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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Pressverbindungssystem mit Fittings, ein Presswerkzeug, Einsätze dafür und ein Rohrleitungssystem. Fittings werden zum Verbinden von Rohrabschnitten oder Rohren als Teil eines Rohrleitungssystems verwendet. Pressverbindungen benötigen ein mechanisches oder elektrisches Presswerkzeug, um das Fitting zu verformen und an ein in das Fitting eingesetztes Rohr zu pressen oder zu quetschen. Um mehrere Durchmesser von Rohrsystemen zu ermöglichen, können Presswerkzeuge Einsätze haben, die an unterschiedliche Durchmesser der Fittings und der Rohre angepasst sind.
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Stand der Technik
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Die
EP 3 015 751 offenbart ein Fitting zur Verbindung mit einem rohrförmigen Bauteil für eine Verbindung, die durch eine Verformung des Fittings mit einem Presswerkzeug hergestellt wird. Im Allgemeinen ist jedes Fitting so ausgelegt, dass es zu einem bestimmten Durchmesser der Rohre des Rohrsystems passt, und es ist notwendig, für jeden bestimmten Durchmesser eines Rohrs ein entsprechendes Fitting vorzusehen.
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Besonders in den beiden großen Systemen von Rohrsystemen mit zölligen Größen und metrischen Größen ist es üblich, dass entweder zöllige oder metrische Fittings und die entsprechenden Presswerkzeuge mit Pressteilen verwendet werden müssen. So wird z. B. für einen ¾„-Rohrdurchmesser ein ¾“-Pressfitting mit ¾„-Pressteilen eines Presswerkzeugs an einem Fitting verwendet. Für einen 18 mm Rohrdurchmesser wird ein 18 mm Pressfitting mit einem Presswerkzeug für 18 mm verwendet.
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Dies führt dazu, dass viele verschiedene Teile bereitgestellt und gelagert werden müssen, um den Bedarf in allen Durchmessern zu decken.
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Darstellung der Erfindung
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Gemäß einer ersten Erfindung umfasst ein Pressverbindungssystem ein Presswerkzeug, ein Fitting und mindestens ein erstes Rohr, wobei das Presswerkzeug mindestens zwei Teile aufweist, die relativ zueinander von einer weiten Position B in engem Kontakt mit einer Verformungszone an dem zwischen den Teilen angeordneten Fitting in eine enge Position C bewegt werden können, um mit Kraft auf die Verformungszone des Fittings einzuwirken. Um eine sichere mechanische Verbindung zwischen dem Fitting und dem ersten Rohr herzustellen, sind die Teile derart ausgebildet, dass die Verformungszone eines ersten äußeren Fittingdurchmessers und eines ersten inneren Fittingdurchmessers auf das erste Rohr eines in das Fitting eingeführten ersten Rohrdurchmessers zu drücken. Um das erste Rohr in das Fitting einsetzen zu können, ist der erste Rohrdurchmesser kleiner als der erste innere Fittingdurchmesser.
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Das Pressverbindungssystem ist so beschaffen, dass die Verformungszone des Fittings mit dem ersten Fittingaußendurchmesser entweder an ein erstes Rohr mit einem ersten Rohrdurchmesser oder an ein zweites Rohr mit einem zweiten Rohrdurchmesser gepresst wird, wobei der zweite Rohrdurchmesser kleiner als der erste Rohrdurchmesser ist.
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Der Hauptzweck des Konzepts besteht darin, dasselbe Fitting entweder für ein Rohrsystem mit imperialen (zölligen) Rohren oder für ein Rohrsystem mit metrischen Rohren zu verwenden. Das erfindungsgemäße Konzept betrifft also hauptsächlich das Aufpressen eines zölligen Fittings auf ein metrisches Rohr. Mit diesem Konzept kann die Anzahl der bereitzustellenden Verschraubungen deutlich reduziert werden.
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In einer Ausführungsform liegt die Differenz zwischen dem ersten Rohrdurchmesser und dem zweiten Rohrdurchmesser und/oder die Differenz zwischen dem ersten Innenfittingdurchmesser und dem zweiten Rohrdurchmesser zwischen 0,015 und 1,0 mm.
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Wenn der Größenunterschied zu groß ist, führt die Verformung der Verformungszone nicht zu einer ausreichend festen Verbindung, die auch eine dichte Verbindung mit einem neben oder innerhalb der Verformungszone angeordneten Dichtelement ermöglicht.
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Mit einer Differenz zwischen dem ersten Rohrdurchmesser und dem zweiten Rohrdurchmesser und/oder der Differenz zwischen dem ersten Fitting-Innendurchmesser und dem zweiten Rohrdurchmesser zwischen 0,25 und 0,95 mm wird der Bereich der Einsatzmöglichkeiten eines Fittings mit einer solchen Verbindung im Hinblick auf die Stabilität der Verbindung weiter verbessert.
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Eine weitere Verbesserung ist zu erwarten, wenn die Differenz zwischen dem ersten Rohrdurchmesser und dem zweiten Rohrdurchmesser und/oder die Differenz zwischen dem ersten inneren Fittingdurchmesser und dem zweiten Rohrdurchmesser nicht mehr als 0,76 mm beträgt.
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Darüber hinaus kann eine Differenz zwischen dem ersten Rohrdurchmesser und dem zweiten Rohrdurchmesser und/oder die Differenz zwischen dem ersten inneren Fittingdurchmesser und dem zweiten Rohrdurchmesser zwischen 0,35 und 0,51 mm liegen.
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Um ein Rohr des zweiten Rohrdurchmessers anstelle eines Rohres des ersten Rohrdurchmessers mit dem Fitting zu verbinden, wird vorzugsweise ein Verformungsweg des Presswerkzeugs vergrößert. Der Verformungsabstand zwischen der breiten Anfangsverformungsposition B mit einem Durchmesser Ds, der einem losen Kontakt mit der Verformungszone des Fittings entspricht, und mit einer engen Endverformungsposition C mit einem Durchmesser des Volllastkontakts mit der verformten Verformungszone zum Verbinden des Fittings mit einem Rohr des ersten Rohrdurchmessers reicht nicht aus, um eine Pressverbindung zum Verbinden des Rohrs mit dem zweiten Rohrdurchmesser mit dem Fitting herzustellen. Die Verformungsstrecke vergrößert sich mindestens um den Betrag der Differenz zwischen der Durchmesserdifferenz des ersten und des zweiten Rohres.
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Um die Anzahl der benötigten Presswerkzeuge zu reduzieren, kann mindestens eines der Teile des Presswerkzeugs als Mutterbacke mit einem austauschbaren Einsatz ausgebildet sein, wobei ein erster Einsatz so konfiguriert ist, dass er eine Endposition C erreicht, um eine Pressverbindung an einem ersten Rohr mit einem ersten Rohraußendurchmesser herzustellen, und ein zweiter Einsatz so ausgebildet ist, dass er auf das Fitting mit einem ersten Fittingaußendurchmesser aufgesetzt wird und eine Endposition erreicht, um eine Pressverbindung an einem zweiten Rohr mit einem zweiten Rohraußendurchmesser, der kleiner als der erste Rohraußendurchmesser ist, herzustellen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung richtet sich auf ein Presswerkzeug, wie eine Presszange oder eine Pressschlinge, mit mindestens zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen, die mit Kraft auf eine Verformungszone eines zwischen den Teilen angeordneten Fittings einwirken. Die Teile sind in einer weiten Anfangsverformungsposition B angeordnet, die einem losen Kontakt mit der Verformungszone 3 mit einem Anfangsöffnungsdurchmesser Ds entspricht. In der engen Endverformungsposition B, die einem Lastkontakt mit der verformten Verformungszone entspricht, liegt ein Endöffnungsdurchmesser Df zwischen den Teilen vor. Die Presszange bzw. die Pressschlinge weist eine spezielle Geometrie einer Pressfläche auf, wobei die Geometrie so beschaffen ist, dass sie zumindest einen Teil einer Öffnung mit einem Öffnungsdurchmesser Ds bereitstellt, der einem nominell entsprechenden ersten Fittingaußendurchmesser R11 entspricht, wobei die Geometrie ferner so beschaffen ist, dass die nominelle Endposition C der Presszange bzw. der Pressschlinge für das Rohr des zweiten Rohrdurchmessers R23 erreicht werden kann.
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Die Erfinder haben herausgefunden, dass, wenn ein zölliges Fitting auf ein metrisches Rohr gepresst wird, um mit dem zölligen Fitting verbunden zu werden, und dabei eine Presszange für metrische Fittings statt für zöllige Fittings verwendet wird, das zöllige Fitting zusammengedrückt würde, da das zöllige Fitting nicht die gleiche Form entlang des gesamten Umfangs wie ein metrisches Fitting annehmen kann. Erfindungsgemäß wird ein zölliges Fitting mit einem metrischen Rohr verpresst, um mit dem zölligen Fitting verbunden zu werden, wobei ein Crimpwerkzeug für zöllige Fittings verwendet wird, aber eine Endposition eines metrischen Fittings erreicht werden kann.
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Vorzugsweise kann das Presswerkzeug eine Differenz zwischen dem Anfangsöffnungsdurchmesser Ds und einem Endöffnungsdurchmesser Df zwischen 0,5 mm und 1,5 mm aufweisen. Die ausreichend große Differenz ermöglicht es, die endgültige Endposition der Verformungszone zu erreichen, um eine Pressverbindung herzustellen.
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Eine weitere Erfindung betrifft einen Einsatz eines Presswerkzeugs für Fittings und Rohre, wobei der Einsatz Anschlussmittel zum Verbinden mit entsprechenden Anschlussmitteln des Presswerkzeugs aufweist und wobei der Einsatz zum Verpressen eines Fittings eines ersten Fittingaußendurchmessers für ein erstes Rohr eines ersten Rohraußendurchmessers auf ein zweites Rohr eines zweiten Rohrdurchmessers ausgebildet ist, wobei der Durchmesser des zweiten Rohrs kleiner ist als der erste Rohraußendurchmesser.
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Vorzugsweise kann der Einsatz eine spezielle Geometrie einer Pressfläche aufweisen, die es ermöglicht, das Fitting für ein erstes Rohr mit einem ersten Rohrdurchmesser auf ein zweites Rohr mit einem zweiten Rohrdurchmesser, der kleiner als der erste Rohrdurchmesser ist, zu pressen, wobei die Pressgeometrie so beschaffen ist, dass der Einsatz zumindest einen Teil einer Öffnung mit einem Öffnungsdurchmesser bereitstellt, der nominell einem ersten äußeren Fittingdurchmesser entspricht, mit dem der Einsatz verwendet wird, und die Geometrie ferner so beschaffen ist, dass die nominelle Endposition C des Einsatzes für das Rohr mit dem zweiten Rohrdurchmesser erreicht werden kann.
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Auch hier kann der Einsatz auf ein erstes Fitting mit einem ersten Außendurchmesser aufgesetzt werden, da er für Rohre mit dem ersten Rohrdurchmesser verwendet wird, obwohl an das erste Fitting Rohre mit einem zweiten Durchmesser angeschlossen sind. Um eine ausreichende Verformung des ersten Fittings mit dem zweiten Rohr zu erreichen, hat das Presswerkzeug einen vergrößerten Pressabstand.
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Um den Austausch der Einsätze zu ermöglichen, kann der Einsatz lösbar mit Anschlussmitteln eines Presswerkzeugs verbunden werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Rohrsystem, umfassend ein erstes Rohr mit einem ersten Rohrende eines ersten Außendurchmessers, ferner umfassend mindestens ein Fitting mit einem ersten Fittingende eines ersten Innendurchmessers zur Aufnahme des ersten Rohrendes und mit einem zweiten Fittingende eines zweiten inneren Fittingdurchmessers zur Aufnahme eines weiteren ersten Rohrendes, wobei das Fitting ferner einen ersten Außendurchmesser an dem ersten Fittingende und einen zweiten äußeren Fittingdurchmesser an dem zweiten Fittingende aufweist, der erste Innendurchmesser des ersten Fittingendes zur Aufnahme des ersten Rohrendes gleich oder im Wesentlichen gleich dem zweiten Innendurchmesser des zweiten Fittingendes ist, der erste Außendurchmesser des ersten Fittingendes gleich oder im Wesentlichen gleich dem zweiten Außendurchmesser des zweiten Fittingendes ist, das erste Fittingende und das zweite Fittingende eine radiale Verformungszone aufweisen, um das Fitting an dem ersten Rohr zu fixieren, das eine Verbindung zwischen ihnen nach einer Verformung der Verformungszone bildet.
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Um die Verwendung zahlreicher Fittings unterschiedlicher Größe für Rohre unterschiedlicher Größe zu vermeiden, ist anstelle des ersten Rohres mit einem Rohrende eines ersten Rohrdurchmessers ein zweites Rohr mit einem zweiten Rohrende eines zweiten Außendurchmessers vorgesehen, wobei das zweite Rohrende einen zweiten Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der erste Außendurchmesser des ersten Rohrendes und die Differenz zwischen dem ersten Außendurchmesser des ersten Fittingendes und/oder dem zweiten Außendurchmesser des zweiten Fittingendes außerhalb der Verformungszone einerseits und dem ersten Außendurchmesser des ersten Fittingendes und/oder dem zweiten Außendurchmesser des zweiten Fittingendes innerhalb der Verformungszone zum Verbinden des ersten Rohres mit dem ersten Durchmesser mit dem Fitting andererseits mindestens um den Betrag der Differenz zwischen der Durchmesserdifferenz des ersten und des zweiten Rohrendes zum Verbinden des Rohres mit dem zweiten Rohrdurchmesser mit dem Fitting erhöht ist.
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Vorzugsweise kann die Differenz zwischen dem ersten Außendurchmesser des ersten Rohrendes und dem zweiten Außendurchmesser des zweiten Rohrendes zwischen 0,1 mm und 1,0 mm betragen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Fittings und eines ersten und eines zweiten mit dem Fitting zu verbindenden Rohrs, wobei das erste Rohr ein erstes Rohrende mit einem ersten Außendurchmesser und mindestens ein zweites Rohr ein zweites Rohrende mit einem zweiten Außendurchmesser aufweist, wobei das Fitting ein erstes Fittingende mit einem ersten Innendurchmesser zur Aufnahme des ersten Rohrendes und ein zweites Fittingende mit einem zweiten inneren Fittingdurchmesser zur Aufnahme des zweiten Rohrendes aufweist, wobei das Fitting ferner einen ersten Außendurchmesser am ersten Fittingende und einen zweiten äußeren Fittingdurchmesser am zweiten Fittingende aufweist, der erste Innendurchmesser des ersten Fittingendes zur Aufnahme des ersten Rohrendes gleich oder im Wesentlichen gleich ist wie der zweite Innendurchmesser des zweiten Fittingendes zur Aufnahme des zweiten Rohrendes, der erste Außendurchmesser des ersten Fittingendes gleich oder im Wesentlichen gleich ist wie der zweite Außendurchmesser des zweiten Fittingendes, das erste Fittingende und das zweite Fittingende eine radiale Verformungszone aufweisen, um das Fitting und das erste und/oder das zweite Rohr miteinander zu fixieren und eine Verbindung zwischen ihnen nach einer Verformung der Verformungszone zu bilden. Das Fitting ist entweder mit dem ersten Rohr am ersten Rohrende mit dem ersten Außendurchmesser oder mit dem zweiten Rohr am zweiten Rohrende mit dem zweiten Außendurchmesser verbunden, wobei der zweite Außendurchmesser des zweiten Rohrendes kleiner ist als der erste Außendurchmesser des ersten Rohrendes
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Vorzugsweise ist das Fitting so ausgelegt, dass es sowohl ein erstes Rohr mit zölligen Abmessungen als auch ein zweites Rohr mit metrischen Abmessungen aufnehmen kann.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Fittings und eines Rohres, wobei das Fitting so konfiguriert ist, dass es ein erstes Rohr mit zölliger Größe in einem Rohrsystem aufnimmt, wobei das Rohrsystem das Fitting und ein zweites Rohr mit metrischer Größe umfasst, wobei das zweite Rohr mit metrischer Größe einen kleineren Rohraußendurchmesser als das erste Rohr mit zölliger Größe hat.
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Die Verwendung des Fittings, die für ein erstes Rohr mit zölliger Größe vorgesehen ist, um eine Verbindung mit einem zweiten Rohr mit metrischer Größe herzustellen, ermöglicht es, die Anzahl der Fittings zu reduzieren, die bei Rohrsystemen mit metrischen und zölligen Größen vorgesehen werden müssen.
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Vorzugsweise kann das Fitting, das zur Aufnahme eines ersten Rohrs mit zölliger Größe geeignet ist, mit einem Presswerkzeug verformt werden, das auf das Fitting, das zur Aufnahme des ersten Rohrs mit zölliger Größe geeignet ist, aufgesetzt wird, und das Presswerkzeug wird verwendet, um das Fitting auf ein zweites Rohr mit metrischer Größe zu pressen, das an der Stelle des ersten Rohrs mit zölliger Größe in das Fitting eingesetzt wird.
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Vorzugsweise kann das Presswerkzeug verwendet werden, um einen Enddurchmesser Df der Pressposition des Presswerkzeugs für ein zweites in das Fitting eingesetztes Rohr metrischer Größe zu erhalten, der kleiner ist als für ein erstes in das Fitting eingesetztes Rohr zölliger Größe.
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Vorzugsweise wird das Presswerkzeug mit einem austauschbaren Einsatz verwendet, um mehrere Einsätze mit unterschiedlichen Enddurchmessern Df in der Pressposition C bereitzustellen.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen werden die Aspekte der Erfindung anhand verschiedener Ausführungsformen im Detail erläutert. Es ist gezeigt in:
- 1 ein Teil eines Fittings mit einem ersten und einem zweiten Fittingende und einem ersten und einem zweiten Rohrende eines ersten und eines zweiten Rohres vor dem Verpressen zu einem Anschluss;
- 1A das erste Fittingende mit dem ersten Rohrende des ersten Rohres
- 1B das zweite Fittingende mit dem zweiten Rohrende des zweiten Rohres
- 1C das erste Fittingende mit dem ersten Rohrende des ersten Rohres mit einem ersten Hakenelement
- 1D das zweite Fittingende mit dem zweiten Rohrende des zweiten Rohres mit einem zweiten Hakenelement
- 2 einen Querschnitt entlang der Linien von 1
- 3 der Teil eines Fittings aus 1 nach dem Verpressen zur Herstellung einer Verbindung;
- 4A eine verformte erste Verformungszone nach dem Pressen mit einer hexagonalen Pressgeometrie
- 4B verformte zweite Verformungszone nach dem Pressen mit einer achteckigen Pressgeometrie;
- 5 Rohrleitungssystem mit einem Fitting, einem ersten und einem zweiten Rohr mit unterschiedlichem ersten und zweiten Rohrdurchmesser;
- 6 ein Detail von 5;
- 7 Presswerkzeug mit Pressbacken einer angenäherten hexagonalen Pressgeometrie;
- 8 das Presswerkzeug von 7, jedoch mit Einsätzen in den Mutterbacken des Presswerkzeugs;
- 9 Pressschlinge mit Pressteilen, die eine sechseckige Pressgeometrie bilden;
- 10 Presswerkzeug in einer Position A zur Montage am Fitting;
- 11 weite geschlossene Position B des Presswerkzeugs;
- 12 endgültige Schließposition C des Presswerkzeugs.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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In 1 sind zwei Teile eines unmontierten Fittings 1 als Teil eines Pressverbindungssystems oder eines Rohrsystems dargestellt. Das Fitting 1 hat ein erstes Fittingende 1.1 mit einem ersten Innendurchmesser R12 zur Aufnahme eines ersten Rohres 2 mit seinem ersten Rohrende 2.1 mit einem ersten Rohrdurchmesser R13 und ein zweites Fittingende 1 mit einem zweiten Fittinginnendurchmesser R22 zur Aufnahme eines zweiten Rohres 2' mit einem zweiten Rohrende 2.1' mit einem zweiten Rohrdurchmesser R23. Der erste Innendurchmesser R12 des ersten Fittingendes 1.1 zur Aufnahme des ersten Rohrendes 2.1 ist gleich oder im Wesentlichen gleich wie ein zweiter Innendurchmesser R22 des zweiten Fittingendes 1 zur Aufnahme des zweiten Rohrendes 2.1'.
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Im Allgemeinen haben das erste und das zweite Rohr, die mit den beiden Enden des Fittings 1 verbunden werden sollen, die gleichen Abmessungen.
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Zur Erläuterung der Erfindung wird für das erste Rohr und das zweite Rohr eine andere Terminologie verwendet: Es gibt einerseits eine Kombination des Fittings, das mit einem ersten Typ von (ersten) Rohren verbunden ist, und andererseits eine weitere Kombination des Fittings, das mit einem zweiten Typ von (zweiten) Rohren verbunden ist, wobei der zweite Typ von Rohren eine andere Größe als der erste Typ von Rohren hat. Im Folgenden ist das zweite Rohr also nicht das Rohr, das in das zweite Ende dem Fitting eingesetzt wird, sondern ein Rohr des zweiten Typs von Rohren.
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Obwohl es möglich ist, das gleiche Fitting mit einem Rohr des ersten Typs und mit einem Rohr des zweiten Typs zu verwenden, sind solche Rohrsysteme in der Praxis noch nicht üblich.
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Das Fitting 1 hat einen ersten Außendurchmesser R11 am ersten Fittingende 1.1 und einen zweiten Fittingaußendurchmesser R21 am zweiten Fittingende 1. Der erste Außendurchmesser R11 des ersten Fittingendes 1.1 ist gleich oder im Wesentlichen gleich groß wie der zweite Außendurchmesser R21 des zweiten Fittingendes 1.
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Das erste Fittingende 1.1 und das zweite Fittingende 1 haben jeweils eine radiale Verformungszone 3, 3' zur Fixierung des Fittings 1 am ersten Rohr 2 und am zweiten Rohr 2' unter Verwendung eines Presswerkzeugs, das später beschrieben wird. Die Verformungszone 3, 3' befindet sich zumindest auf einer Seite eines Dichtelements 4, 4', kann sich aber auch über das Dichtelement 4, 4' und weitere Teile der Fittingenden 1.1, 1.2. auf der Innenseite in Bezug auf das Dichtelement 4, 4' erstrecken, wie später in 1A bis 1D gezeigt wird.
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In 1A ist eine andere Form des Fittings 1 dargestellt, bei der das erste Rohr 2, also ein Rohr des ersten Rohrtyps, mit seinem ersten Rohrende 2.1 des ersten Rohrdurchmessers in das erste Fittingende 1.1 eingesetzt ist, das zweite Fittingende 1 hat die gleiche Größe, aber es ist kein Rohr eingesetzt. Das Fitting 1 hat eine Verformungszone 3, die auch zu einer großen Verformungszone 3' auf jeder Seite eines Dichtelements 4, 4' erweitert werden kann, wie mit den gestrichelten Klammern auf der unteren Seite der Figur angedeutet. Ein Wulst 1,5 nimmt das Dichtelement 4 des Fittings 1 auf und der Wulst 1,5 kann verformt werden, um das Dichtelement 4, 4' in ausreichend engen Kontakt mit der Außenfläche des ersten Rohres 2 zu bringen.
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In 1B ist das Fitting 1 aus 1A mit einem zweiten Rohr 2', d.h. einem Rohr des zweiten Rohrtyps, dargestellt, wobei ein zweites Rohrende 2.1' mit einem zweiten Rohrdurchmesser in das zweite Fittingende 1 eingesetzt ist, das erste Fittingende ist leer. Wie zu sehen ist, ist der zweite Rohrdurchmesser R23 (1) etwas kleiner als der erste Rohrdurchmesser R13 (1) des ersten Rohrs 2 (1A). Wie bei dem Fitting mit dem ersten Rohr der 1A kann das zweite Rohr 2' mit dem zweiten Fittingende 1 verbunden werden, indem auf eine Verformungszone 3' gedrückt wird, die auf der Außenseite des Dichtelements 4' angeordnet sein kann oder die auch zu einer großen Verformungszone 3' auf jeder Seite eines Dichtelements 4, 4' erweitert werden kann, wie mit den gestrichelten Klammern auf der unteren Seite der Figur angedeutet.
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1C zeigt einen Ausschnitt aus 1A zur Erläuterung der Verformungszone 3, 3". Ein besonderes Merkmal des Fittingendes 1.1 ist ein Hakenelement 1.3 am äußeren Ende des Fittingendes 1.1. Das Hakenelement 1.3 erstreckt sich vom Fittingende 1.1 radial nach innen und das Hakenelement endet mit einem Durchmesser R15, der dem inneren Fittingdurchmesser R12 des Fittingendes 1.1 auf seinem sich vom Dichtelement 4 nach innen erstreckenden Teil entspricht. Wie in der Zeichnung zu erkennen ist, hat der sich vom Dichtelement 4 nach außen erstreckende Teil des Fittingendes 1.1 einen größeren Durchmesser R14 als der sich vom Dichtelement 4 nach innen erstreckende Teil mit dem Durchmesser R12. Nach der Verformung der Verformungszone 3, 3" durch Pressen mit einem Presswerkzeug (siehe unten) wird das Hakenelement 1.3 in das erste Rohr 2 gepresst und erzeugt einen Formschluss der Verbindung (nicht dargestellt). Wird die Sicke 1 mit verpresst, wird das Dichtelement 4 gegen das erste Rohr 2 gepresst, wodurch eine dichte Verbindung auch bei höherem Druck von 48 bar entsteht.
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Das Hakenelement mit dem Durchmesser R15, das Dichtelement 4 und der sich vom Dichtelement 4 nach innen erstreckende Teil mit dem Durchmesser R12 stehen in engem Kontakt mit der Oberfläche des ersten Rohres 2.
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Wie in 1D zu sehen ist, hat die Oberfläche des zweiten Rohres 2' mit einem zweiten Rohrdurchmesser R23 einen signifikanten Abstand zum zweiten Fittingende 1, da die Durchmesser R22, R24 und R25 des zweiten Fittingendes die gleichen sind wie in 1C, während der zweite Rohrdurchmesser R23 kleiner ist als der erste Rohrdurchmesser R13 (1C). Nach der Verformung der Verformungszone 3', 3'“ durch Verpressen mit einem Presswerkzeug verschwindet dieser Abstand und die mechanische Verbindung und die Dichtfunktion kann erreicht werden. Da das Dichtelement in ausreichendem Kontakt mit dem zweiten Rohr 2' steht, kann die Verformungszone 3' auf die Verformungszone 3'“ einschließlich der Verformung der Sicke 1,5' vergrößert werden.
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Wie leicht zu verstehen ist, muss das Presswerkzeug in eine engere Endposition gebracht werden wie in 1C, um die mechanische Verbindung und die Dichtigkeit der Verbindung zu erreichen, siehe die nachfolgende Beschreibung.
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2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linien von 1. Auf der linken Seite von 2 hat das Fittingende 1.1 einen ersten äußeren Fittingdurchmesser R11 und einen ersten inneren Fittingdurchmesser R12, das eingeführte erste Rohr 2 hat den ersten Rohrdurchmesser R13, der der äußere Rohrdurchmesser ist. Dieser Rohrdurchmesser kann ein Durchmesser der so genannten Imperial-Size-Rohre mit üblichen Größen von z.B. ¼" , ½", 5/8", ¾", 1,0", 1 1/8", 1 3/8", 1 ¼", 1 ½" , 1 ¾", 2,0", 2 1/8", 2 ½", 3,0", 3 ½", 4,0", usw. sein.
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Auf der rechten Seite von 2 hat das Fittingende 1 einen zweiten äußeren Fittingdurchmesser R21 und einen zweiten inneren Fittingdurchmesser R22, die mit den Durchmessern dem Fitting auf der linken Seite übereinstimmen. Das eingesetzte zweite Rohr 2' hat den zweiten Rohrdurchmesser R23, der dem äußeren Rohrdurchmesser entspricht. Dieser Rohrdurchmesser kann ein Durchmesser der so genannten metrischen Rohre mit üblichen Größen von z.B. 6mm, 8mm, 10mm, 12mm, 15mm, 16mm, 18mm, 22mm, 28mm, 35mm, 54mm usw. sein.
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Auch hier wird darauf hingewiesen, dass die in der üblichen Praxis der Rohrsysteme gibt es keine Kombination von Rohre mit zölliger Größe mit Rohren mit metrischer Größe, obwohl das Fitting der Erfindung eine solche Kombination in bestimmten Fällen ermöglichen würde.
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3 zeigt beispielhaft das Fitting 1 der 1 nach dem Aufpressen der Verformungszone 3, 3' zur Herstellung einer sicheren mechanischen Verbindung mit einem ersten Rohr (linke Seite der Fig.) oder mit einem zweiten Rohr (rechte Seite der Fig.). Beginnend mit der linken Seite der 3 wird die Verformungszone 3 des ersten Fittingendes 1.1 vom ersten äußeren Fittingdurchmesser R11 auf einen ersten reduzierten Fittingdurchmesser R11' und der erste innere Fittingdurchmesser R12 auf einen ersten reduzierten inneren Fittingdurchmesser R12' verringert. In der Verformungszone 3 wird auch der erste Rohrenddurchmesser R13 auf einen reduzierten ersten Rohrenddurchmesser R13' verringert.
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Auf der rechten Seite von 3 ist die Verformungszone 3' des zweiten Fittingendes 1 vom zweiten äußeren Fittingdurchmesser R21 auf einen zweiten reduzierten Fittingdurchmesser R21' und der zweite innere Fittingdurchmesser R22 auf einen zweiten reduzierten inneren Fittingdurchmesser R22' verringert. In der Verformungszone 3' wird auch der zweite Rohrenddurchmesser R23 auf einen reduzierten zweiten Rohrenddurchmesser R23' verringert.
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Da das Fitting 1 für die Verwendung mit dem ersten Rohr 2 und/oder mit dem zweiten Rohr 2' vorgesehen ist, ist der erste äußere Fittingdurchmesser R11 gleich dem zweiten äußeren Fittingdurchmesser R21 und gleich dem inneren Fittingdurchmesser R12 und R22. Die Differenz zwischen dem ersten reduzierten Fittingdurchmesser R11' und dem zweiten reduzierten inneren Fittingdurchmesser R22' bezieht sich auf die Differenz zwischen dem ersten Rohrenddurchmesser R13 und dem zweiten Rohrenddurchmesser R23. Im Allgemeinen ist die Differenz zwischen dem ersten reduzierten Fittingdurchmesser R11' und dem zweiten reduzierten inneren Fittingdurchmesser R22' gleich der Differenz zwischen dem ersten Rohrenddurchmesser R13 und dem zweiten Rohrenddurchmesser R23, was zu einer größeren Änderung des zweiten reduzierten Fittingenddurchmessers im Vergleich zum zweiten Fittingdurchmesser führt als die Änderung des ersten reduzierten Fittingenddurchmessers im Vergleich zum ersten Fittingdurchmesser.
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Obwohl das Fittingende 1.1, 1.2 beim Verbinden des Fittings 1 mit dem zweiten Rohr 2' eine größere Verformung erfährt als beim Verbinden des Fittings 1 mit dem ersten Rohr 2, ist das Ausmaß der Verformung immer noch nicht derart groß, so dass die mechanische Verbindung ausreichend fest ist.
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Anders als in 3 gezeigt, ist es zweckmäßig, die Verformungszone 3, 3' über das Dichtungselement 4, 4' zu erstrecken, wie in 1A-D gezeigt, um sicherzustellen, dass das Dichtungselement 4, 4' in einem dichten Kontakt mit dem ersten oder dem zweiten Rohr 2, 2' bleibt.
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4A zeigt den Ausschnitt aus 2 nach der Verformung der ersten Verformungszone 3 eines Fittingendes 1.1' mit dem eingelegten ersten Rohr 2 durch Verpressen der Verformungszone 3 mit einer Sechskant-Pressgeometrie. Der erste äußere Fittingdurchmesser R11 ist auf den ersten reduzierten Fittingdurchmesser R11' verringert, der erste innere Fittingdurchmesser R12 (2) ist auf den ersten reduzierten inneren Fittingdurchmesser R12' verringert. Der erste Rohrdurchmesser R13 wird an den Stellen des engen Kontakts mit dem verformten Fittingende 1.1' auf einen reduzierten ersten Rohrdurchmesser R13' verringert.
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4B zeigt den Ausschnitt aus 2 nach der Verformung der zweiten Verformungszone 3' eines Fittingendes 1.2' mit dem eingesetzten zweiten Rohr 2' durch Verpressen der Verformungszone 3' mit einer achteckigen Pressgeometrie. Der zweite äußere Fittingdurchmesser R21 wird auf den zweiten reduzierten Fittingdurchmesser R21' verringert, der zweite innere Fittingdurchmesser R22 (2) wird auf den zweiten reduzierten inneren Fittingdurchmesser R22' verringert. Der zweite Rohrdurchmesser R23 wird an den Stellen des innigen Kontakts mit dem verformten Fittingende 1.1' auf einen reduzierten zweiten Rohrdurchmesser R23' verringert.
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5 zeigt ein Rohrsystem 20 mit einem Fitting 1, die das erste und das zweite Rohr 2, 2' durch eine Verformungszone 3, 3' dem Fitting 1 verbindet. Das Fitting 1 ist so beschaffen, dass beide Enden des Fittings identisch sind und das erste und zweite Rohr 2, 2' aufnehmen können.
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6 zeigt das Fitting 1 aus 5 in einem Detail. Obwohl das Fitting 1 identische Enden hat, kann das Fitting 1 in der Verformungszone 3, 3' entweder zu einem ersten Rohr 2 oder zu einem zweiten Rohr 2' verformt werden. Daher können beide Enden des Fittings erste oder zweite Rohre 2, 2' aufnehmen, um sie miteinander zu verbinden. Das erste Rohr 2 hat einen Durchmesser D1 und das zweite Rohr 2' hat einen Durchmesser D2, der kleiner ist als der Durchmesser D1 des ersten Rohres 2. Das Fitting 1 kann nur für erste Rohre, nur für zweite Rohre oder auch für eine Mischung aus ersten und zweiten Rohren verwendet werden.
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Es ist zu beachten, dass jeder Rohrdurchmesser mit einer speziellen Pressgeometrie der Pressbacke korrespondiert, um das Aufsetzen des Presswerkzeugs auf das Fitting und das Aufpressen des Fittings auf das Rohr bis zum Erreichen einer endgültigen Pressposition C zu ermöglichen, siehe 12.
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7 zeigt ein Presswerkzeug 50 mit Pressenteilen in Form von Pressbacken 51, 51', die eine Öffnung 52 einer angenäherten sechseckigen Pressgeometrie in einer geschlossenen Position C (12) umschließen. Die Pressbacken 51, 51' können in einer weit geöffneten Position A geöffnet werden, um Zugang zur Öffnung 52 zu erhalten, siehe 10. Diese Presswerkzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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8 zeigt das Presswerkzeug von 7, jedoch weist das Presswerkzeug 50 anstelle der Pressbacken 51, 51' in Mutterbacken 54, 54' angeordnete Einsätze 53, 53' mit einer Aufnahmegeometrie 55, 55' für die Einsätze 53, 53' auf. Diese Presswerkzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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9 zeigt eine Pressschlinge 60 mit Pressteilen 61, 61', die eine sechseckige Pressgeometrie der Öffnung 62 bilden. Solche Pressschlingen werden für größere Rohrgrößen verwendet. Eine solche Pressschlinge 60 ist im Stand der Technik bekannt.
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10 zeigt das Presswerkzeug 50 mit weit geöffneten Pressbacken 51, 51' in einer Position A zur Montage an der Verformungszone 3 des Fittings. Die Öffnung 52 wird teilweise durch die Sechskantgeometrie 56, 56' der Pressbacken 51, 51' begrenzt.
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11 zeigt eine enge Schließstellung B des Presswerkzeugs, die Pressbacken 51, 51' stehen in engem Kontakt mit der Verformungszone 3 des Fittings. Die Öffnung 52 ist noch nicht geschlossen.
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12 zeigt eine endgültige Schließstellung C des Presswerkzeugs, die Pressbacken 51, 51' liegen eng aneinander an und die Öffnung 52 ist geschlossen. Die Verformungszone 3 ( 11) des Fittings ist verformt worden und es ergibt sich eine Annäherung der Verformungszone 3" an die Pressgeometrie der Pressbacken. Nach dem Lösen des Presswerkzeugs hat das Fitting mit dem Rohr die Form gemäß 4A.
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Das Verfahren zur Herstellung einer Pressverbindung zwischen einem Fitting und einem Rohr, wie in den 10 bis 12 beschrieben, ist im Stand der Technik bekannt.
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Um ein Rohrsystem bereitzustellen, ist mindestens ein erstes Rohr mit einem ersten Rohrende eines ersten Außendurchmessers mit mindestens einem Fitting mit einem ersten Fittingende eines ersten Innendurchmessers zur Aufnahme des ersten Rohres verbunden. Das Fitting hat ein zweites Fittingende mit einem zweiten Innendurchmesser, wobei der erste Innendurchmesser des ersten Fittingendes zur Aufnahme des ersten Rohrendes im wesentlichen gleich dem zweiten Innendurchmesser des zweiten Fittingendes ist, das das erste Rohr aufnehmen kann. F
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Das erste Fittingende und das zweite Fittingende haben eine radiale Verformungszone, um das Fitting und das Rohr miteinander zu fixieren und nach der Verformung der Verformungszone eine Verbindung zwischen ihnen zu bilden.
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Erfindungsgemäß wird zur Bereitstellung des Rohrsystems nicht das erste Rohr verwendet, sondern ein zweites Rohr mit einem zweiten Rohrende, das mit dem ersten Fittingende und mit dem zweiten Fittingende verbunden ist. Es besteht ein Unterschied zwischen dem ersten Außendurchmesser des ersten Rohrendes und dem zweiten Außendurchmesser des zweiten Rohrendes. In einer praktischeren Definition besteht der Unterschied in der Erfindung also darin, dass das gleiche Fitting, die für eine Verbindung mit einem Rohr der zölligen Größe vorgesehen ist, auch für die Verbindung mit einem metrischen Rohr verwendet wird.
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Um eine sichere Verbindung zu erhalten, ist die Pressgeometrie des Presswerkzeugs und die endgültige Endposition des Presswerkzeugs unterschiedlich für das Verpressen des Fittings auf ein Rohr mit zölliger Größe und für das Verpressen des gleichen Fittings auf ein kleineres Rohr mit metrischer Größe.
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Ein Standardfitting der zölligen Größe 1/2", d. h. 12,7 mm, würde beispielsweise mit einem Standardrohr der zölligen Größe 1/2" verwendet werden, wie es im Stand der Technik üblich ist, aber dasselbe Fitting kann mit einem metrischen Rohr der Größe 12 mm verwendet werden, das an der Stelle des zölligen Rohrs in das Fitting eingesetzt wird. Der Unterschied zwischen der zölligen Größe 1/2" und der metrischen Größe 12 mm beträgt 0,7 mm, und das Presswerkzeug muss das zöllige Fitting der Größe 1/2" auf das metrische Rohr von 12 mm mit mindestens diesem zusätzlichen Abstand von 0,7 mm pressen, verglichen mit einem Presswerkzeug, das das zöllige Fitting der Größe ½" auf ein zölliges Rohr der Größe ½" presst.
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Es ist zu verstehen, dass es sich bei den Durchmessern um die Nenndurchmesser einschließlich der üblichen Fertigungstoleranzen handelt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fittingend
- 1.1
- erstes Fittingende
- 1,2
- zweites Fittingende
- 1.3
- erstes Hakenelement
- 1.4-
- zweites-Hakenelement
- 1. 5
- Dichtelement-Träger (Sicke)
- 1,5'
- Dichtelementhalter (Sicke)
- 2
- erste Röhre
- 2.1
- erstes Rohrende
- 2'
- zweites Rohr
- 2.1'
- zweites Rohrende
- 3
- Verformungszone des ersten Fittingendes
- 3'
- Verformungszone des zweiten Fittingendes
- 3''
- vergrößerte Verformungszone des ersten Fittingendes
- 3'“
- vergrößerte Verformungszone des zweiten Fittingendes
- 4
- Dichtelement
- 4'
- Dichtelement
- 50
- Presswerkzeug
- 51
- Pressbacke, Teil einer Presszange
- 51'
- Pressbacke, Teil einer Presszange
- 52
- Öffnung
- 53
- Einsatz
- 53'
- Einsatz
- 54
- Mutterschenkel
- 54'
- Mutterschenkel
- 55
- Anschlussmittel des Einsatzes
- 55'
- Anschlussmittel des Presswerkzeugs
- 56
- Pressgeometrie
- 56'
- Pressgeometrie
- 60
- Pressschlinge
- 61
- Pressteile
- 61'
- Pressteile
- 62
- Öffnung
- A
- weit geöffnete Position zur Montage des Presswerkzeugs
- B
- Startverformungsposition des Presswerkzeugs
- C
- enge (geschlossene) Endverformungsposition des Presswerkzeugs
- D1
- erster Rohrdurchmesser
- D2
- zweiter Rohrdurchmesser
- R11
- erster Fittingaußendurchmesser
- R12
- erster innerer Einbaudurchmesser
- R13
- erster (äußerer) Rohrdurchmesser,
- R13'
- erster (äußerer) Rohrenddurchmesser
- R14
- Durchmesser des Teils des ersten Fittingendes
- R15
- Hakenelementdurchmesser
- R21
- zweiter Fitting-Außendurchmesser
- R22
- zweiter Fitting-Innendurchmesser
- R23
- zweiter Rohraußendurchmesser
- R23'
- zweiter äußerer Rohrenddurchmesser
- R24
- Durchmesser des Teils des zweiten Fittingendes
- R25
- Hakenelementdurchmesser
- Ds
- Anfangs-Öffnungsdurchmesser des Presswerkzeugs
- Df
- finaler Öffnungsdurchmesser des Presswerkzeugs an der Verformungszone
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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