DE3014158C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung zur Verbindung von zwei starren Rohrabschnitten, die an ihren Innenflächen eine Kunststoffauskleidung aufweisen, mit in jedem der Rohrabschnitte eingesetzter Endflächen-Aus­ kleidung, die einen Zylinderkörper, dessen Außenabmessun­ gen im wesentlichen den Innenabmessungen der Kunststoff­ auskleidung des Rohrabschnittes entsprechen, und einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch aufweisen, der an der Endfläche des Rohrabschnittes anliegt, mit jeweils einen Rohrabschnitt umgebenden, mit dem Rohrab­ schnitt in Eingriff stehenden Ringkörper sowie mit den jeweiligen Ringkörper umgebenden, starren Flanschelementen mit einer Mittelöffnung, deren Abmessungen den Außenab­ messungen des Ringkörpers entsprechen und mit diesen in Eingriff stehen, wobei die beiden Flanschelemente die Flansche der Endflächenauskleidung aneinanderdrückend miteinander verbunden sind.

Bei der bekannten Rohrverbindung dieser Art (US-PS 39 68 552) werden auf die beiden Enden der zu verbindenden Rohrabschnitte starre Flanschelemente aufgesetzt und mit Hilfe von Ringkörpern gegen Verlagerung gehalten, die sich in eine im zugehörigen Rohrabschnitt hergestellten Nut befinden und in Eingriff mit einer Ringschulter des zugehörigen Flanschelementes stehen.

Eine mittels der bekannten Rohrverbindung hergestellte Verbindung zweier Rohrabschnitte ist in zahlreichen Fällen brauchbar, hat jedoch den grundsätzlichen Nachteil, daß sich zwischen der Endfläche des jeweiligen Rohrabschnittes und dem auf ihr angeordneten Ringkörper ein freier äußerer Ringraum befindet, der insbesondere dann, wenn dünnwandige Rohrabschnitte verbunden werden sollen, zu mangelnder Stabilität führt.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, kann bei der bekannten Rohrverbindung der Ringraum zur Erhöhung der Stabilität mit einem Epoxidharz o. ä. gefüllt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dies nicht nur einen zusätzlichen Arbeitsschritt darstellt, sondern daß darüber hinaus auch in vielen Fällen auf diese Weise keine ausreichende Festig­ keit der Rohrverbindung erreicht werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Rohrverbindung zu schaf­ fen, die auch bei Verbindung dünnwandiger Rohre zu einer großen Stabilität und Festigkeit im Bereich der Enden der beiden zu verbindenden Rohrabschnitte führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Rohrverbindung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß der Ringkörper buchsenförmig ausgebildet ist und mit seiner einen Endfläche im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Endfläche des zugehörigen Rohrabschnittes liegt, daß die Außenfläche des Ringkörpers sich von der einen Endfläche weg verjüngt und daß der Ringkörper eine sich radial nach innen erstreckende Einrichtung für den Eingriff mit dem Rohrabschnitt aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist also für jeden der zu verbindenden Rohrabschnitte ein in besonderer Weise ausgebildeter Ringkörper vorhanden, der sich bis zur Endfläche des zugehörigen Rohrabschnittes erstreckt und in Eingriff mit dem äußeren Umfang dieses Rohrabschnit­ tes steht, so daß er infolge der Form seiner Außenfläche beim Zusammenziehen der beiden Flanschelemente fest gegen den äußeren Umfang des Rohrabschnittes gedrückt wird und somit diesen bis zur Endfläche abstützt und damit stabi­ lisiert, ohne daß hierfür eine zusätzliche Maßnahme, etwa das Einbringen von Füllmaterial erforderlich wäre.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die offenen Endbe­ reiche zweier ausgekleideter, miteinander verbundener Rohrabschnitte.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den offenen Endbe­ reich eines Rohrabschnittes zur Herstellung einer anderen Verbindung.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den offenen Endbe­ reich eines Rohrabschnittes zur Herstellung einer weiteren Verbindung.

Wie dargestellt, können die einander gegenüberliegenden, offenen Ende zweier Abschnitte eines ausgekleideten Metallrohres über eine vollständig ausge­ bildete Verbindung miteinander verbunden werden. Jeder Rohrabschnitt 10, der aus dem offenen Ende irgendeiner Rohrleitung bestehen kann, die für eine gewindefreie oder eine Gewindeverbindung vorbereitet ist, hat an der Innen­ fläche eine Auskleidung 11. Die Rohrauskleidung 11 kann aus einer durchgehenden, rohrförmigen Auskleidung aus einem Thermoplast, etwa Polyvinylchlorid, oder einem ande­ ren Kunststoff bestehen, oder die schützende Auskleidung kann direkt auf der Innenfläche des Rohres, etwa durch Aufsprühen o. ä. hergestellt werden, wie dies allgemein bekannt ist. Üblicherweise wird die Kunststoffausklei­ dung 11 mit der Innenfläche des Rohres verklebt, so daß eine mit Kunststoff ausgekleidete Rohrleitung ent­ steht.

Wird ein Rohrabschnitt 10 einer durch Verbindung von Rohren gebildeten Rohrleitung entfernt, so erfolgt dies üblicherweise durch Durchschneiden des Rohres. Ein derartiges Auftrennen kann aus verschiedenen Gründen notwendig werden, etwa um einen fehlerhaften, beschädigten oder undichten Abschnitt zu entfernen oder um ein T-Stück oder eine andere Vorrichtung einzuetzen. Wenn jedoch ein Teil der Rohrleitung, etwa durch Sägen o. ä. entfernt ist, sind sowohl das Rohr als auch die Auskleidung 11 in der gleichen Ebene durchtrennt, und es wird ein offenes Ende gebildet. Die Endfläche 12 des Rohres liegt daher frei und ist nicht mit der Auskleidung beschichtet.

Wenn die Rohrabschnitte 10 miteinander oder mit einem anderen Rohrabschnitt oder einem T-Stück o. ä. verbunden werden sollen, muß der Schutz der freigelegten Endflächen 12 der Rohrabschnitte 10 erreicht werden.

Wie in den Figuren dargestellt, wird in einem vorbestimm­ ten Abstand von der Endfläche 12 in der Außenfläche des Rohrabschnittes 10 eine Ringnut 13 ausgebildet. Dies kann mit Hilfe eines üblichen Schneidwerkzeuges erfolgen, das eine rechteckförmige Nut 13 mit verhältnismäßig ebener Bodenfläche erzeugt, wie in Fig. 1 dargestellt, oder es kann durch Rollen o. ä. eine halbkreisförmige Nut herge­ stellt werden, wie sie in Fig. 2 angedeutet ist. Eine aus Kunststoff bestehende Endflächen-Auskleidung 14 wird in das offene Ende des Rohrabschnittes 10 gesteckt. Die Endflä­ chen-Auskleidung 14 hat einen offenen Zylinderkörper, dessen Außenabmessungen im wesentlichen den Innenabmessungen der Auskleidung 11 im Rohrabschnitt 10 entsprechen. Ferner weist die Endflächen-Auskleidung 14 einen sich radial von einem Ende des Zylinderkörpers nach außen erstreckenden Flansch 15 auf, der an den Endflächen 12 des Rohrabschnittes 10 anliegt.

Die Endflächen-Auskleidung 14 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Auskleidung 11, und sie kann daher in Abhängigkeit von dem Material mittels eines Lösungsmittels, etwa Methylethylketon oder einem üblichen Epoxidzement o. ä. mit der Auskleidung 11 verbunden wer­ den. Danach wird ein Ringkörper 16 über die Außenfläche des offenen Endes des Rohrabschnittes 10 angepaßt.

Der Ringkörper 16 besteht vorzugsweise aus einem Paar halbkreisförmiger Stahlkörper, die zur Bildung eines sich in axialer Richtung erstreckenden Ringes oder Bandes in Eingriff miteinander gebracht werden. Gegebenenfalls kann der Ringkörper auch aus einem einstückigen, aufgeschnit­ tenen Ring bestehen, der sich zum Aufpassen auf das Ende des Rohrabschnittes 10 aufweiten läßt. Der Innendurchmesser des Ringkörpers 16 ist vorzugsweise gleich dem Außendurchmes­ ser des Rohrabschnittes 10, und der Ringkörper weist nach innen gerichtete Elemente zum Positionieren und zur Verhinde­ rung einer Axialbewegung bezüglich des Rohrabschnittes 10 auf. Diese nach innen gerichteten Elemente werden in den Aus­ führungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 von einer nach innen gerichteten Lippe bzw. einem nach innen gerichteten Flansch 17 gebildet, der in Eingriff mit der rechteckför­ migen oder halbkreisförmigen Nut 13 steht. Die axiale Länge des Ringkörpers 10 ist vorzugsweise gleich dem Ab­ stand der Nut 13 von der Endfläche 12 des offenen Endes des Rohrabschnittes, so daß die an der der Lippe 17 abge­ wandten Seite des Ringkörpers 16 vorhandene Endfläche in der gleichen Ebene liegt, wie die Endfläche 12 des Rohrabschnittes 10. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind auf der gesamten Innenfläche des Ringkörpers 16 bzw. zumindest auf einem Teil dieser Endfläche Rippen oder Zähne 17 a vorgesehen, die in Eingriff mit der Außenfläche des Rohrabschnittes kommen. Die Außenfläche 18 des Ringkörpers 16 ver­ jüngt sich, so daß ihr Außendurchmesser in Richtung auf die Ebene der Endfläche 12 des Rohrabschnittes 10 zunimmt.

Über das offene Ende des Rohrabschnittes 10 wird vor dem Aufbrin­ gen des Ringkörpers 16 und vor dem Einstecken der Endflä­ chen-Auskleidung 14 ein starres Flanschelement 20 aufge­ bracht. Dieses hat eine zentrische Mittelöffnung 21 mit unterschiedlichen Durchmessern. Der kleinere Durchmesser der Öffnung entspricht im wesentlichen dem äußeren Durch­ messer des Rohrabschnittes 10 und befindet sich in dem Bereich, der dem offenen Ende des Rohrabschnittes 10 entfernt liegt. Der Innendurchmesser des Flanschelementes 20 ist an der Fläche, die in der Ebene der Endfläche 12 des Rohrabschnittes 10 liegt am größten und nimmt in der gleichen Richtung wie der Durchmesser der Außenfläche 18 des Ringkörpers 16 ab, so daß die sich verjüngende Innenfläche 27 in Eingriff mit der konischen Außenfläche 18 des Ringkörpers 16 steht und eine Schulter 19 bildet, die benachbart der Lippe 17 am Ringkörper 16 anliegt, wie dies Fig. 1 und 2 zeigen. Die axiale Länge der sich verjüngenden Innen­ fläche 27 des Flanschelementes 20 ist im wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner als die axiale Länge des Ringkörpers 16.

Das Flanschelement 20 hat sich parallel zur Mittelöff­ nung 21 erstreckende Bohrungen 22, die am Umfang verteilt sind und durch die Schraubenbolzen 23 gesteckt werden können, um einen Rohrabschnitt 10 mit einem anderen Rohrab­ schnitt 10 oder einer Anschlußvorrichtung zu verbinden.

Zur Verbindung der Enden von zwei Rohrabschnitten 10, von denen jede eine freigelegte Endfläche 12 hat, wie dies in den Figuren gezeigt ist, kann eine Verbindung mit aneinan­ derliegenden Enden der Rohrabschnitte vorgenommen werden. Die sich radial nach außen erstreckenden Flansche der Endflächen-Auskleidungen 14 werden mittels der sich durch die Bohrungen 22 erstreckenden Schrauben 23 zusammengezo­ gen, und man erkennt, daß beim Zusammenziehen der Flansch­ elemente 20 mit Hilfe der Schrauben 23 die sich verjüngen­ den Innenflächen 27 in Eingriff mit den Außenflächen 18 des Ringkörpers 16 kommen. Auf diese Weise werden die Ringkörper 16 mit Hilfe der Flanschelemente 20 radial nach innen gedrückt, um die Lippe 17 in festem Eingriff mit der Nut 13 zu halten. Somit üben die Lippen 17 über die Schultern 19 an den Innenflächen der Flanschelemente 20, die in Eingriff mit den Endflächen der Ringkörper 16 stehen, axiale Kräfte auf die Rohrabschnitte 10 aus und ziehen die Endflächen-Auskleidungen 14 gleichförmig zusammen und bringen sie in feste Berührung miteinander. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 werden durch das Zusammendrücken des Ringkörpers 16 die Zähne 17 a in festen Eingriff mit dem Rohrabschnitt 10 gebracht, und die vom Ringkörper 16 über die Schulter 19 ausgeübte Axialkraft zieht die Enden der Rohrabschnitte 10 zusammen.

Man erkennt, daß die Flansche 15 der Endflächen-Ausklei­ dungen 14 nicht nur in Eingriff mit den Endflächen 10 der Rohrabschnitte 10, sondern auch in Eingriff miteinander und mit den Endflächen des Ringkörpers 16 und der einan­ der gegenüberliegenden Flächen der Flanschelemente 20 kom­ men. Somit kann unmittelbar vor der Montage auf die Flansche 15 ein Lösungsmittel oder ein Zement aufgebracht werden, um eine vollständig verklebte und abgedichtete Verbindung mit Kunststoffauskleidung zu schaffen.

In einigen Fällen, insbesondere bei verhältnismäßig dünn­ wandigen Rohren, die eine direkt aufgebrachte, etwa aufge­ sprühte Auskleidung aufweisen, kann die Ausbildung der Nut 13 in der Außenfläche des Rohres zu Schäden an der Auskleidung 11 in unmittelbarer Nachbarschaft der Nut 13 führen. So kann beispielsweise die Auskleidung brechen oder sich von der Rohrwandung lösen, wodurch die metal­ lische Rohrwand dem durch die Rohrleitung fließenden Fluid ausgesetzt wird. Um die Rohrwand gegen derartige Schäden zu sichern, sollte sich der Zylinderkörper der Endflächen-Auskleidung 14 über die Nut 13 hinaus in den ausgekleideten Rohrabschnitt 10 erstrecken und fest mit der Ausklei­ dung 11 verklebt sein. Auf diese Weise werden Brüche o. ä. in der Auskleidung 11, die beim Herstellen der Nut 13 entstehen, von der Endflächen-Auskleidung 14 überdeckt, wodurch die Herstellung einer vollständig ausgekleideten Rohrleitung ermöglicht wird.

Wie Fig. 3 zeigt, kann in der Innenfläche der Öffnung 21 des Flanschelementes 20 eine Ringnut 30 vorgesehen wer­ den, die dem Rohrabschnitt 10 zugewandt ist und in die eine Dichtung, etwa ein O-Ring 31 eingepaßt ist. Die so ausge­ bildete Dichtung verhindert, daß Fluide aus der Umgebung in die Rohrverbindung hineingelangen. Wenn daher die Rohr­ leitung sich in einer korrodierenden Umgebung oder im Boden befindet, kann kein Fluid von außen in die Verbin­ dung eindringen, wodurch diese verschmutzt werden und korrodieren würde.

Es ist ohne weiteres klar, daß Ringnut und O-Ring auch in Zusammenhang mit den anderen Ausführungsbeispielen des beschriebenen Ringkörpers 16 angewendet werden können. Wenn eine ausgekleidete Verbindung in einer ausgekleide­ ten Rohrleitung hergestellt wird, dienen die Ringnut und der O-Ring im wesentlichen dazu, das Eindringen von Flui­ den von außen in die Verbindung zu verhindern. Es ist jedoch auch möglich, diese Elemente in Zusammenhang mit einer Verbindung einzusetzen, in der keine aus Kunststoff bestehenden Endflächen-Auskleidungen 14 verwendet werden. In diesem Fall kann eine nicht dargestellte Dichtung zwischen die aneinander angrenzenden Flächen der Flansche 20 gebracht werden, welche den Flansch 15 ersetzt, und diese Dichtung und der O-Ring 31 bilden dann eine Abdich­ tung zwischen den aneinandergrenzenden Enden der Rohrab­ schnitte. Das Zusammenwirken von Ringkörper 16, Flansch 20 und Enden der Rohrabschnitte 10 ist dann selbstverständlich das gleiche wie bei den vorstehend beschriebenen ausgekleide­ ten Rohren.

Man erkennt, daß sich die vorstehend beschriebene Verbindung für prak­ tisch jede Größe von Metallrohren eignet, unabhängig da­ von, ob diese ein Gewinde oder kein Gewinde aufweisen. Die Verbindung läßt sich auf einfache Weise vor Ort an einer im Boden befindlichen Rohrleitung herstellen, wobei nur ein kleiner Teil der vergrabenen Rohrleitung freige­ legt zu werden braucht. Ferner lassen sich die starren Flanschelemente 20 so ausbilden, daß sie miteinander in Eingriff gebracht werden können, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, oder daß sich ein Eingriff mit einer anderen Einrichtung, etwa einem T-Stück o. ä., die bereits eine Endflächen-Auskleidung aufweist, herstellen läßt. Da sich der Ringkörper 16 in axialer Richtung von der Schulter 19 im Flanschelement 20 zur Endfläche 12 des Rohrabschnittes 10 erstreckt, verstärkt sich das Ende des Rohrabschnittes, so daß die mittels des Flanschelementes 20 hergestellte Verbindung starr und stabil ist. Infolge der sich verjüngenden Außen­ fläche 18, die in Eingriff mit der sich verjüngenden Innenfläche 27 des Flanschelementes kommt, wird der Ring­ körper 16 radial über ihren gesamten Umfang zusammenge­ preßt, so daß er in enge Berührung mit der Rohrleitung kommt und trotzdem ein Brechen oder Knicken des Rohres verhindert, d. h. unabhängig davon, ob der Ringkörper 16 mit Zähnen 17 a oder einer Lippe 17 ausgestattet ist, kommt er in festen Eingriff mit dem Rohrabschnitt und stabili­ siert die Rohrverbindung.

Claims (9)

1. Rohrverbindung zur Verbindung von zwei starren Rohrab­ schnitten, die an ihren Innenflächen eine Kunststoff­ auskleidung aufweisen, mit in jeden der Rohrabschnitte eingesetzter Endflächen-Auskleidung, die einen Zylinder­ körper, dessen Außenabmessungen im wesentlichen den Innenabmessungen der Kunststoffauskleidung des Rohrab­ schnittes entsprechen, und einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch aufweisen, der an der Endfläche des Rohrabschnittes anliegt, mit jeweils einen Rohrabschnitt umgebenden, mit dem Rohrabschnitt in Eingriff stehenden Ringkörpern sowie mit den jewei­ ligen Ringkörper umgebenden, starren Flanschelementen mit einer Mittenöffnung, deren Abmessungen den Außen­ abmessungen des Ringkörpers entsprechen und mit diesen in Eingriff stehen, wobei die beiden Flanschelemente die Flansche der Endflächenauskleidungen aneinander drückend miteinander verbunden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringkörper (16) buchsenförmig ausge­ bildet ist und mit seiner einen Endfläche, im wesent­ lichen in der gleichen Ebene wie die Endfläche (12) des zugehörigen Rohrabschnittes (10) liegt, daß die Außenfläche des Ringkörpers (16) sich von der einen Endfläche weg verjüngt und daß der Ringkörper (16) eine sich radial nach innen erstreckende Einrichtung (17; 17 a) für den Eingriff mit dem Rohrabschnitt (10) aufweist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus einer Lippe (17) besteht, die in Eingriff mit einer im Abstand vom offenen Ende des zugehörigen Rohrabschnittes (10) in dessen Außen­ fläche vorgesehenen Ringnut (13) steht.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (13) einen rechteckförmigen Querschnitt hat.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (13) einen halbkreisförmigen Querschnitt hat.

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zylinderkörper der End­ flächen-Auskleidung (14) vom offenen Ende des jeweiligen Rohrabschnittes (10) bis über die Ringnut (13) hinaus erstreckt.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus Zähnen (17 a) besteht, die in festem Eingriff mit dem zugehörigen Rohrabschnitt (10) stehen.

7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkörper der Endflächen- Auskleidung (14) mit der Innenfläche der Kunststoff­ auskleidung (11) des zugehörigen Rohrabschnittes (10) verklebt ist.

8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Innendurchmesser entsprechend dem Außendurchmesser des zugehörigen Rohrabschnittes (10) aufweisenden Abschnitt der Mittel­ öffnung (21) des Flanschelementes (20) eine Ringnut (30) vorgesehen ist, und daß in dieser Ringnut (30) ein Dichtungselement (31) zur Herstellung einer Dich­ tung zwischen Flanschelement (20) und Rohrabschnitt (10) angeordnet ist.

9. Rohrverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement ein O-Ring ist.