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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Rohrverbindungen
aus Metall von der bei Hydrauliksystemen verwendeten Art, zum Verbinden
eines Metallrohrs mit einer hydraulischen Einrichtung, beispielsweise
einer Pumpe, einem Ventil, einem Verteiler und anderen Einrichtungen.
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Rohrverbindungen
der vorbezeichneten Art sind in der Technik bekannt, beispielsweise
in Zusammenhang mit den Deutschen Standards DIN 2353 und den Internationalen
Standards ISO 8434-1, oder mit Bezug auf andere Einrichtungen für gleichartige
Anwendungen. Die vorgenannten Rohrverbindungen bestehen aus einem
Montagekörper
mit einem Außengewinde
und einer Innenbohrung zur Aufnahme des Endteils eines zu verbindenden
Metallrohrs, einem Schneidring, oder in Alternative einer Druckbuchse,
durch die das Rohrendteil eingefügt wird
und einer Klemmutter, die um das Rohrendteil angeordnet ist und
mit dem Montagekörper
in Gewindezusammenarbeit steht, um das Metallrohr mit der hydraulischen
Einrichtung fest zu verbinden.
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Ein
Schneidring ist im allgemeinen mit einer vejüngten vorderen Außenfläche und
einer verjüngten
hinteren Außenfläche versehen,
die beim Zusammenbau der Rohrverbindung mit einer vejüngten Innenfläche der
Bohrung im Montagekörper
beziehungsweise mit einer verjüngten
Innenfläche
der Klemmutter zusammenarbeiten, damit der Vorder- bzw. der Rückteil des
Schneidringes einen Druck nach innen auf die Außenfläche des zu verbindenden Rohrs
ausübt.
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Der
Schneidring ist an seinem inneren Vorderteil mit einer oder mehreren
scharfen ringförmigen Kanten
versehen, die sog. Schneidkanten, die beim Montieren der Rohrverbindung
in die Außenfläche des
Rohrs eindringen infolge des vom Schneidring darauf ausgeübten Druckes
nach innen, bis sie die nötige
Tiefe erreichen, um zu gewährleisten,
dass das Rohr nicht aus der Rohrverbindung herausgezogen wird infolge
der durch die unter Druck stehenden Flüssigkeit ausgeübten Kraft.
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Eine
Druckmuffe unterscheidet sich von einem Schneidring insofern als
sie an seinem internen vorderen und hinteren Teil mit radial nach
innen vorstehenden Zähnen
versehen ist, die beim Montieren der Rohrverbindung gegen die Außenfläche des Endteils
des zu verbindenden Rohres gedrückt
werden, um das Rohr festzumachen und ein Herausziehen aus der Rohrverbindung
infolge der durch die unter Druck stehenden Flüssigkeit ausgeübten Kraft,
zu verhindern.
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Solche
Anordnungen von der oben beschriebenen Art sind ebenfalls bekannt,
beispielsweise aus
US 2 529 552 ,
worin der Schneidring oder die Druckbuchse von einem Gummielement
umgeben ist, auf das die Rohrverbindungsteile Druckkräfte ausüben. Derartige
Anordnungen sind dazu vorgesehen, um die Fähigkeit der Rohrverbindung
Fehlern aus Druckimpulsen und Vibrationen zu widerstehen, zu erhöhen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes
Dichtelement zu schaffen, das bei Rohrverbindungen bestehend aus
einem Schneid- oder Druckring einzusetzen ist, das die bekannten
Anordnungen verbessert.
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Entsprechend
dieser Erfindung wird ein Dichtelement vorgesehen, das aus einer
dichtpassenden Muffe gebildet ist mit einem vorderen Endteil in
der Form eines radial nach innen gebogenen Randes, einem hinteren
Endteil in der Form eines aufgeweiteten im wesentlichen rechteckigen,
radial nach außen
vorstehenden Randes und einem zwischen dem vorderen und dem hinteren
Endteil vorgesehenen rohrförmigen
Wandteil.
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Zur
besseren Verständlichkeit
der Merkmale des erfindungsgemäßen Dichtelements
folgt nun eine Beschreibung anhand von Beispielen davon, und die
deshalb nicht in einem beschränkenden
Sinne zu verstehen sind, mit Bezug auf die Anwendung eines solchen
Dichtelements in einer mit einem Schneidring versehenen Rohrverbindung.
Offensichtlich sind die Merkmale des Dichtelements gleichartig mit
solchen nachstehend beschriebenen; dies trifft auch im Falle seiner
Anwendung bei einer mit einer Druckmuffe versehenen Rohrverbindung
zu.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Mit
Bezug auf die anliegenden Zeichnungen zeigen
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1 eine
Explosionsdarstellung, teilweise im Längsschnitt der Elemente ciner
Rohrverbindung mit einem Schneidring, versehen mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement,
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2 eine
Ansicht im teilweisen Längsschnitt
der Rohrverbindung von 1, nach einer Vormontagestufe,
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
von 2,
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4 ist
eine Ansicht im teilweisen Längsschnitt
der Rohrverbindung von 1, nach der Montage, und
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5 ist
eine vergrößerte Ansicht
von 4.
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Die beste Art und Weise
zur Ausführung
der Erfindung
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Bezugnehmend
auf 1 der Zeichnungen, wird darin eine vormontierte
Stellung einer Rohrverbindung aus Metall, im allgemeinen mit 10 bezeichnet,
beschrieben, die einen Schneidring mit einem erfindungsgemäßen Dichtelement
aufnimmt. Die Rohrverbindung 10 besteht in einer an sich
bekannten Weise aus einem Montagekörper 11, mit dem das Endteil
eines Rohres T zu verbinden ist, einem am Endteil von Rohr T angeordneten
Schneidring 12 und einer Klemmutter 13, die ebenfalls
am Endteil von Rohr T angeordnet ist und am Montagekörper 11 mittels
Gewindeverbindung festgemacht wird.
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Der
Montagekörper 11 ist
mit einer zur Aufnahme des Endteils von Rohr T geeigneten Innenbohrung 14 versehen.
Die Innenbohrung 14 besteht aus einem Anschlagflächenteil 15 für den Endteil
von Rohr T, einer zylinderförmigen
Fläche 16 mit
einem etwas breiteren Durchmesser als der Rohraußendurchmesser und einem verjüngten Flächenabschnitt 17,
der mit der zylinderförmigen
Fläche 16 verbunden ist
und der sich im Durchmesser zum Ende des der Klemmutter 13 gegenüberliegenden
Montagekörpers 11 hin
allmählich
vergrößert.
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Der
Montagekörper 11 ist
mit einem äußeren Gewindeabschnitt 18 versehen,
der beim Montieren der Rohrverbindung 10 mit einem Gewindeabschnitt 19 der
Klemmutter 13 in Eingriff zu bringen ist.
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Der
Schneidring 12 besteht aus einem dem Montagekörper 11 gegenüberliegenden
vorderen Teil 20, einem der Klemmutter 13 gegenüberliegenden hinteren
Teil 21 und einem mittleren Abschnitt 22 zwischen
dem vorderen Teil 20 und dem hinteren Teil 21 und
ebenfalls dem Montagekörper 11 gegenüberliegend.
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Der
vordere Teil 20 von Schneidring 12 ist mit einer
vejüngten
Außenfläche 23 und
mit einer oder mehreren ringförmigen
scharfen Innenkanten oder „Schneidkanten" 24 versehen.
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Der
hintere Teil 21 des Schneidringes 12 ist mit einem
Widerlager 25, das radial nach außen vorsteht und eine dem Montagekörper 11 gegenüberliegende
Dichtfläche 26 bildet,
und einer der Klemmutter 13 gegenüberliegenden vejüngten Fläche 27 versehen.
Der hintere Teil 21 von Schneidring 12 ist mit einer
zylinderförmigen
Innenfläche 28 versehen,
die in einen der Klemmutter gegenüberliegenden Endabschnitt ausläuft.
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Der
mittlere Abschnitt 22 von Schneidring 12 ist mit
einer zylinderförmigen
Außenfläche 30 versehen,
die sich auf der einen Seite an die verjüngte Fläche 23 des vorderen
Teils 20 von Schneidring 12 und auf der anderen
Seite an die Dichtfläche 26 von
Widerlager 25 anschließt.
Obgleich nicht erforderlich, ist es vorzuziehen, daß die zylinderförmige Fläche 30 indirekt
mit der Dichtfläche 26 von
Widerlager 25 mittels einer verjüngten Fläche 31 verbunden wird.
Der mittlere Abschnitt 22 von Schneidring 12 ist
innen mit einer zylinderförmigen
Fläche
versehen, die als ein Fortsatz der zylinderförmigen Fläche 28 des hinteren Teils 21 von
Schneidring 12 zu den im vorderen Teil 20 von
Schneidring 12 angebrachten Schneidkanten 24 hin
ausgebildet ist.
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Die
Klemmutter 13 ist mit einem inneren Gewindeabschnitt 19 versehen,
um in den Gewindeabschnitt 18 des Montagekörpers 11 einzugreifen,
damit die Rohrverbindungsteile zusammengefügt werden können. Die Klemmutter 13 ist
außerdem
mit einer verjüngten
Innenfläche 32 versehen,
die geeignet ist, mit der verjüngten
Fläche 27 auf
dem hinteren Teil 21 des Schneidringes 12 zusammenzuarbeiten.
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Wie
aus 1 der Zeichnungen ersichtlich, besteht das besondere
Merkmal der erfindungsgemäßen Rohrverbindung,
die sie von den anderen bekannten derartigen Rohrverbindungen unterscheidet, darin,
daß eine
dichtpassende Dichtmuffe 33 dem Schneidring 12 zugeordnet
ist mit der Absicht, die Flüssigkeitsabdichtung
der Rohrverbindung zu verbessern, sowohl bei hohen wie bei niedrigen
Arbeitsdrücken,
und die Vibrationen zu dämpfen,
die beim Einsatz von einem Element der Rohrverbindung auf das andere übertragen
werden. Im folgenden wird veranschaulicht, wie die dichtpassende
Dichtmuffe 33 mit einem zugeordneten Standard-Schneidring 12 die
obigen Aufgaben zu erreichen ermöglicht.
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Die
dichtpassende Dichtmuffe 33 ist vorzugsweise aus einem
Elastomer, Thermoplast oder in Alternative aus einem wärmehärtenden
Material gefertigt, und vorzugsweise, obgleich nicht notwendigerweise,
paßt ihre
Form in der Längsrichtung
auf diejenige des vejüngten
Flächenteils 17 der
Bohrung 14 im Montagekörper 11.
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Die
dichtpassende Dichtmuffe 33 ist auf dem Schneidring 12 abnehmbar
anzubringen, und der vordere Teil 20 und der mittlere Abschnitt 22 davon, d.h.
solche dem Montagekörper 11 gegenüberliegenden
Teile von Schneidring 12, sind außen abzudecken. Die dichtpassende
Dichtmuffe ist an ihrem vorderen Endteil mit einem radial nach innen
umgebogenen Rand 34 versehen. Der Rand 34 der
dichtpassenden Dichtmuffe 33 bildet einen Teil aus Zusatzmaterial,
um in den von dem vorderen Teil des Schneidringes 12, der
Außenfläche des
Endabschnitts von dem zu verbindenden Rohr T und der Bohrung 14 im
Montagekörper 11,
die den Endabschnitt von Rohr T aufnimmt, begrenzten Raum eingepresst
zu werden. Wie aus dem folgenden ersichtlich, wird das Zusatzmaterial
infolge der Druckkraft verformt und füllt die von den obenerwähnten Elementen
der Rohrverbindung geformte Vertiefung derart, daß der vordere
Teil von Schneidring 12 abgedichtet wird. Außerdem bildet
der so ausgestaltete Vorderrand 34 der dichtpassenden Dichtmuffe 33 ein Anschlagelement,
wenn es in den vorderen Teil von Schneidring 12 eingreift,
beim Befestigen der Dichtmuffe daran, und ermöglicht auf diese Weise die
korrekte Montage solcher Dichtmuffe.
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Wie
nachfolgend beschrieben, ist die dichtpassende Dichtmuffe 33 dazu
bestimmt, den vorderen Teil 20 und den mittleren Abschnitt 22 von Schneidring 12 abzudecken.
Zu diesem Zweck ist die dichtpassende Dichtmuffe 33 mit
einer rohrförmigen Wand 35 zum
Abdecken der vorgenannten Teile von Schneidring 12 versehen.
Die rohrförmige
Wand 35 der dichtpassenden Dichtmuffe übt eine abdichtende Wirkung
gegen Flüssigkeitsleck
und auch eine dämpfende
Wirkung gegen Vibrationen aus, insofern als die Dichtmuffe bei der
Montagearbeit der Rohrverbindung eingesetzt und durch den vejüngten Flächenabschnitt 17 der
Bohrung 14 im Montagekörper 11,
der das zu verbindende Rohr aufnimmt, und durch den vorderen und
hinteren Teil 20, 21 von Schneidring 12 eingepresst
wird, und mittels solcher Kompression derart verformt wird, um in
die Unebenheiten der Oberfläche
und Unvollkommenheiten dieser Berührungsteile der Rohrverbindung
einzudringen und dazwischen eine abdichtende und vibrationsdämpfende
Deckschicht zu bilden.
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Die
dichtpassende Dichtmuffe 33 ist an ihrem hinteren Endteil
mit einem aufgeweiteten und im wesentlichen rechteckig geformten
Rand 36 versehen, der sich radial nach außen erstreckt
und als Auflage für
die dichtpassende Dichtmuffe 33 dient, wenn letztere auf
den Schneidring 12 befestigt wird. Der Rand 36 führt eine
zusammenarbeitende Wirkung aus und garantiert dabei die Flüssigkeitsdichtheit
der Rohrverbindung und die Dämpfung
der von einem auf das andere ihrer Elemente übertragenen Vibrationen. Während der
Montagearbeit der Rohrverbindung wird der Rand 36 der dichtpassenden
Dichtmuffe 33 tatsächlich
dazwischen eingelegt und durch den Montagekörper 11 und die Dichtfläche 26 des
Widerlagers 25 von Schneidring 12 gepresst, um
den sonst leeren Raum, der normalerweise zwischen den Elementen
der Rohrverbindung vorhanden ist, auszufüllen und hermetisch zu schließen und
die dazwischen übertragenen
Vibrationen zu dämpfen.
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Die
Montagearbeit der mit der erfindungsgemäßen dichtpassenden Dichtmuffe 33 versehenen Rohrverbindung 10 wird
durch eine Reihe von Phasen durchgeführt, die sich im wesentlichen
nicht unterscheiden von jenen, die bei gleichartigen in der Technik
bekannten Standard-Rohrverbindugen befolgt werden, die jedoch keine
wie hierin beschriebene dichtpassende Dichtmuffe enthalten.
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Bei
einer ersten Stufe oder Vormontagephase wird die erfindungsgemäße Rohrverbindung 10 ohne
der dichtpassenden Dichtmuffe 33 zusammengebaut. Während solcher
Vormontagestufe der Rohrdichtung 10, drückt die Klemmutter 13,
während
sie auf den Montagekörper 11 aufgeschraubt
wird, den Schneidring 12 zum Montagekörper 11 hin, so daß die vejüngte Fläche 23 von
dem vorderen Teil 20 von Schneidring 12 dem vejüngten Flächenabschnitt 17 von
Bohrung 14 im Montagekörper
entlang gleitet und damit zusammenarbeitet, um dadurch den vorderen
Teil 20 von Schneidring 12 gegen die Außenfläche von
dem Endteil des zu verbindenden Rohrs T zu pressen, und dadurch
die Schneidkanten 24 von Schneidring 12 in diese
Außenfläche eindringen
zu lassen. Die Schneidkanten 24 dringen in die Außenfläche von
dem zu verbindenden Rohr T solange ein, bis sie eine erforderliche
Tiefe erreicht haben, um zu gewährleisten,
daß das
Rohr der Kraft widerstehen kann, die die unter Druck stehende Flüssigkeit
ausübt,
die dazu neigt, das Rohr aus der Rohrverbindung herauszuziehen.
Am Ende dieser Vormontagestufe befindet sich die Rohrverbindung 10 in
der in 2 und 3 dargestellten Stellung.
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Bei
einer zweiten Stufe wird die Rohrverbindung ausgebaut, um die Gleichmäßigkeit
des von den Schneidkanten 24 in der Außenfläche von dem zu verbindenden
Rohr T gemachten Schnittes zu prüfen.
Die dichtpassende Dichtmuffe 33 wird dann am Schneidring 12 befestigt
und die Rohrverbindung 10 erneut zusammengebaut. Während dieser
zweiten Stufe der Montagearbeit verursacht die Verlagerung durch
die Klemmutter 13 von Schneidring 12 zum Montagekörper 11 hin,
den Vorderrand 34 der dichtpassenden Dichtmuffe 33 durch
die Bohrung 14 im Montagekörper 11, durch die
Außenfläche des
zu verbindenden Rohrs T und durch den vorderen Teil 20 von
Schneidring 12 zu pressen. Wie in 4 und 5 ersichtlich,
wird infolge solcher Kompression der Vorderrand 34 der
dichtpassenden Dichtmuffe 33 verformt und der zwischen
diesen Rohrverbindungsteilen vorhandene Raum wird ausgefüllt und
hermetisch geschlossen, der sonst leer sein würde.
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Wie
in 4 und 5 der Zeichnungen ersichtlich,
wird während
der zweiten Montagestufe die Wand 35 von der dichtpassenden
Dichtmuffe 33 dazwischen eingelegt und durch den verjüngten Flächenabschnitt 17 von
dem eingesenkten Teil 14 des Montagekörpers 11 und durch
die vejüngte
Fläche 23 und
die zylinderförmige
Fläche 30 von
dem vorderen Teil 20 beziehungsweise dem mittleren Abschnitt 22 von
Schneidring 12 gepresst. Die gepresste Wand 35 wird
so verformt, daß sie
die Form einer abdichtenden und dämpfenden Materialschicht zwischen
dem Montagekörper 11 und
dem dem Montagekörper 11 gegenüberliegenden
Teil von Schneidring 12 annimmt.
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Aus 4 und 5 der
Zeichnungen läßt sich
ebenfalls erkennen, daß der
rückwärtige Rand 36 der
dichtpassenden Dichtmuffe 33 dazwischen eingelegt ist und
durch den Montagekörper 11 und der
Dichtfläche 26 der
Widerlager 25 von Schneidring 12 gepresst wird,
um auf diese Weise eine leckdichtende und eine vibrationsdämpfende
Wirkung zwischen Montagekörper 11 und
Schneidring 12 zu bewerkstelligen.
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Aus
dem Vorgehenden wird augenscheinlich, daß die dichtpassende Dichtmuffe 33,
wenn sie einem Schneidring oder einer Druckmuffe 12 zugeordnet
wird, die Lösung
der Aufgaben dieser Erfindung zu erreichen ermöglicht. Insbesondere ist es damit
möglich,
die Flüssigkeitsdichte
und den Vibrationswiderstand der Rohrverbindung beträchtlich
zu verbessern. Die dichtpassende Dichtmuffe 33 bewerkstelligt
die Wirkung einer Leckabdichtung und einer Vibrationsdämpfung in
drei der verschiedenen Bereiche des dem Montagekörper gegenüberliegenden Schneidringes
oder der Druckmuffe 12, und zwar: an Vorderteil 20,
am mittleren Abschnitt 22 und an der Dichtfläche 26 von
dem Widerlager 25.
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Die
mit der dichtpassenden Dichtmuffe versehene Rohrverbindung entsprechend
dieser Erfindung erzielt auch andere wichtige Vorteile.
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Ein
erster Vorteil ist der, daß die
Rohrverbindungsteile, mit Ausnahme der dichtpassenden Dichtmuffe 33,
alle derartige Rohrverbindungsteile sind, die den DIN 2353- und
ISO 8434-1-Standards entsprechen, und daher die dichtpassende Dichtmuffe 33 mit
solchen Standards entsprechenden Rohrverbindungen oder mit anderen
Rohrverbindungen, die die oben beschriebenen Merkmale aufweisen,
verwendet werden können.
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Ein
zweiter Vorteil besteht darin, daß das Vorhandensein der dichtpassenden
Dichtmuffe die mechanische Festigkeit des Schneidringes oder der Druckmuffe
nicht beeinträchtigt.