DE3216938C2

DE3216938C2 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE3216938C2
Application number: DE3216938A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Amagasaki Hyogo Kashi; Toshi Nakajimi; Tadao Yamaji
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1982-05-06
Publication date: 1986-06-12
Also published as: FR2513730B1; EG15205A; DE3216938A1; JPS5853984U; US4417754A; GB2107016A; IN155580B; GB2107016B; FR2513730A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit einer Rohrmuffe, einem in diese einführbaren Rohr, einer zwischen diesen gegen einen Dichtungssitz anliegenden Ringdichtung und einem an der Rohrmuffe festlegbaren, das eingeführte Rohr umschließenden ringförmigen Halterungsteil, das an seiner inneren Umfangsfläche eine schräge Stützfläche mit in Richtung zur Rohrmuffe zunehmendem Durchmesser und in Umfangsabständen angeordnete, jeweils innenseitig auf der Stützfläche mündende Gewindebohrungen aufweist, wobei ferner ein zwischen der schrägen Stützfläche des Halterungsteils und der äußeren Umfangsfläche des eingeführten Rohres einzubauender Schlitzring vorgesehen ist, der eine mit der Stützfläche mit in Richtung zur Rohrmuffe zunehmendem Durchmesser und an seiner Innenseite in axialem Abstand voneinander radial einwärts vortretende Eingriffkanten aufweist.

Description

a) das Halterungsteil (6, 6') mehrere in Umfangsabständen angeordnete, jeweils innenseitig auf der Stützfläche (9) mündende Gewindebohrungen aufweist und

b) in die Gewindebohrungen einschraubbare Gewindebolzen (14) zum Andrücken des Schlitzringes (11) an die äußere Umfangsfläche des Rohres (1) vorgesehen sind,

c) die Stützfläche (9) in Umfangsrichtung durchgeht.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen zur Stützfläche (9) im wesentlichen senkrecht verlaufen und die Gewindebolzen (14) an ihren mit dem Schlitzring (11) zusammenwirkenden Enden jeweils eine zu ihrer Längsachse senkrecht verlaufende Endfläche aufweisen.

3. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsteil aus mehreren miteinander ringförmig verbundenen Bogenstücken (6') besteht, die jeweils einen in der Einbaustellung einen äußeren Endflansch (8) der Rohrmuffe (3) hintergreifenden Hakenabschnitt (6'a) aufweisen.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenabschnitte (6'a) jeweils Ausnehmungen (19) zum Einführen der Gewindebolzen (14) in die Gewindebohrungen aufweisen.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenstücke (6') jeweils mittels verschraubbarer Gewindeteile (17, 18) miteinander verbindbare Flansche (16) aufweisen.

6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitzring (11) in seiner Einbaustellung eine radial einwärts gerichtete Kontraktionsspannung besitzt.

7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitzring (11) zwei an den Enden seines Innenumfangs angeordnete Eingriffkanten (13) trägt.

8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitzring (11) über seinen gesamten Innenumfang durchgehende Eingriffkanten (13) trägt.

9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitzring (11) eine oder mehrere sich jeweils nur über einen Teilbereich des Innenumfangs des Schlitzringes (11) erstreckende Eingriffkanten (13) aufweist

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung mit einer Rohrmuffe, einem an deren innerer Umfangsfläche angeordneten Dichtungssitz, einem in die Rohrmuffe einführbaren Rohr, einer in der Einbaustellung dichtend gegen den Dichtungssitz der Rohrmuffe und die äußere Umfangsfläche des Rohres anliegenden Ringdichtung, einem an der Rohrmuffe festlegbaren, in der Einbaustellung das aus der Rohrmuffe herausragende Rohr umschließenden, im wesentlichen ringförmigen Halterungsteil, einer an dessen innerer Umfangsfläche vorgesehenen schrägen Stützfläche mit in Richtung zur Rohrmuffe zunehmendem Durchmesser und einem zwischen der schrägen Stützfläche und der äußeren Umfangsfläche des Rohres einzubauenden Schlitzring mit einer am Außenumfang angeordneten, mit der Stützfläche zusammenwirkenden Schrägfläche mit in Richtung zur Rohrmuffe zunehmendem Durchmesser und am Innenumfang axial beabstandeten, radial einwärts vortretenden, in Umfangsrichtung verlaufenden Eingriffkanten sowie Vorrichtungen zum Verengen des Schlitzringes.

Bei der aus der DE-OS 27 18 208 bekannten Rohrverbindung der eingangs genannten Art weist der Schlitzring an seinen gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils einen axialen Vorsprung mit einer Bohrung auf, durch die eine Spannschraube geführt werden soll. Die Festlegung des Schlitzringes am eingeschobenen Rohr erfolgt durch Gegeneinanderziehen der axialen Vorsprünge mittels der Spannschraube, wobei sich der Schlitzring unter Durchmesserverringerung einschnürend am eingeschobenen Rohr festklemmt. Ein massives Halterungsteil wird nun über den Schlitzring geschoben und mittels einer Schelle mit der Rohrmuffe verklammert. Dabei wird jedoch der Durchmesser des massiven Halterungsteils nicht verringert. Wird die Rohrverbindung einer starken Zugbeanspruchung in Trennungsrichtung ausgesetzt, muß die zum Auffangen der Zugbeanspruchung benötigte zusätzliche Kraftwirkung allein durch Verschiebung der Schrägfläche des Schlitzringes relativ zu der des Halterungsteils gegeneinander aufgebracht werden. Dabei wirkt sich nachteilig aus, daß die Keilwirkung von Schlitzring und Halterungsteil über wenigstens ein Viertel des Rohrumfanges nicht auftritt, da das Halterungsteil im Bereich der die axialen Vorsprünge aufnehmenden Ausnehmung keine entsprechende Schrägfläche besitzt. Der Druck auf den Schlitzring ist daher ungleichmäßig und führt bei starker Zugbeanspruchung der Rohrverbindung zu einer Verformung des eingeschobenen Rohres, durch die eine unelastische innere Zementauskleidung reißen und gegebenenfalls sogar abplatzen würde. Die bekannte Rohrverbindung eignet sich daher nur für elastische, besonders Kunststoffrohre.

Eine ähnliche Rohrverbindung, bei der jedoch keine Vorrichtungen zur geregelten Verengung des Schlitzringes vorgesehen sind, ist aus der DE-OS 21 62 435 bekannt. Das ungeteilte, starre Halterungsteil dieser

Rohrverbindung umschließt den Schlitzring allerdings durchgehend auf seinem gesamten Umfang, so daß bei Verschiebung der Schrägfläche des Schlitzrings relativ zu der des Halterings unter Zugbeanspruchung die Keilwirkung auf dem vollen Rohrumfang auftrht

Bei den aus der DE-OS 14 75 860, der US-PS 33 33 872 und der JP-A2 51-1 20 426 bekannten Rohrverbindungen dienen Gewindebolzen als ausschließliche Mittel zur Druckkraftbeaufschlagung des Rohrhaltegliedes. Eine verkeilende Gleitbewegung von Rohrmuffe und dirin eingeführtem Rohr ohne Beschädigung der Rohrinnenauskleidung ist nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen und leicht montierbaren, außerhalb der Rohrmuffe angeordneten Mitteln das Herausgleiten des Rohres aus der Rohrmuffe ohne die Gefahr von Rißbildungen und Ablösungen in der Rohrauskleidung zuverlässig verhindert.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Rohrverbindung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen ausgestattet

Diese Rohrverbindung erfordert nur relativ wenige, unaufwendig zu fertigende Einzelteile, kann auch unter ungünstigen Verlegebedingungen rasch und einfach montiert werden und ergibt eine zuverlässig trennungsfeste Verbindung, bei welcher die Gefahr von Beschädigungen einer Zementauskleidung des Rohres weitgehend ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß weist das Halterungsteil mehrere Gewindebohrungen mit in diese einschraubbaren Gewindebolzen auf, die in Umfangsabständen so angeordnet sind, daß die Endflächen der Gewindebolzen leicht über die radial inneren Enden der auf der Stützfläche mündenden Gewindebohrungen vorstehend, den Schlitzring nicht nur an die äußere Umfangsfläche des Rohres andrücken können, sondern da sie an dessen Schrägfläche im Gleitsitz anliegen, mit dieser bei Zugbelastung der Rohrverbindung verkeilend zusammenwirken können. Hierdurch wird es zum einen möglich, den Schlitzring bei vollständig zusammengebauter Rohrverbindung durch Anziehen der Gewindebolzen mit einem geeigneten, z. B. im Vorversuch bestimmten Drehmoment mit einer genau bekannten Kraft gegen die äußere Umfangsfläche des eingeschobenen Rohres zu pressen, was bei der Rohrverbindung nach der DE-OS 27 18 208 wegen der Abdeckung der Spannschraube des Schlitzringes durch das Halterungsteil und die Schelle nicht möglich ist. Vor allem aber erfolgt durch die über den gesamten Umfang des Schlitzringes verteilten Gewindebolzen eine vollständig gleichmäßige, über den gesamten Umfang verteilte Anpressung und Verkeilung. Infolge der in Umfangsrichtung durchgehenden Ausbildung der Stützfläche tragen die einander gegenüberliegenden Schrägflächen von Halterungsteil und Schlitzring und die an der Schrägfläche des Schlitzringes im Gleitsitz anliegenden Endflächen der Gewindebolzen zur gleichmäßigen Verkeilung des Schlitzringes am eingeschobenen Rohr bei Zugbeanspruchung der Rohrverbindung bei, wodurch die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen gegenüber der bekannten Rohrverbindung erhöht wird.

Da der Schlitzring erst durch Anziehen der Gewindebolzen am eingeschobenen Rohr festgelegt werden muß. wenn bereits die gesamte Rohrverbindung zusammengebaut ist, ist die Montage der erfindungsgemäßen Rohrverbindung einerseits vereinfacht und führt zum anderen auch zu einem wesentlich exakteren und genauer einstellbaren Sitz der verschiedenen Bauteile zueinander.

Die Rohrverbindung kann dabei in an sich bekannter Weise so ausgebildet sein, daß sich der Dichtungssitz am lnnepumfang des Mündungsrandes der Rohrmuffe befindet und das an geeigneten Urnfangsstellen mit einem Außenflansch der Rohrmuffe verbundene Halterungsteil einen Preßring aufweist, der die Ringdichtung gegen den beispielsweise im wesentlichen konisch ausgebildeten Dichtungssitz der Rohrmuffe anpreßt.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Rohrverbindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 definiert.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Rohrverbindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rohrverbindung,

F i g. 2 eine Ansicht eines Schlitzringes,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie I1I-III der Fig. 2,

Fig.4 eine Ansicht eines abgewandelten Schlitzringes,

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie V-V der Fig. 4,

Fig.6 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Rohrverbindung,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Ansicht längs der Linie VII-VII der F ig. 6,

Fig.8 eine Fig. 7 ähnelnde, teilweise geschnittene Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform für Rohre größeren Durchmessers und

Fig. 9 eine Teilansicht der Rohrverbindung gemäß Fig. 8.

Die in F i g. 1 dargestellte Rohrverbindung umfaßt ein mit einer Rohrmuffe 3 versehenes Rohr 1 und ein mit seinem Endabschnitt 2 in die Rohrmuffe 3 eingeschobenes zweites Rohr 1. Am Mündungsrand der Rohrmuffe 3 ist ein im wesentlichen konischer Dichtungssitz 5 angeordnet. Eine Ringdichtung 4 aus Gummi oder ähnlichem elastisch verformbaren Material ist zwischen der äußeren Umfangsfläche des in die Rohrmuffe 3 eingeführten Endabschnitts 2 des Rohres 1 und dem Dichtungssitz 5 angeordnet. Ein das Rohr 1 außerhalb der Rohrmuffe 3 umschließendes, ringförmiges Halterungsteil 6 weist über seinen Umfang verteilt sechs axiale Bolzenöffnungen zur Aufnahme von durch entsprechende Bolzenöffnungen eines Außenflansches 8 der Rohrmuffe 3 hindurchgeführten Gewindebolzen 7 auf. Durch auf die Gewindebolzen 7 aufgeschraubte Muttern ist das ringförmige Halterungsteil axial in Richtung zur Rohrmuffe 3 hin so angezogen, daß ein daran axial vorstehender Preßring 6a gegen die Außenfläche der Ringdichtung 4 anliegt und diese in den sich verengenden Zwischenraum zwischen dem Dichtungssitz 5 und der äußeren Umfangsfläche des in die Rohrmuffe 3 eingeführten Endabschnitts 2 des Rohres 1 dichtend hineindrückt, so daß die Rohre miteinander wasserdicht verbunden sind.

Das ringförmige Halterungsteil 6 hat an seiner inneren Umfangsfläche eine bei der dargestellten Ausführungsform konische Stützfläche 9, deren Durchmesser in Richtung zur Rohrmuffe 3 hin zunimmt. Die Stützfläche 9 bildet eine in Umfangsrichtung durchgehende ringfö-mige Nut 10, die einen Stufenabschnitt zwischen dem Preßring 6a und dem von diesem abgewandten Ende des Halterungsteils 6 bildet. In die Ringnut 10 ist ein gegen die äußere Umfangsfläche des Rohres 1 anliegender, einstückiger Schlitzrine 11 eineefüet. der an ei-

ner Stelle seines Umfanges in der aus den F i g;. 2 und 4 ersichtlichen Weise unterbrochen ist. Der Schlitzring 11 hat an seinem Außenumfang eine bei der dargestellten Ausführungsform konische Schrägfläche 12, deren Neigung der Stützfläche 9 entspricht. Am Innenumfang des Schlitzringes 11 sind jeweils randnah angeordnete Eingriffskanten 13 vorgesehen, die in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise in Umfangsrichtung durchlaufen. Stattdessen können die Eingriffskanten 13 je nach den Anforderungen des Einzelfalls auch in der aus F i g. 5 ersichtlichen Weise so ausgebildet sein, daß sie jeweils nur über einen Teilbereich des Umfangs durchlaufen und voneinander durch vorbestimmte Abstände getrennt sind. In jedem Fall sollen jedoch mindestens zwei in axialen Abstünden voneinander angeordnete Reihen von Eingriffskanten i3 vorgesehen sein, um ein Herausgiciten des Endabschnittes 2 des einen Rohres aus der Rohrmuffe 3 wirksam zu verhindern.

jeweils zwischen den die axialen Bolzenöffnungen für die Verbindungsbolzen 7 aufnehmenden Abschnitten sind im Halterungsteil 6 Gewindebohrungen vorgesehen, die innenseitig jeweils auf der schrägen Stützfläche 9 münden und zu dieser im wesentlichen senkrecht verlaufen. In den Gewindebohrungen sind jeweils; Gewindebolzen 14 vorgesehen, die beim Anziehen mit ihrer zur Stützfläche 9 bzw. der Schrägfläche 12 des Schlitzringes 11 parallelen Endfläche den Schlitzring mit seinen Eingriffskanten 13 radial einwärts gegen die äußere Umfangsfläche des Rohres 1 angedrückt halten.

Wenn der in die Rohrmuffe 3 eingeführte Endabschnitt 2 des Rohres 1 herauszugleiten droht, wird der gegen die äußere Umfangsfläche des Rohres 1 angedrückte Schlitzring 11 bei dir Bewegung des Rohres 1 aus der Rohrmuffe 3 längs der vorderen Endfläche der Gewindebolzen 14 und der geneigten Stützfläche 9 des Halterungsteils 6 in von der Rohrmuffe 3 abgewandten Richtung so verschoben, daß er sich unter erzwungener Durchmesserverringerung so verkeilt, daß die an seiner inneren Umfangsfläche angeordneten Eingriffskanten 13 unter starkem Druck in die äußere Umfangsfläche des Rohres 1 einschneidend hineingepreßt werden, was ein Herausgleiten des Endabschnittes 2 des Rohres 1 aus der Rohrmuffe 3 verhindert.

Es mag so aussehen, daß beim Anziehen der Gewindebolzen 14 die Schrägfläche 12 des Schlitzringes Il von der schrägen Stützfläche 9 des Halterungsteils 6 abgehoben wird. Tatsächlich kann jedoch schon durch einen sehr geringen Überstand der vorderen Endflächen der Gewindebolzen 14 über die Stützfläche 9 ein sehr wirksamer Anpreßdruck erzielt werden, so daß die Schrägfläche 12 des Schlitzringes 11 insgesamt gesehen im wesentlichen vollständig an der Stützfläche 9 des Halterungsteils 6 anliegend verbleibt. Da auch in denjenigen Bereichen, in denen die Gewindebolzen 14 nicht gegen den Schlitzring 11 andrücken, eine Anlage der Schrägfläche 9 an der Stützfläche 12 gewährleistet ist, bewirkt der Schlitzring 11 eine über seinen gesamten Umfang wirkende Verkeilung.

Da der Schlitzring 11 einstückig ausgebildet ist und nur an einer Stelle eine schmale Unterbrechung aufweist, wird beim Anziehen der Gewindebolzen 14 auf den Schlitzring 11 ein im wesentlichen gleichmäßig über seinen gesamten Umfang wirkender Druck erzeugt, wobei der Schlitzring 11 bei einer Trennungsbewegung des Rohres über seinen gesamten Umfang verengt und im Sinne einer Verengung des umschlossenen Rohres gegen dessen Außenfläche angepreßt wird. Daher sind sowohl der ausgeübte Druck als auch die bei einem Eindringen der Eingriffskanten 13 in die äußere Umfangsfläche des Rohres 1 ausgeübte Festlegev/irkung im wesentlichen gleichmäßig über den gesamten Umfang verteilt. Hierdurch kann der Schlitzring 11 jede Trennung der Rohrverbindung wirksam unterbinden, ohne daß dabei die bei der herkömmlichen Konstruktion gegebene Gefahr ungleicher Druckverteilung infolge ungleicher Halterungskräfte auftritt. Die erfindungsgemäße Rohrverbindung ergibt somit eine hervorragende Trennfestigkeit ohne große lokale Druckunterschiede am eingeführten Rohr, so daß dessen aus Zement bestehende Auskleidung la vor Rißbildungen oder Ablösungen bewahrt bleibt. Der einstückige Schlitzring 11 läßt sich nicht nur unaufwendig herstellen, sondern kann auch rasch und einfach montiert werden.

Die in den F i g. 6 und 7 dargesielllte, abgewandelte Rohrverbindung ähnelt der bereits vorstehend beschriebenen Konstruktion, wobei jedoch der Dichtungssitz 5 jetzt in einem Abstand vom Mündungsende der Rohrmuffe 3 an deren innerer Umfangswand angeordnet ist und die Ringdichtung 4 durch einen Ringvorsprung 15 in ihrer Stellung gehalten wird. Das Halterungsteil besteht in diesem Fall aus zwei halbkreisförmigen Bogenstücken 6', die jeweils an ihren Enden durch Gewindebolzen 17 und Muttern 18 miteinander verbundene Flansche 16 tragen. Jedes Bogenstück 6' besitzt einen Hakenabschnitt 6'a, der in der Einbaustellung einen äußeren Endflansch 8 der Rohrmuffe 3 von außen hintergreift. Die Bogenstücke 6' besitzen ferner Ausnehmungen 19 zur Erleichterung des Einführens der Gewindebolzen 14 in die Gewindebohrungen.

Bei der in den F i g. 8 und 9 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform der Rohrverbindung für Rohre großen Durchmessers wird eine entsprechend größere Anzahl von Gewindebolzen 14 verwendet. Darüber hinaus sind zusätzliche Gewindebolzen 17' und Muttern 18' zur dichten Verbindung der Flansche 16 vorgesehen, um ein Auseinanderdrücken der Bogenstücke 6' bei einer Trennungsbewegung der Rohre zu unterbinden.

Die vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläuterte Rohrverbindung kann vom Fachmann je nach den Anforderungen des Einzelfalles in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, sofern dabei ein ringförmiges Halterungsteil mit in Umfangsrichtung durchgehender Stützfläche und ein Stützring mit jeweils in einander angepaßter Weise geneigten Stütz- bzw. Schrägflächen durch Gewindebolzen oder äquivalente Mittel einstellbar zusammenwirken. Die zusammenwirkenden Flächen brauchen nicht notwendigerweise streng konisch ausgebildet sein, sondern können — je nach den Anforderungen — auch eine in einem axialen Längsschnitt leicht gekrümmte Form besitzen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrverbindung mit einer Rohrmuffe, einem an deren innerer Umfangsfläche angeordneten Dichtungssitz, einem in die Rohrmuffe einführbaren Rohr, einer in der Einbaustellung dichtend gegen den Dichtungssitz der Rchrmuffe und die äußere Umfangsfläche des Rohres anliegenden Ringdichtung, einem an der Rohrmuffe festlegbaren, in der Einbaustellung das aus der Rohrmuffe herausragende Rohr umschließenden, im wesentlichen ringförmigen Halterungsteil, einer an dessen innerer Umfangsfläche vorgesehenen schrägen Stützfläche mit in Richtung zur Rohrmuffe zunehmendem Durchmesser und einem zwischen der schrägen Stützfläche und der äußeren Umfangsfläche des Rohi es einzubauenden Schlitzring mit einer am Außenumfang angeordneten, mit der Stützfläche zusammenwirkenden Schrägfläche mit in Richtung zur Rohrmuffe zunehmendem Durchmesser und am Innenumfang axial beabstandeten, radial einwärts vortretenden, in Umfangsrichtung verlaufenden Eingriffkanten sowie Vorrichtungen zum Verengen des Schlitzringes, dadurch gekennzeichnet, daß