DE2738453A1

DE2738453A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE2738453A1
Application number: DE19772738453
Authority: DE
Inventors: Toshi Nakajima; Takao Sagara; Tadao Yamaji
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1976-09-13
Filing date: 1977-08-26
Publication date: 1978-03-16
Also published as: US4116478A; GB1580091A; FR2364394A1; JPS5334120A; FR2364394B1

Description

DIPU.-CHKM. dr. HARALD STACH PATENTANWALT AOENAUERALLEE 3O ■ 2OOO HAMBURG 1 ■ TELEFON (04O) 344923

Aktenzeichen: Neuanmeldung

Anmelderin; Kubota Ltd., Osaka, Japan

ROHRVERBINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit einer an einem ersten Rohr angeordneten Rohrmuffe, einer an deren Innenwand angeordneten Ringnut, einem in die Rohrmuffe einführbaren zweiten Rohr, einem an dessen Endabschnitt auswärts vorstehenden Anschlagvorsprung, einem mit diesem und der Ringnut axial in Eingriff tretenden Ring und einer an dessen vom Anschlagvorsprung abgewandter Seite in den Ringraum zwischen der Rohrmuffe und dem zweiten Rohr eindrückbaren Dichtung.

Rohrverbindungen dieser Art dienen insbesondere zur erdbebenbeständigen Verbindung von Rohren, wobei diese relativ zueinander begrenzt axial beweglich bleiben, jedoch ein Herausgleiten des in die Rohrmuffe eingeführten Rohres infolge einer die Begrenzung überschreitenden Bewegung zuverlässig verhindert wird. Hierfür sind bereits Rohrverbindungen bekannt, bei welchen ein in eine Gewindebohrung der Rohrmuffe von außen eingeschraubter Bolzen mit einem Anschlagvorsprung am Ende des in die Rohrmuffe eingeführten Rohres in Eingriff tritt. Bei einer anderen bekannten Konstruktion wird ein in eine Ringnut an der Innenfläche der Rohrmuffe eingesetzter Ring mit einem Durchmesser durch einen Bolzen so weit verengt, daß er mit einem Anschlagvorsprung am Ende des zweiten Rohres zusammenwirkt. Da jedoch die Gewindebohrung für die bei diesen Konstruktionen verwendeten Bolzen an der Innenseite

der zwischen der Rohrmuffe und dem zweiten Rohr eingefügten Dichtung durch die Rohrmuffe hindurchgeführt sind, besteht die Gefahr eines Austritts des durch das Rohr geführten Mediums

809811/0716

durch den Spalt zwischen der Gewindebohrung und dem Bolzen.

Bei der zur Vermeidung dieser Schwierigkeit vorgeschlagenen Rohrverbindung gemäß der US-PS 3 9*41 ^ 10 wird zwar eine bessere Abdichtung gegen einen Austritt des Rohrleitungsmediums und - selbst bei Rohrleitungen mittleren und großen Durchmessers , bei denen auf die Rohrverbindung starke Trennkräfte einwirken und durch Riegebewegungen zwischen der Rohrmuffe und dem eingeführten Rohr eine ungleichmäßige Umfangsberührung zwischen den Ring und dem Anschlagvorsprung hervorgerufen wird - ein positiver Eingriff zwischen diesen und damit eine zuverlässige Herausgleitsicherung erzielt. Da bei dieser Konstruktion jedoch in der Rohrmuffe zahlreiche Gewindebohrungen angebracht werden müssen und für diese jeweils zugehörige Gewindebolzen vorgesehen werden müssen, was die Anzahl der benötigten Teile vergrößert, ergibt sich ein unerwünscht großer Fertigungs- und Montageaufwand.

Aus der DT-OS 26 2 1 OUh.6 der Anmedlerin ist ferner eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher sich die Enden des geschlitzt ausgebildeten Ringes in axialer Richtung der Rohre überlappen^ durch den fiingspalt zwischen der Rohrmuffe und dem zweiten Rohr mittels einer Hilfsvorrichtung unter Ringverengung und Einfügung eines Eingriffelements so weit zusammengezogen werden, daß der geschlitzte Ring das zweite Rohr eng umschließt. Obgleich bei dieser Konstruktion die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden und eine befriedigende Abdichtung und Abgleitsicherung erzielt werden, ist diese für viele Zwecke noch nicht einfach genug. Obgleich sie sich bei Rohren mit mittlerem und großem Durchmesser wegen der starken Abgleitkräfte gut bewährt hat, besteht insbesondere für Rohre mit kleineiern Durchmesser von nicht mehr als etwa 700 mn ein starkes Bedürfnis nach einer sehr einfach zu fertigenden und anzubringenden Rohrverbindung.

809811/0716

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei begrenzter Axialbeweglichkeit, zuverlässiger Dichtung und positiver Herausgleitsicherung unaufwendig gefertigt und besonders einfach montiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Rohrverbindung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als durch den Ringraum zwischen der Rohrmuffe und dem zweiten Rohr einführbarer, an einer Umfangstelle geschlitzter, in seiner Einbaustellung unter Ausdehnungespannung stehender Schlitzring ausgebildet ist und die Ringnut in ihrer Tiefe so bemessen ist, daß der in diese eingreifende Schlitzring mit seinem Innenrandbereich mit dem Anschlagvorsprung des zweiten Rohres axial in Eingriff treten kann.

Nach einer bevorzugten AusfUhrungsform kann zwischen dem Schlitzring und der Dichtung ein mit seinen voneinander abgewandten Flächen gegen diese anliegender Zwischenring angeordnet sein. Hierdurch wird sichergestellt, daß die auf die Dichting wirkende Druckkraft effektiv als Dichtflächendruck wirkt und die Dichtungsoberfläche nicht durch Teilberührung mit der Seitenfläche des Schlitzringes beschädigt wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform können die zusammenwirkenden Flächen des Schlitzringes und des Zwischenringes jeweils in Richtung zum Endabschnitt des zweiten Rohres hin abgeschrägt sein, so daß der Schlitzring selbst bei Einwirkung einer starken oder in Umfänglichtung abweichenden Abstreifkraft nicht aus der Ringnut herausgelöst wird. Wenn dabei auf den Schlitzring eine in Richtung der Längsachse der Rohre wirkende Abstreifkraft einwirkt, entsteht wegen der gegeneinander anliegenden Schrägflächen eine Kraftkomponente, die den Schlitzring unter Erweiterung seines Durchmessers gegen den Boden der Ringnut andrückt.

Der auf dem Endabschnitt des zweiten Rohres angeordnete Anschlagvorsprung ist zweckmäßig als geschlitzter oder nicht

809811/0716

-G-

geschlitzter Anschlagring ausgebildet, der vom Rohr getrennt gefertigt und dann auf dessen äußerer Umfangsfläche festgelegt werden kann. Venn die Eingrifffläche zwischen dem Schlitzring und dem Anschlagring zur Erzielung eines zuverlässigen Eingriffs vergrößert werden soll, kann dies durch Vergrößerung der radialen Breite des Ringraumes zwischen der Rohrmuffe und dem eingeführten Rohr und Verringerung der Tiefe der Ringnut bei gleichzeitiger Vergrößerung der radialen Höhe des Anschiagvorsprunges erreicht werden. Da jedoch eine gewisse Tiefe der Ringnut zur Halterung des Schlitzringes erforderlich ist, ist es notwendig, die Breite des Ringraumes und damit die Höhe des Anschlagvorsprunges zu vergrößern. Da es bei Schleudergußrohren schwierig ist, auf der äußeren Umfangsflache dee einzuführenden Rohres einen derartigen Anschlagvorsprung einstückig anzugießen« kann auf diesem zweckmäßig ein getrennt gefertigter Anschlagring auf verschiedene Weise, beispielsweise durch Verschweißen, Aufschrauben oder durch Bolzen oder Einfügen in eine Ringnut befestigt werden.

Im folgenden werden bevorzugte AusfUhrungsbeispiele der Rohrverbindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rohrverbindung, Pig. 2a einen Längsschnitt durch den Endabschnitt des einzuführenden Rohres mit abgewandeltem Anschlagvorsprung,

?ig. 2b einen Längsschnitt durch den Endabschnitt des einzuführenden Rohres mit einer weiteren Abwandlung des Anschiagvorsprunges,

Fig. 2c einen Längsschnitt durch den Endabschnitt des einzuführenden Rohres mit einer weiteren Abwandlung des Anschlagvorsprunges,

Fig. 2d einen Längsschnitt durch den Endabschnitt des einzuführenden Rohres mit einer weiteren Abwandlung des Anschlagvorsprunges

809811/0716 " ⁷ "

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Rohrverbindung gemäß Fig. 1 vor dem Zusammenfügen der Teile und

Fig. k einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Rohrverbindung.

Die in den Figuren 1 und 3 dargestellte Rohrverbindung besitzt eine Rohrmuffe 1 mit einer an deren Innenseite angeordneten Ringnut 6 sowie ein in die Rohrmuffe 1 einfUhrbares zweites Rohr 2 mit einem in dessen Endabschnitt auf der äußeren Umfangsfläche angeordneten Anschlagvorsprung 3» der bei der dargestellten Au s fllh runge form aus einem durch Kehlechweißnähte mit der äußeren Umfangsflache des Rohres 2 verschweißten Anschlagring aus duktilem Gußeisen oder Stahl besteht. Stattdessen kann der Anschlagvorsprung auch am Rohr 2 einstückig angearbeitet sein.

An der Innenfläche der Rohrmuffe 1 ist nahe deren offenem Ende eine Konusfläche 5 zur Aufnahme einer Ringdichtung h vorgesehen. In die Ringnut 6 ist ein nur an einer Stelle seines Umfangs geschlitzter Schlitzring eingefügt, welcher in der in Fig. 1 dargestellten Einbaustellung unter Ausdehnungsspannung steht und aus duktilem Gußeisen oder Stahl gefertigt ist. Die der offenen Seite der Rohrmuffe zugewandte Seitenfläche des Schlitzringes 7 ist in Richtung zum geschlossenen Ende der Rohrmuffe 1 bzw. dem Ende des zweiten Rohres 2 hin abgeschrägt. Zwischen die Ringdichtung k und den Schlitzring 7 ist ein Zwischenring 8 aus Hartgummi, Hanf oder Stahl mit dreieckigem Querschnitt eingefügt, der einstückig oder an einer Stelle seines Umfanges geschlitzt ausgebildet sein kann und gegen die Abschrägung des Schlitzringes 7 anliegt. Zum Einpressen der Ringdichtung k dient an einer oder mehreren Stellen seines Umfanges geschlitzter Stützring 10, gegen den ein Halterungsring 9 anliegt, der seinerseits durch in Bohrungen eines am Ende der Rohrmuffe auswärts vorspringenden Ringflansches 11 geführte, durch entsprechende Bohrungen des Halterungsringes 9 hindurchtretende,

809811/0716

INSPECTED

T-förmige Bolzen 12 und mit diesen verschraubte Muttern 13 am Ringflansch 11 gehaltert ist und über den Stützring 1O eine Druckkraft auf die Ringdichtung k ausübt, so daß diese in den sich konisch verengenden Ringraum zwischen der Rohrmuffe 1 und dem zweiten Rohr 2 abdichtend eingepreßt gehalten wird.

Bei dieser Anordnung kann sich das zweite Rohr 2 in der Rohrmuffe 1 zwischen dessen Ringschulter Tk und einer mit dem Anschlagring 31 gegen den Schlitzring 7 zur Anlage kommenden Stellung begrenzt axial verschieben, wobei durch den Eingriff zwischen dem Anschlagring 31 und dem Schlitzring 7 ein Herausgleiten des Rohres 2 aus der Rohrmuffe 1 positiv verhindert und so eine erdbebenbeständige Verbindung erreicht wird.

Zur Montage der Rohrverbindung werden in der in Fig. 3 dargestellten Weise zunächst der Halterungsring 9$ der Stützring 10, die Dichtung k, der Zwischenring 8 und der Schlitzring 7 in der genannten Reihenfolge vom Ende des Rohres 2 her auf dieses aufgeschoben, dann der Endabschnitt des Rohres 2 in die Rohrmuffe eingeführt und der Schlitzring 7 in axialer Richtung in den Ringraum zwischen der Innenfläche der Rohrmuffe 1 und der Außenfläche des Rohres 2 so weit hineingedrückt, daß er infolge seiner Ausdehnungsspannung in die Ringnut 6 einschnappt. Dann werden nacheinander der Zwischenring und die Dichtung axial in den Ringraum hineingeschoben, der Stützring 10 gegen die Rückseite der Ringdichtung k angelegt, der Innenrandbereich des Halterungsringes 9 gegen die Rückseite des Außenrandbereiches des StUtzringes 10 angelegt und der Halterungsring mittels der Bolzen 12 und der Muttern 13 am Ringflansch 11 der Rohrmuffe 1 festgelegt. Auf diese Weise kann die Rohrverbindung unter Erzielung einer zuverlässigen Abdichtung montiert werden, ohne daß die Montageperson in das Rohr hineinkriechen muß.

809811/0716 _ _Q _

ORIGINAL INSPECTED

Bei der in Fig. dargestellten, abgewandelten Ausfiihrungsform wird an Stelle des StUtzringes 10 und des Halterungsringes 9 ein an mindestens einer und vorzugsweise zwei Stellen geschlitzter Halterungering 9A verwendet, der in der dargestellten Weise direkt gegen die Rückseite der Ringdichtung 4 anliegt.

Wenn der am vorderen Ende des Rohres 2 angeordnete Anschlagvorsprung 3 dort lösbar befestigt oder erst kurz vor der Montage angebracht wird, kann der Innenrandbereich des Halterungsringes 9 dicht bis an die äußere Umfangsfläche des Rohres 2 heranreichen, so daß der Innenrandbereich des Halterungsringes 9A gegen praktisch die gesamte Rückfläche der Ringdichtung k anliegen kann. Bei dieser Konstruktion kann auf ein^eiStiitzring 10 und eine Unterteilung des Halterungsringes 9A in Segmente verzichtet werden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Aus fiihrungs form ist ein auf den Endabschnixt des Rohres 2 aufgeschobener Anschlagring 31 oder ein auf den Außenumfang des Rohres 2 zu einem Ring aufgewickeltes Metallband durch Kehlschweißen mindestens einer Seitenfläche derselben mit dem benachbarten Bereich der Umfangsf lache des Rohres 2 verschweißt. Wenn das Verschweißen an der vom Rohrende abgewandten Seitenfläche des An Schlagringes 31 erfolgt, ist die Außenfläche der Schweißnaht 32 konisch abgeschrägt, so daß sie bei einem Eingriff mit dem Schlitzring diesen gegen den Boden der Ringnut 6 andrückt. Zur Verbesserung der Haltbarkeit der Schweißung kann es zweckmäßig sein, auf der äußeren Umfangsflache des Rohres 2 eine flache Nut vorzusehen und den Anschlagring 31 in dieser liegend mit dem Rohr 2 zu verschweißen.

Bei der in Fig. 2a dargestellten Ausführungsform ist auf der äußeren Umfangsflache des Rohres 2 eine Ringnut 33 vorgesehen, in welche ein unter Kontraktionsspannung stehender, geschlitzter Anschlagring 3^ eingefügt ist.

809811/0716

- 10 -

Bei der Ausfiihrungsforra gemäß Fig. 2b ist der geschlitzte Anschlagring 34 mindestens an seinen Enden mittels durch die Wandung des Rohres 2 hindurchgeführter Bolzen 35 en diesem festgelegt. L)ie Verbindung durch derartige Bolzen kann dabei in je nach den Anforderungen zweckentsprechend gewählten Abständen erfolgen. Dabei kann gegebenenfalls darauf verzichtet werden, dem geschlitzten Anschlagring "}k eine Kontraktionsapannung zu erteilen.

Gemäß Fig. 2c ist im Endabschnitt des Rohres 2 auf dessen äußerer Umfangefläche ein Außengewinde 36 vorgesehen auf das ein mit einem Innengewinde versehener Anschlagring 37 aufgeschraubt ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2d ist auf die äußere Umfangsfläche des Rohres 2 ein Anschlagring 38 oder ein ringförmig aufgewickeltes Bandelement mittels in Umfangsabständen angeordneter, jeweils durch die Wandung des Rohres 2 hindurch— geführter Bolzen 39 befestigt. Bei den Ausführungsformen gemäß der Figuren 2b und 2d iat es nicht erforderlich, daß die Bolzen 35 bzw, 39 durch die Wandung des Rohres 2 hindurch mit dein Anschlagring 3^ bzw. 38 in Eingriff treten. Stattdessen kann umgekehrt ein fluchtender oder mit einem eingetieften Kopf versehener Bolzen in an der äußeren Umfangsfläche des Anschlagringes 3^ bzw. 38 vorgesehen Bohrung so eingesetzt sein, daß er durch den Anschlagring hindurch mit der Wandung des Rohres 2 in Eingriff steht, jedoch nicht über die äußere Umfangsflache des Anschlagringes hinaus vorsteht.

80981 1/0716

Claims

DIPL.-CHKM UR. HARALD STACH .... -

PATENTANWALT L / J O A O 3

ADENAUERAUEE 3O · 2OOO HAMBURG 1 . TE-EFON (CMO) 3449 33

Aktenzeichen; Neuanmeldung
Anmelder!η; Kubota Ltd.

PATENTANSPRÜCHE

'Rohrverbindung mit einer an einem ersten Rohr angeordneten Rohrmuffe, einer an deren Innenwand angeordneten Ringnut, einem in die Rohrmuffe einführbaren zweiten Rohr, einem an dessen Endabschnitt auswärts vorstehenden Anschlagvorsprung, einem mit diesem und der Ringnut axial in Eingriff tretenden Ring und einer an dessen vom Anschlagvorsprung abgewandter Seite in den Ringraum zwischen der Rohrmuffe und dem zweiten Rohr eindrückbareri Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als durch den Ringraurn zwischen der Rohrmuffe (i) und dem zweiten Rohr (2) einführbarer, an einer Umfangstelle geschlitzter, in seiner Einbaustellung unter Ausdehnungsspannung stehender Schlitzring (7) ausgebildet ist und die Ringnut (6) in ihrer Tiefe so bemessen ist, daß der in diese eingreifende Schlitzring (7) mit seinem Innenrandbereich mit dem Anschlagvorsprung (3) des zweiten Rohres (2) axial in Eingriff treten kann.
2) Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schlitzring (7) und der Dichtung (4) ein mit seinen voneinander abgewandten Flächen gegen diese anliegender Zwischenring (8) angeordnet ist.
3) Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Flächen des Schlitzringes (7) und des Zwischenringes (8) jeweils in Richtung zum Endabschnitt des zweiten Rohres (2) hin abgeschrägt sind.

809811/0716
4) Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Umfangefläche des
zweiten Rohres (2) ein auswärts vorkragender Anschlagring (3) angeordnet ist.
5) Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennheichnet, daß der Anschlagring (31) auf die äußere Umfangsfläche des zweiten Rohres (2) aufgeschwoißt ist.
6) Rohrverbindung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die vom Rohrende abgewandte Seitenfläche des Anschlagringe (31) durch eine Kehlschweißnaht (32)
mit schräger Außenfläche mit der Außenfläche des zweiten Rohres (2) verschweißt ist.
7) Rohrverbindung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (3*0 geschlitzt auegebildet und in
eine Ringnut (33) an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Rohres (2) eingefügt ist.
8) Rohrverbindung nach Anspruch 7_t dadurch gekennzeichnet,

daß der geschlitzte Anschlagring (3*0 in seiner Einbaustellung unter Kontraktionsspannung steht.
9) Rohrverbindung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des geschlitzten Anschlagringes (3*0 durch Bolzen (35) am zweiten Rohr (2) festgelegt sind.
10) Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (37) auf ein Außengewinde (36) des zweiten Rohres (2) aufgeschraubt ist.
11) Rohrverbindung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet,

daß der Anschlagring (38) durch Bolzen (39) auf der äußeren Umfangsfläche des zweiten Rohres (2) festgelegt ist.

809811/0716