DE1122334B

DE1122334B - Kupplungsvorrichtung fuer das druckdichte und loesbare Verbinden von Rohren aus nachgiebigem Werkstoff, insbesondere Kunststoffrohren

Info

Publication number: DE1122334B
Application number: DEV17968A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Viegener
Original assignee: FRANZ VIEGENER IL ARMATURENFAB
Current assignee: FRANZ VIEGENER IL ARMATURENFAB
Priority date: 1960-01-28
Filing date: 1960-01-28
Publication date: 1962-01-18

Description

Kupplungsvorrichtung für das druckdichte und lösbare Verbinden von Rohren aus nachgiebigem Werkstoff, insbesondere Kunststoffrohren Die Erfindung geht aus von einer Kupplungsvorrichtung für das druckdichte und lösbare Verbinden von Rohren aus nachgiebigem Werkstoff, insbesondere von Kunststoffrohren, mit einer Verbindungsmuffe für das oder die Rohrenden und mit einer als loser Bauteil eingeschobenen, das oder die Rohrenden unter Spannung konisch aufweitenden, als Widerlager für diese dienenden Stützhülse aus weniger nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise Messing, wobei das oder die Rohrenden durch eine Klemmutter mit der Verbindungshülse verbunden sind und die Verbindungsmuffe mit dem Rohrende eine Dichtungskammer bildet, in der eine Dichtungshülse sitzt, welche durch die Klemmutter in Rohrrichtung verspannt und radial nach innen gegen das Rohrende mit Stützhülse abdichtend preßverformt wird.
Bei einer bekannten Ausführungsforrn können die mit den Verbindungsstücken einen Teil bildenden Stützhülsen durch als lose Bauteile einzuschiebende Stützhülsen ersetzt werden, wobei diese zylindrisch gestaltet sind, einen kegelstumpfförmigen Ansatz aufweisen und die Bohrung der Verbindungsmuffe zylindrisch ist.
Durch Anschrauben der überwurfmutter auf die Verbindungsmuffe soll das Ende des plastisch verformbaren, auf die Stützhülse gestülpten Kunststoffrohres über einen metallischen Druckring sowie über eine Weichdichtung fest auf die Stützhülse aufgepreßt und letzteres gegen den Boden der Verbindungsmuffe angezogen werden.
Durch die Gestaltung des losen, in das Kunststoffrohr einzuschiebenden Haltestückes tritt zunächst eine nicht erwünschte Querschnittsverengung und somit eine Behinderung des freien Durchflusses des strömenden Mediums ein. Die die Hauptfunktion ausübende Weichdichtung kann nicht ohne weiteres in Verbindung mit Kunststoffrohren verwendet werden, da durch die in diesem Werkstoff enthaltenden Anteile an Weichmachern eine ungünstige Beeinflussung der Kunststoffrohrenden erfolgen kann. Auch hat diese Verschraubung nicht die verlangte Druckdichtigkeit, da die Elastizität der eingebrachten Weichdichtung zu groß ist, um das Abfliegen derVerschraubung bei Unterdrucksetzung, z. B. bei Prüfstandsdrücken bis zu 40 atü, zu verhindern, zumal zu berücksichtigen ist, daß die Fertigungstoleranz der Kunststoffrohre von + 1,5 mm überbrückt werden muß.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform werden die Kunststoffrohrenden zwischen einer als loser Bauteil eingeführten zylindrischen Stützhülse und einer eine konisch nach innen sich verengende Bohrung aufweisenden Verbindungsmuffe unter Zwischenschaltung eines geschlitzten metallischen Klemmringes, dessen Außenfläche der Konizität der Muffenbohrung angepaßt ist, durch Anziehen einer Oberwurfmutter eingeklemmt.
Die harte Klemmhülse ergibt jedoch eine plastische Verformung der Rohrenden, welche im Bereich des Längsschlitzes der Hülse zur Beschädigung der Rohrwandung führen kann. Derartige Beschädigungen müssen aber vermieden werden, wenn die Rohre z. B. unterirdisch so verlegt sind, daß sie an den Verbindungsstellen nicht dauernd kontrolliert werden können.
Schließlich sind Kunststoffrohrverbindungen bekannt, bei denen die Kunststoffrohrenden durch Druckhülsen aus hartem Kunststoff radial auf eine eingeführte Stützhülse zum Zwecke der Festhaltung und Abdichtung gepreßt werden. Eine unmüttelbare Abdichtwirkung durch die Druckhülse auf der Außenfläche des oder der Rohrenden findet infolge der Härte der Kunststoffdruckhülsen bei derartigen Rohrverbindungen nicht statt.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, eine Kunststoffrohrverschraubung zu schaffen, bei der Druck-und Dichtungshülse in einem Körper vereinigt sind und die Dichtungskammer so gestaltet ist, daß dieser Körper durch ein leichtes Anziehen der Verschraubung unter Zuhilfenahme von Normalwerkzeugen in Rohrrichtung verspannt und radial nach innen gegen das Rohrende mit Stützhülse preßverformt werden kann. Es ist das Hauptmerkmal der Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung, daß die Verbindungsmuffe eine konische Ausdrehung aufweist, welche mit dem nach Eintreiben der Stützhülse konisch aufgeweiteten Rohrende eine sich in Richtung in die Verbindungsmuffe hinein doppelkeilquerschnittsförrnig verjüngende Dichtungskammer bildet. Eine in diese, d. h. zwischen die Verbindungsmuffe und das Rohrende sich legende Dichtungshülse bedarf infolge der Doppelkonizität der Dichtungskammer nur leichter, durch eine überwurfmutter erzeugter Schubkräfte, um das Kunststoffrohr mit eingetriebener Stützhülse in axialer Richtung bis dicht vor den Boden der Verbindungsmuffe, der in bekannter Weise als Abstützung dient, zu schieben. Die dem Doppelkeilquerschnitt der Dichtungskammer angepaßte Dichtungshülse besteht erfindungsgemäß aus einem schwach nachgiebig preßverformbaren Werkstoff, beispielsweise Kunststoff.
Das Bodenteilstück der Verbindungsmuffe ist vorteilhaft in seinem letzten Abschnitt so bemessen, daß das jeweilige konisch aufgeweitete Kunststoffrohrende mit seinem größten Durchmesser die Verbindungsmuffe satt, aber noch leicht drehbar ausfüllt.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 einen Mittellängsschnitt der Kupplungsvorrichtung, während Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 11 gemäß Fig. 1 wiedergibt.
Die Kupplungsvorrichtung weist eine Verbindungsmuffe 1 auf, deren Ende 2 eine sich in die Muffe hinein verjüngende Ausdrehung 3 hat. In diese Ausdrehung 3 ist das Ende 5 eines Kunststoffrohres 6 eingeschoben. Das zylindrische Rohrende 5 war durch Eintreiben einer Stützhülse 7 aus hartem Werkstoff, beispielsweise eines innen und außen konischen Metallrohrstückes, unter Spannung konisch aufgeweitet worden. Der engste Querschnitt 8 der Stützhülse 7 entspricht dem engsten Querschnitt des Kunststoffrohres 6. Durch diese Gestaltung der konischen Stützhülse 7 erfolgt keine Behinderung des freien Durchflusses des strömenden Mediums.
Zwischen deni aufgeweiteten Rohrende 5 und der konischen Ausdrehung 3 der Verbindungsmuffe 1 wird einedoppelkeilquerschnittsförmigeDichtungskammer9 gebildet, welche sich in die Verbindungsmuffe 1 hinein verjüngt. In diese Dichtungskammer 9 ist eine Dichtungshülse 10 aus schwach nachgiebigem preßverformbarem Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, eingesetzt, deren Außenform der konischen Ausdrehung 3 der Verbindungsmuffe 1 und deren Innenform der konischen Aufweitung des Kunststoffrohrendes angepaßt ist.
Durch Anziehen einer Klemmutter 12, welche in ein Gewinde 1 a der Verbindungsmuffe 1 eingreift, wird über den Innenkomis der Dichtungshülse 10 das Rohrende 5 mit seiner Stimfläche 13 in axialer Richtung gegen den Boden 14 in der Verbindungsmuffe 1 verspannt; am Boden 14 stützt sich auch die Stirnfläche 13 der in das Rohrende 5 eingetriebenen konischen Stützhülse 7 ab. Durch diesen ersten in axialer Richtung erfolgten Anzug wird, bedingt durch den Innenkonus der Dichtungshülse 10, bereits eine einwandfreie Abdichtung erreicht. Durch weiteres Anziehen der Klemmutter 12, das durch die Konizität der Verbindungsmuffenbohrung 3 leicht möglich ist, wird auf die gesamte Einspannlänge des Kunststoffrohrendes durch die Dichtungshülse 10 ein solcher Radialdruck übertragen, daß die Kupplungsvorrichtung dem Berstdruck des Kunststoffrohres ohne jeg- liche Veränderung des Sitzes standhält.
Gleichzeitig wird beim weiteren Anziehen der Klemmutter 12 der Raum der Dichtungskammer auch in der Nähe des Bodens 14 der Verbindungsmuffe 1 ausgefüllt. Dies geschieht dadurch, daß bei einem dem Nenndurchmesser des Kunststoffrohres 6 entsprechenden oder mit negativen Toleranzen behafteten Außendurchmesser des Kunststoffrohres 6 das Ende der Dichtungshülse über das Rohrende bis an den Boden 14 der Verbindungsmuffe 1 fließend verformt wird bzw. bei einem mit positiven Toleranzen behafteten Außendurchmesser des Kunststoffrohres 6 das Rohrende am Boden 14 der Verbindungsmuffe 1 gestaucht wird.
Die leichte Lösbarkeit der Kupplungsvorrichtung ist ebenfalls gewährleistet, da nach Zurückschrauben der Klemmutter 12 das Kunststoffrohrende 5 mit der Dichtungshülse 10 aus derVerbindungsmuffe 1 infolge der Doppelkonizität von Dichtungskammer und Dichtungshülse herausgenommen werden kann. Da hierbei die Dichtungshülse nicht beschädigt oder zerstört wird, kann durch Wiedereinsetzen des Rohrendes und Anziehen der Kleminutter unter Verwendung der nämlichen Dichtungshülse die Kupplungsverbindung wiederhergestellt werden.
Wie Fig. 2 zeigt, können in bekannter Weise sowohl die Klemmutter 12 als auch die Verbindungsmuffe 1 an ihrem Umfang mit Riffelungen oder Wülsten 16 bzw. 17 versehen sein, welche ein festes Verspannen der Kupplungsverbindung unter Zuhilfenahme von üblichen Normalwerkzeugen (Rohrzangen) erleichtern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kupplungsvorrichtung für das druckdichte und lösbare Verbinden von Rohren aus nachgiebigem Werkstoff, insbesondere von Kunststoffrohren, mit einer Verbindungsmuffe für das oder die Rohrenden und mit einer als loser Bauteil eingeschobenen, das oder die Rohrenden unter Spannung konisch aufweitenden, als Widerlager für diese dienenden Stützhülse aus weniger nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise Messing, wobei das oder die Rohrenden durch eine Klemmutter mit der Verbindungshülse verbunden sind und die Verbindungsmuffe mit dem Rohrende eine Dichtungskammer bildet, in der eine Dichtungshülse sitzt, welche durch die Klemmutter in Rohrachsrichtung verspannt und radial nach innen gegen das Rohrende mit Stützhülse abdichtend preßverformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmuffe (1) in ihrem das Rehrende konzentrisch umgebenden Teil eine sich nach innen verjüngende Ausdrehung(3) für jedes einzuschiebende Rohrende (5) aufweist, welche mit dem aufgeweiteten Rohrende (5) eine sich in Richtung in die Verbindungsmuffe (1) hinein doppelkeilquerschnittsförmig verjüngende Dichtungskammer (9) bildet, und daß die Dichtungshülse (10) aus schwach nachgiebigem preßverformbarem Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, dem Doppelkeilquerschnitt der Dichtungskammer (9) angepaßt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Querschnitt des aufgeweiteten Rohrendes (5) etwa dem kleinsten Querschnitt der Ausdrehung (3) der Verbindungsmuffe (1) entspricht. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützhülse (7) als dünnwandiges, innen und außen konisches Rohrstück mit vorzugsweise geringer Konizität ausgebildet ist, dessen engster Querschnitt (8) dem Innenrohrquerschnitt entspricht.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche GebrauchsmusterNr. 1762813,1739300, 1705 481, 1695 550; französische Patentschrift Nr. 1192 613.