DE3431599C2

DE3431599C2 - Anordnung zum Verbinden der Enden von Rohren oder rohrförmigen Verbindungsteilen

Info

Publication number: DE3431599C2
Application number: DE3431599A
Authority: DE
Inventors: Anthony J Foresta; James A Tarara
Original assignee: C A LIQUIDATING ROYALTY TRUST
Current assignee: C-A LIQUIDATING ROYALTY TRUST, BOSTON, MASS., US
Priority date: 1983-08-29
Filing date: 1984-08-28
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2004-08-29
Also published as: DE3431599A1; US4480860A; FR2551175A1; GB2145790B; JPS6095296A; CA1197274A; GB8420632D0; JPH0420114B2; GB2145790A; FR2551175B3

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verbinden der Enden von Rohren oder rohrförmigen Verbindungsteilen mit gleichen oder unterschiedlichen Durchmessern, die folgendes aufweist:

a) ein Klemmband;
b) eine polymere Dichtungsmanschette, welche um beide Enden der zu verbindenden Teile und innerhalb des Klemmbandes angeordnet ist;
c) eine Einrichtung zum Festziehen des Klemmbandes und zum Zusammendrücken der Dichtungsmanschette; und
d) mindestens eine polymere Übergangsdichtungsmanschette als Übergangselement, welche innerhalb der Dichtungsman schette und um mindestens jeweils ein Ende eines zu ver bindenden Teiles angeordnet ist.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der US-PS 32 33 907 bekannt, wobei innerhalb eines Metallbandes eine Dichtung angeordnet ist, die ein Hauptteil und einen Adapterbereich aufweist. Bei der dort vorgesehenen Dichtung sind weder Dichtungswulste zur Abdichtung des Rohres noch radial außen gelegene Nuten vorgesehen, die in Dichtungs wulste einer Dichtung passen. Es fehlen somit Maßnahmen, um eine exakte Zuordnung der Teile zueinander zu gewährleisten. Soweit ersichtlich, ist es dort erforderlich, daß der Adap terbereich auf der axial innen gelegenen Seite Verjüngungen aufweist, damit er in das Hauptteil der Dichtung hinein paßt. Somit sind zwischen den Komponenten der Dichtungsanordnung keine durchgehenden Eingriffsflächen vorhanden, die im we sentlichen durchgehend achsparallel verlaufen und einen gleichmäßigen Eingriff zwischen den einzelnen Komponenten der Dichtungsanordnung gewährleisten, wenn diese von einem Klemm band angepreßt werden.

In der DE-OS 21 09 566 ist eine Kupplungsmanschette beschrie ben, wobei es um das Problem geht, dafür zu sorgen, daß die Spannbänder in Umfangsführungen einer Kupplungsmanschette einen sicheren Halt finden, was jedoch zumeist mit hohem Auf wand verbunden ist. Es sind daher spezielle Maßnahmen im Hin blick darauf vorgesehen, die Kupplungsmanschette baulich zu vereinfachen. Zu diesem Zweck wird dort ein in axialer Rich tung langgestrecktes Formteil hergestellt, das auf der einen Seite glatt ausgebildet ist und auf der anderen Seite eine Vielzahl von Vorsprüngen und Ausnehmungen besitzt. Ein derar tiges Formteil wird dann gewendet, wobei die Endbereiche ent lang von eingearbeiteten Schwächungen herumgeklappt werden und zwischen einander Versteifungen aufnehmen. Das Formteil wird dann mit seinem Mittelsteg zwischen zwei Rohre gleichen Durchmessers gesetzt. Zum Befestigen werden dort zwei Spann bänder in axialem Abstand verwendet, um für die erforderliche Befestigung und Abdichtung zu sorgen. Die Verbindung von zwei Rohren oder Verbindungsteilen mit unterschiedlichen Durchmes sern ist dort allerdings nicht angesprochen.

In der US-PS 21 65 926 ist ein Hahnanschluß beschrieben, der mit einer Spannschraube festgezogen wird. Ein dort vorgese henes Einsatzteil paßt in einen äußeren Einsatz hinein und stützt sich mit einem Ringflansch auf dem äußeren Einsatz ab. Soweit ersichtlich, hat das Einsatzteil keinerlei Dichtungs wulste, die mit einem Rohr in abdichtenden Eingriff zu brin gen sind. Die Problematik der Verbindung von Rohren mit un terschiedlichen Durchmessern ist dort nicht angesprochen.

In der DE-OS 16 50 200 ist schließlich eine Rohrleitungsver bindung angegeben, bei der es darum geht, auch im Falle von stark unterschiedlichen Durchmessern der zu verbindenden Rohrenden eine dauerhafte Abdichtung zu gewährleisten. Sämt liche dort beschriebenen Ausführungsformen sind aber von der Bauform, da die zu verbindenden Enden der Rohre paarweise in ihren Durchmessern differieren. Ein Stufenübergang von einem kleineren Rohr zu einem größeren Rohr oder umgekehrt ist dort nicht behandelt. Dementsprechend finden sich auch keinerlei Anregungen, wie eine derartige Klemmanordnung mit Übergangs kupplungen auszurüsten ist, um einen sicheren, dichten Über gang zwischen zwei Rohren verschiedener Durchmesser zu bil den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Verbinden der Enden von Rohren oder rohrförmigen Verbindungs teilen mit gleichen oder unterschiedlichen Durchmessern der eingangs genannten Art anzugeben, die vielseitig einzusetzen ist und an verschiedene äußere Gegebenheiten angepaßt werden kann, wobei sie einen dichten und zuverlässigen Eingriff der Komponenten gewährleistet und für dauerhafte Belastungen ge eignet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Dichtungsman schette und die Übergangsdichtungsmanschette an ihren Innen oberflächen umlaufende, radial nach innen vorstehende Dich tungswulste aufweisen und daß die Übergangsdichtungsman schette auf ihrer Außenoberfläche umlaufende, radial nach innen weisende Nuten besitzt, welche mit den umlaufenden Dichtungswulsten der Dichtungsmanschette korrespondieren und mit diesen in abdichtenden Eingriff bringbar sind.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Aufgabe in zu friedenstellender Weise gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 angegeben.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung können Rohre oder rohr förmige Verbindungsteile mit gleichen oder sehr unterschied lichen Durchmessern miteinander verbunden werden, wobei in vorteilhafter Weise auch Toleranzen ausgeglichen werden kön nen, die beispielsweise bei Ton- oder Steinzeugrohren auftre ten. Aufgrund der speziellen Ausbildung der Dichtungsman schette und der Übergangsdichtungsmanschette ist eine ein fache Montierbarkeit gewährleistet, wobei zugleich ein ein wandfreier Sitz durch den formschlüssigen Eingriff gewährlei stet ist. Die Dichtungsmanschette sowie die jeweiligen Über gangsdichtungsmanschetten können für standardisierte Quer schnitte und Durchmesser ausgebildet werden, und wenn es ge wünscht ist, kann eine Übergangsdichtungsmanschette mit Schnappsitz oder in anderer Weise in das Innere einer anderen Übergangsdichtungsmanschette eingesetzt werden, wenn ein Rohr oder ein rohrförmiges Verbindungsteil hinsichtlich seines Durchmessers weiter reduziert werden soll oder wenn eine spezielle Übergangsdichtungsmanschette nicht verfügbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegen den Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische, auseinandergezogene perspektivi sche Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Verbinden der Enden von Rohren oder rohrförmigen Verbindungsteilen unter Verwendung einer Übergangs dichtungsmanschette;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Anordnung gemäß Fig. 1 in der abdichtenden Klemmposition;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht der Anordnung zur Verbindung von Rohren mit einer Übergangsdichtungs manschette, die in abdichtendem Eingriff mit einer anderen Übergangsdichtungsmanschette steht; und in

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht einer Anordnung zur Verbindung von Rohren, wobei sich jeweils eine Über gangsdichtungsmanschette zu beiden Seiten der Über gangszone innerhalb der Dichtungsmanschette befindet.

Fig. 1 zeigt eine Klemmanordnung 10 zur Verbindung von Roh ren, und zwar mit einem Rohr 12 mit reduziertem Durchmesser und mit einem Rohr 20 mit größerem Durchmesser, die sich je weils an einem Ende einer Klemmanordnung 10 zur Verbindung von Rohren befinden, wobei diese Klemmanordnung 10 auch ein fach kurz als Rohrverbindung bezeichnet wird. Die Klemmanord nung 10 weist eine Übergangsdichtungsmanschette 14, eine dünne Dichtungsmanschette 16 und ein überlappendes Metall klemmband 18 mit einem Ende 38 auf. Das Metallklemmband 18 kann dabei in axialer Richtung geschlitzt sein, um beim Fest ziehen eine Verringerung seines Durchmessers und damit ein wirkungsvolles Anpressen der Dichtungsmanschette zu ermögli chen. Die Übergangsdichtungsmanschette 14 umfaßt ein Paar von Dichtungsrippen oder Dichtungswulsten 22 auf ihrer Innen durchmesseroberfläche sowie ein Paar von im allgemeinen par allel verlaufenden Umfangsnuten 24 auf ihrer Außendurchmes seroberfläche.

Die dünne Dichtungsmanschette 16 besitzt zwei Paare von Dich tungsrippen oder -wulsten 26, die in Umfangsrichtung um die Innenoberfläche verlaufen, wobei ein Paar von Rippen oder Wulsten auf jeder Seite einer sich mittig erstreckenden Lippe 28 verläuft. Die Dichtungsmanschette 16 besitzt im allgemei nen eine mittig angeordnete, hochgezogene Rippe bzw. einen Steg 30 um die Außenoberfläche, wobei dieser Steg 30 in den mittleren hochgezogenen Bereich 32 des Metallklemmbandes 18 hineinpaßt. Das Metallklemmband 18 besitzt auf beiden Seiten bandförmige Streifen oder Schellen 34, die so ausgelegt sind, daß sie im Betrieb durch Gewindeeingriff festziehbar sind. Das Metallklemmband 18 besitzt eine Vielzahl von im allgemei nen in Längsrichtung verlaufenden und in gleichmäßigen Ab ständen angeordneten Schlitzen 36 zu beiden Seiten des hoch gezogenen Bereiches, so daß beim Festziehen des Klemmbandes 18 das Band gleitend eingestellt oder justiert wird, um die darunterliegende Dichtungsmanschette 16 und die Übergangs dichtungsmanschette 14 zusammenzudrücken.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der Rohrverbin dung oder Klemmanordnung zur Verbindung von Rohren im Be trieb, wobei das Rohr 12 mit kleinem Durchmesser in fester abdichtender Anordnung innerhalb des einen Endes der Über gangsdichtungsmanschette 14 gehalten wird, welche ungefähr die eine Hälfte der Klemmanordnung 10 einnimmt, wobei die eine Kante der Übergangsdichtungsmanschette 14 sich gegen die innere mittlere Lippe 28 erstreckt und wobei die Innendurch messeroberfläche der Übergangsdichtungsmanschette 14 hochge zogene bzw. vorstehende Dichtungswulste 22 besitzt, die eine abdichtende Anordnung mit der Außenoberfläche des Rohres 12 mit reduziertem Durchmesser bilden. Die äußeren Umfangsnuten 24 auf der Außenoberfläche der Übergangsdichtungsmanschette 14 sind in Schnappeingriff auf den hochgezogenen Dichtungs wulsten 26 auf der Innenoberfläche der Dichtungsmanschette 16 dargestellt, so daß sie eine passende Anordnung zwischen der Innendurchmesseroberfläche der Dichtungsmanschette 16 und der Außenoberfläche der Übergangsdichtungsmanschette 24 bilden, wobei die schraubbaren flachen Klemmteile oder Schellen 34 in ihrer Position festgezogen sind, so daß sich die beiden Rohre 20 und 12 in einer dichten, zusammengeklemmten Anordnung be finden. Die Dichtungswulste 26 auf der gegenüberliegenden Seite der Dichtungsmanschette 16 bilden eine abdichtende An ordnung in der dargestellten Weise mit der Außenoberfläche des Rohres 20 mit großem Durchmesser, wobei das Ende des Roh res 20 gegen die zentrale Lippe 28 anliegt.

In der dargestellten Weise bestehen die Übergangsdich tungsmanschette 14 und die Dichtungsmanschette 16 aus einem Elastomeren, wie z. B. Neopren, und die Übergangsdichtungsman schette ist ausreichend elastisch, so daß sie durch Kraftan wendung in eine Hälfte der Dichtungsmanschette 16 einpaßbar ist. Der Innenflächendurchmesser der Übergangsdichtungsman schette 14 ist so gewählt, daß er zu dem zu verwendenden Rohr 12 mit reduziertem Durchmesser paßt, während der Außendurch messer der Übergangsdichtungsmanschette 14 so ausgelegt ist, daß er gleich dem oder etwas geringer als der Innendurchmes ser der Dichtungsmanschette 18 ist, mit der sie zu verwenden ist.

Wenn zwei Übergangsdichtungsmanschetten, eine auf jeder Seite, verwendet werden, dann kann eine Dichtungsmanschette mit vorgegebenem Durchmesser ausgewechselt oder verändert werden, so daß eine Übergangsdichtung auf jeder Seite passen kann, so daß Rohre mit anderem Durchmesser als dem, für den die Dichtungsmanschette ausgelegt war, auf beiden Seiten an gepaßt werden können.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer Rohrverbindung oder einer Klemmanordnung zur Verbindung von Rohren gemäß Fig. 2, wobei die Übergangsdichtungsmanschette 14 nunmehr durch eine Übergangsdichtungsmanschette 44 gebildet wird, die mit Nuten und hochgezogenen oder vorstehenden Wulsten in Schnappein griff im Inneren einer weiteren Übergangsdichtungsmanschette 42 angeordnet ist, wenn z. B. die spezielle Übergangsdich tungsmanschette 14 nicht verfügbar oder auf Lager ist.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer derartigen Rohrverbin dung oder Klemmanordnung 10 zur Verbindung von Rohren, wobei eine weitere Übergangsdichtungsmanschette 46 sich in Schnappeingriff in abdichtender Anordnung durch Nuten und vorstehende Wulste auf der anderen Seite der dünnen Dich tungsmanschette 16 gemäß Fig. 2 befindet, so daß sich Über gangsdichtungsmanschetten 14 und 46 auf beiden Seiten der Klemmanordnung befinden. Dadurch können Rohre oder Verbin dungsteile 12 bzw. 48 mit unterschiedlichen Durchmessern ge genüber denen, für die die dünne Dichtungsmanschette 16 aus gelegt war, auf beiden Seiten der Klemmanordnung angepaßt und untergebracht werden.

Claims

1. Anordnung zum Verbinden der Enden von Rohren oder rohr förmigen Verbindungsteilen (12, 20) mit gleichen oder un terschiedlichen Durchmessern, die folgendes aufweist:

a) ein Klemmband (18),
b) eine polymere Dichtungsmanschette (16), welche um beide Enden der zu verbindenden Teile (12, 20) und innerhalb des Klemmbandes (18) angeordnet ist;
c) eine Einrichtung (34) zum Festziehen des Klemmbandes (18) und zum Zusammendrücken der Dichtungsmanschette (16); und
d) mindestens eine polymere Übergangsdichtungsmanschette (14, 42) als Übergangselement, welche innerhalb der Dichtungsmanschette (16) und um mindestens jeweils ein Ende eines zu verbindenden Teiles (12, 20) ange ordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Dichtungsmanschette (16) und die Übergangsdich tungsmanschette (14, 42) an ihren Innenoberflächen umlau fende, radial nach innen vorstehende Dichtungswulste (22) aufweisen,
und daß die Übergangsdichtungsmanschette (14, 42) auf ihrer Außenoberfläche umlaufende, radial nach innen wei sende Nuten (24) besitzt, welche mit den umlaufenden Dichtungswulsten (22) der Dichtungsmanschette (16) korre spondieren und mit diesen in abdichtenden Eingriff bring bar sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (24) in der Übergangsdichtungsmanschette (14, 42) durch mindestens ein Paar von beabstandeten, im allgemeinen parallelen, ringförmigen Nuten (24) und die vorstehenden Dichtungswulste (26) an der Dichtungsman schette (16) durch mindestens ein Paar von beabstandeten, im allgemeinen parallel und ringförmig verlaufenden, ra dial vorstehenden Dichtungswulsten (26) gebildet sind, die so ausgebildet und positioniert sind, daß sie in Schnappeingriff mit dem Paar von ringförmigen Nuten (24) bringbar sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radial vorstehenden Dichtungswulste (22) auf der Innenoberfläche der Übergangsdichtungsmanschette (14, 42) durch mindestens ein Paar von beabstandeten, im allgemeinen parallelen, ringförmigen radial vorstehenden Dichtungswulsten (22) gebildet sind, die gegenüber der Außenoberfläche eines abzudichtenden Rohres oder rohrför migen Verbindungsteiles (12, 20) abdichten.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmanschette (16) eine mittige, ringför mige, radial nach innen weisende Lippe (28) aufweist und die Übergangsdichtungsmanschette (42) daran axial angren zend positioniert ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsmanschette (16) ein ringförmiges zentra les, radial nach außen vorstehendes Teil (30) auf der Au ßenoberfläche besitzt,
und daß das Klemmband (18) eine ringförmige Aussparung (32) zur Aufnahme und Halterung des vorstehenden Teiles (30) der Dichtungsmanschette (16) besitzt.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
eine zweite Übergangsdichtungsmanschette (44) innerhalb der ersten Übergangsdichtungsmanschette (42) mit auf ihrer Außenoberfläche umlaufenden, radial nach innen wei senden Nuten (24) zum lösbaren, komplementären abdichten den Eingriff mit den vorstehenden Dichtungswulsten (22) der ersten Übergangsdichtungsmanschette (42),
wobei die zweite Übergangsdichtungsmanschette (44) eine Innenoberfläche mit umlaufenden, radial vorstehenden Dichtungswulsten besitzt, die eine Abdichtung gegenüber der Außenoberfläche eines abzudichtenden Rohres (12, 20) bilden.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch
eine weitere Übergangsdichtungsmanschette (46) innerhalb der Dichtungsmanschette (16) auf der anderen Seite der Übergangszone mit auf ihrer Außenoberfläche umlaufenden, radial nach innen gerichteten Nuten (24), die in lösbaren abdichtenden Eingriff mit den vorstehenden Dichtungswul sten (26) der Dichtungsmanschette (16) auf dieser anderen Seite bringbar sind,
wobei die weitere Übergangsdichtungsmanschette (46) eine Innenoberfläche mit umlaufenden, radial vorstehenden Dichtungswulsten (22) besitzt, die eine Abdichtung gegen über der Außenoberfläche eines abzudichtenden Rohres (12, 20) bilden.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Übergangsdichtungsmanschette (14, 42, 44, 46) ungefähr die halbe axiale Länge der Dichtungsmanschette (16) besitzt.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsdichtungsmanschetten (14, 42, 44, 46) und die Dichtungsmanschette (16) aus dem gleichen, vor zugsweise elastischen, elastomeren polymeren Material be stehen.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von ineinander angeordneten Übergangsdich tungsmanschetten (42, 44, 46), so daß eine Anordnung (10) mit gewünschtem Innendurchmesser gebildet wird, die in abdichtendem Eingriff mit der Außenoberfläche eines Roh res oder Verbindungsteiles (12) mit reduziertem Durchmes ser steht.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von ineinander angeordneten Übergangsdich tungsmanschetten (14, 42, 44) auf mindestens einer Seite der Anordnung, so daß auf der mindestens einen Seite eine zusammengesetzte Übergangskupplung zum abdichtenden Ein griff mit der Außenoberfläche eines Rohres oder Verbin dungsteiles (12) mit reduziertem Durchmesser gebildet wird.