DE2629348C3 - Elastischer Rohrverbinder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elastische Rohrverbinder in Form eines aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen hergestellten Balgkörpers mit unter mehrfacher Richtungsänderung abgekröpften Endabschnitten, die im Einbauzustand in mit im wesentlichen zylindrischen äußeren Mantelflächen ausgebildeten Aufnahmenuten zugeordneter, zum Befestigen der Rohrverbinder dienender Flanschringe untergebracht sind, wobei der Balgkörper aus fadenförmigen Festigkeitsträgern, vorzugsweise metallischen Drähten, Litzen oder Seilen aufgebaute Verstärkungseinlagen enthält, die auch in den abgekröpften Endabschnitten im wesentlichen über deren gesamte Länge eingebettet sind.

Die zum Aufnehmen und Ausgleichen von Längenänderungen und Winkelverstellungen in starren Rohrleitungen dienenden elastisch verformbaren Verbindungsstücke sind nach bekannten Ausführungsformen als Gummi- oder Kunststoff-Balgkörper mit von Wulst zu Wulst durchlaufenden textlien Gewebeeinlagen hergestellt Der Aufbau, die Ausbildung und Anordnung der Einlagen sind von den jeweils vorherrschenden Leitungsdrücken abhängig, und auch die zu erwartenden mechanischen Beanspruchungen sind für ihre Auswahl von bestimmendem Einfluß. In allen Fällen hat es sich als unumgängliche Notwendigkeit erwiesen, die Einlagen in beiden Endwulsten gegen Zugkräfte

ίο gesichert festzulegen, zu welchem Zweck sie in aller Regel um in die Endwulste eingebettete Kernringe geschlungen werden. Eine solche formschlüssige Verankerung der Einlagen erfüllt zwar alle Bedingungen der Praxis; ihrer einwandfreien Ausbildung stehen aber mit metallischen Verstärkungseinlagen, die für druck- und temperaturmäßig hoch beanspruchte Rohrverbinder textlien Einlagen vorzuziehen sind, erhebliche Schwierigkeiten entgegen. Die meistens in Form von Stahldrahtlitzen oder -seilen parallel zueinander ohne gegenseitige Berührung in Axialrichtung oder unter bestimmten Schrägwinkeln zwischen den Endwulsten durchlaufenden Einlagenelemente lassen sich wegen ihrer hohen Eigensteifigkeit nur schwer um die Kernringe herumbiegen, und sie haben ständig das Bestreben, in unkontrollierbarer Weise wieder zurückzufedern. Versuche, auf die Kernringe ganz zu verzichten und die Festigkeitsträger ohne Schlingenbildung geradlinig in die Endwulste auslaufen zu lassen, führten zu keinen brauchbaren Ergebnissen; denn die stoffschlüssige Bindung der Festigkeitsträger an den elastomeren Werkstoff reicht allein nicht mehr aus, sie unter Belastung in den Endwulsten zu halten. Die Schwierigkeiten erhöhen sich mit der Zahl der Einlagenschichten, der Stärke der einzelnen Festigkeitsträger und im umgekehrten Verhältnis zum Durchströmquerschnitt. Es ist dabei noch zu berücksichtigen, daß die Endwulste nicht nur zum Befestigen der Rohrverbinder dienen, sondern darüber hinaus auch eine druckdichte Verbindung sichern sollen und daher unter allen Umständen eine unversehrte flachebene Stirnfläche zum Anpressen an die Flanschelemente der Leitungsrohre aufweisen müssen.

Es ist zwar schon bekannt (deutsche Auslegeschrift 24 37 240), die aus Stahldrähten hergestellte vorgeformte Verstärkungseinlage in Rohrverbindern durch die zunächst axial auswärts konisch sich erweiternden und sodann in einen im wesentlichen radial einwärts gerichteten Randsteg übergehenden Endabschnitte zu führen, wobei die erst durch das Abkröpfen gebildeten Flanschringe zum Befestigen und Abdichten der Verbinder im Einbauzustand äußere, nicht eingebettete starre Kernringe umschließen und wobei die konisch sich erweiternden Teile der Endabschnitte erst mit dem Einbau ihre vorgesehene endgültige Form und Anordnung relativ zu den mit im wesentlichen zylindrischen Mantelflächen ausgebildeten Aufnahmenuten zugeordneter, zum Befestigen des Rohrverbinders dienender Flanschringe aufgeprägt erhalten. Diese in erster Linie auf Anschlußdichtigkeit und vereinfachte Herstellungswie auch Montagemöglichkeiten ausgelegte bekannte Konstruktion brachte aber noch keine allgemein anwendbare Lösung der mit dem zugfesten, lagegesicherten Einbetten metallischer Verstärkungen verbundenen besonderen Problematik. Die Notwendigkeit der als lose Zubehörteile vorzuhaltenden Kernringe war zudem auch nicht geeignet, Anregungen in dieser Richtung zu vermitteln. Der Erfindung liegt demgegenüber als Aufgabe zugrunde, eine ohne Kernringe

wirksame und allen im Gebrauch auftretenden Beanspruchungen genügende Sicherung der Verstärkungseinlagen in den Endwulsten anzugeben.

Zum Lösen dieser Aufgabe ist nach der Erfindung für elastische Rohrverbinder der eingangs geschilderten ί Art vorgesehen, daß die abgekröpften Endbbschnitte an an den axialen Balgkörperenden abgewinkelten Endwulsten als diese mit radialem Abstand unter Bildung einer nach den Stirnflächen offenen Ringnut einfassende Außenringe angeformt sind. Die Außenringe sind im spannungsfreien Zustand zweckmäßig in Form eines Kegelstump^fmantels unter einem nach den Stirnenden sich öffnenden spitzen Winkel gegen die Mittelachse des Balgkörpers ausgerichtet und im Einbauzustand innerhalb der Aufnahmenuten der Flanschringe unter radialem Einwärtsbiegen im wesentlichen zylindrisch verformt.

Die Erfindung schafft eine neuartige Ausbildung und Anordnung der abgekröpften Endabschnitte an elastischen Rohrverbindern und ermöglicht als Folge davon, die zum Verankern der Festigkeitsträger an Kernringen notwendige Endschlinge — in der Praxis allgemein als »Galgenschlinge« bezeichnet — durch ein seitliches Auslenken mit mehrmaligem Richtungswechsel in die den Endwulsten nachgeschalteten formveränderlichen Außenringe hinein zu ersetzen, wobei die mit dem Einspannen der Außenringe in die Aufnahmenuten der Flanschringe im Einbauzustand hervorgerufene radiale Pressung den Formschluß sichert. Die stets vorhandene Rückstellneigung der vergleichsweise steifen Stahlseile m und anderen metallischen Festigkeitsträger kann im noch spannungsfreien Zustand der Rohrverbinder ohne weiteres hingenommen werden, weil die für die Befestigung wichtigen Außenringe erst mit dem Einbau ihre vorgesehene endgültige Form und Anordnung » relativ zu den zugeordneten Endwulsten aufgeprägt erhalten. Die Querschnittskröpfung, über die die Außenringe mit den Wulsten zusammenhängen, macht es den örtlich verformten Festigkeitsträgern selbst unter extremen Zugbelastungen unmöglich, sich aus den w Außenringen herauszuziehen. Die eigentliche Dichtfläche der Endwulste bleibt davon unbeeinflußt und ist ohne nachteilige Kompromisse zum Erfüllen ihrer Dichtfunktion verfügbar. Die formschlüssige Verankerung der abgebogenen Verstärkungseinlagen kann 4i zusätzlich noch durch die Wahl eines im Vergleich zu den übrigen Balgkörper härteren Einbettungs-Werkstoffes gesichert werden.

Mit dem Fortfall der Kernringe und der zum Umschlagen der Verstärkungseinlagen um diese notwendigen zusätzlichen Arbeiten vereinfacht sich die Herstellung der neuartigen Rohrverbinder im ganzen beträchtlich. Die Festigkeitsträger können entweder schon vorgeformt in die Balgrohlinge eingearbeitet oder aber statt dessen beim Schließen der Vulkanisier- ί5 form, beispielsweise durch zweckentsprechende Vorsprünge an deren Formplatten oder durch zusätzliches Füllmaterial, in ihre vorgesehene gekröpfte Gestalt geführt werden. Es empfiehlt sich, die Ringnuten gemäß einem Teilmerkmal der Erfindung durch mehrere mit μ gegenseitigen Bogenabständen über ihren Umfang verteilte Verbindungsstege zwischen den Endwulsten und den Außenringen zu überbrücken, um einem unerwünschten übermäßigen Abspreizen der Außenringe vorzubeugen.

Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung erläutert In der Zeichnung ist

F i g. 1 ein Teillängsschnitt durch einen Rohrverbinder mit im rechten Bildteil spannungsfrei und im linken Bildteil im mantierten Zustand gezeichnetem Endwulst und

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Endwulst des Rohrverbinders nach dem Pfeil II in F i g. 1.

Der gezeichnete Rohrverbinder besteht aus einem elastisch verformbaren Balgkörper 3 mit abgewinkelten Endwulsten 4, die von vorher im Verlauf der Fertigung aufgeschobenen metallischen Flanschringen 5 hinterfaßt werden. Der Balgkörper 3 ist aus natürlichem oder synthetischen! Kautschuk in einer auf den Verwendungszweck abgestimmten Mischungszusammensetzung hergestellt und mit einer oder mehreren, in der Zeichnung durch nur einen einfachen Linienzug angedeuteten Lagen von parallel zueinander mit gegenseitigen Abständen unter einem spitzen Winkel gegen die Balgmitte.achse zwischen den Endwulsten 4 durchlaufenden Stahldrahtseilen 6 versehen. Die Stahldrahtseile 6 setzen sich durch die Endwulste in Radialrichtung hindurch mit mehrfachen Richtungswechseln in einen angeformten Außenring 7 hinein fort, um mit dessen freier Stirnfläche abzuschließen oder zumindest deren Bereich zu enden. Die Außenringe 7 hängen mit den zugeordneten Endwulsten 4 über eine Querschnittskröpfung bzw. ein Bogenstück 14 zusammen und schließen mit ihnen eine nach außen offene Ringnut 8 ein. In ihrem im rechten Teil der Zeichnung veranschaulichten spannungsfreien Zustand weisen sie eine nach außen sich erweiternde kegelstumpfmantelförmige Umfangsfläche auf, wobei sie in Axialrichtung relativ zu dem Endwulst so bemessen und angeordnet sind, daß sie dessen Dichtfunktion im eingebauten Zustand gemäß dem linken Teil der Zeichnung nicht behindern. Die Ringnut 8 ist durch mehrere über ihren Umfang verteilte Verbindungsstege 9 (Fig.2) überbrückt, um den Außenringen einen Halt gegen übermäßig weites Abspreizen unter dem Einfluß der eingebetteten Stahldrahtseile 6 zu verschaffen.

Für den Einbau des Rohrverbinders in eine nicht weiter dargestellte Rohrleitung werden die Flanschringe 5 in ihre gezeichnete Endstellung nach außen vorgeschoben, wobei sie die Außenringe 7 in Aufnahmenuten 15 umfassen. Die Aufnahmenuten sind mit im wesentlichen zylindrischen Wandungen ausgebildet, so daß die Außenringe mit dem Hineindrücken in die Nuten verformt und in Richtung nach den Endwulsten 4 radial einwärts gebogen werden. Die vollständige Verformung findet unter der Zugkraftwirkung nicht gezeichneter, in Bohrungen 25 in den Flanschringen 5 eingesetzter Schraubenbolzen mit dem Herstellen der Flanschverbindung statt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elastischer Rohrverbinder in Form eines aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen hergestellten Balgkörpers mit unter mehrfacher Richtungsänderung abgekröpften Endabschnitten, die im Einbauzustand in mit im wesentlichen zylindrischen äußeren Mantelflächen ausgebildeten Aufnahmenuten zugeordneter, zum Befestigen des Rohrverbinders dienender Flanschringe untergebracht sind, wobei der Balgkörper aus fadenförmigen Festigkeitsträgern, vorzugsweise metallischen Drähten, Litzen oder Seilen aufgebaute Verstärkungseinlagen enthält, die auch in den abgekröpften Endabschnitten im wesentlichen über deren gesamte Länge eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die abgekröpften Endabschnitte an an den axialen Balgkörperenden abgewinkelten Endwulsten (4) als diese mit radialem Abstand unter Bildung einer nach den Stirnflächen offenen Ringnut (8) einfassende Außenringe (7) angeformt sind.

2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenringe (7) im spannungsfreien Zustand in Form eines Kegelstumpfmantels unter einem nach den Stirnenden sich öffnenden spitzen Winkel gegen die Mittelachse des Balgkörpers (3) ausgerichtet und im Einbauzustand innerhalb der Aufnahmenuten (15) der Flanschringe (5) unter radialem Einwärtsbiegen im wesentlichen zylindrisch verformt sind.

3. Rohrverbinder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Außenringe (7) in einer der Wandstärke des Balgkörpers (3) oder einem geringen Mehrfachen deren entsprechenden Größenordnung bemessen ist.

4. Rohrverbinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten (8) durch mehrere an sich bekannte, mit gegenseitigen Bogenabständen über ihren Umfang verteilte Verbindungsstege (9) zwischen den Endwulsten (4) und den Außenringen (7) überbrückt sind.

5. Rohrverbinder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenringe (7) aus einem im Vergleich zu dem übrigen Balgkörper härteren Werkstoff hergestellt sind.