-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine trennungssichere Rohrverbindung
und im Besonderen eine trennungssichere Rohrverbindung vom Aufstecktyp,
bei der eine Muffe an einem Endabschnitt eines von zwei miteinander
zu verbindenden Rohren ausgebildet ist und ein Zapfen an einem Endabschnitt
des anderen Rohres ausgebildet ist, wobei die zwei Rohre durch Einstecken
des Zapfens in die Muffe verbunden werden.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Rohrverbindungen
vom Aufstecktyp erlauben aufgrund ihrer Konstruktion, daß die Muffe
und der Zapfen durch Einstecken des Zapfens in die Muffe miteinander
verbunden werden, wobei die Muffe mit einer Dichtung versehen ist,
die in einer am Innenumfang der Muffe ausgebildeten Aufnahmenut unter
Zusammenpressen der Dichtung eingesetzt ist. Eine derartige Verbindung
vom Aufstecktyp, die Trennungssicherungseigenschaften aufweist,
ist bekannt.
-
Bei
der bekannten trennungsicheren Rohrverbindung ist eine Verriegelungsringaufnahmenut im
Innenumfang der Muffe in einer tieferen Lage als die Dichtungsaufnahmenut
ausgebildet, und ein Verriegelungsring, der an seinem Kreisumfang
einen Spalt aufweist, ist in die Verriegelungsringaufnahmenut eingesetzt.
Zwischen dem Außenumfang
des Verriegelungsrings und dem Innenumfang der Verriegelungsringaufnahmenut
ist ein elastischer Ring angeordnet, um den Verriegelungsring mit
seiner Achse konzentrisch zu halten. Am Außenumfang des Endabschnitts
des Zapfens ist ein Vorsprung ausgebildet, der mit dem Verriegelungsring
von der tieferen Seite der Muffe her in Eingriff bringbar ist. Ein
Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der im Durchmesser kleiner ist
als die Verriegelungsringaufnahmenut, ist in einem innen umlaufenden
Abschnitt der Muffe in einer tieferen Lage als die Verriegelungsringaufnahmenut
ausgebildet. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser hat entlang der
Axialrichtung des Rohres eine vorgegebene Länge derart, daß der Endabschnitt
des Zapfens mit dem ausgebildeten Vorsprung in Axialrichtung des
Rohres zwischen dem Verriegelungsring und dem tieferen Ende der
Muffe frei bewegt werden kann, um dadurch der Rohrverbindung Aus- und Einziehbarkeit
zu geben.
-
Bei
einer solchen bekannten Konstruktion einer trennungssicheren Rohrverbindung
kann jedoch, da der Abschnitt mit dem vorgegebenen kleinen Durchmesser
von einer umlaufenden Kante der Verriegelungsringaufnahmenut bis
zum tieferen Ende der Muffe ausgebildet ist, der Vorsprung leicht
am Innenumfang des Abschnitts mit dem kleinen Durchmesser anstoßen, wenn
die Muffe und der Zapfen relativ zueinander geneigt werden, insbesondere
im Falle daß der
Zapfen bis zur tieferen Seite der Muffe eingesteckt wird und daher
der Vorsprung des Zapfens in der Nähe des tieferen Endes der Muffe
gelegen ist. Dies macht es unmöglich
der Rohrverbindung eine ausreichende Neigbarkeit zu verleihen.
-
In
den Schriften
JP 05
280 672 AA ,
DE
27 50 986 A1 sowie
DE
27 31 242 C2 sind ebenfalls Rohrverbindungen offenbart,
bei welchen bestimmte Muffenformen zum Einsatz kommen.
-
Die
US 5 269 569 A macht
in Spalte
3, Zeilen
21 bis
25, die Kombination
eines elastischen Rings mit einem Verriegelungsring zur besseren
Kontaktierung des Verriegelungsrings mit dem eingeführten Rohr
vorbekannt.
-
INHALTSANGABE
DER ERFINDUNG
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Rohrverbindung
anzugeben, die die genannten Nachteile umgeht.
-
Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist gemäß der vorliegenden
Erfindung eine trennungssichere Rohrverbindung vorgesehen, bei der
ein an einem Endabschnitt eines von zwei miteinander zu verbindenden
Rohren ausgebildeter Zapfen in eine an einem Endabschnitt des anderen
Rohres ausgebildete Muffe einsteckbar ist, wobei die Rohrverbindung
umfaßt: eine
Verriegelungsringaufnahmenut, die am Innenumfang der Muffe ausgebildet
ist, einen Verriegelungsring, dessen Kreisumfang einen Spalt aufweist und
der in die Verriegelungsringaufnahmenut eingesetzt ist; einen elastischen
Ring, der zwischen einem Innenumfang der Verriegelungsringaufnahmenut
und einem Außenumfang
des Verriegelungsrings eingefügt
ist und den Verriegelungsring hält
und dabei zentriert; einen außen
umlaufenden Vorsprung, der am Außenumfang des Endabschnitts
des Zapfens ausgebildet ist, wobei der außen umlaufende Vorsprung den
Verriegelungsring in Richtung auf das tiefere Ende der Muffe zu
durchqueren kann, während
er beim Einstecken des Zapfens in die Muffe den Durchmesser des
Verriegelungsrings elastisch erweitert, und nach dem Durchqueren
des Verriegelungsrings aus einer tiefer als der Verriegelungsring
gelegenen Position innerhalb der Muffe heraus mit dem Verriegelungsring
in Eingriff bringbar ist; einen an einem tiefer als die Verriegelungsringaufnahmenut
angeordneten Innenumfangsabschnitt der Muffe ausgebildeten, innen
umlaufenden Vorsprung zum Sichern des Verriegelungsrings; eine erste
innen umlaufende Fläche,
die einen größeren Durchmesser
als der innen umlaufende Vorsprung aufweist und an dem tiefer als
der innen umlaufende Vorsprung angeordneten innen umlaufenden Abschnitt
der Muffe ausgebildet ist; und eine zweite innen umlaufende Fläche, die zwischen
der ersten innen umlaufenden Fläche
und dem innen umlaufenden Vorsprung ausgebildet ist, wobei die zweite
innen umlaufende Fläche
im Durchmesser größer als
der innen umlaufende Vorsprung und kleiner als die erste innen umlaufende
Fläche
ist, und eine konische Fläche
auf einer zur Öffnung
der Muffe näheren
Seitenwand der Verriegelungsringaufnahmenut zur Ausbildung eines
Eingriffs mit der außen
umlaufenden Kante des Verriegelungsrings bei Bewegen des Verriegelungsrings
auf die Öffnung
der Muffe zu.
-
Bei
der obigen Konstruktion ist die erste innen umlaufende Fläche, die
einen größeren Durchmesser
hat als der innen umlaufende Vorsprung zum Sichern des Verriegelungsrings,
in der Muffe an einer tieferen Stelle als der innen umlaufende Vorsprung ausgebildet.
Daher kann der außen
umlaufende Vorsprung des Zapfens schwerlich gegen den Innenumfang
der Muffe stoßen,
wenn Muffe und Zapfen relativ zueinander geneigt werden. Dies gewährleistet
den nötigen
Neigungsspielraum.
-
Weiterhin
ist die zweite innen umlaufende Fläche, die im Durchmesser größer als
der innen umlaufende Vorsprung und kleiner als die erste innen umlaufende
Fläche
ist, zwischen der ersten innen umlaufenden Fläche und dem innen umlaufenden Vorsprung
ausgebildet. Wenn der Zapfen bis zu einem gewissen Grade in Richtung
von der Muffe weg bewegt wird, so daß sein außen umlaufender Vorsprung näher an den
innen umlaufenden Vorsprung herankommt, begrenzt die zweite innen
umlaufende Fläche
die Bewegung des außen
umlaufenden Vorsprungs entsprechend und verhindert dadurch das Auftreten
einer Neigung, die wesentlich größer als
erforderlich wäre.
-
Das
Vorangegangene und weitere Gegenstände, Merkmale und damit verbundene
Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
den Hauptteil einer trennungssicheren Rohrverbindung in einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung im Längsschnitt;
-
2 zeigt
die trennungssichere Rohrverbindung von 1 im geneigten
Zustand im Längsschnitt;
-
3 zeigt
die trennungssichere Rohrverbindung von 1 mit einer
das Einziehen verhindernden Hülse
im Längsschnitt;
-
4 zeigt
eine Abwandlung einer Dichtung im Schnitt;
-
5 zeigt
schematisch den Verbindungsvorgang einer trennungssicheren Rohrverbindung unter
Verwendung der in 4 gezeigten Dichtung;
-
6 zeigt
schematisch eine Abwandlung des elastischen Rings;
-
7 zeigt
den Hauptteil einer trennungssicheren Rohrverbindung unter Verwendung
des in 6 gezeigten elastischen Rings im Längsschnitt;
-
8 ist
ein Querschnitt des in 7 gezeigten Teils; und
-
9 zeigt
schematisch eine weitere Abwandlung des elastischen Rings.
-
DETAILIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Mit
Bezug auf 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine
Muffe, die an einem Endabschnitt eines von zwei miteinander zu verbindenden
gußeisernen Rohren
ausgebildet ist, in der eine Gummidichtung 3 in eine Dichtungsaufnahmenut 2 eingesetzt
ist, die in einem innen umlaufenden Abschnitt der Muffe 1 ausgebildet
ist. Im innen umlaufenden Abschnitt der Muffe 1 ist eine
Verriegelungsringaufnahmenut 4 ausgebildet, die tiefer
gelegen ist als die Dichtungsaufnahmenut 2. Ein Verriegelungsring 5 aus
Metall, der in seinem Kreisumfang einen Spalt ausweist, ist in der Verriegelungsringaufnahmenut 4 aufgenommen. Zwischen
dem Außenumfang
des Verriegelungsrings 5 und dem Innenumfang der Verriegelungsringaufnahmenut 4 ist
ein elastischer Ring 6 aus Gummi eingefügt, der auf dem Außenumfang
des Verriegelungsrings 5 befestigt ist.
-
Bezugszeichen 8 bezeichnet
einen Zapfen, der in einem Endabschnitt des anderen Rohres ausgebildet
und in die Muffe 1 einsteckbar ist. Am Außenumfang
des Endabschnitts des Zapfens 8 ist ein außen umlaufender
Vorsprung 9 ausgebildet, der aus einer tieferen Position
in der Muffe 1 her mit dem Verriegelungsring 5 in
Eingriff bringbar ist.
-
Die
Seitenwand der Verriegelungsringaufnahmenut 4 auf der zur Öffnung der
Muffe 1 näheren Seite
umfaßt
eine konische Fläche 11.
Wenn der Verriegelungsring 5 auf die Öffnung der Muffe 1 zu
bewegt wird, kommt die außen
umlaufende Kante des Verriegelungsrings 5 mit der konischen
Fläche 11 in Eingriff.
Eine konische Fläche 12 ist
an einem innen umlaufenden Bereich des Verriegelungsrings 5 auf der
der Öffnung
der Muffe 1 näheren
Seite ausgebildet. Der Zapfen 8 besitzt eine konische Fläche 13 auf dem
Außenumfang
seines Endabschnitts.
-
Ein
innen umlaufender Vorsprung 15 zum Sichern des Verriegelungsrings 5 ist
in einem innen umlaufenden Abschnitt der Muffe 1 ausgebildet,
der tiefer gelegen ist als die Verriegelungsringaufnahmenut 4.
Der Innendurchmesser dieses innen umlaufenden Vorsprungs 15 ist
etwas größer als
der Außendurchmesser
des außen
umlaufenden Vorsprungs 9 am Endabschnitt des Zapfens 8.
Die Länge
des innen umlaufenden Vorsprungs 15 längs der Rohrachse entspricht
der Länge
eines Abschnitts des Zapfens 8, der sich längs der
Rohrachse vom außen
umlaufenden Vorsprung 9 bis zur Endfläche des Zapfens 8 erstreckt.
-
Zwischen
dem innen umlaufenden Vorsprung 15 und dem tieferen Ende 16 der
Muffe 1 ist ein bestimmter Abstand vorgegeben. Eine erste
innen umlaufende Fläche 17 ist
an einem innen umlaufenden Abschnitt der Muffe 1 ausgebildet,
der tiefer gelegen ist als der innen umlaufende Vorsprung 15, und
zwar angrenzend an das tiefere Ende 16. Der Innendurchmesser
der ersten innen umlaufenden Fläche 17 ist
größer gefertigt
als der des innen umlaufenden Vorsprungs 15. Zwischen der
ersten innen umlaufenden Fläche 17 und
dem innen umlaufenden Vorsprung 15 ist auch eine zweite
innen umlaufende Fläche 18 ausgebildet.
Der Innendurchmesser der zweiten innen umlaufenden Fläche 18 ist
größer gefertigt
als der des innen umlaufenden Vorsprungs 15 und kleiner
als der der ersten innen umlaufenden Fläche 17. Die erste
und zweite innen umlaufende Fläche 17 und 18 sind
jeweils mit einer Länge
aus einem geeigneten Bereich längs
der Rohrachse ausgebildet. An der Grenze zwischen dem innen umlaufenden
Vorsprung 15 und der zweiten innen umlaufenden Fläche 18 ist
ein um 90° abgewinkelter
Winkelabschnitt 19 ausgebildet.
-
Wenn
die Muffe 1 und der Zapfen 8 miteinander verbunden
werden sollen, wird die Dichtung 3 in die Dichtungsaufnahmenut 2 der
Muffe 1 eingesetzt, und der Verriegelungsring 5 mit
dem auf seinem Außenumfang
befestigten elastischen Ring 6 wird in die Verriegelungsringaufnahmenut 4 eingesetzt.
Der somit in der Verriegelungsringaufnahmenut 4 aufgenommene
Verriegelungsring 5 wird bezüglich der Achse der Muffe 1 ohne
jegliche Exzentrizität
zu dieser konzentrisch gehalten.
-
Der
Zapfen 8 wird unter den genannten Umständen in die Muffe 1 eingesteckt.
Während
des Einsteckens wird anfangs die Dichtung 3 durch den Außenumfang
des Zapfens 8 zusammengepreßt, um das Dichten zwischen
Muffe 1 und Zapfen 8 zu gewährleisten. Dadurch daß der Verriegelungsring 5 durch
den elastischen Ring 6 ohne jegliche Exzentrizität gehalten
ist, wird das Auftreten einer lästigen Störung verhindert,
die darin besteht, daß der
Endabschnitt des Zapfens 8 vom Verriegelungsring 5 erfaßt wird
und deshalb der Zapfen 8 nicht glatt eingeführt werden
kann. Während
der Zapfen 8 mit seinem am Innenumfang des Verriegelungsrings 5 angreifenden
Endabschnitt unter Nachdruck weiter eingesteckt wird, vergrößert sich
der Verriegelungsring 5 zusammen mit dem elastischen Ring 6 im
Durchmesser durch Wechselwirkung zwischen der konischen Fläche 13 am
Außenumfang
des Endabschnitts des Zapfens 8 und der konischen Fläche 12 am
Innenumfang des Verriegelungsrings 5 und erlaubt dadurch dem
außen
umlaufenden Vorsprung 9 des Zapfens 8, den Innenumfang
des Verriegelungsrings 5 leicht zu durchqueren.
-
Nachdem
der außen
umlaufende Vorsprung 9 den Verriegelungsring 5 durchquert
hat, nimmt der Verriegelungsring 5 wieder seinen Anfangszustand ein
und legt sich um den Außenumfang
des Zapfens 8 herum sicher an. Dies gewährleistet den Eingriff zwischen
dem Verriegelungsring 5 und dem außen umlaufenden Vorsprung 9.
Wenn der Vorsprung 9 am Verriegelungsring 5 mit
einer den Zapfen 8 aus der Muffe 1 herausdrückenden
Kraft angreift, wird der Verriegelungsring 5 mit der konischen
Fläche 11 gegen
den Außenumfang
des Zapfens 8 gepreßt,
um ein festes Ineinandergreifen des außen umlaufenden Vorsprungs 9 und
des Verriegelungsrings 5 zu gewährleisten. Dies sorgt für höchst zuverlässige Trennungssicherungseigenschaften.
-
Der
Verriegelungsring 5 ist mit einem vorgegebenen Zwischenraum
vom tieferen Ende 16 der Muffe 1 beabstandet.
Daher sind die Muffe 1 und der Zapfen 8 im Rahmen
dieses Zwischenraums längs der
Rohrachse relativ zueinander aus- und einziehbar. Weiterhin erlaubt
die an das tiefere Ende 16 der Muffe 1 angrenzende
Anordnung der ersten innen umlaufenden Fläche 17 größeren Durchmessers, daß die Muffe 1 und
der Zapfen 8 wie in der Phantomdarstellung von 1 in
einem verhältnismäßig großen Winkel
relativ zueinander geneigt werden können. Insbesondere kann der
kritische Neigungswinkel einer Rohrverbindung dieses Typs generell
mit ungefähr
8° angesetzt
werden. Da die erste innen umlaufende Fläche 17 gemäß der vorliegenden
Erfindung einen derart großen
Durchmesser hat, wird der außen
umlaufenden Vorsprung 9 des Zapfens 8 sogar dann
an einer Berührung
der ersten innen umlaufenden Fläche 17 gehindert,
wenn der kritische Neigungswinkel erreicht ist. Dies macht es möglich, Unglücksfälle mit
Beschädigung
der Rohre zu vermeiden, die ansonsten aufgrund der beispielsweise während eines
Erdbebens durch den Kontakt zwischen dem außen umlaufenden Vorsprung 9 des Zapfens 8 und
der ersten innen umlaufenden Fläche 17 der
Muffe verursachten Belastungen auftreten würden.
-
Wenn
eine Neigung auftritt, während
der Endabschnitt des Zapfens 8 eine vom tieferen Ende 16 der
Muffe 1 entfernte Position einnimmt und nahe an den innen
umlaufenden Vorsprung 15 herankommt, so kann die Neigung
den vorgenannten kritischen Winkel überschreiten, falls der Innendurchmesser
eines Muffenabschnitts, in dem sich der außen umlaufende Vorsprung 9 aufhält, so groß ist wie
der der ersten innen umlaufenden Fläche 17. In diesem
Fall folgt die Dichtung 3 nicht länger der Neigung, was zur Folge
haben kann, daß die
im Rohr befindliche Flüssigkeit
nach außen
ausläuft.
-
Die
Anordnung der zweiten innen umlaufenden Fläche 18 mit einem kleineren
Durchmesser als die erste innen umlaufende Fläche 17 beschränkt jedoch
in diesem Abschnitt die Bewegung des außen umlaufenden Vorsprungs 9 des
Zapfens 8 wie in 2 gezeigt,
und verhindert dadurch das Auftreten einer derart übermäßigen Neigung.
Weiterhin kann der mit der zweiten innen umlaufenden Fläche 18 ausgebildete
Abschnitt der Muffe 1 dicker gefertigt werden als der Abschnitt,
in dem die erste innen umlaufende Fläche 17 ausgebildet
ist. Dies erlaubt es, daß der
mit der zweiten innen umlaufenden Fläche 18 ausgebildeten
Abschnitt die nötige
Dicke aufweist, ohne seinen Außendurchmesser
zu vergrößern, woraus
sich eine Rohrverbindung mit reduziertem Gewicht ergibt.
-
Wo
eine Pipeline unter Verwendung von Profilrohren zusammengebaut wird,
wird von trennungssicheren Rohrverbindungen oftmals verlangt, daß sie weder
Aus- und Einziehbarkeit
noch Neigbarkeit aufweisen. In einem solchen Fall, insbesondere
wenn die Muffe eines glatten Rohres und der Zapfen eines Profilrohres,
die eine trennungssichere Rohrverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung
bilden, zusammengefügt
werden sollen, wird eine wie in 3 gezeigte
Metallhülse 28 verwendet.
-
Genauer
gesagt wird der Zapfen 8 in die Muffe 1 eingesteckt,
in die die zylindrische Hülse 28 vorher
so eingesetzt wird, daß sie,
wie in 3 gezeigt, in einer den ersten und zweiten innen
umlaufenden Flächen 17 und 18 entsprechenden
Lage positioniert ist. Innen- und
Außendurchmesser
der Hülse 28 sind jeweils
gleich denen des Zapfens 8. Das Vorhandensein einer solchen
Hülse 28 bewirkt,
daß der
außen
umlaufende Vorsprung 9 des Zapfens 8 an einer Innenseite
des innen umlaufenden Vorsprungs 15 und angrenzend an den
Verriegelungsring 5 zu liegen kommt. Die Hülse 28 steht
mit ihrem einen Ende dem Endabschnitt des Zapfens 8 und
mit ihrem anderen Ende dem tieferen Ende 16 der Muffe 1 gegenüber.
-
Mit
der vorgenannten Anordnung wird eine Verlängerung und Verkürzung zwischen
der Muffe 1 und dem Zapfen 8 genauso verhindert
wie eine Neigung zwischen diesen. Da der Innendurchmesser der Hülse 28 an
den des Zapfens 8 angeglichen ist, kann weiterhin jede
Störung
der Strömung
der Flüssigkeit
im Rohr, die ansonsten wegen des Vorhandenseins der Hülse 28 auftreten
würde,
wirksam verhindert werden.
-
Zwischen
dem Außenumfang
der Hülse 28 und
den ersten und zweiten innen umlaufenden Flächen 17 und 18 ist
ein zylindrisches Zentrierteil 29 aus Gummi eingelegt,
das als elastischer Körper
zur Halterung der Hülse
dient. Dieses Zentrierteil 29 ist im Schnitt rechteckig
geformt. Deshalb sitzt ein Abschnitt des Zentrierteils 29 in
einen Winkelabschnitt 19, der an der Grenze zwischen dem
innen umlaufenden Vorsprung 15 und der zweiten innen umlaufenden
Fläche 18 um
90° abgewinkelt
ist, wodurch das Zentrierteil 29 stabil in seiner Position
gehalten wird.
-
4 und 5 zeigen
eine Abwandlung der Dichtung 3. Die Dichtung 3 besitzt
einen wie in 4 gezeigten Querschnitt, wenn
sie nicht zwischen Muffe 1 und Zapfen 8 zusammengepreßt ist, oder
bevor sie an der Muffe 1 angebracht wird.
-
Die
Dichtung 3 umfaßt
einen Absatzabschnitt 21 und einen Wulstabschnitt 22,
die durch eine Schmelzverbindung zu einer Einheit zusammengefügt sind.
Der Absatzabschnitt 21 ist aus Hartgummi gebildet, während der
Wulstabschnitt 22 aus Weichgummi gebildet ist. Insbesondere
besitzt der Absatzabschnitt 21 eine Härte von etwa 80 und
der Wulstabschnitt 22 eine Härte von etwa 50. Bezugszeichen 23 bezeichnet
eine Verbindungsfläche
zwischen dem Absatzabschnitt 21 und dem Wulstabschnitt 22.
Wie in 5 gezeigt, ist der Absatzabschnitt 21 radial
nach außen
vorspringend ausgebildet, so daß er
in einen tiefen Nutbereich 31 der Dichtungsaufnahmenut 2 in
der Muffe 1 paßt.
Der Wulstabschnitt 22 ist mit einer solchen Dicke ausgebildet, daß er zwischen
einem Druckkontaktabschnitt 32 der Dichtungsaufnahmenut 2 und
dem Außenumfang des
Zapfens 8 zusammengepreßt wird. Der Wulstabschnitt 22 schließt einen
im Schnitt halbkreisförmigen Halbkugelabschnitt 24 auf
der Endseite und einen Parallelabschnitt 25 ein, der in
den Halbkugelabschnitt 24 übergehend ausgebildet ist und
längs der Achse
eine einheitliche Dicke aufweist. Bezugszeichen B bezeichnet die
Dicke des Wulstabschnitts 22, d.h. den Durchmesser des
Halbkugelabschnitts 24, Bezugszeichen G die Länge des
Parallelabschnitts 25 längs
der Achse und Bezugszeichen E die Länge der Dichtung längs der
Achse.
-
Eine
Verjüngungsnut 26 ist
am Außenumfang
der Dichtung 3 an der Grenze zwischen dem Absatzabschnitt 21 und
dem Wulstabschnitt 22 ausgebildet. Die Verjüngungsnut 26 ist
im Schnitt als Halbkreis mit einem Radius R ausgeformt. Zwischen
dem Innenumfang des Absatzabschnitts 21 und dem Innenumfang
des Wulstabschnitts 22 ist eine konische Fläche 27 ausgebildet,
deren Innendurchmesser vom Absatzabschnitt 21 zum Wulstabschnitt 22 hin allmählich abnimmt.
Bezugszeichen Θ bezeichnet den
Konuswinkel der konischen Fläche 27,
der von der Achse der Dichtung 3 und der konischen Fläche 27 bestimmt
wird.
-
Es
folgen die Abmessungen von jedem Teil der Dichtung 3. Der
Radius R der Verjüngungsnut 26 muß in den
Bereich vom 0,10 bis zum 0,15-fachen des Durchmessers B des Wulstabschnitts 22 fallen. Wenn
der Radius R 0,15B übersteigt,
wird die Dichtung 3 in dem mit der Verjüngungsnut 26 gebildeten Abschnitt
zu dünn,
was einen schwachen Eingriff zwischen dem Absatzabschnitt 21 und
der Muffe 1 zur Folge hat. Somit besteht die Gefahr, daß die Dichtung 3 die
auf das tiefere Ende der Muffe 1 einwirkende Druckkraft
des Zapfens 8 aufnimmt und von ihrer Sollposition abkommt,
wenn der Zapfen 8, wie in 5 gezeigt,
in die Muffe 1 eingesteckt wird. Folglich kann die erforderliche
Dichtungswirkung nicht erreicht werden. Andererseits geht eine wesentliche Wirkung
der Verjüngungsnut 26 verloren,
wenn der Radius R kleiner als 0,10B ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Widerstand
gegen die Kraft, die die Dichtung 3 zusammenpreßt, wenn
der Zapfen 8 in die Muffe 1 eingesteckt wird,
nicht wesentlich reduziert werden kann, so daß eine größere Kraft nötig ist, um
die Verbindungsteile zu verbinden. Darüber hinaus ist eine größere Kraft
nötig,
um die Dichtung 3 in die Aufnahmenut 2 einzudrücken, woraus
sich schlechte Montageeigenschaften ergeben.
-
Die
Länge G
des Parallelabschnitts 25 muß in den Bereich vom 0,2 bis
zum 0,8-fachen der Länge E
der Dichtung 3 fallen. Wenn die Länge G 0,8E übersteigt, wächst der
Widerstand gegen die die Dichtung 3 zusammenpressende Kraft
zu sehr an und erfordert dadurch eine wesentlich größere Kraft
zum Verbinden der Verbindungsteile. Wenn die Länge G kleiner als 0,2E ist,
kann man von der Anordnung des Parallelabschnitts 25 keinen
wesentlichen Effekt, d.h. keine beim Neigen der Verbindung benötigte Dichtungswirkung,
erwarten. Dementsprechend können
die beabsichtigte, beim Neigen der Verbindung benötigte Dichtungswirkung
und eine angemessene Handhabbarkeit beim Verbinden nicht erreicht
werden, ohne daß die
Länge G
in den vorgenannten Bereich fällt.
-
Der
Konuswinkel Θ beträgt vorzugsweise 30°, was steiler
ist als herkömmliche
Konuswinkel von 23° und
eine Verkürzung
der Gesamtlänge
E der Dichtung 3 erlaubt.
-
Mit
dem vorgenannten Merkmal ermöglicht die
Maßnahme
einer Verjüngungsnut 26,
den Widerstand gegen die die Dichtung 3 zusammenpressende Kraft
beim Einstecken des Zapfens 8 in die Muffe 1 zu verringern.
Darüber
hinaus kann der Vorgang des Einpressens der Dichtung 3 in
die Aufnahmenut 2 der Muffe 1 erleichtert werden.
Die Ausbildung des Parallelabschnitts 25 schützt ferner
die Dichtungswirkung der Dichtung 3 davor nachzulassen,
wenn die Kompressibilität
der Dichtung 3 beim Auftreten einer Neigung abnimmt, da
der Parallelabschnitt 25 sowohl mit dem Boden der Aufnahmenut 2 der
Muffe 1 als auch mit dem Außenumfang des Zapfens 8 in
engen Kontakt gebracht wird. Ferner hat die Dichtung 3 insgesamt
keine einheitliche Härte,
da der Absatzabschnitt 21 relativ hart und der Wulstabschnitt 22 relativ
weich ausgestaltet ist. Daher wird der Eingriff des Absatzabschnitts 22 in
den tiefen Nutabschnitt 31 gewährleistet, wodurch ein Versetzen
der Dichtung 3 beim Verbinden der Verbindungsteile verhindert
wird. Gleichzeitig erwartet man vom Wulstabschnitt 22, daß er eine
zuverlässige
Dichtungsleistung bringt.
-
6 bis 9 zeigen
Abwandlungen des elastischen Rings 6. In diesen Abwandlungen
ist der elastische Ring 6 ein vom Verriegelungsring 5 getrenntes
Bauteil, das mit in Umfangsrichtung in geeigneten Abständen voneinander
angeordneten Haltevorsprüngen 35 versehen
ist. Die Haltevorsprünge 35 sind
bei den in 6 bis 8 gezeigten
Abwandlungen im Schnitt jeweils dreieckig geformt. Der Verriegelungsring 5 wird
durch die am Innenumfang des elastischen Rings 6 ausgebildeten
Haltevorsprünge 35 in
Bezug auf die Achse der Muffe 1 ohne jegliche Exzentrizität gehalten.
-
Der
elastische Ring 6 mit dem vorgenannten Merkmal wird auf
dieselbe Art zusammengepreßt
wie oben beschrieben, wenn der außen umlaufende Vorsprung 9 des
Zapfens 8 den Innenumfang des Verriegelungsrings 5 durchquert.
In diesem Fall werden hauptsächlich
die Haltevorsprünge 35 des
elastischen Rings 6 zusammengepreßt, wodurch das Zusammenpressen
relativ leicht gemacht wird. So entsteht beim Zusammenpressen des
elastischen Rings 6 kein großer Widerstand gegen das Einstecken
des Zapfens 8. Dies erleichtert das Einstecken des Zapfens 8 in
die Muffe 1.
-
Jeder
Haltevorsprung 35 kann im Schnitt sowohl, wie im Ausführungsbeispiel
von 9 gezeigt, eine rechteckige als auch, wie oben
beschrieben, eine dreieckige Form haben. Weitere alternative Formen
sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.
-
Auch
wenn hier nur bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
im einzelnen beschrieben wurden, ist dem Fachmann klar, daß in den Ausführungsbeispielen
gewisse Änderungen
und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne die Idee und den
Bereich der in den folgenden Ansprüchen definierten Erfindung
zu verlassen.