DE19532356C2 - Rohrverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Rohrverbinder zum Verbinden von Enden von Wasserrohren. Speziell geht es um eine Rohrverbindung, mit der Rohrenden gleicher Größe und gleichen Materials unter Verwendung von Druckdichtungen zwischen den Rohrenden und der Verbindung verbunden werden.

Aus der DE 39 31 275 A1 ist eine Rohrverbindung zur Axialverbindung zweier mit Sicken versehenen Rohrverbindungen bekannt, bei dem ein Dichtring in einem Aufnahmegehäuse aufgenommen ist. Das Aufnahme­ gehäuse umfaßt einen Haltering, dessen beiden axiale Endabschnitte für den Eingriff mit den Sicken in den Rohrenden ausgebildet sind. Der Dichtungsring besitzt zwei Dichtlippen, eine Dichtlippe für jedes Rohr­ ende. Der Haltering des Aufnahmegehäuses ist in mehrere Segmente unterteilt, und von einem Band umgeben, mit dem die Segmente des Halterings zusammengehalten und gespannt werden können, so daß die Rohrverbindung in die Sicken der Rohrenden fest eingespannt werden kann. Um ein Verspannen der Segmente des Halterings mittels dem Band zu ermöglichen, ist an den beiden Enden des Bandes jeweils ein Bolzen mit einer Durchgangsbohrung vorhanden, wobei durch die Durchgangsbohrungen der beiden Bolzen eine Schraube mit Konter­ mutter geführt ist. Indem die Schraube angezogen wird, werden die beiden Enden des Bandes näher zusammengeführt, wobei gleichzeitig die von dem Band umgebenen Segmente des Halterings radial nach innen gedrängt werden. Dies hat zur Folge, daß einerseits die beiden End­ abschnitte der Rohrverbindung in die Sicken der Rohrenden gedrückt werden und andererseits die Dichtkraft auf den sich an die äußere Ober­ fläche der Rohrenden anlegenden Dichtring erhöht wird.

Bei dieser Art von Rohrverbindung gibt es jedoch einige Nachteile. So zum Beispiel läßt sich der Dichtring nicht ohne Mühe auf die Rohrenden aufschieben bzw. läßt sich ein Rohrende nicht ohne Mühe von der einen Seite in den Dichtring hineinschieben.

Vor der Anbringung der Rohrverbindung an den Rohrenden muß die Schraubverbindung für das Aufnahmegehäuse gelöst werden. Geht dabei ein Bolzen und/oder eine Mutter verloren, so steht möglicherweise kein Ersatz zur Verfügung, so daß die Rohrverbindung nicht sofort ange­ bracht werden kann. Ganz allgemein sind die zahlreichen zu einer Rohr­ verbindung dieser Art gehörigen Einzelteile für die Montage unbequem.

Eine korrekte Plazierung und Ausrichtung der Innenränder der beiden Verbindungsgehäusehälften bezüglich der Rohrenden ist unerläßlich, um die Rohrenden dicht und fest miteinander zu verbinden. Ein besonderes Problem ist dies mit Hilfe dieser Rohrverbindung deshalb, weil man von außen die richtige Fluchtung und den richtigen Sitz von Dichtung und Gehäuse nicht erkennen kann.

Bei der Anbringung der Rohrverbindung kann, wenn der Dichtring mit dem im Vergleich zum Außendurchmesser der Rohrenden kleineren Innendurchmesser auf den Rohrenden sitzt, möglicherweise durch die Rohrverbindung strömendes Fluid von dem Monteur nicht gesehen wer­ den. Es könnte dann später sein, daß ein Leck zwischen dem Dichtring und den Rohrenden bei normalem Wasserdruck vorhanden ist, weil es nämlich an Andrückkraft beim Andrücken des Dichtrings gegen die Außenfläche der Rohrenden mangelt.

Aus der US-3,048,427 ist eine Rohrverbindung mit mehrgliedrigem Haltering bekannt, wobei der Haltering durch zwei Ringfedern in radialer Richtung vorgespannt ist.

Aus US-2,826,437 ist eine Rohrverbindung bekannt, bei der ein Haltering und zwei axial seitlich neben dem Haltering angeordneten Dichtungsringe in axialer Richtung miteinander verspannt werden, wobei sich die Dichtungsringe auch in radialer Richtung ausdehnen und eine wirksame Abdichtung mit den Rohraußenflächen bewirken.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrverbindung an­ zugeben, die sich besonders gut zum Verbinden von Metallrohren eig­ net, die eine gute Dichtungswirkung entfaltet und die Rohrenden fest zusammenhält.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angege­ ben. Speziell lassen sich mit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung Rohrenden gleicher Größe und gleichen Materials abgedichtet verbinden. Hierzu besitzt die erfindungsgemäße Rohrverbindung spezielle, aller­ dings miteinander schon vor der Montage zusammenhängende Teile. Zur Montage müssen nicht mehrere Einzelteile zusammengesetzt werden, so daß auch nicht die Gefahr besteht, daß Einzelteile verloren gehen und dadurch die übrigen Teile unbrauchbar werden. Mit Hilfe der erfin­ dungsgemäßen Rohrverbindung läßt sich der Dichtring exakt an der Außenfläche der Rohrenden anbringen, und zwar mit geringem Arbeits­ aufwand. Deshalb ist der Arbeitsaufwand für die Montage der Rohrdich­ tung gering und billig. Durch die erfindungsgemäße Rohrverbindung werden die Rohrenden dicht und sicher gegen ein Trennen gehalten.

Ein weiterer und besonderer Vorteil ist in dem zusammenhängenden Aufbau der Rohrverbindung zu sehen, der es ermöglicht, die richtige Fluchtung und Ausrichtung der Rohrverbindung in Bezug auf die zu verbindenden Rohrenden zu erkennen. Ein Fluidleck kann also nicht entstehen, ohne daß es der Monteur merkt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittansicht einer Rohrverbindung entlang den Linien I-I in Fig. 2, wobei die Rohrverbindung auf zu verbindende Rohrenden aufgesetzt ist,

Fig. 2 eine Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Rohrverbindung von rechts;

Fig. 3 eine Querschnittansicht von Teilen der Rohrverbindung bei Betrachtung entlang der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Rohrverbindung, hier auf ein Ende von zwei miteinander zu verbindenden Rohrenden aufgeschoben;

Fig. 5 eine Schnittansicht der Rohrverbindung gemäß Fig. 1, hier jedoch aus der Stellung nach Fig. 4 in die Einbaulage verschoben, in der sie sich mittig auf zwei sich gegenüber­ stehenden Rohrenden befindet, bevor die Rohrverbindung festgezogen wird;

Fig. 6 eine Schnittansicht der Rohrverbindung nach Fig. 1, hier jedoch gegenüber dem in Fig. 5 dargestellten Zustand in der Weise geändert, daß die Rohrverbindung in die Nuten in der Außenfläche der Rohrenden eingreift, bevor der Dichtring gespannt wird;

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linien VIII-VIII in Fig. 6;

Fig. 9 eine Schnittansicht der Rohrverbindung nach Fig. 1, hier in der fest auf die Enden der miteinander abgedichtet zu verbindenden Rohre 1 aufgespannt;

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in Fig. 9.

Wie sich aus der Beschreibung ergibt, eignet sich die im folgenden zu beschreibende Ausführungsform der Erfindung speziell zum Verbinden von getrennten Rohrenden, wie man sie in Wasserleitungsnetzen findet.

Die allgemeine Ausgestaltung der Rohrverbindung ist in Fig. 1 mit 25 bezeichnet. Die Rohrverbindung 25 enthält einen Umfangs-Dichtring 10, an dessen beiden axial befindlichen, einander abgewandten Enden sich jeweils ein Haltering 13 befindet, um die Rohrenden 1 abzudichten und miteinander zu verbinden.

Der Dichtring 10 hat etwa C-förmigen Querschnitt und besitzt einen Lippenabschnitt 10b an jedem Innenumfang, wobei die Lippenabschnitte die Außenflächen der beiden Rohrenden umfassen. Das Material des Dichtrings ist typisches Dichtungsgummi, welches gute Beständigkeit gegenüber Wasser oder gegebenenfalls anderen Fluiden aufweist. Um die Rohrverbindung leicht anbringen und befestigen zu können, ist der Durchmesser des Dichtungsrings 10 an seiner inneren Umfangsfläche etwas größer als der Außendurchmesser der Rohrenden 1. Der Dichtring 10 besitzt einen konvexen Abschnitt 10a an seinem Außenumfang, wel­ cher als Druckübertragungsteil bei der Durchmesserreduzierung des Dichtrings 10 fungiert. Zum Abdichten der Rohrenden 1 innerhalb der Rohrverbindung 25 wird der Dichtring 10 mit Hilfe des konvexen oder nach außen vorstehenden Abschnitts 10a nach innen zusammengedrückt, damit er dicht an der Außenfläche der Rohrenden 1 anliegt.

Zwischen dem Dichtring 10 und den diesem benachbarten Halteringen 13 befindet sich jeweils eine Gleitscheibe 12. Da der Außendurchmesser der Gleitscheiben 12 etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des Dichtrings 10 und der Halteringe 13, und da der Innendurchmesser der Gleitscheiben 12 die gleiche Abmessung besitzt wie der Innendurch­ messer des Dichtrings 10 und der Halteringe 13, können die Gleitschei­ ben 12 sich zwischen dem Dichtring 10 und den Halteringen 13 in radia­ ler Richtung verschieben.

Jeder Haltering 13 ist über den Umfang in mehrere Segmente unterteilt, hier speziell in Viertelsegmente, wobei zwischen jedem Segment ein Spalt ausgebildet ist. In der Außenumfangsfläche jedes Segments jedes Halterings befindet sich eine U-förmige Außennut 14. In der Nut 14 sitzt eine Ringfeder 15, die etwa C-förmigen Grundriß hat und die Vier­ telsegmente des betreffenden Halterings 13 nach innen vorspannt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hängen die Viertelsegmente einstückig als Haltering 13 zusammen.

An einer Seitenfläche von zwei Viertelsegmenten befindet sich jeweils ein Verbindungshebel 16 ähnlichen Aufbaus, und zwar an den beiden oberen Viertelsegmenten. Die beiden Verbindungshebel stehen sich paarweise gegenüber und besitzen jeweils ein Stiftloch 17. Durch die beiden miteinander fluchtenden Stiftlöcher 17 der Verbindungshebel 16 ist ein Haltestift 18 eingesteckt, etwa in der Mitte der beiden Verbin­ dungshebel.

Durch diese Ausgestaltung kann der Haltestift 18, der in dem jeweiligen Stiftloch 18 des Verbindungshebels 16 steckt, eine Durchmesserver­ größerung des Halterings 13 gegen die Druckkraft der Ringfeder 15 aufrechterhalten, welche die Viertelsegmente nach innen zu drücken trachtet. Als Ergebnis wird zwischen dem Innendurchmesser des jeweili­ gen Halterings 13 und dem Außendurchmesser des zugehörigen Rohren­ des ein freier Spielraum gebildet. Dies ist besonders nützlich, wenn die vormontierte Rohrverbindung 25 mühelos auf ein Rohrende 1 aufgescho­ ben wird, bzw. wenn ein Rohrende 1 in die "offene" Rohrverbindung eingesetzt wird.

Ein Aufnahmegehäuse 19 mit einem Band 19a besitzt den Querschnitt eines flachen Kanals. Das Band umgibt den Dichtring 10 und die beiden Halteringe 13. Ein Öffnungsabschnitt 19b ist zwischen den beiden Enden des Bandes 19a gelegen. Jeder Endabschnitt des Bandes 19a ist mit einer starren Schleife 19c ausgestattet. Diese ist dadurch gebildet, daß der Stegabschnitt des Bandes nach außen zurückgebogen ist. Im Inneren der starren Schleife 19c befindet sich jeweils ein Bolzen 20, welcher ein­ stückig mit der Schleife ist.

Jeder Bolzen 20 besitzt eine Gewindebohrung, die sich rechtwinklig zu seiner Axialrichtung erstreckt. Ein mit Außengewinde ausgestatteter Schließbolzen 21 ist in die einander gegenüberliegenden Gewindebohrun­ gen der Bolzen 20 eingeschraubt. Der Schließbolzen 21 besitzt in seiner Mitte ein Distanzstück 22, welches ein sicheres Spannen des Aufnahme­ gehäuses 19 ermöglicht, indem der Schließbolzen 21 so weit angezogen wird, wie es das Distanzstück 22 zuläßt. Genauer gesagt, um die Rohrenden im Inneren der Rohrverbindung zu verriegeln, wird der Schließbolzen 21 in den Gewindebohrungen der Bolzen 20 angezogen. Durch entsprechende Ausgestaltung der Gewinde läßt sich mit Hilfe des Schließbolzens 21 das Aufnahmegehäuse 19 zuverlässig und fest spannen.

Wie in Fig. 4 zu sehen ist, wird die in Fig. 1 dargestellte Rohrverbin­ dung 25 zunächst auf die Außenfläche eines der Rohrenden 1 aufgescho­ ben, wobei der eine Haltering 13 der Rohrverbindung 25 derart positio­ niert wird, daß er der Nut 6 am Ende der Außenfläche des Rohrendes 1 gegenüberliegt. Aus dieser Anfangsstellung heraus wird, wie oben be­ schrieben, die Rohrverbindung 25 ruckfrei über die Außenfläche des einen Rohrendes 1 bewegt.

Wie Fig. 5 zeigt, wird die Rohrverbindung 25 aus der Anfangsstellung gemäß Fig. 4 in eine solche Endstellung bewegt, daß sie beide Rohren­ den 1 gleich weit übergreift, derart, daß die beiden Halteringe 13 sich gegenüber den zugehörigen Nuten 6 an den Rohrenden befinden. Hierbei kann sich, wie oben bereits ausgeführt, die Rohrverbindung ruckfrei und mühelos in axialer Richtung der Rohrenden 1 bewegen lassen.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, befindet sich die Rohrverbindung 25 nach Fig. 1 in einem Zustand, in welchem die Halteringe 13 der Rohrverbindung gegenüber den zugehörigen Nuten 6 angeordnet sind. In dieser Stellung wird nun der Haltestift 18 aus dem Stiftloch 17 der beiden Verbindungs­ hebel 16 herausgezogen, was eine Verkleinerung des Durchmessers der Halteringe 13 ermöglicht aufgrund der nach innen gerichteten Druckkraft der jeweiligen Ringfeder 15. Die Verringerung des oben erwähnten Innenraums auf der Innenseite des jeweiligen Halterings 13 hat zur Folge, daß jeder Haltering 13 mit der zugehörigen Nut 6 in Eingriff gelangt. Dies geschieht, bevor die Dichtung gegen die Außenfläche der Rohrenden gespannt wird.

Gemäß Fig. 7 und 8 befindet sich die Rohrverbindung 25 in der Ein­ griffsstellung, wie sie aus Fig. 6 ersichtlich ist. In dieser Eingriffs­ stellung befinden sich nach dem Herausziehen des Haltestifts 18 die Verbindungshebel 16, die zu den Halteringen 13 gehören, in ihrer zu­ rückgezogenen Stellung. Die Verbindungshebel 16 haben nun eine linea­ re Erstreckung, wobei sie ermöglichen, daß die Druckkraft seitens der Ringfeder 15 auf die Halteringe 13 gelangt, wodurch der oben angegebe­ ne Innenraum der Ringe verringert wird und die Halteringe 13 wirksam in die Nuten 16 an der Außenfläche der Rohrenden 1 gedrückt werden. Die Verbindungshebel 16 besitzen eine in der Weise farblich ausge­ staltete Oberfläche, daß man mühelos den richtigen Sitz der Halteringe 13 in den Nuten 6 außen an den Rohrenden 1 erkennen kann.

Wie in Fig. 9 zu sehen ist, wird die Rohrverbindung 25 abschließend festgezogen oder gespannt, so daß sie sich in der endgültigen Einbaulage befindet. Die Rohrenden 1 werden dadurch verbunden, daß die Halterin­ ge 13 in der jeweils zugehörigen Nut 6 sitzen und dabei eine Abdichtung gegenüber der Außenseite bewirken. In dieser abgedichteten Lage wird das Band 19a des Aufnahmegehäuses 19 dadurch angezogen, daß der Schließbolzen 21 so weit angezogen wird, bis das Distanzteil 22 direkt zwischen den einander gegenüberliegenden Bolzen 20 liegt. In diesem Zustand sind die Ringe 13 vollständig angezogen, so daß sie fest in den Nuten 6 außen an den Rohrenden 1 sitzen.

Zur Abdichtung gegenüber der Außenseite der Rohrenden 1 wird im Inneren der Rohrverbindung 25 der konvexe oder vorstehende Abschnitt 10a des Dichtrings 10 radial nach innen gedrückt, um den Dichtring 10 derart zusammenzuquetschen, daß dieser die Öffnung zwischen den beiden Enden der Rohre 1 umschließt und die Dichtlippenabschnitte 10b als ringförmige Dichtfläche an der Innenfläche des Dichtrings 10 ebenso anliegen wie an der Außenseite des betreffenden Rohrendes. Durch diese Maßnahme wird eine gegenüber Fluidströmungen von Wasser oder anderen Strömungsmitteln leckdichte Rohrverbindung vervollständigt. Als zusätzliches Merkmal allerdings dienen die Halteringe 13 der Rohr­ verbindung 25 als Anschlag in den Nuten 6 an den Rohrenden, um die Rohrenden 1 im Inneren der Rohrverbindung 25 festzuhalten und Axi­ alkräften in axialer Richtung der Rohre zu widerstehen, so daß die Rohrenden nicht von der Rohrverbindung 25 getrennt werden.

Bei der Montage der Rohrverbindung 25 könnte ein nicht richtiges Ein­ setzen und Ansetzen sowie ein unzulängliches Spannen des Aufnahmege­ häuses 19 zur Folge haben, daß die Rohrverbindung 25 leckt, daß zum Beispiel Wasser austritt. Unabhängig davon, ob das Aufnahmegehäuse 19 gegen die Rohrenden gespannt ist, kann es, wenn die Halteringe 13 nicht (richtig) in den Nuten 6 sitzen, in ähnlicher Weise zu einem Wasseraustritt aus der Rohrverbindung 25 kommen. In diesen Situatio­ nen kann aber der Monteur mühelos die fehlerhafte Anbringung der Rohrverbindung 25 erkennen und Abhilfe schaffen.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, schafft die vorliegende Erfindung eine besondere Rohrverbindung 25, die besonders gut geeig­ net ist zum Verbinden von Rohrenden 1 eines Wasserleitungsnetzes. In vorteilhafter Weise wird dies gemäß dem Ausführungsbeispiel erreicht durch die Verwendung von mindestens einem, vorzugsweise zwei Halte­ ringen, die als unterteilte Segmente ausgebildet sind und mit Hilfe der Verbindungshebel und dem Stift in einem aufgeweiteten Zustand gehal­ ten werden können, in dem sie einen relativ großen Durchmesser des betreffenden Rings definieren. Durch Entfernen des Stifts werden die Segmente des Halterings durch Federkraft zusammengedrückt und rasten in die betreffende Nut außen an dem Rohrende ein.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß man relativ leicht die korrekte Ausrichtung der Rohrverbindung erkennen kann, wenn die Rohrverbindung gegebenenfalls leckt, so daß entsprechend korrigiert werden kann.

Claims (6)

1. Rohrverbindung, mit einem Aufnahmegehäuse (19) mit zwei End­ abschnitten und einem entlang seiner Mittelachse verlaufenden Durch­ strömkanal, wobei

• a) die beiden Endabschnitte zum Spannen und Zusammendrücken eines im Aufnahmegehäuse gelagerten Dichtrings (10) gegen die Außen­ seite von in dem Aufnahmegehäuse befindlichen Rohrenden (1) ausge­ bildet sind,
• b) der Dichtring (10) im gespannten Zustand des Aufnahmege­ häuses jeweils mit einer Dichtlippe (10b) außen an den Rohrenden an­ liegt, und
• c) das Aufnahmegehäuse ein Band (19a) aufweist, welches den Dichtring (10) und mindestens einen in Segmente unterteilten Haltering (13) umgibt und an dessen Enden jeweils ein Bolzen vorhanden ist, in die ein Schließbolzen (21) eingeführt ist, um das Aufnahmegehäuse zu spannen,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Innendurchmesser des Dichtrings (10) vor dem Spannen des Aufnahmegehäuses (19) etwas größer als der Außendurchmesser des Rohres ist,
• b) die Segmente des mindestens einen Halterings (13), vorzugs­ weise Viertelsegmente, sich axial neben dem Dichtring (10) befinden und mittels einer die Segmente umgreifenden Ringfeder (15) durch Druck zusammengehalten werden und dadurch mit außen an den Rohr­ enden (1) befindlichen Nuten in Eingriff gebracht werden können, und
• c) mindestens einer der Bolzen (20) mit einer Gewindebohrung zum Einschrauben des Schließbolzens (21) versehen ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, bei der der Haltering (13) ein Paar Verbindungshebel (16) aufweist, die an der Seitenfläche zweier benachbarter Viertelsegmente in der oberen Hälfte des Halterings (13) einander gegenüberliegen, wobei die Verbindungshebel (16) ein Stiftloch (17) aufweisen, in das ein Haltestift (18) eingesetzt ist, wodurch sich der Innendurchmesser des Halterings gezielt verändern läßt.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine an der Außenfläche jedes Segments ausgebildete Umfangsnut (14), in welcher die Ringfeder (15) sitzt, um die Segmente als Einheit zu­ sammenzuhalten.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 2 oder 3, bei der einer der Ver­ bindungshebel oder beide Verbindungshebel eine derartige farbliche Gestaltung besitzen, daß sich der korrekte Sitz des Halterings (13) in der Nut (6) außen am Rohrende leicht erkennen läßt.

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Dichtring (10) etwa C-förmigen Querschnitt besitzt und aus Dichtungs­ gummimaterial gefertigt ist, wobei ein konvexer Abschnitt (10a) an seinem Außenumfang als Druckübertragungsteil dient, um den Innen­ durchmesser des Dichtrings (10) verringern zu können.

6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Aufnahmegehäuse (19) mit seinem Band (19a) den Dichtring (10), die Halteringe (13) sowie eine oder mehrere Gleitscheiben zwischen dem Dichtring und dem Haltering (13) umfaßt, wobei die Gleitscheibe oder die Gleitscheiben ein relatives Gleiten zwischen Dichtring (10) und Halteringen (13) gestatten.