DE2725070C2

DE2725070C2 - Kupplung zum Verbinden von Rohrenden

Info

Publication number: DE2725070C2
Application number: DE2725070A
Authority: DE
Inventors: Robert Emmett Cambridge Fields
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-06-04
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1986-08-07
Also published as: DE7717563U1; DE2725070A1; GB1544457A; FR2353786A1; US4165893A; SE433256B; SE7706493L; JPS5358816A; US4291903A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung von der im Oberbegriff des Patentanspruches beschriebenen Gattung.

Es ist eine Kupplung dieser Gattung bekannt (US-PS 38 80 452), mit der sich Rohre und Schläuche, wie sie zum Beispiel in Laboratorien verwendet werden, verbunden werden. Bei Verwendung dieser Kupplung werden die Rohr- oder Schlauchenden in Durchtrittsöffnungen der Spannmuttern eingesteckt und in diesen dann durch die Andrückelemente gehalten. In dieser Lage liegen sich die Rohr- oder Schlauchenden mit einem gegenseitigen Abstand entsprechend der Länge der Hülse gegenüber. Über den in der Hülse befindlichen Längsmittelkanal sind sie verbunden. Falls nun Flüssigkeiten oder Gase keimfrei übertragen werden sollen oder diese chemisch nicht inert sind, ist dies von Nachteil. Die Flüssigkeit oder das Gas kommen mit der Innenwand der Hülse in Berührung. Dabei können sie verschmutzen oder diese auch angreifen. Der Abstand zwischen den Rohr- oder Schlauchenden bewirkt auch, daß die zu übertragende Flüssigkeit oder das Gas in den Raum zwischen den Enden der Hülse und den Andrückelementen beziehungsweise den Spannmuttern eintrittt. Bei höheren Drücken, wobei »höher« vom Werkstoff und den Abmessungen der Kupplung abhängt, kann dieser Druck die Spannmuttern aufweiten oder auf andere Weise zu Leckstellen führen.

Bei einer weiteren bekannten Kupplung (FR-PS 22 42 630) werden die zu verbindenden Rohre in über Flansche zusammenschraubbare Hülsen eingeschoben. Diese weisen auf ihrer Innenwand unter gegenseitigem Abstand befindliche und durch Umfangsrippen voneinander getrennte Ringnuten auf. Diese Rippen verhindern ein Verschieben der Rohre in Axialrichtung nicht.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung so auszubilden, das die zu übertragende Flüssigkeit oder das zu übertragende Gas unmittelbar von einem Rohr in das andere übertreten kann. Damit entfallen von vornherein sämtliche Verschmutzungsprobleme.

Bei einer Kupplung der eingangs genannten Gattung ergibt sich die Lösung für diese Aufgabe nach der Erfindung mit den im Kennzeichen des Patentanspruches aufgeführten Merkmalen.

Die erfindungsgemäßen Andruckelemente sind somit zweiteilig und bestehen aus den Buchsen und den in dieseu gehaltenen Scheiben. Da diese über die rohrförmigen Abschnitte überstehen, können diese elastischen Scheiben unmittelbar aneinander anliegen. Da sie die Rohrenden unmittelbar umschließen, können diese auch mit ihren Stirnseiten aneinander anliegen. Damit ergibt

ίο sich der erwünschte unmittelbare Obergang der Flüssigkeit oder des Gases von einem in das andere Rohrende. Die Verschmutzungsprobleme entfallen. Auch kann die Kupplung Drücken von 14 kg/cm² widerstehen, was für üblichen Laborbetrieb ein hoher Wert ist.

Die auf der Innenwand der Andruckelemente vorgesehenen Vorsprünge graben sich in die Rohrenden ein. Sie wirken in einer Richtung. Sie lassen das Einschieben der Rohrenden in dit- Andruckelemente zu. Sie verhindern aber, daß sie durch den Druck auseinandergetrieben und dadurch aus den Andruckelementen herausgedrückt werden.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung weiter beschrieben. Die Figuren zeigen eine Hälfte der Kupplung. Die andere ist spiegelbildlich zu ergänzen.
In der Zeichnung ist

F i g. 1 em Schnitt durch eine teilweise zusammengestellte Rohrverbindung, welche gemäß dem Stand der Technik aufgebaut ist;

Fig.2 eine Endansicht der teilweise zusammengestellten Rohrverbindung in Richtung des Pfeiles der

Fig.3 eine Längsschnittansicht einer teilweise zusammengestellten Rohrverbindung, welche gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gebaut ist;

Fig.4 eine Endansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig.3;

F i g. 5 eine Endansicht in Richtung des Pfeiles B in Fig.3;

Fig.6 eine Seitenansicht (nicht im Schnitt) der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform, auf einer Platte montiert.

Die F i g. 1 und 2 veranschaulichen eine bekannte Rohrverbindung bzw. Kupplung zum Verbinden zweier Längen an Kunststoffrohrleitungen, welche gleiche oder unterschiedliche Durchmesser besitzen können. In den F i g. 1 und 2 ist nur die eine Rohrlänge und die eine Hälfte der Rohrverbindung gezeigt. Die andere Hälfte der Rohrverbindung ist ein Spiegelbild der ersten HaIf-

Die bisherige Rohrverbindung weist eine zylindrische Hülse 10 auf, welche innen mit Schraubengewinde versehen ist, in das Stöpsel von entgegengesetzten Enden eingeschraubt werden können. Der eine Stöpsel 12 ist gezeigt. Das rückwärtige Ende jedes Stöpsels besitzt ein sechseckiges Mutternprofil 14, so daß der Stöpsel 12 in seiner Stellung abgedichtet werden kann, und es existiert auch eine axiale Durchbohrung, durch welche hindurch ein Kunststoffrohr 16 gestoßen ist.

Am inneren Ende des Stöpsels 12 befindet sich eine Unterlegscheibe 18, gewöhnlich aus Metall oder sehr hartem Kunststoffmaterial, und das Rohr wird in Stellung gehalten durch Bildung einer Bördelung 20 am inneren Ende des Rohres. Die Bördelung wird gebildet durch Ziehen des Rohrendes, welches über die Unterlegscheibe 18 hinaus vorspringt, sowie durch Bilden einer rechtwinkligen ringförmigen Bördelung aus dem gezogenen Rohr. Kunststoffe, welche für dieses Verfahren

besonders geeignet sind, sind die Polytetrafluoräthylenkunststoffe.

Zwischen der RohrJänge 16 und einer anderen Rohrlänge wird eine Verbindung hergestellt durch Buden eines zweiten Schraubeinsatzes in die Hüise 10 von einem zweiten Stöpsel mit Unterlegscheibe (nicht gezeigt), welcher über eine zweite (nicht gezeigte) Rohrlänge geschraubt wird, wobei das innere Ende dieser Rohrlänge in ähnlicher Weise derjenigen des Rohres 16 zu einer ringförmigen Bördelung geformt ist Durch Einschrauben des zweiten Stöpsels in die Hülse 10 in solcher Weise, daß die ringförmige Bördelung am inneren Ende des zweiten (nicht gezeigten) Stöpsels in eng anliegende Beziehung mit der ersten Bördelung 20 gebracht wird, dichten die beiden Stöpsel, so daß ein Anliegen zwischen den beiden Rohren gebildet wird.

Die Nachteile dieser Verbindungsart sind weiter oben aufgezählt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die Verbindung lediglich auf den axialen Gegendruck über die beiden Bördelungsoberflächen stutzt und dies wiederum stützt sich auf die beiden Stöpsel, welche dicht an ihren Platz eingeschraubt sind. Ein Vibrieren kann verursachen, daß sich die beiden Stöpsel lockern und sofort ist die Verbindung unterbrochen.

F i g. 2 ist eine Endansicht der Anordnung von F i g. 1 in Richtung des Pfeiles der F i g. 1. Diese zeigt die kreisförmige Endbördelung 20 des eingeschlossenen Rohres 16, wie sie konzentrisch in bezug auf die kreisförmige Gegendruckunterlegscheibe 18 liegt. Fig.2 demonstriert, wie schmal die Bördelung 20 ist, auf welche sich die Abdichtungsverbindung stützt Irgendeine Unregelmäßigkeit oder Deformierung einer Bördelung solcher Dimensionen führt offensichtlich zu einem Zusammenbruch der Abdichtung.

Die F i g. 3 bis 6 veranschaulichen eine erste Ausführungsform der Erfindung. Diese Rohrverbindung weist, wie eine bisherige Rohrverbindung, eine zylindrische Hülse 22 auf, in welche von entgegengesetzten Enden her Stöpsel eingepaßt werden können, welche dem Stöpsel 12, 14 der Fig. 1 ähnlich sind. In Fig.3 ist nur der eine solcher Stöpsel 24 gezeigt, welcher an seinem äußeren Ende 26 ein sechseckiges Mutternprofil trägt.

Um eine Kompatibilität zwischen einer Ausführungsform der Erfindung und bisherigen Rohrverbindungen zu ermöglichen, besitzt der Stöpsel 24 den gleichen Durchmesser und das gleiche Schraubengewindeprofil wie der Stöpsel 12. Das innere Schraubengewindeprofil der Hülse 22 ist das gleiche wie dasjenige der Hülse 10. Außen ist die Hülse 22 (wie gezeigt) rund, sie kann aber auch mit einem sechseckigen oder viereckigen Mutternprofil versehen sein.

Ein Rohr 28 erstreckt sich durch eine zentrale Durchbohrung im Stöpsel 24, durch eine becherartige Buchse 36 und durch eine ähnliche axiale Durchbohrung in einem zylindrischen Block 32 aus federnd deformierbarem Kunststoff, wie Polytetrafluorethylen, hindurch. Dieser zylindrische Block 32 ist innerhalb der Buchse 36 eingeschlossen und besitzt eine ebene Endfläche 34. Das Ende des Rohres 28, welches anfangs über die ebene Endfläche 34 vorspringt, ist fluchtgerecht mit dieser Endfläche 34 abgeschnitten.

Die Buchse 36 weist einen Gegendruckplattenabschnitt auf, welcher eine zentrale kreisförmige Öffnung trägt, durch welche hindurch sich das Rohr 28 erstreckt. Die Innenwandung der Öffnung in diesem Plattenabschnitt ist mit einem ringförmigen, winkligen Vorsprung 38 versehen, dessen scharfe Kante in die Richtung zeigt, in welche das Rohr 28 durch die Öffnung hindurch gestoßen wird. Die Abmessungen des ringförmigen Vorsprungs sind dergestalt, daß beim Ziehen des Rohres in Rückwärtsrichtung (in F i g. 3 nach links), der ringförmige Vorsprung in die äußere Oberfläche des Rohres 28 sich eingräbt und das Rohr daran hindert, bewegt zu werden. Der ringförmige Vorsprung 38 bildet also gewissermaßen einen widerhakenähnlichen Vorsprung, welcher die gleichen Eigenschaften besitzt wie ein Fischhaken und welcher es dem Rohr 28 gestattet, in der

ίο einen Richtung in die Einpassung hinein gestoßen zu werden, es jedoch verhindert, daß das Rohr fortgezogen wird.

Um sicherzustellen, daß die scharfe Kante des Vorsprungs 38 in das Rohr 28 einschneidet, ist der Durchmesser der Kante des Vorsprungs etwas geringer als der Außendurchmesser des Plastikrohres 28.

Es ist erwähnenswert, daß das Einsetzen des Rohres 28 in die Einpassung mit dem Stöpsel 24 sowie das Aufsetzen der Endkappe bzw. der Buchse 36 und des zylindrischen Blockes 32 erleichtert wird, wenn man das Rohr nach dem Stoßen durch diese Teile hindurch bis zum Vorspringen über die ebene Endfläche 34 hinaus, dann scharf in Rückwärtsrichtung zieht, so daß sich die Wandung des Rohres 28 auf der scharfen Kante des Vorsprungs 38 festsetzt, bevor das Rohrende, welches über die ebene Endseite 34 hinaus vorspringt, abgeglichen wird.

Die F i g. 4 und 5 sind Endansichten der in F i g. 3 gezeigten Anordnung vom linken bzw. rechten Ende.

F i g. 4 veranschaulicht die verschiedenen Merkmale der sechseckigen Mutternform 26. Das Rohr 28 erstreckt sich durch ein zentrales Loch hindurch, und ein Schraubenzieherschlitz 39 erstreckt sich diametral über das Ende der Mutter 26. Ein dreikantiger, keilförmiger Schlitz 40 liegt im rechten Winkel zum Schraubenzieherschlitz 39, und beide Schlitze überschneiden sich in der Mitte der Mutter. Der keilförmige Schlitz dient dazu, das Rohr 28 auf der einen oder anderen Seite des Schraubenzieherschlitzes aufzunehmen, so daß das Blatt eines Schraubenziehers oder eines anderen Werkzeuges in den Schlitz 39 eingesetzt werden kann. Nach dem Entfernen des Schraubenziehers kann das Rohr 28 in seine normale axiale Stellung, wie sie gezeigt ist, zurückkehren.

Am entgegengesetzten Ende des Stöpsels 24 ist das Ende des Rohres 28 in der Mitte der ebenen, kreisförmigen Endfläche 34 des zylindrischen Blockes 32 aus federnd deformierbarem Plastikmaterial zu sehen. Wie bereits erwähnt, ist dieses Material Polytetrafluoräthylen. Die Endkappe bzw. die Buchse 36, welche beispielsweise aus rostfreiem Stahl besteht, ist ebenfalls rings um den Block 32 in F i g. 5 zu sehen.

In Fi g. 3 ist eine Sperrmutter 42 in gewindemäßigem Eingriff auf dem Äußeren des Stöpsels 24 zu sehen. Die Sperrmutter kann gegen das Ende der Hülse 22 festgezogen werden und versperrt so das Gegendruckelement 24 in seiner Stellung.

F i g. 6 ist eine Seitenansicht des Teils der zusammengesetzten Rohrverbindung von F i g. 3 und zeigt, wie die Einheit durch ein Loch in einer Platte 44 hindurch montiert werden kann. Die Rohrverbindung kann mit der Platte zusammengestellt werden, indem man den Stöpsel 24 durch ein (nicht gezeigtes) Loch in der Platte 44 einführt und dann die Hülse 22 auf das vorspringende Ende des Stöpsels 24 aufschraubt, bis die Platte 44 zwischen der Sperrmutter 42 auf der einen Seite und dem ringförmigen Ende der Hülse 22 auf der anderen Seite eingeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Kupplung zum Verbinden von koaxial zueinander und mit ihren Stirnseiten sich gegenüberliegenden Rohrenden mit einer über die Rohrenden schiebbaren Hülse mit Gewinde, mit mit der Hülse verschraubbaren, axial wirkenden Spannmuttern mit axialen Durchtrittsöffnungen für die zu verbindenden Rohre und mit mit den Spannmuttern axial in Anlage stehenden, die Rohrenden umschließenden und auf diese aufklemmbaren Andrückelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückelemente die Form von becherartigen Buchsen (36) mit einem axial verlaufenden rohrförmigen Abschnitt (30) und in diesen gehaltener, elastischen Scheiben (32) aufweisen, die mit ihren sich gegenüberliegenden axialen Außenenden über die rohrförmigen Abschnitte überstehen, und auf der Innenwand der Andrückelemente sich in die Rohre (28) eingrabende und deren Hineindrücken in die Andrückelemente hindernde Vorsprünge (38) angeordnet sind.