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Die Erfindung betrifft Verbindungen von Metallrohren untereinander oder mit Hähnen, Behältern oder Rohrarmaturen durch Vermittlung eines kegeligen Nippels bzw. doppelkeligen Zwischenstückes.
Die Erfindung ist in erster Linie für Rohre aus Weichmetall, wie Rohre aus Blei, Kupfer od. dgl., bestimmt, kann aber auch mit einer geringen Abänderung für Rohre aus hartem Metall, wie Stahlrohre, u. zw. nahtlose oder geschweisste, verwendet werden.
Es sind schon Verbindungen für Metallrohre vorgeschlagen worden, bei welchen aufgeweitete Rohrenden zur Anwendung kommen und bei welchen das aufgeweitete Rohrende durch eine mit einer Mutter starr verbundene, innen konische Hülse auf einem konischen Nippel festgezogen wird, wobei die Hülse einen kleineren Öffnungswinkel des Konus aufweist als der in das Rohr eintretende Konus.
Auf Verbindungen von Metallrohren dieser Art bezieht sich die vorliegende Erfindung, deren Wesen darin besteht, dass das beim Festziehen vordere Ende der Hülse mit dem sich erweiternden Teil des Rohres bloss in der Gegend des grössten Durchmessers des sich erweiternden Teiles des Rohres in Eingriff tritt.
Die Einrichtung wird vorteilhafterweise so getroffen, dass das beim Festziehen vordere Ende der konischen Hülse einen im wesentlichen senkrecht abgesetzten Bund aufweist, der mit dem sich erweiternden Teil des Rohrendes in Eingriff tritt, wobei eine Aussparung zwischen diesem senkrecht abgesetzten Bund und dem benachbarten Gewinde im Innern der Mutter vorgesehen ist. Ferner empfiehlt es sich im Falle von Hartmetallrohren, dass der innere Grat am abgeschnittenen Ende des Rohres, der durch eine Rohrschneidvorrichtung hervorgebracht wurde, zu einem schmalen ringförmigen Flansch umgestaltet ist, der sich gegen den in das Rohr reichenden Konus legt.
Die Folge dieser Einrichtungen ist, dass das erweiterte Ende des Rohres beim Vorgehen der Mutter entlang des konischen Nippels vorwärts gezogen wird und diese ziehende Bewegung ein genaues Zusammenpassen der Oberflächen bewirkt, so dass eine dichte Verbindung leicht erhalten werden kann.
In der Zeichnung ist Fig. 1 ein Längsschnitt einer Doppelverbindung für Rohre aus weichem Metall. Fig. 2 ist eine Seitenansicht, zur Hälfte Längsschnitt, des Zwischenstückes Fig. 1. Fig. 3 ist ein Längsschnitt des in Fig. 1 dargestellten Teiles mit Muttergewinde und konischer Hülse. Fig. 4,5, 6 sind Längsschnitte eines Endes eines Hartmetallrohres, welches die aufeinanderfolgenden Stufen der Umwandlung des beim Schneiden entstandenen Grates in einem Abdichtungsflansch veranschaulichen, der sich an die konische Verlängerung des Zwischenstückes legt. Fig. 7 ist ein Aufriss, zum Teil Schnitt eines geeigneten Werkzeuges zur Behandlung eines Rohrendes für die Herstellung einer Verbindung nach Fig. 6.
In Fig. 1 besteht die Rohrverbindung aus einem Zwischenstück a, das in Fig. 2 gesondert dargestellt ist und zwei Spindelgewinde b, b und konische Verlängerungen c, c besitzt, die an beiden Enden des Zwischenstückes herausragen und zur Unterstützung der Rohre d, e aus Kupfer oder anderem weichen
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werden Muttern f, f aufgesehraubt, die in einem Stück mit je einer konischen Hülse g hergestellt sind. Zwischen den Muttergewinden f und den Hülsen g ist aussen ein Stück h mit sechseckigem oder sonstigem unrunden Querschnitt vorgesehen. Beim Aufschrauben der Muttern f, die aus härterem Metall bestehen
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als die Weichmetallrohre, auf die Muttergewinde b folgen die Verlängerungen g den Muttern f sowohl bei der Drehung als auch bei der Längsbewegung.
Der Öffnungswinkel des Konus der Verlängerung c ist etwas grösser als der des Konus der Verlängerung g, so dass das Rohrende auf die Verlängerung c durch das beim Festziehen der Mutter f vorangehende Ende der Hülse g gepresst wird.
Das Vorderende der konischen Innenfläche der Hülse g hat erfindungsgemäss einen kleineren Durchmesser als das äusserste Ende des sich erweiternden Rohrendes, so dass dieses vordere Ende mit dem erweiterten Teil bloss des in der Gegend grössten Durchmessers dieses letzteren Teiles in Eingriff tritt. Ausserhalb dieses vorderen Endes hat die Hülse einen im wesentlichen senkrecht abgesetzten Bund g2, der mit dem sich erweiternden Teil dl des Rohres in Eingriff tritt. Dieser Bund bildet die ebene Seite einer Aussparung g3 zwischen dem inneren abgesetzten Ende der Hülse und dem benachbarten Schraubengewinde innerhalb der Mutter f.
Die Aussparung g3, die gewünsehtenfalls abgerundete Innenkanten haben kann, nimmt innerhalb des sechseckigen Teiles h eine Stellung zwischen dem vorderen Ende der konischen Flächen und dem Gewinde innerhalb der Mutter ein.
Der das Rohr tragende Konus hat in bekannter Weise einen kleinen Öffnungswinkel, wodurch die Bildung einer scharfen Biegung oder Ecke am Beginn der Erweiterung vermieden wird. Dieser Winkel wird je nach der Beschaffenheit des Weichmetallrohres ermittelt. Beispielsweise kann die Neigung der Erzeugenden der konischen Verlängerung c, welche in das sich erweiternde Kupferrohr eintritt, gegen die Achse dieser Verlängerung 20 betragen ; bei einem Bleirohr kann dieser Winkel 40 betragen, doch gelten diese Werte nur beispiels-und näherungsweise. Der Öffnungswinkel der konischen Hülse g ist in jedem Falle etwas kleiner als der Öffnungswinkel des Konus c.
Ist das Ende des Rohres d oder e in irgendeiner Weise gerade so weit aufgeweitet worden, um das enge Ende der Verlängerung c aufzunehmen, so wird dieses erweiterte Ende auf die Verlängerung aufgeschoben und die vorher über das Rohr geschobene Mutter f wird auf das Spindelgewinde b aufgeschraubt. Um die Mutter f über das sich erweiternde Ende des Rohres schieben zu können und eine etwa folgende Lösung der Verbindung zu erleichtern, ist der grösste Durchmesser des sich erweiternden Endes des Rohres selbst nach dem endgültigen Einspannen etwas kleiner als der lichte Durchmesser des Gewindes der Mutter. Das vordere Ende der konischen Fläche der Hülse g hat, wie schon bemerkt, einen noch kleineren Durchmesser als das äusserste, sich erweiternde Rohrende.
Sowie die konische Hülse auf das sich erweiternde Ende des Weichmetallrohres unterhalb des grössten Durchmessers desselben zu drücken beginnt, wird das Weichmetallrohr auf die konische Verlängerung c gepresst, wie Fig. 1 zeigt, und dabei auf diese Verlängerung hinaufgezogen, während die Mutter sich auf dem Spindelgewinde vorwärts schiebt. Die Dicke des Endteiles des Rohres wird bei diesem Heraufziehen merklich verringert und eine dichte Verbindung mit dem Konus c erzielt.
Soll mittels dieser Einrichtung ein Rohr mit einem Hahn, Behälter od. dgl. verbunden werden, so wird ein Teil a mit zwei Verlängerungen e nicht verwendet, sondern das Spindelgewinde b an einem Zapfen, einer Wand od. dgl. angebracht und der Konus c daraus herausragen gelassen.
Bei einem Hartmetallrohr, z. B. einem geschweissten Stahlrohr, wird, weil Hartmetall an sich nicht nachgiebig ist, wie in Fig. 4 gezeigt, ein nachgiebiges Material eingeschaltet, um auf der konisehen Verlängerung beim Festziehen eine Abdichtung zu bilden.
Bei dieser Ausführung kann der beim Abschneiden des Rohres mittels einer Rohrschneidvorrichtung gebildete Grat einen nachgiebigen Ring oder Flansch bilden. Der Grat ist in Fig. 4 bei jl angedeutet, und in Fig. 5 ist er zu einem schmalen, nach einwärts vorspringenden Ring j2 ausgebildet, der eine umlaufende Auflagestelle darstellt. Fig. 6 zeigt die konische Verlängerung c in ihrer Stellung.
Diese Ausgestaltung des Grates kann durch irgendeine zweckdienliche Vorrichtung ausgeführt werden, von der Fig. 7 ein Beispiel zeigt. Dieses Werkzeug besteht aus einem Dorn k, der aus einer Schale I herausragt, die an einem Griff m befestigt ist. Dieser Dorn hat am äusseren Ende einen abgeflachten Teil kl, an den sich ein praktisch zylindrischer Teil k2 anschliesst, der in einen zylindrischen Führungsteil k3 übergeht. Der letztere ist mit dem schalenförmigen Teil ! durch einen kegelstutzförmigen Teil k4 von kleinem und einen kegelstutzförmigen Teil Je- von grösserem Öffnungswinkel verbunden.
Wird der Grat jl beispielsweise durch eine Röhrenschneidvorrichtung mit Scheiben gebildet, so kann
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Der schalenförmige Teil ! ist so profiliert, dass er das geschweisste Rohr nicht spalten kann.
Das zur Umwandlung des Grates jl in den nach einwärts gerichteten ringförmigen Flansch j2, der die Auflagefläche für den Konus c bildet, dienende Werkzeug bietet den weiteren Vorteil, dass das sich erweiternde Ende des Rohres nicht in so hohem Masse ausgeweitet zu werden braucht, weil der Flansch j2 ein Stück mit dem sich erweiternden Ende bildet. Das abgeflachte Ende kl des Dornes schiebt zunächst den vom Schneiden herrührenden Grat jl radial nach aussen und der praktisch zylindrische Teil k2 vervollständigt unter Glättung diese Verschiebung gegen die Innenwand des sich verjüngenden Teiles.
Der zylindrische Teil Je3 wirkt als Führung, und der kegelstutzförmige Teil/ des Dornes weitet das Rohrende aus, um die gewünschte Erweiterung dl zu erzielen.
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Diese Rohrverbindung ist billig in der Herstellung und leicht auszuführen und zu zerlegen und ist flüssigkeitsdicht, selbst wenn, wie bei Petroleumröhren auf Motorwagen, Motorbooten und Flugzeugen, die Rohrverbindung beträchtlichen Erschütterungen ausgesetzt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verbindung für Metallrohre, bei der das aufgeweitete Rohrende durch eine mit einer Mutter starr verbundene, innen kegelige Hülse auf einem kegeligen Nippel festgezogen wird, wobei die Hülse einen kleineren Öffnungswinkel des Kegels aufweist als der in das Rohr eintretende Kegel, dadurch gekennzeichnet, dass das beim Festziehen vordere Ende der Hülse mit dem sich erweiternden Teil des Rohres bloss in der Gegend des grössten'Durchmessers des sich erweiternden Teiles des Rohres in Eingriff tritt.