DE1600367A1

DE1600367A1 - Rohrkupplung

Info

Publication number: DE1600367A1
Application number: DE19671600367
Authority: DE
Inventors: Buller Leonard Ernest
Original assignee: Aeroquip AG
Current assignee: Aeroquip AG
Priority date: 1966-03-21
Filing date: 1967-03-21
Publication date: 1972-04-13
Also published as: DK121041B; FR1514782A; DE1600367C3; BE695789A; NO127428B; NL6704193A; US3432189A; SE331774B; DE1600367B2; CH457996A; ES338200A1; GB1172035A

Description

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! Höhenweg 9

! -11. Juni 1969

ί Anwaltsakte 17 771

R ohrkupplung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrkupplung für einfache (glatte) Rohrenden.

Kupplungen für glatte Rohrenden haben den Vorteil, daß eine Bearbeitung des anzukuppelnden Rohrendes durch Gewindeschneiden, Anschweißen von Planschen und dgl. nicht erforderlich ist. Bei bekannten Rohrleitungskupplungen für glatte, unbearbeitete Rohrenden treten oft Schwierigkeiten dadurch auf, daß zwischen den mit der Kupplung zu verbindenden Bauteilen eine Pehlausrichtung besteht, so daß es notwendig ist, die Leitung zu biegen oder unter mechanische Spannung zu setzen, um die gewünschte Ausrichtung und Verbindung herzustellen. Ein weiterer wesentlicher Nachteil bekannter Rohrkupplungen für glatte Rohrenden besteht darin, daß sie insbesondere beim Auftreten von Schwingungen zu gegenseitiger Axialbewegung der Kupplung und des Rohrendes neigen. Dies ist, ebenso wie die übertragung derartiger Schwingungen an sich, sehr unerwünscht.

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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Rohrleitungskupplung für einfache (glatte), unbearbeitete Rohrleitungsenden zu schaffen, die bei einfachster und kostensparender Konstruktion ohne Zuhilfenahme besonderer Werkzeuge und ohne Anwendung besonderer Sorgfalt einwandfreie Verbindungen herzustellen gestattet, die Fehlausrichtungen in gewissem Ausmaß aufnehmen, Schwingungen dämpfen und gegen axiales Auseinanderwandern gesichert sind.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht dLe Erfindung aus von einer Rohrkupplung für einfache (glatte) zylindrische Rohrleitungsenden mit einer rohrförmigen Hülse, die einen teleskopartig über das Rohrleitungsende geschobenen Endteil aufweist, einer um die Rohrleitung herum angeordneten ringförmigen elastomeren Dichtung, die einen in Eingriff mit dem Endteil stehenden Teil aufweist, und einer in Umfangsrichtung anziehbaren Klemmeinrichtung, die um die Dichtung herum angeordnet ist und einen Teil aufweist, der den Endteil und die Dichtung erfaßt und dadurch beim Anziehen die Dichtung zusammendrückt, um eine Abdichtung zwischen der Leitung und der Hülse zu erzeugen.

Nach der Erfindung wird dabei die gestellte Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Dichtung an einer radial innen j liegenden Oberfläche mit einer Ringnut versehen ist, und daß in der Ringnut ein Hemmring zwischen der Dichtung und der Leitung angeordnet ist, so daß beim Anziehen der Klemmeinrichtung der Hemmring dLe Leitung erfaßt und eine axiale Auseinanderbewegung der Leitung und der Hülse hemmt.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteHt der Hemmring aus Metall. Einepesonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der konischen Schenkelteile (37, 39) gerieft oder gezahnt sind. Durch den Dichtungshaltering wird nicht nur verhindert, daß die beim Anziehen der Klemmeinrichtung auftretenden Kräfte in Radial- und Umfangsrichtung verzerrend auf die Dichtung einwirken, sondern j es wird auch durch den axialen Teil des Dichtungshalterings die zum Eingreifen des Hemmrings dienende radiale Zusammen druckkraft < gleichmäßig und ohne schädliche Deformation der Dichtung auf ; den Hemmring übertragen. Vorzugsweise hat der Hemmring eine ring- ; föimige Kante» die das Rohrleitungsende zubeißend erfaßt, um die Hemmwirkung auszuüben. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der Hemmring eine allgemein U-förmige Querschnittsform mit radial nach innen verlaufenden, am Rohrleitungsende angreifenden U-Schenkelsilen aufweist, so daß er axiale Relativbewegungen der Hülse und des Rohrleitungsendes in beiden Axialrichtungen hemmt. Vorzugsweise sind dabei die Kanten der konischen Schenkelteile gerieft oder gezahnt.

Die erfindungsgemäße Kupplung enthält nur wenige einfache und : leicht herstellbare Teile und kann ohne Zuhilfenahme besonderer ; Werkzeuge montiert und demontiert werden. Durch den Hemmring wer-■ den gegenseitige Axialbewegungen der Kupplung und des Rohrleitungsendes mit Sicherheit vermieden, ohne daß die durch die elastomere Dichtung erhaltenen Vorteile der Flexibilität und Schwingungsdämpfung beeinträchtigt werden.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung

j mit den Zeichnungen.

!Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen

. Kupplung, bei der der besseren Klarheit wegen einige Teile weggebrochen sind.

j Pig. 2 ist eine Axialschnittansicht einer Ausführungsform einer i erfindungsgemäßen Kupplung zur Verbindung zweier Rohrleij tungen.

iFig. 3 ist eine Radialschnittansicht nach der Linie III-III der Fig. 2.

Die Grundbestandteile der erfindungsgemäßen Kupplung lassen sich am besten in den Fign. 1 und 2 erkennen, in denen das glatte Rohrleitungsende durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Ein

iHülsenglied 12, das einen Teil der Kupplung bildet, kann einen

Teil eines Vorratstanks, eines Kniestücks, eines RohrverbInders (wie in Fig. 2) oder irgendeiner in Strömungsmittelanlagen üblichen Armatur darstellen. Ein Dichtungshaltering 14 wird auf das Ende der Rohrleitung 10 aufgebracht, bevor die elastomere Dichtung auf das Rohr aufgezogen und die Kupplung in einer noch zu beschreibenden Weise durch die Wirkung der Klemmeinrichtung 18 endgültig zusammengebaut und in den abdichtenden Zustand versetzt wird.

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Wie aus den Fign. 1 und 2 hervorgeht, ist die Hülse 12 mit einem einstückigen ausgebogenen konischen Flansch 20 versehen, der eine innere konische Oberfläche 22 und eine äußere konische Oberfläche 24 aufweist. Der Dichtungshaltering 14 besteht aus einem starren Ring mit einer radialen Wand 26 von konischem Verlauf, die eine innere Oberfläche 28 und eine äußere Oberfläche 30 hat. Der Dichtungshaltering 14 hat ferner einen axial verlaufenden zylindrischen Teil 32, der einstückig mit der Wand 26 ausgebildet ist und im zusammengebauten Zustand der Kupplung konzentrisch zur Rohrleitung 10 liegt.

Wenn der Dichtungshaltering 14 in die In Fig. 2jdargesteilte Lage gebracht worden ist, definieren die inneren Oberflächen 22 und 28 und der axiale Teil 32 des Dichtungshalterings 14 eine Ringkammer in der Nähe des auf das glatte Ende der Rohrleitung aufgeschobenen Endes der Hülse 12. Die ringförmige elastomere Dichtung 16 kann aus Gummi, Neopren oder einem ähnlichen Material bestehen, das sich unter Druckeinwirkung verformt, gegen das verwendete Strömungsmittel beständig ist und gute Dichtungseigenschaften hat. Die Bohrung 34 der Dichtung 16 hat einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser der Rohrleitung IO ist, und 1st ferner vorzugsweise mit konischen Seitenwänden 36 versehen, deren Winkel im wesentlichen dem der jeweils zugeordneten Oberflächen 22 und 28 des Flansches bzw. des Dichtungshalterlngs entspricht. Der maximale Durchmesser der Dichtung entspricht im wesentlichen dem inneren Durchmesser des zylindrischen Teils 32 des Dichtungshalterings 14.

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Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht die Klemmeinrichtung 18 aus einem Paar im wesentlichen halbkreisförmiger Segmente 38, die durch einen Lagerstift 40, der sich durch an den Segmenten ausgebildete Ohren 42 erstreckt, drehbar miteinander verbunden sind. Die Segmente 38 sind mit radialen Vorsprüngen 44 versehen, die im wesentlichen diametral gegenüber dem Lagerstift 40 liegen, und in den Vorsprüngen sind L§cher46 zur Aufnahme des Bolzens 48 angebracht. Der Bolzen 48 wird durch die Löcher der Vorsprünge gesteckt, und man erkennt, daß bei Anziehen der Mutter 50 die Klemmeinrichtung in die in Pig. 3 dargestellte geschlossene Position angezogen werden kann. Die Segmente 38 haben vorzugsweise einen U-förmigen Querschnitt, wie sich am besten an der in Fig. 2 rechts dargestellten Klemmeinrichtung erkennen läßt. In Fig. 2 1st zu Zwecken der Erläuterung die rechte dargestellte Klemmeinrichtung um 90° gegenüber der links dargestellten Klemmeinrichtung verdreht.

Nach der Erfindung ist die Dichtung 16 in Ihrer Bohrung 34 mit einer ringfönnigen Ausnehmung 31 versehen, die einen Metallring 33 aufnimmt; dieser kann der leichteren Einführung halber gespalten ausgeführt sein. Der Ring 33 besteht vorzugsweise aus einem korrosionsfesten Metall wie rostfreiem Stahl und enthält einen zylindrischen Bohrungsteil 35 und gegenüberliegende,nach innen verlaufende konische Seitenteile 37 und 39. Die inneren Kanten der Seitenteile 37 und 39 sind vorzugsweise sägezahnartig oder nutenartig gerieft, wie bei 4l in Fig. 1 dargestellt ist.

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Die Schenkel 52 und 5k der Segmente sind so geformt, daß sie im wesentlichen der konischen Form der äußeren Flanschoberflache

2k und der äußeren Wandoberfläche 30 des DichtungshaIterings entj
ί
sprechen, und man erkennt ohne weiteres, daß beim Gegeneinanderzlehen der Segmente mittels der Bolzen- und Mutter-Anordnung die auf den Flansch 20 und die Wand Ik des Dichtungshalterings an \ den Segmenten der Klemmeinrichtung ausgeübten Kräfte versuchen, den Flansch und den Dichtungshaltering axial aufeinander zu zu bewegen·

■ Beim Zusammenbau der Kupplung mit einem glatten Rohrleitungs-' ende 10 wird zunächst der Dichtungshaltering Ik in der Weise auf [ das Ende der Rohrleitung geschoben, daß der Teil 32 zum Ende der ; Rohrleitung zeigt. Danach wird die elastomere Dichtung 16, die den Ring 33 trägt, ein gewünschtes Stück weit auf das Rohrleitungsende aufgeschoben. Sodann wird die Hülse 12 über das Rohrleitungsende geschoben, bis die innere Flanschoberfläche 22 die ": gegenüberliegende Dichtungs-Seitenwand 36 erfaßt. Danach wird der Dichtungshaltering Ik an die Dichtung herangeschoben, so daß die innere Oberfläche 28 an der anderen Dichtungs-Seitenwand anliegt und der Teil 32 über der äußeren Dichtungs-Oberfläche liegt.

Sodann wird die Klemmeinrichtung geöffnet und derart über den Flansch und den Dichtungshaltering gesetzt, daß einer der Schenkelteile die äußere Oberfläche des Dichtungshalterings erfaßt. j Der Schraubbolzen 48 wird durch die Löcher der Vorsprünge geschoben, und die Mutter 50 wird auf den Schraubbolzen aufgebracht

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und angezogen· Wenn die Segmente 38 der Klemmeinrichtung aufeinander zu bewegt werden und die Klemmeinrichtung radial zusammengezogen wird, werden axiale Kräfte auf den Dlchtungshalterlng Ik und den Flansch 20 ausgeübt, um die Dichtung 16 zusammenzudrücken und die inneren Kanten des Rings 33 in Berührung mit der Rohrleitung 10 zu pressen. Da die Dichtung 16 Innerhalb der Kammer 33 durch die starren Bauteile, die diese Kammer bilden, eingeschlossen ist, ergibt sich als Ausdehnungsrichtung der gegenüberliegenden Inneren Oberflächen der Dichtung die Richtung radial nach Innen zur Leitung 10 hin. Somit ergibt sich eine itrö-I mungsmitteldichte Verbindung zwischen der Dichtung und der Leitung

j und ebenso zwischen dem Flansch und der Dichtung.

; Durch die Wirkung der Klemmeinrichtungs-Segmente 38, die die

j Dichtung 16 zusammendrücken, werden auch die Inneren Kanten des

j Rings 33 in eindrückenden Eingriff mit der Rohrleitung 10 getrie-1 ben. Die sägezahnartige Gestalt dieser Kanten begünstigt diese ! zubeißende Wirkung. Durch die Verwendung des Rings 33 ergibt sich

i bei der dargestellten und beschriebenen Konstruktion eine große ' Sicherheit gegen das Auftreten axialer Relativbewegungen zwischen der Rohrleitung und dem Kupplungskörper. Bei den Fign. 1 und 2 läßt sich in bezug auf den Kupp lungs körper sagen, daß die innere

I Kante des konischen Teils 39 vorwiegend eine Bewegung der Rohr-'leitung 10 nach links verhindert, während die Innere Kante des !konischen Teils 37 eine Bewegung der Rohrleitung 10 nach rechts hemmt·

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S In Fig. 2 ist der Erfindungsgedanke anhand einer Kupplung erläu-

; tert, die zur Verbindung von stirnseitig aufeinanderstoßenden Rohrleitungen dient; dabei ist die Hülse 12' an beiden Enden mit je einem Plansch versehen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich 1st, ist der innere Durchmesser der Hülse vorzugsweise etwas größer als der äußere Durchmesser der Leitung; entsprechend 1st der innere Durchmesser des Diehtungshalterings ebenfalls größer als der äußere Durchmesser der Leitung. Diese Konstruktion stellt sicher, daß die einzigen Kupplungsteile, die die Leitungen erfassen, die elastomeren Dichtungen und diezugehörigeη Metallringe sind; demzufolge ist wegen der elastischen Natur der Dichtung eine begrenzte Fehlausrichtung und axiale Abwinkelung der Achse der Leitung In bezug auf die Achse der Hülse möglich. Diese Konstruktion ermöglicht es ferner der Dichtung, Schwingungen zu dämpfen und zu absorbieren, die innerhalb der Leitung auftreten.

Ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion gegenüber bekannten Kupplungen liegt In der Einfachheit des Zusammenbaus mit der Leitung, und es 1st ersichtlich, daß als einziges Werkzeug zur Erzielung der Kupplungswirkung ein Schlüssel zum Anziehen der Mutter 50 erforderlich ist. Die KupplungsbauteiIe können aus sehr wirtschaftlich herstellbaren Teilen bestehen, etwa Stahl-Stanzteilen, und es sind nur herkömmliche Herstellungsverfahren erforderlich.

Andere Ausführungsformen sind, möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentansprüche

1. Rohrkupplung für einfache (glatte) zylindrische Rohrleitungsenden, mit einer rohrförmigen Hülse, die einen teleskopartig über das Rohrleitungsende geschobenen Endteil aufweist, einer um die Rohrleitung herum angeordneten ringförmigen elastomeren Dichtung, die einen in Eingriff mit dem Endteil stehenden Teil aufweist, und einer in Umfangsrichtung anziehbaren Klemmeinrichtung, die um die Dichtung herum angeordnet ist und einen Teil aufweist, der den Endteil und die Dichtung erfaßt und dadurch beim Anziehen die Dichtung zusammendrückt, um eine Abdichtung zwischen der Leitung und der Hülse zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (16) an einer radial innen liegenden Oberfläche mit einer Ringnut (35) versehen ist, und daß in der Ringnut (35) ein Hemmring (33) zwischen der Dichtung und der Leitung (10) angeordnet ist, so daß beim Anziehen der Klemmeinrichtung (18) der Hemmring (33) die Leitung erfaßt und eine axiale Auseinanderbewegung der Leitung und der Hülse hemmt.

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2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, bei der der aufgeschobene Endteil der Hülse einen sich konisch erweiternden Ringflansch aufweist, die Dichtung einen Im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt hat und mit Ihrer einen Seltenwand an dem Ringflansch anliegt und die Klemmeinrichtung auf die Außenfläche des Ringflansches und die andere Seltenwand der Dichtung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dichtung (16) und der Klemmeinrichtung (18) ein Dichtungshalterlng (14) angeordnet ist, der an der vom Ringflansch (20) der Hülse (12) abgewandten, anderen Seitenwand der Dichtung und mit einem zylindrischen axialen Teil (32) an nahezu der ganzen zylindrischen Außenfläche der Dichtung (16) anliegt.

3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hemmrlng (33) aus Metall besteht.

4. Rohrkupplung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Hemmring (33) eine ringförmige Kante (¹Il) aufweist, die das Rohrleitungsende (10) zubeißend erfaßt, um die Hemmwirkung auszuüben.

5. Rohrleitungskupplung nach Anspruch 3 oder U, dadurch gekennzeichnet, daß der Hemmring (33) eine allgemein ü-förmige Querschnittsform mit radial nach innen erlaufenden, am Rohrleitungsende angreifenden U-Schenkelteilen aufweist, so daß er axiale Relativbewegungen der Hülse (12) und des RohrIeI-

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tungsendes in beiden Axialrichtungen hemmt.

6. Rohrleitungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der konischen Schenkelteile (37* 39) gerieft oder gezahnt sind.