DE202012104261U1

DE202012104261U1 - Rohrkupplungsvorrichtung

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Publication number: DE202012104261U1
Application number: DE202012104261.4U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2014-02-07
Anticipated expiration: 2022-11-07

Abstract

Rohrkupplungsvorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden (1a, 1b) mit zwei miteinander korrespondierenden Kupplungsteilen (2, 3), welche jeweils eine Anschlussöffnung (9, 10) zum Anschließen jeweils eines der Rohrenden (1a, 1b) aufweisen, und einer Sicherungseinrichtung (11, 14) zum axialen Verbinden der Kupplungsteile (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile (2, 3) um eine Rotationsachse (X) gegeneinander verdrehbar angeordnet sind und zwischen sich einen Durchflussraum (6) begrenzen, wobei wenigstens eine der beiden Anschlussöffnungen (9, 10) derart schräg angeordnet ist, dass eine durch die Anschlussöffnung (9, 10) definierte Längsachse (L1, L2) gegenüber der Rotationsachse (X) geneigt ist und insbesondere die Rotationsachse (X) in einem definierten Neigungswinkel (α1, α2) schneidet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplungsvorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden mit zwei miteinander korrespondierenden Kupplungsteilen, welche jeweils eine Anschlussöffnung zum Anschließen jeweils eines der Rohrenden aufweisen, und einer Sicherungseinrichtung zum axialen Verbinden der Kupplungsteile.
Derartige Rohrkupplungen sind seit langem bekannt und dienen zum Verbinden zweier Rohrenden. Unter anderem im Baustellenbereich besteht die Notwendigkeit, Rohre abgewinkelt miteinander verbinden zu können. Im einfachsten Fall werden gebogene Zwischenstücke mit definierten Radien eingesetzt, die endseitig mit den zu verbindenden Rohrenden verschweißt werden. Da allerdings für jeden Verlegewinkel ein entsprechender Rohrbogen benötigt wird, ist es erstrebenswert, eine Rohrkupplung bereitzustellen, welche eine Variierung der Winkelung zulässt.
Eine konkrete Ausgestaltung einer solchen Rohrkupplungsvorrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2010 014 686 A1 beschrieben. Diese Rohrkupplungsvorrichtung dient in an sich bekannter Weise zum Verbinden zweier Rohrenden und umfasst zwei miteinander korrespondierende Kupplungsteile. Die Kupplungsteile weisen jeweils eine Anschlussöffnung zum Anschließen eines der beiden Rohrenden auf. Innenseitig sind die Kupplungsteile pfannenartig ausgespart und umschließen einen kugelförmigen Aufnahmeraum. In dem Aufnahmeraum ist ein Rohrende mit einem angeschweißten hohl ausgebildeten Kugelkopf eingelegt. Die Kupplungsteile sind an deren radialer Außenfläche von einer herkömmlichen Kupplungsschelle umgriffen, die im gespannten Zustand die beiden Kupplungsteile aneinander fixiert.
Im nicht gespannten Zustand der Kupplungsschelle lässt sich das Rohr mit dem angeschweißten Kugelkopf in dem kugelförmigen Aufnahmeraum bis zu einem Neigungswinkel, welcher dem Schnittwinkel zwischen einer durch die beiden Kupplungsteile verlaufenden Längsachse und einer durch den Kugelkopf verlaufenden Längsachse entspricht, von 10° verstellen. Wenn die Kupplungsschelle gespannt ist, ist der Kugelkopf fixiert.
Zum Teil wird als nachteilig empfunden, dass Rohrkupplungsvorrichtungen mit einem verstellbaren Neigungswinkel schlecht abzudichten sind. Um Undichtigkeiten zu vermeiden, kann lediglich ein Neigungswinkel von maximal 10° eingestellt werden. Weiterhin nachteilig ist, dass der Neigungswinkel nur eines der beiden Rohre verändert werden kann. Schließlich wird als nachteilig empfunden, dass die Lage des verstellbaren Rohres nur im gelösten Zustand der Kupplungsschelle veränderbar ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrkupplungsvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die dicht ist, obwohl die Lage der befestigten Rohre stets anpassbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Rohrkupplungsvorrichtung, bei der die Kupplungsteile um eine Rotationsachse gegeneinander verdrehbar angeordnet sind und zwischen sich einen Durchflussraum begrenzen, wobei wenigstens eine der beiden Anschlussöffnungen derart schräg angeordnet ist, dass eine durch die Anschlussöffnung definierte Längsachse gegenüber der Rotationsachse geneigt ist und insbesondere die Rotationsachse in einem definierten Neigungswinkel schneidet.
Erfindungsgemäß sorgt ein Sicherungselement dafür, dass die beiden miteinander korrespondierenden Kupplungsteile axial aneinander gehalten werden. Zwischen sich begrenzen die beiden Kupplungsteile einen Durchflussraum, in welchen keine beweglichen Bauteile eingreifen. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Abdichtung des Durchflussraums, da lediglich zwei sich um die gleiche Rotationsachse drehende Kupplungsteile gegeneinander abgedichtet werden müssen. Darüber hinaus weisen die beiden Kupplungsteile jeweils eine Anschlussöffnung auf, wobei wenigstens eine der beiden Anschlussöffnungen schräg zu der Rotationsachse verläuft. Dabei kann die wenigstens eine durch die schräg angeordnete Anschlussöffnung definierte Längsachse windschief zu der Rotationsachse verlaufen oder die Rotationsachse schneiden. Durch die Verdrehbarkeit der Kupplungsteile um die Rotationsachse können an die Anschlussöffnungen angeschlossene Rohre verschwenkt werden. Dies erlaubt eine Veränderung des Verlegewinkel trotz fest vorgegebener Neigungswinkel der Kupplungsteile.
In bevorzugter Weise schneiden sich die beiden durch die Anschlussöffnungen definierten Längsachsen mittig von dem Durchflussraum. Vorteilhafterweise sind die beiden Anschlussöffnungen derart schräg angeordnet, dass die beiden durch die Anschlussöffnungen definierten Längsachsen gegenüber der Rotationsachse geneigt sind. Somit kann der Verlegewinkel der Rohrkupplungsvorrichtung durch Verstellen der Drehpositionen beider Kupplungsteile angepasst werden. Zudem können durch die schräge Anordnung beider Anschlussöffnungen größere Verlegewinkel erreicht werden.
Weiterhin können die beiden durch die schräg angeordneten Anschlussöffnungen definierten Längsachsen mit der Rotationsachse gleiche Neigungswinkel einschließen. Vorteilhafterweise sind die beiden Anschlussöffnungen derart exzentrisch angeordnet, dass die durch die Anschlussöffnungen definierten Längsachsen eine Gerade bilden. Somit kann mithilfe der Rohrkupplungsvorrichtung auch ein gerade verlaufender Strömungskanal gebildet werden.
Zweckmäßigerweise schließt die durch die wenigstens eine schräg angeordnete Anschlussöffnung definierte Längsachse mit der Rotationsachse einen Neigungswinkel von mehr als 0° und höchstens 60°, insbesondere von höchstens 45° ein. Durch die Rotationsbewegung der beiden Kupplungsteile führt die durch die schräg angeordnete Anschlussöffnung definierte Längsachse eine Schwenkbewegung entlang eines gedachten Rotationskegels durch, dessen Spitze im Schnittpunkt der Längsachse mit der Rotationsachse liegt. Der Öffnungswinkel des gedachten Rotationskegels entspricht dabei dem doppelten Neigungswinkel.
Weiterhin ist wenigstens eine der Anschlussöffnungen ausgebildet, um eines der Rohrenden formschlüssig aufzunehmen. Vorteilhafterweise ist das wenigstens eine formschlüssig in der Anschlussöffnung aufnehmbare Rohrende derart ausgebildet, dass das Rohrende an einer zu dem Durchflussraum weisenden Stirnseite bündig mit dieser Anschlussöffnung abschließt. Dadurch wird eine besonders dichte und stabile Verbindung des Rohrendes mit dem Kupplungsteil ermöglicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eines der Rohrenden an einer Außenseite des Kupplungsteils koaxial zu dessen Anschlussöffnung befestigt, insbesondere festgeschweißt sein. Dadurch können Rohrenden mit einem größeren Durchmesser als derjenige der Anschlussöffnung mit dem Kupplungsteil verbunden werden.
Alternativ zu oder in Kombination mit der Ausgestaltung mit wenigstens einer schräg angeordneten Anschlussöffnung können die Kupplungsteile um eine Rotationsachse gegeneinander verdrehbar angeordnet sein und zwischen sich einen Durchflussraum begrenzen, wobei wenigstens eines der beiden Rohrenden an einer Außenseite eines der beiden Kupplungsteile derart schräg befestigt ist, dass eine durch das Rohrende definierte Längsachse gegenüber der Rotationsachse geneigt ist und insbesondere die Rotationsachse in einem definierten Neigungswinkel schneidet. Somit kann der Verlegewinkel durch Variierung des Gehrungsschnitts des Rohres und/oder durch Veränderung der Drehposition des Kupplungsteils verändert werden, ohne ein Kupplungsteil mit einer schräg angeordneten Anschlussöffnung oder mit einem anderen definierten Neigungswinkel einsetzen zu müssen. Solch eine Ausgestaltung hat die gleichen Vorteile, wie die Ausgestaltung mit wenigstens einer schräg angeordneten Anschlussöffnung. Somit kann der Verlegewinkel der Rohrkupplungsvorrichtung entweder durch eine schräge Anordnung der Anschlussöffnung oder durch das Befestigen eines auf Gehrung geschnittenen Rohrendes an dem Kupplungsteil oder durch eine Kombination aus beidem angepasst werden.
Weiterhin kann bei wenigstens einem der beiden Kupplungsteile die Anschlussöffnung parallel zu der Rotationsachse verlaufen. Somit können auch besonders einfach ausgebildete Kupplungsteile mit einer geraden Anschlussöffnung verwendet werden. Dies ermöglicht den Einsatz der Rohrkupplungsvorrichtung auch dann, wenn das Rohrende gerade auf das die Rohrkupplungsvorrichtung geführt werden muss, sodass der Einsatzbereich der Rohrkupplungsvorrichtung insgesamt erhöht wird.
Zweckmäßigerweise ist wenigstens eines der beiden Rohrenden konzentrisch zu der zugehörigen Anschlussöffnung ausgerichtet. Dadurch werden Strömungsturbulenzen in dem Übergang zwischen dem Rohrende und dem Kupplungsteil verringert.
Vorteilhafterweise sind die beiden Rohrenden derart schräg angeordnet, dass die beiden durch die Rohrenden definierten Längsachsen gegenüber der Rotationsachse geneigt sind. Somit kann der Verlegewinkel der Rohrkupplungsvorrichtung durch Verstellen der Drehpositionen beider Kupplungsteile angepasst werden. Zudem können durch die schräge Anordnung beider Rohrenden größere Verlegewinkel erreicht werden.
Bevorzugter Weise schließen die beiden durch die schräg angeordneten Rohrenden verlaufenden Längsachsen mit der Rotationsachse gleiche Neigungswinkel ein. Vorteilhafterweise sind die beiden Anschlussöffnungen derart exzentrisch zu der Rotationsachse angeordnet, dass die durch die Rohrenden definierten Längsachsen eine Gerade bilden. Somit kann mithilfe der Rohrkupplungsvorrichtung auch ein gerade verlaufender Strömungskanal gebildet werden.
Zweckmäßigerweise schließt die durch das wenigstens eine schräg befestigte Rohrende definierte Längsachse mit der Rotationsachse einen Neigungswinkel von mehr als 0° und höchstens 60°, insbesondere von höchstens 45° ein. Durch die Rotationsbewegung der beiden Kupplungsteile führt die durch das schräg angeordnete Rohrende definierte Längsachse eine Schwenkbewegung entlang eines gedachten Rotationskegels durch, dessen Spitze im Schnittpunkt der Längsachse mit der Rotationsachse liegt. Der Öffnungswinkel des gedachten Rotationskegels entspricht dabei dem doppelten Neigungswinkel.
Weiterhin kann das wenigstens eine schräg an der Außenseite des Kupplungsteils befestigte Rohrende angeschweißt sein. Dadurch wird eine dichte und gut herzustellende Verbindung zwischen dem Rohrende und dem Kupplungsteil bereitgestellt.
Um eine Druckerhöhung eines durch die Rohrkupplungsvorrichtung strömenden Fluids zu verhindern, kann ein durch den Durchflussraum definierter Durchflussquerschnitt zumindest abschnittsweise größer als ein durch einen der beiden Rohrenden definierter Durchflussquerschnitt sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können ein Kupplungsteil als ein Steckteil und das andere Kupplungsteil als ein Muffenteil ausgebildet sein, und die beiden Kupplungsteile ineinander gesteckt sein. Dadurch wird eine besonders einfach und gut abzudichtende Rohrkupplungsvorrichtung bereitgestellt.
Um den Durchflussraum nach außen hin abzudichten, kann zwischen dem Steckteil und dem Muffenteil ein ausgebildeter Ringspalt abgedichtet sein, wobei insbesondere in einem Überlappungsbereich der beiden Kupplungsteile eine Dichtung radial vorgesehen ist. Beispielsweise kann im Überlappungsbereich des Steckteils und des Muffenteils entlang einer Außenfläche des Steckteils eine ringförmige Nut ausgebildet sein, in welche ein O-Ring eingelegt ist. Ebenso kann die ringförmige Nut im Überlassungsbereich entlang einer Innenfläche des Muffenteils ausgebildet sein, in welche ein O-Ring eingelegt ist.
Bevorzugter Weise weist die Sicherungseinrichtung ein flexibles Sicherungselement auf, welches durch eine Öffnung in einen umlaufenden Ringkanal, welcher durch auf einer Außenfläche des Steckteils und einer Innenfläche des Muffenteils ausgebildete Ausnehmungen gebildet ist, eingeführt werden kann. Die Sicherungseinheit kann beispielsweise eine Kette oder eine Doppelkette aufweisen, die durch eine Öffnung in einen umlaufenden Ringkanal, welcher durch auf einer Außenfläche des Steckteils und einer Innenfläche des Muffenteils ausgebildete Ausnehmungen gebildet ist, eingeführt werden kann. Dadurch wird eine besonders stabile Sicherungseinrichtung bereitgestellt, welche die beiden gegeneinander verdrehbar um die Rotationsachse angeordneten Kupplungsteile axial aneinander hält.
Weiterhin kann die Sicherungseinrichtung eine Kupplungsschelle aufweisen. Dadurch wird auf einfache Weise eine Sicherungseinrichtung bereitgestellt, welche die um die Rotationsachse drehbar angeordneten Kupplungsteile axial aneinander hält.
Um zwei Rohrenden mit der zuvor beschriebenen Rohrkupplung zu verbinden, kann wenigstens eines der Rohrenden auf Gehrung abgeschnitten und derart schräg an einer Außenseite eines Kupplungsteils angeschweißt werden, dass eine durch das wenigstens eine schräg angeordnete Rohrende definierte Längsachse gegenüber einer durch zwei axial miteinander verbundenen Kupplungsteile definierten Rotationsachse geneigt ist.
Weiterhin kann wenigstens eines der beiden Rohrenden auf Gehrung geschnitten und in einer schräg angeordneten Anschlussöffnung eines Kupplungsteils formschlüssig eingesetzt werden, so dass das Rohrende an einer zu einem Durchflussraum weisenden Stirnseite bündig mit dieser Anschlussöffnung abschließt, wobei wenigstens eine durch die schräg angeordnete Anschlussöffnung definierte Längsachse gegenüber einer durch zwei axial miteinander verbundenen Kupplungsteile definierten Rotationsachse geneigt ist.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
1 eine Rohrkupplungsvorrichtung in einer Drehposition gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Querschnittsansicht;
2 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 1 in Draufsicht;
3 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 1 in einer weiteren Drehposition in Querschnittsansicht;
4 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 3 in Draufsicht;
5 eine Rohrkupplungsvorrichtungsanordnung mit drei Rohrkupplungsvorrichtungen aus 1 in einer Drehposition gemäß einer zweiten Ausführungsform in Querschnittsansicht;
6 die Rohrkupplungsvorrichtungsanordnung aus 5 in einer weiteren Drehposition in Querschnittsansicht;
7 eine Rohrkupplungsvorrichtung in einer Drehposition gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Querschnittsansicht;
8 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 7 in Draufsicht;
9 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 7 in einer weiteren Drehposition in Querschnittsansicht;
10 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 9 in Draufsicht;
11 eine Rohrkupplungsvorrichtung in einer Drehposition gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Querschnittsansicht;
12 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 11 in Draufsicht;
13 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 11 in einer weiteren Drehposition in Querschnittsansicht;
14 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 13 in Draufsicht;
15 eine Rohrkupplungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Querschnittsansicht; und
16 die Rohrkupplungsvorrichtung aus 15 in Draufsicht.
In der 1 ist eine Rohrkupplungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Rohrkupplungsvorrichtung dient in an sich bekannter Weise zum Verbinden zweier Rohrenden 1a, 1b.
Die Rohrkupplungsvorrichtung umfasst zwei axial miteinander verbundene Kupplungsteile 2, 3, welche um eine Rotationsachse X gegeneinander verdrehbar angeordnet sind. Konkret sind die beiden Kupplungsteile 2, 3 mit axial ineinandergesteckten Kragen 4, 5 ausgebildet, über welche die beiden Kupplungsteile 2, 3 radial zueinander positioniert sind. Das in der 1 links dargestellte Kupplungsteil 2 ist als ein Steckteil und das gegenüberliegende Kupplungsteil 3 als ein Muffenteil ausgebildet.
Zwischen sich begrenzen die beiden Kupplungsteile 2, 3 einen Durchflussraum 6, wobei ein durch den Durchflussraum 6 definierter Durchflussquerschnitt größer ist als durch die beiden Rohrenden 1a, 1b definierte Durchflussquerschnitte. Zur Abdichtung des Durchflussraumes 6 ist eine Dichtung radial vorgesehen, welche einen Ringspalt zwischen dem Steckteil 2 und dem Muffenteil abdichtet. Hierzu ist an dem axial vorstehenden ringförmigen Kragen 4 des Steckteils 2 außenseitig eine Ringnut 7 ausgebildet, in welche ein O-Ring 8 eingelegt ist.
Die Kupplungsteile 2, 3 weisen jeweils eine exzentrisch zu der Rotationsachse X angeordnete Anschlussöffnung 9, 10 zum Anschließen eines der Rohrenden 1a, 1b auf. Die Anschlussöffnungen 9, 10 sind derart schräg angeordnet, dass hier die beiden durch die Anschlussöffnungen 9, 10 verlaufenden Längsachsen L₁, L₂ die Rotationsachse X in gleichen definierten Neigungswinkel α₁, α₂ von 45° schneiden. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass sich die beiden Längsachsen L₁, L₂ mittig in dem Durchflussraum treffen.
Die Rohrenden 1a, 1b sind formschlüssig in den Anschlussöffnungen 9, 10 aufgenommen und mit den Kupplungsteilen 2, 3 verschweißt. An ihren zu dem Durchflussraum 6 weisenden Stirnseiten weisen die Rohrenden 1a, 1b jeweils einen Gehrungsschnitt von 45° auf und schließen somit bündig mit den Anschlussöffnungen 9, 10 ab.
In den 1 und 2 ist gut erkennbar, dass die ineinander gesteckten Kupplungsteile 2, 3 über eine herkömmliche Kupplungsschelle 11 axial aneinander gehalten sind. Hierzu stützen sich die beiden Kupplungsteile 2, 3 über zwei an ihren radialen Außenflächen ausgebildete ringförmige Kragen 12, 13 an der die radialen Außenflächen der Kupplungsteile 2, 3 umgreifenden Kupplungsschelle 11 ab. In an sich bekannter Weise weist die Kupplungsschelle 11 im Wesentlichen zwei Schalen auf, die in über eine Achse zusammengehalten werden. Ein Spannhebel verrastet die geschlossenen Schalen unter Überwindung der Kraft einer Bügelfeder. Im geschlossenen Zustand verspannt die Kupplungsschelle 11 die beiden Kupplungsteile 2, 3 nicht, sondern begrenzt ein zwischen den beiden Kupplungsteilen 2, 3 herrschendes geringes axiales Spiel. Somit stützen sich die beiden Kupplungsteile 2, 3 lediglich an der Kupplungsschelle 11 ab, infolge dessen die beiden Kupplungsteile 2, 3 weiterhin um die Rotationsachse X gegeneinander verdrehbar sind.
Um die zwei Rohre 1a, 1b abgewinkelt miteinander zu verbinden, werden die zwei Kupplungsteile 2, 3 mit schräg ausgebildeten Anschlussöffnungen 9, 10 eingesetzt, welche hier die gleichen definierten Neigungswinkel α₁, α₂ von jeweils 45° aufweisen. Denkbar wären aber auch andere Kombinationen, welche in Summe 90° ergeben, bei denen allerdings keine der Anschlussöffnungen 9, 10 einen größeren Neigungswinkel α₁, α₂ als 60° aufweisen.
Die Rohrendenden 1a, 1b werden an ihren von der Rohrkupplungsvorrichtung gehaltenen Enden entsprechend dem Neigungswinkel α₁, α₂ von hier 45° mit einem Gehrungsschnitt von 45° abgeschnitten, so dass die zu dem Durchflussraum 6 weisenden Stirnflächen bündig mit dem jeweiligen Kupplungsteil 2, 3 abschließen. Anschließend werden die vorbereiten Rohrenden 1a, 1b formschlüssig in die Anschlussöffnungen 9, 10 der Kupplungsteile 2, 3 eingesetzt und an dem zugehörigen Kupplungsteil 2, 3 festgeschweißt.
Sollte dagegen in nicht dargestellter Weise der Verlegewinkel hier höchstens 45° betragen, könnte eine der beiden Anschlussöffnung 9, 10 gerade, d. h. parallel zu der Rotationsachse X verlaufen, und die gegenüberliegende Anschlussöffnung 9, 10 einen Neigungswinkel α₁, α₂ von 45° aufweisen.
Anschließend werden die mit den Rohrenden 1a, 1b verschweißten Kupplungsteile 2, 3 ineinandergesteckt und die Kupplungsschelle 11 geschlossen. Dann hält die Kupplungsschelle 11 die ineinandergesteckten Kupplungsteile 2, 3 axial aneinander, wobei auch im gespannten Zustand der Kupplungsschelle 11 zwischen den beiden Kupplungsteilen 2, 3 ein geringes axiales Spiel herrscht, so dass eine Rotation der Kupplungsteile 2, 3 um die Rotationsachse X möglich ist.
Durch die verdrehbare Anordnung der Kupplungsteile 2, 3 um die Rotationsachse X durchlaufen die von den Kupplungsteilen 2, 3 wegweisenden freien Enden der Rohre 1a, 1b Kreisbahnen auf einem gedachten Rotationskegel. Somit können die Rohre 1a, 1b in alle Richtungen des Raums verschwenkt werden und alle Lagen entlang der Mantelfläche des gedachten Rotationskegels einnehmen.
In den 3 und 4 ist die Rohrkupplungsvorrichtung aus 1 in einer um 180° weitergedrehten Drehposition dargestellt. Die Neigungswinkel α₁, α₂ der beiden Anschlussöffnungen 9, 10 betragen weiterhin 45°. Durch die hier eingenommene Drehpositionen liegen sich die Anschlussöffnungen 9, 10 der beiden Kupplungsteile 2, 3 derart gegenüber, dass die durch die Anschlussöffnungen 9, 10 verlaufenden Längsachsen α₁, α₂ eine Gerade und somit einen durchgehend geraden Strömungskanal bilden.
In den 5 und 6 ist eine Rohrkupplungsvorrichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei handelt es sich um drei Rohrkupplungsvorrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform, welche hier beispielhaft zwei Rohre 1a, 1b miteinander verbinden. Somit sind die in 5 in der Mitte dargestellte Rohrkupplungsvorrichtung um die Rotationsachse X und die oben links gezeigte Rohrkupplungsvorrichtung um die Rotationsachse, welche hier der Längsachse L₁ entspricht, verdrehbar angeordnet. Die in 5 unten links dargestellte Rohrkupplungsvorrichtung zeigt das Kupplungsteil 3, an welches ein weiteres Rohrende über ein Kupplungsteil 2 verbindbar ist.
Grundsätzlich können bei solch einer Rohrkupplungsvorrichtungsanordnung beliebig viele Rohrkupplungsvorrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform mit jeweils zwischengesetzten Rohren 1 zusammengesetzt werden. Bereits durch eine Anordnung mit zwei Rohrkupplungsvorrichtungen und drei Rohren 1 kann ein Verlegewinkel von bis zu 180° realisiert werden.
Die 7 bis 10 zeigen eine Rohrkupplungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in den gleichen Drehpositionen wie die Rohrkupplungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in den 1 bis 4 dargestellt ist. Im Unterschied zu der Rohrkupplungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform weist das Sicherungselement, welches die beiden Kupplungsteile axial aneinander hält, hier eine unterschiedliche Ausgestaltung auf. Anstelle der Kupplungsschelle 11 ist ein Sicherungselement 14 mit einer Doppelkette 15 vorgesehen, weshalb bei den Kupplungsteilen 2, 3 keine Kragen 12, 13 ausgebildet sind.
Konkret weisen das Muffenteil 3 im Überlappungsbereich mit dem Steckteil 2 an seiner Innenfläche und das Steckteil 2 an seiner Außenfläche jeweils eine ringförmige Ausnehmung 16, 17 auf, welche zusammen einen umlaufenden Ringkanal 18 bilden. Weiterhin weist das Muffenteil 3 an einer Seite eine Öffnung 19 auf, durch welche die Doppelkette 15 in den von den Ausnehmungen 16, 17 gebildeten Ringkanal 18 eingeführt werden kann. Die Doppelkette 15 enthält mittig ein als Montagenippel 20 ausgeführtes Schloss, an dem zwei gleich lange Kettenenden mit einer Mehrzahl von kugelförmigen Kettengliedern befestigt sind. Die Öffnung 19 ist mittels einer Federklammer 21, welche das Muffenteil 3 umgibt, verschlossen, so dass auf diese Weise ein Schutz des Ringkanals 18 gewährleistet ist.
Analog zu der Rohrkupplungsvorrichtungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit den Rohrkupplungsvorrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform kann die Anordnung auch Rohrkupplungsvorrichtungen gemäß der zweiten Ausführungsform umfassen. Somit kann die Rohrkupplungsvorrichtungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowohl nur aus Rohrkupplungsvorrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform oder Rohrkupplungsvorrichtungen gemäß der dritten Ausführungsform oder einer Kombination der beiden bestehen.
Die 11 bis 14 zeigen eine Rohrkupplungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in den gleichen Drehpositionen wie die Rohrkupplungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in den 1 bis 4 dargestellt ist. Im Unterschied zu der Rohrkupplungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform verlaufen die Anschlussöffnungen 9, 10 der beiden Kupplungsteile 2, 3 parallel zu der Rotationsachse X. Des Weiteren sind die Rohrenden 1a, 1b nicht in den Anschlussöffnungen 9, 10 formschlüssig aufgenommen, sondern sind schräg an der Außenseite der Kupplungsteile 2, 3 angeschweißt. Konkret sind die Rohrenden 1a, 1b auf 45° Gehrung geschnitten und derart schräg an der jeweiligen Außenseite der Kupplungsteile 2, 3 angeschweißt, dass die durch die schräg angeordneten Rohrenden 1a, 1b definierten Längsachsen L₁, L₂ gegenüber der Rotationsachse X um 45° geneigt sind.
Die 15 und 16 zeigen eine Rohrkupplungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in der gleichen Drehposition wie die Rohrkupplungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in den 7 und 8 dargestellt ist. Im Unterschied zu der Rohrkupplungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform verlaufen die Anschlussöffnungen 9, 10 der beiden Kupplungsteile 2, 3 parallel zu der Rotationsachse X. Des Weiteren sind die Rohrenden 1a, 1b nicht in den Anschlussöffnungen 9, 10 formschlüssig aufgenommen, sondern sind schräg an der Außenseite der Kupplungsteile 2, 3 angeschweißt. Konkret sind die Rohrenden 1a, 1b auf 45° Gehrung geschnitten und derart schräg an der jeweiligen Außenseite der Kupplungsteile 2, 3 angeschweißt, dass die durch die schräg angeordneten Rohrenden 1a, 1b definierten Längsachsen L₁, L₂ gegenüber der Rotationsachse X um 45° geneigt sind.
Die Rohre 1a, 1b können in den Rohrkupplungsvorrichtungen gemäß der fünf beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch die verdrehbare Anordnung der Kupplungsteile 2, 3 in alle Richtungen des Raums verschwenkt werden und alle Lagen entlang der Mantelfläche des gedachten Rotationskegels einnehmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010014686 A1 [0003]

Claims

Rohrkupplungsvorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden (1a, 1b) mit zwei miteinander korrespondierenden Kupplungsteilen (2, 3), welche jeweils eine Anschlussöffnung (9, 10) zum Anschließen jeweils eines der Rohrenden (1a, 1b) aufweisen, und einer Sicherungseinrichtung (11, 14) zum axialen Verbinden der Kupplungsteile (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile (2, 3) um eine Rotationsachse (X) gegeneinander verdrehbar angeordnet sind und zwischen sich einen Durchflussraum (6) begrenzen, wobei wenigstens eine der beiden Anschlussöffnungen (9, 10) derart schräg angeordnet ist, dass eine durch die Anschlussöffnung (9, 10) definierte Längsachse (L₁, L₂) gegenüber der Rotationsachse (X) geneigt ist und insbesondere die Rotationsachse (X) in einem definierten Neigungswinkel (α₁, α₂) schneidet.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden durch die Anschlussöffnungen (9, 10) definierten Längsachsen (L₁, L₂) mittig von dem Durchflussraum (6) schneiden.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlussöffnungen (9, 10) derart schräg angeordnet sind, dass die beiden durch die Anschlussöffnungen (9, 10) definierten Längsachsen (L₁, L₂) gegenüber der Rotationsachse (X) geneigt sind.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden durch die schräg angeordneten Anschlussöffnungen (9, 10) definierten Längsachsen (L₁, L₂) mit der Rotationsachse (X) gleiche Neigungswinkel (α₁, α₂) einschließen.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlussöffnungen (9, 10) derart exzentrisch zu der Rotationsachse (X) angeordnet sind, dass die durch die Anschlussöffnungen (9, 10) definierten Längsachsen eine Gerade bilden.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die wenigstens eine schräg angeordnete Anschlussöffnung (9, 10) definierte Längsachse (L₁, L₂) mit der Rotationsachse (X) einen Neigungswinkel (α₁, α₂) von mehr als 0° und höchstens 60°, insbesondere von höchstens 45° einschließt.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der beiden Anschlussöffnungen (9, 10) ausgebildet ist, um eines der Rohrenden (1a, 1b) formschlüssig aufzunehmen.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine formschlüssig in der Anschlussöffnung (9, 10) aufnehmbare Rohrende (1a, 1b) derart ausgebildet ist, dass das Rohrende (1a, 1b) an einer zu dem Durchflussraum (6) weisenden Stirnseite bündig mit dieser Anschlussöffnung (9, 10) abschließt.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Rohrenden (1a, 1b) an einer Außenseite des zugeordneten Kupplungsteils (2, 3) koaxial zu dessen Anschlussöffnung (9, 10) befestigt, insbesondere festgeschweißt ist.
Rohrkupplungsvorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden (1a, 1b) mit zwei miteinander korrespondierenden Kupplungsteilen (2, 3), welche jeweils eine Anschlussöffnung (9, 10) zum Anschließen jeweils eines der Rohrenden (1a, 1b) aufweisen, und einer Sicherungseinrichtung (11, 14) zum axialen Verbinden der Kupplungsteile (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsteile (2, 3) um eine Rotationsachse (X) gegeneinander verdrehbar angeordnet sind und zwischen sich einen Durchflussraum (6) begrenzen, wobei wenigstens eines der beiden Rohrenden (1a, 1b) an einer Außenseite eines der beiden Kupplungsteile (2, 3) derart schräg befestigt ist, dass eine durch das Rohrende (1a, 1b) definierte Längsachse (L₁, L₂) gegenüber der Rotationsachse (X) geneigt ist und insbesondere die Rotationsachse (X) in einem definierten Neigungswinkel (α₁, α₂) schneidet.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem der beiden Kupplungsteile (2, 3) die Anschlussöffnung (9, 10) parallel zu der Rotationsachse (X) verläuft.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beiden Rohrenden (1a, 1b) konzentrisch zu der zugehörigen Anschlussöffnung (9, 10) ausgerichtet ist.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rohrenden (1a, 1b) derart schräg angeordnet sind, dass die beiden durch die Rohrenden (1a, 1b) definierten Längsachsen (L₁, L₂) gegenüber der Rotationsachse (X) geneigt sind.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden durch die schräg angeordneten Rohrenden (1a, 1b) verlaufenden Längsachsen (L₁, L₂) mit der Rotationsachse (X) gleiche Neigungswinkel einschließen.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschlussöffnungen derart exzentrisch zu der Rotationsachse (X) angeordnet sind, dass die durch die Rohrenden (1a, 1b) definierten Längsachsen (L₁, L₂) eine Gerade bilden.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das wenigstens eine schräg befestigte Rohrende (1a, 1b) definierte Längsachse (L₁, 12) mit der Rotationsachse (X) einen Neigungswinkel (α₁ α₂) von mehr als 0° und höchstens 60°, insbesondere von höchstens 45° einschließt.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine schräg an der Außenseite des Kupplungsteils (2, 3) befestigte Rohrende (1a, 1b) angeschweißt ist.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch den Durchflussraum (6) definierter Durchflussquerschnitt zumindest abschnittsweise größer ist als ein durch einen der beiden Rohrenden (1a, 1b) definierter Durchflussquerschnitt.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Kupplungsteil (2) als ein Steckteil und das andere Kupplungsteil (3) als ein Muffenteil ausgebildet sind, und dass die beiden Kupplungsteile (2, 3) ineinander gesteckt sind.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen dem Steckteil (2) und dem Muffenteil (3) ausgebildeter Ringspalt abgedichtet ist, wobei insbesondere in einem Überlappungsbereich der beiden Kupplungsteile (2, 3) eine Dichtung (8) radial vorgesehen ist.
Rohrkupplungsvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (14) ein flexibles Sicherungselement aufweist, welches durch eine Öffnung in einen umlaufenden Ringkanal (18), welcher durch auf einer Außenfläche des Steckteils (2) und einer Innenfläche des Muffenteils (3) ausgebildete Ausnehmungen (16, 17) gebildet ist, eingeführt werden kann.
Rohrkupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung eine Kupplungsschelle (11) aufweist.