DE2701873A1

DE2701873A1 - Sperring- und nutanordnung fuer eine rohrverbindung

Info

Publication number: DE2701873A1
Application number: DE19772701873
Authority: DE
Inventors: Teryoshi Asano; Sadao Fukuoka; Takashi Sawada
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1976-01-19
Filing date: 1977-01-18
Publication date: 1977-07-21
Also published as: ES236205Y; FR2338448B1; DE2759392C2; NL175664C; US4111464A; NL175664B; NL7700472A; ES236205U; AU509587B2; DE2701873B2; GB1569351A; IT1077747B; DE2701873C3; DE2759392B1; CA1056416A; FR2338448A1; AU2139677A

Description

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H. KINKELDEV W. STOCKMAIR

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K. SCHUMANN

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P. H. JAKOB G. BEZOLD

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTHASSK

P 11

18. Januar 1977

SEKISUI KAGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA

No. 2, Kinugasa-cho, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan

Sperring- und Nutanordnung für eine Rohrverbindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung zum Zusammenpassen von Kunstharzrohren auf eine sichere, formschlüssige und sperrende Weise.

Bis heute wurden vielerlei Arten von Rohrverbindungen und Verfahren zum Zusammenfügen von Rohren entwickelt. Es gibt beispielsweise eine liderungsartige Rohreverbindung, bei der ein nachgiebiger Einlagering zwischen die Rohre eingefügt wird, um sie aneinanderzufügen. Bei dieser Art einer Verbindung ist es erforderlich, die Rohre daran zu hindern, wieder auseinander zu rutschen, da sie aufgrund ihrer Nachgiebigkeit sonst leicht wieder voneinander getrennt werden könnten. Um diesen Nachteil zu überwinden, ist es bekannt, ringförmige Nuten in den inneren Umfang des Aufnahmeabschnitts des äußeren Rohres und in den äußeren Umfang des einzuschiebenden Abschnitts des inneren Rohres vorzusehen, und einen aufgeschnittenen

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stählernen Verankerungsring in due Nuten einzulegen, wie in der japanischen Patentveröffentlichung 6738/64 gezeigt ist.

Da bei einem derartigen Verfahren aber der Metallring einen Schlitz enthält, kann der Ringspalt verzogen oder verbogen werden, wenn der Ring seinen Durchmesser vergrößert oder verringert, um sich in die ringförmigen Rohrnuten während des Zusammenbaus einzupassen, wobei es schwierig ist,einen perfekten Sitz zu erzielen. Ferner können sich die scharfen Spaltoberflächen in den inneren einzuschiebeneden Abschnitt einkrallen. Wenn dieser aus Kunstharz hergestellt ist, kann er somit leicht Schaden nehmen, oder sein Durchmesser kann verengt werden, wobei der Ring mühelos vom Rohr wieder abziehbar ist. Da ferner der Ring aus Metall hergestellt ist, kann er von den Strömungsmitteln, die im Rohr strömen, leicht korrodiert werden, und es ist somit beinahe unmöglich, diese Arten von Rohrverbindungen für längere Zeiträume zu verwenden.

In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel des Standes der Technik kann der Haltering 4'¹¹, der in die Nuten 7¹¹' und 9¹¹¹ eingepaßt ist, durch die Seitenwände der Nuten verwunden werden, da er einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweist,und sogar von den Nuten abgelöst werden und beschädigt werden, wenn eine Trennkraft zwischen dem Einschiebeabschnitt 6'" und dem Aufnahmeabschnitt 3¹¹¹ ausgeübt wird. Somit kann der Ring 4'¹' nicht immer einen engen, zuverlässigen Sitz vorsehen, und es ist sehr schwierig, ihn tatsächlich im praktischen Gebrauch zu verwenden.

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•ο.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile zu überwinden. Es wird, kurz gesagt, an der Verbindung der Kunststoffrohre, wo eine Dichtringdichtung zwischen den inneren Einschub - und den äußeren Aufnahmeabschnitt eingeschoben wird, ein Anschlagring, der aus starrem Kunstharz hergestellt ist, in die Nuten eingepaßt, die im inneren und äußeien Umfang des Aufnahme- bzw. Einschubabschnitts ausgebildet sind, wobei der normale Innendurchmesser des "üngedehnten" Rings kleiner ist als der Außendurchmesser des inneren Einschubabschnitts, aber mindestens 9/10 seines Durchmessers aufweist.

Zusätzlich sind beide Seitenwände der Sperringnut im Aufnahmeabschnitt ausgebildet, und die Seitenwand der Nut, die der öffnung oder dem Ende des Einschubabschnitts nächstgelegen ist, steht etwa senkrecht zur Mittelachse» der Rohre, und die Breite des Sperri..::s ist etwa gleich der Breite der Nut im Aufnahmeabschn .t. Es können auch mehrere Nuten in einer Richtung parallel zur Rohrachse im inneren Umfang des Sperrings oder in der Nut, der im Außenumfang des inneren Einschubabschnitts ausgebildet ist, ausgebildet sein. Es können auch Durchgangslöcher in der Seitenwand des Sperrings parallel zur Rohrachse ausgebildet sein, um eine Verbindung der Räume zwischen dem Einschub- und dem Aufnahmeabschnitt, die vom Ring geteilt sind, herzustellen.

Ferner kann die äußere Umfangsoberfläche des Sperrings mit eine abgesetzten Kerbe oder Nut versehen sein, um zwei Außendurchmesser aufzuweisen, von denen der kleinere Außendurchmesser etwa gleich oder geringfügig größer als der Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts ist.

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Ein äußeres Verbindungsende 3 weist eine kreisförmige Nut 11 und eine kreisförmige Nut 9 mit Rechteckquerschnitt in seinem erweiterten Innenumfang auf, und ein zugehöriges inneres Rohrverbindungsende weist eine sich verjüngende Einschubkante 5 und eine kreisförmige Nut 7 in seinem Außenumfang auf. Die dem Rohrende nächstgelegene Seitenwand der Nut 7 verläuft senkrecht zur Rohrachse; die gegenüberliegende Seitenwand ist abgeschrägt. Eine Ringdichtung 10 ist in der Nut 11 angeordnet, und ein ohne Durchbrechung ausgebildeter, verhältnismäßig starrer Sperring 4 aus Kunstharz ist in der Nut 9 angeordnet und während des Zusammenbaus in die Nut 7 eingerastet. Der Ring 4 kann eine abgeschrägte bzw. angesenkte Lippe 13 aufweisen, einen abgestuften Innen- und Außenumfang 15, 16, 17, oder axial verlaufende Nuten 14 oder Durchgangslöcher 14'.

In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Aufriß durch eine Rohrverbindung, die einen herkömmlichen Sperring verwendet,

Fig. 2 ein Aufriß durch eine Rohrverbindung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ein Aufriß, der die Rohre der in Fig. 2 dargestellten Verbindung während des Zusammenbaus zeigt,

Fig. 4 ein Aufriß einer Rohrverbindung in Obereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 ein Aufriß, der die Rohre gemäß der Ausführungsform aus Fig. 4 während des Zusammenbaus zeigt,

Fig. 6 ein Querschnitt, der längs Linie VI-VI in Fig. 4 vorgenommen wurde,

Fig. 7 ein Aufriß einer Rohrverbindung gemäß eines noch weiteren Ausführungsbeispiels der vorlie-

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genden Erfindung,

Fig. 8 ein Aufriß, der die Rohre gemäß der Ausführungsform nach Fig. 7 während des Zusammenbaus zeigt,

Fig. 9a die Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Sperrings, der in Fig. 7 und 8 verwendet ist,

Fig. 9b eine Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels des in den Ausführungen gemäß Fig. 7 und 8 verwendeten Sperrings.

In Fig. 2 und 3 bezeichnen die Bezugszeichen 1 und 2 Rohre, die beispielsweise aus starrem Vynilchloridharz hergestellt sind. Der Endabschnitt des Rohres 1 ist erweitert, um einen äußeren Aufnahmeabschnitt 3 zu bilden, und der Endabschnitt des Rohres 2 stellt einen inneren Einschubabschnitt 6 dar. Zwei Nuten 9 und 11 sind im Innenumfang des Rohres 1 ausgebildet. Eine Dichteinlage 10 ist in die Nut 11 in der Nähe des offenen Endes des Rohres 1 passend eingelegt, und ein endloser Sperrring 4 aus starrem Kunstharz ist in die Nut 9 passend eingelegt. Eine Nut 7 ist im Außenumfang des Einschubabschnitts 6 ausgebildet, um den Ring 4 aufzunehmen. Da die Nut 9 weiter vom offenen Ende des Rohres 1 entfernt ist als die Dichtnut 11, ist selbst dann, wenn die Nuttiefe gerade nur noch einen dünnen, verbleibenden Spielraum zum Rohr hin läßt, der Strömungsmitteldruck auf den beiden Seiten eines derartigen dünnen Spielraums ϊ. im wesentlichen gleich oder befindet sich im Gleichgewicht, was zu einer Rohrverbindung mit hoher mechanischer Festigkeit führt.

Die äußere Umfangsoberflache 5 des Einschubabschnitts 6 ist abgeschrägt bzw. konisch ausgebildet, um die Dichtung 10 und den Ring 4 beim Zusammenbau der Rohrverbindung allmählich und reibungslos aufzunehmen. Die Ausdehnung des

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Rings 4 bis in die Nut 7 hinein ist dadurch erleichtert, daß die innere Umfangsoberflache des Rings mit einem abgeschrägten Lippenabschnitt 13 versehen ist und daß der Durchmesser des Rings 4 schrittweise und allmählich erhöht wird, während er über die abgeschrägte Oberfläche 5 zur Nut 7 hin gleitet. Wenn diese erreicht ist, dann schnappt der gedehnte Lippenabschnitt einfach in diese ein.

Ferner weist die einwärts gewandte Seitenwand der Nut 7 eine abgeschrägte Oberfläche 8 auf,wobei die Dichtung 10 glatt über die Nut 7 hinweggleitet , ohne während des Zusammenbaus festgehalten oder festgeklemmt zu werden.

Der Ring 4 ist aus starrem Kunstharz hergestellt, wie beispielsweise aus starrem Vinylchloridharz, Polypropylen, oder mittel- oder hochdichtem Polyäthylen und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz. Der innere Durchmesser des Ringes muß kleiner sein als der Außendurchmesser des Einschubabschnitts 6, und beträgt vorzugsweise mindestens 9/10 dessen Durchmessers. Wenn der Innendurchmesser des Ringes kleiner ist als 9/10 des Außendurchmessers des Einschubabschnitts, dann kann der Ring beim Gleiten über die abgeschrägte Oberfläche 5 übermäßig ausgedehnt werden, und wenn der Ring in die Nut 7 eingepaßt wird, kann er aufgrund der auf ihn ausgeübten Dehnbelastung überdehnt sein, wobei er nicht richtig als Sperr- oder Verriegelungsring wirkt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird beim Zusammensetzen der Rohre 1 und 2 die Dichtung 10 in die Nut 11 des äußeren Aufnahmeabschnitts 3 und der Ring 4 in die Nut 9 passend eingesetzt, und hiernach wird der innere Abschnitt 6 in den äußeren Aufnahmeabschnitt eingeschoben. Der Ring 4 gleitet über den Außenumfang der abgeschrägten Oberfläche

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5, vergrößert seinen Durchmesser soweit es geht, und nachdem er die Nut 7 erreicht hat , wird die auf den Ring ausgeübte Spannung verringert und er nimmt seine ursprüngliche Form wieder an. Der Ring schnappt hörbar in die Nut 7 ein, wobei ein richtiger und fertig abgeschlossener Zusammenbau mühelos festgestellt werden kann.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 4 bis 6 gezeigt. Beide Seitenwände der Nut 9' und die Seitenwand der Nut 7¹, die dem offenen Ende des Rohres 2' nächstgelegen ist, sind etwa senkrecht zu den Achsen der Rohre ausgebildet, um einen guten Sitz zwischen dem Ring 4¹ und den Nuten 7¹ und 9¹ sicherzustellen, und die Breite des Ringes 4' ist ungefähr gleich der Breite der Nut 9'.

Wie in Fig. 6 gezeigt, sind mehrere Nuten 14 parallel zur Achse der Rohre 1 und 2 in der inneren Umfangsoberflache des Rings 4" ausgebildet. Der maximale Innendurchmesser der Nuten 14 ist größer als der Außendurchmesser des Einschubabschnitts 6'. Es können auch mehrere axiale Löcher 14* durch die gegenüberliegenden Seitenwände des Rings 4¹ vorgesehen sein, wie in Fig. 4 gezeigt; derartige Löcher sind zwischen dem Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 3¹ unddem Außendurchmesser des Einschubabschnitts 6' vorgesehen. Es ist auch vorteilhaft, axial verlaufende Nuten oder Schlitze in der ümfangsseitenwand der Nut 7' vorzusehen (Fig. 5). Diese Schlitze und Nuten 14 oder Löcher 14' dienen zum Verbinden der Räume zwischen Aufnahme- und Einschubabschnitten, die vom Ring geteilt oder abgetrennt sind, wobei Strömungsmitteldruckimpulse in der Rohrverbindung gemildert oder absorbiert werden und die Spannungskonzentration auf die den Ring aufnehmenden Nuten, insbesondere an deren Kanten bzw. Ecken, abgeschwächt wird, wobei einer Beschädigung oder einem Ausbrechen der Nuten vorgebeugt wird.

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Fig. 7 bis 9 zeigen ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in Fig. 9a und 9b gezeigt, weist der Außenumfang des endlosen Rings 4" einen längs der Axialrichtung des Ringes mit einer zweiteiligen Abstufung versehenen Abschnitt auf. Der Außendurchmesser des kleineren Abschnitts 15 ist etwa gleich oder kleiner als der Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 3"; und der Außendurchmesser des größeren Abschnitts 16 ist größer als der Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 3". Der Innendurchmesser des Sperrings 4" ist kleiner als der Außendurchmesser des Einschubabschnitts 6". Wird eine Trennkraft auf die zusammengebaute Rohrverbindung ausgeübt; dann läuft der Abschnitt 15 mit dem kleineren Durchmesser über die Kante der Nut 9" auf und bildet einen Sitz gegenüber der inneren Umfangsoberflache des Aufnahmeabschnitts 3" neben der Nut, was verhindert, daß der Sperring zwischen den Nuten 7" und 9" verwunden wird.

In Fig. 9b ist ein ausgeschnittener Abschnitt 17 an der Kante des Innenumfangs des Teils 16 mit großem Durchmesser vorgesehen. Bei dem Auftreten einer Trennkraft läuft der ausgeschnittene Abschnitt 17 über die Kante der Nut 7" auf und tritt mit der äußeren Umfangsoberflache des Einschubab- ^; Schnitts 6" neben der Nut in Eingriff, was weiter verhindert, daß der Sperring in den Nuten 7" und 9" verwunden wird.

Der Sperring 4-" ist aus einer kleinen Kunstharzröhre gebildet, wodurch die Korrosion des Ringes verhindert wird; der Hing weist jedoch nicht die mechanische Festigkeit eines Metallringes auf.

- Patentansprüche - 9 -

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Claims

Ansprüche

Zusarainenschiebbare Einschnapp-Rohrverbindung mit einem ersten Kunstharzrohr mit einem vergrößerten, äußeren Aufnahmeende, wobei das Rohr eine erste kreisförmige Nut und eine zweite kreisförmige Nut aufweist, deren Seitenwände senkrecht zur Achse des Rohres in seinem inneren Umfang angeordnet sind und wobei die erste Nut näher am Ende des Rohres angeordnet ist als die zweite Nut, mit einem zweiten Kunstharzrohr mit einem inneren Einschubabschnitt, der eine abgeschrägte äußere Kante und eine dritte kreisförmige Nut in seinem Außenumfang aufweist, wobei die dritte Nut eine der Außenkante nächstgelegene, senkrecht zur Rohrachse angeordnete Seitenwand und eine gegenüberliegende, abgeschrägte Seitenwand aufweist, mit einem Dichtring, der in der ersten Nut angeordnet ist, und mit einem Sperring, der in einem Ringraum angeordnet ist, der von der zweiten und der dritten Nut gebildet wird, wenn das erste und das zweite Rohr zusammengebaut sind, dadurch gekenn zeichnet , daß

a) der Sperring (4) ein endloser oder unterbrechungsfreier Ring ist, der aus einem verhältnismäßig starren Kunstharzmaterial gebildet ist, und

b) der Innendurchmesser des Sperrings in seinem normalen oder nicht eingebauten Zustand kleiner ist als der Außendurchmesser des Einschubendes (6) des zweiten Rohres (2), aber mindestens 9/10 dieses Durchmessers beträgt.
2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Umfangskante (13) des Sperrings (4) an der dem Ende des ersten Rohres (1) zugewandten Seite abgeschrägt ist, wobei während des Zusammenbaus der Sperring glatt über die abgeschrägte äußere Kante des Einschubendes (6) hinübergleitet und hierbei ausgedehnt wird und nachfolgend in den Ringraum einschnappt.

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ORIGINAL INSPECTED
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsoberflache des Sperrings (4") eine abgestufte Ausbildung aufweist, die zwei unterschiedliche Durchmesser darstellt, wobei der kleinere Durchmesser (15) etwa gleich ist dem Innendurchmesser des Aufnahmeendes (3).
4. Rohreverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Sperrings (4") eine abgestufte Ausbildung aufweist, die zwei unterschiedliche Durchmesser darstellt, von denen der größere (17) etwa gleich ist dem Außendurchmesser des Einschubendes (6) und wobei die abgestufte innere Ausbildung an der der abgestuften äußeren Ausbildung gegenüberliegenden Seite des Sperrings angeordnet ist.
5. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (4¹) mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, axial verlaufende Nuten (14) in seinem Innenumfang aufweist, deren größte Tiefe größer ist als die Tiefe der dritten Nut (7¹).
6. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (4¹) mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, axial verlaufende Durchgangslöcher aufweist, die zwischen dem Innendurchmesser des Aufnahmeendes (3) und dem Außendurchmesser des Einschubendes (6) bei der zusammengebauten Rohrverbindung angeordnet sind.
7. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Nut (7') mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, axial über die Nut hinweg verlaufende Schlitze aufweist (Fig. 5).
8. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Nut (7') mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, axial über die Nut hinweg verlaufende

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Schlitze aufweist (Fig. 5).
9. Rohrverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Nut (7¹) mehrere mit Abstand zueinander angeordnete, axial über die Nut hinweg verlaufende Schlitze aufweist (Fig. 5).

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