DE19837803C2 - Rohrverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung zwischen zwei Rohren­ den, von denen ein erstes Rohrende muffenartig zur Ausbildung einer ringförmigen Auswölbung aufgeweitet und ein zweites Rohr­ ende in das aufgeweitete erste Rohrende einsteckbar und mit ei­ ner Außenprofilierung versehen ist, in die ein entsprechend pro­ filiertes Befestigungselement in axialer Richtung formschlüssig über eine Befestigungslänge eingreift, die wesentlich geringer ist als die Länge der Außenprofilierung ist, mit einer die zu­ sammengesteckten Rohrenden übergreifenden Spannhülse, die im gespannten Zustand formschlüssig hinter die ringförmige Auswöl­ bung des ersten Rohrendes greift und eine Dichtung zwischen den Rohrenden hält.

Eine derartige Rohrverbindung ist durch DE 40 40 638 C2 bekannt. Die in Form von jeweils einen geschlossenen Ring ausgebildeten Rillen dienen dazu, eine gewünschte Ablängung des zweiten Rohr­ endes zu ermöglichen und an der dann geeigneten Position eine formschlüssige Befestigung mit Hilfe des formschlüssig in die Ringrillen eingreifenden Befestigungselements vorzunehmen, wobei das Befestigungselement seinerseits so ausgebildet ist, daß es formschlüssig vom anderen Ende der Spannhülse übergriffen wird. Auf diese Weise läßt sich eine in axialer Richtung formschlüssige Verbindung zu beiden Rohrenden - auch nach einer gewissen Ablängung des zweiten Rohrendes im Bereich der Rillen - herstellen.

Die Ablängung des zweiten Rohrendes soll dabei so erfolgen, dass es bis zu dem durch die Erweiterung gebildeten Anschlag im ersten Rohrende einsteckbar ist. Die formschlüssige Festlegung ist dabei nur im Raster des Abstandes der Rillen möglich.

In schwierigen Installationssituationen ist das durch den Rillenabstand vorgegebene Raster für die Abstimmung der Länge des zweiten Rohrendes nicht ausreichend fein, um immer eine spannungsfreie Installation zu ermöglichen. In diesen Fällen müßte auf eine formschlüssige Festlegung wenigstens eines Rohrendes verzichtet werden. Die formschlüssige Festlegung ist aber erforderlich, wenn die Rohrverbindung größeren axialen Zugkräften ausgesetzt sein kann.

Durch US 1,447,192 ist es bekannt, eine Rohrverbindung durch Gewindebolzen zu sichern, die an aufgeschweißten flanschähnlichen Ansätzen auf beiden Rohrenden befestigt sind. Eine Längenvariation ist dabei nicht vorgesehen.

Durch DE 24 59 255 A1 und DE-GM 19 69 856 sind gemuffte Rohrverbindungen bekannt, die zusätzlich über Schraubbolzen und Flansche gehalten werden. Die Befestigung des Flansches auf dem eingesteckten Rohrende erfolgt durch Einschneiden in den Rohrmantel, wodurch die Oberfläche beschädigt und korrisionsanfällig wird.

JP 09-280441 A offenbart eine Rohrverbindungsanordnung, bei der sich auf beiden Rohrenden Flansche befinden, die durch Verbindungsstangen miteinander verbunden werden. Die Verbindungsstangen sind zweiteilig so ausgelegt, dass in einem Erdbebenfall eine Kippbewegung und eine Längung der Verbindungsstange möglich ist. Die Dichtung der Rohrverbindung erfolgt durch eine in eine Ringnut des aufnehmenden Rohrs eingelegte Ringdichtung, die keine große Stabilität bei auftretenden höheren Drücken gewährleistet.

Der Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, eine Rohrverbindung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass beide Rohrenden formschlüssig in axialer Richtung festgelegt werden können und dennoch eine stufenlose Verstellung der axialen Lage der Rohrenden möglich ist.

Ausgehend von dieser Problemstellung ist eine Rohrverbindung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohrende in das erste Rohrende axial verschiebbar eingesteckt ist, dass das profilierte Befestigungselement außerhalb der Spannhülse in die Außenprofilierung des zweiten Rohrendes eingreift und dass das erste Rohrende einen Befestigungsflansch aufweist, der mit axialen Verbindungs­ mitteln stufenlos mit dem Befestigungselement verbindbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist die Funktion der Abdichtung der ineinander gesteckten Rohrenden zueinander von der formschlüssigen Haltefunktion getrennt. Die weiterhin vor­ handene Spannhülse bewirkt die Festlegung der Dichtung und über­ greift hierzu die ringförmige Auswölbung des muffenartig aufge­ weiteten ersten Rohrendes formschlüssig. Das in die Außenprofi­ lierung formschlüssig eingreifende profilierte Befestigungsele­ ment ist außerhalb der Spannhülse angeordnet und mit dem ersten Rohrende über den auf dem ersten Rohrende angebrachten Befesti­ gungsflansch mit Hilfe von axialen Verbindungsmitteln, vorzugs­ weise in Form von Gewindebolzen, verbunden. Auf diese Weise kann die formschlüssige Aufbringung des profilierten Befestigungsele­ ments an axial unterschiedlichen Position des zweiten Rohrendes erfolgen, so daß eine Anpassung an die benötigte Länge des zwei­ ten Rohrendes möglich ist. Über die axialen Verbindungsmittel wird das grob positionierte Befestigungselement stufenlos mit dem Befestigungsflansch des ersten Rohrendes verbunden, wodurch einerseits die stufenlose relative Positionierung der Rohrenden zueinander und andererseits eine formschlüssige Befestigung der beiden Rohrenden aneinander gewährleistet ist.

In einer leicht zu montierenden Ausführungsform der Erfindung ist das Befestigungselement ein aus zwei miteinander verbindba­ ren Flanschteilen gebildeteter Spannflansch. Die Flanschteile werden vorzugsweise durch Schrauben miteinander verbunden und weisen zur Außenprofilierung passende Innenprofilabschnitte auf.

Die Außenprofilierung ist zweckmäßigerweise aus parallel zuein­ ander verlaufenden Rillen gebildet, die in axialer Richtung durch Rillenbegrenzungen voneinander getrennt sind. Dabei können die Rillen jeweils einen geschlossenen, senkrecht zur Längsachse des zweiten Rohrendes stehenden Ring bilden, wie dies auch bei der vorbekannten Rohrverbindung der Fall war.

Es ist aber auch möglich, daß die in axialer Richtung nebenein­ anderliegenden Rillen durch eine gewindeartige Spiralrille ge­ bildet sind. In diesem Fall kann das profilierte Befestigungs­ element auch an einer beliebigen Stelle des zweiten Rohrendes durch Aufschrauben positioniert werden. Die dabei im allgemeinen erforderliche definierte Lage des profilierten Befestigungsele­ ments relativ zum Befestigungsflansch kann ggfs. durch ein Ver­ drehen des zweiten Rohrendes sichergestellt werden.

Zur Ausbildung einer Abdichtung zwischen den beiden Rohrenden, die auch für hohe Drücke geeignet ist, ist es vorteilhaft, wenn auf das zweite Rohrende ein Hülsenstück aufgeschoben ist, das mit einer Aufweitung einen Stoß mit dem ersten Rohrende bildet und einen von dem ersten Rohrende wegzeigenden radial eingezoge­ nen Abschnitt aufweist, wodurch das Hülsenstück formschlüssig von der Spannhülse übergreifbar ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn in den Stoß zwischen dem Hülsenstück und dem ersten Rohren­ de ein Formring zur Anlage an der Dichtung eingelegt ist, um die Dichtung sicher in Position zu halten und ein Fließen der Dich­ tung bei hohen Drücken zu vermeiden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Rohrende mit einer Durchmesseraufweitung versehen, die zur Aufnahme des mit dem Außenprofil versehenen zweiten Rohren­ des über eine Länge geeignet ist, die einem maximalen Verstell­ bereich für die axiale Lage der Rohrenden zueinander entspricht. In dieser Ausführungsform kann das zweite Rohrende unterschied­ lich tief in das erste Rohrende eingeschoben werden, um die nö­ tige axiale Verstellung der Rohrenden zueinander durchzuführen. Dies hat den Vorteil, daß eine Ablängung des zweiten Rohrendes nicht mehr erforderlich ist, da dieses mit der für den maximalen Verstellbereich maximal mit dem ersten Rohrende überlappenden Länge in das erste Rohrende einschiebbar ist.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Rohrverbindung nach ei­ nem Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig. 2 einen mittigen Vertikalschnitt durch die Rohrver­ bindung gemäß Fig. 1

Fig. 1 läßt ein erstes Rohrende 1 erkennen, das einen aufge­ schweißten Befestigungsflansch 2 aufweist. Das erste Rohrende 1 wird von einer Spannhülse 3 übergriffen, die in üblicher Weise aus zwei Hülsen-Halbschalen 4, 5 besteht, deren flanschartige Ansätze 6 durch Schrauben 7 miteinander verspannt werden. Die Spannhülse 3 übergreift auf der anderen Seite ein zweites Rohr­ ende 8, das mit einer Außenprofilierung 9 versehen ist, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus in axialer Richtung nebeneinander liegenden, jeweils einen geschlossenen Ring bil­ denden Rillen 10 besteht, die durch jeweils eine Rillenbegren­ zung 11 voneinander getrennt sind. Fig. 1 läßt ferner erkennen, daß die Spannhülse 3 das zweite Rohrende 9 über ein Hülsenstück 12 übergreift, das in axialer Richtung etwas aus der Spannhülse 3 herausragt.

In die Rillen 10 der Außenprofilierung 9 des zweiten Rohrendes 8 greift ein Befestigungselement 13 in Form eines Spannflansches ein. Der Spannflansch 13 besteht aus zwei Flanschhälften 14, 15, die mit parallel zueinander zeigenden Ansätzen 16 und Schrauben 17 miteinander zu dem Spannflansch 13 verbunden sind. Die beiden Flanschteile 14, 15, von denen das untere in Fig. 1 teilweise geschnitten dargestellt ist, sind jeweils mit einem Gewindeloch 18 versehen. In das Gewindeloch 18 sind Gewindebolzen 19 einge­ schraubt, deren anderes Ende durch eine Durchgangsöffnung 20 des Befestigungsflansches 2 ragt und auf der dem Spannflansch 13 abgewandten Seite mit einer Mutter 21 festgelegt ist. Die Ver­ bindung zwischen Spannflansch 13 und Befestigungsflansch 2 er­ folgt vorzugsweise durch zwei Gewindebolzen 19, die diametral gegenüberliegend zur Rohrachse angeordnet sind.

Die beiden Flanschteile 14, 15 weisen eine halbringförmige In­ nenkontur auf, die eine der Außenprofilierung 9 entsprechende Innenprofilierung 13' aufweist, um so im montierten Zustand eine formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Rohrende 8 herbeizu­ führen. Die Anordnung des Spannflansches 13 auf dem zweiten Rohrende 8 kann daher nur in Stufen erfolgen, die dem Raster des Abstandes der Rillen 10 entsprechen. Dennoch erfolgt eine stu­ fenlose Verbindung zum Befestigungflansch 2 über die Gewindebol­ zen 19.

Die beiden Hülsenschalen 4, 5 der Spannhülse 3 weisen einen zy­ lindrischen Mittelbereich 22 und demgegenüber radial eingezogene Enden 23 auf. Das zylindrische Mittelteil 22 weist einen Durch­ messer auf, der deutlich größer als der Außendurchmesser des ersten Rohrendes 1 außerhalb der Spannhülse 3 ist.

Fig. 2 verdeutlicht, daß das erste Rohrende 1 innerhalb der Spannhülse 3 muffenartig aufgeweitet ist und eine ringförmige Auswölbung 24 bildet, die von dem radial eingezogenen Ende 23 der Spannhülse formschlüssig hintergriffen wird. In die ringför­ mige Auswölbung 24 ist an sich bekannter Weise eine Dichtung 25 eingesetzt, die so geformt ist, daß sie sich bis vor das stirn­ seitige Ende des ersten Rohrendes 1 erstreckt.

Das Hülsenstück 12 weist eine glatte, nicht profilierte Innen­ wand 12' sowie einen zum ersten Rohrende 1 gerichteten Abschnitt 26 mit einem größeren Außendurchmesser und einen radial eingezo­ genen Abschnitt 27 mit einem kleineren Außendurchmesser auf. Die so gebildete Stufe wird von dem eingezogenen Ende 23 der Spann­ hülse 3 formschlüssig übergriffen. Der Außendurchmesser des Ab­ schnitts 26 entspricht dem Außendurchmesser der ringförmigen Auswölbung 24 und bildet somit einen axialen Stoß 28, in den ein Formring 29 eingesetzt ist, dessen Außendurchmesser dem Außen­ durchmesser des Abschnitts 26 und der ringförmigen Auswölbung 24 entspricht. Der Formring weist schräge Kanten 30 auf, die mit entsprechenden schrägen Kanten des Abschnitts 26 und der Dich­ tung 25 zusammenwirken, so daß der Formring den Abschnitt 26 und die Dichtung 25 radial nach innen drückt.

Fig. 2 läßt erkennen, daß sich das zweite Rohrende 8 über eine erhebliche Länge in das erste Rohrende 1 hinein erstreckt, da das erste Rohrende 1 für eine erhebliche Länge, die der maxima­ len Verstellänge der beiden Rohrenden 1, 8 zueinander ent­ spricht, aufgeweitet ist und daher die mit dem ersten Rohrende 1 überlappende Länge des zweiten Rohrendes 8 vollständig aufnehmen kann. Eine Ablängung des zweiten Rohrendes 8 erübrigt sich da­ her. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das zweite Rohrende zum Zwecke des Korrosionsschutzes mit einer Schutzschicht, bei­ spielsweise einer Verzinkung, versehen ist, da dann die Schutz­ schicht nicht - wie bisher - durch die Ablängung beschädigt wer­ den muß, so daß sich eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit der hergestellten Rohrverbindung ergibt.

Claims (9)

1. Rohrverbindung zwischen zwei Rohrenden (1, 8), von dem ein erstes Rohrende muffenartig zur Ausbildung einer ringförmigen Auswölbung (24) aufgeweitet und ein zweites Rohrende (8) in das aufgeweitete er­ ste Rohrende (1) einsteckbar und mit einer Außenprofilierung (9) verse­ hen ist, in die ein entsprechend profiliertes Befestigungselement (13) in axialer Richtung formschlüssig über eine Befestigungslänge eingreift, die wesentlich geringer als die Länge der Außenprofilierung (9) ist, mit einer die zusammengesteckten Enden (1, 8) übergreifenden Spannhülse (3), die im gespannten Zustand formschlüssig hinter die ringförmige Aus­ wölbung (24) des ersten Rohrendes (1) greift und eine Dichtung (25) zwischen den Rohrenden (1, 8) hält, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohrende (8) in das erste Rohrende (1) axial verschiebbar einge­ steckt ist, dass das profilierte Befestigungselement (13) außerhalb der Spannhülse (3) in die Außenprofilierung (9) des zweiten Rohrendes (13) eingreift und dass das erste Rohrende (1) einen Befestigungsflansch (2) aufweist, der mit axialen Verbindungsmitteln (19) stufenlos mit dem Be­ festigungselement (13) verbindbar ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (13) ein aus zwei miteinander verbindbaren Flanschteilen (14, 15) gebildeter Spannflansch ist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenprofilierung (9) aus parallel zueinander verlaufenden Rillen (10) gebildet ist, die in axialer Richtung durch Rillenbegrenzungen von­ einander getrennt sind.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (10) jeweils einen geschlossenen, senkrecht zur Längsachse des zweiten Rohrendes (9) stehenden Ring bilden.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (10) durch eine gewindeartige Spiralrille gebildet sind.

6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die axialen Verbindungselemente durch Gewindebolzen (19) gebildet sind.

7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass auf das zweite Rohrende (8) ein Hülsenstück (12) aufge­ schoben ist, das mit einem Abschnitt (26) einen Stoß mit denn ersten Rohrende (1) bildet und einen von dem ersten Rohrende (1) weg zeigen­ den, radial eingezogenen Abschnitt (27) aufweist und damit form­ schlüssig von der Spannhülse (3) übergriffen ist.

8. Rohrverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Stoß (28) zwischen dem Hülsenstück (12) und dem ersten Rohrende (1) ein Formring (29) zur Anlage an der Dichtung (24) eingelegt ist.

9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohrende (1) mit einer Durch­ messeraufweitung versehen ist, die zur Aufnahme des mit dem Außenprofil (9) versehenen zweiten Rohrendes (8) über eine Länge geeignet ist, die einem maximalen Verstellbereich für die axiale Lage der Rohrenden (1, 8) zueinander entspricht.