DE3802899A1 - Rohrklemmverbindung - Google Patents

Description

Rohrleitungssysteme sind im allgemeinen aus einzelnen Rohren unterschiedlicher Länge und manchmal auch unterschiedlichen Durchmessers zusammengesetzt, die an ihren Enden mittels Rohrkupplungen miteinander verbunden sind. Meist sind noch an verschiedenen Stellen des Rohrleitungssystems Armaturen unterschiedlicher Art, beispielsweise Hähne, Ventile oder Absperrschieber vorhanden, die in gleicher Weise mit den daran anschließenden Rohren verbunden sind. Alle diese Verbindungsstellen müssen die gleiche Dichtigkeit und Festigkeit wie die einzelnen Rohrabschnitte haben. Das gilt sowohl für Metallrohre, wie auch für Rohre aus Kunststoff. Letztere können ausschließlich aus Kunststoff, und zwar aus einem thermoplastischen Kunststoff, hergestellt sein. Sie können aber auch aus einem Verbundwerkstoff bestehen, bei dem in einem duroplastischen Kunststoff Verstärkungen und Verstärkungselemente, insbesondere in Form von Glasfasern, eingebettet sind. Diese werden kurz als GFK-Rohre bezeichnet. Da die GFK-Rohre ohnehin schichtweise herge­ stellt werden, gibt es die Möglichkeit, verschiedene Schichten des Rohres aus verschiedenen Kunststoffen herzu­ stellen, die für die ihnen jeweils zugedachte Aufgabe besonders gut geeignet sind.

Bei Metallrohren großer Festigkeit werden meist Kupplungs­ elemente aus Metall, sogenannte Fittings, verwendet, bei denen die Rohrenden und die Kupplungsteile mit darin einge­ schnittenen Gewinden versehen sind, so daß die Rohre und die Kupplungsteile unmittelbar miteinander verschraubt werden können. Daneben gibt es noch Schneidringverbindungen, bei denen ein Schneidring mit seiner Stirnschneide in einen Innenkonus hineingedrückt wird, so daß die Stirnschneide sich verengt und in das Rohr einschneidet, das sie umgibt. Diese Art der Rohrverbindung kann allenfalls noch bei Rohren aus Metallen geringerer Festigkeit, nicht aber mehr für Rohre aus Kunststoff verwendet werden.

Bei Kunststoffrohren gibt es unlösbare Verbindungen, bei denen die Rohrabschnitte durch Schweißen unmittelbar mitein­ ander verbunden werden oder durch Verkleben entweder unter­ einander oder mittels Kupplungselementen miteinander verbunden werden. Beim Verschweißen zweier Rohrenden tritt auf der Innenseite der Schweißstelle meist ein stärkerer Schweißgrat auf, der den Durchlaßquerschnitt des Rohres an der Verbindungsstelle erheblich einengt und bei der Durch­ leitung eines Fluids auf jeden Fall zu Turbulenzen in dem Fluid führt. Klebeverbindungen erfordern eine große Sorgfalt bei ihrer Ausführung. Dazu wird geschultes Fachpersonal benötigt. Selbst beim Vorhandensein von solchem Fachpersonal können auf einer Baustelle die Klebeverbindungen dennoch nicht immer mit ausreichender Zuverlässigkeit hergestellt werden. Die Klebeverbindung ist außerdem anfällig gegen bestimmte Fluide und/oder gegen bestimmte Inhaltsstoffe der Fluide, so daß sie schon deshalb nicht immer angewandt werden kann. Dabei ist es von großem Nachteil, daß diese Anfälligkeit gegen das Fluid selbst oder gegen lnhaltsstoffe des Fluids sich erst nach dem Herstellen der Verbindung im Laufe der Zeit herausstellen kann und daß dann unter Umständen das ganze Leitungssystem ausgetauscht werden muß. Ein weiterer großer Nachteil sowohl der Schweißverbindung, wie auch der Klebeverbindung ist der, daß die Verbindungs­ stellen sich nachträglich nicht mehr lösen lassen, selbst dann nicht, wenn Änderungen der Leitungsführung erforderlich werden oder wenn nachträglich weitere Anschlüsse hergestellt werden müssen.

Für Rohrleitungssysteme aus Kunststoffrohren gibt es auch lösbare Verbindungen, und zwar als Rohrklemmverbindungen unterschiedlicher Bauart. Allen gemeinsam ist, daß irgend ein ringförmiges in sich verformbares Klemmteil, ein Klemm­ ring, zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren konischen Anlageflächen axial eingeklemmt wird und daß dabei, das heißt durch die dabei auftretende elastische Formänderung, der Klemmring sich einerseits an dem Rohr und andererseits an einem anderen Teil der Rohrkupplung dicht anlegt und dadurch die Stoßstelle der Rohre miteinander dicht ver­ bindet.

Bei einem Großteil dieser Rohrklemmverbindungen ist häufig eine Stützhülse erforderlich, die entweder als loses Teil in das Rohrende eingeschoben wird, oder die am Kupplungskörper angeformt ist und beim Zusammenfügen des Rohres mit dem Kupplungsteil in das Rohr hineingeschoben wird.

Diese Stützhülsen jeglicher Art haben den großen Nachteil, daß sie eine beträchtliche Querschnittsverengung der Rohr­ leitung ergeben, was stets mit einem entsprechend großen Druckabfall und häufig auch mit höherer Geräuschbildung verbunden ist. Bei Rohrleitungssystemen mit einer großen Anzahl von in das System einbezogenen Armaturen kann sich der Druckabfall bei den einzelnen Kupplungsstellen zu einem sehr hohen Wert summieren. Die Verwendung von Stützhülsen hat noch den weiteren großen Nachteil, daß für das Einschieben der Stützhülse in das Rohr oder umgekehrt, für das Einschieben des Rohres in den Kupplungskörper mit ange­ formter Stützhülse, zuerst das Rohrende erwärmt werden muß. Bei unsachgemäßer Erwärmung kann das Rohr beschädigt werden.

Es gibt auch Rohrklemmverbindungen ohne Stützhülse. Bei ihnen sind die Klemmringe stets an einer Umfangsstelle durchgehend geschlitzt, weil wegen des Fehlens der Stütz­ hülse die elastische Verformung des Rohres, insbesondere im Bereich der Konusflächen zwischen Stützring und Überwurf­ schraube verhältnismäßig groß sind. Hinzu kommt, daß ins­ besondere bei thermoplastischen Kunststoffrohren die Maß­ toleranzen bekanntermaßen sehr groß sind und daher insgesamt eine große Durchmesserveränderung und/oder Durchmesser­ toleranz überbrückt werden muß. Wegen dieses Längsschlitzes vermögen die Klemmringe die Abdichtung nicht zu übernehmen, weshalb zusätzlich ein Rundschnurring als eigentliches Dichtungselement erforderlich ist. Er wird in eine Aus­ nehmung am Kupplungskörper eingelegt.

Bei einer Art dieser Rohrklemmverbindungen wird der Rund­ schnurring in eine auf der Innenseite des Kupplungskörpers angeordnete Nut mit zwei Schultern eingelegt und durch das Fluid selbst gegen die in der Druckrichtung außen gelegene Schulter gedrückt und dadurch die Dichtwirkung erzeugt. Bei einer anderen Art dieser Rohrklemmverbindungen wird der Rundschnurring in eine axiale Ausnehmung des Kupplungs­ körpers eingelegt, wo er sich an einer Schulter der Aus­ nehmung anlegt. Außerdem wird auf der anderen Seite des Rundschnurringes ein Anlaufring eingelegt, der von der Über­ wurfschraube der Rohrklemmverbindung gegen den Rundschnur­ ring gedrückt wird, so daß er in dem verbleibenden Hohlraum elastisch verformt wird und er in radialer Richtung sich einerseits am Kupplungskörper und andererseits an der Rohr­ außenseite dicht anlegt.

Bei der erstgenannten Rohrklemmverbindung wird das Rohr durch einen Klemmring festgehalten, der außerhalb des Rund­ schnurringes auf dem Rohr sitzt und durch eine Überwurf­ mutter gegen den Kupplungskörper gedrückt wird, wobei die Überwurfmutter eine Innenkonusfläche aufweist, die mit einer Außenkonusfläche am Klemmring zusammenwirkt und beim Anziehen der Überwurfmutter dafür sorgt, daß die auf der Innenseite des Klemmringes vorhandenen umlaufenden Ring­ rippen mit scharfer Innenkante infolge der elastischen Ver­ formung des Klemmrings sich in die Außenseite des Rohres eindrücken und eingraben. Bei der zweitgenannten Rohrklemm­ verbindung liegt der Klemmring zwischen dem Anlaufring für den Rundschnurring und einer davon entfernt angeordneten Innenkonusfläche einer Überwurfschraube. Dieser Klemmring wird beim Anziehen der Überwurfschraube ebenfalls radial einwärts elastisch verformt, so daß auch bei ihm die innen gelegenen Ringrippen sich in die Außenseite des Rohres ein­ graben. Durch den Hals der Überwurfschraube wird gleich­ zeitig der Anlaufring gegen den Rundschnurring gedrückt.

Bei diesen beiden Arten der Rohrklemmverbindungen sorgt der Rundschnurring für die Abdichtung der Verbindungsstelle, während die Ringrippen an der Innenseite des Klemmringes für die nötige Haltekraft zwischen dem Rohr und der Kupplung sorgen, die der Rundschnurring alleine nicht aufbringen kann, die aber erforderlich ist, damit das Rohrsystem nicht unter der Druckwirkung des Fluids auseinandergezogen wird. Diese Rohrklemmverbindungen mit Rundschnurring haben den großen Nachteil, daß die Rundschnurringe keine sehr große Dauerstandfestigkeit haben und sie sich vor allem bei Fluiden mit wechselndem Druck und insbesondere wechselnder Temperatur, wie das zum Beispiel bei Warmwasserleitungen in Haushaltungen der Fall ist, nach einer mehr oder minder langen Zeitspanne verändern, wodurch ihre Dichtwirkung nach­ läßt oder ganz verschwindet. Insbesondere ist hierbei das zunehmende Kriechen des Werkstoffes der Rundschnurringe von Nachteil.

Diese Rohrklemmverbindungen haben noch den Nachteil, daß der Klemmring zwischen dem Rohr und einer Innenkonusfläche der Überwurfmutter oder Überwurfschraube eingeklemmt wird, so daß beim Anziehen der Überwurfmutter oder Überwurfschraube über die aneinander anliegenden Konusflächen ein erhebliches Drehmoment auf das Rohr ausgeübt wird. Für den Fall, daß mit der Rohrleitung bereits Armaturen verbunden sind, muß das Verdrehen des Rohres verhindert werden. Wenn das Rohr an den bereits vorhandenen Armaturen festgehalten wird, kann es vorkommen, daß deren Klemmverbindung wieder gelockert wird. Wenn das Rohr selbst festgehalten wird, kann es vorkommen, daß das Rohr beschädigt wird, weil dafür Zangen eingesetzt werden müssen.

Bei diesen Rohrklemmverbindungen wird die Klemmkraft des Klemmringes durch das Zusammenwirken der Konusflächen einer­ seits am Klemmring und andererseits an der Überwurfmutter oder Überwurfschraube erzeugt. Da der Flankenwinkel gegen­ über der Längsachse der Rohrkupplung verhältnismäßig steil ist, haben die Konusflächen nur eine sehr geringe axiale Erstreckung, so daß die vom Klemmring auf das Rohr ausgeübte Radialkraft sich auf einen sehr kurzen Längenabschnitt des Rohres konzentriert. Dadurch wird das Rohr örtlich einer sehr hohen Beanspruchung ausgesetzt, was dazu führt, daß das Rohr an dieser Stelle elastisch verhältnismäßig stark einge­ schnürt wird. Außerdem besteht dabei die Gefahr, daß die Ringrippen des Schneidringes auf diesem kurzen Längen­ abschnitt sich sehr stark in die Rohraußenseite eingraben und sie dadurch eine erhebliche Kerbwirkung am Rohr hervor­ rufen, die sich auf einen relativ kurzen Längenabschnitt konzentriert. Das vermindert die mechanische Dauerstands­ festigkeit des Rohres ganz erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrklemm­ verbindung zu schaffen, die eine größere Dauerstand­ festigkeit als die bekannten Rohrklemmverbindungen hat.

Beim Anziehen der Überwurfschraube oder Überwurfmutter als Betätigungsglied der Rohrklemmverbindung wird zunächst der Klemmring in axialer Richtung in den sehr schlanken Innen­ konus des Kupplungskörpers hineingedrückt. Dabei verengter sich zunächst elastisch in dem Maße, in dem am Klemmring am ungeschlitzten Längenabschnitt an seinem vorderen Ende der Verschiebewiderstand größer wird, nimmt die axiale Anlage­ kraft zwischen der ebenen Anlagefläche am hinteren Ende des Klemmrings und der ebenfalls ebenen Anlagefläche am Betätigungsglied zu. Das erhöht die Reibkraft zwischen diesen beiden Anlageflächen in Umfangsrichtung. Infolge des Wendelschlitzes verengen sich dabei die bandartig neben­ einander liegenden Windungen des Klemmringes. Dadurch liegt ihre Außenkonusfläche weniger stark an der Innenkonusfläche des Kupplungskörpers an, während ihre zylindrische Innen­ seite mit den Ringrippen sich immer stärker am Rohr anlegt. Dabei wird der ungeschlitzte Längenabschnitt am vorderen Ende des Klemmringes immer weiter in den Innenkonus des Kupplungskörpers hineingeschoben, bis er infolge seiner in radialer Richtung einwärts erfolgenden elastischen Verformung voll am Rohr anliegt. Bei größerem Untermaß des Rohres in Bezug auf den Nenndurchmesser des Klemmrings und/oder bei größerer radialer Nachgiebigkeit des Rohres kann der ungeschlitzte Längenabschnitt sich auch plastisch verformen, d.h. bleibend verengen. Bei der Verengung des ungeschlitzten Längenabschnittes graben die Ringrippen dieses Längenabschnittes sich in die Außenseite des Rohres ein und sorgen für eine gute Abdichtung zwischen dem Rohr und dem Klemmring. Auf der Außenseite sorgen die aneinander anliegenden sehr schlanken Konusflächen einerseits des unge­ schlitzten Längenabschnittes des Klemmringes und anderer­ seits des Kupplungskörpers für eine sehr gute Abdichtung zwischen diesen beiden Teilen, ohne daß es dafür eines weiteren Dichtungselementes, etwa in Form eines Rundschnur­ ringes, bedarf.

Bei diesem Vorgang gelangen auch die an den ungeschlitzten Längenabschnitt sich anschließenden Windungen des Klemm­ ringes allmählich in einen Axialbereich des Kupplungsringes, in dem sie sich nicht nur infolge der Einschnürung mit ihrer Innenseite am Rohr fest anlegen, sondern indem ihre Außen­ konusflächen sich an der Innenkonusfläche des Kupplungs­ körpers fest anlegt. Dabei graben sich auch die an der Innenseite der Windungen des Klemmringes vorhandenen die Ringrippen in die Außenseite des Rohres ein. Da bei den an den ungeschlitzten Längenabschnitt anschließenden Windungen des geschlitzten Längenabschnittes des Klemmringes die Wand­ stärke zum hinteren Ende hin stetig zunimmt, nimmt bei diesen Windungen auch das Widerstandsmoment gegen Biegung stetig zu, und zwar progressiv. Das hat zur Folge, daß die unter der Wirkung der beim Anziehen der Überwurfschraube oder Überwurfmutter auftretende Umfangskraft an der hinteren Stirnseite des Klemmringes die Windungen des geschlitzten Längenabschnittes sich mit abnehmender Intensität am Rohr anlegen und ihre Ringrippen sich dementsprechend mit abnehmender Intensität in die Rohrwandung eingraben. Dadurch wird das Rohr wohl auf der ganzen Länge des Klemmringes eingespannt und festgehalten. Es tritt aber an keiner Stelle im Axialbereich des Klemmringes eine örtliche mechanische Überbeanspruchung des Rohres ein. Wegen der nach dem hinteren Ende des Klemmringes hin abnehmenden Eingrabungs­ tiefe der Ringrippen wird eine ungünstige Kerbwirkung dieser Ringrippen am Übergang zum freien Rohrabschnitt außerhalb des Klemmringes vermieden. Durch die große Anzahl der in die Außenseite des Rohres mehr oder weniger stark einge­ grabenen Ringrippen oder Ringrippenabschnitte wird ein sehr hoher Ausziehwiderstand erreicht, der verhindert, daß das Rohr von den Druckkräften des Fluids im Rohrleitungssystem aus den Kupplungen herausgezogen wird.

Infolge des Fehlens von Dichtungselementen aus elastromeren Werkstoffen können Alterungsprozesse an der Dichtung nicht auftreten. Infolge der Einspannung des Rohrendes in einem größeren Längenabschnitt mit entsprechend weitläufiger Verteilung der dort wirkenden radialen und axialen Klemm-und Haltekräfte sind örtliche Überbeanspruchungen des Rohres nicht zu befürchten. Dadurch erreicht eine solche Rohrklemm­ verbindung eine Dauerstandsfestigkeit, die derjenigen des Rohres außerhalb der Rohrklemmverbindung zumindest nahe­ kommt, wenn nicht gar gleichkommt und damit weit über die­ jenige hinausgeht, die bei herkömmlichen Rohrklemm­ verbindungen erwartet werden kann.

Ein weiterer Vorzug dieser Rohrklemmverbindung liegt darin, daß der ungeschlitzte Längenabschnitt des Klemmringes die geringste Wandstärke hat und daher selbst bei der geschlossenen Ringform leicht verformbar ist. Aufgrund dessen und aufgrund der großen Nachgiebigkeit der Windungen im geschlitzten Bereich des Klemmringes kann das Gewinde für die Überwurfschraube oder Überwurfmutter verhältnismäßig grob gehalten werden. Es kann sogar das bei Metallfittings für den betreffenden Rohrdurchmesser übliche Rohrgewinde verwendet werden. Das wiederum ermöglicht es, im Bedarfs­ falle beispielsweise in den Kupplungskörpern einen normalen Verschlußstopfen einzuschrauben oder eine Armatur mit dem üblichen Rohrgewinde am Kupplungskörper anzuschrauben. Dadurch können Übergangsstücke mit unterschiedlicher Gewindeausbildung eingespart werden.

Bei einer Ausgestaltung der Rohrklemmverbindungen nach Anspruch 2 wird die Herstellung des Wendelschlitzes erleichtert, weil der Klemmring an beiden Enden eingespannt werden kann. Der ungeschlitzte Längenabschnitt verhindert auch das Auslaufen der letzten Windung in einem spitzen Ende, das infolge des abnehmenden Biegewiderstandsmomentes verstärkt einer einschnürenden Wirkung des Reibschlusses mit der Überwurfschraube oder Überwurfmutter ausgesetzt wäre. Außerdem wird dadurch eine scharfe Spitze am hinteren Ende der Klemmringe vermieden, die beim Handhaben der Klemmringe zu Verletzungen Anlaß geben könnte, und zwar insbesondere dann, wenn die Spitze durch Beschädigungen verbogen sein würde. Durch die zylindrische Außenfläche des ungeschlitzten Längenabschnittes wird vermieden, daß dieser Längenabschnitt sich im Außenkonus des Kupplungskörpers verklemmt, ehe die übrigen Teile des Klemmringes ausreichend weit in den Innen­ konus des Kupplungskörpers hineingeschoben worden sind.

Durch eine Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 3 wird ein ausgewogenes Verhältnis zwischen einer­ seits der axialen Verschiebung und axialen Verschiebekraft und andererseits einer ausreichend großen radialen und axialen Einspannungskraft erreicht. Das gilt insbesondere für die GFK-Rohre, die sich mit verhältnismäßig geringen Maßtoleranzen herstellen lassen. Bei Rohren, die aus­ schließlich aus einem thermoplastischen Kunststoff herge­ stellt sind, die in der Regel größere Maßtoleranzen auf­ weisen, kann es zweckmäßig sein, den Neigungswinkel der Innenkonusfläche am Kupplungsring größer zu machen, und zwar bis etwa 10°. Durch die Verringerung des Neigungswinkels der Außenkonusfläche des Klemmringes wird erreicht, daß die beim axialen Zusammenschieben der Windungen des geschlitzten Längenabschnittes des Klemmringes eintretende Vergrößerung des Neigungswinkels einer den Klemmring umhüllenden Mantel­ fläche wieder ausgeglichen wird und an den gleichbleibenden Neigungswinkel der Innenkonusfläche des Kupplungskörpers angeglichen wird.

Durch die Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 4 wird eine besonders gute Dichtwirkung des unge­ schlitzten Längenabschnittes des Klemmringes erreicht.

Bei einer Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß beim Anziehen der Überwurf­ schraube oder Überwurfmutter die Ringrippen des Klemmringes sich einerseits ausreichend weit in die Außenseite des betreffenden Rohres eingraben und dieses nach außen sowohl gut abdichten, wie auch mechanisch festhalten und anderer­ seits, insbesondere bei GFK-Rohren, deren Glasfaserarmierung nicht oder zumindest nicht in schädlicher Weise durch­ schneiden. Die normal ausgerichtete Vorderflanke der Ring­ rippen sorgt für einen sehr hohen Ausziehwiderstand für das eingeklemmte Rohr. Die Ausrundung der Rückenflanke sorgt dafür, daß der Werkstoff an der Außenseite des Rohres nicht zu sehr zur Seite verdrängt wird und dabei sich möglicher­ weise von den darunterliegenden Werkstoffschichten ablöst.

Durch eine Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 6 wird sowohl eine gute Einspannmöglichkeit für das Schlitzen des mittleren Längenabschnittes geschaffen, wie auch eine ausreichende Stabilisierung der Windungen mit einer mittigen Führung erreicht.

Durch eine Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 7 wird ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen einerseits einer sicheren Einspannung und Halterung des Rohres und andererseits einer Beschränkung der Gesamtlänge der Rohrklemmverbindung erreicht.

Bei einer Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 8 wird erreicht, daß die Ringrippen eine aus­ reichende Festigkeit für das Eindringen in die Außenseite des Rohres und eine ausreichende Biegefestigkeit beim Auf­ treten von Ausziehkräften erreichen.

Mit einer Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 9 kann durch das Korrosionsschutzmittel der Klemm­ ring an der Stirnseite und an dem abgesetzten Abschnitt seiner Umfangsfläche gezielt oder allgemein prophylaktisch gegen korrodierende Angriffe des Fluids oder von Inhalts­ stoffen des Fluids geschützt werden. Dadurch kann beispiels­ weise ein Klemmring aus Messing gegen Entzinkungs­ erscheinungen geschützt werden, ohne daß beim Vorhandensein entweder sehr reiner Wässer oder spezieller aggressiver Wässer gleich ein Sonderwerkstoff für den Klemmring verwendet werden muß. Der abgesetzte Abschnitt der Außen­ konusfläche am ungeschlitzten Längenabschnitt des Klemm­ ringes dient dazu, das Korrosionsschutzmittel mit einer Schichtdicke von vorzugsweise 0,1 mm aufzunehmen, ohne daß es beim Einschieben und vor allen Dingen beim Einpressen des Klemmringes in den Außenkonus des Kupplungsgehäuses von letzterem abgeschabt wird. Die Rille am Ende des abgesetzten Abschnittes dient dazu, die Teile des Korrosionsschutz­ mittels aufzunehmen, die über die geometrische Mantelfläche der Außenkonusfläche des Klemmringes überstehen und dadurch beim Einpressen des Klemmringes weggeschoben werden. Der scharfkantige Übergang von der hinten gelegenen Wand der Rille zur nicht abgesetzten Außenkonusfläche sorgt dafür, daß an der Innenkonusfläche des Kupplungskörpers haftendes Korrosionsschutzmittel davon abgeschabt wird, wenn der Klemmring eingepreßt wird, so daß diese Teile des Rost­ schutzmittels nicht die gleichmäßige satte Anlage des nicht abgesetzten Abschnittes des ungeschlitzten Längenabschnittes des Klemmringes beeinträchtigen können. Dadurch daß das Ende des Wendelschlitzes um ein gewisses Maß von der Rille entfernt festgelegt wird, wird sichergestellt, daß eine ausreichend breite Anlagefläche des ungeschlitzten Längen­ abschnittes des Klemmringes an der Innenkonusfläche des Kupplungskörpers gewährleistet ist, die der äußeren Abdichtung des Klemmringes dient. Mit einer Weiterbildung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 10 läßt sich das Korrosionsschutzmittel verhältnismäßig einfach und sicher aufbringen, wobei die Auswahl des Korrosionsschutzmittels von den Gegebenheiten des Einsatzortes abhängt.

Durch eine Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 11, und zwar insbesondere bei der Verwendung von glasfaserverstärktem Kunststoff für den Klemmring und den Kupplungskörper, haben diese Teile die gleichen oder zumindest ähnliche Eigenschaften in Bezug auf elastische Verformungen und/oder Form- und Maßänderungen aufgrund von Temperaturänderungen. Dadurch wird das Verhalten der Rohr­ klemmverbindung und das der damit gekuppelten Rohre einander angenähert. Bei einer Weiterbildung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 12 wird erreicht, daß die Ringrippen an der Innenseite des Klemmringes eine verhältnismäßig hohe Form­ festigkeit haben, die ein sicheres Eindringen und Eingraben an der Außenseite der festzuhaltenden Rohre gewährleistet, deren äußere Schicht in der Regel eine vergleichsweise geringere Festigkeit hat.

Mit einer Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 13 wird erreicht, daß die Rohre auch dann noch leicht und ohne Beschädigung einerseits des Klemmringes und andererseits des Rohres selbst in die Rohrklemmverbindung eingeschoben werden können, wenn letztere bereits vor­ montiert ist und der Klemmring locker im Innenkonus des Kupplungskörpers sitzt und von der teilweise eingeschraubten Überwurfschraube oder der teilweise aufgeschraubten Über­ wurfmutter gehalten und abgedeckt wird.

Durch eine Rohrklemmverbindung nach Anspruch 14 läßt der Klemmring sich leichter in den Kupplungskörper einsetzen, zumal durch den Wendelschlitz der Klemmring eine geringere Formfestigkeit hat, als ein ungeschlitzter Ring und er dadurch bei der Lagerung und bei der Handhabung eher gering­ fügigen Formänderungen ausgesetzt ist.

Bei einer Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 15 wird durch den Bund sichergestellt, daß ein in die Rohrklemmverbindung eingeschobenes Rohr gerade so weit eingeschoben wird, wie es für ein sicheres Einklemmen und Abdichten erforderlich ist, und dadurch zugleich vermieden, daß ein Rohr aus Versehen bis über die richtige Stellung hinaus in den Bereich der anschließenden Rohrklemmverbindung hinübergeschoben wird, wo dann das dort einzuschiebende Rohr nicht mehr die richtige Stellung erreichen könnte. Dadurch, daß an den Bund eine Kreiszylinderfläche anschließt, die auf den Außendurchmesser des Rohres abgestimmt ist, wird das in die Rohrklemmverbindung eingeschobene Rohr im Kupplungs­ körper selbst genau zentriert, also unabhängig von der zufällig vorhandenen axialen und radialen Stellung des Klemmringes im Kupplungskörper. Durch die an die Kreis­ zylinderfläche anschließende Innenkonusfläche wird das Einschieben des Rohres in den Längenabschnitt mit der Kreis­ zylinderfläche erleichtert und zugleich verhindert, daß das Rohr bereits vor Erreichen der Kreiszylinderfläche anstößt. Diese Ausgestaltung wird anstelle der Grundform immer dann bevorzugt verwendet, wenn die bei ihr sich ergebende Verlängerung des Grundkörpers für ihren Einsatz nicht hinderlich ist.

Bei einer Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 16 wird beim Anziehen der Überwurfschraube oder Überwurfmutter der zwischen ihr und dem Klemmring eingelegte Stemmring so verformt, daß seine Außenkante sich an der darauf abgestimmten Kreiszylinderfläche des Kupplungskörpers eingräbt, der Stemmring gewissermaßen mit dem Kupplungs­ körper verstemmt, so daß der das Rohr festklemmende und abdichtende Klemmring auch dann in seiner Klemm- und Dicht­ stellung festgehalten wird, wenn die Überwurfschraube oder Überwurfmutter, aus welchem Grunde auch immer, sich lockert oder sonstwie nachgibt. Diese Ausgestaltung kommt dement­ sprechend für solche Rohrverbindungen in Betracht, die einerseits nicht mehr gelöst werden müssen und die anderer­ seits einen erhöhten Sicherheitsgrad gegen Lösen und/oder Undichtwerden erfordern. Das gilt vor allem für verdeckt verlegte Rohrleitungen oder für solche Rohrleitungen, die später nicht mehr ohne weiteres zugänglich sind.

Mit einer Ausgestaltung der Rohrklemmverbindung nach Anspruch 17 folgt die radiale Tiefe der Ausnehmungen zwischen den Ringrippen der vom vorderen zum hinteren Ende des Klemmrings abnehmenden Eindringtiefe der Ringrippen in die Außenseite des Rohres. Dadurch wird im mittleren und hinteren Bereich des Klemmringes die Umfangsfläche der Aus­ nehmungen zum Führen und Halten des eingespannten Rohres mit herangezogen, das damit in diesem Bereich zwischen den Ring­ rippen nicht hohl liegt. Dadurch wird einer möglichen Kerb­ wirkung der Ringrippen, vor allem im hinteren Bereich des Klemmringes, bei einer Biegebelastung des eingespannten Rohres vorgebeugt. Das trifft vor allem für diejenigen Aus­ führungsformen des Klemmringes zu, bei denen am Ende ein ungeschlitzter Längenabschnitt vorhanden ist, der bei der Ausgestaltung nach Anspruch 16 eine glatte Innenfläche auf­ weist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Rohrkupplung mit zwei Rohrklemmverbindungen mit je einem Klemmring;

Fig. 2 einen Längsschnitt eines der Klemmringe;

Fig. 3 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt des Klemmringes nach Fig. 2;

Fig. 4 einen ausschnittweise dargestellten Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Rohrklemm­ verbindung;

Fig. 5 einen ausschnittweise und vergrößert dargestellten Längsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform des Klemmringes;

Fig. 6 einen ausschnittweise dargestellten Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der Rohrklemm­ verbindung im vormontierten Zustand;

Fig. 7 einen ausschnittweise dargestellten Längsschnitt der Ausführungsform der Rohrklemmverbindung nach Fig. 6 im fertigmontierten Zustand.

Die aus Fig. 1 ersichtliche Rohrkupplung 10 verbindet zwei Rohre 11 und 12 miteinander. Diese beiden Rohre sind aus einem Verbundwerkstoff hergestellt, nämlich aus glasfaser­ verstärktem Kunststoff, weshalb diese Rohre auch kurz als GFK-Rohre bezeichnet werden.

Die Rohrkupplung 10 weist für jedes der beiden Rohre und 12 je eine Rohrklemmverbindung 13 bzw. 14 auf, von denen je eine an je einem der Enden der Rohrkupplung 10 in spiegelbildlicher Anordnung zur anderen angeordnet ist. Die folgenden Ausführungen in Bezug auf die Rohrklemm­ verbindungen 13 und 14 gelten in gleicher oder zumindest in sinngemäßer Weise auch für andere Arten von Rohrkupplungen, etwa solche in T-form, oder für Armaturen unterschied­ lichster Art, die mit wenigstens je einer Rohrklemm­ verbindung entsprechend den Rohrklemmverbindungen 13 und 14 ausgerüstet sind.

Jede der beiden Rohrklemmverbindungen 13 und 14 weist je ein Kupplungsgehäuse 15 bzw. 16 auf. Sie sind untereinander gleich gestaltet. Sie bilden je einen Teil eines ein­ stückigen Grundkörpers 17. Dieser ist aus Metall herge­ stellt, insbesondere aus Messing. Dafür kommen aber auch andere Werkstoffe in Betracht, wie sie bei Rohrleitungs­ systemen üblicherweise verwendet werden. Der Grundkörper 17 ist ein langgestreckter Hohlkörper mit näherungsweise zylindrischer Gestalt. In der Längsmitte des Grund­ körpers 17, und damit am inneren Ende eines jeden der beiden Kupplungskörper 15 und 16, ist am Grundkörper ein lnnen­ bund 18 vorhanden. Dessen innengelegene kreiszylindrische Umfangsfläche hat eine lichte Weite, die zweckmäßigerweise nicht kleiner als die lichte Weite der miteinander zu kuppelnden GFK-Rohre 11 und 12 ist, sondern allenfalls etwas größer ist. Der Innenbund 18 stellt mit seinen beiden ebenen Stirnflächen, die normal zur Längsachse des Grundkörpers 17 ausgerichtet sind, einen Anschlag für die Stirnseiten der beiden GFK-Rohre 11 und 12 dar, der dazu dient, daß die beiden GFK-Rohre 11 und 12 nur je bis zur Mitte des Grund­ körpers 17 in diesen hineingeschoben werden können und nicht etwa vom Bereich der einen Rohrklemmverbindung bis in den Bereich der anderen Rohrklemmverbindung hinübergeschoben werden können.

Im Hinblick darauf, daß die beiden Rohrklemmverbindungen 13 und 14 untereinander spiegelbildlich gleich ausgebildet sind, beschränkt sich die nachfolgende Erläuterung auf die in Fig. 1 rechts gelegene Rohrklemmverbindung 14, die ent­ sprechend auch für die Rohrklemmverbindung 13 gilt.

Die Rohrklemmverbindung 14 weist neben dem Kupplungs­ gehäuse 16 als weitere Teile eine Überwurfschraube 19 und einen Klemmring 20 auf.

Der Kupplungskörper 16 weist zwei Längenabschnitte 21 und 22 auf. Die Innenfläche des an den Innenbund 18 anschließenden Längenabschnittes 21 wird durch eine sehr schlanke lnnen­ konusfläche 23 gebildet. Sie hat einen Neigungswinkel gegen­ über der Längsachse des Kupplungskörpers 16 von zumindest annähernd 4,5°. Der zweite Längenabschnitt 22 des Kupplungs­ körpers 16 hat eine kreiszylindrische Innenfläche, die mit einem Muttergewinde 24 versehen ist. Dieses ist auf das Schraubengewinde 25 der Überwurfschraube 19 abgestimmt. Diese Gewinde sind im allgemeinen zylindrische Rohrgewinde, wie sie bei Rohrleitungssystemen mit Metallrohren üblich sind.

Die Überwurfschraube 19 ist an ihrem außengelegenen Ende mit einem Außensechskant versehen. Am innengelegenen Ende weist die Überwurfschraube 19 einen gewindefreien zylindrischen Hals 26 auf, dessen freie Stirnseite eine ebene und recht­ winklig zur Längsachse des Kupplungskörpers 16 ausgerichtete Anlagefläche 27 für den Klemmring 20 bildet. Der Außendurch­ messer des Halses 26 ist zumindest im Bereich seiner Stirn­ seite so bemessen, daß er im Betriebszustand, d.h. bei fest angezogener Überwurfschraube 19, die Innenkonusfläche 23 des Kupplungskörpers 16 noch nicht berührt. Die Länge des Halses 26 richtet sich vor allem nach den Maßtoleranzen und nach der Verformbarkeit der Rohre 11 und 12, die durch die Rohrkupplung 10 miteinander gekuppelt werden sollen.

Die Überwurfschraube 19 ist wie der Kupplungskörper 16 aus Metall, und zwar ebenfalls insbesondere aus Messing herge­ stellt. Das gleiche gilt für den Klemmring 20.

Der Klemmring 20 hat eine kreiszylindrische Innenseite 28. Auf seiner Außenseite weist er eine sehr schlanke Außen­ konusfläche 29 auf. Deren Neigungswinkel gegenüber der Längsachse des Klemmringes 20 ist etwas kleiner, und zwar bis zu 1° kleiner, als der Neigungswinkel der Innenkonus­ fläche 28 des Kupplungskörpers 16.

Die am hinteren Ende des Klemmringes 20 mit dem größeren Konusdurchmesser gelegene Stirnfläche dient als Anlage­ fläche 31 der Anlage der Überwurfschraube 19, und zwar deren Anlagefläche 27. Daher ist die Anlagefläche 31 am Klemm­ ring 20 ebenfalls eben und zumindest annähernd rechtwinklig zur Längsachse des Klemmringes ausgerichtet. Am vorderen Ende des Klemmringes 20 mit dem kleineren Konusdurchmesser ist die Stirnfläche 32 ebenfalls eben und zumindest an­ nähernd rechtwinklig zur Längsachse des Klemmrings 20 aus­ gerichtet.

Die lichte Weite des Klemmringes 20 ist zumindest annähernd gleich dem Außendurchmesser der zu kuppelnden Rohre und 12. Diese lichte Weite wird im folgenden als Nennweite der Rohrkupplung 10 bezeichnet.

Die axiale Länge des Klemmringes 20 beträgt zweckmäßiger­ weise zumindest annähernd das 0,5-fache seiner Nennweite.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, weist der Klemmring 20 in seinem mittleren Längenbereich einen schraubenförmig verlau­ fenden, in radialer Richtung durchgehenden Schlitz auf, der im folgenden als Wendelschlitz 33 bezeichnet wird. Der Windungssinn des Wendelschlitzes 33 ist entgegengesetzt zum Windungssinn des Muttergewindes 24 am Kupplungskörper 16 und des Schraubengewindes 25 an der Überwurfschraube 19. Dieser Wendelschlitz 33 hat zweckmäßigerweise vier volle Windungen, so daß der geschlitzte Längenabschnitt des Klemmrings 20 etwa in drei nebeneinander liegende volle Windungen 34 auf­ geteilt ist. Der Wendelschlitz 33 endet in axialer Richtung sowohl am hinteren wie auch am vorderen Ende des Klemm­ ringes 20 in einer gewissen Entfernung von der Stirnseite des Klemmringes, so daß am hinteren Ende ein Längen­ abschnitt 35 und am vorderen Ende ein Längenabschnitt 36 ungeschlitzt bleiben. Die axiale Erstreckung dieser unge­ schlitzten Längenabschnitte 35 und 36 beträgt zumindest annähernd das 0,1-fache der Nennweite des Klemmringes 20. Die Steigung des Wendelschlitzes 33 beträgt damit zumindest annähernd das 0,10-fache der Nennweite des Klemmringes 20.

Der ungeschlitzte Längenabschnitt 35 am hinteren Ende des Klemmringes 20 hat abweichend vom übrigen Teil des Klemm­ ringes 20 eine kreiszylindrische Außenfläche, die sich in axialer Richtung mindestens bis zum Beginn des Wendel­ schlitzes 33 erstreckt, der aber auch geringfügig darüber hinausgehen kann.

Bei der vergrößerten Ausschnittsdarstellung in Fig. 3 ist gegenüber dem normalen Klemmring 20 gemäß Fig. 2 insoweit eine Abwandlung in die Darstellung mit einbezogen, als im Bereich des ungeschlitzten vorderen Längenabschnittes 36 in einem an die vordere Stirnseite 32 anschließenden Abschnitt 38 die Außenfläche gegenüber der übrigen Außen­ konusfläche 29 um ein gewisses Maß von zumindest annähernd 0,1 mm im Halbmesser einwärts abgesetzt ist. Die axiale Erstreckung dieses abgesetzten Abschnittes 38 beträgt vorzugsweise 2,0 mm. Als weiterer Teil dieser Abwandlung ist am Ende des abgesetzten Abschnittes 38 eine umlaufende Rille 39 vorhanden, die gegenüber dem abgesetzten Abschnitt 38 zumindest annähernd 0,1 mm tief ist und zumindest annähernd 0,5 mm breit ist. Die von der vorderen Stirnseite 32 am weitesten entfernt gelegene hintere Wand der Rille 39 schließt scharfkantig an die Außernkonus­ fläche 29 des Klemmringes an.

Wenn beim Klemmring 20 die abgewandelte Ausführung mit dem abgesetzten Abschnitt 38 und der Rille 39 gewählt wird, ist darauf zu achten, daß der Wendelschlitz 33 in axialer Richtung zumindest annähernd 0,5 mm vor der Rille 39 endet, so daß am vorderen ungeschlitzten Längenabschnitt 36 des Klemmringes 20 ein nicht abgesetzter Abschnitt der Außen­ konusfläche 29 von 0,5 mm Länge bestehen bleibt, der zwischen dem Wendelschlitz 33 und der Rille 39 sich über den gesamten Umfang des Klemmringes 20 erstreckt.

Bei der abgewandelten Ausführungsform des Klemmringes 20 dient der abgesetzte Abschnitt 38 dazu, ein Korrosions­ schutzmittel aufzunehmen, das über den abgesetzten Abschnitt 38 hinaus auch auf der gesamten Stirnseite 32 angebracht wird. Beim Einschieben eines solchen Klemmringes in den Kupplungskörper 16 bleibt selbst beim Anziehen der Überwurfschraube 19 zumindest ein Teil der Korrosionsschutz­ schicht im Bereich des abgesetzten Abschnittes 38 an der Außenfläche haften, wobei das davon verdrängte Korrosions­ schutzmittel sich in der Rille 39 ansammeln kann. Als Korrosionsschutzmittel kommen Polyäthylen, Polytetrafluor­ äthylen, Polyamid oder auch ein anderer thermoplastischer Kunststoff in Betracht, dessen Auswahl davon abhängt, gegen welches Fluid oder gegen welche Inhaltsstoffe des Fluids das vordere Ende des Klemmringes 20 geschützt werden soll. Das Korosionsschutzmittel wird zweckmäßigerweise in pulvriger Ausgangsform im Wirbelsinterverfahren auf die zu schützenden Flächenbereiche aufgebracht.

Wie schon in Fig. 2 angedeutet ist und noch deutlicher in Fig. 3 dargestellt ist, weist der Klemmring 20 auf seiner kreiszylindrischen Innenseite eine Anzahl umlaufender, in sich geschlossener Ringrippen 41 auf, die in je einer Normalebene zu seiner Längsachse angeordnet sind. Diese Ringrippen 41 haben eine radiale Höhe von zumindest an­ nähernd 0,4 mm. Sie haben untereinander einen axialen Abstand (oder axiale Teilung) der bevorzugt zwischen 1,2 und 1,4 mm liegt, wobei die kleiner Teilung bei kürzeren Ringen und kleinerer Nennweite und die größere Teilung bei längeren Klemmringen und größerer Nennweite gewählt wird. Die der Stirnseite 32 zugekehrte Vorderflanke 42 der Ringrippen 41 ist zumindest annähernd normal zur Längsachse des Klemm­ rings 20 ausgerichtet. Die Rückenflanke 43 ist von der scharfkantigen Ringkante aus bis zum Fuß der Vorderflanke der nächstfolgenden Ringrippe 41 zumindest annähernd stetig ausgerundet. Das gilt vor allem für die kleinere Längs­ teilung der Ringrippe 41. Bei größerer Teilung und vor allem bei größerer Nennweite, kann es zweckmäßig sein, die Krümmung der Rückenflanke 43 schon vor der nächst folgenden Vorderflanke in eine Kreiszylinderfläche auslaufen zu lassen.

Am hinteren Ende des Klemmringes 20 ist der ungeschlitzte Längenabschnitt 35 auf seiner lnnenseite konisch angefast. Der Neigungswinkel der Anfasung 44 beträgt etwa 30° gegen­ über der Längsachse des Klemmrings 20. Die axiale Erstreckung der Anfasung 44 beträgt etwa 1,0 mm. Durch diese Anfasung 44 wird das Einschieben des zu kuppelnden Rohres in den Klemm­ ring 20 erleichtert.

Die Rohrkupplung 10 wird zweckmäßigerweise bereits vor­ montiert ausgeliefert. Dabei ist in jedem Kupplungskörper 15 und 16 je ein Klemmring 20 lose eingesetzt und die Überwurf­ schraube 19 gerade so weit in den Kupplungskörper 16 einge­ schraubt, daß ihre stirnseitige Anlagefläche 27 an der stirnseitigen Anlagefläche 31 des Klemmringes 20 anliegt. Die Windungen 34 des Klemmringes 20 sollten dabei noch nicht aneinander anliegen oder, mit anderen Worten, der Wendel­ schlitz 33 wenigstens noch zum Teil offen sein. Die zu kuppelnden Rohre 11 und 12 werden in den zugehörigen Kupplungskörper 15 bzw. 16 eingeschoben, bis ihre Stirnseite an dem Innenbund 18 lose anliegt. Wenn anschließend die Überwurfschraube 19 in den Kupplungskörper 16 hineinge­ schraubt wird, legen sich zunächst die Windungen 34 des Klemmringes 20 aneinander an. Danach wird der vordere ungeschlitzte Längenabschnitt 34 des Klemmringes 20 entlang der Innenkonusfläche 23 des Kupplungskörpers 16 axial ver­ schoben, wobei er sich aufgrund seiner geringen Wandstärke zumindest elastisch, unter Umständen aber zusätzlich auch plastisch, verengt. Im gleichen Maße schneiden die Ring­ rippen 41 auf der Innenseite des Längenabschnittes 36 in die Außenseite des Rohres 12 ein und graben sich dabei in die äußere Schicht des GFK-Rohres ein. In dem Maße, in dem der axiale Widerstand beim Einpressen des vorderen unge­ schlitzten Längenabschnittes 36 zunimmt, nimmt die Reibkraft zwischen der Anlagefläche 31 am Klemmring und der Anlage­ fläche 27 an der Überwurfschraube 19 zu, wodurch die an den hinteren ungeschlitzten Längenabschnitt 35 anschließenden Windungen 34 des Klemmringes 20 von vorn nach hinten zunehmend mitgenommen werden, wobei die Windungen sich verengen und die auf ihrer Innenseite vorhandenen Ring­ rippen 41 sich ebenfalls in zunehmendem Maße in die Außen­ seite des GFK-Rohres 12 eingraben. Sobald dieser Vorgang abgeschlossen ist, ist der Endabschnitt des Rohres 12 mit der Rohrkupplung 10 dicht und fest verbunden.

Die bisherigen Erläuterungen waren auf die Verbindung von GFK-Rohren abgestellt, die sich mit verhältnismäßig engen Maßtoleranzen herstellen lassen und die eine verhältnismäßig geringe elastische Dehnung aufweisen. Rohre, die aus­ schließlich aus einem thermoplastischen Kunststoff herge­ stellt sind, bei denen also eine Glasfaserarmierung fehlt, haben erstens größere Maßtoleranzen und zweitens eine größere Dehnung.

Für das Verbinden solcher Rohre kann es zweckmäßig sein, die Rohrklemmverbindung in einer abgewandelten Ausführungsform zu verwenden. Bei ihr ist der Neigungswinkel der Innenkonus­ fläche am Kupplungsgehäuse größer. Er beträgt bis zu 10°, damit die Innenkonusfläche am Kupplungskörper, aber auch die Länge des Muttergewindes nicht übermäßig lang ausgeführt werden müssen. Infolge des größeren Neigungswinkels der beiden Konusflächen kann es weiterhin zweckmäßig sein, anstelle des normalen Rohrgewindes zwischen dem Kupplungs­ körper und der Überwurfschraube ein Feingewinde zu ver­ wenden, damit bei der Überwurfschraube die Kraftübersetzung zwischen der Umfangskraft am Außensechskant und ihrer Vorschubkraft erhöht wird, um die höhere Radialkraft beim Verengen des vorderen ungeschlitzten Längenabschnittes des Klemmringes wieder auszugleichen.

Eine andere Abwandlung der Rohrklemmverbindung kann darin bestehen, daß sowohl der Kupplungskörper wie auch der Klemmring in GFK-Ausführung verwendet werden. Das kann dann zweckmäßig, wenn nicht gar notwendig sein, wenn das durch das Rohrleitungssystem hindurchgeleitete Fluid die Verwendung von Metallen nicht erlaubt oder den Übergang zu Kunststoffteilen nahelegt. Bei GFK-Verbundwerkstoffen kann die dem Fluid ausgesetzte innerste Wandbeschichtung in weiten Grenzen an die Erfordernisse des Fluids angepaßt werden, ohne daß die übrigen Schichten des Verbundwerk­ stoffes in nennenswertem Umfange verändert werden müssen.

Der Übergang zur GFK-Ausführung kann auch dann angezeigt sein, wenn, insbesondere bei einer höheren Anzahl von Verbindungsstellen und/oder von Armaturen im Rohrleitungs­ system, das Gesamtgewicht des Rohrleitungssystems oder auch nur das "Metallgewicht" der Rohrklemmverbindungen sehr hohe Werte annimmt oder wenn aus sonstigen Gründen die Verringerung des Metallanteils im Rohrsystem erwünscht oder notwendig ist.

Bei der GFK-Ausführung der Rohrklemmverbindung ist es von großem Vorteil, wenn am Klemmring im Bereich der Ringrippen die Glasfaserarmierung zumindest stärker oder besser noch vollständig in Umfangsrichtung ausgerichtet ist. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, im Werkstoff der Ringrippen den Glasfaseranteil größer als im Werkstoff der übrigen Teile des Klemmringes zu wählen. Dadurch erhalten die Ringrippen eine höhere Formfestigkeit, die es ihnen trotz der GFK- Ausführung ermöglicht, sich ausreichend weit in die Außen­ seite, d.h. in die Außenschicht, der zu kuppelnden Rohre einzugraben und diese sowohl gut abzudichten, wie auch sicher festzuhalten.

Aus Fig. 4 ist eine Rohrklemmverbindung 45 als weitere Ausführungsform zu ersehen, bei der das Kupplungsgehäuse 46 gegenüber dem Kupplungsgehäuse 16 der Grundversion zum Teil abgewandelt ist.

An den Bund 47, genauer gesagt an dessen ebene Stirn­ fläche 4 B, schließt zunächst eine Kreiszylinderfläche 49 und daran eine Innenkonusfläche 50 an. Die Kreiszylinder­ fläche 49 hat eine gewisse axiale Erstreckung, die zweck­ mäßigerweise nicht kleiner als 2 mm ist. Ihre lichte Weite ist zumindest annähernd gleich oder gerinfügig größer als die Nennweite der Rohrklemmverbindung 45 oder des Außen­ durchmessers des Rohres 12. Diese Kreiszylinderfläche 49 dient als Führungsfläche für das vordere Ende des Rohres 12, insbesondere dann, wenn es in die bereits vormontierte Rohr­ klemmverbindung 45 eingeschoben wird. Dadurch wird sicher­ gestellt, daß das Rohr 12 an seinem vorderen Ende mittig zur Längsachse des Kupplungsgehäuses 46 geführt ist. Die Innen­ konusfläche 50 dient als Einführkonus für das vordere Ende des Rohres 12. Der Neigungswinkel dieser Innenkonusfläche 50 liegt daher vorzugsweise im Winkelbereich von 30°-45°. An diesen Einführkonus schließt bei der Rohrklemmverbindung 45 die Innenkonusfläche 51 für den Klemmring 20 an, die gleich gestaltet ist wie die entsprechende Innenkonusfläche 23 am Kupplungsgehäuse 16 (Fig. 1). Auch die übrigen Teile des Kupplungsgehäuses 46 sind, ebenso wie die Überwurf­ schraube 19, gleich den entsprechenden Teilen der Aus­ führungsform nach Fig. 1.

Aus Fig. 5 ist ein Klemmring 52 zu ersehen, der gegenüber dem Klemmring 52 abgewandelt ist. In dem durch den Wendel­ schlitz 53 geschlitzten mittleren Längenabschnitt 54 des Klemmringes 52 nimmt die radiale Tiefe der ringförmigen Aus­ nehmungen 55 zwischen je zwei Ringrippen 76 vom vorderen Ende des Längenabschnittes 54 bis zu seinem hinteren Ende hin von einem Größtwert bis auf Null hin ab. Der Größtwert der Tiefe der Ausnehmungen 55 ist zumindest annähernd gleich der radialen Tiefe der entsprechenden Ausnehmungen 57 im vorderen ungeschlitzten Längenabschnitt 58 des Klemm­ ringes 52. Da die radiale Tiefe der Ausnehmungen 55 am hinteren Ende des geschlitzten Längenabschnittes 54 den Wert Null erreicht hat, sind im hinteren ungeschlitzten Längen­ abschnitt 59 des Klemmringes 52 an seiner Innenseite keine Ausnehmungen und damit auch keine Ringrippen mehr vorhanden. Diese Innenseite bildet daher eine glatte Kreiszylinder­ fläche 60.

Aus Fig. 6 und 7 ist eine Rohrklemmverbindung 61 als weiteres Ausführungsbeispiel zu ersehen. Bei der Rohrklemm­ verbindung 61 schließt auf der Innenseite des Kupplungs­ körpers 62 am außen gelegenen Ende der Innenkonusfläche 63 für den Klemmring 20 eine Kreiszylinderfläche 64 an, deren lichte Weite größer als der Außendurchmesser des hinteren Endes des Klemmringes 20 ist, die also größer als der Außen­ durchmesser des ungeschlitzten hinteren Längenabschnittes 35 des Klemmringes 20 ist. Der Außendurchmesser dieser Kreis­ zylinderfläche 64 ist auf die Innenkonusfläche 63 so abge­ stimmt, daß die Übergangsstelle 65 zwischen der Innenkonus­ fläche 63 und der Kreiszylinderfläche 64 innerhalb des­ jenigen Längenabschnittes des Kupplungskörpers 62 gelegen ist, den der Klemmring 20 nach dem Anziehen der Überwurf­ schraube 19 einnimmt (Fig. 7). Die axiale Erstreckung der Kreiszylinderfläche 64 ist, ausgehend von er Übergangs­ stelle 65, so bemessen, daß sie bei ungespannt eingesetztem Klemmring 20 noch über das hintere Ende des Klemmringes 20 hinaus übersteht (Fig. 6).

Zwischen der hinteren Stirnfläche 31 des Klemmringes 20 und der vorderen Stirnfläche 27 der Überwurfschraube 19 ist ein Stemmring 66 eingelegt oder eingefügt. Die lichte Weite des Stemmringes 66 ist nicht kleiner als die Nennweite des Klemmringes 20, besser sogar nicht kleiner als die lichte Weite der Überwurfschraube 19. Der Stemmring 66 hat zwei Stirnflächen 67 und 68, die parallel zueinander verlaufen. Der Stemmring 66 ist kegelförmig geprägt, so daß seine beiden Stirnflächen 67 und 68 die Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfes haben. Die Neigung der Mantellinie der beiden kegelstumpfförmigen Stirnflächen 67 und 68 liegt im Bereich von 60°-75° und beträgt vorzugsweise etwa 68°. Die Umfangsfläche 69 des Stemmringes 66 ist im ungespannten Ruhezustand des Stemmringes 66 (Fig. 6) als Kreiszylinder­ fläche in Bezug auf die Mittelachse des Stemmringes 66 aus­ gebildet. Dabei ist vor allem die Umfangskante 70 zwischen der Umfangsfläche 69 und der innengelegenen Stirnfläche 68 scharfkantig ausgebildet.

Beim Anziehen der Rohrklemmverbindung 61 wird der Stemm­ ring 66 von der Überwurfschraube 19 zunächst gegen den Klemmring 20 gedrückt und mit diesem zusammen eine gewisse Strecke in den Kupplungskörper 62 hineingeschoben (Fig. 7). Sobald der Klemmring 20 an seinem nicht dargestellten vorderen Ende sich so weit verengt hat, daß er das Rohr 12 fest und dicht einspannt und daher am hinteren Ende des Klemmringes 20 der Verschiebewiderstand auf einen höheren Wert ansteigt, wird der Stemmring 66 zwischen der hinteren Stirnfläche 31 des Klemmringes 20 und der vorderen Stirn­ fläche 27 der Überwurfschraube 19 flachgedrückt (Fig. 7), wobei die Umfangsfläche 69 aufgeweitet wird und ihre Umfangskante 70 sich in die Kreiszylinderfläche 64 des Kupplungskörpers 62 eingräbt. Dadurch wird der Stemmring 66 gewissermaßen mit dem Kupplungskörper 62 verstemmt. Selbst wenn die Überwurfschraube 19 sich einmal lockern würde, würde der Stemmring 66 dafür sorgen, daß der Klemmring 20 sich in axialer Richtung nicht ausdehnen kann, weil die von ihm ausgehende axiale Kraft dafür sorgt, daß der Stemm­ ring 66 sich noch stärker in die Kreiszylinderfläche 64 des Kupplungskörpers 62 eingräbt.

Die Klemmverbindung 61 kommt für solche Rohrverbindungen in Betracht, die nach ihrer Montage nicht mehr gelöst werden müssen und bei denen sogar zusätzlich gefordert wird, daß eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen der Rohrklemm­ verbindung, aus welchen Gründen auch immer, vorhanden ist.

Claims (18)

1. Rohrklemmverbindung mit den Merkmalen:

• - ein hohler Kupplungskörper weist für die Anlage eines Klemmringes eine lnnenkonusfläche auf, deren großer Durchmesser der freien Stirnseite des Kupplungskörpers
• - der Kupplungskörper weist im Anschluß an seine freie Stirnseite ein mittig zur Innenkonusfläche ange­ ordnetes Innengewinde für eine Überwurfschraube oder ein Außengewinde für eine Überwurfmutter auf,
• - die Überwurfschraube oder Überwurfmutter weist eine stirnseitige Anlagefläche für den Klemmring auf,
• - der Klemmring weist auf seiner kreiszylindrischen Innenseite eine Anzahl umlaufender, in sich geschlossener Ringrippen auf, die in je einer Normal­ ebene zu seiner Längsachse angeordnet sind,
• - die Ringrippen weisen am innen gelegenen Rand eine scharfe Kante auf,
• - der Klemmring weist auf seiner Außenseite eine Außen­ konusfläche auf, die zumindest näherungsweise auf die Innenkonusfläche des Kupplungskörpers abgestimmt ist,

gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - die lnnenkonusfläche (23) am Kupplungskörper (16) und
• - die Außenkonusfläche (29) am Klemmring (20) haben einen sehr kleinen Neigungswinkel gegenüber der Längs­ achse,
• - am Klemmring (20) ist die Anlagefläche (31) für die Überwurfschraube (19) oder Überwurfmutter und an der Überwurfschraube (19) oder Überwurfmutter ist die Anlagefläche (27) für den Klemmring (20) zumindest annähernd eben ausgebildet und normal zur Längsachse des Klemmrings (20) ausgerichtet,
• - der Klemmring (20) weist einen schraubenförmig ver­ laufenden, radial durchgehenden Schlitz (33) (Wendel­ schlitz) auf, der in axialer Richtung am vorderen Ende des Klemmrings (20) mit dem kleineren Konusdurchmesser in einer gewissen Entfernung von der Stirnseite (32) des Klemmringes (20) endet,
• - der Windungssinn des Wendelschlitzes (33) ist entgegengesetzt zum Windungssinn des Gewindes zwischen dem Kupplungskörper (16) und der Überwurfschraube (19) oder Überwurfmutter.

2. Rohrklemmverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der Klemmring (20) weist auch an seinem hinteren Ende mit dem größeren Konusdurchmesser einen Längen­ abschnitt (35) von einer gewissen Länge auf, der ungeschlitzt ist,
• - vorzugsweise weist dieser ungeschlitzte hintere Längenabschnitt (35) des Klemmringes (20) eine kreis­ zylindrische Außenfläche (37) auf.

3. Rohrklemmverbindung nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2 gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - die Innenkonusfläche (23) des Kupplungskörpers (16) hat einen Neigungswinkel gegenüber seiner Längsachse der zumindest annähernd 4,5° beträgt,
• - die Außenkonusfläche (29) des Klemmringes (20) hat einen Neigungswinkel gegenüber seiner Längsachse der bis zu 1° kleiner als der Neigungswinkel der Innen­ konusfläche (23) des Kupplungskörpers (16) ist.

4. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der ungeschlitzte Längenabschnitt (36) am vorderen Ende des Klemmringes (20) hat eine axiale Erstreckung, die mindestens gleich dem axialen Abstand zweier einander benachbarter Ringrippen (41) auf der Innen­ seite des Klemmringes (20) ist,
• - bevorzugt beträgt die axiale Erstreckung des unge­ schlitzten Längenabschnittes (36) am vorderen Ende des Klemmringes (20) zumindest annähernd das 0,1-fache der lichten Weite (Nennweite) des Klemmringes (20) (Nennweite) und zugleich Außendurchmesser des Rohres (12)).

5. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - die Ringrippen (41) haben eine radiale Höhe von zumindest annähernd 0,4 mm,
• - die Ringrippen (41) haben bevorzugt einen axialen Abstand zwischen 1,2 und 1,4 mm,
• - bevorzugt ist die der vorderen Stirnseite (32) zuge­ kehrte Vorderflanke (42) der Ringrippen (41) normal zur Längsachse des Klemmrings (20) ausgerichtet und die Rückenflanke (43) von der scharfen Kante der Ring­ rippe (41) aus bis zum Grund der Vorderflanke (42) der nachfolgenden Ringrippe (41) im Längsschnitt zumindest annähernd stetig konkav ausgerundet.

6. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Merkmal:

• - der ungeschlitzte Längenabschnitt (35) am hinteren Ende des Klemmringes (20) hat eine axiale Erstreckung, die zumindest annähernd das 0,1-fache der Nennweite des Klemmringes (20) ist.

7. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der Wendelschlitz (33) hat 4 volle Windungen,
• - die Steigung des Wendelschlitzes (33) beträgt vorzugs­ weise das 0,1-fache der Nennweite.

8. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch das Merkmal:

• - der Kupplungskörper (16) und der Klemmring (20) sind aus einem Metall hergestellt, dessen Festigkeit höher als diejenige des Werkstoffes der Außenseite des zu kuppelnden Rohres (12) oder zumindest dessen Außen­ seite ist.

9. Rohrklemmverbindung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der Klemmring (20) ist im Bereich des ungeschlitzten vorderen Längenabschnittes (36) in einem an die vordere Stirnseite (32) anschließenden Abschnitt (38) seiner Außenkonusfläche (29) parallel zu dieser um ein gewisses Maß einwärts abgesetzt,
• - das Untermaß dieses abgesetzten Abschnittes (38) gegenüber der übrigen Außenkonusfläche (29) beträgt vorzugsweise 0,1 mm im Halbmesser,
• - die axiale Erstreckung des abgesetzten Abschnittes (38) beträgt vorzugsweise 2,0 mm,
• - bevorzugt schließt an den abgesetzten Abschnitt (38) eine umlaufende Rille (39) an, die vorzugsweise gegen­ über dem abgesetzten Abschnitt (38) 0,1 mm tief ist und die vorzugsweise 0,5 mm breit ist,
• - die hinten gelegene Wand der Rille (39) schließt scharfkantig an die Außenkonusfläche (29) des Klemm­ ringes (20) an,
• - die vordere Stirnseite (32) des Klemmringes (20) ist vollständig und der abgesetzte Abschnitt (38) ist bis annähernd zur Rille (39) hin mit einem Korrosions­ schutzmittel beschichtet,
• - der Wendelschlitz (33) endet am vorderen Ende des Klemmringes (20) zumindest annähernd 0,5 mm vor der Rille (39).

10. Rohrklemmverbindung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - das Korrosionsschutzmittel besteht aus Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Polyamid oder aus einem anderen thermoplastischen Kunststoff,
• - das Korrosionsschutzmittel ist vorzugsweise in pulver­ förmiger Ausgangsform im Wirbelsinterverfahren auf dem Klemmring (20) aufgebracht.

11. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch das Merkmal:

• - der Klemmring und vorzugsweise auch der Kupplungs­ körper sind aus Kunststoff, insbesondere aus glas­ faserverstärktem Kunststoff (GFK), hergestellt.

12. Rohrklemmverbindung nach Anspruch 11 aus GFK, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - am Klemmring ist im Bereich der Ringrippen die Glasfaserarmierung in Umfangsrichtung ausgerichtet,
• - vorzugsweise ist im Werkstoff der Ringrippen der Glasfaseranteil größer als im Werkstoff der übrigen Teile des Klemmringes.

13. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der Klemmring (20) ist an seinem hinteren Ende auf der Innenseite angefast,
• - die Anfasung (44) hat vorzugsweise einen Neigungs­ winkel von 30° gegenüber der Längsachse des Klemm­ ringes (20) und vorzugsweise eine axiale Erstreckung von 1,0 mm.

14. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der Klemmring (20) ist an seinem vorderen Ende auf der Außenseite angefast,
• - die Anfasung (45) hat vorzugsweise einen Neigungswinkel von 30° gegenüber der Längsachse des Klemmringes (20) und vorzugsweise eine axiale Erstreckung von 0,5 mm.

15. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der Kupplungskörper (46) weist auf seiner Innenseite einen Bund (47) auf, dessen lichte Weite nicht kleiner als die lichte Weite des Rohres (12) ist,
• - die dem Rohr (12) zugekehrte Stirnfläche des Bundes (47) ist zumindest annähernd eben ausgebildet und normal zur Längsachse des Kupplungskörpers (46) ausgerichtet,
• - bevorzugt weist die Innenseite des Kupplungs­ körpers (46) im Anschluß an den Bund (47) eine Kreis­ zylinderfläche (49) auf, die eine gewisse axiale Erstreckung hat und deren lichte Weite zumindest annähernd gleich oder geringfügig größer als der Außendurchmesser des Rohres (12) ist,
• - an die Kreiszylinderfläche (49) schließt eine Innen­ konusfläche (50) an, deren Neigungswinkel gegenüber der Längsachse des Kupplungskörpers (46) vorzugsweise im Winkelbereich von 30°-45° liegt,
• - an die Innenkonusfläche (50) schließt die Innenkonus­ fläche (51) für den Klemmring (20) an.

16 Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - am Kupplungskörper (62) schließt an die Innenkonus­ fläche (63) für den Klemmring (20) eine Kreiszylinder­ fläche (64) an, deren lichte Weite größer als der Außendurchmesser des hinteren Endes des Klemm­ ringes (20) ist,
• - die Übergangsstelle (65) zwischen der Innenkonus­ fläche (63) und der Kreiszylinderfläche (64) ist innerhalb des Längenabschnittes des Kupplungs­ körpers (62) gelegen, den der Klemmring (20) nach dem Anziehen der Überwurfschraube (19) oder Überwurfmutter einnimmt,
• - zwischen der hinteren Stirnfläche (31) des Klemm­ ringes (20) und der vorderen Anlagefläche (27) der Überwurfschraube (19) oder Überwurfmutter ist ein Stemmring (66) eingefügt, dessen lichte Weite nicht kleiner als die Nennweite des Klemmringes (20) ist und dessen Außendurchmesser im ungespannten Ruhezustand zumindest annähernd gleich der lichten Weite der Kreiszylinderfläche (64) am Kupplungskörper (62) ist,
• - die beiden Stirnflächen (67; 68) des Stemmringes (66) verlaufen parallel zueinander und haben die Form der Mantelfläche eines Kegelstumpfes,
• - die Neigung der Mantellinien der beiden kegelstumpf­ förmigen Stirnflächen (67; 68) des Stemmringes (66) gegenüber der Mittelachse des Stemmringes (66) liegt vorzugsweise im Bereich von 60°-75°,
• - die Umfangsfläche (69) des Stemmringes (66) ist im ungespannten Ruhezustand als Kreiszylinderfläche ausgebildet und zumindest die Umfangskante (70) am Übergang zur innengelegenen Stirnfläche (68) des Stemmringes (66) scharfkantig ausgebildet.

17. Rohrklemmverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch das Merkmal:

• - in dem geschlitzen Längenabschnitt (54) des Klemm­ ringes (52) nimmt die radiale Tiefe der Aus­ nehmungen (55) zwischen den Ringrippen (56) vom Größtmaß am vorderen Ende des geschlitzen Längen­ abschnittes (54) bis auf null am hinteren Ende des geschlitzten Längenabschnittes (54) ab.