DE2004921C3 - Rohrverbindungsmuffe für die me chanisch gesicherte Klemmbefestigung glatter Endabschnitte kleinkalibnger Rohre aus Stahl od dgl - Google Patents

Description

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stabilisierte, Krallen tragende Klemmelement (ohne Rohroberfläche. Dieses absolute Einschließen und

Möglichkeit zur Beschädigung der Dichtung! mit der Einschnüren des Kunststoff-Dichtungsringes erlaubt

Rohrmantelflache mechanisch verriegelt werden. die enorme Drucksteuerung in diesem Dichtungs-

Die Rohrverbindungsmnffe nach der Erfindung rin-. so daß erst naclwuverlässiger Abdichtung die kennzeichnet sich dadurch, daß in zusätzlicher An- s Krallen der besonderen, büchsenartig langgestreckten Ordnung zur buchsenartigen Klemmkappe im Ring- Klemmkappe in der zweiten Spannstufe wirksam raum beiderseits des insbesondere rechteckig profi- werden. Bei dieser erzielten zuverlässigen dauerhafherien Kunststoff-Dichtungsringes dünnwandige, ver- ten Verpressun» des Kunststoff-Dichtungsringes läßt formbare, etwa kegelstumpfförmige Ringscheiben sich ein wiederholtes Nachspannen der die Krauen aus Stahl oder Metall vorgesehen sind, deren im io aufweisenden Klemmkappe vermeiden. Die Verbin-Durchmesser kleinere Stirnseiten dem Dichtungsring dung traut daher zur Schonung der Oberfläche des zugewendet sind, wobei die Breite der Ringflüche et- Rohres bei.

wis großer als die radiale Breite des Rinaraumes he- In der Zeichnuni- ist die Rohrverbindungsmuffe

messen ist und die inneren Ränder der Ringscheiben einschließlich Rohrverbindung vor und nach dem

unter der Wirkung des Ver-pannungsdruckes sich 15 Verspannen veranschaulicht.

einwärts verbiegend den Di htungsring unterfassen F i g. 1 und 2 zeigen je eine Ausführungsform der

und sich gegen die Zylindennantelfläche des Rohres Muffe und der Rohrverbindunaen, in F i g. I vor und

anpressen, während sich die Scheibenzwischenbe- in Fi a. 2 nach dem Verspannen;

reiche flachig gegen die Stirnseiten des Kunststoff- F i e. 3 zeiat eine Klemmkappe in Stirnansicht.

Dichtungsringes andrücken. _I0 Die"dargestellten Rohrverbindungsmuffen I weisen

Das Wesentliche und Besondere der Rohrverbin- zwei gleiche AnschlußencLn auf. In jedes Anschlußdungsmuffe nach der Erfindung besteht darin, daß in ende ist ein Endabschnitt eint* Rohres 2 bzw. 3 einzu^atzhcher Anordnung zur in der Muffenrinakam- aesetzt. Die Muffe kann aiuh krümmerartig ausgebilmer geführten büchsenartigen Klemmkappe beider- det sein.

seits des im gleichen Ringraum angeordneten, insbe- 25 Zum Dichten und Festklemmen eines gewindelosondere rechteckig profilierten Kunststoff-Dichtunus- sen. d. h. außenseitig glätten. Rohrendes dienen zunnges dünnwandige, an den Kanten verformbare, nächst folgende, in^'der Ringkammer 13 zwischen etwa kegelstumpfförmige Ringscheiben aus Stahl einer inneren Kammerstirnwand 7 und einer mit dem oder Metall als die Dichtmasse einschließende Be- Muffenende verschraubten mutterartigen Druckwehrungen und als Verschluß des Dichtungspreßrau- 30 hülse 9 in axial verspannbarer Anordnung nach rückmes vorgesehen sind. " _warls gestaffelte Körper, und zwar ein verformbarer

Solche bewehrungsringscheiben sind weder Sperr- Kunststoff-Dichtungsringo, ein harter Distanzdruckbzw. Kiemmringe noch ein Ersatz für diese, und dies rim; 5 mit Innenkonus und eine mit in die Mantelist auch die Ursache dafür, daß es gelungen ist, nun- fläche des Rohres eindrückbaren Sperrkrallen 14 mehr eine stufenverspannung zu gewährleisten, in 35 versehene Klemmkappe 4.

der Weise, daß mit größter Zuverlässigkeit erst der Der Außendurchmesser der Klemmkappe 4 ent-

sich allen Unebenheiten der Rohroberfläche an- spricht etwa dem Innendurchmesser der Ringkam-

schmiegende Kunststoff-Dichtungsring ohne Mög- mcr 13. Die Klemmkappe 4 hat eine langgestreckte,

lichkeit des Ausfließens verpreßt wird, bevor gegen büchsenartige Form und weist ein kronenartig ge-

den Widerstand dieses Dichtungsringes die den me- 40 schlitztes konisches Kopfende auf, durch welches die

chanischen Klemmverschluß herbeiführende Klemm- Krallen 14 gebildet sind. Der Dichtungsringo besteht

kappe mit den Krallen des Krallenkopfes auf die aus einem elastische Eigenschaften aufweisenden

Mantelfläche des Rohres aufgepreßt wird. Kunststoff und hat eine im wesentlichen rechteckig

Während es bei den die Klemmbefestigung herbei- profilierte QuerschniUsform, wobei die Länge größer

führenden Sperrscheiben bekannter Art wichtig ist, 45 ist als die radiale Dicke.

daß diese sich auf Grund der größeren Materialhärte Die hinter den Dichtungsringen vorgesehene Kamin der Rohroberfläche verkrallen, tritt bei den jetzt merstirnwand 7 kann in der aus Fig. 1 ersichtlichen zusätzlich vorgesehenen kegelstumpfförmig oder Weise von einem Druckring 12 gebildet sein, der sich ähnlich profilierten Bewehrungsringscheiben für den gegen einer in der Muffenmitte einspannbaren, lose Kunststoff-Dichtungsring, beim Einsetzen des von 50 eingesetzten ringartigen Bund 11' abstützt, wobei der Druckhülse ausgehenden, über die Klemmkappe letzterer eine Anschlagflüche 8 für das Rohrende bilfortgesetzten Axialschubs unter Vermeidung eine det. Es kann aber auch gemäß F i g. 2 die Muffe Verletzung d;r Rohroberfläche bzw. der Zylinder- selbst einen die Kammerstirnwand 7 bildenden Ringmantelfläche der Kammer, ein verstärktes Anschmie- kragen einschließlich eines die Anschlagfläche 8 hegen der Scheibenkanten und damit die Bildung eines 55 sitzenden Bundes II aufweisen. Die Ringkammer 13 sicheren Verschlusses des die Dichtungsmasse auf- ist umfangsseitig von Zylindermantelflächep des einweisenden Ringkammerabschnittes auf. geschoben.η Rohres einerseits und des Muffenge-

Die Scheibenkanten, und zwar mindestens die un- häu^cs andererseits begrenzt.

teren, schieben sich unter den Rand der Dichtung Zusätzlich zu der in der Muffenringkammer 13 ge- und bilden somit eine Einfassung der Dichtung. Es 60 führten, in den Innenkonus 10 des Druckringes einwird beim axialen Verspannen ein Verformungsvor- greifenden büchsenartigen Klemmkappe 4 sind gang der kcgelstumpfförmigen Bewehrungsringschei- beiderseits des aus Kunststoff bestehenden Dichben bewußt angestrebt, zu dem Zweck, die Dich- tungsringes 6 dünnwandige, kegelstumpfförmige tungsmasse gewissermaßen in einer scheibenbegrenz- Ringscheiben 15 aus Stahl od. dgl. angeordnet. Die ten Preßkammer einzuschnüren und damit die Dich- 65 radiale Breite der Ringfläche dieser kegelstumpfförtungsmasse in alle Unebenheiten der Rohroberfläche migen Scheiben 15 ist etwas größer als die radiale einzudrücken. Au~h die Bewehrungsringscheiben Breite der Ringkair.mer 13.
verpressen sich in solchen Unregelmäßigkeiten der Die Ringscheiben bilden für den Dichtungsring

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und dessen Masse Bewehrungen. Sie bilden ferner Ringscheiben 15 gebildeten Bewehrungen einge-

den Verschluß des in der Ringkammer 13 liegenden schlossen und kr.nn hohen Beanspruchungen, d.h.

Dichtungspreßraumes. Vor dem Verspannen der Druckbelastiingcn, ausgesetzt werden, ohne daß die

Verbindung nehmen die Ringscheiben 15 eine Masse des Dichtungsringes diesen Dichtungspreß-

Schrägstellung ein, welche das Einführen der Schei- 5 raum verlassen kann.

ben in die Ringkammer erleichtert. Bei den Distanz- Jode der Klcmmkappcn4 ist derart dimensioniert, druckringen 5 und 12 bzw. einem entsprechenden daß ihre Krallen erst nach Verformung und fester Kragen der Muffe sind zum Rohr hin kleine Spalte Verspannung des Dichtungsringes in den steilen In-16 freigelassen, die das Einsetzen des Rohres erleich- nenkonus 10 des Distanzdruckringes 12 tiefer hineintern. Beim Einschrauben der Druckhülsc9 erfolgt to gleiten. Die steife Ausbildung der Krallen ist mögdurch den Axialschub zunächst das Pressen des lieh, weil nunmehr durch die Bewehrungs-Ringschei-Dichtungsringes, wobei die Ringscheiben 15 in die ben die Masse des Dichtungsringes in einem Preßaus F i g. 2 ersichtliche radiale Stellung gebracht wer- raum eingeschlossen ist und dadurch besonders hoden. Dabei legen sich diese Scheiben 15 spielfrei, und hen Belastungen ausgesetzt werden kann, wobei sich zwar mit dem wesentlichsten Teil ihrer Fläche, gegen 15 die Dichtungsmasse fest und dicht in alle Unebenheidie Stirnseile des Kunststoff-Dichtungsringes an. Die ten der Mantelfläche des Rohres hineinlegt.
Kanten der Ringscheiben werden gegen die Zylinder- Die Rohrverbindung läßt sich im Bedarfsfall lösen, manlelflächen des Rohres 2 bzw. 3 und der Ring- Die Klemmkappen können mit Hilfe eines geeigneten kammer 13 der Muffe angepreßt. Dabei biegen sich Werkzeuges aus der Spannstcltung zurückgezogen mindestens die unteren Kanten der Ringscheiben un- ao werden. — Man kann in manchen Fällen auch mehter die Dichtung und bilden Dichtungsringeinfassun- rerc Dichtungsringe, Dislanzdruckringe, Ringscheigen. Die Dichtung ist somit zwischen den von den ben und Klemmkappen hintereinander schalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rohrverbindungsmufl'e für die mechanisch gesicherte Klemmbefestigung glatter Endabschnitte kleinkalibriger Rühre aiii Stahl od. dg!., welche in axial verspannbarer Anordnung zwischen einer Stirnwand innerhalb der Muffe und einer mit dem Muffenende verschraubten multerartigen Druckhülse einen verformbaren Kunststoff-Dichtungsring sowie einen neoen der äußeren Stirnseite des Dichtungsringes angeordneten harten, im Durchmesser etwa gleich großen Distanz-Druckring mit Innenkonus in einer das Rohr umschließenden Ringkammer und eine mit Sperrkrallen versehene langgestreckte büchsenartige Klemmkappe neben der Druckhülse aufweist, wobei die Krallen mittels des Innenkonus des Distanz-Druckrin ;es nach Verspannung des Dichtungsringes in die Mantelfläche des Rohres eindrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in zusätzlicher Anordnung zur büchsenartigen Klemmkappe (4) im Ringraum (13) beiderseits des insbesondere rechteckig profilierten Kunststoff-Dichtungsringes (6) dünnwandige, verformbare, etwa kegelstumpfförmige Ringscheiben (15) aus Stahl oder Metall vorgesehen sind, deren im Durchmesser kleinere Stirnseiten dem Dichtungsring zugewendet sind, wobei die Breite der Ringilache etwas größer als die radiale Breite des Ringraumes (13) bt nessen ist und die inneren Ränder der Ringjcheiben unter der Wirkung des Verspannungsdruckes ch einwärts verbiegend den Dichtungsring (6) unterfassen und sich gegen die Zylindermantelfläche des Rohres anpressen, während sieh die Scheibenzwischenbereiche flächig gegen die Stirnseiten des Kunststoff-Dichtungsringes andrücken.

   Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindungsmuffe für die mechanisch gesicherte Klemmbefestigung glatter Endabschnitte kleinkalibriger Rohre aus Stahl od. dgl., welche in axial verspannbarer Anordnung zwischen einer Stirnwand innerhalb einer Muffe und einer mit dem Muffenende verschraubten mutterartigen Druckhülse einen verformbaren Kunststoff-Dichtungsring sowie einen neben der äußeren Stirnseite des Dichtungsringes angeordneten harten, im Durchmesser etwa gleich großen Distanz-Druckring mit Innenkonus in einer das Rohr umschließenden Ringkammer und eine mit Sperrkrallen versehene langgestreckte büchsenartige Klemmkappe neben der Druckhülse aufweist, wobei die Krallen mittels des Innenkonus des Distanz-Druckringes nach Verspannung des Dichtungsringes in die Mantelfläche des Rohres eindrückbar sind.

   Es sind viele Vorschläge für die Ausbildung von Rohrverbindungsmuffen gemacht worden, die jeweils das ernsthafte Bemühen erkennen lassen, die gewindelosen Rohrenden sicher und dauerhaft festklemmen zu können. Gute Befestigungsergebnisse der Rohre in den Muffen konnten nur dort erwartet werden, wo einerseits die Rohrverbindungsmuffen und der canze Klemm- und Dichtungsmechanismus einer Präzisionsbearbeitung unterzogen und andererseits die Rohrenden sorgfältig sauber und oberflächengeglättet waren. Der hierfür erforderliche wirtschaftliche Aufwand ist groß. Bei anderen, einen geringe ren Aufwand erfordernde Bauarten mangelte es meist an einer zuverlässigen Dichtung und demgemäß auch an einer sicheren mechanischen Verklemmung. Dabei führt in den bekannten Fällen di^- mechanische Verklemmur.g zu unerwünschter, starken

   ίο Oberflächenbeschädigungen an den Rohrenden. Bei dem Bemühen, die Dichtung zu belasten, werden die Krallen der Klemmringe besonders stark in die Rohroberfläche eingepreßt und verschlechtern dann bei erneutem Anschließen oder Verbinden von Rohrenden immer mehr die Abdichtungsverhältnisse.

   Eine Bauart gemäß der vorausgesetzten Gattung zeigt beispielsweise die USA.-Patentschrift 2 398 618. Diese bekannte Verbindungsmuffe konnte nicht zufriedenstellend arbeiten. Die Krallen des Krallenkopfes der büchsenartigen Klemmkappe schieben sich in einen flachen Konus des Distanzdruckringes und pressen sich bereits zu früh in die Mantelfläche des Rohres ein. Diese das Herausziehen des Rohres sperrende mechanische Klemmung mittels der Krallen der Klemmkappe bildet eine zu frühe Behinderung einer exakten Vorspannung des Dichtungsringes. Bei der Beseitigung von Undichtheiten durch Nachziehen der Druckhülse wird nur in unwesentlichem Maße die Dichtung stärker beansprucht, jedoch das Rohr an der Oberfläche immer mehr beschädigt. Als Dichtung dient ein hochwertiger Gummiring. Würde hier als Dichtung eine verpreßbare, anschmiegsame Kunststoff-Dichtungsmasse verwendet, müßte mit schlechteren Ergebnissen gerechnet werden, weil die unvermeidbaren Spalten umfangsseitig· des Distanzdruckringes ein Abfließen der Masse nicht zu verhindern in der Lage sind. Selbst ein kriechendes Abfließen der Masse des Dichtungsringes führt bei unter hohem Innendruck stehenden Leitungen bald zum Undichtwerden.

   Bei vorgenannter bekannter Verbindungsmuffe befindet sich die büchsenartige Klemmkappe im wesentlichen außerhalb der Muffenringkammer und die außenseitig vorgesetzte mutterartige Druckhülse besteht aus einer auf Außengewinde des Muffenendes angeschraubten Überwurfmutter. Bekannt sind aber auch Rohrverbindungsmuffen mit als Hohlschraube ausgebildeten Druckhülsen (USA.-Patentschrift 2 561887). die Hohlschraube einschließlich einer Klemmkappe ist dabei innerhalb der Muffenringkammer angeordnet und geführt.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindungsmuffe möglichst einfacher Bauart mit Bezug auf Dichtung und mechanische Kupplung gegenüber gewinde- und flanschlosen, d, h. glatten Rohrenden, insbesondere von Stahlrohren kleineren Durchmessers, zu verbessern und für Hochdruckleitungen verwendbar zu machen. Dabei soll eine gegenüber den bekannten Rohrverbindungsmuffen zuverlässiger arbeitende Stufenverspannung gewährleistet werden, derart, daß zunächst ein einfacher Kunststoff-Dichtungsring (der nach Überschreiten seiner elastischen Verformungsgrenze naturgemäß die Neigung zum Fließen und Abwandern unter Verbindung der Dichtwirkung hat) in einem allseitig begrenzten Ringraum zwischen deformierbaren Ringscheiben bis zur Grenze seiner Unnachgiebigkeit verpreßt und verspannt wird. Dann erst soll das durch seine Form