DE19601273A1 - Rohrverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, wie sie beispielsweise zum Verbinden zweier Gerüst- oder Geländerrohre verwendet wird.

Bekannt sind verschiedene Rohrverbindungen, deren einfachste eine Schweißverbindung darstellt. Eine Schweißverbindung besitzt bei fachgerechter Ausfüh­ rung eine hohe Festigkeit. Diese Art der Verbindung besitzt jedoch den Nachteil einer hohen Arbeitsinten­ sität, der dadurch noch verstärkt wird, daß nach dem Schweißen in der Regel ein Nachbearbeiten der Schweißnaht und der wärmebeeinflußten Zone erforder­ lich ist. Ein Vorortschweißen, beispielsweise auf einer Baustelle, kommt daher aus Wirtschaftlichkeits- und Praktikabilitätsgründen selten in Betracht.

Bei einer weiteren bekannten Rohrverbindung werden die Rohrenden mit Hilfe einer Hülse miteinander ver­ bunden. Die Hülse ist mit einem der Rohre beispiels­ weise durch eine Schweißnaht in der Weise fest ver­ bunden, daß ein Teil der Hülse aus dem Rohrende her­ ausragt. Das Gegenrohr wird auf den herausragenden Hülsenstummel aufgeschoben und mit mindestens einer Madenschraube gesichert. Diese Art des Verbindens zweier Rohrenden ist ebenfalls sehr aufwendig.

Ein besonderes Problem bei herkömmlichen Rohrverbin­ dungen ergibt sich aus den Toleranzen der Rohrdurch­ messer. Der Hülsenaußendurchmesser muß grundsätzlich auf den kleinsten Rohrinnendurchmesser abgestellt sein. Dies führt dazu, daß bei Rohren mit geringfügig größerem Innendurchmesser beim Eindrehen der Maden­ schraube bereits ein Versatz dadurch auftritt, daß die Madenschraube die Hülse einseitig an die ihr gegenüber liegenden Rohrinnenwandung drückt und auf der Schraubenseite einen etwa sichelförmigen Spalt zwischen der Hülsenmantelfläche und der Rohrinnenwand schafft.

Eine solche Rohrverbindung ist daher kaum zentrierfä­ hig und besitzt zudem wegen der nur punktförmigen Berührung zwischen der Madenschraube und der Hülse eine geringe Festigkeit. Des weiteren ist das arbeitsintensive Schweißen lediglich vorverlegt, was zwar den Einsatz vor Ort erleichtert, insgesamt jedoch nicht zu einer Verringerung des Aufwandes führt.

Eine weitere bekannte Rohrverbindung basiert eben­ falls auf der Verwendung einer Innen- bzw. Steck­ hülse. Diese wird jedoch nicht mit einem der Rohre verschweißt, sondern durch zwei Gewindestifte im Rohrinneren fixiert. Beim Verbinden der Rohre wird die Hülse in eines der Rohre so eingesetzt, daß ein Teil der Hülse aus dem Rohr herausragt. Das Gegenrohr wird auf den herausragenden Hülsenstummel gesteckt, und die Rohre werden durch die Hülse mit Hilfe von Gewindestiften mit Kegelspitzen fixiert. Dazu werden die Gewindestifte in Bohrungen im Rohrmantel und ent­ sprechende Bohrungen in der Gewindehülse einge­ schraubt.

Die Hülse ist an ihrer den Bohrungen gegenüberliegen­ den Längsseite geschlitzt. Durch Eindringen der Kegelspitzen der Gewindestifte in den Schlitz wird die Hülse gespreizt, wodurch die Rohre gegeneinander fixiert werden. Nachteilig ist bei dieser Verbindung, daß zunächst mit den Hülsenbohrungen korrespondie­ rende Rohrbohrungen erforderlich sind. Dies ist besonders von Nachteil, wenn ein Rohr verkürzt wird und dadurch der die Bohrung aufweisende Endabschnitt wegfällt.

Besonders nachteilig bei der Verwendung einer Spreiz­ hülse ist der geringe Verstellbereich. Da die Ein­ schraubtiefe der Gewindestifte durch die hinter dem Hülsenschlitz liegende Rohrwandung begrenzt ist, läßt sich eine bestimmte maximale Spreizung nicht über­ schreiten. Da zudem der Hülsenaußendurchmesser wie­ derum auf den kleinsten Rohrinnendurchmesser abge­ stellt sein muß, werden die Verstellgrenzen der Spreizhülse sehr schnell erreicht, und es kommt so häufig zu einer schlechten Rohrverbindung aufgrund unterschiedlicher Innendurchmesser der Rohre, aber auch unterschiedlicher Außendurchmesser der Hülse. Verstärkt wird dieses Problem durch häufig anzutref­ fende Grate an den Rohrenden, die die Verwendung einer Steckhülse behindern. Bei geschweißten Rohren ist die Verwendung einer Steckhülse kaum möglich, weil dem die Schweißnaht im Rohrinnern entgegensteht, die zunächst entfernt werden müßte, um die Hülse einstecken zu können.

Ein weiteres Problem ergibt sich bei der Verwendung verzinkter Rohre, deren Innendurchmesser besonders ungleichmäßig und wenig vorherbestimmbar ist, was durch das Auftreten von Zinknasen zusätzlich ver­ stärkt wird. So gelingt eine bündige Verbindung der Rohrenden selten. Außerdem müssen die Rohrenden einerseits in die Montageposition gebracht und dort gehalten, andererseits aber auch beim Einstecken der Hülse auseinandergezogen werden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Rohr­ verbindung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und insbesondere sowohl eine stabile Verbindung der Rohrenden liefert, als auch einen größeren Verstellbereich besitzt.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, in jedem Rohrende jeweils einen Klemmkörper anzuordnen, der eine Spannverbindung zu dem anderen Klemmkörper besitzt. Durch Spannen bzw. Verkürzen der Verbindung bewegen sich die Klemmkörper und damit die Rohrenden kontinuierlich aufeinander zu, bis sie schließlich in den Rohrenden verklemmt und fest gegeneinander ver­ spannt sind.

Im einzelnen besteht die Lösung in zwei durch einen Gewinde- bzw. Spannbolzen miteinander verbundenen Klemmkörpern, die sich durch Drehen des Bolzens mit­ tels einer in der Bolzenmitte befindlichen Spann­ scheibe aufeinanderzubewegen und in den Rohrenden verkeilen lassen.

Zum Verbinden der Rohre werden die Klemmkörper auf den Bolzen aufgesteckt bzw. aufgeschraubt und einer der Klemmkörper bis zum Anliegen der Spannscheibe am Rohrende in ein Rohrende eingeschoben. Nun wird das andere Rohrende auf den freiliegenden Klemmkörper aufgeschoben und durch wenige Drehungen der Spann­ scheibe gegen den anderen Klemmkörper gezogen; dabei legen sich beispielsweise abgefederte Keile der Klemmkörper gegen die Innenwand der Rohre.

Diese Verbindungstechnik erlaubt ein optimales Fixie­ ren zweier Rohre, vermeidet eine aufwendige Vorberei­ tung der Rohrenden durch Bohrungen oder Schweißnähte und besitzt eine optimale Zentrierfähigkeit, wenn beispielsweise die Spannscheibe mit Schrägflächen versehen ist, so daß die Scheibenperipherie im Quer­ schnitt keilförmig ausgebildet ist. In diesem Falle empfiehlt es sich, auch die Rohrenden abzuschrägen, so daß beim Drehen der Spannscheibe einander gegen­ überliegende, zentrierend wirkende Schräg- bzw. Kom­ plementärflächen aufeinander gleiten, bis die Rohren­ den und die Mantel- bzw. Umfangsfläche der Spann­ scheibe bündig aneinanderliegen.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung läßt sich gegen­ über dem Stande der Technik problemlos bei verschie­ denen Rohrtoleranzen oder unsauber verzinkten Rohren verwenden. Sie ist hervorragend für den Vorortein­ satz, beispielsweise auf einer Baustelle geeignet, da bei unterschiedlichen Rohrdurchmessern oder -quer­ schnitten lediglich die bezüglich des Rohrinnendurch­ messers äußerst variablen Klemmkörper in die zu ver­ bindenden Rohrenden eingeschoben zu werden brauchen und die Rohre durch Drehen der Spannscheibe gegenein­ ander fixiert werden. Des weiteren besteht die Mög­ lichkeit, Rohre mit unterschiedlichem Innendurchmes­ ser miteinander zu verbinden, beispielsweise einen Gewinde-Rohrbogen der Abmessung 33,7 × 3,25 mm mit einem wesentlich preisgünstigeren Rohr der Abmessung 33,7 × 2 mm, ohne daß der Wanddickenunterschied optisch in Erscheinung tritt.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, ohne größeren technischen Aufwand die Rohrverbindung wieder zu lösen. Dies geschieht in einfacher Weise durch Drehen der Spannscheibe in entgegengesetzter Richtung. Die beispielsweise mittels einer Vierkantöffnung auf dem Spannbolzen fixierte Spannscheibe wird dann, nach dem Herausdrehen des Bolzens aus einem der Klemmkörper von dem im Bereich der Spannscheibe als Vierkant aus­ gebildeten Bolzen abgezogen, die Klemmkörper werden gelöst und aus den Rohrenden herausgezogen. So können beschädigte Rohre ohne weiteres ausgetauscht und die Rohrverbindung wieder verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rohrverbindung in einem axialen Längsschnitt und

Fig. 2 die Rohrverbindung der Fig. 1 mit einer abgeschrägten Spannscheibe.

Die Rohrverbindung 1 besteht aus zwei Klemmkörpern 2, 3 und einem Spann- bzw. Gewindebolzen 4. Die Klemm­ körper 2, 3 bestehen aus einem kegelförmigen Grundkör­ per 5, 6 mit einer zentralen Bohrung 7, 8, in die der Gewindebolzen 4 eingreift. Auf den sich in Richtung des Rohrendes verjüngenden Grundkörpern sitzen beweg­ liche Klemmkeile 9, 10. Der Gewindebolzen 4 besitzt entweder zwei gegenläufige Gewinde (nicht darge­ stellt) oder ein Gewinde 11 und einen Kopf 12. Auf dem Bolzen 4 befindet sich zentral eine Spannscheibe 13, deren Durchmesser dem einheitlichen Außendurch­ messer zweier Rohre 14, 15 entspricht.

Zum Verbinden zweier Rohre 14, 15 wird zunächst der Gewindebolzen 4 in die Bohrung 7 eines der Grundkör­ per 5 in Richtung der Verjüngung eingeführt. Der Bol­ zenkopf 12 liegt dann auf der Stirnfläche des Grund­ körpers 5.

Zusammen mit dem Klemmkörper 2 wird der Gewindebolzen 4 in die Rohröffnung des Rohres 14 eingeschoben, so daß die Kanten der Keile 9 an der Innenwand des Roh­ res entlangfahren. Sobald die Spannscheibe 13 auf dem Ende des Rohres 14 liegt wird der andere Klemmkörper 3 auf den Gewindebolzen 4 aufgeschraubt. Zu diesem Zweck besitzt die Bohrung 8 im Grundkörper 6 ein Gewinde. Nun wird das Rohr 15 auf den Klemmkörper 3 aufgeschoben, bis es ebenfalls an der Spannscheibe liegt. Federelemente 16, 17 drücken die Keile 9, 10 permanent gegen die Innenwand der Rohre 14, 15; sie stützen sich auf der Spannscheibe 13 (Fig. 1) kragen­ förmigen Widerlagern 18, 19 ab (Fig. 2). Durch ein geringfügiges Drehen der Spannscheibe 13 werden die Klemmkörper aufeinanderzubewegt und verkeilen sich die Klemmkeile 9, 10 in der Innenwand der Rohre 14, 15, so daß ein Weiterdrehen der Spannscheibe 13 dazu führt, daß die Rohre 14, 15 bündig gegeneinander ver­ spannt werden.

Anstelle der Federn 16, 17 läßt sich auch ein Gummi­ ring verwenden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform erlaubt die Form der Spannscheibe 13 ein automati­ sches Zentrieren der Rohrenden. In diesem Falle besitzt die Spannscheibe 13 konische Umfangsflächen 20 bzw. eine im Querschnitt keilförmige Peripherie, so daß die Rohrenden beim Anziehen der Klemmkörper 2, 3 automatisch an den Schrägflächen 20 der Spann­ scheibe 13 entlang in die optimale Position rutschen. Dieser Effekt läßt sich dadurch verstärken, daß die Rohre 14, 15 an ihren Enden konische bzw. abgeschrägte Kanten 21 besitzen.

Claims (6)

1. Rohrverbindung mit

• - einem Spannbolzen (4),
• - zwei Klemmkörpern (2, 3) und
• - einer mit dem Bolzen verbundenen und zwischen den Klemmkörpern befindlichen Spannscheibe (13).

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmkörper (2, 3) aus einem Grundkörper (5, 6) mit mindestens einem abgefeder­ ten Keil (9, 10) bestehen.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Keil (9, 10) und einem Widerlager (13; 18, 19) Federelemente (16, 17) angeordnet sind.

4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannscheibe (13) konische bzw. abgeschrägte Umfangsflächen (20) besitzt.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rohre (14, 15) an ihren Enden konische bzw. abgeschrägte Kanten (21) besitzen.

6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (14, 15) eine unterschiedliche Wandstärke besitzen.