DE2837478C2 - Rohrkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrkupplung mit einer die beiden Rohrenden axial übergreifenden, ihren Umfang umschließenden Dichtung, einer auf dieser sitzenden Manschette mit nach außen zurückgebogenen Enden, deren Endkanten wenigstens abschnittweise keilförmig miteinander verlaufen, und einem Verschlußteil mit nach innen zurückgebogenen Enden, die die genannten Endkanten der Manschette umfassen, wobei die Endkanten der zurückgebogenen Enden des Verschlußteils gleichfalls wenigstens abschnittweise keilförmig miteinander verlaufen.

Bei der Rohrverlegung wurden die Verbindungsstellen zweier Rohre früher vornehmlich als Steckverbindung mit Muffe und Spitzende ausgeführt. Als Muffendichtungen wurden außer der altbekannten Strick-Blei-Dichtung nach elastomere Dichtungen verwendet.

In letzter Zeit wird immer häufiger das muffenlose Rohrsystem eingesetzt. Bei diesem werden zur Abdichtung an den Verbindungsstellen 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 diese Außenfläche legt sich dann eine Manschette, die die Dichtung radial preßt. Die Manschetten bestehen meistens

aus einer Blechschelle mit einem Verschlußteil.

Das Verschlußteil besteht nach der DE-PS 11 50 848 aus zwei an dem Blechband angepunkteten Schlauchverbindern.

Nach der DE-PS 19 23 950 ist eine Breitbandschelie an den Enden nach außen winklig abgebogen und bildet mit einer Verstärkung einen Flansch, der mit zwei Schrauben gespannt wird. Zwischen den aasgebogenen Flanschen ist zur Überbrückung des fehlenden Man-

IQ schettenumfangs eine Blechbrücke eingepunktet

Allen diesen sowie weiteren bekannten Manschetten-Verbindungen ist gemeinsam, daß sie ein festes Verschlußteil haben und mittels Schrauben angezogen werden. Für alle diese versciraubten Manschetten-Verbin- -Zungen gilt ferner, daß der Grad der Dichtheit abhängig ist von der Sorgfalt, mit der die Zugkraft der anzuziehenden Schrauben eingestellt wird. Auch ein nachträgliches Lockern der Schrauben kann zur Undichtigkeit der Verbindung führen.

Aus den US-PS 15 66 953 und 20 27 824 ist die eingangs bezeichnete Art von Rohrkupplungen bekannt die sich bedeutend einfacher und schneller montieren läßt
Um die Manschette anzuziehen, wird hier einfach nur das Verschlußteil aufgeschoben. Es umfaßt die nach außen zurückgebogenen Enden der Manschette mit seinen nach innen zurückgezogenen Enden. In deren Biegungsgrund sind die zurückgebogenen Endkanten der Manschette abgestützt und umgekehrt

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Manschettenverbindung zu schaffen, die sich noch einfacher und schneller und bleibend dicht montieren läßt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß bei einer Rohrkupplung der eingangs bezeichneten Art näher dem einen axialen Ende der Manschette deren zurückgebogene Enden im Biegungsgrund der zurückgebogenen Enden des Verschlußteils abgestützt sind und näher dem axialen Ende der Manschette die zurückgebogenen Enden des Ve"ch!ußteils im Biegungsgrund der zurückgebogenen Enden der Manschette abgestützt sind.

Während bei den aus den US-Patentschriften bekannten Rohrkupplungen schon beim Aufschieben der Verschlußteile Linienberührung herrscht ist nach der Erfindung die Berührung beim Aufschieben konzentriert auf eine Vier-Punkte-Berührung. Die dadurch erhöhte Flächenpressung verformt die Oberflächenunregelmäßigkeiten, die die Rauhigkeit ausmachen; diese werden ausgeglichen. Es kommt eine Glättung zustande, erkennt-

M lieh daran, daß bereits nach einmaligem Gebrauch die jeweils an den schrägen Kanten des anderen Teils enthnggerutschten Kantenendpunkte vergleichsweise blank sind. Damit wird schon während des Aufschiebens der Reibungskoeffizient erniedrigt und zwar fortschreitend so. wie es angesichts der dabei sich vergrößernden Kräfte zu begrüßen ist.

Welche Umfangsspannungen mit dem Verschlußteil erreicht werden, hängt von der keilförmigen Umbörderlung ab. Diese darf jedoch nicht zu steil gew ahlt werden.

da es sonst nur schwer möglich ist. das Verschlußteil aufzuschieben.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die zurückgebogenen Enden der Manschette und/ oder des Verschlußteils mit an die keilförmig verlaufenden Endkantenabschnitte sich anschließenden achsparallelen Endkantenabschnitten im Biegungsgrund des Verschlußteils bzw. der Manschette abgestützt
Damit wird in der Endstellung, d. h. für den Dauerzu-

stand, Linienberührung geschaffen, die dann zu bevorzugen ist Zugleich fallen damit im Dauerzustand mit Sicherheit die axialen Kraftkomponenten weg, die in Richtung des Lösens des Verschlusses wirken.

Bei verschiedenen Werkstoffarien und deren Systemen treten zusätzlich zu der benötigten Dichtungspressung Rohr-Außendurchmesser-Toleranzen auf, die in einer Größenordnung liegen, die etwa der Dichtungspressung entspn;hL Da diese Toleranzen weder von der Dichtung noch vom Keilverschluß allein aufgenommen werden können, soll für solche Fälle das Verschlußteil weiier ausgestaltet warden. Dem dienen die Gegenstände der Ansprüche 3 und 4.

In der Mitte des Verschlußteils können bekannte Schleifen, Ösen, U-förmige, elliptische oder parallele Ausbuchtungen geformt werden, die entweder in ihrem Ansatzbereich etwas auseinanderstehen und mittels eines Werkzeugs zusammengedrückt werden können, oder die, besser, im Ansatzbereich geschlossen sind und sich beim Aufschieben des Verschluß teils aufweiten. Diese Ausbuchtungen können in Matcrialstärke, Form evtl. mit Bohrungen und Schlitzen, so gesfdtet werden, daß sie sich bei Überschreitung der erforderlichen Zugkraft aufweiten und so die Toleranz ausgleichen. Bei der Bestimmung der Länge der Manschette muß für diesen Fall vom Minimai-Rohrmaß ausgegangen werden; das Verschlußteil mit Ausbuchtung gleicht durch seine Aufweitung auf das Maximal-Rohrmaß aus. Dadurch ist gleichzeitig gewährleistet, daß die zu prescende Dichtung mit einer vorbestimmten Zugkraft gepreßt wird.

Anhand der Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. la zeigt eine perspektivische Darstellung einer Rohrverbindung mit zum Schließen angesetztem, noch losem Keilverschluß,

Fig. Ib zeigt die Rohrverbindung nach Fig. la mit geschlossenem Keilverschluß.

F i g. 2 zeigt eine Darstellung verschiedener Keilumbördelungen in der Draufsicht,

Fig. 3a zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Rohrverbindung mit zum Schließen angesetztem, noch losem Keilverschluß,

F i g. 3b zeigt die Rohrverbindung nach F i g. 3a mit geschlossenem Keilverschluß.

F i g. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiieren Rohrverbindung,

Fig. 5a —d. a'—d' zeigen Seitenansicht von Verschlußteilen.

F i g. 6a — c /eigen in Draufsicht verschiedene Stellungen während des Schließvorganges,

Fig. 7 zeigt in Seitenansicht die Abstutzungen der Umböroelungen des Verschlusses im geschlossenen Zustand

Die Rohrverbindung nach Fig. la zeigt einen noch losen Keilverschluß 1 bestehend aus einer geschützen Manschette 2 mit seitlicher Umbördelung 3 und zwei keilförmigen weiteren Umbördslungen 4 und 5 am Ende. Zwischen den Umbördelungen 4 und 5 ist einseitig ein Brückenteil 6 eing?punktet. Über den keilförmigen Umbördelungen 4 und 5 der Manschette 2 ist ein Verschlußteil 7, das ebenfalls keilförmige Umbördelungen 8 und 9 besitzt, zum Schließen in Pfeilrichtung 10 angesetzt. Beim Schließvorgang (Pfeile 12,13) wird eine unter der Manschette 2 liegende Dichtungsmanschette 11 in Radial-Richtung auf die Rohre 14 und 15 gepreßt.

F i g. 1 b zeigt die Rohrverbindung dann in geschlossenem Zustand.

Das Verschlußteil 7 kann zur Arretierung an den Enden 16 oder mittels einer Körnung 17 deformiert werden.

Fig.2 zeigt verschiedene Umbördelungsformen, nämlich eine gleichmäßig steigende Umbördelung 18, eine am Anfang und Ende parallele, in der Mitte keilförmige Umbördelung 19 und eine im breiten Teil parallele und sonst keilförmige Umbördelung 20.

F i g. 3a zeigt eine Abwandlung der Rohrverbindung mit Keilverschluß 1. bei der das Verschlußteil 7 eine

ίο Ausbuchtung 21 aufweist Verschiedene Formen solcher Ausbuchtungen 22, 231, 24 und 25 sind in Fig. 5a—d dargestellt. Das ausgebuchtete Verschlußtei! 21 ermöglicht es, beim Schließvorgang (Pfeil 26) auch Toleranzen der Rohre 14 und 15 dergestalt aufzunehmen, daß ab einer bestimmten Radialpressung die Ausbuchtung in Pfeilrichtung 27 und 28 sich aufweitet

Zur Erleichterung der Verformung in bestimmten Bereichen des Verschluß teils 21 beim Schließvorgang (Fig.4: Pfeile 29 und 30) wie auch bei der erwähnten Aufweitung können an bestimmen Stellen Bohrungen 31, Ausstanzungen 32 oder Aussparungen 33 vorgesehen werden.

F i g. 3b zeigt die fertig montierte Rohrverbindung mit Keilverschluß und Ausbuchtung 21 auf einem Maximal-Rohr; das Verschlußteil 21 hat sich über dem Schlitz 34 zwischen den Umbördelungen der Manschette 2 aufgeweitet

Fig.5a—d, a'—d' zeigen verschiedene Formen von Ausbuchtungen 22,23,24 und 25. Di". betreffenden Verschlußteile können, wie die Pfeile zeigen, entweder aus der »geschlossenen« Form gemäß F i g. 5a—d auseinandergezogen, d. h. aufgeweitet werden, oder umgekehrt ursprünglich in der »offenen« Form gemäß F i g. 5a'—d' vorliegen und mittels eines Werkzeugs, wie einer Zange, zusammengedrückt werden. Bei einer Verwendung als geschlossene Ausbuchtungsform 22 bis 25 weitet sich das Verschlußteil ab einem vorbestimmten Anzugsmoment in Pfeilrichtung jeweils auf von der Stellung nach F i g. 5a, b, c. d zu der Stellung nach F i g. 5a, b, c, d. Bei der Umkehrung, mechanischem Zusammendrücken, l/itt die Veränderung umgekehrt ein, jeweils von der Form gemäß Fig.5a' — d' nach Fig. 5a—d. Der Veischluß nach F i g. 4 ist ein Verschluß mit »offener« Ausbuchtung, der mit mechanischer Kraft 35 in Pfeilrichtung 29 und 30 zusammengedrückt werden und so Toleranzen aufnehmen kann.

Fig.6a — c verdeutlichen die Funktion des gegenläufigen Keilverschlusses in der Draufsicht im offenen, halbgeschlossenen und geschlossenen Zustand zwisehen den Pfeilen 36,37 und 38.

In Fig. 6a sind Sicken 39 und Blechverdoppelungen 40 zur Verstärkung dargestellt.

¹M F i g. 6b ist der Biegungsgrund der Umbördelungen 4 und 5 der Manschette 2 mit 41 und der Biegungsgrund der Umbördelu.:gen 8 und 9 des Verschleißteils / mit 42 bezeichnet worden. Die keilförmig verlaufenden Endkantenabschnitte der Umbördelungen 4 und 5 haben das Bezugsze-uhen 43 und die sich anschließenden kürzen achsparallelen Endkantenabschnitte haben das Bezugszeicnen 44 erhalten, die keilförmigen Endkantenabschnitte der Umbördelungen 8 und 9 das Be^ugszeichen 45 und die daran anschließenden kurzen achsparallelen Endkantenahschnitte das Bezugszeichen 46.
F i g. 7 zeigt di^ beiden Seitenansichten des gegenläufigen Keilverschlusses an den Außenenden des Verschlußteils 7. Am einen Ende stützt sich das Verschlußteil 7 mit den kurzen achsparallelen Endkantenabschnitten 46 seiner Umbördelungen im Biegungsgrund 41 der

Umbördelungen der Manschette 2 ab und am anderen Ende sind die kurzen achsparallelen Endabschnitte 44 der Umbördelungen der Manschette 2 im Biegungsgrund 42 des Verschlußteils 7 abgestützt.

Um die Verbindung der beiden Rohre i4 und 15 durchzuführen, wird über deren Stoßstelle eine Dichtungsmanschette 11 geschoben, über die dann die mit den keilförmigen Umbördelungen 4 und 5 versehene Manschette 2 gelegt wird. Der freie Raum zwischen den keilförmigen Umbördelungen wird mit einer gesickten Brücke 6 überbrückt, die im Bereich der einen Umbördeiung 4 angepunktet ist.

Das Verschlußteil 7 ist bei Rohren ohne Toleranz oder dickeren Dichtungsmanschetten als Flachverschluß 7 mit seitlichen keilförmigen Umbördelungen 8 und 9 ausgebildet und wird in Pfeilrichtung 10 aufgeschlagen.

Bei Rohren mit Außendurchmesser-Toleranzen erhält das VerschluBteil 7 eine Ausbuchtung, die entweder eine »geschlossene« ist und sich entsprechend den Tokränzen der Rohre aufbiegt, oder eine »offene« ist, wobei der gewünschte Zug durch mechanisches Zusammenpressen 35 mittels eines Werkzeugs, z. B. einer Zange, herbeigeführt werden muß.

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Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rohrkupplung mit einer die beiden Rohrenden axial übergreifenden, ihren Umfang umschließenden Dichtung (11), einer auf dieser sitzenden Manschette (2) mit nach außen zurückgebogenen Enden (4, 5), deren Endkanten (43,44) wenigstens abschnittweise keilförmig miteinander verlaufen, und einem Verschlußteil (7) mit nach innen zurückgebogenen Enden, die die genannten Endkanten der Manschette (2) umfassen, wobei die Endkanten (45, 46) der zurückgebogenen Enden (8; 9) des Verschlußteils (7) gleichfalls wenigstens abschnittweise keilförmig miteinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß näher dem einen axialen Ende der Manschette (2) deren zurückgebogene Enden (4; 5) im Biegungsgrund (42) der zurückgebogenen Enden (8; 9) des Verschlußteils (7) abgestützt sind und näher dem andeii^ axialen Ende der Manschette (2) die zurückgebogenen Enden (8; 9) des Verschleißteils (7) im Biegungsgrund (41) der zurückgebogenen Enden (4; 5) der Manschette (2) abgestützt sind.

2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgebogenen Enden (4; 5 bzw. 8; 9) der Manschette (2) und/oder des Verschlußteils (7) mit an die keilförmig verlaufenden Endkantenabschnitte (43 bzw. 45) sich anschließenden achsparallelen Endkantenabschnitten (44 bzw. 46) im Biegungsgrund (42 bzw. 41) des Verschlußteils (7) bzw. der Manschette (2) abgestützt sind.

3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ven>chlußteil (7) zwischen seinen zurückgebogenen Enden eine Ausbuchtung (21; 22; 23; 24; 25) aufweist.

4. Rohrkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtung (21) Aussparungen (31; 32; 33) aufweist