CH698487B1 - Rohrkupplungsanordnung. - Google Patents

Abstract

Eine Rohrkupplungsanordnung (1) zum dichten Verbinden von zwei Rohren (9, 10), ist mit einem formstabilen Aussenteil (2) und einem darin aufgenommenen Innenteil (12) versehen. Der Innenteil (12) ist beidseitig mit zumindest je einer ringförmig umlaufenden Dichtlippe (13a, 13b) versehen, welche sich beim Verbinden von zwei Rohren dichtend auf der Aussenseite des jeweiligen Rohrs (9, 10) anlegen. Der Innenteil (12) ist im Weiteren mit Mitteln (14, 15a, 15b) zum Fixieren eines Funktionselements (17) zwischen den beiden zu verbindenden Rohren (9, 10) versehen. An den genannten Mitteln (14, 15a, 15b) ist das Funktionselement (17) fixiert, mittels welchem ein von dem einen in das andere Rohr (9, 10) strömendes Medium beeinflussbar ist.

Description

  [0001]    Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

  

[0002]    Rohrkupplungen der hier zur Rede stehenden Art sind in vielfältigen Varianten bekannt und dienen dabei in erster Linie dem dichten Verbinden zweier Rohre. Eine gattungsgemässe Rohrkupplung besteht im Allgemeinen aus einem formstabilen Aussenteil, in den ein Innenteil eingesetzt ist, der im Wesentlichen eine hohlzylindrische Gestalt besitzt und auf beiden Seiten mit zumindest je einer Dichtlippe versehen ist, welche sich dichtend auf der Aussenseite des jeweiligen, mittels der Rohrkupplung zu verbindenden Rohres anlegt. Der formstabile Aussenteil ist im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet, wobei er mit einem Längsschlitz versehen ist, der ein radiales Aufweiten bzw. Zusammenziehen des Aussenteils ermöglicht.

   Der genannte Längsschlitz wird auf der Innenseite üblicherweise von einem gerundeten Formteil überdeckt, welches auch im Bereich des Längsschlitzes die Formstabilität des Aussenteils sicherstellen soll. Zum Fixieren der Rohrkupplung an den beiden Rohren ist diese üblicherweise mit einem Befestigungsmechanismus versehen, der mehrere Schrauben aufweist, welche auf der Aussenseite des Formteils über dem Längsschlitz angebracht sind und die den formstabilen Aussenteil beim Festziehen der Schrauben in radialer Richtung zusammenziehen. Obwohl sich derartige Rohrkupplungen in der Praxis bewährt haben, beschränkt sich deren Anwendung auf den Einsatz als Verbindungselement zum dichten Verbinden zweier Rohre.

  

[0003]    Die Erfindung zielt darauf ab, eine Rohrkupplungsanordnung derart weiterzubilden, dass sie nebst der eigentlichen Aufgabe, namentlich dem dichten Verbinden zweier Rohre, noch zumindest eine weitere Aufgabe oder eine zusätzliche Funktion übernehmen kann.

  

[0004]    Hierzu wird nach der Erfindung eine Rohrkupplungsanordnung gemäss dem Anspruch 1 bereitgestellt.

  

[0005]    Indem der Innenteil der Rohrkupplungsanordnung mit Mitteln zum Fixieren eines Funktionselements zwischen den beiden zu verbindenden Rohren versehen ist, wird die grundsätzliche Voraussetzung geschaffen, dass die Rohrkupplungsanordnung nebst der eigentlichen Verbindungsfunktion noch eine weitere Funktion übernehmen kann, indem an den genannten Mitteln beispielsweise ein mechanisches Filter fixiert wird, mittels welchem das von dem einen durch die Rohrkupplungsanordnung in das andere Rohr strömenden Medium mechanisch gefiltert werden kann.

  

[0006]    Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 14 aufgeführt.

  

[0007]    Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>eine Seitenansicht der Rohrkupplungsanordnung;


  <tb>Fig. 2<sep>die Rohrkupplungsanordnung in teilweisem Längsschnitt;


  <tb>Fig. 3<sep>einen Längsschnitt durch die Rohrkupplungsanordnung mit einem darin fixierten ersten Funktionselement;


  <tb>Fig. 4<sep>einen Längsschnitt durch die Rohrkupplungsanordnung mit einem zweiten Funktionselement;


  <tb>Fig. 5<sep>einen Längsschnitt durch die Rohrkupplungsanordnung mit einem dritten Funktionselement;


  <tb>Fig. 6<sep>einen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform der Rohrkupplungsanordnung.

  

[0008]    Die in der Fig. 1 in einer Seitenansicht dargestellte Rohrkupplungsanordnung 1 besteht aus einem formstabilen Aussenteil 2, der im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist und auf beiden Seiten mit je einer Öffnung 6 versehen ist, über welche die Rohrkupplungsanordnung 1 auf ein Rohr aufschiebbar ist bzw. über welche ein Rohr in die Rohrkupplungsanordnung 1 einschiebbar ist. Der formstabile Aussenteil 2 ist mit einem Längsschlitz 4 versehen, der ein radiales Aufweiten bzw. Zusammenziehen des Aussenteils 2 ermöglicht. In diesen Aussenteil 2 ist ein Innenteil (nicht ersichtlich) eingesetzt, der im Wesentlichen eine hohlzylindrische Gestalt besitzt. Der Aussenteil 2 ist auf beiden Seiten mit einem nach innen gewölbten Rand 3 versehen. Am Aussenteil 2 ist im Weiteren ein gerundetes Formteil 5 angebracht, das sich zungenförmig über den Schlitz 4 hinweg erstreckt.

   Dieses Formteil 5 ist nur auf der einen Seite fest mit dem Aussenteil 2 verbunden, so dass ein radiales Aufweiten bzw. Zusammenziehen des Aussenteils 2 nicht behindert wird. Dieses Formteil 5 stellt sicher, dass der Innenteil auch im Bereich des Längsschlitzes 4 am Umfang abgestützt ist. Auf der Aussenseite des Aussenteils 2 ist ein sich über den Längsschlitz 4 hinweg erstreckender Befestigungsmechanismus 7 angeordnet, der mit Schrauben 8 versehen ist, welche beim Festziehen den Aussenteil 2 in radialer Richtung zusammenziehen und damit die beiden Rohre in der Rohrkupplungsanordnung 1 fixieren und deren Abdichten sicherstellen.

  

[0009]    Anstelle eines Längsschlitzes kann der Aussenteil auch mit zwei, vorzugsweise einander diametral gegenüberliegenden, Längsschlitzen versehen werden, wobei in diesem Fall über beiden Längsschlitzen ein Befestigungsmechanismus vorzusehen ist. Derartige Rohrkupplungsanordnungen kommen insbesondere bei grossen Rohrdurchmessern zur Anwendung.

  

[0010]    Die Fig. 2 zeigt die Rohrkupplungsanordnung 1 zusammen mit den Endbereichen zweier miteinander zu verbindenden Rohre 9, 10 in einem teilweisen Längsschnitt. Aus dieser Darstellung ist insbesondere der Innenteil 12 ersichtlich, der auf beiden Seiten mit je einer ringförmig umlaufenden Dichtlippe 13a, 13b als Dichtelement versehen ist, welche sich dichtend auf der Aussenseite des jeweiligen Rohres 9, 10 anlegen. Die beiden nach innen gewölbten Ränder 3 des Aussenteils 2 positionieren und fixieren den Innenteil 12 in axialer Richtung. Der Innenteil 12 ist mit einer umlaufenden Vertiefung resp. Nut 14 versehen, die beidseitig von je einem Steg 15a, 15b begrenzt wird. Diese Nut 14 dient der Aufnahme und Fixierung eines Funktionselements, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.

   Jedenfalls ist die Nut 14 derart angeordnet, dass ein darin fixiertes Funktionselement zwischen die beiden zu verbindenden Rohre 9, 10 zu liegen kommt. Wenn jeweils von Dichtlippe die Rede ist, so ist darunter nicht nur ein Dichtelement in Form einer Lippe zu verstehen, sondern ganz allgemein ein Dichtelement, welches sich dichtend an der Aussenseite eines Rohres anlegen kann.

  

[0011]    Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die Rohrkupplungsanordnung 1 mit einem darin fixierten ersten Funktionselement. Das Funktionselement besteht in diesem Beispiel aus einem Filter 17, welches nur schematisch dargestellt ist und zum mechanischen Filtern des vom einen Rohr 9 in das andere Rohr 10 strömenden Mediums vorgesehen ist. Die Strömungsrichtung des Mediums ist durch Pfeile angedeutet. Das Funktionselement ist mit einer ringförmigen Haltescheibe 18 versehen, deren Dicke zumindest annähernd der Breite der durch die Stege 15a, 15b begrenzten Nut 14 entspricht und deren Umfang auf die kreisringförmig umlaufende Vertiefung abgestimmt ist, so dass das Filterelement letztlich klemmend in der Nut fixiert ist.

  

[0012]    Die beiden Stege 15a, 15b wirken in diesem Fall gleichzeitig als Anschläge, welche die maximale Einschiebtiefe des jeweiligen Rohrs 9, 10 in die Rohrkupplungsanordnung 1 begrenzt. Natürlich können auch separate Anschläge vorgesehen werden, welche ggf. auch asymmetrisch angeordnet werden können, so dass das linke Rohr 10 beispielsweise tiefer in die Rohrkupplungsanordnung 1 hineingeschoben werden kann als das rechte Rohr 9. Dies kann beispielsweise dann Sinn machen, wenn zwischen dem Funktionselement 17 und dem einen Rohr 10 ein bestimmter Mindestabstand eingehalten werden muss. Um ein in das Kupplungselement eingesetztes Funktionselement 17 von aussen sichtbar zu machen, kann das Kupplungselement ggf. mit einem Schauglas versehen werden, welches jedoch nicht dargestellt ist.

  

[0013]    Der formstabile Aussenteil kann beispielsweise aus Metall oder Kunststoff bestehen, während der elastische Innenteil den Anforderungen entsprechend beispielsweise aus Naturkautschuk (EPDM), aus einem Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder aus einem Fluorelastomer (Viton<(R)>) gefertigt werden kann.

  

[0014]    Die spezielle Form der Dichtlippen 13a, 13b soll sicherstellen, dass sie sich unter dem Druck des die Rohre 9, 10 durchströmenden Mediums fest an der Aussenseite des jeweiligen Rohrs 9, 10 anlegen. Mit anderen Worten: Steigt der Druck des die Rohre 9, 10 durchströmenden Mediums an, so steigt auch der Anpressdruck der Dichtlippen 13a, 13b an dem jeweiligen Rohr 9, 10 an.

  

[0015]    Anstelle eines mechanischen Filterelements kann beispielsweise auch ein sogenannter Wasserenthärter zum Einsatz kommen, der beispielsweise mit einem lonenaustauscherharz, Aktivkohlepartikeln oder Magneten zum Enthärten von Leitungswasser versehen ist. Aber auch Funktionselemente in Form von Strangregulierventilen oder Druckregulierventilen können eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil einer solchen Kupplungsanordnung besteht darin, dass sie schwingungsdämpfend wirkt.

  

[0016]    Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Rohrkupplungsanordnung 1 mit einem zweiten Funktionselement, welches in Form eines Rückschlagventils 20 ausgebildet ist. Dieses Rückschlagventil 20 weist wiederum eine Haltescheibe 21 auf, an der das eigentliche Ventilgehäuse 22 abgestützt ist. Zwischen der eigentlichen Ventilscheibe 23 und dem Gehäuse 22 ist eine Feder 24 eingespannt, welche die Ventilscheibe 23 in Schliessrichtung belastet. Da solche Rückschlagventile 20 grundsätzlich bekannt sind, wird hier nicht näher darauf eingegangen.

  

[0017]    Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform der Rohrkupplungsanordnung 1. Das Funktionselement besteht in diesem Fall aus einer Absperrklappe 26, welche drehbar in dem Innenteil 12 gelagert ist. Die Absperrklappe 26 ist in der geschlossenen Stellung eingezeichnet, wobei deren Offenstellung durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Die Absperrklappe 26 ist beidseitig in je einem Lagerbolzen 27, 28 geführt, welche sich ihrerseits in dem Innenteil abstützen. Zur Betätigung der Absperrklappe 26 ist ein Handgriff 30 vorgesehen, der über einen Achsbolzen 33 mit der Absperrklappe 26 verbunden ist. Auf der Unterseite des Handgriffs 30 ist ein federbelasteter Hebel 31 angeordnet, der manuell um eine Achse 32 verschwenkbar ist.

   Dieser Hebel 31 dient dem Arretieren der Absperrklappe 26 in der jeweiligen Stellung; d.h. nach dem Loslassen dieses Hebels 31 ist die Absperrklappe 26 arretiert.

  

[0018]    Auf der Innenseite des Innenteils 12a ist auf beiden Seiten des Stegs je eine Bandeinlage 29 angeordnet, welche insbesondere einen Langzeitschutz gegen Abrasion bietet. Im Querschnitt gesehen ist die Bandeinlage L-förmig ausgebildet. Auch bei Vakuumanwendungen bieten sich solche Bandeinlagen an, indem sie die Stabilität des Innenteils 12a erhöhen. Eine solche Bandeinlage 29 kann beispielsweise aus Edelstahl oder Kunststoff gefertigt werden. Sie wird vorzugsweise als Meterware geliefert, auf die gewünschte Länge abgetrennt. Danach wird der abgetrennte Streifen gebogen und in den Innenteil 12a eingesetzt, wo er sich durch die Federwirkung des verwendeten Materials aufweitet und in der gewünschten Position verharrt.

   Es versteht sich, dass solche Bandeinlagen 29 bei allen Ausführungsarten von Rohrkupplungsanordnungen zum Einsatz kommen können, und zwar unabhängig vom verwendeten Funktionselement.

  

[0019]    Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform der Rohrkupplungsanordnung. In diesem Beispiel ist der Aussenteil 2b mit einer umlaufenden Erhebung 35 versehen, in welche sich der Innenteil 12a mit einer entsprechenden Ausbuchtung 36 erstreckt. Eine derartige Ausführungsform besitzt eine höhere Festigkeit und der Innenteil 12a weist eine höhere Gummimasse auf, wodruch sich ein grösseres Toleranzfeld in Bezug auf die Mittel zum Fixieren des Funktionselements ergibt. Schliesslich ist auch die Positionsstabilität des in den Aussenteil 2b eingesetzten Innenteils 12a höher. Als Funktionselement ist in diesem Beispiel wiederum ein Rückschlagventil 20 eingezeichnet. Der Innenteil 12b ist wiederum mit einer zentralen Nut versehen, die beidseitig von je einem Steg 37a, 37b begrenzt wird.

   In diesem Fall ist jedoch der eine Steg 37b mit einer Abschrägung 38 versehen, welche ermöglicht, dass die Haltescheibe des Funktionselements im Sinne einer Schnappverbindung in den Innenteil 12b eingeklinkt werden kann. Um die Einschiebtiefe eines Rohres in die Kupplungsanordnung zu begrenzen, können separate Anschläge 39 vorgesehen werden, wie sie andeutungsweise eingezeichnet sind. Diese Anschläge 39 sind vorzugsweise als ringförmig umlaufende Stege ausgebildet.

  

[0020]    Die beschriebenen Rohrkupplungsanordnungen weisen alle den Vorteil auf, dass sie nebst der eigentlichen Kupplungsaufgabe noch eine weitere Funktion übernehmen können. Dadurch ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass anstelle von zwei Elementen, beispielsweise einem herkömmlichen Kupplungselement und einem Filterelement, nur eine erfindungsgemäss gestaltete Rohrkupplungsanordnung eingesetzt werden muss. Die Rohrkupplungsanordnung ist dabei einfach im Aufbau, schnell einsetzbar und weist gegenüber zwei separaten Elementen Vorteile hinsichtlich Gewicht und Kosten auf. Zudem müssen keine separaten Flansche zum Fixieren des Funktionselements an einer Leitung vorgesehen werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der einfachen Handhabung. Zudem ist das Kupplungselement sowohl für den Einmalgebrauch einsetzbar wie auch wiederverwendbar.

   Mögliche Einsatzgebiete sind beispielsweise wasserführende Rohre und Leitungen in Ein- und Mehrfamilienhäusern wie auch in Geschäftshäusern und Industrieanlagen. Aber auch im Schiffsbau und beispielsweise in Gärtnereien ist es wirtschaftlich einsetzbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Rohrkupplungsanordnung modular aufgebaut werden kann, indem in ein und demselben Innenteil unterschiedliche Funktionselemente fixiert werden können.

  

[0021]    Es versteht sich, dass die gezeigten Ausführungsbeispiele lediglich beispielhaften Charakter haben und keinesfalls als einschränkend zu betrachten sind.

Claims (14)

1. Rohrkupplungsanordnung (1) zum dichten Verbinden von zwei Rohren (9, 10), mit einem formstabilen Aussenteil (2) und einem darin aufgenommenen, mit Dichtelementen versehenen Innenteil (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (12) mit Mitteln (14, 15a, 15b) zum Fixieren eines Funktionselements (17, 20, 26) zwischen den beiden zu verbindenden Rohren (9, 10) versehen ist.

2. Rohrkupplungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den genannten Mitteln (14, 15a, 15b) das Funktionselement (17, 20, 26) fixiert ist, mittels welchem ein von dem einen in das andere Rohr (9, 10) strömendes Medium beeinflussbar ist.

3. Rohrkupplungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel in Form zumindest einer Vertiefung (14) und/oder Erhebung (15a, 15b) ausgebildet sind.

4. Rohrkupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (12) beidseitig mit zumindest je einer ringförmig umlaufenden Dichtlippe (13a, 13b) als Dichtelement versehen ist, welche sich beim Verbinden der zwei Rohre dichtend auf der Aussenseite des jeweiligen Rohrs (9, 10) anlegen.

5. Rohrkupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (12) mit einer radialen, kreisringförmig umlaufenden Vertiefung (14) zum klemmenden Fixieren des Funktionselements versehen ist.

6. Rohrkupplungsanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (14) im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist.

7. Rohrkupplungsanordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (14) beidseitig durch je einen Steg (37a, 37b) begrenzt wird, wobei der eine Steg (37b) zur Bildung einer Schnappverbindung mit dem Funktionselement (17, 20, 26) mit einer Abschrägung (38) versehen ist.

8. Rohrkupplungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (17) mit einer ringförmigen Haltescheibe (18) versehen ist, deren Dicke zumindest annähernd der Breite der Vertiefung (14) entspricht und deren Durchmesser auf den Durchmesser der Vertiefung (14) abgestimmt ist.

9. Rohrkupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrkupplungsanordnung (1) mit einem Funktionselement versehen ist, welches als Filter (17), Rückschlagventil (20), Absperrklappe (26), Druckregulierventil oder Strangregulierventil ausgebildet ist.

10. Rohrkupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der formstabile Aussenteil (2) mit einem Längsschlitz (4) versehen ist und ein sich über den Längsschlitz (4) hinweg erstreckender Befestigungsmechanismus (7) vorgesehen ist, der Schrauben (8) aufweist, welche beim Festziehen den Aussenteil (2) in radialer Richtung zusammenziehen.

11. Rohrkupplungsanordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Aussenteil (2) ein gerundetes Formteil (5) angebracht, das sich zungenförmig über den Längsschlitz (4) hinweg erstreckt, wobei dieses Formteil (5) nur einseitig fest mit dem Aussenteil (2) verbunden ist, so dass der formstabile Aussenteil (2) in radialer Richtung aufgeweitet bzw. zusammengezogen werden kann.

12. Rohrkupplungsanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (12b) mit zumindest einem Anschlag (39) zum Begrenzen der Einschiebtiefe des einen Rohres versehen ist.

13. Rohrkupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (12, 12a, 12b) aus einem elastischen Material, insbesondere aus Naturkautschuk, aus einem Nitril-Butadien-Kautschuk oder aus einem Fluorelastomer besteht.

14. Rohrkupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenteil (12, 12a, 12b) mit dem Dichtelement einstückig ausgebildet ist.