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Beschrei bunq:
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"Schnellkupplungsrohrverbindung Die Erfindung betrifft eine schnellkupplungsrohrverbindung,
bestehend aus einer oder mehreren Muffen die aus einem die zu verbindenden Rohre
aufnehmenden. an seinem rohrseitigen Abschnitt mit einem sich in Richtung des zu
verbindenden Rohres verjüngenden Kegelmantel begrenzten Hohlraum versehenen, darauffolgend
mit einer zylindrischen, dem Rohr anliegenden.; mit einem Dichtungselement ausgestatteten
Bohrung versehenen Gehäuse und aus einem in dem Hohlraum angeordneten, das Rohr
umfangenden20 mit einem sich in Richtung des zu verbindenden Rohres verjüngenden
Kegelmantel begrenzten Befestigungselement besteht bzw0 bestehen. Beim Montieren
von Druck rohren sind - insbesondere bei Druckrohren von kleinerem Durchmesser entweder
bei kleinerer Wasserversorgung0 oder bei solchen Objekten welche provisorisch und
eventuell verlegbar> und in einem gleichen oder modifizierten Netz.
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wiederverlegbar sind, z.B. bei landwirtschaftlichen Berieselungen
= in immer grösserem Masse derartige. chneilkupplungsrohrverbindungen notwendiga;
die schnell und leicht montierbar sind sichere und gute Verbindung gewäihrleisten
und leicht wieder abmontierbar und wiederholt anwendbar sind.
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Die zur Zeit angewendete schnellkupplungsPohrverbindung können diesen
Erfordernissen nicht immer entsprechen.
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Es sind Schnelikùpplungsrohrverbindungen bekanntl welche im wesentlichen
von einem Rohrstück bestehenl dessen Durchmesser grösser ist als der Durchmesser
der zu verbindenden Rohre und in welches Rohrstück die Rohrenden einfach von den
beiden Seiten einzuschieben sind. Die Dichtung und gleichzeitig auch das Festhalten
sind durch einen im Inneren der Rohrverbindung angebrachten Gummiring gesichert
welcher durch den Flüssigkeitsdruck im Druckrohr sowohl an die Wand der Rohrverbindung
als auch an die Wand der verbundenen Rohrenden gedrfickt wird. Suf diesem Prinzip
beruht die ANGE-Rohrverbindung.: in welcher ein Ring. oder bei der Mannesmann-Rohrverbindung
ein Gummiring von Glockenprofil angebracht ist. Diese Rohrverbindungen sind wirklich
einfach und schnell zusammen- und auseinandermontierbar und auch dazu geeignet..
dass beim Schadhaftwerden eines Rohres das Rohr durchgeschnitten und die durchgeschnittenen
Rohrteile ohne Störung des Netzes mit den Rohrverbindungen als Einsatzelementen
verbunden werden können. Der Nachteil dieser Rohrverbindungen it, dass die nicht
genug wirksam sind und auch unter der Wirkung relativ kleiner Krafte auseinandergehena
demzufolge nicht genug zuverlässig sind.
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Eine zuverlässige Verbindung kann nur mit Schnellkupplungsrohrverbindungen
von komplizierter Konstruktion verwirklicht werden. In diesem Bereich ist die SALEN-Rohrverbindung
wohlbekannt, bei welcher ebenfalls ein Gummiring die Dichtung gewährleistet und
zwar aufgrund desselben'Prinzips wie bei den Vorhererwähnteni, doch wird die Befestigung
durch ein separates Befestigungselement gesichert,, welches aus einem aus hartem
Kunststoff hergestellten und mit radialen Ausnehmungen versehenen elastischen Ring
besteht. Das Rohrende muss in diesen Ring mit verhältnismässig grosser Kraft eingeschoben
werden0 und das Befestigungselernont ergreift dana das Rohr so stark dass nicht
nur kleinere Kräfte, sondern
auch keine noch so grosse Kraft es
auseinandernehmen kann.
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Deshalb ist sein Abmontieren schwierig. es ist dazu ein Spannelement
aus dünnsxp; hartem Stahlblech erforderlicht welches an den Umfang des Rohres anliegt.
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Eine andere zuverlässige Befestigung sichert die Schnellkupplungsrohrverbindung
des Hawle-Systems. Das Gehäuse der Muffe weist einen Hohlraum aufa. der durch einen
sich nach aussena: in Richtung der zuvermindenden Rohre verjüngender Kegelmantel
begrenzt ist. In dem Hohlraum ist ein ebenfalls durch einen Kegelmantel begrenzte8
elastisches Befestiungselement angebracht» in welchem eine Nut ausgebildet ist.
Das Rohrende kann in die Muffe eingeschoben werden. In dem Gehäuse ist ein O-Ring
angeordnet; der zur Dichtung dient.
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Wird das Rohr mit Druck beaufschlagt. 80 drückt die Flüssigkeit auch
den O-Ring und das Befestigungselement. Das Befestigungselement und der Kegelmantel
des Hohiraumes sind mit einem selbst hemmenden Kegelwinkel ausgebildet. Demzufolge
wird das Befestigungselement in Abhängigkeit von der Reibung seines Materialsa'
sowie des Materials des Gehäuses bei einem relativ keinen Winkel durch den Flüssigkeitsdruck
nicht nur wirksam an die Wand des Hohiraumes gedrückt> sondern das erfolgt mit
so grosser Kraft dass zum Auseinandermontieren wieder ein bei der SALON-Verbindung
beschriebenes Spannelement notwendig ist.
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Es ist nun klare dass die bekannten Rohrverbindungen entweder leicht
auf- und abmontierbar sind doch nicht zuverlässig verbinden; oder sie sichern eine
zuverlässige Befestagung und können schnell und leicht montiert werden, doch ist
ihr Auseinanderbauen schwerfällig. benötigt Hilfsmittel und ist nicht dazu geeignet,
bei beschädigten Rohren ohne Störung des Netzes als Einsatzrohr angewendet zu werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist eine schnelikupplungsrohrverbindung
zu
schaffen,! welche sowohl das Dichten als auch die gute Befestigung und das schnelle
Zusammen- und Auseinanderbauen sichert. dabei auch ers Einsatzrohr angewendet werden
kann, mehrmals verwendbar ist und ihre eventuell schadhaftwerdenden Bestandteile
auswechselbar bzw. ersetzbar sind.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis dass bei dem Zusammenfügen
von Kegel flächen die zur guten Befestigung notwendige Kraft nicht unbedingt durch
den Flüssigkeitsdruck gewährleistet sein muss, sondern diese Kraft kann auch auf
mechanischem Weg hervorgerufen werden was durch den Flüssigkeitsdruck noch unterstützt
werden kann.
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Dementsprechend besteht das Wesen der erfindungsgemässen Schnellkupplungsrohrverbindung
darin dass das Gehäuse der Muffe an seinem dem zu verbindenden Rohr zugewandten
Abschnitt "lit einem sich an das Gehäuse stützenden Spannelement z.B. sich mit einer
Gewinde anschliessender Mutter versehen ist und an dem kegeligen Abschnitt des Befestigungselementes
die rohrseitige Wand zweckmässig als Befestigungsflächen z.B. aus Haftmaterial ausgebildet
oder mit einer Verzahnung versehen ist, deren Material härter ist ab das Material
des zu verbindenden Rohres und das Befestigungselewent einen sich dem kegeligen
Abschnitt anschliessenden zylindrischen Abschnitt aufweist. an dessen Ende ein an
die Stirnwand des Spannelementes anstossender Flansch-ausgebildet ist: wobei der
Kegelwinkel des Befestigungselementes und des Hohlraumes des Gehäuses identisch
oder nahe identisch und grösser ist als der durch das Material des Befestigungsibmentes
bestimmte selbsthemmende Kegelwinkel.
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Vorteilhaft weist die Schnellkupplungsrohrverbindung eine einzige
Muffe auf. deren Gehäuse an ihrem von dem zu verbindenden Rohr abgewandten Ende
zum Anschliessen von herkömmlichen Verbindungselementen geeignet ausgebildet ist.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Schnellkupplungsrohrverbindung
zwei Muffen auf, dis.mitainander fluchtend angeordnet und mit einem aus ihren inneren
Enden ausgebildeten zylindrischen Halsteil verbunden sind0 In einer anderen Ausführungsform
der Erfindung weist die Schnellkupplungsrohrverbindung zwei oder mehrere Muffen
aufa die aus ihren inneren Enden ausgehend in einem beliebigen Winkel und mit beliebiger
Linienführung ausgebildeten bzw0 mit beliebigen Abzwsigungen versehenen zylindrischen
Halsteil verbunden sind.
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Anhand einiger Ausführungebeispiele wird die Erfindung nachstehend
näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1 das Gehäuse und das
Spannelement der die Schnellkupplungsrohrverbindung bildenden Muffe! in Längsschnitt
Fig. la das Befestigungselement der die Schnellkupplungsrohrverbindung; Fig0 2 die
in Fig, 1 dargestellte Muffe in Längsschnitt mit dem zu verbindenden Rohrende,,
doch in noch nicht festgehaltenem Zustand; Fig. 3 die in Fig0 2 dargestellte Muffe
in Längschnitt mit dem Rohrende doch in bereit festgehaltenem Zustand; Fig. 4 die
erfindungsgemässe Schnellkupplungsrohrverbindung' mit einer Muffe in Längsschnitt,
mit zwei verbundenen Rohrenden verschiedenen Materials in festgehaltenem Zustand;
Figuren 5-10 verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Schnellkupplungsvohrverbindung
mit in verschiedener Weise angeordneten mehreren Muffen In Fig, 1 ist das Gehäuse
1 der Muffe mit einer
holländischen Mutter 2 dargestellt,! die als
Spannelement diente wobei Fig. la das aus elastischem Material hergestellte Befestigungselement
3 zeigt dessen kegeliger Abschnitt 3a von innen mit einer Verzahnung 4 versehen
ist, und dem zylindrischen Abschnitt 3b der Flansch 3c angeschlossen ist. Die innere
Wand des Abschnittes la des Gehäuses 1 besitzt einen Umfangd der den Umfang des
zu verbindenden Rohres 7 umgibt. d.
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h. der Durchmesser des Abschnittes la ist grösser als der Durchmesser
des Rohres und zwar so dass das Rohr 7 darin verschiebbar ist. Im mittleren Abschnitt
lb des Gehäuses 1 ist ein Hohlraum 5 ausgebildet dessen Kegelwinkel mit dem Kegelwinkel
des den Abschnitt 3a des Befestigungselementes 3 begrenzenden Kpgelmantels identisch
ist,; aber grösser ist als der selbst/hemmende Kegelwinkel. Der innere Durchmesser
des Abschnittes lc des Gehäuses 1 ist grösser als der Rohrdurchmesser so dass zwischen
dem Rohr 7 und der Gehäusewand der zylindrische Abschnitt 3b des Befestigungselementes
3 lose angebracht werden kann. Die äussere Wand des Abschnittes lc ist mit einem
Gewinde versehen. auf welches die Mutter 2 aufgeschraubt werden kann. In dem Gehäuse
1 ist eine Ringnut 13 ausgebildet, in welcher der O-Ri-ng 6 als Dichtung angeordnet
ist.
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In Fig. 2 ist die Muffe in einem Zustand dargeatellt in welchem einerseits
das elastische Befestigungselement 3 auf seinen Platz gedrückt ista andererseits
auch das Ende des Rohres 7 eingeschoben ist. Das ist nur dann möglich; wenn die
Mutter 2 bloss in kleinem Mass augeschraubt ist, so dass der kegelige Abschnitt
3a des Befestigungselementes 3 lose in dem Hohlraum 5 angebracht werden kann und
die Verzahnung 4 an das Rohr 7 anliegt. Der O-fling 6 hat sich bereits in die Ringnut
13 eingedrückt. Zwischen dem Flansch 3c des Befestigungselementes 3 und der Mutter
2 ist noch ein Spalt
geblieben Fig, 3 zeigt das Festhalten des
u verbindenden Rohres bzw0 der Muffe Diese Figur weicht von Fig. 2 dadurch ab,l
dass die Mutter 2 mit Hand derart ausgeschra@bt ist; dass sich der kegelige Abschnitt
3a an die Kegelfläche des Hohlraumes 5 des Gehäuses 1 drückt und so auf den Flansch
3c Druck ausübt. wobei durch die Verzahnung 4 das Ende des R@hres 7 stark festgehalten
wird0 Da das Material des BefestigungFelementes 3 - mindestens im Bereich der Verzahnung
4 - härterials das Material des Rohres 7 ist, drückt sich die Verza ; ung 4 im allgemeinen
ein wenig in die Oberfläche des Rohres @ sina was auch dadurch unterstützt wird,
dass das Rohr 7 ist Druck beaufschlagt wird und so sich der kegelige Abschnitt 3a
noch stärker an die Wand des Hohl raumes 5 drückt. Auf wlrkuCg des inneren Druckes
drückt sich der O-Ring 6 noch stärker deformiert an die Wand der Ringnut 13 bzw.
des Rohres 7 und die Dichtung wird auf diese Weise vollkommen zuverlässig.
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Das Lösen der Rohrverbindung kann einfach, mit Hand verwirklicht
werden. Die Mutter 2 wird nach innen geschraubt, damit die Kraftwirkung, mit welcher
der kegelige Abschnitt 3a des Befestigungselementes 3 an die Kegelfläche des Hohlraumes
5 bzw. die Verzahnung 4 en die Oberfläche des Rohres 7 gedrückt worden ist aufgehoben
wird. Da der Kegelwinkel des Abschnittes 3a grösser ist als der selbst hemmende
Kegeiwinkel entsteht unter Druck keine Selbsthemmung) so dass sich der Abschnitt
3a oft von selbst doch auf Wirkung eines auf den Flansch 3c ausgeübten Druckes in
jedem Fall leicht von der Wand des Hohlraumes 5 entfernte d.h. sich löst. wobei
die Verzahnung 4 Druck auf d.s Rohr 7 ausübt wodurch die Festhaltungewirkung der
Rohrverbindung einfach und leicht aufgehoben wird.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung enthält
die
Schnollkupplungsrohrverbindung eine einzige Muffe wobei am anderen Ende ld der Verbindung
eine bereits bekannte Vorrichtung ausgebildet ist. Das Gehäuse 1 verjüngt sich auf
einen kleineren Durchmesser und ist am Ende ld mit einem Gewinde 8 versehen an welches
sich ein Rohr. dessen Material von dem Material des Rohres 7 abweicht z.B. ein Stahlrohr
74 anschliesst. Die Dichtung wird durch ein in dem Gewinde angeordnetes Dichtungselement
10 gewährleistet. Das mit Muffe versehene Ende der Schnellkupplungsrohrverbindung
kann zum Festhalten des Rohres 7 in bereits beschriebener Weise verwendet werden.
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In Fig. 5 ist die einfachste Ausführung der erfindungsgemässen chnellkupplungsrhrverbindung
dargestellt. Hier werden zwei früher in Einzelheiten beschriebene. aus Gehäuse la
Mutter 2 und Befestigungselement 3 aufgebaute Muffen mit einem von den Abschnitten
la der Gehäuse ausgebildeten geradlinigen Halsteil 12 verbunden. Diese geradlinige
Rohrverbindung kann ausgezeichnet als Einsatzrohr für geradlinige Abschnitte angewendet
werden! da das Rohr 7 in beiden Richtungen durch die Rohrverbindung durchgeführt
werden kann und nach Entfernen des beschädigten Rohrabschnittes die beiden freigebliebenen
Rohrenden in die zwei Muffen 11 leicht eingestellt werden können. Auf Wunsch kann
die Schnellkupplungsrohrverbindung mit einem geeignet längeren Halsteil 12 ausgebildet
werden.
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In Fig. 6 ist eine Ausführungsform beschrieben die eine senkrechte
Abzweigung des Rohres 7 ermöglicht und aus drei Muffen 11 und einem T'förmigen Halsteil
12 besteht.
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In Fig. 7 ist eine Abzweigung für vier Rohre 7 dargestellt. die aus
vier Muffen 11 und einem Halsteil 12 besteht der Kreuzform aufweist.
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In Fig. 8 ist eine Ausführungsform dargestellt,
welche
als Verzweigung eines dreizweigigen Rohres 7 dient und mit drei Muffen 11 und einem
dreischäftigen Halsteil 12 versehen Jst.
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Fig. 9 zeigt eine rechtwinklige, Fig. 10 eine stumpf winklige Rohrverbindung
mit.je zwei Muffen 11 und einem gekrümmten Halsteil 12. sowie mit diesen angeschlossenen
Rohren 7.
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Selbstverständlich kann Das in den Ausführungen beschriebene Spannelement
auch ein Bajonettverschluss sein; die Befestigungsoberfläche kann aus einer aus
stark haftendem Material bestehenden, separat eingebauten Schicht ausgebildet werden.
oder diese Schicht kann auch wegbleiben, falls das Material des Befestigungselementes
im Verhältnis zu dem Material des zu verbindenden Rohres genügend Haftung sichert.
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Aus den Ausführungsbeispielen geht klar hervor, dass die Schnellkupplungsrohrverbindung
in vielen Formen benutzt werden kann. Das Material der zu verbindenden Rohre wird
angesichtsder Richtung der Entwisklung wahrscheinlich zum überwiegenden Teil Kunststoff
sein, wozu die erfindungsgemässe Schnellkuppluhngsrohrverbindung ousserordentlich
gut geeignet ist, doch ebenso vorteilhaft kann to bei'Asbeetzementrohren. Hartgummirohren
oder Metallrohron angewendet werden.
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Das Kraftspiel der Verbindung ist einfach und sowohl die Verbindung
als aush das Auseinenderbauen kann ohne Saçhkenntnis durchgeführt wurden Bie Rohrverbindung
kann mehrmals o@e Beschädigung angewendet werden und die eventuell schadhaftwerdenden
Teile können leicht an Ort und Stelle (an der Baustätte) ersetzt werden