DE19542118C1 - Ausziehsicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausziehsicherung für mit ra­ dialem Spiel ineinandersteckbare, dem Transport von Fluiden dienende Rohre gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Ausziehsicherung ist durch das DE 92 18 211 U bekannt. Sie umfaßt einen umfangsseitig in sich geschlossenen Klemmring aus Gummi oder dergleichen, in den mit umfangsseitigem Abstand zueinander kurze metalli­ sche Klemmsegmente einvulkanisiert sind. Der Querschnitt des Klemmrings ist im wesentlichen trapezförmig gestal­ tet, wobei die sich quer zur Achse des Klemmrings er­ streckenden Stirnseiten parallel zueinander verlaufen. Die äußere Umfangsfläche des Klemmrings verläuft in An­ passung an einen entsprechend gestalteten Aufnahmeraum in einem umfassenden Rohr konisch zur Achse des Klemmrings, während die innere Umfangsfläche im wesentlichen zylin­ drisch ausgebildet ist. Die Klemmsegmente besitzen meh­ rere über die innere Umfangsfläche des Klemmrings vorste­ hende parallele krallenartige Rippen, deren Wirkrichtung schräg nach innen weist, und zwar derart, daß sich die Rippen bei einer Auszugsbewegung der Rohre in der Ober­ fläche des eingreifenden Rohrs verhaken können und auf diese Weise eine unerwünschte Trennung der beiden Rohre verhindern sollen. Die Klemmsegmente stützen sich dabei über den Klemmring und seine konische Außenfläche an der inneren konischen Gegenfläche des Aufnahmeraums im umfas­ senden Rohr ab.

Da im bekannten Fall der Klemmring umfangsseitig in sich geschlossen ist, muß für jede Rohr-Nennweite ein hierauf genau abgestimmter Klemmring mit einvulkanisierten Klemm­ segmenten bereitgestellt werden. Dies erfordert nicht nur einen erheblichen Herstellungsaufwand, sondern auch, und dies insbesondere, eine aufwendige Lagerhaltung. In die­ sem Zusammenhang tritt erschwerend hinzu, daß es einer großen Sorgfalt bedarf, entsprechend den jeweiligen An­ forderungen auch die richtige Ring-Nenngröße vom Lager weg dem Anwender bereitzustellen. Falsch gelieferte Ring-Nenngrößen können mithin Einbauverzögerungen der mitein­ ander zu kuppelnden Rohre in größerem Stil zur Folge ha­ ben und/oder die Monteure zu unzulässigen Provisorien veranlassen. Eine weitere Eigenart besteht bei der be­ kannten Bauart darin, daß aufgrund der umfangsseitig im Abstand verteilt angeordneten Klemmsegmente quasi nur eine punktuelle Verkrallung mit der äußeren Oberfläche des eingreifenden Rohrs stattfinden kann, die sich dann bei noch ausreichender Elastizität im Falle von Druck­ schlägen in einer nicht zufriedenstellenden Rohrverbin­ dung bemerkbar macht.

Im Umfang der DE 28 36 557 A1, der DE 26 46 939 A1 sowie der GB 21 82 743 A sind darüberhinaus zu Ringen gebogene Metallstreifen als Ausziehsicherungen bekannt. Hierzu weisen diese Streifen aus ihren flächigen Erstreckungen gestanzte und abgebogene Zungen auf, welche mit den Oberflächen von Kunststoffrohren in einen verhakenden Kontakt gelangen, wenn sich die Ringe unmittelbar an einer Muffe oder unter Eingliederung von zusätzlichen Elastomerringen radial an Muffen abstützen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Stand der Technik eine Ausziehsicherung für mit radialem Spiel ineinandersteckbare, dem Transport von Fluiden die­ nende Rohre zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und verbesserter Verkrallung bei jeder beliebigen Nennweite eingesetzt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung wird darin gesehen, daß die sich in der Oberfläche des eingreifenden Rohrs verkrallenden Stirnseiten nunmehr über die U-förmi­ gen Klammern einstückige Bestandteile eines aus einer Blechplatine geschnittenen und dann verformten stützge­ rippeartigen Kernstrangs, insbesondere aus Federblech, bilden. Dieser Kernstrang kann in im Prinzip beliebiger Länge in einen Mantel aus einem Elastomer einvulkanisiert werden. Von dem somit gebildeten Sicherungsstrang braucht dann lediglich ein Längenabschnitt entsprechend der Um­ fangslänge der jeweiligen Nennweite abgeteilt zu werden. Es brauchen folglich nicht mehr mehrere auf jeweils eine Nennweite abgestimmte Typen gefertigt und zum Verbrauch bereitgehalten zu werden. Hiermit wird nicht nur der Her­ stellungsaufwand, sondern auch die Lagerhaltung erheblich vereinfacht. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Stirnseiten der Klammern dahingehend, daß bei entspre­ chender Anzahl auf dem Umfang eines ringförmig gebogenen Kernstrangs gesehen diese eine nahezu ununterbrochene um­ fangsseitige Ringschneide bilden, die eine intensive Ver­ krallung bei dennoch ausreichender Elastizität bei Druck­ schlägen bewirken können. Dadurch, daß die Flansche einer U-förmigen Klammer unmittelbar mit dem zugehörigen Schen­ kel verbunden sind und sich in parallel zur Achse des Sicherungsstrangs erstreckenden Ebenen verlaufen, finden die Stirnseiten auch ein optimales Widerlager unter Be­ teiligung des sich umfangsseitig am umgreifenden Rohr ab­ stützenden Basisstreifens.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Sicherungsstrang nicht nur bei metallischen Rohren, son­ dern auch bei Rohren aus Kunststoff angewendet werden kann, weil durch die erfindungsgemäße Gestaltung die Kerbwirkung auf ein Minimum gesenkt wird.

Die Abstützung für die Stirnseiten der U-förmigen Klam­ mern wird gemäß Anspruch 2 dadurch noch weiter verbes­ sert, daß die radial nach innen gerichteten Stirnseiten der Flansche der Klammern abgeschrägt sind und sich je­ weils paarweise pro Klammer in parallel zur Achse des Si­ cherungsstrangs verlaufenden Ebenen erstrecken. Die Ab­ schrägung wird hierbei so vorgenommen, daß im montierten Zustand die Stirnseiten der Flansche weitgehend parallel zur äußeren Oberfläche und zur Achse des einliegenden Rohrs verlaufen und sich die Schenkel etwa senkrecht zu der konischen inneren Umfangsfläche des Aufnahmeraums im übergreifenden Rohr erstrecken. Auch durch diese Maßnahme wird im Fall einer auf eine Trennung der Rohre gerichte­ ten Beanspruchung eine einwandfreie Verkrallung der Stirnseiten der Schenkel unter Abstützung an der koni­ schen inneren Oberfläche des Aufnahmeraums im umgreifen­ den Rohr erreicht.

Eine weitere Verbesserung der Verkrallung wird mit den Merkmalen des Anspruchs 3 erzielt.

Auch die Merkmale des Anspruchs 4 tragen mit zu einer In­ tensivierung der Verkrallung des Sicherungsstrangs mit der äußeren Oberfläche des eingreifenden Rohrs bei. Auf­ grund der unterschiedlich langen trapezförmigen Querstege liegen dann nach dem ringförmigen Biegen des Sicherungs­ strangs mit dem darin einvulkanisierten Kernstrang die U-förmigen Klammern auf zwei parallel nebeneinander verlau­ fenden Kreisen. Die Klammern sind folglich gewissermaßen auf Lücke angeordnet, wobei die voneinander abweichende Länge der Stege dann auch die Keilform des die Ausziehsi­ cherung lagernden Aufnahmeraums berücksichtigt, welcher durch die äußere zylindrische Oberfläche des eingreifen­ den Rohrs und die innere konische Umfangsfläche des Auf­ nahmeraums im übergreifenden Rohr gebildet wird.

Die Verbindung der aus den Schenkeln und den Flanschen bestehenden Klammern über die trapezförmigen Querstege mit dem Basisstreifen erlaubt es darüberhinaus in beson­ ders vorteilhafter Weise, unter weitgehender Materialer­ sparnis den gesamten metallischen Kernstrang mittels La­ serstrahl aus einer ebenen Federblech-Platine zu schnei­ den, anschließend verformen und dann diesen Kernstrang unter Bildung eines Sicherungsstrangs in den Elastomer­ mantel vulkanisieren zu können. Nach dem Biegen des auf die gewünschte Länge abgeteilten Sicherungsstrangs bilden die radial äußeren Flächen der Querstege zusammen mit der äußeren Oberfläche des Basisstreifens unter Berücksichti­ gung des sie umgebenden Materials des Elastomermantels die Abstützung an der inneren konischen Oberfläche des Aufnahmeraums im übergreifenden Rohr.

Dieser Sachverhalt wird ferner durch die Merkmale des An­ spruchs 5 zusätzlich gestützt.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 können die Stirnsei­ ten der Schenkel, insbesondere mittels Flammspritzverfah­ ren, mit einem grobkörnigen Korund beschichtet sein, um die Verkrallung auch bei härteren Rohrmaterialien, wie z. B. bei Gußrohren, zu gewährleisten.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich­ nungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 in der Ansicht in Vollinien den metallischen Kernstrang eines ringförmig gebogenen, in strichpunktierter Linienführung angedeuteten Sicherungsstrangs als Auszugssicherung für ineinandersteckbare Rohre;

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen segmentar­ tigen Abschnitt des Sicherungsstrangs der Fig. 1 im eingebauten Zustand zwischen zwei Rohren;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Darstellung der Fig. 2 entlang der Linie III-III;

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Darstellung der Fig. 2 entlang der Linie IV-IV;

Fig. 5 einen Längenabschnitt des metallischen Kern­ strangs der Fig. 1 nach dem Schneiden aus einer Federblechplatine und

Fig. 6 den Längenabschnitt gemäß Fig. 5 nach dem Biegen von U-förmigen Klammern.

Um zwei mit radialem Spiel ineinandersteckbare und dem Transport von Fluiden dienende Rohre 1, 2 (Fig. 2 bis 4) gegen ungewolltes Ausziehen zu sichern und damit die Transportfunktion der zumeist im Erdreich liegenden Rohre 1, 2 zu gewährleisten, ist der zylindrisch ausgebildete Endabschnitt 3 des Rohrs 2 in einen im Durchmesser erwei­ terten Endabschnitt 4 des anderen Rohrs 1 axial einge­ führt worden. Das umgreifende Rohr 1 weist im erweiterten Endabschnitt 4 neben nicht näher dargestellten Dichtungs­ mitteln einen im Querschnitt etwa keilförmigen Aufnah­ meraum 5 auf, in den ein nachfolgend noch näher beschrie­ bener ringförmig gebogener Sicherungsstrang 6 eingebettet wird.

Der Sicherungsstrang 6 setzt sich aus einem, insbesondere aus den Fig. 1 und 2 erkennbaren, ringförmigen metallischen Kernstrang 7 und einem Elastomermantel 8 zu­ sammen, in den der Kernstrang 7 einvulkanisiert ist.

Zur Fertigung des Kernstrangs 7 wird zunächst aus einer Federblechplatine mittels Laserschnitt ein aus der Fig. 5 erkennbares streifenförmiges Zwischenprodukt 9 herge­ stellt. Dieses Zwischenprodukt 9 besitzt neben einer un­ unterbrochenen Längsseite 10 einen durchgehenden Basis­ streifen 11. Rechtwinklig abstehend vom Basisstreifen 11 sind abwechselnd aufeinanderfolgend kurze trapezförmige Querstege 12 und demgegenüber längere trapezförmige Quer­ stege 13 ausgebildet. Das Verhältnis der Länge L der kur­ zen Querstege 12 zu der Länge L5 der längeren Querstege 13 beträgt etwa 1 : 2,75. Die Breite B des Basisstreifens 11 entspricht etwa der Länge L der kurzen Querstege 12.

An die Querstege 12, 13 schließen sich Schenkel 14, 15 an, von denen die mit den kurzen Querstegen 12 verbun­ denen Schenkel 14 eine Breite B1 aufweisen, die zu ihrer Länge L1 etwa wie 1,3 : 1 bemessen ist. Bei den sich an die langen Querstege 13 anschließenden Schenkeln 15 be­ trägt das Verhältnis der Breite B2 zur Länge L2 etwa 1,1 : 1.

Seitlich sind an die Schenkel 14, 15 trapezförmige Flan­ sche 16, 17 angesetzt. Während die der Längsseite 10 des Basisstreifens 11 benachbarten Seiten 18 der Flansche 16, 17 parallel zum Basisstreifen 11 verlaufen, erstrecken sich die dem Basisstreifen 11 abgewandten Stirnseiten 19 unter einem Winkel α von 20° zu den Stirnseiten 20, 21 der Schenkel 14, 15.

Das Verhältnis der Breite B1, B2 der Schenkel 14, 15 zur Breite B3 der Flansche 16, 17 beträgt etwa 1,1 : 1. Die maximale Länge L3, L4 der Flansche 16, 17 entspricht der Länge L1, L2 der Schenkel 14, 15.

Ferner läßt die Fig. 5 noch erkennen, daß die Stirnsei­ ten 20, 21 der Schenkel 14, 15 und die Stirnseiten 19 der Flansche 16, 17 mit sägezahnähnlichen Aufrauhungen 22 versehen sind.

Die Übergänge 23 von den Seiten 24, 25 der Querstege 12, 13 auf die dem Basisstreifen 11 zugewandten Seiten 18 der Flansche 16, 17 sind gerundet.

Zur Herstellung des ringförmigen metallischen Kernstrangs 7 gemäß den Fig. 1 bis 4 wird das lasergeschnittene Zwischenprodukt 9 gemäß Fig. 5 im Sinne der Fig. 6 umgeformt. Hierzu werden die Schenkel 14, 15 entlang der aus der Fig. 5 erkennbaren Biegelinien 26, 27 um 90° zu den Querstegen 12, 13 und die Flansche 16, 17 entlang der Biegelinien 28, 29 um ebenfalls 90° zu den Schenkeln 14, 15 abgebogen. Es entstehen dann die aus der Fig. 6 er­ sichtlichen U-förmigen Klammern 30, 31.

Nach dem Biegen des gemäß Fig. 6 zu einem Hakenstreifen 32 verformten Zwischenprodukts 9 zu dem ringförmigen Kernstrang 7 gemäß den Fig. 1 bis 4 verlaufen die Flansche 16, 17 der U-förmigen Klammern 30, 31 in paral­ lel zur Achse 33 des Sicherungsstrangs 6 sich erstrecken­ den Ebenen E-E bzw. E1-E1. Auch die radial nach innen gerichteten Stirnseiten 20, 21 der Flansche 16, 17 er­ strecken sich in parallel zur Achse 33 des Sicherungs­ strangs 6 verlaufenden Ebenen E2-E2 bzw. E3-E3 (Fig. 1).

Wenn der Sicherungsstrang 6 in der aus den Fig. 3 und 4 erkennbaren Weise in den keilförmigen Aufnahmeraum 5 im umfassenden Rohr 1 eingebettet ist, liegen die mit dem Basisstreifen 11 gerade ausgerichteten Stege 12, 13 der U-förmigen Klammern 30, 31 unter Berücksichtigung des sie umgebenden Materials des Elastomermantels 8 an der inne­ ren konischen Oberfläche 34 des Aufnahmeraums 5. Die mit den sägezahnähnlichen Aufrauhungen 22 versehenen Stirn­ seiten 20, 21 bzw. 19 der Schenkel 14, 15 und der Flan­ sche 16, 17 liegen hingegen an der äußeren Oberfläche 35 des eingreifenden Rohrs 2.

Bei einer in Richtung des Pfeils PF stattfindenden Bela­ stung des eingreifenden Rohrs 2 oder einer in Richtung des Pfeils PF1 am umfassenden Rohr 1 angreifenden Bela­ stung wird der Sicherungsstrang 6 zwischen der konischen Umfangsfläche 34 des Aufnahmeraums 5 und der äußeren Oberfläche 35 des eingreifenden Rohrs 2 verklemmt, wobei sich die sägezahnähnlichen Aufrauhungen 22 an den Stirn­ seiten 20, 21, 19 der Schenkel 14, 15 und der Flansche 16, 17 in die äußere Oberfläche 35 des eingreifenden Rohrs 2 verkrallen und damit eine weitere Relativbewegung des eingreifenden Rohrs 2 zum umfassenden Rohr 1 im Sinne einer Trennung der beiden Rohre 1, 2 verhindern.

Bezugszeichenliste

1 - umgreifendes Rohr
2 - einfassendes Rohr
3 - Endabschnitt v. 2
4 - Endabschnitt v. 1
5 - Aufnahmeraum in 1
6 - Sicherungsstrang
7 - Kernstrang
8 - Elastomermantel
9 - Zwischenprodukt
10 - Längsseite v. 9
11 - Basisstreifen
12 - kurze Querstege
13 - lange Querstege
14 - Schenkel an 12
15 - Schenkel an 13
16 - Flansche an 14
17 - Flansche an 15
18 - Seiten v. 16, 17
19 - Stirnseiten v. 16, 17
20 - Stirnseiten v. 14
21 - Stirnseiten v. 15
22 - Aufrauhungen
23 - Übergänge, gerundet
24 - Seiten v. 12
25 - Seiten v. 13
26 - Biegelinien zw. 14 u. 12
27 - Biegelinien zw. 15 u. 13
28 - Biegelinien zw. 14 u. 16
29 - Biegelinien zw. 15 u. 17
30 - U-förmige Klammern
31 - U-förmige Klammern
32 - Hakenstreifen
33 - Achse v. 6
34 - konische innere Oberfläche v. 5
35 - äußere Oberfläche v. 2
α - Winkel zw. 20 bzw. 21 u. 19
B - Breite v. 11
B1 - Breite v. 14
B2 - Breite v. 15
B3 - Breite v. 16, 17
L - Länge v. 12
L1 - Länge v. 14
L2 - Länge v. 15
L3 - Länge v. 16
L4 - Länge v. 17
L5 - Länge v. 13
PF - Pfeile
PF1 - Pfeile
E-E - Ebene
E1-E1 - Ebene
E2-E2 - Ebene
E3-E3 - Ebene.

Claims (6)

1. Ausziehsicherung für mit radialem Spiel ineinander­ steckbare, dem Transport von Fluiden dienende Rohre (1, 2), welche einen ringförmigen Strang (6) aus einem Elastomermantel (8) und in den Elastomermantel (8) einvulkanisierten metallischen Krallen (20, 21) umfaßt, deren Wirkrichtungen schräg nach innen wei­ sen, dadurch gekennzeichnet, daß die Krallen von den Stirnseiten (20, 21) schräg nach innen zur Achse (33) eines Sicherungsstrangs (6) ge­ richteter Schenkel (14, 15) U-förmiger Klammern (30, 31) gebildet sind, welche durch einen ringförmig ge­ bogenen Basisstreifen (11) zu einem stützgerippear­ tigen Kernstrang (7) verbunden sind und deren seitli­ chen Flansche (16, 17) in parallel zur Achse (33) des Sicherungsstrangs (6) sich erstreckenden Ebenen (E-E, E1-E1) verlaufen.

2. Ausziehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach in­ nen gerichteten Stirnseiten (19) der Flansche (16, 17) der Klammern (30, 31) abgeschrägt sind und sich jeweils paarweise pro Klammer (30, 31) in parallel zur Achse (33) des Sicherungsstrangs (6) verlaufenden Ebenen (E2-E2, E3-E3) erstrecken.

3. Ausziehsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (20, 21) der Schenkel (14, 15) und/oder der Flansche (16, 17) mit sägezahnähnlichen Aufrau­ hungen (22) versehen sind.

4. Ausziehsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei auf dem Umfang des Kernstrangs (7) nebeneinander liegenden Klammern (30, 31) der Schenkel (14) jeweils einer Klammer (30) über einen kurzen trapezförmigen Quersteg (12) und der Schenkel (15) der anderen Klam­ mer (31) über einen demgegenüber längeren trapezför­ migen Quersteg (13) mit dem Basisstreifen (11) ver­ bunden sind.

5. Ausziehsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (14, 15) unter einem Winkel von 90° an die Querstege (12, 13) angeschlossen sind und hinsichtlich ihrer Rücken­ flächen gerade in den Basisstreifen (11) auslaufen.

6. Ausziehsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (20, 21) der Schenkel (14, 15) und/oder die Stirnseiten (19) der Flansche (16, 17) mit Korund beschichtet sind.