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Die
Erfindung betrifft ein Rohr, welches auf seinem Aufsteckende einen
Steg aufweist sowie ein Verfahren zur Ausformung des Steges.
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Bekannt
ist eine Rohrverbindung, bei der ein Lösen der Rohre voneinander verhindert
wird, indem eine Muffe an einem Ende des einen Rohres angeformt
ist, welches zur Verbindung ein am Ende des anderen Rohres angeformtes
Aufsteckende aufnimmt, wodurch eine Vorrichtung geschaffen wird, mit
der ein Lösen
von Aufsteckende und Muffe verhindert wird. Bei einer solchen Rohrverbindung,
bei der ein Lösen
der Rohre verhindert wird, wird die vorgesehene Funktion zur Verhinderung
des Lösens
dadurch erzielt, daß ein
Steg, der auf der Außenflächen am
vorderen Ende des Aufsteckendes eingeformt ist, in einen Schließring eingreift,
der an der inneren Fläche
der Muffe vorgesehen ist. Der Steg am vorderen Ende des Aufsteckendes
wird gebildet, indem eine umlaufende Nut auf der äußeren Fläche des
vorderen Endes des Aufsteckendes eingeformt wird und ein Ring zur
Verhinderung des Lösens
in diese umlaufende Nut eingepaßt
wird. In dem Fall, in dem derartige Stege in der Herstellungsfabrik
für Rohre
eingeformt werden, wird der Steg auf dem Rohr ausgebildet, indem
auf der Außenfläche des
vorderen Endes des Aufsteckendes eine umlaufende Nut eingeformt
wird, dann ein Ring zur Verhinderung des Lösens in die umlaufende Nut
eingepaßt
wird, der in die umlaufende Nut eingepaßte Ring am Rohr festgeschweißt wird,
und ein Aufschrumpfprozeß auf
das vordere Ende des Aufsteckendes, einschließlich des vorderen Enden des
Ringes, angewendet wird.
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Der
Vorgang, bei dem der Ring auf dem Aufsteckende angeschweißt wird,
ist jedoch mit dem Problem verbunden, daß er sehr viel Zeit und Arbeitskraft
benötigt,
dies auch dann, wenn der Vorgang in der Herstellungsfabrik wie oben
beschrieben durchgeführt
wird. Des weiteren wird in dem Fall, in dem z.B. am Ort der Rohrverlegung
das Rohr abgeschnitten werden muß, um die Länge des Rohres zu verringern,
ein Schweißvorgang
an der Verlegestelle benötigt;
daraus folgt, daß der
niedrige Effizienzgrad ein Problem darstellt.
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Weiter
ist aus der
DD-10 99
35 A eine Einlegeringverbindung für eine lösbare Rohrverbindung, insbesondere
für Bohrrohre,
bekannt, bei der die einander zugewandten Rohrenden mit ineinander
greifenden Zahnkränzen
versehen sind, die auf ihren Außenseiten
eine Nut zur gemeinsamen Aufnahme des Einlegeringes aufweisen. Um
die Funktionssicherheit der Sprengringverbindung zu erhöhen, wird
in dieser Schrift vorgeschlagen, daß die beiden Enden des Einlegerings über eine
vertikale Verzahlung in Eingriff stehen und daß das eine Ende des Sprengrings
einen Schlitz oder ein Langloch zur Aufnahme mindestens eines versenkt
angeordneten Schraubenbolzens und das andere Ende korrespondierende
Bohrungen mit Innengewinde aufweist. Hierdurch wird erreicht, daß eine Querbelastung
des Schraubenbolzens vermieden wird und daß größere Toleranzen der zu verbindenden
Rohrenden ausgeglichen werden können.
Nachteilig an dieser Einlegeringverbindung ist jedoch wiederum,
daß deren
Fertigung, insbesondere wegen der aufzubringenden Verzahnung verhältnismäßig aufwendig
ist. Dadurch ist falls zum Beispiel am Ort der Rohrverlegung das
Rohr gekürzt werden
muß nachteilig
ein Schweißvorgang
vor Ort erforderlich.
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Aus
der
GB-11 13 694 A ist
eine andere Rohrleitungsverbindung bekannt, mit welcher zwei Rohre
verbunden werden, von denen mindestens eines aus harzimprägniertem
Faserstoff besteht. Dabei ist das Ende eines der Rohre so ausgestaltet,
daß es in
ein Ende des anderen Rohres paßt,
und die beiden Rohre werden mittels eines flexibel verformbaren
geteilten Ringes zusammengehalten, dessen radiale Dicke zum Teil
in einer externen, am Umfang angeordneten Nut in dem männlichen
Rohrende, und zum Teil in einer internen, am Umfang befindlichen
Nut in dem weiblichen Rohrende liegt. Außerdem ist eine der Nuten tief
genug, um die gesamte radiale Dicke des Ringes bei der Montage der
Verbindung aufnehmen zu können.
Nachteilig an dieser Art der Rohrleitungsverbindung ist, daß sich auch
diese Ausführungsform
des Standes der Technik nicht auf einfache Weise herstellen läßt. Insbesondere
ist es nachteilig, daß ein
Kürzen
von Rohren am Ort der Rohrverlegung nur möglich ist, indem vor Ort ein
Schweißvorgang
durchgeführt
wird, was sehr aufwendig und unter Umständen praktisch nicht durchführbar ist.
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In
der
GB-15 41 772 A ist
ein aufsteckbares Rohrverbindungsstück offenbart, welches unter
anderem einen Zapfen und eine Fassung mit einem an dem Innenumfang
von dessen offenen Ende ausgebildeten Vorsprung umfaßt. Es dient
dazu, dem Trennen der beiden Rohrenden vorzubeugen, selbst wenn
das Verbindungsstück
an einer Krümmung
der Rohrleitung zum Einsatz kommt. Diese bekannte Ausführung eines
Rohrverbindungsstückes
weist allerdings wiederum den Nachteil auf, daß die Herstellung verhältnismäßig aufwendig
ist. Außerdem
ist es nachteilig, daß ein
Kürzen
von Rohren am Ort der Rohrverlegung nur möglich ist, indem vor Ort ein Schweißvorgang
durchgeführt
wird, was sehr aufwendig und unter Umständen praktisch nicht durchführbar ist.
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Schließlich ist
aus der
GB-15 20 332
A eine Rohrverbindungskonstruktion bekannt, welches dazu dient,
dem Trennen der beiden Rohrenden vorzubeugen. Es ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein
Fassungsstück
des einen Rohres ein Steckstück
des anderen Rohres mit einem dazwischen begrenzten ringförmigen Zwischenraum
aufnimmt. Dabei wird eine abdichtendes Material derart in den ringförmigen Zwischenraum
gezwängt,
daß ein
Dichtungselement entsteht. Ferner ist ein geteilter Verriegelungsring,
welcher in einer in der Innenfläche
der besagten Fassung ausgebildeten ringförmigen Nut planiert ist, axial
zu dem Rohr durch eine Abstecksicherung kuppelbar, welche das Vorspringen
verhindert und auf der Außenfläche des
Steckenden-Abschnittes
vorhanden ist. Nachteilig an dieser Rohrverbindungskonstruktion
ist, daß wiederum
die Herstellung kostenaufwendig ist und beim Kürzen von Rohren vor Ort die
(Wieder-)Herstellung der Rohrverbindungskonstruktion problematisch
ist.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, den Vorgang des Einformens eines
Steges auf der äußeren Oberfläche des
Aufsteckendes zu vereinfachen.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß ein Rohr,
welches einen erfindungsgemäßen Steg
auf dem Aufsteckende aufweist, umfaßt:
eine umlaufende Nut,
welche auf der äußeren Fläche des
Aufsteckendes eingeformt ist,
einen Ring, der in die umlaufende
Nut eingepaßt
ist und der auf seinem Umfang einen oder mehrere Schlitze aufweist,
ein
Paar dünnwandiger
Abschnitte, die am Ringumfang an gegenüberliegenden Enden angeformt
sind und den Schlitz begrenzen, und
Mittel, um die dünnwandigen
Abschnitte durch einen Vorgang, welcher von der Außenseite
des Ringes her durchgeführt
wird, zu verbinden,
Verbindungsmittel, die die dünnwandigen
Abschnitte verbinden, wobei der Ringdurchmesser innerhalb einer
Toleranz an den äußeren Durchmesser
des Rohres angepaßt
wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Einformen eines Steges auf das Aufsteckende eines Rohres umfaßt die Schritte:
Einpassen
eines Ringes, der einen oder mehrere Schlitze auf seinem Umfang
aufweist, in eine in die äußere Oberfläche des
Aufsteckendes eingeformte Nut, wobei der Durchmesser des Ringes
innerhalb einer gewissen Toleranz an den äußeren Durchmessers des Rohres
angepaßt
wird, und
Verbinden eines Paares von dünnwandigen Abschnitten, welche
auf den gegenüberliegenden
Seiten im Umfang eines Ringes angeformt sind und einen Schlitz begrenzen,
durch Verbindungsmittel, welche von der außen liegenden Begrenzungsfläche des
Ringes angewendet werden.
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Auf
diese Weise kann erfindungsgemäß in einfacher
Weise ein Steg auf der äußeren Fläche eines
Aufsteckendes angeformt werden, ohne daß ein Schweißvorgang
oder ähnliches
notwendig ist.
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Beschreibung
der Figuren
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1 zeigt wie ein Ring und
ein Verbindungsstück
in eine auf der äußeren Fläche eines
Aufsteckendes eingeformte umlaufende Nut montiert werden, was einer
ersten Ausführung
der Erfindung entspricht;
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2 ist eine Aufsicht auf
eine Detailregion des in 1 gezeigten
Abschnitts;
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3 ist ein Schnittbild, in
dem beispielhaft an Hand des in 1 gezeigten
Abschnitts, einen Schritt im Befestigungsvorgang gezeigt wird;
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4 ist ein Schnittbild, das
an Hand des in 1 gezeigten
Teiles ein weiteres Beispiel für
einen weiteren Schritt des Befestigungsvorgangs zeigt;
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5 zeigt als Schnittbild
an Hand des in 1 gezeigten
Abschnittes eine weitere Stufe des Befestigungsvorgangs;
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6 zeigt den in 1 gezeigten Abschnitt im
fertig montierten Ring;
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7 zeigt entsprechend dem
in 1 gezeigten Abschnitt
den dünnwandigen
Abschnitt, ein Verbindungsstück
und eine Blindniete;
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8 zeigt den Aufbau der Teile
der Blindniete;
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9 zeigt eine Darstellung
zur Erklärung des
Kürzens
des Rohres am Aufsteckende;
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10 ist ein Schnittbild einer
Rohrverbindung, bei der ein Lösen
der Rohre verhindert werden soll; sie weist ein Aufsteckende auf,
an dem erfindungsgemäß ein Ring
angebracht ist;
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11 ist ein Schnittbild einer
anderen Ausführungsform
einer lösesicheren
Rohrverbindung, wobei ein Aufsteckende verwendet wird, auf dem erfindungsgemäß ein Ring
angebracht ist;
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12 ist eine Darstellung,
welche zeigt, wie ein Ring und ein Verbindungsstück in der auf dem Aufsteckende
eingeformten umlaufenden Nut montiert werden; dies entspricht einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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13 ist eine Detaildarstellung
des in 12 gezeigten
Abschnitts;
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14 ist eine Darstellung,
welche einen Schritt bei dem Befestigungsvorgang des in 12 gezeigten Abschnittes
darstellt;
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15 ist eine Darstellung,
welche einen in einer umlaufenden Nut festgelegten Ring zeigt;
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16 ist eine Darstellung
zur Erklärung
eines Detailbereichs des in 15 dargestellten
Bereichs;
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17 zeigt den Zustand, in
dem ein Verbindungsstück
vorübergehend
festgelegt wird;
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18 zeigt eine Darstellung,
welche das Verfahren zum Einbringen eines Durchgangsloches zeigt;
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19 ist eine Darstellung,
welche einen Detailausschnitt eines Ringes und eines Verbindungsstückes zeigt
und eine dritte Ausführungsform der
Erfindung darstellt;
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20 ist eine Darstellung
eines Zugwerkzeuges zur Verengung des in 19 gezeigten Ringes;
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21 ist ein Schnittbild eines
Details des in 20 gezeigten
Zugwerkzeuges;
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22 ist eine Darstellung,
welche die vorübergehende
Festlegung des in 19 gezeigten Verbindungsstückes zeigt;
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23 ist eine Darstellung
zur Erklärung
des Befestigungsvorganges unter Verwendung von Blindnieten;
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24 ist eine Darstellung
einer Detailregion eines Ringes und eines Verbindungsstückes, welche
eine vierte Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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25 ist eine Darstellung
des in der umlaufenden Nut festgelegten Ringes;
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26 ist eine Darstellung
zur Erläuterung des
Verfahrens zum Einbringen eines Durchgangsloches; und
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27 ist eine Darstellung,
welche an Hand des in 24 gezeigten
Abschnittes den abschließenden
Befestigungsschritt zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
erste Ausführungsform
der Erfindung wird mit Bezug auf die 1 – 10 beschrieben.
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10 zeigt ein Beispiel einer
Rohrverbindung in aufsteckbarer Ausführung, welche das Lösen der
Rohre verhindern soll, wobei ein Rohr mit einem Steg auf der Muffe
verwendet wird. In 10 bezeichnet
die Ziffer 1 eine am Ende eines der zusammenzufügenden Gußeisenrohre
angeformte Muffe, mit einer Dichtmanschette 3 aus Gummi,
welche in eine Nut 2, die zur Aufnahme einer Dichtmanschette auf
der inneren Oberfläche
des vorderen Ende des Rohres eingeformt ist, eingepaßt ist.
Des weiteren ist in einem im Vergleich zur Nut 2, welche
die Dichtmanschette aufnimmt, weiter innen liegenden Bereich der
inneren Oberfläche
der Muffe 1 eine Nut 4 zur Aufnahme eines Schließrings eingeformt,
in die ein Schließring 5 aus
Metall eingepaßt
ist. Zwischen der äußeren Oberfläche des
Schließringes 5 und
der inneren Oberfläche
der Nut 4, welche den Schließring aufnimmt, ist ein Zentrierring 6 aus
Gummi eingelegt, um die Achsen des Schließringes 5 mit der Achse
der Muffe 1 auszurichten.
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Die
Ziffer 7 bezeichnet ein Aufsteckende, welches am Ende des
in die Muffe 1 eingeführten
anderen Gußeisenrohres
angeformt ist. Eine umlaufende Nut 8 ist in die äußere Oberfläche des
vorderen Ende des Aufsteckendes 7 eingeformt, wobei, um
einen Steg am Aufsteckende auszubilden, ein Ring 9 aus
Metall in die umlaufende Nut 8 eingepaßt ist.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, ist der Ring 9 an
einer einzelnen Stelle am Umfang geschlitzt, wobei der Schlitz 11 eine
bestimmte Breite in Umfangsrichtung aufweist. Die sich am Umfang
gegenüberliegenden
Enden, welche den Spalt 11 im Ring begrenzen, weisen dünnwandige
Abschnitte 12 und 13 auf, die durch Materialabtrag
auf der Außenseite erhalten
werden.
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Um
den Umfang über
die dünnwandigen
Abschnitte 12 und 13 zu verbinden, wird ein Verbindungsstück 14 aus
Metall zwischen den dünnwandigen
Abschnitten 12 und 13 eingesetzt, um die dünnwandigen
Abschnitte 12 und 13 von der äußeren Seite her zu bedecken.
Das Kupplungsstück 14 wird
aus bogenförmigem
abgeflachten Material hergestellt.
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An
einer Stelle des einen dünnwandigen
Abschnittes 12 ist ein erstes Verbindungsloch 15 eingeformt,
welches sich in radialer Richtung durchgehend erstreckt, wobei das
erste Verbindungsloch 15 auf der inneren Oberfläche des
Ringes einen kegelförmigen,
sich in seinem Durchmesser erweiternden Abschnitt 16 aufweist.
An einer Stelle an einem Ende des Verbindungsstückes 14 ist ein Verbindungsloch 17 eingeformt,
welches sich radial durchgehend erstreckt und koaxial mit dem ersten
Verbindungsloch 15 ist. Dieses Verbindungsloch weist auf
der äußeren Oberfläche des
Verbindungsstücks 14 einen
Abschnitt 18 mit großem
Durchmesser auf .
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Im
anderen dünnwandigen
Abschnitt 13 sind entlang dem Umfang angeordnete zweite,
dritte und vierte Verbindungslöcher 51, 52, 53 eingeformt,
die sich in radialer Richtung durchgehend erstrecken. In die innere
Oberfläche
des dünnwandigen
Abschnittes 13 ist eine Vertiefung 54 eingeformt,
die in Umfangsrichtung eine Länge
entlang aufweist, so daß sie
das zweite bis vierte Verbindungsloch 51, 52, 53 umfaßt. Wie
in 2 gezeigt, ist die
Breite der Aussparung 54 größer als der innere Durchmesser
des zweiten bis vierten Verbindungsloches 51, 52 und 53.
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An
einer Stelle am anderen Endes des Verbindungsstückes 14 ist ein sich
entlang des Umfangs erstreckenden Langlochs 55 eingeformt,
daß sich
in radialer Richtung durchgehend erstreckt. Das Langloch 55 kann
zumindest mit einem der zweiten bis vierten Verbindungslöcher 51, 52 und 53 überlappen. Das
Langloch 55 ist mit einem erweiterten Abschnitt 56 auf
der äußeren Oberfläche des
Kupplungsstückes 14 versehen.
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Wie
in den 3 bis 5 und 7 gezeigt, werden die dünnwandigen
Abschnitte 12 und das Verbindungsstück 14 durch eine in
das Verbindungsloch 17 und das erste Verbindungsloch 15 eingeführte Blindniete 22 miteinander
verbunden. Wie in 3 bis 5 gezeigt, wird der dünnwandige
Abschnitt 13 und das Verbindungsstück 14 durch eine ähnliche
in zumindest eine der zweiten bis vierten Verbindungslöcher 51, 52 und 53 und
das Landloch 55 eingeführte
Blindniete 22 miteinander verbunden.
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Wie
in 6 gezeigt, ist die äußere Oberfläche des
Ringes 9 mit einer schräg
gestellten Oberfläche 26 versehen,
die sich in einer kegelförmigen Oberfläche 25 fortsetzt,
die am vorderen Ende des Aufsteckendes 7 angeformt ist.
Des weiteren weist das Kupplungsstück 14, wie in 7 gezeigt, ebenfalls eine ähnliche
schräg
gestellte Oberfläche 27 auf.
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Die
Blindniete 22 umfaßt,
wie in 8 gezeigt, einen
zylinderförmigen
Nietenkörper 28 und
einen ausziehbaren Stab 29, der in den Nietenkörper 28 eingesteckt
ist, wobei ein Flansch 30 an einem Ende des Nietenkörpers 28 angeformt
ist. Das vordere Ende des ausziehbaren Stabes 29 ist mit
einer Kugel 32 versehen, die mit dem anderen Ende 31 des Nietenkörpers in
Eingriff zu bringen ist, und benachbart zur Kugel 32 ist
ebenfalls eine Kerbe 33 eingeformt.
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Deshalb
paßt zum
Beispiel, wie in 3 und 7 gezeigt, falls das erste
Verbindungsloch 15 des Ringes 19 mit dem Kupplungsloch 17 des
Kupplungsstückes 14 ausgerichtet
wird und die Blindniete 22 von der äußeren Oberfläche in diese
Löcher 17 und 15 eingeführt wird,
der Flansch 30 in den Abschnitt 18 des Kupplungsloches 17,
welcher einen großen Durchmesser
aufweist, während
das andere Ende 31 des Nietenkörpers und die Kugel 32 in
den Abschnitt 16 des ersten Verbindungsloches 15 passen,
welcher einen vergrößerten Durchmesser
aufweist. Der ausziehbare Stab 29 wird dann in radialer
Richtung nach außen
gezogen, wobei der Flansch des Nietenkörpers 28 von der äußeren Oberfläche her
niedergehalten wird, wodurch die Kugel 32 mit dem anderen Ende 31 des
Nietenkörpers
in Eingriff gelangt, um das andere Ende 31 unter Aufweiten
plastisch zu deformieren, wodurch die Kugel 32 und das
andere Ende 31, welches in seinem Durchmesser vergrößert worden
ist, gegen den sich im Durchmesser vergrößernden Abschnitt 16 gestemmt
werden. Und der ausziehbare Stab 29 wird weiter gezogen,
bis er, wie in 7 gezeigt,
an der Kerbe 33 bricht und herausgezogen wird, wobei die
eingestemmte Kugel 32 zurückbleibt. Im Ergebnis wird
das Kupplungsstück 14 und
der dünnwandige
Abschnitt 12 des Rings 9 aneinander befestigt,
ohne daß ein
Vorsprung auf der Oberfläche
des Kupplungsstücks 14 zurückbleibt.
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Im
folgenden wird das Verfahren zum Anformen eines Steges an einem
Aufsteckende beschrieben, d.h. das Verfahren zur Befestigung des
Rings 9 in der umlaufenden Nut 8 des Aufsteckendes 7,
welches den Schritt vor dem Einführen
des Aufsteckendes in die Muffe darstellt. Im allgemeinen wird die
umlaufende Nut 8 maschinell in der Herstellfabrik für Rohre
in das Aufsteckende 7 eingeformt. In speziellen Fällen, wenn
z.B. die Rohre am Verlegungsort gekürzt werden, werden die umlaufende
Nut und die keilförmige
Oberfläche 25,
wie in 9 gezeigt, durch
Bearbeitung vor Ort geformt.
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Als
erstes wird, wie in 6 gezeigt,
der Ring 19, während
der Ring in seinem Durchmesser entlang der keilförmigen Oberfläche 25 gedehnt
wird, auf das Aufsteckende 7 aufgeschoben, bis er in die umlaufende
Nut 8 eingreift. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ring 9 in
der umlaufenden Nut 8 angeordnet, um, wie gezeigt, nahe
am vorderen Ende des Aufsteckendes zu sein und wird auf dem Aufsteckende
mit einer Klammervorrichtung festgelegt. Danach wird, wie in 1 gezeigt, das Kupplungsstück 14 von
der Außenseite
her zwischen den dünnwandigen
Abschnitten 12 und 13 des Ringes 9 aufgelegt,
wobei das Kupplungsloch 17 des Kupplungsstückes 14 mit
dem ersten Verbindungsloch 15 des einen dünnwandigen Abschnittes 12 ausgerichtet
wird. Wie in 3 gezeigt,
wird die Blindniete 22 in das Kupplungsloch 17 und
das erste Verbindungsloch 15 eingeführt, und der ausziehbare Stab 29 wird,
wie oben beschrieben, nach außen
gezogen, so daß,
wie in 7 gezeigt, das
Kupplungsstück 14 und
der dünnwandige
Abschnitt 12 aneinander befestigt werden. Für diesen Befestigungsvorgang
wird bequemerweise ein mit der Hand zu haltendes Nietgerät verwendet,
welches die beiden Vorgänge
simultan durchführen
kann, d.h. den Flansch 30 des Nietenkörpers 28 niederzuhalten und
den ausziehbaren Stab 29 herauszuziehen.
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Als
nächstes
wird, wie in 3 bis 5 gezeigt, zumindest eines
der Verbindungslöcher 51, 52 und 53 des
anderen dünnwandigen
Abschnittes 13, die mit dem Langloch 55 des Kupplungsstückes 14 ausgerichtet
werden können,
ausgewählt,
und die Blindniete oder -nieten 22 werden in das ausgewählte Verbindungsloch
oder die – löcher 51, 52 und/oder 53, und
das Langloch 27 eingeführt;
auf diese Weise wird das Kupplungsstück 14 und der dünnwandige
Abschnitt 13 auf die gleiche Weise aneinander befestigt. Zu
diesem Zeitpunkt paßt
der Flansch 30 des Nietenkörpers 29 in den aufgeweiteten
Abschnitt 56, und das andere Ende 31 des Nietenkörpers 28 und
die Kugel 32 werden gegen die Ausnehmung 54 verstemmt.
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Da
das Kupplungsstück 14 eine
verlängerte Öffnung 55 aufweist
und der dünnwandige
Abschnitt 13 eine Vielzahl von entlang dem Umfang angeordneten
Verbindungslöchern 51, 52 und 53,
kann das Verbindungsstück 14 und
der dünnwandige
Abschnitt 13 auch dann aneinander befestigt werden, wenn
der äußere Durchmesser
des Aufsteckendes 7 innerhalb eines bestimmten Toleranzbereiches variiert.
Genauer ausgedrückt, überlappt,
wie in 3 gezeigt, in dem
Fall, in dem das Aufsteckende 7 in einer Standardgröße hergestellt
worden ist, das Langloch 55 des Kupplungsstückes 14 mit
dem zweiten und dritten Verbindungsloch 51 und 52 des
dünnwandigen Abschnitts 13 und
es werden zwei Blindnieten 22 in das Langloch 55 und
das zweite Verbindungsloch 51 eingesteckt, sowie in das
Langloch 55 und das dritte Verbindungsloch 52,
wodurch das Kupplungsstück 14 und
der dünnwandige
Abschnitt 13 an zwei Stellen aneinander befestigt werden.
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In
dem Fall, in dem das Aufsteckende 7 mit einem äußeren Durchmesser
hergestellt wurde, der der oberen Toleranzgrenze entspricht, wie
dies in 4 gezeigt wird, überlappt
das Langloch 55 des Kupplungsstücks 14 zumindest das
zweite Verbindungsloch 51, das auf der vordersten Stelle
des dünnwandigen
Abschnitts 14 angeordnet ist. In diesem Fall wird eine
Blindniete 22 in das Langloch 55 und das zweite
Verbindungsloch 51 eingesteckt, wodurch das Kupplungsstück 14 und
der dünnwandige Abschnitt 13 an
einer Stelle aneinander befestigt werden.
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In
dem Fall, in dem das Aufsteckende 7 mit einem äußeren Durchmesser
hergestellt wurde, der denn unteren Toleranzlimit entspricht, wie
dies in 5 gezeigt wird, überlappt
das Langloch des Kupplungsstück 14 mit
zumindest dem vierten Verbindungsloch 53, das auf der innersten
Seite des dünnwandigen
Abschnittes 13 angebracht ist, und es wird eine Blindniete 22 in
das Langloch 55 und das vierte Verbindungsloch 53 eingeführt, wodurch
das Kupplungsstück 14 und
der dünnwandige
Abschnitt 13 an einer Stelle aneinander befestigt werden.
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Es
wird daher, auch wenn der äußere Durchmesser
des Aufsteckendes 7 innerhalb des Toleranzbereiches variiert,
der innere Durchmessers des Rings 9 entsprechend dieser
Toleranz angepaßt
und der Ring 9 zuverlässig
auf dem Aufsteckende 7 befestigt.
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Im
oberen Abschnitt wurde, wie in den 1 bis 5 gezeigt, ein Beispiel beschrieben,
in dem drei Verbindungslöcher 51, 52 und 53 in
den dünnwandigen
Abschnitt eingeformt sind. Die Anzahl dieser Verbindungslöcher ist
jedoch nicht auf drei begrenzt; es können auch zwei oder vier oder
mehr sein. Die Anzahl der Verbindungslöcher 15 und der Kupplungslöcher 7 können entsprechend
zwei oder mehr sein.
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Des
weiteren wies im oberen Beispiel der Ring 9 an einer Stelle
des Umfangs einen Schlitz auf; jedoch kann er auch an zwei oder
mehreren Stellen geteilt sein, entsprechend dem Durchmesser des Rohres.
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Des
weiteren wurde im oberen Abschnitt eine Blindniete 22 als
Befestigungsmittel verwendet; jedoch können anstelle einer solchen
Blindniete die Verbindungslöcher 15, 51, 52 und 53 mit
einem Innengewinde versehen sein, in die Bolzen oder Schrauben zur
Befestigung des Kupplungsstückes 14 eingebracht
werden können.
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Des
weiteren waren im oben beschriebenen Beispiel die dünnwandigen
Abschnitte 12 und 13 auf der inneren Oberflächenseite
vorgesehen, wobei das Kupplungsstück 14 auf der äußeren Oberfläche angeordnet
war; jedoch können
die dünnwandigen
Abschnitte auch so ausgebildet werden, indem Material auf der inneren
Oberfläche
der gegenüberliegenden Ende
des Ringes 9, welche den Spalt 11 begrenzen, abgenommen
wird, wobei diese dünnwandigen
Abschnitte das Kupplungsstück
in der Weise überlappen,
daß das
letztere auf der inneren Oberfläche
dieser dünnwandigen
Abschnitte vorgesehen ist.
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Des
weiteren ist in dem oben beschriebenen Beispiel ein Rohr mit einem
erfindungsgemäßen Steg
auf seinem Aufsteckende gezeigt worden, welches in einer lösungssicheren
Rohrverbindung des Aufstecktypus verwendet wurde; die Verbindung
ist jedoch nicht auf dieses Gebiet beschränkt. Zum Beispiel kann es auch
auf eine Rohrverbindung angewendet werden, wie z.B. eine mechanische
Verbindung oder eine erdbebensichere Verbindung, in der eine Dichtmanschette
durch einen Druckring auf dem Aufsteckende befestigt ist.
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11 zeigt beispielhaft ein
Rohr, das einen erfindungsgemäßen Steg
auf dem Aufsteckende aufweist, welches in einer erdbebensicheren
Verbindung verwendet wird. Bei dieser erdbebensicheren Verbindung
wird eine Dichtmanschette 3 zwischen einer keilförmigen Oberfläche 36,
die auf dem offenen Ende der Muffe 1 angeformt ist und
der äußeren Fläche des
Aufsteckendes 7 angebracht, wobei die Dichtmanschette 3 durch
einen Druckring 38 und einen Spaltring 39 zusammengepreßt wird,
welche durch eine Schrauben- und Mutterverbindung 37, die aus
der Endoberfläche
der Muffe 1 hervorragt, befestigt werden. Ein Widerlagerring 40 ist zwischen
der Dichtmanschette 3 und dem Schließring 5 angeordnet,
und ist in einem im Vergleich zum Dichtring 3 weiter innen
liegenden Bereich der Muffe angeordnet.
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12 bis 18 zeigen eine zweite Ausführungsform
der Erfindung.
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In
dieser zweiten Ausführungsform
ist an einer Stelle am anderen Ende des Kupplungsstücks 14 ein
zweites Kupplungsloch 19 eingeformt, das denselben Aufbau
zeigt wie das durchgehende Kupplungsloch 17, wobei das
Kupplungsloch 19 ebenfalls einen Abschnitt 20 vergrößerten Durchmessers
aufweist.
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In
die innere Oberfläche
des dünnwandigen Abschnitts 13 ist
eine sich entlang des Umfangs erstreckende Nut 21 eingeformt.
wie in 13 gezeigt, ist
die Breite der Nut 21 größer als der innere Durchmessers
des Kupplungslochs 19.
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Wie
in 14 gezeigt, werden
der dünnwandige
Abschnitt 12 und das Verbindungsstück 14, wie oben im
Fall der ersten Ausführungsform
beschrieben, durch eine in das Kupplungsloch 17 und Verbindungsloch 15 eingesteckte
Blindniete 22 miteinander verbunden. Weiter ist im dünnwandigen
Abschnitt 13 ein Durchgangsloch 23 eingeformt,
und der dünnwandige
Abschnitt 13 und das Verbindungsstück 14 werden durch
eine ähnliche,
in das Kupplungsloch 19 und das Durchgangsloch 23 in
die Nut 21 eingelegte Blindniete 22 aneinander
befestigt.
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Bei
einer derartigen Anordnung zur Ausformung eines Steges auf einem
Aufsteckende, wird der Ring 9 wie im Fall der ersten Ausführungsform
in die umlaufende Nut 8 eingepaßt. Dann wird, wie in den 15 und 16 gezeigt, eine Vielzahl von c-förmigen Zwingen 34 dazu
verwendet, um den Ring 9 an der umlaufenden Nut 8 an
aufeinander folgenden Orten festzuklammern, wobei von der dem auf
dem Umfang angeordneten Spalt 11 gegenüberliegenden Seite begonnen
wird. Zu dieser Zeit muß darauf
geachtet werden, daß sich
der Ring 9 am vorderen Ende der abgeschrägten Oberfläche 26 nicht
von der äußeren Oberfläche des
Aufsteckendes 7 abhebt.
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Ist
der Ring 9 auf der umlaufenden Nut 8 befestigt,
wird das Kupplungsstück 14 in
den Spalt 11 eingesetzt, wie dies in 12 gezeigt ist, und anschließend, wie
in 17 gezeigt, die Blindniete 22 in
das Kupplungsloch 17 und das Verbindungsloch 15 eingesetzt,
worauf eine c-förmige
Zwinge angebracht wird, um das Kupplungsstück 14 in Position
zu halten.
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Wie
in 18 gezeigt, wird
ein Markierungsbohrer 35, der einen etwas geringeren Durchmesser hat
als das zweite Kupplungsloch 19, in das Loch 19 eingeführt, um
mit seiner Spitze auf der äußeren Oberfläche des
dünnwandigen
Abschnitts 13 des Ringes 9 eine Markierung anzubringen,
die konzentrisch mit dem Loch 19 ist.
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Anschließend werden
alle Zwingen 34 gelockert und von der umlaufenden Nut 8 abgenommen, und
ein Durchgangsloch 23, das auf die Nut 21 durchgeht,
an der Stelle der Markierung eingebracht. Dieses Durchgangsloch 23 wird
mit einem Bohrer gefertigt, der eine Größe aufweist, die einen vorbestimmten
Lochdurchmesser ergibt, der etwas größer ist als der des vorher
genannten Markierungsbohrers 35. Der auf diese Weise bearbeitete
Ring 9 wird wieder in die umlaufende Nut 8 eingepaßt und in
seiner Position mit Zwingen 34 festgelegt. Abweichend können, soweit
keine Gefahr der Zerstörung
der umlaufenden Nut besteht und Schneidgrate entfernt werden können, das
Durchgangsloch auch so geformt werden, daß nur das Kupplungsstück 14 alleine
abgenommen wird, während
der Ring 9 auf der umlaufenden Nut 8 verbleibt.
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Im
weiteren wird das Kupplungsstück 14 wieder
eingefügt
und eine Blindniete 22 in das Kupplungsloch 17 und
das Verbindungsloch 15 im Ring 9 eingelegt, eine
andere Blindniete wird ebenfalls in ein zweites Kupplungsloch 19 und
das Durchgangsloch 23 eingelegt, und das Kupplungsstück 14 durch Zwingen 34 in
seiner Position festgelegt.
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Die
Ausziehstäbe 29 werden,
wie oben beschrieben, herausgezogen, wodurch, wie in 14 gezeigt, das Kupplungsstück 14 und
der dünnwandige
Abschnitt 12, ebenso wie das Kupplungsstück 14 und
der dünnwandige
Abschnitt 13 jeweils durch die Nieten 22 aneinander
befestigt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird, wie dies im Fall der
ersten Ausführungsform
beschrieben wurde, innerhalb des dünnwandigen Abschnitts 12 das
andere Ende 31 des Nietenkörpers 28 und die Kugel 32 gegen
den Abschnitt 16, welcher in seinem Durchmesser zunimmt, gestemmt.
Innerhalb des dünnwandigen
Abschnitts 13 wird das andere Ende 31 des Nietenkörpers 28 und
die Kugel 32 gegen die Nut 21 gestemmt.
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Auch
wenn der äußere Durchmesser
des Aufsteckendes 7 innerhalb eines Toleranzbereiches variiert,
ist es mit der zweiten Ausführungsform
möglich,
ein Durchgangsloch 23 an einer Position einzuformen, an
der es mit dem Kupplungsloch 19 fluchtet. weiterhin kann
es, da sich die Nut 21 entlang des Umfangs erstreckt, solange
es sich innerhalb des Toleranzbereichs befindet, dem Durchgangsloch 23 gegenüberliegend
ausgerichtet werden.
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Es
kann daher auch in der zweiten Ausführungsform der Ring 9 durch
eine einfache Verarbeitung und Vernietung in der umlaufenden Nut 8 befestigt
werden, wobei dies nicht nur in der Herstellfabrik durchgeführt werden
kann, sondern auch in dem Fall, indem die Rohre am Rohrverlegungsort
zugeschnitten werden. Auch wenn die Rohre am Verlegungsort zugeschnitten
werden, ist es deshalb nicht notwendig, einen Schweißvorgang
oder ähnliches
am Verlegungsort durchzuführen.
Es besteht weiterhin auch keine Notwendigkeit für irgendwelche riskanten Verfahrensschritte,
wie z.B. den Transport eines Rohres, um einen Ring 9 darauf
zu befestigen und festzuschweißen
und es anschließend
wieder zurück
zum Rohrverlegungsort zu transportieren.
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Da
der Ring 9 am Spalt durch das Kupplungsstück 14 verbunden
ist, kann auch verhindert werden, daß der Ring aus der umlaufenden
Nut 8 herausspringt, wenn sich sein Durchmesser vergrößert, nachdem
er auf der umlaufenden Nut 8 montiert wurde.
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Die 19 bis 23 zeigen eine dritte Ausführungsformn
der Erfindung.
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Während in
den 12 bis 18 eine Ausführungsform
gezeigt wurde, die geeignet ist, um einen Steg auf der äußeren Fläche eines
Aufsteckendes eines Rohres mit relativ geringem Durchmesser anzubringen,
zeigen die 19 bis 23 eine Ausführungsform,
die geeignet ist, für
die Anwendung auf Rohren mit relativ großem Durchmesser.
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Wie
gezeigt, sind die ersten und zweiten Kupplungslöcher 17 und 19 im
Kupplungsstück 14 jeweils
paarweise vorhanden, und die Verbindungslöcher 15 im dünnwandigen
Abschnitt 12 sind ebenfalls paarweise vorhanden. Die Nut 21 im
dünnwandigen Abschnitt 13 weist
eine Länge
auf, die durch den von dem Paar von zweiten Kupplungslöchern 19 vorgegebenen
Toleranzbereich bestimmt wird. An einer Stelle, die weiter entfernt
vom Spalt 11 ist als die dünnwandigen Abschnitte 12 und 13,
sind auf der Oberfläche
des Rings 9 Zuglöcher 41 vorgesehen.
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Zur
Fixierung des Ringes 9 in der umlaufenden Nut 8 wird
anstelle von Zwingen ein Zugwerkzeug 42 verwendet, wie
dies in den 20 und 21 gezeigt ist. Dieses Zugwerkzeug 42 weist
ein Paar von Konsolen 43 auf, wobei jede mit einem Vorsprung 44 versehen
ist, der in das Zugloch 41 eingepaßt werden kann. Die Vorsprünge 44 können die Form
von Setzschrauben oder ähnlichem
haben. Eine Einstellschraube 45 ist zwischen den Konsolen 43 vorgesehen,
wobei die gegenüberliegenden
Enden der Einstellschrauben sich durch die Konsolen 43 erstrecken,
wobei Muttern 46 mittels eines Gewindes auf den Abschnitten
aufmontiert sind, die sich auf der anderen Seite der Konsole 43 erstrecken.
Der Ring 9 kann daher verengt werden, indem die Muttern 46 bewegt
werden, wodurch sich die Konsolen 43 aufeinanderzubewegen.
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Mit
einer solchen Vorrichtung kann zur Ausformung eines Stegs auf einem
Aufsteckende der Ring 9 gleichfalls auf der umlaufenden
Nut 8 befestigt werden, wobei, wie in 20 und 21 gezeigt,
die Vorsprünge 44 des
Zugwerkzeugs 42 in die Zuglöcher 41 eingreifen.
Zur Verengung des Rings 9 werden die Muttern 46 so
lange gedreht, bis dieser sich nicht länger bewegt, wodurch der Ring 9 auf
der umlaufenden Nut 8 befestigt wird.
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Anschließend wird,
wie in 22 gezeigt, das
Kupplungsstück 14 eingelegt
und das Kupplungsstück 14 mit
Zwingen festgelegt, während
die Blindnieten 22 vorübergehend
in das Kupplungsloch 17 und das Verbindungsloch 15 eingelegt
sind. In diesem Zustand wird unter Verwendung des zweiten Kupplungslochs 19 mit
Hilfe eines Markierungsbohrers 35 eine Markierung eingebracht.
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Anschließend wird
der Ring 9 von der umlaufenden Nut 8 entfernt
und ein Durchgangsloch, das bis zur Nut 21 reicht, in den
dünnwandigen
Abschnitt 13 eingeformt, der Ring 9 wird wieder
auf die umlaufende Nut 8 eingesetzt, das Kupplungsstück 14 eingelegt
und ein Nietvorgang, wie in 23 gezeigt, durchgeführt. Ein
handbetriebenes Nietwerkzeug 47 zur Befestigung der Blindnieten 21 ist
in 23 gezeigt.
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Die
Anzahl der Kupplungslöcher 17 und
Verbindungslöcher 15 kann
optional entsprechend der Bohrung des Rohres oder anderen Faktoren
gewählt werden.
Ebenso können
die Kupplungslöcher 19 und die
Durchgangslöcher 13,
die im dünnwandigen
Abschnitt 13 vorgesehen sind, entsprechend den Bedürfnissen
gewählt
werden.
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Die 24 bis 27 zeigen eine vierte Ausführungsform
der Erfindung.
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Wie
in 24 gezeigt, ist der
Ring 9 an einem Ort seines Umfanges mit einem Schlitz versehen,
und die sich am Umfang gegenüberliegenden Enden
des Ringes 9, die den Spalt 11 begrenzen, weisen
jeweils dünnwandige
Abschnitte 12 und 13 auf. Die dünnwandige
Abschnitten 12 und 13 überlappen sich in radialer
Richtung, wobei die dünnwandigen
Abschnitte so ausgeformt sind, daß die Summe der Höhen des äußeren und
des inneren dünnwandigen
Abschnittes 12 und 13 gleich ist zur radialen
Ausdehnung des Ringes 9 mit Ausnahme am Spalt 1. Des
weiteren überlappen
sich die dünnwandigen
Abschnitte 12 und 13 für eine bestimmte Länge entlang des
Umfangs und setzen sich jenseits des Überlapplungsbereiches fort.
Auf diese weise kann der Ring 9 in seinem Umfang bis zu
einem gewissen Maß vergrößert oder
verkleinert werden, wobei sich die dünnwandigen Abschnitte 12 und 13 weiterhin überlappen.
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In
den äußeren dünnwandigen
Abschnitt 12 ist an einer Stelle ein Kupplungsloch 17 eingeformt, das
sich durchgehend in radialer Richtung erstreckt. Dieses Kupplungsloch 17 weist
an der äußeren Oberfläche einen
Abschnitt 18 mit größerem Durchmesser
auf. An der inneren Fläche
des inneren dünnwandigen
Abschnitts 13 ist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende
Nut 21 eingeformt.
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Wie
in 27 gezeigt, wird
der eine dünnwandige
Abschnitt 12 und der andere dünnwandige Abschnitt 13 mit
Hilfe einer Blindniete 22 aneinander befestigt, welche
in das Kupplungsloch 17, das Durchgangsloch 23 und
die Nut 21, welche auf dem anderen dünnwandigen Abschnitt eingeformt
ist, eingelegt ist.
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Als
nächstes
wird das Verfahren zur Einformung eines Steges auf einem Aufsteckende
beschrieben. Nachdem der Ring 9, wie in 25 gezeigt, in die umlaufende Nut 8 eingepaßt ist,
wird eine Vielzahl von Zwingen 34 verwendet, um den Ring 9 an
der umlaufenden Nut 8 an aufeinanderfolgenden Plätzen festzulegen,
wobei an einer zum Schlitz gegenüberliegenden
Stelle begonnen wird. Der Ring 9 ist an der umlaufenden
Nut befestigt, wobei sich, wie in 24 gezeigt,
die dünnwandigen
Abschnitte 12 und 13 überlappen, wie in 26 gezeigt, wird durch die
Spitze eines Markierungsbohrers 25 eine Markierung, die
konzentrisch mit dem Loch 17 ist, angebracht, dies geschieht
in derselben Weise wie bei den 18 und 22 beschrieben.
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Dann
wird der Ring 9 gleichfalls wieder von der umlaufenden
Nut 8 entfernt, und ein Durchgangsloch 23, das
bis zur Nut 21 reicht, am Ort der Markierung eingeformt.
Der auf diese Weise bearbeitete Ring 9 wird wieder in die
umlaufende Nut 8 eingepaßt und in seiner Position mit
Zwingen festgelegt. Danach wird eine Blindniete 22 in das
Kupplungsloch 17, das Durchgangsloch 23 und die
Nut 21 eingelegt. Auf diese Weise werden, wie in 27 gezeigt, die dünnwandigen
Abschnitte 12 und 13 durch diese Blindnieten 21 aneinander
befestigt.
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Auch
bei der vierten Ausführungsform
ist es möglich,
in dem Fall, in dem der äußere Durchmessers
des Aufsteckendes 7 innerhalb eines Toleranzbereiches variiert,
das Durchgangsloch 23 an der Stelle anzubringen, wo es
mit dem Kupplungsloch 27 ausgerichtet ist. Des weiteren
kann es, da die Nut 21 so ausgeformt ist, daß sie sich
entlang des Umfangs erstreckt, so lange es sich innerhalb des Bereichs, der
durch die Toleranz bestimmt wird, befindet, dem Durchgangsloch 23 gegenüberliegend
angebracht werden. Zusätzlich
kann auch bei dieser vierten Ausführungsform die Anzahl der Kupplungslöcher 17 und der
Durchgangslöcher 23 optional
entsprechend der Bohrung des Rohres oder anderen Faktoren gewählt werden.
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Des
weiteren ist es wie im Fall der ersten Ausführungsform auch möglich, ein
Langloch in einem der dünnwandigen
Abschnitte, sowie eine Vielzahl von Verbindungslöchern in dem anderen dünnwandigen
Abschnitt einzuformen.