DE3609365C2

DE3609365C2 - Klemmverbindung für Druckrohrleitungen

Info

Publication number: DE3609365C2
Application number: DE19863609365
Authority: DE
Original assignee: Manibs Spezialarmaturen GmbH and Co KG
Current assignee: Manibs Spezialarmaturen GmbH and Co KG
Priority date: 1986-03-20
Filing date: 1986-03-20
Publication date: 1995-10-05
Anticipated expiration: 2006-03-21
Also published as: DE3609365A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmverbindung für Druck rohrleitungen, bestehend aus einem rohrförmigen Anschluß körper, der zur Aufnahme der Druckrohrleitung dient und stirnendig einen in axialer Richtung spannbaren Druckring aufweist, mit dem zur Abdichtung des umlaufenden Ring spaltes zwischen der Druckrohrleitung und dem Anschluß körper mit dem daran gehalterten Druckring ein Dichtungs ring aus weichelastischem Material, wie Gummi, Kunststoff od. dgl., gegen eine konisch nach innen verlaufende Stirnfläche des Anschlußkörpers und damit auch dichtend gegen die äußere Mantelfläche der Druckrohrleitung preß bar ist.

Mit diesen bekannten Rohrverbindungen, wie sie beispiels weise in der DE-OS 23 34 703 beschrieben werden, wird ei ne zuverlässig wirkende Verbindung geschaffen, da mit dem Dichtungsring aus weichelastischem Material, wie Gummi, Kunststoff od. dgl., der gegen die konisch nach innen verlaufende Stirnfläche des Anschlußkörpers und gegen die äußere Druckrohrleitung gepreßt ist, eine dichte Verbin dung geschaffen ist. Bei einem Brandfall kann es jedoch vorkommen, daß die Druckrohrleitung und damit die Klemm verbindung erhitzt wird, wodurch der aus einem weichela stischen Material, wie Gummi, Kunststoff od. dgl. beste hende Dichtungsring mindestens teilweise zerstört wird. Dadurch wird die Verbindung undicht und das durch die Druckrohrleitung strömende Haushaltsgas kann ausströmen und brennen.

Zum vorbeugenden Brandschutz ist es u. a. für verschiedene Werkstoffe bekannt, Flammen- oder Feuerschutzmittel ein zusetzen, die unter Wärmeeinwirkung auf schäumen. Ein sol ches Verhalten zeigen silicatische Verbindungen der Alka li- und Erdalkalimetalle, wie z. B. Natronwasserglas. Die Aufschäumung kann durch bei Wärmeeinwirkung infolge von Oxydations-, Verdampfungs- oder thermischen Dissoziati onsprozessen Gas bildende Stoffe oder Verbindungssysteme, wie Koks, Erdalkalikarbonate oder auch polymere Verbin dungen herbeigeführt werden (vgl. Brockhaus ABC Chemie, Leipzig 1971, S.41f. u. S. 1239). In einer bekannten Brandschutzeinrichtung für Rohrleitungen (DE 33 16 425 A1) wurden Feuerschutzmittel auf dieser Grundlage dazu verwendet, um im Brandfall den freien Rohrquerschnitt zu verlegen.

Wärmeaufschäumendes Verhalten ist auch bei der Herstel lung von einigen Schaumkunststoffen zu beobachten. Die Kunststoffmasse kann dabei zunächst in flüssiger, pastö ser oder pulverförmiger Form verarbeitet werden; sie wird beispielsweise in eine Form eingebracht und verschäumt dann in der Wärme bei gleichzeitiger Verfestigung des Kunststoffes. Dichtungselemente für Rohrverbindungen kön nen unter Ausnutzung dieser Prozesse bekanntermaßen ver einfacht montiert werden, wobei es gleichzeitig zu einer zusätzlichen formschlüssigen Verriegelung kommt (DE 26 42 921 A1).

Es ist auch schon eine Klemmverbindung bekanntgeworden, bei der ein Teil des Dichtungsringes aus einem hitzebe ständigen Material gefertigt ist, wobei der aus hitzebe ständigem Material bestehenden Dichtungsringteil ebenfalls gegen die konisch nach innen verlaufende Stirnfläche des Anschlußkörpers und die äußere Mantelfläche der Druck rohrleitung gepreßt ist. Dieser Dichtungsringteil aus hitzebeständigem Material weist jedoch nicht die Elas tizität auf, um eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen, insbesondere wenn der daneben angeordnete Dichtungsring teil aus weichelastischem Material, wie Gummi, Kunststoff od. dgl., durch Erwärmung zerstört ist und somit der Auf nahmeraum für den aus hitzebeständigem Material bestehen den Dichtungsringteil größer wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmver bindung für Druckrohrleitungen der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei der auch in Brandfällen eine ein wandfreie Dichtheit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Ringspalt zusätzlich zu dem durch Pressen der Abdichtung des Ringspaltes dienenden Dichtungsringes aus weichela stischem Material ein Ring aus einem an sich bekannten Brandschutzmaterial, bestehend aus einem bei einer Erwär mung auf über 120°C aufschäumenden, sich ausdehnenden und Wasserdampf ausscheidenden und bei ca. 180°C etwa das 5- bis 11-fache Volumen aufweisenden, einge bettete Silikate aufweisenden synthetischen Elastomer, derart zugeordnet ist, daß bei einer durch einen Brand od. dgl. bewirkten Erwärmung der Klemmverbindung die Aufschäumung den Ringspalt umlaufend und mindestens auf einem Teil seiner axialen Länge aus füllt und anstelle des durch die Erwärmung gegebenen falls zerstörten Dichtungsringes abdichtet.

Dadurch wird in einfacher Weise beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Klemmverbindung der umlaufende Ringspalt zwischen der Druckrohrleitung und dem Anschlußkörper mit dem daran gehalterten Druckring mittels des Dichtungs ringes aus weichelastischem Material, wie Gummi, Kunst stoff od. dgl. abgedichtet. Bei einer Erwärmung der Klemm verbindung auf über 120°C durch einen Brand od. dgl. beginnt der zusätzliche Ring aus dem Brandschutzmaterial sich auf schäumend auszudehnen unter Ausscheidung von Wasserdampf und füllt den Ringspalt zumindest auf einem Teil seiner axialen Länge aus und bildet somit eine Abdichtung, die selbst bei einer vollständigen Zerstörung des Dichtungsringes aus weichelastischem Material durch die Erhitzung ein Ausströmen des in der Druckrohr leitung unter Druck stehenden Gases verhindert. Den neueren Bestimmungen, wonach solche Klemmverbindungen für Druckrohrleitungen eine Erwärmung auf 650°C eine halbe Stunde aushalten müssen, wird somit Genüge getan.

Der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring kann in vorteilhafter Weise in einer umlaufenden Ringnut des Dichtungsringes aus weichelastischem Material einge gesetzt sein. Beim Aufschäumen des aus Brandschutzmaterial bestehenden Ringes wird somit in vorteilhafter Weise der Raum ausgefüllt, der von dem durch die Hitze zerstörten Dichtungsring aus weichelastischem Material vorher einge nommen war und bewirkt eine zuverlässige Abdichtung.

Die den aus Brandschutzmaterial bestehenden Ring auf nehmende Ringnut kann in der äußeren Mantelfläche des Dichtungsringes aus weichelastischem Material vorge sehen sein. Dadurch ist in einfacher Weise ein Einsetzen des aus Brandschutzmaterial bestehenden Ringes in dem aus weichelastischem Material bestehenden Dichtungsring möglich. Die Montage des Dichtungsringes aus weichelasti schem Material in die Klemmverbindung ist durch den einge setzten Ring aus Brandschutzmaterial nicht beeinträchtigt. Der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring kann zwischen dem Dichtungsring und dem spannbaren Druckring ange ordnet sein. Hierdurch wird ebenfalls eine einfache Montage erreicht, da bei der Montage zunächst der Dichtungsring aus weichelastischem Material in den Anschlußkörper und dann der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring eingeschoben werden kann, bevor dann abschließend der Druckring an dem Anschlußkörper spannend zu befestigen ist.

Der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring kann auch mit einem axialen Abstand zum Dichtungsring in einer in der inneren Mantelfläche des Anschlußkörpers vor gesehenen, umlaufenden Ringnut eingesetzt sein. Dadurch wird in einfacher Weise bei einem Brand od. dgl. das innere Ende des Ringspaltes mit der Aufschäumung ausge füllt und abgedichtet.

Ebenso kann auch der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring mit einem axialen Abstand zum Dichtungsring in einer in der inneren Mantelfläche des Druckringes vorge sehenen, umlaufenden Ringnut eingesetzt werden. Dadurch wird bei einem Brand od. dgl. das äußere Ende des Ring spaltes mit der Aufschäumung ausgefüllt und abgedichtet. Beim Einsetzen des aus Brandschutzmaterial bestehenden Ringes in einer umlaufenden Ringnut in der inneren Mantelfläche des Druckringes bzw. in der inneren Mantel fläche des Anschlußkörpers kann der aus Brandschutz material bestehende Ring mit seiner inneren Mantelfläche mit einem radialen Abstand zur äußeren Mantelfläche der eingeschobenen Druckrohrleitung angeordnet sein. Dadurch wird das Einschieben der Druckrohrleitung in den Anschlußkörper bzw. das Verschieben des Druckringes auf der Druckrohrleitung durch den aus Brandschutz material bestehenden Ring nicht beeinträchtigt. Durch das Aufschäumen im Brandfalle wird dieser Abstand eben falls in einfacher Weise ausgefüllt.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Aus führungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine flexible Rohrkupplung mit der erfindungsgemäßen Klemmverbindung in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 2, teilweise weggebrochen,

Fig. 3 die in der Fig. 2 dargestellte Klemm verbindung nach einer Erwärmung durch einen Brand,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemmverbindung in einem Schnitt entsprechend der Fig. 2,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemmverbindung in einem Schnitt entsprechend der Fig. 2 und

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klemmverbindung in einem Schnitt entsprechend der Fig. 2.

Die in der Zeichnung dargestellten Klemmverbindungen sind am Beispiel einer Rohrkupplung dargestellt, mit der zwei Druckrohrleitungen 10 miteinander verbunden werden können. Die Rohrkupplung 11 besteht aus einem rohrförmigen Anschlußkörper 12, der an seinen Stirnenden außen seitig mit je einem Gewinde 13 versehen ist und zur Aufnahme der Druckrohrleitungen 10 dient. Mit einer auf das Außengewinde 13 aufziehbaren Überwurfmutter 14 ist ein Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material, wie Gummi, Kunststoff od. dgl., gegen eine konisch nach innen verlaufende Stirnfläche 16 des Anschlußkörpers 12 und damit dichtend gegen die äußere Mantelfläche 17 der Druckrohrleitung 10 drückbar. Der nach innen gerichtete Flansch 18 der Überwurfmutter 14 wirkt somit als spannbarer Druckring gegen den Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material, wobei zwischen dem als Druckring wirkenden Flansch 18 der Überwurfmutter 14 und dem Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material ein metallischer Zwischen ring 19 vorgesehen ist. Mit dem gespannten Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material wird somit der um laufende Ringspalt 20 zwischen der Druckrohrleitung 10 und dem rohrförmigen Anschlußkörper 12 mit der daran ge halterten Überwurfmutter 14 zuverlässig verschlossen.

Damit die Klemmverbindung bei Bränden od. dgl. mindestens eine halbe Stunde lang eine Temperatur von 650°C aus halten kann, ohne die Dichtheit zu verlieren, ist dem Ringspalt 20 zusätzlich zu dem durch Pressen der Ab dichtung des Ringspaltes 20 dienenden Dichtungsringes 15 aus weichelastischem Material ein Ring 21 aus einem an sich bekannten Brandschutzmaterial zugeordnet, der aus einem bei einer Erwärmung auf über 120°C sich aufschäumend ausdehnenden und Wasserdampf ausscheidenden und bei ca. 180°C etwa das 5- bis 11fache Volumen aufweisenden, eingebettete Silikate aufweisenden synthetischen Elastomer besteht. Dieser Ring 21 aus Brandschutzmaterial ist dabei dem Ringspalt 20 derart zugeordnet, daß bei einer durch einen Brand od. dgl. bewirkten Erwärmung der Klemmverbindung die Aufschäu mung 22 den Ringspalt 20 umlaufend und mindestens auf einem Teil seiner axialen Länge ausfüllt und anstelle des durch die Erwärmung gegebenenfalls zer störten Dichtungsringes 15 abdichtet. Bei einer Erwärmung der Klemmverbindung durch einen Brand od. dgl. vergrößert sich somit das Volumen des Ringes 21 aus Brandschutz material, sobald die Temperatur von 120°C überschritten ist. Bei diesem endothermen Prozeß wird Wärmeenergie der Druckrohrleitung 10 bzw. dem Anschlußkörper 12 und der Überwurfmutter 14 entzogen, so daß auch noch eine Kühlung eintritt. Durch die Volumenvergrößerung des Ringes 21 aus Brandschutzmaterial wird der Ringspalt 20 zwischen der Druckrohrleitung 10 und dem Anschlußkörper 12 mit der daran gehalterten Überwurfmutter 14 durch die Ausschäumung 22 ausgefüllt, so daß eine Abdichtung ein tritt und kein Gas aus der Druckrohrleitung 10 aus treten kann, auch wenn durch die Erwärmung der Dichtungs ring 15 aus weichelastischem Material zerstört wird.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring 21 in einer umlaufenden Ringnut 23 des Dichtungsringes 15 aus weichelastischem Material eingesetzt. Die den aus Brand schutzmaterial bestehenden Ring 21 aufnehmende Ringnut 23 ist dabei in der äußeren Mantelfläche 24 des Dichtungs ringes 15 aus weichelastischem Material vorgesehen. Der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring 21 kann somit vor der Montage in die Ringnut 23 des Dichtungsringes 15 aus weichelastischem Material eingesetzt und zusammen mit dem Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material montiert werden. Bei einer Erwärmung der Klemmverbindung durch einen Brand od. dgl. wird der Dichtungsring 15 zerstört, da das weichelastische Material des Dichtungsringes nicht hitzebeständig ist. Gleichzeitig mit der durch die Erwärmung bewirkte Zerstörung des Dichtungsringes 15 aus weichelastischem Material vergrößert der Ring 21 aus Brandschutzmaterial sein Volumen und füllt den Raum aus, der vorher von dem Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material ausgefüllt war. Diese Aufschäumung 22 ist in der Fig. 3 näher dargestellt.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungs beispiel ist der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring 21 zwischen dem Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material und dem als Druckring wirkenden Flansch 18 der Überwurfmutter 14 angeordnet. Auch bei dieser Ausführungs form kann der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring 21 bei einer Erwärmung sein Volumen vergrößern und den Raum des Dichtungsringes 15 aus weichelastischem Material bei dessen Zerstörung vollständig ausfüllen.

Bei dem in der Fig. 5 dargestellten dritten Ausführungs beispiel ist der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring 21 mit einem axialen Abstand zum Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material in einer in der inneren Mantel fläche 25 des Anschlußkörpers 12 vorgesehenen, umlaufenden Ringnut 26 eingesetzt. Bei einer Volumenvergrößerung des Ringes 21 aus Brandschutzmaterial wird somit der Ring spalt 20 zwischen der Druckrohrleitung 10 und dem rohr förmigen Anschlußkörper 12 ausgefüllt und abgedichtet, so daß auch bei einer Zerstörung des Dichtungsringes 15 aus weichelastischem Material kein Gas aus der Druckrohr leitung 10 durch den Ringspalt 20 entweichen kann.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten vierten Ausführungsbei spiel ist der als Druckring wirkende, nach innen gerichtete Flansch 18 der Überwurfmutter 14 in axialer Richtung ver breitert und weist an der inneren Mantelfläche 27 eine umlaufende Ringnut 28 für die Aufnahme des aus Brandschutz material bestehenden Ringes 21 auf. Der aus Brandschutz material bestehende Ring 21 ist somit ebenfalls im axialen Abstand zum Dichtungsring 15 aus weichelastischem Material angeordnet. Bei einer Volumenvergrößerung des aus Brandschutzmaterial bestehenden Ringes 21 wird somit der Ringspalt 20 zwischen der Druckrohrleitung 10 und dem als Druckring wirkenden Flansch 18 der Überwurfmutter 14 ausgefüllt und abgedichtet, so daß auch bei einer Zerstörung des Dichtungsringes 15 aus weichelastischem Material kein Gas entweichen kann.

Bei den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungs beispielen ist der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring 21 mit seiner inneren Mantelfläche 29 mit einem radialen Abstand zur äußeren Mantelfläche 17 der einge schobenen Druckrohrleitung 10 angeordnet. Dadurch wird eine leichte Montage erzielt, da der eingesetzte Ring 21 aus Brandschutzmaterial das Verschieben der Überwurfmutter 14 auf der Druckrohrleitung 10 bzw. das Einschieben der Druckrohrleitung 10 in den rohrförmigen Anschlußkörper 12 nicht beeinträchtigt.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungen lediglich beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Abänderungen möglich.

Bezugszeichenliste

10 Druckrohrleitung
11 Rohrkupplung
12 rohrförmiger Anschlußkörper
13 Gewinde
14 Überwurfmutter
15 Dichtungsring
16 konische Stirnfläche
17 äußere Mantelfläche von 10
18 Flansch von 14
19 metallischer Zwischenring
20 Ringspalt
21 Ring aus Brandschutzmaterial
22 Aufschäumung
23 Ringnut in 15
24 äußere Mantelfläche von 15
25 innere Mantelfläche von 12
26 Ringnut in 25
27 innere Mantelfläche von 18
28 Ringnut in 27
29 innere Mantelfläche von 21

Claims

1. Klemmverbindung für Druckrohrleitungen (10), bestehend aus einem rohrförmigen Anschlußkörper (12), der zur Aufnahme der Druckrohrleitung (10) dient und stirnendig einen in axialer Richtung spannbaren Druck ring (14, 18) aufweist, mit dem zur Abdichtung des umlaufenden Ringspaltes (20) zwischen der Druck rohrleitung (10) und dem Anschlußkörper (12) mit dem daran gehalterten Druckring (14, 18) ein Dichtungsring (15) aus weichelastischem Material, wie Gummi, Kunststoff od. dgl., gegen eine konisch nach innen verlaufende Stirnfläche (16) des Anschluß körpers (12) und damit auch dichtend gegen die äußere Mantelfläche (17) der Druckrohrleitung (10) preßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ringspalt (20) zusätzlich zu dem durch Pressen der Abdichtung des Ringspaltes (20) dienenden Dichtungsringes (15) aus weichelastischem Material ein Ring (21) aus einem an sich bekannten Brandschutz material, bestehend aus einem bei einer Erwärmung auf über 120°C sich aufschäumend ausdehnenden und Wasserdampf ausscheidenden und bei ca. 180°C etwa das 5- bis 11fache Volumen aufweisenden, einge bettete Silikate aufweisenden synthetischen Elastomer, derart zugeordnet ist, daß bei einer durch einen Brand od. dgl. bewirkten Erwärmung der Klemmverbindung die Aufschäumung (22) den Ringspalt (20) umlaufend und mindestens auf einem Teil seiner axialen Länge ausfüllt und anstelle des durch die Erwärmung gegebenenfalls zerstörten Dichtungsringes (15) abdichtet.

2. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring (21) in einer umlaufenden Ringnut (23) des Dichtungsringes (15) aus weichelastischem Material eingesetzt ist.

3. Klemmverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die den aus Brandschutzmaterial bestehenden Ring (21) aufnehmende Ringnut (23) in der äußeren Mantelfläche (24) des Dichtungsringes (15) aus weichelastischem Material vorgesehen ist.

4. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring (21) zwischen dem Dichtungsring (15) und dem spannbaren Druckring (14, 18) angeordnet ist.

5. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring (21) mit einem axialen Abstand zum Dichtungs ring (15) in einer in der inneren Mantelfläche (25) des Anschlußkörpers (12) vorgesehenen, umlaufenden Ringnut (26) eingesetzt ist.

6. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring (21) mit einem axialen Abstand zum Dichtungs ring (15) in einer in der inneren Mantelfläche (27) des Druckringes (14, 18) vorgesehenen, umlaufenden Ringnut (28) eingesetzt ist.

7. Klemmverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Brandschutzmaterial bestehende Ring (21) mit seiner inneren Mantel fläche (29) mit einem radialen Abstand zur äußeren Mantelfläche (17) der eingeschobenen Druckrohrleitung (10) angeordnet ist.