DE3511056C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung mit einem Kupplungsendstück, einem Druckmittelträger und zwei Ver­ bindungsteilen, wobei das Kupplungsendstück auf dem Druck­ mittelträger aufsitzt und zwischen den beiden Verbindungs­ teilen eingespannt wird.

Es ist eine Vielzahl von Schraubverbindungen bekannt, die so ausgebildet sind, daß die mit ihnen zu verbindenden Teile auch in einer von ihrer Längsmittenachse abgewinkel­ ten Stellung montiert werden können.

Bei einer Schraubverbindung aus der DE-OS 26 31 984 ist ein Kupplungsendstück als ein an ein Rohrende ange­ schweißter Anschweißstutzen ausgebildet und mit zwei kon­ vex ausgebildeten Anlageflächen versehen. Über eine Über­ wurfmutter, die auf dem Rohr gegen eine der konvexen An­ lageflächen zur Anlage bringbar ist, ist das Kupplungsend­ stück mit einem Fitting oder einem Schraubstutzen verbind­ bar. Der Schraubstutzen wie auch die Überwurfmutter weisen in ihrem Kontaktbereich mit den konvexen Anlageflächen entsprechend konkav ausgebildete Sitzflächen auf, in die die konvex ausgebildeten Anlageflächen beim Zusammenfügen der Verschraubung einsetzbar sind. Im Bereich der dem Fit­ ting zugelegenen konvexen Anlagefläche ist eine Nut zur Aufnahme eines Dichtringes vorgesehen. Bevor die Ver­ schraubung angezogen wird, kann das Rohr gegenüber dem Fitting verschwenkt werden, um sich einem eventuell vor­ handenen Winkelversatz des Rohrs gegenüber dem Fitting an­ passen zu können, wobei die konvex ausgebildeten Anlage­ flächen auf den konkav ausgebildeten Sitzflächen gleiten.

Dieses Kupplungsendstück ist insoweit nachteilig, als es nicht für Schnellmontagezwecke verwendbar ist, da vor der Montage in zeitaufwendiger Weise zunächst die Überwurfmut­ ter auf das Rohr aufgesteckt und der Anschweißstutzen an­ geschweißt werden muß. Ferner ist ein Längenausgleich der Verschraubung mit dem Rohr während der Montage nicht mög­ lich, und die Nut für den Dichtring verursacht Fertigungs­ mehrkosten und eine Schwächung des Kupplungsendstücks in deren Bereich.

Zwar sind für Schnellmontagezwecke bereits Keil- oder Schneidringverschraubungen bekannt, z. B. aus der NL-OS- 17 362; diese sind jedoch in ihrer Winkelstellung zu dem Rohr nicht einstellbar. An dem dort angebrachten Klemmring vorgesehene gleich große Radien sind daher auch nicht hin­ sichtlich einer Winkelbeweglichkeit des Rohrs zu dem Fit­ ting ausgebildet.

Eine Rohrverbindung gemäß der DE-PS-9 22 562, Abb. 2, ent­ hält ein einteiliges aufsteckbares Zwischenstück, das ei­ nen Kragen aufweist, mit dem es an der Stirnseite des Roh­ res zur Anlage kommt. Somit ist ein Längenausgleich für Schnellmontagezwecke nicht möglich. Das Ausführungsbei­ spiel gemäß Abb. 1 zeigt wiederum kein einteiliges Zwi­ schenstück und ist somit fertigungsaufwendiger. Die an dem ein- oder zweiteiligen Zwischenstück angebrachten Anlage­ flächen sind unter dem gleichen Radius gekrümmt.

Eine weitere Schraubverbindung (DE-OS-29 11 919) enthält ebenfalls ein Kupplungsendstück, das auf ein Rohr aufge­ schoben wird und zwischen zwei Verbindungsteilen festge­ spannt werden kann. Das Kupplungsendstück weist stirnsei­ tig unter dem gleichen Radius gekrümmte Anlageflächen auf, die eine begrenzte Winkelbeweglichkeit des Rohrs innerhalb der Schraubverbindung zulassen. Die Krümmung der Anlage­ flächen ist so ausgebildet, daß diese eine ausreichende formschlüssige Anlage zur Aufnahme von Axialkräften bie­ ten. Das Rohr wird in dem Kupplungsendstück dadurch gehal­ ten, daß es mit diesem verklebt oder verlötet wird; falls das Rohr in dem Kupplungsendstück axial einstellbar sein soll, wird zwischen beide ein O-Ring eingesetzt. Das Kupp­ lungsendstück wird demnach nicht in der Art eines Keil- oder Klemmrings während des Anziehens der Schraubverbin­ dung verformt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin ge­ sehen, eine Schraubverbindung vorzuschlagen, mit der unter Beibehaltung der Winkelverstellbarkeit der Verschraubung mit dem Rohr im montierten, jedoch nicht verspannten Zu­ stand eine rasche und der Einbausituation anpaßbare Monta­ ge ohne große Spannkräfte möglich ist, wobei das Kupp­ lungsendstück geeignet sein soll, das Rohr im angespannten Zustand der Schraubverbindung axial zu halten.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst worden, wobei in den Unteransprü­ chen vorteilhafte Weiterentwicklungen angegeben sind.

Auf diese Weise ist es möglich, das Kupplungsendstück an jeder beliebigen Stelle des Rohres abhängig von der Ein­ bausituation aufzusetzen, das Rohr bündig mit dem Kupp­ lungsendstück abzutrennen und es mit dem Fitting zu ver­ spannen. Das Kupplungsendstück kann dabei auf das Rohr aufgeschrumpft oder aufgeklemmt, sehr schnell und einfach mit dem Rohr verbunden werden, wenn es als Keilring oder Schneidring ausgebildet ist.

Im Hinblick auf die Fertigungskosten ist es gegenüber dem bekannten Stand der Technik weitaus kostengünstiger, wenn bei einem Kupplungsendstück mit konvexer Anlagefläche die konvexen Anlageflächen an geradlinigen Sitzflächen zur An­ lage bringbar sind, da sich geradlinige Flächen billiger als gekrümmte Flächen herstellen lassen.

Über die Wahl der Größe der jeweiligen Krümmungsradien können die Anlageflächen und das Kupplungsendstück in de­ ren Bereich entsprechend ihrer Aufgabe unterschiedlich ausgebildet werden. So wird im Bereich der infolge des An­ ziehens der Schraubverbindung erfolgenden Verformung des Kupplungsendstücks der Radius und somit die dort vorhan­ dene Materialstärke klein ausgebildet, während an der die Axialabstützung des Kupplungsendstücks bildenden Anlage­ fläche ein großer Radius vorgesehen wird, so daß diese unter einem stumpfen Winkel zu der Längsmittenachse der Schraubverbindung verläuft und wirksam hohe axiale Kräfte aufzunehmen vermag.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Aus der einzigen Figur ist die Ausführung einer Verschraubung 10 entnehmbar, die aus einem Fitting 12 als einem ersten Ver­ bindungsteil, einem Rohr 14 als Druckmittelträger, einer Überwurfmutter 16 als einem zweiten Verbindungsteil und einem Keilring 18 als Kupplungsendstück besteht. Diese Verschraubung 10 findet Anwendung in einem nicht gezeig­ ten Hydraulikkreislauf eines Ackerschleppers oder einer sonstigen Maschine, bei der es Druckmittel, etwa Hydrau­ liköl oder Preßluft, innerhalb einer Leitung zu befördern gilt.

Das Fitting 12, das beispielsweise ein Nippel sein kann, weist einen hohlen Gewindestutzen 20, einen Sechskant 22, einen Druckmitteldurchgang 24 und eine Kammer 26 in dem Gewindestutzen 20 auf. Die Kammer 26 nimmt in sich das Rohr 14 mit dem Keilring 18 auf und mündet in den Druck­ mitteldurchgang 24. Sie ist ungefähr so tief, wie der Ge­ windestutzen 20 lang ist, und weist gegenüber dem Druck­ mitteldurchgang 24 einen größeren Innendurchmesser auf. Eine zylindrische runde Ausnehmung 28 der Kammer 26, die in den Druckmitteldurchgang 24 übergeht, öffnet sich ke­ gelig unter einem Winkel von ca. 24° bis zu dem Ende des Gewindestutzens 20 an einem zur Aufnahme des Rohres 14 bestimmten Endbereich 30, wodurch ein Kegelraum 32 mit einer geradlinigen Wandung 34 entsteht.

Das Rohr 14 kann eine herkömmliche Hydraulikleitung mit einem Außendurchmesser D ₁ sein, der etwas geringer ist als der Innendurchmesser der zylindrischen Ausnehmung 28 der Kammer 26, so daß dieses gegebenenfalls mit dem Fitting 12 im Bereich der zylindrischen Ausnehmung 28 formschlüssig verbindbar ist.

Die Überwurfmutter 16 ist innen hohl ausgebildet und von ihrem fittingseitigen Ende 36 beginnend innen mit einem Innengewinde 38, das auf das Gewinde des Gewindestutzens 20 paßt, versehen, an das sich nach einer Gewindeauslaufnut 40 ein zur Längsmittenachse der Überwurfmutter 16 hin veren­ gender Konus 42 anschließt, der wiederum in eine an einem rohrseitigen Ende 44 der Überwurfmutter 16 austretende Bohrung 46 übergeht. Die Bohrung 46 weist einen Innendurch­ messer D ₂ auf, der wesentlich größer ist als der Außen­ durchmesser D ₁ des Rohres 14. Der Konus 42 weist bei die­ sem Ausführungsbeispiel einen Öffnungswinkel von ca. 90° auf. Außen ist die Überwurfmutter 16 ebenfalls mit einem Sechskant 48 versehen.

Der Keilring 18 besitzt einen Innendurchmesser ungefähr von der Größe des Außendurchmessers D ₁ des Rohres und ist auf seiner Innenringfläche 50 mit in der Zeichnung nicht ge­ zeigten keilartigen Ringrillen versehen, die, wie dies bei Keilringen bekannt ist, der Befestigung des Keilringes 18 auf dem Rohr 14 dienen. Die Länge des Keilringes 18 ent­ spricht der Einschubtiefe des Rohres 14 in die Verschrau­ bung 10 abzüglich der Länge der Bohrung 46 der Überwurf­ mutter 16. Die Außenfläche des Keilringes 18 ist beginnend von einem fittingseitigen Ende 52 mit einer Krümmung 54 unter dem Radius R ₁, daran anschließend mit einem Zylinder­ teil 56 mit einem Außendurchmesser D ₃ und mit einer bal­ ligen Phase 58 mit dem Radius R ₂ ausgestattet. Dabei ist R ₁ kleiner als R ₂, jedoch fallen die Mittelpunkte der Ra­ dien R ₁, R ₂ auf der Längsmittenachse des Keilringes 18 zu­ sammen. Der größte Außendurchmesser des Keilringes 18 im Bereich seiner Krümmung 54 ist geringfügig größer als D ₂ und geringer als D ₃. Dementsprechend weist der Keilring 18 im Bereich seiner Krümmung 54 eine geringere Wandstärke auf als im Bereich seines Zylinderteils 56 und seiner bal­ ligen Phase 58. Gemäß dem Vorstehenden bilden der Keilring 18 im Bereich der Krümmung 54 und die ballige Phase 58 An­ lageflächen, während die Wandung 34 und der Konus 42 Sitz­ flächen darstellen.

Zur Montage der Verschraubung 10 wird die Überwurfmutter 16 auf das Rohr 14 gesteckt und der Keilring 18 auf das Rohr 14 so weit aufgeschoben, daß er mit einem Rohrende 60 bündig abschließt, wobei darauf zu achten ist, daß die Krümmung 54 am Rohrende 60 zu liegen kommt. Anschließend wird das Rohr­ ende 60 mit dem Keilring 18 in den Kegelraum 32 des Fit­ tings 12 eingeführt und kommt in diesem über den Keilring 18 im Bereich der Krümmung 54 zur Anlage. Weiterhin wird die Überwurfmutter 16 auf den Gewindestutzen 20 aufgeschraubt, bis ein Widerstand spürbar wird, der daraus resultiert, daß nun auch die ballige Phase 58 an dem Konus 42 zur An­ lage kommt. Solange die Überwurfmutter 16 nicht mit einem Werkzeug stärker angezogen wird, kann das Rohr 14 innerhalb der Verschraubung 10 abhängig von dem Spiel zwischen dem Rohr 14 und der Bohrung 46 der Überwurfmutter 16 radial be­ wegt werden. Dabei gleitet der Keilring 18 im Bereich der Krümmung 54 an der Wandung 34 des Kegelraumes 32 und die ballige Phase 58 auf dem Konus 42. Wenn das Rohr 14 gegen­ über der Längsmittenachse des Fittings 12 so weit ausge­ lenkt worden ist, daß die Verschraubung 10 frei von Biege­ kräften angezogen werden kann, wird die Überwurfmutter 16 fest auf den Gewindestutzen 20 aufgeschraubt. Während des Anziehens der Überwurfmutter 16 wird der Keilring 18 im Bereich seiner Krümmung 54 gleichmäßig radial auf das Rohr 14 zugebogen, keilt sich mit den vorerwähnten Ringrillen in die Außenfläche des Rohres 14 ein und hält dieses sowohl axial, tangential wie auch radial fest. Die für das Fest­ halten des Rohres 14 erforderliche gute Verformbarkeit des Keilringes 18 im Bereich der Krümmung 54 wird durch dessen geringe Wandstärke in diesem Bereich und diese durch den geringeren Radius R ₁ gewährleistet.

Der Vollständigkeit wegen wird darauf hingewiesen, daß an­ statt des Keilringes 18 auch ein Schneidring verwendet werden könnte, wobei dann allerdings der Innendurchmesser der zylindrischen Ausnehmung 28 der Kammer 26 vergrößert werden müßte, damit die Schwenkbarkeit des Rohres 14, des­ sen Rohrende 60 dann über den Schneidring übersteht, in der Verschraubung 10, solange diese noch nicht fest ange­ zogen ist, gewährleistet bleibt.

Claims (3)

1. Schraubverbindung mit einem Kupplungsendstück (18), einem Druckmittelträger (14) und zwei Verbindungs­ teilen (12, 16), wobei das Kupplungsendstück (18)

• a) zwei unterschiedliche Krümmungsradien (R ₁, R ₂) aufweisende konvexe Anlageflächen (54, 58) ent­ hält,
• b) auf den Druckmittelträger (14) aufschiebbar und mit diesem reib- oder formschlüssig verbindbar ist und
• c) zwischen den ersten und den zweiten Verbindungs­ teil (12 und 16) einspannbar ist, jeder Verbindungsteil (12 und 16)
• e) hohl ausgebildet ist,
• f) eine geradlinige Sitzfläche (34, 42) zur Anlage jeweils einer konvexen Anlagefläche (54, 58) bietet und ein Verbindungsteil (16) den Druckmittelträger (14) mit einer Bohrung (46) übergreift.

2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kupplungsendstück (18) als ein Keilring ausgebildet ist.

3. Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kupplungsendstück (18) als ein Schneidring ausgebildet ist.