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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine flexible Rohrverbindungsvorrichtung
zur Verwendung in einem Fluid- (z.B. Wasser) Transportrohr-System
zum maximalen Absorbieren einer äußeren Kraft,
wie einer Kompressions- oder einer Zugkraft, die an einem Rohr eines
Fluidtransportsystems aufgrund eines Erdbebens, unterschiedlicher
Setzung, oder thermischer Ausdehnung oder Schrumpfung des Rohrs
per se angelegt wird, und somit einen sich ergebenden Schaden eines
schwachen Bereichs des Rohrs verhütet. Die Erfindung ist genauer gesagt
auf eine flexible Rohrverbindungsvorrichtung der obigen Art gerichtet,
die ein röhrenförmiges Aufnahmeelement,
ein röhrenförmiges Einführelement, das
entlang einer Röhrenachsrichtung
in das röhrenförmige Aufnahmeelement
einführbar
und damit verbindbar ist, einen Stopperabschnitt, der in der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Einführelements
ausgebildet ist, wobei der Stopperabschnitt radial nach außen aus
der äußeren Umrandungsfläche hervorsteht,
und einen Halteabschnitt, der in einer inneren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements
ausgebildet ist, enthält,
wobei der Halteabschnitt in Kontakt mit dem Stopperabschnitt des
röhrenförmigen Einführungselements
gelangt, so dass er eine relative Verschiebung zwischen den zwei
röhrenförmigen Elementen
wenigstens auf einer Rückzugsseite über einen
vorgegebenen relativen axial verschiebbaren Bereich der röhrenförmigen Elemente
hinaus verhindert.
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Beschreibung
verwandten Stands der Technik
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Eine
konventionelle flexible Rohrverbindungsvorrichtung zum Befördern von
Fluiden ist in 13 gezeigt.
Wie gezeigt, beinhaltet diese Vorrichtung ein röhrenförmiges Aufnahmeelement 1 mit einem
Verbindungsflansch 1a zur Verbindung mit einer Fluidbeförderungsvorrichtung,
wie einem Schieberventil, einem Fluidbeförderungsrohr etc. und einem
röhrenförmigen Einführungselement,
das in das röhrenförmige Aufnahmeelement 1 einführbar ist
und einen Verbindungsflansch 5a zur Verbindung mit dem
Fluidbeförderungsrohr,
wie einem Beförderungsrohr,
aufweist. In der inneren Umrandungsfläche des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 sind eine
erste ringförmige
Rille 7 zum Begrenzen eines relativ gleitfähigen Bereichs
zwischen den zwei röhrenförmigen Elementen 1, 5 sowie
eine zweite ringförmige
Rille 9 zum daran Einpassen einer elastischen Dichtung 8 zum
Abdichten des zwischen der inneren Umrandungsfläche des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 und
der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Einführungselements 5 ausgebildeten
Spalts ausgebildet. Neben dem axialen Ende der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Einführungselements 5 sind
eine dritte ringförmige
Rille 51 zum darin Einpassen eines im wesentlichen C-förmigen Halterings 50,
der zur radialen Erweiterung elastisch deformierbar ist, um als
ein "Stopperabschnitt" zu dienen, und eine
zulaufende Führungsfläche 52 zum
Führen
des Halterings 50 in die dritte ringförmige Rille 51, während sie
eine radiale elastische Expansion dieses Rings 50 gestattet, ausgebildet.
Die erste ringförmige
Rille 7 ist von und zwischen einem Wandabschnitt 1b an
der Sockelendenseite und einem weiteren Wandabschnitt 1c auf der Öffnungsseite
der inneren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 ausgebildet.
Diese Wandabschnitte 1b und 1c bilden gemeinsam
einen "Halteabschnitt", um in Anschlag
mit dem in der dritten ringförmigen
Rille 51 des röhrenförmigen Einführelements 5 eingepassten
Haltering 50 und auch mit einer führenden Endfläche dieses
röhrenförmigen Einführelements 5 längs der
Röhrenachsenrichtung
X zu kommen, wodurch die relative Gleitverschiebung zwischen den
zwei röhrenförmigen Elementen 1, 5 auf
der Rückzugs-(ziehenden)
Seite bzw. auf der Einführungs-(schiebenden)
Seite, innerhalb einer vorgegebenen Toleranz begrenzt ist.
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Bei
solch einer konventionellen flexiblen Fluidbeförderungsrohrverbindungsvorrichtung
kann, wenn das röhrenförmige Aufnahmeelement 1 und das
röhrenförmige Einführelement 5 miteinander
verbunden werden sollen, das röhrenförmige Einführelement 5 nicht
in das röhrenförmige Aufnahmeelement eingeführt und
damit verbunden werden, während der
Haltering 50 innerhalb der dritten ringförmigen Rille 51 des
röhrenförmigen Einführelements 5 eingepasst
gehalten wird. Dann ist es, wie in den 14 und 15 illustriert,
vor der Verbindeoperation der röhrenförmigen Elemente 1, 5 notwendig,
zuerst eine erste Anschlusslehre 53 und zweite Anschlusslehre 54 innerhalb
des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 anzubringen.
Die erste Anschlusslehre 53 ist zum Aufnehmen des in das
röhrenförmige Aufnahmeelement
eingeführten
Halterings 50 in der Lage und kann in eine Mehrzahl von
Abschnitten in Umrandungs-Richtung demontiert werden. Wie die erste Anschlusslehre 53 kann
auch die zweite Anschlusslehre 54 in eine Mehrzahl von
Abschnitten in Umrandungs-Richtung demontiert werden. Und diese
zweite Anschlusslehre 54 beinhaltet eine ringförmige Aufnahmefläche 54a zum
Rückhalten
des Halterings 50 von der radialen Innenseite derselben
koaxial zum röhrenförmigen Aufnahmeelement 1 und
eine zulaufende Nockenfläche 54b zum
radialen Expandieren und Verschieben des Halterings 50,
der von der ersten Anschlusslehre 53 aufgenommen ist, zur
zulaufenden Führungsfläche 52 des
röhrenförmigen Einführelements 5,
wenn die Fläche 54b in
Kontakt mit dem Führungsende
des röhrenförmigen Einführelements 1 kommt
und nachfolgend mit diesem während des
Einführens
des röhrenförmigen Elements 1 bewegt
wird. Nach Beenden der Verbindeoperation der zwei röhrenförmigen Elemente 1, 5 ist
es notwendig, die ersten und zweiten Anschlusslehren 53, 54,
die innerhalb des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 eingesetzt
sind, eine nach der anderen zu demontieren und zu entfernen. Auf
diese Weise ist die Verbindeoperation der zwei röhrenförmigen Elemente 1, 5 sehr
mühselig.
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Darüber hinaus
erfordert die gesamte flexible Rohrverbindungsvorrichtung zum Fluidtransport den
Haltering 50 zusätzlich
zu den zwei röhrenförmigen Elementen 1,5;
und die passenden Rillen dafür müssen mit
hoher Fertigungspräzision
im röhrenförmigen Einführelement 5 ausgebildet
werden. Daher gibt es eine Tendenz, dass sich aufgrund der großen Zahl
von Teilen, wie auch der großen
Zahl von Herstellungsschritten, hohe Herstellkosten zu ergeben.
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JP 09 292074 A zeigt
eine Fluidbeförderungsrohrverbindungsvorrichtung,
um eine Expansionsrohrverbindung bereitzustellen, die aus einem Einführdurchgang
und einem Aufnahmedurchgang besteht, die gewisse Austrittspräventivfunktionen
erhalten können.
Diametral vorragende Eingriffsvorsprünge sind umfänglich unter
gleichen Abständen auf
einer inneren Umrandung eines Aufnahmedurchgangs und auf der äußeren Umrandung
eines Einführdurchgangs
teilweise ausgeformt. Die Vorsprünge
ermöglichen
das Einführen
des Einführdurchgangs
in axialer Richtung in den Aufnahmedurchgang und das Eingreifen
des Einführdurchgangs
in den Aufnahmedurchgang mittels Dislokation ihrer Position in Rotationsrichtung.
Diese Rohrverbindungsvorrichtung kann die Austrittspräventionsposition
nur in begrenzten Drehpositionen aufrechterhalten, insoweit als
die entsprechenden Vorsprünge
des Einführdurchgangs
und des Aufnahmedurchgangs in axialer Richtung zumindest teils zueinander
ausgerichtet sind. Die zwei Durchgänge dieser Rohrverbindungsvorrichtung
sind auch für
eine Trennung während
des Versands oder der Lagerung anfällig, da sie nicht temporär aneinander
fixiert sind, außer
an einer zurückgehaltenen
Position, um relativ zueinander nicht drehbar zu sein.
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Die
vorliegende Erfindung hat den oben beschriebenen Zustand adressiert.
Eine primäre
Aufgabe der Erfindung ist es, eine flexible Rohrverbindungsvorrichtung
für die
Fluidbeförderung
bereitzustellen, wobei die Vorrichtung gestattet, die Verbindeoperation
des röhrenförmigen Aufnahmeelements und
des röhrenförmigen Einführelements
effizient und leicht zu bewirken, ohne speziellen Lehren zu verwenden,
und die auch eine Verminderung der Herstellkosten der Vorrichtung
erreicht.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
oben angemerkte Aufgabe ist gemäß Anspruch
1 der vorliegenden Erfindung gelöst
worden.
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Der
Ausdruck "Phase" bezeichnet eine
relative Drehbeziehung zwischen den zwei röhrenförmigen Elementen um die Röhrenachse.
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Gemäß der von
der Erfindung vorgeschlagenen oben beschriebenen Konstruktion zum
Verbinden des röhrenförmigen Aufnahmeelements
und des röhrenförmigen Einführelements
miteinander werden die zwei röhrenförmigen Elemente
zuerst in Umrandungsrichtung in einer vorgegebenen Phasenbeziehung
(d.h. einer vorgegebenen Verbindungsposition) zueinander eingestellt,
um so die Vorsprünge
und Löseausnehmungen
in Übereinstimmung
zu bringen. Unter dieser Bedingung werden die röhrenförmigen Elemente dann näher oder
tiefer axial zueinander bewegt, um jeder Ausnehmung zu gestatten,
jeden Vorsprung zu passieren. Danach werden die zwei röhrenförmige Elemente
relativ zueinander aus einer vorgegebenen Verbindungsposition in
eine vorgegebene Halteposition peripher rotiert.
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Mit
der Realisierung der obigen Halteposition kann, wenn ein gegenseitigen
Rückziehen,
d.h. eine Trennkraft, an dem röhrenförmigen Element
angelegt ist, dem Rückziehen
eines röhrenförmigen Elements aus
dem anderen röhrenförmigen Element
effektiv widerstanden werden, da alle oder einige der Vorsprünge des
röhrenförmigen Einführelements
in Anschlag gegen die Halteposition des röhrenförmigen Aufnahmeelements längs der
Axialrichtung der röhrenförmigen Elemente
kommen.
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Wie
oben beschrieben, erfordert bei der Konstruktion der vorliegenden
Erfindung die Verbindeoperation des röhrenförmigen Aufnahmeelements und des
röhrenförmigen Einführelements
nur zwei Schritte, d.h. den Schritt des axialen Ineingriffbringens
der röhrenförmigen Elemente
relativ zueinander unter der vorgegebenen Phasenbedingung und den
zweiten Schritt des Drehens dieser röhrenförmigen Elemente relativ zueinander
unter dieser Bedingung. Daher eliminiert die Kon struktion die mühsame Operation
des Zusammenbauens und Auseinandernehmens der Lehren im beschränkten Raum
innerhalb des röhrenförmigen Aufnahmeelements,
so dass die Verbindungsoperation der zwei röhrenförmigen Elemente einfach und
effizient bewirkt werden kann.
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Darüber hinaus
mag die zum Ausbilden der Vorsprünge
auf dem röhrenförmigen Einführelement und
der Löseausnehmungen
im röhrenförmigen Aufnahmeelement
erforderliche Präzision
nur so sein, dass sie gegenseitige Passage hindurch unter der vorgegebenen
Phasenbeziehung gestattet. Daher wird keine speziellen hochpräzise Bearbeitung
dieser Projektionen und Ausnehmungen benötigt. Auch kann die Anzahl
der Teile im Vergleich zur oben beschriebenen konventionellen Konstruktion
vermindert werden.
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Die
Mehrzahl von Vorsprüngen
und Mehrzahl von Löseausnehmungen
sind symmetrisch in Bezug eine durch die gemeinsame Achse der röhrenförmigen Elemente
sich erstreckende diametrische Mittellinie angeordnet, und die Mehrzahl
von Löseausnehmungen
ist peripher so verteilt, dass die peripher benachbarten Paare der
Löseausnehmungen Mittelwinkel
relativ zur Röhrenachse
bilden, wobei die Winkel voneinander verschieden sind.
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Bei
der obigen Konstruktion wird, wenn das röhrenförmige Aufnahmeelement und das
röhrenförmige Einführelement
miteinander verbunden werden sollen, die durch die positionale Übereinstimmung zwischen
den Vorsprüngen
des röhrenförmigen Einführelements,
welche gemeinsam den Stopperabschnitt bilden, und den Löseausnehmungen
des röhrenförmigen Aufnahmeelements,
welche gemeinsam den Halteabschnitt bilden, charakterisierte vorgegebene
Phasenbeziehung nur einmal während
der gesamten Drehung (360°)
verwirklicht.
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Daher
können
die zwei röhrenförmigen Elemente
relativ zueinander um einen Maximaldrehwinkel von 180° aus der
vorgegebenen Phasenbedingung (d.h. der Verbindungsposition), wo
die Vorsprünge
des röhrenförmigen Einführelements
und die Löseausnehmungen
des röhrenförmigen Aufnahmeelements
in umfänglicher
Aus richtung zueinander sind, zu der vorgegebenen Halteposition gedreht werden.
Wenn daher das röhrenförmige Aufnahmeelement
oder das röhrenförmige Einführelement
mit der Fluidbeförderungsvorrichtung
wie einem Schieberventil, einem Fluidbeförderungsrohr oder dergleichen
flanschverbunden werden sollen, indem die zeitweiligen Fixierungsmittel
und das röhrenförmige Aufnahmeelement
und das röhrenförmige Einführelement
etwas relativ zueinander für
gegenseitige Ausrichtung gedreht werden sollen, ist es möglich, hinreichende
Eingriffsumrandungstiefe zwischen dem Halteabschnitt des röhrenförmigen Aufnahmeelements
und den Vorsprüngen
des röhrenförmigen Einführelements
sicherzustellen. Folglich können
die zwei röhrenförmigen Elemente
zuverlässig
und fest verbunden werden, während
unabsichtliches Zurückziehen
des einen aus dem anderen effektiv verhindert wird.
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Dennoch
ist es, weil die Vorsprünge
und Löseausnehmungen
symmetrisch zueinander zur sich durch die gemeinsame Achse der röhrenförmige Elemente
erstreckenden diametralen Mittellinie ausgebildet sind, für einen
Anwender einfach, visuell die vorgegebene Phasenbeziehung zu finden,
so dass die Phaseneinstellung zwischen dem röhrenförmigen Einführelement und dem röhrenförmigen Aufnahmeelement
einfach bewirkt werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung umfasst die flexible Rohrverbindungsvorrichtung
ein Temporärfixiermittel
zum vorübergehenden
Fixieren der röhrenförmigen Aufnahme-
und Einführelemente,
so dass sie sich relativ zueinander nicht drehen können, wenn
die röhrenförmigen Elemente
sich in einem festgehaltenen Zustand befinden, der realisiert wird,
indem die verbundenen röhrenförmigen Aufnahme-
und Einführelemente
aus der vorgegebenen Phasenbeziehung relativ zueinander gedreht
werden.
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Mit
der oben beschriebenen Konstruktion kann, wenn während beispielsweise dem Versenden der
Vorrichtung zu einem Installationsort und verschiedene externe Kräfte unabsichtlich
an den miteinander verbundenen röhrenförmigen Aufnahmeelement
und dem röhrenförmigen Einführelement
angelegt werden, der Halteabschnitt (d.h. die Löseausnehmungen) des röhrenförmigen Aufnahmeelements und die
Stopperabschnitte (d.h. die Vorsprünge) des röhrenförmigen Einführelements mit einer vorgegebenen
Umrandungstiefe von Eingriff miteinander hinreichend aufrechterhalten
werden, um der Wirkung der externen Kräfte zu widerstehen. Wenn weiterhin das
röhrenförmige Aufnahmeelement
und das röhrenförmige Einführelement
mit verschiedenen Fluidbeförderungsvorrichtungen,
wie Schieberventilen oder einem Fluidbeförderungsrohr flanschverbunden werden
sollen, indem das Temporärfixiermittel
gelöst wird,
wird es notwendig, das röhrenförmige Aufnahmeelement
und das röhrenförmige Einführelement zu
ihrer wechselseitigen Phasenausrichtung etwas zu drehen. In solch
einem Fall kann die oben beschriebene Konstruktion wirksam das Auftreten
von zufälligen
peripheren oder Rotationsübereinstimmungen
zwischen den Vorsprüngen
des röhrenförmigen Einführelements
und den Löseausnehmungen des
röhrenförmigen Aufnahmeelements
verhindern.
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Daher
stellt die obige Konstruktion eine zuverlässige und feste, nicht zurückziehbare
Verbindung zwischen den zwei röhrenförmigen Elementen bereit,
während
sie die Handhabung der Vorrichtung während ihres Versands an einen
Benutzer oder an einen Installationsort erleichtert.
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Vorzugsweise
umfasst die flexible Rohrverbindungsvorrichtung zur Fluidbeförderung
ein Abdeckmittel, das sich über
einen verbundenen Abschnitt zwischen der äußeren Umrandungsfläche des röhrenförmigen Aufnahmeelements
und der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Einführelements
erstreckt, so dass es die Löseausnehmungen von
oben bedeckt.
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Mit
der obigen Konstruktion, während
die Vorrichtung den Effekt behält,
effiziente und erleichterte Verbindungsoperation zwischen den zwei
röhrenförmigen Elementen
aufgrund der Ausbildung der Löseausnehmungen
zu gestatten, welche den axialen Durchtritt der entsprechenden Vorsprünge des röhrenförmigen Einführelements
nur gestatten, wenn die zwei röhrenförmigen Elemente
unter einer vorgegebenen Phasenbeziehung zueinander stehen, deckt
oder schützt
das Abdeckmittel die Löseausnehmungen,
so dass eine elastische Dichtung oder dergleichen, die zwischen
der inneren Umrandungsfläche
des röhrenförmigen Aufnahmeelements
und der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Einführelements
eingefügt
werden soll, effektiv davor bewahrt werden kann, der Umgebungsluft
oder dergleichen ausgesetzt zu sein. Folglich kann die Wetterfestigkeit
eines solchen Zwischenfügungselements,
wie der elastischen Dichtung, vorteilhaft verbessert werden.
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Ebenfalls
bevorzugterweise beinhaltet das röhrenförmige Einführelement auf einer inneren
Umrandungsfläche
und an Abschnitten, die den auf der äußeren Umrandungsfläche derselben
ausgebildeten Vorsprünge
entsprechen, eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die radial nach innen
vorragen.
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Mit
der oben Konstruktion, während
die Vorrichtung den Effekt behält,
eine effiziente und erleichterte Verbindungsoperation zwischen den
zwei röhrenförmigen Elementen
aufgrund der Ausbildung der Löseausnehmungen
zu gestatten, welche einen axialen Durchtritt der entsprechenden
Vorsprünge
des röhrenförmigen Einführelements
nur gestatten, wenn die zwei röhrenförmigen Elemente
unter einer vorgegebenen Phasenbeziehung stehen, können die
inneren Umrandungsflächenabschnitte
des röhrenförmigen Einfhrelementes
aufgrund der Anwesenheit der einwärts gerichteten Vorsprünge verstärkt werden, so
dass unabsichtlichem Rückziehverschieben
zwischen den zwei röhrenförmigen Elementen
effektiver und zuverlässiger
widerstanden werden kann.
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Noch
bevorzugter ist das Temporärfixiermittel
abnehmbar an einem Verbindungsflansch des röhrenförmigen Einführelements und auch an einer Mehrzahl
von vorragenden Verbindungsabschnitten angebracht, die an einer
Mehrzahl von Umrandungspositionen der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements
neben einer Aufnahmeöffnung
desselben ausgebildet sind und es wird ein Befestigungsabschnitt
für Abdeckmittel
in der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements
und zwischen einer Endfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements
neben der Aufnahmeöffnung
desselben und den Verbindungsabschnitten ausgebildet.
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Mit
der obigen Konstruktion, durch Ausbilden der Verbindungsabschnitte
auf dem Aufnahmeöffnungsseitenabschnitt
der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements
neben dem Verbindungsflansch des röhrenförmigen Einfhrelements kann
das Temporärfixierungsmittel kompakt
in Bezug auf die axiale Richtung der röhrenförmigen Elemente ausgebildet
sein. Zusätzlich
kann durch Verwenden des axialen Spalts zwischen der Aufnahmeöffnungsseitenendfläche und
den Verbindungsabschnitten als Befestigungsabschnitt für das Abdeckmittel
dieses Abdeckmittel leicht und rasch befestigt werden.
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Weitere
und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Offenbarung bevorzugter Ausführungsformen
derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenansicht
in senkrechtem Schnitt, welche eine erste Ausführungsform einer flexiblen
Rohrverbindungsvorrichtung zur Fluidbeförderung zeigt, die sich auf
die vorliegende Erfindung bezieht;
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2 ist eine Seitenansicht
im Vertikalschnitt, welche einen Zustand der Vorrichtung illustriert,
wenn eine Zugkraft daran angelegt wird;
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3 ist eine Seitenansicht
im Vertikalschnitt, welche einen weiteren Zustand der Vorrichtung
illustriert, wenn eine Kompressionskraft daran angelegt wird;
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4 ist eine Seitenansicht
im Vertikalschnitt, welche ein röhrenförmiges Aufnahmeelement
und ein röhrenförmiges Einführelement
der Vorrichtung zeigt, die demontiert sind;
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5 ist ein Schnitt längs einer
Linie V-V in 4;
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6 ist eine Endsicht längs einer
Linie VI-VI in 4;
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7 ist eine Endsicht längs einer
Linie VII-VII in 4;
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8 ist eine Frontsicht im
Schnitt, welche im vergrößerten Maßstab das
röhrenförmige Aufnahmeelement
und das röhrenförmige Einführelement miteinander
in Eingriff und verbunden zeigt;
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9 ist eine Frontsicht im
Schnitt, welche im vergrößerten Maßstab einen
Versandzustand zeigt, in dem die zwei miteinander verbundenen röhrenförmigen Elemente
um 180° relativ
zueinander gedreht sind;
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10A ist eine Frontansicht
im Schnitt, welche einen weiteren Zustand zeigt, bei dem die zwei
miteinander verbundenen röhrenförmigen Elemente
um 5° aus
dem in 9 gezeigten Versandzustand
verschoben sind;
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10B ist eine Frontansicht
im Schnitt, welche einen weiteren Zustand zeigt, bei dem die zwei
miteinander verbundenen röhrenförmigen Elemente
um 10° aus
dem in 9 gezeigten Versandzustand
verschoben sind;
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10C ist eine Frontansicht
im Schnitt, welche einen weiteren Zustand zeigt, bei dem die zwei
miteinander verbundenen röhrenförmigen Elemente
um 15° aus
dem in 9 gezeigten Versandzustand
verschoben sind;
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10D ist eine Frontansicht
im Schnitt, welche einen weiteren Zustand zeigt, bei dem die zwei
miteinander verbundenen röhrenförmigen Elemente
um 20° aus
dem in 9 gezeigten Versandzustand
verschoben sind;
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10E ist eine Frontansicht
im Schnitt, welche einen weiteren Zustand zeigt, bei dem die zwei
miteinander verbundenen röhrenförmigen Elemente
um 25° aus
dem in 9 gezeigten Versandzustand
verschoben sind;
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10F ist eine Frontansicht
im Schnitt, welche einen weiteren Zustand zeigt, bei dem die zwei miteinander
verbundenen röhrenförmigen Elemente um
30° aus
dem in 9 gezeigten Versandzustand verschoben
sind;
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11 ist eine partiell weggeschnittene
Seitenansicht im Schnitt, welche einen beispielhaften Installationszustand
der Vorrichtung illustriert;
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12 ist eine Seitenansicht
im Schnitt, welche eine zweite Ausführungsform der flexiblen Rohrverbindungsvorrichtung
zur Fluidbeförderung
zeigt, auf welche sich die vorliegende Erfindung bezieht;
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13 ist eine Seitenansicht
im Schnitt, welche eine konventionelle flexible Rohrverbindungsvorrichtung
zum Fluidtransport zeigt;
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14 ist eine Seitenansicht
im Schnitt, welche einen Haltering (Verriegelungsring) vor seiner Anbringung
zeigt; und
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15 ist eine Seitenansicht
im Schnitt, welche den Haltering nach seiner Anbringung zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die 1 bis 11 zeigen eine an einem Zwischenabschnitt
eines Fluidbeförderungsrohrs
P, wie etwa einem Wasserrohr, das innerhalb eines Arbeitsabschnitts
WP angeordnet ist, zu verbindende flexible Rohrverbindungsvorrichtung.
Diese flexible Rohrverbindungsvorrichtung beinhaltet ein röhrenförmiges Aufnahmeelement 1,
das aus Gusseisen hergestellt ist, welches an einem Sockelende desselben
integral einen fest mit einem Verbindungsflansch 2 einer
Fluidbeförderungsvorrichtung,
wie einem Schieberventil V, dem Fluidbeförderungsrohr P oder dergleichen
längs einer
Röhrenaxialrichtung
(Röhrenachse)
X über
Befestigungsmittel wie etwa Bolzen 3 oder Muttern 4 fest
verbindbaren Verbindungsflansch 1a integral ausbildet.
Die Vorrichtung beinhaltet auch ein röhrenförmiges Einführelement, das aus Gusseisen
hergestellt ist, das entfernbar in die Aufnahmeöffnung des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 längs der
Röhrenaxialrichtung
X einführbar
ist. Dieses röhrenförmige Einführelement 5 bildet
ebenfalls integral an einem Sockelende desselben einen Verbindungsflansch 5a,
der fest mit einem Verbindungsflansch 2 der Fluidbeförderungsvorrichtung
längs der
Röhrenaxialrichtung
(Röhrenachse)
X über
Befestigungsmittel wie etwa Bolzen 3 oder Muttern 4 fest
verbindbar ist.
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Wie
in den 1 bis 4 gezeigt, wird ein radial vorragender
Stopperabschnitt 6 an dem Führungsende einer äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Einführelements 5 vorgesehen.
In einer inneren Umrandungsfläche
des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 sind
eine erste ringförmige
Rille 7 zum Definieren eines vorgegebenen relativen Verschiebungsbereichs
(Biegungsbereich) zwischen den verbundenen zwei röhrenförmigen Elementen 1, 5 längs einer
Röhrenaxialrichtung
X durch Kontakt und eine zweite ringförmige Rille 9, in
welcher eine elastische Dichtung 8 zum Abdichten des zwischen
der inneren Umrandungsfläche
des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 und
der äußeren Umrandungsfläche des röhrenförmigen Einführelements 5 ausgebildeten Spalt
eingepasst ist, definiert. Weiterhin beinhaltet die innere Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 einen
ringförmigen
zirkulären Wandabschnitt 18 auf
der Seite des Sockelendes und einen ringförmigen zirkulären Wandabschnitt 1C auf
der Seite der Aufnahmeöffnung,
wobei die zwei Wandabschnitte 1B, 1C gemeinsam
die erste ringförmige
Rille 7 zwischen sich bilden. Die Wandabschnitte 1B, 1C bilden
gemeinsam einen "Halteabschnitt", der am Stopperabschnitt 6 des
röhrenförmigen Einführelements 5 und
der Führungsendfläche des
röhrenförmigen Einführelements 5 längs der
Röhrenaxialrichtung
X anstößt, wodurch
die verschiebliche relative Verschiebung zwischen den zwei röhrenförmigen Elementen 1, 5 längs der
Röhrenaxialrichtung
X auf der ziehenden (zurückziehenden)
Seite bzw. auf der schiebenden (komprimierenden) Seite, innerhalb des
vorgegebenen relativen verschieblichen Bereichs begrenzt wird.
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Wie
in den 5 bis 7 gezeigt, besteht der Stopperabschnitt 6 im
wesentlichen aus der Mehrzahl von Vorsprüngen 6A–6F,
die an mehreren (in der illustrierten Ausführungsform sechs) Umrandungsabschnitten
des röhrenförmigen Einführelements 5 ausgebildet
sind. Der eine Halteabschnitt, d.h. der ringförmige zirkuläre Wandabschnitt 1C auf der
Seite der Aufnahmeöffnung
des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 und
der ringförmige
zirkuläre Wandabschnitt 1D,
der sich kontinuierlich zur Aufnahmenseitenendfläche des röhrenförmigen Elements 1 erstreckt,
anders ausgedrückt,
die ringförmigen
zirkulären
Endabschnitte 1C, 1D, definieren gemeinsam die
zweite ringförmige
Rille 9 zum Einpassen der elastischen Dichtung 8,
beinhalten weiterhin eine Mehrzahl von Löseausnehmungen 10A–10F, um
den Durchtritt der entsprechenden Vorsprünge 6A–6F längs der
Röhrenaxialrichtung
X nur zu gestatten, wenn die zwei röhrenförmigen Elemente 1, 5 in
einer vorgegebenen Rotationsphasenbeziehung relativ zur Röhrenachse
lokalisiert sind. Weiterhin ist ein Temporärfixiermittel 11 zum
Bereitstellen vorübergehender
Fixierung der zwei röhrenförmigen Elemente 1, 5 gegenüber ihren
relativen Dreh- und relativen Axialverschiebversetzungen in einem
Haltezustand vorgesehen, der realisiert wird, wenn das röhrenförmige Aufnahmeelement 1 und
das röhrenförmige Einführelement 5,
die miteinander unter der besagten vorgegebenen Phasenbeziehungen
verbunden sind, nachfolgend um einen vorgegebenen Winkel gegenüber der
verbundenen Position auf eine vorgegebene Halteposition gedreht
wird.
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Wie
in den 8 und 9 gezeigt, sind die Vorsprünge 6A–6F und
die Löseausnehmungen 10A–10F symmetrisch
zu einer diametralen Mittellinie Y angeordnet, die sich durch die
gemeinsame Röhrenachse
X erstreckt, und die Löseausnehmungen 10A–10F sind
umfänglich
in solch einer Weise verteilt, dass peripher benachbarte Paare der
Löseausnehmungen
Mittelwinkel relativ zur Röhrenachse
X bilden, wobei diese Winkel voneinander verschieden sind.
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Spezifisch
ist der Mittelwinkel θ1
40°, sind die
Winkel θ2
und θ6
50°, sind θ3 und θ5 75° bzw. ist θ4 70°.
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8 illustriert einen Zustand,
bei dem die Mehrzahl von Vorsprüngen 6A–6F des
röhrenförmigen Einführelements 5 und
die Mehrzahl von Löseausnehmungen 10A–10F zueinander
im Registrierung oder in Übereinstimmung
in der vorgegebenen Phasenbeziehung stehen. 9 zeigt den weiteren Zustand (vorgegebene
Halteposition), der zum Versand der Vorrichtung geeignet ist, bei
dem zwei röhrenförmige Elemente 1, 5 relativ
zueinander aus der vorgegebenen Phase (Verbindungszustand) zum vorgegebenen
Haltezustand um 180° gedreht
worden sind und unter dieser Bedingung sind die röhrenförmigen Elemente 1, 5 vorübergehend
gegen relative Dreh- und
Schiebeversetzungen derselben von den Temporärfixierungsmitteln 11 fixiert.
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10A zeigt einen weiteren
Zustand, bei dem das röhrenförmige Aufnahmeelement 1 und
das röhrenförmige Einführelement 5 um
5° aus der
oben beschriebenen vorgegebenen Halteposition gedreht sind. Dieser
Zustand oder die Drehoperation dafür wird verwendet, wenn die
zum Installationsort versandte flexible Rohrverbindungsvorrichtung
mit der Fluidbeförderungseinrichtung
flanschverbunden werden soll, indem Positionen der Bolzenlöcher 12 zwischen
dem Verbindungsflansch 3 des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 und
dem Verbindungsflansch 1A und auch Positionen der Bolzenlöcher 12 zwischen
dem Verbindungsflansch 2 des Fluidbeförderungsrohrs und dem Verbindungsflansch 5A des röhrenförmigen Einführelements 5 in
Registrierung gebracht werden.
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10B zeigt einen weiteren
Zustand, bei dem das röhrenförmige Aufnahmeelement 1 und
das röhrenförmige Einführelement 5 um
10° gegenüber der
in 9 gezeigten vorgegebenen
Halteposition gedreht worden sind. Die 10C bis 10F zeigen noch
weitere Zustände,
bei denen die röhrenförmigen Elemente 1 und 5 um
20° gegenüber der
vorgegebenen Halteposition von 9 bzw.
um 15, 20, 25 und 30° gedreht worden sind. In jedem
dieser Zustände
sind alle oder einige der Vorsprünge 6A–6F des
röhrenförmigen Einführelements 5 in
Anschlag längs
der Röhrenaxialrichtung
X gegen den Halteabschnitt 1C des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 platziert,
um dadurch fest und zuverlässig
ein Rückzugsverschieben
zwischen den zwei röhrenförmigen Elementen 1, 5 zu
verhindern.
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Bei
der obigen Konstruktion wird, wenn das röhrenförmige Aufnahmeelement 1 und
das röhrenförmige Einführelement 5 miteinander
verbunden werden sollen, die vorgegebene Phasenbeziehung, bei der
die gemeinsam den Stopperabschnitt 6 bildenden Vorsprünge 6A–6F des
röhrenförmigen Einführelements 5 und
die gemeinsam den Halteabschnitt bildenden Löseausnehmungen 10A–10F des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 in Übereinstimmung
sind, nur einmal während
der Gesamtdrehung (360°)
realisiert.
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Daher
können
die zwei röhrenförmigen Elemente 1, 5 um
einen Maximalwinkel der Drehung von 180° aus der vorgegebenen Phasenbeziehung
(d.h. der Verbindungsposition), bei der die Vorsprünge 6A–6F des
röhrenförmigen Einführelements 5 und der
Löseausnehmungen 10A–10F des
röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 in
peripherer Ausrichtung zueinander sind, zur vorgegebenen Halteposition
gedreht werden. Daher ist es möglich,
wenn das röhrenförmige Aufnahmeelement
oder das röhrenförmige Einführelement 5 mit
der Fluidbeförderungsvorrichtung,
wie etwa einem Schieberventil V, dem Fluidbeförderungsrohr P oder dergleichen,
flanschverbunden werden soll, indem das Temporärfixierungsmittel 11 freigegeben
wird, und das röhrenförmige Aufnahmeelement 1 und
das röhrenförmige Einführelement 5 etwas
relativ zueinander für
gegenseitige Ausrichtung gedreht werden sollen, eine hinreichende
Umrandungseingriffstiefe zwischen dem Halteabschnitt 1C des
röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 und den
Vorsprüngen 6A–6F des
röhrenförmigen Einführelements 5 sicherzustellen.
Folglich können
die zwei röhrenförmigen Elemente 1, 5 zuverlässig und fest
verbunden werden, während
unabsichtliches Zurückziehen
des einen aus dem anderen effektiv verhindert wird.
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Wenn
die Vorsprünge 6A–6F und
die Löseausnehmungen 10A–10F symmetrisch
zueinander relativ zur diametralen Mittellinie Y, die sich durch
die gemeinsame Achse X der röhrenförmigen Elemente erstreckt,
ausgebildet sind, ist es für
einen Benutzer dennoch einfach, visuell die vorgegebene Phasenbeziehung
zu finden, bei der die Vorsprünge 6A–6F und die
Löseausnehmungen 10A–10F in Übereinstimmung
sind. So dass die Phaseneinstellung zwischen dem röhrenförmigen Einführelement 5 und
dem röhrenförmigen Aufnahmeelement 1 leicht
bewirkt werden kann.
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Das
Temporärfixiermittel 11,
wie in 1 gezeigt, beinhaltet
Gewindebohrungen 11A, die an zwei Positionen im Verbindungsflansch 5A des
röhrenförmigen Einführelements 5 definiert
sind, Verbindungsabschnitte 11D, die an zwei Umrandungspositionen der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements
neben der Aufnahmeöffnung desselben
integral ausgebildet sind, und zwei Verbindungsbolzen 11B,
welche die Schraubbohrungen 11A und die Verbindungssabschnitte 11D miteinander
verbinden.
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Genauer
gesagt, sind im Verbindungsflansch 5A die Schraubbohrungen 11A an
zwei Positionen in der Mitte zwischen den Bolzenlöchern 12 und
einander quer über
die Röhrenachse
X gegenüberstehend definiert.
Weiterhin definieren die Verbindungsabschnitte 11D Eingriffsvertiefungen 11C,
die peripher mit den entsprechenden Verbindungsbolzen 11B,
die fest in die Schraubbohrungen 11A eingeschraubt sind,
in Eingriff bringbar sind. Des weiteren sind auf jedem der Verbindungsbolzen 11B ein
Paar von Klammermuttern 11E zum festen Klammern der Verbindungsabschnitte 11D zwischen
ihnen längs
der Röhrenaxialrichtung
X und eine Verriegelungsmutter 11E, die gegen den Verbindungsflansch 5A des
röhrenförmigen Einführelements 5 zu
pressen ist, eingeschraubt.
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Weiterhin
wird auf der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 und
zwischen dessen Endfläche
auf der Aufnahmeöffnungsseite
und dem Verbindungsabschnitt 11D ein Befestigungsabschnitt 1A vorgesehen,
der aus einem synthetischen Film oder in Form eines röhrenförmigen Gummielementes
hergestellt ist, als ein Beispiel für ein "Abdeckmittel" mit Lichtabschirmung, Wasserresistenz
und gasundurchlässigen
Eigenschaften zum Abdecken der Löseausnehmungen 10A–10F von
oben. Und das röhrenförmige Einführelement 5 beinhaltet
auf seiner inneren Umrandungsfläche
und an Abschnitten, die den Vorsprüngen 10A–10F,
die auf der äußeren Umrandungsfläche desselben
ausgebildet sind, entsprechen, eine Mehrzahl von Vorsprüngen 1B,
die radial einwärts
vorstehen.
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Als
Nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
Diese Ausführungsform
umfasst eine andere Ausführungsform
des Abdeckmittels zum Abdecken der Löseausnehmungen 10A–10F.
Bei dieser Ausführungsform
umfasst das Abdeckmittel einen hitzeschrumpfbaren Kunstharzfilm 14,
der auf einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Befestigungsabschnitt 1A auf
der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 und der äußeren Umrandungsfläche des
röhrenförmigen Einführelements 5 aufgeschrumpft
ist und sich darüber
und quer dazu erstreckt.
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Der
Rest der Konstruktion dieser Ausführungsform ist identisch mit
der ersten Ausführungsform
und wird daher nicht beschrieben, wobei gleiche Bestandteile mit
gleichen Bezugszeichen und Markierungen in der Figur bezeichnet
werden.
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Als
Nächstes
wird eine dritte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Bei
der ersten Ausführungsform
sind die Löseausnehmungen 10A–10F zum
Gestatten des selektiven Durchtritts der entsprechenden Vorsprünge 6A–6F des
röhrenförmigen Einführelements 1 längs der
Röhrenaxialrichtung
X bei identischer Phasenbeziehung in den entsprechenden ringförmigen zirkulären Wandabschnitten 1C, 1D des
röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 ausgebildet.
Stattdessen kann die flexible Rohrverbindungsvorrichtung der Erfindung
so konstruiert sein, dass die Löse ausnehmungen 10A–10F des
einen Wandabschnitts 1C und die Löseausnehmungen 10A–10F des
anderen Wandabschnitts 1D sich unterscheiden, um den entsprechenden
Vorsprüngen 6A–6F des
röhrenförmigen Einführelementes 5 zu
gestatten, innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs zwischen diesen
zwei Wandabschnitten 1C, 1D gedreht zu werden.
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Der
Rest der Konstruktion dieser Ausführungsform ist identisch mit
der ersten Ausführungsform.
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Noch
weitere Ausführungsformen
der Erfindung werden als Nächstes
beschrieben.
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In
der ersten Ausführungsform
ist der relative verschiebbare Bereich zwischen den zwei röhrenförmigen Elementen 1, 5 längs der
Röhrenaxialrichtung X
dadurch begrenzt, dass sowohl der Stopperabschnitt 6 des
röhrenförmigen Einführelements 5 als auch
die Führungsendfläche des
röhrenförmigen Einführelements 5 dazu
veranlasst werden, in Röhrenaxialrichtung
X selektiv in Anschlag gegen den ringförmigen zirkulären Wandabschnitt 1B auf
der Sockelseite und den ringförmigen
zirkulären Wandabschnitt 1C auf
der Aufnahmeöffnungsseite, gemeinsam
die erste ringförmige
Rille 7 zwischen sich definierend, zu kommen. Zum Realisieren
einer solchen Beschränkung
des relativen Verschiebungsbereichs zwischen den zwei röhrenförmigen Elementen 1, 5 längs der
Röhrenaxialrichtung
X ist es auch möglich,
den Stopperabschnitt 6 allein zu veranlassen, in Anschlag
gegen den sockelendseitigen ringförmigen zirkulären Wandabschnitt 1B und
den aufnahmeöffnungsseitigen
ringförmigen
zirkulären Wandabschnitt 1C,
die zwischen sich die erste ringförmige Rille 7 definieren,
zu kommen.
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Das
heißt,
was in der vorliegenden Erfindung essentiell ist, ist, dass der
Anschlag zwischen dem Stopperabschnitt 6 des röhrenförmigen Einführelements 5 und
dem Halteabschnitt 1C des röhrenförmigen Aufnahmeelements 1 die
relative Verschiebungsverrückung
zwischen den zwei ringförmigen Elementen 1, 5 längs der
Röhrenaxialrichtung
zumindest auf der Rückziehseite
im vorgegebenen relativen Verschiebungsbereich verhindert.
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Bei
der ersten Ausführungsform
sind die insgesamt sechs Vorsprünge 6A–6F auf
dem röhrenförmigen Einführelement 5 ausgebildet
und gleichermaßen
sind die insgesamt sechs Löseausnehmungen 10A–10F in
dem röhrenförmigen Aufnahmeelement 1 ausgebildet.
Jedoch sind die Anzahl, der Anordnungsabstand und die spezifischen
Abmessungen etc. dieser Vorsprünge
und Ausnehmungen nicht besonders auf das illustrierte Beispiel beschränkt, sondern
können
in geeigneter Weise variieren.
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Weiterhin
ist der spezifische Aufbau des Temporärfixiermittels 11,
das in der flexiblen Rohrverbindungsvorrichtung der Erfindung vorgesehen
ist, nicht auf das eine oben spezifisch beschriebene beschränkt, sondern
kann in jeglicher Weise modifiziert werden, solange, wie eine solche
alternative Konstruktion vorübergehend
die zwei röhrenförmigen Elemente 1, 5 zumindest
gegen relative Drehverschiebung derselben fixieren kann, wenn diese
röhrenförmigen Elemente 1, 5 im
vorgegebenen Phasenzustand verbunden und dann um einen vorgegebenen
Winkel aus diesen in den Haltezustand gedreht werden.
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Die
oben beschriebenen essentiellen Merkmale der vorliegenden Erfindung
können
in einer anderen Art von flexibler Rohrverbindungsvorrichtung ausgeführt werden,
einschließlich
eines röhrenförmigen Aufnahmeelementes 1 und
eines röhrenförmigen Einführelementes 5,
die flexibel in Eingriff und miteinander verbunden sind, an jedem
von denen ein Verbindungszylinder in Eingriff und verbunden ist,
der längs
einer partiell kugelförmigen
Eingriffsoberfläche flexibel
ist.