Motor-Columbus Aktiengesellschaft für elektrische Unternehmungen, Baden (Schweiz). Starre Rohrverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung. Es ist bekannt, Rohre, die zur Fortleitung von Flüssigkeiten oder Gasen dienen, durch Muffen zu verbinden, wobei der Ringraum zwischen der Muffe des einen und dem Ende des andern Rohres ausser durch eine schmieg same Dichtung, wie Hanf- oder Asbestschnur, noch durch einen Metallausguss, meist aus Blei, zum Absehluss gebracht wird.
Bei Flanschverbindungen, die speziell zum druck festen Verbinden von Rohren angewandt werden, ist es bekannt, in eine ringförmige Rille eines oder beider Flanschen einen Rund gummiring einzulegen. Rohre aber, die für Baukonstruktionen, als Maste oder für Gitter werke benutzt werden, pflegt man entweder direkt bzw. unter Benutzung von Fittings zu verschrauben oder zu verschweissen oder, in besonderen Fällen, an Konusfläehen zusam menzustecken. Die Schraubmuffenverbindung setzt das Schneiden von Gewinde auf die Rohrenden voraus, wodurch ihr Querschnitt unzulässig geschwächt wird.
Auch Schweiss verbindungen reduzieren die Festigkeit der Rohre, so dass man diese beiden Verbindungs arten nicht ohne weiteres anwenden kann. Die letztgenannten Konusverbindungen er fordern viel Arbeit, sind daher sehr teuer und befriedigen weder bezüglich Festigkeit noch in ästhetischer Hinsicht.
Durch die Erfindung soll eine allen An forderungen genügende starre Rohrverbin dung geschaffen werden. Danach besitzt wenigstens einer von zwei teleskopartig in einandergesteckten Rohrteilen mindestens eine dem andern Rohrteil zugekehrte, von ihm ver- deckte, in sich geschlossene Querrille, die von aussen her mit einem aus dem flüssigen Zu stand in den festen übergegangenen Material aasgefüllt ist, das Ganze derart, dass die Zug- und Druckfestigkeit der Verbindung minde stens die Grösse der Zug- und Druckfestig keit der Rohre selbst aufweist.
Diese Ver bindung wird in der Weise hergestellt, dass wenigstens einer von zwei Rohrteilen am Um fang mit mindestens einer umlaufenden Rille versehen und diese nach Ineinanderstecken der beiden Rohrteile durch eine von aussen her zugängliche Einfüllöffnung hindurch mit einer erstarrenden Flüssigkeit ausgefüllt wird.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen Fig. 2, 3 und 6 Verbindungen an Rohren mit gleichen Durch messern, während die Fig. 1, 4, 5, 7 und 8 Verbindungen an im Durchmesser verschie denen Rohren zeigen. An Hand dieser Bei spiele sind auch beispielsweise Herstellungs verfahren erläutert.
Gemäss Fig. 1 ist die Wandstärke der bei den Rohre a und b verschieden, indem das Rohr b mit grösserem Durchmesser auch die dickere Wandstärke hat. In dieses Rohr b sind am Verbindungsende innen zwei in Rohr achsrichtung aufeinanderfolgende Ringrillen c eingearbeitet, die an einer Stelle des Rohr umfanges durch einen ebenfalls in die Rohr wand eingearbeiteten, bis an die Stirnfläche des Rohres fortgesetzten Eingusskanal d axial miteinander verbunden sind.
Die Rillen c und der Kanal d sind mit einem erstarrten Material .ausgefüllt, das eine solche Sclher- festigkeit sowie eine solche Haftfestigkeit an der Wand des Rohres a besitzt, dass die Zug- und Druckfestigkeit der Verbindung gleich oder grösser als die Zug- und Druckfestigkeit der Rohre selbst ist.
Ein aufgeschweisster Anschlagring e hindert bei senkrechter Mon tage ein ungewolltes Hineingleiten des dün neren Rohres a in. das dickere Rohr b.
In vielen Fällen genügt aber die Haft- -w-irkung zwischen der Rohrwand und dem Eingussmaterial nicht zur Erlangung der ge forderten Festigkeit. Wo also höhere Zug- und Druckbeanspruchungen auftreten, wird die Festigkeit der Verbindung durch Ein gussringe erreicht, die in beide Rohrenden eingreifen.
Gemäss Fig. 2 sind einander gegenüber liegende Ringrillen c in die Wände beider Rohr enden eingedrückt, und zwar am innern Rohr ende auf der Aussenseite und an dem zu einer aussenliegenden Muffe f erweiterten Ende des Rohres b auf der Innenseite. Zum Eingiessen der erstarrenden Flüssigkeit dienen hier Löcher g. Das äussere Ende des einen Rohres könnte auch über das verengte Ende des andern Rohres gesteckt sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind an die Rohre a und b ringförmige, sich über lappende Verdickungen<I>h</I> und<I>i</I> angeschweisst, in denen im Querschnitt rechteckige Ring rillen c an einander gegenüberliegenden Stel len ausgedreht sind, so dass das Einguss- material zwei Ringe mit Reehteckquerschnitt bildet. Zum Eingiessen dient wieder ein axialer, sich nach aussen und oben trichter förmig öffnender Kanal d.
Im Handel sind gewalzte Rohre mit innen oder aussen verdickten Enden zu haben, die mit Gleitsitz aufeinanderpassen. Solche Rohre sind bei den Verbindungen nach den Fig. 4 und 5 verwendet, und zwar nach Fig. 4 Rohre a und b mit innenseitigen und nach Fig. 5 mit aussenseitigen Verdickungen m, und n.
Die Verdickungen könnten auch@auf- geschweisst oder aufgeschrumpft sein. Die Ringrillen c können, wie nach Fig. 4, recht eckigen, aber auch, wie nach Fig. 5, kreis- runden Querschnitt haben; hingegen sind auch andere Querschnittsformen, z. B. zur Hälfte halbkreisförmige und zur Hälfte recht eckige oder ovale, wie nach Fig. 8, möglich.
Endlich können die Verdickungen an den Rohrenden, wie nach Fig. 7, auch verschie- denseitig vorhanden sein.
In Fig. 6 ist eine Verbindung von Rohren a iind b gleicher Durchmesser mit Verdickun- gen m, und n an den Enden gezeigt, bei der ein -Hilfsrohrstück lc mit zwei innern Ring rillen c über die Stossstelle geschoben und mit beiden Rohrenden durch Eingussringe ver bunden ist. Auch diese Verbindung besitzt die gleiche Zug- und Druckfestigkeit wie die Rohre selbst.
Sind die Rohrenden, die man zu verbinden hat, von stark verschiedenem Durchmesser, so kann man sich gemäss Fig. 7 und 8 eines Zwi- schenrohrstückes 'o bedienen, entweder mit Ringrillen c, die, wie nach Fig. 7, in der Höhe gegeneinander versetzt sind oder, wie nach Fig. 8, auf gleicher Höhe liegen.
Bei den, Verbindungen mit axialem Ein gusskanal ist angenommen, dass die zu ver bindenden Rohre vertikal oder schräg stehen. Bei horizontaler oder schräger Anordnung muss natürlich der Einguss anders ausgebildet sein, z. B. als einfaches Loch am Scheitel punkt jeder äussern Ringrille.
Statt dass die Ringrillen eingedrückt oder eingedreht sind, können sie auch durch auf die Rohrenden im axialen Abstand der ge wünschten R,illenbreite aufgewalzte oder auf geschweisste Ringe gebildet sein.
Es ist natürlich auch möglich, Ringrillen verschiedener Herstellungsarten miteinander zu kombinieren, z. B. für das innere Rohrende eingedrehte (Fig. 3 oder Fig. 4) und für das äussere Rohrende eingedrückte Ringrillen (Fig. 2) ; oder es können durch aufge schweisste Ringe gebildete Rillen am Innen rohrende mit eingedrehten Ringrillen am Aussenrohrende den Ringkanal für das Ein gussmaterial bilden.
Bei stählernen Rohren kommt als Einguss- inaterial einerseits flüssiger Zementbrei oder ein Kunstharzprodukt in Frage, anderseits aber auch ein verflüssigtes Metall, wobei sieh Zink oder eine Zinklegierung oder Cadmium als besonders geeignet erwiesen hat. Zinn und Blei sind zu weich und lassen sieh auch nach 'dem Erkalten zu leicht deformieren. Alumi- iiium, Messing und Kupfer haben zu hohe Schmelzpunkte, wenigstens für den Bedarf auf dem Bauplatz. Bei Verwendung verhält nismässig leicht schmelzender Metalle und Le gierungen ist eine zerstörungsfreie Wieder trennung der Rohrverbindung durch Erhitzen der Verbindungsstellen möglich.
In gewissen Spezialfällen kann auch ein keramisches Ma terial, Gips oder Asphalt, als Eingussmaterial in Frage kommen. Nicht nur Rohre aus Eisen und andern Metallen lassen sich durch Ein gussringe verbinden, sondern auch alle son stigen Rohre, die der Bearbeitung zugänglich sind, wie Zement- oder Isolierrohre, insbeson dere solche aus Kunststoff. Für letztere kommt speziell ein Ausguss der Ringrillen mit flüssigem Lind dann erhärtendem Kunst stoff in Betracht.
Beim Giessen wird man gewöhnlich die Flüssigkeit einfach in den Trichter einfüllen, besonders auf der Baustelle. Doch kann sie auch unter Druck eingegossen werden, also nach einem Press- oder Spritzgussverfahren.
Das Verbinden von Eisenrohren mittels Zinkringe hat. sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Motor-Columbus Aktiengesellschaft for electrical companies, Baden (Switzerland). Rigid pipe joint and method of making it. It is known to connect pipes that are used to convey liquids or gases by sleeves, the annular space between the sleeve of one and the end of the other pipe except by a flexible seal, such as hemp or asbestos cord, nor by a Metal sink, usually made of lead, is brought to a closure.
In flange connections, which are used specifically for pressure-tight connection of pipes, it is known to insert a round rubber ring into an annular groove of one or both flanges. But pipes that are used for building constructions, as masts or for lattice works, are usually screwed or welded either directly or using fittings or, in special cases, menzustecken together on conical surfaces. The screw socket connection requires the cutting of threads on the pipe ends, which inadmissibly weakens their cross-section.
Welded connections also reduce the strength of the pipes, so that these two types of connection cannot easily be used. The latter conical connections he require a lot of work, are therefore very expensive and are not satisfactory in terms of strength or aesthetics.
The invention is intended to create a rigid pipe connection that meets all requirements. According to this, at least one of two telescopically inserted pipe parts has at least one closed transverse groove facing the other pipe part, covered by it and filled from the outside with a material that has passed from the liquid to the solid, the whole thing like this that the tensile and compressive strength of the connection has at least the size of the tensile and compressive strength of the pipes themselves.
This connection is established in such a way that at least one of two pipe parts is provided with at least one circumferential groove around the circumference and this is filled with a solidifying liquid after the two pipe parts have been plugged into one another through an externally accessible filling opening.
In the drawing, some Ausfüh approximately examples of the subject matter of the invention are shown, namely Fig. 2, 3 and 6 connections on pipes with the same diameter, while Figs. 1, 4, 5, 7 and 8 show connections on which pipes in diameter different . On the basis of this example, manufacturing processes are also explained.
According to FIG. 1, the wall thickness of the tubes a and b is different in that the tube b with a larger diameter also has the thicker wall thickness. In this tube b, two in the tube axial direction successive ring grooves c are incorporated at the connection end inside, which are axially connected to each other at one point of the pipe circumference by a also incorporated into the pipe wall, up to the end face of the pipe continued sprue d.
The grooves c and the channel d are filled with a solidified material, which has such a strong resistance to wear and such an adhesive strength to the wall of the pipe a that the tensile and compressive strength of the connection is equal to or greater than the tensile and compressive strength the pipes themselves is.
A welded-on stop ring e prevents the thinner pipe a from sliding in unintentionally in the case of a vertical installation. The thicker pipe b.
In many cases, however, the adhesive effect between the pipe wall and the pouring material is not sufficient to achieve the required strength. So where higher tensile and compressive loads occur, the strength of the connection is achieved by cast rings that engage in both pipe ends.
According to Fig. 2 opposite annular grooves c are pressed into the walls of both tube ends, namely at the inner tube end on the outside and at the end of the tube b widened to an outer sleeve f on the inside. Holes g are used here to pour the solidifying liquid. The outer end of one pipe could also be pushed over the narrowed end of the other pipe.
In the embodiment according to FIG. 3, annular, overlapping thickenings <I> h </I> and <I> i </I> are welded to the tubes a and b, in which ring grooves c, which are rectangular in cross section, are opposite one another Stel len are turned out so that the pouring material forms two rings with a rectangular cross-section. An axial channel d that opens outwards and upwards in a funnel shape is again used for pouring.
Rolled tubes with ends that are thickened on the inside or outside and which fit one another with a sliding fit are commercially available. Such tubes are used in the connections according to FIGS. 4 and 5, namely according to FIG. 4 tubes a and b with inside thickenings and according to FIG. 5 with outside thickenings m and n.
The thickenings could also be welded on or shrunk on. The annular grooves c can, as according to FIG. 4, have a rectangular cross-section, but also, as according to FIG. 5, have a circular cross-section; however, other cross-sectional shapes such. B. half semicircular and half right angular or oval, as shown in Fig. 8, possible.
Finally, the thickenings on the pipe ends, as shown in FIG. 7, can also be present on different sides.
6 shows a connection of pipes a iind b of the same diameter with thickenings m and n at the ends, in which an auxiliary pipe piece lc with two inner ring grooves c is pushed over the joint and with both pipe ends ver is bound. This connection also has the same tensile and compressive strength as the pipes themselves.
If the pipe ends that are to be connected are of very different diameters, an intermediate pipe piece can be used according to FIGS. 7 and 8, either with annular grooves c which, as in FIG. 7, are mutually leveled are offset or, as shown in FIG. 8, are at the same height.
In the case of connections with an axial sprue, it is assumed that the pipes to be connected are vertical or inclined. In the case of a horizontal or inclined arrangement, the sprue must of course be designed differently, e.g. B. as a simple hole at the apex point of each outer ring groove.
Instead of the ring grooves being pressed in or screwed in, they can also be formed by rings rolled onto the pipe ends at an axial distance of the desired groove width or welded onto them.
It is of course also possible to combine ring grooves of different types of manufacture with one another, e.g. B. for the inner pipe end screwed in (Fig. 3 or Fig. 4) and for the outer pipe end indented annular grooves (Fig. 2); or grooves formed by welded-on rings on the inner end of the pipe with screwed-in annular grooves on the outer end of the pipe can form the annular channel for the casting material.
In the case of steel pipes, liquid cement paste or a synthetic resin product can be used as the pouring material, but also a liquefied metal, in which case zinc or a zinc alloy or cadmium has proven to be particularly suitable. Tin and lead are too soft and deform too easily even after cooling. Aluminum, brass and copper have melting points that are too high, at least for the needs on the building site. When using relatively easily melting metals and alloys, a non-destructive re-separation of the pipe connection is possible by heating the connection points.
In certain special cases, a ceramic material, plaster of paris or asphalt, can also be used as a casting material. Not only pipes made of iron and other metals can be connected with cast rings, but also all other pipes that are accessible for processing, such as cement or insulating pipes, especially those made of plastic. For the latter, pouring the ring grooves with liquid and then hardening plastic comes into consideration.
When pouring, you will usually just pour the liquid into the funnel, especially at the construction site. However, it can also be poured in under pressure, i.e. using a press or injection molding process.
Joining iron pipes using zinc rings has. proved particularly advantageous.