DE1775773A1

DE1775773A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE1775773A1
Application number: DE19681775773
Authority: DE
Inventors: Silk Jack Durrant
Original assignee: Clay Cross Iron & Foundries Lt
Current assignee: Clay Cross Iron & Foundries Lt
Priority date: 1967-09-22
Filing date: 1968-09-21
Publication date: 1971-08-12
Also published as: FR1580069A; NL6813498A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung. Sie kann bei Schleuderguß- und anderen Rohren, einschließlich Rohren aus Eisen, Stahl und Asbest-Zement, angewendet werden. Die Rohre können als ineinandergreifende Rohre mit Stutzen und Muffe oder ais plan endende Rohre ausgebildet sein.

Bei einer bekannten Rohrverbindung zwischen zwei Rohrstücken sind radial verlaufende Arretierungen an. sich gegenüberliegenden Flächen der jeweiligen Rohrstücke befestigt. Die Rohrstücke sind relativ zueinander drehbar, damit nach ihrer Verbindung die Arretierungen an dem einen Rohrstück hinter die Arretierungen an dem anderen Rohrstück zu biegen kommen, um eine axiale Trennung der beiden Rohrstueke voneinander zu verhindern.

Die Erfindung verfolgt den Zweck, Rohrverbindungen zwischen aneinanderstoßenden Rohrstücken zu verbessern. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung zu schaffen, die eine unerwünschte Trennung der Rohrstüoke verhindert, innerhalb

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vorbestimmter Grenzen die Beweglichkeit der Rohrstücke dann, wenn sie einer Beanspruchung unterliegen, ermöglicht und ohne Drehung der Rohrstücke hergestellt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Rohrverbindung zwischen zwei Rohrstücken gelöst durch einen Anschlag, der das eine Rohrstück im Abstand umgibt und über Befestigungen mit dem anderen Rohrstück formschlüssig verbunden ist, und durch mindestens einen Vorsprung, der an der äußeren Oberfläche des einen Rohrstücks befestigt und so angeordnet ist,

Axialbewegung der beiden Rohrstücke daß er \>ei/ voneinander über einen bestimmten Betrag hinaus gegen den Anschlag stößt und dadurch eine Trennung der Rohrstücke über den vorbestimmten Betrag hinaus verhindert.

Die Erfindung stellt eine bessere Rohrverbindung dar, bei der zur Erzielung der Arretierungswirkung eine relative Drehung W der beiden Rohrstücke nach ihrer Verbindung nicht notwendig ist, und bei der die Verbindung der Rohrstücke folglich leichter und weniger zeitraubend herzustellen ist, ohne daß in der Dichtungswirkung oder der Beweglichkeit der Verbindung irgendwelche Nachteile auftreten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthält die Rohrverbindung eine Flanschbuchse, die das eine Rohrstück im Abstand umgibt, zwischen dem Anschlag und dem anderen Rohrstück angeordnet und von den Befestigungen gehalten ist, sowie eine

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Dichtung, die zwischen den Röhret ticken angeordnet und durch die Planschbuchse in Dichtungeanlage an die Rohrstüelce gepreßt ist.

Vorzugsweise besteht der Vorsprung zumindest aus einem !Teil eines Stellrings, der auf einem Kreisbogen mit dem einen Rohrstück verschweißt ist.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der Anschlag aus mehreren Einloch- und/oder Zweilochplatten, die auf einem Kreis im Vbstand voneinander angeordnet sind und von denen jede einen radial nah innen verlaufenden Flansch aufweist, gegen den der Vorsprung bei Axialbewegung der beiden Rohrstücke voneinander über einen bestimmten Betrag hinaus stößt.

Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der Anschlag aus einem Ring, der mit mehreren im Abstand j voneinander angeordneten Löchern für die Befestigung-en und mit bogenförmigen, radial nach innen verlaufenden flanschen versehen ist, gegen die der Vorsprung bei Axialbewegung der beiden Rohrstücke voneinander über einen bestimmten Betrag hinaus stößt. .

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer beweglichen Rohrverbindung mit Stutzen und Muffe beschrieben, wie es bei Gußeisen- und Schleudergu3rohren üblich ist. Es wird

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jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf diese besondere frt Rohr oder Rohrverbindung oder auf Rohre aus diesem Material beschränkt ist. In der Zeichnung sind einige AusfUhrungsbeispiele für die Rohrverbindung nach der Erfindung dargestellt, die nachfolgend im einzelnen beschrieben werden. Es zeigt:

Fig. 1 ein erste.? Ausführungsbeispiel für die Rohrverfc bindung nach der Erfindung in einem Teil-Axial-

schnitt; Pig. 2 die Stirnansicht einer Ansohlagplatte mit einem

Loch für die in Fig. 1 dargestellte Rohrverbindung; Fig. 3 die Stirnansicht einer Anschlagplatte mit zwei Löchern für die in Flg. 1 dargestellte Rohrverbindung; Figo 4A und 4B Querschnitte entlang den Schnittlinien

A-A und B-B in den Fig. 2 und 3;

Fig. 5 einen Teil der Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Rohrverbindung mit einer Einlooh- und einer Zweiloch-Anachlagplatte, mit denen ein Vorsprung auf dem anderen Rohrstüok fluchtet; Fig. 6 eine Stirnansicht eines anderen Ausführungsbeispiels

für den Anschlag in Form eines Anschlagrings, der in der Rohrverbindung nach Fig. 1 verwendet werden kann; Fig. 7 einen Schnitt entlang der Schnittlinie VII-VII der

Fig. 6 und

Fig. 8 ein weiteres Ausführungebelapiel für die Rohrverbindung nach der Erfindung in einen Ttil-Axialeohniti

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In Fig. 1 sind zwei Rohretücke 10 und 11, von denen das eine Rohrstück 10 am Ende als Stutzen, das andere Rohrstück 11 am Ende als Muffe ausgebildet ist, durch eine Rohrverbindung miteinander verbunden. Wie üblich ist die Verbindung der Rohrstücke 10, 11 mit Hilfe eines Gummidichtungsrings 12 abgedichtet, der aus mehreren Teilen besteht und der zwischen einem ringförmigen Teil der äußeren Oberfläche des Zapfens am Rohrstück 10 und einer abgeschrägten Oberfläche 13 im Innern der Muffe am Rohrstück 11 angeordnet ist.

Den Zapfen am Rohrstück 10 umgibt eine Flanschbuchse H- vgl. auch Fig. 5 -.Der radial am weitesten innen befindliche Teil der Flanschbuchse 14 berührt den Gummidiohtungsring 12. Nach dem Verachrauben der ganzen Vorrichtung drückt die Flanschbuchse 14 den Gummidichtungsring 12 gegen die abzudichtenden Teile der Rohrstücke 10 und 11.

Über die Flanschbuchse 14 verteilt sind an der dem Rohrstück 11 abgewandten Seite mehrere Anschläge angeordnet, die mit Hilfe von Muttern 21 im Abstand von der Flanschbuchse 14 gehalten sind. Diese Anschläge sind als Platten besonderer Gestalt - vgl. Fig. 2 bis 4 - ausgebildet. Dabei kann es sich um .Anschlagplatten 15 alt einem Loch und um Anschlagplatten 16 mit zwei !löchern handeln. Außerdem können die Ansohlagplatten auch, obwohl das nicht besonders dargestellt ist, mehr als zwei Löcher aufweisen.

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Die Flanschbuchse 14 ist mit dem Rohrstüek 11 mit Hilfe von Schraubenbolzen 17 formschlüssig verbunden, die durch koaxiale Löcher 18 und 19 in der Flanschbuchse 14 und in einem den Rand der Muffe des Rohrstücks 11 bildenden flansch 20 vorgesehen sind. Die Flanschbuchse 14 wird von den Muttern 21 in ihrer Lage gehalten. Die Anschlagplatten 15 und 16 sind über die dem Rohrstück 11 abgewandten Enden der Schraubenbolzen 17 gesteckt und in ihrer Lage innerhalb der Rohrverbindung mit Hilfe weiterer Muttern 21a gehalten. Die Flanschbuchse 14 enthält Bereiche 22, die sich über die Endoberfläche erheben; die Anschlagplatten 15, 16 entsprechende Ausnehmungen 23 in den Bereichen, in denen die Löcher durch die Anschlagplatten 15» 16 für die SchruultetftL^iacin "¹T vorgesehen sind - vgl. auch Fig. 4A -.

An der äußeren Oberfläche des Rohrstueks 10 ist ein Vorsprung in Form eines Stellrings 24 vorgesehen, der entlang der Peripherie des Rohrstücks 10 im Bereich des Zapfens verläuft. Der Stellring 24 kann kontinuierlich um den ganzen Umfang des Rohrstücks 10 herumlaufen oder, wie es in fig. 5 dargestellt ist, unterbrochen sein und einen Teil eines Kreises, z.B. einen Bogen von 120°, einnehmen, wobei dann ein gleicher, nicht dargestellter Teil des Stellringe diametral gegenüber dem ersten Teil angeordnet ist. Außerdem können mehr als zwei in demselben Abständen voneinander angeordnete Teile auf der äußeren Oberfläche des Röhrstticks 10 im Bereich des Zapfens angeordnet

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sein. Der Stellring 24 oder seine Einzelteile sind vorzugsweise mit dem Rohrstück 10 verschweißt. Der Stellring 24 oder seine Teile sind so auf dem Rohrstück 10 befestigt, daß dann, wenn die Rohrverbindung erstmals verschraubt ist, ein vorbe-3titrates axiales Spiel zwischen dem Stellring 24 und der gegenüberliegenden, radial innersten Kante 25 der Anschlagplatten 15, 16 besteht. Dieses axiale Spiel ist so bemessen, daß dann, wenn die Rohrstücke auf ihrer Längsachse voneinander * weggezogen werden, der Stellring gegen die Anschlagplatten schlägt und so eine weitere trennung verhindert, bei der die Dichtung zwischen den Rohrstücken unterbrochen würde. Wenn also irgendeine, beispielsweise durch das Absenken oder Verwerfen des Bodens hervorgerufene Bewegung der Rohrstücke 10, 11 stattfindet, schlägt der Stellring 24 gegen die Anschlagplatten 15, 16 und verteilt die Wirkung der Bewegung auf mehrere Rohr* verbindungen, anstatt eine Rohrverbindung auseinander zu ziehen.

Beispielsweise hat für ein Rohr mit einem Durchmesser vom 300 ims der Vorsprung 24 einen quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge von etwa 6,35 mm und ist in Form von zwei Bögen mit 120° Bogenlänge für eine Flanschbuchse 14 mit acht Löchern ausgebildet. Torzugsweise bleiben dann etwa 13 mm Spiel zwischen dem Vorsprung 24 und der benachbarten Kante 25 der Anschlagplatte 15. Die Löcher in den Anschlagplatten 15 und 16 sind vorzugsweise oval, damitjleichte Lage Justierungen möglich sind, bevor die Verbindung schließlich verschraubt wird.

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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der oder die VorsprUnge 24 und Ihre Schweißnähte nicht dem Inhalt des Rohres ausgesetzt sind, da der Inhalt nur mit dem Gumraidichtungsrlng 12 In Berührung kommt.

In dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Anschlagring 30 vorhanden, der sich über einen vollen'

W Kreisumfang erstreckt, im Gegensatz zu den einzelnen Anschlagplatten 15 und 16 in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Der Anschlagring 30 hat vier Lappen 31» die um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind und von denen jeder ein den Lappen durchsetzendes Loch 32 für einen Schraubenbolzen 17 aufweist. Der Anschlag 30 enthält weiterhin zwei radial nach innen verlaufende Flansche 33, von denen jeder eine Bogenlänge von 90° aufweist und die an sich diametral gegenüberliegenden Seiten des Anschlagrings angeordnet sind. Wie insbeson-'. dere in Fig. 7 dargestellt ist, sind diese Flansche 33 aus einem Stück mit den lappen 31 hergestellt/Die Flansche 33 arbeiten auf dieselbe Weise wie die entsprechend* ausgebildeten, radial innersten Teil der Anschlagplatten 15 und 16 im ersten AusfUhrungsbeispiel; sie dienen nämlich als Begrenzung für Vorsprünge, wie z.B. für den Stellring 24 oder seine Teile in Fig. 1, der an dem von dem Anschlagring 30 umgebenen Rohrstüok 10 befestigt ist. Die Teile des Stellringe 24 nehmen in diesem Fall vorzugsweise eine Bogenlänge von etwas weniger als 90° auf sich diametral gegenüberliegenden Seiten des Rohretüoks 10 ein.

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Zur Hontage der Rohrverbindung wird zunächst der Anschlagring 30 über das Ende des Rohrstücks 10 geschoben, welches die Yorsprünge 24 trägt, und dann um 90° gedreht, bis die flansche 33 hinter den Vorsprüngen 24 mit diesen ausgerichtet sind.

Der Anschlagring 30 kann dann mit der Planschbuchse 14 und der Muffe am Rohrstück 11 verschraubt werden, wie es vorstehend in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben g wurde, ohne daß mit den beiden Rohrstücken irgendeine Drehung ausgeführt werden muß.

Die Rohrverbindung nach der Erfindung kann auch ohne Benutzung einer Flanschbuohse ausgeführt werden, wenn eine geänderte Dichtung-verwendet wird. Eine solche Rohrverbindung ist in Fig. 8 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sollen ebenfalls die Enden der beiden Rohrstücke 10 und 11 miteinander verbunden werden. Die äußere Stirnkante 35 des am Ende als

Zapfen ausgebildeten Rohrstücks 10 ist abgeschrägt. Die innere Oberfläche des am Ende als Muffe ausgebildeten anderen Rohrstücks 11 ist mit einem ringförmigen Absatz 36 als Anschlag für einen Dichtungsring 38 und mit einem ringförmigen Sitz für die Aufnahme des Dichtungsrings versehen. Der Dichtungsring 38 weist an einem Ende ein im nicht zusammengedrückten Zustand kugelförmiges Seil 39 und am anderen Ende ine Nut auf, die mit dem Sitz in Eingriff steht.

Gegenüber der Stirnfläche der Muffe des Rohrstücks 11 sind die

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Anschläge entweder in der Form einzelner Ansohlagplatten 15 und 16 nach Fig. 1 bis 5 oder vorzugsweise in der Fons eines vollständigen Rings 30 nach Fig. 6 und 7 angeordnet- Die Verwendung eines vollständigen Anschlagrings 30 ist vorzuziehen; in der folgenden Beschreibung wird daher von einem Ring als Anschlag ausgegangen. Der Ring 30 ist mit der Muffe des Rohr- _ Stücks 11 mit Hilfe von mehreren auf einen Kreisnmfang angeordneten Schraubenbolzen 17, die von der Stirnfläche der Muffe aufgenommen werden, verschraubt. Wie bei den vorhergehenden AusfUhrungsbeispielen sind Yorsprünge 24 auf der äußeren Oberfläche des Stutzens des Röhrst ticks 10 in der beschriebenen Weise befestigt. Wenn einzelne Anschlagplatten 15 und 16 anstelle des Anschlagrings 30 verwendet werden, sollte ein Vorsprung 24 in Form eines vollständigen Stellrings verwendet werden.

Zum Verlegen der Rohre ist der Dichtungsring 38 in den Sitz

37 des Rohrstücks 11 eingepaßt. Der Anschlagring 30 wird dann über den Zapfen des Rohrstücks 10 gestreift, welches die Vorsprünge 24 trägt. Der Zapfen des RohrStücks 10 wird dann in die Muffe des Rohrstücks 11 eingebracht.

Wenn der Zapfen in die Muffe eindringt, kernst zunächst die abgeschrägte äußere Stirnkante 35 Bit des kugelförmigen Teil 39 des Dichtungsrings 38 in Berührung. Bei weiteres Eindringen wird der Dichtungsring 38 in die in Fig. 8 gezeigte Lage ver-

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formt. Der Anschlagring 30 wird dann us 90° gedreht, so daß die Vorsprünge 24 mit den Flanschteilen 33 des Anschlagrings 30 ausgerichtet sind. Schließlich wird der Anschlagring 30 mit der Muffe des Rohrat ticks 11 mit Hilfe der Schraubenbolzen 17 verschraubt. Es besteht somit keine Notwendigkeit fürjirgend eine Drehbewegung zwischen den beiden Rohrstücken 10 und 11,

um die Rohrverbindung herzustellen. j

Der Vorsprung oder die Vorsprünge 24 können aus sphärolithischem Gußeisen hergestellt sein. Die Korrosionsbeständig-kelt dieses Materials ist ausreichend. Es ist jedoch im allgemeinen nicht erwünscht, Vorsprünge aus sphärolithischem Gußeisen durch Schweißen zu befestigten, da die geringe Wärmeabfuhr durch das sphärolithische Gußeisen zu unerwünschter Erhitzung* führen kann. Wenn die Rohrejz.B. aus Grauguß hergestellt sind, dann verursacht die übermäßige Erhitzung eine Kornvergrößerung und Sprödigkeit in der Nähe der Schweißstelle. Folglich I sollte bei Vorsprüngen 24 aus sphärolithischem Gußeisen auf Grauguß-Rohren ein anderes Befestigungsverfahren anstelle des Schweißens verwendet werden. Beispielsweise können die Vorsprünge 24 mit Hilfe von Innen-Sechakantschrauben befestigt werden.

Ein anderes Material als sphärolithischea Gußeisen für die Vorsprünge 24, welches ausreichende Korrosionsbeständigkeit unter vielen Bedingungen aufweist, ist Flußstahl. Dieser kann *des Rohmaterial3 « 12 -

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Claims

- 12 - . verschweißt werden, ohne daß in dem Rohr eine übermäßige Kornvergrößerung auftritt, auch wenn das Rohr aus Gußeisen besteht. Sie Erfindung soll jedoch nicht auf Rohre oder ■Vorsprünge aus irgendeines) bestimmten Material beschränkt werden, da die Materialien und die Verfahren für die Befestigung durch die besonderen Umstände bestimmt werden. Patentansprüche 109833/0774 DIPL..-ING. LOTHAR DORNER PATENTANWALT O8 HAGEN, θ RASHOFSTRASS E 11 TELEFON 283O2 18. September 1968 Anwaltaakte 6859 Clay Cross (Iron 4 foundries) limited Near Chesterfield, Derbyshire, England Patentansprüche

1. Rohrverbindung zwischen zwei Rohr stücken, gekennzeichnet durch einen Anschlag (15t 16; 30),der das eine Rohrstuck (10) im Abstand umgibt und über Befestigungen (17) mit dem anderen Rohrstück (11) formschlüssig verbunden ist, und durch mindestens einen Vorsprung (24)» der an der äußeren Oberfläche des einen Rohrstücks (10) befestigt und so angeordnet ist, daß er bei Axialbewegung der beiden Rohrstücke (10,11) voneinander über einen bestimmten Betrag hinaus gegen den Anschlag (15» 16; 30) stößt.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine flansohbuohae (14)» die das eine Rohrstück (10) im Abstand umgibt, zwischen dem Anschlag (15, 16; 30) und dem anderen Rohrstück (11) angeordnet und von den Befestigungen (17) gehalten ist, und durch ein« Sichtung (12) die zwischen den Rohretücken (10, 11) angeordnet und durch die Ilansohbuohse (14) in Dichtungeanlage an die Rohrstüoke (1O₄ 11) gepreflt ist.

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3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus einem Ring (30) besteht, der Bit mehreren la Abstand vonexander angeordneten LSohern (32) für die Befestigungen (Schraubenbolzen 17) und alt bogenförmigen, radial nach innen verlaufenden flanschen (33) Versehen ist, gegen die der Vorsprung (24) bei Axialbewegung der beiden Rohrstücke (10, 11) voneinander über einen be-

" stimmten Betrag hinausJBtöSt.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (30) ait zwei radial sich gegenüberliegenden Planschen (33) versehen ist, von denen jeder eine Bogenlänge von 90° aufweist.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus nehreren Stnlooh-. und/oder Zwei- lochplatten (15t 16) besteht, dl· auf eines Kreis la Abstand voneinander angeordnet sind- und von den·» jede einen radial nach innen verlaufenden Flansch (25) aufweist, fegen den der Torsprung (24) bei Axialbewegung der beiden BeteratÜoke (10, 11) voneinander über einen best leerten Betrag hinausstößt.

BAD ORfGJNAL

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6. Rohrverbindung nach eines der verhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung'zumindest aus einen Teil eines Stellringe (24) besteht, der alt dem einen Rohrstück (10) auf einem Kreisbogen verschweißt 1st.

T. Rohrirerbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Dichtungsring (38), der zwischen den RohratUcken (10, 11) angeordnet und nach Einfügung des Endes des einen Rohrstücks (10) in das Ende des anderen Rohrstücks (11) in Dichtungsanlage an die Rohrstücke (10, 11) verformt ist.

ß. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch eine Muffenverbindung zwischen den beiden Rohrstücken (10, 11).

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