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Title:
FITTING FOR PRODUCING A FLUID-TIGHT SCREW CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/104911
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fitting for producing a fluid-tight screw connection for a pipe (6) that has an external thread (4), the fitting having a main fitting body (8), having a pressing sleeve (10) connected to the main fitting body (8), having a chamber (12) formed in the pressing sleeve (10), having an elastomer seal (14) arranged in the chamber (12), and having a plastics seal (16) arranged in the pressing sleeve (10), wherein the elastomer seal (14) consists of a material having an elasticity greater than the elasticity of the material of the plastics seal (16), and wherein the plastics seal (16) is in contact, on the outside, with the elastomer seal (14) and has, on the inside, a thread (18) for screwing onto the external thread (4) of the pipe (6).

Inventors:
DASBACH PHILIPP (DE)
GOSKA DAVID (DE)
MESTER REINER (DE)
BOHR KARSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/081458
Publication Date:
May 23, 2024
Filing Date:
November 10, 2023
Export Citation:
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Assignee:
VIEGA TECH GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F16L13/14; F16L15/00
Foreign References:
US20160238167A12016-08-18
US20180313475A12018-11-01
US20070128912A12007-06-07
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e Fitting zum Herstellen einer fluiddichten Schraubverbindung für ein ein Außengewinde (4) aufweisendes Rohr (6), mit einem Fittinggrundkörper (8), mit einer mit dem Fittinggrundkörper (8) verbundenen Presshülse (10), mit einer in der Presshülse (10) ausgebildeten Kammer (12), mit einer in der Kammer (12) angeordneten Elastomerdichtung (14) und mit einer in der Presshülse (10) angeordneten Kunststoffdichtung (16), wobei die Elastomerdichtung (14) aus einem Material mit einer Elastizität besteht, die größer als die Elastizität des Materials der Kunststoffdichtung (16) ist, und wobei die Kunststoffdichtung (16) an der Außenseite mit der Elastomerdichtung (14) in Kontakt steht und an der Innenseite ein Gewinde (18) zum Aufschrauben auf das Außengewinde (4) des Rohres (6) aufweist. Fitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein am proximalen Ende der Presshülse (10) ein von der Kammer (12) beabstandetes und radial nach außen vorstehendes Führungselement (20) ausgebildet ist. Fitting nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite der Presshülse (10) am distalen Ende der Kammer (12) einen Durchmesser aufweist, der dem äußeren Durchmesser des vorstehenden Führungselements (20) entspricht. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des proximalen Endes der Presshülse (10) ein konisch ausgebildeter Anschlag (22) für die Kunststoffdichtung (16) ausgebildet ist. Fitting nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffdichtung (16) eine am proximalen Ende an das Innengewinde angrenzende Verlängerung (24) zur Anlage an dem Anschlag (22) der Presshülse (10) aufweist. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am distalen Ende der Presshülse (10) ein axialer Anschlag (26) für die Kunststoffdichtung (16) ausgebildet ist. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Kunststoffdichtung (16) eine, vorzugsweise umlaufende, Vertiefung zur teilweisen Aufnahme der Elastomerdichtung (14) ausgebildet ist.
Description:
Fitting zum Herstellen einer fluiddichten Schraubverbindung

Die Erfindung betrifft ein Fitting zum Herstellen einer fluiddichten Schraubverbindung für ein ein Außengewinde aufweisendes Rohr, mit einem Fittinggrundkörper, mit einer mit dem Fittinggrundkörper verbundenen Presshülse, mit einer in der Presshülse ausgebildeten Kammer und mit einer in der Kammer angeordneten Dichtung. Ein solches Fitting kann auch als Gewindepressverbinder bezeichnet werden.

Der für die vorliegende Erfindung relevante technische Bereich ist die baustellenseitige Installation von Rohrleitungssystemen, bei der allgemein für das Leiten und Führen eines Fluids, also einer Flüssigkeit oder eines Gases ein aus Rohrabschnitten und Fittings bestehendes Rohrleitungssystem installiert wird. Als Fitting wird grundsätzlich ein Verbindungsstück für eine Rohrleitung verstanden, und ein Fitting wird am häufigsten zur Verbindung von zwei oder mehreren Rohrabschnitten eingesetzt. Das Fitting weist dementsprechend bevorzugt zwei oder mehr Pressabschnitte beispielsweise in Form von Presshülsen auf. Zu den häufigsten Fittings zählen gerade Verbindungen, Richtungswechsel in Form von Rohrbögen, Reduzierstücke, Abzweige wie T-Stücke oder Kreuzungen. Unter einem Fitting ist aber auch ein Rohranschluss einer Armatur oder einer sonstigen Komponente zu verstehen. Beispielsweise weisen Thermometer oder Manometer als Armaturen nur einen Anschluss für einen Rohrabschnitt auf. Somit weist das Fitting einer Armatur nur einen Pressabschnitt auf, um ein Rohrabschnitt an der Armatur anzuschließen.

Die zuvor allgemein beschriebenen Rohrleitungssysteme dienen insbesondere einem Transport von Trink- oder Heizungswasser, von Gas zum Betrieb einer Heizungsanlage oder von Industriegasen. Grundsätzlich kann jedes fluide Medium in den Rohrleitungen transportiert werden. Fittings werden häufig als Pressverbinder ausgebildet, bei dem das Fitting und ein zu verbindendes Rohr mit einer radialen Umformung verbunden werden. Bei bestimmten Anwendungsfällen wie beispielsweise bei Anschlüssen mit vorgegebenen Gewinden sind als Fitting fluiddichte Schraubverbindungen erforderlich, um ein Austreten von Flüssigkeiten oder Gasen aus einem geschlossenen System zu verhindern. Die Gewindedichtungen bestehen in der Regel aus Hanf und Dichtpaste oder aus Teflon und werden vor dem Verschrauben um ein Außengewinde der Schraubverbindung gewickelt. Die Hanffasern bzw. das Teflon, welches in Form von dünnen Bändern verwendet wird, gelangt bei richtiger Anwendung in den Zwischenraum zwischen dem Außengewinde und dem Innengewinde der Schraubverbindung und dichtet diesen Zwischenraum gegenüber einem Durchtritt von Gasen oder Flüssigkeiten ab.

Das Anbringen von Hanf oder Teflonbändern zu Dichtzwecken ist mit einem hohen Zeitaufwand verbunden. Zudem können auch bei höchster Sorgfalt spätere Undichtigkeiten nicht ausgeschlossen werden. Daher ist im Stand der Technik ein Verbindungselement vorgeschlagen worden, dessen Außengewinde mit einer Polyamidschicht überzogen ist. Derartige thermoplastische Dichtmittel wie Polyamid weisen eine Reihe von Nachteilen auf, insbesondere weisen die bekannten Dichtmittel keine dauerhafte Elastizität auf. Die bekannten Dichtmittel werden also mit der Zeit spröde und verlieren nach und nach ihre Dichtmitteleigenschaften. Höhere Temperaturen oder gar größere Schwankungen der Temperatur, durch die das Dichtmittel abwechselnd aufgeheizt und wieder abgekühlt wird, begünstigen noch das Verspröden des Dichtmittels und damit das Auftreten von Undichtigkeiten.

Neben den nachteiligen Hanffäden oder Hanffasern bzw. Teflonbändern ist auch das Anbringen von Dichtelementen aus Kunststoff wie PTFE auf dem Außengewinde oder dem Innengewinde bekannt. Während des Zusammenschraubens der Gewindeelemente bewirkt die Kunststoffdichtung eine Abdichtung des Gewindes. Bei der Abdichtung der eingangs genanten Gewindepressverbinder treten zudem Nachteile im Verbindungsaufbau auf, die durch Rückfedereigenschaften des Materials der verbundenen Bauteile sowie durch Temperatursprünge nach dem Verpressen hervorgerufen werden. Diese Effekte führen zu einer Spaltbildung innerhalb des Gewinde- und Dichtungssystems, der von der Kunststoffdichtung nicht zuverlässig überbrückt werden kann.

Da die Kunststoffdichtung weder das Auffedern des Fittings noch Bewegungen in der Verbindung kompensieren kann, könnte eine Elastomerdichtung eingesetzt werden. Die Elastomerdichtung kann die Entstehung von Spalten zwar verhindern, jedoch besteht dann die Gefahr von Beschädigungen an den scharfen Gewindekanten. Ein Einsatz von Elastomerdichtungen zur Abdichtung von Gewindeverbindungen ist daher nicht möglich.

Ein weiteres Problem bei Sonderfittings wie bspw. Gewindepressverbindern besteht darin, dass sie häufig mit einem Presswerkzeugverarbeitetwerden müssen, das für ein anderes System ausgelegt wurde. So können die erforderlichen Presskräfte zu groß sein oder der Fitting zieht sich während der Verarbeitung schief. Dieses Problem tritt speziell bei breiten Fittings auf, die eine sehr breite Presskontur aufweisen und daher den Fitting während des Umformens nicht ausreichend führen. Im Ergebnis werden nur unzureichende Pressergebnisse erzielt.

Eine weitere Anforderung besteht darin, ein eher selten verwendetes und als Gewindepressverbinder ausgebildetes Fitting mit demselben Werkzeug, also derselben Pressmaschine und Pressbacke, wie ein häufig verwendeten Pressfitting ohne Gewinde des gleichen Systems zu verpressen. Daher besteht die Herausforderung, den Gewindepressverbinder auf ein Werkzeug anzupassen, das zuvor für einen bestimmten Pressverbinder und Rohrdurchmesser angepasst und optimiert worden ist. Dabei muss für einen Gewindepressverbinder ist eine Verringerung der Presskräfte bei gleichzeitig hoher Performance berücksichtigt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Fitting zum Herstellen einer fluiddichten Schraubverbindung für ein ein Außengewinde aufweisendes Rohr zur Verfügung zu stellen, bei dem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht oder zumindest weniger deutlich auftreten.

Das zuvor aufgeführte technische Problem wird erfindungsgemäß durch einen Fitting zum Herstellen einer fluiddichten Schraubverbindung für ein ein Außengewinde aufweisendes Rohr gelöst mit einem Fittinggrundkörper, mit einer mit dem Fittinggrundkörper verbundenen Presshülse, mit einer in der Presshülse ausgebildeten Kammer, mit einer in der Kammer angeordneten Elastomerdichtung und mit einer in der Presshülse angeordneten Kunststoffdichtung, wobei die Elastomerdichtung aus einem Material mit einer Elastizität besteht, die größer als die Elastizität des Materials der Kunststoffdichtung ist, und wobei die Kunststoffdichtung an der Außenseite mit der Elastomerdichtung in Kontakt steht und an der Innenseite ein Gewinde zum Aufschrauben auf das Außengewinde des Rohrs aufweist.

Die Festigkeit eines festen Kunststoffs für die Kunststoffdichtung und die elastisch federnden Eigenschaften eines Elastomers für die Elastomerdichtungwerden somit in vorteilhafter Weise miteinander verbunden. Die Kunststoffdichtung dichtet gegenüber dem Außengewinde des Rohres ab und ist dabei beständig gegenüber scharfen Kanten des Gewindes. Die Elastomerdichtung dichtet dagegen die Kunststoffdichtung gegenüber der Presshülse des Fittings ab. Die Elastomerdichtung übt also Druck auf die Kunststoffdichtung aus, um die Kunststoffdichtung fest in die Gewindegänge des Außengewindes des Rohres zu drücken. Ein Auffedern des Werkstoffs der Presshülse wird dabei durch die Elastomerdichtung kompensiert.

Die Elastomerdichtung und die Kunststoffdichtung werden in der Presshülse eingesetzt und sind dann durch Haftreibung gegenüber einem Verdrehen beim Aufschrauben auf das Gewinde des Rohres ausreichend gesichert. Nach dem Verpressen erlauben die Dichtungen eine Drehbewegung ohne dass eine Undichtigkeit auftritt. Die Elastomerdichtung kann dabei materialbedingte Rückfedereigenschaften und plötzliche Temperaturschwankungen besser als die Kunststoffdichtung kompensieren, wogegen die Kunststoffdichtung beständiger gegenüber den scharfen Kanten des Außengewindes ist.

In bevorzugter Weise ist ein am proximalen Ende der Presshülse ein von der Kammer beabstandetes und radial nach außen vorstehendes Führungselement ausgebildet ist. Das Führungselement weist beispielsweise die Form eines angewinkelten Flansches auf, der in Richtung der Kammer zur Achse des Fittings hin geneigt ist. Somit weist das Fitting eine asymmetrische Presskontur auf, die sich beim Verpressen mit einer symmetrischen Presskontur asymmetrisch verformt. Wie nachfolgend beschrieben wird, kann dabei eine einseitig umklappende Geometrie erzeugt werden.

Das radial nach außen vorstehende Führungselement weist in bevorzugter Weise eine geringere Biegebelastbarkeit als die Presshülse des Fittings auf. Somit kann sich das Führungselement leichter gezielt verformen. Dazu kann das Führungselement als dünner Metallsteg ausgeführt sein, der eine geringere Wandstärke als das restliche Fitting aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann das Führungselement auch aus einem Material geringerer Festigkeit als die Presshülse des Fittings verwendet werden, bspw. kann das Führungselement als Kunststoffelement ausgebildet sein.

Der Effekt der Verformbarkeit kann dadurch weiter verbessert werden, indem das Führungselement zur Achse des Fittinggrundkörpers geneigt ausgebildet ist, insbesondere einen Winkel zur Achse von < 75°. Zusätzlich zur leichteren Verformbarkeit wird somit die Richtung des Umbiegens vorgegeben.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Außenseite der Presshülse am distalen Ende der Kammer einen Durchmesser auf, der dem äußeren Durchmesser des vorstehenden Führungselements entspricht. Somit liegen zu Beginn des Pressvorgangs die beiden äußeren vorstehenden Elemente des Fittings an der Presskontur an. Das nachfolgende Einbringen der Presskraft führt dann zu einem asymmetrischen Umformen des Fittings, da das Führungselement und die Kammer jeweils eine eigene Geometrie aufweisen und unterschiedlich auf die Presskraft reagieren. Dabei ist die Asymmetrie insbesondere auf das Führungselement bezogen und weniger oder gar nicht auf die asymmetrische Kammer. Denn die die Kammer wird weitgehend umgebogen und weniger gestaucht. Zudem ermöglicht der geneigte und somit konische Verlauf des Führungselements das Umklappen und starke Umfangsreduktion am äußeren Ende der Kammer und damit die durch das Verpressen entstehende Kammerung des O-Rings.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Außenseite der Presshülse am distalen Ende der Kammer einen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser am proximalen Ende ist. Dadurch wird gewährleistet, dass die Presskraft am distalen Ende der Presshülse in das Fitting eingeleitet wird. Das distale Ende der Presshülse wird durch das Presswerkzeug somit solange herunter gebogen, bis beide genannten Durchmesser gleich groß sind. Bei einem weiteren Pressen wird die Kammer gestaucht. Das anfängliche Herunterbiegen benötigt wenig Presskraft und ermöglicht das gezielte Einstellen des radialen Abstands des Anschlags zur Außenkontur des Außengewindes nach dem Verpressen.

In der Geometrie der Presshülse mit Führungselement und Kammer kann mindestens ein Abschnitt mit einer verringerten Wandstärke und/oder mit einer vorgegebenen Biegung ausgebildet sein, so dass sich dieser mindestens eine Abschnitt beim Verpressen stärker als andere Abschnitte der Presshülse verbiegt. Daher kann von einem Umklappen an diesem mindestens einen Abschnitt gesprochen werden, das das Verhalten der Presshülse charakterisiert.

Die für das Herunterbiegen der Presshülse erforderliche Kraft kann durch den Winkel beeinflusst werden, den die Wandung des proximalen Endes der Kammer mit der Achse des Fittinggrundkörpers bildet. Dieser Winkel ist bevorzugt <90°, vorzugsweise <70° ausgeführt, um das Herunterbiegen der Presshülse zu begünstigen. Das Führungselement gewährleistet im Übrigen ein annähernd koaxiales Ansetzen der Pressbacke. Das Führungselement ist dabei so ausgelegt, das zum Umklappen möglichst wenig Kraft notwendig ist.

Durch das Umklappen der Presshülse wird bei sonst gleicher Wandstärke weniger Material umgeformt und die Fixierung bzw. Kammerung des verpressten Dichtelementes verbessert. Die geringere Materialumformung führt zu einer Reduzierung der notwendigen Presskraft. Das gezielte Umklappen um die als Drehpunkte fungierenden Abschnitte reduziert weiterhin einen Schiefzug sowie eine Längung der Presshülse beim Verpressen. Sowohl die geringe Presskraft als auch die verhinderte Längung werden in erster Linie durch das Umbiegen statt Stauchens der Kammer gewährleistet.

Beim Umklappen der Presshülse wird die beispielsweise als O-Ring ausgebildete Elastomerdichtung, beispielsweise bestehend aus Ethylen-Propylen-Dien-(Monomer)- Kautschuk (EPDM), gegen die Kunststoffdichtung, beispielsweise bestehend aus Polytetrafluorethylen (PTFE), gepresst, so dass die Kunststoffdichtung mit dem Innengewinde gegen das Außengewinde des Rohres gepresst wird. Die verpresste Kunststoffdichtung passt sich an mögliche Unebenheiten des Außengewindes an und dichtet die Verbindung gegenüber dem Außengewinde ab. Die Elastomerdichtung ermöglicht aufgrund der größeren Elastizität ein Aufrechterhalten des zum Abdichten notwendigen Anpressdruckes. Die Elastomerdichtung und die Kunststoffdichtung werden im verpressten Zustand in der Kammer fixiert, um eine axiale Trennung der beiden Dichtungen zu verhindern. Die verbesserte Fixierung ermöglicht höhere Systemdrücke ohne das Risiko eines Auseinandergleitens der Verbindung zwischen Fitting und Rohr zu erhöhen.

In bevorzugter Weise ist an der Innenseite des proximalen Endes der Presshülse ein konisch ausgebildeter Anschlag für die Kunststoffdichtung ausgebildet. Somit wird die Kunststoffdichtung insbesondere während des Aufschraubens auf das Rohr in axialer Richtung gesichert. Weiterhin kann die Kunststoffdichtung eine am proximalen Ende an das Innengewinde angrenzende Verlängerung zur Anlage an dem Anschlag der Presshülse aufweisen. Diese Verlängerung ermöglicht eine Anordnung des Gewindeabschnitts der Kunststoffdichtung in distaler Richtung derart, dass eine galvanische Trennung zwischen dem Außengewinde des Rohres und dem Fittinggrundkörper erreicht und sichergestellt werden kann.

Bei einer alternativen Ausgestaltung kann die Kunststoffdichtung in axialer Richtung kürzer als das Außengewinde des Rohres ausgebildet sein. Wenn zusätzlich noch an der Innenseite der Presshülse ein Innengewinde ausgebildet ist, dann kann das Außengewinde sowohl mit der Kunststoffdichtung als auch mit dem Innengewinde der Presshülse verschraubt werden. Die Funktion der Verbindungsfestigkeit und die des Dichtens können auch zumindest teilweise entkoppelt werden, um durch einen Abschnitt mit eingreifenden Metallgewinden die Verbindungsfestigkeit signifikant zu erhöhen oder durch einen weichen Kunststoff der Kunststoffdichtung besser abdichten zu können. Die zuvor erläuterte elektrische Isolierung kann dabei nicht realisiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Fittings ist am distalen Ende der Presshülse ein axialer Anschlag für die Kunststoffdichtung ausgebildet. Somit wird die Kunststoffdichtung in axialer Richtung am distalen Ende gegen ein Verschieben gesichert.

An der Außenseite der Kunststoffdichtung kann des Weiteren eine, vorzugsweise umlaufende, Vertiefung zur teilweisen Aufnahme der Elastomerdichtung ausgebildet sein. Dadurch wird die relative Position der beiden Dichtungen zueinander vor dem Verpressen vorgegeben und zumindest teilweise gesichert.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßer Fitting im Querschnitt mit einem zu verbindenden Rohr vor dem Aufschrauben,

Fig. 2 den Fitting nach Fig. 1 im Querschnitt nach dem Aufschrauben,

Fig. 3 den Fitting nach Fig. 2 in einer Seitenansicht,

Fig. 4 den Fitting nach Fig. 2 mit angesetzter Pressbacke im Querschnitt,

Fig. 5a, 5b den Fitting nach Fig. 4 in perspektivischer Darstellung mit einer Pressbackenhälfte,

Fig. 6 den Fitting nach Fig. 2 in einer schematischen Darstellung im Querschnitt vor dem Verpressen,

Fig. 7 den Fitting nach Fig. 6 nach dem Verpressen und

Fig. 8 - 11 schematische Darstellungen des Fittings nach Fig. 2 mit verschiedenen eingezeichneten Größen zur Charakterisierung des Fittings.

In den Fig. 1 bis 7 ist ein Fitting 2 zum Herstellen einer fluiddichten Schraubverbindung für ein ein Außengewinde 4 aufweisendes Rohr 6 dargestellt. Das Rohr 6 kann Teil eines weiteren Fittings, ein Anschlussstutzen an einem Behälter oder ein Verbindungsrohr zu einer weiteren Armatur sein.

Das Fitting 2 weist einen Fittinggrundkörper 8 und eine mit dem Fittinggrundkörper 8 verbundenen Presshülse 10 auf. Die Presshülse 10 weist eine darin ausgebildete Kammer 12 auf, in der eine Elastomerdichtung 14 angeordnet ist. Weiterhin ist in der Presshülse 10 eine Kunststoffdichtung 16 angeordnet. Die Elastomerdichtung 14 besteht aus einem Material mit einer Elastizität, die größer als die Elastizität des Materials der Kunststoffdichtung 16 ist. Beispielsweise können die Elastomerdichtung 14 aus Ethylen-Propylen-Dien-(Monomer)-Kautschuk (EPDM) und die Kunststoffdichtung 16 aus Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyphenylsulfone (PPSU), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polybuten (PB)Elastomerdichtung: Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) oder Fluorkautschuk (FKM) bestehen.

Die Kunststoffdichtung 16 steht an der Außenseite mit der Elastomerdichtung 14 in Kontakt und weist an der Innenseite ein Gewinde 18 zum Aufschrauben auf das Außengewinde 4 des Rohres 6.

Fig. 1 zeigt das Fitting 2 separiert vom Rohr 6, während die Fig. 2 und 3 das Fitting 2 aufgeschraubt auf das Rohr 6 darstellen.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist am proximalen Ende der Presshülse 10 ein von der Kammer 12 beabstandetes und radial nach außen vorstehendes Führungselement 20 in Form eines angewinkelten Flansches ausgebildet. Das Führungselement 20 dient im Wesentlichen dazu, dass - wie nachfolgend beschrieben wird - eine Pressbacke eines Presswerkzeugs leichter und genauer angesetzt werden kann.

Die Außenseite der Presshülse 10 weist am distalen Ende der Kammer 12 einen Durchmesser auf, der dem äußeren Durchmesser des vorstehenden Führungselements 20 entspricht. Insgesamt ergibt sich also eine asymmetrische Kontur der Presshülse 10.

Des Weiteren ist an der Innenseite des proximalen Endes der Presshülse 10 ein konisch ausgebildeter Anschlag 22 für die Kunststoffdichtung 16 ausgebildet. Zudem weist die Kunststoffdichtung 16 eine am proximalen Ende an das Innengewinde 18 angrenzende Verlängerung 24 zur Anlage an dem Anschlag 22 der Presshülse 10 auf. Dadurch werden auch bei eingeschraubtem Rohr 6 der Fittinggrundkörper 8 galvanisch vom Rohr 6 getrennt.

Weiterhin ist am distalen Ende der Presshülse 10 ein axialer Anschlag 26 für die Kunststoffdichtung 16 ausgebildet. Dadurch wird die Kunststoffdichtung 16 axial gesichert.

An der Außenseite der Kunststoffdichtung 16 ist eine umlaufende Vertiefung 28 zur teilweisen Aufnahme der Elastomerdichtung 14 ausgebildet, wodurch die axialen Positionen der Elastomerdichtung 14 und der Kunststoffdichtung 16 relativ zueinander gesichert werden. Die Dichtung kann auch so ausgeführt sein, dass ein zusätzlichen Bund vorgesehen ist, der in erster Linie die Auszugsfestigkeit sicherstellt und je nach Nennweite variieren kann.

Fig. 4 zeigt das Fitting 2 mit eingeschraubtem Rohr 6 im unverpressten Zustand und mit angesetzter Pressbacke 30, die eine im Wesentlichen zylindrische Presskontur 32 aufweist. Lediglich an zwei Positionen der umlaufenden Presskontur 32 sind radial nach innen vorstehende Abschnitte 34 ausgebildet, die mit der Presshülse 10 jeweils außerhalb der Kammer 12 und des Führungselements 20 angreifen. Diese werden auch in den Fig. 5a und 5b gezeigt. Die auch als Führungsnocken bezeichneten vorstehenden Abschnitte 34 führen zu einer geringeren Presskraft als ein umlaufender Führungssteg, der auch während des Umformens den Fitting führen würde.

Die Fig. 6 und 7 zeigen das Fitting 2 vor und nach dem Verpressen anhand einer schematischen Darstellung, die im Wesentlichen der Geometrie der in den Fig. 1 bis 5b gezeigten Ausführungsform entspricht.

Die zylindrische Presskontur 32 verformt die Presshülse 10 beim radial einwärtigen Pressvorgang, also das distale Ende der Kammer 12 sowie das Führungselement 20, wodurch es vor allem zu einem Verbiegen der Presshülse 10 im Bereich der beiden Abschnitte 36 und 38 kommt. Dieses Verbiegen wird im Rahmen dieser Beschreibung auch als Umklappen bezeichnet. Somit weist die Presshülse 10 eine einseitig umklappende Geometrie auf. Zudem verbiegt sich das Führungselement 20 nach innen.

Durch das Umklappen der Presshülse wird einerseits durch die radial nach innen umgeformte Kammer 12 die Elastomerdichtung 14 fest an die Kunststoffdichtung 16 angedrückt und andererseits wird das distale Ende der Kunststoffdichtung 16 auf das Rohr 6 gepresst. Dadurch entsteht ein mehrere Gewindegänge der Gewinde 6 und 18 langer Abschnitt, entlang dessen die Kunststoffdichtung 16 abdichtend mit dem Rohr 6 verbunden ist.

Presskräfte und Umformgrad können durch die einseitig umklappende Geometrie der Presshülse 10 gezielt eingestellt werden. Durch die Reduktion der Größe des umzuformenden Bereiches der Presshülse 10 werden die Presskräfte reduziert und Wandstärken können dennoch aufrechterhalten werden.

Der Fitting 2 besteht beispielsweise aus Siliziumbronze, kann aber aus jedem anderen Metall oder Legierung hergestellt sein. Der Fitting 2 wird auf ein Außengewinde nach DIN EN 10226 oder ISO 228 geschraubt und anschließend verpresst.

Die Fig. 8 bis 11 zeigen das Fitting 2 mit verschiedenen Größen zur Charakterisierung der Geometrie.

Fig. 8 zeigt den Winkel ß, den die Außenseite des Führungselements 20 relativ zur Achse des Fittinggrundkörpers 8 bildet. Der Winkel ß beeinflusst die Verformbarkeit des Führungselements 20. Die Verformbarkeit kann dadurch verbessert werden, indem das Führungselement zur Achse des Fittinggrundkörpers geneigt ausgebildet ist, insbesondere einen Winkel ß zur Achse von < 75° aufweist. Zusätzlich zur leichteren Verformbarkeit wird somit die Richtung des Umbiegens vorgegeben. Das radial nach außen vorstehende Führungselement 20 weist somit eine geringere Biegebelastbarkeit als die Presshülse 10 des Fittings 2 auf. Somit kann sich das Führungselement 20 leichter gezielt verformen. Dazu kann das Führungselement 20 als dünner Metallsteg ausgeführt sein, der eine geringere Wandstärke S3 als das restliche Fitting 2 mit der Wanddicke S1 des proximalen Endes der Kammer 12 und als die Wanddicke S2 des distalen Endes der Kammer 12 aufweist.

Alternativ oder zusätzlich kann das Führungselement 20 auch aus einem Material geringerer Festigkeit als die Presshülse 10 des Fittings 2 verwendet werden, bspw. kann das Führungselement 20 als Kunststoffelement ausgebildet sein.

Wie Fig. 9 zeigt, weist die Außenseite der Presshülse am distalen Ende der Kammer einen Durchmesser Dl auf, der größer als der Durchmesser D2 am proximalen Ende ist. Dadurch wird gewährleistet, dass die Presskraft am distalen Ende der Presshülse 10 in das Fitting 2 eingeleitet wird. Das distale Ende der Presshülse 10 wird durch das Presswerkzeug 30 somit solange herunter gebogen, bis beide genannten Durchmesser Dl und D2 gleich groß sind. Bei einem weiteren Pressen wird die Kammer 12 gestaucht. Das anfängliche Herunterbiegen benötigt wenig Presskraft und ermöglicht das gezielte Einstellen des in Fig. 8 gezeigten radialen Abstands a des Anschlags 26 zur Außenkontur des Außengewindes 4 nach dem Verpressen.

Je weiter der Abstand a durch das Verpressen verringert wird, desto besser wird die Kunststoffdichtung 16 dahinter eingeschlossen. Das Herunterbiegen des Anschlags 26 wird durch die Verhältnisse vom Durchmesser Dl zum Winkel a, der in Fig. 8 eingezeichnet ist, bzw. zum Durchmesser D2 bestimmt. Der Winkel a kann sich im Anschlag 26 am distalen Ende der Presshülse 10 wiederholen, wie Fig. 11 zeigt, damit die Innengeometrie der Presshülse 10 und die Außengeometrie der Kunststoffdichtung 16 im verpressten Zustand korrespondierend ausgestaltet sind.

Der Abstand a ist gleich der Differenz zwischen dem Durchmesser 1 und dem Durchmesser DW der Werkzeugkontur. Die Verringerung des Abstands a berechnet daher sich näherungsweise durch die unten dargestellte Formel, wobei die verwendeten Größen in den Fig. 8 bis 11 gezeigt sind. Die Verringerung des Abstands a sollte größer als 1mm sein.

Die Verringerung des Abstands a soll möglichst groß sein, jedoch darf die Komprimierung K der Elastomerdichtung 14 und der Kunststoffdichtung 16 nicht so groß werden, dass es zu Beschädigungen kommt. Die Komprimierung K sollte zwischen 10% und 50%, vorzugsweise zwischen 20% und 30%, bezogen auf die Ausgangsgeometrie liegen und berechnet sich über die unten dargestellte Formel. Durch den Winkel a kann eingestellt werden, dass bei einer ausreichenden Verringerung des Abstands a die Elastomerdichtung 14 und die Kunststoffdichtung 16 nicht überbeansprucht werden.

Die Komprimierung K berechnet sich, indem von der Summe des O-Ring- Schnurdurchmessers und der Dichtungsdicke (s4 + DO) die Höhe der verpressten Dichtungskammer ( - D3 Da abgezogen wird und ins Verhältnis zur anfänglichen Gesamtdichtungsdicke (s4 + DO) gesetzt wird. Die Höhe der Kammer 12 berechnet sich, indem die Differenz von Innendurchmesser D3 der Kammer 12 und dem Außendurchmesser Da des Außengewindes 4 gebildet wird (D3/2 -Da/2). Von der Höhe der Dichtungskammer wird dann der Weg abgezogen, den das Presswerkzeug 30 die Kammer 12 staucht (D2/2 - DW/2), um so das Maß für die Höhe der verpressten Kammer 12 zu erhalten.

Für den Fall, dass eine Isolierung der Presshülse 10 zum Außengewinde 4 sichergestellt werden soll, gilt Folgendes. Der Abstand des Innendurchmesser des Anschlags 26 am distalen Ende der Presshülse 10 zum Außengewinde 4 muss größer sein als der Pressweg pl, den die Pressbacke 30 die Presshülse 10 staucht, damit nach dem Verpressen kein Kontakt zwischen Außengewinde 4 und der Presshülse 10 des Fittings 2 besteht. Das heißt, dass der Abstand a nach dem Verpressen a> 0 ist. Der Pressweg pl bestimmt sich als Differenz zwischen der in Fig. 9 gezeigten Abmessung des Durchmessers Dl vor dem Verpressen und der in Fig. 10 gezeigten Abmessung des Werkzeugdurchmessers DW nach dem Verpressen.

Weiterhin zeigt Fig. 8 einen Winkel y, den die Wandung des proximalen Endes der Kammer 12 mit der Achse des Fittinggrundkörpers 8 bildet. Die für das Herunterbiegen der Presshülse 10 erforderliche Kraft kann durch den Winkel y beeinflusst werden. Dieser Winkel y ist bevorzugt <90°, vorzugsweise <70° ausgeführt, um das Herunterbiegen der Presshülse 10 zu begünstigen.