DE3029771A1 - Schubsicherung fuer muffenverbindungen von kunststoffrohren - Google Patents

Description

Immendinger Gießerei und Maschinenhandel Jackie & Co., Iminendingai

Schubsicherung für Muffenverbindungen von Kunststoffrohren

Bei gußeisernen oder duktilen Rohren, insbesondere Muffendruckrohren, werden gußeiserne oder duktile Schubsicherungen verwendet, die das in die Muffe des einen Rohres eingeschobene Spitzende des anderen Rohres gegen ein Herausziehen aus der Muffe sichern. Diese Schubsicherungen besitzen einen Klemmring, der je nach der Größe des Rohrdurchmessers in wenigstens zwei oder auch mehrere Klemmringsegmente geteilt ist, die das in die Muffe eingeschobene Spitzende umgreifen. Ferner besitzen die Schubsicherungen ein Halteteil, das hinter ein Teil der Muffe greift, zum Beispiel hinter einen ringförmigen Bund oder hinter Nocken auf der Außenfläche der Muffe oder hinter den sich im Durchmesser verjüngenden Muffenhals, der den übergang von der Muffe zum Rohr bildet. Das Halteteil kann dabei aus einzelnen, klauenförmig ausgebildeten Haltenocken bestehen oder aus einem Haltering, der in wenigstens zwei Halter:[ingsegmente geteilt ist. Die Haltenocken oder Halteringsegmeni:e sind mit den Klemmring= egmenten durch Verbindungslaschen verbunden, die als Zuganker dienen. Jedes der Klemmringsegmente, und bei Verwendung eines Halteringes auch jedes Halteringsegment, ist an seinen beiden Enden mit Befestigungslaschen zur Aufnahme von Schrauben versehen, durch die die Segmente zusammengespannt werden, wobei im zusammen gespannt en Zustand des Klemmringes zwischen den Befestigungslaschen ein Abstand verbleibt.

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Die Größe der Schubkraft oder Zugkraft, die von der Schubsicherung aufgenommen und auf die Muffenverbindung übertragen werden kann, hängt nicht nur von der Größe der Klemmkraft ab, mit der der Klemmring durch die Schrauben in den Befestigungslaschen auf das Spitzende aufgepreßt wird, sondern sie hängt auch von der Größe der Reibung oder Haftung zwischen dem Klemmring und dem Spitzende ab. Durch verschiedene Maßnahmen an der auf der Oberfläche des Spitzendes aufliegenden Innenfläche des Klemmrings hat man daher die Haftung des Klemmrings auf dem Spitzende erhöht» So hat man beispielsweise den Klemmring mit einer grobkörnigen Innenfläche versehen oder die Innenfläche aufgerauht oder mit einer Profilierung versehen, wie zum Beispiel einer .feilenhiebartigen oder auch geraden Verzahnung, deren Zähne in die Oberfläche des Spitzendes eindringen. Man hat diese Maßnahmen sovohl unmittelbar als auch mittelbar angewendet, indem man beispielsweise Verzahnungen der vorgenannten Art beim Gießen der Klemmringsegmente an diese angeformt hat, oder man hat Einlagen oder Einsätze mit einer solchen Fläche getrennt hergestellt und sodann in die Klemmringsegmente eingesetzt. Wenn daher im nachstehenden von

der Innenfläche des Klemmrings oder seiner Verzahnung gesprochen wird, sollen darin gleichzeitig auch immer Klemmringe mit Eirilagen oder Einsätzen einbezogen sein»

Die Schubkraft, die die Schubsicherungen durch die vorgenanntar* Maßnahmen aufzunehmen vermögen, ohne daß das Spitzende durch den Klemmring hindurchgezogen wird, hängt auch von der Größe desjenigen Teils der Innenfläche des Klemmrings ab, die

derart fest auf die Oberfläche des Spitzendes gepreßt wird, daß die vorstehend beschriebenen Maßnahmen zur vollen Entfaltung ihrer Wirkung gelangen können, beispielsweise durch Eindringen der Verzahnung in die Oberfläche des Spitzendes. Die aus Gußeisen oder duktilem Gußeisen hergestellten gußeisernen Rohre weisen Toleranzen im Rohraußendurchmesser sowie auch Abweichungen von einem genauen Kreisquerschnitt auf. Um auch bei Unrundheiten der Rohre und unterschiedlichen Rohrdurchmessern eine Anpressung des Klemmrings an das Spitzende auf seinem gesamten Umfang zu erzielten, hat man die Klemmringsegmente mit einer solchen Krümmung ausgebildet, daß der Krümmungsradius größer ist als der größte an den Rohren auftretende Krümmungsradius, und ferner hat man die Innenfläche durch Unterbrechungen in mehrere sektorförmige Druckflächen unterteilt, wobei die Klemmringsegmente an den zwischen den sektorförmigen Druckflächen liegenden Unterbrechungen mit Sollbiegester.len ausgebildet sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich beim Zusammenspannen des Klemmrings zunächst die in der Mitte oder im Bereich des Scheitels eines jeden Klemmringsegments liegenden Druckflächen an die Oberfläche des Spitzendes anlegen. Sobald an diesen Druckflächen die gewünschte Anpreßkraft erzielt ist, tritt beim weiteren Anziehen der Schrauben an den zu beiden Seiten der Druckfläche liegenden Sollbiegestellen eine Biegung der Klemmringsegmente ein, so daß die sich zu beiden Seiten anschließenden, benachbarten Druckflächen an die Rohroberfläche herangebogen und auf das Spitzende aufgepreßt werden. Entsprechend der Anzahl der sektorförmigen Druckflä-

chen und der Sollbiegestellen setzt sich dieser Vorgang in der vorstehend beschriebenen Weise fort, so daß auch bei unrunden Rohren und unterschiedlichen Rohrdurchmessern eine optimale Anpressung des Klemmrings auf seinem gesamten Umfang erzielt wird.

Anstelle von gußeisernen Muffendruckrohren werden für die gleichen Vervendungszwecke auch Kunststoffrohre benutzt. Die vorstehend beschriebenen, für Gußrohre verwendeten gußeisernen Schubsicherungen sind jedoch für Kunststoffrohre nicht verwendbar. Die oben beschriebenen, bei Gußrohren anzutreffenden Unrundheiten und relativ großen Durchmessertoleranzen treten zwar bei Kunststoffrohren nicht auf, die eine außerordentlich große Maßgenauigkeit besitzen. Im Gegensatz zu den biegungssteifen Gußrohren sind die Kunststoffrohre aber in einem solchen Ausmaß verformbar, daß beim Zusammenspannen des Klemmrings eine Verformung oder sogar Zerstörung des Rohrspitzendes eintreten kann. Es ist daher nicht möglich, beim Zusammenspannen des Klemmrings die Klemmringsegmente in der oben beschriebenen Weise an die Oberfläche des Spitzendes her an zubiegen, unr. eine Anpressung der Klemmringsegmente auf ihrer gesamten Länge an die Rohroberfläche und einen Eingriff der Verzahnung in die Rohroberfläche zu erzielen. Da bei den bekannten Schubsacherungen die Klemmringsegmente unter Verbleib eines Abstandes zwischen ihren Befestigungslaschen zusammengespannt werden, besteht ferner die Gefahr, daß das Kunststoffrohr im Laufe der

Zeit durch kalten Fluß dem ungleichmäßigen Druck der Klemmringsegmente nachgibt und sich der Form des Klemmrings anpaßt, so

daß die Haftung des Klemmrings auf dem Spitzende sich verringert und die Schubsicherung ihre Funktion nicht mehr erfüllen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine funktionssichere Schubsicherung für Muffendruckrohre aus Kunststoff zu schaffen. Hierbei ist aas Problem zu lösen, einerseits die erforderliche große Haftung der Schubsicherung auf dem Spitzende zu erzielen, ohne andererseits das Kunststoffrohr durch zu hohe Klemmkräfte zu zerstören, und einerseits zur Erzielung der hohen Haftung die Schubsicherung auf dem gesamten Umfang des Rohres zur Anlage an das Spitzende zu bringen, ohne andererseits das Rohr zu verformen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der oben beschriebenen bekannten gußeisernen Schubsicherung für Gußrohre mit einem in wenigstens zirei Klemmringsegmente geteilten Klemmring, der das in eine Rohrmuffe eingeschobene Spitzende eines Rohres umgreift und auf seiner an der Oberfläche des Spitzendes aufliegenden Innenfläche mit einer Verzahnung versehen ist, und mit einem in wenigstens zwei Halteringsegmente geteilten Haltering, der ein Teil der Muffe hintergreift und dessen Halteringsegmente durch Verbindungslaschen mit den Klemmringsegmenten verbunden sind, wobei die Klemmringsegmente und die Halteringsegmente an beiden Enden Befestigungslaschen aufweisen und an diesen durch Schrauben zusammenspannbar sind.

Die Aufgabenstellung wird bei der erfindungsgemäßen Schubsicherung für Kunststoffrohre dadurch gelöst, daß im zusammengespannten Zustand des Klemmrings die als Begrenzungs-Anschläge virkenden Befestigungslaschen der Klemmringsegmente aufeinander liegen und die Klemmringsegmente einen biegungssteif ausgebildeten und in sich geschlossenen Klemmring bilden, dessen an den Zahnspitzen der Verzahnung gemessener Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohrspitzendes und dessen am Zahngrund der Verzahnung gemessener Innendurchmesser wenigstens so groß ist vie de* Außendurchmesser des Spitzendes, vobei wenigstens in den sich an die Befestigungslaschen anschließenden Bereichen der Klemmringsegmente, die sich beim Zusammenspannen des Klemmrings im wesentlichen tangential zur Oberfläche des Spitzendes bevegen, die Zähne der Verzahnung in ümfangsrichtung des Spitzendes verlaufen.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung sowie ihre Wirkungsweise werden nächstehend anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schubsicherung dargestellt :.st, und zwar zeigt

Figur 1 eine Muffeaiverbindung von Kunststoffrohren mit der Schubsicherung im montierten Zustand in Ansicht, Figur 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Figur ι, Figur 3 eine Innenansicht der Schubsicherung entsprechend der Darstellung in Figur 1,

Figur 4 einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Figur 3·

Die Schubsicherung besitzt einen Klemmring 3 und einen Halte-

ring 5# die je nach der Größe des Rohrdurchmessers in wenigstens 2 oder mehr Ilenunringsegmente und Halteringsegmente geteilt sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Schubsicherung zwei Klemmringsegmente 3 und zvei Halteringsegmente 5. Der Klemmring 3 umgreift das in die Muffe 1 des einen Kunststoffrohres eingeschobene Spitzende 2 des anderen Kunststoffrohres (Figur 1) und ist auf seiner an der Oberfläche des Spitzendes 2 aufliegenden Innenfläche mit einer Verzahnung 14 versehen (Figur 3). Der Haltering 5 hintergreift ein Teil der Muffe 1. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel greift der Haltering 5 hinter die vulstförmige Ausbauchung der dargestellten Muffe 1. In gleicher Weise könnte der Haltering 5 bei dem dargestellten Rohr auch den konischen Übergang von der Muffe 1 zum Rohr, der im Inneren der Muffe den Muffengrund bildet, hintergreifen. Die Klemmringsegmente 3 und die Halteringsegmente 5 sind an ihren Enden mit Befestigungslaschen 4 beziehungsweise 6 zur Aufnahme von Schrauben 11 versehen und werden durch diese Schrauben an den Befestigungslaschen zusammengespannt (Figur 1 unc. 2). Die Klemmringsegmente 3 und die Halteringsegmente 5. sind a$ ihren Befestigungslaschen 4, 6 durch zugfeste Verbindungslaschen 7 miteinander verbunden (Figur- 1 und 3).

Im zusammengespannten Zustand des Klemmrings 3 liegen die Befestigungslaschen 4 aufeinander (Figur 2), so daß sie als Begrenzungs-Anschläge 12 wirken. Ferner sind die Klemmringsegmente 3» einschließlich ihrer Befestigungslaschen 4« biegungssteif ausgebildet und zu diesem Zweck bei dem dargestellten

Ausfuhrungsbeispiel mit Versteifungsrippen 13 versehen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Klemmringsegmente einen biegungssteifen und in sich geschlossenen Klemmring 3 bilden, der exakt die nachstehend erläuterten, vorherbestimmbaren Innendurchmesser besitzt, die dem Außendurchmesser des Rohrspitzendes 2 angepaßt sind, so daß das Rohr 2 veder beim Zusämmenspannen der Klemmringsegmente 3 verfonnt wird, n©ch in dem zusammen gespannten Klemmring 3 sich verformen kann, und weiterhin verden die Klemmringsegmente 3 mit einer exakt vorherbestimmbaren Klemmkraft an die Oberfläche des Spitzendes 2 angepreßt, so daß dieses nicht zerstört vird.

Um einerseits die vorgenannte Wirkung zu erzielen und andererseits aber auch zu erreichen, da.ß die Klemmringsegmente 3 auf ihrer gesamten Länge eine optimale Haftung auf dem Spitzende 2 erhalten, besitzen die Klemmringsegmente 3 an ihrer Innenfläche eine solche Krümmung 8 im Verhältnis zu der Krümmung 9 der Oberfläche des Rohres 2 (Figur 2 und 4)» daß der an den Spitzen der Verzahnung 14 gemessene Innendurchmesser des zusammengespannten Klemmrings 3 kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohres 2, und da^ der am Zahngrund der Verzahnung 14 gemessene Inn en durchmess or des Klemmrings 3 wenigstens so groß oder etwas größer ist als der Außendurchmesser des Spitzendes 2. Auf diese Weise wird erreicht, daß beim Zusammenspannen des Klemmrings 3 nur die harte, spitze Verzahnung 14 in das weichere Kunststoffmaterial des Spitzendes 2 eindringt. Ein weiteres Zusammendrücken und Beschädigen des Rohres 2 wird durch die in der vorstehend beschriebenen Weise als Be- i

grenzungs-Anschläge 12 wirkenden, sich aufeinander legenden Befestigungslaschen 4 verhindert. Die Zahnhöhe der Verzahnung 14, aus der die Differenz zwischen den beiden vorgenannten Innendurchmessern des Klemmrings 3 resultiert, ist dabei so zu bemessen, daß einerseits die Verzahnung 14 so tief wie möglich und zulässig in das Rohr 2 eindringt, um eine optimale Haftung des Klemmrings 3 auf dem Spitzende zu erzielen und Schubkräfte der verlangten Größe von der Schubsicherung aufnehmen zu können, daß aber andererseits die Eindringtiefe nur so groß ist, daß die Wandung des Rohres 2 durch die von der eindringenden Verzahnung 14 erzeugten Einkerbungen nicht in unzulässiger Weise geschwächt wird.

Wie aus der Darstellung in Figur 4 ersichtlich ist, wird beim Zusammenspannen des Klemmrings der in der Mitte oder im Scheitelpunkt des Klemmringsegments 3 liegende Teil der Verzahnung 14 in radialer Richtung zum Rohr 2 bewegt und senkrecht auf die Rohroberfläche aufgepreßt. In diesem Bereich kann daher das Klemmringsegment 3 beispielsweise eine feilenhiebartige Verzahnung besitzen, die dann senkrecht in die Rohroberfläche eindringen kann. Die sich an die Befestigungslaschen 4 anschließenden Bereiche des Klemmringsegments 3 bewegen sich dagegen beim Zusammenspannen des Klemmrings tangential zu den seitlichen Teilen 10 der Rohroberfläche. Wenigstens in diesen Bereichen, die sich tangential oder im wesentlichen tangential zur Rohroberflache bewegen, sind die Klemmringsegmente 3 mit einer Verzahnung 14 versehen, deren Zähne in ümfangsrichtung des Spitzendes 2 verlaufen. Auf diese Weise wird erreicht»

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daß die Verzahnung 14 beim Zusammenspannen des Klemmrings 3 veder das Rohr 2 verformt, noch beim Hinweggleiten über die Rohroberfläche von dieser in spanabhebender Weise Material abraspelt, obwohl der an den Zahnspitzen gemessene Innendurchmesser in der oben beschriebenen Weise kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohres 2. Die in Umfangsrichtung des Rohres 2 verlaufenden Zähne schieben sich vielmehr in ihrer Längsrichtung über die Rohroberfläche und schneiden sich dabei ähnlich vie die Verzahnung eines Gevindeschneiders in das weichere Kunststoffmaterial der Rohroberfläche ein. Auf diese Weise wird erreicht, daß auch in den seitlichen Bereichen der Kleamringsegmente 3 die Verzahnung 14 in die Rohroberfläche eingreift und eine hervorragende Haftung erzielt wird, ohne hierzu wie bei den Schubsicherungen für Gußrohre durch Μαβί 5 nahmen der eingangs beschriebenen Art die seitlichen Teile der Klemmringsegmente 3 an das Rohr 2 heranbiegen zu müssen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Figur 3) besitzen die Klemmringsegmente eine Verzahnung 14, die in allen Bereichen mit in Umfangsrichtung des Rohres 2 verlaufenden Zähgo^-Jlsa^weassrehen ist, jedoch ist die Verzahnung 14 in eine Mehrzahl von Druckflächen unterteilt, wobei die Zähne jeweils einer Druckfläche mit ihren Enden bis an die Enden der Zähne der benachbarten Druckflächen heranreichen und dabei gegenüber den Zähnen der benachbarten Druckflächen in Achsrichtung des Rohres 2 um eine halbe Zahnteilung gegeneinander versetzt sind.

Im zusammengespannten Zustand des Halterings 5 (Figur 1) le-

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ORIGINAL INSPECTED

gen sich die Befestigungslaschen 6 der Halteringsegmente 5 aufeinander und wirken als Begrenzungs-Anschläge, so daß der in sich geschlossene Haltering 5 auf das Kunststoffrohr oder dessen Muffe 1 keine Klemmkraft ausüben kann, die zu Beschädigungen führen könnte. Für Rohrleitungen aus Kunststoffrohren

lauchj
werden!gußeiserne Formstücke verwendet, deren Muffen größere Außen durchmesser besitzen als die Muffen der Kunst stoff rohre. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besitzen die Halteringsegmente 5 daher einen solchen Krümmungsradius 15, daß der In-η en durchmess er des zusammengespannten Halterings 5 kleiner ist als der Außendurchmesser des Teils der Muffe 1, den der Haltering 5 hintergreift, und daß der Innendurchmesser des Halterings 5 größer ist als der Außendurchmesser des Rohr- oder Muffenteils 16, den der Haltering 5 umgreift. Auf diese Weise wird zwischen dem Haltering 5 und dem Teil 16 des Kunststoffrohres ein Ringspeilt 17 von solcher Breite gebildet, da.3 der Haltering 5 auch um ein Formstück mit größerem Außendurchmesser zusammen gespannt werden kann, so daß die S chub sicherung auch zur Verbindung von Kunststoff rohren mit gußeisernei Formstücken verwendbar ist.

Leerseite ORIGINAL INSPECTED

Claims (2)

1. 4021 28.7.80 /Ro

   Inuaendinger Gießerei und Maschinenhandel Jackie & Co., Imsiendingen

   Schubsicherung für Muffenverbindungen von Kunststoffrohren

   Patent anspräche

   1 .Schubs icherungjfür Muff en verb in düngen von Kunst stoff rohren mit einem in venigstens zwei Klemmringsegmente geteilten Klemmring, der das in eine Rohrmuffe eingeschobene Spitzende eines Rohres umgreift und auf seiner an der Oberfläche des Spitzendes aufliegenden Innenfläche mit einer Verzahnung versehen ist, und mit einem in venigstens zvei Halteringsegmente geteilten Haltering, der ein Teil der Muffe hintergreift und dessen Halteringsegmente durch Verbindungslaschen mit den Klemmringsegmenten verbunden sind, vobei die Klemnringsegmente und die Halteringsegmente an beiden Enden B ef es t i gun gs laschen aufweisen und an diesen durch Schrauben zusammenspannbar sind, dadurc'a gekennzeichnet, daß im zusammengespannten Zustand des Klemmringes (3) die als Begrenzungs-Anschläge (12) wirkenden Befestigungslaschen (*'-) der Klemmringsegmente (3) aufeinander liegen und die Klemmringsegmente (3) einen biegungssteif ausgebildeten und in sich geschlossenen Klemmring (3) bilden, dessen an den Zahnspitzen der Verzahnung (14) gemessener Innendurchmesser kleiner ist als der Aaßendurchmesser des Rohrspitzendes (2) und dessen am Zahngrund der Verzahnung (14) gemessener Innendurchmesser venigstens so groß ist vie der Außendurchmesser des Spitzendes (2), wobei venigstens in den sich an die Befestigungslaschen (4) anschließenden Bereichen

   der Klemmringsegmente (3), die sich beim Zusammenspannen des

   Klemmrings (3) in wesentlichen tain gen ti al zur Oberfläche des Spitzendes (2) bevegen, die Zähne der Verzahnung (14) in Umfangsrichtung des Spitzendes (2) verlaufen.
2. 2. Schubsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zusammengespannten Zustand des Halterings (5) die als Begrenzungs-Anschläge virkenden Befestigungslaschen (6) der Halteringsegmente (5) aufeinander liegen und die Halteringsegmente (5) einen in sich geschlossenen Haltering (5) bilden, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des
   Teils der Muffe (1), den der Haltering (5) hintergreift, und dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser
   des Rohr- oder Muffenteils, den der Haltering (5) umgreift.