DE2111568A1

DE2111568A1 - Zug- und Schubsicherung fuer Schraubmuffen-Verbindungen von Rohren

Info

Publication number: DE2111568A1
Application number: DE19712111568
Authority: DE
Inventors: Georg Seiler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-10
Filing date: 1971-03-10
Publication date: 1972-09-28
Also published as: US3733093A; NL7104535A; FR2094982A5

Description

"Zug- und Schubsicherung für Sehraubmuffen-Verbindungen von Rohren"
- nach Patent ..<> (Pat.Anm. 1800 923.9) -

Das Hauptpabent betrifft eine Zug- und Schubsicherung für Schraubmuffen-Verbindungen von Rohren, die insbesondere für Druckrohre aus duktilem Guß- oder Kunststoff geeignet ist, wie sie bei den Rohrleitungsnetzen von Städten und Gemeinden verwendet werden. Bei diesen Sohraubmuffen-Verbindungen ist in einer zwischen dem glatten Ende des eingeschobenen Rohres und der mit Innengewinde versehenen Muffe eine Ringkammer begrenzt, in der ein Dichtring angeordnet wird. Dieser Dichtring läßt sich durch einen in der Muffe schraubbaren Druckring abdichtend vorspannen.

Bei derartigen Muffenverbindüngen können in den verlegten Rohr3trängen von außen wirkende Zugkräfte oder durch den Innendruck des Strömungsmittels in der Rohrleitung verursachte Schubkräfte auftreten, die bestrebt sind, die Verbindungen zwischen den Rohr ab .schnitt en zu lösen. Die Dichtringe

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können diese Kräfte nur in begreniem Maße aufnehmen. Es sind "bereits Maßnahmen versucht worden, um derartige Schraubmuffen-Verbindimgen gegen Schub- und Zugkräfte zu aichern. Diese Maßnahmen sind entweder jedoch sehr aufwendig oder sie bedürfen zusätzlicher Bearbeitung an den Rohren, was in der Hegel erst an der Baustelle erfolgen kann und au einer Schwächung der Rohre führt»

Um hier Abhilfe zu schaffen, ist im Hruptpatent eine Zug- und Schubsicherung für Schraubmuffen-Verbindungen vorgesehen, bei der in der Ringkammer zwischen Rohrende und Muffe ein Sicherungsring angeordnet ist, der einen radialen Trennschlitz merklicher Umfangsbreite sowie scharfkantige Erhöhungen an der radial inneren Umfangsflache aufweist. Dieser Sicherungsring weist eine konische äußere , Umfangsflache auf, er kann gegen eine konische Ü-egenfläche

an dem Druckring oder dem Dichtring bei Einschrauben des P Druckringes in die Muffe gleichzeitig axial gegen den Dichtring und radial nach innen gegen das Rohrende gepreßt werden.

Es gibt nun zahlreiche Verlegungafälle für Rohrleitungsabschnitto, bei denen nach Anordnung der"Rohre in ihxer Lage während der fieri; bellung der. > ι lohten und schubfesten Verbindung keine oder nur eine ^eri.iiai'ü^ige Relativbewegung in axialer Richtung ζνΑ·^:·<ήιΒΐ[ uon iiOiii^iD^oimi t, Lon

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auftreten darf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung,- die Schub- und Zugsicherung n.'-i-ch dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß eine zuverlässig abdichtende, und alle Zug- und Schubkräfte sicher r-'ufnehmende Verbindung hergestellt werden kann,ohne daß eine merkliche Relativbewegung der Rohrabschnitte in axialer Richtung bei Herstellen der·Verbindung auftreten kann. Dies ist insbesondere bei Prüfstrecken von erheblicher Bedeutung.

Diese Aufgabe wird erfindunüis^emäß dadurch gelöst, daß der Druckring und der Sicherungsring für gemeinsame Bewegungen in Umfangnrichtiung miteinander verbunden sind und die scharfkantigen Erhöhungen einen gewindeartigen Verlauf mit der Steigung der Gewinde von Druckring und Muffe entsprechenden Steigung aufweisen.

Hierdurch wird gewährleistet, daß nach gegenseitiger Anlage von Druckrin,; und Sicherungsring die axiale Bewegung beim Einsohraübon des Druckringes zu einer gleichlaufenden axialen Bewegung des Sicherungsringes führt, ohne da_w dadurch eine Mitnahme dos Röhrendes durch den Sicherungsring stattfinden kann, solange nicht durch einen entsprechend hohen (iei/mdivok beim Verfoimen des Dichtringes durc}i Auf-

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treffen des Sicherungsringes eine Relativbewegung zwischen Druckring und Sicherungsring erzwungen wird, welche zu einer Verengung des Sicherungsringes und damit zu der gewünschten Klemmung am Rohrende führt.

Vorteilhafterweise ist hierbei der lichte durchmesser des Sicherungsringes im entspannten Zustand des Ringes etwas größer als der im Bereich der Toleranzen maximal zulässige R Außendurchmesser des Rohrendes. Dadurch wird sichergestellt, daß der Sicherungsring durch den Druckring beim Einschrauben in axialer Richtung praktisch ohne nennenswerte Reibung an der Außenfläche des Rohrendes mitgenommen wird. Erst wenn der Widerstand des sich verformenden .uichtringes ausreichend groß ist, um die erforderliche Relativbewegung der Sehrägflachen von Druckring und Sicherungsring zu ermöglichen, greifen die Zähne des Sicherungsringes an Rohrende an. Beim weiteren Einschrauben den Druckringes wird aber dennoch das Rohrende nicht in axialer Richtung mitgenommen, dn sich durch die Kupplung zwischen Druckring und Sicherungsring und die schraubenförmige Ausbildung der Zahnung der Sicherungsring in gleicher Weise axial auf dem Rohrende entinngschraubt, wie der Druckring sich in der Muf/i'o verschiaubt. Dadurch laßt sich auch nach Eingriff der Zähne in das Rohrende noch eine weitere Verformung des ₍

Dichtungsringes, wie sie für eine ausreichende Abdichtung '.i

erforderlich j st, erreichen. *

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Die Kupplung zwischen Druckring und Sicherungsring zur Mitnahme in Umfangsrichtung kann auch mit geeigneten bekannten Mitteln erreicht werden. In einigen fällen kann ea zweckmäßig sein, wenn der Druckring einen radial nach/nnen ragenden Vorsprung aufweist, der mit Umfangsspiel in eine Ausnehmung des Sicherungsringes, vorzugweise in den Trennschlitz dieses Ringes, eingreift, und zwar derart, daß die ra.diale Verformung des Sicherungaringes durch den Vorsprung nicht behindert wird. ^>±e Kupplung kann aber auch durch entsprechende Rändelung oder Riffelung in einer oder in beiden Schrägflächen erreicht werden. Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn die Riffelung in Achsrichtung verläuft, so daß eine Relativbewegung der Schrägflächen in axialer Richtung nicht behindert wird, ohne die Kupplung in Umfangsrich-· tung 2U beeinträchtigen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Ausschnitt einen Längsschnitt durch die Verbindungsstelle, wobei die Schraubmuffe nicht wiedergegeben ist.

Pig. 2 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach J)¹Ig. 1, und zwar mit Blickrich bung von unten.

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Pig. 3 zeigt im Querschnitt ein dgev/andeltes Ausführungsbeispiel für den Sicherungsring, während

Pig. 4 ebenfalls im querschnitt den zugehörigen Druckring wiedergibt,,

In Pig. 1 ist bei 20 abgebrochen das in die Schiaubmuffe eingeschobene Ende eines Hohres wiedergegeben. Dieses Rohr-Il ende wird von dem Druckring 21 umgeben, der mit seinem Außengewinde 22 in der Schraubmuffe des anderen Röhrendes schraubbar ist. In bekannter Weine liegt in der «wischen dem Rohrende 20 und der nicht dargestellt en Schraubmuffe gebildeten Kammer ein Dichtring, der nicht dargestellt ist. Auf diesem Dichtring kann, 3weckmäI3igervjeise über einen Grleitring, der Sicherungsring 24 mit seiner in Pig. 1 nach· unten weisenden Stirnseite einwirken. In Pi;.;. 1 ist der einen Trennschlitz '6'5 aufweisende Sicherungsring so dar gestellt, daß der Jrennschlits sich in der Schnittebene der Pig. 1 befindet. Man sieht dahur die eine Stirnfläche 27 des Sicherungsringes 24.

Der Sicherungsring weist auf seiner Innenfläche Eingriff3-zähne 25 auf, die, wie aus der Pig. 1 hervor/;-.:h b, nach A_rt eines Schrauben.- au ge s angeordnet sind, uer e:ine Steigung besitzt. Diese Stüigung ist ^,ltjxch der SLei_t;un_:; oü der

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GewindegängG 22 des Außengewinden den Druckringes 21.

Der Sicherungsring liegt mit einer balligen Umfang ^fläche 26 an der Schrägfläclie 23 des Druckringes 21 an. Von der Sehragiläche 25 ragt ein Vorsprung 28 nach unten und radial nach innen, der in den Trenn schlitz 33 mit ausreichendem Urai'migöspiel eingreift, so daß auch bei größter Durchmesserverengung des Sicherungsringes 24 nur eine der beiden Stirnflächen 27 und 32 des Sicherungsringes 24 cn dem Liitnehmervorsprung \tü zur Anlage kommt.

Der lichte Durchmesser zwischen den Zahnsp.itzen 25 des SicherMigsringes 24 ist etwas größer als der im Rahmen der Tolexfanzen zulässige maximale Außendurchmesser des Röhrendes 2U, so (IvAi der Sicherungsring frei auf dem Röhrende in fxialer Richtung gleiten kann, wenn er durch die Schrägfläche 23 dec Druckringes 21 mitgenommen wird₀

Erst wenn die Stirnfläche des Sicherungsringes 2? auf den üleitring unu damit auf den Dichtring auftrifft und dieser durch den Schraubvorgang zunehmend verformt wird, verursachen die inneren Verformungskräfte des Dichtringes einen Y/idersl,and , dei schließlich zu einer Relativbewegung zwischen dem Sioh'j] un.:tiring 24 und dom Diuckring 21 in axialer JüdiUui,· fiiiij t, wobei η ich der Sicherungsring verengt und

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die gewölbte Fläche 2(5 auf der Schrä^fläche 23 des Druckringes gleitet. Hierbei greifen die Zähne 25 in den Außenumfang des Rohrendes ein. Bei v* eiterer Einschraubbewegung des Druckringes 21 wird der Sicherungsring· durch den Vorsprung 28 in Umfangsrichtung mitgenommen, wobei sich seine Zahnung 25 aufgrund der gewindeartigen Ausbildung auf dem Umfang des Rohrendes 20 entlangschraubt, und zwar mit der gleichen axialen Vorschubkomponente wie der Druckring 21.

Dadurch läßt sich eine weitere Verformung des Dichtringes gewährleisten, ohne Relativbewegungen zwischen dem Rohrende 20 und der nicht dargestellten Muffe. Der Sicherungsring kann, wie bei dem Ring nach dem Hauptpatent, durch radiale Einschnitte 31 eine größere Anpassungsfähigkeit an den Umfangsverlauf des Rohrendes 20 erhalten.

Bei dem Ausführüngsbei spiel nach Pig. 3 und 4 kann der Druckring 40 mit dem Gewinde 41 auf der Schrägfläche 42 Riffelungen 43 aufweisen, die vorzugsweise etwa parallel zur Achse verlaufen. Der Sicherungsring 44 kann auf seiner gewölbten Fläche 45 eine entsprechende Riffelung 46 aufweisen. Dadurch wird die Mitnahme in Umfangsrichtung gewährleistet. Es kann auch nur eine Fläche eine Riffelung besitzen= Auch kann die Riffelung durch eine Rändelung oder eine andere die Reibung erhöhende Oberflächenbearbeitung ersetzt werden₀

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In einigen Fällen könnte es nützlich sein,,wenn die Mitnahme in Umfangsrichtung bei Überschreiten eines vorbestimmten Drehmomentes nachgibt. Zu diesem Zweck kann der Vorsprung 28 eine Soll-Bruchstelle aufweisen. Die Riffelung kann auch so ausgebildet sein, daß sie die Mitnahme nur bis zu dem gewünschten Drehmoment erzwingt.

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Claims

Pat ent ans pr üche

f 1.^ Zug- und Schubsicherung für Schraubmuffen-Verbindungen von Rohren, insbesondere Druckrohren aus duktilem Gußoder Kunststoff, bei der in einer Ringkammer zwischen Rohrende und Muffe ein Dichtring und ein auf diesen in axialer Richtung einwirkender Sicherungsring angeordnet sind, ein in der Muffe schraubbarer Druckring über

ψ . Schrägflächen den wenigstens einen radialen Trennschlitz merklicher Umfangsbreite. aufweisenden Sicherungsring in axialer Richtung gegen den Druckring und die scharfkantigen Erhöhungen auf der Innenseite des Sicherungsringes in radialer Richtung in den Umfang des Rohrendes drückt, nach Patent ... (Pat.Anm. P 1800 923.9), dadurch gekennzeichnet , daU Druckring (21) und Sicherungsring (24) für gemeinsame -Bewegungen in Umfangsrichtung miteinander verbunden sind und die scharfkanti-

»gen Erhöhungen (25) einen gewindeartigen Verlauf mit der Steigung (30) der Gewinde von Druckring und Muffe entsprechender Steigung (29) aufweisen.

2. Zug- und Schubsicherung nach Anspruch I, d u d u r c h g e k ο η η a υ i c h not, daß dur Druckring (21) einen rtidlal nach imien ruhenden Vorrat.um, {J.t:.) nui'wol;·· ί.,

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der mit Umfangsspiel in eine Ausnehmung des Sicherungsringes (24)j vorzugsweise in den Trennschlitz (35) dieses Hinges, eingreift.

3· Zug- und Ü chub s ic lie rung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver-Mndung zur gemeinsamen Bewegung in Umfangsrichtung zwischen Druckring und Sicherungsring bei Übersehrexten eine; vorbestimmten Drehmomentes nachgibt.

ο Zug- und Schubsicherung nach Anspruch 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden konischen Flächen (42,45) von Druckring (40) und Sicherungsring (44) jeweils einander entsprechende Rifi'elungen oder Rändelungen (43,46), vorzur.Gweise nit zur Achse der Teile etwa parallelem Verlauf, auf \v eis en .

5· Zuii- und Schub si ehe rung nach Anspruch 1 bi& 4, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Sicherung.srJTig eine größere axiale yuerschnittslänge als radiale Querachnittsbreite aufweist.

6. Zug- und Schubsieherung nach Anspruch 1 bis b, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Sicherungsring im entspannten Zustand einen lichten Durchmesser aufweißt, der etwas größer als der größtmögliche Außendurehmesser des zugehörigen Rohrendes ist.

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