DE20119713U1 - Connectors for metal pipes - Google Patents
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Description
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PATENTANWÄLTE ZENZ, HELBER, HOSBACH & PARTNER · HUYSSENALLEE 58-64 · D-45128 ESSEN PATENT ATTORNEYS ZENZ, HELBER, HOSBACH & PARTNER · HUYSSENALLEE 58-64 · D-45128 ESSEN
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder für Metallrohre, mit einem aus Metall hergestellten Gehäuse, in das ein Metallrohr einsteckbar ist, und mit einer dem Gehäuse zugeordneten Führung für das Metallrohr, wobei das Gehäuse eine Fixiereinrichtung für das Metallrohr und eine zwischen dem Gehäuse und dem Metallrohr wirksame Dichtelement enthält. The invention relates to a connector for metal pipes, with a housing made of metal into which a metal pipe can be inserted, and with a guide for the metal pipe assigned to the housing, wherein the housing contains a fixing device for the metal pipe and a sealing element effective between the housing and the metal pipe.
Steckverbinder zeichnen sich aus durch extrem einfache Montage. Das Metallrohr wird lediglich in das Gehäuse eingesteckt und dort von der Fixiereinrichtung automatisch festgehalten, während das Dichtelement das Metallrohr gegen das Gehäuse abdichtet.Connectors are characterized by extremely simple assembly. The metal tube is simply inserted into the housing and is automatically held there by the fixing device, while the sealing element seals the metal tube against the housing.
Ein wesentliches Anwendungsgebiet für derartige Steckverbinder sind Gebäudeinstallationen für Trink- und Brauchwasser. Die zugehörigen Metallrohre bestehen in der Regel aus Kupfer oder nichtrostenden Stählen. Um bei diesen Mischmetallinstallationen elektrochemische Korrosionsschäden zu vermeiden, stellt man das Gehäuse der Steckverbinder aus Materialien hoher Gütegrade her, zum Beispiel aus Edelstahl, Rotguß oder speziellen korrosionsbeständigen Messinglegierungen. A key application area for such connectors is building installations for drinking and service water. The associated metal pipes are usually made of copper or stainless steel. In order to avoid electrochemical corrosion damage in these mixed metal installations, the housing of the connectors is made of high-quality materials, for example stainless steel, gunmetal or special corrosion-resistant brass alloys.
Diese Art der Installationstechnik hat sich durchaus bewährt. Es wurde jedoch gefunden, daß eine zusätzliche Steigerung der Absicherung gegen elektrochemische Korrosion möglich ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese zusätzliche Absicherung zu schaffen.This type of installation technology has certainly proven itself. However, it has been found that an additional increase in protection against electrochemical corrosion is possible. The invention is therefore based on the object of creating this additional protection.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Steckverbinder erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für das Metallrohr einen ersten Führungsabschnitt aufweist, der von einem ersten in das Gehäuse eingesetzten Führungselement aus nicht-metallischen Werkstoffen gebildet wird.To achieve this object, the initially mentioned connector is characterized according to the invention in that the guide for the metal tube has a first guide section which is formed by a first guide element made of non-metallic materials and inserted into the housing.
Die Führung des Metallrohres innerhalb des.Gehäuses weist, eine gewisse axiale Erstreckung auf. Auch muß die Führung exakt an den Außendurchmesser des Metallrohres angepaßt sein. Es bildet sich also ein langer, enger Spalt, der bei Metallen, die in der Spannungsreihe auf unterschiedlichem Potential liegen, grundsätzlich die Voraussetzungen für die sogenannte Spaltkorrosion schafft. Dieser Spaltkorrosion" ' wirkt man durch die vorstehend beschriebene optimierte Materialauswahl Gehäuse/Metallrohr zuverlässig entgegen. Durch die Erfindung wird zusätzlich jegliches Restrisiko beseitigt, da sich der Führungsspalt zwischen dem Metallrohr und dem Führungselement aus nicht-metallischem Werkstoff bildet. Dabei besteht ein besonders vorteilhaftes Merkmal darin, daß das erste Führungselement in Einsteckrichtung hinter der Fixiereinrichtung und dem Dichtelement angeordnet ist und einen Anschlag zur Begrenzung der Einsteckbewegung des Metallrohres bildet, wobei es sich an einer Schulter des Gehäuses abstützt. Das erste Führungselement übernimmt also gleichzeitig die Funktion einer exakten Positionierung des Metallrohres in axialer Richtung.The guide of the metal tube within the housing has a certain axial extension. The guide must also be precisely adapted to the outside diameter of the metal tube. This creates a long, narrow gap which, in the case of metals that are at different potentials in the voltage series, basically creates the conditions for so-called crevice corrosion. This crevice corrosion is reliably counteracted by the optimized material selection for the housing/metal tube described above. The invention also eliminates any residual risk, since the guide gap between the metal tube and the guide element is made of non-metallic material. A particularly advantageous feature is that the first guide element is arranged behind the fixing device and the sealing element in the insertion direction and forms a stop to limit the insertion movement of the metal tube, whereby it is supported on a shoulder of the housing. The first guide element therefore simultaneously takes on the function of precisely positioning the metal tube in the axial direction.
Dabei ergibt sich eine besonders einfache Konstruktion dadurch, daß das erste Führungselement sich mit seinem in Einsteckrichtung vorderen Ende an der Schulter des Gehäuses abstützt.This results in a particularly simple construction in that the first guide element is supported with its front end in the insertion direction on the shoulder of the housing.
In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Führung für das Metallrohr einen zweiten .Führungsabschnitt aufweist, der von einem zweiten in das Gehäuse eingesetzten Führungselement aus nicht-metallischem Werkstoff gebildet wird, wobei das zweite Führungselement in Einsteckrichtung vor der Fixiereinrichtung und dem Dichtelement angeordnet ist. Die Führung für das Metallrohr besteht also aus zwei Führungsabschnitten, die in axialem Abstand zueinander liegen und dadurch das Metallrohr innerhalb des Gehäuses optimal halten. In beiden Führungsabschnitten wird das Restrisiko einer Spaltkorrosion beseitigtIn a significant development of the invention, it is proposed that the guide for the metal pipe has a second guide section, which is formed by a second guide element made of non-metallic material inserted into the housing, the second guide element being arranged in front of the fixing device and the sealing element in the insertion direction. The guide for the metal pipe therefore consists of two guide sections, which are axially spaced from one another and thus optimally hold the metal pipe within the housing. In both guide sections, the residual risk of crevice corrosion is eliminated.
Vorteilhafterweise kann dem zweiten Führungselement eine zusätzliche Funktion zugeordnet werden, und zwar dadurch, daß die Fixiereinrichtung mindestens ein gegen die Einsteckrichtung wirkendes"Spreizelement aufweist und daß das zweite Führungselement als Entriegelungselement am Spreizelement der Fixiereinrichtung anliegt, wobei das zweite Führungselement in Einsteckrichtüng bewegbar ist. Das Spreizelement der Fixiereinrichtung wirkt gegen die Einsteckrichtung, ist also in Einsteckrichtung geneigt. Wird auf das Metallrohr eine Zugkraft ausgeübt, wird das Spreizelement automatisch in Radialrichtung nach innen verspannt und steigert dadurch seine Haltekraft. Will man hingegen die Steckverbindung lösen, so bewegt man das zweite Führungselement in Einsteckrichtung. Dadurch wird das Spreizelement in Radialrichtung nach außen gedrückt und gibt das Metallrohr, frei, so daß dieses ungehindert aus dem Gehäuse herausgezogen werden kann.Advantageously, the second guide element can be assigned an additional function, namely in that the fixing device has at least one expansion element that acts against the direction of insertion and in that the second guide element rests against the expansion element of the fixing device as a release element, whereby the second guide element can be moved in the direction of insertion. The expansion element of the fixing device acts against the direction of insertion, i.e. is inclined in the direction of insertion. If a tensile force is exerted on the metal tube, the expansion element is automatically tensioned radially inwards, thereby increasing its holding force. If, on the other hand, you want to release the plug connection, you move the second guide element in the direction of insertion. This pushes the expansion element radially outwards and releases the metal tube, so that it can be pulled out of the housing unhindered.
Dabei wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Fixiereinrichtung als Tellerfeder mit nach innen gerichteten Zähnen ausgebildet ist und daß das zweite Führungselement mit einer in Einsteckrichtung vorderen Kante an den Zähnen anliegt. Die Zähne bilden also die eigentlichen .Spreizelemente der Fixiereinrichtung.In a further development of the invention, it is proposed that the fixing device is designed as a disc spring with inward-facing teeth and that the second guide element rests against the teeth with a front edge in the insertion direction. The teeth therefore form the actual spreading elements of the fixing device.
Vorzugsweise ist das zweite Führungselement über elastische Arme mit hakenförmigen Rastelementen verbunden, die eine in Einsteckrichtung weisende Verriegelungsfläche des Gehäuses hintergreifen. Das zweite Führungselement wird also in das Gehäuse eingeklippt, wobei sich an die Verriegelungsfläche ein Freiraum in Einsteckrichtüng anschließt, der den Ratselementen eine ungehinderte Einwärtsbewegung gestattet, wenn das zweite Führungselement in Einsteckrichtung bewegt, also in das Gehäuse hineingedrückt wird, um die Fixiereinrichtung zu entriegeln.Preferably, the second guide element is connected via elastic arms to hook-shaped locking elements which engage behind a locking surface of the housing pointing in the direction of insertion. The second guide element is thus clipped into the housing, with a free space in the direction of insertion adjoining the locking surface, which allows the locking elements to move inwards unhindered when the second guide element is moved in the direction of insertion, i.e. is pressed into the housing in order to unlock the fixing device.
Zwischen den beiden Führungsabschnitten ist nicht nur die Fixiereinrichtung für das Metallrohr, sondern auch das Dichtelement angeordnet. Dabei legt letzteres in Einsteckrichtung vorzugsweise hinter der Fixiereinrichtung, um dieBetween the two guide sections, not only the fixing device for the metal pipe is arranged, but also the sealing element. The latter is preferably placed behind the fixing device in the insertion direction in order to
Funktion des zweiten Führungselements als Entriegelungselement der Fixiereinrichtung nicht zu behindern. Darüber hinaus ergibt sich ein höchst vorteilhafter Effekt. Steigt nämlich der Druck innerhalb des Gehäuses an, wird die Dichtung mit entsprechend zunehmender Kraft gegen die Spreizelemente der Fixiereinrichtung gepreßt. Die Spreizelemente werden dadurch in radialer Richtung zusätzlich nach innen verspannt, wodurch sich ihre Haltewirkung erhöht. Dies erweist sich insbesondere bei Druckstößen und Vibrationen als vorteilhaft. The function of the second guide element as a release element of the fixing device is not hindered. This also has a highly advantageous effect. If the pressure inside the housing increases, the seal is pressed against the expansion elements of the fixing device with a correspondingly increasing force. The expansion elements are thereby additionally braced inwards in the radial direction, which increases their holding effect. This proves to be particularly advantageous in the case of pressure surges and vibrations.
Zwischen dem Dichtelement und der Fixiereinrichtung ist vorzugsweise eine Ringscheibe angeordnet, um die von dem Dichtelement ausgeübte Kraft radial weiter innen auf die Spreizelemente einwirken zu lassen und um gleichzeitig das Dichtelement zu schonen.An annular disk is preferably arranged between the sealing element and the fixing device in order to allow the force exerted by the sealing element to act radially further inward on the spreading elements and at the same time to protect the sealing element.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Gehäuse mit seinem dem ersten Führungsabschnitt zugeordneten Ende einteilig mit einer Armatur, vorzugsweise mit einer Absperr- oder Anbohrarmatur, verbunden ist.In a further development of the invention, it is proposed that the housing, with its end associated with the first guide section, is connected in one piece to a fitting, preferably to a shut-off or tapping fitting.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is explained in more detail below using a preferred embodiment in conjunction with the accompanying drawing. The drawing shows:
Figur 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Steckverbinder. .Figure 1 shows an axial section through a connector according to the invention.
Der Steckverbinder nach Figur 1 weist eine Gehäuse 1 auf, das aus einer korrosionsbeständigen Messinglegierung besteht. Es dient zum Herstellen einer zugfesten, abgedichteten Verbindung mit einem nicht dargestellten Metallrohr, welches in das Gehäuse eingesteckt wird. Wie durch einen Pfeil A angegeben, verläuft die Einsteckrichtung von rechts nach links.The connector according to Figure 1 has a housing 1 made of a corrosion-resistant brass alloy. It is used to create a tensile, sealed connection with a metal tube (not shown) that is inserted into the housing. As indicated by an arrow A, the insertion direction runs from right to left.
Am Ende seiner Einsteckbewegung gelangt das Metallrohr auf einen ersten Führungsabschnitt 2, der von einem ersten Führungselement 3 gebildet wird. Da das erste Führungsele-At the end of its insertion movement, the metal tube reaches a first guide section 2, which is formed by a first guide element 3. Since the first guide element
3,5 ment 3 aus nicht-metallsichem Werkstoff besteht, wird jegliches Restrisiko einer Spaltkorrosion beseitigt.3.5 ment 3 is made of non-metallic material, any residual risk of crevice corrosion is eliminated.
Das erste Führungselement 3 bildet einen Anschlag 4 zur Begrenzung der Einsteckbewegung des Metallrohres und stützt sich an einer Schulter 5 des Gehäuses 1 ab.The first guide element 3 forms a stop 4 to limit the insertion movement of the metal tube and is supported on a shoulder 5 of the housing 1.
Ein zweiter Führungsabschnitt 6 für das Metallrohr wird von einem zweiten Führungselement 7 gebildet, das ebenfalls aus einem nicht-metallischen Werkstoff besteht und das Restrisiko einer Spaltkorrosion zwischen dem Metallrohr und dem Gehäuse 1 beseitigt. Das zweite Führungselement 7 weist eine Mehrzahl von elastischen Armen 8 auf, die hakenförmige Rastelemente 9 tragen. Letztere hintergreifen eine Verriegelungsfläche 10 des Gehäuses. Das zweite Führungselement 7 läßt sich also in das Gehäuse 1 einklippen.A second guide section 6 for the metal tube is formed by a second guide element 7, which is also made of a non-metallic material and eliminates the residual risk of crevice corrosion between the metal tube and the housing 1. The second guide element 7 has a plurality of elastic arms 8, which carry hook-shaped locking elements 9. The latter engage behind a locking surface 10 of the housing. The second guide element 7 can therefore be clipped into the housing 1.
In Einschubrichtung direkt hinter dem zweiten Führungselement 7 befindet sich eine Fixiereinrichtung 11, gebildet von einer Tellerfeder 12, die Spreizelemente in Form von radial einwärts gerichteten Zähnen 13 trägt. Die Zähne 13 sind in Einsteckrichtung geneigt. Sie gestatten ein Einstekken des Metallrohres und Verhindern dessen Herausziehen.In the insertion direction directly behind the second guide element 7 there is a fixing device 11, formed by a disc spring 12, which carries spreading elements in the form of radially inward-directed teeth 13. The teeth 13 are inclined in the insertion direction. They allow the metal tube to be inserted and prevent it from being pulled out.
Das zweite Führungselement 7 liegt mit seiner Vorderkantean den Zähnen 13 der Fixiereinrichtung .11 an. Wie Figur 1 zeigt, befindet sich in Einsteckrichtung hinter der Verriegelungsfläche 10 ein gewisser Freiraum, der eine Einwärtsbewegung der Rastelemente 9 gestattet. Das zweite Führungselement 7 kann also nach innen gedrückt werden, wobei es die Zähne 13 der Fixiereinrichtung radial auswärts biegt. Die Zähne 13 lösen sich also vom Metallrohr, so daß dieses aus dem Gehäuse 1 herausgezogen werden kann.The second guide element 7 rests with its front edge on the teeth 13 of the fixing device 11. As Figure 1 shows, there is a certain amount of free space behind the locking surface 10 in the insertion direction, which allows the locking elements 9 to move inwards. The second guide element 7 can therefore be pressed inwards, bending the teeth 13 of the fixing device radially outwards. The teeth 13 thus detach from the metal tube, so that it can be pulled out of the housing 1.
Das zweite Führungselement erfüllt also gleichzeitig die Funktion eines Entriegelungselements.The second guide element therefore also fulfils the function of a release element.
30. Für.die Abdichtung des Metallrohres innerhalb des Gehäuses 1 sorgt ein Dichtelement 14 in Form eines O-Ringes. Das Dichtelement 14 ist zwischen dem ersten Führungselement 3 und der Fixiereinrichtung 11 angeordnet. Es stört also nicht die Entriegelungsfunktion des zweiten Führungselementes 7.30. A sealing element 14 in the form of an O-ring ensures the sealing of the metal tube inside the housing 1. The sealing element 14 is arranged between the first guide element 3 and the fixing device 11. It therefore does not interfere with the unlocking function of the second guide element 7.
In der Darstellung nach Figur 1 nimmt das Dichtungselement 14 eine Mittelposition ein. Baut sich nach dem Einstek-In the illustration according to Figure 1, the sealing element 14 occupies a central position. After insertion,
ken des Metallrohres ein Druck im Gehäuse 1 auf, wandert das Dichtungselement 14 gegen die Einsteckrichtung und drückt eine Ringscheibe 15 gegen die Zähne 13 der Fixiereinrichtung 11. Die Zähne 13 werden also radial einwärts verspannt, wodurch ihre auf das Metallrohr ausgeübte Haltewirkung ansteigt. When the metal tube is pushed in, pressure builds up in the housing 1, the sealing element 14 moves against the direction of insertion and presses an annular disk 15 against the teeth 13 of the fixing device 11. The teeth 13 are thus clamped radially inwards, whereby their holding effect on the metal tube increases.
Im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann auf die Ringscheibe zwischen dem Dichtelement und den Spreizelementen der Fixiereinrichtung verzichtet werden. Allerdings schont die Ringscheibe das Dichtelement und- bewirkt außerdem, daß die zusätzliche Verspannungskraft nahe den freien Enden der Spreizelemente auf diese ausgeübt wird. Ferner besteht die Möglichkeit, das zweite Führungselement in das Gehäuse nicht einzuklippen, sondern einzuschrauben. Die Entriegelungsfunktion bezüglich der Fixiereinrichtung wird dann dadurch ausgelöst, daß man das zweite Führungselement weiter in das Gehäuse einschraubt. Anstelle der Tellerfeder sind auch andere Ausbildungen der Fixiereinrichtung möglich. Beispielsweise kommt ein radial einwärts verspanntes Ringelement infrage, das mit einer umlaufenden dachförmigen Kante am Metallrohr, angreift, wobei die in Einsteckrichtung vorne liegende Fläche der dachförmigen Kante'steiler als die andere Fläche geneigt ist. Das dargestellte erste Führungselement stützt sich mit seinem in Einsteckrichtung vorne liegenden Ende an der Schulter des Gehäuses ab und bildet an diesem Ende auch den Anschlag zur Begrenzung der Einsteckbewegung des Metallrohres. Diese Konstruktion ist zwar besonders vorteilhaft, kann jedoch auch abgewandelt werden, und zwar dergestalt, daß die Schulter des Gehäuses an das in Einsteckrichtung hintere Ende des ersten Führungselements verlegt wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist am linksseitigen Ende des Gehäuses ein Gewinde angedeutet. Anstelle dessen besteht auch die Möglichkeit, das Gehäuse einteilig mit einer Armatür zu verbinden, um einen sonst erforderlichen Montage- und Platzaufwand zu vermeiden.Within the scope of the invention, modifications are readily possible. For example, the ring disk between the sealing element and the expansion elements of the fixing device can be dispensed with. However, the ring disk protects the sealing element and also ensures that the additional clamping force is exerted on the expansion elements near the free ends. It is also possible to screw the second guide element into the housing rather than clipping it in. The unlocking function with regard to the fixing device is then triggered by screwing the second guide element further into the housing. Instead of the disc spring, other designs of the fixing device are also possible. For example, a radially inwardly clamped ring element can be used, which engages the metal tube with a circumferential roof-shaped edge, with the surface of the roof-shaped edge that is at the front in the direction of insertion being inclined more steeply than the other surface. The first guide element shown is supported with its end that is at the front in the direction of insertion on the shoulder of the housing and at this end also forms the stop to limit the insertion movement of the metal tube. Although this design is particularly advantageous, it can also be modified in such a way that the shoulder of the housing is moved to the rear end of the first guide element in the direction of insertion. In the embodiment shown, a thread is indicated on the left-hand end of the housing. Instead, it is also possible to connect the housing to a fitting in one piece in order to avoid the assembly and space required.
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Effective date: 20020418 |
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| R071 | Expiry of right |