DE3801149A1 - Rohranschlussanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohranschlussanord­ nung.

Schraubanschlüsse sind bei dünnwandigen Rohren nicht verwendbar, Klemm-Schraub-Anschlüsse können über länge­ re Zeiträume undicht werden, Löt- und Schweissanschlüs­ se sind nur bei dazu geeignetem Rohrmaterial mit nen­ nenswertem Aufwand ausführbar, besonders wenn, wie bei rostfreiem Stahl, wegen Korrosionsgefahr unter Schutz­ gas geschweisst werden muss. Rohrleitungen aus vernetz­ tem Polyäthylen sind nicht schweissbar und auch nicht klebbar, ausserdem ist ihre Verlegung aufwendig, weil ihre Biegsamkeit im Vergleich zu Metallrohren viele Ab­ stützungen erfordert. Beim Stand der Technik fehlt eine zuverlässig dichte, schubfeste und drehfest ausführba­ re Rohranschlussanordnung, die unabhängig vom Rohrmate­ rial und auch für dünnwandige Rohre, in die kein Gewin­ de geschnitten werden kann, geeignet ist und es ermög­ licht, das Rohr einfach und schnell anzuschliessen und den Anschluss ebenso zu lösen, um z. B. den Dichtungs­ ring zu ersetzen oder dasselbe oder ein anderes Rohr erneut anzuschliessen.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Durch die Er­ findung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist, wird die Aufgabe gelöst, eine wenig aufwendige Rohranschlussanordnung zu schaffen, mit der auch dünn­ wandige Rohre aus beliebigem Material, insbesondere auch dünnwandige Stahlrohre, auf einfache Weise schnell zuverlässig dicht und zugfest angeschlossen und wieder gelöst werden können, wobei der Anschluss einfach, bei einer Ausführungsart der Erfindung auch drehfest ist. Diese und weitere Ausführungsarten sind in den abhängi­ gen Patentansprüchen angegeben.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im we­ sentlichen darin zu sehen, dass die Rohranschlussanord­ nung nur aus wenigen, einfachen Teilen besteht, die ei­ ne Baugruppe aus unverlierbar vereinigten Teilen bil­ den. Bei einer weiteren Ausführungsart wird eine opti­ male Verformung des Dichtungsringes, bei welcher die Dichtung zuverlässig und eine Überbelastung des Dich­ tungsringes verhindert ist, erreicht. Weitere Ausfüh­ rungsarten und Vorteile gehen aus der folgenden, nähe­ ren Erläuterung der Erfindung hervor.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise nach der Linie I-I in Fig. 2 geschnittene Stirnansicht einer erfindungs­ gemässen Rohranschlussanordnung mit einem angeschlossenen Rohrende,

Fig. 2 einen Achsenlängsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3-12 Einzelteile der Rohranschlussanordnung nach Fig. 1 und 2 nämlich

Fig. 3 eine Stirnansicht eines Anschlussstückes,

Fig. 4 einen Achsenlängsschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Klemmringes ohne die Klemmschraube,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Stirnansicht zu Fig. 5,

Fig. 7 eine Stirnansicht eines Schraubringes,

Fig. 8 einen Achsenlängsschnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 eine Stirnansicht einer mehrfach längs ge­ schlitzten Hülse mit Flansch,

Fig. 10 einen Achsenlängsschnitt nach der Linie X-X in Fig. 9,

Fig. 11 eine Stirnansicht eines einstückig mit einer mehrfach längsgeschlitzten Hülse gebildeten Schraubrings,

Fig. 12 einen Achsenlängsschnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 11,

Fig. 13 eine Einzelheit von Fig. 2, in grösserem Massstab,

Fig. 14 einen Achsenlängsschnitt einer anderen Aus­ führungsart der Rohranschlussanordnung mit einem angeschlossenen Rohrende,

Fig. 15 eine Seitenansicht einer zwei Rohre mitei­ nander verbindender Muffe,

Fig. 16 eine Draufsicht auf einen Montageschlüssel für die Rohranschlussanordnung nach Fig. 1 und 2 und die Muffe nach Fig. 15,

Fig. 17 eine Seitenansicht zu Fig. 16.

Die in Fig. 1 bis 10 und 13 dargestellte Rohranschluss­ einrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Anschlussstück 1, einem Dichtungsring (z. B. O-Ring) 2, einer mehrfach längs geschlitzten Hülse 3 mit einem Flansch 4, einem Schraubring 5 und einem Klemmring 6 mit Klemmschraube 7, vgl. Fig. 1 und 2, in denen ein angeschlossenens Rohr mit 8 bezeichnet ist.

Bei der gezeigten Ausführungsform hat das Anschluss­ stück 1 (Fig. 3 und 4) an einem Ende 9 einen Gewindean­ satz 10, mit dem es an einem Gegenstand, an dem das Rohr 8 angeschlossen werden soll, beispielsweise eine Armatur, geschraubt werden kann. Das Anschlussstück 1 könnte aber auch einstückig mit diesem Gegenstand oder einem Teil desselben ausgeführt sein. Im Anschlussstück 1 ist ein durchgehender, stufenzylindrischer Hohlraum 11, 12, 13, 14 gebildet, dessen Durchmesser von dem ei­ nen Ende 9 des Anschlussstückes 1 zum anderen Ende 15 stufenweise zunimmt. Der Durchmesser des an das eine Ende 9 des Anschlussstückes 1 anschliessenden Teiles 11 dieses Hohlraums ist kleiner als der Aussendurchmesser, zweckmässig gleich dem Innendurchmesser des Rohres 8. Der anschliessende Hohlraumteil 12 ist dem Aussendurch­ messer des Rohres 8 angepasst, wobei die Kreisringflä­ che 16 des Hohlraumteiles 12 als Anschlag für das Ende des Rohres 8 dient. Der Dichtungsring 2 ist an seiner radial äusseren Seite an der Zylinderfläche 18 des Hohlraumteiles 13 abgestützt und zwischen der Kreis­ ringfläche 20 des Hohlraumteiles 13 und dem Flansch 4 der Hülse 3 mittels des Schraubrings 5 zusammendrück­ bar, der die Hülse 3 umgreift. Der Aussendurchmesser des Flansches 4 ist etwas kleiner als der Durchmesser des Hohlraumteiles 13. Der Hohlraumteil 14 ist mit ei­ nem Innengewinde 22 für das Aussengewinde 23 des Schraubringes 5 versehen. Die Kreisringfläche 25 des Hohlraumteiles 14 bildet einen Anschlag, der die Schraubbewegung beim Anziehen des Schraubringes 5 so begrenzt, dass der Dichtungsring 2 zuverlässig dichtet, aber nicht überbeansprucht ist, wenn der Schraubring 5 an die Kreisringfläche 25 anstösst. Das kann auch da­ durch erreicht werden, dass der Aussendurchmesser des Flansches 4 grösser als der Durchmesser des Hohlraum­ teiles 13 bemessen wird, und die Kreisringfläche 25 den Vorschub des Flansches 4 beim Anziehen des Schraubrings 5 so begrenzt, dass der Dichtungsring 2 zuverlässig dichtet, ohne überbeansprucht zu sein. Diese Art der Begrenzung der Beanspruchung des Dichtungsringes ist bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsart der An­ schlussanordnung angewandt. Die Stirnseite am anderen Ende 15 des Anschlussstückes 1 ist mit vier Aussparun­ gen 27 versehen, die dazu dienen, den Klemmring 6 in einer von vier verschiedenen Stellungen drehfest mit dem Anschlussstück 1 zu verbinden, wie weiter unten im Zusammenhang mit der näheren Beschreibung des Klemm­ rings 6 dargelegt.

Die Hülse 3 (Fig. 9 und 10) hat sechs Längsschlitze 30, die an dem dem Flansch 4 abgewandten Ende offen sind und sich bis nahezu an den Flansch 4 erstrecken. Der Innendurchmesser der Hülse 3 ist dem Aussendurchmesser des Rohres 8 angepasst. Die Hülse 3 ist dünnwandig aus­ geführt, so dass ihre zwischen den Schlitzen 30 gebil­ deten Segmente 32 sich an das Rohr anlegen, wenn die Hülse 3 durch den weiter unten näher beschriebenen Klemmring 6 an das Rohr 8 gepresst wird.

Der Schraubring 5 (Fig. 7 und 8) hat an seiner dem an­ deren Ende 15 des Anschlussstückes 1 zugewandten Seite sechs Aussparungen 34, von denen jeweils mindestens zwei dazu dienen, den im Anschlussstück 1 sitzenden Schraubring 5 mittels eines Schlüssels (z. B. Fig. 15 und 16) zu drehen. Der Schlüssel kann stets in einer beliebigen von sechs verschiedenen um 60° schrittweise versetzten Stellungen, also auch dann bequem angesetzt werden, wenn die Rohranschlussstelle schlecht zugäng­ lich ist.

Die Hülse 3 und der Schraubring 5 können gemeinsam als ein Stück 36 ausgeführt werden, wie Fig. 11 und 12 zei­ gen, in denen der die Hülse bildende Teil des Stückes 36 mit 37 und der den Schraubring bildende Teil mit 38 bezeichnet ist, wobei der Teil 38 die Funktion des Flansches 4 der Hülse 3 nach Fig. 9 und 10 übernimmt. Dabei kann es zweckmässig sein, zwischen diesem Teil 38 und dem Dichtungsring 2 eine (nicht dargestellte) Ring­ scheibe einzufügen, die am Dichtungsring 2 anliegend am Teil 38 gleiten kann, um den Dichtungsring vor einer Schubbeanspruchung zu schützen, wenn das Stück 36 ge­ dreht wird.

Der Klemmring 6 (Fig. 5 und 6) ist bei der dargestell­ ten Ausführung eine Rohrschelle üblicher Art, bestehend aus einem offenen Ring 39 mit an seinen Enden etwa ra­ dial vorstehenden Flanschen 40, die durch die Klemm­ schraube 7 (Fig. 1 und 2) zusammenziehbar sind. In je­ der von vier um 90° schrittweise versetzten Stellungen des Klemmringes 6 nimmt eine andere der Aussparungen 27 des Anschlussstückes 1 das Laschenpaar 40 teilweise auf, so dass der Klemmring 6 und damit auch das Rohr 8 drehfest am bzw. im Anschlussstück 1 gehalten ist. Dies ermöglicht es, den Klemmring 6 auch bei einer schlecht zugänglichen Rohranschlusstelle in einer Lage zu ver­ wenden, in der die Klemmschraube 7 bequem angezogen werden kann.

Bei der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsart hat der Dichtungsring 56 ein rechtwinklig-dreieckiges Profil, von dem eine Kathete 57, am Rohr 8, die andere 58 an den Flansch 60 und die Hypotenuse 59 an eine ihrer Nei­ gung angepasst konische Ringfläche 61 des Anschluss­ stückes 62 gedrückt ist, die den Dichtungsring 56 an seiner radial äusseren Seite abstützt. Dabei ist der Ring 56 zwischen den durch die andere Kathete 58 und die Hypotenuse 59 gebildeten Keilflächen zusammenge­ drückt und dadurch an das Rohr 8 gedrückt. Die Breite des Flansches 60 ist grösser als die andere Kathete 58 des Dreieckprofils des Dichtungsringes 56 und etwas kleiner als der Gewindekerndurchmesser des Schraubrings 5. Eine Kreisringfläche 63 bildet einen Anschlag, an den der Flansch 60 bei fest angezogenem Schraubring 5 anstösst, wenn der Dichtungsring 56, ohne überbean­ sprucht zu sein, zuverlässig dichtet. Bei einer ähnli­ chen (nicht dargestellten) Ausführungsart hat der Dich­ tungsring ein gleichschenklig-dreieckiges Profil von dem ein Schenkel an der Ringfläche, der andere am Flansch und die dritte Dreieckseite am Rohr anliegt.

Fig. 15 zeigt eine zwei Rohre 8 miteinander verbindende gerade Muffe, die aus zwei Rohranschlussanordnungen der beschriebenen Art besteht, deren Anschlussstücke (Fig. 1 bis 4) zu einem Doppelstück 43 miteinander ver­ einigt sind. In entsprechender Weise kann auch jede an­ dere Armatur zum Verbinden von zwei oder mehr Rohren gleicher oder verschiedener Durchmesser ausgeführt wer­ den, beispielsweise Winkel- oder Bogenstücke, T-Stücke, Kreuzstücke usw.

Die Fig. 16 und 17 zeigen einen speziell zum Anzie­ hen des Schraubringes 5 und der Klemmschraube 7 ausge­ führten Schlüssel 45. An einem Ende eines als Handgriff dienenden Teiles 46 ist ein Kreisringsegment 47, dessen Innendurchmesser etwa dem des Schraubrings entspricht, jedenfalls etwas grösser als der Aussendurchmesser der Hülse 3 ist. Neben dem inneren Ringrand 48 sind fünf Klauen 49 angeordnet, die parallel zur Ringachse vor­ stehen, dem Querschnitt der Aussparungen 34 des Schraubrings 5 (Fig. 7 und 8) angepasst und wie diese um 60° zueinander versetzt sind. Der Aussendurchmesser des Kreisringsegments 47 ist zweckmässigerweise dem Aussendurchmesser des Anschlussstückes 1 angepasst. An den Enden 50 des Kreisringsegments 47 sind dessen inne­ rer Rand 48 und die Klauen 49 parallel zum Handgriff 46 abgeschrägt, so dass die dem Abstand der Abschrägungen 51 entsprechende Maulweite des Schlüssels (46, 47, 49) etwas grösser als der Aussendurchmesser des Rohrers 8 ist, so dass der Schlüssel zum Anziehen des Schraubrin­ ges 5 bei in die Rohranschlussanordnung eingeführtem Rohr 8 (und zurückgeschobenem Klemmring 6) radial am Rohr angesetzt und in einer wählbaren von sechs Stel­ lungen zum Eingriff in die Aussparungen 34 des Schraub­ rings 5 gebracht werden kann. Die Maulweite ist zweck­ mässig etwas kleiner als der Aussendurchmesser Hülse 3. Dann kann der Schlüssel nicht herabfallen, wenn er beim Anziehen des Schraubrings 5 losgelassen wird. Am ande­ ren Ende des als Handgriff dienenden Teiles 46 ist ein zum Anziehen der Klemmschraube 7 des Klemmrings 6 die­ nender Teil, in der Zeichnung ein Sechskant 52 senk­ recht zum Teil 46 angeordnet. Am den Handgriff bilden­ den Teil 46 ist eine Strecke a markiert, deren Länge dem Teil des Rohres 8 entspricht, der in die Anordnung eingeführt werden muss, damit das Rohr 8 auch dann zu­ verlässig über den Dichtungsring 2 hinaus in das An­ schlussstück 1 hineinragt, wenn das Rohrende, wie in der Praxis häufig, nicht ganz gerade sondern etwas schräg abgeschnitten ist.

Zum Gebrauch wird die Anordnung als zusammengesetzte Baugruppe 1-7 verwendet, bei welcher die Klemmschraube 7 nur zum Festhalten des Klemmrings 6 an der Hülse 7 angezogen und der Schraubring 5 nur lose, jedenfalls nicht bis zum Anschlag 25 eingeschraubt ist, damit der Dichtungsring 2 unverformt bleibt, um beim Hindurchfüh­ ren des Rohres 8 nicht beschädigt zu werden. Zum An­ schliessen wird das Rohr 8 nach hinreichendem Lockern der Klemmschraube 7 durch die Hülse 3 geschoben, entwe­ der bis das Rohrende an den Anschlag 16 anstösst, oder bis eine z. B. mittels des in Fig. 15 und 16 gezeigten Schlüssels im Abstand a vom Rohrende angebrachte Mar­ kierung am äusseren Ende der Hülse 3 ist. Dann (oder auch vorher) wird der Klemmring 6 weggeschoben, so dass der Teil 47 des Schlüssels zwischen der Hülse 3 und dem Klemmring 6 eingeführt werden kann, um radial auf die Hülse 3 geschoben zu werden, woraufhin seine Klauen 49 zum Eingriff in die Aussparungen 34 des Schraubrings 5 gebracht werden. Der Schraubring 5 wird bis zur Begren­ zung seiner Schraubbewegung (bis an den Anschlag 25) angezogen. Schliesslich wird der Klemmring 6 mit seinen Laschen 40 in eine der Aussparung 27 des Anschluss­ stückes 1 greifend angesetzt und die Klemmschraube 7 angezogen. Das gilt entsprechend auch für die Ausfüh­ rungsart nach Fig. 14.

Der so durch nur wenige Arbeitsgänge erhaltene Rohran­ schluss ist dicht, er ist auch zugfest, weil der Flansch 4 der durch den Klemmring 6 kraftschlüssig mit dem Rohr 8 verbundenen Hülse 3 am Schraubring 5 an­ liegt. Wenn das Rohr 8, wie in Fig. 1 gezeigt, am An­ schlag 16 anstösst, ist der Anschluss auch stossfest, was in der Praxis meist weniger wichtig ist.

Anstelle des als Rohrschelle ausgeführten Klemmringes 6 kann zum Anpressen der Hülse 3 an das Rohr 8 auch eine Spannvorrichtung anderer Art, z. B. nach Art eines Spannzangenfutters mit einer geschlitzten Büchse, die durch Kegelwirkung radial zusammengedrückt wird, ver­ wendet werden.

Claims (10)

1. Rohranschlussanordnung, gekennzeichnet durch ein An­ schlussstück (1; 62), einen Dichtungsring (2; 56), der zum Abdichten des in das Anschlussstück (1; 62) einzu­ führenden Rohres (8) an eine im Anschlussstück (1; 62) gebildete, ebene oder konische Ringfläche (20, 61) drückbar und dabei an seiner radial äusseren Seite ab­ gestützt ist, und eine Vorrichtung (3-6; 3, 60, 5, 6) zum Festhalten des Rohres (8) in bezug auf das An­ schlussstück (1; 62).

2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Profil des Dichtungsringes (56) eine gerade Seite (57) zum Anliegen am Rohr (8) hat und senkrecht zu dieser Seite verjüngt ist, und dass der den Dichtungsring (56) aufnehmende Raum dem Profil des Dichtungsringes (56) wenigstens annähernd und/oder we­ nigstens teilweise angepasst ist.

3. Anordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch eine in bezug auf das Anschlussstück (1) un­ verschiebbare, längs geschlitzte Hülse (3) und eine Spannvorrichtung (6), mit der die Hülse (3) zum Fest­ halten des von ihr umfassten Rohres (8) zusammendrück­ bar ist.

4. Anordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Dichtungsring (2) von einem an einem Ende der Hülse (3) vorgesehenen ebenen oder konischen Flansch (4; 60) an die Ringfläche (20; 61) drückbar ist.

5. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Schraubring (5) zur Ausübung des den Dichtungsring (2; 56) an die Ringfläche (20; 61) drückenden Druckes, und einen Anschlag (25; 63), der die Schraubbewegung beim Anziehen des Schraubringes (5) in einer vorbestimmten Stellung begrenzt, um ein Dichten ohne Überbeanspruchung des Dichtungsringes (2; 56) sicherzustellen.

6. Anordnung nach den Patentansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (37) und der Schraubring (38) in einem Stück (36) gebildet sind, wobei der Schraubring (38) als Flansch dient und zwischen dem Dichtungsring (2; 56) und dem Schraubring (5; 38) zweckmässig ein Zwischenring angeordnet ist, der mit Gleitreibung am Schraubring (5; 38) anliegt.

7. Anordnung nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Anschlussstück (1; 62) einen durchgehenden, zylindrischen Hohlraum (11-14) mit stu­ fenweise zunehmendem Durchmesser hat, wobei eine erste Stufe die Ringfläche (20; 61) und eine folgende Stufe den Anschlag (25; 63) bildet, und dass der Schraubring (5; 38) an seiner dieser Stufe (25; 63) abgewandten Seite Aussparungen (34) für die Klauen (49) eines Schlüssels (45) zum Anziehen des Schraubrings (5; 38) hat.

8. Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3-6; 3, 60, 5, 6) zum Festhalten des Rohres (8) an einer Stirn­ seite (15) des Anschlussstückes (1; 62) angeordnet ist.

9. Anordnung nach den Patentansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (6) in einer, vorzugsweise in einer wählbaren von mehreren Drehstel­ lungen durch Formschluss (27/40) drehfest mit dem An­ schlussstück (1; 62) verbindbar ist, vorzugsweise da­ durch, dass die mittels einer Schraube (7) zusammen­ ziehbaren Laschen (40) der als Rohrschelle (6) ausge­ bildeten Spannvorrichtung in eine wählbare von mehreren Aussparungen (27) des Anschlussstückes (1; 62) einsetz­ bar sind.

10. Werkzeug zur Verwendung mit der Anordnung nach ei­ nem der Patentansprüche 5-9, gekennzeichnet durch ein Kreisringsegment (47) mit zur Kreisachse parallelen Klauen (49) zum Anziehen des Schraubringes (5), ein Werkzeug (52) zum Spannen der Spannvorrichtung (6, 7), und einer Längenmarkierung (53) für eine Strecke (a), die länger ist als der Abstand des Dichtungsringes (2) von der äusseren Seite der Rohranschlussanordnung, an der das anzuschliessende Rohr (8) in diese einzuführen ist.