DE19918717C1 - Muffenverbindung zur Verbindung zweier Rohre - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Muffenverbindung zur Verbindung zweier Rohre, Rohrformstücke oder dgl., mit einem dem einen Rohr (14) zugeordneten Muffenende (16), in das ein Spitzende (60) des anderen eine Stützleiste (64) aufweisenden Rohrs (62) einführbar ist und das einen radial nach innen ragenden Rand (20) mit zumindest einer ringsegmentförmigen Ausnehmung (26) aufweist, und mit einer Verriegelungsvorrichtung (40) zum Verriegeln des Spitzendes (60) in dem Muffenende (16), indem sich die Stützleiste (64) an der Verriegelungsvorrichtung (40) und diese an dem Rand (20) abstützt, wobei die Verriegelungsvorrichtung (40) zumindest zwei ringsegmentförmige Verriegelungselemente (42, 44) und ein Halteelement (46) umfaßt. Die Muffenverbindung zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Verriegelungselemente (42, 44) an jeweils einem Ende (49) ein in axialer Richtung sich erstreckendes Anschlagelement (50) mit einer in Umfangsrichtung sich erstreckenden Nase (56) umfassen, wobei die Anschlagelemente (50) in die Ausnehmung (26) des Randes (20) ragen und als Anschlag dienen, und das Halteelement (46) aus einem flexiblen Material unabhängig von den beiden Verriegelungselementen (42, 44) vorgesehen ist und als Abstandshalter für die beiden Verriegelungselemente (42, 44) dient (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Muffenverbindung zur Verbindung zweier Rohre, Rohrformstücke oder dergleichen, mit einem dem einen Rohr zugeordneten Muffenende, in das ein Spitzende des anderen, eine Stützleiste aufweisenden Rohrs einführbar ist und das einen radial nach innen ragenden Rand mit zumindest einer ringsegemtförmigen Ausnehmung aufweist, und einer Verriege­ lungsvorrichtung zum Verriegeln des Spitzendes in dem Muffenen­ de, indem sich die Stützleiste an der Verriegelungsvorrichtung und diese an dem Rand abstützt, wobei die Verriegelungsvorrich­ tung ein Halteelement und zumindest zwei ringsegmentförmige Verriegelungselemente umfaßt, die an jeweils einem Ende ein in axialer Richtung sich erstreckendes Anschlagelement aufweisen, wobei die Anschlagelemente in die Ausnehmung des Randes ragen und als Anschlag dienen.

Muffenverbindungen der vorgenannten Art sind beispielsweise aus der Patentschrift AT 350860 (DE 27 18 208 A1) bekannt. Sie die­ nen zur gummigedichteten Verbindung zweier zumeist unter Druck stehender Rohre. Zur Zugsicherung weisen diese bekannten Muf­ fenverbindungen Verriegelungsvorrichtungen auf, die verhindern, daß das Spitzende des einen Rohrs aus dem Muffenende des ande­ ren Rohrs herausgezogen werden kann.

Eine solche Verriegelungsvorrichtung umfaßt zwei aus Metall ge­ fertigte Verriegelungselemente bzw. Ringsegmente, die jeweils an einem Ende einen als Anschlag dienenden Vorsprung (Anschlagelement) aufweisen. Einer der beiden auch als Riegel bezeichneten Ringsegmente weist einen an den Vorsprung ange­ schweißten Sicherungsdraht auf, der sich in axialer Richtung versetzt zu dem Ringsegment in Umfangsrichtung weiter er­ streckt. Dieser Sicherungsdraht soll bei eingelegten Ringseg­ menten als Abstandshalter dienen.

Zur Erzielung einer Muffenverbindung wird das Spitzende zu­ nächst in das Muffenende bis zum Anschlag an den Muffengrund eingeschoben. Anschließend wird das Ringsegement ohne Siche­ rungsdraht in die Muffenausnehmung eingelegt und im Uhrzeiger­ sinn solange verschoben, bis der Vorsprung am Rand der Ausneh­ mung anschlägt. Das Ringsegment stützt sich in dieser Position in radialer Richtung an dem Spitzende des Rohrs ab und in axia­ ler Richtung einerseits an der Stützleiste und andererseits an der Innenseite des Randes des Muffenendes.

Anschließend wird das zweite Ringsegment ebenfalls in die Aus­ nehmung des Muffenendes eingelegt und entgegen dem Uhrzeiger­ sinn verschoben bis der Vorsprung an einem Rand der Ausnehmung anschlägt. Auch dieses Ringsegment stützt sich in radialer als auch in axialer Richtung in gleicher Weise ab wie das erste Ringsegement.

Um zu verhindern, daß die beiden Ringsegmente sich ungewollt verschieben und möglicherweise aus dem Muffenende herausfallen, wird der Sicherungsdraht so in die Ausnehmung des Muffenendes hinein gebogen, daß dessen Ende als Anschlag für das andere Ringsegment dient. Der Sicherungsdraht wirkt somit als Ab­ standshalter bezüglich der beiden Ringsegmente.

Obgleich sich diese Verriegelungsvorrichtung in der Praxis sehr bewährt hat, besteht selbstverständlich weiterhin das Bedürf­ nis, sowohl die Handhabung dieser Verriegelungsvorrichtung zu verbessern als auch die Herstellungskosten zu minimieren. Ins­ besondere erschwert die notwendige Verwendung eines Werkzeugs zum Einbiegen des Sicherungsdrahts in die Ausnehmung die Hand­ habung an der Haustelle. Ferner erfordert das Anschweißen des Sicherungsdrahtes einen weiteren Herstellungsschritt, der zu zusätzlichen Kosten führt, insbesondere auch aufgrund der un­ terschiedlichen Materialien von Ringsegment und Sicherungs­ draht.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Er­ findung darin, die Muffenverbindung der eingangs erwähnten Art so weiter zu bilden, daß sich die Handhabung vereinfacht und die Herstellungskosten gesenkt werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch ge­ löst, daß die Muffenverbindung der eingangs genannten Art so weitergebildet wird, daß die beiden Verriegelungselemente an jeweils einem Ende ein in axialer Richtung sich erstreckendes Anschlagelement mit einer in Umfangsrichtung sich erstreckenden Nase umfassen, wobei die Anschlagelemente in die Ausnehmung des Randes ragen und als Anschlag dienen, und das Halteelement aus einem flexiblen Material unabhängig von den beiden Verriege­ lungselementen vorgesehen ist und als Abstandshalter für die beiden Verriegelungselemente dient.

Der Einsatz eines von den Verriegelungselementen unabhängigen, d. h. nicht mit diesen verbundenen Halteelements aus einem fle­ xiblen Material hat den Vorteil, daß der aufwendige Schweißvor­ gang, der bisher zur Verbindung des Sicherungsdrahts mit einem der beiden Verriegelungselemente notwendig war, entfällt. Damit sind bei der Fertigung Kostenersparnisse erzielbar.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß an der Baustelle zum Einlegen der Verriegelungselemente keine Werkzeuge mehr notwendig sind. Vielmehr läßt sich das Halteelement aufgrund seiner flexiblen und elastischen Materialeigenschaft sehr ein­ fach per Hand in die Ausnehmung einlegen, wobei die an den An­ schlagelementen der Verriegelungselemente vorgesehenen Nasen verhindern, daß das Halteelement aus der Ausnehmung herausfal­ len kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird somit also vollkommen gelöst.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Halteelement aus ei­ nem Kunststoff, vorzugsweise aus EPDM (Äthylen-Propylen- Terpolymerisat) hergestellt. Die Herstellung des Halteelements aus Kunststoff ist insbesondere unter Kostengesichtspunkten vorteilhaft. Der Einsatz von EPDM hat den Vorteil, daß dieses Material einerseits die notwendige Flexibilität aufweist, um das Halteelement über die beiden Nasen hinweg führen zu können, und andererseits eine außergewöhnlich gute Beständigkeit gegen Sauerstoff, Ozon sowie weiteren äußeren Witterungseinflüssen besitzt, was gerade bei im Erdreich verlegten Druckrohren von großer Wichtigkeit ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung sind die Verriegelungsele­ mente aus Metall, vorzugsweise aus einem Gußmaterial, oder ei­ nem druckbeständigen Kunststoffmaterial hergestellt.

Dies hat den Vorteil, daß aufgrund der Festigkeit des Materials hohe Zugkräfte aufnehmbar sind.

Vorzugsweise ist das Halteelement gerade ausgebildet und be­ sitzt einen kreisförmigen Querschnitt.

Dies hat den Vorteil, daß das Halteelement unabhängig von dem Durchmesser des Rohrs ausgebildet werden kann. Vielmehr läßt sich das Halteelement aufgrund seiner Flexibilität beim Einbau in die gewünschte Ringsegmentform biegen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste­ hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils an­ gegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Muffenverbindung,

Fig. 2 eine Darstellung der Muffenverbindung im Quer­ schnitt, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Muffenverbindung in einem Längsschnitt.

In Fig. 1 ist eine Muffenverbindung mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Diese Muffenverbindung 10 umfaßt ein Muffen­ stück 12, das entweder integraler Bestandteil eines Rohres 14 oder mit einem solchen Rohr 14 verbindbar ist. Der Einfachheit halber wird nachfolgend immer von einem Rohr gesprochen. Es versteht sich, daß statt dem Rohr 14 selbstverständlich auch ein Formstück oder dgl. verwendbar ist. Das Muffenstück 12 weist einen Längsabschnitt auf, der als Muffenende 16 bezeich­ net wird und einen gegenüber dem Innendurchmesser des Rohres 14 vergrößerten Innendurchmesser aufweist. Das Muffenende 16 weist an seiner Stirnseite 18 einen flanschartigen Rand 20 auf, der sich in radialer Richtung um eine Länge h nach innen erstreckt. Dieser Rand 20 ist an der Stirnseite 18 eben ausgebildet, wäh­ rend er an der Innenseite 22 konisch verläuft, so daß der In­ nendurchmesser des Randes 20 an der Stirnseite 18 kleiner ist als der Innendurchmesser des Randes 20 auf der Innenseite 22. Es bildet sich somit eine bezüglich der Längsachse schräg ver­ laufende innere Ringfläche 24 aus.

Der Rand 20 umfaßt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Ausnehmungen 26, 28, die sich über einen vorgegebenen Kreiswin­ kel α1 bzw. α2, wie in Fig. 2 angedeutet, erstrecken. Diese Ausnehmungen haben ferner eine radiale Erstreckung von h. Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, ist der Kreiswinkel α1 der Ausneh­ mung 26 größer als der Kreiswinkel α2 der Ausnehmung 28. Ab ei­ nem bestimmten Durchmesser des Rohrs 14 werden die Kreiswinkel der Ausnehmungen 26, 28 jedoch gleich groß gemacht. Beide Aus­ nehmungen 26, 28 sind jeweils symmetrisch zu einer vertikalen Achse 30 und zueinander symmetrisch bezüglich einer horizonta­ len Achse 32 angeordnet.

Fig. 1 läßt noch eine Ringdichtung 34 erkennen, die in einer nicht zu erkennenden Ringnut auf der Innenseite des Muffenendes 16 liegt und sich in radialer Richtung nach innen erstreckt. Diese Dichtung ist vorzugsweise aus EPDM (Äthylen-Propylen- Terpolymerisat) hergestellt.

Zu der Muffenverbindung 10 gehört ferner eine Verriegelungsvor­ richtung 40, die - im vorliegenden Ausführungsbeispiel - zwei Verriegelungselemente 42, 44, und ein Halteelement 46 umfaßt. Bei größeren Durchmessern der zu verbindenden Rohre können auch bspw. auch vier Verriegelungselemente eingesetzt werden. Die beiden Verriegelungselemente weisen jeweils einen Grundkörper 48 auf, der sich ringsegmentförmig erstreckt und an einem Längsende 49 ein Anschlagelement 50 aufweist.

Der Grundkörper 48 weist einen nahezu trapezförmigen Quer­ schnitt auf, so daß sich eine radial außen liegende Fläche 52 ergibt, die schräg zur Längsachse der Muffenverbindung ver­ läuft. Diese Fläche 52 ist - was in der Figur nicht zu erkennen ist - in axialer Richtung gekrümmt (kalottenförmig) ausgebildet. Der Grundkörper 48 weist eine in radialer Richtung gesehene größere Dicke an seinem dem Muffenende zugewandten Rand als an seinem vorne liegenden Rand.

Das Anschlagelement 50 ist am Längsende 49 des Grundkörpers 48 bündig an dessen hinterer Seite angeordnet, während es sich in axialer Richtung über die vordere Fläche des Grundkörpers hin­ aus erstreckt. Damit bildet sich eine in einer axialen Ebene liegende Anschlagfläche 54 aus.

Auf der der Anschlagfläche gegenüber liegenden Fläche des An­ schlagelements 50 ist eine Nase 56 ausgebildet, die eine Stufe 58 formt.

Das Halteelement 46 ist gerade ausgebildet und nimmt in seinem eingesetzten Zustand die Form eines Ringsegment an. Ferner weist es einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Halteelement 46 ist aus einem flexiblen und elastischen Material, im vorlie­ genden Ausführungsbeispiel aus EPDM hergestellt, so daß es sich aus der geraden Form in die dargestellte Ringsegmentform ela­ stisch verformen läßt.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, liegen die beiden Verriegelungsele­ mente 42, 44 und das Halteelement 46 an einem Spitzende 60 ei­ nes Rohrs 62 an. D. h. also, daß der Innendurchmesser der Ver­ riegelungselemente 42, 44 etwa dem Außendurchmesser des Rohrs 62 entspricht. Die Erstreckung der beiden Verriegelungselemente 42, 44 in Umfangsrichtung ist etwas kleiner als al. Auch die Erstreckung des Halteelements 46 in Umfangsrichtung ist kleiner als dieser Winkel α1.

Das Spitzende 60 des Rohrs 62 weist eine Stützleiste 64 auf, die sich in einer zur Längsachse des Rohrs senkrechten Ebene liegend über einen gesamten Rohrumfang erstreckt. Vorzugsweise ist diese Stützleiste als Schweißraupe ausgeführt. Diese Stütz­ leiste 64 dient dazu, den Außendurchmesser des Spitzendes 60 zu vergrößern. Der Außendurchmesser der Stützleiste 64 und der In­ nendurchmesser der beiden Verriegelungselemente 42, 44 müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß der Außendurchmesser der Stützleiste den Innendurchmesser der Verriegelungselemente um einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Fig. 3 zeigt die mit Bezug auf die Fig. 1 erläuterte Muffenver­ bindung in verriegeltem Zustand. Dabei wurden gleiche bereits mit Bezug auf die Fig. 1 beschriebene Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, so daß auf eine nochmalige Be­ schreibung dieser Teile verzichtet wird.

Das Spitzende 60 ist in das Muffenende 16 derart eingeführt, daß das Ende des Spitzendes 60 am Muffengrund anschlägt. Die Ringdichtung 34 umgibt dabei das Spitzende vollständig und dichtet einen Innenraum 70 des Muffenendes 60 nach außen ab. Um zu verhindern, daß das Spitzende 60 wieder aus dem Muffenende 16 herausgezogen werden kann, ist die Verriegelungsvorrichtung 40 in das Muffenende 16 eingesetzt. Dabei liegt die schräge ka­ lottenförmige Fläche 52 der beiden Verriegelungselemente 42, 44 an der ebenfalls schräg verlaufenden Ringfläche 24 des Randes 20 an. Die Stützleiste 64 liegt an der dem Innenraum 70 zuge­ wandten hinteren Fläche der beiden Verriegelungselemente 42, 44 an, da der Außendurchmesser der Stützleiste 64 größer ist als der Innendurchmesser der auf dem Spitzende aufliegenden Verrie­ gelungselemente 42, 44. Somit wird eine in Richtung des Pfeiles P wirkende Zugkraft über die beiden Verriegelungselemente 42, 44 von dem Rand 20 des Muffenendes 16 aufgenommen. Das Rohr 60 kann also nicht mehr herausgezogen werden.

Die Montage dieser Muffenverbindung 10 wird wie folgt durchge­ führt:

Nach entsprechender Reinigung des Spitzendes 60 wird dieses in das Muffenende 16 soweit eingeführt, bis es am Muffengrund an­ schlägt. Während des Einführens schmiegt sich die Dichtung 34 an die Oberfläche des Spitzendes 60 an.

Anschließend wird das erste Verriegelungselement 42 durch die Ausnehmung 26 in axialer Richtung eingeschoben und dann in ent­ gegengesetztem Uhrzeigersinn in Umfangsrichtung verschoben bis die Anschlagfläche 54 des Anschlagelements 50 an der in der Fig. 1 linken Kante der Ausnehmung 26 anschlägt. Während dieses Verschiebens gleitet die Fläche 52 des Verriegelungselements 42 an der Fläche 24 des Randes 20 entlang. Wie sich aus der Fig. 2 ergibt, endet dabei das dem Längsende 49 gegenüber liegende En­ de 51 noch vor der Ausnehmung 28.

Als nächstes wird das zweite Verriegelungselement 44 in die Ausnehmung 26 eingelegt, so daß die Fläche 52 hinter der Fläche 24 des Randes 20 liegt. Danach wird das Verriegelungselement 44 im Uhrzeigersinn verschoben bis die Anschlagfläche 54 an der in Fig. 1 rechten Kante der Ausnehmung 26 anschlägt. Auch hier en­ det das dem Längsende gegenüber liegende Ende 51 des Verriege­ lungselements 44 vor der Ausnehmung 28, wie in Fig. 2 zu erken­ nen ist.

Damit ist das Rohr 60, wie in Fig. 3 gezeigt, bereits verrie­ gelt. Um jedoch zu verhindern, daß sich die beiden Verriege­ lungselemente 42, 44 wieder zurück verschieben und möglicher­ weise sogar aus der Ausnehmung 26 herausfallen, wird das Hal­ teelement 46 etwas zusammengedrückt und über die beiden Nasen 56 der Anschlagelemente 50 hinweg in die Ausnehmung 26 einge­ legt. Diese Verformung bildet sich dann wieder zurück, so daß das Halteelement 46 jeweils mit einem Ende an einem der beiden Verriegelungselemente bzw. den Anschlagelementen 50 anliegt. Das Halteelement 46 sorgt also dafür, daß sich der Abstand zwi­ schen den beiden Verriegelungselementen 42, 44 im Bereich der Ausnehmung 26 nicht verringern kann. Das Halteelement 46 dient somit als Abstandshalter. Mit Hilfe der beiden Nasen 56, insbe­ sondere der Stufen 58 wird dafür gesorgt, daß das Halteelement 46 nicht aus der Ausnehmung 26 herausfallen kann. Dies ist ins­ besondere in Fig. 3 sehr deutlich zu erkennen.

Es zeigt sich also, daß die Verriegelungsvorrichtung 40 sehr einfach handzuhaben ist und insbesondere ohne Verwendung von Werkzeug einlegbar und fixierbar ist. Das Halteelement 46 läßt sich manuell ohne Aufwand sehr einfach einlegen. Darüber hinaus ist es nicht mehr erforderlich, an eines der beiden Verriege­ lungselemente 42, 44 einen Sicherungsdraht anzuschweißen, was aufgrund der unterschiedlichen Materialien, nämlich duktiles Gußeisen einerseits und Stahl andererseits, schwierig und damit kostenintensiv ist.

Es versteht sich, daß Modifikationen und Änderungen der be­ schriebenen Verriegelungsvorrichtung denkbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. So ist es bei­ spielsweise denkbar, die an den Anschlagelementen vorgesehenen Nasen durch andere Mittel entweder am Verriegelungselement selbst oder am Halteelement zu ersetzen, um das Herausfallen des Halteelements 46 aus der Ausnehmung zu verhindern. Darüber hinaus kann die Verriegelungsvorrichtung bei größeren Rohr­ durchmessern auch bspw. vier Verriegelungselemente umfassen, so daß jeweils ein Paar von Verriegelungselementen den beschriebe­ nen beiden Verriegelungselementen 42, 44 entspricht.

Claims (4)

1. Muffenverbindung zur Verbindung zweier Rohre, Rohrform­ stücke oder dgl., mit
einem dem einen Rohr (14) zugeordneten Muffenende (16), in das ein Spitzende (60) des anderen eine Stützlei­ ste (64) aufweisenden Rohrs (62) einführbar ist und das einen radial nach Innen ragenden Rand (20) mit zumindest einer ringsegmentförmigen Ausnehmung (26) aufweist, und
einer Verriegelungsvorrichtung (40) zum Verriegeln des Spitzendes (60) in dem Muffenende (16), indem sich die Stützleiste (64) an der Verriegelungsvorrichtung (40) und diese an dem Rand (20) abstützt, wobei die Verriegelungs­ vorrichtung (40) ein Halteelement (46) und zumindest zwei ringsegmentförmige Verriegelungselemente (42, 44) umfaßt, die an jeweils einem Ende (49) ein in axialer Richtung sich erstreckendes Anschlagelement (50) aufweisen, wobei die Anschlagelemente (50) in die Ausnehmung (26) des Ran­ des (20) ragen und als Anschlag dienen,
dadurch gekennzeichnet, daß
jedes der Anschlagelemente (50) eine in Umfangsrich­ tung und zu dem gegenüberliegenden Anschlagelement sich erstreckende Nase (56) umfaßt, und
das als separates Teil ausgebildete Halteelement (46) aus einem flexiblen Material vorgesehen ist und zwi­ schen der Stützleiste (64) und den Nasen (56) der Anschla­ gelemente (50) sowie zwischen den beiden Verriegelungsele­ menten (42, 44) als Abstandshalter für diese angeordnet ist.

2. Muffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (46) aus einem Kunststoff, vorzugs­ weise EPDM (Äthylen-Propylen-Terpolymerisat) hergestellt ist.

3. Muffenverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verriegelungselemente (42, 44) aus Me­ tall, vorzugsweise einem duktilen Gußeisen, oder einem druckbeständigen Kunststoff hergestellt sind.

4. Muffenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltelement (46) gerade ausgebildet ist, sich in eine Ringsegmentform biegen läßt und einen kreisförmigen Querschnitt hat.