DE1911064A1

DE1911064A1 - Selbstblockierende Rohrverbindung

Info

Publication number: DE1911064A1
Application number: DE19691911064
Authority: DE
Inventors: Jean Vanderhoven
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-03-12
Filing date: 1969-03-05
Publication date: 1969-10-02
Also published as: NO134999B; FR2003736A1; IE32668B1; NL151174B; DK132349C; IE32668L; SE353380B; DE1911064B2; NO134999C; DK132349B; LU58183A1; ES364593A1; CH493780A; DE1911064C3; NL6903647A

Description

Jean VÄNDERHQVEN HERSTAL / Belgien

gelbstblockierende Rohrverbindung

Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer selbstblockierenden Rohrverbindung, wobei in eine hülsenartige Erweiterung, die fest an einem Rohrende, sitzt, das andere, anzuschlies sende Rohrende eingeführt wird.

Bekanntlich erfolgen die Rohrverbindungen bei Leitungen, welche Flüssigkeiten, Gase, Dampf usw. führen, im allgemeinen mittels Innen- und bzw, oder Aus sengewinden an¹ den zu verbindenden Röhrenden, wonach diese dann entweder miteinander,yerschraubt werden oder mit Hilfe einer Ueberwürfmutter miteinander verbunden werden. Die Abdichtung'zwischen den beiden Rohrenden wird mittels einer geeigneten Dichtungspackung erzielt.

Diese Ausführungsformen weisen jedoch verschiedene Nachteile auf, So erfordern sie vor allem verhältnismässig teuere Werkzeuge zur Anbringung der erwähnten Gewinde sowie verschiedene zusätzliche Werkzeuge od. dgl, zur Herstellung der D ichtungs packung. Darüber hinaus ist für eine einwandfreie Ausführung einer solchen Rohrverbindung eine gelernte

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Arbeitskraft erforderlich, Da weiterhin die Enden der zu verbindenden Rohre bei ihrer Verlegung bearbeitet werden, ist hierfür auqh ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich. Andererseits ist die Demontage von älteren Rohrverbindungen oft praktisch unmöglich, da die verbundenen Rohre aus verrosteten Materialien, insbesondere Eisen, bestehen/

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung der. vorstehend· erwähnten Merkmale und die Schafiung einer selbstblockierenden Rohr- -verbindung, welche keine besondere Bearbeitung der au verbindenden · Rohrenden erfordert und gleichzeitig eine einwandfreie Abdichtung ge- .'"-währleistet, selbst im Falle von hohen Innendrucken der durch die Rohre geleiteten Medien, Ferner erfolgt die praktische Durchführung der er- ι findurigsgemässen Rohrverbindung durch einfaches Ineinanderschieben der beiden au verbindenden Rohrenden, wozu weder ein spezielles . ■. ._; v; Werkzeug noch eine gelernte Kraft erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass diese Rohrverbindung erforderlichenfalls, "jü auch in einfacher Weise wieder demontiert werden kann·,. -,.<"_ ._{: χ}:·_; ,γ,?,

Eine solche selbstblockierende Rohrverbindung, wobei in eine hülsenartige Erweiterung, die fest an einem Rohrende sitzt, das andere, ■ anzuschliessende Rohrende eingeführt wird, ist hierzu erfindungsgemäss-ge r kennzeichnet durch eine fesVan einem Rohrende sitzende Hülseinit .-■·,■ einem hinteren, zylindrischen Innenumfang mit etwas grösserem Durchmesser als die lichte Rohrweite, welcher über eine Ringschulter in, das ansehliessende Rohr übergeht, und mit einem vorderen,-konischen Innenumfang, welcher von einem, grösseren Innendurchmesser in etwa. der Hülsenmitte konisch in einen etwas grösseren Durchmesser als· der Aussendurchmesser des zu verbindenden Röhrendes übergeht und einen elastischen Dichtungsring aus Kautschuk oder einem geeigneten Kunststoff enthält, dessen Innendurchmesser etwas geringer als der Aussendurchmesser des zu verbindenden Rohr ende s und'de ssenAussendurchmeaser etwa gleich dem grössten Innendurchmesser des konischen' -. Hülsenabschnittes ist, 9 Q 9 8 4 0 / 1 0 8 Ii ' - - ■ - - -. _:· .

Die Rohrverbindung erfolgt hierbei durch einfaches Einsetzen des anzuschliessenden Rohrendes in die erwähnte Hülse, bis die Stirnseite des Rohrendes an der erwähnten Ringschulter anstösst. Hierauf wird das eingeführte Rohrende um eine kurze Strecke "wieder zurückgezogen, wobei der elastische Dichtungsring mit nach aussen in Richtung auf die Konusverengung geführt wird, wo er sich zunehmend zwischen dem Aussenumfang des anzuschliessenden Rohrendes und der Konusinnenfläche zusammendrückt, bis eine vollständige Abdichtung zwischen diesen beiden Teilen erzielt ist. ^

Eine solche Rohrverbindung ist mit besonderem Vorteil anwendbar bei der Verlegung von unterirdischen Rohrleitungen, welche gasförmige Medien führen. ,

Erforderlichenfalls kann es zweckmässig sein, am Innenumfang des zylindrischen Hülsenabschnittes eine oder mehrere Ringnuten vorzusehen, welche zur Aufnahme weiterer Ringdichtungen dienen«

Als weitere zusätzliche Abdichtung kann eine in den Konus ab schnitt der festen Hülse eingesetzte, gegebenenfalls längsgeschlitzte Hülse aus ä

Metall oder einem anderen harten Material oder auch aus einem elastischen Material, beispielsweise einem entsprechenden Kunststoff, vorgesehen werden, welche einen etwa dem Aussendurchmesser des anzuschliessenden Rohrendes entsprechenden Innendurchmesser und ein Aussenprofil mit demselben Konuswinkel wie der innere Konusabschnitt der festen Hülse aufweist.

Nach einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Rohrverbindung kann diese mit einem.-in den Konusabschnitt der festen Hülse eingesetzten Ring versehen ,sein mit einem der Eintritts öffnung in der festen Hülse entsprechenden Aussendurchmesser und einem etwa dem Aussendurchmesser des anzuschliessenden Rohrendes entsprechenden

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Innendurclim.esser, welcher an dem der Dichtung zugekehrten Ende an seinem Aussenumfang Kugeln aus einem harten Material, vorzugsweise aus Stahl, trägt, die teilweise über den Aussenumfang des Ringes hervorstehen. Dieser Ring kann gegebenenfalls auch die Form einer längsgeschlitzten Hülse aufweisen.

Zur weiteren Verbesserung der Blockierung zwischen den beiden zu verbindenden Rohrenden kann bei der erfindungsgemässen Rohrverbindung ferner um den Aussenumfang des anzus chlies senden Rohr ende s rechtwinklig zu dessen Achse eine Ringnut vorgesehen werden, in welche die Kugeln des vorerwähnten Ringes eingreifen.

Um bei grösserer Belastung in axialer Richtung eine Verschiebung des Ringes oder der Hülse, zu verhindern, können zusätzlich Klemmvorrichtungen vorgesehen werden, die eine Blockierung des Ringes auf dem anzus chlies s enden Rohrende bewirken.

In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Rohrverbindung dargestellt, wobei jeweils in einem Axialschnitt zeigen:

Fig. 1 : eine Verbindung mit einem Dichtungsring nach Einsetzen des anzus chlies s enden Rohr ende s ,

Fig. 2 : die gleiche Verbindung nach einem kurzen Herausziehen des anzus chlies senden Rohrendes ,

Fig. 3 : einen Schnitt durch eine Verbindung mit zwei Dichtungsringen bei eingeschobenem Rohrende,

Fig. 4 : eine Verbindung mit zwei Dichtungsringen und einer aufgesetzten, konischen Hülse,

Fig. 5 : eine Verbindung mit zwei Dichtungsringen und einem Kugelring bei eingesetztem Rohrende,

Fig. 6 * die gleiche Verbindung nach kurzem Herausziehen des Rohr-

endes, 9 0 9 8 4 0/Ί 0 6 4 '

Fig. 7: eine abgewandelte Ausführungsform nach Fig. 5 und Fig. 8 i im Querschnitt eine Kugelhülse nach Fig.. 5,

Hiernach besteht die Rohrverbindung gemäss der Erfindung im wesentlichen aus einer Hülse 1, deren hinterer Teil zylindrisch ausgebildet ist und die fest an dem Rohr 2 sitzt. Der Durchmesser dieses Rohres 2 ■ ist etwas geringer als derjenige der Hülse, so. dass hierdurch eine ■ Ringschulter 3 gebildet wird. .

Im vorderen Teil ist die Hülse 1 etwa in ihrer Mitte konisch erweitert, wobei der Innendurchmesser nach dem äusseren Ende zunimmt. Diese konische Form ist in den Zeichnungen nur beispielsweise dargestellt, da der erfindungsgemässe Zweck auch mit einer anderen Form erreicht werden kann. Der Durchmesser an der vorderen Oeffnung der,Hülse ist etwa gleich dem hinteren Innenumfang, und zwar etwas grosser als der Aussenumfang des anzuschlies senden Rohres 5, In dieser konischen Bohrung sitzt ferner ein Dichtungsring 6 aus einem elastischen Material, wie Kautschuk oder ein geeigneter Kunststoff.

Zur Montage der Rohrverbindung wird das zu verbindende Rohrende 5 zunächst axial in die Hülse 1 eingeführt, bis die vordere Kante des Rohres an der Ringschulter 3 anliegt. Der Dichtungsring 6 befindet sich hierbei am rückwärtigen Ende der konischen Erweiterung, Das Rohrende 5 wird dann wieder um einen geringen Betrag zurückgezogen, wobei es den Dichtungsring 6 mitnimmt. Dieser Dichtungsring 6 wird hierbei zwischen dem Aussenumfang des anzuschlies senden Röhrendes und dem konischen Innenümfäng der Hülse zusammengedrückt, v/ie es in Fig, 2 dargestellt ist. Dieses Zusammendrücken des Dichtungsringes verhindert aber gleichzeitig, dass das Rohrende nach aus sen herausgezogen werden kann, so dass'auf einfache Weise eine dauerhafte und stabile Rohrverbindung herstellbar ist, die durch diesen Dichtungs,- : ring 6 auch sicher abgedichtet ist. ·

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Wenn bei dieser Rohrverbindung beispielsweise eine Flüssigkeit unter hohem Druck durch die Rohre geleitet wird, drückt diese den Dichtungsring 6 durch den hohen Innendruck weiter in. seinen Sitz, so dass die Abdichtung hierdurch noch vergrössert wird. Diese zusätzliche Wirkung ist besonders wichtig und vorteilhaft, wenn sich die Temperatur der Rohrleitung,beispielsweise beim Durchleiten von Dampf, erhöht und die Rohre sich hierdurch verl ängern, Die erfindungsgemässe Rohrverbindung gestattet somit leichte Verschiebungen des anzuschlies senden Rohrendes gegenüber der festen Hülse an dem anderen Rphrstück.

Auch die Demontage einer erfindungsgemässen Rohrverbindung ist sehr einfach, da es hierfür genügt, zunächst das eine Rohrende wieder axial in die Hülse zu drücken, wobei gleichzeitig die Ringdichtung 6 aus ihrem Sitz gepresst wird und die Blockierung aufhebt» Hierauf schiebt man eine starre, dünnwandige Hülse zwischen, das Rohrende und die feste Hülse, wodurch der Dichtungsring 6 in der konischen Erweiterung gehalten werden kann und das Rohrende einfach aus der Hülse zu ziehen ist,

Bei der anderen Ausfü-hrungsform nach Fig, 3 ist im rückwärtigen, zylindrischen Teil der Hülse 1 eine zusätzliche Ringnut vorgesehen, welche zur Aufnahme einer weiteren Ringdichtung 7 dient. Deren Innendurchmesser ist etwas geringer als der Aussendurchmesser des. zu verbindenden Rohrendes 5, so dass diese Ringdichtung fest auf dem anzuschliessenden Rohrende sitzt und eine ausreichende Abdichtung bewirkt, Diese Ausführungsform ist besonders zweckmässig bei Rohrleitungen, deren Gas oder Flüssigkeit nicht mit der Ringdichtung 6 in Berührung kommen soll, Falls es erforderlich ist, können auch weitere Ringnuten vorgesehen werden, die alle mit je einer Ringdichtung versehen werden können, Auch bei dieser Ausführungsform wird die Ringdichtung 6 bei dem kurzen Herausziehen des Rohrendes 5 in gleicher Weise zusammengepresst, wie es in Fig» 2 dargestellt ist, . ,

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist eine zusätzliche Hülse 8 aus Metall oder einem anderen harten Material zusätzlich vorgesehen, welche einen Innendurchmesser aufweist, welcher gleich oder um etwas geringer ist als der Aussendurchmesser- des anzuschliessenden Rohrendes 5. Das Aussenprofil dieser zusätzlichen Hülse 8 ist ebenfalls konisch ausgebildet, wobei diese Konusfläche denselben Konuswinkel aufweist, wie er für die konische Innenfläche an der festen Hülse vorgesehen ist. Diese zweite Hülse 8 ist ferner mit einer Mehrzahl von Längs schlitzen 9 versehen und sitzt mit einem erheblichen Teil ihrer Länge in der festen Hülse 1. Durch den gleichen Konuswinkel sitzt diese zweite Hülse 8 fest innerhalb der festen Hülse 1, so dass eine gegenseitige M

Blockierung dieser Teile erfolgt.

Falls es erforderlich und zweckmässig erscheint, ist es selbstverständlich möglich, in diese konische Ausnehmung der festen Hülse mehr als nur eine Ringdichtung 6 einzusetzen, wobei diese Ringdichtungen gegebenenfalls aus verschiedenen Materialien und Elastizitäten bestehen können,

Bei einer anderen Abwandlungsform kann die zusätzliche Hülse 8 gleichfalls aus einem elastischen Material bestehen, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff, wobei dann unter Umständen auf das Einsetzen einer Ringdichtung 6 versichtet werden kann. Besteht diese zusätzliche Hülse 8 aus einem elastischen Material, brauchen die erwähnten Längs schlitze 9 nicht vorgesehen zu werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist ebenfalls wieder eine feste Hülse 1 dargestellt, deren rückwärtiger Teil in die Rohrleitung 2 übergeht, wobei ebenfalls wieder eine Ringschulter 3 vorgesehen ist. Im vorderen Teil ist die Hülse 1 ebenfalls mit einer konischen Ausnehmung 4 versehen, die sich nach der Hülsenmitte zu erweitert. In der konischen Ausnehmung sitzt gleichfalls eine Ringdichtung 6, während in dem zylindrischen Hülsenabschnitt eine zusätzliche Ringnut mit einer weiteren Ringdichtung 7 vorgesehen ist. In diese Hülse wird dann ein Ring 12 auB

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Metall, einem Kunststoff od. dgl. eingesetzt, welcher ebenfalls mit einem Längsschlitz 13 versehen sein kann. Der Innendurchmesser dieses Ringes ist gleich oder etwas grosser als der Aussendurchmesser des anzuschliessenden Rohrendes 5, während der Aussendurchmesser etwa gleich dem Durchmesser der Eingangs öffnung der Rohr hülse ist. Der Längs schlitz 13 erleichtert das Aufsetzen des Ringes 12, welcher innerhalb der konischen Erweiterung mit Kugeln 15 versehen ist.

Diese Kugeln sitzen auf dem Umfang des Ringes, und zwar nahe dem Ende, welches der Ringdichtung zugekehrt ist. Diese Kugeln werden jede in einer entsprechenden Auflage gehalten und bestehen aus einem harten Material, vorzugsweise aus Stahl. Um eine möglichst gleich- · massige Verteilung der auftretenden Kräfte zu erzielen, verwendet man vorzugsweise wenigstens drei derartige Kugeln, die gleichmässig auf dem Aussenumfang des Ringes 12 verteilt sind. Wie in den Fig. 5-8 zu erkennen ist, ragen diese Kugeln 15 über den Aussenumfang des Ringes 12 hinaus.

Beim Zurückziehen des anzuschliessenden Rohrendes werden die Dichtung 6 und der Ring 12 ebenfalls zurückgezogen, wobei die Kugeln 15 zwischen der konischen Innenfläche der festen Hülse 1 und der Aussenfläche des anzuschliessenden Rohrendes 5 zusammengedrückt werden, wie es in Fig. 6 zu erkennen ist.

Aus Zweckmässigkeitsgründen ist es vorteilhaft, die Kugeln vorher in den Ring einzusetzen, weswegen dieser mit entsprechenden Bohrungen

in
versehen wird, welche die Kugeln dann so eingesetzt werden, dass sie um einen geringen Betrag über den Aussenumfang des Ringes 12 hervorstehen. Zur Montage der erfindungsgemässen Rohrverbindung braucht dann nur ein einstückiger Kugelring 12 geliefert zu werden, so dass die Montage rasch erfolgen kann.

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Die weitere Abwandlungsform der erfindungsgemässen Rohrverbindung gemäss-Fig. 7 ist insbesondere gee-ignet für Rohre mit dünnen Wänden oder aus Kunststoff. Hierbei wird an dem anzuschliessenden Rohrende an einer geeigneten Stelle eine zusätzliche Ringnut 17 angebracht, die auf dem Aussenumfang rechtwinklig zur Rohrachse verläuft. Beim Zusammensetzen der Rohrverbindung werden die Kugeln durch die konische Innenfläche der festen Hülse 1 in diese Ringnut 17 gedrückt, wodurch die Rohrverbindung zusätzlich blockiert wird.

Wie festgestellt wurde, eignen sich die in den Fig. 5-8 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Rohrverbindung insbesondere für solche Rohre, in denen Flüssigkeiten oder Gase unter hohem Druck stehen, wobei jedes zufällige Eindringen von Fremdstoffen, beispielsweise Schmiermitteln oder Schmutz mit Sicherheit verhindert wird.

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Claims

PA TENTANSPRUE CHE

-ί 1. JSelbstblockier ende Rohrverbindung, wobei in eine "hülsenartige Erweiterung, die fest an einem Rohrende sitzt, das andere, anzuschliessende Rohrende eingeführt wird, gekennzeichnet durch eine fest an einem Rohrende sitzende Hülse (1) mit einem hinteren, zylindrischen Innenumfang und etwas grösserem Durchmesser als die lichte Rohrweite, welcher über eine Ringschulter (3) in das ans chlie s sende Rohr (2) übergeht, und mit einem vorderen, konischen Innenumfang (4), welcher von einem grösseren Innendurchmesser in etwa der Hülsenmitte konisch in einen etwas grösseren Durchmesser als der Aussendurchmesser des zu verbindenden Rohrendes (5) übergeht und einen elastischen Dichtungsring (6) aus Kautschuk oder einem geeigneten Kunststoff enthält, dessett Innendurchmesser etwas geringer als der Aussendurchmesser des zu verbindenden Rohrendes und dessen Aussendurchmesser etwa gleich dem grössten Innendurchmesser des konischen Hülsenabschnittes ist.
2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Ringnuten am Innenumfang des zylindrischen Hülsenabschnittes zur Aufnahme weiterer Ringdichtungen (7).
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in den konischen Abschnitt der festen Hülse (1) eingesetzte, längsgeschlitzte Hülse (8) aus Metall oder einem anderen harten Material mit einem etwa dem Aussendurchmesser des anzuschliessenden Rohrendes (5) entsprechenden Innendurchmesser und einem Aussenprofil mit demselben Konuswinkel wie der innere Konus ab schnitt der festen Hülse.
4. Rohrverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in den konischen Abschnitt der festen Hülse (1) eingesetzte, eventuell längs geschlitzte Hülse aus elastischem Material, beispielsweise einem ent-

' sprechenden Kunststoff, mit einem etwa dem Aussendurchmesser des

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anzuschlies senden Rohrendes entsprechenden Innendurchmesser und einem Aussenprofil mit demselben Konuswinkel wie der innere Konus abschnitt der festen Hülse.
5. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen in den Konus ab schnitt der festen Hülse (1) eingesetzten Ring (12) mit einem der Eintritts öffnung in der festen Hülse entsprechenden Aussendurchm.es s er und einem etwa dem Aussendurchmesser des anzuschlies senden Rohrendes (5) entsprechenden Innendurchmesser, welcher an dem der Dichtung (6) zugekehrten Ende auf seinem Aussenumfang Kugeln (15) aus hartem Material, vorzugsweise aus Stahl, trägt, die teilweise über den Aussenumfang des Ringes hervorstehen.
6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Kugelring in Form einer längsgeschlitzten Hülse»
7. Rohrverbindung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Ringnut (17) um den Aussenumfang des anzuschlies senden Rohrendes (5) rechtwinklig zu dessen Achse.
8. Rohrverbindung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Klemmvorrichtung zur Blockierung des Ringes auf dem anzuschlies senden Rohrende.

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