DE1525501A1

DE1525501A1 - Kompensator-Rohrkupplung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1525501A1
Application number: DE19661525501
Authority: DE
Inventors: Henry Clements
Original assignee: Andre Rubber Co Ltd
Current assignee: Andre Rubber Co Ltd
Priority date: 1965-04-15
Filing date: 1966-04-09
Publication date: 1969-05-14
Also published as: BE679621A; NL6604994A; GB1069184A; US3359014A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-1NG. BUSCHHOFF

DlPL.-lNG. HENNICKE

5 KOLN/RH. KAISER-WUHELM-RING 24

Rag.-Nr.

Akt.«, ρ 15 25 5OI.5 [Rb 401 I KÖLN, den 8.11.68:do

Andre Rubber Comp any , ^bi(t· »»α»^·« Kingston By-Pass, Surbiton, Surrey/ENGLAND

Kompensator-Rohrkupplung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine Kompensator-Rohrkupplung mit starren Endflanschen und einem flexiblen Mittelabschnitt aus gummielastischem Material, der an jedem seiner Enden einen vergrößerten, ringförmigen Haltewulst aufweist, wobei jeder Wulst in einem ringförmigen Bund des entsprechenden Flansches angeordnet ist. Die Erfindung hat ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Rohrkupplung zum Gegenstand.

Kompensatoren werden als Rohrkupplungen in Flüssigkeitsleitungen z.B. von Zentralheizungen eingesetzt, um die von der Rohrleitung übertragenen Geräusche herabzusetzen und plötzlich auftretende Druckstöße in der Rohrleitung zu absorbieren. ·

In einem Zentralheizungssystem zur Versorgung eines großen

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Neue I

Gebäudes wird das Heißwasser gewöhnlich von einer von einem Elektromotor angetriebenen Umwälzpumpe durch die Leitung gedrückt. Die metallischen Rohre des Leitungssystems bilden ein ausgezeichnetes Übertragungsmittel für Jedes Laufgeräusch, das von der Pumpe und ihrem Elektromotor erzeugt, wird. Ein solches Lauf geräusch kann jedoch in Wohngebäuden oder auch in Büros, wo ruhige Arbeitsbedingungen gefordert werden, unzumutbar sein. Es ist daher notwendig, die Geräuschquelle soweit wie möglich von dem übrigen Teil des Rohrnetzes des Leitungssystems zu isiieren. Dies kann durch Einschalten eines !Compensators auf jeder Seite der Pumpe geschehen.

Darüber hinaus besteht bei Flüssigkeitsleitungen die Notwendigkeit, hohe, plötzlich auftretende Drücke zu absorbieren. In einem hohen Gebäude wird der Wassernachschub zum Hauptspeicherbehälter, der sich gewöhnlich auf dem Dachboden des Gebäudes befindet, durch eine Rohrleitung geleitet, welche sich über die gesamte Höhe des Gebäudes erstreckt. Der Wassereintritt in den Wasserspeicherbehälter wird von einem Elektromagnetventil gesteuert, das in der Regel ein einfaches Absperrventil ist. Sobald das Wasser im Tank unter einen vorherbestimmten Mindestwasserstand sinkt, öffnet sich das Ventil, so daß sich der Tank wieder auffüllen kann.

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Erreicht das Wasser einen vorherbestimmten Höchstwasserstand, so schließt sich das Ventil wieder. Das Schließen des Ventiles, das sehr plötzlich erfolgt, erzeugt Druckstöße in der Zuführungsleitung die das 10-fache des normalen Arbeitsdruckes erreichen, wenn keine Torsorge getroffen wird, die kinetische Energie in der strömenden Wassersäule zu vernichten. Um die Druckspitzen abzufangen, werden Kompensator- Rohrkupplungen eingebaut, die : M einen flexiblen Mittelabschnitt besitzen und sich ausdenken, wenn der Druck steigt, so daß sich die Druckwelle nicht weiter fortpflanzen kann.

Es ist bereits eine Kompensator-Rohrkupplung der eingangs geschilderten Art bekannt, bei der starre Endflanschen mit einem ringförmigen Bund radial nach aussen vorspringende Haltevrülste des gummi elastischen Mittelabschnittes hintergreifen. Die Endflanschen sitzen hierbei lose am Lattelabschnitt, der mit seinen Enden über die Kupplungs- \

fläche der flanschen vorsteht und beim Befestigen der Endflanschen an den Flanschen eines starren Rohres gleichseitig als Dichtung dient«,

Dieser bekannte Kompensator hat den Nachteil, daß die Bef es tinning des "flexiblen Ivlittelau schnittes an den starren Sridflauscnei:'von der Art und der Spannung abhängig ist, mit der die Endflanschen an dem zugeordneten !Flansch der

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Rohrleitung befestigt sind. Beim ungleichmäßigen Anziehen der über den Umfang des Endflansches verteilten Befestigungsschrauben wird der Haltewulst des Mittelabschnittes ungleichmäßig zusammengedrückt, so daß bei Druckstößen eine zuverlässige Abdichtung nicht mehr gewährleistet ist und der ringförmige Haltewulst aus dem Bund heraus gleiten kann.

Aufgabe, der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Kompensator-Rohrkupplung zu schaffen, bei dem der flexible Mittelabschnitt in Serienfertigung hergestellt und vorrätig gehalten und je nach Bedarf mit verschiedenen Arten und Großen von anflanschen auf sehrbillige und einfache Weise fest verbunden werden kann und mit diesen zusammen beim Einbau ein Stück bildet»'

k Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelest, daß jeder Wulst zwischen dem Bund des betreffenden Flansches und einem koaxial zum Bund angeordneten Rohrstück gehalten und zusammengepresst ist, wobei der Bund und/oder das entsprechende Ende des RohrStückes in .radialer Richtung gegeneinander umgebördelt sind und wobei das andere Ende des Rohrstückes in radialer Richtung gegen den Flansch umgerollt ist, um es an dem Flansch festzuhalten.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Endflanschen

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mit dem· Mittelabschnitt fest verbunden sind, wobei die Randwülste des Mittelabschnittes in den Enflanschen fest .eingespannt und mit einer Kraft zusammengepresst sind, die größer ist, als der höchste in der Leitung auftretende Flüssigkeitsdruck.

Beim Herstellen der Kompensatοr-Rohrkupplung wird nach der Erfindung derart vorgegangen, daß man ein Rohrstück koaxial zum Bund in den Wulst einsetzt, dann den Bund und/oder das entsprechende Ende des Rohrstückes radial gegeneinander umbördelt, um den Wulst zu halten und zusammenzudrücken, und daß man schließlich das andere Ende des Rohrstückes radial gegen den Flansch umrollt, um es an dem Flansch festzuhalten.

Durch das Umbördeln des Rohrstückrandes und/oder des an dem Enflansch angeordneten Bundes um nur einen sehr geringen Betrag wird der Endwulst des flexiblen Mittelabschnittes fest eingespannt, aber nicht abgeknickt oder soweit eingeschnürt, daß eine Querschnittsschwächung der Y/andung des Mittelabs.chnittes eintritt. Der Mittelabschnitt kann daher an dieser Stelle bei Spannungsspitzen nicht reißen.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Is zeigt :

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BAD ORiQiNAL

Fig. 1 eine Rohrkupplung nach der Erfindung in einer Ansicht und teilweise im Schnitt und

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.

Die in den Zeichnungen dargestellte Rohrkupplung besitzt zwei. Sndf!ansehe 10 und 11 und einen Mittelabschnitt 12. Die Plansche 10 und 11 sind mit Löchern für Schraubenbolzen zum Befestigen an den Planschen von benachbarten Rohrleitungsabschnitten versehen. Die Anzahl und Größe dieser Bolzenlöcher richtet sich nach dem Eohrdurchmesser.

Der Mittelabschnitt 12 endet an jeder Seite innerhalb eines _ ringförmigen Bundes 13, der mit jedem Flansch aus einem Stück geformt ist. Jede Seite des Mittelabschnittes endet in einem verdickten Wulst 14 und jeder Wulst ist fest zwischen dem entsprechenden Bund 13 und einem verhältnismäßig kurzen Rohrstück 15 eingeklemmt.

Zwischen -den Wülsten 14 ist der Mittelabschnitt nach aussen gestülpt, d.h., er ist im Schnitt durch eine Iängsmittelebene innen konkav ausgebildet. Der Mittelabschnitt besteht aus einem gummielastischen Material, das mit einem "schuß-^. fadenlösen" Gewebe verstärkt ist. Ein "schußfadenloses"Gewebe ist ein Material mit einer sehr starken Kette und einem sehr schwachen Schuß, wobei der Schuß nur eine genügend

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große mechanische Festigkeit aufweist, um die Kette beim Einbringen des "schußfadenlosen" Gewebes in den Gegenstand während der Herstellung zu halten; der Schuß ist aber nicht stark genug, um eine brauchbare mechanische Festigkeit unter last zu entwickeln. Ein Material dieser Art wird bei der Herstellung von Mänteln für Luftreif en verwendet und als Reifen-Kord bezeichnet. Eine oder mehrere Lagen dieses "schußfädenlosen" Gewebes können in dem Mittelabschnitt eingebettet sein. Bei der in Fig. 1 dargestellten Kupplung sind beispielsweise zwei solcher Lagen eingebettet. Hierbei ist, wie in der unteren Hälfte der Fig. Λ gezeigt, das "schußfadenlose" Gewebe diagonal angeordnet, wobei sich die Kette unter einem Winkel von annähernd 4-5° zur Längsachse der Kupplung erstreckt. In Fig. 1 ist die obere Lage der Kette mit 16 bezeichnet und es wird darauf hingewiesen (obwohl dies aus der Zeichnung nicht hervorgeht), daß die zweite Lage ebenfalls diagonal, aber in entgegengesetzter Richtung zu der oberen Lage, d.h. unter einem Winkel von annähernd. 4-5 in entgegengesetzter Richtung angeordnet ist.

Bei anderen Ausgestaltungen liegt die Kette des Verstärkungsmaterials nicht notwendigerweise diagonal. Sie kann sich in Längsrichtung erstrecken, d.h. parallel zur Längsachse der Kupplung, oder auch in Umfangsrichtung rund um

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die Kupplung oder unter jedem dazwischenliegenden Winkel und es können verschiedene Lagen vorgesehen sein, die sich in verschiedenen Eichtungen erstrecken, um jede erforderliche Biegungscharakteristik für den Mit-telabschnitt zu erreichen.

Die Verstärkung erstreckt sich bis in die Wülste 14- des Mittelabschnittes und ist in geeigneter Weise gefaltet " und gedoppelt, um hier einen sicheren Halt zu geben.

Bei der Herstellung der Kupplung wiaN-d der Mittelabschnitt als ein einstückiger Verbundkörper gebildet und der Zusammenbau wird derart ausgeführt, daß jeder Wulst 14- des Mittelabschnittes in die zwischen dem ringförmigen Bund 13 eines jeden Flansches gebildete Ausnehmung eingeführt wird. Sobald der Wulst in Stellung gebracht ist, wird das Rohrstück 15» das zunächst ein glattes Stück Rohr ist, auf der * Innenseite von Flansch und Wulst eingeschoben und umgebördelt. Das eine Ende 17 des Rohrstückes 15 wird in radialer Richtung nach aussen gerollt, um sich fest mit einem abge-

riiaeten Rand 18 des Flansches zu verbinden. Das andere Ende 19 des Rohrstückes 15 wird in radialer Richtung hinter eine Schulter 20 des Wulstes nach aussen umgebördelt. Gleichzeitig wird der ringförmige Bund 13 leicht nach innen gerollt. Der Betrag, um welchen dieser Bund abgebogen wird, .ist sehr klein und in der Zeichnung kaum zu sehen, aber er

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ist groß genug, um eine sehr starke Druckwirkung in Verbindung mit dem nach aussen umgebördelten Ende 19 des Rohrstückes 15 auszuüben und den Mittelabschnitt festzuhalten. Es ist erkennbar, daß der umgebördelte Teil des Endes I7 auf dem Rohrstück eine Bewegung dieses Rohrstückes in Iängsrichtung aufjdas Zentrum der Kupplung hin verhindert und daß der umgebördelte Teil des Endes 19 des Rohrstückes einen ringförmigen Fortsatz bildet, der den Mittelabschnitt gegen den Bund 13 presst und eine Bewegung des Mittelabschnittes nach innen in Richtung auf das Zentrum der Kupplung hin verhindert. Auf diese Weise werden die Wülste des Mittelabschnittes festgehalten,, wenn der Mittelabschnitt durch einen Innendruck radial nach aussen gebogen wird und die in Iängsrichtung wirkenden Komponenten der in dem Mittelabschnitt entstandenen Kräfte werden durch die Flansche auf die angrenzenden Rohrschüsse übertragen.

Die in Fig. 2 dargestellte Kupplung entspricht im wesentlichen der Kupplung nach Fig. 1 und weist einige kleinere Änderungen auf» Der Mittelabschnitt ist mit einem Metallband 21; bewehrt, das zwischen zwei Ringschultern 22 und gehalten ist, die mit dem Mittelabschnitt aus einem Stück bestehen.· Die Anordnung dieses Bandes begrenzt die radial gerichtete Auswärtsbiegung des mittleren Teiles des Mittelabschnittes, so daß eine wirkliche Ausbiegung nur in den;]e-

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nigen Teilen des Mittelabschnittes zwischen den Wülsten 14· und dem Band 21 auf ^eder Seite des Bandes stattfinden kann. Die Biegecharakteristik der Kupplung ändert sich auf diese Weise. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist auch eine flastikäuskleidung 24 vorgesehen, die für sich geformt und nach dim Zusammenbau der Kupplung eingefügt wird» Die Auskleidung wird benötigt, wenn es sich 'als notwendig erweist, durch die Kupplung flüssigkeiten-zu leiten, die in hohem Grade korrodierend wirken oder einen sehädliehen Einfluss auf eines der' für die Kupplung verwendeten Materialien ausüben. Die Auskleidung ist aus einem Stoff hergestellt, der so ausgewählt ist, daß er nicht mit der zu fordernden Flüssigkeit reagiert. Die Auskleidung gibt .keinerlei zusätzliche mechanische Festigkeit, aber sie muss genügend biegsam SeIn₁ um der Biegung des Mittelabschnittes zu folgen» wenn dieser unter einem hohen, p.lotzlich auftretenden Druck verförmt wird* In Fig* 2 ist-jeder der Wülste 14- zusätzlich durch einen Seifen 25 verstärkt j um den das ⁿschußfadenlose" Material,gewickelt sein kann. Die Kupplung besteht aus einem einzigen Stück, dessen Flansche fest mit dem Mittelabschnitt verbunden sind» Dies erleichtert den Einbau und die Kupplung kann leicht zwischen die Flansche des Rohrnetzes eingesetzt werden, indem sie benötigt wird.

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"bei :

Während/der besonderen Ausführungsform, die oben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, der Wulst zwischen dem ringförmigen Bund und dem Rohrstück allein durch radiales Umbördeln des Rohrstükkes fest eingeschlossen^.st, ist doch leicht einzusehen, daß die vorliegende Erfindung auch ein Einspannen des Wulstes durch radiales Umbördeln des ringförmigen Bundes in Richtung auf das Rohrstück oder alternativ das radiale Umbördeln des ringförmigen Bundes und des Rohrstückendes gegeneinander einschließt. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Gestalt des Wulstes im Querschnitt inivorteilhafter Weise abzuwandeln, so daß dieser sich nach aussen erstreckt, während der ringförmige Bund nach innen gerollt wird, um den Wulst einzuschließen.

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Claims

Eb 401 8. 11. I968ado Patentansprüche

1. Kompensator-Bohrkupplung mit starren Enflanschen und einem flexiblen Mittelabschnitt aus gummielastischem Material, der an jedem seiner Enden einen vergrößerten, ringförmigen Haltewulst aufweist, wobei jeder Wulst in einem ringförmigen Bund des entsprechenden Flansches angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wulst (14-) zwischen dem Bund (13) des betreffenden Flansches (IQ bzw. 11) und einem koaxial zum Bund angeordneten Bohrstück (15) gehalten und zusammengepresst ist, wobei der Bund (13) und/oder das entsprechende Ende (19) des Eohrstückes (15) in -radialer Sichtung gegeneinander umgebördelt sind und wobei das andere Ende (17) des Eohrstückes (15) in radialer Eichtung gegen den Flansch (10 bzw. 11) umgerollt ist, um es an dem Flansch festzuhalten.

2. Verfahren zum Herstellen einer Kompensator-Eohrkupplung, bei dem man einen ringförmigen Wulst an jedem Ende eines aus gummielastischem Material hergestellten biegsamen Abschnittes innerhalb eines ringförmigen Bundes

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IMG¹ .v'Ci"io0en (.Ari.TiiAbs^Nr.rSatzS'desAndcrüngsaeg.V.4.9.1SS7)

eines starren Erilflansches anordnet, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Rohrstück koaxial zum Bund in den Wulst einsetzt, daß man den Bund und/oder das entsprechende Ende des Rohrstückes radial gegeneinander uinbördelt, um den Wulst zu halten und zusammenzudrükken, und daß man das andere Ende des Rohrstückes radial gegen den plansch umrollt, um es an dem Flansch festzuhalten.