DE2553166C2 - Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden - Google Patents

Description

Verbindungsstelle durch die verriegelten Spannkörper in Zugrichtung axial vorgespannt ist und durch Entriegeln der Sperrglieder unter Federwirkung zur dichtenden radialen Anlage an den Außenwandungen der Rohrenden gelangt.

Hierdurch werden folgende Vorteile erzielt: Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird hergestellt und nach der Herstellung werden die Spannkörper so weit ausetnandergezogen und gegeneinander in dieser auseinandergezogenen Lage verriegelt, daß das elastisehe federnde Dichtungselement in für die spätere Anbringung ausreichendem Maß gereckt und vorgespannt wird, was praktisch bis kanpp unter die Elastizitätsgrenze des Materials des Dichtungselements, beispielsweise eines Gummielements, geschehen kann. Dadurch wird der Innendurchmesser des Dichtungselemsnts so geweitet, daß ein müheloses Aufschieben der Vorrichtung mit dem Dichtungselement und den Spannkörpern auf die zu verbindenden Rohrenden möglich wird. Ist die gewünschte Lage des Dichtungselements über den zu verbindenden und insbesondere glatten Rohrenden erreicht, so werden die Sperrglieder durch einfache Maßnahmen gelöst, und es bewegen sich die Spannkörper unter der Spannung des Dichtungselements aufeinander zu, da die Federenergie des Dichtungselements freigesetzt wird, bis das vorher gereckte und im Innendurchmesser geweitete Dichtelement wieder zusammengezogen ist und über den Rohrenden verpreßt wird. Je nach der vorgegebenen Federspannung kann eine bis zur Fließgrenze des Werkstoffs des Dichtungselements druckfeste Rohrverbindung erzielt werden, und zwar insbesondere auch auf glatten Rohrenden, ohne daß die Rohrenden durch konstruktive oder andere Maßnahmen dafür vorbereitet werden müßten. Die Verbindungsvorrichtung eignet sich auch für Rohre größeren Durchmessers, ohne daß irgendeine einseitige Verpressung des Dichtungselements eintreten könnte. Die einfache Anbringung und Festlegung der Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung macht diese ferner besonders geeignet bei der Montage in Gebäuden und bei der Verlegung von Schächten oder Gräben od. dgl. mit entsprechenden Rohren größeren Durchmessers.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die Spannkörper das Dichtungselement umschließend teleskopartig ineinander gleitbar ausgebildet. Hierdurch wird einerseits stets eine exakte und konzentrische Zuordnung von Spannkörpern und Dichtungselement gewährleistet und zum anderen eine besonders einfache Verriegelung ermöglicht. Die Sperrglieder für die Verriegelung können in besonders einfacher Weise auch durch vorübergehende Verformungen in den Mänteln dieser teleskopartigen Spannkörper gebildet sein, die dann an der Baustelle durch baustellenübliches Werkzeug, z. B. durch Hammer und Meißel, einfach gelöst werden können, wonach die Spannkörper ineinandergleiten und die geschilderte Verpressung des Dichtungselements auf den Rohrenden erfolgt.

Die Vorspannung des Dichtungselements einerseits für das Gegeneinanderbewegen der Spannkörper und andererseits für die selbsttätige Verpressung des Dichtungselements auf den Rohrenden kann durch entsprechende Wahl des Werkstoffs und der Abmessungen des Dichtungselements vorgegeben werden. Zweckmäßig ist es jedoch in vielen Fällen, wenn in 6j weiterer Ausbildung der Erfindung die Spannkörper durch eine koaxial zum Dichtungselement verlaufende zwischen ihnen gespannte zusätzliche Schraubenfeder in Achsrichtung beaulschlagt sind. Diese Schraubenfeder kann in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig in dem Dichtungselement selbst eingebettet sein.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Enden der Schraubenfeder in den Stirnflächen der Spannkörper gehalten und die Spannkörper schraubenförmig ineinander gleitbar geführt sein, wobei der Drehsinn der schraubenförmigen Bewegung derart gerichtet ist, daß die Schraubenfeder beim Auseinanderbewegen der Spannkörper aufgedreht wird. Dadurch läßt sich eine zusätzliche Weitung des rohrförmigen Dichtungselements erreichen, um so unter gleichzeitiger Stabilisierung der Dichtungsmanschette das Aufschieben auf die Rohrenden einerseits und den sicheren Verpressungsvorgang nach dem Freigeben der Spannkörper andererseits zu fördern. Dabei ist es in weiterer Ausbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn an dem Mantel des einen Spannkörpers wenigstens ein Stiftoder zapfenförmiger Vorsprung angeordnet ist und dieser Vorsprung in eine zugehörige schraubenförmige Nut des Mantels des anderen Spannkörpers eingreift. Die Spannkörper werden so sicher bei ihrer schraubenförmigen Gleitbewegung geführt, und es werden zugleich die beiden Endlagen der Spannkörper und damit des rohrförmigen Dichtungselements definiert.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Sperrglieder als auf dem Umfang eines der Spannkörper verteilt angeordnete, in radialer Richtung nach außen federbeaufschlagte Vorsprünge ausgebildet, die sich in verriegelter auseinandergezogener Stellung der Spannkörper auf Anschlägen am anderen Spannkörper abstützen. Beim Auseinanderziehen der Spannkörper und damit beim Recken des Dichtungselements treten diese Vorsprünge selbsttätig bei entsprechender gegenseitiger Lage der Spannkörper in die Anschläge ein bzw. legen sich an den Anschlägen an, und es können nach dem Aufschieben des gereckten Dichtungselements auf die Rohrenden solche Vorsprünge durch einfache, radiale Rückbewegung entgegen ihrer Federwirkung freigegeben werden, so daß die Spannkörper mit dem Dichtungselement selbsttätig zusammengezogen und das Dichtungselement gegen die Rohrenden gepreßt werden. Eine konstruktive und für die Montage besonders zweckmäßige Bauweise wird dabei in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß die Sperrglieder als in Durchbrüchen des Mantels des inneren Spannkörpers gehaltene und gegen an der Mantelinnenwandung angeordnete Blattfedern abgestützte Stifte ausgebildet sind, die sich in verriegelter auseinandergezogener Stellung der Spannkörper an der freien Stirnkante des Mantels des äußeren Spannkörpers anlegen. Auch diese Stifte schnappen beim Recken des Dichtungselements und beim Überschreiten der Stirnkante des anderen Spannkörpers nach außen und legen sich gegen diese Stirnkante verriegelnd an. Für die Montage auf den Rohrenden werden die Stifte einfach gegen die Blattfedern zurückgedrückt, so daß die Spannkörper selbsttätig durch das Dichtungselement und/oder die Federn zusammengezogen und das Dichtungselement auf den Rohrenden verpreßt wird.

Eine Verriegelung der Verbindungsvorrichtung im auseinandergezogenen bzw. gereckten oder gespannten Zustand kann auch dadurch erfolgen, daß nach der Herstellung der Verbindungsvorrichtung diese auseinandergezogene Stellung durch Scbweißpunkte oder andere mechanische Verformungen fixiert wird, die sich an der Baustelle leicht mit einfachen Werkzeugen lösen

lassen.

Bei zu erwartenden axialen Zugbelastungen der Rohrverbindung kann es ferner in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig sein, wenn in dem Mantel des äußeren Spannkörpers jedem Sperrglied zugeordnete Durchbrüche vorgesehen sind, in die die Sperrglieder im anliegenden verpreßten Endzustand des Dichtungselements eingreifen.

Für sehr hohe Belastungsfälle ist es nach einfacher Anbringung der erfindungsgemäßen Verbindungsvor- ro richtung ferner möglich, zusätzlich auf jedem der beiden ineinander teleskopierenden Spannkörper zusätzlich eine Spannvorrichtung anzubringen. Da die geschilderte Verbindungsvorrichtung weiterhin in der einfachen und sicheren Weise aufgebracht werden kann, bietet die Anbringung zusätzlicher Spannvorrichtung keinerlei zusätzliche Schwierigkeiten.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt to

F i g. 1 eine Hälfte der im übrigen rotationssymmetrischen Verbindungsvorrichtung im zusammengeschobenen Zustand der Spannkörper,

F i g. 2 eine Hälfte der im übrigen rotationssymmetrisch ausgestalteten zu verbindenden Rohrenden mit der auf beide Rohrenden aufgeschobenen Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung im gereckten und verriegelten Zustand von Dichtungselement und Spannkörpern,

Fig.3 die zu verbindenden Rohrenden mit der im Endzustand entriegelten Verbindungsvorrichtung mit verpreßtem Dichtungselement,

F i g. 4 eine Seitenansicht der Verbindungsvorrichtung im zusammengeschobenen Zustand mit schraubenförmiger Führung der Spannkörper.

Wie F i g. 1 zeigt, weist die Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung ein elastisches, konzentrisches, rohrförmiges Dichtungselement 1, beispielsweise aus Gummi oder einem gummielastischen Werkstoff, auf, an dessen Innenwandung umlaufende Rippen oder Lippen 2 angeformt sein können. Das rohrförmige Dichtungselement 1 ist in Achsrichtung federnd vorgespannt an seinen beiden Stirnflächen zwischen zwei konzentrisch ausgebildeten Spannkörpern 3 und 4 gehalten. Diese Spannkörper sind das Dichtungselement umschließend teleskopartig ineinander gleitbar ausgebildet, also mit ineinandergleitenden zylindrischen Mänteln 3' und 4'. Ferner sind die Spannkörper 3 und 4 durch eine zwischen ihnen gespannte zusätzliche Schraubfeder 5 in Achsrichtung beaufschlagt, die koaxial zum Dichtungselement I bzw. zu den Spannkörpern 3, 4 bzw. zu den Rohrenden 9,10 verläuft und in dem Dichtungselement 1 eingebettet ist.

Die Enden 5' und 5" der Schraubenfeder 5 sind durch die Stirnflächen oder Böden der Spannkörper 3 und 4 geführt und darin gehalten. Wie F i g. 4 zeigt, ist an dem Mantel 3' des inneren Spannkörpers 3 wenigstens ein Stift oder Zapfen 11 angeordnet und es ist der Mantel 4' des äußeren Spannkörpers 4 mit einer schrägen oder schraubenförmigen Nut 12 versehen, in die der Zapfei 11 eingreift. Die Spannkörper 3 und 4 sind somi schraubenförmig ineinander gleitbar geführt, wobei dei Drehsinn der schraubenförmigen Bewegung derar gerichtet ist, daß die Schraubenfeder 5 beim Auseinan derbewegen der Spannkörper aufgedreht wird.

Die Spannkörper 3 und 4 sind unter Spannung de; Dichtungselements in Achsrichtung durch lösbare Sperrglieder gegeneinander verriegelbar. Diese Sperrglieder sind als in Durchbrüchen -6 des Mantels 3' des inneren Spannkörpers 3 gehalten und gegen an der Mantelinnenwandung angeordnete Blattfedern 7 abgestützte Stifte 8 ausgebildet.

F i g. 2 zeigt die Verbindungsvorrichtung in gespanntem Zustand mit gerechtem Dichtungselement 1 und in Zugrichtung gespannter Schraubenfeder 5, wobei die beiden Spannkörper 3 und 4 über die Stifte 8 derart in Achsrichtung gegeneinander verriegelt sind, daß die Stifte 8 sich in der in F i g. 2 dargestellten auseinandergezogenen Stellung der Spannkörper 3 und 4 an der freien Stirnkante des Mantels 4' des Spannkörpers 5 anlegen.

F i g. 2 zeigt deutlich, daß in diesem auseinandergezogenen und verriegelten Zustand der Spannkörper 3 und 4 das Dichtungselement gereckt und sein Innendurchmesser so geweitet wird, daß die gesamte Verbindungsvorrichtung in diesem Zustand mühelos auf die Rohrenden 9 und 10 aufgeschoben werden kann. Der Stift 11 nimmt dann die gegenüber F i g. 4 entgegengesetzte Lage am anderen Ende der Nut 12 ein.

Nach der in Fig.2 dargestellten Aufbringung der Verbindungsvorrichtung auf die beiden zu verbindenden Rohrenden 9 und 10 werden die Sperrglieder gelöst, es werden also im Ausführungsbeispiel die Stifte 8 gegen die Blattfedern 7 nach innen eingedrückt, bis die Verriegelung gelöst ist und die Spannkörper 3 und 4 unter der Wirkung des gespannten Dichtungselements 1 und der gespannten Schraubenfeder 5 teleskopierend ineinandergleiten bzw. sich aufeinander zu bewegen, bis der in F i g. 3 und 4 dargestellte Endzustand erreicht ist. Die Federenergie des Dichtungselements 1 und der Schraubenfeder 5 ist freigesetzt, und es wird das Dichtungselement 1 etwa auf den in F i g. 1 dargestellten Ausgangsdurchmesser zurückgeführt und somit gegen die Außenwandungen der Rohrenden 9 und 10 verpreßt. Auf diese Weise kann eine bis zur Fließgrenze des Werkstoffs des Dichtungselements 1 feste Rohrverbindung hergestellt werden.

Falls gewünscht wird, daß die Verbindungsvorrichtung auch in axialer Richtung nach dem Aufbringen gesichert wird, kann in dem Mantel 4' des äußeren Spannkörpers jedem Stift 8 ein Durchbruch zugeordnet sein, in den der jeweilige Stift eingreift, wenn die gewünschte Stellung nach F i g. 3 erreicht ist. Auf diese Weise sind die Spannkörper 3 und 4 auch im Endzustand in axialer Richtung gegeneinander verriegelt. Diese Lösung ist zur Vereinfachung der Darstellung in der Zeichnung nicht wiedergegeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

26 53 166 Patentansprüche: Nut (12) des Mantels (4') des anderen Spannkörpers (4) eingreift

1. Vorrichtung zur Verbindung zweier insbesondere glatter Rohrenden mit wenigstens einem an beiden Rohrenden anliegenden konzentrischen elastischen Dichtungselement, bei der das konzentrische Dichtungselement rohrförmig ausgebildet und zwischen zwei ebenfalls konzentrisch ausgebildeten Spannkörpern gehalten ist, die durch Sperrglieder gegeneinander verriegelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das mit seinen Stirnflächen an den Spannkörpern (3,4) gehaltene Dichtungselement (1) zur Anordnung über die Verbindungsstelle durch die verriegelten Spannkörper in Zugrichtung axial vorgespannt ist und durch Entriegeln der Sperrglieder unter Federwirkung zur dichtenden radialen Anlage an den Außenwandungen der Rohrenden (9,10) gelangt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkörper (3,4) das Dichtungselement (1) umschließend teleskopartig ineinander gleitbar (3', 4') ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkörper (3, 4) durch eine koaxial zum Dichtungselement (1) verlaufende, zwischen ihnen gespannte zusätzliche Schraubenfeder (5) in Achsrichtung beaufschlagt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schraubenfeder (5) in dem Dichtungselement (1) eingebettet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder als auf dem Umfang eines der Spannkörper (3) verteilt angeordnete, in radialer Richtung nach außen federbeaufschlagte Vorsprünge (8) ausgebildet sind, die sich in verriegelter auseinandergezogener Stellung der Spannkörper (3, 4) auf Anschlägen am anderen Spannkörper (4) abstützen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder als in Durchbrüchen des Mantels (3') des inneren Spannkörpers (3) gehaltene und gegen an der Mantelinnenwandung angeordnete Blattfedern (7) abgestützte Stifte (8) ausgebildet sind, die sich in verriegelter auseinandergezogener Stellung der Spannkörper (3, 4) an der freien Stirnkante des Mantels (4') des äußeren Spannkörpers (4) anlegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mantel des äußeren Spannkörpers (4) jedem Sperrglied zugeordnete Durchbrüche vorgesehen sind, in die die Sperrglieder im anliegenden verpreßten Endzustand des Dichtungselements eingreifen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 oder einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (5, 5") der Schraubenfeder (5) in den Stirnflächen der Spannkörper (3,4) gehalten und die Spannkörper schraubenförmig ineinander gleitbar geführt sind, wobei der Drehsinn der schraubenförmigen Bewegung derart gerichtet ist, daß die Schraubenfeder beim Auseinanderbewegen der Spannkörper aufgedreht wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Mantel (3') des einen Spannkörpers (3) wenigstens ein stift- oder zapfenförmiger Vorsprung (11) angeordnet ist und dieser Vorsprung in eine zugehörige schraubenförmige Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbindung zweier insbesondere glatter Rohrenden mit wenigstens einem an beiden Rohrenden anliegenden konzentrischen elastischen Dichtungselement, bei der ίο das konzentrische Dichtungselement rohrförmig ausgebildet und zwischen zwei ebenfalls konzentrisch ausgebildeten Spannkörpern gehalten ist, die durch Sperrglieder gegeneinander verriegelbar sind.

Eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist bekannt (CH-PS 2 97 531), bei der das Dichtungselement spannungblos über der Verbindungsstelle angeordnet wird und danach die beiden Spannkörper durch axiale Druckwirkung bis zur dichtenden radialen Anlage des Dichtungselements an den Außenwandungen der Rohrenden aufeinander zubewegt und in dieser Stellung gegeneinander verriegelt werden. Diese bekannte Vorrichtung stellt somit eine Art Quetschverbindung dar. Diese bekannte Vorrichtung weist somit den Nachteil auf, daß es zur endgültigen dichtenden Anlage des Dichtungselements an den Rohraußenwandungen aer äußeren Druckeinwirkung über die Spannkörper bedarf. Die Spannkörper müssen an der Baustelle durch besondere Werkzeuge unter erheblichem Druck gegeneinander bewegt werden, und es müssen danach die Spannkörper unter Aufrechterhaltung dieses Drucks gegeneinander verriegelt werden. Es ist daher einerseits erforderlich, an der Baustelle die Spannkörper gesondert auf das Dichtungselement aufzubringen und danach mit besonderen Werkzeugen unter Anwendung erheblicher Kräfte zum Verpressen des Dichtungselements gegeneinander zu bewegen, und es sind schließlich diese Spannkörper unter Aufrechterhaltung des Drucks miteinander zu verriegeln. Bauelemente und insbesondere Montage der bekannten Vorrichtung bringen daher einen erheblichen Aufwand mit sich, und es besteht bei nicht sorgsamer Anwendung des Drucks auf das Dichtungselement über die Spannkörper die Gefahr einer übermäßigen Verquetschung des Dichtungselements. Die geschilderten Nachteile für die Verbindung zweier Rohrenden treten insbesondere bei der Montage in Gebäuden, stark jedoch auch bei der Verlegung in Schächten und Gräben besonders in Erscheinung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zur dichten Verbindung zweier insbesondere glatter Rohrenden zu schaffen, die eine einfache und kräftesparende Handhabung an der Baustelle ermöglicht unter gleichzeitiger Sicherung einer dauerhaften dichten Rohrverbindung, und zwar möglichst auch von wenig fachkundigem Personal. Dabei liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, die für die Herstellung von Rohrverbindungen erforderliche menschliche Arbeit als gespeicherte Energie bei der Herstellung der Verbindungsvorrichtung selbst einzubringen und sie im Fall der Montage auf den Rohrenden lediglich durch einfache, ohne Fachkunde auszuführende Maßnahmen freizusetzen und durch diesen einfachen Vorgang die gewünschte sichere Rohrverbindung herzustellen.

Dies wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, daß das mit seinen Stirnflächen an den Spannkörpern gehaltene Dichtungselement zur Anordnung über die