DE3033760C2 - Anordnung zur Verbindung zweier Rohrenden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung zweier Rohrenden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer aus dem deutschen Gebrauchsmuster 41 954 bekannten Verbindungsanordnung dieser Art weist jedes der miteinander zu verbindenden Rohrenden eine Anzahl von Ringnuten auf, von denen eine zur Aufnahme eines Dichtungsringes dient, während eine weitere zur Aufnahme der Schenkel des eingesteckten Verbindungsbügels dient, der auf diese Weise die Verbindungsmuffe in axialer Richtung an dem jeweiligen Rohrende festlegt. Bei dieser Ausfiihrungsform sind Dichtungsmittel und Verriegelungsmittel getrennt. Der wesentliche Machteil der bekannten Verbindungsanordnung besteht darin, daß jedes Rohrende einen speziellen

to Anschlußstutzen mit eingefrästen Ringnuten aufweisen muß, so daß die Verbindungsanordnung nur zur Verbindung entsprechend vorbereiteter Rohrenden verwendet werden kann. Das bedeutet, daß beim Verlegen von Leitungen an die abgeschnittenen Rohrenden erst Anscl.!ußstücke angeschweißt oder angelötet werden müssen, die dann mit Hilfe der Verbindungsmuffe miteinander verbunden werden können. Diese Art der Rohrverbindung ist daher mit erheblichem Material-, Ze't- und Arbeitsaufwand verbunden.

Die DE-OS 18 02 308 beschreibt eine Verbindungsrnuffe zurr¹. Verbinden von Rohrenden, in. weiche die unbearbeiteten Rohrenden eingesteckt werden können. Diese Muffe weist auf ihrem Innenumfang Ringnuten auf, in die O-Ringe eingelegt werden. Die Befestigung der Verbindungsmuffe an den Rohrenden erfolgt durch Stifte, die in Bohrungen der Verbindungsmuffe eintreibbar sind, die den Aufenumfang der einzusteckenden Rohrenden schneiden, so daß die eingetriebenen Stifte entweder eine Kerbe aus dem eingesteckten Rohrende ausstechen oder eine Rille in das eingesteckte Rohrende eindrücken. Die Abdichtung an der Verbindungsstelle erfolgt durch die O-Ringe, die in die Ringnuten in der Verbindungsmuffe eingelegt sind. Ferner wird ein eventueller Spalt zwischen dem Außenumfang der miteinander zu verbindenden Rohre und dem Innenumfang der Rohrmuffe durch eine Klebeschicht verschlossen. Zumindest bei höherem Druck der durch die miteinander zu verbindenden Rohre geführten Gase oder Flüssigkeiten ist nicht sichergestellt, daß diese Rohrverbindung auch dicht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die bei geringem Material-, Zeit- und Arbeitsaufwand die Herstellung einer auch noch bei hohen Drücken zuverlässigen Verbindung zweier Rohrenden ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Gegenüber der aus dem deutschen Gebrauchsmuster 72 41 954 bekannten Anordnung hat die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, daß die miteinander zu verbindenden Rohrenden nicht bearbeitet zu werden braucher. Durch das Einpressen des Spannbügels in den Schlitz wird bei der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung das Material der Dichtungshülse eng um das durchmesserkleinere Rohrende gepreßt. Gegebenenfalls wird dabei das durchmesserkleinere Rohrende lokal geringfügig unelastisch verformt, wobei das durchmesserkleinere Rohrende in den Bereichen, in denen es nicht von dem Spannbügel umschlossen ist, gegen die Innenwand des durchmessergrößeren Rohrendes gepreßt wird. Im Gegensatz zu den oben genannten bekannten Verbindungsanordnungen dienen bei der erfindungsgemäßen Lösung die Verbindungsbügel nicht nur dem Zweck, ein Herausrutschen der Rohrenden aus der Verbindungsmuffe zu verhindern, sondern sie pressen gleichzeitig die Dichtungshülse eng um das eingesteckte Rohr, so daß eine zuverlässige Abdichtung erreicht wird. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß dabei die zur

Herstellung der Verbindung benötigte Zeit im Bereich einer Minute liegt, während für eine Rohrverbindung durch Löten oder mittels einer Schraubverbindung mindestens eine haibe Stunde benötigt wird Ferner wird bei der erfindungsgemäßen Rohrverbindung kein Spezialwerkzeug benötigt. Es genügt eine Zange oder ein Hammer zum Eintreiben des jeweiligen Spannbfigels in den Schlitz.

LJm auch bei größeren Drücken eine dichte Verbindung zuverlässig zu gewährleisten, sind vorzugsweise zwei in Urniangsrichtung am 180° und axial gegeneinander versetzte Schlitze vorgesehen, so daß das durchmessericleinere Rohrende durch zwei einander entgegengesetzte Spannbügel auf seinem gesamten Umfang eingespannt werden kann. Damit nicht zwischen den beiden Spannbügeln selbst eine undichte Stelle entstehen kann, sind die Schlitze vorzugsweise axiai derart gegeneinander versetzt, daß die einander axial benachbarten Schützränder annähernd in einer Ebene liegen. Somit kommen die beiden Spannbügel direkt aneinander zu liegen, so daß sie gemeinsam praktisch einen das durchmesserkieinere Rohrende auf seinem gesamten Umfang einspannenden Spannring ergeben. Vorzugsweise liegen dabei die Schlitze jeweils in einer achsnormalen Ebene. Die Schlitze lassen sich mühelos durch einen Schnitt in den Rohrmantel herstellen.

Um zu verhindern, daß die Spannbügel sich aus der durch den Schlitz festgelegten Ebene entfernen, ist am Innenumfang des durchmessergrößeren Rohrendes eine Ringnut ausgebildet, die sich in axialer Richtung über die Breite beider Schlitze erstreckt. Dadurch werden die Spannbügel beim Einpressen durch den Nutrand an einem Ausweichen aus der Schlitzebene gehindert. Die Ringnut gewährleistet somit, daß die beiden von einander entgegengesetzten Seiten eingetriebenen Spannbügel eng aneinander liegen.

Um einerseits das Eintreiben des Spannbügels in den jeweiligen Schlitz zu erleichtern und andererseits ein Verschneiden der Dichtungshülse durch den Spannbügel zu vermeiden, sind an den freien Enden des jeweiligen Spannbügels Einweisungsflächen ausgebildet, die einerseits mit den Schlitzenden und andererseits mit der Dichtungshülse bzw. mit dem Außenumfang des durchmesserkleineren Rohrendes so zusammenwirken, daß sich die freien Schenkel des Spannbügels in den radialen Zwischenraum zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Rohrenden schieben.

Der Spannbügel kann so ausgebildet sein, daß er nach dem Eintreiben in den jeweiligen Schlitz praktisch bündig mit der Außenumfangsfläche des durchmessergrößeren Rohrendes abschließt. In diesem Fall kann der Spannbügel aus dem Schlitz praktisch nicht mehr herausgezogen und die Verbindung zwischen den beiden Rohrenden nicht mehr gelöst werden. Soll die Verbindung zwischen den beiden Rohrenden lösbar sein, so ist es zweckmäßig, den Spannbügel an seinem gekrümmten Mittelabschnitt mit einem Ansatz zu versehen, an dem der Spannbügel wieder aus dem Schlitz herausgezogen werden kann. Zweckmäßigerweise ist dieser Ansatz in Form einer öse ausgebildet, in die man mit einem Haken oder dergleichen eingreifen kann.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können beispielsweise lange Rohrleitungen aus einzelnen Rohrstücken zusammengesetzt werden, die jeweils ein durchmesserkleineres und ein durchmessergrößeres Rohrende der vorstehend beschriebenen Art aufweisen. Ein noch wichtigerer Anwendungsfall der vorstehend beschriebenen Anordnung ergibt sich aber in dem Fall.

daß das durchmessergroßere Rohrende an einem Rohrverbindungsstück ausgebildet ist. das vorzugsweise mindestens ein weiteres gleichartiges Rohrende zum Anschluß eines weiteren durchmcsserkleineren Rohrendes aufweist, wobei die Dichtungshülsen der Anschlußenden des Rohrverbindungsstückes einstückig miteinander ausgebildet sind. Beispielsweise kann das Rohrverbindungsstück von einem kurzen zylindrischen Rohrstück gebildet sein, das eine sich über seine gesamte axiale Länge erstreckende Dichtungshülse aufweist und nahe seinen beiden Enden in der oben beschriebenen Weise mit Schlitzen versehen ist. Ein solches Rohrverbindungsstück kann dann zur Verbindung zweier Rohrabschnitte gleichen Durchmessers verwendet werden. Die durchgehende Dichtungshülse stellt sicher, daß zwischen den in das Rohrverbindungsstück eingesteckten Leilungsenden keine undichte Stelle entstehen kann. Dabei wird die Abdichtung noch dadurch verbessert, daß der Druck des durch die Leitung strömenden Fluides die Dichtungshülse gegen die Innenwand des Rohrverbindungsstückes preßt. Trotz df Einfachheit der Montage hat sich diese Art der Rohrverbindung als außerordentlich druckfest erwiesen.

Die beiden Anschlußenden des Rohrverbindungsstückes brauchen jedoch durchaus nicht den gleichen Durchmesser aufzuweisen. Es können auf diese Weise auch mühelos mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Rohrverbindungsstückes Leitungen unterschiedlichen Durchmessers miteinander verbunden werden. Das Rohrverbindungsstück kann ferner beispielsweise als T-Stück mit drei Anschlußenden ausgebildet sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, weiche in Verbindung mit den Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines zylindrischen Rohrverbindungsstückes zur Verbindung zweier durchmessergieicher Leitungen,

F i g. 2 einen die Achse enthaltenen Schn'tt durch die Verbindungsstelle zweier durchmessergleicher Leitungen mit Hilfe einer in der Fig. 1 dargestellten Anordnun^,

Fig.3 einen achsnormalen Schnitt längs Linie HI-III in F i g. 2,

F i g. 4 einen Spannbügei gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 5 einen Spannbügel gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines freien Endes des in F i g. 5 dargestellten Spannbügels in Richtung des Pfeiles Pin Fi g. 5,

Fig. 7 ein Rohrverbindungsstück für drei miteinander zu verbindende Rohrleitungen und

Fic8 ein Rohrverbindungsstück zur Verbindung zweier Rohrleitungen mit unterschiedlichem Durchmesser.

in den Fi g. 1 und 2 erkennt man einen allgemein mit 10 bezeichneten Rohrverbinder zur Verbindung zweier durchmessergieicher Rohre 12 und 14. Der Rohrverbinder 10 umfaßt ein L/Iindrisches Rohrstück 16 aus Metall oder einem harten Kunststoff, dessen Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der miteinander zu verbindenden Rohre 12 und 14 ist. Dc radiale Zwischenraum zwischen der Außenumfangsfläche der Rohre 12 und 14 und der Innenumfangsfläche des Rohrstükkes 16 wird von eint·.· Dichtungshülse 18 ausgefüllt, die in das Rohrstück 16 eingepaßt ist und sich über die gesamte Länge desselben erstreckt. Die Dichtungshülse

18 besteht aus einem elastisch deformierbaren Dichtungsmaterial wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen.

Nahe jedem Ende des Rohrstückes 16 sind zwei Schlitze 20 in dem Mantel des Rohrstückes 16 ausgebildet, deren Schlitzebene im wesentlichen senkrecht zur ■> Rohrachse verläuft und die sich jeweils über etwas weniger als den halben Rohrumfang erstrecken. Die nahe demselben Rohrende gelegenen Schlitze 20 sind in Umfangsrichtung gegeneinander um 180° versetzt. Ferner sind sie in axialer Richtung gegeneinander versetzt und zwar so, daß die einander benachbarten Schlitzränder in derselben achsnormalen Ebene liegen (siehe F i g. 2).

Im Bereich der Schlitze 20 ist an der Innenumfangsfläche des Rohrstückes 16 eine Ringnut 22 ausgefräst, die sich in axialer Richtung über die Breite der beiden Schlitze 20 erstreckt, wie man dies in Fig.2 erkennen kann.

Jedem Schlitz ist ein U-förmiger oder hufeisenförmiger Spannbügel 24 zugeordnet, wie er beispielsweise in den Fig.4 und 5 einzeln dargestellt ist. Der Außendurchmesser des gekrümmten Mittelabschnittes des Spannbügels 24 entspricht annähernd dem Außendurchmesser des Rohrstückes 16. Die größte Außenabmessung d des Spannbügels im Bereich seiner Bügelschenkel (siehe F i g. 4 und 5) ist etwas geringer als die Länge der geraden Verbindungslinie zwischen den Enden eines Schlitzes 20 (siehe F i g. 3). Die kleinste Innenabmessung a (siehe F i g. 4 und 5) zwischen den freien Schenkeln des Spannbügels 24 ist etwas geringer als der Außendurchmesser der Rohre 12 und 14.

Um eine dichte Verbindung zwischen den beiden Rohren 12 und 14 herzustellen, werden diese von beiden Enden her in das Rohrstück 16 soweit eingeführt, daß ihre Enden axial innerhalb der Schlitze 20 liegen. Dann werden die Spannbügel 24 in die Schlitze 20 eingetrieben, wobei die Schenkel der Spannbügel 24 in den Zwischenraum zwischen den Rohren 12 und 14 einerseits und dem Rohrstück 16 andererseits eindringen. Da die Abmessung d der Spannbügel 24 etwas größer als die lichte Länge / der Schlitze 20 ist, werden die freien Schenkel der Spannbügel beim Eintreiben zusammengepreßt und pressen ihrerseits das Dichtungsmaterial der Dichtungshülse 18 gegen den Außenumfang der Rohre 12 und 14. Dabei wird nicht nur die Dichtungshülse 18, sondern gegebenenfalls auch das Rohr 12 bzw. 14 lokal deformiert, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Die in die einander gegenüberliegenden Schlitze 20 eingetriebenen Spannbügel 24 überlappen sich und gleiten mit den einander zugewandten Flächen aneinander. Da sie an den Rändern der Nut 22 geführt werden, können sie nicht aus der jeweiligen achsnormalen Schlitzebene ausweichen. Die von einander entgegengesetzten Seiten her eingetriebenen Spannbügel 24 umschließen auf diese Weise die Dichtungshülse 18 und das Rohr 12 bzw. 14 auf dem gesamten Umfang. Aufgrund der Deformation des Rohres 12 bzw. 14 im Bereich der Spannbügel 24 können die Rohre 12 und 14 nicht mehr aus dem Rohrstück 16 herausgezogen werden. Da die Dichtungshülse 18 sich über die gesamte Länge des Rohrstückes 16 erstreckt, kann zwischen den beiden Verbindungsstellen kein Leck auftreten. Dies gilt auch für sehr hohe Drücke, da die Dichtungshülse 18 auf ihrem gesamten Umfang durch die Rohrwand des Rohrstückes 16 abgestützt wird.

Um das Eintreiben der Spannbügel 24 in die Schlitze 20 zu erleichtern, sind an der Außenseite der Bügelschenkel zumindest im Bereich der freien Enden derselben Einweisungsflächen 26 ausgebildet Um ferner ein Einsiechen oder Einschneiden der Bügelenden in das Material der Dichuingshülsc 18 zu vermeiden, sind auch auf der Innenseite der E?ügelschenkel nahe deren Enden Schrägflächen 28 vorgesehen.

Um sicherzustellen, daß die in derselben Ringnut 22 geführten beiden Spannbügel 24 nicht aneinander hängen bleiben, sind auch die quer zur Rohrachse verlaufenden Flächen der Spannbügel 24 an den freien Enden der Bügelschenkel abgeschrägt, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß es zur Herstellung einer dichten und mechanisch festen Rohrverbindung genügt, die beiden miteinander zu verbindenden Rohre 12 und 14 in das Rohr einzustecken und die Spannbügel einzutreiben, was mit Hilfe einer Zange oder eines Hammers erfolgen kann, so daß die gesamte Montage kaum eine Minute benötigt.

F i g. 7 zeigt ein Rohrverbindungsstück in Form eines T-Stückes mit drei Rohranschlüssen. Fig.8 zeigt ein Rohrverbindungsstück zur Verbindung zweier Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern. Die vielseitige Verwendbarkeit, die einfache Herstellung und Handhabung sowie die hohe Zuverlässigkeit auch bei hohen Drücken des durchströmenden Mediums stellen erhebliche Vorzüge des erfindungsgemäßen Rohrverbindungselementes gegenüber den herkömmlichen Verbindungsanordnungen dar. Für den Fall, daß eine Rohrverbindung w'ider gelöst werden soll, können die Spannbügel 24 mit einem Ansatz 30 (siehe Fig. 5) versehen sein, der im eingesetzten Zustand der Spannbügel über den Umfang des Rohrstückes 16 hinaus ragt. In dem Ansatz 30 kann ferner eine Durchbrechung 32 vorgesehen sein, so daß man mit einem Haken den Spannbügel 24 aus dem Schlitz 20 herausziehen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verbindung zweier Rohrenden mittels eines muffenförmigen Verbindungsstückes, in dessen Enden die miteinander zu verbindenden Rohrenden mit Spiel einsteckbar sind, wobei in dem radialen Zwischenraum zwischen dem Verbindungsstück und den eingesteckten Rohrenden Dichtungsmittel angeordnet sind und wobei das Verbindungsstück nahe seinen Einsteckenden Öffnungen zum Einschieben der Schenkel eines U-förmigen Verbindungsbügels aufweist, die in eine am Innenumfang des jeweiligen Einsteckendes ausgebildete Ringnut eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel von einer den radialen Zwischenraum zwischen dem Verbindungsstück (10) und den eingesteckten Rohrenden (12,14) ausfüllenden einstückigen Dichtungshülse (18) gebildet siiid, die aus einem gegenüber dem Material der Rohrenden (12, !4) leichter verformbaren Materia! bestehen, und daß an jedem Einsteckende mindestens ein quer zur Rohrachse gerichteter Schlitz (20) ausgebildet ist, der sich über weniger als die Hälfte des Umfanges der Einsteckenden erstreckt und durch den der Verbindungsbügel (24) in den radialen Zwischenraum zwischen dem Verbindungsstück (10) und den jeweiligen Rohrenden (12, 14) so einsteckbar ist, daß er das eingesteckte Rohrende über mindestens die Hälfte dessen Umfangs umschließt, wobei der kleins' "■ Abstand (a) zwischen den freien Schenkeln des Verbindungsbügels (24) kleiner als der Außendurchmesser der Didnungshülse (18) ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Einsteckende des Verbindungsstückes (10) jeweils zwei in Umfangsrichtung um 180° und axial gegeneinander versetzte Schlitze (20) vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (20) axial aneinander angrenzen und daß sich die Ringnut (22) in axialer Richtung über die Breite beider Schlitze (20) erstreckt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden des Verbindungsbügels (24) mit den Schlitzenden einerseits und der Dichtungshülse (18) bzw. dem Außenumfang des eingesteckten Rohrendes (12,14) andererseits zusammenwirkende Einweisungsflächen (26,28) ausgebildet sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbügel (24) an seinem gekrümmten Mittelabschnitt einen bei eingestecktem Verbindungsbügel (24) aus dem Schlitz (20) herausragenden Ansatz (30) aufweist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungshülse (18) aus Polytetrafluoräthylen besteht.