CH635662A5 - Rohrkupplung zum verbinden von laengenaenderungen unterworfenen rohren. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung zum Verbinden von Weitere Merkmale bevorzugter Ausführungsbeispiele erge-Längenänderungen unterworfenen Rohren gemäss dem Oberbe- ben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nachfol-griff des Patentanspruches 1. genden Beschreibung.

Die Dichtheit einer solchen Rohrkupplung ist nur dann Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anand gewährleistet, wenn sichergestellt ist, dass die Enden der C- der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

förmigen Dichtungsmanschette unter allen Betriebsbedingungen Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Rohrkupplung; je satt und ohne relative Längsverschiebung an den Aussenseiten Fig. 2 einen Schnitt etwa längs der Linie II—II der Fig. 1, in der eines der zu verbindenden Rohre anliegt. Namentlich bei Ver- oberen Hälfte ohne Rohre und bei nicht festgespanntem bindungen von Rohren, die im Betrieb erheblichen Längen- Gehäuse, in der unteren Hälfte mit den verbundenen Rohrenden

änderungen, z. B. infolge Wärmeausdehnung, unterworfen sind, und bei festgespanntem Gehäuse, und war die Erfüllung dieser Bedingung mit bisher bekannt geworde- Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante, nen Rohrkupplungen dieser Art (zum Beispiel gemäss der US-PS Die in Fig. 1 dargestellte Rohrkupplung 10 weist ein Gehäuse 3877733) nur sehr schwer einzuhalten. Bei diesen bekannten 11 in der Form einer Rohrbride oder-schelle auf, nämlich mit Kupplungen ist die Dichtungsmanschette praktisch im Gehäuse 50 einem im wesentlichen zylindrischen Gehäusekörper 12 mit gefangen und im Gehäusse sind Klemmringe abgestützt, die daran anschliessenden Spannlaschen 13 und 14. Der Gehäuse-

ihrerseits mit ihrem Innendurchmesser praktisch formschlüssig körper 12 lässt sich mit einer durch die Spannlasche 13 hindurch-an je einem der zu verbindenden Rohrenden verankert sind. Bei führenden und in die Spannlasche 14 eingeschraubten Schraube dieser bekannten Kupplung wurden somit die beiden Rohrenden 15 verengen, d.h. auf die zu verbindenden Rohrenden festspan-über die Klemmringe und das Gehäuse praktisch formschlüssig 55 nen. An beiden stirnseitigen Rändern des Gehäusekörpers 12 des mechanisch miteinander verbunden, während die im Inneren des zum Beispiel aus rostfestem Stahlblech hergestellten Gehäuses Gehäuses angeordnete Dichtungsmanschette dichtend den 11 sind zwei oder mehr nach einwärts umgebogene Lappen 16,17

Rohrstoss überbrückt. Wenn nun mit der bekannten Rohrkupp- ausgebildet, die im wesentlichen dazu dienen, die im Inneren des lung Rohre verbunden werden, zum Beispiel aus Werkstoffen Gehäuses 11 montierten Bestandteile an einem Herausfallen zu mit grossen Wärmeausdehnungskoeffizienten und wenn darüber 60 hindern.

hinaus das eine oder beide Rohre durch äussere Einflüsse sowie Wie insbesondere der oberen Hälfte der Fig. 2 zu entnehmen durch das geführte Medium einer abwechselnden Wärmebean- ist, umschliesst das Gehäuse 11 mit seinem Gehäusekörper 12 spruchung (und mithin Längenänderungen) unterworfen ist, so eine Dichtungsmanschette 18 mit einem C-förmigen, nach innen lässt die bekannte Kupplung entweder keine Relativverschie- offenen Querschnitt aus, die aus einem hochwertigen, tempera-bung der Rohrenden in bezug aufeinander zu, was zu einer 65 turwechselbeständigen Gummimaterial besteht. Namentlich Deformation der Rohre führt, oder aber der zwischen Klemmrin- weist die Dichtungsmanschette 18 einen Steg 19, stirnseitig daran gen und Rohr vorhandene Formschluss wird überwunden, was anschliessende Endabschnitte 20,21 und im Anschluss an jeden zur Folge hat, dass die Dichtlippen der Dichtmanschette auf dem Endabschnitt 20,21 eine Dichtlippe 22,23 mit einer Dichtkante

24 bzw. 25 auf. Die Dichtlippen 22,23 sind über je einen an sich bekannten Schraubfederring 26,27 in radialer Richtung an der Innenwand 28 des Steges 19 abgestützt. An diesen Schraubfederringen 26,27 ist eine in axialer Richtung wirksame Druckfeder 29 abgestützt, die somit das Bestreben hat, die Endabschnitte 20,21 auseinanderzudrängen.

Zwischen der Dichtungsmanschette 18 und der Innenseite des Gehäusekörpers 12 ist eine im wesentlichen zylindersektorför-mig aufgebogene Einlage 30 aus Federstahlblech angeordnet. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist. ist diese Einlage 30 derart in das Gehäuse eingelegt, dass ihre einander zugekehrten Enden 31 bzw. 32, d. h. der dazwischen freibleibende Spalt etwa diametral gegenüber dem Spalt zwischen den Spannlaschen 13,14 zu liegen kommt. An den axialen Enden der Einlage 30 sind durch Schlitze 33,34 voneinander getrennte Lappen 35,36 ausgebildet, die ihrerseits um zwei Biegeradien 37,38 nach innen umgebogen sind und damit eine Art Federkrallen bilden.

Zwischen diesen Lappen 35 und 36 und der zugekehrten Endfläche der Endabschnitte 20 bzw. 21 ist je eine ringförmige Stützscheibe 39 bzw. 40 angeordnet, deren Aussendurchmesser geringer als jener der Innendurchmesser des Gehäusekörpers 12 und deren Innendurchmesser nur um weniges grösser als der Aussendurchmesser der zu verbindenden Rohre 41,42 ist. Die Stützscheiben 39,40 können zum Beispiel auch an den zugekehrten Endflächen der Endabschnitte 20,21 der Dichtungsmanschette festgeklebt sein, sie können aber auch lose zwischen diesen Endflächen und den Lappen 35 bzw. 36 eingelegt sein.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Kupplung 10 ist folgende: Zunächst wird sie mit nicht gespanntem Gehäuse auf den Stoss zwischen den zu verbindenden Rohren 41, 42 geschoben.

Beim Spannen des Gehäuses 11 krallen sich die radial nach innen weisenden Kanten der Lappen 35,36 in der Aussenfläche der Rohre 42 bzw. 41 fest. Zugleich wird die Dichtungsmanschette 18 radial nach innen gestaucht. Dies hat zur Folge, dass zunächst einmal die Dichtkanten 24,25 der über die Schraubfederringe 27,28 am Steg 19 abgestützten Dichtlippen 22 bzw. 23 dichtend auf die Aussenseite der Rohre 42 bzw. 41 gepresst werden. Das radiale Stauchen der Dichtungsmanschette 18 hat aber auch zur Folge, dass sie axial auseinandergetrieben wird.

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Dies tut sie denn auch und schiebt mit den Endflächen der Endabschnitte 20,21 die Stützscheiben 39,40 vor sich her, bis diese im Bereiche ihres Innendurchmessers an die verkrallten Innenkanten der Lappen 35 bzw. 36 zum Anliegen kommen. Verkürzt sich nun ein Rohr, wie dies in Fig. 2 mit gestrichelten Linien unten rechts dargestellt ist, so wandern die verkrallten Innenkanten der Lappen 35 mit dem sich verkürzenden Rohr mit, ebenso die am Rohr anliegenden Dichtlippen unter der Wirkung der Druckfeder 29, ohne sich auf dem Rohr zu verschieben. Verlängern sich dagegen die Rohre 42,42, spielen sich sinngemäss die gleichen Vorgänge ab. Stets bleiben die stirnseitigen Endabschnitte 20,21 zwischen den Stützringen 39 bzw. 40 und den Schraubfederringen 26,27 eingespannt und damit sind auch die Dichtlippen 22,23 gegen eine Verschiebung auf dem Rohr 42 bzw. 41 gehindert. Die Rohre 41 und 42 können sich nach Massgabe der Fähigkeit der Lappen 35,36, in axialer Richtung durchzufedern, ausdehnen oder zusammenziehen, ohne dass die Gefahr bestünde, dass sich die Dichtlippen 22,23 abheben.

Selbst wenn das Material der Dichtungsmanschette 18 im Laufe der Zeit infolge der thermischen Wechselbeanspruchung seine Elastizität verlieren sollte, bleiben die Dichtlippen 22,23 unter der Wirkung der Schraubfederringe und der Druckfeder einerseits und von den Stützringen 39,40 andererseits, welche alle von dieser thermischen Wechselbeanspruchung unbeein-flusst bleiben, satt an den Rohren anliegen.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 sind funktionell sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1 und 2. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Lappen 35 und 36 der Einlage 30 an drei Stellen umgebogen sind und zwar zuerst bei 43 nach aussen, sodann bei 44 nach innen und bei 45 zu den Stützscheiben 39 bzw. 40 hin. Diese Ausgestaltung der Lappen 35,36 ermöglicht einen längeren Federungsweg deren Innenkanten in axialer Richtung. Ausserdem entfallen bei dieser Ausgestaltung der Einlage 30 die nach einwärts gebogenen Lappen 16,17 am Gehäusekörper 12, denn durch die zuerst nach aussen umgebogenen Lappen 35,36 bleiben die Bestandteile der Kupplung unverlierbar im Gehäuse 11 gehalten.

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M

1 Seite Zeichnungen

Claims (4)

1. 635 662 2

   PATENTANSPRÜCHE Rohr bzw. den Rohren rutscht und mit der Zeit unweigerlich abgescheuert wird. Damit ist aber auch die Dichtheit der bekann-

   1. Rohrkupplung zum Verbinden von Längenänderungen ten Rohrkupplung in Frage gestellt.

   unterworfenen Rohren, mit einem um die Enden der zu verbin- Diese Probleme treten insbesondere bei Sonnenenergie-

   denden Rohrenden (41.42) spannbaren Gehäuse (11), das eine 5 Installationen bzw. -Kollektoren auf, bei denen in der Brennlinie im Axialquerschnitt C-förmige und nach innen offene Dichtungs- der Reflektoren in der Regel Rohre verlaufen, die das wärme-

   manschette (18) umschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass die speichernde Medium führen. Diese Rohre sind ganz erheblichen stirnseitigen, an den Steg (19) der Dichtungsmanschette (18) Temperaturschwankungen unterworfen. Dabei wäre gerade bei anschliessenden Endabschnitte (20,21 ) derselben mittels einer in solchen Installationen anzustreben, dass eine einmal hergestellte der Dichtungsmanschette (18) angeordneten Druckfeder (29) je 10 Rohrverbindung ihren Dienst über lange Zeit nicht versagt,

   gegen eine ringförmige Stützscheibe (39,40) gedrückt sind, zumal sie sich in der Regel an nur schwer zugänglichen Stellen wobei Mittel (30; 35,36) vorgesehen sind, um die Stützscheiben befindet. Es ist daher ein Zweck der Erfindung, eine Rohrkupp-

   (39.40) bei um die Rohrenden (41,42) gespanntem Gehäuse (11) lung der eingangs genannten Artzu schaffen, die sicherstellt,

   in fester Bezugslage zum betreffenden Rohrende zu halten. dass die Dichtlippen der Dichtungsmanschette axial unverschieb-
2. 2. Rohrkupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn- Is bar auf den Rohren dichtend anliegt, auch wenn diese Längenän-zeichnet, dass die genannten Mittel durch je einen auf der der derungen erfahren.

   Dicht ungsmanschette (18) abgekehrten Seite der Stützscheiben Zu diesem Zweck ist die vorgeschlagene Rohrkupplung (39,40) angeordneten Kranz von Federkrallen (35,36) gebildet gemäss der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichen des sind, die dazu bestimmt sind, beim Spannen des Gehäuses (11) an Patentanspruches 1 gekennzeichnet.

   den Mantelflächen der umschlossenen Rohrenden (41,42) anzu- 20 Wenn bei einer mit dieser Kupplung hergestellten Rohrverbin-greifen. dung die Rohre eine Längenänderung erfahren, so werden die
3. 3. Rohrkupplung nach Patentanspruch 1 oder 2, bei der beide stirnseitig an den Steg anschliessenden Endabschnitte der Dich-Dichtlippen (22.23) der Dichtungsmanschette (18) je über einen tungsmanschette zwar gewalkt, aber die Dichtlippen bewegen Schraubenfederring (26,27) am Steg (19) der Dichtungsman- sich mit den Rohren wegen des Zusammenwirkens der Druckfe-schette (18) abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die der mit den mit den Rohren mitbeweglichen Stützscheiben. Druckfeder (29) beiderends axial auf je einem der Schraubfeder- Zweckmässig sind bei der Kupplung die Mittel, die bei ringe (26, 27) abgestützt ist. gespanntem Gehäuse die ringförmigen Stützscheiben in fester
4. 4. Rohrkupplung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn- Bezugslage zum betreffenden Rohrende halten, durch Federzeichnet, dass die Federkrallen durch einwärts gebogene Lappen krallen gebildet, an der der Dichtungsmanschette abgekehrten (35,36) an den axialen Enden einer zylindrisch gebogenen 30 Seite angeordnet und durch einwärts gebogene Lappen an den Blecheinlage (30) gebiiet sind, die mit ihrem zylindrischen Teil Stirnseien eines zylindrisch gebogenen Stahlblech-Segmentes zwischen der Innenwand des Gehäuses (11) und der äusseren ausgebildet sein können, das mit seinem Aussendurchmesser an Mantelfläche der Dichtungsmanschette (18) eingelegt ist. der Innenseite des Gehäuses anliegt. Damit kann bewirkt werden, dass mit dem Spannen des Gehäuses zugleich mittelbar der

   55 Verbindungspunkt zwischen Rohr und Stützscheibe bestimmt wird.