche den Körperendabschnitt 244 wirksam und positiv innerhalb der Bohrung
242 festhält.
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Der mit dem Durchgang der beiden Zähne 247 und 248 verbundene doppelte
Formpressvorgang liefert einen sehr genau kontrollierten Bohrungsdurchmesser, so
daß der zylindrische Abschnitt 249 der Außenfläche am Körperabschnitt 244 unter
kontrollier ter, mäßiger Krafteinwirkung in das Außenende der Bohrung 242 hineingepreßt
wird, um einen zusätzlichen Reibschluß zu erzeugen, welcher den Körperendabschnitt
244 innerhalb der Bohrung 242 festhält.
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Wie das für Fachleute ersichtlich ist, kann der zylindrische Abschnitt
249 mit einer Rändelung oder dergleichen versehen sein, um den Sitz bzw. den Eingriff
mit der Bohrung 242 am
Element 241 noch weiter zu verbessern.
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Dank der erfindungsgemäß vorgesehenen, aufeinanderfolgend grösseren
Greifzähne wird eine mehrfache Eingreifwirkung in eine gerade, kreisrunde, zylindrische
Bohrung erhalten, ohne daß die Abmessungen dieser Bohrung extrem genau kontrolliert
werden müssen.
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Mit den Fig. 8 und 9 ist eine weitere, modifizierte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Rohranschlusses dargestellt, der allgemein mit 310 bezeichnet
ist. Der Rohranschluß 310 entspricht weitgehend dem oben beschriebenen Rohranschluß
210; abweichend und zusätzlich ist innerhalb der Bohrung 342 des Elementes 341 eine
Muffe 350 vorhanden, die an die Stelle des Körpers 211 beim Rohranschluß 210 tritt.
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Zum Rohranschluß 310 gehört eine Klemmhülse 312 analog zur Klemmhülse
212 beim oben beschriebenen Rohranschluß 210; abweichend weist die Klemmhülse 312
jedoch einen in radialer Richtung erweiterten Außenflansch 333 auf, der - wie in
Fig. 9 dargestellt - einen hexagonalen Umfang 351 aufweisen kann.
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Dieser Flansch 333 ist dahingehend ausgewählt, daß seine maximale
Abmessung in Querrichtung größer ist, als der Durchmesser der Bohrung 342, so daß
eine Einrichtung geschaffen wird, um das nach innen Schieben der Klemmhülse 312
in die Öffnung 342 zu begrenzen, indem der Umfangsabschnitt des Flansches 333 an
der in axialer Richtung außen gelegenen Fläche 352 des Elementes 341 anstößt. Die
Klemmhülse 312 wird dazu verwendet, die Muffe 350 in die vollständig eingesetzte
Stellung innerhalb der Bohrung 342 zu drücken, wie das aus Fig. 8 ersichtlich ist;
die Beschränkung der Verschiebung der Klemmhülse 312 durch den Anschlag des Flansches
333 an der Außenfläche 352 des Elementes 341 begrenzt entsprechend die Einführung
der Muffe 350 an einer solchen Stellung, in welcher das Muffenaußenende mit der
Fläche 352 fluchtet, wie das in Fig. 8 dargestellt ist.
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Die Muffe 350 wirkt mit der Klemmhülse 312 in der gleichen Weise zusammen,
wie die entsprechende Einschnürung des Körpers 243 relativ zur Klemmhülse 212. Mehr
im einzelnen heißt das, das erweiterte Innenende 334 der Klemmhülse 312 wirkt mit
einer, sict kegelstumpfförmig in axialer Richtung nach innen verengenden Fläche
318 an der Muffe 350 in der gleichen Weise zusammen, wie der sich erweiternde Endabschnitt
235 am Rohranschluß 210 mit der kegelstumpfförmigen Fläche 218 am Anschlußkörper
211 zusammengewirkt hat.
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Die in radialer Richtung außen befindliche Außenfläche der rohrförmigen
Muffe 350 wird gebildet durch einen axial ganz innen befindlichen zylindrischen
Abschnitt 353, einen Zwischenabschnitt in Form eines sich in radialer Richtung erweiternden,
ringförmigen Zahnes 354 und einen in radialer Richtung außen befindlichen Zylinderabschnitt
355. In axialer Richtung außen an den ringförmigen Zahn 354 anschließend ist an
der Muffe 350 eine ringförmige Nut 356 ausgespart. Wie weiterhin aus Fig. 9 ersichtlich,
weist die Muffe 350 einen Längsschlitz 357 auf, und an der Klemmhülse 312 sind eine
Anzahl Längsschlitze 338 ausgespart, welche den Schlitzen 38 an der Klemmhülse 12
beim Rohranschluß 10 entsprechen.
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Eine elastomere Dichtung in Form des O-Ringes 313 befindet sich in
der Öffnung 342 in axialer Richtung weiter innen liegend bezüglich des Innenendes
der Muffe 350 und der Klemmhülse 312, wie das aus Fig. 8 ersichtlich ist; das benachbarte
Ende 358 des Rohres T ist in einem in axialer Richtung weiter innen befindlichen,
einen verringerten Durchmesser aufweisenden Innenabschnitt 359 der Öffnung 342 aufgenommen,
wobei der O-Ring 313 dieses Ende 358 des Rohres T gegenüber dem Element 341 abdichtet,
nachdem der Rohranschluß 310 fertiggestellt ist, wie das in Fig. 8 dargestellt ist.
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Zum Zusammenbau und zur Fertigstellung des Rohranschlusses 310 wird
zuerst der O-Ring 313 in die Öffnung 342 eingelegt.
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Daraufhin läßt man die Klemmhülse 312 in die Bohrung 316 an der Muffe
350 einrasten. Der Schlitz 357 an der Muffe 350 erlaubt eine ausreichende radiale
Aufweitung der Muffe 350, so daß das Klemmhülsen-Innenende 334 durch die Bohrung
316 rutschen kann, bis eine Anlage an der kegelstumpfförmigen Fläche 318 erreicht
ist. Analog zum Rohranschluß 10 weist der Schlitz 357 eine vorgegebene Spaltbreite
auf, so daß nach Einführung der Muffe 350 in die Öffnung 342 diese Muffe 350 soweit
eingeengt bzw. eingeschnürt ist, daß der Schlitz 357 vollständig geschlossen wird.
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Die Baueinheit aus bereits koaxial zusammengesetzter Muffe 350 und
Klemmhülse 312 wird daraufhin in die Öffnung 342 eingesetzt, so daß wiederum eine
fluchtende, koaxiale Anordnung von Muffe 350 und Klemmhülse innerhalb dieser Öffnung
342 resultiert. Daraufhin wird mechanischer Druck auf die Außenfläche des Flansches
333 ausgeübt, etwa mittels eines Lochdorns oder Lochstempels mit abgeflachter Stempelfläche,
um die Muffe 350 und die Klemmhülse 312 nach innen in die Öffnung 342 hineinzudrücken,
bis der Flansch 333 an der Außenfläche 352 des Elementes 341 anliegt; in dieser
Anordnung befindet sich die Muffe 350 völlig innerhalb der Öffnung 342, wie das
aus Fig. 8 ersichtlich ist.
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Der Durchmesser des Muffen-Endabschnitts 353 ist in der Einbaulage
so ausgewählt, daß-ein Preßsitz mit der Öffnung 342 resultiert. Das benachbarte
Innenende der Muffe 350 kann an der radial außen befindlichen Kante eine Abrundung,
Abschrägung oder Abfasung 360 aufweisen, um das Einführen der Muffe 350 in die Öffnung
342 zu erleichtern. Wie das für Fachleute ersichtlich ist, kann zusätzlich oder
alternativ das Außenende der Öffnung 342 mit einer Abrundung, Abschrägung oder Abfasung
versehen sein, um das Einsetzen der Muffe 350 zu erleichtern.
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Wie das am besten aus Fig. 8 ersichtlich ist, hält der ringförmige
Zahn 354 die Muffe 350 wirksam im Sinne einer positiven Verriegelung in der völlig
in die Öffnung 342 eingesetzten Stellung fest und verhindert damit eine axiale Verschiebung
der Muffe 350 aus der Öffnung 342 heraus. In gleicher Weise wird verhindert, daß
die Klemmhülse 312 aus der Anordnung innerhalb der Muffe 350 herausrutschen kann,
indem die Schlitze 338 geschlossen werden, wenn der erweiterte Klemmhülsen-Endabschnitt
334 aus der in Fig. 8 dargestellten Anordnung in axialer Richtung nach außen herausgedrückt
wird; dadurch wird die Klemmhülse 312 in ihrer Einbaulage festgehalten, analog zur
Klemmhülse 12 beim Rohranschluß 10.
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Der Rohranschluß 310 stellt einen außerordentlich kompakten Rohranschluß
dar. Dieser Rohranschluß ist nicht nur wirtschaftlich in der Herstellung und platz-
und materialsparend, sondern erlaubt darüber hinaus einen einfachen Einbau; darüber
hinaus sind keine Präzisionswerkzeuge erforderlich, um die richtige Anordnung und
Ausrichtung der Klemmhülse und der Muffe innerhalb der Öffnung an dem Element vorzunehmen,
mit welchem das Rohr verbunden werden soll.
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Mit den Fig. 10 und 11 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Rohranschlusses dargestellt, der allgemein mit 410 bezeichnet ist. Dieser Rohranschluß
410 ist im wesentlichen analog zum Rohranschluß 10 aufgebaut, weist jedoch zusätzlich
eine rohrförmige Hülse 460 auf, welche in die durchgehende Bohrung 414 am Anschlußkörper
411 eingesetzt wird und eine Abstützung für das anzuschließende Rohr T bildet.
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Diese Hülse 460 paßt in das Ende des Rohres T, nachdem das Rohrende
in den Rohranschluß 410 eingesetzt und dieser fertiggestellt ist, wie das in Fig.
11 dargestellt ist.
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Die rohrförmige Hülse 460 stellt eine in radialer Richtung innerhalb
des Rohrendes befindliche Abstützung für das Rohrende
dar und
gewährleistet dadurch gesteigerte Zugfestigkeit des Rohranschlusses und ist insbesondere
dort vorteilhaft, wo das Rohrende aus einem Kunststoff besteht und/oder erhöhten
Temperaturen ausgesetzt ist, die gegebenenfalls zur ErweichTlng.* des Rohrendes
führen könnten.
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Durch Anordnung einer radial innen befindlichen Abstützung für das
Rohrende, benachbart zu den Eingreifzähnen 437 wird eine verbesserte positive Festhaltung
des Rohrendes inner- : halb des Rohranschlusses über einen weiteren Bereich der
Druck beanspruchungen und der Umgebungsbedingungen erzielt.
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Wie aus Fig. 10 ersichtlich, paßt die rohrförmige Hülse 460 lose oder
verschieblich in die ganz innen befindliche Aussparung 430 der Bohrung am Anschlußkörper
411. Die axiale Länge der Hülse 460 ist so gewählt, daß deren Außenende 461 aus
dem Rohranschluß herausragt, um das Einsetzen des Rohrendes zu erleichtern.
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Wie in Fig. 10 dargestellt, kann die Hülse 460 in axialer Richtung
in die Bohrung 414 am Anschlußkörper 411 eingesetzt werden, nachdem der Anschlußkörper-Abschnitt
421 gestaucht worden ist, um die kegelstumpfförmige Konfiguration anzunehmen, wobei
die Klemmhülse 412 lose innerhalb des Körperabschnitts 421 gehalten wird. Die Hülse
460 weist ein sich in radialer Richtung erweiterndes Innenende 462 auf, das einen
ringförmigen Flansch bildet, dessen Außendurchmesser geringfügig größer ist, als
der Innendurchmesser der Eingreifzähne 437. Dank der Schlitze 438 an der Klemmhülse
412 kann der innere Zahnabschnitt der Klemmhülse 412 in radialer Richtung soweit
erweitert werden, daß der Flansch 462 an der Hülse 460 frei passieren kann, bis
er die vollständig eingesetzte, in Fig. 10 dargestellte Anordnung einnimmt.
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Weil der#Durchmesser des Flansches 462 an der Hülse 460 grösser ist,
als der Innendurchmesser der Zähne 437, wird die
Hülse 460 innerhalb
des Rohranschlusses sicher festgehalten, und kann sich daraus nicht lösen und/oder
verlorengehen. Zur gleichen Zeit sitzt die Hülse 460 lose innerhalb des Anschlußkörpers
411, so daß sie sich an das anzuschließende Rohrende anpassen kann, was eine Zentrierung
der Hülse 460 innerhalb der Klemmhülse 412 bewirkt, nachdem der Rohranschluß fertiggestellt
ist, wie das in Fig. 11 dargestellt I p ist.
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e# Wie weiterhin aus Fig. 10 ersichtlich, weist der in axialer Richtung
außen befindliche, radial nach außen gewendete : -, Flansch 433 der Klemmhülse 412
einen solchen Außendurchmes- 4, Qt-# ser auf, der geringfügig kleiner ist, als der
Außendurchmesser des in axialer Richtung außen befindlichen Körper-Außenendeg, wodurch
gewährleistet ist, daß das Klemmhülsenende nicht mit dem Stauchwerkzeug 20 in Eingriff
kommt, wenn der Anschlußkörper-Abschnitt 421 verformt wird.
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Weil der Außendurchmesser des Flansches 433 kleiner ist als der Außendurchmesser
des benachbarten Endes des Körperabschnitts 421, kann eine unbeabsichtigte Entfernung
des Rohres aus dem Rohranschluß wirksam verhindert werden.
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Wo eine Zahnanordnung in Form eines gewundenen Schraubenganges am
Innenende der Klemmhülse 412 vorgesehen ist, soll die axiale Erstreckung der Schlitze
438 wenigstens ungefähr 80% der axialen Länge der Klemmhülse 412 betragen. Sofern
lediglich ein einziger ringförmiger Zahn vorgesehen ist, etwa im Falle der Rohranschlüsse
210 und 310, können die Schlitze etwas kürzer ausfallen.
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Hinsichtlich aller weiteren Gesichtspunkte ist der Aufbau und die
Funktionsweise des Rohranschlusses 410 analog zu Aufbau und Funktionsweise des Rohranschlusses
10; übereinstimmende Bauteile am Rohranschluß 410 sind mit gleichen, jedoch um 400
höheren
Bezugsziffern gekennzeichnet.
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Weil die rohrförmige Hülse 460 auch erst nachträglich in den Anschlußkörper
411 eingesetzt werden kann, nachdem dieser in die mit Fig. 10 dargestellte Konfiguration
gebracht worden ist, kann die Anwendung der Hülse 460 wahlweise von der Bedienungsperson
entschieden werden. Die Benutzung der Hülse 460 liefert eine erheblich höhere Festhaltekraft
des mit dem-* Anschlußkörper zu verbindenden Rohres, sofern als Eingreifmittel eine
Anzahl Eingreifzähne oder ein gewundener Schrau# bengang vorgesehen wird.
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Wie dargelegt, ist die Erfindung mit Bezugnahme auf bevor zugte Ausführungsformen
erläutert worden. Ersichtlich sind für Fachleute verschiedene Abänderungen und Modifizierungen
möglich, ohne vom wesentlichen Konzept der Erfindung abzuweichen. Auch solche Modifizierungen
und Abweichungen sollen von der vorliegenden Erfindung erfaßt sein, soweit sie sich
unter den Gegenstand der Patentansprüche und deren Äquivalente subsumieren lassen.