DE2257821A1

DE2257821A1 - Schubgesicherte muffenverbindung fuer rohre und rohrelemente

Info

Publication number: DE2257821A1
Application number: DE2257821A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Dr Ing Schneider; Friedel Sennlaub; Max Dr Ing Wild; Rudolf Winter
Original assignee: Rheinstahl AG
Current assignee: Rheinstahl AG
Priority date: 1972-11-25
Filing date: 1972-11-25
Publication date: 1974-06-20
Also published as: IT997221B; CH569913A5; US3899183A; FR2208082A1; DE2257821C3; DE2257821B2

Description

Gelsenkirchen, den 21. November 1972

Patentanmeldung:

"Schubgesicherte Muffenverbindung für Rohre und Rohrelemente"

Anmelder: Rheinstahl AG, Essen

Die Erfindung betrifft eine schubgesicherte Muffenverbindung für Rohre und Rohrelemente mit einem Dichtring zwischen Muffe und Spitzende.

Es ist bekannt, bei einer solchen Verbindung zum Zwecke der Schubsicherung vor dem Dichtring in einer besonderen, rundumlaufenden Ausnehmung ringförmige Sicherungselemente anzuordnen, welche unter der Wirkung der sich zum Muffeneingang hin verengenden Ausnehmung gegen das Spitzende gedrückt werden und dieses mit Hilfe von an diesen angebrachten Erhöhungen oder Vertiefungen oder nur durch Reibschluß am Ausxfandern aus der Muffe hindern.

So ist es z. B. bekannt, in die Ausnehmung einen gefederten oder geschlitzten Sicherungsring einzulegen, der mit seiner hinteren Stirnseite an einer auf dem Spitzende angebrachten Erhöhung in Form einer rundumlaufenden, geschlossenen oder unterbrochenen Schweißraupe oder eines aufgeschweißten Ringes oder Ringteiles zur Anlage kommt, wobei sich der Sicherungsring mit seiner Rückseite an der Wandung der sich verengenden Ausnehmung abstützt (Deutsches Gebrauchsmuster 7 20^ 958).

Auch ist es bekannt, nur auf zwei gegenüberliegenden Umfangsstellen am Muffeneingang Ausnehmungen anzubringen, das Spitzende mit entsprechend gelegenen aufgeschweißten Stützleisten zu versehen und nach dessen Einbringen in die Muffe und Drehung um 90° zwischen die Ausnehmungen und Stützleisten zwei bogenförmige Verriegelungsglieder von gleichbleibendem Querschnitt

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einzuschieben, die gegen Herausfallen besonders gesichert werden (OS 2 0l6 440).

Ferner ist es bekannt, das mit Erhöhungen versehene Spitzende durch am Muffeneingang angeschraubte Halteteile festzulegen (OS l 775 773).

Andererseits irt es bekannt, in die sich nach dem Muffeneingang hin verengende Ausnehmung einen Klemmring einzulegen, der bei auftretendem Schub gegen das glatte Spitzende gedrückt wird und dieses durch Reibschluß festhält, wobei der Klemmring besonders aufgerauht oder verzahnt sein kann (OS 1 954 247, OS 1 958 205 und OS 2 0^4 325).

Diese Ausführungen haben z. T. den Nachteil, daß die Länge der Muffe gegenüber der der normalen Muffe wesentlich vergrößert werden muß, z. T. daß die Kammer für den Dichtring auf dem gesamten oder auf dem wesentlichen Teil des Umfangs zum Sicherungsring hin nicht mehr abgeschlossen ist und der Dichtring vom Sicherungsring in seiner Kammer mit gehalten werden muß, so daß bei Druckanstieg im Rohr und bei einer Verlagerung des Sicherungsringes die Gefahr eines Auswanderns des Dichtringee aus der Kammer besteht.

Bei einigen Ausführungen ist es zudem nicht möglich, nach der Montage der Verbindung den ordnungsgemäßen Sitz des Dichtringes in der Kammer zu überprüfen. Nachteilig ist schließlich bei den bekannten Klemmringsicherungen, daß diese nicht sofort, sondern erst nach einer gewissen Anlaufstrecke zur Wirkung kommen.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen und eine schubgesicherte Muffenverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Elemente für die Schubsicherung in einfacher Weise und zwar ohne eine wesentliche Änderung der Muffenlänge angebracht werden können, wobei diese so gestaltet sind, daß sie leicht montiert und demontiert

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werden können und nach Anbringen sofort voll wirksam sind. Außerdem soll die Sicherung mit denselben Elementen über das gesamte Toleranzgebiet einer Nennweite voll wirksam sein, wobei die Sperrteile gegebenenfalls auch für mehrere Nennweiten verwendbar sind. Die Sicherung kann außerdem so gestaltet sein, daß sie auch eine Abwinkelung der Rohre innerhalb gewisser Grenzen zuläßt.

Die Erfindung besteht darin, daß vor dem Dichtring über den Umfang der Muffe verteilt, mehrere sich zum Muffeneingang hin verengende Ausnehmungen angeordnet sind, die in Umfangsrichtung zum Innendurchmesser des Muffeneingangs hin auslaufen, und in den Ausnehmungen sich in axialer Richtung erstreckende Keilstücke angeordnet sind, die nach dem Spitzende hin eine etwa in Umfangsrichtung des Spitzendes verlaufende Zahnung tragen, wobei die zur Muffe hin liegenden Rückenfläche der Keilstücke der Neigung der Ausnehmung angepaßt ist und die Keilstücke mit einer Nase axial aus den Ausnehmungen herausragen.

Die Ausnehmungen, deren Anzahl sich nach der Nennweite der Rohre richtet, können einmal ohne wesentliche Änderungen der Muffenkernbüchse oder andererseits mit nur geringfügiger mechanischer Bearbeitung an den Muffenrohren oder Rohrelemente angebracht werden. Die Keilstücke z. B. einsatzgehärtete Stahlkeile selbst stellen nur einen geringen Kostenfaktor dar. Durch leichte Hammerschläge in Umfangsrichtung der Muffe lassen sie sich festsetzen, wobei deren Zahnung in der Oberfläche des Spitzendes zum Eingriff kommt und eine sofortige Sicherung gegen Schub bewirkt.

Eine Variante zu dieser Reibschlußsicherung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Keilstücke nach dem Spitzende hin ohne Zahnung sind, wobei auf dem Spitzende in an sich bekannter Weise eine rundumlaufende, geschlossene Schweißraupe oder ein rundumlaufender, aufgeschweißter Ring angeordnet ist.

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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Nase der Keilstücke mit einem radial nach außen gerichteten flanschartigen Ansatz versehen ist, welcher zur Muffenstirnseite parallel liegt. Diese Ausführungsform verhindert das Kippen der Keilstücke, wenn man diese nicht mit einem Dorn in den Ausnehmungen, sondern mit einem Hammer außerhalb der Ausnehmungen festsetzen will.

Erfindungsgemäß ist der Bogen, unter dem die Ausnehmungen in Umfangsrichtung zum Innendurchmesser des Muffeneingangs hin auslaufen, sowie die Neigung der sich zum Muffeneingang hin verengenden Ausnehmung so gestaltet, daß an den Kellstücken in Umfangsrichtung Selbsthemmung auftritt, wobei die Länge des Bogens so groß gewählt ist, daß die Klemmwirkung der Keilstücke über den gesamten Toleranzbereich der Rohre sichergestellt ist.

Die Muffenverbindung ist zwar auch ohne diese Ausbildung wie üblich abwinkelbar, wenn die Keilstücke erst nach der Abwinkelung festgesetzt werden. Um jedoch auch nach dem Pestsetzen der Keilstücke, z. B. infolge von Bodenbewegungen eine Abwinkelung zu ermöglichen, ist weiter Gegenstand der Erfindung, daß die zum Muffeneingang hin geneigte, in Umfangsrichtung auslaufende Wandung der Ausnehmungen und die an diese anliegende Rückenfläche der Keilstücke ballig ausgebildet 1st, wobei die gezahnte Fläche der Keilstücke in Achsrichtung gerundet ist.

Die Keilstücke können entweder vor dem Zusammenbau der Rohre in die Ausnehmungen eingelegt werden, wobei zur Erleichterung auch eine magnetische Halterung vorgesehen werden kann. Oder aber es kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in der Muffenstirnseite am größeren Bogenende der Ausnehmungen eine der Größe der Keilstücke entsprechende, fensterartige Aussparung zum Einlegen der Keilstücke angeordnet sein, durch die die Keilstücke auch nach dem Zusammenbau der Rohre in die Ausnehmungen eingebracht werden. Bei dieser Arbeitsweise wird es

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auch ermöglicht, die Keilsicherungen nachträglich an Rohrleitungen anzubringen, die ursprünglich ohne eine solche verlegt wurden.

Im Falle der Erfindung ist die Kammer für den Dichtring durch die Anordnung der Ausnehmungen für die Keilstücke nur auf einem sehr geringen Teil ihres Umfanges nach dem Muffeneingang hin offen und trägt zudem die Rückseite der Keilstücke noch zur Abstützung des Dichtringes bei, so daß im Normalfall kaum ein Auswandern des Dichtringes aus seiner Kammer zu befürchten ist. Um jedoch auch bei höheren D ücken diese Möglichkeit auf jeden Fall auszuschließen, besteht eine weitere Ausbildung der Erfindung darin, daß die Ausnehmungen für die Keilstücke von der Kammer des Dichtringes durch eine angegossene oder eine eingelegte Scheibe getrennt sind»

Ferner ist Gegenstand der Erfindung, daß die Keilstücke nach dem Festsetzen durch zusätzliche Mittel wie z. B. Punktschweißung oder eine sie alle umfassende Bandage in ihrer Lage gesichert sind.

Um die Muffe und das Spitzende zur Vermeidung der Aufnahme von Streuströmen im Rohrstrang zu trennen, ist weiter Gegenstand der Erfindung, daß die an den Wandungen der Ausnehmungen und der Muffe anliegenden Flächen der Keilstücke mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen sind.

Während Steckmuffenverbindungen z. B. nach Tyton die Keilsicherungen an der Muffe selbst angebracht werden, erfolgt in weiterer Ausgestaltung de.r Erfindung bei Schraubmuffen- und Stopfbuchsenverbindungen ihre Anordnung am Schraubring bzw. am Stopfbuchsenring.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt in ihrer Anwendung auf eine Steckmuffenverbindung nach Tyton.

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Pig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch die Muffenverbindung ohne eingesetztes Keilstück,

Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch die Muffenverbindung mit eingesetzem Keilstiick,

Fig. 3 zeigt einen Teilquerschnitt durch eine abgewandelte Form der Muffenverbindung,

Fig. 4 zeigt ein Keilstück in Seitenansicht in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 zeigt dieses Keilstück in Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 6 zeigt fine Aufsicht auf die Muffenstirnseite mit zwei verschiedenen Arten von Ausnehmungen, teils mit und teils ohne eingelegte Keilstacke.

Es bezeichnet 1 die Muffe und 2 das Spitzende. Zwischen beiden ist in einer Kammer k der Dichtring 3 angeordnet.

Vor dem Dichtring befinden sich in der Muffe über den Umfang verteilt, in vorliegendem Falle vier Ausnehmungen 5# die sich mit ihrer Wandung 5a zum Muffeneingang hin verengen. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, laufen die Ausnehmungen 5 in Umfangsrichtung zum Innendurchmesser des Muffeneingangs hin in einem Bogen aus.

In den Ausnehmungen 5 sind sich in axialer Richtung erstreckende Keilstücke 7 angeordnet, die mit ihrer Rückenfläche Ja- der Wandung 5a der Ausnehmungen 5 angepaßt sind, zum Spitzende hin eine Zahnung 7b tragen, die in Umfangsrichtung gewölbt und im vorliegenden Falle außerdem noch in Achsrichtung gerundet ist. Die Keilstücke 7 weisen ferner noch auf ihrer vorderen Stirnseite einen radial nach außen gerichteten flanschartigen Ansatz 7c auf, der zur Muffenstirnseite parallel liegt und beim Festsetzen der K ilstücke,das in Umfangsrichtung erfolgt, als Führung dient.

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Die Wandung 5a der Ausnehmungen 5 sowie die anliegende Rückenfläche 7a der Keilstücke'7 kann im Sinne einer nachträglichen Abwinke lung der Verbindung ballig ausgebildet sein.

In Fig. 1 und Fig. 6 obere Hälfte sind die Ausnehmungen 5 am 'größeren Bogenende mit einer der Größe der Keilstücke 7 ent-" -· sprechenden fensterartigen Aussparung 6 versehen, durch welche die Keilstücke nach Zusammenbau der Rohre oder Rohrelemente in die Ausnehmungen 5 eingelegt werden können.

Im Falle des Fortfalls dieser Aussparungen, wie in Fig. 6 in der hinteren Hälfte dargestellt, muß das Einlegen der Keilstücke 7 vor dem Zusammenbau der Rohre oder Rohrelemente erfolgen.

In Fig. 3 ist zwischen der Kammer 4 des Dichtringes 3 und den Ausnehmungen 5 eine zusätzliche Trennwand 8 angeordnet.

Die Keilstücke 7 können an den mit den Ausnehmungen 5 und der Muffe in Berührung kommenden Stellen mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen sein.

Bei der erfindungsgem^ßen Schubsicherung ist man im Gegensatz zu anderen Ausführungen in der Lage, sowohl vor dem Anbringen der Keilstücke als auch nachher den ordnungsgemäßen Sitz des Dichtrings zu kontrollieren.

Ansprüche:

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Claims

1J Schubgesicherte Muffenverbindung für Rohre und Roijrelemente mit einem Dichtring zwischen Muffe und Spitzende, wobei vor dem Dichtring in einer besonderen Ausnehmung Sicherungselemente angeordnet sind, welche unter der Wirkung der sich nach dem Muffeneingang hin verengenden Ausnehmung gegen das Spitzende gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Dichtring über den Umfang der Muffe verteilt, mehrere sich zum Muffeneingang hin verengende Ausnehmungen angeordnet sind, die in Umfangsrichtung zum Innendurchmesser des Muffeneingangs hin auslaufen, und in den Ausnehmungen sich in axialer Richtung erstreckende Keilstücke angeordnet sind, die nach dem Spitzende hin eine etwa in Umfangsrichtung des Spitzendes verlaufende Zahnung tragen, wobei die zur Muffe hin liegenden RUckenfläche der Keilstücke der Neigung der Ausnehmungen angepaßt ist und die Keilstücke mit einer Nase axial aus den Ausnehmungen herausragen .

2. Schubgesicherte Muffenverbindung in Abänderung nach Einspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstüoke nach dem Spitzende hin ohne Zahnung sind, wobei auf dem Spitzende in an sich bekannter Weise eine rundumlaufende, geschlossene Schweißraupe oder ein rundumlaufender, aufgeschweißter Ring angeordnet ist.

3. Schubgesicherte Muffenverbindung nach einem der Ansprüche oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Nase der Keilstücke mit einem radial nach außen gerichteten flanschartigen Ansatz versehen ist, welcher zur Muffenstirnseite parallel liegt.

4. Schubgesicherte Muffenverbindung nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen, unter dem die Ausnehmungen in Umfangsrichtung zum Innendurchmesser des Muffeneingangs hin auslaufen sowie die Neigung der sich zum Muffeneingang hin verengenden Ausnehmung so gestaltet sind, daß an den

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Keilstücken in Umfangsrichtung Selbsthemmung vorhanden ist, wobei die Länge des Bogens so groß gewählt ist, daß die Klemmwirkung der Keilstücke über den gesamten Toleranzbereich der Rohre sichergestellt ist.

5. Schubgesicherte Muffenverbindung nach den Einsprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die zum Muffeneingang hin geneigte, in umfangsrichtung auslaufende Wandung der Ausnehmungen und die an dieser anliegende Rückenfläche der Keilstücke ballig ausgebildet ist, wobei die gezahnte Fläche der Keilstücke in Achsrichtung gerundet ist.

6. Schubgesicherte Muffenverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Muffenstirnseite am größeren Bogenende der Ausnehmungen eine, der Größe des Keilstückes entsprechende, fensterartige Aussparung zum Einlegen der Keilstücke angeordnet ist.

7. Schubgesicherte Muffenverbindung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen von der Kammer des Dichtringes durch die Wand oder eine eingelegte Scheibe getrennt sind.

8. Schubgesicherte Muffenverbindung nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstücke nach dem Festsetzen durch zusätzliche Mittel wie Punktschweißung oder eine sie alle umfassende Bandage in ihrer Lage gesichert sind.

9. Schubgesicherte Muffenverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Wandungen der Ausnehmungen und der Muffe anliegenden Flächen der Keilstücke mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen sind.

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10. Schubgesicherte Muffenverbindung nach den Einsprüchen bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß bei Schraubmuffen- und Stopfbuchsenverbindungen die Keilsicherung am Schraubring bzw. am Stopfbuchsenring angeordnet ist.

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