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Die Erfindung betrifft eine leicht handhabbare Muffenverbindung zur Bereitstellung einer zugfesten dauerhaft belastbaren lösbaren Rohrverbindung mit zwei ineinander einschiebbaren Rohre, wobei ein Spitzende des einen Rohrs in seinem mittleren Abschnitt mindestens zwei außen umlaufende ringförmige Ausnehmungen zur Aufnahme von Dichtringen aufweist, der in den mittleren Abschnitt übergehende vordere Abschnitt des Spitzendes sich verjüngend unter Bildung eines umlaufenden ersten Fasenbereichs ausgebildet ist, der in den mittleren Abschnitt übergehende hintere Abschnitt des Spitzendes mindestens eine in Umfangsrichtung außen umlaufende erste Ringnut außenseitig aufweist, der hintere Abschnitt des Spitzendes in einem Übergangsbereich in den Rohrmantel des einen Rohrs übergeht, an welchem Übergangsbereich ein über den gesamten Umfang sich erstreckender Steg mit einer zweiten Stoßkante angeformt ist, und die Verwendung derselben zur Abdichtung von zugfesten Rohrverbindungen.
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Technische Beschreibung
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Stand der Technik. Nachteile desselben
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Im Stand der Technik sind Muffenrohr-Verbindungen bekannt, um zwei Rohrenden miteinander zu verbinden. Unter Muffen-Verbindung werden beispielsweise Steckmuffen-Verbindungen verstanden, bei denen ein Gummidichtring in die Muffe eingelegt wird und nach dem Einfahren des glatten Rohrendes in die Muffenkammer durch Verformen des Dichtringes die radiale Dichtpressung erzielt wird. Bei der Schraubenmuffen-Verbindung wird das Feste Einpressen des Gummidichtringes durch einen Schraubring bewirkt. Bei der Stopfbuchsmuffen-Verbindung wird ein Gummidichtring unter dem Druck des Stopfbuchsenrings wie eine Stopfbuchsenpackung in die Dichtfuge eingepresst.
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Die herkömmlichen vorgenannten Muffenverbindungen zeigen jedoch den Nachteil, dass Winkelabweichungen der mittels Muffen-Verbindung miteinander verbundenen Rohre möglich sind und aufgrund dessen Undichtigkeiten auftreten können. Auch tritt der Nachteil auf, dass bei Aufnahme von Längskräften die Muffen-Verbindungen gestaucht werden, die aufgrund der Relativbewegungen des in der Muffe befindlichen Rohres zu der Muffe zu mechanischen Beschädigungen der Muffe neigen. Infolge des Auftretens von Längskräften können Undichtigkeiten zudem durch das Herausziehen des Rohres aus der Muffe eintreten. Daher sind zur Aufnahme von Längskräften die herkömmlichen Muffenverbindungen entsprechend zu sichern.
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Muffen-Verbindungen eignen sich als Verbindungselemente für zwei Rohrenden bei geringen Arbeitsdrücken oder auch bei drucklosen Leitungen. Bei Gewinde-Muffen werden beispielsweise bei Wasser-, Gas- und Fernheizungsrohren kleine Durchmesser verwendet, jedoch können auch bei diesen herkömmlichen Muffenverbindungen infolge von Längskräften Undichtigkeiten auftreten.
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Bei Verwendung von gewindelosen oder Sternmuffen wird zwar das Rohrende in die Muffe eingeschoben und durch die weiche Dichtung aus Gummi, Baumwolle oder ähnlichen elastischen Stoffen abgedichtet, gleichwohl treten infolge von Winkelabweichungen der mittels Muffenverbindungen miteinander verbundenen Rohre Undichtigkeiten im Spaltbereich zwischen der Muffe und dem in der Muffen angeordneten Rohrende auf. Diese Undichtigkeiten werden zusehends verstärkt durch das Auftreten von Radial- oder Tangentialkräften, die auf zumindest ein Rohr einwirken.
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Im Stand der Technik wurden der Zwischenraum zwischen dem in die Muffe eingeschobenen Rohrende und der Innenfläche der Muffe mit Dichtungsmaterial verstrickt oder ausgegossen, jedoch zeigt ebenso diese Vorgehensweise, dass die dauerhafte Abdichtung der Muffenverbindung nicht gewährleistet ist, insbesondere dann nicht, wenn Querkräfte und Längskräfte gleichzeitig auf die Muffenverbindung einwirken.
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So wird beispielsweise in der
DE I 139 336 vorgeschlagen die Verwendung von einem Rollgummi-Dichtungsring und einem in einer Ringnut der Muffe angeordneten Fangring für eine Muffen- oder eine Rohrverbindung, wobei der Fangring aus mehreren unter Federwirkung in Ringform gehaltenen, radial nach außen verschieblichen Segmenten besteht, die zwecks Einführung des Einsteckrohrendes mit aufgezogenem Rollgummi-Dichtungsring nach dem Muffenäußeren gerichtete abgeschrägte Gleitflächen aufweisen und deren nach dem Muffeninneren gerichtete Stirnfläche so ausgebildet sind, dass bei Drukbeaufschlagung ein Verschieben der Segmente des Fangringes radial nach außen und ein Herausdrücken des Rollgummi-Dichtungsrings aus der Muffe ausgeschlossen sind. Die Bereitstellung einer solchen herkömmlichen Muffen-Verbindung ist kostspielig, welche zudem hohe Anforderungen an die Geschicklichkeit des Benutzers stellt.
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Bei weiteren herkömmlichen Muffenrohr-Verbindungen wird ein Fangring erst nach Einschieben des Einsteckrohrendes mit aufgezogenem Rollgummi-Dichtungsring in die Muffe nachträglich in die Ringnut der Muffe eingebracht. Hierfür sind in der Regel besondere kostspielige Werkzeuge erforderlich, so dass für die Montage der herkömmlichen Muffenrohrverbindungen Fachpersonal nötig ist und die Bereitstellung der Muffenverbindung sich als zeitraubend und sehr kostspielig erweist.
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Die
DD 148 527 beschriebene Rohrverbindung für zwei Rohrenden weist in axialer Richtung Klauen und in den zusammengefügten axial gemäßen Stoß auf Stoß angesetzten Rohrenden zwei die Rohrenden teilweise verbindende radial ausgerichtete Durchbrüche auf. In die Durchbrüche kann zur lösbaren Kopplung der Rohrenden eine Klaue eingeschoben werden, die U-förmig ausgebildet ist, wobei deren voneinander beabstandete Schenkel in diese Durchbrüche formschlüssig einzugreifen vermögen. Nachteilig erweist die durch die Ausgestaltung der U-förmigen Klaue bedingte einseitige Kraftbeaufschlagung auf den Bereich der Rohrenden, so dass die herkömmliche Rohrverbindung zum Auftreten von Rissen neigt.
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Die herkömmlichen Muffenverbindungen verdeutlichen den Nachteil, dass die Verschwenkbarkeit der miteinander verbundenen Rohre gegeneinander weiterhin möglich ist, die zu einer Undichtigkeit des Spaltes zwischen dem in die Muffe eingeschobenen Rohrendes und der glockenförmigen Muffe führt. Solche Verschwenkbarkeiten treten gleichfalls auf bei der Verwendung von losen Muffen, in die über ihre beiden Muffenenden die Rohrenden eingeschoben sind.
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Gerade bei Auftreten von Zugkräften wird die Kopplung des Rohrendes an der Muffe nicht dauerhaft in Formschluss gehalten, so dass durch das kraftbeaufschlagte Herausziehen des Rohrendes aus der Muffe beträchtliche Undichtigkeiten auftreten, die zu dem Austritt von Flüssigkeit aus den miteinander verbundenen Rohren und/oder zu dem Eindringen von Medien oder Flüssigkeiten von außen in das Innere der Rohre führen.
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Aufgaben der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung soll es sein, die o.g. Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen.
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Weiterhin soll eine Muffenverbindung zur Bereitstellung einer zugfesten dauerhaft belastbaren lösbaren Rohrverbindung bereitzustellen sein, die trotz des Auftretens von Zugkräften dauerhaft den Formschluss zwischen dem Rohrende und der Muffe bereithält.
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Des Weiteren soll in Gegenwart von Zugkräften nicht nur der Formschluss zwischen dem Rohrende und der Muffe, sondern auch die Dichtheit des Spaltes zwischen dem Rohrende und der Muffe dauerhaft aufrecht erhalten verbleiben.
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Hinzutretend soll die bereitzustellende Muffenverbindung bei Zugkräften, die zu einer Stauchung bei herkömmlichen Rohrverbindungen führen können, dauerhaft der Formschluss zwischen Rohrende und Muffe bereitgehalten werden, ohne dass ein weiteres Einschieben des Rohrendes in die Muffe möglich gemacht wird.
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Die bereitzustellende Muffenverbindung soll gegenüber Querkräften nicht zu einer Winkelbeweglichkeit der mittels Muffenverbindung miteinander verbundenen Rohre führen und die Abwinkelbarkeit der Rohrschlüsse dauerhaft vermeiden.
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Darüber hinaus soll die bereitzustellende Muffenverbindung einen zuverlässigen Sitz des Rohrendes in der Muffe unabhängig von großquerschnittigen oder kleinquerschnittigen Rohren möglich machen.
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Des Weiteren soll eine Muffenverbindung bereitgestellt werden, die an die verschiedenen Erfordernisse vor Ort in Form eines Baukastenprinzips kostensparend anpassbar sein soll.
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Ebenfalls soll die Muffenverbindung lösbar und ohne wesentliche Veränderung wieder verwendbar sein.
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Überdies soll die bereitzustellende Muffenverbindung bei Beanspruchung auf Zug und Druck die Dichtheit des Spaltes zwischen der Außenseite des in der Muffe eingeschobenen Rohrendes einerseits und der Innenseite der Muffe andererseits gewährleisten und eine gewisse Verdrehbarkeit des Rohrendes in der Muffe tolerieren.
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Überdies soll die bereitzustellende Muffenverbindung sowohl bei Einsatz von losen Muffen als auch von zu Muffen erweiterten Rohrenden möglich sein.
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Die bereitzustellende Muffenverbindung soll dauerhaft belastbar sein und durch den ungeübten Benutzer bereitgestellt werden.
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Schließlich soll die Bereitstellung der Muffenverbindung kostensparend und ohne hohen Zeitaufwand möglich sein.
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Aufbau der Erfindung
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Die Aufgaben werden gelöst durch den Hauptanspruch und dem Nebenanspruch. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung.
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Die Erfindung betrifft eine leicht handhabbare Muffenverbindung zur Bereitstellung einer zugfesten dauerhaft belastbaren lösbaren Rohrverbindung mit zwei ineinander einschiebbaren Rohren, wobei
ein Spitzende des einen Rohrs in seinem mittleren Abschnitt mindestens zwei außen umlaufende ringförmige Ausnehmungen zur Aufnahme von Dichtringen aufweist,
der in den mittleren Abschnitt übergehende vordere Abschnitt des Spitzendes sich verjüngend unter Bildung eines umlaufenden ersten Fasenbereichs ausgebildet ist,
z.B. der in den mittleren Abschnitt übergehende hintere Abschnitt des Spitzendes mindestens eine in Umfangsrichtung außen umlaufende erste Ringnut außenseitig aufweist,
der hintere Abschnitt des Spitzendes in einem Übergangsbereich in den Rohrmantel des einen Rohrs übergeht, an welchem Übergangsbereich ein über den gesamten Umfang sich erstreckender Steg mit einer zweiten Stoßkante angeformt ist,
welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass
ein an die zweite Stoßkante angrenzender Bereich des hinteren Abschnitts des Spitzendes nach einem Stirnende des vorderen Abschnitts des Spitzendes hin im Querschnitt abgeschrägt ausgebildet ist unter Bildung eines umlaufenden zweiten Fasenbereichs,
an einem Übergangsbereich von dem vorderen Abschnitt in den mittleren Abschnitt des Spitzendes eine über den gesamten Umfang sich erstreckende erste Stoßkante angeformt ist,
das eine Ende des anderen Rohrs als, vorzugsweise glockenförmige, Muffe ausgebildet ist,
in Schließstellung die zweite Stoßkante des Spitzendes gegen einen Rohrmantel des anderen Rohrs abgewandten Muffenrand eines vorderen Abschnitts der Muffe Stoß auf Stoß angesetzt ist,
z.B. der vordere Abschnitt der Muffe innenseitig mindestens eine in Umfangsrichtung umlaufende zweite Ringnut aufweist,
z.B. in Schließstellung das Spitzenende des einen Rohrs in der Muffe des anderen Rohrs dergestalt angeordnet ist, dass die erste Ringnut der zweiten Ringnut gegenübersteht und einen gemeinsamen ringförmigen Kanal zur Aufnahme eines Arretierseiles ausbilden,
ein mit einem Nutraum der zweiten Ringnut verbindender, vorzugsweise senkrecht zu einer Mitte-Längsachse A des anderen Rohrs sich erstreckender, Durchbruch in der Muffe eingelassen ist,
im Bereich des Durchbruchs an der Außenseite des anderen Rohrs ein Zapfen angeformt ist,
das biegsame Arretierseil mit seinem einen Ende über den Durchbruch in dem Kanal einführbar und herausziehbar ist,
vorzugsweise der Zapfen mit einer Kopplungseinrichtung an einem anderen Ende des Arretierseils gekoppelt ist.
ein Übergangsbereich von dem vorderen Abschnitt in den mittleren Abschnitt der Muffe innenseitig mit einer radial nach innen vorspringenden in Umfangsrichtung sich erstreckenden Begrenzungsschulter ausgebildet ist,
der mittlere Abschnitt der Muffe mindestens zwei außen umlaufende ringförmige Ausnehmungen zur Aufnahme von Dichtringen aufweist,
die Muffe im Bereich des Muffenrandes innenseitig unter Bildung einer umlaufenden fasenförmigen Ringfläche zum Ansatz gegen den zweiten Fasenbereich aufgeweitet ist,
insbesondere in die Muffe des einen Endes des anderen Rohrs eine Schraube einschraubbar ist, die in Schließstellung mit dem Spitzende des einen Rohrs reib-, kraft- und/oder formschlüssig zur Festlegung der Schließstellung verbindbar ist.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung der leicht handhabbaren Muffenverbindung zur Abdichtung von zugfesten lösbaren Rohrverbindungen.
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Verschiedene Ausgestaltungen
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Die erfindungsgemäße Rohrverbindung umfasst zwei ineinander einschiebbare Rohre. Das eine Rohr weist ein Rohrende auf, welches auch als Spitzende bezeichnet wird. Der mittlere Abschnitt des Spitzendes ist außenseitig unter Bildung von mindestens zwei ringförmig um die Mitte-Längsachse des Rohres verlaufenden Ausnehmungen eingezogen, die die Dichtringe aufzunehmen vermögen. Die um die äußere Umfangsfläche des Spitzendes sich erstreckenden Ausnehmungen sind im Querschnitt beispielsweise eckig oder halbkreisförmig ausgebildet.
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In dem vorderen Bereich des Spitzendes des einen Rohres, welcher in den mittleren Bereich des Spitzendes übergeht, weist eine konisch verlaufende bzw. sich verjüngende Außenseite auf. Der abgeschrägte Bereich des Spitzendes wird als erster Fasenbereich bezeichnet. Dieser nach dem Innenraum hin gerichtet abgeschrägte Bereich des vorderen Abschnitts des Spitzendes legt sich in der Schließstellung gegen die Innenseite der Muffe an.
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Der hintere Abschnitt des Spitzendes, welcher in den mittleren Abschnitt übergeht, ist außenseitig dergestalt eingezogen, dass mindestens eine in Umfangsrichtung außen umlaufende erste Ringnut ausgebildet ist. Die erste Ringnut kann im Querschnitt halbkreisförmig oder eckig ausgebildet sein. Die erste Ringnut verläuft kreisförmig gleichfalls um die Mitte-Längsachse des einen Rohres. Weitere Querschnittsformen der ersten Ringnut neben der halbkreisförmigen sind ebenso möglich, welche sich nach der Querschnittsform des aufzunehmenden Arretierungsseiles richten.
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Der hintere Abschnitt des Spitzendes geht in den Rohrmantel des einen Rohres über. An dem Übergangsbereich von dem hinteren Abschnitt in den Rohrmantel des einen Rohres ist ein Steg angeformt, der sich über den gesamten Umfang des einen Rohres erstreckt. Der ebenso kreisförmig um die Mitte-Längsachse verlaufende Steg weist eine Stoßkante, die als zweite Stoßkante bezeichnet wird, auf, die zweite Stoßkante dient zum Ansetzen gegen die Innenseite der Muffe in Schließstellung.
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Vorzugsweise ist ein an die zweite Stoßkante angrenzender Bereich des hinteren Abschnitts des Spitzendes nach dem Stirnende des vorderen Abschnitts des Stirnendes hin abgeschrägt unter Bildung eines ebenfalls umlaufenden zweiten Fasenbereichs. Der zweite Fasenbereich legt sich in Schließstellung gleichfalls gegen die Innenseite der Muffe an. An einem Übergangsbereich von dem vorderen Abschnitt in den mittleren Abschnitt des Spitzendes ist eine über den gesamten Umfang wiederum sich erstreckende erste Stoßkante angeformt, die gleichfalls in Schließstellung zum Ansetzen gegen die Innenseite der Muffe dient.
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Das eine Ende des anderen Rohres weist eine, vorzugsweise rohrförmige, Muffe auf. Die Muffe kann glocken- oder haubenförmig ausgebildet sein. Die Muffe kann auch als lose ausgebildet sein, in deren Enden die Rohrenden einführbar sind. Die Innenseite des vorderen Abschnitts der Muffe weist mindestens eine in Umfangsrichtung umlaufende zweite Ringnut auf, die beispielsweise im Querschnitt halbkreisförmig oder eckig ausgebildet sein kann. Die zweite Ringnut verläuft wie die erste Ringnut um die Mitte-Längsachse des anderen Rohrs kreisförmig. Die erste Ringnut wird in Schließstellung mit der zweiten Ringnut in Deckung gebracht unter Bildung eines Kanals, der zur Aufnahme des Arretierseils dient. Der Kanal ist dem Querschnittsprofil des Arretierseils angepasst.
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Ein Teil der einem Muffenrand zugewandten Innenseite des vorderen Abschnitts der Muffe ist aufgeweitet unter Bildung einer umlaufenden fasenförmigen Ringfläche, die in Schließstellung zum Ansetzen gegen den zweiten Fasenbereich des Spitzendes dient. Der Muffenrand der Muffe als Stirnende derselben wird in Schließstellung gegen die zweite Stoßkante des Spitzendes angesetzt.
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Im Bereich der zweiten Ringnut ist ein Durchbruch in der Muffe eingelassen, der vorzugsweise senkrecht zu der Mitte-Längsachse des anderen Rohres bzw. der Muffe sich erstreckt. Der Innenraum der zweiten Ringnut ist mit dem Durchbruch derart verbunden, dass der Innenraum der zweiten Ringnut bzw. in Schließstellung der Kanal über den Durchbruch nach außen geführt ist. in Schließstellung weist der durch die erste Ringnut und die zweite Ringnut ausgebildete Kanal einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Arretierseils übereinstimmen kann. Gleichfalls stimmt der Innendurchmesser des Kanals mit dem Innendurchmesser des Durchbruchs überein, um das Einführen und Herausziehen des Arretierseils zu erleichtern.
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In dem Bereich des Durchbruchs ist ein Zapfen angeordnet, an den, z.B. mittels Öse, oder an dessen an ihm befestigten herkömmlichen Kopplungseinrichtung das andere Ende des Arretierungsseils nach Einführen desselben gekoppelt wird. Die Kopplungseinrichtung kann eine herkömmliche Sehraubverbindung, Nietverbindung, Öse oder dergleichen sein.
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Ein Übergangsbereich von dem vorderen Abschnitt in den mittleren Abschnitt der Muffe ist innenseitig mit einer radial nach innen vorspringenden in Umfangsrichtung sich erstreckenden Begrenzungsschulter ausgebildet. In Sehließstellung wird die Begrenzungsschulter gegen die erste Stoßkante des Spitzendes angesetzt.
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Unter Schließstellung wird im Sinne der Erfindung das Zusammenfügen von Rohr und Muffe, wie das in die Muffe eingeführte Spitzende des einen Rohres, auch verstanden. Unter Muffe kann im Sinne der Erfindung auch eine lose Muffe verstanden werden, in die zwei Spitzenden der Rohre einführbar sind. Unter Muffe kann im Sinne der Erfindung auch verstanden werden die hauben- oder glockenförmige Aufspreizung des Rohrendes eines Rohres.
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Der mittlere Abschnitt des Spitzendes ist außenseitig unter Bildung von mindestens zwei außen umlaufenden ringförmigen Ausnehmungen zur Aufnahme von Dichtringen eingezogen. Auch der mittlere Abschnitt der Muffe ist innenseitig unter Bildung von mindestens zwei umlaufenden ringförmigen Ausnehmungen zur Aufnahme der Dichtringe eingezogen. In Schließstellung sind die Ausnehmungen gegenüberliegend und bilden einen Innenraum zur Aufnahme der Dichtringe.
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In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Muffenverbindung enthält das eine Rohr einen austenitischem Werkstoff mit großer Wärmeausdehnung und das andere Rohr enthält ferritischem Werkstoff.
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Arretierseil
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In einer weiteren Ausführungsgestaltung der erfindungsgemäßen Muffenverbindung ist das Arretierseil eine Litze aus geflochtenen und/oder gedrehten Metallfäden oder ein einstückig ausgebildeter, z.B. massiver, Draht. Ebenso kann das Arretierseil mehrere, um eine Seele oder Herz angeordnete, miteinander geflochtene und/oder gedrehten Litzen umfassen, wobei die Seele, um die, z.B. fünf, Litzen angeordnet sein können, ein Dichtungsmaterial oder Kunststoffmasse aufweisen kann, welches zusätzlich zur Abdichtung des Spaltes zwischen der Außenseite des Spitzendes und der Innenseite der Muffe dient.
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Je nach Belastung des Materials und des auf die Muffenverbindung beaufschlagenden Drucks können mehrere Kanäle durch die Ringnuten ausgebildet werden zur Aufnahme von Arretierseilen.
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Als Dichtungsmaterial oder Kunststoffmasse eignen sich herkömmliche kunststoffartige Materialien, wie Schaumharze, welche mindestens einen Vertreter der Polyurethan-Verbindungen (PUR), Epoxid-Verbindungen (EP), wie Epoxidharze, Schaumkunststoffe, wie Polystyrole (PS), Styrol-Copolymere, Polymethacrylimide, Harnstoff-Harze (UF-Schäume), Polyamide, usw. umfassenden Gruppe enthalten können, die zur Einspritzung sich eignen können.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Muffenverbindung kann das eine Ende des Arretierseils sich verjüngen, um das Einführen in den Kanal über den Durchbruch für den Benutzer zu erleichtern. Das andere Ende des Arretierseils wird an die an dem Zapfen befestigte Kopplungseinrichtung gekoppelt, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung verklemmt.
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Die erfindungsgemäße Muffenverbindung zeichnet sich aus durch eine Vermeidung von Winkelabweichungen der Rohre bei Auftreten von Querkräften, die gegen zumindest ein Rohr einzuwirken vermögen. Auch bei Auftreten von Zugkräften verbleibt das Spitzende dauerhaft in der Muffe.
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Vorteile der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Muffenverbindung ist eine preiswerte, schnell montierbare, sichere, lösbare und druckbeständige Rohrsteckverbindung und kann nach dem Baukastenprinzip bereitgestellt werden. Die Vorteile zu den herkömmlichen Flanschenrohrverbindungen sind derart gekennzeichnet durch
Materialersparnis um ca. 90 % im Vergleich zu herkömmlichen Flanschverbindungen, Einsparung von 90 % Montagekosten,
Wiederverwendbarkeit der erfindungsgemäßen Muffenverbindung aufgrund des Baukastenprinzips,
Entfall des Verschweißens, dadurch Vermeidung von Explosionsgefahr,
die kostensparende Anpassbarkeit an die verschiedenen Erfordernisse vor Ort in Form eines Baukastenprinzips,
die einfache Lösbarkeit und Widerverwendbarkeit ohne wesentliche Veränderung und
die einfach durchführbare Sicherstellung der Schließstellung mittels Schraube und Arretierseil.
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Je nach Belastung des Materials der erfindungsgemäßen Muffenverbindung und des auf die Muffenverbindung beaufschlagenden Drucks können nach Baukastenprinzip auch solche verwendet werden, die mehrere durch die Ringnuten ausgebildete Kanäle aufweisen zwecks Aufnahme mehrerer Arretierseile.
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Weiterhin eignet sich die erfindungsgemäße Muffenverbindung für jedwede Medien und kann für Werkstoffe, wie Metall, Kunststoff. usw. verwendet werden. Die erfindungsgemäße Muffenverbindung ist eine preiswerte, schnell montierbare, sichere, schnell lösbare, druckbeständige Rohrsteckverbindung und kann als Rohrsystem nach dem Baukastenprinzip verwendet werden. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Muffenverbindung im Vergleich zu den herkömmlichen Flanschenrohrverbindungen sind sehr groß, durch
Verwendbarkeit für alle Medien führenden Rohre,
Fertigung mit Stahl, Edelstahl und/oder Kunststoffen,
bis DN 400 und größer einsetzbar und montierbar,
leichtes und schnelles Montieren ohne fachkundigen Benutzer,
Verwendbarkeit von einer oder mehreren Litzen,
hohes Maß an Sicherheit aufgrund erleichterter Kontrollierbarkeit,
hohes Maß an Druckdichtheit durch die O-Ringabdichtung im Vergleich zu herkömmlichen Flachdichtungen,
erleichterter Herstellung von Spitzende und Muffe durch z.B. Vorschweißung von Muffe an Rohrmantel.
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Das Spitzende lässt sich leicht und gut in die Muffe einführen. Der spitz zulaufende vordere Abschnitt des Spitzendes als erster Fasenbereich erleichtert das Einführen desselben in die Muffe.
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Der an die zweite Stoßkante angrenzende zweite Fasenbereich und die im Bereich des Muffenrandes gelegene fasenförmige Ringfläche erleichtern die formschlüssige Zentrierung des Spitzendes in der Muffe und Aufnahme der axialen und radialen Kräfte.
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Durch das formschlüssige Zusammenwirken der abgeschrägten Außenseite des Spitzendes und der abgeschrägten Innenseite der Muffe miteinander haben die Dichtringe immer den gleichen Abstand in der Muffe und werden gleichmäßig belastet. Dadurch ist Dichtheit und deren Dauerhaftigkeit gewährleistet.
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An das Dichtteil schließt das im Durchmesser etwas größere Sicherungsteil an. Der Durchmesser ist entsprechend größer gewählt dass die Dichtungen bei der Montage und Demontage nicht beschädigt werden und ohne Berührung des Sicherheitsteils in das Dichtteil eingeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin dass die Verbindung leichter zusammen gefügt werden kann. weil der Schiebeweg sehr kurz ist. Dadurch können größere Durchmesser gefertigt und montiert werden. Das Sicherungsteil ist so gewählt das ein oder mehr Litzen aufgenommen werden können. Am Ende des Sicherheitteils ist ein kleiner Kegel der zur genauen Zentrierung dient und die axialen und radialen Kräfte aufnimmt. Nach der Druckberechnung werden die Anzahl und der Durchmesser der erforderlichen Nuten für die Litzen entsprechend passgenau eingedreht.
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Die Muffe ist entsprechend der Konstruktion des Nippels so ausgelegt das der Nippel gut eingeführt werden kann und der entsprechende Kegel des Nippels passgenau sitzen und die axialen und radialen Kräfte aufnehmen kann.
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Der Durchmesser des Sicherungsteiles der Muffe wird an die Masse des Nippels angepasst und entsprechend gedreht einschließlich des passgenauen Kegels zur Zentrierung und Aufnahme der axialen und radialen Kräfte des Sicherungteils.
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Für die Absicherung wird der Durchbruch tangential entsprechend des Durchmessers des Arretierseils in die Muffe eingefräst. Das Spitzende wird bis zum Anschlag in die Muffe eingeführt und ausgerichtet werden und durch vorgefertigte passgenaue Abdeckung an dem Gewindestift mit einer selbstsichernden Mutter fest geschraubt und gesichert.
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Die Sicherung ist zu jeder Zeit zu kontrollieren und damit hat man auch eine 100 % Sicherheit, dass alles gesichert ist und ständig überwacht werden kann. (Absolute Kontrollierbare Sicherheit, dass keine Sicherung vergessen wurde und lose ist).
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Mit der erfindungsgemäßen Muffenverbindung kann die Rohrverlegung schneller und wesentlich sicherer und kostengünstiger erfolgen ohne aufwendigen Schweißarbeiten vor Ort.
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Die erfindungsgemäße Muffenverbindung ermöglicht die Verlegung und den Abbau von Rohren innerhalb von ein paar Stunden; zudem kann die erfindungsgemäße Muffenverbindung für Drücke von 450 bar im Gegensatz zu herkömmlichen Rohrverbindungen ausgelegt sein, wobei herkömmliche Rohrverbindungen nur für die Drücke von weniger als 160 bar ausgelegt sind.
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Ebenso erweist sich die erfindungsgemäße Muffenverbindung leicht und schnell montierbar, ohne dass hohe Anforderungen an das Bedienungspersonal zu stellen ist. Daher erübrigt sich der Einsatz von Fachkräften. Das Arretierungsseil kann aus einer oder mehreren Litzen bestehen und zur Kontrolle ggf. herausgezogen und wiedereingeführt werden. Die Druckdichtheit wird durch die in den Ausnehmungen befindlichen Dichtringen gewährleistet und zeichnet sich durch eine hohe Dichtheit aus gegenüber Flachdichtungen in herkömmlichen Rohrverbindungen. Das Anschweißen des Zapfens oder Nippels und der Muffe an Rohren erübrigt sich ein Ausrichten der Teile zueinander.
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Die erfindungsgemäßen Muffenverbindung kann an Kugelhähne und Armaturen angebracht werden. Die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Muffenverbindung erfordert kein Spezialwerkzeug, so dass die Bereitstellungskosten sehr niedrig sind. Bei Bereitstellung der erfindungsgemäßen Muffenverbindung reicht bereits ein Ausrichten des Spitzendes mit der Muffe durch Verdrehen, so dass die beiden Ringnuten übereinander angeordnet sind zur Bildung eines Kanals.
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Figurenliste
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Die Zeichnungen zeigen aufgrund einer zeichnerischen Vereinfachung in schematischer, stark vergrößerter Weise, ohne Anspruch auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe in
- 1 die Draufsicht auf die erfindungsgemäße Muffenverbindung,
- 2 Längsschnitt durch das Spitzende des einen Rohres,
- 3 die Draufsicht auf das Spitzende des einen Rohres
und
- 4 die Draufsicht auf das in Schließstellung befindliche Spitzende in der Muffe der erfindungsgemäßen Muffenverbindung.
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Das Spitzende 3 des einen Rohres I ist stufenförmig ausgebildet, so dass der Außendurchmesser, beginnend von dem vorderen Abschnitt 6a hin zu dem hinteren Abschnitt 6c des Spitzendes 3 größer wird. Der vordere Bereich des Spitzendes 3 des einen Rohres I ist konisch ausgebildet und bildet einen umlaufenden ersten Fasenbereich 7. Der erste Abschnitt 6a geht in den mittleren Abschnitt 6b über, der unter Bildung von zwei parallel zueinander ausgerichteten um die Umfangsfläche der Außenseite des Spitzendes verlaufende ringförmige Ausnehmungen 4 eingezogen ist. Der mittlere Abschnitt 6b geht in den hinteren Abschnitt 6c in einem Übergangsbereich über. Der Übergangsbereich ist mit einer in Umfangsrichtung umlaufend sich erstreckenden zweiten Stoßkante 9b ausgebildet. Der hintere Abschnitt 6c des Spitzendes 3 ist gleichfalls eingezogen unter Bildung einer ersten Ringnut 8a, die im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist. Diese Querschnittsform eignet sich besonders zur Aufnahme eines im Querschnitt runden Arretierseils 17 in Schließstellung. Der hintere Abschnitt 6c geht in den Rohrmantel 12a des einen Rohrs 1 über im Übergangsbereich. An den Übergangsbereich ist ein gleichfalls in Umlaufrichtung sich erstreckender Steg 26 angeformt, der eine in Richtung zu dem vorderen Abschnitt 6a zugewandte zweite Stoßkante 9b aufweist.
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Die Muffe 13 ist glockenförmig ausgebildet und geht in einen Rohrmantel 12b des anderen Rohrs 2 über. Die Innenseite der Muffe I3 ist im Bereich des Muffenrandes 14a aufgeweitet unter Bildung einer fasenförmigen Ringlfläche24, die die Aufnahme oder das Einfügen des Spitzendes 3 erleichtert. In Schließstellung legt sich die fasenförmige Ringfläche 24 flächig gegen den zweiten Fasenbereich 22 des hinteren Abschnitts 6c des Spitzendes 3 an. Die Innenseite des vorderen Abschnitts 13a der Muffe 13 ist unter Bildung einer zweiten Ringnut 8b eingezogen. In Schließstellung wird das Spitzende 3 und die Muffe 13 durch Einführen des Spitzendes 3 in diese formschlüssig zusammengefügt, so dass die beiden Ringnuten 8a, 8b gegenüberstehen und einen Kanal I6 bilden, der zur Aufnahme eines Arretierseils I7 dient.
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Der vordere Abschnitt I3a der Muffe 13 geht in einen mittleren Abschnitt 13b derselben über, dessen Innenseite gleichfalls unter Bildung von zwei ringförmig verlaufenden über den Gesamtumfang derselben sich erstreckenden Ausnehmungen 4 eingezogen ist. In Schließstellung gelangen die Ausnehmungen 4 des Spitzendes 3 und die Ausnehmungen 4 der Muffe 13 so zueinander ausgerichtet und sind gegenüberstehend, dass diese eine Innenraum bilden, der Dichtringe 5 aufnimmt und eine dauerhafte Abdichtung des Spalts zwischen Innenseite der Muffe 13 und Außenseite des Spitzendes 3 bereithält.
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Der mittlere Abschnitt 13b der Muffe I3 geht in den hinteren Abschnitt I3c der Muffe 13 über, der im Längsschnitt spitz zulaufend ausgebildet ist unter Bildung einer umlaufenden fasenförmigen Ringfläche 24, die gegen den erste Fasenbereich 7 des Spitzendes 3 Fläche an Fläche angesetzt wird. In Schließstellung wird über einen Durchbruch 14, der durch die Muffe 13 hindurchgeführt ist und der den Kanal 16 nach außen hin verbindet, ein Arretierseil 17 eingeführt, wobei das eine spitz zulaufende Ende das Einführen desselben erleichtert. Das Arretierseil 17 wird soweit hineingeführt, dass das spitze Ende des Arretierseils 17 zum Anschlag gegen das bereits eingeführte gelangt. Das andere Ende des Arretierseils gelangt mit einer herkömmlichen Schraubverbindung in Eingriff, so dass bei Wartung ggf. das Arretierungsseil wieder aus dem Durchbruch 14 und den Kanal 16 herausgezogen werden kann.
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Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Muffenverbindung
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Die erfindungsgemäßen Muffenverbindung zeichnet sich durch den dauerhaften Formschluss zwischen dem Rohrende und der Muffe Auftreten von Zugkräften,
die Dichtheit des Spaltes zwischen dem Rohrende und der Muffe in Schließstellung in Gegenwart von Zugkräften,
den bleibenden Formschluss zwischen Rohrende und Muffe in Gegenwart von Stauchung infolge Einwirken von Zugkräften.
keine Winkelbeweglichkeit der mittels Muffenverbindung miteinander verbundenen Rohre gegenüber Querkräften,
den zuverlässigen Sitz des Rohrendes in der Muffe unabhängig von großquerschnittigen oder kleinquerschnittigen Rohren,
die Dichtheit des Spaltes trotz Verdrehbarkeit des Rohrendes in der Muffe,
den Einsatz in Form von losen Muffen oder von zu Muffen erweiterten Rohrenden,
die dauerhaft Belastbarbarkeit,
die Verwendung durch den ungeübten Benutzer,
die kostensparende Herstellung ohne hohen Zeitaufwand,
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 139336 I [0007]
- DD 148527 [0009]
