DE202018103220U1

DE202018103220U1 - Rohrkupplungssystem

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Publication number: DE202018103220U1
Application number: DE202018103220.8U
Authority: DE
Original assignee: ROEHRENWERK KUPFERDREH CARL HAMM GmbH; Rohrenwerk Kupferdreh Carl Hamm GmbH
Current assignee: ROEHRENWERK KUPFERDREH CARL HAMM GmbH; Rohrenwerk Kupferdreh Carl Hamm GmbH
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2028-06-09

Abstract

Rohrkupplungssystem (1) mit zwei zu verbindenden Rohren (2), einem Kupplungsgehäuse (3) und mindestens einem Dichtelement (4), wobei die Rohre (2) jeweils einen Verbindungsabschnitt (5) aufweisen, an denen jeweils eine Außennut (6) ausgebildet ist, wobei die beiden Rohre (2) im montierten Zustand mit ihren Verbindungsabschnitten (5) einander gegenüberliegen und wobei im Kupplungsgehäuse (3) mindestens eine Dichtungsnut (7) zur Aufnahme des mindestens einen Dichtelements (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,dass das Kupplungsgehäuse (3) einteilig ausgebildet ist, dass in dem Kupplungsgehäuse (3) mindestens zwei zu den Außennuten (6) der Verbindungsabschnitte (5) korrespondierende Innennuten (8) ausgebildet sind, die zusammen jeweils eine Umfangsrille (9) bilden,dass mindestens zwei Scherelemente (10) vorgesehen sind, unddass im montierten Zustand des Rohrkupplungssystems (1) jeweils ein Scherelement (10) in einer Umfangsrille (9) angeordnet ist und das Kupplungsgehäuse (3) die beiden Verbindungsabschnitte (5) unmittelbar umgibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohrkupplungssystem mit zwei zu verbindenden Rohren, einem Kupplungsgehäuse und mindestens einem Dichtelement, wobei die Rohre jeweils einen Verbindungsabschnitt aufweisen, an denen jeweils eine Außennut ausgebildet ist, wobei die beiden Rohre im montierten Zustand mit ihren Verbindungsabschnitten einander gegenüberliegen und wobei im Kupplungsgehäuse mindestens eine Dichtungsnut zur Aufnahme des mindestens einen Dichtelements ausgebildet ist.
Rohrkupplungssysteme werden seit vielen Jahren zur End-zu-End Verbindung von Rohren verwendet. Die gängigste Verbindungsart, die seit Jahrzehnten genutzt wird, ist die sogenannte Schalenkupplung. Dazu werden zu verbindende Rohre mit einer umlaufenden Außennut an jeweils einem Endbereich versehen. Die Kupplung, zur Verbindung der Rohrenden, besteht aus mehreren Segmenten, die in Umfangsrichtung um die Rohre angeordnet werden können. Jedes der Segmente umfasst Passfedern, die radial nach innen zu den Rohren, zum Eingriff mit den umlaufenden Außennuten, vorstehen. Gängigerweise besteht die Kupplung aus zwei Segmenten, die derart gegenüberliegend auf die Rohrenden aufgelegt werden, dass die Passfedern mit den Außennuten in Eingriff gebracht werden und die beiden Segmente insgesamt die beiden Rohrenden umschließen. Die beiden Segmente können mit Schrauben miteinander befestigt werden, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen den Rohren und der Kupplung ausgebildet ist. Die Aufnahme für die Schrauben befindet sich seitlich an dem Kupplungsgehäuse, ähnlich einer Flanschverbindung. Zusätzlich kann eine Dichtung auf die Rohrenden aufgeschoben werden, für die in den Segmenten der Schalenkupplung eine entsprechende Ausnehmung zur Aufnahme der Dichtung vorgesehen ist.
Die EP 1 751 458 B1 zeigt beispielsweise eine Rohrkupplung der vorgenannten Art, bei der zwei Segmente einer Kupplung miteinander verschraubt werden können, um eine formschlüssige Verbindung mit zwei Rohrenden auszubilden.
Die US 4,471,979 offenbart ebenfalls eine Schnellverbindungskupplung für dünnwandige Rohre. Rohre mit gleichem Innendurchmesser aber unterschiedlicher Wanddicke können durch diese Rohrkupplung aufgenommen werden. Ein Kupplungselement ist so konstruiert, dass Rohre mit geringerer Wanddicke in einen im wesentlichen elliptischen Zustand verformt werden. Um dies zu bewirken, sind Schraubklötze an der Kupplung vorgesehen. Die Schraubklötze sind voneinander beabstandet, um beim Festziehen der Kupplung eine Verformung und einen festen Sitz der Rohre zu bewirken. Die Rohrkupplung weist auch hier zwei Segmente auf, die mittels Schraubverbindung miteinander verbunden werden können, wobei die Aufnahmen der Schrauben gegenüberliegend an der Außenseite der Rohrkupplung angeordnet sind.
Nachteilig bei diesen Rohrkupplungssystemen ist zum einen, dass sie nur eine bedingt zugfeste Verbindung bereitstellen. Rohre die über ein Rohrkupplungssystem der vorgenannten Art miteinander verbunden werden, müssen stets an einer Bewandung befestigt werden, um eine ausreichend feste Verbindung zu gewährleisten. Der Platzbedarf einer solchen Rohrverbindung fällt dadurch entsprechend groß aus.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfmdung, ein Rohrkupplungssystem vorzuschlagen, das eine erhöhte Zugfestigkeit aufweist sowie den Platzbedarf minimiert.
Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Rohrkupplungssystem mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Kupplungsgehäuse einteilig ausgebildet ist, dass in dem Kupplungsgehäuse mindestens zwei zu den Außennuten der Verbindungsabschnitte korrespondierende Innennuten ausgebildet sind, die zusammen jeweils eine Umfangsrille bilden, dass mindestens zwei Scherelemente vorgesehen sind, und dass im montierten Zustand des Rohrkupplungssysteme jeweils ein Scherelement in einer Umfangsrille angeordnet ist und das Kupplungsgehäuse die beiden Verbindungsabschnitte unmittelbar umgibt. Auf diese Weise wird eine zugfeste Verbindung realisiert, die gleichzeitig die Abmessungen des Kupplungsgehäuses reduziert, da keine außenliegenden Aufnahmen für Schrauben oder andere Befestigungsmittel benötigt werden. Die Scherelemente können durch Öffnungen radial oder tangential in das Kupplungsgehäuse eingeschoben werden. Die Umfangsrille zur Aufnahme für das Scherelement setzt sich aus einer in dem Kupplungsgehäuse ausgebildeten Innennut und einer in dem Verbindungsabschnitt eines Rohres ausgebildeten korrespondierenden Außennut zusammen, wobei die Innennut und die Außennut in der Regel im wesentlichen gleich ausgebildet sind, d.h. eine annähernd gleiche Tiefe und einen annähernd gleichen Querschnitt, insbesondere einen gleichen Krümmungsradius aufweisen. Die beiden Nuten können jeweils aus einem kreisbogenförmigen Aufnahmebereich und einer geraden Schrägfläche zusammengesetzt sein, so dass bei einer axialen Zugbelastung der beiden Rohre die Scherelemente zunehmend zwischen den beiden gegenläufigen Aufnahmebereichen verkeilt werden.
Um eine ausreichende Dichtigkeit des Rohrkupplungssystems zu gewährleisten, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Dichtungsnut derart im Kupplungsgehäuse positioniert ist, dass sie im montierten Zustand einen Berührungsabschnitt umgibt, in dem sich die beiden gegenüberliegenden Verbindungsabschnitte berühren. Bei dieser Ausgestaltung weist das Rohrkupplungssystem lediglich ein Dichtelement auf, das von der Dichtungsnut aufgenommen wird. Die Dichtung befindet sich somit in unmittelbarer Nähe des Berührungsabschnittes, in dem sich die beiden Rohrenden bzw. Verbindungsabschnitte berühren, wodurch eine Abdichtung der Rohrverbindung begünstigt wird.
Bei einer alternativen Ausgestaltung des Rohrkupplungssystems sind im Kupplungsgehäuse zwei Dichtungsnuten vorgesehen und die Dichtungsnuten sind derart positioniert, dass im montierten Zustand jeweils eine Dichtungsnut einen Teil eines Verbindungsabschnitts umgibt. Folglich sind auch zwei Dichtelemente vorgesehen. Die Dichtelemente sind jeweils an einem Verbindungsabschnitt angeordnet, so dass jedes Rohr durch ein Dichtelement, beispielsweise einen O-Ring, abgedichtet wird. Die Dichtungsnuten sind so tief in dem Kupplungsgehäuse ausgebildet, dass ein Aufschieben des Kupplungsgehäuses auf ein Rohrende bzw. einen Verbindungsabschnitt noch ohne größeren Aufwand möglich ist. Alternativ kann ein derart elastisches Dichtungsmaterial verwendet werden, dass sich das Dichtelement beim Aufschieben des Kupplungsgehäuses bzw. beim Einschieben des Rohres in das Kupplungsgehäuses elastisch verformt wodurch ein Auf- bzw. Einschieben ohne größeren Aufwand möglich ist. In diesem Fall muss die Dichtungsnut nicht übermäßig tief im Kupplungsgehäuse ausgebildet sein, sondern nur so weit, dass die Dichtungsnut das Dichtelement aufnehmen kann, ohne dass das Dichtelement beim Aufschieben des Kupplungsgehäuses bzw. beim Einschieben eines Rohres verrutschen kann.
Für eine optimale Anordnung des mindestens einen Dichtelements ist vorgesehen die mindestens eine Dichtungsnut zwischen den Innennuten des Kupplungsgehäuses angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Dichtungsnut näher an den Berührungsabschnitt der beiden Rohre gebracht, an dem die Gefahr einer Undichtigkeit am größten ist. Da das Scherelement in der Umfangsrille bewegbar ist, gibt es ein geringes Spiel zwischen Umfangsrille und Scherelement, in dessen Zwischenraum unter Umständen ein Medium aus den Rohren eintreten könnte. Bei korrosiven Medien führt dies möglicherweise zu einer Beschädigung des Scherelements oder des Rohrkupplungssystems allgemein. Bei einer Anordnung der Dichtungsnut zwischen den Außennuten des Kupplungsgehäuses und somit näher an einer Stelle mit möglichem Mediumaustritt, kann die Gefahr einer Leckage des Rohrkupplungssystems minimiert werden.
Für eine bessere Handhabung des Rohrkupplungssystems ist vorgesehen, dass in dem Kupplungsgehäuse mindestens eine Verdrehsicherung ausgebildet ist, so dass eine Drehung mindestens eines Rohres relativ zum Kupplungsgehäuse blockierbar ist. Durch eine Verdrehsicherung ist sichergestellt, dass ein mit dem Kupplungsgehäuse befestigtes Rohr nicht relativ zum Kupplungsgehäuse verdrehbar ist und mögliche an dem Rohr angeordnete Bauteile nicht mehr in der gewünschten Orientierung zum Rohr positioniert sind. Außerdem wird durch eine Verdrehsicherung verhindert, dass Torsionskräfte beispielsweise auf die Dichtelemente übertragen werden, wodurch die Dichtelemente verschoben oder beschädigt werden können und somit eine Undichtigkeit des Rohrkupplungssystems herbeigeführt wird. Vorzugsweise ist eine Verdrehsicherung für beide mit dem Kupplungsgehäuse verbundenen Rohre vorgesehen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung eine Öffnung im Kupplungsgehäuse ist, wobei die Öffnung ein Innengewinde aufweist, in das ein Verdrehsicherungselement mit einem zum Innengewinde korrespondierenden Außengewinde derart einschraubbar ist, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Verdrehsicherungselement und dem im Bereich der Öffnung in das Kupplungsgehäuse eingeführten Rohr realisierbar ist. Durch das Anpressen des Verdrehsicherungselements an die Rohrwandung ist sichergestellt, dass eine kraft- bzw. reibschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Rohr, mittelbar, über das Verdrehsicherungselement bereitgestellt wird. Dazu sind keine weiteren Umbaumaßnahmen an dem jeweiligen Rohr nötig. Denkbar wäre auch, dass ein Verdrehsicherungselement bereits an einem Rohr ausgebildet ist. Das Verdrehsicherungselement kann in Form eines Vorsprungs am jeweiligen Rohr angeordnet oder aus dem Rohr herausgebildet sein. Eine zu dem Vorsprung korrespondierende axiale Aussparung, die sich in Form einer Nut in Längsrichtung des Kupplungsgehäuses erstreckt, kann an dem Kupplungsgehäuse ausgebildet sein, so dass der Vorsprung beim Aufschieben des Kupplungsgehäuses auf das jeweilige Rohr mit dem Verdrehsicherungselement in Eingriff gebracht wird. Auf diese Weise ist auch gleichzeitig ein Anschlag bereitgestellt, der verhindert, dass das Rohr zu weit in das Kupplungsgehäuse eingeführt, bzw. das Kupplungsgehäuse zu weit auf das Rohr aufgeschoben wird. Sobald das Verdrehsicherungselement an das Ende der Aussparung stößt, kann das Rohr nicht mehr relativ zum Kupplungsgehäuse weiterbewegt werden.
Um eine Vereinfachung des Zusammenbaus des Rohrkupplungssystems zu erreichen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Kupplungsgehäuse über seine gesamte Länge einen Innendurchmesser aufweist, der etwas größer als der Außendurchmesser der beiden Rohre ist, so dass das Kupplungsgehäuse von beiden Seiten auf die Rohre aufschiebbar ist bzw. die Rohre von beiden Seiten in das Kupplungsgehäuse einschiebbar sind. Durch die Ausgestaltung mit zwei Scherelementen, wobei ein Scherelement zwischen einem Verbindungsabschnitt eines ersten Rohres und dem Kupplungsgehäuse und das andere Scherelement zwischen dem Verbindungsabschnitt des zweiten Rohres und dem Kupplungsgehäuse angeordnet ist, können axial wirkende Kräfte von dem Kupplungsgehäuse aufgenommen werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Rohrkupplungsystems werden axiale Kräfte somit jeweils von einem Rohr über ein Scherelement auf das Kupplungsgehäuse übertragen.
Zur leichteren Handhabung und gleichzeitig zur Gewährleistung einer stabilen Verbindung zwischen den Rohren und dem Kupplungsgehäuse ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Scherelemente jeweils aus einer flexiblen Seele, insbesondere einem Stahlseil und einer Mehrzahl von auf der Seele aufgefädelten Scherkörpern, insbesondere Stahlrollen bestehen. Die einzelnen Scherkörper weisen dabei vorzugsweise eine Länge auf, die deutlich geringer als 1/10 des Umfanges der das Scherelement aufnehmenden Umfangsrille ist. Dadurch lassen sich die Scherkörper in Verbindung mit der flexiblen Seele im zusammengesteckten Zustand der beiden Verbindungsabschnitte und des Kupplungsgehäuses einfach in die Umfangsrille einschieben bzw. wieder herausziehen. Für die Ausgestaltung des Scherelements ist auch denkbar, dass das Scherelement als biegsamer Federstab oder als biegsamer Kunststoffvollstab ausgebildet ist.
Um das Rohrkupplungssystem weiter platzsparend auszugestalten, ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Kupplungsgehäuse eine kreisförmige Außenkontur aufweist und dass der Außendurchmesser D1 des Rohrkupplungssystems dem Außendurchmesser D2 des Kupplungsgehäuses entspricht. Bei der Befestigung der Rohre mit einem aufschiebbaren Kupplungsgehäuse, welches mittels Scherelementen mit den Rohren zugfest verbunden wird, sind keine Flanschverbindungen oder weitere Verschraubungen des Kupplungsgehäuses notwendig. Das Kupplungsgehäuse kann somit extrem platzsparend ausgebildet werden und weist einen nicht viel größeren Durchmesser auf, als die Rohre selbst, abhängig von der Wandstärke des Kupplungsgehäuses.
Um auch eine Verbindung von Rohren in einem Winkel zueinander verbinden zu können ist bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Kupplungsgehäuse eine Krümmung aufweist, so dass das die Rohre in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Der Winkel von 180 Grad verschieden, vorzugsweise kleiner 135 Grad, insbesondere etwa 90 Grad. In diesem Fall berühren sich die Rohre bei der Verbindung mit dem Kupplungsgehäuse nicht, sie lediglich an den Bereich angrenzen, im dem das Kupplungsgehäuse gekrümmt ist, in diesen aber nicht eingeführt werden. Es ist denkbar, dass in dem Bereich, in dem das Kupplungsgehäuse gekrümmt ist, eine innere Auskleidung des Kupplungsgehäuses vorgesehen ist, die auf die Innenwandung aufgebracht ist. Möglich wäre auch, ein Rohrabschnitt aus demselben Rohrmaterial, aus dem die zu verbindenen Rohre bestehen, in den gekrümmten Bereich des Kupplungsgehäuses eingeführt wird. Der Rohrabschnitt kann am Einlauf- und am Auslaufende mit zusätzlichen Dichtelementen ausgestattet sein, die von weiteren Dichtungsnuten im Kupplungsgehäuse aufgenommen werden können. Auf diese Weise durchfließt ein Medium stets dasselbe Material, auch im Bereich der Rohrverbindung von zwei Rohren.
Die zugfeste Verbindung von zwei Rohren mit einem Kupplungsgehäuse ist nicht auf die Verbindung von zwei im Durchmesser identischen Rohren beschränkt. Das Kupplungsgehäuse kann auch derart ausgestaltet sein, dass das Kupplungsgehäuse ein Einlassende und ein Auslassende aufweist, wobei der Innendurchmesser des Kupplungsgehäuses am Einlassende größer ist, als am Auslassende. Durch einen solchen Reduzieradapter können auch Rohre unterschiedlicher Größe miteinander verbunden werden. Daneben können auch mehr als zwei Rohre miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann das Kupplungsgehäuse mit drei Aufnahmen ausgestaltet sein, beispielsweise in Form eines T-Stücks, so dass zwei Rohre in einer Flucht miteinander und ein weiteres Rohr orthogonal zu den beiden Rohren verbunden werden kann.
Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Rohrkupplungssystem auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Schutzanspruch 1 nachgeordneten Schutzansprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

1 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems mit einer Dichtungsnut,
2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit einer Verdrehsicherung,
3 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems mit zwei Dichtungsnuten,
4 das Ausführungsbeispiel gemäß 3 mit einer Verdrehsicherung,
5 einen Querschnitt durch das Rohrkupplungssystem,
6 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems mit einer Verbindung von zwei Rohren in einem Winkel zueinander und
7 verschiedene Ausführungsbeispiele der Kontur eines Dichtelements.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems 1, bei dem zwei Rohre 2 über ein Kupplungsgehäuse 3 miteinander verbunden sind. In dem Kupplungsgehäuse 3 ist ein Dichtelement 4 angeordnet. Die Rohre 2 weisen jeweils einen Verbindungsabschnitt 5 auf, in dem eine umlaufende Außennut 6 eingebracht ist. In dem Kupplungsgehäuse 3 ist eine Dichtungsnut 7 zur Aufnahme des Dichtelements 4 ausgebildet. Außerdem sind zu den Außennuten 6 der Rohre 2 korrespondierende Innennuten 8 im Kupplungsgehäuse 3 ausgebildet. Die Außennuten 7 der Rohre 2 und die Innennuten 8 des Kupplungsgehäuses 3 sind derart zueinander angeordnet, dass sie zusammen eine Umfangsrille 9 bilden. An jedem Verbindungsabschnitt 5 eines Rohres 2 ist eine Umfangsrille 9 durch eine Außennut 6 und eine Innennut 8 des Kupplungsgehäuses 3 gebildet. In der Umfangsrille 9 ist ein Scherelement 10 angeordnet, das sich bei Zugkräften, die auf die Rohre 2 oder das Kupplungsgehäuse 3 wirken, in der Umfangsrille 9 verkeilt und somit eine zugfeste Verbindung der beiden Rohre 2 in dem Kupplungsgehäuse 3 gewährleistet. Das Dichtelement 4 und die Dichtungsnut 7 sind mittig im Kupplungsgehäuse 3 angeordnet, so dass das Dichtelement 4 einen Berührungsabschnitt 11 umschließt, in dem die Rohre 2 sich mit ihren Verbindungsabschnitten 5 berühren. Auf diese Weise wird eine gute Abdichtung des Rohrkupplungssystems 1 gewährleistet. Das Dichtelement 4 und die Dichtungsnut 7 sind zwischen den beiden Scherelementen 10 angeordnet.
2 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit einer Verdrehsicherung 12. Die Verdrehsicherung 12 wird durch eine Öffnung 13 im Kupplungsgehäuse 3 gebildet, die sich in etwa orthogonal zur Längserstreckung eines Rohres 2 erstreckt. Die Öffnung 13 weist ein Innengewinde 14 auf in das ein Verdrehsicherungselement 15, in Form eines Schraubelements, mit einem zum Innengewinde 14 korrespondierenden Außengewinde 16, eingeschraubt werden kann. Das Verdrehsicherungselement 15 wird so weit in die Öffnung 13 eingeschraubt, bis das Verdrehsicherungselement 15 seitlich an eines der Rohre 2 anstößt. Durch weiteres Einschrauben entsteht ein Kraftschluss zwischen dem Kupplungsgehäuse 3 und dem Rohr 2, der über das Verdrehsicherungselement 16 übertragen wird. Eine Drehung eines Rohres 2 relativ zum Kupplungsgehäuse 3 ist nicht mehr ohne weiteres möglich.
Der generelle Zusammenbau des Rohrkupplungssystems 1 erfolgt zunächst durch Einschieben der Rohre 2 in das Kupplungsgehäuse 3 bzw. durch Aufschieben des Kupplungsgehäuses 3 auf die Rohre 2. Für eine einfachere Montage ist der Innendurchmesser 17 des Kupplungsgehäuses 3 durchgängig ein wenig größer als der Außendurchmesser 18 der Rohre 2. Die Rohre 2 sind so in Position zu bringen, dass die Außennuten 6 der Rohre 2 und die Innennuten 8 des Kupplungsgehäuses 3 übereinander liegen und die Umfangsrille 9 bilden. Anschließend kann das Scherelement 10 radial in die Umfangsrille 9 eingeführt werden. In 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Scherelements in Form einer flexiblen Seele 19, beispielsweise ein Stahlseil 20 gezeigt, auf dem mehrere Scherkörper 21 aufgefädelt sind. Die Scherelemente 10 können durch eine in 2 nicht dargestellte Scherelementöffnung 22 eingeschoben werden. Sind die Scherelemente 10 in die Umfangsrille eingeführt, verkeilen sich die Scherelemente bei Zugkräften ebenso wie bei Druckkräften, falls sich die Rohrenden im montierten Zustand nicht berühren, in der Umfangsrille, wodurch eine Demontage des Rohrkupplungssystems 1 nur möglich ist, wenn zunächst die Scherelemente 10 wieder aus den Umfangsrillen 9 entnommen werden. Anschließend können die Rohre 2 aus dem Kupplungsgehäuse 3 gezogen bzw. das Kupplungsgehäuse über die Rohre 2 geschoben werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, nach dem Lösen der zugfesten Verbindung und dem Zurückschieben des Kupplungsgehäuses 3 ein Rohr 2 zu entfernen, ohne dass das Rohr 2 zuvor axial verschoben werden muss.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems 1 mit zwei Dichtelementen 4. Entsprechend sind auch zwei Dichtungsnuten 7 im Kupplungsgehäuse 3 ausgebildet. Die Dichtelemente 4 können in Form von O-Ringen in die Dichtungsnuten 7 eingebracht werden. Die Dichtelemente 4 sind zwischen den Scherelementen 10 angeordnet. Durch die Anordnung der Dichtelemente 4 zwischen den Scherelementen 10 sind die Dichtelemente nah am Berührungsabschnitt 11 der Rohre 2 positioniert, um eine gute Dichtigkeit des Rohrkupplungssystems 1 zu gewährleisten. Jeder Verbindungsabschnitt 5 wird folglich mit einem eigenen Dichtelement abgedichtet. Im Falle der Demontage des Rohrkupplungssystems 1, bei der lediglich ein Rohr 2 entfernt bzw. ausgetauscht werden soll, kann ein Medium oder Reste eines Mediums, das durch die Rohre 2 strömt, lediglich an der Seite des entfernten Rohres 2 austreten und sich nicht innerhalb des Kupplungsgehäuses weiter ausbreiten. Eine Verteilung beispielsweise eines korrosiven Mediums innerhalb des Kupplungsgehäuses 3, beispielsweise in die Umfangsrille 9 und unmittelbar zu den Scherelementen 10, könnte zu einer Beschädigung der Scherelemente 10 bzw. zu einer Beschädigung des gesamten Rohrkupplungssystems 1 führen.
4 zeigt das Ausführungsbeispiel des Rohrkupplungssystems 1 gemäß 3 mit einer Verdrehsicherung 12 wie im Ausführungsbeispiel gemäß 2 bereits gezeigt.
5 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rohrkupplungssystem 1 im Bereich einer Umfangsrille 9, wobei bei der Darstellung in 5 das Scherelement 10 gerade durch eine Scherelelementöffnung 22 in die Umfangsrille 9 eingeführt wird. Das Scherelement 10 besteht aus einer flexiblen Seele 19, beispielsweise einem Stahlseil, und einer Mehrzahl von auf der Seele 19 aufgefädelten scheibenförmigen Scherkörpern 21. Die einzelnen Scherkörper 21 weisen dabei eine Länge auf, die wesentlich geringer als der Umfang der Umfangsrille 9 ist, so dass das Scherelement 10 eine ausreichende Flexibilität aufweist und somit einfach in die Umfangsrille 9 eingeführt bzw. zum Lösen der axialen Verbindung aus der Umfangsrille 9 durch die Scherelementöffnung 22 wieder herausgezogen werden kann.
Bei den 1 bis 5 ist erkennbar, dass das Kupplungsgehäuse 3 eine kreisförmige Außenkontur aufweist und dass der Außendurchmesser D1 des Rohrkupplungssystems 1 dem Außendurchmesser D2 des Kupplungsgehäuses 3 entspricht. Dadurch, dass die Verbindung der Rohre 2 innerhalb des Kupplungsgehäuses 3 mittels der Scherelemente 10 ausgebildet wird, sind außerhalb, an der Außenseite des Kupplungsgehäuses 3, keine weiteren Elemente notwendig, die zur Befestigung der Rohrenden oder zur Stabilisierung des Kupplungsgehäuses 3 dienen. Der Außendurchmesser des Rohrkupplungssystem 1 ist somit insgesamt nicht merklich größer als der Außendurchmesser der zu verbindenden Rohre 2.
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems 1 mit einer Verbindung von zwei Rohren 2 in einem Winkel zueinander. Das Kupplungsgehäuse 3 ist im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 5 gekrümmt ausgestaltet. Auf diese Weise können die Rohre 2 in einem Winkel zueinander verbunden werden. In 6 ist zu erkennen, dass die Rohre 2 in einem Winkel von etwa 90 Grad zueinander orientiert sind. Denkbar sind auch spitzere oder stumpfere Winkel. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen auch wird ein Rohr 2 mit dem jeweiligen Verbindungsabschnitt 5 in das Kupplungsgehäuse 3 eingeschoben bzw. das Kupplungsgehäuse 3 auf das Rohr 2 aufgeschoben, wobei das Rohr 2 und das Kupplungsgehäuse 3 mittels des Scherelements 10 zugfest miteinander verbunden werden.
7a bis 7c zeigen verschiedene Ausgestaltungen des Dichtelements 4. Bei 7c weist das Dichtelement 4 eine U-Form mit einem U-Rücken 23 und zwei U-Schenkeln 24 auf, wobei an den U-Schenkeln 24 Fortsätze 25 angeordnet sind, die sich in Richtung der Öffnung der U-Form erstrecken. Die 7b zeigt das Dichtelement 4 mit einer U-Form gemäß 7a, wobei ein zusätzlicher Vorsprung 26 im U-Rücken 23 ausgebildet ist, der sich in Richtung der U-Öffnung erstreckt. 7c zeigt ein Dichtelement 4 mit einer U-Form und einem Vorsprung 26 gemäß 7b, wobei der Vorsprung 26 über die Fortsätze 25 übersteht und aus der U-Öffnung heraustritt.
Bezugszeichenliste

1: Rohrkupplungssystem
2: Rohr
3: Kupplungsgehäuse
4: Dichtelement
5: Verbindungsabschnitt
6: Außennut
7: Dichtungsnut
8: Innennut
9: Umfangsrille
10: Scherelement
11: Berührungsabschnitt
12: Verdrehsicherung
13: Öffnung
14: Innengewinde
15: Verdrehsicherungselement
16: Außengewinde
17: Innendurchmesser
18: Außendurchmesser
19: Seele
20: Stahlseil
21: Scherkörper
22: Scherelementöffnung
23: U-Rücken
24: U-Schenkel
25: Fortsätze
26: Vorsprung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1751458 B1 [0003]
US 4471979 [0004]

Claims

Rohrkupplungssystem (1) mit zwei zu verbindenden Rohren (2), einem Kupplungsgehäuse (3) und mindestens einem Dichtelement (4), wobei die Rohre (2) jeweils einen Verbindungsabschnitt (5) aufweisen, an denen jeweils eine Außennut (6) ausgebildet ist, wobei die beiden Rohre (2) im montierten Zustand mit ihren Verbindungsabschnitten (5) einander gegenüberliegen und wobei im Kupplungsgehäuse (3) mindestens eine Dichtungsnut (7) zur Aufnahme des mindestens einen Dichtelements (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (3) einteilig ausgebildet ist, dass in dem Kupplungsgehäuse (3) mindestens zwei zu den Außennuten (6) der Verbindungsabschnitte (5) korrespondierende Innennuten (8) ausgebildet sind, die zusammen jeweils eine Umfangsrille (9) bilden, dass mindestens zwei Scherelemente (10) vorgesehen sind, und dass im montierten Zustand des Rohrkupplungssystems (1) jeweils ein Scherelement (10) in einer Umfangsrille (9) angeordnet ist und das Kupplungsgehäuse (3) die beiden Verbindungsabschnitte (5) unmittelbar umgibt.
Rohrkupplungssystem (1) nach Anspruch 1, mit einem Dichtelement (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsnut (7) derart im Kupplungsgehäuse (3) positioniert ist, dass sie im montierten Zustand einen Berührungsabschnitt (11) umgibt, in dem sich die beiden gegenüberliegenden Verbindungsabschnitte (5) berühren.
Rohrkupplungssystem (1) nach Anspruch 1, mit zwei Dichtelementen (4), dadurch gekennzeichnet, dass im Kupplungsgehäuse (3) zwei Dichtungsnuten (7) vorgesehen sind, und dass die Dichtungsnuten (7) derart positioniert sind, dass im montierten Zustand jeweils eine Dichtungsnut (7) einen Teil eines Verbindungsabschnitts (5) umgibt.
Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtungsnut (7) zwischen den Innennuten (8) des Kupplungsgehäuses (3) angeordnet ist.
Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kupplungsgehäuse (3) mindestens eine Verdrehsicherung (12) ausgebildet ist, so dass eine Drehung mindestens eines Rohres (2) relativ zum Kupplungsgehäuse (3) blockierbar ist.
Rohrkupplungssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (12) eine Öffnung (13) im Kupplungsgehäuse (3) ist, wobei die Öffnung (13) ein Innengewinde (14) aufweist, in das ein Verdrehsicherungselement (15) mit einem zum Innengewinde (14) korrespondierenden Außengewinde (16) derart einschraubbar ist, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Verdrehsicherungselement (15) und dem im Bereich der Öffnung (13) in das Kupplungsgehäuse (3) eingeführten Rohr (2) realisierbar ist.
Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (3) über seine gesamte Länge einen Innendurchmesser (17) aufweist, der etwas größer als der Außendurchmesser (18) der beiden Rohre (2) ist, so dass das Kupplungsgehäuse (3) von beiden Seiten auf die Rohre (2) aufschiebbar ist bzw. die Rohre (2) von beiden Seiten in das Kupplungsgehäuse (3) einschiebbar sind.
Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherelemente (10) jeweils aus einer flexiblen Seele (19), insbesondere einem Stahlseil (20) und einer Mehrzahl von auf der Seele (19) aufgefädelten Scherkörpern (21), insbesondere Stahlrollen bestehen.
Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (3) eine kreisförmige Außenkontur aufweist und dass der Außendurchmesser D1 des Rohrkupplungssystems (1) dem Außendurchmesser D2 des Kupplungsgehäuses (3) entspricht.
Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (3) eine Krümmung aufweist, so dass das die Rohre (2) in einem Winkel zueinander angeordnet sind.