DE2908935C2

DE2908935C2 - Rohrverbindung mit zwei ineinandergeschobenen Teilen

Info

Publication number: DE2908935C2
Application number: DE2908935A
Authority: DE
Inventors: Ralph Gaylord Mansfield Ohio Ridenour
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-03-17
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1984-01-05
Also published as: US4231596A; FR2420074B1; AU4477479A; GB2016624B; DE2908935A1; GB2016624A; CA1109100A; SE7902384L; JPS54128024A; FR2420074A1; AU519367B2

Description

: Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit zwei ^ineinandergeschobenen Teilen, mit einem ersten Zick- =Zack-Weg durch sichernde, sich in Umfangsrichtung Erstreckende, an der Außenfläche der Verbindung ^einheitlich gebildete Zähne, wobei die zu verbindenden Teile in Längsrichtung durch einen zweiten Zickzack-Weg zusammengehalten werden, der radial unter -dem ersten Zickzack-Weg liegt

'-"" Bei einer bekannten Rohrverbindung dieser Art 3(US-PS 37 44 122) sind die Außenwand des inneren iRohrteiles und die Innenwand a\.s äußeren Rohrteiles glatt. Eine solche Rohrverbindung ist zwar vergleichsweise einfach und wirtschaftlich herzustellen, jedoch ist sie nur für vergleichsweise niedrige Arbeitsmitteidrücke geeignet und auch nur in einer Umgebung, bei welcher starke Druckänderungen des Arbeitsmittels und schnelle Temperaturänderungen nicht auftreten.

Es ist auch eine Rohrverbindung bekannt (US-PS 3149 860), bei welcher ein innerer Rohrteil in einen äußeren Rohrteil geschoben ist und zwischen dem inneren Rohrtei! und de-r■ äußeren Rohrtei! radiale Rippen vorgesehen sind. Die Außenfläche des äußeren Rohrteiles wird, ausgehend vom freien Ende dieses äußeren Rohrte'les, mit zunehmend größerem Durchmesser, d.h. mit zunehmend größerer Wandstärke, gebildet Zum Bilden der Rohrverbindung wird eine vorzugsweise innen konische Klemmhülse durch axiales Vortreiben auf dem äußeren Rohrteil verkeilt. Hierbei ergibt sich dann auch eine radial nach innen wirkende Kraftkomponente, durch welche der innere Rohrteil und der äußere Rohrieil gegeneinandergedrückt wer-

besteht darin, daß beim Vortreiben der Klemmhülse als Folge der Reibung zwischen den miteinander in Eingriff tretenden konischen Flächen sich das Bestreben ergibt, daß die Klemmhülse Material des äußeren Rohrteiles erfaßt und mit sich zieht und insbesondere solches Material vor sich herschiebt, wobei dieses Material dann eine wulstartige Erhöhung bildet. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn als Metall Aluminium verwendet wird, weil sich dann ein nicht kontrollierbares Fressen und Verschweißen des Materials des äußeren Rohrteiles und der Klemmhülse ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrverbindung mit zwei ineinandergeschobenen Teilen derart zu gestalten, daß mit einfacher und wirtschaftlicher Herstellung eine Rohrverbindung erhalten wird, die hohen Arbeitsmitteldrücken, großen Druckänderungen und schnellen Temperaturwechseln widerstehen kann. Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einer Rohrverbindung der einleitend genannten Art, gemäß der Erfindung dadurch, daß die Rohrverbindung aus drei

ίο ineinandergeschachtelten Teilen besteht, nämlich einem inneren Rohrteil, einem äußeren Rohrteil unc einer Hülse, und daß radiale Rippen zwischen innerem und äußerem Rohrteil, der zweite Zickzack-Weg zwischen äußerem Rohrteil und Hülse und ein dritter Zickzack-Weg radial unter dem zweiten Zickzack-Weg zwischen dem äußeren und dem inneren Rohrteil vorgesehen sind.

Die Herstellung einer Rohrverbindung gemäß der Erfindung ist praktisch lediglich ein radialer Stauchvorgang, der einfach und wirtschaftlich ausgeführt werden kann. Dennoch wird durch die Erfindung eine

'"■ versagungssichere Rohrverbindung geschaffen, die verhältnismäßig hohen Arbeitsmitteldrücken sowie Druckschwankungen und Temperaturschwankungen

widerstehen kann, ohne daß sie undicht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert

"_ F i g. 1 ist eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht einer teilweise zusammengefügten Rohrverbindung gemäß der Erfindung.

Fig.2 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene schaubildliche isometrische Ansicht der zusammengefügten Verbindung gemäß Fi g. 1.
Fig.3 ist eine teilweise im Längsschnitt gehaltene

Seitenansicht einer anderen AusFührungsform der Erfindung.

Fig.4 ist eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig.5 ist eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenansicht einer weiteren AuE'ührungsform der Erfindung.

F i g. 6 ist eine isometrische Ansicht einer Form, die zum Zusammenpressen der Rohrverbindung verwendet werden kann.

F i g. 7 ist eine Seitenansicht zweier Formen oder Formteile, die zum Bilden der Rohrverbindung zusammenwirken können.
In der Zeichnung ist eine verbesserte Rohrverbindung dargestellt in Verbindung mit einem Verfahren zum Herstellen dieser Rohrverbindung. Ein innerer und ein äußerer rohrförmiger Teil werden durch eine auf den äußeren rohrförmigen Teil einwärts wirkende Zusammendrückkraft oder Zusammenpreßkraft miteinander verbunden. Zusätzlich kann wahlweise eine äußere Hülse vorhanden sein, auf welche die ZusamrnCrrdrÜckhr»ft SUS^SÜbt V.'ird Web*** Λίοο<» lift-of» Aonn über die äußere Hülse auf den äußeren der beiden rohrförmigen Teile ausgeübt wird. Die beiden rohrförmigen Teile sind teleskopartig aufeinandergeschoben. um an jedem dieser beiden Teile eine jeweils dem anderen Teil zugewandte Wand zu haben. An einer dieser Wände wird in Umfangsrichtung eine seitliche Schulter gebildet. Diese seitliche Schulter endigt in einer

b5 in Umfangsrichtung verlaufenden Eingreiffläche, die wenigstens eine minimale Längserstreckung hat. Wenn Preßformen verwendet werden, um den äußeren rohrförmigen Teil auf den inneren rohrförmigen Teil zu

drucken, greifen die Eingreifflächen in die Flächen der anderen Wand ein, um eine zweite seitliche Schulter hervorzurufen. Das Zusammenwirken zwischen der seitlichen Schulter an dem inneren rohrförmigen Teil und der seitlichen Schulter an dem äußeren rohrförmigen Teil schafft eine Längshalteeinrichtung der Art, daß die beiden rohrförmigen Teile einer Kraft widerstehen, die sie auseinanderzuziehen sucht. Dies ermöglicht, daß die Rohrverbindung hohen Drücken widersteht

Zusätzlich wird ein druckniitteldichter Abschluß hauptsächlich an der scharfwinklägen Schulter der Umfangsrippe hervorgerufen, so daß eine ringförmige Dichtung zwischen den beiden rohrförmigen Teilen hervorgerufen wird. Durch Verwendung zweier Formen oder Formteile mit sich verriegelnden ouer ineinander angeordneten Zähnen wird eine einwärt' -irkende Kompressionskraft an allen Umfanesstelien .-.·-. um den Umfang der Rohrverbindung hervorijerufe!., wobei insbesondere diese Kraft eine radia' einwärts wirkende Kraft entlang von Linien urn^'*¹.' die allgemein rechtwinklig zur Bewegungsricht= .:_ö -ier beiden Foremen oder Formteile vertuen, wenn diese eine * ■ Drückkraft oder Preßkraft auf üvn äußeren rohrförmigen Teil ausüben. Dies ist außerordentlich wichtig., um einen druckmitteldiehten Abschluß auf einem vollständigen ringförmigen Weg zu erzielen.

F i g. I zeigt eine Rohrverbindung oder Schlauchverbindung (nachstehend der Einfachheit halber als Rohrverbindung bezeichnet) kurz vor dem Zusammenbau, vährend Fig.2 eine isometrische Ansicht der -j_ogleichen Rohrverbindung 11 ist, nachdem sie zusammengebaut ist F i g. 1 zeigt einen Rohrverbindungsteil 12 mit einem Körperteil mit Außengewinde 13, um den Verbindungstei! oder den Anschlußteil 12 an einer nicht dargestellten Verwendungsvorrichtung zu befestigen. Der Anschlußteii 12 hat für den Durchgang eines ,Arbeitsmittels eine Innenbohrung 14. Das Anschlußstück 12 weist einen ersten rohrförmigen Teil 15 auf, der sich entlang der Achse 16 der Innenbohrung 14 erstreckt Dies stellt lediglich eine Ausführungsform eines Anschlußstückes dar, bei welcher die Snnenbohrung 14 mit der Innenwand des ersten rohrförmigen ^Teiles 15 in Verbindung steht Es können auch andere jArten von Anschlußstücken verwendet werden, beispielsweise Ellbogenstücke, T-Stücke oder Kappenanrschlußstücke.

Ein Rohr 19 mit einer Innenwand 20 und einer

; Außenwand 21 ist dargestellt wobei die Innenwand 20 teilweise über den rohrförmigen Teil 15 geschoben wird.

' Eine Hülse 23 ist wahlweise vorgesehen, und sie weist eine Innenwand 24 und eine Außenwand 25 auf. Die Hülse 23 wird gemäß der Darstellung in F i g. 1 mit ihrer Innenwand 24 über das Endf des Rohres 19 geschoben.

Der erste rohrförmige T^i! 15 wird derart bearbeitet

oder hergestellt daß Nuten 27 gebildet werden, und diese Nuten 27 bilden eine Mehrzahl von Umfangsrippen 28, deren jede eine seitliche Schulter 29 hat, die in

■ I öm<cFu>hliin<i noph hinten ηΛρτ nach rückwärts —™-"o- σ -■■

gewandt ist und eine seitliche Schulter 30, die in Längsrichtung nach vorne gewandt ist, und zwar relativ eo zum Außenende oder freien Ende des rohrförmigen Teiles 15. Der Grund der Nuten 27 kann parallel zur Achse 16 verlaufen, wie es in F < g. 1 dargestellt ist, sie kann jedoch auch zu der Achse 16 geringfügig schräg verlaufen wie dies in F i g. 2 dargestellt ist.

Um die Rohrverbindung 11 gemäß Fig.2 herzustellen, werden die in Fig.! dargestellten Bauteile derart teleskopisch aufeinandergeschoben, daß das Rohr 19 den rohrförmigen Teil IJ vollständig überdeckt und daß die Hülse 23 das gesamte Ende oder den größten Teil des Endes des Rohres 19 überdeckt Gemäß Fig.2 befindet sich die Hülse 23 in einem Abstand von der Fläche 32 des Anschlußstückes 12. Allgemein legen sich die Endfläche der Hülse 23 und des Rohres 19 gegen die Fläche 32 des Anschlußstückes 12, wobei diese als Anschiag wirkt Anfänglich haben alle diese Bauteile allgemein einen Gleitsitz mit einem Spiel von einigen tausendstel Millimeter, obwohl ein Festsitz verwendet werden kann. Die gewöhnlichen Herstellungstoleranzen bei Metallrohren beim Innendurchmesser können in der Größenordnung von 0,0762 bis 0,127 cm (0,003 bis 0,005 Zoll) liegen, so daß das übliche Spiel zwischen den Bauteilen geringfügig größer als diese Toleranz ist und im Bereich von etwa 032 cm bis 1,27 cm (Vs bis '/2 Zoll) Innendurchmesser des Rohres 19 und der Hülse 23 liegt Bei der beschriebenen Ausführungsform bestehen alle Bauteile aus Metall. Beispielsweise können sie ein Aiuininiumanschlußstück 12 und ein Aluminiumrohr 19 umfassen, wobei die Hülse 23 aus Aluminium oder aus rostfreiem Stahl oder gegebenenfalls aus plattiertem gewöhnlichen Stahl besteht

Nachdem die Hülse 23 und das Rohr *'.· bis gegen die Anschlagfläche 32 geschoben sind, werden zvei Formen 35 und 36 wie sie in F i g. 7 dargestellt sind, verwendet um die zusammengefügten Teile zusammenzupressen oder zusammenzudrücken. Die Form 36 ist in F i g. 6 in Echaubildlirher Ansicht wiedergegeben, und sie umfaßt einen Formhalter 37, in welchem eine Mehrzahl von langfingerigen Platten 38 angebracht ist die sich mit einer Mehrzahl von kurzfingerigen Platten 39 abwechseln. Eine teilzylindrische Öffnung 40 ist in allen Platten 38 und 39 gebildet und sie hat eine Größe, daß die Hülse 23 zusammengepreßt oder zusammengedrückt werden kann. Wie aus Fig.? ersichtlich, Ist die andere Form 35 der Form 36 sehr ähnlich, jedoch hat sie langfingerige Platten 41 und kurzfingerige Platten 42. Wie am besten aus Fig.7 ersichtlich, greifen die langen Finger 41 zwischen die langen Finger 38 der Form 36, wenn die beiden Formen 35 und 36 gegeneinander bewegt werden. In der Forn. j5 ^rvird eine teilzylindriE^he Öffnung 43 gebildet, die zu dt r teilzylindrischen öffnung 40 in der Form 36 komplementär bzw. ergänzend ausgebildet ist Zusammen bilden diese Öffnungen 40 una 43 eine allgemein zylindrische öfinung, in welcher die Hülse 23 aufgenommen und derail zusammengedrückt wird, daß, wenn die Formen 35 und 36 an den zusammengefügten Bauteilen zusammengedrückt werden, eine in bestimmter Weise zusammengedrückte Fläche 45 am äußeren Teil der Hülse 23 gebildet wird. Diese druckverformte Fläche 45 umfaßt einen gezahn ten Bereich 46 und einen nach innen zusammengedrückten Bereich 47. Die zylindrische Öffnung 40, 43, die gebildet wird, wenn die Formen 35 und 36 geschlossen shd, hat einen Durchmesser, der kleiner als der Anfangsciu 'chmesser der Hülse 23 ist, so daß der nach innen zusammengenickte Bereich 47 gebildet und das Metall teilweise verfoirnt bzw. extrudiert wird um in dem gezahnten Bereich 46 einzelne Zähne 48 zu bilden. Diese einzelnen Zähne 48 liegen zwischen den divergierenden Wanden 44 der Formen 35, 36, so daß eine übergangstvand 43 gebildet wird. Verbindaugswände 50 werden allgemein an der Verbindung der Übergangswand 49 mit den kurzen Fingern an der anderen Form gebildet. Scherwände Si werden zwischen den ineinandergreifenden Zähnen 48 gebildet, weil das extrudierte Metal! teilweise abgeschert wird

und allgemein rechtwinklig zu den Übergangswänden 49 liegt. Die Wirkung dieser ineinandergreifenden Zähne 48 besteht darin, eine große einwärts gerichtete Kraft allgemein rechtwinklig zur Richtung der Bewegung der Formen 35 und 36 beim Schließen an den zusammengefügten Bauteilen hervorzurufen. Dies steht im Gegensatz zu den allgemein auswärts erfolgenden Auswöiben von Hülsen, die mit bekannten Formen zusammengedrückt sind, die keine ineinandergreifenden Finger an den Formen haben.

Der gezahnte Bereich 46 hat daher eine große Komponente einer einwärts gerichteten Ztlsämmeildrückkraft die über das Material der Hülse 23 übertragen wird, um diese einwärts in Eingriff mit dem Rohr 19 zusammenzudrücken und um weiterhin das Rohr 19 einwärts derart zusammenzudrücken, daß Fingriff mit der gesamten Außenfläche des inneren rohrförmigen Teiles 15 erhalten wird.

Es ist schwierig, nach dem Zusammenfügen einen der Bauteile der Rohrverbindung zu entfernen, und auch noch nach einem in Längsrichtung erfolgenden Aufsägen und Auseinandernehmen kann an der Außenfläche des Rohres 19 ein zickzack-förmiger Dichtungsweg 54 festgestellt werden. Dieser zickzack-förmige Dichtungsweg 54 liegt unmittelbar unter dem gezahnten Bereich 46. und insbesondere befinden sich unter jeder der Verbindungswände 50 geringfügig zusammengedrückte Abdichtungsbereiche 55. die miteinander kämmen bzw. ineinandergreifen Der Zickzack-Abdichfungsweg 54 bildet Vertiefungen in der Außenfläche 21 des Rohres so 19. so daß zwischen der Hülse 23 und dem Rohr 19 ein arbeitsmitteldichter Abschluß hervorgerufen ist Dieser arbeitsmitteldichte Weg ist bei der besonderen Ausführungsform, bei welcher die Hülse 23 als Verstärkungshülse für mechaniscne Festigkeit verwendet wird, nicht erforderlich. Jedoch gewährleistet der Zickzack-Dichtungsweg 54. daß das Rohr 19 über seinen gesamten Umfang auf die Außenfläche des inneren rohrförmigen Teiles 15 einwärts zusammengedrückt wird.

An dem inneren rohrförmigen Teil 15 sind die Nuten to 27 und die Umfangsrippen 28 durch die seitlichen Schultern 29 und 30 getrennt Zufolge des einwärts erfolgenden Zusammendrucken^ des Rohres 19 gelangt die Innenwand 20 des Rohrs 19 in arbeitsmitteldichte Abdichtung mit dem inneren rohrförmigen Teil 15. Der Abdichtungsweg wird hauptsächlich an der seitlich gerichteten, scharfwinkligen Kante hervorgerufen, die an der Verbindung zwischen der Umfangsrippe 28 und jeder der Schultpm 29 und 30 gebildet wird Dies ist eine scharfe Eingreifkante an dem inneren rohrförmigen Teil 15. weiche in die innere Fläche 20 des Rohres 19 eingreift, wenn H-eses nach innen zusammengerückt wird. Demgemäß sind die Umfangsrippen 28 Eingreiffiächen. die dazu dienen, den guten arbeitsmitteldichten Abschluß hervorzurufen.

Es sind auch Haltemittel vorgesehen, um einer Längstrennung zwischen Rohr 19 und innerem rohrförmigen Teil 15 zu widerstehen. Bei Arbeitsmitterdrücken bis etwa 140 kg/cm* (2000 psi) beispielsweise ist eine größere Längstrennkraft vorhanden, der hauptsächlich ω durch die nach hinten gewandten seitlichen Schultern 29 widerstanden wird, die mit einer durch das Zusammendrücken gebildeten seitlichen Schulter 58 an dem Rohr 59 im Eingriff stehen und gegen diese wirken. Aus diesem Grunde kann der Boden der Nut 27 relativ zur Achse 16 geringfügig schräg verlaufen, wie es in Fi g. 2 dargestellt ist anstelle eines Verlaufes im wesentlichen parallel zur Achse 16, wie es in F ί g. 1 dargestellt ist. lim einen arbeitsmitteldichten Abschluß hervorzurufen und um die Haltemittel zu bilden, ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die durch Zusammendrücken gebildete seitliche Schulter 58 sich vollständig bis zur radial inneren Kante der seitlichen Schulter 29 und 30 erstreckt. Dennoch ist in der Praxis gefunden worden, daß die Formen 35 und 36 solche durch Zusammendrükken gebildete seitliche 'Schultern erzeugen, so daß keinerlei Leerräume in dem Raum zwischen dem Rohr 19 und dem inneren rohrförmigen Teil i5 vorhanden sind. Kleine Rippen 59 können durch' die Räume zwischen den Platten oder Scheiben an der Außenfläche gebildet werden.

Fig.3 zeigt eine andere Rohrverbindung 61. bei welcher ein Rohr 62 mit einem anderen Rohr 63 verbunden wird unter Verwendung eines inneren rohrförmigen Teiles, der in diesem Fall eine Hülse 64 ist In der linken Hälfte der Darstellung der F i g. 3 ist das Rohr 62 so dargestellt, daß es über die Hülse 64 geschoben, jedoch nocH nicht zusammengedrückt ist. während in der rechten Hälfte der F i g. 3 der Zustand dargestellt ist der sich ergibt, nachdem das Rohr 63 auf der H'"■'"■ 64 zusammengedrückt ist. Es ist zu verstehen, daß das Kohr 62 auf der Hülse 64 zusammengedrückt bzw. angestaucht wird, um die Rohrverbindung 61 zu vervollständigen, wobei jedoch in F i g. 3 die Darstellung so gewählt ist um den Übergang zwischen dem Zuslar.d. in welchem das Rohr und die Hülse lediglich übereinandergeschoben sind, und dem Zustand des fertigen Zusammenbaus der Rohrverbindung 61 zu zeigen.

Bei der Rohrverbindung 61 gemäß Fig.3 ist kein Anschlußstück vorhanden, welches ein großer bearbeiteter Teil oder Körper ist Vielmehr schafft lediglich die Hülse 64 die körperliche Verbindung und die Arbeitsmittelverbindung zwischen den Rohren 62 und 63. Die Hülse 64 ist mit Nuten 65 versehen, welche die Umfangsrippen oder Umfangsstege 66 bilden. Seitliche Schultern verbinden diese Rippen 66 und die Nuten 65 mit den seitlichen Schultern, die nach hinten gewandte Schultern 67 und nach vorn gewandte seitliche Schultern 68 aufweisen. Die Hülse 64 kann auch einen kleinen Zentrieranschlag 69 aufweisen, um eine Unterstützung dahingehend zu geben, daß jedes Rohr 62 und 63 über die vollständige eine Hälfte der Länge der Hülse 64 geschoben wird.

Wenn Formen 35 und 36 verwendet werden, die lang genug sind, kann die gesamte Rohrverbindung 61, welche die Rohrenden 62 und 63 umfaßt gleichzeitig zusammengedrückt werden. Wenn alternativ kurze Formen verwendet werden, wie sie in den Fi g. 6 und 7 dargestellt sind, dann wird lediglich eine Hä.rte der Rohrverbindung 61 zu einem gewissen Zeitpunkt zusammengedrückt, wie es in der rechten Hälfte der F i g. 3 dargestellt ist Bei Verwendung dieser Formen 35 und 36 derjenigen Art wie sie in den Fig.6 und 7 dargestellt sind, wird wiederum die durch Zusammendrücken verformte Fläche 71 erhalten, und zwar dieses Mal direkt an der Außenfläche der Rohre 62 und 63. Diese durch Zusammendrücken verformte Fläche 71 umfaßt einen gezahnten Bereich 72 und einen nach innen zusammengedrückten Bereich 73. Die zylindrische Öffnung 40, 43 in den Formen 35, 36 wird so gewählt daß sie ausreichend kleiner als der Anfangsdurchmesser der Rohre 62 und 63 ist so daß beim Schließen der Formen 35,36 an den zusammengefügten Bauteilen die Fläche 71 am Äußeren der Rohre 62, 63 bewirkt daß das Metall der Rohre 62,63 in die Nuten 65

fließt. Wie bei der Ausführungsform gemäß den F ί g. 1 und 2 wird hierdurch ein arbeitsmitteldichter Abschluß hervorgerufen sowie eine Halteausführung, um die Rohre 62,63 in Längsrichtung an der Hülse 64 zu halten. Dieser Abschluß wird wiederum erhalten durch das Zusammendrücken der inneren Fläche der Rohre 62,63 • rund um die scharfwinkligen Umfangsrippen und insbesondere an der scharfen Eckkante der Verbindung : der Schultern 67 und 68 mit den Umfangsrippen 66. Die Längshalt«ausführung, die einer Längstrennung unter der Wirkung des Drucks des Arbeitsmittels oder unter '.der Wirkung einer mechanischen Kraft widersteht, wird hauptsächlich dadurch hervorgerufen, dtß die nach * hinten gewandten seit'ichen Schultern 67 an der Hülse 64 in Eingriff mit den durch das Zusammendrücken gebildeten seitlichen Schultern 74 an den Rohren 62 und 63 gelangen. Es ist zu bemerken, daß die nach hinten gewandten seitlichen Schultern 67 für das Rohr 63 sich an den gegenüberliegenden Seiten der Rippen gegenüber den nach hinten gewandten Schultern für das Rohr 62 befinden.

Der gezahnte Bereich 72 an der Außenseite der Rohre 62 und 63 führt wiederum zur Bildung eines Zickzack-Abdichtungsweges 76, der allgemein unter den Kanten der Zähne des gezahnten Bereiches 72 liegt. Wie ausgeprägt sich dieser Zickzack-Abdichtungsweg 76 bildet, hängt von der relativen Härte des Rohres 63 und der Hülse 64 ab. Wenn die Hülse 64 aus dem gleichen Metall wie das P l.r 63 besteht können die scharfen Umfangskanten der Rippen 66 unter der Wirkung des Drückens des Rohies 63 auf diese Kanten etwas abgerundet werden. In einem solchen Fall ist der Ziele? .^k-Abdichtungsweg 76 sehr ausgeprägt ausgebildet Wenn die Hülse 64 aus einem Metall besteht, welches härter als das Metall des Rohres 63 ist, wenn sie beispielsweise aus Stahl besteht, während das Rohr 63 aus Kupfer oder Aluminium besteht, kann der Zickzack-Abdichtungsweg 76 nach Aufschneiden der Rohrverbindung kaum festgestellt werden, wobei dennoch der druckmitteldichte Abschluß vorhanden ist Bei der Ausführung gemäß F i g. 3 wird ohne Verwendung einer äußeren Hülse der Abschluß dennoch an den Eingreifflächen des äußeren Teiles der Umfangsrippen 66 hervorgerufen und hauptsächlich an der Verbindung der Umfangsrippen 66 mit den seitlichen Schultern 67 und 68.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform und zwar eine Rohrverbindung 81, bei welcher ein Rohr 82 mit einem Rohr 83 verbunden ist unter Verwendung einer inneren Hülse 84 und einer äußeren Hülse 85. Die Hülse

84 ist der Hülse 64 gemäß F i g. 3 ähnlich, und sie hat wiederum eine Mehrzahl von Nuten 86, zwischen denen Umfangsrippen 87 ausgebildet sind. Die Nuten 86 sind von den Rippen 87 durch nach hinten gewandte seitliche Schultern 88 und nach vorn gewandte seitliche Schultern 89 getrennt Die äußere Hülse 85 wird wiederum einwärts zusammengedrückt und zwar mittels Formen, die den Formen 35 und 36 gemäß F i g. 7 ähnlich sind. Der Durchmesser der zylindrischen Öffnung 40, 43 ist geringfügig kleiner als der ursprüngliche Durchmesser der Hülse 85, so daß ein gewünschtes Ausmaß an Zusammendrücken der Hülse

85 erhalten wird. Gemäß Fig.3 ist die Ebene der Bewegung der Formen 35 und 36 parallel zur Papierebene bzw. zur Zeichenebene, wohingegen die Schnittansicht gemäß F i g. 4 im rechten Winkel zu der Schnittansicht gemäß Fig.3 genommen ist, so daß die Ebene der Bewegung der Formen rechtwinklig zur Zeichenebene verläuft. Dies bedeutet, daß die ineinandergreifenden Finger der Formen 35 und 36 einen gezahnten Bereich 92 an dem Umfang der Hülse 85 schaffen, wie es an der Oberseite der F i g. 4 dargestellt ist. Dieser gezähnte Bereich 92' ist dem- gezahnten Bereich an der Rohrverbindung 11 gemäß Fig.2 ähnlich, und durch ihn wird die Hülse 85 auf die Rohre 82 Und 83 gepreßt, die ihrerseits einwärts auf die innere Hülse 84 gepreßt oder gedruckt werden. Hierdurch wird wiederum ein Zickzack-DichtungsWeg 93 an der Verbindung 1 zwischen der Hülse 85 und den Rohren 82 .und 83 hervorgerufen. Dieser Zickzack-DichtungsWeg ■93 liegt allgemein radial einwärts der Grenzen der Zähne des gezahnten Bereiches 92. Durch dieses nach einwärts erfolgende Zusammendrücken wird nicht nur der Zickzack-Dichtungsweg 93 hervorgerufen, sondern auch ein weiterer Zickzack-Dächtungiweg 94 zwischen der Innenseite der Rohre 82 und 83 und der inneren Hülse 84.

Das Ausmaß der Einwärtsverformung der Rohre 82 und 83 und der inneren Hülse 84 hängt wiederum von den relativen Härten der Hülsen 84 und 85 und der Rohre 82 und 83 ab. Wenn die innere Hülse 84 beträchtlich härter als das Metall der Rohre 82 und 83 ist, ergibt sich in der äußeren Fläche der Hülse 84 keine sehr große Verformung. Je weicher das Metall der inneren Hülse 94 ist, desto größere Verformung findet statt. Auch die äußere Hülse 85 kann aus einem relativ weichen Metall gebildet werden, welches so weich wie das Metall der Rohre beispielsweise ist Wenn die Rohre aus Aluminium bestehen und die äußere Hülse 85 ebenfalls aus Aluminium besteht, kann ein beträchtliches Ausmaß an Verformung auftreten, und der gezahnte Bereich 92 ist sehr ausgeprägt vorhanden. Wenn andererseits die äußere Hülse 85 aus Stahl besteht und die Rohre 82, 83 aus Kupfer oder Aluminium gebildet werden, dann ist der gezahnte Bereich 92 nicht so ausgeprägt vorhanden, wobei dennoch ein nach einwärts erfolgendes Zusammendrücken stattfindet Die Verwendung eines härteren Metalls für die äußere Hülse 85 ergibt eine größere mechanische Festigkeit wobei außerdem das Bestreben besteht auch bei größeren Arbeitsmkteldriicken das weichere Metall der Rohre 82, 83 nach innen zusammengedrückt zu halten. Der Zickzack-Dichtungsweg 94 bildet eine Dichtung oder einen Abschluß hauptsächlich an der Verbindung der seitlichen Schultern 88 und 89 mit den Rippen bzw. den Eingreifflächen 87. Die Haltemittel sind wiederum hauptsächlich an den in Längsrichtung nach hinten gewandten seitlichen Schultern 83 und durch deren Eingriff mit den durch das Zusammendrücken gebildeten seitlichen Schultern 90 an den Rohren 82 und 83 gebildet bzw. hervorgerufen.

Mit dem Zickzack-Dichtungsweg 54 bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 wird keine ArbeiEsmitteldichtung hervorgerufen, da dieser Dichtungsweg 54 zwischen der äußeren Hülse 23 und dem Rohr 19 vorhanden ist Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 ist jedoch der Zickzack-Dichtungsweg 93 zwischen der äußeren Hülse 85 und den Röhren 82 und

83 vorhanden, so daß er die Funktion einos druckmitteldichten Abschlusses ausübt Dies ist deswegen so, weil, wenn aus irgendwelchem Grunde der innere Zickzack-Dichtungsweg 94 versagen sollte, irgendein Arbeitsmittel, welches aus dem Raum zwischen der inneren Hülse

84 und den. Rohren 82 und 83 ausleckt, die zweite Sperre, die durch den Zickzack-Dichtungsweg 93 zwischen der äußeren Hülse 85 und den Rohren 82 und 83 gebildet

wird, durchströmen müßte. Auf diese Weise übt die äußere Hülse 85 nicht nur die Funktion aus, daß sie größere mechanische Festigkeit liefert, sondern sie übt auch eine zweite Funktion aus, die darin besteht, daß durch sie ein druckmitteldichter Abschluß geschaffen wird.

In Fig,5 ist eine noch andere Ausführungsform in Form einer Rohrverbindung 101 dargestellt. Die Rohrverbindung 101 weist Rohre 102 Und 103 auf, die mittels einet inneren Hülse 104 und einer äußeren Hülse 105 miteinander verbunden sind. Die innere Hülse 104 ■ hat wiederum an ihrer Außenfläche Nuten 106 und Rippen 107 mit nach hinten gewandten seitlichen Schultern 108 und mit nach vorn gewandten seitlichen Schultern fO9. Die Endteile 110 und 111 der Rohre 102 und 103 sind durch geeignete Mittel ausgedehnt, beispielsweise durch Aufweiten, so daß sie die innere Hülse 104, die als vergrößerte Hülse ausgebildet ist, aufnehmen können. Der Innendurchmesser 112 der inneren Hülse 104 ist etwa gleich dem Innendurchmesser der Rohre 102 und 103. Daher ergibt sich bei der fertiggestellten Rohrverbindung 101 keine Verengung oder Beschränkung der Arbcitsmittelströmung.

Die äußere Hülse 105 hat entsprechend einen anfänglich geringfügig größeren Durchmesser, und sie wird durch Formen, beispielsweise die Formen 35 und 36, mit einer in geeigneter Weise dimensionierten zylindrischen Öffnung 40,43 zusammengedrückt. F i g. 5 zeigt die Rohrverbindung 101 nach dem einwärts erfolgenden Zusammendrücken mittels dieser Formen 35 und 36, wobei der gezahnte Bereich 114 an der Außenfläche der äußeren Hülse 105 gebildet wird. Das Einwärtszusammendrücken von diesem gezahnten Bereich 114 führt dazu, daß direkt darunter ein Zickzack-Dichtungsweg 115 zwisc'ien der Hülse 105 und den Rohren 102 und 103 gebildet wird. Es wird auch ein weiterer Zickzack-Dichtungsweg 116 gleichzeitig zwiscb.-n den Rohren 102 und 103 und der inneren Hülse IM gebildet. Dieser Weg 116 ist in Fig.5 mit unterbrochenen Linien wiedergegeben, um ihn von dem Dichtungsweg 115 zu unterscheiden. Das Ausmaß der Einwärtsverformung an dem Zickzack-Dichtungsweg 116 ist wiederum gering und im wesentlichen nicht feststellbar, wenn die i.inere Hülse 104 aus hartem Material besteht Diese Verformung ist größer und beim Aufschneiden der Rohrverbindung 101 besser feststellbar, wenn die innere Hülse 104 aus einem Material besteht welches nicht härter als das Material der Rohre 102 und 103 ist

Durch das einwärts erfolgende Zusammendrücken, durch welches der gezahnte Bereich 114 gebildet wird, wird auch eine seitliche Schulter 117 an den Rohren 102 und 103 gebildet, welche mit den nach hinten gewandten seitlichen Schultern 108 an der inneren Hülse 104 in Eingriff gelangt und gegen diese wirkt. Hierdurch wird die Halteausführung gebildet, um allen Längszugkräften und Druckmittelkräften in der Rohrverbindung 101 zu widerstehen.

Die verschiedenen Äusführungsiormen gemäß den F i g. 1, 3, 4 und 5 zeigen, daß die Umfangsrippen entweder an der inneren Wand oder an der Außenwand eines der rohrförmigen Teile gebildet werden. Gemäß den Fi g. 1,3, 4 und 5 werden diese Umfangsrippen an einer nach außen gewandten Wand gebildet wobei diese Wand relativ zu einer nach innen gewandten Wand verschoben wird, wonach die aufeinandergeschobenen rohrförmigen Teile zusammengepreßt werden. Beim Zusammenpressen bzw. Zusammendrücken (Stauchen) wirkt die EingreSffläche der Umfangsrippe gegen die jeweils andere der einander zugewandten Wände und sie ist radial gehalten bzw. begrenzt.
Es ist festzustellen, daß bei den verschiedenen Ausführungsformen nach dem nach einwärts erfolgenden Zusammendrücken der verschiedenen zusammengefügten Bauteile die radiale Dicke der kombinierten, zusammengedrückten radialen Bauteile kleiner als die radiale Nennabmessung; des Rohres und der Hülse bzw. der Hülsen in der fertiggestellten Rohrverbindung ist. Durch das einwärts erfolgende Zusammendrücken wird ein Fließen des Metalls derart hervorgerufen, daß ein druckmitteldichter Abschluß erhalten wird und die seitlichen Schultern 58, 74,90 und 117 gebildet werden, welche gegen die anfänglich gebildeten seitlichen Schultern an der inneren Hülse bzw. an den inneren Hülsen wirken.

Bei den verschiedenen Ausführungsformen gemäß den F i g. 1,3,4 und 5 haben die Zickzack-Dichtungswege 54, 76, 93,94,115 und 116 eine Länge, die größer als die Längslänge der inneren Hülse ist, beispielsweise der Hülse 23. Dadurch wird ein langer Weg erzeugt, über den das Arbeitsmittel, wenn es entweichen will, strömen muß. und dies wird als ein Grund dafür betrachtet, daß Rohrverbindungen gemäß der Erfindung mechanisch außerordentlich fest oder stark sind und hohen Arbeitsmitteldrücken widerstehen können beispielsweise in der Größenordnung von 140 kg/cm² (2000 psi).
Bei den verschiedenen Ausführungsfortien gemäß den Fig. 1, 3, 4, 5 kann die innere Hülse durch ein Formungswerkzeug bearbeitet werden, um beispielsweise die Nuten, wie die Nuten 65 zu schneiden. Das Metall, welches zwischen den Nuten verbleibt, stellt die Eingreiffläcnen dar, die als im wesentlichen axial parallele Stege zwischen den seitlichen Schultern gesehen werden können. Die gezahnten Bereiche 46,72, 92 und 114 erstrecken sich in Längsrichtung und sie umfassen Umfangszähne, die sich in der Richtung abwechseln und einander überlappen. Diese einzelnen Zähne sind ineinander angeordnet, und es sind diese Überlappung der engen oder schmalen Zähne sowie die Breite der Zahnung, die angenähert der Wanddicke des Rohres entspricht, welche das große Ausmaß an einwärts erfolgenden Zusammendrücken des Rohres gegen die innere Hülse ermöglichen, um eine wirksame Dichtung unter dem gezahnten Bereich hervorzurufen. Bei bekannten Ausführungen, bei denen Formen ohne ineinandergreifende Finger verwendet werden, wölbt sich die Hülse oftmals an der Verbindung zwischen den beiden Formen nach außen aus, anstatt daß sie nach innen zusammengedrückt wurde, wie es bei der Erfindung der Fall ist.

Die Umfangsrippen an der Außenfläche des inneren rohrförmigen Teiles haben eine gewisse Längserstrekkung, obwohl sie relativ scharf sein können, beispielsweise wie V-förmige Kämme von Gewinde. Die Formen 35 und 36 können auf viele verschiedene Weisen gebildet werden. Eine wirtschaftliche Weise zum Herstellen der gesamten Form besteht darin, daß die Fingerplatten aJs getrennte Platten gebildet und dann zusammengefügt werden, um die vollständige Form in dem Formhalter 37 zu bilden. Wenn diese Arbeitsweise angewendet wird, befinden sich oftmals kleine Umfangsrippen 59 an der Außenfläche der Rohrverbindung, jedoch wird hierdurch die Wirksamkeit der Abdichtung und des Haltens gegen Läpgstrennung nicht beeinträchtigt
Bei der Rohrverbindung 11 sind beispielsweise der

erste rohrförmige Teil 15, das Rohr 19 und die Hülse 23 sämtlich rohrförmige Teile, die teleskopartig aufeinandergeschc'-en sind. Bei der Rohrverbindung 11 hat der erste rohi rörmige Teil 15 größere Wanddicke als das Rohr 19, so daß, selbst wenn sie aus dem gleichen Material gebildet sind, der erste rohrförmige Teil 15 e· em Einwärtszusammendrücken widersteht, wenn das Rohr 15 auf ihn gepreßt wird. Bei der Rohrverbindung 61,81 oder 101 kann die innere Hülse oftmals aus Stahl oder aus irgendeinem anderen Metall ausgebildet sein,

welches härter als das Metall des Rohres ist, und dies stellt ein Mittel dar, um einem Zusammenfallen der Hülse zu widerstehen, wenn das Rohr auf die Hülse gepreßt wird.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, liegen die Zähne 48 in den verschiedenen Abschnitten entlang der Länge der Hülse 23 an jeweils in Umfangsrichtüng versetzt zueinander liegenden Stellen. Dies wird durch die Gestalt der divergierenden Wände 44 der Finger 38 und 41 der Formteile 35 und 36 erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Rohrverbindung mit zwei ineinandergeschobenen Teilen, mit einem ersten Zickzack-Weg durch sichernde, sich in Umfangsrichtung a «reckende, an der Außenfläche der Verbindung einheitlich gebildete Zähne, wobei die zu verbindenden Teile in Längsrichtung durch einen zweiten Zickzack-Weg zusammengehalten werden, der radial unter dem ersten Zickzack-Weg liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverbindung aus drei ineinandergeschachtelten Teilen (19, 15, 23; 82, 84, 85; 102, 104, 105) besteht, nämlich einem inneren Rohrteil (15; 84; 104), einem äußeren Rohrteil (19; 82; 102) und einer Hülse (23; 85; 105), und daß radiale Rippen zwischen innerem und äußerem Rohrteil, der zweite Zickzack-Weg zwischen äußerem Rohrtei! und Hülse und ein dritter Zickzack-Weg (z. B. 94 oder 116) radial unter dem zweiten Zickzack-Weg zwischen dem äußeren und dem inneren Rohrteil vorgesehen sind.