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DE10021306C2 - Rohrkupplung - Google Patents

Rohrkupplung

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Publication number
DE10021306C2
DE10021306C2 DE2000121306 DE10021306A DE10021306C2 DE 10021306 C2 DE10021306 C2 DE 10021306C2 DE 2000121306 DE2000121306 DE 2000121306 DE 10021306 A DE10021306 A DE 10021306A DE 10021306 C2 DE10021306 C2 DE 10021306C2
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DE
Germany
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tooth
section
tube
coupling body
pipe
Prior art date
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Application number
DE2000121306
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English (en)
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Inventor
Bernd Sedlak
Ulrich Griebenow
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Mapress GmbH and Co KG
Original Assignee
Mapress GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Mapress GmbH and Co KG filed Critical Mapress GmbH and Co KG
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Application granted granted Critical
Publication of DE10021306C2 publication Critical patent/DE10021306C2/de
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints
    • F16L13/14Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L13/141Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints
    • F16L13/14Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L13/146Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by an axially moveable sleeve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine gattungsbildende Rohrkupplung ist aus der EP 0 521 064 B1 bekannt. Sie besteht aus einem rotationssymmetrischen Kupplungskörper mit einer Innenfläche, die ausgebildet ist, ein Rohr aufzunehmen und mit einer Außenfläche. Zur Rohrkupplung gehört mindestens ein rotationssymmetrischer Pressring, der über die Außenfläche des Kupplungskörpers axial zwängbar ist. Dabei wird zumindest ein Teil der Innenfläche des Kupplungskörpers auf die Außenfläche des Rohres gedrängt, um eine metallische Dichtung zu bilden. Auf der Innenfläche des Kupplungskörpers ist ein erstes Zahnmittel definiert, das fest in das Rohr einbeißt, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird. Weiterhin wird auf der Innenfläche ein zweites Zahnmittel definiert, das im Abstand zum ersten Zahnmittel und der Einschubseite des Rohres zugewandt angeordnet ist. Dieses zweite Zahnmittel beißt nur minimal in das Rohr ein, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird. In der vertikalen Symmetrieachse liegend ist ein Bereich vorgesehen, der als Flansch ausgebildet ist. Auf der dem Flansch zugewandten Seite ist auf der Innenfläche des Kupplungskörpers noch ein drittes Zahnmittel definiert, das ebenfalls nur minimal in das Rohr einbeißt, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird. Zwischen dem ersten und zweiten Zahnmittel ist eine ringförmige Nut vorgesehen, die einen Boden aufweist und eine Tiefe, die den Abstand des ersten Zahnmittels vom Boden darstellt. Die Länge der Nut ist größer als ein Mehrfaches der Höhe des ersten Zahnmittels. Der Kupplungskörper weist zwei Abschnitte auf, wobei im der Einschubseite des Rohres zugewandten ersten Abschnitt im mittleren Bereich das zweite Zahnmittel und in dem anschließenden zweiten Abschnitt im Anfangsbereich das erste Zahnmittel und im mittleren Bereich das dritte Zahnmittel angeordnet sind. Der Übergang zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt ist konisch gestaltet. Die Außenfläche des ersten Abschnittes ist zylindrisch ausgebildet. Der Anfangsbereich des zweiten Abschnittes ist zylindrisch ausgebildet und weist einen größeren Durchmesser auf, als die Außenfläche des ersten Abschnittes. An diesem kurzen zylindrischen Abschnitt schließt sich eine konisch ausgebildete Außenfläche an, die in Richtung Flansch geneigt ist. Am Ende dieses zweiten Abschnittes ist die Außenfläche ansteigend konisch ausgebildet.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, dass die erforderlichen axialen Kräfte zum Aufschieben des Pressringes sehr groß sind, so dass zahnlose Teilbereiche des Kupplungskörpers auf dem Rohr zur Anlage kommen und die weitere axiale Verschiebung behindern. Der Übergang zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt ist wie ein flacher Höcker ausgebildet, der beim Aufzwängen des Pressringes teilweise axial verdrängt werden muss.
Eine gattungsbildende Rohrkupplung ist aus der DE 198 56 523 C1 bekannt. Sie besteht aus einem rotationssymmetrischen hohlen Kupplungskörper mit einer Innenfläche, die ausgebildet ist, um ein Rohr aufzunehmen. Sie weist weiterhin einen rotationssymmetrischen hohlen Pressring auf, der über die Außenfläche des Kupplungskörpers axial zwängbar ist, so dass zumindest ein Teil der Innenfläche des Kupplungskörpers auf die Außenfläche des Rohres gedrängt wird, um eine druckdichte Verbindung zu bilden. Auf der Innenfläche des Kupplungskörpers ist ein erster Hauptzahn definiert, der unter großem Radialdruck auf der Außenfläche des Rohres zur Anlage kommt, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird. Auf der Innenfläche des Kupplungskörpers ist ein im Abstand zum ersten Hauptzahn angeordneter zweiter Hauptzahn definiert, der unter einem etwas geringeren Radialdruck auf der Außenfläche des Rohres zur Anlage kommt, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird, wobei die Höhe der Hauptzähne abhängig ist vom Außendurchmesser des Rohres, und zwar steigend mit steigendem Außendurchmesser.
Die Rohrkupplung ist weiterhin mit einem in der vertikalen Symmetrieebene liegenden Flansch ausgestaltet, wobei der Kupplungskörper fünf an den Flanschbereich anschließende unterschiedliche Abschnitte aufweist. Die Außenflächen der fünf Abschnitte sind zylindrisch und weisen unterschiedliche Außendurchmesser auf, wobei nach dem zweiten und dem vierten Abschnitt ein Abschnitt mit einem geringeren Außendurchmesser folgt. Die Übergänge von einem Abschnitt zum nächsten sind konisch ausgebildet. Die Haupt- und Stützzähne sind spitzwinkling ausgebildet, wobei die Hauptzähne vorzugsweise einen eingeschlossenen Winkel vom 60° und die Stützzähne einen Winkel von 90° aufweisen. Die Nutentiefe in den Ausnehmungen der einzelnen Abschnitte ist abhängig vom Außendurchmesser des Rohres, und zwar steigend mit steigendem Außendurchmesser.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrkupplung anzugeben, die unter Berücksichtigung der Toleranzen bezüglich des Rohres und des Kupplungskörpers auch für hohe Innendrücke größer 16 bar eine sichere metallische Abdichtung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.
Nach der Lehre der Erfindung weist der Kupplungskörper an den Flanschbereich angrenzend drei unterschiedliche Abschnitte auf, deren Wanddicken in einem bestimmten Verhältnis zum Außendurchmesser des Rohres stehen und deren nahezu zylindrische Außenflächen auf verschiedenen in Einschubrichtung des Rohres gesehen ansteigenden Außendurchmessern liegen. Der am weitesten von der Einschubseite des Rohres liegende dritte Abschnitt weist das als ersten Hauptzahn ausgebildete erste Zahnmittel und der daran anschließende zweite Abschnitt im Anfangsbereich das als zweiten Hauptzahn ausgebildete zweite Zahnmittel auf. Der Übergang vom ersten zum zweiten sowie vom zweiten zum dritten Abschnitt ist im Querschnitt gesehen gekrümmt und der komplementär dazu liegende Übergangsbereich des Pressringes ist spiegelbildlich dazu angeordnet. In wenigstens einem der drei Abschnitte ist die Anordnung eines Stützzahnes vorgesehen, vorzugsweise weist jeder der drei Abschnitte mindestens einen Stützzahn auf. Die Höhe der Hauptzähne ist abhängig vom Außendurchmesser des Rohres und zwar steigend mit steigendem Außendurchmesser.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Kräfte, die erforderlich sind, um den Pressring axial aufschieben zu können, reduziert sind und die Verdrängungskräfte im wesentlichen nur radial wirken und somit den Effekt der plastischen Verformung des von den Hauptzähnen kontaktiert Bereiches erhöhen, was zu einer Steigerung der axialen Sicherung gegen Herausschieben des Rohres bei hohen Drücken führt.
Die Anordnung wenigstens eines Stützzahnes stabilisiert den jeweiligen Abschnitt, so dass die Verdrängungskraft fast voll umfänglich auf den jeweiligen Hauptzahn wirkt. Die Stützzähne sind im Querschnitt gesehen im wesentlichen spitzförmig ausgebildet mit einem Öffnungswinkel von 70-90 Grad. Die Spitze selber ist flach ausgebildet mit einer Breite von 0,2-0,5 mm.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 einen hälftigen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kupplungskörper
Fig. 3 im vergrößerten Maßstab den ersten Hauptzahn
Fig. 4 im vergrößerten Maßstab den zweiten Hauptzahn
Fig. 5 im vergrößerten Maßstab einen Stützzahn
Fig. 6 im hälftigen Längsschnitt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Pressring
Fig. 7 im hälftigen Längsschnitt den Kupplungskörper mit angesetztem Pressring
Fig. 8 im hälftigen Längsschnitt den Kupplungskörper mit aufgezwängtem Pressring
In Fig. 1 ist in einem hälftigen Längsschnitt der linke Teil des Kupplungskörpers, einer erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrkupplung dargestellt. Der Kupplungskörper 1 ist charakterisiert durch eine Rotationssymmetrie bezüglich der Längsachse 26 und durch eine spiegelbildliche Ausbildung zur Vertikalachse 27. Die Hauptelemente sind zum einen der in der Vertikalachse 27 liegende, als Flansch 2 ausgebildete Bereich. An den dickwandigen Flansch 2 schließt sich eine dünnwandige Hülse an, die drei charakteristische Abschnitte 3, 10, 16 aufweist. Der an den Flansch 2 direkt angrenzende dritte Abschnitt 16 ist auf der Innenfläche im Anfangsbereich mit einem ersten Hauptzahn 20 und der daran angrenzende zweite Abschnitt 10 mit einem ebenfalls im Anfangsbereich liegenden zweiten Hauptzahn 12 versehen. Der erste der Einschubseite des Rohres 4 (Fig. 2) zugewandte Abschnitt 3 weist im Mittelbereich einen Stützzahn 7 und im stirnseitigen Bereich einen nach innen sich erstreckenden Kragen 5 auf, der mit einer zylindrischen Bohrung 25 versehen ist. Der Innendurchmesser 28 der Bohrung 25 ist nahezu gleich groß dem Außendurchmesser 29 des aufzunehmenden Rohres 4 (Fig. 2) unter Berücksichtigung der zulässigen Toleranzen. Beide Hauptzähne 12, 20 werden rechts und links flankiert von je einem Stützzahn 15, 21 bzw. 8, 13, wobei der jeweils der Einschubseite des Rohres 4 (Fig. 2) zugewandte Stützzahn 15, 8 in einem anderen Abschnitt 10, 3 liegt.
Im ersten Abschnitt 3 ist rechts und links neben dem Stützzahn 7 je eine ringförmige Nut 6, 6' vorgesehen, deren Tiefe der Zahnhöhe des Stützzahnes 7 entspricht. Eine weitere ringförmige Nut 14 ist im zweiten Abschnitt 10 zwischen den beiden Stützzähnen 13, 15 vorgesehen. Auch der dritte Abschnitt 16 weist eine ringförmige Nut 22 auf, die linkerseits durch einen Stützzahn 21 und rechterseits durch eine zylindrische Bohrung 23 des Flansches 2 begrenzt wird. An der inneren Stirnseite 24 des Flansches 2 kommt das eingeschobene Rohr 4 zur Anlage (Fig. 2). Rechts und links neben den Hauptzähnen 12, 20 sind Ausnehmungen 11, 11' bzw. 19, 19' vorgesehen. Einzelheiten dazu sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die außenliegenden Übergänge 9, 17 zwischen dem ersten 3 und dem zweiten Abschnitt 10 sowie zwischen dem zweiten 10 und dem dritten Abschnitt 16 sind im Querschnitt gesehen parabelförmig ausgebildet. Der Flansch 2 weist außenseitig eine Anschlagseite 18 auf, an der der in Fig. 6 dargestellte Pressring 30 zur Anlage kommt.
In Fig. 2 ist in einem gleichen hälftigen Längsschnitt der gleiche Kupplungskörper 1 mit einem eingeschobenen Rohr 4 dargestellt. Um die Darstellung in Fig. 1 nicht zu überfrachten, sind in Fig. 2 die wesentlichen Parameter hinsichtlich Wanddicke, Höhe und Durchmesser eingetragen.
Im ersten Abschnitt 3 sind zum einen die Wanddicke s1 und die Tiefe n1 der ringförmigen Nut 6, 6' definiert, wobei die Tiefe n1 der Höhe der beiden Stützzähne 7, 8 entspricht. Die vorgebbare Wanddicke s1 des ersten Abschnittes 3 ist abhängig vom Außendurchmesser 29 des Rohres 4.
Dafür gilt:
s1 = ka1 × ADRohr + ka2
mit (0,01222 < ka1 < 0,2) und (0,35 mm < ka2 < 2,0 mm)
Für die radiale Verdrängung s1' des ersten Abschnittes 3 des Kupplungskörpers 1 durch den ersten Abschnitt 40 des aufgezwängten Pressringes 30 gilt:
s1' = ka3 × ADRohr + ka4
mit (0 < ka3 < 0,3) und (0 mm < ka4 < 2,0 mm)
s1' = (Di + s1) - di1
di1 = Innendurchmesser 44 des Pressringes 30 im ersten Abschnitt 40.
Di = Innendurchmesser 28 der Bohrung 25 des Kragens 5 des Kupplungskörpers 1.
Für die Tiefe n1 der Nut 6, 6' bzw. Tiefe n2 der Nut 14 sowie Tiefe n3 der Nut 22 gilt:
n2 = n3 = kn1 × ADRohr + kn2
n1 = 0,5.n2
mit (0 < kn1 < 0,00376) und (0 mm < kn2 < 0,45 mm).
Weiterhin ist der Abschnitt 3 zur Einschubseite des Rohres 4 hin außen mit einer Fase von 45° auf einer Länge von l = 0,5s1 versehen.
Die vorgebbare Wanddicke s2 im zweiten Abschnitt ist ebenfalls abhängig vom Außendurchmesser 29 des Rohres 4.
Dafür gilt:
S2 = s2' + s1
s2' = kc1 × ADRohr + kc2
mit (0,01564 < kc1 < 0,2) und (0,7 mm < Kc2 < 3,0 mm)
Für die vorgegebene Wanddicke s3 im dritten Abschnitt 16 gelten vergleichbare Abhängigkeiten.
Dafür gilt:
S3 = s3' + s2
S3' = ke1 × ADRohr + ke2
mit (0,0149 < ke1 < 2,0) und (0,625 mm < ke2 < 3,0 mm)
Auch die Höhen der Hauptzähne 12, 20 stehen in Abhängigkeit zum Außendurchmesser 29 des Rohres 4.
Für den ersten Hauptzahn 20 gilt:
h1 = kh1 × ADRohr + kh2
mit (0,01708 < kh1 < 0,2) und (0,7 mm < kh2 < 5,0 mm)
Für den zweiten Hauptzahn 12 gilt:
h2 = kh3 × ADRohr + kh4
mit (0,01591 < kh3 < 0,2) und (0,35 mm < kh4 < 3,0 mm)
In Fig. 3 ist in einem vergrößerten Maßstab der erste Hauptzahn 20 dargestellt. Er ist gekennzeichnet durch eine im Querschnitt gesehen trapezförmige Form mit einer Verjüngung in Richtung des Rohres 4. Die Zahnflanken 31, 31' sind gegenüber der Vertikalen um den Winkel α1 geneigt. Dieser liegt im Bereich von 12-15 Grad. Über einen Radius 32, 32' geht die Zahnflanke 31, 31 über in eine Schräge 33, 33', wobei der Radius 32, 32' in einem Bereich von 0,5 bis 2 mm liegt. Die Schrägen 33 und 33' bilden mit der Rohroberfläche einen Winkel von 45°. Die Zahnflanke 31, der Radius 32 und die Schräge 33 begrenzen die schon zuvor erwähnte Ausnehmung 19. Der Kopf des Hauptzahnes 20 ist flach ausgebildet mit einer Breite b1 von 0,5 bis 2,0 mm in Abhängigkeit vom Außendurchmesser 29 des Rohres 4.
In Fig. 4 sind die Verhältnisse für den zweiten Hauptzahn 12 dargestellt. Der Querschnitt ist ebenfalls trapezförmig und die Zahnflanken 34, 34' verlaufen unter einem Winkel α2 im Bereich von 12-15 Grad. Der Zahnkopf ist ebenfalls flach ausgebildet mit einer Breite b2 von 0,5 bis 2 mm. Auch diese Breite b2 ist abhängig vom jeweiligen Außendurchmesser 29 des Rohres 4. Über einen Radius 35, 35' gehen die Zahnflanken 34, 34' über in eine Schräge 36, 36', wobei der Radius 35, 35' in einem Bereich von 0,5 bis 2,0 mm liegt. Die Schrägen 36, 36' bilden mit der Rohroberfläche einen Winkel von 45°. Durch die Zahnflanke 34, den Radius 35 und die Schräge 36 wird die Ausnehmung 11 begrenzt.
Fig. 5 zeigt beispielhaft einen Stützzahn 7, 8, 13, 15, 21 mit seinen geometrischen Gegebenheiten. Im Querschnitt ist der Stützzahn spitzwinklig ausgebildet, wobei der Zahnkopf stumpf ist. Die Breite bn liegt im Bereich von 0,2-0,5 mm. Der halbe Öffnungswinkel αn liegt im Bereich zwischen 35-45 Grad.
In Fig. 6 ist in einem hälftigen Längsschnitt ein erfindungsgemäß ausgebildeter Pressring 30 dargestellt, dessen Innenkontur der Außenkontur des Kupplungskörpers 1 angepasst ist. Der Pressring 30 besteht aus einem dickwandigen zylindrischen Grundkörper 37, der auf einer Seite sprungartig übergeht in einen dünnwandig zylindrisch ausgebildeten Hülsenabschnitt 38. Der Grundkörper 37 ist auf der Innenseite mit einer treppenartigen Innenkontur versehen. Vergleichbar wie beim Kupplungskörper 1 kann man auf der Innenseite des Grundkörpers 37 des Pressringes 30 drei unterschiedliche Abschnitte unterscheiden. Von der Einschubsseite des zu verbindenden Rohres (Fig. 2) her betrachtet erstreckt sich von der Stirnseite 39 ein erster zylindrisch ausgebildeter Abschnitt 40. An diesen ersten Abschnitt 40 schließt sich ein zweiter ebenfalls zylindrisch ausgebildeter Abschnitt 42 an mit einem Übergangsbereich 41, der in diesem Ausführungsbeispiel kegelig ausgebildet ist. Der Kegel ist ansteigend, so dass der Innendurchmesser 43 des zweiten Abschnittes 42 größer ist als der Innenabschnitt 44 des ersten Abschnittes 40. Mit einem Übergangsbereich 45 schließt sich an den zweiten ein dritter ebenfalls zylindrisch ausgebildeter Abschnitt 46 an. Der Übergang 45 vom zweiten Abschnitt 42 zum dritten Abschnitt 46 ist gekrümmt ausgebildet. Der dritte Abschnitt 46 endet an der innenseitig liegenden Stirnfläche 48 des Grundkörpers 37 mit einem dazwischen liegenden Übergangsbereich 49, der ebenfalls eine gekrümmte Kontur aufweist. Der Innendurchmesse 50 des Hülsenabschnittes 38 ist dem Außendurchmesser des Flansches 2 des Kupplungskörpers 1 angepasst (Fig. 2). Die Länge 51 des Hülsenabschnittes 38 entspricht in etwa der Länge des Flansches 2 des Kupplungskörpers 1.
Das Zusammenwirken von Pressring 30 und Kupplungskörper 1 ist in den beiden nachfolgenden Fig. 7 und 8 dargestellt.
Fig. 7 zeigt den Zustand, bei dem der Pressring 30 auf den Kupplungskörper 1 angesetzt ist und in Fig. 8 ist der Endzustand, d. h. die vollständige Aufzwängung des Pressringes 30 auf den Kupplungskörper 1 dargestellt.
In Fig. 7 ist zu erkennen, dass im angesetzten Zustand der dritte Abschnitt 46 des Pressringes 30 mit Spiel dem zweiten Abschnitt 10 und der zweite Abschnitt 42 des Pressringes 30 mit Spiel dem ersten Abschnitt 3 des Kupplungskörpers 1 zugeordnet ist. Der erste Abschnitt 40 des Pressringes 30 hat beim angesetzten Zustand noch keinen Kontakt mit dem Kupplungskörper 1.
Den Endzustand zeigt Fig. 8. Die Flächen s1', s2' und s3' sollen dabei die durch das Aufzwängen bewirkende Radialverdrängung der Abschnitte 3, 10, 16 des Kupplungskörpers 1 verdeutlichen. Durch die radiale Verdrängung werden die drei Abschnitte 3, 10, 16 des Kupplungskörpers 1 radial gegen die Außenoberfläche 52 des Rohres 4 gedrückt und dabei graben sich insbesondere die Hauptzähne 12, 20 in die Außenoberfläche 52 des Rohres ein. Die beim Eingraben plastifizierten Kontaktstellen bilden dann die axiale Sicherung sowie die Abdichtung für die erfindungsgemäß ausgebildete Rohrkupplung.
Bezugszeichenliste
1
Kupplungskörper
2
Flansch
3
erster Abschnitt Kupplungskörper
4
Rohr
5
Kragen
6
,
6
' ringförmige Nut
7
,
8
Stützzahn
9
Übergangsbereich erster/zweiter Abschnitt
10
zweiter Abschnitt Kupplungskörper
11
,
11
' Ausnehmung
12
zweiter Hauptzahn
13
,
15
Stützzahn
14
ringförmige Nut
16
dritter Abschnitt Kupplungskörper
17
Übergangsbereich zweiter/dritter Abschnitt
18
äußere Anschlagseite Flansch (Pressring)
19
,
19
' Ausnehmung
20
erster Hauptzahn
21
Stützzahn
22
ringförmige Nut
23
zylindrische Bohrung (Innenseite)
24
innere Stirnseite Flansch (Rohr)
25
zylindrische Bohrung (Stirnseite)
26
Längsachse
27
Vertikalachse
28
Innendurchmesser Bohrung
25
29
Außendurchmesser Rohr
4
30
Pressring
31
,
31
' Zahnflanke erster Hauptzahn
20
32
,
32
' Radius erster Hauptzahn
20
33
,
33
' Schräge der Ausnehmung
19
,
19
'
34
,
34
' Zahnflanke zweiter Hauptzahn
12
35
,
35
' Radius zweiter Hauptzahn
12
36
,
36
' Schräge der Ausnehmung
11
,
11
'
37
Grundkörper Pressring
38
Hülsenabschnitt
39
Stirnseite
40
Erster Abschnitt Pressring
41
Übergangsbereich erster/zweiter Abschnitt
42
Zweiter Abschnitt Pressring
43
Innendurchmesser zweiter Abschnitt
44
Innendurchmesser erster Abschnitt
45
Übergangsbereich zweiter/dritter Abschnitt
46
Dritter Abschnitt Pressring
47
Innendurchmesser dritter Abschnitt
48
Stirnfläche
49
Übergangsbereich dritter Abschnitt
50
Innendurchmesser Hülsenabschnitt
51
Länge des Hülsenabschnittes
52
Außenoberfläche des Rohres

Claims (10)

1. Rohrkupplung, bestehend aus
einem metallischen, rotationssymmetrischen hohlen Kupplungskörper mit einer Innenfläche, die ausgebildet ist, ein metallisches Rohr aufzunehmen und mit einer Außenfläche,
mindestens einem rotationssymmetrischen hohlen Pressring, der über die Außenfläche des Kupplungskörpers axial zwängbar ist, so dass zumindest ein Teil der Innenfläche des Kupplungskörpers auf die Außenfläche des Rohres gedrängt wird, um eine metallische Dichtung zu bilden,
wobei die Innenfläche des Kupplungskörpers ein erstes Zahnmittel definiert, dass unter großem Radialdruck auf der Außenfläche des Rohres zur Anlage kommt, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird,
wobei die Innenfläche ein zweites im Abstand zum ersten angeordnetes Zahnmittel definiert, das unter einem etwas geringeren Radialdruck auf der Außenfläche des Rohres zur Anlage kommt, wenn der Pressring über die Außenfläche des Kupplungskörpers gezwängt wird und die Höhe der Zahnmittel abhängig ist vom Außendurchmesser des Rohres, und zwar steigend mit steigendem Außendurchmesser,
einem in der vertikalen Symmetrieachse liegenden, als Flansch ausgebildeten Bereich des Kupplungskörpers,
wobei der Kupplungskörper mehrere an den Flanschbereich anschließende unterschiedliche Abschnitte mit zylindrischen Außenflächen und verschiedenen Außendurchmessern aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kupplungskörper (1) an den Flanschbereich (2) anschließend drei unterschiedliche Abschnitte (3, 10, 16) aufweist, deren Wanddicken (s1, s2, s3) in einem bestimmten Verhältnis zum Außendurchmesser (28) des Rohres (4) stehen und deren nahezu zylindrische Außenflächen auf verschiedenen, in Einschubrichtung des Rohres (4) gesehen, steigenden Außendurchmessern liegen, wobei der am weitesten von der Einschubseite des Rohres (4) liegende, dritte Abschnitt (16) im Anfangsbereich das als ersten Hauptzahn (20) ausgebildete erste Zahnmittel und der daran anschließende zweite Abschnitt (10) im Anfangsbereich das als zweiten Hauptzahn (12) ausgebildete zweite Zahnmittel aufweist und der außenliegende Übergang (9, 17) vom ersten (3) zum zweiten (10) sowie vom zweiten (10) zum dritten (16) Abschnitt im Querschnitt gesehen gekrümmt und die damit zusammenwirkenden Übergangsbereiche (41, 45) des Pressringes (30) passend dazu ausgebildet sind und in jedem der drei Abschnitte (3, 10, 16) die Anordnung mindestens eines Stützzahnes (7, 13, 21) vorgesehen ist.
2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (3) zwei Stützzähne (7, 8) aufweist.
3. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (10) zwei Stützzähne (13, 15) aufweist.
4. Rohrkupplung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützzahn (7, 13) im mittleren Bereich des jeweiligen Abschnittes (3, 10) und der zweite Stützzahn (8, 15) in der Nähe des Übergangsbereiches (9, 17) zum anschließenden Abschnitt (10, 16) angeordnet ist.
5. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet dass der stirnseitige Bereich des Kupplungskörpers (1) als ein nach innen gerichteter Kragen (5) ausgebildet ist, dessen zylindrische Bohrung (25) einen Durchmesser (28) aufweist, der etwa gleich ist dem Außendurchmesser (29) des aufzunehmenden Rohres (4).
6. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Stützzähnen (7, 8, 13, 15, 21) bzw. dem Kragen (5) liegenden ringförmigen Nuten (6, 6', 14, 22) eine Tiefe aufweisen, die abhängig ist vom Außendurchmesser (29) des Rohres (4) und zwar steigend mit steigendem Außendurchmesser, wobei die beiden im ersten Abschnitt (3) liegenden ringförmigen Nuten (6, 6') eine gleich große Tiefe aufweisen, die aber geringer ist als die ringförmige Nut (14, 22) im zweiten (10) und im dritten Abschnitt (16).
7. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (20) und der zweite (12) Hauptzahn im Querschnitt gesehen trapezförmig ausgebildet sind mit einer dem Rohr (4) zugewandten Verjüngung und einem ebenen Zahnkopf.
8. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils rechts und links des jeweiligen Hauptzahnes (12, 20) eine Ausnehmung (11, 11'; 19, 19') definiert ist, die innenseitig begrenzt wird durch die Zahnflanke (31, 3134, 34') und außenseitig durch eine flacher als die Zahnflanke verlaufende Schräge (33, 33', 36, 36'), die absatzlos in die Flanke des jeweiligen angrenzenden Stützzahnes (8, 13, 15, 21) übergeht, wobei der Übergang von der Zahnflanke (31, 31', 34, 34') zur Schräge 33, 33', 36, 36') stark abgerundet ist.
9. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützzähne (7, 8, 13, 15, 21) im Querschnitt gesehen alle spitzwinklig ausgebildet sind mit einem Öffnungswinkel im Bereich von 70-90 Grad, wobei die Spitze des Stützzahnes (7, 8, 13, 15, 21) eine Abflachung aufweist.
10. Rohrkupplung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Abflachung im Bereich von 0,2-0,5 mm liegt.
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