DE2804017B2

DE2804017B2 - Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden

Info

Publication number: DE2804017B2
Application number: DE19782804017
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(Grad.) 4040 Neuss Weinhold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-31
Filing date: 1978-01-31
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2804017C3; DE2804017A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /um Verbinden /weier Rohrenden, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs I beschrieben und beispielsweise aus der R-PS 23 19 070 bekannt ist.

»ei der Vorrichtung nach der I R-PS 23 14 070 ist der den Lagerring umgebende Muffenleil gegenüber dem Lagerring und dem Rohrende axial verschiebbar, wobei, der Muffenleil mit einem nach innen ragenden Anschlagring den Lagerring hintergreift. Letzterer ist kugelsegmcnlförmig, so daß eine Verschwcnkbarkeil der mit der Vorrichtung verbundenen Rohrenden gewährleistet ist. Auch ist diese Vorrichtung schnell und einfach zu betäligen, da sich Muffenleil und Sleekleil mit Hilfe eines Verschlusses verbinden lassen, der aus die Vorrichtung umgebenden Teilschalcn und einem Spannhebelverschluß besteht.

Allerdings hat diese Vorrichlung den Nachteil, daß bei abgeschaltetem Betriebsdruck das im Muffenteil verschwenkbar angeordnete Rohrende nicht gegen ein unkontrolliertes Verschieben in axialer Richtung und damit insbesondere auch gegen ein Verlassen der bisherigen Schwenkslellung gesichert ist. Hierdurch kann es unter anderem auch zu Undichtigkeiten kommen.

Aus der DE-AS 2147 925 ist eine Vorrichlung anderer Art bekanntgeworden, bei der nur der Muffenteil gegenüber dem einen Rohrende in axialer Richtung verschiebbar ist. Der Muffenteil hat einen

tu nach innen ragenden Anschlagring, der einen Ringbund an dem dem Muffenteil zugeordneten Rohrende hintergreift. Ein Verschwenken der mit dieser Vorrichlung verbundenen Rohrenden um einen bestimmten Winkel gegeneinander ist nicht möglich.

li In der GB-PS 14 03 027 ist eine zum Verbinden zweier Rohrenden dienende Vorrichtung beschrieben, die in ihrem einen MuffenteiJ zugeordneten Bereich zwei zusammenwirkende Keilflächen aufweist. Zumindest eine der Keilflächen ist Bestandteil eines auch nach

_'i> dem Aufschieben über einen Anschlagring drehbar verbleibenden gesc'niii/ien Ringes. Abgesehen davon, daß der Muffenteil und der Anschlußteil aufgrund ihrer konstruktiven Ausführung technisch sehr aufwendig sind und viel Raum beanspruchen, ist auch die

Ji Handhabung dieser bekannten Vorrichlung verhältnismäßig umständlieh. Bei abgeschaltetem Betriebsdruck ist ein unkontrolliertes Ineinanderschieben der ineinander gesteckten Rohrenden möglich, was unter anderem auch zu einer Verstellung des vorgegebenen Schwenk-

iii winkeis führen kr.in.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung sind der Steckteil und der mit diesem zusammenwirkende Muffenteil jeweils kiigelsegmentförmig ausgebildet. Der Steckteil ist mit einer Überwurfhülse versehen, die an

r. weiteren Kugeisegmentflächen angreift und die mit einem Außengewinde des Muffenteils verscliraubbar ist. Es werden hier also in verhältnismäßig großem Umfang kugelsegmeniförmigc Lagerflüehen benötigt, mit denen sich in relativ kleinem Hereii'h ein«. Yerschweiikbarkeit

i» erzielen läßt. Der hierfür erforderliche Aufwand ist verhältnismäßig groß, und es ist auch nachteilig, daß aufgrund der notwendigen Verschraubung ein schnelles Lösen und Trennen der Rohrverbindung nicht gewährleistet ist.

ι i Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei niedrigerem oder abgeschaltetem Metriebsdruck die Ringdichtung des Lagerringes an allen Stellen ihres Umiangs im Bereich

.» der kugelsegmentförmigen Lagerflächen des Muffenleils verbleibt und die Dichtwirkung somit in vollem Umfang aufrechterhalten wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kenn/cichnungsteil des Anspruchs I enthaltenen Merkmale in vollem

'·'· Umfang gelöst.

Diese Merkmale ermöglichen es auf einfache Weise und mil geringem technischen Aufwand, auch bei niedrigeren oder abgeschaltetem Betriebsdruck die Ringdichtung des Lagerringes ·η jedem Fall im Bereich ■ i der kugelsegmeniförmigen Lagerflächen des Muffentcils zu halten. Somit bleibt auch die Dichtwirkung immer aufrechterhalten.

Die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale stellen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin-

■' dung dar.

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Atisführungsform der Erfindung unhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im ein/einen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in .Schwenkstellung der Rohrenden;

Fig.2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in koaxialer Stellung der Rohrenden.

Das eine Rohrende 10 ist mit einem Lagerring Π versehen, der an seinem äußeren Umfang kugelsegmentförmig ist und eine Ringnut 12 aufweist, in die eine Ringdichtung 13 eingelassen ist.

Der Lagerung 11 ist mit einem Muffenteil 14 umgeben, der an seiner Innenseite eine der Form des Lagerrings 11 angepaßte Lagerfläche 15 aufweist und an seinem einen Ende mit einem nach innen ragenden Anschlagring 16 versehen ist. Der lichte Innendurchmesser des letzteren ist so bemessen, daß für ein Verschwenken des Rohrendes 10 innerhalb des Muffenteils 14 ausreichend Raum vorhanden ist, während in jedem Fall der Lagerring 11 in axialer Richtung hintergriffen wird.

Der Lagerring 11 hat an seiner dem Anschlagring 16 zugewandten Seite eine gegenüber der Durchmesserebene des Rohrendes 10 geneigte Ringfiäche 17. Zwischen dem Lagerring 11 und dem Anscniagring 16 ist ein Keilring 18 eingesetzt, dessen dem Lagerring 11 zugewandte Seite als ebenfalls geneigte Anschlagfläche 19 ausgebildet ist. Der Keilring 18 ist mit Hilfe von Stiften 32, von denen hier nur einer dargestellt ist, innerhalb des Muffenteils 14 gegen Verdrehung und axiale Verschiebung gesichert. Die Anschlagfläche 19 und die Ringflache 17 können gegebenenfalls aufgerauht sein, um durch Vergrößerung der Reibung eine Drehbarkeit zwischen dem Rohrende 10 und dem Muffenteil 14 während des Betriebes herabzusetzen.

Das andere Rohrende 20 ist mit einem <\iischlußteil 21 versehen, der als in den Muffcntcil 14 passender .Steckteil ausgebildet ist. Zur Abdichtung zwischen diesen Teilen dient eine weitere, ebenfalls in eine Ringnut 22 eingelassene Ringdichtung 23.

Der Anschlußteil 21 ist mit einem äußeren Ringbund 24 versehen. Kin weiterer Ringbund 25 befindet sich am äußeren Umfang des Muffentcils 14. Zum Zusammenhalten von Muffenleil 14 und Anschlußteil 21 dienen Tcilschalen 26 und 27, die an einer Sciie gelenkig miteinander verbunden und an ihren anderen Seilen mittels eines hier nicht dargestellten Spannhcbelverschlusses verschließbar sind. Die Tcilschalen 26 haben radial nach innen ragende Flansche 28. die die Ringbiindc 24 und 25 hintergreifen.

In den Lagerring Il ist ein Innenriiig 33 eingesetzt und durch Schweißung befestigt. An der dem Anschlußteil 21 zugewandten Seite des I.agerringes Il steht der Innenring 33 ein Stück hervor. Der hervorstehende Teil bildet eine äußere kugelsegmentförmigc Stützfläche 34, die ringförmig über den Umfang verläuft und deren Radius r dem Innendurchmesser des I.agerringes Il entspricht. Der Innenring 34 ragt etwa bis zur halben axialen Länge des Lagerringes H in diesen hinein und stößt an die Stirnfläche des Rohrendes 10, das von der anderen Seite in den Lagerring 11 eingesetzt ist.

Der Anschlußteil 21 hat an seiner dem Lagerring 11 zugewandten Seite eine Gegenfläche 35 mi! demselben Radius r, an der die Stützfläche 34 anliegt.

Die Vorrichtung hat somit folgende Arbeitsweise:

Die Neigung der Ringflache 17 des Lagerringes Il gegenüber einer genau radialen Durchmesserebene desselben sowie die Neigung der Anschlagfläche 19 dos Keilringes 18 gegenüber einer genau radialen Durchmesserebene desselben gleichen sich aus, wie es die in F i g. 2 dargestellte koaxiale Lage der beiden Rohrenden 10 und 20 erkennen läßt. Demgegenüber zeigt F i g. 1 die größte erreichbare Schwenkstellung, in der sich die Neigungen der Ringfläche 17 und der Anschlagfläche 19 gegenüber einer radialen Durchmesserebene voll

ίο addieren. Zwischen diesen beiden Stellungen läßt sich der gewünschte Schwenkwinkel durch entsprechende relative Drehung zwischen dem Lagerring 11 und dem Keilring 18 bzw. dem mit diesem verbundenen Muffenteil 14 vorgeben. In jeder Schrägstellung liegen

π die Ringflache 17 und die Anschlagfläche 19 voll aneinander an.

Gleichzeitig ist der Lagerring 11 über die Stützfläche 34 seines Innenringes 33 in jeder Schwenkstellung auch gegenüber dem Anschlußteil 21 in axialer Richtung

.'» abgestützt. Wie Fig. 1 erkennen I- u, ist der Radius r der Stützfläche 34 und der Gegenfiacri; 35 kleiner als der dort eingezeichnete Radius R. In der in Fig. I gezeigten Stellung geht der Radius R von einem Drehoder Kippunkt aus, der durch den entsprechenden

_>. Auflajr'punkt des Lagerringes il an der Lagerfläche 15 des Muffenteils 14 gebildet ist. Um diesen Punkt könnte der Lagerring 11 bei zu geringem oder fehlendem Betriebsdruck innerhalb des Muffenteils 14 kippen, wenn man das nicht anderweitig befestigte oder

in gehaltene Rohrende 10 nach unten bewegen würde. Der verhältnismäßig wenig gekrümmte kugelsegmentförmige Außenumfang des Lagerringes 15 und damit die Ringdichtung 13 kennten dann im unteren Bereich die Lagerfläche 15 des Muffenteils 14 verlassen und sich in

Γι Richtung auf den Anschiußteil 21 bewegen, denn in diesem Bereich ist die Kugelsegmcntforn; insbesondere bei Berücksichligung von Fertigungstolcranzcn nicht in der Lage, eine solche Bewegung zu verhindern.

Da aber der Radius r der Stützfläche 34 und der

hi Gegenfläche 35 kleiner ist als der oben erläuterte Rajius R. ist in allen Schwenkstellungen ein ausreichender Formschluß vorhanden, der eine Abstützung des Lagerringes Il gegenüber dem Ansciilußteil 21 in allen Schwenkstellungen gewährleistet. Damit bleibt auch die Dichtwirkung im Bereich des Lagerringes 11 voll erhalten.

Der Radius r könnte zwar gegenüber dem Radius R noch etwas größer gewählt werden, wobei dann der aus dem Lagerring 11 hervorstehende Teil des Innenringes

■ii 33 entsprechend größer zu bemessen wäre; hierbei würde sich jedoch ein nicht so günstiger Formschluß im Bereich der Stützfläche 34 und der Gegenfläche 35 ergeben.

Im übrigen kann der Innenriiig 33 mit dem Lagerring

■ · Il auch einstückig iicrgestcllt sein.

Beim Lösen der Rohrverbindung läßt sich der Muffenteil 14 auf dem Rohrende 10 so weit zurückschieben, daß zumindest bei entsprechender Drehstellung des Lagerringes Il gegenüber dem Keilring 18 das

■■·■' Trennen der Rohrenden IO und 20 in Scitenrichtimg möglich ist, ohne daß diese in axialer Richtung verschoben werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden, mit einem kugelsegmentförmigen Lagerring an dem einen Rohrende, mit einem den Lagerring umgebenden Muffenteil, der gegenüber dem Lagerring und dem Rohrende axial verschiebbar ist und an seiner Innenseite eine der Form des Lagerringes angepaßte Lagerfläche aufweist, mit einer Dichtung zwischen dieser Lagerfläche und dem Lagerring, mit einem nach innen ragenden Anschlagring, der den Lagerring hintergreift, und mit einem mit dem anderen Rohrende verbundenen Anschlußteil, der mit dem Muffenteil verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (H) an seiner dem Anschlagring (16) zugewandten Seite eine gegenüber der Durchmesserebene in einem Winkel geneigte Ringfläche (17) aufweist, daß im Muffenteil (14) eine ebenfalls geneigte Anschlagfläche (19) ausgebildet ist, auf der die Ringfläche (17) des Lagerringes (H) aniiegi, daß an der dem Anschlußteil (21) zugewandten Seite des Lagerringes (11) eine über den Lagerring (11) vorstehende kugelsegmentföimige Stützfläche (34) ausgebildet ist und daß der Anschlußteil (21) eine mit dieser zusammenwirkende kugelserjmentförmige Gegenfläche (35) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelradius (r)dcr Stützfläche (34) und der Gegenfläche (35) kleiner ist als ein Radius (R), der den. Abstand zwischen einem Auflagepunkt der äußeren Lagerrin<$fläche >n der Lagerfläche (15) des Muffenteils (14) und dem diesem Auflagepunkt diametral gegenüberliegenden Punkt der äußeren Stirnkante der Stützfläche (34) entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelradius (r) der Stützfläche (34) und der Gegenflächc (35) dem Inrienradiusdes Lagerringes (I I) etwa gleich ist.

4. Vorrichtung mich einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Lagerring (11) ein Innenring ()3) eingesetzt ist. t!.;r auf der dem Anschlußicil (21) zugewandten Seite des Lagen inges (I I) aus diesem hervorsteht und dessen hervorstehender Teil tue Stützfläche (34) .".ilueist.