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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung, bestehend aus
einem Verbindungskörper, einer elastisch verformbaren, vorzugsweise aus Gummi bestehenden
Dichtungsmuffe und einer überwurlmutter, bei der das mit der überwurfmutter und
der Dichtungsmuffe versehene Anschlußrohr in den zylindrischen Innenraum des mit
Außengewinde ausgerichteten Verbindungskörpers bis zu einer Schulterfläche hineinreicht
und die mit dem Verbindungskörper zu verschraubende überwurfmutter zwischen ihrem
Gewinde und einer um etwa 45 Grad gegen die Längsachse geneigten Schulterfläche
einen zylindrischen Raum aufweist, in welchem sich die mit einer zylindrischen Innenfläche
versehene Dichtungsmuffe befindet, deren Vorderseite gegen eine Anschlagfläche des
Verbindungskörpers anliegt.
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Bei den bekannten Rohrverbindungen dieser Art ist die aus elastischem
Werkstoff bestehende Dichtungsmuffe als Hohlzylinder mit im Ruhestand parallelen
Innen- und Außenflächen ausgebildet. Andere Muffenformen sehen eine von beiden Enden
gegen den Mittenbereich des Zylinders anwachsende Wandungsverstärkung vor, so daß
der Raum innerhalb der überwurfmutter zwischen dieser und dem Verbindungskörper
besser ausgefüllt ist.
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Wird dann das anzuschließende Rohr in den Verbindungskörper eingeführt
und die überwurfmutter angezogen, so schmiegt sich die Dichtungsmuffe so eng an
das Rohr und den Verbindungskörper an, daß sie den Raum zwischen den Verbindungsteilen
voll ausfüllt.
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Derartige Verbindungen sind sehr starr und für Anschlüsse, bei denen
axiale Beanspruchungen und Schwingungen zwischen den miteinander verbundenen Rohrteilen
auftreten, schlecht geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung zu schaffen,
die gegen Vibrationen und axiale Beanspruchungen unempfindlicher ist als die bekannten
Rohrverbindungen.
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Dieses Ziel wird bei einer Rohrverbindung der eingangs genannten Art
dadurch erreicht, daß gemäß der Erfindung die äußere Mantelfläche der Dichtungsmuffe
im unverformten Zustand derart gegen ihre zylindrische Innenfläche geneigt ist,
daß die , Dichtungsmuffe die Form eines Kegelstumpfes hat, dessen verjüngtes Ende
einen geringeren Durchmesser aufweist als die in an sich bekannter Weise, im Querschnitt
gesehen, rund aufgeweitete Anschlagfläche des Verbindungskörpers und dessen nahe
der Schulter der überwurfmutter anliegender Teil der Mantelfläche einen etwas größeren
Durchmesser aufweist als der Innendurchmesser der Zylinderfläche in der überwurfmutter.
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Beim Anziehen der Überwurfmutter wird dann der Ringraum innerhalb
der Mutter durch die sich deformierende Dichtungsmuffe nur teilweise ausgefüllt,
wobei der stärkere Teil der Kegelstumpfdichtung den schwächeren, an der Anschlagfläche
liegenden zu einer, im Querschnitt gesehen, mehrfach V-förmigen Faltung zwingt,
die von der Anschlagfläche am Verbindungskörper bis zur Schulter an der überwurfmutter
reicht. Diese Faltung der Dichtungsmuffe erhöht die Elastizität der Verbindung wesentlich
und macht sie unempfindlich gegen axiale Kräfte und gegen Vibrationen.
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Die Zeichnungsfiguren erläutern die Erfindung. Es zeigt F i g. 1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung, F i g. 2 eine Darstellung
der Einzelteile im Schnitt, F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche Darstellung, wo-5
bei die Dichtungsmuffe bereits mit der überwurfmutter zusammengesetzt ist, als erster
Schritt zur Anbringung der Mutter auf dem Verbindungskörper, F i g. 4 einen Schnitt
durch die erfindungsgemäße Rohrverbindung beim Beginn des Aufsetzens der o überwurfmutter
mit der in ihr eingesetzten Dichtungsmuffe, F i g. 5 einen Schnitt entsprechend
demjenigen der F i g. 4, bei dem jedoch das eine Rohrende durch die Verbindungsmutter
und die Dichtungsmuffe bereits in das äußere Ende des Verbindungskörpers eingeführt
ist, F i g. 6 einen Schnitt durch die Rohrverbindung nach beendeter Montage, F i
g. 7 einen vergrößerten Schnitt durch die Rohrverbindung nach beendeter Montage.
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In den Figuren ist die Rohrverbindung allgemein mit 10 bezeichnet.
Sie umfaßt einen Verbindungskörper 11, eine Verbindungsmutter 12 und eine Dichtungsmuffe
13. Diese Teile dienen der Herstellung einer dichten Verbindung mit einem Anschlußrohr
T. Wie aus F i g. 7 ersichtlich, arbeitet die Verbindungsmutter 12 mit dem Verbindungskörper
11 in der Weise zusammen, daß die Dichtungsmuffe 13 in dichtenden Eingriff mit dem
Ende des Anschlußrohres T tritt und dabei auch eine verbesserte, elastische gegenseitige
Abstützung schafft.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich, weist der Verbindungskörper 11 aus hartem
Werkstoff, insbesondere aus Metall, einen Durchflußkanal 14 auf, welcher in eine
ringförmige, im Querschnitt gesehen, rund aufgeweitete Anschlagfläche 15 ausläuft.
Innerhalb des Durchflußkanals 14 ist eine kegelstumpfförmige Schulterfläche 17 gebildet,
welche als Begrenzungsanschlag für die innere Spitze 18 des Anschlußrohres T dient.
Der Verbindungskörper 11 ist mit einem Gewinde 20 zur Verschraubung mit der
Verbindungsmutter 12 ausgerüstet; er kann daneben ein Gewinde 19 zur Herstellung
eines weiteren Anschlusses und außerdem Eingriffsflächen 21 für ein Werkzeug aufweisen.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist der Durchflußkanal 14 des Verbindungskörpers 11
auf der einen Seite der Schulterfläche 17 derart erweitert, daß er das Ende des
Anschlußrohres T aufnehmen kann. Die Muter 12 ist mit einer Vielzahl von äußeren
Werkzeugeingriffsflächen 21 versehen und weist ein Innengewinde 24 auf einer Teilstrecke
ihres Innendurchgangs 25 auf. Weiter ist die Verbindungsmutter 12 mit einem Flansch
26 ausgeführt, an dem eine kegelstumpfförmige Schulterfläche 27 und eine zylindrische
Ringfläche 28 angeformt sind.
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Wie am besten aus F i g. 7 ersichtlich, steht die Schulter 27 der
Anschlagfläche 15 fluchtend gegenüber, so daß beim Aufschrauben des Muttergewindes
24 auf das Verbindungskörpergewinde 16 die Schulterfläche 27 sich in axialer Richtung
zur Anschlagfläche 15 annähert und dabei die Dichtungsmuffe 13 zwischen sich und
die Anschlagfläche 15 einzwängt.
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Die Dichtungsmuffe 13 ist aus elastischem Material, z. B. aus Gummi,
hergestellt. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, besitzt die Dichtungsmuffe 13 eine äußere
kegelförmige Mantelfläche 29 und eine zylindrische Innenfläche 30, welche einen
Durchgang definiert. Das verbindungskörperferne Ende 31 der Dichtungsmuffe
ist
also, in radialer Richtung betrachtet, dicker als das verbindungskörpernahe Ende
32 der Dichtungsmuffe, während in einem mittleren Abschnitt 33 eine mittlere Dicke
sich einstellt. Der Durchmesser der Zylinderfläche 30 ist im allgemeinen nur wenig
kleiner als der äußere Durchmesser des Anschlußrohres T, so daß dieses verhältnismäßig
leicht durch die Dichtungsmuffe hindurchgeschoben werden kann, was ja der erste
Schritt bei der Montage der Rohrverbindung ist.
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Um die Handhabung der Rohrverbindung bei der Montage zu erleichtern,
wird die Dichtungsmuffe 13 in die Verbindungsmutter 12 lösbar und nachgiebig
eingesetzt, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist. Der Durchmesser der Mantelfläche 29
am verbindungskörperfernen Ende 31 ist zu diesem Zweck ein wenig größer als der
Durchmesser einer zylindrischen Ringfläche 34 in dem Durchgang
25 der Verbindungsmutter, welche zwischen die Schulterfläche 27 und das Innengewinde
24 zwischengeschaltet ist. Bei Beginn der Montage der Rohrverbindung wird
das Innengewinde 24 über das Außengewinde 20 geschraubt, so lange, bis das verbindungskörperseitige
Ende 32 der Dichtungsmuffe 13 gegen die Anschlagfläche 15 des Verbindungskörpers
11 anschlägt (F i g. 4). Hierauf wird das Rohrende durch die soweit vormontierte
Rohrverbindung eingeschoben (F i g. 5), so lange, bis die verbindungsseitige Spitze
18 des Rohrendes gegen die Schulterfläche 17 im Durchflußkanal 14 stößt.
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Die Verbindungsmutter 12 wird hierauf weiter auf das Gewinde
20 aufgeschraubt, um die Dichtungsmuffe 13 zwischen die Schulterfläche
27 der Verbindungsmutter und die Anschlagfläche 15 des Verbindungskörpers
zu pressen. Unter diesem Druck deformiert sich die Dichtungsmuffe 13 und
sie entspricht, im Querschnitt betrachtet, einer Konfiguration, im großen und ganzen
gesehen, mit zwei Winkelschenkeln (F i g. 7). Der Außendurchmesser am verjüngten
Ende 37 der Dichtungsmuffe 13 ist kleiner als der Außendurchmesser
der Anschlagfläche 15.
Dies hat zur Folge, daß das verbindungskörperseitige
Ende 32 der Dichtungsmuffe zwischen die Anschlagfläche 15 und die Außenfläche
des Rohrendes T eingedrückt wird, was eine besonders gute Abdichtung zwischen dem
Rohr und dem Verbindungskörper 11
zur Folge hat.
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Die Dichtkraft kann dazu führen, daß die Wände des Rohres in radialer
Richtung eingeschnürt werden. Der mittlere Abschnitt 33 der Dichtungsmuffe bewegt
sich in radialer Richtung nach außen, zwischen dem Rohrende T und einer Zone 35
der Anschlagfläche 15, die in radialer Richtung außerhalb der Eingriffszone des
verbindungskörpernahen Dichtungsmuffenendes mit der Anschlagfläche liegt, so daß
das verbindungskörpernahe Ende 32 und der Mittelabschnitt 33 der Dichtungsmuffe
einen V-Winkel bilden. Der Druck, der durch die Dichtungsmuffe 13 zu der Schulterfläche
27 und der Zone 35 der Anschlagfläche 15 übertragen wird, schafft eine wirksame
Abdichtung zwischen der Dichtungsmuffe und dem Verbindungskörper im Bereich der
Zone 35 und führt dazu, daß die V-förmige Zueinanderstellung des verbindungskörpernahen
Endes 32 und des Mittelabschnitts 33 der Muffe den Winkel miteinander bilden.
Das verbindungskörperferne Ende 31 der Dichtungsmuffe wird in radialer Richtung
nach innen gegen die Wand des Rohrendes gedrückt, so daß es zusammen mit dem Mittelabschnitt
33 einen zweiten Winkel bildet, der ebenfalls Dichtwirkung übernimmt. Wie aus den
F i g. 6 und 7 zu ersehen, bewirken die Kräfte, welche von der Verbindungsmutter
auf die Dichtungsmuffe ausgeübt werden, in dem sie die Dichtungsmuffe zwischen die
Anschlagfläche und die Außenwand des Rohrendes einzwängen, eine Deformation der
Rohrwand in radialer Richtung nach innen, was zu einer wirksamen Abdichtung zwischen
dem Rohrende T und dem Verbindungskörper 11 mittels der Dichtungsmuffe
13
führt. Die Dichtungsmuffe 13 erfährt dabei eine Verformung, in deren Folge
sie die Gestalt von zwei axial aneinander anschließenden, V-förmigen Winkeln annnimmt,
welche das Rohr und den Verbindungskörper relativ zueinander abdichten und gegeneinander
elastisch lagern.
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Die Rohrverbindung kann mit einem minimalen Aufwand an Drehmoment
hergestellt werden; dies dank der erfindungsgemäßen Ausbildung der Dichtung. Wenn
ein Leitungsdruck innerhalb des Rohres T aufgebaut wird, so sucht dieser Druck die
Dichtungsmuffe 13 zu deformieren und dadurch die Dichtungswirkung noch zu vergrößern.
Die elastische Lagerung des Rohres durch die Dichtungsmuffe 13 in der Rohrverbindung
bewirkt auch, daß die Verbindung schwingungsfest ist, d. h. daß die Dichtung zwischen
Rohrleitung und Verbindungskörper bei Einwirkung von Schwingungskräften erhalten
bleibt. Diese Dichtung bleibt im übrigen auch bei Einwirkung von Kräften vorhanden,
die eine Verschiebung des Rohres relativ zu der Verbindungsstelle herbeizuführen
suchen, wobei gleichzeitig die infolge solcher Kräfte auftretenden Belastungen des
Rohres minimal bleiben.