DE1267488B

DE1267488B - Flexible Rohrverbindung

Info

Publication number: DE1267488B
Application number: DEP1267A
Authority: DE
Inventors: Harold Vincent Lewis; Leonard Conrad Liptak
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1962-02-12
Filing date: 1963-02-04
Publication date: 1968-05-02

Description

Flexible Rohrverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine zum Verbinden von zwei Rohren bestimmte flexible Rohrverbindung.
Beim Bau von Rohrleitungsanlagen, besonders solchen, bei denen Rohre aus einem spröden Material, wie z. B. Glas, verwendet werden, ist eine gewisse Biegsamkeit der dabei verwendeten Rohrverbindungen erwünscht. Dies vereinfacht sowohl den Zusammenbau, wie es auch nachher einen Bruch vermeidet, wenn die Rohre Kräften ausgesetzt werden, z. B. solchen, die durch ein Verschieben oder Setzen des Gebäudes hervorgerufen werden, in welchem die Rohre verlegt sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, die eine beträchtliche Winkelbewegung zwischen den miteinander verbundenen Rohren ermöglicht, während gleichzeitig eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen diesen aufrechterhalten wird. Gleichzeitig soll die erfindungsgemäße Rohrverbindung eine große Widerstandsfestigkeit gegen höhere Leitungsdrucke sicherstellen, ohne daß dabei die Winkelbeweglichkeit beeinträchtigt wird.
Bekannt ist eine flexible Rohrverbindung, bei der zwischen den Rohrstirnflächen eine weiche elastische Dichtung angeordnet ist, die gegen Angriffe durch das Leitungsmedium mit einem Innenring aus korrosionsbeständigem Werkstoff abgedeckt ist. Vorgesehen sind weiter Mittel zum axialen Zusammenpressen der Rohrenden gegen diese Dichtung.
Bekannt ist auch eine flexible Rohrverbindung, bei der die Dichtung durch einen Außenring gegen die Einwirkung des inneren überdruckes abgestützt wird.
Der Erfindung liegt nun die Ausbildung einer Rohrverbindung zugrunde, bei der der Dichtring an seiner Innenseite gegen die Einwirkungen des Leitungsmediums abgedeckt ist und bei der der Dichtring weiter auf seiner Außenseite zum Auffangen übermäßiger Innendrucke zusätzlich abgestützt wird. Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen nach innen gewölbten Innenring mit zwischen den Rohrenden liegenden Kanten, der zusammen mit dem an sich bekannten Außenring, der die Außenflächen der sich gegenüberliegenden Rohrenden überlappt, und zusammen mit mindestens einem Teil der benachbarten Flächen der Rohrenden einen in sich geschlossenen Raum bildet, der vollständig von einem Dichtring aus einem Material mit niedriger Härte gefüllt ist.
Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß ein verhältnismäßig großer Raum zur Aufnahme des flexiblen Dichtringes gebildet wird und man für diesen ein Material mit äußerst hoher Flexibilität wählen kann, da dieses flexible Material von den Stirnseiten der Rohrenden, dem Außenring und von dem Innenring vollständig umschlossen und gehalten wird. Bei einer Winkelverschiebung der beiden Rohre kann der aus dem sehr elastischen Material bestehende Dichtring in die bei der Winkelverschiebung entstehenden freien Räume einfließen und jede Form annehmen, die für die Ausbildung einer vollkommenen Dichtung erforderlich ist.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß der korrosionsbeständige Innenring auf der dem Dichtring zugewandten Seite mit einem Stützring aus verhältnismäßig festem Material, z. B. Metall, gedoppelt ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Stirnseiten der sich gegenüberliegenden Rohrenden mit Rillen und der Innenring mit Vorsprüngen versehen, die in diese Rillen einpassen.
Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß der Außenring mit nach innen vorstehenden Kanten versehen ist, um den Dichtring zwischen diesen zentriert zu halten, wobei diese Kanten mit den Außenflächen der Rohrenden Kontakt halten. Der Außenring ist mit einer Schraube um die Rohrenden spannbar.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung wird in den Zeichnungen erläutert. Dabei ist F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, der erfindungsgemäßen Rohrkupplung und F i g. 2 ein Teilschnitt der in F i g. 1 gezeigten Kupplung vor dem Anziehen der Bolzen. Die Zeichnung zeigt die Rohrabschnitte 10 und 11 mit sich nach außen konisch erweiternden Enden 12 und 13. Zwischen den nach außen konisch erweiterten Enden sitzt eine ringförmige Dichtung 14, die aus einem Material niedriger Härte, vorzugsweise Silikonkautschuk, besteht. Dieses Material muß den ringförmigen Kanal zwischen den Rohren umfließen, wenn bei einer gegenseitigen Winkelverschiebung der Rohre lokale Kräfte auftreten. Es hat sich daher als zweckmäßig herausgestellt, daß das Material eine Härte von 35 oder weniger (gemessen auf der Shore-A-Skala) hat, und mit der hier verwendeten Bezeichnung »niedriger Härte« sollen solchen Materialien erfaßt werden, die diesen Härtegrad aufweisen.
Die Rohre 10 und 11 werden axial mit Klemmringen 15 und 16 zusammengedrückt, die ihrerseits mit mehreren federbelasteten Bolzen 17 aufeinandergepreßt werden. Die Klemmringe 15 und 16 liegen nicht unmittelbar auf den nach außen konisch erweiterten Enden der betreffenden Rohrabschnitte auf, sondern liegen auf dazwischengeschobenen geformten Asbesteinsätzen 18 und 19. Diese Einsätze werden verwendet, damit die Klemmringe 15 und 16 einen ausreichenden Durchmesser besitzen können, um während des Zusammenbaus der Kupplung über die nach außen konisch erweiterten Enden 12 und 13 übertreten zu können. Die Einsätze haben die Form von geteilten Ringen, damit sie über die nach außen konisch erweiterten Enden übertreten können. Obgleich es sich um eine vorzuziehende Ausführung handelt, ist die Anwendung dieser Einsätze nicht wesentlich, da die Klemmringe selbst geteilt werden können, damit sich über die nach außen konisch erweiterten Enden geschoben werden können.
Die Dichtung 14 wird an ihrem Außenumfang durch ein ringförmiges äußeres Band 20 eingeschlossen. Das Band wird mit einer Stellschraube 21 um die Rohrenden gezogen und ist vorzugsweise mit nach innen vorspringenden Kanten 22 versehen, um ein Zentrieren der Dichtung 14 in dem Band vor dem Aufsetzen der Kupplung auf die Rohre zu unterstützen und um dazu beizutragen, daß die Dichtung in der Kupplung zurückgehalten wird, wenn die Rohre 10 und 11 winkelförmig gegeneinander versetzt werden.
In der dargestellten Ausführung der Erfindung besteht das innere Band aus zwei getrennten Teilen. Hierbei handelt es sich um ein nicht korrodierendes Schutzband 23, das aus Polytetrafluoräthylen oder irgendeinem anderen Material bestehen kann, das einer Korrosion durch die jeweilig zu transportierenden Medien widersteht, und um ein Verstärkungsband 24, das eine Verformung des verhältnismäßig elastischen Schutzbandes unter der Einwirkung von Temperaturen und Drucken verhindert, denen die Kupplung während ihrer Anwendung ausgesetzt ist, und das vorzugsweise aus einem starken Metall besteht. Beide Bänder sind nach innen konvex und werden zwischen die gegenüberliegenden Enden der Rohre gepreßt. Das Schutzband 23 weist vorzugsweise an seinem Umfang Vorsprünge 25 auf, die in komplementär ausgebildete Rillen in den Enden der Rohre einpassen.
Die Anordnung dieses doppelten Innenbandes hat sich als erwünscht herausgestellt, um größtmögliche Festigkeit und größtmöglichen Schutz der Kupplung gegen den Angriff von korrodierenden Medien zu erhalten, die durch die Rohre durchgeführt werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß eine solche Anordnung, obwohl sie vorzuziehen ist, nicht wesentlich ist und daß das Innenband aus einem Stück bestehen kann, z. B. aus einem mit Polytetrafluoräthylen überzogenen Metallband.
Wie man aus F i g.1 erkennt, füllt die Dichtung 14 vollständig den durch die Rohrenden und das innere und das äußere Band begrenzten Kupplungsraum aus. Infolge der Weichheit des Dichtungsmaterials wirkt die Dichtung wie eine eingezwängte viskose Flüssigkeit und strömt in den Kupplungsraum ein, um Winkelverschiebungen zwischen den Rohren aufzunehmen und auszugleichen. Die Form der Dichtung und des übrigen Teils der Kupplung vor dem Anziehen der Bolzen wird in F i g. 2 gezeigt.
Gemäß der Erfindung ausgebildete Kupplungen halten Betriebsdrücke von 10,5 kg/cm2, Temperaturen bis zu 230° C und Winkelversetzungen bis zu 3° aus.

Claims

Patentansprüche: 1. Flexible Rohrverbindung zur Verbindung von zwei Rohren mit wulstförmig verdickten Enden und mit Klemmitteln auf dem Umfang der Rohrenden, welche die Rohre in praktisch axialer Richtung gegeneinanderdrücken, g e -kennzeichnet durch einen nach innen gewölbten Innenring (23) mit zwischen den Rohrenden (10,11) liegenden Kanten, der zusammen mit einem an sich bekannten Außenring (20), der die Außenflächen der sich gegenüberliegenden Rohrenden (10, 11) überlappt, und zusammen mit mindestens einem Teil der benachbarten Flächen der Rohrenden (10, 11) einen in sich geschlossenen Raum bildet, der vollständig von einem Dichtring (14) aus einem Material. mit niedriger Härte gefüllt ist.
2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der korrosionsbeständige Innenring (23) auf der dem Dichtring (14) zugewandten Seite mit einem Stützring (24) aus verhältnismäßig festem Werkstoff, z. B. Metall, gedoppelt ist.
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der sich gegenüberliegenden Rohrenden (10, 11) mit Rillen und der Innenring (23) mit Vorsprüngen (25) versehen ist, die in die Rillen einpassen.
4. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (20) mit nach innen vorstehenden Kanten (22) versehen ist, um den Dichtring (14) zwischen diesen zentriert zu halten, wobei die Kanten mit den Außenflächen der Rohrenden (10, 11) Kontakt halten.
5. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (20) mit einer Schraube (21) um die Rohrenden (10, 11) spannbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 527 268; österreichische Patentschrift Nr. 158 781; französische Patentschrift Nr. 1186 051.