DE3202367C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckmuffenverbindung für Rohre oder Rohrelemente, bestehend aus einem mindestens ein Rohrende aufnehmenden Muffenkörper, der in seinem Inneren einen radial nach innen gerichteten Vorsprung, mindestens eine Ringnut für eine Dichtung, eine Durch­ gangsöffnung und eine Kammer für ein das bis zu dem Vor­ sprung einsteckbare Rohrende fixierendes Halteelement aufweist.

Aus der CH-PS 5 90 423 ist eine Steckmuffenverbindung der eingangs genannten Art bekannt, die zum Einstecken eines Rohrendes ausgebildet ist, wobei das Rohrende durch einen im Inneren des Muffenkörpers in einer Nut angeordneten Sperr-Ring gehalten ist. Der als Halteelement ausgebil­ dete Sperr-Ring weist eine Vielzahl am Umfang verteilt angeordnete, im wesentlichen durch Einschnitte gebildete Lappen auf, welche wechselweise unter bestimmtem Winkel nach innen gebogen und an den Enden mit Schneidkanten versehen sind. Beim Einführen des Rohrendes werden die federelastischen Lappen etwas nach außen gebogen und beim Zurückziehen schneiden die Lappen in die Oberfläche des Rohrendes und verhindern somit ein Herausziehen des Rohres. Diese Steckmuffenverbindung eignet sich insbe­ sondere für Rohre aus Kunststoff, welche nicht unter Druck stehen und nicht durch Vibration oder Pulsation belastet werden.

Bei einer weiteren Steckmuffenverbindung gemäß der DE-AS 22 26 151 ist es bekannt, das Dichtungsorgan mit dem mit einer Kehlnut an einem Haltebund anliegenden Hal­ teorgan zu kombinieren. Bei dieser Ausführungsform sind am Umfang des Dichtungsringes beispielsweise sechs gleichmäßig verteilte und befestigte sowie mit Halte­ krallen versehene Halteorgane vorgesehen, welche nach dem Einführen des Rohrendes in den Muffenkörper mit den Haltekrallen an der Rohroberfläche fest anliegen und durch die Schrägstellung zur Rohrachse ein Lösen der Verbindung verhindern. Durch die relativ großen Abstände zwischen den einzelnen Halteorganen ist die Dichtung in axialer Richtung gesehen nicht ausreichend fixiert, was bereits bei geringem inneren Druck zur Verformung der Dichtung und somit zur Undichtigkeit führen kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nach erfolgter Demontage die Haltekrallen nur mit großem Aufwand wieder an die vorherigen Stellen der von den Haltekrallen in die Rohroberfläche eingeschnittenen Rillen positioniert werden können.

In der DE-OS 20 30 859 ist eine Rohrkupplung beschrieben, welche Verriegelungsorgane aufweist. Diese Verriegelungs­ organe sind aber nicht segmentförmig, sondern geradlinig ausgebildet, was bedingt, daß jedes Teilstück einen zylindrischen Ring aufweisen muß, durch dessen Bohrung ein umlaufender Ring läuft. Die Verriegelungsorgane weisen keine Schneidkante auf, hier ist zur Aufnahme der Endabschnitte 14 eine offene Umfangsnut vorgesehen, welche zwingend für die Verriegelung ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steck­ muffenverbindung gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, welche in allen für die Rohrleitung beziehungsweise für das Rohrende zulässigen Druckbereichen sowie bei allen auftretenden Belastungs­ möglichkeiten, zum Beispiel bei Vibrations- oder Pulsa­ tionsbelastung, eine flüssigkeits- und gasdichte, lös­ bare Verbindung der Rohrenden gewährleistet, wobei diese Forderung auch dann gewährleistet sein soll, wenn die Steckmuffenverbindung mehrmals demontiert und wieder montiert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Halteelement aus einzelnen, das Rohrende weitgehend umschließenden, segmentartig ausgebildeten und durch einen elastischen Haltering unter Vorspannung in der Kammer angeordneten Teilstücken gebildet ist, wobei jedes Teilstück mit einem Kopfabschnitt an der äußeren Umfangsfläche der Kammer kippbar abgestützt und auf der der Rohrendenoberfläche zugewandten Seite mit einem min­ destens eine erste Schneidkante aufweisenden Fußabschnitt versehen ist.

Die erfindungsgemäße Steckmuffenverbindung gewährleistet einerseits eine exakte Zentrierung und Abdichtung des Rohrendes in der Durchgangsöffnung des Muffenkörpers und andererseits eine optimale Verankerung des Rohrendes auf dem Prinzip der druckabhängigen Keilwirkung. Versuche haben gezeigt, daß bei extrem hohen, zum Beispiel auch bei die Zulässigkeit überschreitenden Drücken, das einge­ steckte Rohrende bereits eine leichte Oberflächen-De­ formierung zeigte, wobei die Abdichtung und Verankerung jedoch stand hielt. Hierbei hat sich die getrennte An­ ordnung der Dichtorgane von den Halteorganen ebenfalls als vorteilhaft erwiesen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindung liegt darin, daß die Halteelemente ohne die Rohrober­ fläche zu beschädigen gelöst und somit das Rohrende de­ montiert und anschließend an der gleichen, durch die Keilwirkung verursachten, ringförmigen Kerbstelle, wieder montiert werden kann.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß für die De­ montage des Rohrendes, das heißt zum Lösen der Halte­ elemente, eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung er­ forderlich ist, welche jedoch Gegenstand einer eigen­ ständigen Erfindung ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt in der Symmetrieebene durch eine Steckmuffenverbindung für zwei mit gleicher Achsrichtung zueinander angeordnete Rohrleitungen,

Fig. 2 einen in größerem Maßstab und im Schnitt dar­ gestellten Ausschnitt der in Fig. 1 durch einen Kreis bezeichneten Stelle A,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine erste Variante einer Steckmuffenverbindung für ein Rohrende, und

Fig. 5 eine zweite Variante einer Steckmuffenverbindung für mehrere Rohrenden mit verschiedenen Achs­ richtungen.

In Fig. 1 ist eine erste Variante einer Steckmuffenver­ bindung 40 für eine flüssigkeits- und gasdichte Verbin­ dung von zwei mit gleicher Achsrichtung zueinander ange­ ordnete Rohrleitungen dargestellt und man erkennt das eine in eingestecktem Zustand dargestellte Rohrende 1 sowie das andere in nicht eingestecktem Zustand darge­ stellte Rohrende 1′. Die Steckmuffenverbindung 40 umfaßt im wesentlichen einen Muffenkörper 5 sowie in dem Muf­ fenkörper angeordnete Dichtungen 8, 8′, Halteelemente 30, 30′ und Halteringe 15, 15′ für die genannten Halteelemente.

Der vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Muffenkörper 5 wird von einer Durchgangsöffnung 7, 7′ durchdrungen, wel­ che von einem radial nach innen gerichteten und als An­ schlag dienenden Vorsprung 6 unterteilt ist. In axialer Richtung gesehen ist im Abstand zu beiden Seiten des Vorsprungs 6 je eine Ringnut 9, 9′ für die Dichtungen 8, 8′ vorgesehen. An der Stirnseite 3 und Rückseite 4 des Muffenkörpers 5 ist die Durchgangsöffnung 7, 7′ als auf­ geweitete Öffnung 14, 14′ ausgebildet. Im Anschluß an die Öffnung 14, 14′ ist in axialer Richtung gesehen je eine ringnutartig ausgebildete Kammer 10, 10′ angeordnet, welche zur Aufnahme der Halteelemente 30, 30′ sowie der Halteringe 15, 15′ vorgesehen sind. Die Halteelemente 30, 30′ werden aus einzelnen segmentartig ausgebildeten Teilstücken 31 bis 36 und 31′ bis 36′ zusammengesetzt, welche im Zusammen- und eingebauten Zustand das ring­ förmige, das Rohrende weitgehend umschließende Halte­ element bilden.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1 durch das Halteelement 30 und man erkennt die einzelnen, am Umfang vorzugsweise gleichmäßig aufge­ teilten und durch relativ kleine Schlitze 25 im Abstand zueinander angeordneten Teilstücke 31, 32, 33, 34, 35 und 36 sowie das Rohrende 1 und den Muffenkörper 5. Die Teil­ stücke 31 bis 36 werden, nachdem der Haltering 15 in die Kammer 10 eingelegt ist, einzeln nacheinander eingesetzt, wobei bei fertig montiertem Haltering die einzelnen Teil­ stücke durch den Haltering gegen Herausfallen gesichert sind. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 3 das untere Teil­ stück 34 des Halteelements aufgebrochen dargestellt und man erkennt teilweise den umlaufenden Haltering 15 sowie die Kammer 10.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß das Halte­ element 30′ mit den durch Schlitze 25′ voneinander ge­ trennten Teilstücken 31′, 32′, 33′, 34′, 35′ und 36′ analog dem in Fig. 3 dargestellten Halteelement 30 ausgebildet ist.

In Fig. 2 ist in größerem Maßstab und im Schnitt die in Fig. 1 durch einen Kreis bezeichnete Stelle A dargestellt und man erkennt das in der Ausnehmung 10 angeordnete Teilstück 31 des Halteelements 30 sowie den Haltering 15. Der Haltering 15 ist vorzugsweise aus elastischem, ver­ formbaren Material hergestellt. Die zur Aufnahme des Halteelements und des Halterings ausgebildete Kammer 10 weist eine im wesentlichen rechtwinkelig zur Durchgangsöffnung 7 orientierte, ringförmige Anlagefläche 12 sowie eine äußere Umfangsfläche 13 für den Haltering 15 auf. Auf der der Anlagefläche 12 gegenüberliegenden Seite ist eine an die Öffnung 14 anschließende Schulter 11 vorgesehen, welche vorzugsweise zur Stirnseite 3 hin gleichmäßig geneigt abnehmend ausgebildet ist und als Anlagefläche für das ringförmige Halteelement 30 dient.

Das in Fig. 2 als Ausführungsbeispiel im Querschnitt dar­ gestellte Teilstück 31 des Halteelements 30 weist einen Kopfabschnitt 20, einen Fußabschnitt 28, eine der Schulter 11 zugeordnete Stirnseite 29 sowie eine dem Hal­ tering 15 zugeordnete Rückseite 24 auf. Die Rückseite 24 ist vom Fußabschnitt 28 zum Kopfabschnitt 20 gleich­ mäßig abnehmend, unter einem in der Größenordnung von 15° liegenden Winkel geneigt ausgebildet und mit einer dem Haltering 15 entsprechenden Ausnehmung 23 versehen. Die im zusammengebauten Zustand des Halteelements als Ab­ rollfläche dienende Ausnehmung 23 weist vorzugsweise eine kreisbogenförmige Formgebung auf, wobei der Radius der Ausnehmung größer als der Radius des Halterings 15 (der Haltering hat im unbelasteten Zustand kreisförmigen Quer­ schnitt) ist. Der Übergang des Kopfabschnittes 20 zur Stirnseite 29 ist mit einer Abrundung 21 und zur Rück­ seite 24 mit einer Abrundung 22 versehen. Hierdurch wird erreicht, daß das Halteelement in vorbestimmtem Bereich - auf der einen Seite durch die geneigte Schulter 11 und auf der anderen Seite im wesentlichen durch den Halte­ ring 15 begrenzt - um einen geringen Weg in der Kammer 10 kippbar ist, wobei die Rundungen 21 und 22 ein einwand­ freies Abrollen an den zugeordneten Flächen 11 und 13 gewährleisten.

Der Fußabschnitt 28 weist im dargestellten Ausführungs­ beispiel von der Wirkungsseite her gesehen eine erste Fläche 26 und eine zweite Fläche 18 auf, welche konisch geneigt, versetzt zueinander angeordnet und an den Enden als Schneidkanten 27 und 19 ausgebildet sind. Die von der ersten Schneidkante 27 ausgehende Fläche 26 ist vor­ zugsweise etwas weniger konisch geneigt als die von der zweiten Schneidkante 19 ausgehende Fläche 18. Die be­ schriebene Anordnung der beiden Schneidkanten 27 und 19 zueinander gewährleistet einen druckabhängigen, pro­ gressiven Eingriff der Schneidkanten in die Rohrober­ fläche, wobei die zweite Schneidkante 19 einen zu tiefen Einschnitt der ersten Schneidkante 27 verhindert. Die einzelnen Teilstücke der Halteelemente 30 und 30′, ins­ besondere aber die Schneidkanten sind vorzugsweise aus gehärtetem Werkzeugstahl hergestellt.

Bei nicht eingestecktem Rohrende, wie zum Beispiel in Fig. 1 rechte Seite und in Fig. 4 dargestellt, wird das aus den einzelnen Teilstücken zusammengesetzte Halteele­ ment durch die Rückstellkraft des elastischen Halteringes gegen die geneigte Schulter des Muffenkörpers gedrückt. Beim Einführen des Rohrendes umfassen die einzelnen Teil­ stücke das Rohrende, wobei kleine Durchmesserdifferenzen des Rohrendes durch die einzelnen kippbar in der Kammer angeordneten Teilstücke optimal ausgeglichen werden.

In Fig. 4 ist eine erste Variante einer Steckmuffenver­ bindung 50 dargestellt und man erkennt einen als Flansch­ ausführung ausgebildeten Muffenkörper 51 mit innerem Vorsprung 49 für ein einsteckbares Rohrende 47. Der Muffenkörper 51 umfaßt weiterhin eine in eine Ringnut 48 angeordnete Dichtung 43 sowie ein in einer Kammer 44 angeordnetes, durch einen Haltering 45 gehaltenes Halte­ element 46. Die Ausbildung und Anordnung des aus einzel­ nen, nicht näher bezeichneten Teilstücken zusammenge­ setzten Halteelements 46 entspricht dem in Fig. 2 und Fig. 3 in größerem Maßstab dargestellten Halteelement. Die Steckmuffenverbindung 50 ist mit Schrauben 41 an einem nicht näher dargestellten Aggregat 55, wie zum Beispiel an einer Pumpe, an einem Ventil- oder Motorblock befestigt und vorzugsweise durch einen O-Ring 42 abge­ dichtet.

Fig. 5 zeigt eine weitere Variante einer Steckmuffenver­ bindung 60 mit einem als Block ausgebildeten Muffenkörper 65. Der im dargestellten Ausführungsbeispiel dargestellte Muffenkörper 65 ist zur Aufnahme mehrerer, beispielsweise mit unterschiedlichen Nennweiten versehenen Rohrenden 61, 62, 63 und 64 ausgebildet. In die mit 61′, 62′, 63′ und 64′ bezeichneten Ausnehmungen ist je ein dem Durchmesser des einzusteckenden Rohrendes entsprechend ausgebildetes, wie in Fig. 2 und Fig. 3 näher dargestellt, Halteelement einsetzbar.

Claims (8)

1. Steckmuffenverbindung für Rohre oder Rohrelemente, be­ stehend aus einem mindestens ein Rohrende (1) aufneh­ menden Muffenkörper (5), der in seinem Inneren einen radial nach innen gerichteten Vorsprung (6), minde­ stens eine Ringnut (9) für eine Dichtung (8), eine Durchgangsöffnung (7) und eine Kammer (10) für ein das bis zu dem Vorsprung einsteckbare Rohrende fixierendes Halteelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (30) aus einzelnen, das Rohrende (1) weitgehend umschließenden, segmentartig ausgebildeten und durch einen elastischen Haltering (15) unter Vor­ spannung in der Kammer (10) angeordneten Teilstücken (31, 32, 33, 34, 35 und 36) gebildet ist, wobei jedes Teilstück mit einem Kopfabschnitt (20) an der äußeren Umfangsfläche (13) der Kammer (10) kippbar abgestützt und auf der der Rohrendenoberfläche zugewandten Seite mit einem, mindestens eine erste Schneidkante (27) auf­ weisenden Fußabschnitt (28) versehen ist.

2. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Teilstück (31 bis 36) des Halte­ elements (30) auf der dem Haltering (15) zugewandten Seite mit einer vom Fußabschnitt (28) zum Kopfab­ schnitt (20) gleichmäßig abnehmend geneigt ausgebil­ deten Rückseite (24) versehen ist.

3. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite (24) jedes Teil­ stückes (31 bis 36) unter einem in der Größenordnung von 15° liegenden Winkel gleichmäßig abnehmend geneigt ausgebildet ist.

4. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite (24) jedes Teil­ stückes (31 bis 36) mit einer dem Haltering (15) ent­ sprechenden kreisbogenförmigen Ausnehmung (23) verse­ hen ist.

5. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Radius der kreisbogenförmigen Aus­ nehmung (23) vorzugsweise größer als der Radius des Halterings (15) gewählt ist.

6. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an jedem Teilstück (31 bis 36) eine zweite Schneidkante (19) vorgesehen und zur Erreichung eines druckabhängigen, progressiven Eingriffs im Ab­ stand zu der ersten Schneidkante (27) angeordnet ist.

7. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Muffenkörper (51) für ein einzelnes Rohrende (47) als Flanschausführung ausgebildet ist.

8. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Muffenkörper (65) für mehrere Rohr­ enden (61, 62, 63 und 64), insbesondere für Rohrenden mit unterschiedlichen Nennweiten, als Block ausgebildet ist.