DE2216058C3 - Schraubverbindung für Rohre - Google Patents

Description

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des Ringes wird eine axial wirkende Vorspannung der Klemmring in seiner Bohrung wie an sich beds R*ages erzielt, 4 h., dieser preßt sich im wesent- kannt mit ringförmigen Rillen versdien ist Die Kingour um den Bereich seines körperseitipen und rillen sorgen für eine gute Verklammerung zwischen

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nmtterseitigen Endes auf die Rohroberfläche, während Rohr und Klemmring,

er sich im dazwischenliegenden Bereich elastisch auf- 5 Ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der SchrauD-

wSIbL Eine Begrenzung, die gewährleistet, daß die verbindung nach der Erfindung ist in der Zeichnung

Verformung im elastischen Bereich bleibt, ist im we- schematisch dargestellt- Es zeigt

sentlichen dadurch gegeben, daß die zweite Kegel- Fig.l die Schraubverbindung im zusammenge-

flgcne des Ringes, die einen geringeren (kleineren) bauten Zustand — halb Schnitt, halb Ansicht

Keselwinkel besitzt als die erste Kegelfläche, deren io und

Kegelwinkel dem der Bohrung im Körper entspricht, Fig.2 die Einzelteile zur Schraubverbindung ge-

an der Kegelfläche der Bohrung des Körpers durch maßFig. 1.

die elastische Aufwölbung zur Anlage kommt Die Schraubverbindung besteht im wesentlichen

Nur die erste Kegelfläche unterliegt aber der vol- aus dem Körper 1, der auf den Körper 1 aufschraub-

len Flächenpressung, die höher als bei der bekannten 15 baren Mutter 2 und dem zwischen Korper 1 una

ist und daher einen größeren Dichteffekt herbeiführt, Mutter 2 aufgenommenen Klemmring 3. JJie mui-

üleicfazeitig aber infolge ihrer Längenbemessung und ter 2 und der Klemmring 3 sind über ein Rohr 16 ge~

mfolge der anschließenden Kegelfläche eine Entla- schoben, das beim Montagevorgang durch King ύ

stune des Körpers an seinem öffnungsende, also in festgeklemmt wird. .

seinem schwächsten Bereich bewirkt und damit ein 20 Der Klemmring 3 hat im wesentlichen1 drei Aufga-

Aufweiten verhindert. ben zu erfüllen, und zwar soll er das Rohr 16 halten,

Die Vorspannung des Ringes bewirkt aber, daß eine Abdichtung gegenüber dem ^fj.^""^"⁶

eine hohe Flächenpressung und damit wirksame Abdichtung gegenüber dem Korperl gewährleisten

Sichtung zwischen Körper und Ring einerseits und Der Körpei 1 weist einen mittleren mit einem

die gut! Verklammerung zwischen Ring und Rohr »5 Sechskant versehenen Teil 19 und beseitig davon

^Si ^{beim Auftreten von Schwingungen} ^SiiSr^

ist der

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ηί derRingkante in der Mutter gewährleistet, daß 30 einer kegeligen Bohrung 11 die «*£»»^nne£

L auf Grund des mutterseitig größeren Kegelwin- a so zum mittleren Teil J9 des Ko^ersl hm ver

kels des Ringes günstige Verhältnis zwischen Anzug jungt, versehen. Der J^wnkd « brtragt ^ί

einander entgegengerichtet verlaufenden Außenke- Bohrungsteiles 18.

S au sein!r⁸der Mutter zugewendeten Seite eine 4<> Der Klemmring besitzt eine Bohrung, in der Ansch^gfläche aufweist, die bei Erreichen eines be- das zu haltende Rohr 16 aufgenommen wird. SL n^g Anzuges an einer Anschlagfläche der Mut- ^S^^SSi^^^^ £ g^ ^ter _DTe Anschlagfläche bewirkt, daß insbesondere bei Länge der Bohrung erstrecken obwohl^,"du: Ver-Wiedeiholungsmontagen eine wirksame Begrenzung 45 bindung mit dem Rohr 16 nur die Endbereiche mit des Anzuges gewährleistet ist und ein Flachwalzen Rillen versehen zu sein ^br^hten des Ringes durch die Mutter vermieden wird. Die Außenflache des KJ™™"^^?*¹^

Ferner hat sich gezeigt, daß eine schwingungsfeste rem dem Korper 1 zugeordneten Bereich eine erste VerSng und die daVu erforderliche gute elasti- KegelflächeS auf, ^«^^Jfi^X sehe Verformung des Ringes dann erreicht wird, 50 Kegelw.nkel .1, also etwa 24 , der kegeligen j*°n™ⁿ8 wenn die auf die Achse des Ringes projizierte Länge 11 des Körpers 1 ^ ,«loch ^^ Lajjjj der dem ΚΟ_Φε_Γ zugewandten Kegelflächen größer ist der ersten ^l^e| ^s K^mnng« 3 kleine als die auf die Achse des Ringes projizierte Länge als die axiale Lange/, der kegeligen Bohrung des der Mutter zugeordneten Außenkegels des Rin- ₅₅ Körpers^ ^ _{Kegdfläche5 schließt sich} eine

^Besonders günstige Verhältnisse für den Verlauf gleichgerichtet zur ersten Kegdfläche 5 und1 zur_kege-

des Anzugsmomentes an der Mutter, die Abdichtung ligen Bohrung 11 verlaufende zweite ^egelflachej

und die Verklammerung ergeben sich dann, wenn für an, deren Kegelwinkel rl^^^^^l

den Ring gewährleistet ist, daß der Kegelwinkel der gelwinkel/? der ersten Kegelflache 5. Der Kegelwin ersten Kegelfläche etwa 24° und der Kegelwinkel 60 kelj-beträgt etwa 16 bis 18 _{g d η}

der daran anschließenden zweiten Kegelfläche etwa Die zw.schen den beiden Kegelf achen 5 una

16 bis 18° beträgt, während der Kegelwinkel des der entstehende Kante ist mit 6 ^bez^^ne · Mutter zuordneten Außenkegels des Ringes etwa 32 Entgegengenchtet zu den KegeWa^« Sund?

•Ss34° und der Kegelwinkel des ersten kegeligen verläuft eine Kegelflache 10, duide^Mutter^2 zu

Länge/, der Kegelfläche 10, gemessen vom Schnitt- merung zwischen Klemmring3 und Rohr (im Be-

pünkt dor Mantetünien der Kegelflächen 7 und 10. reich α) durch eine kurze Länge/^ und einen kleinen

Zwischen den einander entgegengerichtet verlaufen- Kegelwinkel/? des Klemmringes erreicht. Der kleine

den Kegelflächen 7 und 10 befindet sich auf dem Kegelwinkel β in Verbindung mit der kurzen Kegel-

Umfang ¹Ue* Klemmringes 3 ein Vorsprung 8, dessen 5 länge Z₁ führt zu einer örtlich hohen Flächenpressung

Kante 9 als Anschlägfläche für die Mutter 2 dient. zwischen Rohr 16 und Klemmring 3 im Bereich a ei-

Die Mutter 2 weist einen mit Gewinde versehenen nerseits und der Kegelfläche 5 des Klemmringes 3

Bohrungsteil 21 aufv mit dem sie auf das zum Kör- und der Bohrung 11 des Körpers 1 andererseits.

perl gehörende Außengewinde 20 aufgeschraubt Infolge der unterschiedlichen Kegelwinkel β und ε

werden kann. Auf den Bohrungsteil 21 folgt ein Frei- io der entgegengesetzt veriaufenden Kegelflächen 5 und

stich, der durch eine Anschlagfläche IS begrenzt 10 des Klemmringes wird ein gutes Verhältnis zwi-

wird, die mit der Anschlagfläche 9 des Klemmrin- sehen Verklammerung und dem an der Mutter 2 auf-

ges3 zusammenarbeitet. zubringenden Drehmoment erzielt, das dem Monteur

Ferner weist die Mutter 2 einen ersten kegeligen anzeigt, daß eine wirksame Verbindung hergestellt ist

Bohrungsteil 12 auf, dessen Mantel gleichgerichtet 15 und darüber hinaus vor allem eine gute Verklamme-

zur Kegelfläche 10 des Klemmringes 3 verläuft, des- rung zwischen Rohr 16 und Klemmring 3 im Bereich

sen Kegelwinkel γ aber größer ist als der Kegel win- des Körpers 1. Ferner ist in Verbindung mit der

kel ε der Kegelfläche 10 des Klemmringes 3. Der Wahl der Kegelwinkel des Klemmringes 3 die Län-

Kegelwinkel γ beträgt etwa 40°. genbemessung der zugehörigen Kegelfläche für die

An den ersten kegeligen Bohrungsteil 12 der Mut- so elastische Aufwölbung des Klemmringes von Wichter 2 schließt sich ein zweiter gleichgerichtet zum tigkeit Die dadurch erreichbare Vorspannung ist ein Bohrungsteil 12 verlaufender kegeliger Bohrungsteil wesentliches Kriterium für die Erreichung einer dich-14 an, dessen Kegelwinkel 6 kleiner ist als der Kegel- ten Rohrhalterung beim Auftreten von Druckstößen winkele der zum Klemmring 3 gehörenden Kegel- und Axialschwingungen.

fläche 10. Der Kegelwinkel <5 beträgt etwa 20°. Die »5 Da aber der größere KegelwinkeU der der Mut-

im Schnitt zwischen den beiden kegeligen Bohrungs- ter2 zugeordneten Kegelfläche 10 des Klemmrin-

teilen 12 und 14 der Mutter 2 vorhandene Knick- ges3 einen beim radialen Eindringen der Ringrillen

kante ist mit 13 bezeichnet Der kegeligen Bohrung in das Rohr größeren Widerstand entgegensetzt, ist

14 schließt sich der zylindrische Teil 22 an, dessen die Mutter mit gleichgerichtet veriaufenden, aber un-

Durchmesser etwas größer ist als der Außendurch- 30 terschiedlichen Kegelwinkeln (y und <5) aufweisenden

messer des Rohres 16. Bohrungsteilen versehen, wodurch eine Ringkante 13

Die Funktion der Verschraubung ist wie folgt: entsteht Die Ringkante 13 bewirkt eine sehr hohe

Beim Anziehen der Mutter 2 wird der Klemm- örtliche Flächenpressung und infolge der Drehbewe-

ring3 mit seinen Ringrillen in den Bereichen α und b gung der Mutter 2 ein Einwalzen der Ringrillen im

radial in das Rohr 16 eingedrückt 35 Bereich b in das Rohr 16.

Das Anziehen der Mutter 2 bewirkt ferner, daß der Das Zusammenwirken der Anschlagfläche 9 des

Klemmring sich im Bereich zwischen den Endberei- Vorsprungs 8 mit der Anschlagfläche 15 der Mutter

chen α und i» elastisch aufwölbt, und zwar bis die Ke- dient zur Gewährleistung, daß die Ringkante 13

gelfläche 7 des Klemmringes 3 in der kegeligen Boh- nicht zu einem Überanzug und eventuell zu einer

rung U des Körpers 1 zur Anlage kommt 40 Einschnürung des Rohres 16 bei Wiederholungsmon-

Im Bereich des Körpers 1 wird eine gute Verklam- tagen führt

Hierzu ?, Blatt Zeichnungen

Claims (4)

ι 2 5 Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenBKäGfcnet, daß der Klemmring (3), Patentansprüche: wjß an sich bekannt, in seiner Bohrung mit ringförmigen Rillen verseher, ist.

1. Schraubverbindung für das abdichtende 5

Verbinden eines Rohres mit einem Rohrverbin- ■
dungsteil oder mit einem Einschraubten, bestehend aus einem mit Gewinde versehenen Körner, .. . ...

der eise sich kegelig zum Innern des Körpers Wn Dk Erfindung betrifft eine Schraubverbindung für kontinuierlich verjüngende Bohrung aufweist, io das abdichtende Verbinden eines Rohres mit einem einer auf den Körper auf- oder in diesen ein- Rofarverbindungsteil oder mit einem Einschraubted, sehraubbaren Matter, die eine kegelige von dem bestehend aus einem mit Gewinde versehenen Kor-Körper weg diskontinuierlich verjüngende Boh- per, der eine sich kegelig zum Innern des Korpers rung aufweist, die in eine zylindrische Bohrung hin kontinuierlich verjüngende Bohrung aufweist, übergeht, deren Durchmesser größei ist als der i₅ einer auf den Körper auf- oder m diesen euischraub-Außendurchmesser des Rohres, und aus einem baren Mutter, die eine kegeüge von dem Korper weg zwischen Körper und Mutter aufgenommenen, diskontinuierlich verjüngende Bohrung aufweist, die über das Rohr schiebbaren Klemmring, der auf in eine zylindrische Bohrung übergeht, deren Durchseiner Außenfläche an beiden Enden zu den ke- messer größer ist als der Außendurchmesser des geligen Bohrungen von Mutter und Körper so Rohres, und aus einem zwischen Körper und Mutter gleichgerichtet verlaufende Außenkegel aufweist aufgenommenen, über das Rohr schiebbaren Kiemmund die kegelige Bohrung der Mutter zum Körper ring, der auf seiner Außenfläche an beiden Enden zu hin einen ersten kegeligen Bohrungsteil aufweist, den kegeligen Bohrungen von Mutter und Körper dessen Kegelwinkel größer ist und einen an den gleichgerichtet verlaufende Außenkegel aufweist und ersten Bohrungsteil anschließenden zweiten kege- a₅ die kegelige bohrung der Mutter zum Korper hin ligen Bohrungsteil aufweist, dessen Kegelwinkel einen ers'en kegeligen Bohrungsteil aufweist, dessen kleiner ist als der Kegelwinkel des zugeordneten Kegelwinkel größer ist und einen an den ersten Boh-Außenkegels des Ringes, dadurch ge kenn- rungsteil anschließenden zweiten kegeligen Bonze ich net, daß der dem Körper (1) zugeord- rungsteil aufweist, dessen Kegelwinkel kleiner ist als nete Außenkegel des Ringes (3) eine erste Kegel- 30 der Kegelwinkel des zugeordneten Außenkegels des fläche (5), die einen der kegeligen Bohrung (11) Ringes.

des Körpers (1) entsprechenden Kegelwinkel Bei dieser Art von Schraubverbindung (DT-Gbm

(* = /ϊ) besitzt, und eine daran anschließende 1797 615 und DT-PS 1179 062) ist von Nachteil,

zweite Kegelfläche (7) aufweist, deren Kegelwin- daß bei symmetrischer Ausbildung des Klemmringes

kel (γ) kleiner ist als der der ersten Kegelfläche 35 die Gefahr des Einschnürens besteht und im übrigen

(β), wobei die Länge (Z₁) der ersten Kegelfläche eine gleichmäßig verteilt wirksame Rohrhalterung im

(5) geringer ist als die Länge (/,,) der kegeligen Bereich des Körpers und der Mutter nicht vorhanden

Bohrung (11) des Körpers (1) und daÖ die beiden ist.

körperseitigen Kegelflächen (5 und 7) kleinere Darüber hinaus besteht die Gefahr des Überanzu-

Kegelwinkel aufweisen als der mutterseitige 40 ges, d. Ji., es besteht die Gefahr, daß die Mutter ins-

Außenkegel (10) des Ringes (3). besondere bei Wiederholungsmontagen den Ring über-

2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, da- fährt bzw. besser gesagt, diesen in das Rohr einwalzt, durch gekennzeichnet, daß der Ring (3) im Be- Auch ist die Rohrhalterung insbesondere beim Aufreich zwischen den einander entgegengerichtet treten von Axialschwingungen nicht optimal,
verlaufenden Außenkegeln auf seiner der Mutter 45 Aufgabe der Erfindung ist es. die Schraubverbin-(2) zugewendeten Seite eine Anschlagfläche (9) dung so auszubilden, daß bei Auftreten von Schwinaufweist, die bei Erreichen eines bestimmten An- gungen eine wirksame Rohrhalterung und ein hoher zuges an einer Anschlagfläche (15) der Mutter Dichteffekt erzielt werden. Ferner soll erreicht wer-(2) anliegt. den, daß mit steigendem Anzug ein Anwachsen des

3. Schraubverbindung nach Anspruch 1, da- 50 aufzubringenden Drehmomentes dem Monteuer andurch gekennzeichnet, daß die auf die Achse des zeigt, daß eine wirksame Verbindung ohne Einschnü-Ringes (3) projizierte Länge (/,) der dem Körper rung des Rohres erreicht ist.

(1) zugewandten Kegelflächen (5 und 7) größer Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

ist als die auf die Achse des Ringes (3) projizierte löst, daß der dem Körper zugeordnete Außenkegel

ΐ '*■ '■·. e (/₄) des der Mutter (2) zugeordneten 55 des Ringes eine erste Kegelfläche, die einen der kege-

Außenkegels (10) des Ringes (3). ligen Bohrung des Körpers entsprechenden Kegel-

4. Schraubverbindung nach Anspruch 1, da- winkel besitzt, und eine daran anschließende zweite durch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel (\) Kegelfläche aufweist, deren Kegelwinkel kleiner ist der ersten Kegelfläche (5) etwa 24° und der Ke- als der der ersten Kegelfläche, wobei die Länge der gelwinkel (/?) der daran anschließenden zweiten 60 ersten Kegelfläche geringer ist als die Länge der ke-Kegelfläche (7) etwa 16 bis 18° beträgt, während geligen Bohrung des Körpers und daß die beiden körder Kegelwinkel (ε) des der Mutter (2) zugeord- perseitigen Kegelflächen kleinere Kegelwinkel aufneten Außenkegels (10) des Ringes (3) etwa 32 weisen als der mutterseitige Außenkegel des Ringes, bis 34° und der Kegelwinkel (γ) des ersten kege- Durch die Wahl der unterschiedlichen Kegelwinkel ligen Bohrungsteiles (12) der Mutter (2) etwa 65 im Bereich von Mutter und Körper in Verbindung 40° und der Kegelwihkel (δ) des an den ersten mit der im Bereich der kegeligen Bohrung der Mutter anschließenden zweiten kegeligen Bohrungsteiles vorhandenen Ringkante und vor allem durch die be-(14) etwa 20° beträgt. sondere Ausbildung des körperseitigen Außenkegels