DE2714963A1

DE2714963A1 - Elastisches rohrverbindungsstueck

Info

Publication number: DE2714963A1
Application number: DE19772714963
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Kfm Berghoefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-04-04
Filing date: 1977-04-04
Publication date: 1978-10-05
Also published as: US4293152A; DE2714963B2; DE2714963C3

Description

DIPL.-CHEM. dr. HARALD STACH

PATENTANWALT

ADENAUERALLEE 30 ■ 3000 HAMBURG 1 · TELEFON (0ΊΟ) 24 45 23

Aktenzeichen: Neuanmeldung
Anmelder: Hans Ber^höfer

Elastisches Rohrverbindung«stück

Die Erfindung betrifft ein elastisches Rohrverbindungsstück mit einem gegebenenfalls Verstärkungseinlagen enthaltenden Balg aus Gummi oder elastomerem Kunststoff mit einer gewölbten Dehnungswelle, an diese beiderseits anschließenden Übergangsabschnitten, relativ zu diesen auswärts vorstehenden Ilalterungsabschnitten, jeweils einem an deren Außenrand unter Dildung einer inneren Ringnut angeordneten, einwärts vorspringenden Dichtungssteg, je einem den llalterungsabschni tt hintergreif enden, mit seinein Innenrand gegen den Übergangsabschnitt anliegenden, ringförmigen Anschlußteil mit einer auf der von der Dehnungswelle abgewandten Seite angeordneten Ringausnehmung zur Aufnahme des Haiterungsabschnitts, sowie jeweils einem in die innere liingnut des Ha I terungsabschnitts eingesetzten oder in diesen eingebetteten Kernring.

Dei den aus der DT-PS 2 ^37 2'tO bekannten Uohrverbindungsstiicken dieser Art weist der UaIg in seinen Endabschnitten einen sich axial auswärts konisch erweiternden Bereich und eine über die gesamte ßnlglänge durchgehende, in allen Dalgabschnitten zur Da I gaui.len Π ,iclie parallellaufend vorgo formte Stahlcordeinlage auf. Diese bekannton Rohrverbiridungss tacke haben sich zwar im Einsatz durchaus bewährt, jedoch macht die bei der Fertigung erforderl iche Einarbeitung einer von einem Dichtungsstog zum anderen durchgehenden, hochfesten Stahlcordeinlage erheb]iche Schwierigkeiten. Auch kann in ungünstigen

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Fällen unter den bei hohem Innendruck in den Endabschnitten des Balges auftretenden Zugbeanspruchungen ein örtliches Abscheren der äußeren Gummi- oder Kunststoffschicht von der Stahlcordeinlage auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein elastisches Rohrverbindungsstück der eingangs genannten Art zu schaffen, das unter Beibehaltung der besonders zuverlässigen und druckdichten Abdichtung an den Einbaustellen und einer hohen Druckfestigkeit im Bereich der Dehnungswelle einfacher und wirtschaftlicher gefertigt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das elastische Rohrverbindungsstück der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß

a) an der Aufjenseite des Balges ein die Dehnungswelle anliegend umschließender, mit seinen Endabschnitten gegen die Übergangsabschnitte des Balges anliegender Verstärkungsbalg aus Gummi oder elastomerem Kunststoff angeordnet ist,

b) der Verstärkungsbalg jeweils in seine Endabschnitte eingebettete Stiitzringe und mindestens eine jeweils um beide Stützringe herumgeführte Stahlcordeinlage enthält und

c) die Anschluß teile jeweils eine sich gegen die Außenfläche der Endabschnitte des Verstärkungsbalges anliegende Stützfläche aufweisen.

Da beim erfindungsgemäßen Rohrverbindungsstück die Stahlcordeinlage im Verstärkungsbalg angeordnet und jeweils um die in dessen Endabschnitten eingebetteten Stiitzringe herumgeführt ist, ergibt sich eine besonders hohe Druckfestigkeit im Bereich

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der am stärksten belasteten Dehnungswelle. Sofern der eigentliche Balg seinerseits ebenfalls eine Verstärkungseinlage aus Stahlcord enthält, braucht diese nicht bis in die Dichtungsstege hineinzureichen. Im Hinblick auf den Verstärkungsbalg ist es aber in den meisten Fällen ausreichend, im eigentlichen Balg nur ein oder mehrere Verstärkungseinlagen aus gewebten oder gewirkten Textilmaterialien einzuarbeiten. Da der Verstärkungsbalg wahlweise mit dem eigentlichen Balg fest verbunden oder aber von diesem getrennt gefertigt und nachträglich auch die Dehnungswelle des Balges aufgezogen werden kann, ergeben sich außerdem erhebliche Vorteile für die Serienfertigung und die Lagerhaltung, indem hoch beanspruchte Rohrverbindungsstücke mit Verstärkungsbalg und weniger beanspruchte Rohrverbindungsstücke ohne Verstärkungsbalg mit jeweils zwischen der Dehnungswelle und den Stützflächen der Anschlußteile eingefügten Metallringen verwendet werden.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Rohrverbindungsstücks sind in den Unteransprüchen beschrieben.

die

Da die Halterungsabschnitte des Balges hintergreifenden Anschlußteile einerseits mit den Endabschnitten des Verstärkungsbalges und andererseits zur druckfesten außenseitigen Abstützung der Halterungsabschnitte unmittelbar gegen eine Stirnfläche des Rohrendes anliegen sollen, ist es besonders vorteilhaft, die Anschlußteile aus Stahlblech so auszubilden, daß sie einen mit einem Ringflansch des Rohrendes zusammenwirkenden Anschlagsteg, einen an diesen anschließenden, die Wandung der Ringausnehmung bildenden Halterungssteg und einen von dessen Innenrand auswärts gerichteten StUtzkragen aufweisen, wobei gleichzeitig an der Außenseite des Halterungssteges zwischen dieser und einem axialen Außensteg eine Ausnehmung zur versenkten Anbringung von Muttern oder Bolzenköpfen gebildet wird, so daß der Verstärkungsbalg auch bei starkem

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Innendruck nicht gegen diese zur Anlage kommt.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsfonn des Rohrverbindungsstücks unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung weiter erläutert, die eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Rohrverbindungsstiickes zeigt.

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Das dargestellte Rohrverbindungsstück besitzt einen Balg 1 aus Gummi und/oder elastomeren Kunststoff mit einer Dehnun^swelle 1b, an diese beiderseits anschließende^ bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlich zylindrischen Übergangsabschnitten 1c sowie relativ zu diesen radial auswärts vorspringenden Halterungsabschnitten 3 und jeweils an deren Außenrändern unter Bildung einer inneren Ringnut 18 angeordneten, im nicht eingebauten Zustand schräg einwärts vorspringenden Dichtungsstegen 19. In den Balg 1 ist eine über dessen gesamte Länge durchgehende Verstärkungseinlage 2 aus zwei übereinanderliegenden Textileinlagen aus hochfestem Cordgewebe mit unter einem Winkel von etwa 52 gegeneinanderlaufenden Kettfaden eingebettet. An der Außenseite des Dichtungssteges 19 ist ein im Querschnitt im wesentlichen dreieckiger Nasenwulst 25 angearbeitet. An der Innenseite der Halterungsabschnitte 3 und der Dichtungsstege 19 sind Stützwulste 3a und 3b zur Abstützung eines in die Ringnut 18 eingesetzten, außenseitig vom Halterungsabschnitt 3 bzw. dem Dichtungssteg 19 umgriffenen Kernringes k vorgesehen.

An der Außenseite des Balges 1 ist ein die Dehnungswelle 1b anliegend umschließender Verstärkungsbalg 5 angeordnet, in dessen Endabschnitten 5a jeweils ein Stützring 7 aus Stahldraht eingebettet ist. Die Endabschnitte 5a des Verstärkungsbalges liegen jeweils mit ihrer Innenfläche gegen die zylindrische Außenfläche der Übergangsabschnitte Ic an. In den Verstärkungsbalg 5 ist eine Stahlcordeinlage aus jeweils abwechselnd um die beiden Stützringe 7 herumgelegtem, bandartig durchgehendem Stahlcordgewebe eingebettet.

Die die Halterungsabschnitte 3 hintergreifenden, ringförmigen Anschlußteile 8 sind bei der dargestellten Ausführungsform aus Stahlblech gefertigt und besitzen jeweils einen mit Bolzenöffnungen 20 versehenen Anschlagsteg 8a, einen an diesen einwärts anschließenden, eine Ringausnehmung 9 zur Aufnahme des Halterungsteils 3 bildenden Halterungssteg 8b und einen von dessen am Übergangsabschnitt Ic des Balges 1 anliegendem Innenrand auswärts vorspringenden Stützkragen 12, der gegen

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die konische Außenfläche des Endabschnitts 5a des Verstärkungsbalges 5 federnd anliegt und diesen fest gegen die Außenfläche 1a der Dehnungswelle 1b des Balges 1 angedrückt hält. Der Außenrand des Stützkragens 12 ist aim Halterungssteg 8b hin abgebogen, um ein durch den Innendruck bewirktes Anpressen des Verstärkungsbalges gegen eine Kante zu vermeiden.

Der Anschlagsteg 8a legt sich beim Einbau mit seiner innerhalb der Bolzenöffnung liegenden Anschlagfläche 11 unmittelbar gegen eine auch als Anlage für den Dichtungssteg 19 dienende Stirnfläche 15 des Rohrendes an, so daß der Halterungsabschnitt und der Dichtungssteg 19 des Balges 1 in einer geschlossenen Ringkammer liegen und durch den in dfe Ringnut 18 hineinwirkenden Innendruck um so stärker an die Stirnfläche 15 bzw. die Innenfläche des Halterungssteges 8b angepreßt werden, je höher der Innendruck ist. Zur weiteren Abstützung des Anschlagteils 8 weist der Anschlagsteg 8a in seinem außerhalb der Bolzenöffnungen 20 liegenden Randbereich einen Ringwulst 10 auf, der beim Einbau sich unmittelbar gegen die Stirnfläche 1^ eines mit entsprechenden Bolzenöffnungen versehenen Ringflansches 13 des Rohrendes anlegt. Hierdurch wird gleichzeitig eine Deformation des Anschlagteils 8 beim Anziehen der durch die Bolzenöffnungen 20 hindurchgeführten, mit Gewindemuttern 16 in Eingriff stehenden Gewindebolzen 22 weitgehend ausgeschaltet .

Am Außenrand des Ringwulstes IO ist ein axial abgewinkelter Außensteg 8c angeordnet, so daß zwischen diesem und der Außenseite des Haiterungssteges 8b eine Ausnehmung 21 zur versenkten Aufnahme der mit den Gewindebolzen 22 verschraubten Gewindemuttern 16 gebildet wird. Bei der dargestellten Ausführungsform wirkt die Außenseite des Haiterungssteges 8b gleichzeitig als verdrehungshemmende Anlagefläche 17 für die Gewindemutter 16, so daß diese sich bei dem mittels eines Maulschlüssels bewirkten Verdrehen des Kopfes 23 des Gewindebolzens 22 nicht mitdrehen kann. Durch die versenkte Anordnung der Gewindemuttern 16 wird gleichzeitig erreicht, daß die Außenfläche des Verstärkungsbalges 5 auch bei hohem Innendruck nicht gegen die

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Kanten der Gewindemuttern 16 bzw. der Gewindebolzen 22 angedrückt werden kann.

Für niedrigere Drücke kann das dargestellte Rohrverbindungsstück auch ohne den Verstärkungsbalg 5 verwendet werden, wobei lediglich zwischen die Außenfläche 1a der Dehnungswelle und den Stützkragen 12 jeweils ein geeigneter Abstandsring eingesetzt zu werden braucht. Die ermöglicht es, für die verschiedenen Druckanforderungen jeweils das gleiche Rohrverbindungsstück mit oder ohne Verstärkungsbalg einzusetzen und dabei gegebenenfalls mehrere untereinander auswechselbare Verstärkungsbälge mit verschieden starker Ausbildung der Stahlcordeinlage zu benutzen. Hierdurch wird eine baukastenartige Anpassung an die Betriebsanforderungen und eine erhebliche Verbilligung der Fertigung und der Lagerhaltung erreicht. Da sich die Halterungsabschnitte 3 des Balges 1 nach Herausnahme der eingesetzten Kernringe k ohne Schwierigkeiten durch die Öffnungen der Anschlußteile 8 und die Innenränder der Endabschnitte des Verstärkungsbalges 5 hindurchführen lassen, ist die Montage der Einzelteile einfach.

Je nach den Anforderungen kann der Verstärkungsbalg 5 aber auch mit dem Balg 1 einstückig verbunden sein. Dies kann beispielsweise durch Verkleben der Innenfläche des Verstärkungsbalges 5 mit der Außenfläche des Balges 1 oder durch Aufbringen des noch unvulkanisierten Verstärkungsbalges 5 auf den noch unvulkanisierten Balg 1 und gemeinsame Vulkanisation derselben erreicht werden.

Das vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläuterte Rohrverbindungestück kann vom Fachmann je nach den Anforderungen in verschiedener Veise zweckentsprechend abgewandelt werden, wobei insbesondere die Art der an den Anschlußteilen vorgesehenen Verbindungsvorrichtungen mit den Rohrenden sowie die Querachnittsfona der Ringausnehmung 9₉ des Kernrings h und des Dichtungssteges 19 den jeweiligen Bedingungen angepaßt werden können. Vesentlich ist jedoch dabei stets, daß ein nur die Dehnungswelle Ib umschließender, mit eingebetteten stahlträger 4 0 / 0 5 5 4

einlagen 6 versehener Verstärkungsbalg 5 mit den Anschlußteilen 8 nur an deren von der Ringausnehmung 9 abgewandten Seite zur durchgehenden Abstützung des Balges 1 zusammenwirkt.

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Claims

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DIPL.-CHEM. dr. HARALD STACH

PATENTANWALT

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Aktenzeichen; Neuanineldung
Anmelder; Hans Derghtifer

PATENTANSPin CHE

i) Elastisches Rohrverbindungsstück mit einem gegebenenfalls Verstärkuii^seinlagen enthaltenden KaIg aus Gummi oder elastomerem Kunststoff mit einer gewölbten Dehnungswelle, an diese beiderseits anschließenden Übergangsabschnitten, relativ zu diesen auswärts vorstehenden Halterungsabschnitten, jeweiLs einem an deren Aui'.enrand unter Bildung einer inneren Hingnut angeordneten, einwärts vorspringenden Dichtungssteg, je einem den Haiterungsabschnitt hintergreifenden, mit seinem Innenrand gegen den Übergangsabschnitt anliegenden, ringförmigen Anschlußteil mit einer auf der von der Dehnungswelle abgewandten Seite angeordneten Ringausnehmung zur Aufnahme des Ha L terungsabschni tts , sowiu ,jeweils einem in die innere ltingnut des Hai terungsabschni tts eingesetzten oder in diesen eingebetteten Kernring, dadurch gekennzeichnet, daß:

a) an der Außenseite ties Hnlges (i) ein die Dehnungswelle (ib) anliegend umschließender, mib seinen Endabschnitten (5h) gegen die Übergangsabschnitte ( lc) ties Balges (i) anliegender Vers tärkungsba Ig (5) aus Outiim 1 oder elastoinerem Kunststoff angeordnet ist,

b) tier Vorstärkungsbalg ( ^r>) ,jeweiLs in seine Endabschn i t te ( ^r>a ) eingebettete Stützringe (?) und mindestens eine jeweils um beide Stützringe (7) herumgeführte Stahlcordeinlage (6) enthält und

c) die AnschLußteiIe (H) jeweils eine sich gegen die Außenfläche tier Etulabschri i t te (5a) des Verstärkungsbalges (5) an L iegende Stützfläche (12) aufweisen.

ORIGINAL INSPECTED

2) Rohrverbindungsstuck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsbalg (5) im Bereich seiner Endabschnitte (5a) eine konische Außenfläche besitzt.

3) Rohrverbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsbalg (5) zu seinen Enden hin eine fortschreitend zunehmende Wandstärke besitzt.

4) Rohrverbindungss tiick nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsbalg (5) mindestens eine Stahlcordeinlage (6) aus einem jeweils abwechselnd um die beiden Stützringe (7) herumgelegten, durchgehenden Stahlcordband enthält.

5) Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsbalg (5) mit dem Balg (i) durch Vulkanisation oder Verkleben fest verbunden ist.

6) Rohrverbindungss tiick nach einem der Ansprüche 1 bis 5f dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (8) jeweils einen vorn Innenrand auswärts vorstehenden, sich federnd gegen die Außenfläche der Endabschnitte (5a) des VerstärkungsbaLges (5) anliegenden Stützkragen (12) tragen.

7) Rohrverbindungss tiick nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

mit in einem äußeren Bereich der Anschlußteile angeordneten Bolzenöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (B) an der dem Verstärkungsbalg (5) zugewandten Seite der BoIzenöffnungen (20) angeordnete Ausnehmungen (2i) zur versenkten Anbringung von Muttern (i6) oder den Köpfen (23) von Gewindebolzen (22) aufweisen.

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8) Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ι dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (β) aus Stahlblech bestehen.

9) Rohrverbindungsstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußteile (8) einen beim Einbau mit einer Stirnfläche (i5) am Rohrende (θ) zusammenwirkenden Anschlagsteg (8a), einen an diesen anschließenden, die Wandung der Ringausnehmung (9) bildenden Halterungssteg (8b) und einen von dessen Innenwand auswärts vorstehenden Stützkragen (12) aufweisen.

10) Rohrverbindungsstück nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagsteg (8a) einen außerhalb der Bolzenöffnungen (20) liegenden, beim Einbau mit der Stirnfläche (i4) eines Ringflansches (13) des Rohrendes zusammenwirkenden Ringwulst (10) aufweist.

11) Rohrverbindungsstück nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekonnzeichnet, daß die Anschlußteile (8) einen am Außenrand des Anschlagsteges (8a) in axialer Richtung abgewinkelten Außensteg (8c) aufweisen.

12) Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verstärkungsbalg (5) zugewandte "Innenfläche des Anschlagsteges (8a) gleichzeitig als Anlage für Gewindemuttern (16) bzw. die Köpfe (23) von in den Bolzenöffnungen (20) geführten Gewindebolzen (22) ausgebildet ist.

13) Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des die Ringausnehmung (9) bildenden IJalterungssteges (8b) gleichzeitig als verdrehungshemmende Anlage für Gewindemuttern (16) bzw. polygonale Köpfe (23) von in den Bolzenöffnungen (20)

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geführten Gewindebolzen (22) ausgebildet ist.

1J*) Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 9 bis 13» dadurch gekennzeichnet, dai3 der Stützkragen (i2) einen zum Haiterungssteg (8b) hin abgebogenen Außenrand aufweist.

15) Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 1h, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg an der Innenseite des Halterungsabschnittes (3) und/oder des Dichtungsstegs (19) einen vorspringenden Stützwulst (3a» 3t>) für den Kernring (k) trägt.

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