DE3342017C1 - Kupplung für fluidführende Leitungen - Google Patents

Description

• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Dichtungsring die zentrale Öffnung des Kupplungsringes von der Stirnfläche des Kupplungsringes bis zu inneren Rückfläche vollständig bedeckt, wobei der Dichtungsring vor seiner Rille einen Dichtungsflansch, der in eine stirnseitig offene Ausnehmung des Kupplungsringes ragt, und hinter der Rille einen Rückenflansch, der den Befestigungsansatz bis zum Übergangsbereich zwischen der fluidführenden Leitung und dem Kupplungsring bedeckt, aufweist.
• Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kupplung ist es in einfacher Weise möglich, die fluidführende Leitung entweder auf der Innenseite des hülsenförmigen Befestigungsansatzes zu befestigen, oder auf der Außenfläche desselben. Im zuletzt genannten Fall hat der Rückenflansch des Dichtungsringes eine dem hülsenförmigen Befestigungsansatz angepaßte Länge, so daß die gesamte Innenfläche des metallischen Kupplungsringes durch den Dichtungsring vollständig bedeckt ist. Auf diese Weise ist die Kupplung sehr gut gegen einen Materialabtrag geschützt, wie er durch ein strömendes, insbesondere aggressives Fluid, z. B. durch einen Zement, einen Kalk, eine Flüssigkeit o. dgl. verursacht werden kann, so daß sich eine Standzeit der erfindungsgemäßen Kupplung ergibt, die wesentlich größer ist als die Standzeit bekannter Kupplungen der gattungsgemäßen Art, die zumindest entlang von Teilbereichen ihrer Rückenfläche dem strömenden Fluid ausgesetzt sind.
• Der Dichtungsring der erfindungsgemäßen Kupplung kann in vorteilhafter Weise materialmäßig an das jeweilige Strömungsmedium derart angepaßt sein, daß er eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit gegen das strömende Medium aufweist, so daß der Dichtungsring nicht oder nur sehr langsam abgeschliffen wird. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplung besteht darin, daß nach einem längeren Gebrauch der erfindungsgemäßen Kupplung einfach nur der Dichtungsring gegen einen neuen Dichtungsring ausgewechelt zu werden braucht.
• Der an sich bekannte metallische Kupplungsring braucht nur zwischen der umlaufenden Rille und der inneren Stirnfläche derart abgedreht zu werden, daß der umlaufende Innenansatz gebildet wird. Erfindungsgemäß kommt der metallische Kupplungsring mit dem strömenden Medium in vorteilhafter Weise an keiner Stelle in Berührung, so daß er immer wieder verwendet werden kann, wenn der Dichtungsring rechtzeitig ausgewechelt wird. Im Vergleich zu bekannten Kupplungen ergibt sich somit bei kleinem Arbeitsaufwand zur Modifikation eines an sich bekannten metallischen Kupplungsringes eine extrem hohe Standzeit der erfindungsgemäßen Kupplung. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplung besteht darin, daß aus Gummi, Kunststoff o. dgl. bestehende Dichtungsringe der verschiedensten lichten Strömungsdurchmesser mit ein und demselben metallischen Kupplungsring kombiniert werden können, so daß die Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Kupplung in vorteilhafter Weise erweitert sind.
• Der Innenansatz des Kupplungsringes kann beispielsweise durch einfaches Abdrehen eines an sich bekannten Kupplungsringes, der zur Halterung des Dichtungsringes eine stirnseitige Rille mit einer Hinterschneidung aufweist, oder dadurch hergestellt werden, daß der Kupplungsring von vorne herein gleich mit einem solchen einfachen Ansatz ausgebildet wird. Ein solcher Ansatz ist in jedem Fall einfacher herzustellen als eine Rille mit einer Hinterschneidung, die u.U. ein besonderes Werkzeug erfordert. Durch die Rille in der Außenmantelfläche des Dichtungsringes, die abmessungsmäßig an den umlaufenden Innenansatz des Kupplungsringes angepaßt ist, wird der Dichtungsring sehr sicher auf dem Kupplungsring fixiert. Durch den auf der Vorderseite der Schlauchkupplung etwas über die Stirnfläche des Kupplungsringes vorstehenden Dichtungsflansch kommen zwei nebeneinander benachbarte Dichtungsringe ganzflächig aufeinander zu liegen, so daß sich eine zuverlässige Dichtung ergibt.
• Vor der Rille ist ein über die Stirnfläche des Kupplungsringes vorstehender Dichtungsflansch und hinter ihr ein die ringförmige Rückfläche des Kupplungsringes bedeckender Rückenflansch angeordnet. Damit ergibt sich der Vorteil, daß auch die Rückfläche des Kupplungsringes vollständig bedeckt ist. Auf diese Weise ist die gesamte Fläche des metallischen Kupplungsringes, die mit dem strömenden Medium in Berührung kommen könnte, allseitig durch den Dichtungsring bedeckt, so daß das strömende Medium den Kupplungsring in vorteilhafter Weise nicht angreifen kann. Außerdem ergibt sich durch diesen Rückenflansch in vorteilhafter und einfacher Weise eine gute Abdichtung zwischen dem metallischen Kupplungsring und der fluidführenden Leitung, so daß keine zusätzlichen Abdichtungen zwischen dem stirnseitigen Ende der Leitung und der Kupplung erforderlich sind.
• Der Rückenflansch kann eine derartige Wandstärke aufweisen, daß es zwischen der inneren Rückfläche des Kupplungsringes und der Stirnfläche eines in den hülsenförmigen Befestigungsansatz eingeschraubten Rohrendes eingeschraubt ist. Auf diese Weise wird der Dichtungsring nicht nur mit seiner Rille vom umlaufenden Innenansatz, sondern in vorteilhafter Weise auch durch den zwischen der Rückenfläche des Kupplungsringes und der Stirnfläche des Rohres eingeklemmten Rückenflansch fixiert und in Bezug zum Kupplungsring genau koaxial festgelegt, so daß sich eine sehr gute Abdichtung und eine Kupplung mit einer sehr hohen Standzeit ergibt.
• Auf diese Weise kann außerdem auf einen zweiten Dichtungsring zwischen der Rückfläche des Kupplungsringes und der Stirnfläche des Rohrendes verzichtet werden. Dies ist sowohl beim Zusammenbau der Kupplung als auch bei der Lagerhaltung der Einzelteile für eine derartige Kupplung von Vorteil.
• Die Erfindung ist nicht auf Festkupplungen mit einem Innen- oder Außengewinde für starre Rohre begrenzt, sondern sie ist selbstverständlich auch bei Schlauchkupplungen mit einer in einem metallischen Kupplungsring koaxial angeordneten und gegen den Kupplungsring verdrehbaren Schlauchtülle, auf welcher ein Schlauch befestigt ist, anwendbar.
• Erläuterungen zur Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten, erfindungsgemäßen Schlauchkupplung, die mit einer bekannten Schlauchkupplung (die nicht der dem Oberbegriff zugrundeliegenden Ausführungsform entspricht) verbunden ist. Dabei ist es klar, daß nicht - wie in der Figur dargestellt worden ist - zwei starre Rohre miteinander verbunden werden, weil sich derartige starre Rohre nur äußerst schwer gegeneinander verdrehen lassen würden, sondern daß üblicherweise beispielsweise ein starres Rohr mit einem flexiblen Schlauch verbunden wird.
• Auf der linken Seite der halbseitig geschnittenen Schlauchkupplung ist in dünneren Linien eine bekannte Schlauchkupplung dargestellt. Auf der rechten Seite ist eine erfindungsgemäße Schlauchkupplung dargestellt.
• Die bekannte Schlauchkupplung weist einen auf ein Rohr 2 aufgeschraubten metallischen Kupplungsring 4 auf. Der Kupplungsring 4 weist an seiner Rückfläche 6 einen hülsenförmigen Befestigungsansatz 8 mit einem Innengewinde auf. Diesem Innengewinde entspricht das Außengewinde des Rohres 2. Das Innengewinde des hülsenförmigen Befestigungsansatzes 8 verläuft nicht bis zur inneren Stirnfläche 10, sondern endet in einem Einstich 12, in dem sich üblicherweise ein Dichtungsring befindet.
• Der metallische Kupplungsring 4 weist auf seiner Stirnfläche 14 eine kreisringförmig umlaufende Rille 16 mit einer Hinterschneidung 18 auf. In dieser Rille 16 mit Hinterschneidung 18 ist ein Dichtungsring 20 aus einem elastischen Material angeordnet, dessen Querschnitt an den Querschnitt der Rille 16 angepaßt ist und der mit seiner Stirnfläche 22 etwas über die Stirnfläche 14 des Kupplungsringes 4 vorsteht. Der Kupplungsring 4 weist an seiner Stirnfläche 14 gleichmäßig verteilte Kupplungsklauen und an die Kupplungsklauen angepaßte und die Kupplungsklauen kreisbogenförmig verbindende Kupplungsrillen 24 mit Hinterschneidungen 26 auf.
• Bei der auf der linken Seite der Zeichnung dargestellten Schlauchkupplung trifft das strömende Medium~ wenn es beispielsweise von links anströmt - zuerst gegen die ringförmige innere Stirnfläche 10 des metallischen Kupplungsringes 4 und strömt dann durch die zentrale oeffnung 18 des Kupplungsringes 4 hindurch.
• Das entlangströmende Medium kann dabei derart auf den Kupplungsring 4 einwirken, daß der Kupplungsring 4 abgeschliffen und die zentrale Öffnung 28 immer größer wird, bis im Extremfall der die Hinterschneidung 18 tragende Steg 30 des metallischen Kupplungsringes 4 gänzlich abgetragen ist und der Dichtungsring 20 nur noch lose im Kupplungsring 4 liegt. In diesem Zustand ist mit einer solchen bekannten Schlauchkupplung eine sichere Abdichtung nicht mehr gewährleistet.
• Auf der rechten Seite der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Schlauchkupplung dargestellt, bei welcher der metallische Kupplungsring 4 einen umlaufenden Innenansatz 32 aufweist. Diesem Innenansatz 32 entspricht abmessungsmäßig eine Rille 34 in der Außenmantelfläche des Dichtungsringes 36 derart, daß der Dichtungsring 36 fest im Inneren des Kupplungsringes 4 anliegt und mit dem Kupplungsring 4 fest verbunden ist Vor der Rille 34 ist ein über die Stirnfläche 14 des Kupplungsringes 4 etwas vorstehender Flansch 38 und hinter ihr ein die ringförmige Rückfläche 10 des Kupplungsringes 4 bedeckender Rückenflansch 40 angeordnet. Durch diesen einen U-förmigen Querschnitt aufweisenden Dichtungsring 4 ist die zentrale Öffnung 28 des rechts dargestellten, erfindungsgemäßen Kupplungsringes 4 von der Stirnseite 14 bis zur Rückfläche 10 vollständig bedeckt, so daß ein strömendes Medium am metallischen Kupplungsring 4 keine Angriffsfläche findet und somit ein Materialabtrag am Kupplungsring 4 sicher vermieden wird. Damit ergibt sich in vorteilhafter Weise eine lange Standzeit der erfindungsgemäßen Schlauchkupplung.
• Der metallische Kupplungsring 4 weist an seiner Stirnfläche 14 gleichmäßig verteilte Kupplungsklauen 42 und an die Kupplungsklauen 42 angepaßte und die Kupplungsklauen 42 kreisbogenförmig verbindende Kupplungsrillen 24 mit Hinterschneidungen 26 auf. Die Kupplungsklauen 42 des rechts dargestellten Kupplungsringes 4 greifen dabei in die Kupplungsrillen 24 des linken Kupplungsringes 4 ein, und umgekehrt, so daß die Kupplungsringe 4 und gleichzeitig die Stirnflächen 22 der beiden Dichtungsringe 20 und 36 gegeneinander gedrückt werden. Auf diese Weise ergibt sich eine gute Abdichtung der Stirnflächen der Kupplungsringe 4. Die Abdichtung wird erfindungsgemäß auch noch dadurch einfacher als bei einer bekannten, auf der linken Seite der Zeichnung dargestellten Schlauchkupplung, daß der Rückenflansch 40 des Dichtungsringes 36 zwischen der inneren Stirnfläche 10 des Kupplungsringes 4 und der Stirnfläche 44 eines Rohres 2 mit Außengewinde eingeklemmt ist. Dazu wird das Rohr 2 in den ein Innengewinde aufweisenden, hülsenförmigen Befestigungsansatz 8 so weit eingeschraubt, bis die Stirnfläche 44 des Rohres 2 auf dem Rückenflansch 40 dicht anliegt. Auf diese Weise ergibt sich sowohl zwischen den miteinander verbundenen Kupplungsringen 4, als auch zwischen dem Kupplungsring 4 und einem an den Kupplungsring 4 angeschlossenen Rohr 2 eine gute Abdichtung. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß der Dichtungsring 36 den metallischen Kupplungsring 4 ganzflächig von einem strömenden, den Kupplungsring 4 angreifen könnenden Medium getrennt hält, so daß der metallische Kupplungsring 4 gegen einen Materialabtrag sicher geschützt ist und die Standzeit einer erfindungsgemäßen Schlauchkupplung wesentlich höher ist, als bei einer bekannten Schlauchkupplung.
• Die Querschnittsform des Dichtungsringes 4 ist selbstverständlich nicht auf die dargestellte Form begrenzt. Die Rille 34 und der Innenansatz 32 können auch parallel zur zentralen Innenfläche 46 des Dichtungsringes 4 verlaufen, bzw. es können die Rille 34 und der Innenansatz 32 konisch ausgebildet sein und es kann die die zentrale Öffnung 28 bildende Innenfläche 46 des Dichtungsringes 4 parallel zu diesen konischen Flächen ausgebildet sein, oder in einem anderen Winkel verlaufen, um die sich gegenüberliegenden abdichtenden Stirnflächen 22 benachbarter Kupplungsringe 4 mit unterschiedlichen Durchmessern aneinander anpassen zu können. Der Dichtungsring 4 besteht in vorteilhafter Weise aus einem Gummimaterial oder aus einem Kunststoffmaterial, welches gegen das durch die Rohre zu transportierende erosive, basische oder saure Medium resistent ist. Auf diese Weise ergibt sich erfindungsgemäß eine einfache aufgebaute Kupplung hoher Standfestigkeit.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Kupplung für fluidführende Leitungen in Form eines metallischen Kupplungsringes, der an seiner Rückfläche einen hülsenförmigen Befestigungsansatz für eine fluidführende Leitung und an seiner Stirnfläche einen über die Stirnfläche etwas vorstehenden, koaxialen Dichtungsring aufweist, der in seiner Außenmantelfläche mit einer Rille versehen ist, mit welcher der Dichtungsring auf einem komplementären, umlaufenden Innenansatz des Kupplungsringes befestigt ist, wobei die Dichtungsringe zweier miteinander verbundener Kupplungsringe mit ihren Stirnflächen dicht aufeinander liegen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (36) die zentrale Öffnung (28) des Kupplungsringes (4) von der Stirnfläche (14) des Kupplungsringes (4) bis zur inneren Rückfläche (10) vollständig bedeckt, wobei der Dichtungsring (36) vor seiner Rille (34) einen Dichtungsflansch (38), der in eine stirnseitig offene Ausnehmung des Kupplungsringes (4) ragt, und hinter der Rille (34) einen Rückenflansch (40), der den Befestigungsansatz (8) bis zum Übergangsbereich zwischen der fluidführenden Leitung (2) und dem Kupplungsring (4) bedeckt, aufweist.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückenflansch (40) eine derartige Wandstärke aufweist, daß er zwischen der inneren Rückfläche (10) des Kupplungsringes (4) und der Stirnfläche (44) eines in den hülsenförmigen Befestigungsansatz (8) bei einer Festkupplung eingeschraubten Endes eines Rohres (2) eingeklemmt ist.

   Die Erfindung betrifft eine Kupplung für fluidführende Leitungen in Form eines metallischen Kupplungsringes, der an seiner Rückfläche einen hülsenförmigen Befestigungsansatz für eine fluidführende Leitung und an seiner Stirnfläche einen über die Stirnfläche etwas vorstehenden koaxialen Dichtungsring aufweist, der in seiner Außenmantelfläche mit einer Rille versehen ist, mit welcher der Dichtungsring auf einem komplementären, umlaufenden Innenansatz des Kupplungsringes befestigt ist, wobei die Dichtungsringe zweier miteinander verbundener Kupplungsringe mit ihren Stirnflächen dicht aufeinander liegen.

   Aus der AT-PS 1 05 251 ist eine Kupplung der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher jedoch der Dichtungsring insgesamt in einer stirnseitig offenen Ausnehmung des Kupplungsringes liegt und wesentliche Teile der Innenfläche des Kupplungsringes ungeschützt freiliegen. Diese freiliegenden Teile der Innenfläche in Form eines Innenansatzes sind einem durch die Kupplung hindurchströmenden Fluid sehr exponiert ausgesetzt, so daß ein Materialabtrag an diesen exponierten Stellen nach einer längeren Einsatzdauer dieser bekannten Kupplung unvermeidlich ist.

   Da bei dieser bekannten Kupplung das stirnseitige Ende der fluidführenden Leitung an dem ungeschützten Innenansatz anliegt, werden die Dichtungseigenschaften mit dem Abtrag des Innenansatzes ständig schlechter. Außerdem ist ein zusätzliches, separates Dichtungselement für die Abdichtung der in das Innengewinde des Kupplungsringes eingeschraubten Leitung erforderlich.

   Aus der DE-PS I 18156 ist eine Kupplung für fluidführende Leitungen bekannt, bei welcher sich ein Kupplungsring ebenfalls in einem hülsenförmigen Befestigungsansatz fortsetzt. Diese bekannte Kupplung weist einen Dichtungsring auf, der zwischen einem Innenansatz und einer den Kupplungsring mit dem hülsenförmigen Befestigungsansatz verbindenden Rückenfläche angeordnet ist. Auch bei dieser Ausführungsform einer Kupplung für fluidführende Leitungen sind jedoch wesentliche Flächenbereiche der Kupplung der Einwirkung eines strömenden Fluides und der dadurch bedingten Erosion ausgesetzt. Das gilt insbesondere für den kantigen Übergang vom Dichtungsring zum hülsenförmigen Befestigungsansatz, so daß auch bei dieser bekannten Ausführungsform einer Kupplung die Standzeit sehr begrenzt ist.

   Aus der DE-PS 22 759 ist eine Kupplung bekannt, bei welcher jedes der zu kuppelnden Schlauchenden mit einem Vatergewinde und einer zurückschraubbaren Überfallmutter versehen ist, so daß jedes Vatergewinde der Schlauchenden freigelegt und mit einer der Überfallmuttern verschraubt werden kann. Bei dieser Kupplung ist jeweils ein Dichtungsring in eine stirnseitig eingeschnittene Nut des Kupplungsringes eingesetzt und steht über der Stirnseite des Kupplungsringes etwas vor, so daß beim Zusammenschrauben der Kupplung die zwei benachbarten Dichtungsringe flächig aufeinander zu liegen kommen.

   Auch bei dieser Kupplung sind wesentliche Teile der Einwirkung eines strömenden Fluids und der dadurch bedingten Erosion ausgesetzt, so daß die Standzeit derartiger Kupplungen begrenzt ist.

   Bei einer weiterhin bekannten Kupplung ist der Dichtungsring in einer in der Stirnfläche des metallischen Kupplungsringes eingeschnittenen ringförmigen Rille angeordnet. Damit der Dichtungsring in dieser Rille sicher liegen bleibt, muß diese Rille eine Hinterschneidung und der Dichtungsring eine Wulst aufweisen.

   Durch diese Hinterschneidung in der Rille und im Wulst am Dichtungsring ist es aufwendig, den Dichtungsring in der Rille zu montieren. Von erheblichem Nachteil ist bei dieser bekannten Schlauchkupplung die Tatsache, daß der an einem Rohrende befestigte metallische Kupplungsring mit dem durch das Rohr zu befördernden Medium in direktem Kontakt steht, so daß erosive Medien, wie beispielsweise Kalk, oder aggressive Medien, wie Säuren, den metallischen Kupplungsring stark angreifen, d. h. abschleifen, und sehr schnell dazu führen, daß der die Hinterschneidung aufweisende Steg zwischen der zentralen Öffnung des Kupplungsringes und dem Einschnitt zur Aufnahme des Dichtungsringes abgetragen wird. Wenn dieser Steg abgetragen ist, ist die Fixierung des Dichtungsringes nicht mehr gewährleistet und die sichere Abdichtung zwischen den miteinander fest verbundenen metallischen Kupplungsringen nicht mehr gegeben. Durch diesen möglichen Materialabtrag ist die Standzeit einer derartigen bekannten Schlauchkupplung begrenzt.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die durch einfache Modifikation einer bekannten Kupplung hergestellt werden kann, und die eine wesentlich längere Standzeit aufweist als eine bekannte Kupplung.