DE3428598A1

DE3428598A1 - Hochdruckbestaendige, auslauf- und ausblassichere rohrverbindung

Info

Publication number: DE3428598A1
Application number: DE19843428598
Authority: DE
Inventors: Leonard J. Prospect Heights Ill. Kowal; Albert J. Lincolnwood Ill. Schwarz
Original assignee: Imperial Clevite Inc
Current assignee: Clevite Industries Inc
Priority date: 1983-09-08
Filing date: 1984-08-02
Publication date: 1985-03-21
Also published as: GB8417533D0; BE900541A; JPS6073191A; GB2146402A; US4538842A; FR2551830A1

Description

Albert-Rosahaupter-Strasse 65 ■ D 8000 München 70 · Telefon (089) 7605520 ■ Telex 5-212284 patsd · Telegramm« Kernpatent München

IMPERIAL CLEVITE INC. 2. August 1984

2550 Golf Road, Suite 200, IC-38

Rolling Meadows, Illinois 60008,
U.S.A.

Hochdruckbestandige, auslauf- und ausblassichere Rohrverbindung

Beschreibung;

Die vorliegende Erfindung betrifft Rohrverbindungen; insbesondere betrifft die Erfindung hochdruckbestandige, elastische bzw. nachgebende Rohrverbindungen.

Bei einer bekannten Rohrverbindung ist eine elastomere Hülse vorgesehen, um das Rohrende gegenüber dem Anschlußstück abzudichten. Die Hülse bildet einen Puffer zwischen dem Rohr und dem Anschlußstück und gewährleistet eine geringfügige Abbiegung des Rohres innerhalb des Anschlußstückes, wobei trotzdem gleichzeitig eine positive, druckdichte Abdichtung erzielt wird. Die Anwendung dieser flexiblen Hülse beseitigt wirksam Rohrbrüche oder sonstige Ausfälle des Rohres als Folge von Schwingungen oder Stoßeinwirkungen, oder als Folge einer Beschädigung des Rohres bei Herstellung der Rohrverbindung. In der Praxis kann häufig eine geringfügige winkelmäßige Fehlausrichtung zwischen dem Rohr und der Anschluß-

Stückachse auftreten, und in solchen Fällen erlaubt die Anwendung der Hülse die Anpassung solcher Fehlausrichtungen, ohne daß an der Rohrverbindung Spannungen auftreten, so daß eine lange, störungsfreie Lebensdauer einer solchen Verbindung gewährleistet wird.

Weiterhin erlaubt die Anwendung der elastomeren Hülse die Erzeugung von dichten, auslaufsicheren Verbindungen, selbst dann, wenn Verformungen der Rohroberfläche vorliegen.

Eine verbesserte Rohrverbindung unter Anwendung einer solchen elastischen Hülse ist in der US-Patentschrift 3 567 335 (Leonard J. Kowal et al) beschrieben. Wie dort angegeben, weist das Rohrende eine Erweiterung auf, um das Rohrende innerhalb des Anschlußstückes dadurch festzuhalten, daß ein elastisches, ringförmiges Dichtungsglied zwischen dieser Erweiterung und einem Flansch einer Haltemutter aufgenommen ist. Wie dort angegeben, kann je nach Bedarf die Rohrenderweiterung an dem Rohrende angebracht sein, oder sie kann in dem Rohrende ausgebildet sein. Wie weiter angegeben, ist der Außendurchmesser der Erweiterung deutlich kleiner, als der Durchmesser jener Wandfläche, welche die Aussparung begrenzt, innerhalb der die Erweiterung aufgenommen ist.

Eine weitere, verbesserte, schwingungsbeständige Kupplung ist im US-Patent 3 684 322 (Mike D. Kotsakis) beschrieben. Wie dort angegeben, ist die elastomere Ringdichtung außerhalb der das Rohrende aufnehmenden Aussparung im Anschlußstück angeordnet und wird gegen eine Fläche dieses Anschlußstückes durch die umgebende Haltemutter gedrückt. Innerhalb des elastomeren Ringes befindet sich ein weitgehend starres Greifelement und eine Einrichtung, die auf eine axiale Kompression der Ringdichtung anspricht, um das Greifelement in Eingriff mit der Außenwand des Rohres zu bringen, das angeschlossen werden soll.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hochdruckbeständige, auslauf- und ausblassichere Rohrverbindung bereit-

zustellen, die eine verbesserte flexible Rohrverbindung gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist eine Rohrverbindung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Alternative Lösungen dieser Aufgabe ergeben sich aus den Ansprüchen 16 und 28.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mehr im einzelnen wird mit der vorliegenden Erfindung eine Rohrverbindung bereitgestellt, bei welcher das Abdichtmaterial weitgehend vollständig eingeschlossen ist, so daß es tatsächlich nicht aus dem Abdichtraum ausgetrieben werden oder austreten kann. Demzufolge wird wirksam verhindert, daß eine Erweichung des Abdichtmateriales infolge von Wärmeeinwirkung die Dichtwirkung beeinträchtigen oder aufheben könnte.

Bei der erfindungsgemäßen, verbesserten Rohrverbindung ist die elastomere Dichtung innerhalb einer, glatte Oberflächen aufweisenden Aushöhlung eingeschlossen, wodurch Abreißen oder Abscheren von Dichtmaterial bei Herstellung der Rohrverbindung wirksam vermieden wird, was jedoch bei bekannten Vorrichtungen auftreten kann. Durch Vermeidung einer solchen Abscherung oder Abreißens von Dichtmaterial wird eine Verunreinigung des Strömungsmittelsystems wirksam ausgeschlossen, die durch Eintreten von abgelöstem Dichtmaterial auftreten könnte.

Die Rohrverbindung ist weiterhin so angeordnet und ausgebildet, daß die Kompression der Abdichteinrichtung deutlich weniger Kraft erfordert, als bei bekannten Vorrichtungen, so daß die Rohrverbindung mit minimaler Drehkraft erzeugt werden kann.

Die Rohrverbindung ist für den wiederholten Zusammenbau und Auseinanderbau ausgelegt, ohne daß ein Verlust an Abdichtwirkung

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- 13 und Festigkeit der Rohrverbindung auftreten könnte.

Weiterhin ist der Betrag der Kompression des Abdichtmaterials wirksam auf ein Minimum herabgesetzt, wodurch mögliche Verformungen des Rohres bei der Kompression der Abdichtung wirksam vermieden werden.

Mehr im einzelnen wird mit der vorliegenden Erfindung eine Rohrverbindung bereitgestellt, die ein Anschlußstück aufweist, das eine sich nach außen öffnende Aussparung zur Aufnahme des Endabschnittes eines zu verbindenden Rohres besitzt; weiterhin ist ein Halteglied vorhanden, das einstellbar am Anschlußstück festlegbar ist, um den Rohrendabschnitt innerhalb dieser Aussparung zu halten. Zu dem verbesserten Dichtungsaufbau gehört ein elastisches Dichtungsglied, das ringförmig das Rohr umgibt, und sich vom Rohrabschluß nach außen innerhalb der Aussparung erstreckt; weiterhin ist eine starre, ringförmige Stützeinrichtung am Rohrabschluß vorhanden, welche eng an der die Aussparung begrenzenden Wand des Anschlußstückes anliegt, um zu verhindern, daß Dichtungsmaterial nach innen hinter die Stützeinrichtung austritt; schließlich ist an dem Halteglied eine Einrichtung vorhanden, um wirksam das Dichtungsglied innerhalb der Aussparung unter Druck zu halten, als Folge der eingestellten Festlegung des Haltegliedes am Anschlußstück, nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist, so daß das Dichtungsglied zwischen der Stützeinrichtung und der Einrichtung am Halteglied eingeschlossen ist und elastisch bzw. nachgiebig den Rohrendabschnitt gegenüber dem Anschlußstück abdichtet.

Die Erfindung wird nachstehend mehr im einzelnen anhand von bevorzugten Ausführungsformen mit Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert. In der dargestellten Ausführungsform bildet die ringförmige Stützeinrichtung einen starren Stützring, welcher das Rohr - bezüglich des Dichtungsgliedes innen - innerhalb der Aus-

sparung umgibt und einen Außendurchmesser aufweist, der eine satte Anlage mit der die Aussparung begrenzenden Wand des Anschlußstückes erlaubt; weiterhin sind zusammenwirkende Einrichtungen am Rohrendabschnitt und am Stützring vorhanden, um eine in axialer Richtung nach außen gerichtete Verschiebung des Rohrabschlusses durch den Stützring hindurch zu verhindern; schließlich ist am Rohrendabschnitt eine Schultereinrichtung ausgebildet, welche einen radial erweiterten Rohrabschluß bildet, der mit dem Stützring zusammenwirkt, um diesen Stützring gegenüber einer in axialer Richtung nach innen gerichteten Verschiebung vom Rohrendabschnitt weg zu sichern.

Bei einer weiteren, modifizierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Stützeinrichtung in Form einer radial nach außen abgewinkelten, ringförmigen Einrichtung am Rohrendabschnitt ausgebildet, die eine satte Anlage mit der die Aussparung begrenzenden Wand des Anschlußstückes erlaubt, um das Austreten von Dichtungsmaterial nach innen hinter diese Ringeinrichtung zu verhindern.

Die verbesserte Rohrverbindung nach der vorliegenden Erfindung ist außerordentlich einfach im Aufbau und wirtschaftlich in der Herstellung und gewährleistet trotzdem die oben dargelegten, in der Fachwelt höchst erwünschten Eigenschaften.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen; die letzteren zeigen:

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Rohrverbindung, bevor deren Bestandteile zusammengebaut sind;

Fig. 2 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung der Rohrverbindung, nachdem deren Bestandteile miteinander verbunden worden sind; und

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Fig. 3 bis 13 ausschnittsweise Schnittdarstellungen zur Erläuterung einer Anzahl zusätzlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Nachstehend wird die Erfindung mit Bezugnahme auf eine Ausführungsform erläutert, die derzeit als die beste Form zur Realisierung angesehen wird.

In den beispielhaften, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung gehört zu der allgemein mit 10 bezeichneten Rohrverbindung ein Anschlußstück oder ein Körper 11, ein Halteglied oder eine Mutter 12, eine Stützeinrichtung oder ein Ring 13, und ein Dichtungsglied oder eine Hülse 14.

Es ist eine Einrichtung 15 vorgesehen, um den Stützring 13 gegenüber einer axialen, nach innen gerichteten Verschiebung vom Rohrabschluß 16 des Rohrendabschnittes 17 weg zu sichern. In der mit den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform wird diese Einrichtung 15 durch einen sich in radialer Richtung erweiternden Rohrabschluß 16 des Rohrendabschnittes 17 gebildet.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Flansch 18 an der Mutter 12 mit einem axial nach innen abgewinkelten ringförmigen Vorsprung 19 ausgerüstet, der in das Außenende 20 einer Aussparung 21 paßt, die sich von einer durchgehenden Bohrung 22 im Anschlußstück 11 nach außen öffnet. Das Innenende dieser Aussparung 21 wird durch eine ebene Fläche 23 begrenzt, an welcher der Rohrabschluß 16 des Rohrendabschnittes 17 anstößt, nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist, wie das in Fig. 2 dargestellt ist.

Wie weiterhin aus Fig. 2 ersichtlich, drückt - nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist - der Muttervorsprung 19 den Dichtungsring 21 komprimierend nach innen gegen den Stützring 13, der seinerseits gegen die radial erweiterte Halteeinrichtung 15 gedrückt wird.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Außendurchmesser des Stützringes 13 und des ringförmigen Vorsprunges 19 so ausgewählt, daß diese Bauteile eng an der die Aussparung 21 begrenzenden Wand des Anschlußstückes 11 anliegen. Die Innendurchmesser des Stützringes 13 und des Vorsprunges 19 sind so ausgewählt, daß diese Bauteile eng an der Außenfläche des Rohrendabschnittes 17 anliegen, so daß wirksam ausgeschlossen wird, daß komprimiertes Dichtringmaterial zwischen diesen Bauteilen austritt, nachdem die Rohrverbindung hergestellt ist, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Wie weiterhin aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Außenfläche 24 der Erweiterung 15 abgerundet, und der gegenüberliegende Innenflächenabschnitt 25 des Stützringes 13 ist komplementär dazu ausgebildet, so daß beide Bauteile flächig aneinander anliegen, nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist. Wie das für Fachleute ersichtlich ist, könnte das Innenende des Stützringes 13 bei Bedarf auch eben ausgebildet sein.

Der Dichtring 14 ist wirksam eingefangen oder eingeschlossen in dem Raum innerhalb der Aussparung 21 zwischen dem Stützring 13 und dem Innenende des Vorsprungs 19.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, bleibt die im wesentlichen zylindrische Gestalt der elastischen Dichthülse erhalten, nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist. Die Länge der Mutter 12 ist so ausgewählt, daß eine Einrichtung geschaffen wird, um wirksam die Kompression des Dichtungsgliedes durch den Eingriff mit dem Anschlußstück 11 zu begrenzen, nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist, wie das in Fig. 2 dargestellt ist.

Demzufolge fließt - für den Fall, daß die Rohrverbindung einer solch hohen Temperatur ausgesetzt wird, daß das Dichtungsmaterial erweichen könnte - dieses Dichtungsmaterial trotzdem nicht nennenswert aus dem Abdichtraum heraus, weil das Dichtungsmaterial weitgehend innerhalb der zusammenwirkenden Elemente eingeschlossen ist. Da alle dem Dichtring gegenüberliegenden Flächen glatte Ober-

flächen besitzen, ist ein Abscheren, Abreißen oder eine Verformung des Dichtringes wirksam ausgeschlossen. Die Herstellung der Rohrverbindung kann mit minimaler Drehkraft ausgeführt werden, und - wie oben bereits dargelegt - wird die Fertigstellung der Herstellung der Rohrverbindung automatisch dadurch angezeigt, daß die Mutter 10 am Anschlußstück 11 anstößt. Da somit, abgesehen von der Kontraktion in Längsrichtung unter der Druckeinwirkung und der resultierenden Erweiterung in radialer Richtung, keine weitere Verformung der Hülse 14 auftritt, kann die Rohrverbindung wiederholt zusammengebaut und auseinandergenommen werden, ohne daß die Abdichteigenschaften beeinträchtigt werden.

Weiterhin ist zu beachten, daß die Rohrverbindung bezüglich des Druckes des durch die Rohrverbindung geleiteten Strömungsmittels selbst-kompensierend ist; d.h., je höher dieser Strömungsmitteldruck ist, desto größer ist die Kraft, welche den Stützring 13 gegen das Dichtungsglied 14 drückt, so daß der Abdichtdruck als Funktion des Strömungsmitteldruckes automatisch ansteigt. Da die zur Abdichtung erforderliche Kompression mit geringer Drehkraft erzeugt wird, bleibt die radial auf das Rohr einwirkende Druckkraft weit unterhalb desjenigen Wertes, bei welchem eine Verformung des Rohres eintreten könnte.

Die mit den Fig. 3 bis 13 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rohrverbindung erläutern weitere Modifikationen innerhalb des breiten Konzepts der vorliegenden Erfindung.

Mit Fig. 3 ist eine modifizierte Ausführungsform 110 der erfindungsgemäßen Rohrverbindung dargestellt. Im wesentlichen ist diese Ausführungsform 110 analog zur Rohrverbindung 10 ausgebildet; abweichend weist jedoch die Mutter 112 nicht den Vorsprung 19 auf, so daß sich der Flansch 118 außerhalb der Aussparung 121 befindet. Wie dargestellt, erstreckt sich der Dichtring 114 nach außen aus der Aussparung 121 heraus, bis er in Eingriff mit dem Mutterflansch 118 kommt. In allen anderen Merkmalen stimmt die

Rohrverbindung 110 mit der Rohrverbindung 10 überein und funktioniert in gleicher Weise.

Die mit Fig. 4 dargestellte Ausführungsform 210 einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist im wesentlichen analog zur Rohrverbindung 110 aufgebaut; abweichend weist der Mutterflansch frustokonische, sich nach innen erweiternde Flächen 226 auf, an denen das Außenende des Dichtringes 214 anliegt. Diese Flächen 226 drücken das Außenende des Dichtringes 214 radial nach innen auf das Rohr zu. Die mit den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen können dann vorgesehen werden, wenn ein geringerer Strömungsmitteldruck gehandhabt werden muß.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform 310 einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung, die weitgehend analog zur Rohrverbindung 10 aufgebaut ist. Abweichend ist hier der nach innen in das Außenende der Aussparung 321 hineinragende Vorsprung 319 als separates Element getrennt von dem Mutterflansch 318 ausgebildet. Wie dargestellt, kann dieses vorstehende Element 319 mit einem nach außen abgewinkelten Flansch 321 versehen sein, der in radialer Richtung etwa die Erstreckung des Mutterflansches 318 aufweist, um eine verbesserte Kraftübertragung zwischen diesen beiden Bauteilen zu gewährleisten. In allen anderen Merkmalen ist die Rohrverbindung 310 analog zur Rohrverbindung 10 aufgebaut und funktioniert in gleicher Weise.

Die mit Fig. 6 dargestellte Ausführungsform 410 der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist ebenfalls im wesentlichen analog zur Rohrverbindung 10 aufgebaut; abweichend bildet die Rohrabschluß-Erweiterung 415 eine frustokonische, trichterförmige Erweiterung. Wie weiter ersichtlich, ist der Stützring 413 mit einer angepaßten Innenfläche 425 versehen, die an der frustokonischen Außenfläche 424 der Rohrabschluß-Erweiterung 415 anliegt. Hinsichtlich aller weiteren Merkmale ist die Rohrverbindung 410

analog zur Rohrverbindung 10 ausgebildet und funktioniert in gleicher Weise.

Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform 510 einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung, die im wesentlichen analog zur Rohrverbindung 410 ausgebildet ist; abweichend ist die Rohrabschluß-Erweiterung 515 als gefalteter, wieder zurückgeführter, glockenförmiger Abschnitt ausgebildet, dessen nach außen gerichteter Flächenabschnitt an der Innenendfläche 523 der Aussparung 521 anliegt. Wie dargestellt, ist das Außenende des Stützringes 513 an die Gestalt des glockenförmigen Rohrabschluß-Abschnittes 515 angepaßt ausgebildet.

Die Fig. 8 zeigt eine weitere, modifizierte Ausführungsform 610 einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung, die im wesentlichen analog zur Rohrverbindung 410 ausgebildet ist; abweichend ist hier der Rohrabschluß als nach außen abgewinkelter Flansch 615 ausgebildet.

Die Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform 710 einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung, die im wesentlichen analog zur Rohrverbindung 510 ausgebildet ist; abweichend weist hier der wieder zurückgeführte Rohrabschluß 715 einen Außendurchmesser auf, der im wesentlichen dem Durchmesser der Aussparung 721 entspricht. Auf diese Weise kann die radial nach außen zeigende Fläche des Rohrabschlusses 715 eng an der Wand der Aussparung 721 anliegen und dadurch als Stützring über den gesamten Querschnitt des Abdichtraumes an dessen Innenende dienen; auf diese Weise entfällt die Notwendigkeit für den separaten Stützring der vorher beschriebenen Ausführungsformen. In allen anderen Merkmalen ist die Rohrverbindung 710 analog zur Rohrverbindung 510 aufgebaut und funktioniert in gleicher Weise.

Die Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform 81Q einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung, die im wesentlichen analog zur Rohrverbindung 710 ausgebildet ist; abweichend ist die Stützeinrichtung durch einen nach außen abgewinkelten Flansch 815 gebildet, der einstückig mit dem Rohrabschluß 816 des Rohrendabschnittes ausgebildet ist. Der Außendurchmesser des Flansches 815 stimmt im wesentlichen mit dem Durchmesser der Aussparung 121 überein, so daß eine gute bzw. satte Anlage zwischen beiden Bauteilen gegeben ist,und dieser Flansch 815 die Funktion des Stützringes der Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 8 übernimmt.

Die Fig. 11 zeigt eine weitere, modifizierte Ausführungsform 910 der erfindungsgemäßen Rohrverbindung, die im wesentlichen analog zu den Rohrverbindungen 710 und 810 ausgebildet ist; abweichend bildet hier der erweiterte Rohrabschluß 916 einen frustokonischen Trichterabschnitt am Rohrendabschnitt, dessen Außendurchmesser im wesentlichen mit dem Durchmesser der Aussparung 921 übereinstimmt, so daß wiederum eine satte Anlage zwischen beiden Bauteilen gegeben ist. Das heißt, in jeder der Rohrverbindungen 710, 810 und 910 wirkt der erweiterte Rohrabschluß des Rohrendes in gleicher Weise und gewährleistet eine satte Anlage an der die Aussparung 921 begrenzenden Wand des Anschlußstückes und funktioniert in gleicher Weise wie die Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 8, ohne daß der dort vorgesehene separate Stützring erforderlich ist.

Die Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform 1010 der erfindungsgemäßen Rohrverbindung,die im wesentlichen analog zur Rohrverbindung 10 aufgebaut ist. Abweichend ist hier der sich in radialer Richtung erweiternde Rohrabschluß des Rohres durch einen ringförmigen Ring 1028 ersetzt, der auf einen Gewindeabschnitt 1029 an diesem Rohrende aufgeschraubt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Ring auf das Rohr aufgeschraubt. Für Fachleute ist jedoch ersichtlich, daß irgendeine andere ge-

eignete Methode zur Befestigung des Ringes an dem Rohr vorgesehen werden kann; diese anderen geeigneten Methoden schließen beispielsweise das Anlöten, das Anschweißen, das Ankleben und dgl. des Ringes am Rohr ein. Der Außendurchmesser des Ringes 1028 stimmt im wesentlichen mit dem Durchmesser der Aussparung 1021 überein, so daß eine satte Anlage mit der die Aussparung begrenzenden Wand des Anschlußstückes gegeben ist. In allen anderen Merkmalen stimmt die Rohrverbindung 1010 mit der Rohrverbindung 10 überein und funktioniert in gleicher Weise.

Die Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform 1110 der erfindungsgemäßen Rohrverbindung, die im wesentlichen analog zur Rohrverbindung 410 ausgebildet ist; abweichend ist hier der Muttervorsprung 1119 länger ausgebildet, und der rohrförmige Dichtungsring ist durch einen im Querschnitt kreisförmigen O-Ring 1114 ersetzt. In allen anderen Merkmalen stimmt die Rohrverbindung 1110 mit der Rohrverbindung 410 überein und funktioniert in gleicher Weise.

Für Fachleute ist ersichtlich, daß Einzelmerkmale der beschriebenen, verschiedenen Ausführungsformen untereinander ausgetauscht und mit den restlichen Bauteilen anderer Ausführungsformen kombiniert werden können. In diesem Sinne kann beispielsweise der in Fig. 13 dargestellte O-Ring in gleicher Weise in den anderen Ausführungsformen benutzt werden.

In jeder der oben erläuterten Ausführungsformen wird ein gepufferter abdichtender Eingriff des Dichtungsgliedes mit dem Rohr gewährleistet, unabhängig davon, daß die Rohroberfläche Unregelmäßigkeiten und Verformungen, einschl. Abweichungen vom runden Rohrquerschnitt, Toleranzen, Nähte, Kerben, Kratzer und dgl. aufweisen könnte. Jede dieser Rohrverbindungen gewährleistet eine erleichterte Herstellung der Rohrverbindungen und sichert dennoch eine auslaufsichere Verbindung des Rohres gegenüber dem Anschluß-

stück in einem weiten Druckbereich, einschl. hohen Drücken. Die Verwendung des elastomeren Dichtungsringes gewährleistet Anpassung und Abhilfe gegenüber Schwingungen und Fehlausrichtung - wie das oben erläutert ist - und gewährleistet eine verbesserte abdichtende Verbindung des Rohres mit langer, störungsfreier Lebensdauer.

Wie das für Fachleute ersichtlich ist, kann das Dichtungsglied aus einem kompressiblen Material gebildet werden, wie etwa übliche Ventilabdichtmaterialien. Solche Materialien können auch dort angewendet werden, wo die Rohrverbindung für den Einsatz bei hohen Temperaturen vorgesehen ist. In gleicher Weise haben sich dort, . wo das durch das Rohr geleitete Strömungsmittel korrosive oder aggressive Eigenschaften aufweist, konventionelle elastomere Dichtungsmaterialien, wie etwa relativ inerte Packungsmaterialien als wirksam und ausreichend erwiesen. Als Beispiel für ein solches inertes Material, das als Abdichtmaterial im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, sei Polytetrafluorethylen genannt.

Weil es keine Spannungskonzentrationspunkte außerhalb des Dichtungsgliedes in der erfindungsgemäßen Rohrverbindung gibt, wird eine lange, schwingungsbeständige, störungsfreie Lebensdauer der Rohrverbindung gewährleistet.

Wie weiterhin für Fachleute ersichtlich ist, kann irgendeine Form der Rohrabschluß-Verformung vorgesehen werden, um die angestrebte Erweiterung des Rohrabschlusses zu bilden, einschl. Erweiterungen in Form eines Trichterabschnittes, eines Flanschabschnittes, eines Sickenabschnittes, eines Umbordelungsabschnittes, eines Wulstabschnittes, eines durch Kaltstauchen gebildeten Kopfes, eines Glockenabschnittes, eines durch Stauchung gebildeten Abschnittes, eines durch Schmieden gebildeten Abschnittes und dgl..

Die obige Beschreibung besonderer Ausführungsformen der Erfindung dient lediglich zur Erläuterung eines breiteren Konzepts der vorliegenden Erfindung. Keinesfalls soll die Erfindung auf die erläuterten Ausführungsformen eingeschränkt sein.

Claims

:fatentanwäcte· Albert-Rosshaupter-Strasse 65 · D 8000 Mönchen 70 · Telefon (089) 7605520 · Telex 5-212284 patsd · Telegramm« Kempatent München IMPERIAL CLEVITE INC. 2. August 1984 2550 Golf Road, Suite 200 IC-38 Rolling Meadows, Illinois 60008, U.S.A. Hochdruckbestandige, auslauf- und ausblassichere Rohrverbindung Patentansprüche;

1. Eine Rohrverbindung,

mit einem Anschlußstück, das eine sich nach außen öffnende Aussparung zur Aufnahme des Endabschnittes eines zu verbindenden Rohres aufweist, und

mit einem Halteglied, das einstellbar am Anschlußstück festlegbar ist, um den Rohrendabschnitt in dieser Aussparung zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Dichtungsglied (14) ringförmig den Rohrendabschnitt (17) umgibt, und sich vom Rohrabschluß (16) nach außen innerhalb dieser Aussparung (21) erstreckt;

b) eine starre, ringförmige Stützeinrichtung (13) am Rohrabschluß (16) satt an der die Aussparung (21) begrenzenden Wand des Anschlußstückes (11) anliegt, um ein Austreten des Dichtungsmaterials nach innen hinter die Stützeinrichtung (13) zu verhindern; und

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c) an dem Halteglied (12) eine Einrichtung (19) vorhanden ist, um das Dichtungsglied (14) wirksam unter Druck innerhalb der Aussparung (21) zu halten_r als Folge der eingestellten Festlegung des Haltegliedes (12) am Anschlußstück (11) nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist, so daß das Dichtungsglied (14) zwischen der Stützeinrichtung (13) und der Einrichtung (19) am Halteglied (12) eingeschlossen ist und den Rohrendabschnitt (17) gegenüber dem Anschlußstück (11) abdichtet.

2. Die Rohrverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

sich die Stützeinrichtung (13) an einem Haltestück (15) abstützt, das aus einem Abschnitt des Rohrendabschnittes (17) gebildet ist.

3. Die Rohrverbindung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

das Haltestück (15) aus einem in radialer Richtung erweiterten Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) gebildet ist.

4. Die Rohrverbindung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

das Haltestück (15) aus einem in radialer Richtung erweiterten, abgewinkelten Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) gebildet ist.

5. Die Rohrverbindung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

das Haltestück (16) aus einem in radialer Richtung erweiterten, abgewinkelten und zurückgeführten Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes ^17) gebildet ist.

Die Rohrverbindung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet daß

sich die Stützeinrichtung (13) an einem Haltestück (15) abstützt; dieses Haltestück (15) ein separates, ringförmiges, koaxial am Rohrendabschnitt (17) angebrachtes Bauteil ist; und sowohl an diesem Bauteil wie am Rohrendabschnitt Festhaltemittel vorhanden ist, um dieses Bauteil gegenüber einer axialen, nach innen gerichteten Verschiebung vom Rohrende weg zu sichern.

7. Die Rohrverbindung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
dieses Bauteil am Rohrendabschnitt festgelegt ist.

8. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung am Halteglied (12) zum Zusammendrücken des Dichtungsgliedes (14) ein Vorsprung (19) ist, der vom Halteglied weg in die Aussparung (21) vorsteht.

9. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung am Halteglied (12) zum Zusammendrücken des Dichtungsgliedes (14) ein Vorsprung (19) ist, der vom Halteglied weg in die Aussparung (21) vorsteht und satt an der, die Aussparung (21) begrenzenden Wand des Anschlußstückes (11) anliegen kann, um zu verhindern, daß Dichtungsmaterial nach außen hinter diesen Vorsprung (19) austritt.

10. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung am Halteglied (12) zum Zusammendrücken des Dichtungsgliedes (14) Bestandteile aufweist, die außerhalb der Aussparung (21) angeordnet sind.

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11. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung am Halteglied (12) zum Zusammendrücken des Dichtungsgliedes (14) Bestandteile aufweist, die außerhalb der Aussparung (21) angeordnet sind; und das Dichtungsglied teilweise aus der Aussparung (21) hervorsteht, bis es in Eingriff mit diesen Bestandteilen kommt.

12. Die Rohrverbindung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung am Halteglied (12) zum Zusammendrücken des Dichtungsgliedes (14) Bestandteile aufweist, die aus der Aussparung (21) herausführen und eine frustokonische, sich nach innen erweiternde Führungsfläche (226 ) bilden; und das Dichtungsglied (214) nach außen über die Aussparung hinaussteht, bis es an dieser Führungsfläche (226) anliegt.

13. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung am Halteglied (12) zum Zusammendrücken des Dichtungsgliedes (14) eine Einrichtung ist, die einstückig mit dem Halteglied (12) ausgebildet ist.

14. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung am Halteglied (310) zum Zusammendrücken des Dichtungsgliedes (321) ein ringförmiger Haltering (319) ist; und

eine damit zusammenwirkende Einrichtung am Halteglied (310) vorhanden ist, um eine in axialer Richtung nach außen gerichtete Verschiebung des Halteringes (319) zu verhindern.

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15. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß

zusätzlich eine Einrichtung vorhanden ist, um das Halteglied (12) einstellbar am Anschlußstück (11) festzulegen.

16. Eine Rohrverbindung,

d) ein Dichtungsglied (14) den Rohrendabschnitt (17) ringförmig umgibt und sich von Rohr abschluß (16) weg nach außen innerhalb dieser Aussparung (21) erstreckt;

e) ein starrer Stützring (13),der den Rohrendabschnitt (17) umgibt, auf der Innenseite des Dichtungsgliedes (14) innerhalb der Aussparung (21) angeordnet ist, und einen solchen Außendurchmesser aufweist, daß dieser Stützring satt an der die Aussparung (21) begrenzenden Wand des Anschlußstückes (11) anliegt;

f) ein Haltestück (15) zwischem dem Rohrabschluß (16) und dem Stützring (13) vorhanden ist, um diesen Stützring (13) gegen eine axial nach innen gerichtete Verschiebung vom Rohrende weg zu sichern; und

g) an dem Halteglied (12) eine Einrichtung (19) vorhanden ist, um das Dichtungsglied (14) unter Druck innerhalb der Aussparung zu halten, als Folge der eingestellten Festlegung des Haltegliedes (12) am Anschlußstück (11) nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist, so daß das Dichtungsglied (14) zwischen dem Stützring (13) und der Einrichtung (19) am Halteglied eingeschlossen ist, und den Rohrendabschnitt gegenüber dem Anschlußstück (11) abdichtet.

17. Die Rohrverbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die an das Haltestück (15) anstoßende Fläche des Stützringes (13) eine komplementäre Konfiguration zur Gestalt des Haltestückes (15) aufweist.

18. Die Rohrverbindung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltestück (15) eine abgerundete Außenfläche am Rohrabschluß (16) aufweist; und die daran anstoßende Flache des Stützringes (13) eine angepaßte, abgerundete Konfiguration aufweist.

19. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) einen glockenförmigen Abschnitt aufweist.

20. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) einen sich nach außen erweiternden Abschnitt aufweist.

21. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) einen gefalteten Abschnitt aufweist.

22. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) einen flanschförmigen Abschnitt aufweist.

23. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltestück ein Gewindeabschnitt (1029) am Rohrendabschnitt ist; und

der Stützring (1028) auf diesen Gewindeabschnitt aufgeschraubt ist (vgl. Fig. 12).

24. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsglied (14) ein gerader, zylindrischer Rohrabschnitt ist.

25. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsglied ein O-Ring (1114) ist (vgl. Fig. 13).

26. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß

das Dichtungsglied vollständig innerhalb der Aussparung (21) . - angeordnet ist.

27. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsglied wenigstens teilweise aus der Aussparung (21) herausragt.

28. Eine Rohrverbindung,

h) ein Dichtungsglied (14) den Rohrendabschnitt (17) ringförmig umgibt und sich vom Rohrabschluß (16) weg nach außen innerhalb dieser Aussparung (21) erstreckt;

i) ein radial abgewinkeltes, ringförmiges Glied am Rohrabschluß (16) satt an der, die Aussparung (21) begrenzenden Wand des Anschlußstückes (11) anliegt, um den Austritt von Dichtungsmaterial nach innen hinter dieses ringförmige Glied zu verhindern; und

j) an dem Halteglied (12) eine Einrichtung (19) vorhanden ist, um das Dichtungsglied (14) wirksam unter Druck innerhalb der Aussparung (21) zu halten, als Folge der eingestellten Festlegung des Haltegliedes (12) am Anschlußstück (11), nachdem die Rohrverbindung hergestellt worden ist, so daß das Dichtungsglied (14) zwischen dem nach außen abgewinkelten, ringförmigen Glied und dieser Einrichtung (19) am Halteglied eingeschlossen ist, und den Rohrendabschnitt (17) gegenüber dem Anschlußstück (11) abdichtet.

29. Die Rohrverbindung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) einen sich nach außen erweiternden Abschnitt aufweist.

30. Die Rohrverbindung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, daß

der Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) einen gefalteten Abschnitt aufwist.

— Q —

31. Die Rohrverbindung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschluß (16) des Rohrendabschnittes (17) einen flanschförmigen Abschnitt aufweist.

32. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsglied (14) aus einem elastischen Abdichtmaterial besteht.

33. Die Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsglied (14) aus einem zusammendrückbaren Abdichtmaterial besteht.