DE3833535A1 - Pipe coupling - Google Patents

Pipe coupling

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Abstract

The invention relates to a pipe coupling which connects pipes with smooth pipe ends in an operationally reliable manner and in accordance with high requirements, with a low degree of assembly outlay. It comprises two coupling halves with a seal and clamping elements located therein, which are connected by means of screws. The pipe coupling is connected to the pipes, which are to be connected, by the clamping elements with seal, when the pipe-coupling halves are screwed together, as a result of the wedging action thereof.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung für die schweißlose Verbindung von Rohren mit glatten Rohrenden und Fertigungs­ toleranzen nach DIN.The invention relates to a pipe coupling for the weldless Connection of pipes with smooth pipe ends and manufacturing tolerances according to DIN.

Derartige Rohrkupplungen haben die Aufgabe, Rohre bei Montage auf der Baustelle mit dem geringst möglichen Montageaufwand betriebssicher für höchste Beanspruchungen miteinander zu verbinden.Such pipe couplings have the task of pipes Assembly on site with the least possible Reliable assembly work for the highest demands connect with each other.

Es sind Rohrkupplungen bekannt, die auf dem Prinzip der Schlauchklemme die Rohre miteinander verbinden. Derartige Rohrkupplungen sind sehr aufwendig und genügen im allgemeinen nicht für höchste Anforderungen.Pipe couplings based on the principle of Hose clamp connect the pipes together. Such Pipe couplings are very complex and are generally sufficient not for the highest demands.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrkupplung zu schaffen, welche sehr einfach ist und für höchste Anfor­ derungen geeignet ist, d. h. die Rohrkupplung muß bei hohem Innendruck, großen Erschütterungen und extremer Zugbelastung vollkommen dicht sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Zusammenschrauben der innen zylin­ drisch und konisch ausgebildeten Rohrkupplungshälften mittels Schrauben, der in der Rohrkupplung mittig angeordnete elastische Dichtring, die in den Rohrkupplungshälften befind­ lichen radial offenen Federkegelscheiben und Konusringe sowie die Keilsegmente zu Kontakt mit den zu verbindenden Rohren zwingt, wobei die dabei erzeugte Keilwirkung eine gleich­ mäßige radiale Verspannung und Abdichtung zwischen der Rohr­ kupplung der Dichtung und den Rohren bewirkt, wodurch die Rohrverbindung auf Zug belastbar ist. The invention has for its object a pipe coupling to create, which is very simple and for highest demands is suitable, d. H. the pipe coupling must be at high Internal pressure, large shocks and extreme tensile loads be completely tight. This object is achieved according to the invention solved in that when screwing together the inner cylinder drisch and conical tube coupling halves by means of screws, the one in the center of the pipe coupling elastic sealing ring located in the pipe coupling halves radially open conical spring washers and cone rings as well the wedge segments to contact the pipes to be connected forces, the wedge effect generated thereby being the same moderate radial tension and sealing between the pipe coupling of the seal and the pipes causes, which the Pipe connection is resilient on train.  

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Rohrkupplung aufgrund des angewandten Prinzips der Keilverspannung für höchste Anforderungen und Betriebs­ sicherheit geeignet ist. Ferner ermöglicht das gewählte Prinzip konstruktiv sehr einfache und preisgünstige Bau­ teile für die Herstellung der Rohrkupplung.The advantages achieved with the invention are in particular in that the pipe coupling due to the principle applied the wedge bracing for the highest requirements and operation security is suitable. Furthermore, the selected one allows Principle of construction very simple and inexpensive construction parts for the manufacture of the pipe coupling.

Einige Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen darge­ stellt und werden im folgenden näher beschrieben.Some embodiments are shown in the drawings represents and are described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Mittelschnitt durch eine Rohrkupplung mit Federkegelscheibe im Betriebszustand. Fig. 1 shows a central section through a pipe coupling with a spring washer in the operating state.

Fig. 2 wie vor, jedoch im Montagezustand. Fig. 2 as before, but in the assembled state.

Fig. 3 eine Draufsicht einer Rohrkupplungshälfte mit Federkegelscheibe. Fig. 3 is a plan view of a pipe coupling half with a conical spring washer.

Fig. 4 einen Mittelschnitt durch eine Rohrkupplung mit Konusring im Betriebszustand. Fig. 4 shows a central section through a pipe coupling with a conical ring in the operating state.

Fig. 5 wie vor, jedoch im Montagezustand. Fig. 5 as before, but in the assembled state.

Fig. 6 eine Draufsicht einer Rohrkupplungshälfte mit Konusring. Fig. 6 is a plan view of a pipe coupling half with a conical ring.

Fig. 7 einen Mittelschnitt durch eine Rohrkupplung mit Keilsegmenten im Betriebszustand. Fig. 7 is a central section through a pipe coupling with wedge segments in the operating state.

Fig. 8 wie vor, jedoch im Montagezustand. Fig. 8 as before, but in the assembled state.

Fig. 9 einen Schnitt A-B gemäß Fig. 7 durch die Rohrkupplung mit Keilsegmenten. Fig. 9 shows a section AB of FIG. 7 through the pipe coupling with wedge segments.

Fig. 10 einen Mittelschnitt durch einen Rohrverschluß mit Federkegelscheibe. Fig. 10 is a middle section through a pipe closure with a spring cone.

Fig. 11 wie vor, jedoch mit Konusring. Fig. 11 as before, but with a cone ring.

Fig. 12 wie vor, jedoch mit Keilsegmenten. Fig. 12 as before, but with wedge segments.

Die Rohrkupplung gemäß Fig. 1 bis 3 besteht aus den Rohr­ kupplungshälften 1 und 2, den Federkegelscheiben 5, der Dichtung 4 und den Schrauben 3. Die Federkegelscheiben sind am Umfang geschlitzt und besitzen am Innendurchmesser eine Verzahnung (Fig. 3). Die Montage der Federkegelscheiben 5 erfolgt in der zylindrischen Nut der Rohrkupplungshälften 1 und 2, welche im Anschluß an die Nut für die Aufnahme der Dichtung 4 konisch auslaufen. Bei eingelegter Dichtung 4 werden die Rohrkupplungshälften 1 und 2 mittels Schrauben 3 zur Rohrkupplung leicht zusammengeschraubt (Fig. 2). Bei Montage der Rohrkupplung werden die zu verbindenden Rohre 6 bis an die Dichtlippe der konischen Dichtung 4 eingeführt und die Schrauben 3 angezogen, bis die Kupplung geschlossen ist (Fig. 1). Beim Schließvorgang der Rohrkupplung zwingt die Dichtung 4 die Federkegelscheiben 5 zur Einfederung, bis diese Kontakt mit den Rohren 6 bekommen. Die nunmehr entstehende Keilwirkung drückt die Zähne der Federkegel­ scheiben 5 in die Rohre 6, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung entsteht und die Dichtung 4 immer stärker zu­ sammengedrückt wird, bis die Rohrkupplung betriebsbereit geschlossen ist (Fig. 1).The tube coupling according to FIG. 1 to 3 consists of the pipe coupling halves 1 and 2, the conical spring discs 5, the gasket 4 and the screws 3. The conical spring washers are slotted on the circumference and have teeth on the inside diameter ( Fig. 3). The spring cone washers 5 are mounted in the cylindrical groove of the pipe coupling halves 1 and 2 , which taper conically following the groove for receiving the seal 4 . With the seal 4 inserted, the pipe coupling halves 1 and 2 are slightly screwed together by means of screws 3 to form the pipe coupling ( FIG. 2). When assembling the pipe coupling, the pipes 6 to be connected are inserted up to the sealing lip of the conical seal 4 and the screws 3 are tightened until the coupling is closed ( FIG. 1). When the pipe coupling closes, the seal 4 forces the spring cone 5 to deflect until they come into contact with the pipes 6 . The resulting wedge action presses the teeth of the spring washers 5 into the tubes 6 , which creates a positive connection and the seal 4 is compressed more and more until the pipe coupling is closed ready for operation ( Fig. 1).

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 bis Fig. 9 sind die Rohrkupplungshälften 7 und 8 gleich gestaltet und ent­ sprechen im Aufbau und ihrer Wirkungsweise der Rohrkupplung gemäß Fig. 1 bis Fig. 3. Der Unterschied zwischen den Rohr­ kupplungen nach Fig. 1, 4 und 7 besteht im wesentlichen darin, daß die kraftschlüssige Verbindung der Rohre 6 mit der Rohr­ kupplung durch unterschiedliche Klemmelemente erfolgt. In the embodiments according to FIG. 4 to FIG. 9, the pipe coupling halves 7 and 8 are made the same and are in accordance with the construction and mode of operation of the pipe coupling according to Fig. 1 to Fig. 3. The difference between the pipe couplings according to FIG. 1, 4 and 7 consists essentially in the fact that the positive connection of the tubes 6 with the tube coupling is carried out by different clamping elements.

Bei der Rohrkupplung nach Fig. 4 bis 6 besteht das Klemm­ elements aus den geschlitzten Konusringen 10 und Dichtung 9, bei der Rohrkupplung nach Fig. 7 bis 9 aus der Dichtung 13 mit eingegossenen oder eingelegten Keilsegmenten 13. Die Konusringe 10 und die Keilsegmente 13 können zwecks Erhöhung der Klemmwirkung mit Rändel 11 oder ähnlich ausge­ führt werden. Vorzugsweise werden die Konusringe 10 und Keilsegmente 13 aus Stahl hergestellt. Gleichfalls ist es möglich, die Konusringe 10 und Keilsegmente 13 aus einem anderen Werkstoff mit hohem Reibwert und ohne Rändel 11 herzustellen, wenn an die Klemmverbindung nicht zu hohe Anforderungen gestellt werden.In the pipe coupling according to FIGS. 4 to 6, the clamping elements of the slotted cone rings 10 and seal 9, wherein the pipe coupling of Fig. 7 to 9 of the seal 13 with cast or inlaid wedge segments 13. The cone rings 10 and the wedge segments 13 can be used to increase the clamping effect with knurls 11 or the like. The cone rings 10 and wedge segments 13 are preferably made of steel. It is also possible to produce the cone rings 10 and wedge segments 13 from another material with a high coefficient of friction and without a knurl 11 , if the clamping connection is not subject to too high demands.

Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 10, 11 und 12 zeigen das Prinzip der Rohrkupplung als Rohrverschluß, bestehend aus den Rohrkupplungshälften 1 und 7, den Klemmelementen 5, 10 und 13, den Dichtungen 14, 16 und 18, den Deckeln 15 und 17 und den Schrauben 3. In seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise ist der Rohrverschluß identisch mit den beschriebenen Rohrkupplungen.The exemplary embodiments according to FIGS. 10, 11 and 12 show the principle of the pipe coupling as a pipe closure, consisting of the pipe coupling halves 1 and 7 , the clamping elements 5 , 10 and 13 , the seals 14 , 16 and 18 , the covers 15 and 17 and the screws 3rd In terms of its structure and mode of operation, the pipe closure is identical to the pipe couplings described.

Claims (5)

1. Rohrkupplung für die schweißlose Verbindung von Rohren mit glatten Rohrenden und Fertigungstoleranzen nach DIN, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenschrauben der innen zylindrisch und konisch ausgebildeten Rohrkupp­ lungshälften (1, 2 und 7, 8) mittels Schrauben (3), der in der Rohrkupplung mittig angeordnete elastische Dichtring (4, 9 und 12) die in den Rohrkupplungshälften (1, 2 und 7, 8) befindlichen radial offenen Federkegel­ scheiben (5) und Konusringe (10) sowie die Keilsegmente (13) zu Kontakt mit den zu verbindenden Rohren (6) zwingt, wobei die dabei erzeugte Keilwirkung eine gleich­ mäßige radiale Verspannung und Abdichtung zwischen der Rohrkupplung, der Dichtung (4, 9 und 12) und den Rohren (6) bewirkt, wodurch die Rohrverbindung auf Zug be­ lastbar ist.1. Pipe coupling for the weldless connection of pipes with smooth pipe ends and manufacturing tolerances according to DIN, characterized in that when screwing together the internally cylindrical and conical pipe coupling halves ( 1 , 2 and 7 , 8 ) by means of screws ( 3 ) in the pipe coupling Centrally arranged elastic sealing ring ( 4 , 9 and 12 ) in the pipe coupling halves ( 1 , 2 and 7, 8 ) located radially open spring washers ( 5 ) and cone rings ( 10 ) as well as the wedge segments ( 13 ) for contact with the pipes to be connected ( 6 ) forces, the wedge effect generated thereby causes a uniform radial bracing and sealing between the pipe coupling, the seal ( 4 , 9 and 12 ) and the pipes ( 6 ), whereby the pipe connection can be loaded on train. 2. Rohrkupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federkegelscheiben (4) am Innendurch­ messer verzahnt sind (Fig. 3), wobei die Zahngröße, Zahntiefe, Zahndicke und Anzahl der Federkegelschei­ ben (5) der Belastung angepaßt ist.2. Pipe coupling according to claim 1, characterized in that the spring washers ( 4 ) are toothed on the inside diameter ( Fig. 3), the tooth size, tooth depth, tooth thickness and number of spring washers ben ( 5 ) is adapted to the load. 3. Rohrkupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Konusringe (10) und Keilsegmente (13) aus verschiedenen Werkstoffen, z. B. aus Federstahl, Aluminium, Verbundwerkstoff, Kunststoff uw. herstellbar sind und am Innendurchmesser verschieden profilierte Oberflächen, z. B. Rändel (11) aufweisen. 3. Pipe coupling according to claim 1, characterized in that the cone rings ( 10 ) and wedge segments ( 13 ) made of different materials, for. B. from spring steel, aluminum, composite material, plastic, etc. can be produced and differently profiled surfaces on the inside diameter, e.g. B. Knurls ( 11 ). 4. Rohrkupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elastizität und Form der Dichtung (4, 9 und 12) auf die Kupplungshälften (1, 2 und 7, 8), die Federkegelscheiben (5), die Konusringe (12) und Keilsegmente (13) abgestimmt ist.4. Pipe coupling according to claim 1, characterized in that the elasticity and shape of the seal ( 4 , 9 and 12 ) on the coupling halves ( 1 , 2 and 7 , 8 ), the conical spring washers ( 5 ), the cone rings ( 12 ) and Wedge segments ( 13 ) is matched. 5. Rohrkupplung nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Rohrkupplungshälfte (1 und 7) mit Innenteilen (5, 14, 10, 16 und 13, 18) und Deckel (15 und 17) gemäß Fig. 10, 11 und 12 als Rohrverschluß montierbar ist.5. Pipe coupling according to claim 1, characterized in that a pipe coupling half ( 1 and 7 ) with inner parts ( 5 , 14 , 10 , 16 and 13 , 18 ) and cover ( 15 and 17 ) as shown in FIGS. 10, 11 and 12 as Pipe closure is mountable.
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