CH634903A5 - Steckmuffenverbindung von rohren und rohrelementen. - Google Patents

Steckmuffenverbindung von rohren und rohrelementen. Download PDF

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CH634903A5
CH634903A5 CH161779A CH161779A CH634903A5 CH 634903 A5 CH634903 A5 CH 634903A5 CH 161779 A CH161779 A CH 161779A CH 161779 A CH161779 A CH 161779A CH 634903 A5 CH634903 A5 CH 634903A5
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Georg Seiler
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Dueker Eisenwerk
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/0845Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of retaining members associated with the packing member

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Description

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PATENTANSPRÜCHE
1. Steckmuffenverbindung von Rohren und Rohrelementen mit einem glatten Einsteckende und einem dieses mit radialem Spiel aufnehmenden Muffenende, das in seinem Inneren eine etwa radial verlaufende Endschulter und im axialen Abstand von dieser eine Ringwulst aufweist, zwischen die der Fussabschnitt eines Dichtungs- und Schubsicherungsringes einsetzbar ist, der auf der dem Fussabschnitt abgewandten Seite der Ringwulst einen Dichtungsabschnitt aufweist und an dem mehrere in Umfangsrichtung verteilte Halteelemente aus Metall befestigt sind, die wenigstens zwei zahnartige Innenkanten zum Angreifen am Umfang des glatten Einsteckendes aufweisen und an der Ringwulst kippbar abgestützt sind, wobei die radial nach aussen weisende Umfangsfläche jedes Halteelementes gegenüber einer sämtliche Innenkanten berührenden Hüllfläche zum Dichtungsabschnitt hin divergiert, dadurch gekennzeichnet, dass die radial nach aussen weisende Umfangsfläche als Gleitfläche (8b, 53,69) ausgebildet ist und jedes in den Dichtungswerkstoff eingebettete Halteelement (4) mit dieser Gleitfläche am Ringwulst (19,43,63) sowohl axial verschiebbar geführt als auch in jeder axialen Stellung frei kippbar abgestützt ist.
2. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1, bei der ein mit axialem Spiel in die Ringnut in radialer Richtung nach aussen eingreifender Ansatz am Halteelement vorgesehen ist, dadruch gekennzeichnet, dass auf der dem Ringwulst (19) zugewandten Fläche (8a) des in die Ringnut (30) ragenden Ansatzes (6) jedes Halteelementes (4) eine Weichgummiauflage (8c) vorgesehen ist.
3. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der Endschulter (20) zugewandte Fläche (7) des in die Ringnut (30) ragenden Ansatzes (6) jedes Halteelementes (4) in radial verlaufenden Schnittebenen zur Endschulter (20) hin konvex gekrümmt ausgebildet ist.
4. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Halteelement (50,68) in seiner axialen Verschiebbarkeit allein durch die Endschulter (41,59) begrenzt ist.
5. Steckmuffen Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das der Endschulter (41,59) zugewandte Ende der Gleitfläche jedes Halteelementes eine mit der Endschulter zusammenwirkende Ablenkrundung (52, 72) aufweist.
6. Steckmuffenverbindung nach Anspracht 4 oder 5, bei der der Ringwulst auf seiner von der Endschulter wegweisenden Seite durch eine Schrägfläche begrenzt ist, die mit der Muffenachse einen spitzen Winkel einschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zusammenwirkenden Gleit- und Führungsflächen (53,44 bzw. 62,69) zur anderen Fläche hin konvex oder ballig gekrümmt ausgebildet ist.
7. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Divergenzwinkel (10) in Abhängigkeit von der axialen Länge des Gleitweges (9) so gewählt ist, dass der radiale Abstand (23) zwischen den Lagen der in eine zur Achse des Einsteckendes parallelen Stellung gekippten Hüllfläche (14) an den beiden Enden des Gleitweges gleich oder grösser als die Hälfte des maximal zulässigen Durchmesserunterschiedes des Einsteckendes (15) ist.
8. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der jedes Halteelement wenigstens drei zahnartige Innenkanten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die alle Innenkanten gleichzeitig berührende Hüllinie (14) eine gerade Linie ist.
Die Erfidung betrifft eine Steckmuffenverbindung von Rohren und Rohrelementen, insbesondere aus Metall.
Derartige Steckmuffenverbindungen von Rohren aus Metall mit einem glatten Einsteckende und einem dieses mit radialem
Spiel aufnehmenden Muffenende sind bekannt (vgl. DE-PS 2 226 151). Bei dieser bekannten Steckmuffenverbindung sind die zahnartigen Innenkanten jedes Halteelementes so ausgebildet, dass diese in Abhängigkeit von der zulässigen Durchmessertoleranz des Einsteckendes unterschiedliche axiale und radiale Abschnitte von der Kippachse des Halteelementes besitzen. Dabei ist jedes Halteelement im wesentlichen nur um seine Kippachse beweglich. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass immer nur eine zahnartige Innenkante oder eine Gruppe von zahnartigen Innenkanten in jeder Kipplage mit dem Umfang des Einsteckendes in Eingriff steht, wobei in jeder Kippstellung im wesentlichen gleiche und optimale Eingriffszustände bezüglich der Übertragung der Kräfte auftreten. Die bekannte Steckmuffenverbindung ergibt somit über einen bestimmten Toleranzbereich bezüglich des Durchmessers des Einsteckendes bzw. des Innendurchmessers des Muffenendes zuverlässige Eingriffszustände, die gewährleisten, dass über die Steckmuffenverbindung Schub- und Zugkräfte zuverlässig aufgenommen werden, ohne dass dabei die Dichtungswirkung beeinträchtigt wird. Diese Steckmuffenverbindung hat sich somit in der Praxis sehr gut bewährt.
Es hat sich jedoch, zumindest unter bestimmten Umständen, als problematisch erwiesen, dass in jeder Winkelstellung der Halteelemente nur ein begrenzter Teil der zur Verfügung stehenden zahnartigen Innenkanten an dem Umfang des Einsteckendes eingreift. Dadurch ergeben sich Kraftkonzentrationen entlang von linienförmigen Eingriffsbereichen. Die Folge können unerwünscht hohe Kerbwirkungen sein, die in einigen Fällen auch zur Beschädigung oder Zerstörung des Einsteckendes führen können, insbesondere dann, wenn die Steckmuffenverbindung Wechselkräften ausgesetzt ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und die ' SteckmuffenVerbindung so weiterzubilden, dass bei Gewährleistung der Schubsicherangswirkung die dafür notwendigen Kräfte über flächenmässig ausgedehntere Zonen des Einsteckendes verteilt werden, während gleichzeitig mit ein und demselben Dichtungs- und Schubsicherungsring ein noch grössererTole-ranzbereich bezüglich der Durchmesserabweichungen der Teile sicher und zuverlässig beherrscht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Aufgrund dieser Ausbildung kann jedes Halteelement einzeln und unabhängig von den anderen Halteelementen nicht nur frei kippen, sondern sich zusätzlich frei in axialer Richtung verschieben. Das bedeutet zunächst vor allem, dass jedes Halteelement unabhängig von seiner Stellung und unabhängig von den vorhandenen Durchmessertoleranzen der zu verbindenen Rohrteile im Betriebszustand eine Stellung einnimmt, in der praktisch alle zahnartigen Innenkanten des Halteelementes gleichzeitig und im wesentlichen unter gleicher Belastung am Umfange des Einsteckendes angreifen. Man erhält also stets und auch unabhängig von Unregelmässigkeiten der Oberflächen am Einsteckende gleiche Eingriffsverhältnisse und eine gleichförmige Verteilung der radialen Klemmkräfte über grössere Flächenbereiche des Umfanges des Einsteckendes. Unerwünscht hohe Kerbwirkungen können in keinem Falle auftreten. Dennoch lassen sich grössere Durchmessertoleranzbereiche zuverlässig mit ein und demselben Dichtungs- und Schubsicherungsring beherrschen. Durch die gleichzeitige axiale Dichtungs- und Schubsicherungsring eingebettete Halteelement die Wirkung eines Keils, der unter den auftretenden Kräften in axialer Richtung so lange verschoben wird, bis er unter gleichzeitiger Kipping zur Anpassung an den Verlauf und die Beschaffenheit der Oberfläche des Einsteckendes die grösstmögliche Klemmkraft auf den Umfang des Einsteckendes überträgt.
Derartige Keilwirkungen sind an sich zur Schubsicherung bekannt (vgl. DE-PS 2 034 325). Hierbei handelt es sich jedoch um andere Verhältnisse, weil Schubsicherung und Dichtung in
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diesem bekannten Falle voneinander getrennt sind und daher Es hat sich auch in einigen Fällen als vorteilhaft erwiesen,
zwei getrennte Elemente in jede Rohrverbindung eingebaut wenn die nach aussen weisende Gleitfläche jedes Halteelementes werden müssen. gegenüber der entsprechenden äusseren Hüllfläche des elasto-
Demgegenüber handelt es sich bei der neuen Steckmuffenver- meren Ringes ein wenig radial nach innen zurückversetzt ist,
bindung um eine solche Ausbildung, bei der ein Dichtungs- und 5 zumindest aber freiliegt, d.h. nicht von elastomerem Material
Sch ubsicherungsring als Baueinheit eingesetzt wird, bei dem die bedeckt ist. Dies erleichtert das Einbringen und die genaue Halteelemente fest in diese Baueinheit eingebaut sind. Hierunter Ausrichtung der Halteelementes unter Verringerung der aufzu-
wird verstanden, dass sie unverlierbar mit dem Dichtungsring wendenden Kräfte. In Fällen, in denen über die Rohreverbin-
verklebt, vulkanisiert oder in anderer Weise verbunden sind. dung gute elektrische Kontakte sichergestellt werden sollen, wird
Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Halteelemente mit dem 10 dadurch ein besserer metallischer Kontakt zwischen Halteele-
Dichtungs- und Schubsicherungsring eine starre Einheit bilden. ment und Muffe sichergestellt. Ausserdem verringern sich die
Vielmehr ist der Ring als ganzer verformbar, um das Einlegen in Reibungskräfte bei den relativen Bewegungen, was noch unter-
die Muffe zu erleichtern. Ausserdem sind die Halteelemente stützt wird, wenn wenigstens eine der zusammenwirkenden gegenüber den elastomeren Teilen des Ringes sowohl kippbar als Flächen mit einer verschleissfesten und elektrisch isolierenden auch axial verschiebbar. Der elastomere Teil ist dabei mit einem 15 Schicht bedeckt ist. Dies ist in einigen Fällen gewünscht, z.B.
Fussabschnitt in einer Nut gegen axiale Verschiebungen ver- wenn über die Rohrverbindung eine elektrischleitende Verbin-
ankert. dung zwischen den miteinander verbundenen Rohrteilen zuver-
Wenn die Halteelemente einen radial nach aussen weisenden lässig unterbunden sein soll.
Ansatz aufweisen, der in die Innennut der Muffe eingreift, weist Für die neue Ausbildung braucht die übliche Form des Muffen-
dieser ein gegenüber der Innennut kleinere Abmessung in Rieh- 20 endes nicht geändert zu werden, unabhängig davon, ob der tung der Muffenachse auf. Somit wird die axiale Verschiebebe- Dichtungsabschnitt des Dichtungsringes Tropfenform aufweist,
wegung des Halteelementes in beiden axialen Richtungen auf wie etwa bei der unter dem Namen «Tyton» bekannten Dich-
einen vorbestimmten Betrag begrenzt. Bevorzugt ist die Anord- tung, oder aber als Doppellippe ausgebildet ist. Es kann aber nung jedoch ohne radialen Ansatz so getroffen, dass die axiale auch besonders zweckmässig sein, wenn die von der Endschulter
Beweglichkeit des Halteelementes nur in einer axialen Richtung, 25 abgewandte Seite der Ringwulst eine schräge Anlagefläche bil-
und zwar durch die Endschulter der Muffe begrenzt ist. det, die mit der Muffenachse einen spitzen Winkel, vorzugsweise
Beim Einschieben des glatten Rohrendes wird der Dichtungs- zwischen 20° und 30°, einschliesst.
ring in seinem Dichtungsabschnitt verformt. Gleichzeitig werden Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeich-
die Halteelemente mit der Hüllfläche der gezahnten Innenkan- nungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, ten auf die Achse des glatten Rohrendes ausgerichtet. Sie können30 Es zeigen:
sich beim Einschieben des glatten Rohrendes axial von der Fig. 1 im Ausschnitt und im Längsschnitt eine typische Muffen-
Endschulter weg verschieben, um dadurch den lichten Abstand Verbindung ohne Dichtungs- und Schubsicherungsring,
zwischen den einander gegenüberliegenden Halteelementen zu Fig. 2 im Querschnitt die Umrissform eines allgemein bekann-
vergrössern, bis das glatte Rohrende unter Gleitreibung nach ten Dichtungsringes, der unter dem Namen «Tyton-Dichtung»
innen geschoben werden kann. Hierbei liegen die zahnartigen 35 im Handesl ist,
Innenkanten der Halteelemente bereits frei an der Umfangsflä- Fig. 3 im grösseren Massstabe als Fig. 1 und 2 eine Ausfüh-che des Einsteckendes an. Sobald der gewünschte Einbauzustand rungsform der neuen Steckmuffenverbindung, wobei die Fig. 3
erreicht ist, sorgt die Rückformungskraft in dem elastomeren einen Querschnitt durch den hierbei verwendeten Dichtungs-
Teil des Dichtungsringes für eine gewisse Vorspannung, mit der und Schubsicherungsring wiedergibt,
die Halteelemente in Richtung auf die Endschulter der Muffe 40 Fig. 4 in ähnlicher Darstellung die Steckmuffenverbindung vorgespannt werden. Diese Vorspannung hält die Halteelemente und die Funktion der Halteelemente, die in dem Ringnach Fig. 3
in Berührung sowohl mit der Muffe als auch mit dem Einsteck- verwendet sind. Zur Vereinfachung ist in Fig. 4 der elastomere ende. Die Vorspannung wirkt sich dementsprechend in einer Teil des Ringes nicht dargestellt,
leichten Klemmkraft auf das Einsteckende aus. Sobald die Fig. 5 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 3 ein abgewandeltes auftretenden Kräfte durch Steigerung des Druckes im Inneren 45 Ausführungsbeispiel und der Rohrleitung ansteigen, steigert sich auch die axiale Verschie- Fig. 6 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 5 ein weiter abgewan-bekraft auf die Halteelemente, welche keilförmig in den Spalt deltes Ausführungsbeispiel der neuen Steckmuffenverbindung, zwischen der Anlagefläche der Muffe und der Umfangsfläche des Die in Fig. 1 gezeigte Steckmuffenverbindung dient dazu, den Einsteckendes in axialer Richtung auf die Endschulterzu getrie- Rohrteil A mit dem Rohrteil B zu verbinden. Die Rohrteile A ben werden, um somit die radiale Klemmkraft auf das Einsteck- 50 und B weisen an einem Ende eine Steckmuffe 17 und am anderen ende entsprechend zu vergrössern. Die Übertragung der Kräfte Ende ein glattes Einsteckende auf. Fig. 1 zeigt den Einbauzu-über die Innenkante der Halteelemente ist optimal, da gleichzei- stand der beiden Teile. In diesem Zustand umgibt die Steckmuffe tig die Halteelemente beliebig verschenken können und sich 17 das glatte Rohrende mit radialem Spiel, wobei die Grösse zuverlässig an den Verlauf der Umfangsfläche des Einsteckendes dieses Spiels in axialer Richtung variiert. Nahe dem Ausgangsanpassen . 5S ende der Muffe ist eine Ringnut 30 vorgesehen, die zwischen
Sollte ein Halteelement mit seinem vorderen Ende gegen die einer Endschulter und einer Ringwulst 19 begrenzt ist. Jenseits
Endschulter stossen, so sorgt eine am vorderen Ende des Halte- des Ringwulstes 19 folgt eine Dichtungskammer 18 von grösserer elementes angeformte Ablenkrundung dafür, dass dieses Ende Weite. Diese dient zur Aufnahme des Dichtungsabschnittes des des Halteelementes in radialer Richtung nach innen abgelenkt Dichtungs- und Schubsicherungsringes. An die Dichtungskam-
und gegen den Umfang des Einsteckendes gepresst wird. Hierbei 6t mer 18 schliesst sich eine Übergangskammer 18a an, die in einem liegt das Halteelement mit der Muffe über zwei im gegenseitigen axialen Spalt 18b zwischen dem Ringboden der Muffe und der axialen Abstand liegende Berührungslinien in Anlage, was die Stirnseite des Einsteckendes vorgesehen ist. Die Anordnung ist
Funktion der Schubsicherung in keiner Weise beeinträchtigt. So getroffen, dass die beiden Rohrelemente A und B im Einbau-
Die miteinander zusammenwirkenden Flächen von Halteele- zustand relative Schwenkbewegungen ausführen oder Fluch-
ment und Muffe sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sich nur 65 tungsfehler ihrer Achsen einnehmen können, ohne dass die Teile geringe Reibungskräfte ergeben. Zu diesem Zweck ist wenig- einander berühren.
stens eine dieser beiden Flächen in Richtung auf die andere Bei der in Fig. 1 gezeigten Muffenform wird bevorzugt und konvex oder ballig ausgebildet. üblicherweise ein Dichtungsring verwendet, dessen Umrissform
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in Fig. 2 gezeigt ist. Der Dichtungsring 1 weist einen balligen Dichtungsabschnitt 2a aus weicherem Gummi und einen daran anschliessenden Fussabschnitt 2b aus relativ hartem Gummi auf, der auf seiner Aussenseite eine Ringnut 2c zur Aufnahme des Ringwulstes 19 besitzt. 5
In den elastomeren Dichtring 1 sind gemäss Fig. 3 und 4 mehrere in Umfangsrichtung in gegenseitigen Abständen angeordnete Halteelemente 4 fest eingebettet, z. B. eingeklebt oder einvulkanisiert. Die Halteelemente 4 weisen eine begrenzte teilringförmige Umfangsdehnung auf. Jedes Halteelement 4 10 weist auf seiner radail inneren Seite mehrere gezahnte Eingriffskanten 5a, 5b, 5c und 5d auf, die im gezeigten Beispiel mit ihren Schneiden auf einer gemeinsamen kegelstumpfförmigen Hüllfläche 14 liegen. Radial aussen ist jedes Halteelement 4 durch eine Umfangsfläche begrenzt, die ebenfalls auf einer kegelstumpfför- 15 migen Hüllfläche 8b liegt. Die Hüllfläche 14 und die Umfangsfläche 8b divergieren in axialer Richtung von der Endschulter 20 weg. Der Divergenzwinkel ist mit 10 bezeichnet und liegt zweckmässigerweise im Bereich zwischen etwa 25° und etwa 45°. Bevorzugt beträgt er etwa 30°. 20
Man erkennt, dass die Halteelemente 4 im wesentlichen in dem Fussabschnitt 2b des Dichtungsringes eingebettet sind, also in dem Hartgummiteil. Die zahnartigen Innenkanten liegen zur Innenseite hin frei. Im Bereich des sich verjüngenden Endes weist im Beispiel nach Fig. 3 und 4 jedes Halteelement 4 einen radial nach aussen vorspringenden Ansatz 6 auf, der im Einbauzustand in die Ringnut 30 zwischen der Endschulter 20 und dem Ringwulst 19 eingreift, wie dies aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht. Dabei ist die axiale Ausdehnung des Ansatzes 6 klein gegenüber der axialen Weite der Ringnut 30. Auf der dem Ringwulst 19 zugewandten Begrenzungsseite 8a des Ansatzes 6 kann der Ansatz eine Weichgummiauflage 8c aufweisen, die bei Verformung eine Vorspannung liefert, welche bestrebt ist, das Halteelement 4 in Fig. 3 nach unten zu drücken.
Man erkennt, dass aufgrund des in Fig. 3 mit 9 bezeichneten axialen Verschiebefreiraumes und der Anlage der Aussenfläche 8b des Halteelementes 4 an dem Ringwulst 19 des Halteelementes sich in begrenztem Umfange in Richtung des Doppelpfeiles 11 in Fig. 3 axial verschieben und gleichzeitig frei um den um die Achse 13 des kreisförmig gekrümmten Ringwulstes 19 gemäss dem Doppelpfeil 12 verschwenken kann.
Um das Verschwenken auch in der in Fig. 3 gezeigten Grenzstellung zu ermöglichen, ist die der Endschulter 20 zugewandte Stirnseite des Halteelementes konvex oder ballig ausgebildet,
wie dies bei 7 in Fig. 3 angedeutet ist.
In Fig. 4 ist die Anordnung im Einbauzustand gezeigt, und zwar für unterschiedliche Durchmesser des Einsteckendes 15. Der Dichtungs- und Schubsicherungsring nach Fig. 3 nimmt nach Einlegen in die nach Fig. 3 gestrichelt gezeigte Muffe die in Fig. 3 angedeutete Stellung ein. Beim Einschieben des glatten Rohren- 50 des 15 in Richtung des Pfeiles 32 gelangt die Umfangsfläche 16 des Rohrendes in Berührung mit den gezahnten Innenkanten des Halteelementes 4 und dem elastomeren Material. Die Halteelemente 4 werden in Einschubrichtung axial verschoben und gleichzeitig verschwenkt, bis die Innenkanten gleichförmig am 55 Umfang des Einsteckendes anliegen. Ein Verschieben des Dichtungsringes als Ganzes wird durch den Eingriff des Fussabschnittes 2b (vgl. Fig. 2) in die Ringnut 30 unterbunden. Mit 21 ist die Endlage des Halteelementes bei sehr kleinem Durchmesser des Einsteckendes 15 ausgezogen wiedergegeben, während mit 22 60 die Lage des Halteelementes bei grossem Durchmesser des Einsteckendes 15 gestrichelt wiedergegeben ist. Mit 23 ist der Toleranzbereich bezüglich des Durchmessers angedeutet, der mit ein und demselben Dichtungs- und Schubsicherungsring zuverlässig aufgenommen werden kann. 55
In Fig. 4 ist die Anordnung im Einbauzustand gezeigt, und zwar für unterschiedliche Durchmesser des Einsteckendes 15. Der Dichtungs- und Schubsicherungsring nach Fig. 3 nimmt nach
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Einlegen in die nach Fig. 3 gestrichelt gezeigte Muffe die in Fig. 3 angedeutete Stellung ein. Beim Einschieben des glatten Rohrendes 15 in Richtung des Pfeiles 32 gelangt die Umfangsfläche 16 des Rohrendes in Berührung mit den gezahnten Innenkanten des Halteelementes 4 und dem elastomeren Material. Die Hälteeie-mente 4 werden in Einschubrichtung axial verschoben und gleichzeitig verschwenkt, bis die Innenkanten gleichförmig am Umfang des Einsteckendes anliegen. Ein Verschieben des Dichtungsringes als Ganzes wird durch den Eingriff des Fussabschnittes 2b (vgl. Fig. 2) in die Ringnut 30 unterbunden. Mit21 ist die Endlage des Halteelementes bei sehr kleinem Durchmesser des Einsteckendes 15 ausgezogen wiedergegeben, während mit 22 die Lage des Halteelementes bei grossem Durchmesser des Einsteckendes 15 gestrichelt wiedergegeben ist. Mit 23 ist der Toleranzbereich bezüglich des Durchmessers angedeutet, der mit ein und demselben Dichtungs- und Schubsicherungsring zuverlässig aufgenommen werden kann.
Wenn nach dem Einbau durch den Innendruck in der Rohrleitung auf den Weichgummiabschnitt 2 ein hydraulischer oder sonstiger Druck ausgeübt wird, der durch den Pfeil 31 (Fig. 4) angedeutet ist, wird über das Weichgummi des Dichtungsringes (Fig. 2, Ziffer 2a) jedes Halteelement 4 mit hoher Kraft axial in Richtung auf die Schulter 20 verschoben und damit keilförmig zwischen die Umfangsfläche 16 des Einsteckendes 15 und den Ringwulst 19 eingepresst. Diese Kräfte wirken sich über die Innenkanten der Halteelemente 4 als radiale Klemmkräfte auf den Umfang des Einsteckendes aus und sichern das Einsteckende zuverlässig gegen jede axiale Verschiebekraft. Dabei werden die Kräfte über grössere Umfangsflächenbereiche verteilt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird vorausgesetzt, dass die Muffe 40 im wesentlichen ähnlich ausgebildet ist wie die Muffe nach Fig. 1. Die Endschulter ist mit 41, die Ringnut mit 42, der Ringwulst mit 43 bezeichnet. Es wird weiter angenommen, dass auch der elastomere Dichtungsring 45 ähnlich aufgebaut ist wie in Fig. 2. Der Weichgummiabschnitt ist mit 46 und der Fussabschnitt aus härterem Gummi mit 49 bezeichnet. In den elastomeren Ring sind fest eingebettet mehrere Halteelemente 50, die jeweils vier nach innen weisende, gezahnte Innenkanten 51 und eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Aussenfläche 53 aufweisen. Die Halteelemente 50 weisen keinen in die Nut 42 eingreifenden Ansatz auf. Stattdessen ist das schmalere axiale Ende 52 mit einer Ablenkkrümmung versehen, welche bei Auftreffen auf die Endschulter 41 dafür sorgt, dass das schmale Ende des Halteelementes radial nach innen gegen den Umfang des Einsteckendes gepresst wird. Man erkennt, dass die Aussenfläche 53 des Halteelementes gegenüber der äusseren Umfangsfläche 48 des Ringes radial nach innen versetzt sein kann. Auch kann dieser Bereich des Halteelementes frei von Elastomer sein. Die Fläche 53 kann daher über eine Art Fenster 47 auf der Aussenseite des Dichtungsringes frei liegen. Wichtig ist dabei lediglich eine direkte Berührung der Fläche 53 mit dem Wulst 43 der Muffe ohne Einklemmen von Elastomer.
Bei dieser Ausführungsform ist die Verschiebbarkeit des Halteelementes 50 in axialer Richtung nur in der einen Richtung, nämlich in Richtung auf die Endschulter 41 und zwar durch diese Endschulter begrenzt.
Zweckmässigerweise ist die von der Endschulter 41 abgewandte Seite des Ringwulstes 43 der Muffe, wie bei 44 gestrichelt angedeutet, durch eine Schrägfläche begrenzt, die mit der Muffenachse einen spitzen Winkel, vorzugsweise zwischen 20° und 30°, einschliesst. Wenn die äussere Gleitfläche 53 des Halteelementes 50, wie in Fig. 5 gezeigt, im wesentlichen eben ist, ist die Schrägfläche 44, wie angedeutet, bevorzugt ballig ausgebildet.
Eine etwas abgewandelte, dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 jedoch entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 6 gezeigt. Die Ringnut 64 der Muffe 60 weist einen halbkreisförmigen Umriss auf und geht in die schräge Endschulter 59 über. Der die
Nut 64 begrenzende Wulst 63 kann abgerundet oder, wie dargestellt, zylindrisch sein und ist auf der der Nut 74 abgewandten Seite durch eine Schrägfläche 62 begrenzt, die mit der Achse der Muffe einen spitzen Winkel 58 bildet. In dem Dichtungsraum 61 der Muffe kommt der doppellippenförmige Weichgummiabschnitt 67 des Richtungs- und Schubsicherungsringes 65 zu liegen. Dieser weist am unteren Ende einen Ringwulst von im wesentlichen kreisförmigen Umriss auf, der mit 66 bezeichnet ist und in die Ringnut 64 eingreift, um den Dichtungsring in der Muffe zu verankern. Zwischen dem Wulstabschnitt 66 und dem Weichgummiabschnitt 67 sind mehrere in Umfangsrichtung verteilte Halteelemente 68 einvulkanisiert, welche drei, wie ausgezogen dargestellt, oder vier, wie bei 73 gestrichelt dargestellt,
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zahnförmige Innenkanten 70 aufweist. Die äussere Gleitfläche 69 oder 69a ist nach aussen ballig gekrümmt und liegt- bei 71 von der Elastomermasse unbedeckt-frei zugänglich, gegebenenfalls gegenüber der äusseren Umfangsfläche des Ringes geringfügig 5 radial nach innen versetzt (was in den Fig. 5 und 6 stark übertrieben angedeutet ist). Die Halteelemente 68 sind bei diesem Ausführungsbeispiel praktisch in beiden axialen Richtungen frei verschieblich und können sich frei in jeder axialen Stellung verschwenken, wie dies auch bei dem Ausführungsbei-io spiel nach Fig. 5 der Fall ist. Bei 80 ist in Fig. 6 der mögliche Toleranzbereich im Durchmesser des Einsteckendes wiedergegeben, der durch ein und denselben Dichtungs- und Schubsicherungsring aufgenommen werden kann.
M
2 Seiten Zeichnungen
CH161779A 1978-03-03 1979-02-19 Steckmuffenverbindung von rohren und rohrelementen. CH634903A5 (de)

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