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Kennwort: Rohrkupplung Isolierrohrkupplung Die Erfindung betrifft
eine Isolierrohrkupplung mit einem einen aufgebördelten Bund aufweisenden, ersten
Rohrende und mit einem einen Überwurfring tragenden zweiten Rohrende, wobei der
Überwurfring den aufgebördelten Bund übergreift, und mit beidseits des aufgebördelten
Bundes versehenem, den freien Raum unterhalb des Überwurfringes ausfüllenden Dichtungsmaterial
(Füllung). Eine solche Kupplung soll den drei folgenden Anforderungen genügen: Sie
soll den Austritt von in den Rohren geführtem Gas verhindern, also gasdicht sein.
Sie soll ferner die beiden Jeweils aneinanderstoßenden Rohre elektrisch gegeneinander
isolieren. Schließlich soll sie eine verdrehfeste Verbindung zwischen den beiden
Rohren herstellen.
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Der Uberwurfring des einen Rohrendes muß dabei den Bund des anderen
Rohrendes so weit übergreifen, daß das übergreifende Ende des Überwurfringes eine
Anlagefläche für das auf dieser Seite am Bund anliegende Dichtungsmaterial bildet.
Das übergreifende Ende des Uberwurfringes ist somit - in einem längs schnitt gesehen
- gegen die Mantelfläche des benachbarten Rohrendes gerichtet. Es muß jedoch zwischen
dem Ende des Überwurfringes und der Mantelfläche des benachbarten Rohrendes ein
Spalt verbleiben, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Rohrenden
zu vermeiden. Auch der Spalt ist in der Regel von dem bereits erwähnten Dichtungsmaterial
ausgefüllt (siehe z.B. DAS 2 104 323, Figur 1).
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Bei Vertiegung«të REúpplung aus der Rohrlängsachse heraus besteht
aber die Gefahr, daß das Ende des Uberwurfringes das Dichtungsmaterial an einer
Stelle des Rohrumfanges abschert,
so daß die unerwünschte leitende
Verbindung zwischen den beiden Rohrenden hergestellt wird. Außerdem erweitert sich
in einem solchen Fall der zwischen dem Ende des Uberwurfringes und der Mantelfläche
bestehende Spalt auf der der Abscherstelle gegenüberliegenden Stelle des Rohrumfanges.
Die Folge ist, daß das im allgemeinen sehr weiche Dichtungsmaterial (z.B. Weichgummi)
hier leicht herausquellen kann. Damit ist aber auch die Gasdichtigkeit der Isolierrohrkupplung
in Frage gestellt.
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Gemäß der genannten DAS soll die Verdrehsicherung der Isolierkupplung
dadurch sichergestellt werden, daß der aufgebördelte Bund des einen Rohrendes in
axialer Richtung gewellt ist, wodurch ein gewisser Formschluß zustande kommt. Damit
ist jedoch eine ungleiche Flächenpressung des Dichtungsmateriales verbunden. Das
Maß der Gasdichtigkeit über die Bundfläche ist bereits hierdurch ungleich, und die
Gasdichtigkeit somit nicht optimal.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolierrohrkupplung
der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, die auch bei größerer Durchbiegung
ihre guten Isoliereigenschaften sowie ihre Dichtigkeit beibehält, und die ein Drehmoment
von einem Rohr auf das andere zu übertragen vermag, ohne daß hierdurch eine der
beiden anderen Eigenschaften beeinträchtigt wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Kombination der folgenden
Merkmale gelöst: a) Der Überwurfring läuft an seinem Ende in einen im wesentlichen
zylindrischen Endteil aus, der, in einem Längs schnitt durch die Isolierrohrkupplung
gesehen, vom aufgebördelten Bund des zweiten Rohrendes weggeführt ist.
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b) Zwischen dem zylindrischen Endteil und dem ersten Rohrende ist
ein Dichtungsring eingepreßt (Hartring), der aus im Verhältnis zu dem Werkstoff
der Füllung harten Werkstoff besteht.
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c) Der Überwurfring ist durch Aufbiegen aus dem zweiten Rohrende
selbst gebildet, also mit diesem einteilig.
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d) Der Innendurchmesser des zylindrischen Endteiles ist kleiner als
der Außendurchmesser des auf gebördelten Bundes.
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Durch diese vier Kombinationsmerkmale wird im einzelnen folgendes
erreicht: Die Merkmale a) und b) schließen die Gefahr aus, daß Dichtungsmaterial,
also die sogenannte Füllung, abgeschert wird. Vielmehr liegt der zylindrische Endteil
des Uberwurfringes auf dem ebenfalls zylindrischen Hartring satt auf. Der Hartring
kann somit nicht verletzt werden, so daß die erwünschte elektrische Isoiierwirkung
erhalten bleibt. Das zylindrische Endteil ist ferner beim Montieren durch eine entsprechende
Vorrichtung fest gegen den Hartring zu pressen. Daraus ergibt sich eine Sperre gegen
ein Austreten des vom Überwurfring umschlossenen, viel weicheren Dichtungsmaterials.
Somit ist eine absolute Gasdichtigkeit gewährleistet. Die Anpressung des zylindrischen
Endteiles an den Hartring kann und soll sogar derart stramm sein, daß die Verbindung
zwischen den beiden Rohren alleine hierdurch verdrehfest wird. Gemäß Merkmal c),
die Einteiligkeit von Überwurfring und zugeordnetem Rohrende betreffend, wird eine
Schweißverbindung vermieden. Dies ist deshalb zweckmäßig, weil gemäß den Merkmalen
a) und b) (zylindrischer Endteil des Überwurfringes und Hartring) auf der einen
Seite der Kupplung hohe Biegekräfte senkrecht zur Rohrachse übertragen werden können,
und weil demgemäß auch auf der anderen Seite der Kupplung entsprechend hohe BiegekräSte
auf genommen werden sollten. Ist keine Schweißnaht vorhanden, so wie hier vorgesehen,
so treten auch keine Aufhärtungszonen auf, desgleichen keine Undichtigkeiten infolge
des Schweissens. Durch Warmbördelung kann zusätzliche Spannungsfreiheit erzielt
werden. Schließlich sorgt Merkmal d), das Durchmesserverhältnis . zwischen zylindrischem
Endteil und aufgebördeltem Bund betreffend, dafür, daß das Dichtungsmaterial auch
auf der Seite des zylindrischen Endteiles am Uberwurfring eine genügend große Auflagefläche
hat.
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Der erwähnte Hartring kann aus Werkstoffen, wie Hartgummi, Hart gewebe,
Kunstharz, Pertinax oder der im Rohrbau üblichen
Ausgußmasse bestehen.
Auch Glasfaser ist denkbar. Der Hartring besteht im allgemeinen aus einem Material
von wesentlich größerer Härte als jener, die das eigentliche Dichtungsmaterial aufweist.
Er ist in Jedem Falle gegen elektrische Spannung isolierend. Ein besonderer Vorteil
dieses Kupplungsaufbaues gemäß der Erfindung besteht darin, daß ein besonders weiches,
anschmiegsames und damit gut dichtendes Dichtungsmaterial verwendet werden kann,
da Ja aufgrund der absoluten Absperrung durch den Hartring ein Herausquellen des
Dichtungsmateriales nun nicht mehr befürchtet werden muß. Die Gasdichtigkeit wird
somit durch die Erfindung gegenüber bekannten Isolierrohrkupplungen wesentlich erhöht.
Desgleichen ist es nunmehr möglich, das vom Überwurfring umschlossene Dichtungsmaterial
aufgrund seiner Weichheit aus einem einzigen Stück auszubilden, da es sich Ja nunmehr
ohne Schwierigkeit auf den aufgebördelten Bund auflegen läßt und beidseits dieses
Bundes von dem Uberwurfring herabgedrückt wird. Seither war das nicht der Fall;
vielmehr wurden stets zwei Dichtungsringe verwendet, die etwa in der Ebene des aufgebördelten
Bundes aneinander stoben. Gemäß der Erfindung +) Es versteht sich, daß der Hartring
außer durch die Preßkraft, die man beim Montieren mittels des zylindrischen Endteile
und einer bereits erwähnten Vorrichtung auf ihn aufbringt, auch noch durch Kleben
befestigt wird. Er kann an beiden Seiten, d.h. auf seiner radial inneren und radial
äußeren Mantelflgehe mit den entsprechenden Auflageflächen des zylindrischen Endteiles
und des betreffenden Rohrmantels verbunden werden.
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Es ist besonders zweckmäßig, den Hartring in axialer Richtung derart
zu bemessen, daß er an seiner dem aufgebördelten Bund abgewandten Seite etwas über
das zylindrische Endteil des Überwurfringes hinausragt. Hierdurch wird die Kriechstrecke
für etwa vorhandene Kriechströme verlängert und damit das Überkriechen erschwert
oder unterbunden.
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Ferner kann man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung alle Jene
Flächen mit in Umfangsrichtung verlaufenden oder spiraligen +) wird verhindert,
daß an dieser Stelle ein Luftspalt entsteht, an dem Strom überspringen kann. Somit
ist eine elektrische Trennung gewährleistet.
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Dichtungsrillen versehen, die entweder vom Hartring oder von der Füllung
berührt sind. Hierdurch wird eine innigere Verbindung zwischen Hartring bzw. Füllung
und den umgebenden Stahlteilen erzielt. Analog hierzu kann auch der Hartring in
Umfangsrichtung verlaufende Dichtungsrillen aufweisen. Es ist ferner denkbar, sowohl
den Hartring als auch das zylindrische Endteil und/oder' die Rohrmantelfläche, auf
die der Hartring aufgepreßt ist, zu rillen oder zu rändeln, was die Übertragung
höherer Drehmomente zuläßt.
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Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Isolierrohrkupplung, die aus den Endbereichen zweier aus Stahl bestehender
Niederdruckrohre gebildet ist; und Fig. 2 eine Isolierrohrkupplung, die aus zwei
mit Gewinde versehenen Anschlußstücken für Gasrohre der in Fig. 1 beschriebenen
Art gebildet ist.
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Die In Fig. 1 dargestellte Isolierrohrkupplung zeigt das Ende eines
ersten Rohres 1 mit einem aufgebördelten Bund 2 sowie das Ende eines zweiten Rohres
3 mit einem den Bund 2 übergreifenden Überwurfring 4. Wie man sieht, ist der Überwurfring
4 mit einem zylindrischen Endteil 5 versehen. Dieses Endteil ist im vorliegenden
Falle über eine ringförmige Schweißnaht 6 mit dem übrigen Überwurfring verbunden,
Das Endteil kann aber auch einteilig mit dem übrigen Überwurfring sein, d.h. durch
Bördeln aus diesem selbst gebildet sein.
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Zwischen dem zylindrischen Endteil 5 und dem ersten Rohr 1 ist ein
Hartring 7 eingepreßt. Beidseits des aufgebördelten Bundes 2 sind zwei Dichtungsringe
aus verhältnismäßig weichem Material 8, 9 eingelassen. Bei der in Fig. 2 dargestellten
Isolierrohrkupplung sind die beiden Außenflächen des#aufgebördelten Bundes 2 sowie
die Innenfläche des gesamten Überwurfringes 4 mit eingewalzten Dichtungsrillen 10
versehen. Außerdem ist das zweite Rohranschlußstück 3 kurz vor dem Ansatz des Überwurfringes
4
eingezogen. Hierdurch wird einerseits sichergestellt, daß das
anzuschließende Rohr nicht in Richtung auf den aufgebördelten Bund durchgedreht
wird. Außerdem wird genügend große Dichtungsfläche für den Dichtungsring 8 geschaffen
als Gegenfläche für die entsprechende Fläche des aufgebördelten Bundes.