DE2264644C2 - Klemmverbindung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft Klemmverbindungen zur druckdichten Verbindung zweier dünner Rohre, wie sie beispielsweise in Flugzeugen oder allgemein immer dann verwendet werden müssen, wenn Rüttelschwingungen oder dergleichen auftreten, die zu einer Neigung der Rohrachsen relativ zueinander führen. Derartige Klemmverbindungen müssen also biegbar sein, damit -,1 sie bei einer Verschwenkung der Rohrachsen gegeneinander druckdicht bleiben; weiterhin müssen sie sich schnell montieren und schnell demontieren lassen und auch bei axialen Beanspruchungen die Rohre druckdicht gegeneinander arretieren.

Derartige Rohrverbinder sind zwar bekannt, sind aber außerordentlich und umständlich, weil bei den bekanntgewordenen Lösungen immer davon ausgegangen wurde, daß die radial dichtenden und axial arretierenden Eigenschaften im Rohrverbinder selbst no integriert sein müßten. Daher müssen beispielsweise in der DE-AS 10 77 011 beide zu verbindenden Rohrenden ungemein stark und überdies unterschiedlich verformt sein, damit ein Verbinder überhaupt angebracht werden kann. In der DE-PS 8 85 949 müssen an jedes Rohrende « unterschiedliche, kompliziert geformte und zusammengesetzte Teile angeschweißt werden. Auch bei dem Rohrverbinder nach der CH-PS 3 23 092 sind für jedes der beiden zu verbindenden Rohrenden unterschiedlich geformte Armaturen erforderlich, die allerdings nicht angeschweißt werden; dafür müssen zur axialen Arretierung Sicken in einem ganz bestimmten Abstand in die Rohrenden eingedrückt werden, die in entsprechende Nuten der Armaturen passen.

Insbesondere in Flugzeugen, aber auch bei anderen Verwendungszwecken müssen die Rohrverbinder vom Wartungspersonal verhältnismäßig häufig ge'öst und geschlossen werden. Diese Beanspruchung führt dann zum Brechen der stark verformten und daher spröden Rohrenden oder zum Ausbrechen der Armaturen an den Schweißstellen, so daß das ganze Rohr ausgewechselt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Klemmverbindung anzugeben, bei der unter Zuhilfenahme eines tonnenförmig sich nach beiden Enden hin verjüngenden und beidseits die eigentlichen Dichtungselemente tragenden Rohrverbinders die axiale Arretierung dieses Verbinders durch einfache, leicht lösliche Klemmringe erfolgt. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand nach Anspruch I gelöst

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß es teuer und umständlich ist und darüber hinaus die Lebensdauer einer Rohrverbindung herabsetzt, wenn die zu verbindenden Rohrenden selbst durch Verformung zu Verbinduneselementen umgestaltet oder wenn entsprechende Verbindungselemente auf die Rohrenden aufgeschweißt werden. Wird dagegen zwischen die zu verbindenden Rohrenden ein zusätzliches Teil als Rohrverbinder eingesetzt, das seinerseits die eigentliche gegenseitige Verschwenkbarkeit der Rohrachsen und die Druckdichtigkeit übernimmt so braucht nur noch für die axiale Arretierung der Rohrenden gegenüber diesem Rohrverbinder gesorgt zu werden. Diese axiale Arretierung läßt sich durch die erfindungsgemäßen Klemmringe außerordentlich einfach erreichen, wobei sich als weiterer Vorteil ergibt, daß der Abstand zwischen den beiden zu verbindenden Rohrenden in weiten Grenzeti keine Rolle spielt, daß die Rohrenden nur unwesentlich verform werden und daß die verformten Gebiete der Rohrenden keinen zusätzlichen Beanspruchungen unterworfen sind.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es bedeutet

Fig. 1 eine Seitenansicht dünnwandiger Rohre, die sich in die entgegengesetzten Enden eines Rohrverbinders hineinerstrecken, und eines Klemmrings, der an den Enden der dünnwandigen Rohre so befestigt ist, daß die Krallen den Ringkanal an den Enden des Rohrverbinders umgreifen;

Fig.2 eine schaubildliche Darstellung des Klemmrii.gsmitden Krallen;

Fig.3 eine Darstellung des Klemmrings, dessen Krallen an einer waagerechten Abstützfläche anliegen und den Ringkörper von der waagerechten Abstützfläche in einer Entfernung halten, die gleich der Entfernung von demjenigen Ende des dünnwandigen Rohres ist, an dem der Klemmring angebracht werden muß;

Fig.4 eine Darstellung des Klemmrings in einer Montagevorrichtung, wobei die Krallen an der Basisfläche einer zylindrischen Aussenkung an der Montagevorrichtung anliegen, so daß der Ringkörper von der Basisfläche in einer Entfernung gehalten wird, die gleich der Entfernung von den Enden eines dünnwandigen Rohres ist, die größer ist als die in der Fig. 3 dargestellte Entfernung;

Fig.5 eine Darstellung einer anderen Ausführung des Klemmringes, wobei eine Kante des Ringkörpers schräg abgeschnitten ist und als Steuerkante dient so daß der Klemmring an der Außenseite des dünnwandigen Rohres geradlinig bewegt werden kann.

Wie aus der F i g. 1 zu ersehen ist, dringt das freie Ende 14 des dünnwandigen Rohres 12 in den Endteil 16 des Rohrverbinders 18 ein, wobei die Außenseite des Rohres 12 mit einer Abdichtung 20 verschwenkbar im Eingriff steht. Wie ferner aus der Fi g. 1 zu ersehen ist, sind Abdichtungen 20 innerhalb eines Ringkanals 22 mit einem einwärts offenen, W-förmigen Querschnitt angeordnet, der an der. Endteilen 16, 17 des Rohrverbinders 18 vorgesehen ist Die Abdichtung 20 ist so ausgestaltet daß deren Abdichtungskapazität sich erhöht mit ansteigendem inneren Rohrdruck und/oder mit derTeniperatur.

Der Endteil 24 eines weiteren dünnwandigen Rohres 26 dringt in den Endteil 17 des Rohrverbinders 18 ein. Die sich verjüngenden Enden des Rohrverbinders 18 ermöglichen ein wesentliches Ausweichen de-· dünnwandigen Rohre 12 und 26 in bezug aufeinander zum Ausgleich von Erschütterungen als Folge des Betriebs eines Flugzeuges oder eines anderen Fahrzeuges, in dem die Verbindungsrohre und der Rohrverbinder eingebaut sind. Sind die Abdichtungsringe 20 genügend dick bemessen, so könnte offenbar ein begrenztes Ausweichen durch Eingriff zwischen den Dichtungsringen und der Außenseite der dünnwandigen Rohre möglich sein.

Ein allgemein zylindrischer und gespaltener Klemmring 28 umfaßt den Endteil 14 und 24 der Rohre 12 und 26, wie in der F i g. 1 dargestellt Die gespaltenen Enden 30 und 32 des Klemmringes 28 sind mit radial nach außen vorsiehenden Flanschen versehen, wie in der Fig.2 dargestellt. Diese Enden sind mit aufeinander ausgerichteten Löchern zur Aufnahme von Schrauben 34 versehen, auf die Muttern 36 aufgeschraubt werden. Wird die Mutter 36 auf der Schraube 34 angezogen, so wird der Durchmesser des Klemmringes 28 verkleinert. so daß der Klemmring auf der Außenseite der Rohre 12 und 26 festsitzt.

Bei der dargestellten besonderen Ausführungsform ist der Klemmring 28 mit Krallen 38 versehen, die in gleichen Abständen am Umfang dss Klemmringes angeordnet sind. Diese Krallen weisen einen allgemein U-förmigen Querschnitt auf mit den Schenkeln 42 und 44 und mit dem Steg 40. Die Krallen 38 stehen mit dem Ringkörper 46 über die Schenkel 44 in Verbindung, die die U-Stege 40 und die Schenkel 42 in bezug auf den Ringkörper 46 radial auf Abstand halten.

Wie am besten aus der F i g. 1 zu ersehen ist sitzen die Krallen 38 nach dem Zusammensetzen auf den Ringkanälen 22 an dem Rohrverbinder, und wenn zwischen dem dünnwandigen Rohr und dem Rohrver binder eine Spannung besteht, so liegen die Schenkel 42 der Krallen an den Wandungen 23 der Ringkanäle an und verhindern eine Trennung des Rohrverbinders vom Rohr, wobei andererseits eine Biegebewegung zwischen den dünnwandigen Rohren und dem Rohrverbinder zugelassen wird. Wie aus der F i g. 1 zu ersehen ist. müssen für diesen Zweck die U-Stege 40 langer bemessen sein als der U-Steg 25 der Ringkanäle 22.

Es ist eine Verwendung des Rohrverbinders und des dünnwandigen Rohres für die Weiterleitung von beißen Gasen und für die Rohrleitungen von Klimaanlagen in Flugzeugen vorgesehen. Um ein Entweichen solcher Gase zu vermeiden, müssen die Endteile der dünnwandigen Rohre sich genügend weit in den Rohrverbinder hineinerstrecken. Dies erfordert natürlich, daß der Klemmring 28 von den Enden der dünnwandigen Rohre eine vorherbestimmte Entfernung aufweist wenn die Krallen 38 auf den Ringkanälen 22 sitzen.

Die Lage des Klemmringes auf dem dünnwandigen Rohr kann markiert werden durch Anbringen von Markierungen an der Außenseite des Rohres. Längerer Gebrauch und die Hitze der das Rohr durchströmenden

ic Gase könnte jedoch zu einer Zerstörung solcher Markierungen führen, so daß die Klemmringe auf das Rohr nicht ordnungsgemäß aufgesetzt werden können, damit die Endteile 14 und 24 genügend weit in den Rohrverbinder 18 eindringen. Obwohl die ordnungsgemäße Lage der Klemmringe mit Hilfe eines einfachen Meßgerätes immer bestimmt werden kann, kann eine gewisse Sorglosigkeit bei dem Zusammensetzen eine Gefahr heraufbeschwören, die bei modernen Flugzeugen zu einer Katastrophe führen kann.

Um ein ordnungsgemäßes Anbringe.· des Klemmringes rasch und narrensicher zu ermöglichen, wird der Klemmring vorzugsweise so ausgestaltet wie in der Fig.2 dargestellt. Bei dieser Ausführung sind die Schenkel 42 der Krallen sämtlich in derselben Ebene

>5 gelegen, >nd die U-Stege 40 weisen alle die gleiche Länge auf. Daher kann der Klemmring 28, wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist, auf einer waagerechten Abstützfläche ruhen und von den U-Stegen 40 und den Schenkeln 42 getragen werden, wobei der Ringkörper

μ 46 des Rings 28 oberhalb der Abstützfläche 50 eine stabile waagerechte Lage einnimmt Bei entsprechender Wahl der Länge der U-Stege 40 und der Schenkel 44 wird der Ringkörper über der Abstützfläche 50 in derselben Entfernung vom Ende des dünnwandigen Rohres gehalten, an dem der Klemmring befestigt werden muß. Wird bei dieser Anordnung das Ende 14 des Rohres 12 durch den Ring hindurchgeführt bis das Ende 14 gegen die Abstützfläche 50 stößt, wie in der Fig.3 dargestellt, und werden die Muttern auf den Schrauben 34 fest angezogen, so nimmt der Klemmring eine i-age mit dem ordnungsgemäßen Abstand vom Ende des Rohres ein.

In denjenigen Fällen, in denen das dünnwandige Rohr, beispielsweise das Rohr 12, waagerecht so verläuft, daß 5 das entfernte Ende des Rohres 12 sich an einer unzugänglichen Stelle befindet, kann eine Montagevorrichtung 52 (Fig.4) mit einer Querbohrung 54 vorgesehen werden, die so weit bemessen ist, daß sie die Krallen 38 genau, jedoch lösbar aufnimmt. Wird eine

-,o solche Montagevorrichtung 52 senkrecht festgehalten, so würde die Achse eines eingesetzten Klemmrings waagerecht verlaufen. Wird der Klemmring in die Montagevorrichtung eingesetzt bis die Schenkel 42 an der Bezugs- und Abstützfläche 50 anliegen, und wird

5-, dann die Montagevorrichtung 52 so bewegt das der freie Endteil 14 des Rohres 12 sich durch den Ring bewegt, bis er geg3n die Fläche 50 stößt, so wird der Klemmring die ordnungsgemäße Lage mit der erforderlichen Entfernung vom Ende 14 des Rohres 12

so einnehmen.

Wenn unter gewissen Umständen der Druck in den Rohren 12 und 26 höher ist so müßte das Rohr weiter in den Rohrverbinder 18 eindringen, so daß auch der Klemmring in einer größeren Entfernung vom Ende des 6S Rohres befestigt werden müßte. In einem solchen Falle ist das Ende des Rohres nicht in derselben Ebene gelegen wie der Schenkel 42 (F i g. 1). Für diesen Zweck könnte die Montagevorrichtung 52 mit einer Aussen-

kung 55 versehen werden, die eine Bezugsflache 56 aufweist, und wenn diese Bezugsfläche den geeigneten Abstand von der Abstutzfläche 50 aufweist, dann wird bei dem Einführen des dünnwandigen Rohres 12 durch den Klemmring 28, bis das Ende 14 des Rohres gegen die Basis 56 stößt, der Klemmring 28 in einer größeren Entfernung vom Ende 14 des Rohres 12 befestigt, wie dies bei einem höheren Druck im Rohr erforderlich ist. Während der Klemmring sich in der Montagevorrichtung befindet, könnte dessen Lage kurzzeitig mittels eines Kennzeichens markiert werden, bis das Rohr 12 und der Ring 28 aus der Montagevorrichtung entfernt werden. Wenn gewünscht, könnten die Schenkel 42 magnetisiert werden, so daß sie den Ring an einer senkrechten metallischen Tragfläche festhalten, wenn die Montagevorrichtung 52 nicht benötigt wird.

Bei der in der F i g. 5 dargestellten Ausführungsform weist der Klemmring 60 eine schräg abgeschnittene Kante 62 auf. Ist am Ende des Rohres 66 ein Buckel 64 vorgesehen, wie dargestellt, dann wird eine lineare Einstellung des Klemmringes 60 auf dem Rohr 66 dadurch möglich, daß der Klemmring 60 gedreht wird, wobei die schräg verlaufende Kante 62 am Buckel 64 anliegt, wenn die Mutter 70 auf der Schraube 72 noch nicht angezogen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Klemmverbindung zur druckdichten Verbindung zweier dünner Rohre mit Hilfe eines Rohrverbinders, der aus einem tonnenförmig sich nach beiden Enden hin verjüngenden Rohrstück besteht und beidseits in einem Ringkanal mit einem einwärts offenen, U-förmigen Querschnitt endet, in den ein Dichtungsring eingepreßt ist, und mit Hilfe von Klemmringen zur axialen Halterung der Rohrenden relativ zum Rohrverbinder, dadurch gekennzeichnet, daß jeder auf dem dünnen Rohr angeordnete Klemmring (28) nach Art einer Rohrschelle geschlitzt ist und an den Enden an sich bekannte, radial abgebogene und miteinander verschraubbare Flansche (30, 32) aufweist und daß an dem eigentlichen Ringkörper (46) mindestens eine sich in axialer Richtung erstreckende Kralle (38) vorhanden ist, die ebenfalls einen einwärts offenen, U-förmigen mit den U-Schenkeln (42) und (44) und mit dem U->jteg (40) aufweist, wobei der U-Steg (40) länger ist als der Ü-Steg (25) des Ringkanais (22) am Rohrverbinder (18), -und die im fertig montierten Zustand den Ringkanal (22) des Rohrverbinders (18) umgreift

2. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ringkörper (46) und Kralle bzw. Krallen (38) einstückig aus demselben Material hergestellt sind.

3. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder 2, jo dadurch gekennzeichnet, daß die der Kralle bzw. den Krallen (38) ibgewendete Kante (62) des Ringkörpers (46) schräg verläuft und dr*ß in das Rohr (12) ein Buckel (64) eingeprägt ist

4. Klemmverbindung nach eir*rm der Ansprüche 1 & bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer Krallen (38) die U-Schenkel (42) aller Krallen in einer Ebene senkrecht zur Achse des Klemmringes (28) liegen.