DE1911697A1

DE1911697A1 - Loesbare Rohrverbindung

Info

Publication number: DE1911697A1
Application number: DE19691911697
Authority: DE
Inventors: Kurt Blaschke
Original assignee: HOCHSTRASSER GEB WACK; STAHL und APPBAU HANS LEFFER G
Current assignee: HOCHSTRASSER GEB WACK; STAHL und APPBAU HANS LEFFER G
Priority date: 1969-03-03
Filing date: 1969-03-03
Publication date: 1971-01-07
Also published as: DE1911697B2; JPS50857B1; FR2031326A5; BE746578A; CH510178A; NL7002889A; AT300678B; CA931995A; DE1911697C3; BR7017190D0; GB1288484A; US3689113A

Description

Frau Elisabeth Hoehstrltsser,' geb. Waek

und

Herr Jürgen Hochstrasser , beide wohnhaft 66 Saarbrücken 3» Kobenhüttenweg 22

.und

Firma Stahl- und Apparatebau Hans L β f f e r G.m.b.H. 6602 Dudweiler, Saar

Lösbare Rohrverbindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine lösbare Rohrverbindung, und zwar eine Verbindung, die für der Bohrpfahlherstellung dienende Bohrrohre geeignet ist.

Bei der Bohrpfahlherstellung werden bei Preßbeton-Bohrpfählen die einzelnen Rohrstücke bisher aneinandergeschweißt, da diese Bohrr.ohre durchgehend luft- und was£38rdicht abgeschlossen sein müssen. Das Anschweißen und Trennschneideri der Bohrrohre auf der Bohrstelle ist jedoch zeitraubend und unwirtschaftlich.

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Es sind auch schon lösbare R_ohrverbindungen bekannt geworden; eine derartige Verbindung erfolgt durch Schrauben. Da zur Übertragung der Umfangskräfte von mehreren hundert Tonnen eine Vielzahl von Schrauben erforderlich ist, ist diese Verbindungsart ebenfalls unvorteilhaft, da wegen der Vielzahl der notwendigen Schrauben die Montage einen erheblichen, nicht vertretbaren Zeitaufwand erforderlich _t macht. Es sind auch schon andere lösbare Rohrverbindungen bekannt, bei denen die zu verbindenden Rohre an ihren

Enden Zahnkränze aufweisen, die beim Zusammensetzen der Rohre ineinandergreifen; derartige bekannte Rohrverbindungen besitzen auf den Außenseiten der Zahnkränze sich zu einer umlaufenden %t ergänzende, der Aufnahme eines Sprengringes dienende Ausnehmungen, so daß die Rohrverbindung nicht über den durchgehenden Rohrdurchmesser vorsteht. Diese bekannten, in ihrer Handhabung vorteilhaften Rohrverbindungen sind für den hier in Rede stehenden Zweck, nämlich für die Verwendung von Bohrrohren für die Bohrpfahlherstellung nur begrenzt verwendbar, da sie den Nachteil besitzen, daß sie nicht luftdicht und wasserdicht sind. Bei der Herstellung von Preßbetonpfählen und auch bei Brunnenbohrungen müssen die Stoßverbindungen der Rohre unbedingt dicht sein. Da die Zahnkränze der bekannten Rohrverbindung senkrecht gerichtete Zahnflanlcen haften, ist

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zwischen den einzelnen Zähnen der ineinandergreifenden Zahnkränze stets ein geringer Spalt notwendig, damit die Zahnkränze überhaupt miteinander in Eingriff gebracht •werden können. Dieser Spalt bedingt aber zwangsläufig eine Undichtigkeit, die zu vermeiden ist. Die bekannten Zahnkränze haben auf Grund des vorhandenen Spaltes den weiteren Nachteil, daß bei schlagartiger tangentialer Teildrehung des Rohres mit mehreren hundert Tonnen Umfangskraft ein verhältnismäßig schneller Verschleiß der Zahnkränze eintreten muß. Da diese schlagartigen tangentialen. Teildrehungen des R»hres in Links- und Rechtsrichtung erfolgen, tritt hier ein sehr schneller Verschleiß der Zähne ein.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ausgehend von einer mit ineinandergreifen den Zahnkränzen ausgestatteten Rohrverbindung eine Ausführungsform zu schaffen, bei der einmal eine absolute Dichtigkeit gewährleistet ist, und bei der zum anderen der Verschleiß auf das geringstmögliche Maß beschränkt ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Zähne und die Zahnlücken der Zahnkränze konisch sich verjüngende, satt aufeinander zur Auflage kommende Planken aufweisen, und daß an den Innenseiten der Zahnkränze ein

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ringförmiges, die Verbindungsstelle luft- und wasserdicht schließendes Dichtungsorgan angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäß ausgebildeten Zahnflanken liegen beim Zusammenbau der Verbindung die Flanken der beiden Zahnkränze satt aufeinander auf, so daß schon dadurch die Verbindungsstelle die erforderliche. Dichtigkeit aufweist. Daußerdem kann bei wechselnder tangentialer Beaufschlagung des Rohres kein Verschleiß eintreten, da zwischen

scden Zähnen der beiden Zahnkränze kein Spalt vorhanden ist,

Die weitere Maßnahme der Anordnung des innenseitigen^;-Dichtungsorgans dient ebenfalls zur Erzielung eines luft- und wasserdichten Verschlusses der Verbindungsstelle.

In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht das Dichtungsorgan aus zwei tn den Zahnkränzen befestigten, bis zur halten Zahnhöhe reichenden Stahlringen. Die beiden einander zugewandten Stirnseiten der Stahlringe liegen bei.zusammengebauter Verbindungsstelle praktisch aufeinander auf und stellen somit eine zusätzliche Dichtungsstelle dar, deren Wirkung durch einen Dichtungsring noch rerbessert werden kann, der erfindungsgemäß in einer in der Stirnfläche des einen Stalblringes angeordneten Nut eingelegt ist.

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Eine abgewandelte Ausfuhrungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß das Dichtungsorgan aus einem an dem einen Zahdsranz befestigten, die Zahnhöhe übergreifenden Stahlring und aus einer an dem anderen Zahnkranz angeordneten, das Ende des- Stahlringes aufnehmenden Ausdrehung besteht. Hierbei ist in der Seitenfläche der

usdrehung eine einen Dichtungsring aufnehmende Nut angeordnet. Bei geschlossener Verbindungsstelle übergreift der Stahlring mit seinem vorderen Ende den eingelegten Dichtungsring und bildet somit ebenfalls einen luft- und wasserdichten Verschluß der Verbindungsstelle.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Zahnkränze trapezförmige Zähne besitzen, deren Flanken eine Neigung zwischen 3° und 20° aufweisen. Durch die in den angegebenen G-renzen liegende Neigung der Zahnflanken wird gewährleistet, daß bei Erteilung eines tangentialen Schlages keine axiale Beanspruchung des Sprengringes erfolgt.

Die Erfindung kennzeichnet sich weiter dadurch, .daß am Hohrumfang ein eine Relativbewegung des Sprengringes zu den Zahnkränzen verhindernder Anschlag angeordnet ist.

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Hierbei ist wesentlich, daß der Anschlag aus wenigstens einer parallel zur Rohrachse aus dem Sprengring vorragenden Nase besteht, die in eine entsprechende Ausnehmung de Zahnkranzes eingreift. Eine Abwandlung kennzeichnet sich dadurch, daß der Sprengring an wenigstens einem Ende seiner Schlitzung eine eine Befestigungsschraube an dem Zahnkranz gestattende Bohrung zur Aufnahme einer versenkt angeordneten Schraube besitzt. Für die Erfindung ist noch wesentlich, daß bei dünnwandigen Rohren der Innendurchmesser der Verbindungsstelle kleiner ist als der lichte Rohrdurchmesser. Weiter ist noch von Bedeutung, daß bei doppelwandigen Rohren die Innenrohre derart angeordnet sind, daß sich ihre Stirnseiten bei zusammengefügter Rohrverbindung nahezu berühren. ■ .

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:'

Fig. 1 Ansicht der Rohrverbindung und Darstellung des Zahnkranzes des unteren Rojarteiles,

Pig. 2. Querschnitt gemäß Fig. 1, ■ Fig. 5 vergrößerter Teilschnitt gemäß Fig. 1. I

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Pig. 4· vergrößerter Teilschnitt gemäß-^Fig. 3

bei abgewandelter Ausführung des Dichtungsorgane s.

Wie die Figuren zeigen, sind ein oberes Rohr 1 und ein unteres Rohr H an ihren Enden mit einem Zahnkranz 2 bzw. 15 ausgestattet. Wie die Fig. 1 erkennen laßt, sind die Zähne sowohl des Zahnkranes 2 als auch des Zahnkranzes 15 trapezförmig ausgebildet mit sich verjüngenden Flauken 3. Wie die Fig. 1 zeigt, liegen die Flanken 3 der beiden Zahnkränze 2 und 15 in zusammengebautem Zustand satt aufeinander auf. In den Außenseiten der Zahnkränze 2 und 15 sind Ausnehmungen 4 vorgesehen, die beim Zusammen bau der Verbindung eine umlaufende Hut 4 ergeben, in die ein Sprengring 5 eingelegt ist. Um eine radiale Bewegung des Sprengringes 5 in der Hut 4 zu verhindern, ist der Sprengring 5 mit beiderseitigen Nasen 6 ausgestattet, die in entsprechende Ausnehmungen der Nut eingreifen, so daß der Sprengring 5 in der Nut 4 in seiner Lage gehalten wird Der Sprengring kann auch an seinen Enden 8 mit Bohrungen versehen sein, in die versenkte Schrauben einsetzbar sind, die den Sprengring 5 in der Nut 4 festlegen. Wie insbesondere die Fi^. 3 zeigt, ist der Innendurchmesser der

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Rohrenden 1 und 14 geringer als der lichte Rohrdurchmesser. Diese Maßnahme ist insbesondere bei dünnwandigen Rohren notwendig, da sonst in der liCjhten,Rohrstärke nicht der Sprengring, die Zähne und die zusätzlichen Ringe 9 und 13 angeordnet werden können. Diese Stahlringe 9 und 13 sind an die Rohrteile 1 und 14 angeschweißt und reichen ungefähr bis jeweils zur halben Höhe der Zähne 2 bzw. 15. Beim Zusammenbau der Rohrenden 1 und 14 kommen die beiden

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Stahlringe 9 und 13 mit ihren ringförmigen Stirnflächen praktisch zur Auflage und bilden,eine Dichtstelle 10. ITm die Dichtwirkung zu erhöhen, ist in der Stirnfläche des Ringes 13 eine Nut 12 angeordnet, in der der Dichtring 11 aufgenommen ist.

Die Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausfuhrungsform des Dichtungsorganes. Hierbei ist an dem Rohrteil 1 innenseitig ein Stahlring 16 angeschweißt, der die Höhe des Zahnkranzes 15 übergreift. An dem anderen Rohrteil 14 ist eine entsprechende Ausdrehung 17 angeordnet, in die bei geschlossener Verbindungsstelle der Stahlring 16 mit seinem vorderen Ende eingreift. An der Seite der Ausdrehung 17 ist in einer Nut ein Dichtungsring 18 eingelegt, der ebenfalls die Dichtwirkung erhöht.

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Beim Zusammenbau werden die Rohrteile 1 und 14 gegeneinander bewegt bis die Zahnkränze 2 und 15 ineinander unter satter Anlage ihrer Flanken eingreifen. Darauf wird der Sprengring 5 utfd die Nut 4 eingelegt und in ihr befestigt, Die erforderliche Dichtigkeit ist einmal gewährleistet durch die satte Auflage derPlanken 3 der Zahnkränze 2 und 15 und zum anderen durch die Dichtung 11 bzw. 18, die über die Stahlringe 9 und 13 bzw. den Stahlring 16 und die Ausdrehung 17 einen dichten Abschluß gegen außen gewährleisten. Die erfindungsgemäße Verbindung schließt zufolge der Verzahnung mit schrägen Planken jegliches Spiel zwischen den Zahnreihen 2 und 15 aus, so daß ein absoluter lückenloser Kraftschluß gegeben ist, durch den der Verschleiß auf ein Minimum herabgesetzt wird. Die satte Auflage der Zahnflanken bedingt in Zusammenwirkung mit der zusätzlichen Dichtung 11 eine absolute Dichtigkeit gegen Luft und Wasser, was für die Herstellung von Preßbeton-Bohrpfählen und für Brunnenbohrungen unbedingte Voraussetzung ist, da die Gefahr ausgeschlossen werden muß, daß unreines Wasser von oberhalb der eigentlichen Wasserader an der Verbindungsstelle eindringt» Ebenso ist in das Bohrrohr eindringendes Wasser von. außen sehr schädlich beim Betonieren von Pfählen. Weiterhin bietet die

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erfindungsgemäße Rohrverbindung aine Möglichkeit, das Grundwasser mit Preßluft aus dem Rohr zu drücke η und unter Verwendung einer Betonierschleuse unter Druckluft zu arbeiten.

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Claims

Attsprüehe ;

1./Lösbare Rohrverbindung für insbesondere der Bohrpfahlherstellung dienende Bohrrohre, bei der die einander zugewandten Rohrenden mit ineinandergreifenden Zahnkränzen versehen sind, die auf ihren Außenseiten sich zu einer umlaufenden Hut ergänzende, der Aufnahme eines Sprengringes dienende Ausnehmungen aufweisen, dadurch g e k e nnzeichnet , daß die Zähne und die Zahnlükken der Zahnkränze (2, 15) konisch sich verjüngende, satt aufeinander zur Auflage kommende Planken (3) aufweisen,, und daß an den Innenseiten der Zahnkränze (2, 15) ein ringförmiges, die Verbindungsstelle luft- und wasserdicht schließendes Dichtungsorgan (9, 13; 16, 17) angeordnet ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diehtungsorgan aus zwei an den Zahnkränzen (2,1-5) befestigten, bis zur halben Zahnhöhe reichenden Stahlringen (9, 13) besteht.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (10) des einen S^ahlringes (13) eine umlaufende, einen Dichtungsring (11) tragende Nut

(12) besitzt. _ΛΛΛΛΑ

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4. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsorgan aus einem an dem einen Zahnekraaz

(15) befestigten, die Zahnhöhe übergreifenden Stahlring

(16) und aus einer an dem anderen Zahnkranz (2) angeordneten, das Ende des Stahlringes (16) aufnehmenden Ausdrehung (17) besteht.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenfläche der Ausdrehung (17) eine einen Dichtungsring (18) aufnehmende Nut angeordnet ist.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (2, 15) trapezförmige Zähne besitzen, deren Planken (3) eine Neigung zwischen 3° und 20° aufweisen,

7. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Rohrumfang ein eine Relativbewegung des Sprengringes (5) zu den Zahnkränzen (2, 15) verhindernder Anschlag angeordnet ist.

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8. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus wenigstens einer parallel zur Rohrachse aus dem Sprengring vorragenden Nase besteht, die in eine entsprechende Ausnehmung des Zahnkranzes (2, 15) eingreift.

9. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengring an wenigstens einem Ende seiner Schlitzung eine eine Befestigungsschraube an dem Zahnkranz (2, 15) gestattende Bohrung zur Aufnähme einner versenkt angeordneten Schraube besitzt.

10. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß bei dünnwandigen Rohren der Innendurchmesser der Verbindungsstelle kleiner ,ist als der lichte Rohrdurchmesser.

11. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei doppelwandigen Rohren die Innenrohre derart angeordnet sind, daß eich ihre Stirnseiten bei zueammengefügter Rohrverbindung nahezu berühren.

Patentanwälte

Seiler il Pfenning 0 09882/0108