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Die Erfindung betrifft einen Rohrverbinder sowie ein Dichtungselement für einen Rohrverbinder. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Rohrsystem mit einem solchen Dichtungselement und/oder mit einem solchen Rohrverbinder.
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Rohrverbinder, auch als Rohrkupplungen bezeichnet, dienen zur Verbindung von Rohren. In Rohrsystemen, wie sie in der Druck- oder Saugfördertechnik insbesondere in der kunststoffverarbeitenden Industrie verwendet werden, insbesondere in Hochvakuum-Rohrsystemen, z.B. für pneumatische Förderanlagen, kommen zur Verbindung von Rohren Rohrverbinder zur Anwendung, die eine druckdichte Rohrverbindung gewährleisten. Zum Abdichten der Verbindungsstelle wird dabei üblicherweise ein Dichtungselement in den Rohrverbinder eingebracht. Dies ist dann problemlos möglich, wenn die zu verbindenden Rohre identische Innen- und Außendurchmesser aufweisen, es sich also beispielsweise um Rohre aus gleichem Material handelt. Die Dichtungseinlage kann dann als ein geometrisch sehr einfaches Bauteil ausgeführt sein, beispielsweise in Form einer Flachdichtung.
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Müssen jedoch in dem Rohrsystem Rohre aus unterschiedlichen Materialien miteinander verbunden werden, weisen diese Rohre materialbedingt oftmals unterschiedliche Wandstärken auf, da der Innendurchmesser für den Förderstrom fluchten muß. Wird beispielsweise mit Hilfe des Rohrverbinders ein Glasrohr mit einem Edelstahlrohr verbunden, unterscheiden sich bei gleichem Rohrinnendurchmesser die Rohraußendurchmesser deutlich voneinander, da das Glasrohr eine größere Wandstärke aufweist als das Edelstahlrohr. Die Dichtungseinlage muß dann an die verschiedenen Rohraußendurchmesser angepaßt sein.
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Die Verwendung eines herkömmlichen einteiligen Dichtungselements, das über zwei benachbarte axiale Kontaktabschnitte mit unterschiedlichem Innendurchmessern verfügt, schränkt jedoch die Einsetzbarkeit des Rohrverbinders stark ein, da sich in diesen Fällen der Rohrverbinder immer nur zur Verbindung von Rohren mit unterschiedlichen Außendurchmessern einer definierten Durchmesserpaarung eignet. Weder ist ein solcher Rohrverbinder dafür geeignet, Rohre mit gleichen Außendurchmessern zu verbinden, noch dafür, Rohre mit einer anderen, abweichenden Durchmesserpaarung zu verbinden. Rohrverbinder mit solchen Dichtungselementen sind daher nicht universell einsetzbar.
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Anstelle eines einteiligen Dichtungselements ein zweiteiliges Dichtungselement zu verwenden, bei dem jedes Teilstück einen axialen Kontaktabschnitt mit einem bestimmten Innendurchmesser ausbildet, würde es zwar bei Anwendung zweier identischer Teilstücke erlauben, den Rohrverbinder zum Verbinden von Rohren mit gleichen Außendurchmessern zu verwenden und dabei zugleich die Möglichkeit offen lassen, bei Verwendung unterschiedlicher Teilstücke auch Rohre mit unterschiedlichen Außendurchmessern miteinander zu verbinden. Die durch Verwendung eines solchen zweigeteilten Dichtungselements erreichbare Universalität des Rohrverbinders wird jedoch mit einem sehr hohen Montageaufwand erkauft, wodurch die Handhabung des Rohrverbinders auf der Baustelle erheblich erschwert wird.
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Als problematisch hat sich darüber hinaus die Verwendung von Dichtungselementen erwiesen, die als separat handhabbare zusätzliche Komponenten mit Rohrverbindern kombiniert werden, indem sie in die Verbindungskörper der Rohrverbinder eingebracht werden. Dabei erfolgt das Einbringen der Dichtungselemente in die Verbindungskörper oftmals unter sehr beengten Einbaubedingungen. Unter diesen Umständen, aber auch aufgrund der geringen Toleranzen aller beteiligten Bauteile aufgrund der benötigten Dichtheit der Rohrverbinder, kann es dazu kommen, daß die Dichtungselemente bei der Montage der Rohrverbinder an den Rohrenden aus ihrer axialen Kontaktposition heraus relativ zu den Verbindungskörpern der Rohrverbinder verschoben werden. Eine dichte Verbindung der Rohre ist dann nicht mehr sicher gewährleistet, auch wenn es sich um einteilige Dichtungselemente handelt, insbesondere aber, wenn zweiteilige Dichtungselemente zur Anwendung kommen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rohrsystem mit universell einsetzbaren Rohrverbindern bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Dichtungselement nach Anspruch 1 bzw. einen Rohrverbinder nach Anspruch 10 bzw. ein Rohrsystem nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die im Folgenden im Zusammenhang mit dem Dichtungselement erläuterten Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für den erfindungsgemäßen Rohrverbinder sowie für das erfindungsgemäße Rohrsystem und umgekehrt.
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Das erfindungsgemäße Dichtungselement für einen Rohrverbinder weist die Form einer Hülse auf und ist zur Anordnung in einem Verbindungskörper des Rohrverbinders ausgebildet. Es weist zwei axiale Kontaktabschnitte auf, wobei jeder dieser Kontaktabschnitte einer endseitigen Öffnung des Dichtungselements zugeordnet ist. Das Dichtungselement umfaßt einen Grundkörper und wenigstens ein Ergänzungsdichtungselement, wobei der Durchmesser wenigstens einer der axialen Kontaktabschnitte mit Hilfe des Ergänzungsdichtungselements wahlweise veränderbar ist.
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Der erfindungsgemäße Rohrverbinder umfaßt einen hülsenförmigen Verbindungskörper und ein Dichtungselement. Der Verbindungskörper weist einen Durchgang auf, der an beiden Enden offen ist, um jeweils einen Endabschnitt eines Rohres aufzunehmen. Ein in den Verbindungskörper einbringbares Dichtungselement umgibt im Montageendzustand den Durchgang, dabei an einer inneren Umfangsfläche des Verbindungskörpers anliegend. Bei diesem Dichtungselement handelt es sich vorzugsweise um das erfindungsgemäße Dichtungselement mit wenigstens einem axialen Kontaktabschnitt mit wahlweise veränderbarem Durchmesser. Vorzugsweise ist an dem Verbindungskörper ein Halteelement vorgesehen, mit dessen Hilfe das in den Verbindungskörper eingebrachte Dichtungselement verliersicher an dem Verbindungskörper gehalten wird.
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Das erfindungsgemäße Rohrsystem weist ein solches Dichtungselement und/oder einen solchen Rohrverbinder auf.
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Eine Idee der Erfindung ist es, die Universalität eines Rohrverbinders dadurch zu erhöhen, daß wenigstens einer der axialen Kontaktabschnitte eines mit dem Rohrverbinder zusammenwirkenden Dichtungselements einen durch Hinzufügen eines Ergänzungsdichtungselements mit definierter Wandstärke wahlweise veränderbaren Durchmesser aufweist. Um die universelle Einsetzbarkeit des Rohrverbinders weiter zu erhöhen, weisen vorzugsweise beide axiale Kontaktabschnitte einen wahlweise veränderbaren Durchmesser auf. Auf diese Weise kann ein Dichtungselement mit zwei den endseitigen Öffnungen des Dichtungselements zugeordneten axialen Kontaktabschnitten mit wahlweise voneinander verschiedenen Durchmessern bereitgestellt werden. Zugleich erlaubt es diese Lösung, bedarfsweise zwei Kontaktabschnitte mit gleichem Durchmesser bereitzustellen, der sich von dem ursprünglichen Durchmesser der Kontaktabschnitte unterscheidet. Somit können die Durchmesser der axialen Kontaktabschnitte derart definiert werden, daß sie im wesentlichen den Außendurchmessern der Endabschnitte der mit Hilfe des Rohrverbinders zu verbindenden Rohre entsprechen.
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Mit der Erfindung lassen sich insbesondere Rohre mit gleicher Nennweite aus unterschiedlichen Materialien auf besonders einfache Weise sicher miteinander verbinden, trotz bauartbedingt unterschiedlicher Außendurchmesser. Unabhängig von dem verwendeten Rohrmaterial ist das erfindungsgemäße Dichtungselement gleichzeitig besonders universell einsetzbar, da es die Ausführung des erfindungsgemäßen Dichtungselements auf besonders einfache Weise erlaubt, bedarfsweise auch Rohre mit gleichem Außendurchmesser miteinander zu verbinden, und zwar einerseits, indem der Rohrverbinder ohne Ergänzungsdichtungselemente verwendet wird, so daß ein einheitlicher großer Durchmesser der Kontaktabschnitte vorliegt, und andererseits, indem Ergänzungsdichtungselemente mit gleichen Wandstärken zum Einsatz kommen, um einen einheitlichen kleineren Durchmesser der Kontaktabschnitte zu erzielen. Dabei können sowohl Verbindungskörper als auch Dichtungselemente des Rohrverbinders wiederverwendet werden.
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Die Ergänzungsdichtungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung können auf verschiedene Weise ausgeführt sein. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtungselement einteilig, d.h. es ist für einen Rohrverbinder nur ein Dichtungsteil vorgesehen. In diesem Fall ist das Dichtungselement vorzugsweise als Hohlzylinder ausgebildet, mit einem hülsenförmigen Grundkörper mit vorzugsweise konstantem oder im wesentlichen konstanten Innendurchmesser, wobei an wenigstens einem der beiden Enden des Grundkörpers ein von dem Grundkörper wahlweise abtrennbares, insbesondere lappenförmiges Ergänzungsdichtungselement erster Art („Umschlagelement“) mit einer definierten, vorzugsweisen konstanten oder im wesentlichen konstanten Wandstärke stoffschlüssig angebracht ist, das die Hülsenform des Grundkörpers in axialer Richtung verlängert, d.h. ebenfalls hülsenförmig ausgebildet ist, und in das Innere des Grundkörpers einbringbar ist derart, daß es dort wenigstens einen axialen Kontaktabschnitt mit einem gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser verringerten Durchmesser bildet. Die Verbindung zwischen dem Ergänzungsdichtungselement erster Art und dem Grundkörper ist vorzugsweise als Soll-Trennstelle ausgebildet.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung sind Ergänzungsdichtungselemente erster Art an beiden Enden des Grundkörpers angebracht, wobei es sich vorzugsweise um Ergänzungsdichtungselemente erster Art mit voneinander verschiedenen Wandstärken zur Ausbildung von zwei Kontaktabschnitten unterschiedlichen Durchmessers handelt. Alternativ kann es sich auch um Ergänzungsdichtungselemente erster Art mit gleichen Wandstärken zur Ausbildung von zwei Kontaktabschnitten gleichen, aber gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser verringerten Durchmessers handeln.
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Unabhängig davon, ob ein oder zwei Ergänzungsdichtungselemente erster Art zur Anwendung kommen, entspricht die axiale Länge eines Ergänzungsdichtungselements erster Art vorzugsweise der Hälfte der axialen Länge des Grundkörpers.
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Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtungselement mehrteilig ausgeführt, d.h. es besteht aus mehreren separat handhabbaren und miteinander verbindbaren Dichtungsteilen. Auch in diesem Fall ist das Dichtungselement vorzugsweise als Hohlzylinder ausgebildet, mit einem hülsenförmigen Grundkörper mit vorzugsweise konstantem oder im wesentlichen konstanten Innendurchmesser, und mit wenigstens einem an dem Grundkörper kraft- und/oder formschlüssig anbringbaren Ergänzungsdichtungselement zweiter Art („Schraub- oder Rastelement“).
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Dabei wird das Ergänzungsdichtungselement zweiter Art in den Grundkörper des Dichtungselements eingebracht. Das Ergänzungsdichtungselement zweiter Art ist zu diesem Zweck vorzugsweise ebenfalls hülsenförmig ausgebildet derart, daß das Ergänzungsdichtungselement zweiter Art mit seiner Mantelfläche im wesentlichen vollflächig an der inneren Umfangsfläche des Grundkörpers des Dichtungselements anliegt, wenn es in dem Grundkörper angeordnet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist zur Ausbildung dieser Verbindung an dem Grundkörper wenigstens ein einem der beiden Enden des Grundkörpers zugeordnetes erstes Verbindungselement zur wahlweisen Herstellung einer Verbindung mit einem Ergänzungsdichtungselement zweiter Art vorgesehen, welches Ergänzungsdichtungselement zweiter Art zu diesem Zweck über ein geeignetes, zu dem ersten Verbindungselement komplementäres zweites Verbindungselement verfügt derart, daß das Ergänzungsdichtungselement zweiter Art im Inneren des Grundkörpers befestigbar ist derart, daß es dort einen axialen Kontaktabschnitt mit einem gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser verringerten Durchmesser bildet, wobei die ersten und zweiten Verbindungselemente vorzugsweise zur Ausbildung einer Schraub- oder Rastverbindung ausgeführt sind. Durch Ausbildung einer solchen Verbindung sind die Ergänzungsdichtungselement zweiter Art im Inneren des Grundkörpers festgelegt und bei dem Einführen der Rohrenden in den Rohrverbinder gegen axiales Verschieben gesichert.
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Zur Ausbildung einer Schraubverbindung weist das Ergänzungsdichtungselement zweiter Art vorzugsweise ein Verbindungselement in Form eines Außengewindes an seiner Mantelfläche auf, während der Grundkörper als Verbindungselement an seiner inneren Umfangsfläche ein damit korrespondierendes Innengewinde aufweist. Bereits wenige Gewindegänge sind dabei zur Ausbildung einer sicheren axialfesten Verbindung ausreichend.
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Zur Ausbildung einer Rastverbindung weist das Ergänzungsdichtungselement zweiter Art vorzugsweise ein Verbindungselement in Form wenigstens einer, vorzugsweise stegförmigen Rastnase an seiner Mantelfläche auf, während der Grundkörper als Verbindungselement an seiner inneren Umfangsfläche eine Anzahl damit korrespondierender Rastnuten aufweist. Die Rastverbindung ist vorzugsweise zur Ausbildung einer Bajonettverbindung ausgebildet. Im einfachsten Fall ist eine einzige, vorzugsweise umlaufende Rastnase, die in eine einzige, entsprechend ausgebildete Rastnut eingreift, zur Ausbildung einer sicheren axialfesten Verbindung ausreichend. Alternativ kann aber auch die wenigstens eine Rastnase an der inneren Umfangsfläche des Grundkörpers und die Anzahl Rastnuten an der Mantelfläche des Ergänzungsdichtungselements zweiter Art vorgesehen sein.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung sind beiden Enden des Grundkörpers zweite Verbindungselemente zugeordnet, so daß zwei Ergänzungsdichtungselemente zweiter Art im Inneren des Grundkörpers befestigbar sind, insbesondere zwei Ergänzungsdichtungselemente zweiter Art mit voneinander verschiedenen Wandstärken zur Ausbildung von zwei Kontaktabschnitten unterschiedlichen Durchmessers. Alternativ können auch zwei Ergänzungsdichtungselemente zweiter Art mit gleichen Wandstärken zur Ausbildung von zwei Kontaktabschnitten gleichen Durchmessers zur Anwendung kommen.
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In einer sehr einfachen Ausführung der Erfindung sind weder an dem Grundkörper des Dichtungselements noch an dem Ergänzungsdichtungselement zweiter Art Verbindungselemente vorgesehen. Statt dessen werden derartige Ergänzungsdichtungselemente zweiter Art („Steckelemente“) mit der jeweils benötigten Wandstärke bedarfsweise ein- oder beidseitig in den Grundkörper eingebracht und halten dort ihre Position, ohne daß eine zusätzliche Verbindung zu dem Grundkörper hergestellt ist. Ergänzungsdichtungselemente zweiter Art ohne eigene Verbindungselemente können auch zusammen mit solchen Grundkörper verwendet werden, die eigene Verbindungselemente aufweisen.
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Erneut entspricht die axiale Länge eines Ergänzungsdichtungselements zweiter Art vorzugsweise der Hälfte der axialen Länge des Grundkörpers, unabhängig davon, ob ein oder zwei Ergänzungsdichtungselemente zweite Art zur Anwendung kommen.
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Werden Ergänzungsdichtungselemente zweiter Art verwendet, die über keine eigenen Verbindungselemente verfügen, sind diese vorzugsweise derart ausgeführt, daß an ihrem einen Ende ein Halskragen ausgebildet ist, der bei dem Erreichen einer Montageendposition in dem Grundkörper gegen den Öffnungsrand des Grundkörpers anschlägt und auf diese Weise verhindert, daß das Ergänzungsdichtungselement zweiter Art zu weit in den Grundkörper eingeführt werden. Dies ist besonders in solchen Fällen vorteilhaft, in denen nur ein einziges derartiges Ergänzungsdichtungselement zweiter Art in dem Grundkörper angeordnet wird.
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Die Universalität des Rohrverbinders kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch noch einmal verbessert werden, daß mehrere der oben beschriebenen Lösungsansätze miteinander kombiniert werden. So können beispielsweise an einem Grundkörper des Dichtungselements mit Ergänzungsdichtungselementen erster Art Verbindungselemente zur wahlweisen Verbindung des Grundkörpers mit Ergänzungsdichtungselementen zweiter Art vorgesehen sein. Auf diese Weise kann der Grundkörper einerseits mit einem Ergänzungsdichtungselement erster Art und andererseits mit einem Ergänzungsdichtungselement zweiter Art ausgestattet werden, so daß ein axialer Kontaktabschnitt mittels des Ergänzungsdichtungselements erster Art und der andere axiale Kontaktabschnitt mittels des Ergänzungsdichtungselements zweiter Art an die unterschiedlichen Rohraußendurchmesser angepaßt wird. Die Anzahl der miteinander kombinierbaren, mit Hilfe des Rohrverbinders verbindbaren Rohrtypen kann auf diese Weise deutlich erhöht werden.
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Das zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Dichtungselement in Gestalt einer Hülse kann grundsätzlich auf verschiedene Weise bereitgestellt werden. Als besonders geeignet für Rohrverbinder für Rohre mit kleinen Durchmessern haben sich Dichtungselemente erwiesen, die als in Hülsenform gefertigte Spritzgußteile bereitgestellt werden. Die Dichtungselemente bestehen dabei vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial. Da die Dichtungselemente bereits in Hülsenform vorliegen, ist eine Montage oder dergleichen nicht erforderlich. Derartige, vorzugsweise gespritzte Dichtungselemente eignen sich sowohl zur Bereitstellung von Dichtungselementen, an denen Ergänzungsdichtungselemente erster Art angebracht sind als auch zur Bereitstellung von Dichtungselementen, die mit Ergänzungsdichtungselementen zweiter Art ergänzbar sind sowie zur Herstellung solcher Ergänzungsdichtungselemente zweiter Art.
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Auch bei Rohrverbindern zum Verbinden von Rohren mit großen Durchmessern, beispielsweise 150 oder 200 mm, können Dichtungselemente verwendet werden, die bereits in Hülsenform hergestellt sind. Alternativ kann, dies ist vor allem bei Rohren mit großen Durchmessern vorteilhaft, das hülsenförmige Dichtungselement durch Zusammenrollen eines flachen Bauteils entstanden sein. Dieses flache Bauteil kann dabei aus einem Flachmaterial gebildet sein, das aus einem Materialbogen ausgestanzt oder ausgeschnitten ist. Vorzugsweise wird das Dichtungselement aus einer solchen gerollten Flachdichtung gefertigt, wobei zwei gegenüberliegende Längskanten der Flachdichtung miteinander verbunden werden. Die Verbindung der beiden Längskanten erfolgt dann vorteilhafterweise durch ein Ineinandergreifen von an diesen Längskanten vorgesehenen Halteelementen, welche bei einem Ineinandergreifen eine Verzahnung ausbilden. Auf diese Weise läßt sich mit wenig Montageaufwand ein aus Flachmaterial gebildetes, hülsenförmiges Dichtungselement mit einer für die Montage in einem Verbindungskörper ausreichenden Stabilität in axialer Richtung bereitstellen, welches zugleich besonders einfach und preiswert herstellbar und mit geringem Platzbedarf lagerbar ist.
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Unabhängig davon, daß die Dichtungselemente und die Ergänzungsdichtungselemente vorzugsweise eine Hülsenform aufweisen und dann einen konstantem oder im wesentlichen konstanten Innendurchmesser aufweisen, können diese Elemente, ebenso wie der Verbindungskörper des Rohrverbinders nicht nur glattwandig ausgeführt sein, sondern auch eine definierte Oberflächenstruktur, -rauheit oder -profilierung aufweisen. So können die Hülsenwände beispielsweise gewellt ausgeführt oder mit Dichtlippen versehen sein.
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Als Material für das Dichtungselement sowie etwaige Ergänzungsdichtungselemente dient vorzugsweise ein geeignetes Kunststoffmaterial, das ein für die jeweilige konstruktive Lösung erforderliches Mindestmaß an Elastizität aufweist. Es eignen sich beispielsweise Naturgummi-, Silikon- oder Kautschuk-Materialien. Auch andere, aus Nicht-Kunststoffen bestehende, für Dichtungen geeignete Materialien können verwendet werden.
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Unabhängig von der Art und Weise der Ausführung der Ergänzungsdichtungselemente und unabhängig von der Art und Weise der Verbindung des Ergänzungsdichtungselements mit dem Grundkörper entspricht die axiale Länge eines Ergänzungsdichtungselements vorzugsweise der Hälfte der axialen Länge des Grundkörpers, jedenfalls dann, wenn durch die Anwendung der Ergänzungsdichtungselemente Kontaktabschnitte unterschiedlichen Durchmessers bereitgestellt werden sollen. Dient die Anwendung der Ergänzungsdichtungselemente jedoch zur Bereitstellung eines einheitlichen, gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser kleineren Durchmessers der Kontaktabschnitte, kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auch ein einzelnes Ergänzungsdichtungselement konstanter oder im wesentlichen konstanter Wandstärke zum Einsatz kommen, dessen axiale Länge der axialen Länge des Grundkörpers entspricht.
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Der Verbindungskörper eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders kann aus einem metallischen Material, wie Stahlblech oder Aluminium hergestellt sein, oder aber alternativ auch aus einem Kunststoffmaterial. Der vorzugsweise im wesentlichen hülsenförmige Verbindungskörper des Rohrverbinders weist einen Durchgang auf, der an beiden Enden offen ist, um jeweils einen Endabschnitt eines Rohres aufzunehmen. Vorzugsweise umfaßt dabei der Verbindungskörper die beiden Rohrenden und deckt den radialen Spalt zwischen den Rohrenden ab. Der erfindungsgemäße Rohrverbinder umfaßt außerdem ein in den Verbindungskörper einbringbares Dichtungselement, das im Montageendzustand an einer inneren Umfangsfläche des Verbindungskörpers anliegend den Durchgang umgibt. Dabei handelt es sich vorzugsweise um ein Dichtungselement, wie oben beschrieben.
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Eine weitere Idee der Erfindung ist es, eine besonders sichere Montage des Rohrverbinders an den Rohrenden zu gewährleisten, indem an dem Verbindungskörper des Rohrverbinders eine Haltevorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe das in den Verbindungskörper eingebrachte Dichtungselement verliersicher an dem Verbindungskörper gehalten wird, insbesondere gegen ein axiales Verschieben gesichert wird. Das Dichtungselement kann dann bei der Montage des Rohrverbinders nicht versehentlich aus dem Verbindungskörper herausgedrückt werden.
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Die Verwendung einer solchen Haltevorrichtung ist besonders bei solchen Rohrverbindern vorteilhaft einsetzbar, bei denen das Dichtungselement als gerollte Flachdichtung ausgebildet ist oder bei denen Ergänzungsdichtungselemente zweiter Art ohne eigene Verbindungselemente zur Anwendung kommt. Die Haltevorrichtung ist aber zur Sicherung der axialen Lage des Dichtungselements auch bei allen anderen Rohrverbindern nützlich.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Haltevorrichtung ein an beiden Enden des Verbindungskörper über den Verbindungskörper in axialer Richtung hinaus ragendes Halteelement, insbesondere in Form eines durchgehenden, einteiligen Materialstreifens, dessen Freienden um ein in dem Verbindungskörper angeordneten Dichtungselements biegbar sind derart, daß sie aufeinander zu weisen, dieses Dichtungselement somit umgreifen und auf diese Weise gegen axiales Verschieben an dem Verbindungskörper fixierend. Dabei werden die Freienden des Halteelements sowohl um den am Kopfende des Dichtungselements angeordneten Öffnungsrand als auch um den am Fußende des Dichtungselements angeordneten, gegenüberliegenden Öffnungsrand des Dichtungselements gebogen und bilden auf diese Weise einen beidseitigen Anschlag für das Dichtungselement.
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Das Halteelement ist zu diesem Zweck vorzugsweise unlösbar mit dem Verbindungskörper verbunden, insbesondere unter Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung, wie beispielsweise durch Punktschweißen. Das Halteelement kann aber auch auf andere geeignete Weise fest mit dem Verbindungskörper verbunden sein, wozu sich nicht nur stoffschlüssige Verbindungen, wie Kleben, sondern auch kraft- und/oder formschlüssige Verbindungen eignen, wie Verstemmen. Beispielsweise kann das Halteelement aber auch mit Hilfe einer Rast-, Schnapp- oder Klemmverbindung axialfest mit dem Verbindungskörper verbunden sein.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Halteelement einstückig, d.h. integral mit dem Verbindungskörper ausgebildet, insbesondere derart, daß es bereits bei der Herstellung des Verbindungskörpers vorgesehen wird.
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Das Dichtungselement kann aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen, wie beispielsweise aus elektrisch leitendem Gummi. Derartige Materialien sind jedoch teuer, so daß das Dichtungselement vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitenden Material besteht. Insbesondere in diesen Fällen ist eine Ausführungsform der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher das Halteelement ein Erdungsband des Rohrverbinders ist, das eine durchgehende elektrische Leitfähigkeit über den Rohrverbinder gewährleistet. Das an dem Verbindungskörper befestigte Halteelement der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung dient mit anderen Worten als Erdungsband für den Rohrverbinder bzw. zur Weiterleitung etwaiger elektrischer Ladungen über die Länge des Rohrverbinders. Auf diese Weise wird kein zusätzliches Bauteil als Halteelement benötigt. Das vorzugsweise glatte Erdungsband kann dabei beispielsweise aus Kupfer, Edelstahl, Bandstahl oder einem anderen geeigneten, elektrisch leitfähigen Material bestehen.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Haltevorrichtung nicht durch ein einziges Halteelements gebildet, sondern es ist die Verwendung von mehreren, einzeln handhabbaren Halteelementen vorgesehen, die bedarfsweise axialfest mit dem Verbindungskörper lösbar verbindbar sind, um die oben beschriebene Haltefunktion auszuüben. Dabei können diese mehreren Halteelemente sowohl so angeordnet sein, daß sie um ein und den selben Öffnungsrand biegbar sind als auch so, daß sie um gegenüberliegende Öffnungsränder des Dichtungselements gebogen werden können.
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Sowohl die beschriebene Ausführung der Dichtungselemente und Ergänzungsdichtungselemente erster und zweiter Art als auch die Verwendung der beschriebenen Haltevorrichtung ermöglicht eine besonders sichere Verbindung von Rohren mit Hilfe eines Rohrverbinders. Insbesondere wird ein Herausschieben der Dichtungen aus dem Verbindungskörper beim Einführen der Rohrenden in den Verbindungskörper erschwert oder verhindert. Ein solches axiales Verschieben tritt vor allem bei talkumierten Dichtungselementen auf, insbesondere in Verbindung mit glattwandigen Verbindungskörpern.
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Der erfindungsgemäße Rohrverbinder dient zur starren Verbindung von Rohren. Die Rohre können dabei aus beliebigem Material bestehen, insbesondere Stahl, Edelstahl, Glas, Kunststoff. Unter einem Rohr im Sinne der Erfindung werden dabei vorzugsweise nicht nur starre oder flexible Rohre sondern auch Schläuche verstanden.
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Der erfindungsgemäße Rohrverbinder eignet sich insbesondere zum Verbinden von glattwandigen, stumpf aneinander zu setzende Rohren. Modifikationen der erfindungsgemäßen Lösung dergestalt, daß sich der Rohrverbinder auch zum Verbinden von nicht glattwandigen Rohren eignet und/oder zum Verbinden von nicht stumpf aneinander zu setzenden Rohren eignet, sind jedoch möglich.
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Die Erfindung ist insbesondere geeignet zur Anwendung in Vakuum-Rohrsystemen, z.B. für pneumatische Förderanlagen, insbesondere in der kunststoffverarbeitenden Industrie.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 einen Rohrverbinder im Längsschnitt,
- 2 ein Dichtungselement mit integrierten Ergänzungsdichtungselementen erster Art,
- 3 verschiedene Konfigurationen des Dichtungselements aus 2,
- 4 einen Grundkörper eines weiteren Dichtungselements,
- 5 ein Ergänzungsdichtungselement zweiter Art für den Grundkörper aus 4,
- 6 einen Grundkörper eines weiteren Dichtungselements,
- 7 ein Ergänzungsdichtungselement zweiter Art für den Grundkörper aus 6,
- 8 einen Grundkörper eines weiteren Dichtungselements mit einem dazugehörigen Ergänzungsdichtungselement zweiter Art,
- 9 einen Rohrverbinder mit einem Dichtungselement und einer Haltevorrichtung in einer Explosionsdarstellung,
- 10 einen Rohrverbinder mit einem Dichtungselement und einer Haltevorrichtung im endmontierten Zustand.
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Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung nicht maßstabsgerecht, dabei lediglich schematisch und nur mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Gleiche Bezugszeichen entsprechen dabei Elementen gleicher oder vergleichbarer Funktion.
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Der in 1 im Längsschnitt gezeigte Rohrverbinder 1 umfaßt einen im wesentlichen hülsenförmige Verbindungskörper 2 mit einer axialen Ausdehnung. Der Verbindungskörper 2 weist einen Durchgang 3 auf, der an beiden Enden 4, 5 offen ist, um jeweils einen Endabschnitt 6, 7 eines Rohres 8, 9 aufzunehmen. Der Verbindungskörper 2 umfaßt dabei die beiden Rohrenden 6, 7 und deckt den radialen Spalt zwischen den Rohrenden 6, 7 ab, wenn diese aneinander stoßen.
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Das eine Rohr 8 besteht aus Edelstahl, das andere Rohr 9 aus einem Glasmaterial. Daher unterscheiden sich die Wandstärken W1, W2 der Rohre 8, 9 voneinander und damit, bei gleichem Innendurchmesser DI, die Außendurchmesser DA1, DA2 der Rohre 8, 9.
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Der Rohrverbinder 1 umfaßt außerdem ein in den Verbindungskörper 2 einbringbares Dichtungselement 12, das im Montageendzustand entlang eines Dichtungsabschnitts des Verbindungskörpers 2 mit seiner Mantelfläche 13 an einer inneren Umfangsfläche 14 des Verbindungskörpers 2 anliegend den Durchgang 3 umgibt, um die Rohrverbindung abzudichten. Der Dichtungsabschnitt entspricht dabei der axialen Länge des Verbindungskörpers 2.
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Das Dichtungselement 12 weist die Form einer hohlzylindrischen Hülse auf und ist zur Anordnung in dem Verbindungskörper 2 des Rohrverbinders 1 ausgebildet. Es weist zwei axiale Kontaktabschnitte 15, 16 auf, wobei jeder dieser Kontaktabschnitte 15, 16 einer endseitigen Öffnung 17, 18 des Dichtungselements 12 zugeordnet ist. Das Dichtungselement 12 ist derart ausgeführt, daß bedarfsweise der Durchmesser eines axialen Kontaktabschnitts 15, 16 oder der Durchmesser beider axialer Kontaktabschnitte 15, 16 durch Hinzufügen eines Ergänzungsdichtungselements verändert werden kann, das eine definierte Wandstärke aufweist.
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Die Ergänzungsdichtungselemente können auf verschiedene Weise ausgeführt sein. In 2 ist ein Dichtungselement 12 mit integrierten Ergänzungsdichtungselementen 21, 22 erster Art dargestellt. Das Dichtungselement 12 ist einteilig, d.h. es ist für einen Rohrverbinder 1 nur ein Dichtungsteil vorgesehen. Das Dichtungselement 12 ist als Hohlzylinder ausgebildet, mit einem hülsenförmigen Grundkörper 19 mit vorzugsweise konstantem Innendurchmesser D1, wobei an beiden Enden 24, 25 des Grundkörpers 19 ein von dem Grundkörper 19 wahlweise abtrennbares, lappenförmiges Ergänzungsdichtungselement 21, 22 erster Art stoffschlüssig, d.h. unter Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung, angebracht ist, das die Hülsenform des Grundkörpers 19 jeweils in axialer Richtung 23 verlängert. Diese Umschlagelemente 21, 22 weisen jeweils eine definierte, vorzugsweise konstante Wandstärke d3, d5 auf und sind hülsenförmig ausgebildet. Sowohl das an dem einen Ende 24 des Grundkörpers 19 angebrachte erste Umschlagelement 21 als auch das an dem anderen Ende 25 des Grundkörpers 19 angebrachte zweite Umschlagelement 22 ist in das Innere 26 des Grundkörpers 19 einbringbar derart, daß es dort einen axialen Kontaktabschnitt 15, 16 mit einem gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser D1 verringerten Durchmesser D2, D3 bildet. Die axiale Länge 27 der Umschlagelemente 21, 22 entspricht jeweils der Hälfte der axialen Länge 28 des Grundkörpers 19.
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In einer hier nicht illustrierten Ausführung der Erfindung können sowohl der Innendurchmesser D1 des Grundkörpers 19 als auch die Wandstärken d3, d5 der Umschlagelemente 21, 22 sich in Axialrichtung verändernde Größen sein, insbesondere derart, daß die einzelnen Kontaktabschnitte 15, 16 leicht konisch zulaufen und die darin angeordneten Umschlagelemente 21, 22 entsprechend zur Schaffung einer Art Selbsthemmung ausgebildet sind derart, daß eine Bewegung der einliegenden Umschlagelemente 21, 22 aus dem Grundkörper 19 heraus gehemmt oder zumindest erschwert ist. Die Anwendung derartiger nicht konstanter Materialstärken ist auch bei allen anderen Ausführungen der Erfindung möglich, um eine besonders sichere Montage der Ergänzungsdichtungselemente zu erreichen.
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Der Verbindungsbereich 29 zwischen den Umschlagelementen 21, 22 und dem Grundkörper 19 ist als durchgehende Soll-Trennstelle mit deutlich verringerter Wandstärke ausgebildet, so daß die Umschlagelemente 21, 22 bedarfsweise auch von dem Grundkörper 19 abgetrennt und entfernt werden können. Anstelle einer durchgehenden Materialschwächung kann auch eine punktuelle Materialschwächung als Soll-Trennstelle dienen. Der mit den beiden Umschlagelementen 21, 22 versehene Grundkörper 19 wird mittels Spritzgießen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Der Verbindungsbereich 29 sowie die Umschlagelemente 21, 22 selbst sind derart ausgeführt, daß die Umschlagelemente 21, 22 vollständig nach innen einschlagbar sind, so daß sie im Montageendzustand mit ihren dann als Mantelflächen 31 dienenden Innenseiten im wesentlichen vollflächig an der inneren Umfangsfläche 32 des Grundkörpers 19 anliegen.
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Je nachdem, ob die Umschlagelemente 21, 22 überhaupt zur Anwendung kommen bzw. ob nur ein Umschlagelement oder aber beide Umschlagelemente angewendet werden, ergeben sich verschiedene Konfigurationen des Dichtungselements 12, wie in 3 illustriert.
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In 3a dargestellt ist eine Konfiguration des Dichtungselements 12, bei der beide Umschlagelemente 21, 22 von dem Grundkörper 19 abgetrennt sind und nicht zur Veränderung der Durchmesser der axialen Kontaktabschnitte 15, 16 beitragen. Die Wandstärke d1 des Dichtungselements 12 im Bereich des ersten axialen Kontaktabschnitts 15 ist identisch mit der Wandstärke d1 des Dichtungselements 12 im Bereich des zweiten axialen Kontaktabschnitts 16 und entspricht der Wandstärke d1 des Grundkörpers 19, so daß beide axialen Kontaktabschnitte 15, 16 identische Durchmesser D1 aufweisen.
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In 3b dargestellt ist eine Konfiguration des Dichtungselements 12, bei der das zweite Umschlagelement 22 von dem Grundkörper 19 abgetrennt ist und nur das erste Umschlagelement 21 zur Veränderung der Durchmesser der axialen Kontaktabschnitte 15, 16 beitragen. Die Wandstärke d1 des Dichtungselements 12 im Bereich des zweiten axialen Kontaktabschnitts 16 ist identisch mit der Wandstärke d1 des Grundkörpers 19, während sich die Wandstärke d2 des Dichtungselements 12 im Bereich des ersten axialen Kontaktabschnitts 15 aus der Summe der Wandstärke d1 des Grundkörpers 19 und der Wandstärke d3 des ersten Umschlagelements 21 ergibt, so daß der erste axiale Kontaktabschnitt 15 einen geringeren Durchmesser D2<D1 aufweist als der zweite axiale Kontaktabschnitt 16.
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In 3c dargestellt ist eine Konfiguration des Dichtungselements 12, bei der das erste Umschlagelement 21 von dem Grundkörper 19 abgetrennt ist und nur das zweite Umschlagelement 22 zur Veränderung der Durchmesser der axialen Kontaktabschnitte 15, 16 beitragen. Die Wandstärke d1 des Dichtungselements 12 im Bereich des ersten axialen Kontaktabschnitts 15 ist identisch mit der Wandstärke d1 des Grundkörpers 19, während sich die Wandstärke d4 des Dichtungselements 12 im Bereich des zweiten axialen Kontaktabschnitts 16 aus der Summe der Wandstärke d1 des Grundkörpers 19 und des Wandstärke d5 des zweiten Umschlagelements 22 ergibt, so daß der zweite axiale Kontaktabschnitt 16 einen geringeren Durchmesser D3<D1 aufweist als der erste axiale Kontaktabschnitt 15. Ist die Wandstärke d3 des ersten Umschlagelements 21 größer als die Wandstärke d5 des zweiten Umschlagelements 22, wie in dem illustrierten Beispiel, dann ist der sich bei Verwendung des ersten Umschlagelements 21 ergebende Durchmesser D2 des ersten axialen Kontaktabschnitts 15 geringer als der sich bei Verwendung des zweiten Umschlagelements 22 ergebende Durchmesser D3 des zweiten axialen Kontaktabschnitts 16.
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In 3d dargestellt ist eine Konfiguration des Dichtungselements 12, bei der keines der Umschlagelemente 21, 22 von dem Grundkörper 19 abgetrennt ist und daher sowohl das erste Umschlagelement 21 als auch das zweite Umschlagelement 22 zur Veränderung der Durchmesser der axialen Kontaktabschnitte 15, 16 beitragen. Die Wandstärke d2 des Dichtungselements 12 im Bereich des ersten axialen Kontaktabschnitts 15 ergibt sich aus der Summe der Wandstärke d1 des Grundkörpers 19 und des Wandstärke d3 des ersten Umschlagelements 21, während sich die Wandstärke d4 des Dichtungselements 12 im Bereich des zweiten axialen Kontaktabschnitts 16 aus der Summe der Wandstärke d1 des Grundkörpers 19 und des Wandstärke d5 des zweiten Umschlagelements 22 ergibt.
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Nicht in den Figuren dargestellt ist eine weitere Konfiguration des Dichtungselements 12, bei der, wie in 3d, keines der Umschlagelemente 21, 22 von dem Grundkörper 19 abgetrennt ist und daher sowohl das erste Umschlagelement 21 als auch das zweite Umschlagelement 22 zur Veränderung der Durchmesser der axialen Kontaktabschnitte 15, 16 beitragen. In Abwandlung von den bisher beschriebenen Varianten sind jedoch die Wandstärken beider Umschlagelemente 21, 22 gleich, so daß sich bei umgeschlagenen Umschlagelementen 21, 22 ein durchgehend gleichbleibender, jedoch von dem ursprünglichen Durchmesser abweichender Durchmesser der beiden Kontaktabschnitte 15, 16 ergibt.
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Auf diese Weise ist es möglich, Rohre 8, 9 in beliebiger Kombination miteinander zu verbinden, solange deren Außendurchmesser DA1, DA2 den verschiedenen, auf diese Weise bereitstellbaren Durchmessern D1, D2, D3 der axialen Kontaktabschnitte entsprechen.
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Das Dichtungselement 12 kann auch mehrteilig ausgeführt sein, d.h. es besteht aus mehreren separat handhabbaren und miteinander verbindbaren Dichtungsteilen. Anhand der 4 bis 8 werden Dichtungselemente 12 mit separat handhabbaren Ergänzungsdichtungselementen zweiter Art erläutert. Dabei wird in den 4 und 5 eine Schraublösung und in den 6 und 7 eine Rastlösung gezeigt. Eine Stecklösung ist in 8 illustriert.
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Auch in diesem Fall ist das Dichtungselement 12 als Hohlzylinder ausgebildet, mit einem hülsenförmigen Grundkörper 19 mit vorzugsweise konstantem Innendurchmesser D1. Jedoch ist nun bedarfsweise wenigstens ein Ergänzungsdichtungselement 33, 34, 35 zweiter Art an dem Grundkörper 19 kraft- und/oder formschlüssig, d.h. unter Ausbildung einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung angebracht.
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Dabei wird das Ergänzungsdichtungselement 33, 34, 35 zweiter Art in den Grundkörper 19 des Dichtungselements 12 eingebracht, zu welchem Zweck das Ergänzungsdichtungselement 33, 34, 35 zweiter Art ebenfalls hülsenförmig ausgebildet ist derart, daß das Ergänzungsdichtungselement 33, 34, 35 zweiter Art mit seiner Mantelfläche 31 im wesentlichen vollflächig an der inneren Umfangsfläche 32 des Grundkörpers 19 des Dichtungselements 12 anliegt, wenn es in dem Grundkörper 19 angeordnet ist.
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Zur Ausbildung dieser Verbindung ist gemäß einer Ausführung an dem Grundkörper 19 wenigstens ein einem der beiden Enden 24, 25 des Grundkörpers 19 zugeordnetes zweites Verbindungselement 37, 39 zur wahlweisen Herstellung einer Verbindung mit einem Ergänzungsdichtungselement 33, 34 zweiter Art vorgesehen, welches Ergänzungsdichtungselement 33, 34 zweiter Art zu diesem Zweck über ein geeignetes, zu dem zweiten Verbindungselement 37, 39 komplementäres erstes Verbindungselement 36, 38 verfügt derart, daß das Ergänzungsdichtungselement 33, 34 zweiter Art im Inneren 26 des Grundkörpers 19 befestigbar und axial fixierbar ist derart, daß es dort einen axialen Kontaktabschnitt 15, 16 mit einem gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser D1 verringerten Durchmesser D2, D3 bildet.
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In einer Variante weist das dann als Schraubelement ausgeführte Ergänzungsdichtungselement 33 zweiter Art zur Ausbildung einer Schraubverbindung ein Verbindungselement in Form eines Außengewindes 36 an seiner Mantelfläche 31 auf, während der Grundkörper 19 als Verbindungselement an seiner inneren Umfangsfläche 32 ein damit korrespondierendes Innengewinde 37 aufweist, wie in den 4 und 5 dargestellt. Bereits wenige Gewindegänge sind dabei zur Ausbildung einer sicheren axialfesten Verbindung ausreichend.
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In einer anderen Variante weist das dann als Rastelement ausgeführte Ergänzungsdichtungselement 34 zweiter Art zur Ausbildung einer Rastverbindung ein Verbindungselement in Form wenigstens einer, vorzugsweise stegförmigen Rastnase 38 an seiner Mantelfläche 31 auf, während der Grundkörper 19 als Verbindungselement an seiner inneren Umfangsfläche 32 eine Anzahl damit korrespondierender Rastnuten 39 aufweist, wie in den 5 und 7 dargestellt. Im einfachsten Fall ist eine einzige, vorzugsweise umlaufende Rastnase 38, die in eine einzige, entsprechend ausgebildete Rastnut 39 eingreift, zur Ausbildung einer sicheren axialfesten Verbindung ausreichend. Zur einfachen Montage kann die Rastnase 38 in Montagerichtung eine Anlaufschräge 40 aufweisen.
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Vorzugsweise sind beiden Enden 24, 25 des Grundkörpers 19 zweite Verbindungselemente 37, 39 zugeordnet, so daß zwei Ergänzungsdichtungselemente 33, 34 zweiter Art im Inneren 26 des Grundkörpers 19 befestigbar sind, insbesondere zwei Ergänzungsdichtungselemente 33, 34 zweiter Art mit voneinander verschiedenen Wandstärken d3, d5 zur Ausbildung von zwei axialen Kontaktabschnitten 15, 16 unterschiedlichen Durchmessers D2, D3. Alternativ können zwei Ergänzungsdichtungselemente 33, 34 zweiter Art mit gleichen Wandstärken zur Ausbildung von zwei axialen Kontaktabschnitten 15, 16 gleichen Durchmessers verwendet werden.
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Alternativ zu einer Ausführung des Ergänzungsdichtungselements 33, 34 zweiter Art als Schraub- oder Rastelement ist es ebenfalls möglich, das Ergänzungsdichtungselement 35 zweiter Art als einfaches, hohlzylinderförmiges, vorzugsweise leicht konisch zulaufendes Steckelement auszuführen, wie in 8 dargestellt. Dabei werden weder am Grundkörper 19 noch an den Ergänzungsdichtungselementen 35 zweiter Art Verbindungselemente benötigt. Derartige Steckelemente sind, wie in 8 gezeigt, vorzugsweise derart ausgeführt, daß an ihrem einen Ende ein Halskragen 41 ausgebildet ist, der bei dem Erreichen einer Montageendposition in dem Grundkörper 19 gegen den Öffnungsrand 42 des Grundkörpers 19 anschlägt und auf diese Weise verhindert, daß das Steckelement zu weit in den Grundkörper 19 eingeführt wird.
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Wie bereits bei den Ergänzungsdichtungselementen 21, 22 erster Art entspricht auch bei den Ergänzungsdichtungselementen 33, 34, 35 zweiter Art deren axiale Länge 27 vorzugsweise der Hälfte der axialen Länge 28 des Grundkörpers 19.
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Ein Rohrverbinder 1 mit einem Dichtungselement 12 und einer Haltevorrichtung 43 ist in 9 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Der Verbindungskörper 2 des Rohrverbinders 1 umfaßt ein gebogenes Blech 44, das schalenartig die beiden miteinander zu verbindenden Rohrenden 6, 7 unter der Wirkung von Spannmitteln straff umschließt. Beispielsweise umschließt das gebogene Blech 44 die Rohrenden 6, 7 bis auf eine axial verlaufende Fuge 45, an der beiderseits das Blech 44 nach außen abgewinkelt ist, wobei die so gebildeten Flansche 46, 47 Bohrungen 48 für die Spannmittel bildenden Schrauben 49 aufweisen. Um eine dichte Rohrverbindung zu erzielen, wird die Fuge 45 durch eine auf den Rohrenden 6, 7 aufliegende Zunge 51 überbrückt, die im montierten Zustand einen Teil des Verbindungskörpers 2 bildet. Die Zunge 51 kann durch Punktschweißung auf der einen Seite der Fuge 45 an dem gebogenen Blech 44 befestigt sein. Nach dem Einstecken der zu verbindenden Rohrenden 6, 7 in den Rohrverbinder 1 kann durch Einsatz der Spannmittel ein klemmender Halt zwischen den Rohren 8, 9 und dem Rohrverbinder 1 sowie eine druck- oder vakuumdichte Abdichtung der Rohrverbindung erreicht werden. Eine solche kraft- und reibschlüssige Verbindung ist bei geringem Arbeits- und Zeitaufwand leicht herstellbar und führt zu sicheren und dichten Verbindungen auch bei Rohren 8, 9 mit voneinander verschiedenen Außendurchmessern DA1, DA2, wenn zusammen mit dem Verbindungskörper 2 ein zusätzliches Dichtungselement 12 verwendet wird, wie oben beschrieben.
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Solche Dichtungselemente 12 in Gestalt von Hülsen können, dies betrifft die Grundkörper 19 der Dichtungselemente 12 ebenso wie die benötigten Ergänzungsdichtungselemente 21, 22, 33, 34, 35 erster und zweite Art, als in Hülsenform gefertigte Spritzgußteile bereitgestellt werden. Alternativ können die für die Dichtungselemente 12 benötigten Hülsen auch aus gerollten Flachdichtungen 53 hergestellt werden, die zuvor aus einem Materialbogen ausgestanzt wurden. Bei der Herstellung der Hülsenform werden zwei gegenüberliegende Längskanten 54, 55 der Flachdichtung 53 miteinander verbunden, indem an den Längskanten 54, 55 vorgesehene Verbindungselemente 56 unter Ausbildung einer Verzahnung ineinandergreifen, siehe 9.
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Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn an dem Verbindungskörper 2 eines Rohrverbinders 1 eine Haltevorrichtung 43 vorgesehen ist, mit deren Hilfe das in den Verbindungskörper 2 eingebrachte Dichtungselement 12 verliersicher an dem Verbindungskörper 2 gehalten wird, insbesondere gegen ein axiales Verschieben gesichert wird. Die Verwendung einer solchen Haltevorrichtung 43 ist bei allen beschriebenen Rohrverbindern vorteilhaft einsetzbar, besonders aber bei solchen Rohrverbindern 1, bei denen das Dichtungselement 12 aus einer oder mehreren gerollten Flachdichtungen 53 gebildet ist oder bei denen Ergänzungsdichtungselemente 35 zweiter Art ohne eigene Verbindungselemente zur Anwendung kommt.
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Bei den in 9 und 10 gezeigten Ausführungsbeispielen umfaßt die Haltevorrichtung 43 ein Halteelement 58 in Form eines durchgehenden, einteiligen Materialstreifens, das axialfest mit dem Verbindungskörper 2 verbunden ist, hier mit dem Blech 44. Eine besonders sichere Verbindung des Halteelements 58 wird erreicht, wenn das Halteelement 58 mit dem Verbindungskörper mit Hilfe von zwei Schweißpunkten unlösbar verbunden ist. In 9 ist das noch nicht an dem Verbindungskörper 2 befestigte, lose Haltelement 58 mit durchbrochenen Linien dargestellt, die Schweißpunkte 52 sind angedeutet. Im am Verbindungskörper 2 befestigten Zustand ragt das Halteelement 58 an beiden Enden 4, 5 des Verbindungskörper 2 über den Rand des Verbindungskörpers 2 in axialer Richtung 23 hinaus. Die Freienden 59 des Halteelements 58 sind sowohl um das Kopfende 24 als auch um das Fußende 25 eines in dem Verbindungskörper 2 angeordneten Dichtungselements 12 biegbar derart, daß sie aufeinander zu weisen, dieses Dichtungselement 12 somit umgreifen und auf diese Weise gegen axiales Verschieben an dem Verbindungskörper 2 fixieren. Die sich dann ergebende Form des Haltelements 58 ist in 9 abgebildet.
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Das Halteelement 58 ist als Stahlband ausgeführt, das zugleich als Erdungsband des Rohrverbinders 1 dient. In 9 ist der Rohrverbinder 1 mit einer gerollten Flachdichtung 53 als Dichtungselement 12 dargestellt, das bedarfsweise mit einem Ergänzungsdichtungselement 33, 34, 35 vervollständig werden kann. In 10, die einen Rohrverbinder 1 mit einem Dichtungselement 12 und einer Haltevorrichtung 43 im endmontierten Zustand (jedoch ohne Darstellung der die Flansche 46, 47 zusammenhaltenden Spannmittel) zeigt, ist ein Dichtungselement 12 mit einem Ergänzungsdichtungselement 33 zweiter Art abgebildet. Beide Enden 24, 25 des Dichtungselements 2 werden von den Freienden 59 des an dem Verbindungskörper 2 axialfest angebrachten Halteelements 58 umgriffen. Auf diese Weise wird das Dichtungselement 12 an dem Verbindungskörper 2 und damit in dem Rohrverbinder 1 fixiert.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Diese Merkmale bzw. Merkmalskombinationen können jeweils eine selbständige Erfindung begründen, deren Inanspruchnahme ausdrücklich vorbehalten ist.
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Bei der Angabe einer eine Erfindung definierenden Merkmalskombination müssen einzelne Merkmale aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels nicht zwingend mit einem oder mehreren oder allen anderen in der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels angegebenen Merkmalen kombiniert werden; diesbezüglich ist jede Unterkombination von Merkmalen eines oder mehrerer Ausführungsbeispiele ausdrücklich mitoffenbart.
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Außerdem können gegenständliche Merkmale der Vorrichtung umformuliert als Verfahrensmerkmale Verwendung finden und Verfahrensmerkmale können umformuliert als gegenständliche Merkmale der Vorrichtung Verwendung finden. Auf diese Weise umformulierte Merkmale sind implizit mitoffenbart.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohrverbinder, Rohrkupplung
- 2
- Verbindungskörper
- 3
- Durchgang
- 4
- erstes Ende
- 5
- zweites Ende
- 6
- erster Endabschnitt, erstes Rohrende
- 7
- zweiter Endabschnitt, zweites Rohrende
- 8
- erstes Rohr
- 9
- zweites Rohr
- 10
- (frei)
- 11
- (frei)
- 12
- Dichtungselement
- 13
- Mantelfläche des Dichtungselements
- 14
- innere Umfangsfläche des Verbindungskörpers
- 15
- erster axialer Kontaktabschnitt
- 16
- zweiter axialer Kontaktabschnitt
- 17
- erste Öffnung
- 18
- zweite Öffnung
- 19
- Grundkörper
- 20
- (frei)
- 21
- erstes Ergänzungsdichtungselement erster Art, Umschlagelement
- 22
- zweites Ergänzungsdichtungselement erster Art, Umschlagelement
- 23
- axiale Richtung
- 24
- erstes Ende
- 25
- zweites Ende
- 26
- Inneres des Grundkörpers
- 27
- Länge des Umschlagelements
- 28
- Länge des Grundkörpers
- 29
- Verbindungsbereich
- 30
- (frei)
- 31
- Mantelfläche eines Ergänzungsdichtungselements
- 32
- innere Umfangsfläche des Dichtungselements
- 33
- Ergänzungsdichtungselement zweiter Art, Schraubelement
- 34
- Ergänzungsdichtungselement zweiter Art, Rastelement
- 35
- Ergänzungsdichtungselement zweiter Art, Steckelement
- 36
- erstes Verbindungselement, Außengewinde
- 37
- zweites Verbindungselement, Innengewinde
- 38
- erstes Verbindungselement, Rastnase
- 39
- zweites Verbindungselement, Rastnut
- 40
- Anlaufschräge
- 41
- Halskragen
- 42
- Öffnungsrand
- 43
- Haltevorrichtung
- 44
- Blech
- 45
- axiale Fuge
- 46
- erster Flansch
- 47
- zweiter Flansch
- 48
- Bohrung
- 49
- Spannmittel, Schraube
- 50
- (frei)
- 51
- Zunge
- 52
- Schweißpunkt
- 53
- Flachdichtung
- 54
- erste Längskante
- 55
- zweite Längskante
- 56
- Verbindungselement
- 57
- (frei)
- 58
- Halteelement, Erdungsband
- 59
- Freiende
- W1
- Wandstärke des ersten Rohrs
- W1
- Wandstärke des zweiten Rohrs
- DI
- Innendurchmesser, Nenndurchmesser des Rohres
- DA1
- Außendurchmesser des ersten Rohres
- DA2
- Außendurchmesser des zweiten Rohres
- D1
- Innendurchmesser des Grundkörpers, ursprünglicher Durchmesser eines axialen Kontaktabschnittes
- D2
- erster neuer Durchmesser eines axialen Kontaktabschnittes
- D3
- zweiter neuer Durchmesser eines axialen Kontaktabschnittes
- d1
- Wandstärke des Grundkörpers
- d2
- erste vergrößerte Wandstärke des Dichtungselements
- d3
- Wandstärke des ersten Ergänzungsdichtungselements
- d4
- zweite vergrößerte Wandstärke des Dichtungselements
- d5
- Wandstärke des zweiten Ergänzungsdichtungselements
