Muffensteckverbindung für Rohre, insbesondere
Abgas- und Kaminrohre
Die Erfindung betrifft eine Muffensteckverbindung für Rohre, insbesondere
für solche, die zum Abführen von Ab- und Rauchgasen eingesetzt werden und kondensat- und druckdicht sein müssen.
Muffensteckverbindungen sind in der Abgastechnik weit verbreitet. Sie
werden als separate, über die Rohrenden geschobene Verbindungselemente und in Form von zu Muffen aufgeweiteten Rohrenden, in die die muffenlosen
Rohrenden gesteckt werden, verwendet. Die klassische Ausführung der zweiten Muffenart bestand in einem zylindrisch aufgeweiteten und in einem
unveränderten Rohrende. Neuere Ausführungen sehen vor, daß jedes Rohrsegment der Rohrleitung jeweils ein konisch erweitertes Ende und
ein konisch verjüngtes Ende mit gleichen Konuswinkeln aufweist (DE-GbM 94 19 304; DE-PS 195 47 677 ). Die konische Steckverbindung gemäß der
DE-PS ist zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß auch das konisch verjüngte Ende durch Aufweitung entstanden ist und über seine Länge einen
größeren Durchmesser als das übrige Rohrsegment besitzt. Das Hauptproblem der Muffensteckverbindungen ist ihre Dichtigkeit. Zur
Lösung dieses Problems werden vielfach Dichtungsringe verwendet. Diese sind in vielen Anwendungsfällen hohen mechanischen, thermischen und
chemischen Belastungen ausgesetzt, so daß ihre Lebensdauer im Vergleich zu einer wirtschaftlichen Einsatzzeit der Abgasleitung zu gering ist.
Bei Temperaturen über 2000C und Drücken über 1000 Pa sind Muffensteckverbindungen
bekannter Art überhaupt unbrauchbar. Bei chemischer Belastung durch schweflige Bestandteile sind Dichtungsringe aus Fluorkautschuk
nur bedingt, aus Silikonkautschuk nicht geeignet. Dieser Situation wird durch andere, höher belastbare Verbindungsarten, wie z.b.
Flanschverbindungen und Muffenschraub- oder -klemmverbindungen, begegnet.
Im Ergebnis existiert aufgrund der unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Abgasleitungen eine Vielzahl von ausgeführten Verbindungsarten
der Rohrenden. Dadurch entstehen nicht nur hohe Kosten in der Fertigung, sondern - bedingt durch die notwendige Systemvielfalt
der Abgasanlagen - auch im Transport-, Umschlag- und Lagerprozeß.
Ziel der Erfindung ist es, die Systemvielfalt an Abgas- und Kaminroh-
ren und Verbindungsarten auf ein universell einsetzbares Ableitungssystem
zu reduzieren, dessen Einsatzmöglichkeiten zu erweitern und ausserdem Herstellung-, Transport-, Umschlags- und Lagerkosten einzusparen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Muffensteckverbindung für
Abgasrohre so weiterzuentwickeln, daß sie ohne separate Verbindungs- und Dichtungselemente anwendbar ist und eine wesentlich höhere Beständigkeit
als bisher gegenüber sehr hohen mechanischen, thermischen und chemischen Belastungen aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe fußt auf einer Muffensteckverbindung der gattungsgemäßen
Art mit einem zu einer Muffe zylindrisch aufgeweiteten Rohrende und einem in dieses einsteckbaren, nicht oder wenig aufgeweiteten
Rohrende. Erfindungsgemäß ist vorgesehen:
Das muffenartige Ende ist stirnseitig zusätzlich konisch aufgeweitet.Das
nicht oder wenig aufgeweitete Ende ist in einem Abstand von seiner Stirnseite zu der konischen Aufweitung des muffenartigen Endes passend konisch
verjüngt ausgebildet. In zweckmäßigen Ausführungen ist der zylindrische Abschnitt mindestens ein drittel so lang wie der konische Abschnitt der
Rohrenden, vorzugsweise aber länger.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Schnittdarstellung zweier verbundener Rohrenden, die eine Muffensteckverbindung bilden.
Durch die Steckverbindung sind ein Rohr 1 und ein Rohr 2 miteinander
verbunden. Beide Rohre1;2 besitzen den gleichen Innendurchmesser D. und
den gleichen Außendurchmesser D . Sie sind aus Edelstahlblechen gerundet und längsnahtgeschweißt. Das Ende 3 des Rohres 1 ist auf einer Länge 5
zylindrisch und stirnseitig auf einer Länge 6 zusätzlich konisch aufgeweitet, wodurch es die Form einer Muffe mit einem inneren zylindrischen
Abschnitt und einem äußeren konischen Abschnitt hat. Sein Innendurchmesser ist somit über beide Längen 5;6 größer als der Innendurchmesser
D.. Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts entspricht dem
Außendurchmesser D ; d.h. er ist um die doppelte Wandstärke des Rohres 1 und eine für die Montage notwendige, minimale Zugabe aufgeweitet.Die
sich anschließende konische Aufweitung entspricht einem Kegel 1 : 60.
Das Ende 4 des Rohres 2 besitzt auf einer Länge 7 unverändert die Durchmesser D. und D , es istalso stirnseitig zylindrisch ausgeführt.
Auf einer sich zur Mitte des Rohres 2 hin anschließenden Länge 8, die passend zur Länge 6 ist, ist das Ende 4 ebenfalls konisch aufgeweitet,
aber konisch verjüngt in Bezug auf seine Stirnseite. Die konische Verjüngung entspricht ebenfalls einem Kegel 1 : 60. Das Ende 4 erhält dadurch
die Form eines Stutzens mit einer dünnen Kegelmantel-Wulst. Die Längen 5; 7 der zylindrischen Abschnitte betragen die Hälfte der Längen
6;8 der konischen Abschnitte der Enden 3;4, wobei die Länge 7 wenig kleiner als die Länge 5 ist. Der zylindrische Abschnitt des Endes 3
ist mit einer nach außen gerichteten umlaufenden Sicke 9 versehen.
Im einsatzfähigen Zustand der beschriebenen Muffensteckverbindung und
damit der Abgasrohrleitung ist das stutzenartige Ende 4 in das muffenartige
Ende 3 eingeführt. Die Innenwandung des Endes 3 umschließt bis auf die Sicke 9 dicht die Außenwandung des Endes 4. Die Sicke 9 dient
als Kapillarsperre bzw. als Feuchtigkeitssammler und verhindert, daß Kondensate nach außen gelangen.
Erprobungen von mit den erfindungsgemäßen Steckverbindungen ausgerüsteten
Abgasleitungen unter hohen Beanspruchungen, wie Temperaturen bis 10000C, Drücken bis 5000 Pa und hohem Schwefelgehalt haben die hohe
Widerstandsfähigkeit bei Dauer- und Störfallbelastung erbracht. Diese Bilanz gestattet es, Abgasleitungen mit den erfindungsgemäßen Muffensteckverbindungen
für alle Belastungs- und Anwendungsfälle einzusetzen, so daß ein umfangreiches anwendungsspezifisches Rohrsortiment
einschließlich Verbindungszubehör mit all seinen Nachteilen entfällt.