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Patent Searching and Data


Title:
SCREW CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/066989
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a screw connection comprising a seal ring (1), a connecting piece (10), and a union nut (11) for joining pipes, whereby the seal ring is designed as a cutting ring having one or more cutting edges (2, 3). Said cutting ring can be inserted into a boring of the connecting piece, said boring conically exiting a face, by screwing the union nut onto the connecting piece, and the exterior of the seal ring is provided with a ring reinforcement on the side of the nut. Said ring reinforcement forms a ring surface on the transition thereof to the narrow ring part. The ring surface produced by the reinforcing part of the cutting ring is provided with a slope to the pipe axis that ranges from 45° to 90°. When fully assembled, the axial length of the ring reinforcement is such that the transfer elements placed on the ring surface transfer their negative image or themselves onto the face of the connecting piece. The transfer elements have three-dimensionally shaped contours whose negative image can be transferred to the face of the connecting piece. In a manner similar to a die, the negative image is pressed into the face of the connecting piece by the pressing force exerted by the assembler.

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Inventors:
UDHOEFER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/000841
Publication Date:
September 13, 2001
Filing Date:
March 03, 2001
Export Citation:
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Assignee:
PARKER HANNIFIN GMBH (DE)
UDHOEFER ANDREAS (DE)
International Classes:
F16L19/10; F16L19/08; (IPC1-7): F16L19/10
Domestic Patent References:
WO1993025837A11993-12-23
Foreign References:
DE3341726A11984-09-13
GB1340473A1973-12-12
DE4229502A11994-05-05
DE3341726A11984-09-13
Attorney, Agent or Firm:
Linser, Heinz (Fichtestrasse 8 Glienicke/Nordbahn, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Schraubverbindung mit einem Dichtungsring, einem An schlußstück und einer Überwurfmutter zur Herstellung einer Rohrverbindung, wobei der Dichtungsring als Schneidring mit einer oder mehreren Schneiden ausge bildet ist, welcher in eine von einer Stirnfläche ausgehenden konischen Bohrung des Anschlußstückes durch Aufschrauben der Überwurfmutter auf das Anschlußstück einbringbar ist, und der Dichtungsring auf seiner Außenseite mutterseitig eine Ringverstärkung aufweist, welche an ihrem Übergang vom schmalen Ringteil zum verstärkten Teil eine Ringfläche bildet, dadurch ge kennzeichnet, daB die Ringfläche (6) eine Neigung zur Rohrachse (7) zwischen 45° und 90° aufweist und die axiale Länge L1 der Ringverstarkung (5) derartigausge bildet ist, daß auf der Ringfläche (6) angeordnete Ubertragungselemente (8) bei korrekter Montage ihre negative Abbildung oder sich selbst auf die Stirnfläche (9) des Anschlußstückes (10) übertragen.
2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Übertragungselemente (8) räumlich ausgebildete Konturen aufweisen, deren negative Ab bildung auf die Stirnfläche (9) des Anschlußstückes (10) übertragbar ist.
3. Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Übertragungselemente (8) als Prägezeichen ausgebildet sind.
4. Schraubverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Übertragungselemente (8) gerif felt ausgebildet sind.
5. Schraubverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Übertragungselemente (8) als Firmenkennzeichen ausgebildet sind.
6. Schraubverbindung nach einem der voranstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daB die Ubertragungs elemente (8) Farbstoffpigmente aufweisen.
7. Schraubverbindung nach einem der voranstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daB die axiale Länge L1 der Ringverstärkung (5) eine solche Größe aufweist, daß auf der Ringfläche (6) angeordnete Übertragungselemente (8) erst bei einer Ubermontage ihre negative Abbildung oder sich selbst auf die Stirnfläche des Anschlußstü ckes übertragen.
Description:
SCHRAUBVERBINDUNG BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung mit einem Dichtungsring, einem Anschlußstück und einer Überwurf- mutter zur Herstellung einer Rohrverbindung, wobei der Dichtungsring als Schneidring mit einer oder mehreren Schneiden ausgebildet ist, welcher in eine von einer Stirnfläche ausgehenden konischen Bohrung des Anschluß- stückes durch Aufschrauben der Überwurfmutter auf das Anschlußstück einbringbar ist, und der Dichtungsring auf seiner Außenseite mutterseitig eine Ringverstärkung auf- weist, welche an ihrem Übergang zum schmalen Ringteil eine Ringfläche bildet.

Schneidringverschraubungen, bei denen der verwendete Schneidring mehrere axial hintereinander angeordnete Schneiden aufweist, sind beispielsweise aus der DE 12 96 901 bekannt. Hieraus geht auch hervor, den Schneidring auf einem Teil seiner axialen Länge am mutterseitigen Ende mit einer radial nach außen gerichteten Verstärkung zu verse- hen. Bei der Montage wird der Schneidring-Bereich durch Betätigung der Aufschraubmutter in den Konus des An- schlußstückes gepreßt, wodurch eine Umlenkung der Schnei- den zum Rohrmantel und ein Einschneiden in den Mantel erfolgt. Die mutterseitige Ringverstärkung bewirkt eine Begrenzung des Umlenkbereichs und damit eine Stabilisie- rung des Schneidringes.

Aus der DE 33 41 726 ist eine Schraubverbindung mit einem Schneidring bekannt, welcher mit einer über den Umfang verteilten als Rippen ausgebildeten Verstärkung versehen ist. Die Rippen weisen radial nach außen und verlaufen axial. Sie sind an ihrem der Mutter zugewandten Ende mit einer zu der kegeligen Bohrung der Mutter angepaßten Anschlagfläche versehen. Mit ihrem anderen Ende bilden sie eine Anschlagfläche mit der Stirnfläche des Anschlußstü-

ckes. Erreichen die genannten Anschlagflächen ihre jewei- ligen Gegenflächen, steigt das vom Monteur aufzubringende Drehmoment steil an, wodurch sich das Ende der Montage anzeigt.

Die Montageanleitung für Schneidringverschraubungen nach DIN 3859-Teil 2 schreibt vor, daß die Verbindung nach handfestem Verschrauben mit 1 1/2 Umdrehungen der Über- wurfmutter zu montieren ist (Vollmontage). Nach einer Demontage ist jedoch nicht mehr objektiv erkennbar, ob diese Anweisung korrekt durchgeführt wurde. Nach der Montageanleitung wird eine optische Beurteilung des durch die Schneiden bewirkten Bundaufwurfs durchgeführt. Eine solche Beurteilung ist jedoch stets subjektiv und von der Erfahrung des Monteurs abhängig. An den Anschlagflächen und dem Bundaufwurf auf dem Rohrmantel ist der Durch- geführte Montagevorgang nicht verifizierbar. Selbst eine durchgeführte Übermontage läßt sich durch Betrachtung der Anschlagflächen und des Bundaufwurfs nicht einwandfrei erkennen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde Mittel anzugeben, mit deren Hilfe die Güte einer durchgeführten Montage objektiv erkennbar und durch Demontage des Systems jederzeit nachweisbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß die durch den Verstärkungsteil des Schneidrin- ges sich ergebende Ringfläche mit einer Neigung zur Rohrachse zwischen 45° und 90° versehen ist und die axiale Länge der Ringverstärkung eine solche Größe aufweist, daß die auf der Ringfläche angeordneten Übertragungselemente bei Vollmontage ihre negative Abbildung oder sich selbst auf die Stirnfläche des Anschlußstückes übertragen.

Nach der Erfindung weisen die Übertragungselemente räum- lich ausgebildete Konturen auf, deren negative Abbildung auf die Stirnfläche des Anschlußstückes übertragbar ist.

Ähnlich einem Prägestempel wird das Negativbild durch die vom Monteur ausgeübte Preßkraft in die Stirnfläche des An- schlußstückes gepreßt. Dieser Vorgang wird dadurch begüns- tigt, daß die Oberfläche des Schneidringes gehärtet ist, so daß demgegenüber die Stirnfläche des Anschlußstückes eine geringere Härte aufweist, so daß der Prägevorgang erleichtert wird.

In einer vereinfachten Ausführungsform sind die Über- tragungselemente geriffelt ausgebildet. Ein solches Prägemuster läßt sich leicht herstellen, ist optisch gut erkennbar und läßt sich bei schlechten Sichtverhältnissen auch sicher erfühlen.

Die Übertragungselemente sind in einer weiteren Abwandlung der Erfindung als Firmenkennzeichen ausgebildet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Übertragungselemente als Farbstoffpigmente ausgebildet.

Durch das Auflaufen der Ringfläche des Schneidringes auf die Stirnfläche des Anschlußstückes bei der Erstmontage steigt das Monatagedrehmoment steil an und überträgt die Ubertragungselemente auf die Stirnfläche des Anschlußstü- ckes. Der steile Anstieg des Montagedrehmoments ist für den Monteur das Signal, daß die Montage erfolgreich beendet ist. Gleichzeitig läßt sich an der Stirnfläche des Anschlußstückes bei der Demontage der erreichte Montage- zustand objektiv überprüfen, da bei einer vorschrifts- mäßigen Erstmontage entsprechende Prägungen oder Farbken- nungen vorhanden sein müssen.

In einer Abwandlung der Erfindung lassen sich die Über- tragungsmittel auch dazu verwenden, eine Ubermontage des Systems nachzuweisen. Hierbei weist die axiale Länge L der Ringverstärkung eine solche Größe auf, daß auf der Ringfläche angeordnete Übertragungselemente erst bei einer Übermontage ihre negative Abbildung oder sich selbst auf die Stirnfläche des Anschlußstückes übertragen. Bei dieser

Ausführungsform ist daher die axiale Länge der Ringver- stärkung Li kürzer ausgebildet. Bei einer Vollmontage und der nach DIN vorgeschriebenen 1 1/2 fachen Umdrehung der Überwurfmutter erfolgt daher keine Berührung der Ringflä- che des Schneidringes mit der Stirnfläche des Anschlußstü- ckes, sondern erst bei einer Übermontage, d. h. bei ca. 1 3/4 Umdrehungen der Überwurfmutter. Die verkürzte Ringver- stärkung Li zeigt bei einer korrekten Montage eine relativ geringe Steifheit, wodurch Schwingungsübertragungen ge- dämpft werden, ähnlich der Wirkung metallischer Federn.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Hierbei zeigen : Figur 1 einen Halbschnitt eines Schneidringes nach der Erfindung ; Figur 2 eine Explosionsdarstellung aller Teile einer Schraubverbindung im Halb-und Voll- schnitt nach der Erfindung ; Figur 3 einen Halbschnitt einer korrekt montierten Schraubverbindung nach einer ersten Va- riante der Erfindung ; Figur 4 einen Halbschnitt einer korrekt montierten Schraubverbindung nach einer zweiten Va- riante der Erfindung ; Figur 5 einen Halbschnitt einer übermontierten Schraubverbindung nach einer zweiten Va- riante der Erfindung ; Figur 6a und 6b eine Seitenansicht a und ein Längs- schnitt b eines Anschlußstückes mit einer Markierung, 1. bei einer verkürzten Ringverstärung L, nach einer Ubermontage und

2. bei einer verlängerten Ringverstärkung L bei Normalmontage ; Die Figur 1 zeigt einen Längsteilschnitt und eine Teilan- sicht eines Schneidringes 1 nach der Erfindung. Dieser weist die Schneiden 2 und 3 und die Schneide oder Stopp- kante 4 mit unterschiedlichen Radien auf. Auf seiner Außenseite ist mutterseitig eine Ringverstärkung 5 vor- gesehen, welche an ihrem Übergang zum schmalen Ringteil eine Ringfläche 6 bildet. Die Ringfläche 6 weist eine Neigung zur Rohrachse 7 auf, welche zwischen 45° und 90° liegt. Die axiale Länge L1 der Ringverstärkung weist in der einen Ausführungsform der Erfindung eine solche Größe auf, daß die auf der Ringfläche 6 angeordneten Über- tragungselemente 8 bei einer Vollmontage ihre negative Abbildung oder sich selbst auf die Stirnfläche 9 des Anschlußstückes 10 übertragen.

Hierzu wird auf Figur 2 verwiesen, welche eine Explosions- darstellung aller Teile einer Schraubverbindung im Längs- teilschnitt und in einer Teilansicht nach der Erfindung wiedergibt. Hierbei zeigen 10 das Anschlußstück, 1 den Schneidring, 11 die Überwurfmutter und 12 das zu verbin- dende Rohr.

Die Figur 3 zeigt diese Elemente im korrekt montierten Zustand. Nach einem handfesten Anzug erfolgt eine 1 1/2 Umdrehung der Überwurfmutter 11, welche mit ihrer ko- nischen Innenfläche 13 auf die entsprechend ausgebildete Schrägfläche des Schneidrings 1 einwirkt und mit dessen Ringfläche 6 gegen die Stirnfläche 9 des Anschlußstückes 10 anschlägt. Hierdurch werden die Übertragungselemente 8 in die weichere Stirnfläche 9 des Anschlußstückes gepreßt und bewirken eine negative Abbildung derselben.

Wird die Schraubverbindung demontiert, so zeugt das Abbild auf der Stirnfläche 9 davon, daß die Schraubverbindung korrekt montiert war.

Die Figur 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfin- dung. Hierbei wird nicht der korrekte Montagezustand einer Kennzeichnung und damit einer Überprüfung durch eine Prägung auf der Stirnfläche 9 des Anschlußstückes 10 erreicht, sondern eine Ubermontage. Hierfür wird bei gleicher Achslänge L des Schneidringes 1 die Länge L1 der Ringverstärkung derartig verkürzt, daß bei einer korrekten Montage der Rohrverbindung die Ringfläche 6 mit ihren Konturen oder Ubertragungselementen 8 die Stirnfläche 9 des Anschlußstückes 10 nicht berührt, wodurch keine Prägung bewirkt wird. Erst bei einer Ubermontage, d. h. bei einer Umdrehung der Überwurfmutter von ca. 1 3/4 Mal wird eine Preßwirkung von der Ringfläche 6 auf die Stirnfläche 9 des Anschlußstückes 10 ausgeübt, wodurch eine Prägung der Stirnfläche und damit eine Kennzeichnung der erfolgten Ubermontage erreicht wird. Dieser Zustand ist in Figur 5 wiedergegeben.

Die Figuren 6a und 6b zeigen eine beispielhafte Dar- stellung der Markierung der Stirnflächenkante 14 des Anschlußstückes 10 zur Kennzeichnung 1. einer Übermontage bei einer verkürzten Ringver- stärkung L1 und 2. einer Normalmontage bei einer verlängerten Ringver- stärkung L, ;

Kennzeichnungsliste der Elemente 1 Schneidring 2 Schneide 3 Schneide 4 Schneide oder Stoppkante 5 Ringverstarkung 6 Ringfläche 7 Rohrachse 8 Übertragungselement 9 Stirnflache des Anschlußstückes 10 Anschlußstück 11 Uberwurfmutter 12 Rohr 13 konische Innenflache 14 Stirnflächenkante des Anschlußstückes 10