DE1187870B - Plastisch verformbare metallische Kupplungshuelse zum Verbinden von Metallrohren mit glatten Enden - Google Patents

Description

• Plastisch verformbare metallische Kupplungshülse zum Verbinden von Metallrohren mit glatten Enden Die Erfindung betrifft eine plastisch verformbare, metallische Kupplungshülse zum festen Verbinden von Metallrohren mit glatten Enden.
• Früher waren Kupplungshülsen für Rohre an ihren Kupplungsenden meist mit Gewinden versehen, die mit entsprechenden Gewinden auf den angeschlossenen Rohrenden zusammenwirkten. Auf Grund der Verminderung der Materialstärke durch die Rohrgewinde war jedoch eine große Wandstärke der Rohre bzw. der Hülse notwendig, um die nötige Festigkeit der Verbindung zu sichern. Ferner ist das Gewindeschneiden selbst ein verteuernder Faktor, insbesondere, wenn dies auf der Montagestelle ausgeführt werden soll.
• Man hat früher schon versucht, diesen Nachteil beispielsweise durch thermisches Aufschrumpfen einer glatten Hülse auf glatte Rohrenden zu beseitigen, aber diese Verbindungsmethode gibt eine unbefriedigende Festigkeit, da sie allein von der Reibung zwischen der Hülse und den Rohrenden abhängig ist.
• Es sind auch schon plastisch verformbare, metallische Kupplungshülsen, vorzugsweise aus Stahl, zum festen Verbinden von Metall - insbesondere Stahlrohren mit glatten Enden bekannt, die in ihrem Innendurchmesser um so viel größer als der Außendurchmesser der Rohre sind, daß sie bei radialer Zusammenpressung bis zum Anliegen an der Mantelfläche der Rohre bleibend verformt werden.
• Die Erfindung verbessert Kupplungshülsen dieser Gattung dadurch, daß die Hülse auf ihrer Innenseite in der Nähe jedes Endes eine Ringnut aufweist, die in an sich bekannter Weise einen elastischen Dichtungsring mit größerer radialer Erstreckung als die Tiefe der Ringnut enthält und deren zum Hülsenende gelegene Seitenwand in eine an sich bekannte ringschneidenförmige Greifkante ausläuft, deren Innendurchmesser wenig größer als der Außendurchmesser der Rohre ist, und die beim Zusammenpressen der Hülse in die Wand der Rohre hineingepreßt wird, wobei zugleich der Dichtungsring gegen die Rohrwand und den Boden der Ringnut gedrückt wird.
• Das Erfinderische und Fortschrittliche liegt bei diesen Kupplungshülsen in der geschickten und wirksamen Anordnung der Greifkante an der äußeren Seitenwand der Dichtungsnut.
• Die Außenfläche der Hülse weist zweckmäßig an deren Enden im Gebiet oberhalb der schneidenförmigen Greifkanten eine ringwulstartige Erhöhung auf, die beim Aufpressen der Hülse auf das Rohrende mittels des eine glatte zylindrische Innenfläche aufweisenden Preßwerkzeuges ein Einsenken der Greifschneide in den Rohrmantel bewirkt. Die Außenfläche der Hülse kann aber auch glatt zylindrisch sein. Ihre über den Greifschneiden liegenden Enden werden dann durch ein mit einem ringförmigen Vorsprung versehenes Preßwerkzeug eingedrückt und dadurch ein Einsenken der Greifschneide jedes Hülsenendes in den Rohrmantel bewirkt.
• Die Erfindung kann sowohl bei geraden Rohrverbindungen, wie auch bei Winkel- oder Abzweigstükken verwendet werden.
• Eine Anzahl von Ausführungsbeispielen der Erfindung bei einer geraden Verbindung zweier Rohre ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, wobei die F i g. 1-4, teilweise im Längsschnitt, die verschiedenen Ausführungsformen einer Kupplungshülse vor bzw. nach der Herstellung der Rohrverbindung zeigen.
• In den beschriebenen Fällen ist die Rohrverbindung als Teil eines Rohrsystemes gedacht, an das große Anforderungen sowohl hinsichtlich der mechanischen Festigkeit als auch der Druckdichte, insbesondere bei hohem Druck, und auch hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit gestellt werden.
• Die glatten Enden 1 und 2 der beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehenden Rohre sind durch eine Kupplungshülse 3 verbunden, die ebenfalls aus Stahl besteht. In den Figuren sind jeweils das linke Rohrende 1 mit der zugehörigen Hülsenhälfte vor dem Verbindungsvorgang und das rechte Rohrende 2 mit der zugehörigen Hülsenhälfte nach dem Verbindungsvorgang gezeigt.
• In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist die Hülse durch Drehen hergestellt worden. Aus der linken Figurenhälfte geht hervor, daß der ursprüngliche Innendurchmesser der Hülse 3 etwas größer ist als derjenige des Rohrendes 1, so daß zwischen der Innenfläche der Hülse und der Außenfläche des Rohrendes ein ringförmiger Spalt verbleibt. Auf der Innenseite der Hülse sind ringförmige Nuten 4 und 5 an jedem Hülsenende vorgesehen, in denen sich Dichtungsringe 6 bzw. 7 beispielsweise aus Tetrafluoraethylenharz befinden, welche mit ihrer Außenseite an dem Nutenboden liegen und mit ihrer Innenseite sich zunächst leicht an die Außenfläche des Rohrendes anlegen (siehe Ring 6). Die den betreffenden Hülsenenden zunächst liegenden Nutenränder ragen in radialer Richtung zur Bildung von ringsum verlaufenden Greifschneiden 8 und 9 nach einwärts.
• Durch radiales Zusammenpressen der Hülse beispielsweise mit Hilfe von üblichen Kabelverbindungswerkzeugen mit geeignet geformten Backen, Spannhülsen od. dgl. wird die in dem rechten Teil von F i g. 1 gezeigte, fertige Verbindung erhalten. Man sieht, daß die Greifschneide 9 in die Wand des Rohrendes 2 eingepreßt ist und daß der Dichtungsring 7 und die Hülsenpartie links neben der Nut 5 fest auf dem Rohrende 2 anliegen. Der Werkstoff und die Abmessungen der Hülse 3 und der Rohre sind derart gewählt, daß die Verformung der Hülse gleichmäßig ist, während die Rohrenden eine gewisse Rückfederkraft nach dem Preßvorgang besitzen. Die hierdurch verursachte Spannung im Rohr erhöht die Festigkeit der Verbindung infolge verstärkter Reibung. Die Verbindung ist somit sowohl form- als auch kraftschlüssig, so daß sie etwa dieselbe Belastung wie die Rohre selbst aushält.
• Das in F i g. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ist grundsätzlich ähnlich dem nach F i g. 1. Der Unterschied besteht nur darin, daß die Hülse 3, anstatt gedreht zu sein, zur Bildung der Nuten 4 und 5 formgepreßt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird auch eine etwas andere Querschnittsform für die Dichtungsringe 6 und 7 verwendet.
• In den F i g. 3 und 4 sind Abwandlungen der gedrehten Hülse 3 nach F i g.1 zusammen mit den schematisch angedeuteten Preßbacken 13 dargestellt. Diese Abwandlungen stellen sich herstellungstechnisch billiger, da die Schneiden der Greifkanten 8 und 9 in der Verlängerung der Innenfläche der Hülse 3 liegen. Um das Einsenken der Greifschneiden 8, 9 in die Rohroberfläche zu ermöglichen, ist die Hülse 3 in F i g. 3 an ihren Enden mit einer derart angebrachten Ringwulst 14 versehen, daß die Greifschneide 8 durch die glatte Preßbacke in die Außenfläche des Rohres eingedrückt wird (s. rechte Figurenhälfte). In F i g. 4 wird die gleiche Einsenkung der Greifschneide 8 in das Rohrende dadurch erhalten, daß ein ringförmiger Vorsprung 15 an der Backe 13 vorgesehen ist, während die Außenfläche der Hülse 3 glatt ist.
• Als Dichtungsmaterial kann z. B. Gummi, Kunststoff oder weiches Metall (Zink) verwendet werden. Das in den Figuren gezeigte Anliegen der Mittelpartie der Hülseninnenfläche an den Rohrenden kann auf örtliche Stellen begrenzt werden oder ganz unterbleiben, wobei jedoch die Biegefestigkeit der Verbindung vermindert würde.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Plastisch verformbare metallische Kupplungshülse, vorzugsweise aus Stahl, zum festen Verbinden von Metall, insbesondere Stahlrohren mit glatten Enden, die in ihrem Innendurchmesser um so viel größer als der Außendurchmesser der Rohre ist, daß sie bei radialer Zusammenpressung bis zum Anliegen an der Mantelfläche der Rohre bleibend verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) auf ihrer Innenseite in der Nähe jedes Endes eine Ringnut (4 bzw. 5) aufweist, die in an sich bekannter Weise einen elastischen Dichtungsring (6 bzw. 7) mit größerer radialer Erstreckung als die Tiefe der Ringnut enthält und deren zum Hülsenende gelegene Seitenwand in eine an sich bekannte ringschneidenförmige Greifkante (8, 9) ausläuft, deren Innendurchmesser wenig größer als der Außendurchmesser der Rohre (1 und 2) ist, und die beim Zusammenpressen der Hülse in die Wand der Rohre hineingepreßt wird, wobei zugleich der Dichtungsring gegen die Rohrwand und den Boden der Ringnut gedrückt wird.
2. 2. Kupplungshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Hülse (3) an deren Enden im Gebiet über den schneidenförmigen Greifkanten eine ringwulstartige Erhöhung (14) aufweist (F i g. 3).
3. 3. Kupplungshülse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine glatte zylindrische Außenfläche der Hülse (3). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 64 097, 556114, 564 631, 746 300, 896 875; französische Patentschrift Nr. 456 309; britische Patentschriften Nr. 392 508, 511527; USA.-Patentschriften Nr. 1911775, 2 570 224, 2687316.