DE3419633C2 - Zug- und schubgesicherte Schraubmuffenverbindung für Rohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zug- und schubgesicherte Schraubmuffen-Verbindung für Rohre, insbesondere duktile Gußrohre, deren glattes zylindrisches Ende mit merklichem radialen Spiel in das Muffenende eingreift, mit einem dem Muffenende zugeordneten Innengewinde, einem Druckring mit dem Innengewinde entsprechendem Außengewinde, einem am zy­ lindrischen Rohrende über mehrere Zähne angreifenden Klemm­ ring, an dem eine abgeschrägte Stirnfläche des Druckrings anliegt, sowie einem im Ringspalt zwischen dem zylindri­ schen Rohrende und dem Muffenende angeordneten Dichtungs­ ring, wobei sich an den das Innengewinde für den Druckring aufweisenden Bereich eine radial nach innen vorstehende Schulter für die axial unverschiebbare Abstützung des Klemmrings anschließt, und der Dichtungsring unabhängig vom Klemmring zwischen Rohr- und Muffenende radial-elastisch komprimierbar ist.

Eine solche zug- und schubgesicherte Schraubmuffenver­ bindung ist aus der EP 00 73 050 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Zug- und Schubsicherung sind Klemmring und Dich­ tungsring beide direkt am Ende der Muffe vorgesehen. Der Dichtungsring weist im entspannten Zustand bei nicht einge­ schobenem Rohrende radial nach innen vorstehende Dichtungs­ lippen auf, die beim Einschieben des Rohrendes in die Muffe unter Komprimierung radial nach außen geklappt werden und somit aufgrund ihrer Elastizität unter Spannung an der Man­ telfläche des Rohrendes anliegen. Der an einer Schulter des Muffenendes anliegende Klemmring wird beim Festziehen des Druckrings mittels einer kegelstumpfförmigen Fläche dessel­ ben an die Schulter und gleichzeitig radial nach innen ge­ drückt. Bei dieser bekannten Zug- und Schubsicherung kann es als nachteilig angesehen werden, daß aufgrund der Kom­ pression des Dichtungsrings durch das Einschieben des Rohr­ endes nur die durch die Elastizität des Materials bedingten verhältnismäßig geringen Dichtungskräfte erzeugt werden können, so daß die Dichtungswirkung, insbesondere bei mit­ einander nicht genau in derselben Achse liegenden zu ver­ bindenden Rohren, zu gering sein kann. Auch kann es bei der bekannten Zug- und Schubsicherung als nachteilig angesehen werden, daß der Klemmring aufgrund seiner kreisförmigen Grundform nur eine verhältnismäßig geringe Klemmwirkung in radialer Richtung erzeugt.

Weiterhin ist aus dem Firmenprospekt "Neuheit aus dem Hause Düker", 1974, Eisenwerke Fried. Wilh. Düker GmbH & Co. KG, Karlstadt, eine Zug- und Schubsicherung für Schraubmuffenverbindungen von Rohren bekannt, bei der sich ein Klemmring in axialer Richtung über einen Gleitring ge­ gen den Dichtungsring abstützt, so daß der Dichtungsring beim Einschrauben des Druckrings in das Muffenende mittel­ bar durch den Klemmring komprimiert wird. Dies kann den Nachteil zur Folge haben, daß die radiale Beaufschlagung des Klemmrings beim Einschrauben des Druckrings zu einer vorzeitigen Fixierung führt, bei der noch keine ausrei­ chende elastische Verformung des Dichtungsrings durch die gleichzeitig erfolgende axiale Verlagerung des Klemmrings gegeben ist. Dies kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn eine Verbindung von Rohren erfolgt, die nicht mehr in Bezug aufeinander axial verlagerbar sind.

Weiterhin ist aus der DE-OS 22 14 268 eine Zug- und Schubsicherung bekannt, bei der zwar auch ein eigener Spannring vorgesehen ist, mit Hilfe dessen ein Dichtungs­ ring am Ende der Muffe unter radialer Abdichtung gegen das Rohrende unter Kompression gesetzt werden kann, die eigent­ liche Zug- und Schubsicherung erfolgt bei dieser bekannten Einrichtung jedoch in einer gänzlich anderen Weise als bei der hier im Oberbegriff vorausgesetzten zug- und schubgesi­ cherten Schraubmuffen-Verbindung, nämlich mittels bogenseg­ mentförmiger Keile, die in tangentialer Richtung in keil­ förmige Räume zwischen an der Stirnseite des Spannrings an­ gegossenen Nocken und dem Außenmantel des Rohrendes einge­ schlagen werden. Hierbei kann es jedoch als nachteilig an­ gesehen werden, daß beim Einschlagen der Keile keine genau vorhersehbaren Dichtungskräfte erzeugt werden, und außerdem ist ein späteres Lösen der Klemmverbindung schwierig.

Schließlich ist aus der DE-AS 18 00 923 und der DE-PS 24 15 699 eine Zug- und Schubsicherung bekannt, bei der sich ein Klemmring in axialer Richtung mittelbar oder unmittelbar am Dichtungsring abstützt. Es hat sich gezeigt, daß die radiale Beaufschlagung des Klemmrings beim Ein­ schieben des Druckrings auch hier zu einer vorzeitigen Klemmringfixierung führen kann, bei der noch keine ausrei­ chende elastische Verformung des Dichtungsrings durch die gleichzeitig erfolgende axiale Verlagerung des Klemmrings gegeben ist, die eine einwandfreie Abdichtung gewährlei­ stet. Vor allem beim Verbinden von Rohren mit Formstücken hat sich dieser Nachteil gezeigt, d. h. in den Fällen, in denen in der Praxis die Achsen der miteinander zu verbin­ denden Rohrleitungselemente nicht ganz genau aufeinander ausgerichtet werden können.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine zug- und schub­ gesicherte Schraubmuffen-Verbindung zu schaffen, die eine zuverlässige Abdichtung und sichere Verbindung auch von in axialer Richtung nicht gegeneinander verschieblichen Rohren gestattet.

Diese Aufgabe wird bei einer Schraubmuffen-Verbindung der vorausgesetzten Art dadurch gelöst, daß die Schulter für die axiale Abstützung des Klemmrings an einem Spannring vorgesehen ist, der über ein dem Innengewinde des Muffenen­ des entsprechendes Außengewinde mit dem Muffenende unter Kompression des Dichtungsrings über die Spannringstirnseite verschraubt ist, und daß der Klemmring im Querschnitt annä­ hernd keilförmig ist und eine der abgeschrägten Stirnfläche des Druckrings entsprechende schräge Mantelfläche aufweist.

Die erfindungsgemäße Schraubmuffen-Verbindung ist von besonderem Vorteil. Nämlich dadurch, daß ein getrennter Spannring vorgesehen ist, der die Schulter für die axiale Abstützung des Klemmrings trägt und der über ein dem Innen­ gewinde des Muffenendes entsprechendes Außengewinde mit dem Muffenende unter Kompression des Dichtungsrings verschraubt ist, kann zunächst der Dichtungsring komprimiert und die Dichtungsverbindung hergestellt werden, wobei die Zug- und Schubsicherung durch den Klemmring jedoch noch offen bleibt. Somit wird erst durch das Festziehen des Druckrings der Klemmring mit dem Rohrende verkrallt, wobei sich die Lage der Schulter nicht mehr verändert, wobei durch den keilförmigen Querschnitt des Klemmrings die radiale Anpreß­ kraft auf das Rohrende erhöht und damit eine bessere Zug- und Schubfestigkeit erreicht wird. Der besondere Vorteil dieser Art der Entkoppelung der Dichtungsfunktion und der Klemmfunktion mittels zweier voneinander unabhängiger Spann- bzw. Druckringe ermöglicht auch eine zuverlässige Verbindung von solchen Rohren, die axial nicht genau mit­ einander fluchten oder axial nicht mehr gegeneinander ver­ lagerbar sind.

Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Schraubmuffen-Verbindung für die Verbindung von Rohren mit Formstücken, z. B. Flanschmuffenstücken, den sog. EU-Stücken, bzw. Überschiebemuffen, den sog. U-Stücken.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung anhand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Schraubmuf­ fen-Verbindung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei der in der Fig. 1 veranschaulichten Schraubmuffen- Verbindung, bei der das platte zylindrische Ende 1 eines duktilen Gußrohrs 2 mit radialem Spiel in das Muffenende 3 eines angrenzenden Rohres 4 eingreift, ist für die Zug- und Schubsicherung ein Klemmring 5 vorgesehen, der innenseitig mehrere am zylindrischen Rohrende 1 angreifende Zähne 6 aufweist, im Querschnitt keilförmig ausgebildet ist und dementsprechend eine schräge Mantelfläche 7 besitzt, an der die entsprechend abgeschrägte Stirnfläche 8 eines Druck­ rings anliegt. Dieser Druckring 9 besitzt ein Außengewinde 10, das in Schraubeingriff mit dem Innengewinde 11 eines Spannrings 12 steht. An den das Innengewinde 11 für den Druckring 9 aufweisenden Bereich des Spannrings 12 schließt sich eine radial nach innen vorstehende Schulter 13 an, die der axial unverschiebbaren Abstützung des Klemmrings 5 dient. Dieser Klemmring 5 ist in an sich bekannter Weise in radialer Richtung verformbar, und zwar entweder durch in Umfangsrichtung verteilt angeordnete radial verlaufende Einschnitte oder aber durch Herstellung aus einer Mehrzahl metallischer Segmente, die die Zähne 6 aufweisen, und mit­ einander über sie verbindende anvulkanisierte Gummibereiche zu einem Ring geformt sind.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist der die Schulter 13 für die Abstützung des Klemmrings 5 aufweisende Spannring 12 mit einem Außengewinde 14 versehen, über das er mit einem entsprechenden Innengewinde 15 des Muffenendes 3 in Eingriff steht. Mit seiner Stirnseite 16 beaufschlagt der Spannring 12 einen im Ringspalt zwischen dem zylindri­ schen Rohrende 1 und dem Muffenende 3 angeordneten Dichtungs­ ring 17. Durch Anziehen des Spannrings läßt sich die er­ forderliche Druckbeaufschlagung des Dichtungsrings 17 er­ zielen; anschließend wird der Druckring 9 in den Spann­ ring 12 unter Beaufschlagung des Klemmrings 5 eingeschraubt und damit eine feste mechanische Verbindung zwischen dem Druckring 9, dem Spannring 12 und dem Klemmring 5 einer­ seits und dem Muffenende 3 andererseits herbeigeführt. Da das Muffenende 3 wiederum mit dem Spannring 12 in fester Verbindung steht, ist eine einwandfreie Schraubmuffen-Ver­ bindung zwischen den Rohren 1 und 2 gewährleistet.

Bei dem Rohr 4 mit dem Muffenende 3 kann es sich auch um einen Rohrabschnitt eines Formstücks, beispielsweise ei­ nes Flanschmuffenstücks oder einer Überschiebemuffe han­ deln.

Claims (1)

1. Zug- und schubgesicherte Schraubmuffen-Verbindung für Rohre (2, 4), insbesondere duktile Gußrohre, deren glattes zylin­ drisches Ende (1) mit merklichem radialem Spiel in das Muf­ fenende (3) eingreift, mit einem dem Muffenende zugeordne­ ten Innengewinde (11, 15), einem Druckring (9) mit dem Innengewinde entsprechendem Außengewinde (10), einem am zylindrischen Rohrende (1) über mehrere Zähne angreifenden Klemmring (5), an dem eine abgeschrägte Stirnfläche (8) des Druckrings (9) anliegt, sowie einem im Ringspalt zwischen dem zylindrischen Rohrende (1) und dem Muffenende (3) ange­ ordneten Dichtungsring (17), wobei sich an den das Innenge­ winde für den Druckring (9) aufweisenden Bereich eine ra­ dial nach innen vorstehende Schulter (13) für die axial un­ verschiebbare Abstützung des Klemmrings (5) anschließt, und der Dichtungsring (17) unabhängig vom Klemmring (5) zwi­ schen Rohr- und Muffenende radial-elastisch komprimierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (13) für die axiale Abstützung des Klemmrings (5) an einem Spannring (12) vorgesehen ist, der über ein dem Innengewinde (15) des Muffenendes (3) entsprechendes Außengewinde (14) mit dem Muffenende unter Kompression des Dichtungsrings (17) über die Spannringstirnseite (16) verschraubt ist, und daß der Klemmring (5) im Querschnitt annähernd keilförmig ist und eine der abgeschrägten Stirnfläche (8) des Druckrings (9) entsprechende schräge Mantelfläche (7) aufweist.