DE2233103A1

DE2233103A1 - Rohrverbindung sowie verfahren und verbindungshuelse zur herstellung der rohrverbindung

Info

Publication number: DE2233103A1
Application number: DE2233103A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Benteler; Franz-Josef Dipl Ing Hartmann; Oswald Mertens
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1972-07-06
Filing date: 1972-07-06
Publication date: 1974-01-31
Also published as: AT335236B; FR2192266A1; ATA525973A; FR2192267A1; NL7309430A

Description

PATENTANWÄLTE DR.-ING. W. STUHLMANN - DIPL.-ING. R. WILLERT

DR.-ING. P. H. OIDTMANN 223 3103

U 7 1 q 7 ο

AKTEN-NR 62/9Ü31+2 483BOCHUM^'"¹³'*

AKTEN-NR. ΌΙΙί^ύ",ί , Postschließfach 245O

Fernruf O 23 21/14O 61 Ihr Zeichen Bergstraße 159

Telegr.: Stuhlmannpatent

Benteler-Werke Aktiengesellschaft } ^79M- Schloß Neuhaus

Rohrverbindung sowie Verfahren und Verbindungshülse zur Herstellung der Rohrverbindung

Die Erfindung betrifft in erster Linie eine Rohrverbindung für die ortsgebundene Verlegung dünnwandiger Leitungsröhre aus Metall, insbesondere korrosionsfestem Stahl, bei Wasser- und Heizungsinstallationen unter Verwendung von verformbaren, auf die Rohrenden im wesentlichen spielfrei aufgeschobenen, gleichfalls dünnwandigen, metallischen Verbindungshülsen, welche innenseitig einen radial vorspringenden Anschlag für die axiale Festlegung der Rohrenden sowie in nach innen radial offenen Ringnuten Dichtungsringe für die Abdichtung mit den eingeschobenen Rohrenden aufweisen und welche an ihren, dem Anschlag mit Bezug auf den Dichtungsring jeweils gegenüberliegenden Endbereichen mit den eingeschobenen Rohrenden durch radial ineinandergreifende Verriegelungselemente zusätzlich zugfest gekuppelt sind.

Die Erfindung richtet sich in zweiter Linie auf Verfahren sowie schließlich auf Verbindungshülsen zur Herstellung solcher Rohrverbindungen.

Rohrverbindungen der eingangs beschriebenen Gattung unterliegen der besonderen Bedingung, daß sie mit möglichst einfachen Mitteln, d.h. handwerksmäßig, am Installationsort selbst leicht und hinsichtlich der zuverlässigen Abdichtung zugleich fehlerfrei hergestellt werden können. Dabei ist es zwar üblich

309885/0034

und auch zweckmäßig, mindestens die Verbindungshülsen vorgefertigt anzuliefern, so daß sie am Installationsort entweder gar keiner oder allenfalls nur einfacher, mittels Handwerkzeugen durchführbarer Machbearbeitung bedürfen. Bei den Rohrleitungen selbst ist dies dagegen in der Regel nicht möglich, da sie vielfach erst in der Werkstatt oder sogar am Installationsort auf die jeweils benötigte Länge geschnitten und für die Verbindung miteinander vorbereitet werden können. Mit Rücksicht hierauf ist die Herstellung solcher Rohrverbindungen am Installationsort entweder umständlich und daher kostspielig oder mit der Gefahr verbunden, nicht zuverlässig dicht zu sein. Die aus mangelnder Dichtheit erwachsenden Schäden sind bei Gebäudeinstallationen unter Umständen beträchtlich, insbesondere deswegen, weil sie häufig nicht rechtzeitig genug erkannt werden und den Schaden erst verursachen, wenn die die Installationsleitungen aufnehmenden Mauerschlitze oder dergleichen bereits verputzt oder anderweitig abgedeckt sind.

Besonders problematisch ist die zuverlässige und dennoch einfache Abdichtung der Rohrverbindungen bei dünnwandigen und daher leicht verformbaren Leitungsrohren. Während man früher mit Rücksicht auf das häufig aggressive, insbesondere warme, Leitungswasser verhältnismäßig dickwandige Eisenrohre bevorzugt hat, um eine möglichst lange korrosionsbedingte Lebensdauer zu erreichen, ist man später zu Leitungsrohren aus Kupfer bzw. Kupferlegierungen oder solchen Leitungsrohren übergegangen, die zwar aus Eisen oder Stahl bestehen, aber innenseitig mit Kupfer oder Kunststoff plattiert sind. Auch solche Leitungsrohre lassen sich nicht ohne weiteres mit einfachen Mitteln leicht und zuverlässig dicht am Installationsort miteinander verbinden. Leitungsrohre aus massivem Kupfer oder KupferIegierungen ha'ben zwar den Vorteil, daß sie wegen ihres besseren Korrosionsverhaltens wesentlich dünnwandiger als Eisen- oder Stahlrohre ausgebildet sein

309885/003Λ

können, doch erschwert ihre leichte Verformbarkeit eine einfache und dennoch zuverlässig dichte Verbindung am Installationsort mit konventionellen Mitteln, wie Gewindemuffen od. dgl.· Die für solche Leitungsrohre aus diesem Grunde vorgezogenen Lötverbindungen haben zwar im allgemeinen den Vorteil, völlig dicht zu sein. Die dazu vorgeschlagenen Lötverbindungen sind aber trotz vielfältiger Versuche, ihre Durchführung zu vereinfachen, im allgemeinen zu aufwendig und daher ebenfalls zu teuer. Sie stellen überdies für heutige Verhältnisse vielfach zu hohe Anforderungen an die Qualifikation des mit der Installation betrauten Personals, ohne die eine völlig dichte Verbindung durchweg nicht gewährleistet werden kann.

Als noch schwieriger erweist sich eine einfache und zugleich zuverlässig dichte Verbindung bei besonders dünnwandigen Leitungsrohren aus korrosionsfestem, d.h. unter Verwendung von Chrom und Nickel hochlegiertem, Stahl. Leitungsrohre aus solch hochwertigem Stahl haben zwar den Vorteil, daß sie besonders dünnwandig ausgebildet sein können und dennoch auch bei sehr aggressivem Wasser eine hohe Lebensdauer erreichen. Sie sind aber ungeachtet ihrer Dünnwandigkeit zugleich so fest, daß sie verhältnismäßig schwer verformbar sind und sich aus diesem Grunde einer leicht zu handhabenden Verformung am Installationsort mit einfachen Werkzeugen entziehen und jedenfalls nicht so einfach dichtend miteinander zu verbinden sind, wie Leitungsrohre aus schmiegsamerem Metall, wie Kupfer od. dgl.

Speziell für diesen Zweck ist es zwar bei Rohrverbindungen der eingangs beschriebenen Gattung bereits bekannt, die Verbindungshülse mit c|en eingeschobenen glatten Rohrenden an Ort und Stelle dadurch zu verbinden, daß ringschneidenförmige Greifkanten der Verbindungshülse, die vorzugsweise zugleich den einen Schenkel der Dichtungsnut bilden, radial in die Rohrwand einge-

309885/0034

preßt werden und mithin eine formschlüssige Verbindung zwischen der Verbindungshülse und den Rohrenden entsteht. Dieses Prinzip ist jedoch nur bei Leitungsrohren und Verbindungshülsen aus entsprechend leicht verformbarem Material einfach und zugleich zuverlässig. Bei den verhältnismäßig verformungssteifen Leitungsrohren aus hochfestem, korrosionsfestem Stahl hat es sich jedoch als schwierig erwiesen, die der axialen Verriegelung mit der Verbindungshülse bzw. deren Greifkanten dienenden Radialsicken an den Rohrenden mit ausreichend einfachen Werkzeugen erst am Installationsort durch radiales Zusammenpressen der Hülse bzw. deren Greifkanten herzustellen und dabei eine unter allen Umständen zuverlässige Abdichtung zwischen Rohrenden und Verbindungshülse zu gewährleisten.

Es ist an sich bekannt, auf eine radiale Verformung der Rohrenden beim Zusammenpressen der Verbindungshülse zu verzichten und die Dichtung gleichwohl so auszubilden, daß eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet werden kann; solche Verbindungen eignen sich aber nicht für Leitungsinstallationen, weil sie keine hinreichend zugfeste Kupplung zwischen den "Rohren und der Verbindungshülse hervorrufen.

Es ist schließlich auch bereits bekannt, sowohl die Rohrenden als auch die Verbindungshülse mit vorgeformten, radial ineinandergreifenden Verriegelungselementen in Form von Nuten, Bunden od. dgl. zu versehen; diese lassen sich jedoch ebensowenig mit einfachen Mitteln erst am Ort der Verlegung miteinander verbinden und scheiden daher für die hier in Betracht kommende Zweckbestimmung aus.

Schließlich ist es zur Verbindung von Schläuchen mit deren Anschlußnippeln oder zwecks Verbindung von Anschlußnippeln bei Hochdruckarmaturen zwar bekannt, die axiale Verriegelung der

3Q9885/OQ3A

■!ι,. ■ ■' ■!:."'■'"■' ^lli;"^jlif ■"

miteinander zu verbindenden Teile durch einen in, vorgeformte Nuten von außen einführbaren Schulterdraht zu bewirken; die zu diesem Zweck in die Verbindungselemente eingearbeiteten, meist eingedrehten, verhältnismäßig tiefen Nuten eig-nen sich aber gerade nicht für die Verbindung besonders dünnwandiger Leitungsrohre, ganz abgesehen davon, daß ihre Herstellung, zumindest bei den Rohren, erst am Installationsort viel zu aufwendig wäre und auch aus diesem 'Grunde für Rohrverbindungen bei Installationsrohren ausscheidet.

■ Die Erfindung geht daher von der eingangs als bekannt unterstellten Gattung von Rohrverbindungen aus. Ihr liegt dabei die Aufgabe zugrunde, diese so zu gestalten, daß sie unter Verwendung weitgehend vorgeformter bzw, bereits vorgefertigter Teile nur noch die Vorbereitung der Rohrenden erfordert und zugleich so beschaffen ist, daß sie am Installationsort mit von jedermann leicht zu handhabenden einfachen Mitteln sowohl zugfest als auch dicht hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die erfindungsgemäße Rohrverbindung gegenüber der vorbekannten Rohrverbindung dadurch, daß die Verriegelungselemente aus je einer vorgeformten Radiais icke in der Rohr- und Hülsenwand bestehen, die sich bei bis zum Anschlag eingeschobenem Rohrende unter Bildung einer im wesentlichen geschlossenen Ringausnehmung einander gegenüberliegen, sowie ferner aus einem die Ringausnehmung mindestens über den wesentlichen Teil ihrer Umfangslänge ausfüllenden Drahtabschnitt. Dabei weist die Ringausnehmung bevorzugt einen kreisrunden Innenquerschnitt auf, wobei der Drahtabschnitt aus einem dem Innenquerschnitt der Ringausnehmung angepaßten Runddraht besteht, der - gleichfalls bevorzugt - aus einem festen, aber biegeverformbaren Metalldraht gebildet ist.

309885/00 3U

Die Rohrverbindung gemäß der Erfindung hat zunächst den Vorteil, daß die einfachen, im Querschnitt etwa halbrunden, nach innen bzw. nach außen gepreßten Radialsicken in der Hülsen- und Rohrwandung mit einfachen Werkzeugen leicht hergestellt werden können, und zwar mit 3ezug auf die Rohrenden auch erst am Installationsort, sobald die Leitungsrohre auf die jeweils benötigten Längen geschnitten sind. Dies kann mit einfachen, von Hand bedienbaren Drehwerkzeugen geschehen, die auf die Rohrenden aufgeschoben werden und radial nach innen preßbare Andruckelemente, z.B. in Form von Kugeln aus entsprechend hartem Werkstoff, besitzen. Solche Werkzeuge können zugleich so gestaltet sein, daß sie bei einer Umdrehung um die Rohrachse nicht nur die Radialsicken einpressen, sondern zugleich den Schnittvorgang für das Abtrennen der jeweils 'gewünschten Rohrlängen bewirken. Auf diese Weise befindet sich die Radialsicke stets in einem genauen, vorbestimmten Abstand von den Stirnenden der Rohre.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung hat weiterhin den wesentlichen Vorteil, daß die zuverlässige axiale Verriegelung von Hülse und Rohrenden im wesentlichen durch den die Ringausnehmung ausfüllenden Drahtabschnitt bewirkt wird und deswegen entweder keine oder nur eine einfache, leicht nachträglich zu handhabende radiale Anpressung der Verbindungshülse erfordert. Dabei sind unwillkürliche Fehlverformungen* die zu einer nicht einwandfreien Axialkupplung führen, praktisch ausgeschlossen oder doch vor Herstellung der endgültigen Verbindung ohne weiteres feststellbar.

Dadurch, daß die radial ineinandergreifenden Verriegelungselemente für die zugfeste Verbindung zwischen Hülse und Rohrenden räumlich von den Dichtungen getrennt sind, hat die erfindungsgemäße Rohrverbindung schließlich den Vorteil, daß

309885/0034

selbst kleinere Verformungsfehler an den Verriegelungselementen nicht die einwandfreie Dichtung beeinträchtigen und dennoch die zugfeste Kupplung nicht gefährden.

Die Verbindungshülse ist in ihrer einfachsten Ausführungsform als einfache Axial- oder Winkelmuffe ausgebildet oder für die gleichzeitige Verbindung von mehr als zwe'i Rohren in bekannter Weise als T-Stück oder Kreuzmuffe ausgeführt, wobei sie in diesen Fällen zweckmäßig aus zwei axialen Symmetriehälften durch Stumpfschweißen od. dgl. zusammengesetzt ist.

Bevorzugt ist auch der innerhalb der Verbindungshülse vorgesehene Anschlag für die axiale Festlegung der Rohrenden durch eine einfache, nach innen gepreßte Radialsicke in der Hülsenwand gebildet. Desgleichen sind die die Dichtungsringe aufnehmenden Ringnuten in der Hülsenwand durch einfache, nach außen gepreßte Radialsicken gebildet.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung besteht darin, daß der der Verriegelung der Verbindungshülse mit den Rohrenden dienende Drahtabschnitt als etwa entsprechend der Umfangslänge der Ringausnehmung bemessener Schlitzring ausgebildet und durch mindestens örtliches Anpressen der ihn teilweise aufnehmenden Radialsicke der Verbindungshülse innerhalb der Ringausnehmung festgelegt ist. Dabei ist die Verbindungshülse im Bereich ihrer zur. Hälfte die Ringausnehmung bildenden Radialsicke- gegebenenfalls über den Umfang gleichmäßig an den Schlitzring .bzw. an die Rohrwand angepreßt, ohne daß dabei die Rohrwand selbst verformt wird.

Die für diese Rohrverbindung bestimmte Verbindungshülse weist zweckmäßig außer der nach innen gepreßten Anschlagsicke für die axiale Festlegung der Rohrenden im Abstand von dieser je eine nach außen gepreßte Radialsicke für die Aufnahme

309885/0034

von Dichtungsringen auf und ist im Bereich ihrer Einführungsenden für die Rohre mit einer innenseitig als Halbsicke ausgebildeten zylindrischen Erweiterung versehen, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Ringäusnehmung entspricht.

Auf diese Weise gestaltet sich die Herstellung der Rohrverbindung am Installationsort deswegen besonders einfach, weil es nunmehr lediglich notwendig ist, die hinsichtlich der Anschlagsicke sowie der die Dichtungsringe aufnehmenden Radialsicken vorgeformte und an ihren Enden lediglich axial aufgeweitete Verbindungshülse nach dem Einschieben der hinsichtlich der Radialsicke gleichfalls vorgeformten und mit dem eingelegten Schutzring versehenen Rohrenden bis zu deren stirnseitigen Anlage am Anschlag an ihren erweiterten Enden mindestens örtlich über den Umfang verteilt unter Bildung der den Schlitzring umgreifenden Sicke an diesen bzw. an die Rohrwand anzupressen.

Eine andere, in manchen Fällen vorzuziehende Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der der Verriegelung der Verbindungshülse mit den Rohrenden dienende Drahtabschnitt kürzer als die Umfangslänge der Ringäusnehmung bemessen ist und die zur Hälfte die Ringäusnehmung bildende, nach außen gepreßte Radialsicke in der Hülsenwand mindestens eine tangential in die Ringausnehmung mündende Ausnehmung für die Einführung des Drahtabschnittes von außen aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist es mithin ganz entbehrlich, die Verbindungshülse nach dem Einschieben der Rohrenden zusätzlich radial anzupressen.

Den gleichen Vorteil weist eine zweckmäßige Abwandlung dieser zuvor beschriebenen Ausführungsform auf, die darin besteht, die zur Hälfte die Ringausnehmung bildende, nach außen gepreßte Radialsicke der Hülsenwand mit zwei jeweils tangential

. 309885/003A

in die Ringausnehmung mündenden, sich mit Bezug auf die Rohroder Hülsenachse gegenüberliegenden Ausnehmungen für die gleichzeitige Einführung der beiden freien Schenkel eines bügeiförmig ausgebildeten Drahtabschnittes von außen zu versehen. Der Verbindungssteg der beiden Bügelschenkel des Drahtbügels ist dabei zweckmäßig im Sinne einer Anpassung an den Außenumfang der Verbindungshülse bogenförmig gekrümmt.

Beide zuvor beschriebenen Rohrverbindungen lassen sich ebenfalls leicht am Inställationsort herstellen, nämlich dadurch, daß die hinsichtlich ihrer Radialsicken vorgeformten Rohrenden in die hinsichtlich ihrer sämtlichen Radialsicken gleichfalls vorgeformte und mit den eingelegten Dichtungsringen sowie mit den Ausnehmungen in ihren endseitigen Radialsicken versehene Verbindungshülse bis zur stirnseitigen Anlage an dem Anschlag eingeschoben werden und anschließend der der Verriegelung dienende, gegebenenfalls bügeiförmig ausgebildete Drahtabschnitt von außen durch die Ausnehmung bzw. durch die Ausnehmungen hindurch unter Anpassung seines Biegeverlaufs an den Umfangsverlauf der Ringausnehmung in diese eingeführt wird.

Schließlich besteht eine weitere, besonders einfache Ausführungsform der Erfindung darin, daß der der Verriegelung der Verbindungshülse mit den Rohrenden dienende Drahtabschnitt kürzer als die Umfangslänge der Ringausnehmung bemessen ist und die zur Hälfte die Ringausnehmung bildende, nach außen gepreßte Radialsicke in der Hülsenwand einen radial in die Ringausnehmung mündenden länglichen Umfangsausschnitt für die Einführung des Drahtabschnittes von außen aufweist.

Auch die Herstellung dieser Rohrverbindung am Inställationsort ist einfach. Sie erfolgt dadurch, daß die hinsichtlich

309885/0034

- ίο -

ihrer Radialsicken vorgeformten Rohrenden in die hinsichtlich ihrer sämtlichen Radialsicken gleichfalls vorgeformte und mit den eingelegten Dichtungsringer, sowie mit dem länglichen Umfangsausschnitt in ihren endseitigen Radialsicken versehene Verbindungshülse bis zur stirnseitigen Anlage an dem Anschlag eingeschoben werden und anschließend der der Verriegelung dienende Drahtabschnitt von außen durch den radial in die Ringausnehmung mündenden länglichen Umfangsausschnitt hindurch tangential vollständig in die Ringausnehmung eingeführt und dabei entsprechend dem Umfangsverlauf der Ringausnehmung zu einem mehr oder weniger geschlossenen Schlitzring gebogen wird.

Demgemäß kennzeichnet sich die erfindungsgemäße Verbindungshülse für die drei zuletzt beschriebenen Rohrverbindungen bzw. zur Durchführung der Verfahren dadurch, daß sie außer einer radial nach innen gepreßten Anschlagsicke je eine im Abstand von dieser angeordnete, nach außen gepreßte Radialsicke für die Aufnahme von Dichtungsringen sowie ferner an jedem Einführungsende für die Rohre eine weitere, nach außen gepreßte Radialsicke aufweist und daß die endseitigen Radialsicken mit mindestens einer tangential in die Sicke mündenden Bohrungsausnehmung oder einem länglichen, radial in die Sicke mündenden Umfangsausschnitt für die Einführung des festen, biegeverformbaren Drahtabschnittes versehen sind, der auch in diesem Falle zweckmäßig ein xxxxx Runddraht mit den Innenquerschnitt der Ringausnehmung praktisch vollständig ausfüllendem Durchmesser ist.

In allen Fällen ist es zweckmäßig, die Leitungsrohre erst am Verlegungsort auf das benötigte Längenmaß zu schneiden und anschließend im vorbestimmten Abstand von ihren Stirnenden mit einer von außen eingepreßten, umlaufenden Radialsicke für die Aufnahme des der Verriegelung mit der Verbindungshülse dienen-

309885/0034

- ii -

den Drahtabschnitt zu versehen. Selbstverständlich steht es der Erfindung aber nicht entgegen, das Zuschneiden der Rohrlänsen vor der Anlieferung am Verlegungsort in einer Werkstatt od. dgl. durchzuführen, wenn die benötigten Längennaße feststehen. Speziell in diesem Falle kann es sich empfehlen, die mit dem einen Rohrende bereits fertig verbundenen Verbindungshülsen an den Verlegungsort zu liefern und dort erst mit dem oder den weiteren Rohrenden zu kuppeln. Dabei ist die bereits vorgefertigte Verbindung zweckmäßig entsprechend der Erfindung ausgebildet und hergestellt, doch kann die vorgefertigte Verbindung in diesen Fällen naturgemäß auch anders, d.h. in beliebiger bekannter Weise, ausgebildet und hergestellt sein.

In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 je in Draufsicht und im Längsschnitt eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 und 4 je in Draufsicht und im Längsschnitt eine abweichende Ausführungsform der Rohrverbindung gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 5 und 6 je in Draufsicht und im Längsschnitt eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Rohrverbindung nach der Linie VII - VII der Fig. 5,

Fig. 8 und 9 je in Draufsicht und im Längsschnitt eine dritte Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 10 einen Querschnitt durch die Rohrverbindung nach der Linie X-X der Fig. 8.

Sämtliche in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf den einfachsten Fall der Rohrverbindung mittels einer einfachen Axialhülse oder -muffe.

309885/0034

Dabei bezeichnen 1 und la die beiden Rohrenden, 2 die Verbindungshülse, 3 die Dichtungsringe und 4 den der Verriegelung dienenden Runddrahtabschnitt .

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind sowohl die beiden Rohre 1 und la als auch die Verbindungshülse 2 verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet, wobei deren Wandstärke etwa gleich dick bemessen ist. Sowohl die Rohre als auch die Verbindungshülse bestehen aus korrosionsfestem, unter Verwendung von Chrom und Nickel hochlegiertem Stahl.

Die Rohrenden weisen in einem genau vorbestimmten Abstand von ihrem Stirnende je eine vorgeformte, sich gleichförmig über den gesamten Umfang erstreckende, nach innen gepreßte Radialsicke 5 mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt auf.

Die im Innendurchmesser etwa entsprechend dem Außendurchmesser der Rohre 1 und la bemessene und daher im wesentlichen spielfrei auf die Rohrenden aufgeschobene Verbindungshülse 2 ist etwa im Bereich ihrer Längsmitte mit einer entsprechend ausgebildeten, nach innen gepreßten Radialsicke 6 versehen, die den Stirnenden der Rohre beim Einschieben in die Hülse als axialer Anschlag dient.

Im axialen Abstand von der radialen Anschlagsicke 6 ist die Verbindungshülse 2 mit je einer weiteren, nach außen gepreßten Radialsicke größeren Querschnitts 7 und 7a versehen, die zur Aufnahme der Dichtungsringe 3 dienen. Selbstverständlich kann die Verbindungshülse 2 auch mit mehr als nur je einem Dichtungsring für jedes Rohrende ausgerüstet sein. In diesem Falle ist sie mit einer entsprechend größeren Anzahl solcher nach außen gepreßter Radialsicken 7 bzw. 7a versehen.

309885/Q034

Die Dichtungsringe 3 können 'in bekannter Weise aus wechseltemperaturbeständigem, dauerelastischem Kunststoff, wie Neopren, Butylkautschuk od. dgl., jedoch gegebenenfalls auch aus einem gegenüber dem Rohr- und Hülsenwerkstoff weicheren, d,h. schmiegsameren, Metall bestehen. Ihr Durchmesser ist im Ausgangszustand so groß bemessen, daß sie nach dem Einlegen in die Radialsicken 7 bzw. 7a, jedoch vor dem Einschieben der Rohrenden, radial nach innen vorstehen und erst beim Einschieben der Rohrenden im Sinne der Erzielung einer dichtenden Vorspannung innerhalb der Radialsicken verformt werden und sich auf diese Weise dichtend an die Oberfläche der Rohrenden anschmiegen. Um dies zu erleichtern, können die Rohre ah der Außenkante ihrer Stirnflächen geringfügig abgefast sein. Diese Abfasung ist in Fig. 6 beispielsweise mit 8 bezeichnet.

In jedem Falle ist es erfindungsgemäß wesentlich, die die Dichtungsringe aufnehmenden Ausnehmungen bzw. Sicken von denjenigen Ausnehmungen bzw. Sicken zu trennen, die zur Aufnahme des der Verriegelung dienenden Runddrahtabschnitts bestimmt sind, um bei der Montage bzw. bei der Herstellung der Verbindung eine unbeabsichtigte Verformung der die Dichtungsringe aufnehmenden Ausnehmungen zu verhindern.

Die insoweit untereinander gleichen Ausführungsformen der Erfindung unterscheiden sich darüber hinaus im einzelnen wie folgt:

Im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 ist die Verbindungshülse an ihren beiden Enden zunächst mit einer zylindrischen, bis zum Ende reichenden Erweiterung 9 und 9a versehen, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser einer Ringausnehmung 10 entspricht, die zur Hälfte durch die nach innen gepreßte Radialsicke 5 an den Rohrenden gebildet wird und einen angenähert gleich großen, kreisrunden Querschnitt wie der Runddrahtabschnitt 4 aufweist.

.; Während in Fig. 2 am Rohrende la die fertige Verbindung veranschaulicht ist, ist im Falle des Rohres 1 zum leichteren Verständnis ein in Wirklichkeit nicht bestehender Zwischenzustand veranschaulicht, in dem das Rohrende zwar in die Hülse eingeschoben, aber in die Radialsicke 5 des Rohres kein Drahtabschnitt ein-

309885/0034

- IM· -

gelegt und das erweiterte Hülsenende noch nicht angepreßt ist. In Wirklichkeit wird vor dem Einschieben der Rohrenden in deren Radialsicke 5 zunächst ein aus dem Drahtabschnitt geformter Schlitzring 4 eingelegt, derart, daß er den Radialspalt zwischen dem Außenumfang des Rohrendes und dem Innenumfang der Verbindungshülse 2 in deren engstem Bereich überbrückt. Dabei steht der Schlitzring radial nach außen genau so weit vor, daß er sich gerade in die zylindrische Erweiterung 9 der Verbindungshülse einführen läßt. Wenn das Rohrende stirnseitig an der nach innen gerichteten Anschlagsicke 6 der Verbindungshülse anliegt, liegen sich die Radialsicke 5 mit dem Schutzring 4 und die als HaIbsicke ausgebildete, dem Anschlag 6 zugekehrte Schulter der Erweiterung 9 radial genau gegenüber, so daß der Schlitzring die Ringausnehmung 10 mit Bezug auf deren Querschnitt im wesentlichen ausfüllt. Anschließend wird dann die zylindrische Erweiterung der Verbindungshülse 2 an über den Umfang verteilten Stellen radial angepreßt, wie es in Fig. 1 und 2 bei 11 veranschaulicht ist.

bekannte

Dieses radiale Anpressen kann durch allgemein / Anpreßzangen bewirkt werden, die durchweg von Hand betätigt sein können, aber im Bedarfsfall auch hydraulisch betrieben sein mögen.

Die Ausführungsform gemäß Fig.- 3 und 4 unterscheidet sich von'derjenigen gemäß Fig. 1 und 2 nur geringfügig dadurch, daß die zylindrische Erweiterung 9 bzw. 9a an den Enden der Verbindungshülse 2 nicht nur örtlich an über den Umfang verteilt angeordneten Stellen, sondern über den gesamten Umfang gleichmäßig radial an den Schlitzring 4 sowie an die Rohrwand angepreßt wird, wie insbesondere Fig. 4 bei 12 veranschaulicht.

Hiervon abgesehen sind sowohl die Rohrenden als auch die Verbindungshülse 2 vor dem Herstellen der Verbindung überein-

309885/0034

stimmend ' wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ausgebildet. Demgemäß gestaltet sich auch die Herstellung der Verbindung vie im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2, mit Ausnahme des Unterschiedes, der in der über den Umfang gleichförmigen radialen Anformung des erweiterten Hülsenabschnittes 9, 9a an dem Schlitzring 4 bzw. der Rohrwand liegt.

Im Falle der Ausführungsform gemäß Fig. 5 bis 7 ist die vorgeformte Verbindungshülse 2 im Bereich ihrer beiden Enden mit einer gleichfalls bereits vorgeformten, nach außen gepreßten Radialsicke 13 bzw. 13a versehen, die einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist und zusammen mit der gleich großen Radialsicke 5 an den Rohrenden die bis auf den Ringspalt zwischen Hülse und Rohrwand geschlossene, im Querschnitt kreisrunde Ringausnehmung 10 bildet. Im Bereich dieser Radialsicken 13, 13a sind längliche Umfangsausschnitte 14 vorgesehen, die radial in die Ringausnehmung 10 münden und durch die hindurch, von außen der feste, aber biegeverformbare Runddrahtabschnitt H im wesentlichen tangential in die Ringausnehmung eingeführt wird, wobei er sich entsprechend dem Umfangsverlauf der Ringausnehmung 10 biegt, wie in Fig. 7 veranschaulicht ist.

Wie sowohl aus Fig. 6 als auch aus Fig. 7 ersichtlich ist, weist der Runddrahtabschnitt h annähernd, die gleiche Querschnittsform und -größe wie die Ringausnehmung 10 auf, so daß er die Hülse 2 mit dem jeweiligen Rohrende axial praktisch spielfrei verriegelt. Ein nachträgliches radiales Anpressen der Verbindungshülse ist bei dieser Ausführungsform daher entbehrlich.

Die Herstellung der Verbindung besteht einfach dari'n, die Rohrenden 1 bzw. la bis zur stirnseitigen Anlage an der Anschlagsicke 6 in die Hülse einzuschieben und daraufhin durch

309885/003/,

den Ausschnitt 14 hindurch den zuvor abgelängten und kürzer als die Umfangslänge der Ringausnehmung 10 bemessenen Runddrahtabschnitt tangential in die Ringausnehmung 10 einzuführen. Das zunächst noch freie Ende des Runddrahtabschnittes 4 kann mit einem Finger oder gegebenenfalls mittels eines einfachen Werkzeuges so vollständig in die Ringausnehmung eingeschoben und dabei gegebenenfalls in Umfangsrichtung verdreht v/erden, daß ein willkürliches Lösen, d.h. Wiederherausgleiten des Runddrahtabschnittes aus der Ausnehmung, ausgeschlossen ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 8, 9 und 10 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 5 bis 7 nur dadurch, daß die Verbindungshülse 2 im Bereich ihrer endseitigen, nach außen gepreßten Radialsicken 13 und 13a keinen länglichen Umfangsausschnitt, sondern statt dessen zwei an diametral gegenüberliegenden Seiten tangential in die Ringausnehmung 10 mündende Bohrungsaus nehmungen 15 und 15a für die gleichzeitige Einführung der beiden Bügelschenkel eines bügeiförmig gebogenen Runddrahtabschnittes 4 in die Ringausnehmung 10 von außen aufweist. Auch hierbei werden die beiden Bügelschenkel, wie Fig. 10 veranschaulicht, beim Einführen in die Ringausnehmung 10 entsprechend deren Umfangsverlauf gebogen. Der die Bügelschenkel verbindende Steg 4a ist dabei entsprechend Fig. 10 bogenförmig gekrümmt, so daß er sich bei fest eingeschobenem Bügel gleichförmig an den Außenumfang der Verbindungshülse 2 anlegt. Es ist statt dessen auch möglich, nur eine einzige, tangential in die Ringausnehmung 10 einmündende Bo.hrungsausnehmung vorzusehen, mittels welcher der Runddrahtabschnitt. 4 eingeschoben wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es einfacher und zuverlässiger ist, einen bügeiförmig ausgebildeten Runddrahtabschnitt zu verwenden, dessen beide Bügelschenkel gleichzeitig eingeführt werden, da sich die Ringausnehmung 10 auf diese Weise leichter und schneller mit dem Runddraht ausfüllen läßt.

309885/0034

Im Falle der Ausführungsformen gemäß Fig. 5 bis 7 und 8 bis 10 kann das Einführen des Runddrahtabschnittes dadurch erleichtert werden, daß dieser zuvor mit einem geeigneten Schmier· mittel versehen bzw. in dieses eingetaucht wird. Auch ist es in der Regel möglich, den Reibungswiderstand beim Einführen der Runddrahtabschnitte dadurch zu verringern, daß dieser im Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Ringausnehmung 10 bemessen wird. Das'sich daraus etwa ergebende geringfügige Axialspiel innerhalb der Verbindung wirkt sich auf die einwandfreie Abdichtung der Rohrverbindung nicht aus, weil die Dichtungsringe und die sie aufnehmenden Radialsicken-von den Verriegelungselementen für die zugfeste Kupplung der Rohre mit der Hülse räumlich getrennt sind. Das für die Dichtung maßgebliche Radialspiel wird durch die Verriegelungselemente ebenfalls nicht berührt und sollte in jedem Falle so gering wie möglich sein.

309885/00

Claims

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. W. STUHLMANN - DIPL.-ING. R. WILLERT

DR.-ING. P. H. OIDTMANN 22331 03

AKTEN-NR.62/24342

Ihr Zeichen

Benteler-Werke
Aktiengesellschaft, Schloß Neuhaus

k%

463 BOCHUM, 4 .7 .1972 Postschlieöfach 24 5O Fernruf O 23 21/1 4O 61 Bergstraße 159 Telegr.: Stuhlmannpatent

XX/Be

Patentansprüche:

( 1 .yRohrverbindung für die ortsgebundene Verlegung
dünnwandiger Leitungsrohre aus Metall, insbesondere korrosionsfestem Stahl, bei Wasser- und KeizungsInstallationen unter Verwendung von verformbaren, auf die Rohrenden im wesentlichen
spielfrei aufgeschobenen, gleichfalls dünnwandigen, metallischen Verbindungshülsen, welche innenseitig einen radial vorspringenden Anschlag für die axiale Festlegung der Rohrenden sowie in
nach innen radial offenen Ringnuten Dichtungsringe für die Abdichtung mit den eingeschobenen Rohrenden aufweisen und welche an ihren, dem Anschlag mit Bezug auf den Dichtungsring jeweils gegenüberliegenden Endbereichen mit den eingeschobenen Rohrenden durch radial ineinandergreifende Verriegelungselemente zusätzlich zugfest gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungselemente aus je einer vorgeformten Rädialsicke (5 bzw. 9, 9a und 13, 13a) in der Rohr- und Hülsenwand bestehen, die sich bei bis zum Anschlag (6) eingeschobenem Rohrende (1 bzw. la) unter Bildung einer im wesentlichen geschlossenen Ringausnehmung (10) einander gegenüberliegen, sowie ferner aus einem die Ringausnehmung (10) mindestens über den wesentlichen Teil ihrer Umfangslänge ausfüllenden Drahtabschnitt (4).
2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß die Ringausnehmung (10) einen kreisrunden Innenquerschnitt aufweist und der Drahtabschnitt (4) aus einem dem Innenquerschnitt der Ringausnehmung angepaßten
Runddraht besteht.

309885/0034
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Drahtabschnitt (4) aus einen festen, aber biegeverformbaren Metalldraht gebildet ist.
4. Rohrverbindung nach A/ispruch 1, 2 oder 3, d a durch gekennzeichnet , daß die Verbindungshülse (2) in an sich bekannter Weise als einfache Axial- bzw. "Winkelmuffe für die Verbindung von zwei Rohren (1, la) oder als T- bzw. Kreuzmuffe für die Verbindung von .mehr als zwei Rohren ausgebildet ist.
5. Rohrverbindung nach ,Anspruch 1 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb der Verbindungshülse (2) vorgesehene Anschlag (6) für die axiale Festlegung der Rohrenden (1, la) durch eine nach innen gepreßte Radialsicke in der Hülsenwand gebildet ist.
6. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Dichtungsringe (3) aufnehmenden Ringnuten durch nach außen gepreßte Radialsicken (7, 7a) in der Hülsenwand gebildet sind.
'' ■ 7. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der der Verriegelung der Verbindungshülse"(2) mit den Rohrenden dienende Drahtabschnitt (4) als etwa entsprechend der Umfangslänge der Ringausnehmung (10) bemessener Schlitzring ausgebildet und durch mindestens örtliches Anpressen (11) der ihn teilweise aufnehmenden Radialsicke (9 bzw. 9a) der Verbindungshülse (2) innerhalb der Ringausnehmung (10) festgelegt ist.
8. Rohrverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungshülse (2) im Bereich

309 88 5/0034

ihrer zur Hälfte die Ringausnehmung (10) bildenden Radialsicke (9 bzw. 9a) über den Umfang gleichmäßig (12) an den Schlitzring (4) bzw. an die Rohrwand angepreßt ist.
9. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daib der der Verriegelung der Verbindungshülse (2) mit den Rohrenden (1, la) dienende Drahtabschnitt (4) kürzer oder langer als die Umfangslänge der Ringausnehmung (10) bemessen ist und die zur Hälfte die Ringausnehmung bildende, nach außen gepreßte Radialsicke (13 bzw. 13a) in der Hülsenwand mindestens eine tangential in die Ringausnehmung mündende Ausnehmung (15, 15a) für die Einführung des Drahtabschnittes (4) von außen aufweist,
10. Rohrverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die zur Hälfte die Ringausnehmung (10) bildende, nach außen gepreßte Radialsicke (13 bzw. 13a) der Hülsenwand zwei jeweils tangential in die Ringausnehmung mündende, sich mit Bezug auf die Rohr- oder Hülsenachse gegenüberliegende Ausnehmungen (15 und 15a) für die gleichzeitige Einführung der beiden freien Schenkel eines bügeiförmig ausgebildeten Drahtabschnittes (4, Ua) von außen aufweist.
11. Rohrverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Verbindungssteg (4a) der beiden Bügelschenkel des Drahtbügels im Sinne einer Anpassung an den Außenumfang der Verbindungshülse (2) bogenförmig gekrümmt ist.
12. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der der Verriegelung der Verbindungshülse (2) mit den Rohrenden (1, la) dienende Drahtabschnitt (4) kürzer als die Umfangslänge

309885/QQ34

-X-

der Ringausnehmung (10) bemessen ist und die zur Hälfte die Ringausnehmung (10) bildende, nach außen gepreßte Radialsicke (13 bzw. 13a) in der Hülsenwand einen radial in die Ringausnehmung mündenden länglichen Umfangsaus schnitt (14-) für die Einführung des Drahtabschnittes (U) von außen aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung einer Rohrverbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hinsichtlich der Anschlagsicke (6) sowie der die Dichtungsringe (3) aufnehmenden Radiaisicken (7, 7a) vorgeformte und an ihren Enden lediglich axial aufgeweitete Verbindungshülse (2) nach dem Einschieben der hinsichtlich der Radialsicke (5) gleichfalls vorgeformten und mit dem eingelegten Schlitzring (4) versehenen Rohrenden bis zu deren stirnseitigen Anlage am Anschlag (6) an ihren erweiterten Enden (9 bzw. 9a) mindestens örtlich (z.B. 11) über den Umfang verteilt unter Bildung der den Schlitzring umgreifendenSicke an diesen bzw. an die Rohrwand angepreßt wird.
14. Verfahren zur Herstellung einer Rohrverbindung

nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hinsichtlich ihrer Radialsicken (5) vorgeformten Rohrenden (1, la) in die hinsichtlich ihrer sämtlichen Radialsicken (6,. 7 bzw. 7a und 13 bzw. 13a) gleichfalls vorgeformte und mit den eingelegten Dichtungsringen (3) sowie mit den Ausnehmungen (15 bzw. 15a) in ihren endseitigen Radialsicken (13 bzw. 13a) versehene Verbindungshülse (2) bis zur stirnseitigen Anlage an dem Anschlag (6) eingeschoben werden und anschließend der der Verriegelung dienende, gegebenenfalls bügeiförmig ausgebildete Drahtabschnitt (4) von außen durch die Ausnehmung (15) bzw. durch die Ausnehmungen (15 und 15a) hindurch unter Anpassung seines Biegeverlaufs an den Umfangsverlauf der Ringausnehmung (10) in " diese eingeführt -wird.

309885/0034

2233 Ί 03
15. Verfahren zur Herstellung einer Rohrverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die hinsichtlich ihrer Radiaisicken (5) vorgeformten Rohrenden (1, la) in die hinsichtlich ihrer sämtlichen Radialsicken (6, 7 bzw. 7a und 13 bzw. 13a) gleichfalls vorgeformte und mit den eingelegten Dichtungsringen (3) sowie mit dem länglichen Umfangsaus schnitt (1·+) in ihren endseitigen Radialsicken (13 und 13a) versehene Verbindungshülse (2) bis zur stirnseitigen Anlage an dem Anschlag (6) .eingeschoben werden und anschließend der der Verriegelung dienende Drahtabschnitt (H) von außen durch den radial in die Ringausnehmung mündenden länglichen Umfangsausschnitt (IU) hindurch tangential vollständig in die Ringausnehmung (10) eingeführt und dabei entsprechend dem Umfangsverlauf der Ringausnehmung (10) zu einem Ring gebogen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, IH oder 15, d a d u r ch gekennzeichnet , daß die Leitungsrohre (1, la) erst am Verlegungsort auf das benötigte Längenmaß geschnitten und anschließend im vorbestimmten Abstand von ihren Stirnenden mit einer von außen eingepreßten, umlaufenden Radiaisicke (5) für die Aufnahme des der Verriegelung mit der Verbindungshülse (2) dienenden Drahtabschnittes (4) versehen werden.
17. Verfahren nach Anspruch 13 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem einen Rohrende (la) bereits fertig verbundenen Verbindungshülsen (2) erst am Verlegungsort mit dem oder den weiteren Rohrenden (1) gekuppelt werden.
18. Verbindungshülse für eine Rohrverbindung nach Anspruch 7 oder 8 sowie zur Durchführung des Verfahrens gemäß Ansprüchen 13, 16 oder 17,dadurch gekennzeichnet, daß sie außer der nach innen gepreßten Anschlagsicke (6)

3 09885/0034

-V-

. 2.V

für die axiale Festlegung der Rohrenden (1,-la) im Abstand von dieser je eine nach außen gepreßte Radialsicke (7 und 7a) für die Aufnahme von Dichtungsringen (3) aufweist und im Bereich ihrer Einführungsenden für die Rohre mit einer innenseitig als Halbsicke ausgebildeten zylindrischen Erweiterung (9 bzw. 9a) versehen ist, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Ringausnehnung (10) entspricht.
19. Verbindungshülse für eine Rohrverbindung nach Ansprüchen 9 bis 11 oder 12 sowie zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch IH oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer einer radial nach innen gepreß-ten Anschlagsicke (6) je eine im Abstand von dieser angeordnete, nach außen gepreßte Radialsicke (7, 7a) für die Aufnahme von Dichtungsringen (3) sowie ferner an jedem Einführungsende für die Rohre eine weitere, nach außen gepreßte Radialsicke (13, 13a) aufweist und daß die endseitigen Radialsicken (13 und 13a) mit mindestens einer tangential in die Sicke mündenden Bohrungsausnehmung (15, 15a) oder einem länglichen, radial in die Sicke mündenden Umfangsausschnitt (14) für die Einführung des festen, biegeverformbaren Drahtabschnittes (H) versehen sind.

309885/003 k