DE2025416B2 - Verbindung zweier miteinander fluchtender Rohre - Google Patents

Verbindung zweier miteinander fluchtender Rohre

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DE2025416B2
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Description

Die Erfindung geht aus von einer Verbindung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen und durch die USA.-Patentschrift 2 350 582 bekanntgewordenen Art.
Bei einer bekannten Verbindung der genannten Art (USA.-Patentschrift 2 350 582) weist das innere
3 4
Rohrende vier gleichmäßig über den Urnfan e ver- schwächeren Krümmung versehene, nach innen geteilte, sich in Axialnchtung des Rohres erstreckende richtete Deformation vorgesehen sein. Einbuchtungen auf, wobei zwei diametral gegenüber- Zur Erhöhung der Festigkeit bzw. Dichtheit der liegende Einbuchtungen in ihrem tiefsten "Punkt mit Verbindung können am inneren Rohrende zwei Dezueinander fluchtenden Bohrunger: versehen sind. 5 formationen für eine Verspannstelle vorgesehen sein. Auch das äußere Rohrende weüi zwei diametral ge- Zu dem gleichen Zweck können auch bei mehregenüberliegende, zueinander fluchtende Bohrungen ren Verspannstellen in einem Radialschnitt drei Verauf, die beim Inemanderstecken der Rohrenden mit spannstellen vorgesehen sein.
den in den Einbuchtungen vorgesehenen Bonrurmer. Zur Verbesserung der Verbindung kann ferner am
zur Deckung gebracht werden. Die Befestigung der io äußeren Rohrende im Bereich der Deformation des
beiden Rohrenden erfolgt durch eine durch die inneren Rohrendes ein nach außen gerichteter Hals
zueinander fluchtenden Bohrungen gesteckte zum Durchstecken des Befestigungselementes vorge-
Schraube, die mit Hilfe einer Mutter festgezogen sehen sein.
wird und die beiden Rohrenden zusammenhält. Eine Ferner ist es möglich, bei Konstruktionen mit
solche Verbindungsstelle verbindet die ineinanderge- 15 einer einzigen Verspannstelle am inneren Rohrende
steckten Rohre zwar drehfest miteinander, eine sta- zwei nach innen gerichtete Deformationen und dazwi-
bile und dichte Verbindung ist damit jedoch nicht zu sehen ein einziges Befestigungselement vorzusehen,
erzielen. welches auf die Deformationen einen nach außen ge-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ver- richteten Druck ausübt.
bindungen der im Oberbegriff des Anspruchs I ange- ao Als Befestigungselement kann ferner eine Bügel-
gebenen und durch die USA.-Patentschrift 2 350 582 schraube vorgesehen sein, die das äußere Rohrende
bekanntgewordenen An. insoweit zu verbessern, daß umgreift, wobei die Bügelschraube an einem quer auf
sie besonders dicht, insbesondere im Hinblick auf die dem äußeren Rohrende aufliegenden Steg angreift,
Anwendungsfälle mit durchfließendem Medium, und der mit einer Ausbuchtung im Bereich der Deforma-
auch besonders fest ausgeführt sind, für allgemeine 25 tionen der Rohrenden angreift.
Ar.wendungsfälle, bei denen es auf besondere Festig- Bei Verbindungen mit mehreren Verspannstellen
keit der Verbindung ankommt. können auch an dem inneren Rohrende zwei auf dem
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei der Erfindung Umfang verteilt angeordnete Deformationen und da-
vorgesehen, daß das äußere Rohrende um das innere zwischen im inneren und äußeren Rohrende je eine
Rohrende elastisch verspannt ist, wobei da* äußere 30 weitere nach außen gerichtete Deformation vorgese-
Rohrende unter Zugspannung und das innere Rohr- hen sein,
ende unter Druckspannung steht. Zur Herstellung der Verbindung kann sich ferner
Durch die belgische Patentschrift 535 475 sind um die ineinandergesteckten Rohrenden ein Lager-Rohnerbindungen bekanntgeworden, bei denen Ver- band erstrecken, welches mit Hilfe eines Befestibindungsteile durch die Wirkung einer Verschrau- 35 gungselements in die Deformationen der Rohrenden bung deformiert werden, wodurch die Verbindung eindrückbar ist.
erreicht wird. Die sonstigen technischen Verhältnisse Bei Schraubenkopfanordnungen im Rohrinneren
sind jedoch bei diesem Stand der Technik ganz an- kann die Schraube zur Orientierung des S^hrauben-
ders als bei der Erfindung. kopfes einen mit einem Längsschlitz bzw. einer Ab-
AIs Befestigungselemente kommen in an sich be- 40 flachung versehenen Schaft aufweisen, der drehfest
kannter Weise Verschraubung«; aller Art mit Bei- in eine entsprechend ausgebildete, in den Rohrenden
lageringen, Gegenringen, Muttern oder Gewindeein- vorgesehene Bohrung eingreift,
sätzen im inneren Rohrende in Frage. Um zu gewährleisten, daß die Rohrverbindungen
Vorzugsweise ist als Befestigungselement eine auch im Bereich der Verspannstelle eine gute Ab-
Schraube vorgesehen, die durch das äußere Rohr- 45 dichtung aufweist, kann auf den Schaft der Schraube
ende hindurchgreift und in an sich bekannter Weise eine Scheibe aufsetzbar sein, deren Gestalt der in
in die Deformation des inneren Rohres eingeschraubt dem äußeren Rohrende vorgesehenen Deformation
ist. angepaßt ist, wobei die Scheibe mit Hilfe einer Mut-
Zur Erzielung einer guten Festigkeit kann an der ter gegen die Außenseite des äußeren Rohrendes anDeformation ein mit Innengewinde versehener Bor- 5° preßbar ist.
delring vorgesehen oder in an sich bekannter Weise Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise
eine Mutter angeschweißt sein, in dessen bzw. deren veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen
Innengewinde das Gewinde der Schraube eingreift. an Hand der Zeichnung beschrieben.
Bei Schraubenkopfanordnungen im Rohrinneren Es zeigt
kann zur Erzielung eines besseren SHzes der Schrau- 55 F i g. 1 einen Längsschnitt durch zwei zur Verbin-
benkopf flach, gebogen und an die Deformations- dung miteinander vorgesehene Rohrstücke,
stelle angepaßt ausgeführt sein. F i g. 2 einen Schnitt in Querrichtung durch die in
Weiterhin kann zur Erhöhung der Festigkeit der F i g. 1 gezeigten Rohrstücke im zusammengesetzten
Verbindung am inneren Rohrende im Bereich der Zustand,
Deformationsstelle eine Lasche angeformt sein. 6n F i g. 3 einen Schnitt in Querrichtung durch die in
Um die Verspannung der beiden ineinanderge- F i g. 1 und 2 gezeigten Rohrstücke, wobei die Befe-
steckten Rohrenden zu erhöhen, können an der De- stigungsmittel in der Endlage gezeigt sind,
formationsstelle zwei in Axialrichtung hintereinan- Fig. 4 einen Schnitt in Querrichtung durch eine
dergeschaltete Befestigungselemente vorgesehen sein. weitere Ausführungsform der Rohrkupplung,
Um das Ineinanderstecken der Rohrenden und das 65 Fig. 5 einen Schnitt in Querrichtung durch eine
Ausrichten der Rohrenden relativ zueinander zu er- Rohrkupplung mit einer Bügelschraube,
leichtern, kann am äußeren Rohrende im Bereich der Fig. 6 einen Schnitt in Querrichtung durch eine
Deformation des inneren Rohrendes eine mit einer weitere Rohrkupplung,
F i g. 7 einen Schnitt durch eine Rohrkupplung mit Maß unwahrnehmbar klein ist.
mehreren Verspannstellen, Das äußere Rohrende 12, 13, 52, 94, 115, 118,
Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Rohr- 132, 164 ist um das innere Rohrende 10, 11, 50, 92,
kupplung, 113, 116, 130, 162 elastisch verspannt.
F i g. 9 einen Schnitt in Querrichtung durch die in 5 Als Befestigungselemente sind Verschraubungen
F i g. 8 gezeigte Kupplung, aller Art mit Beilageringen, Gegenringen, Muttern
Fig. 10 einen Schnitt in Querrichtung durch die in oder Gewindeeinsätzen im inneren Rohrende vorge-
F i g. 8 gezeigte Kupplung, wobei die Rohrenden in sehen. So ist in Ausführungsbeispielen als Befesti-
die Kuppellage gezogen sind, gungselement mindestens eine Schraube 22, 38, 62
Fig. 11 eine Einzelheit des in Fig. 8 gezeigten io und 64, 110, 114, 128 vorgesehen, die durch das äu-
Ausführungsbeispiels, ßere Rohrende 12, 13, 52, 94, 118 hindurchgreift
Fig. 12 einen Schnitt in Querrichtung durch ein und in die Deformation 14, 14', 54, 98 und 100, 120
Ausführungsbeispiel, bei dem eine nach außen ge- des inneren Rohrendes eingeschraubt ist. Dabei kön-
richtete Verformung sowohl am inneren als auch am nen beispielsweise gemäß F i g. 8 bis 11 eine zwi-
äußeren Rohrstück vorgesehen ist, >5 sehen dem äußeren Rohrende 52 und dem Kopf der
Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Schraube 62 vorgesehene Druckplatte 60 und die
nach außen gerichteten Verformung am innerer. Schraube 62 unverlierbar mit dem Rohrende 52 da-
Rohrstück, durch verbunden sein, daß das Gewinde der
Fig. 14 ein Ausführungsbeispiel mit einer nach in- Schraube 62 mit Hilfe von Laschen 66 verriegelt
nen gerichteten Verformung am inneren Rohrstück 20 wird. Es kann an der Deformation 14, 14', 54, 98
und zusätzlichen Konstruktionsmerkmalen, und 100, 120 ein mit Innengewinde versehener Bör-
Fig. 15 einen Schnitt in Querrichtung durch das delring 48, 56 und 58, 104 und 106, 122 vorgesehen
in F i g. 14 gezeigte Ausführungsbeispiel, oder eine Mutter 36 angeschweißt sein, in dessen
Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel bei einer Rohr- bzw. deren Innengewinde das Gewinde der Schraube
kupplung mit einem Befestigungselement, das relativ 25 22, 38, 62 und 64, 110 und 114, 128 eingreift. Es
zum inneren Rohrstück festgehalten ist, können ferner Schraubenkopfanordnungen im Rohr-
Fig. 17 einen Schnitt in Querrichtung durch eine inneren vorgesehen sein. Hierbei ist der Schrauben-Baugruppe aus dem in Fig. 16 gezeigten Ausfüh- kopf 136, 170 flach, gebogen und an die Deformarungsbeispiel, tionsstelle 134, 166 angepaßt ausgeführt. Es kann an
Fig. 18 einen Schnitt in Querrichtung durch das 30 dem inneren Rohrende 10, 11 im Bereich der Defor-
in F ig. logezeigte Ausführungsbeispiel, mationsstelle 14, 14' eine Lasche 20, 21 angeformt
Fig. 19 einen Schnitt in Querrichtung durch das sein. An der Deformationsstelle 54 können zwei in
in Fig. 16 gezeigte Ausführungsbeispiel, wobei die Axialrichtung hintereinandergeschaltete Befesti-
Rohrstücke in die Kuppellage gezogen sind, gungselemente 62, 64 angeordnet sein. Am äußeren
Fig.20 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die 35 Rohrende 12, 13 kann im Bereich der Deformation
Kupplung mit einem Befestigungselement versehen des inneren Rohrendes eine mit einer schwächeren
ist, das relativ zum äußeren Rohrstück festgehalten Krümmung versehene, nach innen gerichtete Defor-
ist, mation 16, 17 vorgesehen sein. Am inneren Rohr-
Fig.21 das in Fig. 20 gezeigte Ausführungsbei- ende 92, 113 können zwei Deformationen 98 und
spiel, wobei die Rohrstücke in die Kuppellage gezo- 40 100 bzw. 119 und 121 an einer Verspannstelle vorge-
gensind, sehen sein. An dem inneren Rohrende 11 können
Fig.22 eine Konstruktionseinzelheit aus dem in drei Deformationen 15 an drei Verspannstellen vor-
F i g. 20 gezeigten Ausführungsbeispiel und gesehen sein. Am äußeren Rohrende 118 kann im
F i g. 23 eine Einzelheit in Ansicht einer weiteren Bereich der Deformation 120 des inneren Rohrendes
Konstruktionsvariante. 45 116 ein nach außen gerichteter Halt 124 zum Durch-
AlIe Ausführungsbeispiele haben gemeinsam, daß stecken des Befestigungselements 128 angeordnet
die beiden ineinandergesteckten Rohrenden in engem sein. An dem inneren Rohrende 113 können zwei
Formschiuß ineinander sitzen, wobei das äußere nach innen gerichtete Deformationen 119 und 121
Rohrende in Umfangsrichtung unter Zugspannung und dazwischen ein Befestigungselement 123, 125
und das innere Rohrende unter Druckspannung 5° angeordnet sein, welches auf die Deformation einen
steht. Die Spannungen werden durch eine Zugkraft nach außen gerichteten Druck ausübt. Als Befesti-
erzeugt, die zwischen den beiden Rohrenden wirk- gungselement kann ferner eine Bügelschraube 40
sam ist. Die Spannungen werden auf einem Wert ge- vorgesehen sein, die das äußere Rohrende umgreift,
halten, der dem gegebenen Verwendungszweck der wobei sie an einem quer auf dem äußeren Rohrende
Rohrverbindung angepaßt ist. 55 aufliegenden Steg 42 angreift, der mit einer Ausbau-
Die Rohrkupplungen können für Rohre aus ver- chung 44 im Bereich der Deformationen 14, 16 der
schiedensten Werkstoffen Anwendung finden, bei- Rohrenden angreift. An dem inneren Rohrende 92,
spielsweise für Rohre aus Metall, Gummi oder 113 können zwei auf dem Umfang verteilt angeord-
Kunststoff. Die beiden Rohrstücke einer Kupplung nete Deformationen 98, 100 bzw. 119, 122 und da-
brauchen nicht aus dem gleichen Werkstoff zu beste- 60 zwischen im inneren und äußeren Rohrende je eine
hen, und die Wandstärken können stark voneinander weitere nach außen gerichtete Deformation 96, 102
abweichen. In den dargestellten Ausführungsbeispie- bzw. nur eine am inneren Rohrende 113 nach
len handelt es sich um Rohre aus solchem Material, außen gerichtete Deformation 117 angeordnet sein,
wie es üblicherweise in den Auspuff anlagen von Um die ineinandergesteckten Rohrenden 130, 132
Kraftfahrzeugen verwendet wird, beispielsweise um 65 kann sich ein Lagerband 138 erstrecken, welches mit
Rohre aus kaltgewalztem Stahl. Mit der Ausübung Hilfe eines Befestigungselements 136, 142 in die De-
der Zugkraft geben beide Teile bis zu einem gewissen formationen 134, 144 der Rohrenden eindrückbar
Maße nach, verformen sich also, selbst wenn dieses ist. Die Schraube 170, 188 kann zur Orientierung des
Schraubenkopfes einen Vierkant 172 an der Innenfläche 174 des Kopfes der Schraube 170 bzw. eine Abflachung 186 am Schaft aufweisen, der drehfest in sine entsprechend ausgebildete, in den Rohrenden vorgesehene Bohrung 182 bzw. 184 eingreift. Auf dem Schaft der Schraube 22, 38, 170., 188 kann eine Scheibe 24, 176 aufsetzbar sein, deren Gestalt der in dem äußeren Rohrende vorgesehenen Deformation angepaßt ist, wobei die Scheibe mit Hilfe des Kopfes der Schraube 22, 38 bzw. einer Mutter 178 gegen die Außenseite des äußeren Rohrendes anpreßbar ist.
Gemäß F i g. 1 greift beispielsweise die selbstschneidend ausgebildete Scheibe 22 durch eine in der Scheibe 24 ausgebildete Bohrung 28 hindurch, wird durch eine im äußeren Rohrende vorgesehene Bohrung 30 hindurchgesteckt und in eine öffnung 32 selbstschneidend hineingeschraubt, die in der Deformationsstelle 14 sowie der an dieser anliegenden Lasche 20 vorgesehen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:
1. Verbindung zweier miteinander fluchtender Rohre, wobei die Rohrenden an der Verbindungsstelle ineinandergesteckt und miteinander verbunden sind und wobei mindestens das innere Rohrende wenigstens eine nach innen gerichtete, sich im wesentlichen in axialer Richtung erstrekkende Deformation aufweist und die Rohrenden im Bereich der Deformation mit Hilfe eines Befestigungselements gegeneinandergedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohrende (12; 13; 52; 72; 94; 1Ϊ5; 118; 132; 164) um das innere Rohrende (10; 11; SO; 70; 92: 113; 116; 130; 162) elastisch verspannt ist, wobei das äußere Rohrende unter Zugspannung und das innere Rohrende unter Druckspannung steht.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch ge- »ο kennzeichnet, daß als Befestigungselement in an sich bekannter Weise Verschraubungen aller Art mit Beilageringen, Gegenringen, Muttern oder Gewindeeinsätzen im inneren Rohrende vorgesehen sind. as
3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungselement mindestens eine Schraube (22; 38; 62, 64; 128; 110, 114) vorgesehen ist, die durch das äußere Rohrende (12; 13; 52; 118; 94) hindurchgreift und in an sich bekannter Weise in die Deformation (14; 14'; 54; 120; 98; 100) des inneren Rohrendes (10; 50; 116; 92) eingeschraubt ist.
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Deformation (14; 14'; 54; 98, 100; 120) ein mit Innengewinde versehener Bördelring (48; 56, 58; 122; 104, 706) vorgesehen oder in an sich bekannter Weise eine Mutter (36) angeschweißt ist, in dessen bzw. deren Innengewinde das Gewinde der Schraube (22; 38; 62, 64; 128; 110, 114) angreift.
5. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schraubenkopfanordnungen im Rohrinneren der Schraubenkopf (136; 170) flach, gebogen und an die Deformationsstelle (134; 166) angepaßt ausgeführt ist.
6. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem inneren Rohrende (10; 11) im Bereich der Deformationsstelle (14; 14') eine Lasche (20; 21) angeformt ist.
7. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Deformationsstellc (54) zwei in Axialrichtung hintereinandergeschaltete Befestigungselemente (62, 64) zugeordnet sind.
8. Verbindung nach Einern der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Rohrende (12; 13) im Bereich der Deformation des inneren Rohrendes eine mit einer schwächeren Krümmung versehene, nach innen gerichtete Deformation (16; 17) vorgesehen ist.
9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem inneren Rohrende (92; 113) zwei Deformationen (98, 106; 119, 121) an einer Verspannstelle vorgesehen sind.
10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit mehreren Verspannstellen in einem Radialschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem inneren Rohrende (11) drei Deformationen (15) an drei Verspannstellen vorgesehen sind.
11. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Rohrende (118) im Bereich der Deformation (120) des inneren Rohrendes (116) ein nach außen gerichteter Hals (124) zum Durchstecken des Befestigungselementes (128) vorgesehen ist.
12. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem inneren Rohrende (113) zwei nach innen gerichtete Deformationen (119, 121) und dazwischen ein Befestigungselement (123, 125) vorgesehen sind, welches auf die Deformationen einen nach außen gerichteten Druck ausübt.
13. Verbindung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungselement eine Bügelschraube (40) vorgesehen ist, die das äußere Rohrende umgreift, und daß die Bügelschraube an einem quer auf dem äußeren Rohrende aufliegenden Steg (42) angreift, der mit einer Ausbauchung (44) im Bereich der Deformationen (14,16) der Rohrenden angreift.
14. Verbindung nach Anspruch 1 mit mehreren Verspannstellen in einem Radialschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem inneren Rohrende (92; 113) zwei auf dem Umfang verteilt angeordnete Deformationen (98, 100; 119, 121) und dazwischen im inneren und äußeren Rohrende je eine weitere nach außen gerichtete Deformation (96, 102) bzw. nur eine am inneren Rohrende (113) nach außen gerichtete Deformation (117) vorgesehen sind.
15. Verbindung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich um die ineinandergesteckten Rohrenden (130, 132) ein Lagerband (138) erstreckt, welches mit Hilfe eines Befestigungselements (136, 142) in die Deformationen (134,144) der Rohrenden eindrückbar ist.
16. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (170, 188) zur Orientierung des Schraubenkopfes einen Vierkant (172) an der Innenfläche (174) des Kopfes der Schraube (170) bzw. eine Abflachung (186) am Schaft aufweist, der drehfest in eine entsprechend ausgebildete, in den Rohrenden vorgesehene Bohrung (184) eingreift.
17. Verbindung nach Anspruch 5 oder 16, dadurch ^kennzeichnet, daß auf den Schaft der Schraube (22; 38; 170; 188) eine Scheibe (24: 176) aufsetzbar ist, deren Außenfläche (26) bzw. Gestalt der in dem äußeren Rohrende vorgesehenen Deformation angepaßt ist, wobei die Scheibe mit Hilfe des Kopfes der Schraube (22; 38) bzw. einer Mutter (178) gegen die Außenseite des äußeren Rohrendes anpreßbar ist.
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