DE2458188B2

DE2458188B2 - Rohrverbinder

Info

Publication number: DE2458188B2
Application number: DE2458188A
Authority: DE
Inventors: Yasuo Mizohata; Hiroshi Murakami; Osamu Onishi; Ryozo Ota; Yoshikuni Tsuda
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-12-09
Publication date: 1978-10-19
Also published as: DE2458188A1; SE7415369L; NL7416024A; SE407451B; DK638174A; DE2458188C3; GB1488395A; FR2253977A1; FR2253977B1; CA1017769A; US3997193A

Description

50

Die Erfindung betrifft einen Rohrverbinder, wie er im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben ist.

Ein Rohrverbinder der in Rede stehenden Art ist beispielsweise aus der US-PS 19 94 210 bekannt. Bei diesem bekannten Rohrverbinder weist der in das Anschlußende eines Metallrohres einschiebbare zylindrische Körper vor Einschub in das Metallrohr eine gleichmäßige, glatte Außenfläche auf. Auf der Innensei- «> te des zylindrischen Körpers sind ein oder mehrere nach innen weisende Bundringe angeordnet. Nach dem Einschub des zylindrischen Körpers in das Anschlußende des Metallrohres wird über die nach innen weisenden Bundringe das Wandmaterial des zylindrischen Körpers mit Hilfe eines Zieh- oder Preßdornes so weit nach außen gepreßt, daß sich nunmehr eine glatte, gleichmäßige Innenwandung des zylindrischer Körpers ergibt, während die Außenwandung zusammen mit der Innenwandung des Metallrohres an diesen Stellen ausgebaucht wird. Da die Verformung der nach innen weisendtn Bundringe durch die Einwirkung des Ziehoder Preßdornes entgegen dem Widerstand der beiden anliegenden Wandungen des zylindrischen Körpers und des Metallrohres erfolgt, treten in diesen beiden Wandungen an den entsprechenden Stellen erhebliche Spannungen auf, die betriebsmäßig nicht abbaubar sind. Die Folge sind in dem zylindrischen Körper und dem Metallrohr an dieser Stelle bzw. an diesen Stellen häufig auftretende Gefügerisse mit damit verbundenen Undichtigkeiten usw.

Weiterhin ist eine plastisch verformbare metallische Kupplungshülse bekannt (vgl. die DT-AS 11 87 870), die beidseitig auf die Enden der jeweiligen zu verbindenden Metallrohre aufgeschoben wird. Bei dieser bekannten Kupplungshülse sind ringschneidenförmige Greifkanten vorgesehen, die von außen hier in die Wandungen der Rohrenden eingepreßt werden, wobei ein Dichtungsring jeweils auf dem entsprechenden Rohrmantel zusammengepreßt wird. Eine sichere Funktionsweise dieser bekannten Kupplungshülse ist jedoch nur dann gewährleistet, wenn die entsprechenden Rohrenden einen exakt kreisrunden Querschnitt aufweisen, da andernfalls die Gefahr besteht, daß durch das Einschneiden der Greifkanten Knicke in den Rohrenden hervorgerufen werden.

Im übrigen sind weitere, jedoch von dem eingangs beschriebenen Rohrverbinder der in Rede stehenden Art erheblich abweichende Verbindungseinrichtungen bekannt (vgl. die DT-AS 16 52 872, die FR-PS 15 52 227 unddieGB-PS12 94 658).

Ausgehend von dem bekannten Rohrverbinder der eingangs beschriebenen Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rohrverbinder anzugeben, der eine unter allen Bedingungen dichte Verbindung zweier Metallrohre gewährleistet, bei dem insbesondere durch Spannungsrisse und Gefügeveränderungen der Wandungen auttretende Undichtigkeiten sicher vermieden werden.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Anordnung eines Führungs- bzw. eines Dichtringes in zwei in Längsrichtung des zylindrischen Körpers hintereinanderliegenden Einschnürungen gewährleistet, daß die durch Aufweitung der beiden Einschnürungen erfolgende plastische Verformung des Metallrohres nur so weit erfolgt, daß die auftretenden Spannungen nicht zu Spannungsrissen bzw. Gefügeveränderungen führen. Durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Rohrverbinder wird im übrigen eine sehr belastungsfähige Verbindung zweier Metallrohre gewährleistet, die insbesondere auch bei leichten Verbiegungen zweier miteinander verbundener Metallrohre noch eine sichere Dichtwirkung garantiert Schließlich ist der erfindungsgemäße Rohrverbinder leicht und schnell ohne besondere Fachkenntnisse zu verarbeiten und vergleichweise wirtschaftlich einsetzbar.

Die gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 2 noch vorgesehene weitere Einschnürung mit einem darin angeordneten Führungsring ist eine noch verbesserte Abdichtung in Hinsicht auf möglicherweise auftretende Verbiegungen zwischen den beiden miteinander verbundenen Metallrohren.

Soll verhindert werden, beispielsweise weil betriebsmäßig erhebliche hydraulische Belastungen zu erwar-

ten sind, daß die beiden Einschnürungen mit den darin angeordneten Führungs- bzw. Dichtringen überhaupt von Biegekräften beaufschlagt werden, so ist es besonders vorteilhaft, Rundsicken in Form eines Faltenbalges gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruches 3 vorzusehen Auftretende Verbiegungen können in erheblichem Ausmaß allein von den in Form eines Faltenbalges ausgebildeten Rundsicken aufgenommen werden, so daß die entsprechenden Biegekräfte nicht bis zu den Einschnürungen zu gelangen vermögen.

Schließlich ist es bei Auftreten erheblicher mechanischer und hydraulischer Beanspruchungen möglich, eine Aufteilung der entsprechenden Funktionen gemäß dem Merkmal des Patentanspruches 4 vorzusehen. Bei dem so ausgestalteten erfindungsgemäßen Rohrverbinder werden die mechanischen Beanspruchungen allein von dem Zusatzverbinder aufgenommen, so daß die Einschnürungen nur die hydraulischen Belastungen aufnehmen müssen.

Der erfindungsgemäße Rohrverbinder ist insgesamt insbesondere für dünnwandige Metallrohre geeignet, da hier ganz besonders die Gefahr besteht, daß Spannungsrisse, Gefügeveränderungen bzw. Verformungen zu Undichtigkeiten führen. Bleibende Verformungen des Metallrohres in seinem Endbereich werden vermieden, da die Einschnürungen weit innerhalb des Metallrohres angeordnet sind und so die durch Aufweitung der Einschnürungen bewirkten plastischen Verformungen des Metallrohres dessen Endbereich nicht oder nur unwesentlich zu verformen vermögen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Rohrverbinders darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rohrverbinders im Teilschnitt,

Fig.2 die erste Phase bei der Erstellung einer Rohrverbindung mit Hilfe des Rohrverbinders gemäß Fig. 1,

Fig.3 die zweite Phase bei der Erstellung einer Rohrverbindung mit Hilfe des Rohrverbinders gemäß Fig. 1,

Fig.4a ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rohrverbinders im Teilschnitt,

Fig.4b den in ein Metallrohr eingesetzten Rohrverbinder gemäß F i g. 4a,

F i g. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rohrverbinders im Teilschnitt,

Fig.6a ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rohrverbinders im Teilschnitt und

Fig.6b das Befestigungsteil für der Rohrverbinder gemäß F i g. 6a.

Der in F i g. 1 dargestellte erfindungsgemäßt Rohrverbinder besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Körper 100, der ein Einschubende A, ein Zwischenteil B und ein rückwärtiges Ende C aufweist. Der Außendurchmesser des Einschubendes A sowie des Zwischenteiles B ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Metallrohres, für welches dieser Rohrverbinder verwendet werden soll, so daß der Rohrverbinder leicht in das entsprechende Metallrohr eingeschoben werden kann. Zwischen dem rückwärtigen Ende C des Rohrverbinders und dem Zwischenteil B ist eine kegelige Übergangsfläche 120 und am äußersten Ende des rückwärtigen Endes C ist ein Anschlußbund 110 ausgebildet. Am Einschubende A ist ein nach innen weisender Bundring 14 angeformt, der zur Herstellung einer Verbindung unter plastischer Verformung des Metallrohres aufweitbar ist. Der nach innen weisende angeformte Bundring 14 besteht aus einer umlaufenden Einschnürung 140 und einem darin angeordneten Führurgsring 140a. Der Außendurchmesser des Führungsringes 140a ist größer als der Außendurchmesser des Zwischenteiles B des zylindrischen Körpers 100. Zwischen dem Bundring 14 und dem rückwärtigen Ende C des zylindrischen Körpers 100 ist eine zweite

K) umlaufende Einschnürung 130 mit einem darin angeordneten Dichtring 1306 vorgesehen. Auch diese zweite umlaufende Einschnürung 130 ist unter plastischer Verformung des entsprechenden Metallrohres aufweitbar. Von der zweiten Einschnürung 130 erweitert sich der zylindrische Körper 100 allmählich bis zu der kegeligen Übergangsfläche 120, die als Anschlag dient.

Die Erstellung einer Rohrverbindung mit Hilfe eines Rohrverbinders, der im wesentlichen dem in F i g. 1 beschriebenen Rohrverbinder entspricht, zeigen die F i g. 2 und 3. Der zylindrische Körper 100 wird zunächst durch eine Überwurfmutter 111 hindurchgeschoben, bis der Anschlußbund 110 an der Überwurfmutter 111 zur Anlage kommt. Alsdann wird der zylindrische Körper 100 mit dem Einschubende A und dem Zwischenteil B in

i'> ein Metallrohr 15 eingeschoben. Aufgrund der Tatsache, daß der Außendurchmesser des zylindrischen Körpers 100 in diesen Bereichen etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Metallrohres 15, kommt der zylindrische Körper 100 zunächst nicht mit der

ι» Innenwandung 15a des Metallrohres 15 in Berührung. Nur am vorderen Ende 156 der Innenwandung 15a kommt der zylindrische Körper 100 über die kegelige Übergangsfläche 120 an dem Metallrohr 15 zur Anlage. Gezeigt ist im übrigen noch eine Ummantelung 15c des

)5 Metallrohres 15 beispielsweise aus Hartvinylchlorid. Vermittels eines Spreizwerkzeuges bzw. eines Ziehoder Preßdornes werden die Einschnürungen 130 und 140 aufgeweitet, wobei über den Dichtring 1306 bzw. den Führungsring 140a das Metallrohr 15 an den entsprechenden Stellen unter plastischer Verformung aufgeweitet wird und Dichtring 1306 bzw. Führungsring 140a in Ringnuten 15e bzw. 15c/ eingebettet werden. Durch die Aufweitung des zylindrischen Körpers 100 ergibt sich über die Einschnürungen 130 und 140 mit den

•»5 Dicht- und Führungsringen 130b und 140a ein inniger Kontakt zwischen dem zylindrischen Körper 100 und dem Metallrohr 15, so daß sich eine sehr kräftige, dauerhafte Verbindung ergibt.

Wie insbesondere F i g. 3 zeigt, ist das Metallrohr 15

■><> vermittels des erfindungsgemäßen Rohrverbinders ohne weiteres mit einem weiteren Metallrohr 113 verbindbar. Dazu ist dieses weitere Metallrohr 113 mit einem Gewindeflansch 112 versehen, der an einem Anschlußbund 114 zur Anlage kommt. Das Außenge-

Vi winde des Gewindeflansches 112 ist mit dem Innengewinde der Überwurfmutter 111 in Eingriff bringbar, wobei durch das Festziehen von Überwurfmutter 111 und Gewindeflansch 112 gegeneinander ein zwischen den Anschlußbünden 110 und 114 angeordneter

w) Dichtring 115 abdichtend zusammengepreßt wird.

In den Fig.4a und 4b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßer. Rohrverbinders dargestellt. Der zylindrische Körper 100 weist zwischen der zweiten Einschnürung 130 und dem aus dem Metallrohr

μ 15 herausragenden Ende C eine weitere umlaufende Einschnürung 140' auf, in der ein weiterer Führungsring 140'a angeordnet ist. Diese weitere umlaufende Einschnürung 140' ist ebenfalls derart aufweitbar, daß

der Führungsring 140'a in eine unter plastischer Verformung des Metallrohres 15 an dieser Stelle entstehende Ringnut 15c/des Metallrohres 15 eingebettet wird. Dies ist insbesondere aus F i g. 4b deutlich ersichtlich. Durch die doppelte Teilverformung des ^r> Metallrohres 15 an den Stellen 15c/ durch die beiden Führungsringe 140a und 140'a ergibt sich selbst dann eine sichere Verbindung zwischen dem Metallrohr 15 und dem zylindrischen Körper 100, wenn auf den zylindrischen Körper 100, d.h. auf den Rohrverbinder, von außen her erhebliche Biegekräfte einwirken.

Bei dem in F i g. 5 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rohrverbinders sind anstelle der weiteren Einschnürung 140' Rundsicken 100' vorgesehen. Durch diese Rundsicken 100' wird eine erhebliche Bewegungsfreiheit zwei miteinander zu verbindenden Metallrohren 15 gewährleistet, da ggf. auftretende Verbiegungen zwischen den beiden Metallrohren 15 weitestgehend durch einseitige Stauchung bzw. Dehnung der faltenbalgartig ausgebildeten Rundsicken 100' abgefangen werden. Die druckdichte Verbindung zwischen dem zylindrischen Körper 100 und dem entsprechenden Metallrohr 15 über den Dichtring 1306 und der Führungsring 140a wird so durch auftretende Biegebeanspruchungen nicht geschwächt.

Treten ganz erhebliche mechanische und hydraulische Beanspruchungen auf, so ist die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rohrverbinders gemäß den F i g. 6a und 6b von Vorteil. Bei dieser Ausführungsfora des erfindungsgemäßen Rohrverbinders ist zusätzlicl eine Art Überwurfmutter 116 vorgesehen, welch innenseitig an dem Anschlußbund HO anliegt. Di Überwurfmutter 116 schneidet mit einem Innengewinde 116a in die Ummantelung 15c des Metallrohres 15 wodurch sie mit diesem fest verbunden ist. Hinter dei Anschlußbund 110 des in das Metallrohr 15 eingeführte! zylindrischen Körpers 100 und den ggf. dazu korrespon dierenden Anschlußbund 110' eines weiteren Metallroh res greift ein Flanschring 117. Der Flanschring 117 is mit der Überwurfmutter 116 über Zugbolzen 117 verbindbar. Über den Flanschring 117 werden di' beiden Anschlußbünde 110 und 110', ggf. über einer Dichtring 115, druckdicht miteinander verbunden. In übrigen liegt der Anschlußbund 110 dabei absolut fest ai der Überwurfmutter 116 an. Auftretende Biegebelastun gen werden von dem aus Überwurfmutter 116 Flanschring 117 und Zugbolzen 117a bestehende Zwischenverbinder sicher aufgenommen, ohne daß si< an die Einschnürungen bei 15c/ und 15e weitergeleite werden. Dadurch entfällt auf diese nur die auftretend! hydraulische Belastung. Wie insbesondere F i g. 6a zeig kann jenseits des Anschlußbundes 110 noch ein weitere kurzes Rohrstück 110" vorgesehen sein, durch das eini zusätzliche Abdichtung sowie eine Ausrichtung de beiden zu verbindenden Metallrohre 15 gegeneinande erzielt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrverbinder, bestehend aus einem in das Anschlußende eines Metallrohres einschiebbaren zylindrischen Körper, mit einem nach innen weisenden angeformten Bundring und einem an dem aus dem Metallrohr herausragenden Ende des zylindrischen Körpers angeordneten Anschlußbund, wobei der nach innen weisende Bundring zur Herstellung der Verbindung unter plastischer ι ο Verformung des Metallrohres aufweitbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß der n^ch innen weisende angeformte Bundring (14) aus einer umlaufenden Einschnürung (140) und einem darin angeordneten Führungsring (14OaJ besteht, daß is zwischen dem Bundring (14) und dem aus dem Metallrohr (15) herausragenden Ende (C) des zylindrischen Körpers (100) eine zweite umlaufende Einschnürung (130) mit einem darin angeordneten Dichtring (Y3Ob) vorgesehen ist und daß auch die zweite umlaufende Einschnürung (130) unter plastischer Verformung des Metallrohres (15) derart aufweitbar ist, daß der Dichtring (130ty nach der Aufweitung in einer Ringnut (15e,Jdes Metallrohres (15) eingebettet ist.

2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Einschnürung (130) und dem aus dem Metallrohr (15) herausragenden Ende (C) des zylindrischen Körpers (100) eine weitere umlaufende Einschnürung (140') ausgebildet und darin ein weiterer Führungsring (140' a) angeordnet ist und daß diese Einschnürung (140') ebenfalls derart aufweitbar ist, daß der Führungsring (i40'a) in eins unter plastischer Verformung des Metallrohres (15) an dieser Stelle entstandene Ringnut (i5d) des Metallrohres (15) eingebettet ist.

3. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Einschnürung (130) und dem aus dem Metallrohr (15) herausragenden Ende (C) des zylindrischen Körpers (100) Rundsicken (100') in Form eines Faltenbalges ausgebildet sind.

4. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Metallrohr (15) endseitig ein mit einer Ummantelung (t5c) des Metallrohres (15) in Eingriff bringbarer Zusatzverbinder (116, 117,11 Ta) vorgesehen ist.