DE19917396C1 - Steckkupplung - Google Patents

Abstract

Eine Steckkupplung enthält einen Muffenkörper (2) und eine Halteeinrichtung (14, 16) für das Ende eines in den Muffenkörper (2) einschiebbaren Rohres (8, 10), wobei vorzugsweise ein Dichtelement (13) zur Abdichtung des eingeschobenen Rohrendes bezüglich des Muffenkörpers (2) vorgesehen ist. Die Steckkupplung soll dahingehend weitergebildet werden, daß mit geringem Aufwand und hoher Sicherheit die Verbindung mit dem Rohrende herstellbar und das vollständige Einschieben des Rohrendes überprüfbar ist. Hierzu wird vorgeschlagen, daß der Muffenkörper (2) ein schwingungsfähiges Element (26, 28) enthält, welches vor dem Einschieben des Rohrendes im Muffenkörper (2) bewegbar und welches nach dem vollständigen Einschieben des Rohrendes im Muffenkörper (2) festgelegt ist, und daß Mittel zur Schwingungserzeugung des Elements (26, 28) vorgesehen sind, wobei Schwingungen derselben akustisch wahrnehmbar oder erfaßbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckkupplung, insbesondere für Rohre, gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus dem europäischen Patent gemäß EP 0 691 500 B1 ist eine derartige Steckkupplung bekannt, enthaltend einen Muffenkörper mit einer Halteeinrichtung, welche in die Außenfläche des Rohrendes eilngreifende Haltekrallen aufweist. Ferner ist innerhalb des Muffenkörpers ein Dichtring vorgesehen, welcher nach dem Einschieben des Rohrendes an dessen Außenfläche dichtend anliegt. Bei der Herstellung der Verbindung ist darauf zu achten, daß das Rohrende weit genug in den Muffenkörper eingeführt ist, damit die Halteeinrichtung ebenso wie der Dichtring ihre Funktion erfüllen können. Es besteht die Gefahr, daß infolge eines unvollständigen Einschiebens des Rohrendes in die Steck­ kupplung die Verbindung nicht oder nur fehlerhaft hergestellt wird. Darüber hinaus besteht vor allem bei Druckrohren das Problem, daß infolge von Relativbewegungen des Rohrendes bezüglich der Steckkupplung das Rohrende aus der Steckkupplung teilweise derart herausbewegt werden kann, daß die geforderte Dichtigkeit nicht mehr gewähr­ leistet werden kann.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Steckkupplung der genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß mit geringem Aufwand und hoher Sicherheit die Verbindung mit dem Rohrende herstellbar und das vollständige Ein­ schieben des Rohrendes überprüfbar ist. Die Steckkupplung soll eine funktionsgerechte Handhabung bei der Montage ermöglichen und die Gefahr von Montagefehlern soll ausgeschlossen werden. Die Steckkupplung soll einen geringen Fertigungsaufwand erfordern und es soll gewährleistet sein, daß bei der Herstellung der Verbindung mit dem Rohrende funktionswesentliche Teile, wie insbesondere die Halteeinrichtung und der Dichtring, ordnungsgemäß zum Einsatz gelangen. Darüber hinaus soll auch nach der Herstellung der Verbindung eine Überprüfung jederzeit problemlos möglich sein.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Steckkupplung zeichnet sich durch eine funktionssichere Kon­ struktion aus und gewährleistet eine problemlose Kontrolle der ordnungsgemäß durch­ geführten und/oder eingehaltenen Einschubtiefe des Rohrendes. Im Muffenkörper ist ein schwingungsfähiges Element derart angeordnet, daß dieses mittels des vollständig eingeschobenen Rohrendes festgelegt ist, jedoch im Falle unvollständigen Einschiebens bewegbar ist, wobei auf das Element einwirkende Mittel zur Schwingungserzeugung vorgesehen sind zur Prüfung der Bewegbarkeit oder der Festlegung des genannten Elements und wobei gegebenfalls Schwingungen des genannten Elements erfaßbar und ins­ besondere akustisch wahrnehmbar sind. Das schwingungsfähige Element ist im Muffen­ körper zweckmäßig in dem Bereich angeordnet, in welchem das Rohrende und ins­ besondere dessen Stirnkante sich nach dem vollständigen Einschieben in den Muffen­ körper zu befinden hat. Die Steckkupplung kann als Fitting, beispielsweise in Form einer Doppelmuffe, eines Winkelstückes oder eines T-Stückes ausgebildet sein oder Bestand­ teil einer Armatur zum Anschluß eines Rohres sein.

Das genannte Element ist insbesondere ringförmig ausgebildet und mittels des voll­ ständig in den Muffenkörper eingeschobenen Rohrendes in bevorzugter Weise in einer Umfangsnut des Muffenkörpers festlegbar. Darüber hinaus kann im Rahmen der Erfin­ dung das schwingungsfähige Element in einer zur Längsachse des Muffenkörpers bevorzugt parallelen Ausnehmung angeordnet sein, wobei ein radial nach innen ge­ richteter Arm zur Festlegung mittels des Rohrendes, insbesondere dessen Stirnfläche, vorgesehen ist. Ferner können in besonders zweckmäßiger Weise elastisch federnde Mittel vorgesehen sein und/oder das schwingungsfähige Element derart elastisch federnd ausgebildet sein, daß in einfacher Weise eine definierte Festle­ gung des Elements mittels des vollständig eingeschobenen Rohrendes ermöglicht wird. So kann bei ringförmiger Ausbildung das Element selbst federelastisch ausgebildet sein oder es können zusätzliche Federmittel, wie beispielsweise ein elastischer Ring oder dergleichen, vorgesehen sein, über welchen das schwingungsfähige Element gegebenfalls mittelbar im Muffenkörper festlegbar ist.

Das schwingungsfähige Element ist bevorzugt wenigstens teilweise ferromagnetisch oder permanentmagnetisch ausgebildet, wobei die Mittel zur Schwingungserzeugung wenigstens eine elektromagnetische Spule zur Beaufschlagung des schwingungsfähigen Elements mit Magnetkräften enthalten. Des weiteren können die Mittel zur Schwingungs­ erzeugung rein mechanisch wirkend ausgebildet sein, beispielsweise als ein an dem Muffenkörper außen angreifender Vibrator. Das schwingungsfähige Element ist in bevorzugter Weise unabhängig von der Halteeinrichtung des Rohrendes. Gleichwohl kann im Rahmen der Erfindung das schwingungsfähige Element Bestandteil der Hal­ teeinrichtung sein, wie insbesondere ein Klemmring oder eine Druckscheibe zum Abstützen von Haltekrallen oder dergleichen.

Besondere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung besonderer Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiele näher erläutert, ohne daß insoweit eine Beschränkung erfolgt. Es zeigen

Fig. 1 schematisch einen axialen Längsschnitt durch die Steckkupplung,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Steckkupplung mit den Mitteln zur Schwin­ gungserzeugung,

Fig. 3 bis 5 weitere Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt die Steckkupplung mit einem als Doppelmuffe ausgebildeten Muffenkörper 2, welcher zwei übereinstimmend ausgebildete Teile 4, 6 enthält. In dem gemäß Zeich­ nung oberen Muffenteil 4 ist ein erstes Rohr 8 teilweise und in den unteren Muffenteil 6 ein zweites Rohr 10 vollständig eingeschoben. Die zur Längsachse 12 koaxialen Muffen­ teile 4, 6 enthalten jeweils ein Dichtelement 13 und eine Halteeinrichtung 14, 16, welche hier nur schematisch angedeutet ist und insbesondere einen Klemmring enthält. Der Muffenkörper bzw. die beiden Muffenteile 4, 6 enthalten zum jeweiligen freien Ende konisch zulaufende Innenflächen 18, 20, welchen die entsprechend konisch ausge­ bildeten Außenflächen der Halteeinrichtungen 14, 16 bzw. deren Klemmkörper zu­ geordnet sind. Die Halteeinrichtungen 14, 16 besitzen in zweckmäßiger Weise hier nicht weiter dargestellte Krallen oder dergleichen, welche eine feste Verbindung mit den Außenflächen der in den Muffenkörper 2 eingeschobenen Rohrenden ermöglichen und eine funktionssichere axiale Festlegung der Rohre 8, 10 bezüglich des Muffenkörpers 2 gewährleisten. Die Halteeinrichtungen 14, 16 bzw. die Klemmkörper enthalten bevorzugt wenigstens einen axialen Schlitz, damit über die genannten konischen Flächen und eine konische Klemmung zur axialen Festlegung der Rohre radial Kraftkomponenten vor­ gebbar sind. Es sei ausdrücklich festgehalten, daß anstelle der hier nur prinzipiell erläuterten Halteeinrichtungen die erfindungsgemäße Steckkupplung auch andere Systeme zur axialen Festlegung und Sicherung der Rohre enthalten kann.

Der Muffenkörper 2 enthält bevorzugt im Bereich des jeweiligen Muffenbodens eine Ringnut 22, 24 zur Aufnahme eines schwingungsfähigen Elements 26, 28, welches hier als ein Ring ausgebildet ist. Die axiale Länge 30 der Ringnut 22, 24 ist größer als die axiale Dicke 32 des schwingungsfähigen Elements oder Ringes 26, 28. Der Innendurch­ messer 34 des Ringes 26, 28 ist kleiner als der Außendurchmesser des Rohres 8, 10, dessen axiale Stirnfläche 38, 40 somit zur Anlage an den inneren Bereich des Ringes 26, 28 gelangen kann. Ferner enthält das schwingungsfähige Element 26, 28 einen durch­ gehenden axialen Schlitz 42, um das Einsetzen in die Ringnut 22, 24 zu erleichtern bzw. zu ermöglichen. Zusätzlich oder Alternativ kann entsprechend der Innendurchmesser der Ringnut 22, 24 größer vorgegeben werden als der Außendurchmesser des schwingungs­ fähigen Elements 26, 28, um eine radiale Bewegbarkeit zu ermöglichen. Das schwin­ gungsfähige Element 26, 28 ist darüber hinaus in bevorzugter Weise derart federela­ stisch ausgebildet, daß es mittels des Rohrendes bevorzugt axial deformierbar ist.

Solange das Rohr 8 in den gemäß Zeichnung oberen Teil 4 des Muffenkörpers noch nicht vollständig eingeschoben ist, ist das schwingungsfähige Element 26 im Muffenkör­ per hinreichend bewegbar. In diesem Zustand kann das Element 26 durch äußere Mittel in Schwingung versetzt werden, wobei insbesondere akustisch wahrnehmbare Ge­ räusche entstehen. In bevorzugter Weise besteht das schwingungsfähige Element 26 aus ferromagnetischem Material und die Mittel zur Schwingungserzeugung enthalten wenigstens eine elektromagnetisch erregbare Spule derart, daß infolge von magne­ tischen Kräften das Element 26 im Muffenkörper 2, 4 axial und/oder radial zu Schwin­ gungen angeregt wird. Ist das Ende des Rohres 8 gemäß Zeichnung nur unvollständig in den oberen Teil 4 des Muffenkörpers 2 eingesetzt, so kann dieser Zustand durch Erzeugung der Schwingungen oder Vibrationen des Elements 26 sensiert werden. Auch durch am Muffenkörper angreifende Vibrationen, sei es mittels eines geeigneten Schwin­ gungserzeugers oder auch manuell, können dem Element 26 Schwingungen aufgezwun­ gen werden, welche in geeigneter Weise festgestellt oder sensiert werden.

Das Rohr 10 ist in den gemäß Zeichnung unteren Teil 6 des Muffenkörpers 2 vollständig eingeschoben. Mittels der axialen Stirnfläche 40 des Rohrendes ist das schwingungs­ fähige Element 26 am Muffenboden festgelegt. Das schwingungsfähige Element 26 kann folglich nicht mehr in Schwingung versetzt werden. Wirken die genannten Mittel zur Schwingungserzeugung auf das Element 28 ein, so können auch keine Schwingungen desselben festgestellt werden. Es ist somit ein eindeutiges Kriterium für das vollständige, ordnungsgemäße Einschieben und letztendlich die funktionssichere Verbindung des Rohrendes mit dem Muffenkörper 2 gegeben. Aufgrund der elastischen Ausbildung des schwingungsfähigen Elements 28 werden in bevorzugter Weise Fertigungstoleranzen ausgeglichen. Die erfindungsgemäße Überprüfung der Verbindung kann beim Verlegen einer Rohrleitung nach der Montage und gleichermaßen auch später jederzeit zu Kon­ trollzwecken durchgeführt werden.

Fig. 2 zeigt schematisch in einer axialen Ansicht das Rohr 10 und den Muffenkörper 2 sowie die Mittel oder die Einrichtung 44 zur Schwingungserzeugung. Diese Einrichtung 44 enthält eine Elektronik 46 und Erregerspulen 48, 49, welche an der Außenfläche des Muffenkörpers 2 im Bereich des oben erläuterten schwingungsfähigen Elements 26 positionierbar sind. Mittels der Elektronik 46 werden die Erregerspulen 48, 49 zweck­ mäßig gegensinnig derart von Strom beaufschlagt, daß in vorgegebener zeitlicher Reihenfolge abwechselnd elektromagnetische Kräfte auf das schwingungsfähige Element 26 oder 48 einwirken, wie es mit den Pfeilen 52, 54 angedeutet ist. Ist das Rohrende 10 in den Muffenkörper 2 unvollständig eingeschoben, so wird das aus ferromagnetischem oder bedarfsweise magnetischem Material bestehende schwingungsfähige Element 26, 28 entsprechend der Ansteuerungfrequenz der Erregerspulen 48, 50 zu Schwingungen angeregt und schlägt infolgedessen am Muffenkörper an. Das hierbei entstehende Geräusch kann vom Bedienungspersonal wahrgenommen werden, sei es unmittelbar als Vibration beim Anlegen der Hand an den Muffenkörper 2.

Des weiteren kann im Rahmen der Erfindung ein Sensor 56 zur Erfassung derartiger Schwingungen vorgesehen sein. Der Sensor 56 ist zweckmäßig mit der Elektronik 46 verbunden, welche geeignete Verstärker und/oder Auswerteeinrichtungen zur Abgabe entsprechend den sensierten Schwingungen. Der Sensor 56 kann als Mikrofon zur Erfassung des Anschlaggeräusches ausgebildet sein oder zur unmittelbaren Erfassung von Schwingungen des genannten Elements 26, 28, beispielsweise auf induktive oder kapazitive Art.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, gemäß welcher das schwingungsfähige Element 58 als ein im Bereich der Außenfläche des Rohres 8 in einer axialen Aus­ nehmung oder Längsnut 60 des Muffenkörpers 2 angeordnet und beispielsweise als ein sich über eine vorgegebene axiale Länge erstreckender Körper ausgebildet ist. Das Element 58 besitzt einen radial nach innen gerichteten Arm 62 derart, daß dieser mittels der Stirnfläche 40, insbesondere am Muffenboden, durch das vollständig eingeschobene Rohr einklemmbar ist. Ist hingegen, wie dargestellt, das Rohr 8 noch nicht vollständig eingeschoben, so ist das Element 58 in der axialen Längsnut 60 bewegbar, um mit den Mitteln zur Schwingungserzeugung in Schwingung versetzt werden zu können.

Fig. 4 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung, gemäß welcher das schwingungs­ fähige Element 64 entsprechend einer Tellerfeder ausgebildet ist. Die axialen und/oder radialen Abmessungen der die Tellerfeder 64 aufnehmenden Ringnut sind im Ver­ gleich mit den Außenabmessungen der Tellerfeder 64 derart vergrößert, daß diese axial und/oder radial bewegbar ist, solange das Ende des Rohres 8 nicht vollständig in den Muffenkörper 2 eingeführt ist.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, gemäß welcher das schwingungsfähige Element 68 wiederum als ein Ring ausgebildet ist, in welchen das Rohrende zumindest teilweise einschiebbar ist. Die Innenfläche 70 des Ringes ist in zweckmäßiger Weise konisch ausgebildet, um Fertigungstoleranzen ausgleichen zu können. Ferner enthält das schwingungsfähige Element 68 einen durchgehenden Schlitz 72. Der Ring 68 ist hinrei­ chend nachgiebig, insbesondere federelastisch derart ausgebildet, daß beim Einschie­ ben des Rohrendes eine axiale Aufweitung und ein Festklemmen auf dem eingeschobe­ nen Rohrende und/oder innerhalb des Muffenkörpers gewährleistet wird.

Bezugszeichen

2

Muffenkörper

4

,

6

Teil

8

erstes Rohr

10

zweites Rohr

12

Längsachse

13

Dichtelement

14

,

16

Halteeinrichtung

18

,

20

Innenfläche

22

,

24

Ringnut

26

,

28

schwingungsfähiges Element

30

axiale Länge von

22

,

24

32

axiale Dicke von

26

,

28

34

Innendurchmesser von

26

,

28

38

,

40

axiale Stirnfläche von

8

,

10

42

Schlitz in

26

,

28

44

Einrichtung zur Schwingungserzeugung

46

Elektronik

48

,

50

Erregerspule

52

,

54

Pfeil

56

Sensor

58

schwingungsfähiges Element

60

axiale Nut

62

Arm von

58

64

schwingungsfähiges Element

68

schwingungsfähiges Element

70

Innenfläche

72

Schlitz

Claims (9)

1. Steckkupplung mit einem Muffenkörper (2) und einer Halteeinrichtung (14, 16) für das Ende eines in den Muffenkörper (2) einschiebbaren Rohres (8, 10), wobei ein Dichtelement (13) zur Abdichtung des eingeschobenen Rohrendes bezüglich des Muffenkörpers (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenkörper (2) ein schwingungsfähiges Element (26, 28) enthält, welches vor dem Einschieben des Rohrendes im Muffenkörper (2) bewegbar und welches nach dem vollständigen Einschieben des Rohrendes im Muffenkörper (2) festgelegt ist, und daß Mittel zur Schwingungserzeugung des Elements (26, 28) vorgesehen sind, wobei Schwingungen derselben akustisch wahrnehmbar oder erfaßbar sind.

2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (26, 28) in einer Nut (22, 24) im Inneren des Muffenkörpers (2) angeordnet ist, wobei die Abmessungen der Nut (22, 24), bezogen auf das Element (26, 28), derart größer vor­ gegeben sind, daß eine axiale und/oder radiale Bewegbarkeit des Elements (26, 28) so lange ermöglicht ist, wie das Rohr (8, 10) nur unvollständig in den Muffenkörper (2) eingeschoben ist.

3. Steckkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingungsfähige Element (26, 28) im Bereich des Muffenbodens angeordnet ist.

4. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingungsfähige Element (26, 28) zumindest teilweise ferromagnetisch oder permanentmagnetisch ausgebildet ist und/oder zumindest teilweise federelastisch aus­ gebildet ist.

5. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingungsfähige Element (26, 28) in einer Ringnut (22, 24) angeordnet ist und/­ oder als Ring ausgebildet ist und/oder einen Schlitz (42) aufweist.

6. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das schwingungsfähige Element (58) in einer axialen Längsnut (60) im Muffenkörper angeordnet ist und/oder einen Arm (62) aufweist, an welchen die Stirnfläche (38) des Rohrendes zur Anlage bringbar ist.

7. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeschobene Rohrende zumindest teilweise in das ringförmige schwingungsfähige Element (68) einführbar ist und/oder daß das schwingungsfähige Element (68) auf das eingeschobene Rohrende festspannbar ist.

8. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (44) zur Schwingungserzeugung wenigstens eine elektromagnetische Erregerspule (48, 50) aufweist, welche außen am Muffenkörper im Bereich des schwin­ gungsfähigen Elements (26, 28) positionierbar ist.

9. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (44) einen Sensor (56) zur Erfassung der Schwingungen des schwin­ gungsfähigen Elements (26, 28) enthält.