CH693996A5 - Armatur oder Fitting mit wenigstens einem Rohranschlussstutzen aus Metallguss. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft eine Armatur oder einen Fitting mit wenigstens  einem Rohranschlussstutzen aus Metallguss gemäss dem Oberbegriff  des Patentanspruchs 1. 



   Der bzw. die Rohranschlussstutzen von Armaturen und Fittings aus  Metallguss sind zum Verbinden mit einem Rohr mit einem Innen- oder  Aussengewinde versehen. Bei der Installation, z.B. einer Brauchwasserinstallation  in Wohnhäusern, werden die Rohre und Armaturen    durch die Fittings  miteinander verschraubt, wobei das Gewinde mit Hanf und Fett abgedichtet  werden muss. Die Montage ist zeitaufwändig und kann, wenn sie nicht  fachmännisch ausgeführt wird, zu Undichtigkeiten führen. 



   Zur Verbindung dünnwandiger Stahlrohre hat man schon Fittings anderer  Art, nämlich so genannte Pressfittings aus hochlegiertem, korrosionsbeständigem,  nicht rostendem Stahl verwendet, wobei zum kathodischen Korrosionsschutz  zusätzlich ein mit den Rohrenden und dem Fitting in elektrisch leitendem  Kontakt stehender Kupferring in der Rohrverbindung angeordnet wurde  (EP-B-0 198 789 - Firmenschrift Mannesmann Edelstahlrohr, "Mannesmann-Pressfitting-System  aus nichtrostenden Stählen", Ausgabe März 1985). Diese Pressfittings  werden durch plastische Formgebung hergestellt und haben sickenförmige  Enden, die je einen Dichtring aufnehmen.

   Die Enden der zu verbindenden  Stahlrohre werden in den Pressfitting geschoben und dessen sickenförmige  Enden werden mithilfe eines speziellen elektromechanischen Presswerkzeugs,  in dessen Zylinder eine der Nennweite angepasste Pressbacke gesteckt  wird, mit einer Presskraft von 100 kN verpresst, wobei die Fitting-  und Rohrenden annähernd zu einem Sechskant verformt werden. 



   Die Pressfittings sind teuer und können in der Sanitär-Installationstechnik  nur zum Verbinden der Leitungsrohre verwendet werden. Für die Verbindung  der Rohre mit den Armaturen sind die Pressfittings nicht anwendbar.  Diese erfolgt bisher immer noch in der eingangs genannten Art. Der  Sanitär-Installateur muss deshalb sowohl das für die Verbindung der  Rohre mit den Armaturen in der herkömmlichen Weise als auch das für  die Verbindung der Rohre mittels Pressfittings erforderliche Material  und die entsprechenden Werkzeuge mitführen. Die unterschiedlichen  Verbindungstechniken komplizieren die Installationsarbeit zusätzlich  und die eingangs genannten Probleme bleiben bestehen. 



   Die Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, preisgünstige und korrosionssichere  Armaturen oder Fittings zu schaffen, die in einfacher    Weise, rasch,  zuverlässig dicht und fest mit Rohren verbindbar sind, und die in  jeder gewünschten Form und Abmessung ausgeführt sowie mit Absperrorganen,  Filtern u. dgl. ausgerüstet werden können. 



   Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe ist hinsichtlich der Armaturen  oder Fittings durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.                                                     



   Mit den erfindungsgemässen Armaturen und Fittings aus Metallguss,  insbesondere aus Rotguss, lassen sich sämtliche Verbindungen zwischen  den Leitungsrohren und den Armaturen in einer Hausinstallation einfach  durch Aufpressen der Rohranschlussstutzen der Armatur bzw. des Fittings  auf das Leitungsrohr mithilfe einer Zange ausführen. Die Erfindung  nutzt dabei die überraschende Erkenntnis, dass sich der aus Metallguss,  vorzugsweise einer geglühten Rotgusslegierung mit einem 2,2- bis  3-prozentigen Nickelgehalt, bestehende Anschlussstutzen, wenn man  seine Wandstärke entsprechend dünn bemisst und ihn auf ein seinem  Innendurchmesser angepasstes Rohr schiebt, in einem für eine mechanisch  gesicherte und flüssigkeitsdichte Verbindung gerade noch ausreichendes  Mass plastisch verformen lässt, ohne dass es zu einer Rissbildung,  kommt.

   Das ist deshalb überraschend, weil Metallguss, insbesondere  Rotguss, spröde ist und die Fachwelt demgemäss bisher der Ansicht  war, er lasse sich nicht, jedenfalls nicht ohne Rissbildung, verformen.  Die erfindungsgemässe Armatur bzw. der Fitting lässt sich in der  üblichen, einfachen Giesstechnik herstellen. Das aufwändige Verformen  (Drücken) der bisherigen Pressfittings aus hochlegiertem Stahl entfällt,  und die Giesstechnik ermöglicht die Herstellung spezieller Formen,  die durch plastisches Verformen von Stahl praktisch nicht herstellbar  sind. Die Erfindung ermöglicht es ferner, zwei Armaturen miteinander  zu verbinden, indem der Anschlussstutzen der einen Armatur über einen  dessen Innendurchmesser angepassten Rohrnippel oder Anschluss   stutzen  der anderen Armatur geschoben und mit diesem verpresst wird. 



   Vorzugsweise enthält die Rotgusslegierung 2% Sn, 8% Zn, 5% Pb, 2,5%  Ni und den Rest als Kupfer. Durch den hohen Bleigehalt wird eine  gute spanende Bearbeitung ermöglicht. Ein Gehalt von 2,2 bis 3 Prozent  Nickel sichert die beim Anpressen notwendige plastische Verformung,  ohne dass es zu Rissbildungen kommt. 



   Vorzugsweise wird beim Giessen der Armatur bzw. des Fittings eine  Ringwulst an den Anschlussstutzen angegossen, und zwar in einem Abstand  von dessen freiem Ende und an der Innenseite des Anschlussstutzens  eine Ringnut eingedreht, die in die Ringwulst hineinragt und in die  ein Dichtring eingelegt wird. Die Dicke des Dichtrings ist derart  gewählt, dass er satt in der Ringnut liegt und dass sich ein Rohr  in den Anschlussstutzen einschieben lässt, ohne den Dichtring zu  verletzen.

   Die Wandstärke des die Ringwulst überragenden Endteils  des Stutzens und eines axial mindestens gleich lang wie der Endteil  bemessenen Abschnitts des Stutzens ist dabei gleich bemessen, damit  sowohl der Endteil als auch der Abschnitt gleichmässig mit einer  Zange gegen ein in den Stutzen eingelegtes Rohrende gedrückt werden  kann und für die dichte Verbindung nur eine verhältnismässig geringfügige  plastische Verformung erforderlich ist, die nicht zu einer Rissbildung  führt. 



   Vorzugsweise wird der Stutzen schon derart innig mit dem Rohr verpresst,  dass eine dichte Metallverbindung erzielt wird und der Dichtring  nur als zusätzliche Sicherung für die Dichtigkeit bei hohen Druckstössen  und Erschütterungen dient. 



   Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Armatur  und des Fittings anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:        Fig. 1   einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer  Armatur mit Anschlussstutzen, in dem ein Rohr steckt, im nicht gepressten  Zustand,     Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt des Anschlussstutzens  mit Rohr und einem Ausschnitt der Anpressbacken einer Zange im gepressten  Zustand, und     Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt eines Schnitts  durch den Anschlussstutzen entlang der Linie III-III in Fig. 2 im  gepressten Zustand.  



   Die in Fig. 1 dargestellte Armatur 1 ist ein Niederschraubventil,  in dessen einen Anschlussstutzen 2 (der zweite ist nicht dargestellt)  ein Rohr 5 eingeschoben ist. Die Armatur 1 besteht aus einer Rotgusslegierung  und das Rohr 5 aus nichtrostendem Stahl. 



   Die Rotgusslegierung ist ein Rotguss 2 nach DIN 1705 mit 2% Sn, 8%  Zn und 5% Pb, dem Nickel zugesetzt ist, so dass der Nickelgehalt  2,2 bis 3,0% beträgt; der Rest der Legierung ist Kupfer. Der Nickelzusatz  erhöht die Bruchdehnung und gewährleistet die plastische Verformung  für das weiter unten beschriebene Aufpressen. Ein Nickelgehalt über  3% ergibt ein zu sprödes Material. 



   Zur Erreichung einer hohen Plastizität und Bruchdehnung wird die  Armatur 1 nach dem Giessen bei einer Temperatur von zweihundert bis  fünfhundert Grad Celsius während einer Stunde geglüht. 



   Die Wandstärke des Stutzens 2 ist so dimensioniert, vorzugsweise  zwischen ein und zwei Millimetern, dass der Stutzen 2 auf das seinem  Innendurchmesser angepasste Rohr 5 mithilfe einer Zange dicht aufpressbar  ist. Damit die Innenseite 6 des Stutzens 2 gut auf der äusseren Oberfläche  des Rohres 5 im angepressten Zustand anliegt, ist sie glatt ausgedreht.  Die Drehriefen sind gerade noch mit dem blossen Auge erkennbar. Beim  unten beschriebenen Pressvorgang werden die Drehriefen abgeplattet  und tragen damit zur Abdichtung bei. 



     An der Aussenseite hat der Stutzen 2 eine Ringwulst 7 und an der  Innenseite 6 eine in diese hineinragende Ringnut 9. Die Ringnut 7  ist ebenfalls ausgedreht. Auch im Bereich der Wulst 7 und der Ringnut  8 ist die Wandstärke annähernd gleich zum restlichen Stutzen 2 ausgebildet.  In die Ringnut 7 ist ein Dichtring 8 eingelegt. Der Durchmesser des  Dichtrings 8 ist so bemessen, dass er im eingelegten Zustand geringfügig  über die Innenseite 6 hervorsteht, das Rohr 5 sich aber in den Stutzen  2 einführen lässt, ohne den Dichtring 8 zu verletzen. Vor dem Einführen  wird das Rohr 5 entgratet, und wenn nötig angefast. 



   Die Ringwulst 7 hat einen Abstand vom freien Ende des Stutzens 2,  wobei dieser Abstand derart bemessen ist, dass der die Ringwulst  7 überragende Endteil 12 des Stutzens 2 mithilfe der Zange auf das  Rohr aufpressbar ist. 



   Bis zu annähernd zwei Dritteln des Rohrdurchmessers vom freien Ende  des Stutzens 2 entfernt ist die Innenseite 6 um annähernd die Dicke  des Rohres 5 ausgedreht und geht dann über eine Ringstufe 13 in den  unbearbeiteten Teil über. Die Stufenhöhe ist der Rohrwandstärke angepasst,  um Wirbel der durchströmenden Flüssigkeit weit gehend zu vermeiden.  Durch das Ausdrehen wird einerseits die raue Gusshaut entfernt, die  beim späteren Andrücken stören würde, und andererseits tragen die  gerade noch sichtbaren Drehrillen beim späteren Anpressen zum Abdichten  bei. Gegenüber den oben beschriebenen üblichen Anschlussstutzen mit  Gewinde sind die erfindungsgemässen mit einer dünneren Wandstärke  im Bereich des Stutzens versehen. Die Wandstärke kann beim Guss bereits  dünner ausgeführt werden, da kein Gewinde erforderlich ist.

   Durch  das Ausdrehen wird die Wandstärke weiter verringert, so dass sich  nun der Stutzen 2 bei der späteren Montage einwandfrei ohne Risse  mit einer Zange andrücken lässt. 



   Die Zange hat eine obere Backe 15 und eine untere 16. Beide Backen  15 und 16 sind auf ihren Andruckflächen derart geformt, dass sie  ei   ne Aussparung haben, die um die Wulst 7 greift. Die Aussparung  ist derart ausgebildet, dass sie beim Zusammendrücken zuerst auf  die Wulstoberkante drückt und anschliessend auf den Wulstrand und  die einige Millimeter von der Wulst 7 entfernten Zylinder-oberflächen  des Stutzens 2. Beim Anpressen wird der Dichtring 8 in der in Fig.  2 gezeigten Weise gegen die Oberfläche des Rohres 5 gedrückt und  die Länge des Stutzens geringfügig verlängert. Ferner bilden die  Backen 15 und 16 links und rechts der Wulst 7 im geschlossenen Zustand,  wie in Fig. 3 ersichtlich, ein Sechseck. Beim Anpressen wird der  Stutzen 2 an je sechs Stellen links und rechts der Wulst 7 eingedrückt;  die Wulst wird als Ganzes verformt.

   Durch dieses Eindrücken wird  der Stutzen 2 dichtend gegen das Rohr 5 gepresst, wobei die Eindruckstellen  beide Teile dreh- und zugfest miteinander verbinden. Da auf beiden  Seiten der Wulst 7 verformt wird, kann die Eindrucktiefe zur Erreichung  der vorgeschrieben Dreh- und Zugfestigkeit im Bereich plastischer  Verformung des Stutzens 2 so dimensioniert werden, dass keine Risse  im Rotguss auftreten. 



   Die Abmessungen der Anschlussstutzen 2 sind auf Grund ihrer Rohranschlusswerte,  wie DN 15, DN 22, genormt, ebenso die Abmessungen der Backen 15 und  16 der Zangen. Hierdurch ist die maximale und minimale Anpresskraft  sowie die gewünschte und zulässige Materialverformung einwandfrei  bei der Montage reproduzierbar. 



   Probleme, wie sie sich früher durch die Verwendung von Innen- und  Aussengewinden und den hierzupassenden Übergangsstücken ergaben,  entfallen bei der neuen Ausführungsart. 



   Sollen mehrere Armaturen ummittelbar Stutzen an Stutzen miteinander  verbunden werden, so steckt man ein kurzes Verbindungsrohrstück vom  einen Stutzen zum anderen. Beide Stutzen werden nacheinander mit  der Zange dichtend auf das Rohrstück gedrückt. Das Verbindungsrohrstück  ist nicht zu sehen. 



   Die Armaturen können auch derart ausgebildet sein, dass jeweils die    Einlassstutzen als Stutzen mit Wulst 7 und Nut 9 mit eingelegtem  Dichtring 8 und die Auslassstutzen als Rohrstutzen ausgebildet sind,  wobei der Aussendurchmesser des Auslassstutzens dem Innendurchmesser  des Einlassstutzen angepasst ist. Derartige Armaturen lassen sich  ohne Zwischenstücke direkt ineinander stecken und können mit der  Zange dichtend festgeklemmt werden. Rohre können direkt an die Einlassstutzen  angeschlossen werden, wohingegen Rohre an den Auslassstutzen mit  einem Verbindungsfitting mit je einer Wulst mit Dichtring an seinen  Enden durch Anpressen mittels Zange verbunden werden. Die Einlassstutzen  können auch als Rohrstutzen und die Auslassstutzen als über die Einlassstutzen  schiebbare Stutzen mit Wulst und Dichtring ausgebildet werden. 



   Müssen mehrere Rohrstücke durch gerade, gebogene Fittinge oder Abzweiger  (T-Stücke) miteinander verbunden werden, können die Anschlussstutzen  der Fittinge analog zu denen der Armaturen ausgeführt werden. Die  Ringstufe 13 ist bei einem als Muffe ausgebildeten Fitting in dessen  Mitte als Ringsteg ausgebildet, wobei die Ausfräsung von beiden Enden  ausgehend vorgenommen wird. 



   Bis jetzt wurden neben Stahlrohren Kupferrohre bei korrosionsgefährdeten  Leitungen verwendet. Die Kupferrohre wurden mit den dazugehörenden  Fittingen bzw. Armaturen verlötet. Löten kann nur zuverlässig vom  Fachmann durchgeführt werden und verlangt von ihm einigen Aufwand  wie u.a. sorgfältiges Reinigen nach der Lötung. An Stelle des Lötens  lassen sich die oben beschriebenen Fittinge und Armaturen auch auf  Kupferrohre in der oben beschriebenen Art aufpressen. 



   Statt den Stutzen 2 an sechs Stellen links und rechts der Wulst 7  einzudrücken, kann auch mit weniger oder bevorzugt mit mehr als sechs  Druckstellen gearbeitet werden. Die richtige Anzahl Druckstellen  richtet sich nach den zu verpressenden Materialien und deren Wandstärken.

Claims (10)

1. Armatur (1) oder Fitting mit wenigstens einem Rohranschlussstutzen (2) aus Metallguss, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des gewindefreien Stutzens (2) so bemessen ist, dass der Stutzen (2) auf ein seinem Innendurchmesser angepasstes Rohr (5) mithilfe einer Zange dicht aufpressbar ist.

2. Armatur (1) oder Fitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur (1) bzw. der Fitting im Wesentlichen aus einer Rotgusslegierung besteht.

3. Armatur (1) oder Fitting nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotgusslegierung 2,2 bis 3% Nickel enthält.

4. Armatur (1) oder Fitting nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotgusslegierung wenigstens annähernd 2% Sn, 8% Zn, 5% Pb, 2,5% Ni und den Rest Kupfer enthält.

5.

Armatur (1) oder Fitting nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (2) zur dichten Anpassung an das Rohr (5) mindestens im auf das Rohr (5) aufzupressenden Bereich innen bearbeitet ist.

6. Armatur (1) oder Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Anschlussstutzens (2) mindestens im auf das Rohr (5) aufzupressenden Bereich annähernd gleich ist.

7. Armatur (1) oder Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des Anschlussstutzens (2) im auf das Rohr (5) aufzupressenden Bereich (6) bearbeitet und die bearbeitete Fläche von der unbearbeiteten durch eine Ringstufe (13) getrennt ist, bis zu der das Rohr (5) einschieb bar ist, wobei die Stufenhöhe vorzugsweise annähernd der Rohrwandstärke entspricht.

8.

Armatur (1) oder Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (2) an der Aussenseite wenigstens eine Ringwulst (7) und an der Innenseite eine in diese hineinragende Ringnut (9) aufweist.

9. Armatur (1) oder Fitting nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen in der Ringnut (9) sitzenden Dichtungsring (8).

10. Armatur (1) oder Fitting nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwulst (7) einen Abstand vom freien Ende des Stutzens (2) hat und der Abstand so bemessen ist, dass sowohl der die Ringwulst (7) überragende Endteil (12) als auch der auf der anderen Seite der Wulst (7) liegende Teil des Stutzens (2) mithilfe der Zange auf das Rohr (5) aufpressbar ist.