DE3309225A1

DE3309225A1 - Rohrverbindungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3309225A1
Application number: DE19833309225
Authority: DE
Inventors: Ronald N Koch; David A Yanov
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Sensus Spectrum LLC
Priority date: 1982-04-01
Filing date: 1983-03-15
Publication date: 1983-10-06
Also published as: MX159899A; AU561822B2; GB2117855B; IE54246B1; GB8306837D0; US4478440A; GB2117855A; AU1179583A; CA1217215A; IE830755L

Description

PRINZ, B.UWK&.&.PART-tvJ.ER

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Patentanwälte ; · Eittcipe£n IJalejpt at München Λ Stuttgart

15. März 1983

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION

600 Grant Street

Pittsburgh, Pennsylvania 15219 /V.St.A.

Unser Zeichen: R 1072

Rohrverbindungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindungsvorrichtung, mit deren Hilfe die angrenzenden Enden von zwei Rohrabschnitten verbunden werden können; sie eignet sich insbesondere zum Verbinden von zwei Rohrabschnitten, wenn einer oder beide Abschnitte aus relativ weichem, elastischem Material wie Kunststoff oder Vinyl bestehen.

Mit der Entwicklung hochfester, kostengünstiger und eine geringe Porosität aufweisender nichtmetallischer Materialien in den letzten Jahren, beispielsweise Polykarbonat, Vinyl, Nylon, Acetal und andere synthetische Polymermaterialien, ist es möglich und wirtschaftlich wünschenswert geworden, Rohrabschnitte und andere Rohrleitungselemente, beispielsweise Wasserzähler, Ventile und dergleichen aus solchen Materialien herzustellen und zu

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vertreiben. Normalerweise werden solche Rohrleitungselemente mit Hilfe von Gewinde aufweisenden Verbindungsstücken in Rohrleitungssysteme eingefügt; beispielsweise ist es auf dem Gebiet der Wasserzähler üblich, die Einlaß— und Auslaßabschnitte der Wasserzähler mit Verbindungsabschnitten mit Außengewinde zu versehen, die von !..it. Innengewinde versehenen Kupplungsmuttern auf dem Abschnitt des Rohrs, an das der Zähler angeschlossen werden soll, aufgenommen werden. Wenn das Zählergehäuse jedoch aus Kunststoff besteht, hat sich gezeigt, daß es bei direkt auf den Einlaß- und Auslaßabschnitten des Zählergehäuses angebrachten Gewinden häufig zu Beschädigungen oder Verschneidungen der Gewindegänge am Zähleranschlußstück kommt, die die Erzielung einer flüssigkeitsdichten Verbindung unmöglich machen, da das Kunststoffmaterial relativ weich ist und das weibliche Kupplungsstück, mit dem es verbunden werden soll, gewöhnlich aus Metall besteht und leicht in eine Fehlausrichtlage bezüglich der Achse des AnschlußStücks kommen kann, wenn der Zähler und das weibliche Kupplungsstück am Rohrabschnitt, mit dem es verbunden werden soll, mit einer ausreichenden Anziehkraft zur Gewährleistung einer flüssigkeitsdichten Verbindung vereinigt werden. Wenn die Gewindegänge direkt auf den Anschlußstücken angebracht sind, haben beschädigte Gewindegänge zur Folge, daß der gesamte Zähler weggeworfen werden muß. Für dieses Problem sind verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden. Eine Lösung besteht darin, eine auswechselbare Gewindebüchse vorzusehen, wie sie in der US-PS 4 126 338 beschrieben ist. Bei der aus dieser Patentschrift bekannten Anordnung wird eine elastische, mit Gewinde versehene einstückige Büchse benutzt, die im Schnappsitz über dem Ende des Rohrabschnitts oder AnschlußStücks angebracht wird, das vom Gehäuse des Zählers absteht. Die Büchse wird mit Hilfe von VorSprüngen in ihrer Lage gehalten, die von ihrer Innenseite abstehen und von Ausnehmungen aufgenommen werden, die auf der Außenfläche des Zähleranschluß-

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Stücks angebracht sind. Wenn bei einer solchen Anordnung die Gewindegänge der Büchse beschädigt werden, wird die Büchse entfernt und durch eine neue, unbeschädigte Büchse ersetzt. Da bei dieser Anordnung jedoch von einem Fest- oder Schnappsitz zwischen der aus einem einstückigen Zylinder bestehenden Büchse und dem Zähleranschlußstück Gebrauch gemacht wird, kann das Anbringen der Büchse und ihr Entfernen mit gewissen Schwierigkeiten verbunden sein, die zu Beschädigungen des Zähleranschlußstücks führen können. Außerdem ist zu erkennen, daß das Austauschen der Büchse das Abtrennen des Zählers von der Leitung erfordert, während bei der hier vorliegenden Erfindung die Büchse ohne Entfernen des Zählers von der Leitung ausgetauscht werden kann. Erfindungsgemäß wird eine mit Außengewinde versehene Büchse vorgeschlagen, die aus zwei gleichen halbkreisförmigen Teilen besteht, die auf dem Ende des Rohrs oder dem Zähleranschlußstück angebracht sind. Rohrkupplungen mit halbkreisförmigen, mit Außengewinde versehenen Teilen sind beispielsweise aus den US-PSen 296 394, 1 586 725 und 2 569 333 sowie aus der FR-PS 1 197 185 bekannt. Keine dieser Druckschriften zeigt jedoch eine Kupplung mit einfach entfernbaren, gleichen halbkreisförmigen Teilen mit Außengewinde, die mit Führungsvorrichtungen ausgestattet sind, damit eine richtige Orientierung der halbkreisförmigen Teile gewährleistet wird, wenn sie auf dem Rohrende angebracht werden, wobei diese Teile im Schnappsitz auf dem Rohrende angebracht werden können, damit ihr Festhalten gewährleistet

wird.
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Nach der Erfindung wird von einer Büchse aus zwei gleichen, in einer Form hergestellten halbkreisförmigen, mit Außengewinde versehenen zusammenpassenden Verbindungsteilen Gebrauch gemacht, die in einer Ringnut aufgenommen werden, die um die Enden der Einlaß- und Auslaßrohrabschnitte oder Anschlußstücke verläuft, die am Hauptgehäuse eines Wasserzählers abstehen. Die zwei

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Verbindungsteile sind gleich, so daß sie in der gleichen Form hergestellt werden können, und sie sind mit Führungsvorrichtungen ausgestattet, die mit komplementären Führungsvorrichtungen an dem Anschlußstück zusammenarbeiten, damit eine richtige Ausrichtung zwischen den zwei Verbindungsteilen beim Zusammenfügen in der Ringnut sichergestellt wird. Der dadurch gebildete, mit Außengewinde versehene Verbindungsteil kann auf diese Weise eine mit Innengewinde versehene Kupplungsmutter aufnehmen, die drehbar am Ende des Rohrs angebracht ist, an das der Wasserzähler angeschlossen werden soll. Ein Schnappsitz zwischen den zwei halbkreisförmigen Verbindungsteilen und dem Zähleranschlußstück stellt sicher, daß das Verbindungsteil auf dem Zähleranschlußstück festgehalten wird, bevor und während die Rohrenden angeschlossen oder der Zähler in eine Rohrleitung eingebaut wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht eines Wasserzählers, bei dem

die Erfindung angewendet wird, wobei Teile im

Schnitt dargestellt sind,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den rechts liegenden Abschnitt des in Fig. 1 dargestellten Zählers bei entfernter Gewindebüchse,

Fig. 3 eine Vorder- oder Innenansicht eines der halbkreisförmigen, mit Gewinde versehenen Verbindungsteile nach der Erfindung und

Fia. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2.

in Fig. 1 der Zeichnung ist das Hauptgehäuse 20 eines Zählers dargestellt. Dieses Hauptgehäuse 20 weist zwei axial in einer Linie liegende Anschlußstücke 22 und

χ auf, die von gegenüberliegenden Seiten des Hauptgehäuses abstehen und einen in ihnen gebildeten Einlaßkanal 26 bzw. Auslaßkanal· 28 aufweisen. In Fig. 1 ist das rechts liegende Anschlußstück mit einem angefügten halbkreisförmigen, mit Gewinde versehenen Verbindungsteil 50 dargestellt, während das links liegende Anschlußstück 22 ohne ein solches Verbindungsteil dargestellt ist. Wie aus den Figuren 2 und 4 am besten zu erkennen ist, weisen die Anschlußstücke eine ringförmige Ausnehmung 25 auf, in der IQ zwei diametral gegenüberliegende Gruppen axial verlaufender Rippen 31 und 32 auf einer Seite und Rippen 33 und 34 auf der anderen Seite gebildet sind. Die Rippen 31 und 32 sind durch einen Spalt 36 voneinander getrennt, und die Rippen 33 und 34 sind durch einen Spalt 38 voneinander getrennt. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Spalte 36 und 38 nicht in einer Richtung längs einer gemeinsamen Durchmesserlinie angeordnet, sondern sie sind axial gegeneinander versetzt. Am Anschlußstück 24 sind auch diametral gegenüberliegende Verriegelungsrippen 4 0 und 4 2 angebracht, in denen jeweils axial verlaufende Rastvertiefungen 44 und 46 angebracht sind. Die meisten Wasserzähler sind für den Austausch von Zählern in vorhandenen Rohrleitungen vorgesehen. Praktisch sind alle vorhandenen Wasserzähler mit Hilfe eines weiblichen Kupplungsteils an die Rohrleitungen angeschlossen, das einen einzigen durchgehenden Gewindegang aufweist, im Unterschied zu mehrfachen Gewindegängen, bei denen der mit Gewinde versehene Abschnitt zwei oder mehr voneinander getrennte parallele Gewindegänge aufweist, die jeweils ihren eigenen Anfang und ihr eigenes Ende haben. Die männlichen Gewindeabschnitte der Austauschzähler müssen daher einen einzigen durchgehenden Gewindegang aufweisen.

Die hier zu beschreibende, mit Gewinde versehene Verbindungsbüchse besteht aus zwei gleichen, halbkreisförmigen Verbindungsteilen 50, die von den Anschlußstücken aufgenommen werden können, damit eine mit Außengewinde versehene Verbindungsbüchse mit einem einzigen, durchgehenden

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Außengewinde für die Aufnahme eines weiblichen Verbindungsteils entsteht, das einen einzigen durchgehenden Gewindegang aufweist und das an einer Rohrleitung angebracht ist, wodurch der Zähler an die Rohrleitung angeschlossen werden kann. Fig. 3 zeigt eines der halbkreisförmigen Verbindungsteile 50. Fig. 4 zeigt in einer Stirnansicht einen Zähler mit zwei vom Anschlußstück 24 entfernten, gegenüberliegenden Verbindungsteilen 50. Die Verbindungsteile, die gleich aufgebaut sind und in der gleichen Form hergestellt werden können, bestehen aus Kunststoff. Die Verbindungsteile 50 sind ein wenig elastisch verformbar, so daß sie in einen Sperreingriff mit dem Anschlußstück 24 einschnappen können, wie noch erläutert wird.

An den Außenflächen der Verbindungsteile 50 ist ein Gewinde 54 angebracht; wenn zwei Verbindungsteile so zusammengefügt werden, daß gleiche Enden aneinander angrenzen, d.h. daß das eine Verbindungsteil gegenüber seiner in Fig. 3 dargestellten Position um 180° um eine zur Achse 51 des Verbindungsteils 50 senkrechte Linie, der Mittellinie, und in einer mit der die Enden der Verbindungsteile 50 enthaltenden Ebene tibereinstimmenden Ebene oder dazu parallel gedreht ist, dann entsteht eine vollständige Büchse, die einen einzigen durchgehenden äußeren Gewindegang aufweist. Es ist zu erkennen, daß ein durchgehender Außengewindegang ohne axiale Versetzung der zwei Verbindungsteile in bezug zueinander nicht erreicht werden könnte, wenn das untere Ende eines Verbindungsteils mit dem oberen Ende des anderen Verbindungsteils zusammentreffen würde. Daher muß gewährleistet werden, daß die zwei Verbindungsteile beim Anbringen auf dem Anschlußstück in eine richtige Ausrichtlage zueinander gebracht werden.

Die Verbindungsteile weisen eine Innenfläche 56 auf, die an der Oberfläche des AnschlußStücks in der Ausnehmung

aufgenommen werden kann. Es sind innere rundherum verlaufende Flächen 58 und 60 vorgesehen, deren Durchmesser gleich und ein wenig größer als der Durchmesser der Innenfläche 56 sind. Die Flache 60 des in der Darstellung von Fig. 4 rechts liegenden Verbindungsteils 50 wird von der äußeren, rundherum verlaufenden Fläche 21 des Anschlußstücks aufgenommen (Figuren 1 und 2). Wie noch zu erkennen sein wird, wird auch die Innenfläche des in Fig. 4 auf der linken Seite befindlichen Verbindungsteils 50 von der Fläche 27 aufgenommen. In der Innenfläche 56 sind Ausnehmungen 62 und 64 angebracht, zwischen denen sich ein Stegabschnitt 66 in der Innenfläche 56 befindet. Es ist zu erkennen, daß die_iAusnehmungen 62 und 64. unterschiedliche Axialabmessungen haben und daß der Stegabschnitt 66 ein wenig gegenüber der vertikalen Mittellinie CL des Verbindungsteils versetzt ist, wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht.

An jedem Ende der halbkreisförmigen Verbindungsteile sind Arretierungselemente 68 (Fig. 4) angebracht, die von den Vertiefungen 44 und 46 an den Rippen 40 bzw. aufgenommen werden können, damit die Verbindungsteile auf den Anschlußstücken arretiert werden. Der Abstand zwischen den Rastelementen an jedem Ende des Verbindungsteils ist geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den äußersten Bereichen der Rippen 40 und 42. Da die Verbindungsteile jedoch ein wenig elastisch verformbar sind, werden die Enden jedes Verbindungsteils aufgrund der Eingriffswirkung zwischen den Seiten der Rippen 40 und 4 2 und den Rastelementen 68 nach außen gedehnt, wenn die Verbindungsteile radial aus den in Fig. 4 dargestellten Positionen auf das Anschlußstück gedrückt werden, so daß die Verbindungsteile bei einer auf sie ausgeübten leichten Radialkraft an Ort und Stelle einschnappen. Wenn sie sich in ihrer Position befinden, wird eine Gruppe benachbarter Rastelemente 68 von der Vertiefung 44 aufgenommen, während die gegenüberliegende

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-Χ ι Gruppe benachbarter Rastelcmcntc 68 an den Verbindungsteilen von der Vertiefung 4 6 aufgenommen wird. Auf diese Weise werden die halbkreisförmigen Verbindungsteile so an Ort und Stelle festgehalten, daß sie eine vollständige und durchgehende Gewindebuchse auf dem Anschlußstück bilden.

Das in Fig. 3 dargestellte Verbindungsteil nimmt eine solche Lage ein, daß es in der Darstellung von Fig. 2

IQ von oben oder in der Darstellung von Fig. 4 von rechts am Anschluß stück 24 angebracht werden kann. In einer solchen Position wird der Steg 66 vom Spalt 36 aufgenommen, und die Rippe 32 wird von der Ausnehmung 62 aufgenommen, während die Rippe 31 von der Ausnehmung 64 des Verbindungsteils aufgenommen wird. Die Innenfläche 60 wird dabei von der Fläche 27 des Anschlußstücks aufgenommen. Zum Ausrichten des in Fig. 3 dargestellten Verbindungsteils oder eines dazu identischen Verbindungsteils in der Weise, daß es in der Darstellung von Fig. 2 von unten oder in der Darstellung von Fig. 4 von links vom Anschlußstück aufgenommen wird, muß es um 180° um die Mittellinie CL bezüglich der in Fig. 3 dargestellten Position gedreht werden. In dieser Position nimmt der Steg 66 eine solche Lage ein, daß er vom Spalt 38 aufgenommen wird; die Rippe 33 wird von der Ausnehmung 62 aufgenommen, und die Rippe 34 wird von der Ausnehmung 64 aufgenommen. Die Fläche 58, die den gleichen Durchmesser wie die Fläche 60 hat, wird von der Fläche 27 des Anschlußstücks aufgenommen. Beim Versuch, das Verbindungsteil ohne eine vorhergehende Drehung um 180° um die Mittellinie bezüglich der Ausrichtung von Fig. 3 in der Darstellung von Fig. 2 von unten oder in der Darstellung von Fig. 4 von links auf das Anschlußstück aufzusetzen, würde der Steg 66 nicht mit dem Spalt 38 übereinstimmen, und die Rippen 33 und 34 würden nicht in die Ausnehmungen 62 bzw. 64 passen. Nur durch Drehen des Verbindungsteils um 180° um seine Mittellinie bezüglich der Lage von Fig. 3 kann das zweite Verbindungsteil

in einer Position auf dem Anschlußstück angebracht werden, in der sich die Gewinde der beiden Teile so treffen, daß ein vollständiger und durchgehender Gewindegang für die Aufnahme eines mit Innengewinde ausgestatteten VerbindungsbüchKcnteiIs entsteht.

Mit der beschriebenem Anordnung hat eine Beschädigung der Gewinde an einem Zähler oder einem Rohrabschnitt bei Versuchen, den Zähler oder Rohrabschnitt in eine vorhandene Rohrleitung einzubauen, nicht zur Folge, daß der gesamte Zähler oder der Rohrabschnitt weggeworfen werden muß, da lediglich die ursprünglichen mit Gewinde versehenen, halbkreisförmigen Verbindungsteile entfernt und durch unbeschädigte Verbindungsteile ersetzt werden müssen.

Es ist somit eine leicht ersetzbare Gewindebüchse geschaffen worden, die so ausgebildet ist, daß sie mit einem mit Innengewinde ausgestatteten Kupplungsteil einer Rohrleitung zusammenpaßt, wobei die Gewindebüchse aus zwei gleichen, halbkreisföi~migen Verbindungsteilen besteht, die in der gleichen Form hergestellt werden können und die auf dem Anschlußstück oder dem Rohr nur in einer Äusrichtlage angebracht werden können, in der

^° ein kontinuierlicher, durchgehender Gewindegang entsteht. Es ist zu erkennen, daß aufgrund dieser Ausgestaltung die Anzahl der Formen, die Anzahl der Vorgänge zur Erzeugung einer vollständigen Gewindebuchse und die Anzahl der im Lager bereitzuhaltenden Teile um die Hälfte redu-

ziert werden kann.

Die beschriebene Erfindung kann auch in anderen speziellen Ausgestaltungen verwirklicht werden, ohne daß von ihren wesentlichen Merkmalen abgegangen wird, die beschriebene. Ausführungsform ist daher nur ein Beispiel; der Schutzumfang der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen. Alle Abweichungen von der beschriebenen

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Ausführung, die innerhalb dor, Sinngchnlts und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, werden daher■miterfaßt.

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Claims

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Patent »nwalte European Part ent

München Stuttgart

15. März 1983

ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION

60Ü Grant Street

Pittsburgh, Pennsylvania 15219 /V.St.A.

Unser Zeichen: R 1072

Patentansprüche

Rohrverbindungsvorrichtung, gekennzeichnet durch zwei gleiche, halbkreisförmige, mit Außengewinde versehene Verbindungsteile, die derart ausgebildet sind, daß sie abnehmbar um das Ende eines Rohrs zur Bildung einer
durchgehenden Gewindebüchse an dem Ende des Rohrs angebracht werden können, und Befestigungsvorrichtungen an den Verbindungsteilen und an dem Ende des Rohrs,
die derart ausgebildet sind, daß die Verbindungsteile nur in einer Ausrichtlage bezüglich zueinander an dem Rohr befestigt werden können.
2. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtungen an
den Verbindungsteilen und an dem Rohr aus einem Stegabschnitt an den Verbindungsteilen und aus diametral
gegenüberliegenden Vertiefungen in dem Rohr bestehen, die die Stegabschnitte an den Verbindungsteilen aufnehmen können.
3. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegabschnitte an den Verbindungsteilen bezüglich der Mittellinie der Verbindungsteile axial versetzt sind und daß die gegenüberliegenden Vertiefungen in dem Rohr axial gegeneinander versetzt sind, so daß die entsprechenden Stegabschnitte an den Verbindungsteilen von den zugehörigen gegenüberliegenden Vertiefungen an dem Rohr nur dann aufgenommen werden, wenn eines der Verbindungsteile bezüglich des anderen eine um 180° um die vertikale Mittellinie verdrehte Lage einnimmt.
4. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rohr angrenzend an dessen Ende diametral gegenüberliegende Rastelemente angebracht sind und daß an jedem Ende des Verbindungsteils ebenfalls Rastelemente gebildet sind, wobei die Rastelemente an angrenzenden Enden der Verbindungsteile von den Rastelementen an dem Rohr aufgenommen werden, wenn die Verbindungsteile auf dem Rohr befestigt sind.
5. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtungen aus Rippen an dem Rohr und aus Vertiefungen an den Verbindungsteilen bestehen, die die Rippen nur in einer Ausrichtlage der Verbindungsteile bezüglich zueinander aufnehmen können.
6. Rohrverbindungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Rohrabschnitt, in dessen Außenfläche angrenzend an sein Ende eine ringförmige Ausnehmung angebracht ist, zwei gleiche, halbkreisförmige, mit Außengewinde versehene Verbindungsteile, die von der ringförmigen Ausnehmung aufgenommen werden, so daß eine durchgehende Gewindebüchse entsteht,■die den Rohrabschnitt an seinem Ende außen umgibt, wobei ein Ende der Verbindungsteile vom anderen Ende verschieden ist, und Befestigungsvorrich-

tungen an den Verbindungsteilen und an der Außenfläche des Rohrabschnitts, mit deren Hilfe die Verbindungsteile in der ringförmigen Ausnehmung nur dann befestigt werden können/ wenn das eine,Ende eines Verblndungsteils angrenzend an das andere Ende des anderen Verbindungsteils liegt.
7. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile aus steifem, 0 elastisch verformbarem Kunststoffmaterial bestehen.
8. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der ringförmigen Ausnehmung diametral im Abstand liegende Rastelemente angebracht sind, daß an jedem Ende der Verbindungsteile ebenfalls Rastelemente angebracht sind, die mit den Rastelementen in der ringförmigen Vertiefung so zusammenarbeiten, daß die Verbindungsteile in der ringförmigen Vertiefung festgehalten werden, wenn sie an Ort und Stelle in der Vertiefung einschnappen.
9. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Rastelementen an den gegenüberliegenden Enden der Verbindungsteile geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den äußersten Flächen der diametral im Abstand angeordneten Rastelemente in der ringförmigen Vertiefung ist, in der die Rastelemente der Verbindungsteile liegen, wenn die Verbindungsteile in der ringförmigen Vertiefung angebracht sind.
10. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebüchse so geformt ist, daß sie einen einzigen durchgehenden Gewindegang aufweist.