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Rohrschnellkupplung mit losem gegenläufigen Keilverschluß Die Erfindung
bezieht sich auf eine Rohrschnellkupplung mit losem gegenläufigen Keilverschluß
zur Verbindung zweier muffenloser Rohre, der es in einer besonderen Ausführung sogar
ermöglicht größere Außendurchmesser-Tollerenzen zusätzlich aufzunehmen.
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Bei der Rohrverlegung wurden die Verbindungsstellen zweier Rohre,
Rohre und Form stücke oder nur Formstücke, früher vornehmlich als Steckverbindung
mit Muffe und Spitzende ausgeführt. Als Muffendichtungen wurden außer der altbekannten
Strick-Blei-Dichtung#auch elastomere Dichtungen verwendet0 In letzter Zeit wird
bei den Rohrsystemen immer häufiger auf die althergebrachte Muffendichtung verzichtet,
und das neue muffenlose Rohrsystem eingesetzt. Bei diesem System und den dazugehörigen
Verbindungs-Arten, kann auf besondere Muffen-Paßstücke in den verschiedensten Längen
verzichtet werden0 Außerdem weisen die bisherigen Muffenverbindungen Außenmaße auf,
die in den Schlitzen der heutigen Baukörper kaum mehr untergebracht werden können.
Auch die Dichtheit der Muffenverbindungen läßt sich kaum mit den sehr guten Werten
neuer muffenloser Verbindungen vergleichen,
Zur Abdichtung der neuen
muffenlosen Rohrsysteme an den Verbindungsstellen, werden allgemein elastische Dichtungen
mit einem Mittelsteg zur Zentrierung auf den beiden Rohrenden verwendet. Im Bereich
der Rohre liegen die Dichtungen auf verschieden geformten Dichtungslippen auf der
Rohraußenwand auf, Der Außenumfang der Dichtungen ist im allgemeinen glatt und über
dieser Außenfläche legt sich dann eine Manschette, die die Dichtung radial verpreßt,
Diese Manschetten bestehen meistens aus einem C-förmigen Blechteil, welches zum
Teil auch seitlich abgebogen sein kann und dem integrierten Verschlußteil0 Dieses
Verschlußteil besteht in dem einem Fall aus zwei an dem Blechband angepunkteten
Schlauchverbindern, ( D-Patent Nr. 1 150 848 ).
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In einem anderen Fall ist die Breitbandschelle an den Enden nach Außen
winklig abgebogen und bildet mit einer Verstärkung einen Flansch der mit zwei Bf-Schrauben
radial gespannt wird, Die Verbindung, Flansch mit Breitbandschelle ist im Lochdurchzug
unter D-Patent Kr, 1 923 950 geschützt; Zwischen den ausgebogenen Flanschen ist
zur Überbrückung des fehlenden Manschettenumfangs eine Blechbrücke eingepunktes0
Eine weitere Manschettenverbindung hat neben der Blechbrücke ein aufgepunktetes
Verschlußteil mit zwei Imbusschrauben.
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Aus der Schweiz ist eine weitere Manschetten-Verbindung bekannt, die
ein Brückenteil aufweist und mit Imbus-Schrauben geschlossen wird. Die Enden dieser
seitlich abgebogenen Breitbandschelle sind am Ende über ein Rundeisenteil mit zwei
Gewinden bzw. auf der anderen Seite zwei Bohrungen gelegt und dann am Elechband
angepunktet. Die beiden Imbus-Schrauben die durch das erste Rundeisen geführt werden
und im zweiten Rundeisen verschraubt sind, verpressen die unter der Breitbandschelle
liegende Dichtung ebenfalls radiale Allen bisher erwähnten Manschetten-Verbindungen
ist Eines gemeinsam, sie haben ein festes Verschlußteil und werden mittels Schrauben
radial über Dichtelemente angezogen0
Für alle diese verschraubten
Mhanschetten-Verbindungen gilt, daß der Grad der Dichtheit abhängig ist, von der
Sorgfalt und dem gewshlten Anzugsmoment der anzuziehenden Schrauben. Auch ein nachträgliches
lockern der Schrauben könnte zur Und chtigkeit der Verbindung fuhren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Manschettenverbindung zu schaffen,
die sich schnell und absolut dicht montieren läßt, und die alle vorerwähnten Nachteile
nusschaltet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemß dadurch gelößt, daß eine seitlich
abgebogene oder evtl. cffene 13reitbandschelle über die auf den Rohrenden aufsitzende
elastische Dichtung gelegt ist, die an den Bandenden beidseits eine keilförmige
Umbördelung hat. Der restliche offene Spalt der C-förmigen Manschettenverbindung
wird mit einer einseits eingepunkteten Brücke geschlossen, Als Verschluß wird ein
loses paralleles Verschlußteil genommen, welches an den Enden ebenfalls keilförmig
umgebördelt ist, Es kann sich bei den vier Umbördelungen um gleichmäßig keilförmige
Umbördelungen über die gesamte Manschettenbreite handeln, besser ist es jedoch,
mindestens an der breiten Umbördelung evtl, auch an der schmalen Umbördelung, die
Umbördelung parallel nach außen enden zu lassen.
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Diese parallelen Umbördelungen der breiten Bördel stützen sich beim
gegenläufigen losen Keilverschluß wechselweise ab, Der breite Bördel der C-förmigen
Manschette an der Innenseite des Keilverschlusses im Bereich des schmalen Bördels
und der breite Bördel des Verschlußteil's an der Innenseite der Man-sehette im Bereich
des schmalen Bördel'sO Welche radiale Umfangs spannungen mit dem losen Keilverschluß
erreicht werden, hängt von der gewählten keilförmigen Umbördelung ab, Diese darf
jedoch nicht zu steil gewählt werden, da es sonst nur schwer möglich ist den losen
Keilverschluß zu schließen.
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Bei gegenläufigen Keilverschluß ist der Schließvorgang
jedoch
gegenüber dem normalen Keilverschluß erleichtert, da sich während des gesamten Schließvorgangs,
Manschette und Verschlußkeil nur an vier Punkten berühren und erst wenn die Verpressung
der Dichtung erreicht ist, gleitet der Verschlußkeil auf den parallelen Teilen der
Umbördelungen in die Endstellung.
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Bei verschiedenen Werkstoffarten und deren Systeme, treten zusätzlich
zu der benötigten Dichtungsverpressung Rohr- Außendurchmesser-Tolleranzen auf, die
in einer (tßenordnung liegen, die etwa der Dichtungsverpressung entsprechen, Da
diese Tolleranzen weder von der Dichtung noch vom Keilverschluß allein aug genommen
werden können, muß der lose Keilverschluß durch ein Element erweitert werden0 Genau
in die Mitte des außen liegenden parallelen Verschlußteils , werden aus verschiedenen
Veröffentlichungen bekannte Schleifen, Ösen,U-förmige, elliptische oder parallele
Ausbuchtungen eingeplant, die, wenn sie im Ansatzbereich des Keilverschlusses etwas
auseinander stehen mittels eines mechanischen Werkzeugs zusammengezogen werden können,
und so die Dichtung sowohl bei Minimal- als auch bei Maximal- Rohrmaß verpreßt wird.
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Besser ist es einen Verschlußteil mit geschlossener Ausbuchtung zu
wählen und die Material stärke, Form, evtl, Bohrungen und Schlitze so in den Funktionsablauf
einzubauen, daß bei einer Überschreltung des geforderten Anzugamomentes beim Schließvorgang
sich der Verschlußteil mit Ausbuchtung öffnet, und die Tolleranz ausgleicht, Bei
der Bestimmung der länge der C-förmigen Manschetten-Verbindung muß für diesen Fall
vom Minimal-Rohrmaß ausgegangen werden, denn der lose Verschlußteil mit Ausbuchtung
gleicht durch Erweiterung des Verschlußteils mit Ausbuchtung auf das Maximal-Rohrmaß
aus; Durch die Wahl der Ausbuchtungsform, Materialstärke, zusätzliche Bohrungen,
Ausstanzungen, und Aussparungen kann bestimmt werden, bei welcher Radial-Verspannung
das Verschlußteil mit geschlossener Ausbuchtung, sich während des Schließvorgangs,
öffnet.
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Dadurch ist gleichzeitig gewährleistet, daß die zu verpressende Dichtung
durch ein vorher bestimmtes Anzugsmoment verpreßt wird, Die Materialien der gesamten
Verbindung müssen jedoch auf-einander abgestimmt werden.
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Anhand nachstehender Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert
werden, Fig. la, prespektivische Darstellung einer Schnellverbindung mit zum Schließen
angesetzten losen Keilverschluß.
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Fig. Ib. wie vor, jedoch mit geschlossenem Keilverschluß, Fig. 2.
Darstellung verschiedener Keilumbördelungen in der Draufsicht.
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Fig. 3a. perspektivische Darstellung einer Schnellverbindung mit zum
Schließen angesetzten losen Keilverschluß mit geschlossener Ausbuchtung auf einem
Maximal-Rohr.
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Fig, Sb. wie vor, jedoch mit geschlossenen Keilverschluß auf einem
Maximal-Rohr«, Fig, 4a perspektivische Darstellung eines Schnellverbindungs-Verschlusses
bei dem die offene Ausbuchtung durch zusammendrücken geschlossen wird und so die
Dichtung verpreßt.
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Fig. 5a-d, a'd' Seitenansichten von Verschlußteilen unter Einbeziehung
verschiedener Ausbuchtungen a - d.
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Diese V#rschlußteile können wie die Pfeile zeigen auseinander gezogen
werden, ( a -a b -b9 c - c: d - d') oder zusammengedrückt werden.
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( a'- a, b8-b, c'- c, d- d ) Figo 6a - c zeigt in der Draufsicht
den Schließvorgang des losen gegenläufigen Eeilverschlusses.
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Außerdem sind in der Fig. 6a in den Umbördelungen teilweise Sicken
zur Verstärkung eingezeichnet.
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In der Seitenansicht ist doppelte fl#aterialstärke dargestellt0
Fig,
7. zeigt in Seitenansicht die Abstützungen der Umbördelungen des Verschlusses im
geschlossenen Zustand, Anschließend sollen die Zeichnungen nochmals kurz erläutert
werden0 Pig. 1a. zeigt eine Schnellverbindung mit losem Keilverschluß (1) bestehend
aus einer C-förmigen geschlitzten Manschettenverbindung (2) mit seitlicher Umbördelung
(3) und am Bandende zwei keilförmigen weiteren Umbördelungen (4) und (5)e Zwischen
den Unbördelungen (4)und(5) ist einseitig ein Brückenteil (6) eingepunktet. Über
die keilförmigen Umbördelungen (4)und(5) der C-förmigen Manschette (2) ist der Flachverschlußteil
(7) der ebenfalls keilförmige Umbördelungen (8)und(9) besitzt zum Schließen inPfeilrichtung
(io) angesetzt, Beim Schließvorgang (lo) wird die unter der Manschettenverbindung
(2) liegende Dichtung (11) in Radial-Richtung der Pfeile (12) und(13) auf die Rohre
(14)und(15) verpreßt.
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Figo 1be zeigt die komplette Schnellverbindung in geschlosseinem Zustand.
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Der Verschlußteil (7) kann an den Enden (16) oder mittels Körner (17)
zur Arretierung deformiert werden.
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Fig. 20 zeigt verschiedene Umbördelungsformen (18) gleichmäßig steigende
Umbördelung (19) mit am Anfang und Ende parallelen in der Mitte keilförmigen Umbördelung
(20) mit im breiten Teil parallele+onst keilförmiger Umbördelung Fig, Da. zeigt
eine Schnellverbindung mit Keilverschluß (1) bei der der Flachkeilverschluß (7)
durch eine geschlossene Ausbuchtung (21) erweitert ist, Verschiedene Formen der
geschlossenen Ausbuchtung sind in Fig. 5a - d, dargestellt, (22)bis(25). Dieser
erweiterte Verschlußkeil (21) ermöglicht es beim Schließvorgang Pfeil (26) auch
Tolleranzen der Rohre (14)und(15) dergestalt aufzunehmen, daß ab einer vorbestimmten
Radialverpressung die geschlossene Ausbuchtung in Pfeilrichtung (27)und(28) öffnet.
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Zur Verformung in bestimmten Bereichen des Verschlußteils (21) beim
öffnung (27)und (28) bzw. beim Schließvorgang Fig, 4. (29)und(30) können an bestimmten
Stellen Bohrungen (31) Ausstanzungen (32) oder Aussparungen (33) vorgesehen werden,
Figo 3bo zeigt die komplette Schnellverbindung (1) mit Keilverschluß und Ausbuchtung
(21) auf einem Maiimal-Rohr montiert, Verschlußteil (21) im Bereich zwischen den
Umbördelungen der Manschette (2) geöffnet (34)o Pig. 4. zeigt einen Verschluß mit
geöffneter Ausbuchtung der Formen Fig. 5a'- d'(22)bis(25) die zusätzlich mit mechenischer
Kraft (35) in Pfeilrichtung (29) und (3o) geschlossen wird und so Tolleranzen aufnimmt.
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Sigo Sa - d, a' - dg zeigen verschiedene Formen der Ausbuchtungen
(22) bis(25) die durch weitere Formen noch erweitert werden könnten, Bei der Verwenduntls
geschlossene Ausbuchtungsform (22)bis(25) a -d erweitert sich das V#rschlußteil
ab einem vorbestimmten Änzugsmoment in Pfeilrichtung bei Maximal-Maß nach (22)bis(25)
a'- d: Bei der umgekehrten Form, mechanisches Schließen (35) tritt die Vränderung
umgekehrt ein. Von Form (22) bis (25) a'- d'nach (22)bis(25) a - do Fig. 6a -c zeigt
die Funktion des gegenläufigen Keilverschlusses in der Draufsicht im offenen, halbgeschlossenen
und geschlossenen Zustand zwischen den Pfeilen (36) bis(38) ist das Aufnahmevermögen
des Keilverschlusses bildlich dargestellt.
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Außerdem sind in Fig" fa zum Teil Sicken (39) bzw. Blechverdoppelungen
(40) zur Verstärkung dargestellt.
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Fig.7, zeigt die Seitenansicht des gegenläufigen Keilverschlusses
an den Außenenden des Verschlusses (7)" Der Verschlußteil (7) stützt sich mit eeinem
breiten Gëil am Innenbördel (41) der Manschette (2) ab und der breite Teil der Manschette
(2) am Innenbördel des Verschlusses (7).
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Um die zwei Rohre (14) und(15) miteinander zuwserblnden wird über
deren Stoßstelle eine Dichtungsmanschette (11) geschoben, über die dann die C-förmige
seitlich abgebogene
(3) und mit den Enden keilförmigen Umbördelungen
(4) und(5) versehene Breitbandschelle (2) gelegt wird.
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Der zwischen den keilförmigen Umbördelungen freie Raum zwischen Pfeil
12)und(13) wird mit einer gesickten Brücke (6) überbrückt die im Bereich der einen
Umbördelung (4) angepunktet ist, Der lose Verschlußteil(7) ist bei Rohren ohne olleranz
oder dickeren Dichtungen als Flachverschluß (7) mit seitlichen keilförmigen Umbördelungen
(8) und(9) ausgebildet, und wird in Pfeilrichtung (io) eingeschlagen, Bei Rohren
mit Außendurchmesser-Tolleranzen erhält das Verschlußteil #7) eine in verschiedener
Form (22)bis(25) wählbare geschlossene ( Fig, a - d ) Ausbuchtung, die sich entsprechend
dem gewählten radialen Anzugsmoment bei Ma:imal-olleranzen der Rohre aufbiegt (
a - a b- b; c - c, d - d'). Bei losem Verschlußteil mit offen gewählten Ausbuchtungen
(22)bis(25) muß das gewünschte Anzugsmoment durch mechanisches zusammenpressen (35)
mittels Werkzeug (Zange) erzielt werden.