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Rohrkupplung
Zur Verbindung von Rohren in Hochdruckleitungen und besonders für den Einbau von Armaturen, die zur Auswechslung oder Durchführung von Reparaturen aber wieder ausbaufähig sein müssen, ist man neuerdings vielfach dazu übergegangen, die Enden der Rohre bzw. die Rohrstutzen der Armaturen miteinander zu verschweissen, wodurch sich aber Schwierigkeiten bei der Montage und beim Ausbau der Armatu- ren ergeben.
In neuerer Zeit werden Rohrkupplungen verwendet, welche die an der Stossstelle auftretenden Kräfte aufnehmen und daher die Schweissnaht nur mehr die Dichtung der Rohrenden zu bewirken hat. Eine bekannte Kupplung dieser Art besteht aus einer nach Axialebene geteilten und in radialer Richtung zusammenspannlbaren Muffe, welche an der Innenseite mit vorgesehenen Gewinden und bzw. oder abgeschrägten Ringwül- sten beim Zusammenspannen auf entsprechende Gegenflächen der Rohrenden einwirkt und diese mit ihren Stirnflächen gegeneinander presst.
Durch in den Muffenschalen vorgesehene öffnungen können die Rohrenden an der Stossstelle entlang einer Schweisslippe miteinander verschweisst werden. Bei der Anbringung der .Schweissnaht, die nur absatzweise im Ausmass der in den Muffenschalen vorgesehenen öffnungen erfolgen kann, müssen die Spannschrauben oder Spannringe der Muffe mehrmals gelockert werden, um die Muffe um die Rohrenden zur Fortsetzung der Schweissnaht drehen zu können, wodurch aber auch jeweils der die Rohrenden gegeneinander pressende Axialdruck vorübergehend aufgehoben wird, was die Schweissverbindung zwischen den Rohren ungünstig beeinflusst.
In der Praxis wird daher so vorgegangen, dass die Schweissung vor Aufsetzen der Rohrkupplung vorgenomen wird, wobei mittels besonderer Spannvorrichtungen die Rohrenden zusammengepresst werden. Um diese Spannvorrichtungen ansetzen zu können, müssen die Rohrenden mit gesonderten Schultern, Wülsten od. dgl. versehen sein. Der Einbau der bekannten Rohrkupplung ist daher umständlich und zeitraubend.
Weiters ist eine Rohrkupplung bekannt, bei der mit jedem Rohr eine Muffe durch Ausgiessen oder durch Einlöten von Spannringen in einander gegenüberstehenden Nuten verbunden und zwischen den Rohrenden ein elastischer Dichtungsring T-förmigen Querschnittes angeordnet ist, wobei die Muffen mit Abstand ineinander geschaben sind und der mit Nuten oder Gewinde versehene Zwischenraum mit einer plastischen Masse ausgegossen ist. Diese Rohrkupplung eignet sich nur für Drücke, die bei weitem nicht die Höhe des Druckes erreichen, für welchen die erst beschriebene Rohrkupplung zulässig ist.
Ebenso beschränkt der elastische Dichtungsring und die plastische Vergussmasse die Verwendbarkeit der Kupplung auf verhältnismässig kühle Medien.
Bei einer weiteren Rohrkupplung ist ein mehrteiliger Ring in die Nut des einen Rohrendes eingesetzt, der durch eine fensterlose Überwurfmut- ter zusammengehalten wird. Eine Gewindehülse, die ebenfalls mehrteilig ist, greift mit einem nach innen gerichteten Ringvorsprung in die Nut des andern Rohrendes ein und wird nach dem Verschrauben mit der überwurfmutter ebenfalls von 'dieser zusammengehalten. Die Gewindehülse übergreift die Stossstelle. Dadurch und wegen des Umstandes, dass die überwurfmutter keine Offnung aufweist, ist ein Verschweissen der Rohrenden nicht mehr möglich.
Ausserdem ist die Herstellung eines Gewindes und der mehrteiligen Gewindehülse umständlich und im Gebrauch unterliegt das Gewinde der Überwurfmutter einer starken Abnützung.
Schliesslich ist eine Rohrverbindung, insbeson- dere für Faserzementrohre, vorbeschrieben, bei
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jedes Rohrendes eingesetzt und mittels je einem Überwurtfring zusammengehalten sind. Die nach innen gerichteten Enden dieser überwurfring stützen sich unter Zwischenschaltung eines elastischen Dichtungsringes gegen die mehrteiligen Dichtungsringe ab, bei denen der Querschnitt des äusseren Teiles die Form eines Kreisabschnittes mit an der Rohrwandung anliegender Sehne aufweist. Eine Stirnfläche im gegenteiligen Sinn besitzen diese Ringe somit nicht. Die beiden Oberwurfringe werden durch eine Oberwurfmutter verbunden.
Zwischen den Stirnflächen der Rohrenden ist ein Lippendichtungsring aus Weichgum-
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mi vorgesehen, der über die Rohre nach aussen vorsteht und dessen Randzone zwischen den beiden überwurfringes zusammengepresst wird.
Zweck dieser verwickelten Bauart ist, eine leichte Gelenkigkeit der Rohrverbindung zu erzielen.
Diese Rohrkupplung ist auch nur für kleine Beanspruchungen geeignet.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Rohrkupplung, die für höchste Drücke und sehr hohe Temperaturen geeignet ist und nicht die Nachteile der eingangs erwähnten Rohrkupplungen aufweist. Sie betrifft somit eine Rohrkupplung mit an den zu verbindenden Rohrenden nahe der Stossstelle in je eine Ringnut eingesetztem Ring einer auf dem einen Rohrende sich gegen den vorspringenden Teil des eingesetzten Ringes axial abstützenden, beide Ringe übergreifenden ungeteilten überwurfmutter und einer am andern Rohrende sich ebenfalls axial an dem vor- springende Teil des eingesetzten Ringes abstützenden Schraubhülse, die Aussengewinde trägt und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe .
wie bekannt, aus sich zu einem vollen Ring ergänzenden Segmenten bestehen, die Schraubhülse mit ihrer Stirn an dem einen Ring anliegt und, wie die Oberwurfmutter, die gesamte überstehende Seitenfläche des Ringes berührt, und die Überwurfmutter, wie ebenfalls bekannt, mit wenigstens einer öffnung versehen ist, deren Breite vorzugsweise dem Abstand der Ringe entspricht.
Durch diese Ausbildung können die Rohrenden ohne Ringwülste und ohne Gewinde ausgebildet und als Spannvorrichtung eine in sich geschlossene Oberwurfmutter und eine Schraubhülse verwendet werden, die beim Zusammenspannen gegen die in Ringnuten der Rohrenden liegenden Bundringe wirken und die Rohrenden in axialer Richtung zusammenpressen. Der bei der Schwei- ssung durch entsprechendes Zusammenspannen der Oiberwurfmutter und der Schraubhülse herrschende Axialdruck wird bei der absatzweisen Verstellung der Oberwurfmutter nicht geändert, da beide Teile lose auf den Rohrenden drehbar sind und bei ihrer gemeinsamen Drehung keine Änderung in ihrer axialen Lage erfahren, weshalb auch der Axialdruck gleichbleibt. Die Erfindung erstreckt sich auf bauliche Ausgestaltungen der Rohrverbindung, die einen späteren Ausbau von Armaturen erleichtert. Durch neuere Schmiermittel, wie z. B.
Molybdänsulfit, erscheint auch eine Teilung der Kupplungsmutter nicht mehr erforderlich.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform in Fig.
1 im Längsschnitt dargestellt, während Fig. 2 eine Einzelheit in abgeänderter Ausführungsform zeigt.
Eine von einem Ventilkörper oder einer sonstigen Armatur 1 getragener Rohransatz 2 von zylindrischer Aussenfläche weist neben einer äu- sseren Ringstufe 3 eine Ringnut 4 auf, in den die gleichen Hälften eines Bundringes 5 eingesetzt sind, der daher längs eines Durchmessers geteilt ist. Das mit dem Rohransatz 2 zu verbindenle Rohrstück 2'weist eine Ringstufe 3'und eine Ringnut 4'auf, in die ein dem Bundring J gleichartiger zweiteiliger Ring 5' einsetzbar ist. An den Stirnflächen des Rohransatzes 2 und des Rohr- stückes 2'ist je ein Membranring 6 bzw. 6'an der inneren Ringfläche angeschweisst, die mit einer Lippe 7 bzw. 7'über die Ringstufen 3 bzw.
3'vorstehen. Auf dem Rohrstück 2'ist eine Oberwurfmutter 8 mit einer Schulter 9 lose drehbar und verschiebbar angeordnet, an der ein unelastischer Beilagring 10'sich abstützt, wenn die Überwurfmutter 8 an den Ring 5'herangeschoben ist. Die Oberwurfmutter 8 übergreift die Bundringe 5'und 5 und trägt am freien Ende Innengewinde, in das das Aussengewinde einer Schraubhülse 11 eingreift, die am Rohransatz 2 lose drehbar und verschiebbar geführt ist und einen Ringansatz 12 mit Einsatzlöchern 13 zu ihrer Drehung aufweist.
In der Oberwurfmutter ist wenigstens eine Öffnung 14 vorgesehen, die in der in Fig. 1 ersichtlichen, die Rohrenden gegeneinander drückenden Spannstellung zwischen den Bun'dringen 5, 5'und über den Membranringen 6, 6'zu liegen kommt und annähernd eine dem Abstand der Bundringe entsprechende Weite aufweist. Zwischen der Stirnfläche der Schraubhülse 11 und der ihr zugewendeten Ringfläche des Bundringes 5 ist ein unelastischer auf den Rohransatz aufgeschobener, geschlossener Ring 10 vorgesehen, der den axialen Spanndruck überträgt.
Auf die Rohrenden ist ein die Ringstufen 3,3' freilassender, die benachbarten Flächen der Rohrenden 2, 2'sowie die einander zugekehrten Ringflächen der Bundringe 5, 5'und die zwischen ihnen liegende Innenfläche der Überwurfmutter 8 abdeckender Hohlring 15 angeordnet, der im Bereiche der öffnung 14 eine Ausnehmung 16 und
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spannen der Rohrstücke 2, 2'in die in Fig. 1 ersichtliche Stellung aufgebogen werden, in welcher sie an der Wandung der öffnung anliegen.
Nach einem vorerst mässigen Zusammenspannen der Rohrkupplung, um eine gemeinsame Drehung der Oberwurfmutter 8 und der Schraubhülse 11 zuzulassen, wird durch die öffnung 14 die äussere Fuge der Berührungsflächen der Membranringe 6, 6'durch eine Schweissnaht 18 verschlossen, wobei der axiale Spanndruck zwischen den Berührungsflächen der Membranringe gleich gehalten ist, da beim gemeinsamen, dem Schweissfortschritt entsprechenden Weiterdrehen der Überwurfmutter und der Schraubhülse sämtliche Teile in ihrer gegenseitigen axialen Lage verbleiben.
Nach Beendigung des Schweissvorganges wird die Schraubhülse 11 bei festgehaltener Überwurfmut- ter 8, wozu diese neben der öffnung 14 auch Einsatzlöcher für Spannwerkzeuge aufweisen kann, festgezogen und gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen z. B. durch eine auf die Teile 8 und 12 aufgeschweisste Blechlasche 19 gesichert.
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Wie ersichtlich, werden durch die erfindunggemässe Ausbildung der Rohrkupplung geringe Aussendurchmesser der Spannteile und damit eine günstige und rasche Temperaturangleichung sämtlicher verspannter Teile ermöglicht. Der Hohlring 15 schirmt die inneren Gleitflächen während des Schweissens ab.
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rer Lage in den Nuten zu sichern, können die Beilagringe 10, 10' winkelförmigen Querschnitt aufweisen, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist, und mit den axial gerichteten Schenkeln eine Ringstufe der Bundringe 5, 5'umgreifen, wodurch diese zusammengehalten werden.
Die Anordnung der Membranringe 6, 6'und der durch die Schweissnaht 18 vereinigten Lippen begünstigt ! bei einem Ausbau die Trennung der Rohrenden ohne Beschädigung derselben.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und lässt verschie- dene Abänderungen der Bauart zu. So könnte unter Umständen das Rohrstück 2'an Stelle der eingesetzten Bundringhälften einen nach aussen vorspringenden Bord aufweisen, gegen den sich die Überwurfmutter In beschriebener Welse abstützt.
PATENTANSPRÜCHE :
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mitRohrenden nahe der Stossstelle in je eine Ringnut eingesetztem Ring, einer auf dem einen Rohrende
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ten Ringes axial abstützenden, beide Ringe übergreifenden ungeteilten Überwurfmutter und einer am andern Rohrende sich ebenfalls axial an dem vorspringenden Teil des eingesetzten Ringes abstützenden Schraubhülse, die Aussengewinde trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (5, 5'), wie bekannt, aus sich zu einem vollen Ring ergänzenden Segmenten bestehen, die Schraulbhül- se (11) mit ihrer Stirn an dem einen Ring anliegt und, wie die überwurfmutter (8), die gesamte überstehende Seitenfläche des Ringes berührt, und die Überwurfmutter, wie ebenfalls bekannt,
mit wenigstens einer öffnung (14) versehen ist, deren Breite vorzugsweise dem Abstand der Ringe entspricht.