Die Erfindung betrifft eine lösbare Rohrverbindung, mit einer Muffe, deren Bohrung das Rohrende aufnimmt und gegen den Rohreintritt hin kegelig erweitert ist, mit einer auf dem Rohr verschiebbaren und einen dem Rohr zugeneigten Dichtrand aufweisenden Dichthülse und einer mit der Muffe verschraubten, die Dichthülse in Axialrichtung in die Muffe drückenden Überwurfmutter, wobei das der Muffe zugewandte Ende der Dichthülse durch die Wand der Kegelbohrung elastisch verjüngt ist und mit seinem Dichtrand am Rohr in Eingriff steht.
Bei derartigen bekannten Verbindungen gräbt sich eine Schneidkante der Dichthülse beim Aufschrauben der Überwurfmutter auf die Muffe in das Rohrmaterial ein, wobei sie gegenüber der Rohrachse eine Bewegung ausführt, die sowohl eine Radial- als auch eine Axialkomponente aufweist, deren jeweilige Grösse von der Neigung der Kegelbohrung abhängig ist. Um der Rohrverbindung eine genügende Dichtigkeit und Festigkeit gegen axial am Rohr angreifende Kräfte zu geben, muss durch entsprechend weites Aufschrauben der Überwurfmutter dafür gesorgt werden, dass die Schneidkante tief in die Rohrwand eindringt.
Die beschriebenen Verhältnisse bieten keine Schwierigkeiten, wenn es sich um den Anschluss verhältnismässig dickwandiger Rohre handelt, weil diese einerseits genügend Quersteifigkeit besitzen, um durch die vonseiten der Schneidkante auf sie ausgeübten Kräfte nicht verformt zu werden, und weil andererseits ihre Wandstärke auch nach Eindringen der Schneidkante noch einen tragenden Querschnitt besitzt, der den sonstigen auf das Rohr ausgeübten Beanspruchungen standhält.
Anders liegen die Verhältnisse jedoch, wenn dünnwandige Rohre unter Anwendung der vorbeschriebenen Mittel angeschlossen werden sollen, denn diese weichen aufgrund ihrer herabgesetzten Quersteifigkeit der Schneidkante unter Verformung aus, so dass es nicht zu der gewünschten Verbindung kommt. Man hat daher bereits versucht, Dichthülsen mit mehreren Schneidkanten einzusetzen oder mehrere Dichthülsen mit einer Schneidkante hintereinanderzustaffeln, um die auf das Rohr einwirkenden Kräfte über einen grösseren Bereich zu verteilen. Diese Versuche konnten jedoch das angestrebte Ziel nicht erreichen, weil sie an der Tatsache nichts ändern konnten, dass zwischen einer Schneidkante und der Rohrwand eine Krafteinwirkung bestimmter Grösse stattfinden muss, damit die Schneidkante in das Rohrmaterial eindringen kann.
Eben diese Krafteinwirkung übersteigt aber die Querdruckfestigkeit dünnwandiger Rohre.
Ein anderer Versuch ging deshalb dahin, das Rohr im Bereich der Anschlussstelle von innen durch eine zylindrische Hülse abzustützen. Damit war dem Rohr die Ausweichmöglichkeit genommen und die Schneidkante der Dichthülse konnte in die Rohrwand eindringen. Nun zeigte sich jedoch, dass nach Eindringen der Schneidkante die ohnehin dünne Rohrwand im Querschnitt so weit geschwächt war, dass sie den Betriebsbedingungen insbesondere Druck und Schwingungen auf die Dauer nicht standhalten konnte, so dass im Bereich der Dichtstelle Brüche auftraten. Ausserdem wares ohnehin schwer, die Überwurfmutter nur so weit aufzuschrauben, dass nicht bereits dabei eine Zertrennung des Rohres durch die Schneidkante der Dichthülse stattfand.
Man hat daher auch bereits versucht, dünnwandige Rohre unter Zuhilfenahme von zwischengeschalteten Druckringen und eingelegten Dichtungen anzuschliessen. Jedoch konnten auch diese Lösungen nicht befriedigen, weil derartige Anschlüsse gegenüber höheren Temperaturen nicht widerstandsfähig sind und sich ausserdem bei Leitungen für aggressive Medien nicht verwenden lassen. Schliesslich sind nicht alle Einzelteile derartiger Rohrverbindungen wieder verwendbar.
Ein den meisten vorstehend beschriebenen Rohrverbindungen gemeinsamer Nachteil besteht ferner darin, dass sie nur bei Rohren mit zylindrischer Wand anwendbar sind. Sie versagen jedoch dann, wenn man beispielsweise Wellrohre anschliessen will.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie sich die für dünnwandige oder nicht zylindrische Rohre vorhandenen Nachteile der bekannten Verbindungen beheben lassen.
Ausgehend von einer lösbaren Rohrverbindung der eingangs beschriebenen Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Rohr gegenüber dem Bereich des Eingriffs des Dichtrandes an einer Ringflächenzone abgestützt ist, die im Axialschnitt derart zur Rohrachse geneigt verläuft, dass diese Ringflächenzone dem Anpressdruck des Dichtrandes sowohl in radialer als auch in axialer Richtung Widerstand entgegensetzt, und dass der mit dem Rohr in Berührung stehende Teil des Dichtrandes stumpf ist.
Durch diese Massnahme wird also erreicht, dass sich dem Aufschrauben der Überwurfmutter und damit der Axialbewegung des Dichtrandes der Dichthülse nicht im wesentlichen nur eine Radialkraft sondern auch eine erhebliche Axialkraft entgegensetzt, die über das auf die Überwurfmutter auszuübende Drehmoment deutlich anzeigt, wann die gewünschte Druckverbindung hergestellt ist. Ein wesentlicher Vorteil besteht ferner darin, dass das Rohrmaterial nicht durch eine Schneidkante geschwächt wird, so dass die Gefahr von Rohrbrüchen an der Verbindungsstelle infolge Kerbwirkung oder linienförmiger Druckbelastung beseitigt ist.
Stattdessen findet ein Press- oder Quetschvorgang statt, der zwar zu einer geringfügigen plastischen Verformung des Rohrwerkstoffes führt. was der Rohrverbindung jedoch nicht abträglich ist und keine Beschädigung des Rohrmaterials durch Auftrennung des Korngefüges zur Folge hat.
Ferner lässt sich die erfindungsgemässe Verbindung wegen der Neigung der Ringflächenzone auch bei nicht zylindrischen Rohren, beispielsweise Wellrohren, sowie bei zylindrischen oder nicht zylindrischen Rohren bzw. Schläuchen aus Kunststoff anwenden. Sollen zylindrische Rohre oder Schläuche angeschlossen werden, so ist es lediglich erforderlich, diese am Anschlussende etwas aufzuweiten, und über die geneigte der Ringflächenzone des Einsatzringes zu stülpen.
Schliesslich ist die erfindungsgemässe Rohrverbindung eine echte lösbare Verbindung, da sie in allen ihren Einzelteilen wieder verwendbar ist. Sie kann bei zweckmässiger Ausführung über den gesamten praktisch in Frage kommenden Temperaturbereich sowie auch für die Leitung aggressiver Medien verwendbar sein.
Als zweckmässig hat es sich erwiesen, im Axialschnitt durch die Ringflächenzone deren Neigung zur Rohrachse in den Bereich von 650bis 850zu legen.
Die Ringflächenzone kann bei der Herstellung der Muffe an diese selbst angeformt werden. fertigungstechnisch günstiger ist es jedoch, wenn die Ringflächenzone durch einen sich axial gegen einen sich in der Muffe befindlichen Absatz abstützenden und gegenüber dieser zentrierten, ringförmigen Einsatz gebildet ist. Dabei kann vorteilhafterweise die Ringflächenzone Teil einer Ringfläche sein, die im Axialschnitt die Form eines Viertelkreises hat.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, innerhalb des Rohres eine sich gegen die Muffe abstützende und gegenüber dieser zentrierte, im wesentlichen zylindrische Hülse anzuordnen und die Hülse zur Bildung der Ringflächenzone mit einer aussen umlaufenden Vertiefung zu versehen, die zweckmässig im Querschnitt einem Kreisausschnitt entspricht.
Dadurch lässt sich in Verbindung mit einer entsprechenden Ausbildung des vorderen Randes der Dichthülse eine besonders grossflächige Einklemmung des Rohres und ein entsprechend fester und dichter Anschluss erzielen.
Als besonders günstig und für die Herstellung einfach hat es sich erwiesen, den vorderen Rand der Dichthülse abzurunden.
Sollen Rohre bzw. Schläuche mit einer äusseren Umhüllung, beispielsweise in Form eines Stützgeflechtes, angeschlossen werden, so kann durch entsprechende Bemessung von Dichthülse und Überwurfmutter dafür Sorge getragen sein, dass die Umhüllung zwischen Dichthülse und Überwurfmutter einklemmbar ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die auf der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht einer lösbaren Rohrverbindung, teilweise axial geschnitten:
Fig. 2 eine ausschnittweise vergrösserte Einzelheit aus Fig. 1 und
Fig. 3 die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer lösbaren Rohrverbindung, teilweise axial geschnitten.
In den Fig. 1 bis 3 sich wiederholende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäss Fig. list ein mit einem Stützgeflecht 1 umgebenes Wellrohr 2 in lösbarer Weise mittels einer Muffe 3 über einen in diese eingelegten und gegenüber der Muffe axial und radial abgestützten ringförmigen Einsatz 4 dicht verbunden, indem eine Dichthülse 5 durch ein auf die Muffe 3 geschraubte Über wurfmutter 6 derart in die Muffe 3 hineinbewegt ist, dass ihr Dichtrand unter Einwirkung der konischen Bohrung 7 derart im Durchmesser verjüngt ist, dass ein Wellenberg des Rohres 2 zwischen dem Dichtrand 8 und dem ringförmigen Einsatz 4 zusammengedrückt ist.
Im Bereich der Dicht- und Anpassstelle zwischen Einsatz 4, Rohr 2 und Dichtrand 8 weist die mit dem Rohr 2 Berührung stehende Seite des Einsatzes 4 gegenüber der Rohrachse eine Neigung von mehr als 450auf, indem diese Einsatzseite durch eine viertelkreisförmige Querschnittskontur gebildet ist. Durch diese Querschnittsausbildung ist eine besonders gute Anlage für anzuschliessende Wellrohre geschaffen.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Dichthülse an ihrem vorderen Rand abgerundet ist, so dass im Anpressbereich jegliche Beeinträchtigung des Rohrmaterials durch Einschnitte oder Einkerbungen vermieden ist.
Das das Wellrohr 2 umgebende Stützgeflecht 1 (Fig. 1 und 3) ist zwischen Dichthülse 5 und Überwurfmutter 6 eingefangen und wird somit durch das Zustandekommen der Rohrverbindung ebenfalls festgeklemmt.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dadurch, dass in das Wellenrohr 2 ein sich gegen die Muffe 3 abstützender und gegenüber dieser zentrierten, im wesentlichen zylindrischer Ring 9 eingesetzt ist, der zur Bildung der Ringfläche mit einer aussen umlaufenden Vertiefung 10 versehen ist, deren Querschnitt einem Kreisausschnitt entspricht. Der hier in Verbindung mit einem Wellrohr gezeigte Ring eignet sich insbesondere auch zum Anschluss von zylindrischen Rohren, wobei in beiden Fällen eine besonders gute Verbindung dadurch hergestellt ist, dass sich der Dichtrand 8 der Dichthülse (siehe insbesondere Fig. 2) radial und axial in die Vertiefung 10 einpresst.