DE2817126C2

DE2817126C2 - Elastische Dehnungskupplung für Rohre oder Rohrleitungen

Info

Publication number: DE2817126C2
Application number: DE19782817126
Authority: DE
Inventors: Zoltán Dipl.-Chem. Dr. Bartha; Jozsef Dipl.-Masch.-Ing. Budapest Haraszti; Peter Dr. Szor
Original assignee: TAURUS GUMIIPARI VALLALAT BUDAPEST HU
Current assignee: TAURUS GUMIIPARI VALLALAT BUDAPEST HU
Priority date: 1978-04-19
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1982-03-18
Also published as: DE2817126A1

Description

Die Erfindung betrifft eine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildete elastische Dehnungskupplung aus Gummi oder gummielastischem Kunststoff für Rohre oder Rohrleitungen.

Durch derartige elastische Dehnungskupplungen werden Wärmedehnungen der Rohre und Abweichungen von deren Koaxialität kompensiert. Außerdem kann durch die Dehnungskupplung eine akustische bzw. elektrische Isolierung der Rohre oder Rohrleitungen gegeneinander erreicht werden. Solche Dehnungskupplungen sollen daher bei einer relativ kleinen Einbaulänge einen möglichst großen Ausdehnungswert aufweisen und zugleich eine einfache Montierbarkeit ermöglichen.

Es sind elastische Dehniingskupplungen bekannt (FR-GM 22 32 239), bei denen sich über die gesamte Länge des im Mittelbereich angeordneten ausgewölbten Dehnungsabschniites und der beiden daran anschließenden zylindrischen Abschnitte eine Wicklung aus Verstärkungsfäden mit einem Wickelwinkel gegenüber der Dehnungsktipplungsachse von weniger als 55" erstreckt, wobei die zylindrischen Abschnitte eine zusätzliche Versteifung aus einer Wicklung mit einem Wickelwinkel von annähernd 90° oder einer eingebetteten steifen Hülse aufweisen und an den beiden Enden des ausgewölbten Dehnungsabschnittes jeweils ein aus dehnfestem Material bestehender, den Durchmesser festlegender Haltering eingebettet ist Durch die Wicklung mit einem Wickelwinkel kleiner als 55° wird die Dehnbarkeit des ausgewölbten Dehnungsabschnittes unter Innendruck ermöglicht, während die Halteringe zum definierten Auswölben des Dehnungsabschnittes beitragen und die zusätzliche Versteifung an den zylindrischen Abschnitten deren Auswölbung unter Innendruck verhindern.
Der Ausdehnungswert dieser bekannten Dehnungskupplung ist daher im wesentlichen bestimmt durch die Größe des ausgewölbten Dehnungsabschnittes, die jedoch bei einer gegebenen Einbaulänge der Kupplung beschränkt ist, weil die angrenzenden zylindrischen Abschnitte eine gewisse Mindestlänge haben müssen, um die Kupplung mittels ihrer Flanschringe montieren zu können. Femer sind bei dieser bekannten Dehnungskupplung die abgewinkelten Flanschteile an den äußeren Enden der zylindrischen Abschnitte in ihrem Durchmesser größer als der Lochkreisdurchmesser des zugehörigen metallischen Flanschringes, mit dem die Flanschteile derartiger Dehnungskupplungen im Einbauzustand hinterlegt werden. Die metallischen Flanschringe müssen daher geteilt sein, um sie montieren zu können. Außerdem ist dadurch die Ausbildung von Flanschlöchern auch in den Flanschteilen der Dehnungskupplung erforderlich, wodurch jedoch die Montierbarkeit beeinträchtigt ist, wenn die Flanschlöcher der zu kuppelnden Rohrflansche gegeneinander versetzt sind.

Letztere Montageschwierigkeit ist bei einer bekannten elastischen Dehnungskupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art (DE-GM 18 33 468) dadurch beseitigt, daß die Flanschteile der Dehnungskupplung einen kleineren Durchmesser als den Loch- kreisdurchmesser der metallischen Flanschringe aufweisen, die jeweils mit ihrer Bohrungwand das zugeordnete Ende des angrenzenden zylindrischen Abschnittes radial abstützen und in einer am Fuß jedes Flanschteils ausgebildeten Nut gehalten sind. Dadurch können

einerseits die metallischen Flanschringe ungeteilt sein, weil die Montierbarkeit wegen des kleinen Durchmessers der Flanschteile durch deren elastische Verformung erreicht wird, so daß sie durch die Bohrung des zugeordneten Flanschringes hindurchpassen. Außerdem können dadurch die Flanschringe ohne Verwindung der Dehnungskupplung gegeneinander gedreht werden, falls die Flanschlöcher der zu kuppelnden Rohrflansche gegeneinander versetzt sind. Ein bestimmter Wicklungswinkel für die Verstärkungsfäden ist in dieser Gebrauchsmusterschrift nicht vorgeschrieben. Wird der Winkel größer als 55° gewählt, so ist eine Radialdehnung der zylindrischen Abschnitte nicht möglich und der Ausdehnungswert dieser bekannten Dehnungskupplung bei einer gegebenen Einbaulänge ebenfalls durch die Größe des ausgewölbten Dehnungsabschnittes beschränkt. Wird hingegen der Wicklungswinkel der Verstärkungsfaden kleiner als 55" gewählt, so stellt sich am Übergang von den zylindrischen Abschnitten zum ausgewölbten Dehnungsabschnitt eine Undefinierte

f>:> Radialdehnung ein, wodurch die Belastungsfähigkeit der Dehnungskupplung eingeschränkt wird.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine elastische Dehnungskupplung der im Oberbegriff des

Anspruchs 1 angegebenen Art derart zu gestalten, daß ohne Beeinträchtigung einer leichten Montierbarkeit auch bei kurzer Einbaulänge und gleichwohl hoher Belastungsfähigkeit der mögliche Weg der Zusammendrückung bzw. Ausdehnung vergrößert ist

Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht

Da bei der erfindungsgemäßen Dehnungskupplung der Winkel der sich über deren gesamte Länge erstreckenden Verstärkungsfäden-Wicklung mit der Dehnungskupplungsachse in an sich bekannter Weise kleiner als 55° ist, im Gegensatz zu der eingangs erwähnten bekannten Ausführungsform jedoch jeder zylindrische Abschnitt ve« weiteren Verstärkungseinlagen oder Verstärkungsumlagen frei ist, sind zusätzlich zu dem wellenförmig ausgewölbten Dehnungsabschnitt auch die zylindrischen Abschnitte auswölbbar, so daß sie ihrer Funktion nach ebenfalls als Dehnungsabschnitte zu betrachten sind. Durch die Abstützung der zylindrischen Abschnitte mittels der an den Enden des ausgewölbten Dehnungsabschnittes eingebetteten Halteringe einerseits und den mittels des Rastbur>des ir. die Nut am Fuß des Flanschteils eingerastet gehaltenen Fuß des Flanschringes andererseits ist die definierte Auswölbbarkeit der zylindrischen Abschnitte gewährleistet

Durch die Erfindung ist es somit gelungen, einen Aufbau zu finden, bei dem die steifen zylindrischen Abschnitte der bekannten Ausführungsformen durch Dehnutigsabschnitte ersetzt sind, so daß ohne Änderung der Einbaulänge größere Belastungen kompensiert werden können und der mögliche Weg der Zusammendrückung bzw. Dehnung größer ist als bei den bekannten Dehnungskupplungen. Gleichwohl ist die einfache Montierbarkeit nicht beeinträchtigt.

Im Betrieb wirkt die Dehnungskupplung derart, daß unter Einwirkung eines inneren Druckes die zylindrischen Abschnitte zwischen ihren Enden, deren Durchmesser unverändert gehalten wird, aufgrund des Winkels von weniger als 55° zwischen den Verstärkungsfäden und der Dehnungskupplungsachse radial wellenförmig ausgewellt werden können, so daß diese Abschnitte dann ebenfalls als Dehnungsabschnitte wirken können.

Die erfindungsgemäße Dehnungskupplung kann auch wie an lieh bekannt, mit mehreren wellenförmig ausgewölbten Dehnungsabschnitten im Mittelbereich versehen sein, wobei dann mehrere Halteringe hochfesten Materials an den beiden Enden der wellenförmig ausgewölbten Dehnung'abschnitte und mehrere zylindrische Abschnitte zwischen den wellenförmigen Abschnitten vorgesehen sind.

Durch die i'ber die Umfangsfläche der zylindrischen Abschnitte vorstehenden Rastbunde, die aus demselben Material wie 4er Außenmantel der Dehnungskupplung bestehen, wird gesichert, daß der metallische Flanschring an der Df hnungskupplung festgerastet gehalten ist. Die RoHe d(:r metallischen Flanschringe ist eine doppelte, weil durch sie einerseits eine einfache Montage begünstigt ist und andererseits gewährleistet ist. daß die zylindrischen Abschnitte sich unter dem Innendruck :·ο auswölben, daß sie ebenfalls als Dehnungsabschniite dienen können.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann un;erh;iib der Rastbunde rin dehnungsfester Versteifungsring eingebettet sein, der seinerseits dazu beiträgt, an dieser Stelle eine Änderung ,^Jss Durchmessers des zylindrischen Abschnittes unter dem Innendruck zu verhindern.

Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausführungsform und der zugehörigen Zeichnung erläutert !n der Zeichnung zeigt
Fi g. 1 einen Längsschnitt der Dehnungskupplung im unbeanspruchten Zustand und

F i g. 2 den Längsschnitt der Dehnungskupplung aus F i g. 1, jedoch während des Betriebs.

Aus Fig. I ist ersichtlich, daß die Dehnungskupplung zwischen der äußeren, synthetischen oder natürlichen

ίο Kautschukschicht 2 und der inneren Kautschukschicht 4 eine Wicklung aus Verstärkungsfäden 3 enthält, die aus Metalldraht oder aus synthetischen Fäden, gegebenenfalls aus Glasfaden hergestellt sind. Bei der Auswahl des Verstärkungsmaterials wird der chemische Effekt des strömenden Mediums jeweils in Betracht gezogen. Die Verstärkungsfaden 3 sind um die Armierungsringe 5 zurückgebogen, so daß ein Flanschteil gebildet wird. Die innere Kautschukschicht 4 soll jeweils bis zum größten Durchmesser des Flanschteiles 1 reichen, damit die volle

Dichtungsoberfläche bedeckt ist ·

In der Axialmitte der DehnungslCippIung ist ein radial nach außen wellenförmig ausgewöibt.jr Dehnungsabschnitt 16 ausgebildet der zu den beiden Enden der Dehnungskupplung hin in zylindrische Abschnitte 14

übergeht Am Übergang des Dehnungsabschnittes 16 in den jeweiligen zylindrischen Abschnitt 14 ist die Kupplung durch jeweils einen aus Metall oder aus anderem hochfesten Material gebildeten Haltering 6 versteift.

Im Verlauf der Herstellung der Dehnungskupplung (Bombierung, Vulkanisierung) können nicht erwünschte Bewegungen der Aufbaubestandteile der Dehnungskupplung zustande kommen. Um diese zu verhindern, sind die Halteringe 6 mit kleinen Fahnen 7 versehen.

An den äußeren Enden der zylindrischen Abschnitte 14 sind aufvulkanisierte, im Querschnitt dreieckige Rastbunde 12 ausgebildet, weiche zusammen mit dem Flanschteil 1 eine Nut 15 axial beidseitig begrenzen, in welcher ein Flanschring 8 mit seinem Fuß eingerastet gehalten ist. Durch die Rastbunde wird somit der Flanschring 8 derart gehalten, daß er während der Montagearbeit gedreht werden kann, bis seine Flanschlöcher mit denen des zugeordneten Rohrflansches 9 übereinstimmen. In Höhe der Rastbunde 12 können gegebenenfalls die Versteifungsringe 13 in das Kupplungsmaterial eingebettet sein.

Während der Montage wird die elastische Dehnungskupplung mit Hilfe der in die Nut 15 eingerasteten Flanschringe 8 zwischen die Rohrflansche 9 eingesetzt.

Danach wird der Flanschring 8 um seine Achse derart gedreht, daß die Achse der Flanschlöcher mit denen der Rohrflansche zusammenfallen. Anschließend werden die Flanschschrauben 10 — mit ihrem Kopf zur Mitte der Dehnungskupplung weisend — durch die Flanschlöeher gesteckt und mit Hilfe der Mutter 11 festgesogen.

Unter der hinwirkung eines inneren Druckes

Pi-PQ werden die zylindrischen Abschnitte 14 der erfindungsgemäßen Dehnungskupplung wellenförmig nach außen ausp^wölbt, weil eine Durchmesservergrößerung an den beiden Enden der zylindrischen Abschnitte 14 durch den Haltering 6 einerseits und die radiale Abstützung am Flanschring 8 und/oder dem Versteifungsring 1.3 andererseits verhindert ist. Durch diese Durchmesservergrößerung in der Mitte der zylindrischen At rhnitte 14 verkleinert sich der Durchmesser des mittleren wellenförmigen Dehnungsabschnittes 16 vom Anfangsdurchmesser OO auf den Enddiirchmesser D 1.

Der Vorteil dieser technischen Lösung besteht im Vergleich mit den bekannten Lösungen darin, daß im Betrieb anstelle eines einzigen wellenförmigen Abschnittes 16 drei solcher wellenförmiger Abschnitte entstehen, durch welche die Dehnung aufgenommen wird. Die aus Montagegründen erforderlichen zylindrischen Abschnitte 14 werden daher zur Aufnahme von axialen Dehnungen mit ausgenutzt. Hierdurch ist die maximale Dehnbarkeit größer, ohne daß die Einbaulänge der Dehnungskupplung vergrößert werden muß.

Es ist ersichtlich, daß der bei bekannten Konstruktionen an den zylindrischen Abschnitten vorhandene, zur Versteifung dienende Gürtel erfindungsgemäß weggelassen ist. Durch diese Maßnahme wird außerdem die seitliche Verlagerbarkeit der Enden der Dehnungskupplung erleichtert, so daß eine aus ungenauer Montage folgende Versetzung der Achsen der zu verbindenden Rohre leicht überbrückt werden kann.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Flanschring 8 an seinem Innenumfang abgerundet, so daß er über den Rastb'jnd 12 weg in die Nut 15 eingerastet werden kann. Die Verstärkungsfaden 3 sind derart gewickelt, daß sie mit der Achse der Dehnungskupplung einen Winkel von höchstens 55" einschließen. Hierdurch wird eine definierte Auswölbbarkeit der zylindrischen Abschnitte 14 unter Innendruck zugelassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elastische Dehnungskupplung aus Gummi oder gummielastischem Kunststoff für Rohre oder Rohrleitungen mit wenigstens einem im Mittelbereich angeordneten, wellenförmig ausgewölbten Dehnungsabschnitt, an den jeweils ein zylindrischer Abschnitt anschließt, dessen äußeres Ende unter Ausbildung eines Flanschteiles radial nach außen ausgestülpt und durch einen Armierungsring verstärkt ist und in welcher eine sich über die ganze Länge erstreckende Wicklung von Verstärkungsfäden eingebettet ist, wobei im Einbauzustand die Flanschteile jeweils mit einem metallischen Flanschring hinterlegt sind, dessen Lochkreisdurchmesser größer als der Durchmesser des Flanschteils ist und dessen Bohrungswand das zugeordnete Ende des angrenzenden zylindrischen Abschnitts radial abstützt, wobei am Fuß jedes Flanschteils eine Nut ausgebildet ist, in die ein entsprechend geformter Fußabschnitt des Flanschrings eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem äußeren Ende jedes zylindrischen Abschnittes (14) ein umlaufender Rastbund (12) radial vorsteht, hinter den der Fuß des Flanschrings (8) in die Nut (15) eingerastet gehalten ist, daß an den beiden Enden des ausgewölbten Dehnungsabschnitts (16) jeweils ein aus dehnfestem Material bestehender, den Durchmesser festlegender Haltering (6) eingebettet ist und daß der Winkel der Verstärkungsfaden- Wicklung mit der Dehnungskupplungsachse kleiner als 55° ist, wobei jeder zylindrische Abschnitt (14) zwischen dem Haltering (6) und dem Raslbund (!2) von weiteren Verstärkungseinlagen oder -Umlagen f ι ei ist.

2. Elastische Dehnungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe der Rastbunde (12) jeweils ein dehnungsfester Versteifungsring (13) eingebettet ist.

3. Elastische Dehnungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß des Flanschringes (8) an seinem Innenumfang abgerundet ist.