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Rohrverbindung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung, bei welcher glatte Rohrenden mittels einer gesonderten, die Rohrenden umgebenden Muffe und durch zwischen die Rohrenden und die Muffe eingerollte und zusammengepresste Gummiringe verbunden sind, wobei diese Gummiringe durch Relativverschiebung der Muffe gegenüber den Rohrenden in ihre Endlage gebracht werden. Zweck der Erfindung ist, eine dauerhafte Verbindung zu schaffen, welche beträchtlichen Drücken standhält und trotzdem so weit biegsam ist, dass bei nicht genau axialer Verlegung der Rohre oder bei Verlagerung der Rohre gegeneinander, infolge des Setzens des Bodens, das Dichthalten gewährleistet ist. Die Verbindung gemäss der Erfindung ist sowohl bei hohen als auch geringen Drücken dicht.
Bei solchen Rohrverbindungen wurde schon vorgeschlagen, die Muffe an einem Ende mit einer nach einwärts gerichteten Rippe und mit einer einwärts gerichteten Zwischenrippe auszustatten, wodurch die Muffenhöhlung in zwei Räume unterteilt wird, in deren jedem ein Gummiring eingerollt und zusammengepresst wird, wenn die Muffe eine Relativverschiebung gegenüber den Rohrenden erfährt. Ein Nachteil dieser Konstruktion liegt darin, dass sie nur für niedere Drücke verwendbar ist. Wenn hohe Drücke angewendet werden, ist keine Vorsorge gegen das Ausblasen zumindest eines Ringes getroffen. Die Verbindung ist auch deshalb nicht dauerhaft, weil die Muffe durch den inneren Flüssigkeitsdruek zum Zurückgleiten gezwungen wird, so dass die Stossfuge zwischen den beiden Rohrenden freigegeben wird.
Es ist auch bekannt, bei einer normalen Muffenverbindung (Muffenrohre) einen elastischen Dichtungsring zwischen Muffe und Flansch einzurollen und diesen Ring in seiner Lage durch einen Halteflansch festzuhalten, der an dem offenen Ende des Muffenflansches befestigt ist.
Erfindungsgemäss weist nun die von den glatten Rohrenden gesonderte Muffe an jedem Ende eine nach einwärts gerichtete Rippe auf, welche so nahe an die Rohraussenwand heranreicht, dass der Gummiring nicht zwischen der Rippe und der Rohraussenwand eingepresst werden kann, jedoch einen solchen Abstand von der Rohraussenwand besitzen, dass die Biegsamkeit der Verbindung gewahrt ist.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Verbindung zwischen zwei Rohren in Axialschnitt. Die Fig. 2 und 3 zeigen den Arbeitsvorgang beim Verbinden der beiden Rohre gemäss Fig. 1. Die Fig. 4 zeigt einen Teil des Sicherheitringes in vergrössertem Massstab in Ansicht. Fig. 5 ist eine Stirnansicht (Fig. l rechts) und veranschaulicht die Verriegelungseinrichtung. Fig. 6 zeigt eine andere Verriegelungseinrichtung. Fig. 7 stellt eine weitere Ausführungsform der Rohrverbindung dar.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnen 2 und 3 zwei glatte Enden benachbarter Rohre, welche flüssigkeitsdicht verbunden werden sollen. Die Rohre können aus Beton, Metall oder einem beliebigen andern Material hergestellt sein.
Eine Muffe 4 umgibt die Rohrenden und lässt zwischen sich und den Rohren einen Ringraum 5 frei, in welchem der Gummidiehtungsring 6 oder die Dichtungsringe 6 und 7 liegen. Diese Ringe besitzen ursprünglich im Querschnitt einen Durchmesser, der grösser ist als die lichte Weite des Ringraumes 5 (s. Fig. 2 und 3), so dass sie bei Einpressen in den Ringraum zusammengedrückt werden.
An einem Ende der Muffe ist eine konzentrisch nach innen gerichtete Rippe 8 vorgesehen, die so nahe an die Aussenseite des Rohres heranreicht, dass der Gummiring 6 nicht durch den Flüssigkeitsdruck innerhalb der Verbindung zwischen dem Rohr und der Muffe ausgepresst werden kann. Das Spiel zwischen dieser Rippe 8 und der Rohrwand ist jedoch so gross. dass eine axiale Verlagerung benachbarter Rohre
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bzw. eine geringe Neigung der Rohre gegeneinander gestattet ist. Das andere Ende der Muffe ist ursprünglich offen und bei 9 abgesehrägt, um die Einführung der Dichtungsringe in den Ringraum zu erleiehtern.
Zur Herstellung der Verbindung mit dem Rohr 2 wird die Muffe 4 über dieses Rohr, u. zw. nach links, geschoben, bis ungefähr in die in Fig. 2 dargestellte Lage. Der Ring 6 wird hierauf auf das Rohr 2 aufgelegt, in einem Abstand von Ende dieses Rohres, der ungefähr gleich ist der halben Länge der Muffe. Wenn hierauf das Rohr 3 in bezug auf das Rohr 2 in die richtige Lage gebraeht wurde, wird die Muffe nach rechts in ihre Endstellung geschoben, so dass sie ungefähr symmetrisch über den Rohrenden liegt (Fig. 1). Diese Bewegung der Muffe nach rechts bewirkt, dass der Ring 6 gegen das Ende des Rohres 2 rollt und so in seine in Fig. 1 dargestellte Endlage gelangt.
Das Rohr 3 kann an der Muffe 4, beispielsweise ohne Verwendung einer biegsamen Verbindung, befestigt sein. Zu diesem Zweck kann dünner Mörtel, Gips oder Zement in den Ringraum zwischen dem Rohr 3 und der Muffe eingebracht werden. Es ist jedoch vorteilhaft, auch das Rohr : 1 biegsam mit der Muffe zu verbinden. Dementsprechend ist ein zweiter Gummiring 7 vorgesehen, der bei Herstellung der Verbindung an der Verbindungsstelle über die Rohre gelegt wird, so dass während die Muffe nach rechts bewegt wird, dieser Ring 7 von der Muffe ergriffen wird und in den Ringraum 5 zwischen der Muffe
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werden und das Rohr 3 hierauf mit dem Ring 7 seitlich eingeschoben werden.
Am rechten Ende der Muffe ist eine nach einwärts gerichtete Rippe 10 vorgesehen, um den Ring 7 in seiner Lage zu erhalten bzw. sein Ausblasen zu verhindern. Vorzugsweise ist die Rippe als Teil eines
Ringgliedes 11 ausgebildet. das auf das Rohr 3 aufgeschoben wird, ehe dieses Rohr an das Rohr 2 heran- gebracht wird. Der Ringteil11 wird an der Muffe befestigt, wenn die letztere sich in ihrer Endlage befindet.
Zu dieser Befestigung können nun verschiedene Mittel herangezogen werden. Es kann der Ringteil mittels eines Bindemittels (Zement) an der Muffe befestigt werden, jedoch ist es vorteilhaft, mechanische
Befestigungsmittel hiefür vorzusehen. Bei der Ausführungsform der Rohrverbindung nach Fig. 1-5 ist eine Art Bajonettverbindung zwischen Ringteil 11 und Muffe vorgesehen. An den Ringteil sind radial sich erstreckende Lappen 12 vorgesehen, die bei Herstellung der Verbindung durch Ausnehmungen 13 in einem Endflansch 14 der Muffe in eine Ringnut 15 zwischen diesem Flansch und dem Muffenkörper eingeführt werden, derart, dass nach Verdrehen des Ringteiles mit den Lappen der erstere sicher am Muffenkörper festgehalten ist. Die Lappen 12 und der Flansch 14 können durch unterbrochene Schraubengewinde ersetzt werden.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der Rohrverbindung ist der Ringteil mittels Bolzen oder Schrauben 16 an der Muffe befestigt, welche Bolzen radial die Muffe 4 und den Ringteil 22 durchsetzen.
Bei Verwendung von Gummidiehtungsringen, die als solche geformt werden, bewirkt das Rollen des Ringes, dass die ursprüngliche Innenfläche abwechselnd an die Aussenseite des Ringes gelangt. Der dadurch im Gummi hervorgerufene elastische Zug trachtet den Ring aus einer bestimmten Mittellage nach vorwärts oder nach rückwärts zu rollen, bis der Ring in seine ursprüngliche Lage gelangt ist. Diese inneren Spannungen verursachen bei der Rohrverbindung, dass die Muffe in ihrer Endlage unstabil ist. Um eine dadurch unerwünschte Bewegung der Muffe zu verhindern, sind niedere Rippen 17 an der Muffenwand des Ringraumes 5 vorgesehen.
Diese Rippen sind nieder genug, um ein Rollen der Ringe 6 und 7 über diese Rippen hinweg nicht zu beeinträchtigen, sind jedoch anderseits hoch genug, um ein selbsttätiges, durch die inneren Spannungen hervorgerufenes Verrollen der Ringe aus ihrer Endlage zu verhindern.
Die Verbindung kann zusätzlich noch durch einen Sicherheitsring 18 gesichert werden, der etwas biegsam ist, jedoch derart ausgebildet ist, dass er im Querschnitt radial nicht leicht deformiert werden kann. Dieser Ring kann beispielsweise aus einem Stuck dicken Drahtes bestehen, das zu einem Kreis gebogen ist, dessen Enden jedoch nicht starr miteinander verbunden sind. Ein solcher Ring, der biegsamer und etwas elastisch ist, sich daher besonders für Rohre mit unebener Oberfläche eignet, ist in Fig. 4 in vergrössertem Massstab dargestellt und besteht aus zu einer geschlossenen Schraube gewickelte, verhältnismässig dickem Draht, dessen Enden miteinander verbunden sind.
Der Sicherheitsring wird in eine Stellung gebracht, in welcher er einen wirkungsvollen Anschlag für die Gummiringe bildet, und verhindert, dass die letzteren durch die Öffnung der Muffe nach aussen geblasen werden. Zweckmässig kann der Sicherheitsring auch als Kern in den Gummiring eingesetzt werden, wie dies in Fig. 3 bei Ring 7 dargestellt ist, so dass dieser Gummiring nicht auf einen kleineren Querschnitt gebracht werden kann, als dem Sicherheitsring entspricht, d. h. nicht auf einen solchen Querschnitt, der ein Ausblasen des Gummiringes aus-der Muffe ermöglicht.
Der Sicherheitsring kann auch gesondert von dem Gummiring angeordnet werden, wie dies in den Fig. 1-3 dargestellt ist, zwischen dem Gummiring 6 und der Muffenöffnung. Hiedurch wird erreicht, dass der Ring 6. während des Rollens in seine Endstellung den Sieherheitsring vor sich herschiebt. Da der Ring 18 einen solchen Durchmesser hat, dass er durch die Muffenöffnung zwischen Rohr und Muffe nicht hindurchtreten kann, verhindert er ein Ausblasen der Gummiringe.
Der Sicherheitsring dient insbesondere dazu, die Gummiringe in ihrer Lage zu erhalten, wenn besonders hohe Drücke angewendet werden. Er ermöglicht jedoch auch, normalisierte Muffen zu ver-
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wenden bzw. Muffen gleicher Abmessungen für Rohre mit etwas voneinander abweichendem Aussen- durchmesser zu verwenden. Weiter verhindert der Sicherheitsring, dass sich die Muffe von dem Rohr unter Flüssigkeitsdruck abtrennt. Zu diesem Zweck ist der Sicherungsring zwischen einander gegenüber- . liegenden Schultern der Muffe und des Rohres angeordnet. Diese Schultern werden einerseits durch die Innenfläche der Rippe 8 der Muffe gebildet, anderseits durch die Seite 20 einer am Rohr angeordneten
Ringnut. Die Abschrägung der Fläche 19 der Muffe unterstützt das Eindringen des Sicherheitsringes in diese Ringnut.
Selbstverständlich beeinträchtigt die Anordnung des Sicherheitsringes in keiner Weise die Biegsamkeit der Rohrverbindung.
Die Verbindung kann zusätzlich noch mittels Bitumen oder anderer plastischer Dichtungsmittel 21 abgedichtet werden, das in den Ringraum 5 durch ein in der Muffe vorgesehenes Loch 22 eingeführt wird. Nach Einführen des Dichtungsmaterials wird das Loch 22 zugestopft. Die Gummidichtungsringe
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die Rohrenden aneinander angesetzt werden, während die Muffe von den Rohrenden entfernt ist, können sie zweckmässig mit einem Band 23 umwickelt werden, um zu verhindern, dass das Bitumen in die Rohre selbst eintritt.
Zwischen der Muffe und dem Rohr kann zweckmässig ausserhalb der Gummiringe eine Dichtung 24 aus plastischem Material vorgesehen werden, um die Gummiringe vor äusseren Einflüssen zu schützen.
Die Gummiringe verhindern das Ausblasen dieser Dichtung.
Die Rippen 8 und 10 können mit der Muffe aus einem Stück sein, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, jedoch müssen in diesem Falle besondere Anordnungen getroffen werden, um die Gummiringe 6 und 7 in ihre End (Dichtungs) lage zu bringen. Die Fig. 7 zeigt eine Muffe, welche gestattet, die Gummiringe durch eine einzige Bewegung in einer Richtung in ihre Endlage zu bringen.
Zu diesem Zweck ist der Muffeninnenraum, der den Ring 6 aufnimmt, mit einer Erweiterung 25 versehen, deren Durchmesser so gross ist, dass sie den Ring 6 aufnehmen kann, den Ring in Berührung mit der Aussenseite des Rohres hält, ihn jedoch nicht merklich zusammendrückt. Die innere Wand dieser
Erweiterung bildet eine Schulter 26, die sich soweit radial nach innen erstreckt, dass sie den Ring 6 vor sich herstossen kann. Die Erweiterung nimmt allmählich (koniseh) bei 27 ab, u. zw. bis auf den Durchmesser einer Ausnehmung 28, die denselben Durchmesser als der Ringraum 5 der Fig. 1 besitzt.
Die Verbindung der Muffen mit dem Rohr 2 wird auf folgende Weise hergestellt. Der Ring 6 wird in die Erweiterung 25 eingelegt und die Muffe mit dem Ring wird nach links über das Rohr 2 geschoben. Während dieser Bewegung stösst die Schulter 26 den Ring vor sich her, ohne dass durch dieser die Muffe zusammengepresst wird. Die Muffe wird hierauf nach rechts in ihre Endlage zurückbewegt ; hiebei rollt der Ring längs der konischen Verjüngung des Muffeninnenraumes 27 in den Endteil 28 von geringerem Durchmesser, in welchem der Gummiring zusammengedrückt wird und die gewünschte Dichtung herstellt.
Zum Instellungbringen des Ringes 7 ist das Rohr 3 an seinem oder nahe seinem Ende mit einer Einschnürung 29 versehen, in welche der Ring 7 eingelegt wird. Die dem Rohrende zugekehrte Innen- fläche 30 dieser Einschnürung bildet eine der Schulter 25 ähnliche Schulter und die zweite Innenfläche 31 der Einschnürung nimmt längs einer Kegelfläche allmählich bis auf den Aussendurchmesser des Rohres zu.
Die Gestalt der Einschnürung ähnelt der Erweiterung 25 und wirkt mit der Innenfläche 32 der Muffe in ähnlicher Weise zusammen wie die Erweiterung 25 mit der Aussenseite des Rohres 2. Wenn also der Ring 7 in die Einschnürung 29 eingelegt ist und die Muffe, wie im vorstehenden schon beschrieben, nach rechts bewegt wird, wird der Dichtungsring 7 aus der Einschnürung herausgerollt und in seiner Endlage zwischen der Fläche 32 der Muffe und der geraden Aussenseite des Rohres 3 zusammengepresst, so dass er wirksam abdichtet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Rohrverbindung, bei welcher glatte Rohrenden mittels einer gesonderten, die Rohrenden umgebenden Muffe und durch zwischen die Rohrenden und die Muffe eingerollte und zusammengepresste
Gummiringe verbunden sind, wobei diese Gummiringe durch Relativverschiebung der Muffe gegenüber den Rohrenden in ihre Endlage gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende der Muffe (4) eine nach einwärts gerichtete Rippe (8, 10) vorgesehen ist, welche so nahe an die Rohraussenwand heranreicht, dass der Gummiring (6, 7) nicht zwischen der Rippe und der Rohraussenwand eingepresst werden kann, jedoch einen solchen Abstand von der Rohraussenwand besitzen, dass die Biegsamkeit der Verbindung gewahrt ist.