DE601441C - Rohrverbindung bzw. Kupplung, insbesondere fuer Rohre aus weichem Metall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung bzw. -kupplung, die insbesondere für Rohre aus Kupfer oder ähnlichem weichem Metall bestimmt ist. Bei solchen Rohrverbindungen ist es bereits bekannt, das Rohrende von einem es umgebenden Anzugskörper mittelbar oder unmittelbar durch einen nach dem Rohrende hin sich konisch erweiternden Ringkörper auf einen hierbei die Rohröffnung aufweitenden, konisch in dieses eindringenden Stützringkörper derart aufzuschieben, daß das aufgeweitete Rohrende dann zwischen einer inneren und einer äußeren konischen Preßfläche fest und dichtend eingespannt liegt.

Nun hat sich insbesondere bei Schiffen, auf denen solche Weichrohrleitungen in großen Mengen, und Längen verlegt und diese sowohl starkem Temperaturwechseln als auch Vibrationen unterworfen sind, der Mangel herausgestellt, daß diese Verbindungsstellen oft undicht werden, weil sich die Rohre bei ihren infolge der Abkühlung in der Längsrichtung eintretenden Verkürzungen unter Rückbildung der konischen Rohrenden auf den ursprünglichen Rohrquerschnitt aus der Verspannungsstelle herausziehen. Diesen Mangel suchte man ohne Erfolg dadurch zu vermeiden, daß man den konischen, in das Rohrende eingedrungenen Stützringkörper mit Rillen o. dgl.

versah, in die das Rohrmaterial hineinquellen sollte, aber diese Stellen der Rohrwandung verformten sich ebenso wie diese selbst, weil die auf Verkürzung wirkenden Kräfte sehr groß sind. Dieser Mangel läßt sich erfindungsgemäß mit einfachen Mitteln beseitigen, und zwar dadurch, daß das Rohrende unmittelbar vor dieser Dichtungsstelle und innerhalb des Anzugskörpers von es umgebenden Spannbacken fest umklammert gehalten wird, deren konisch ausgebildete Außenfläche bei Auftreten von in Richtung des Rohrstranges wirkenden Zugbeanspruchungen durch einen sie eng umgebenden Ringkörper noch fester gegen das Rohr gedrängt werden. Diese Umklammerungswirkung wird um so stärker, je stärker die Verschiebung des das Rohr umgebenden Ringkörpers durch Mitnahme seitens des Rohres wird. Die Wirkung tritt also selbsttätig ein, ohne daß es einer Überwachung bedarf, sobald eben eine Verschiebung des erweiterten Rohrendes stattfindet. Die Anordnung einer solchen Spannbackenanordnung, die das Rohr umgibt und bei der die freien Enden der einzelnen Klemmbacken mit abgeschrägten Enden von einer konischen Ringfläche des Anzugskörpers beeinflußt werden, ist an sich bei Rohrverbindungen nicht neu.

Bei der einen bekannten Anordnung dieser Art ist jedoch das Rohrende von innen her

überhaupt nicht gestützt. Es ist auch mit dem die Klemmbacken tragenden Ringkörper nicht verbunden, sondern dieser ist nur eng auf das Rohr aufgepaßt und vorn abgeschrägt, so daß er mit dieser Abschrägung vom Anzugskörper gegen eine entsprechend konisch erweiterte Dichtungsfläche des mittleren Kupplungsringes gedruckt wird. Am · Rohrumfang zwischen diesem und den Klemm- »0 backen befindet sich ein übergeschobenes Dichtungsfutter. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei starken Verkürzungen der Weichmetallrohre diese den Klemmbackenkörper nicht mehr mitnehmen, was die unbedingte Voraussetzung für die Vergrößerung der radial einwärts gerichteten Wirkung der Umklammerungsbacken ist.

Bei der anderen bekannten Anordnung dieser Art liegen zwar die Klemmbacken unmittelbar auf dem Rohrumfang auf, es fehlt also das bei der vorstehend behandelten Gattung zwischengeschaltete Packungsmaterial, jedoch soll hier die feste Verbindung zwischen der Klemmbackenanordnung und dem Rohr durch radial in diese eindringende spitze Madenschrauben erzeugt werden. Dieses Mittel ist nicht geeignet, die für die Mitnahme des Klemmbackenringes durch das Rohr erforderliche feste Verbindung zu schaffen, in-Sonderheit wenn es sich um weiche Rohre handelt. Daran ändert es nichts, wenn dort auch schon das Rohrende von innen her durch einen zylindrischen Ring gestützt wird, weil das Rohrende nicht zwischen zwei konischen Flächen konisch aufgeweitet und fest eingespannt liegt. Außerdem wird durch den zylindrischen Ring hier der Durchströmquerschnitt verengt, was bei der Anordnung gemäß der Erfindung nicht der Fall ist. Für die den Gegenstand der Erfindung bildende Vereinigung der beiden für sich allein bekannten Merkmale der ,Rohrverbindung, die ohne besondere Dichtungsmittel absolut dicht bleibt und daher bei hohen Drücken verwendbar ist, ist es natürlich gleichgültig, wie die Kupplung selbst ausgebildet ist, ob also als einfaches Durchgangsstück, Winkelknie, T-Stück o. dgl.

Die Erfindung besteht weiter darin, daß das Spannbackenfutter mit dem es umgebenden Anzugskörper ohne Beeinträchtigung seiner freien Beweglichkeit in diesem gehalten wird, z. B. durch am Ende der Spannbacken angeordnete Wulste 0. dgl., die eine Einschnürung des Anzugskörpers hintergreifen. Die Spannbackenfutterhülse kann selbst einen ringförmigen Fortsatz nach dem Rohrende hin tragen, der die innere konische Preßfläche für das konisch erweiterte Rohrende bildet.

Die Spannbackenfutterhülse kann aber auch mit ihrer kegeligen Ver j üngung nach dem Rohrende gerichtet sein, mit ihrer Rückwand stumpf gegen die Einschnürung des Anzugskörpers anliegen und von einem sich nach dem Rohrende hin konisch verengenden' Ring umfaßt werden. Dieser Ring kann dann und soll vorzugsweise unmittelbar die sich nach dem Rohrende hin konisch erweiternde Preßfläche aufweisen. Die einzelnen Spannbacken werden dadurch elastischer gemacht, daß eine umlaufende Ringnut an ihrer Wurzel angebracht wird, ein zu diesem Zwecke bereits bekanntes Mittel.

Es ist vorteilhaft, als Anzugskörper einen solchen bekannten zu verwenden, dessen am Ende befindliche Einschnürung die auf die konische Außenfläche der Spannbacken einwirkende konische Ringfläche aufweist.

Um die Wirkung dieser neuen Rohrverbindung noch zu steigern, wird vorgeschlagen, den Anzugskörper mit der geschlitzten Spannbackenfutterhülse zu verriegeln, z. B. durch einen in eine Aussparung eingetriebenen, in einen der Schlitze des Spannfutters hineindringenden Sperrstift o. dgl. Dieser wird zweckmäßig verhältnismäßig breit gestaltet und seine Außenfläche aufgerauht. Eine Aufrauhung dieser Art, z. B. durch in der Rohrrichtung verlaufende Rillen, wird dann auch an der größten Verengung des Anzugskörpers vorgesehen, so daß sie beide ineinandergreifen. Ein Kopf an diesem Sperrstift erleichtert das Entfernen desselben.

Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes.

Fig. ι zeigt ebenso wie die Fig. 2 bis 9 und 11 zur Hälfte in Ansicht, zur Hälfte im Schnitt verschiedene Ausführungsformen der Rohrverbindung für die unmittelbare Verbindung zweier Rohrenden mittels einer Kupplungsmutter und einer Kupplungsschraube. Fig. 2 zeigt eine doppelte Verbindung zweier Rohrenden mittels eines Zwischenstückes, Fig. 3 eine als Flanschverbindung ausgeführte l°5 Verbindung der in Fig. 1 gezeichneten Art, Fig. 4 eine andere Ausführungsform. Fig. 5 zeigt eine Verbindung nach Fig. 1, bei der an die Stelle des einen Rohres ein Knie- bzw. T-Stück tritt, Fig. 6 einen Klemmbackenkörper, der mit dem konischen Aufspannringe vereinigt ist. Fig. 7 zeigt eine andere Ausführung der Rohrverbindung, bei der Aufspannring und Spannbackenkörper getrennte Körper sind, die in Fig. 8 und 9 allein dargestellt sind. Fig. 10 zeigt eine Ansicht einer Anzugsmutter für Verbindungen gemäß Fig. i, 2, 4 und 5. Fig. 11 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Verbindung, bei welcher der außen konische Ringkörper zur Weitung des Rohrendes durch einen Vorsprung auf der Armatur ersetzt ist. Der

Vorsprung kann aus einem Stück mit der Armatur bestehen oder ein besonderer Körper und durch eine Schweiß-, Lot- oder Schraubverbindung oder sonstwie mit ihr verbunden sein. Fig. 12 zeigt in Ansicht einen Spannbackenkörper mit einem Sperriegel und daneben die zugehörige Anzugsmutter im Schnitt. Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch eine unter Benutzung dieser Teile gebildete Verbindung in der Ebene des Sperriegels nach Fig. 12.

In Fig. ι werden die zwei Rohre A und A¹ durch einen doppelkegeligen Stützringkörper B verbunden. Das Rohr A¹ besitzt einen hohlen Schraubring C, welcher in die Kupplungsmutter D des Rohres A hineingeschraubt werden kann. Das rückwärtige Ende der Kupplungsmutter D besitzt eine kreisrunde ' Öffnung d von größerem Durchmesser als das Rohr A und ist inwendig so konisch ausgebohrt, daß eineKegelfiächeci² entsteht, die mit der äußeren Kegelfläche der in Fig. 6 allein dargestellten Spannbackenhülse E zusammenpaßt. Wie diese Figur zeigt, besitzt der geschlitzte Hals E einen kegelig ausgebohrten Bund F mit zylindrischer Außenfläche f¹ von solchem Durchmesser, daß sie lose in die Kupplungsmutter D paßt. Die aus Hals und Bund bestehende Hülse E, F besitzt Längsschlitze e, durch welche Spannbacken e^s gebildet werden. Die Schlitze e erstrecken sich bis zu einer ringförmigen Rille e³, welche den Bund F von dem Halse E scheidet. Der Hals besitzt eine äußere Kegelfläche e⁴, die der Kegelfläche d² der Kupplungsmutter D entspricht, in die sie hineinpaßt. Das verjüngte Halsende weist eine kleine ringförmige Außenwulst e⁵ auf, welche durch die rückwärtige öffnung der Mutter D hindurchgedrückt wird, wobei sich die Backen e- etwas zusammendrücken und dann wieder so weit spreizen, daß die Wulst e⁵ eine Entfernung des Körpers E, F aus der Mutter D verhindert, seine Verdrehung in ihr aber zuläßt.

Der .Schraubenkörper C ist ähnlich wie die Kupplungsmutter D ausgebildet und nimmt einen aus Hals und Bund zusammengesetzten Spannbackenkörper G ähnlich dem in Fig. 6 dargestellten auf.

So Der Doppelkegel B wird beim Zusammenschrauben, der Mutter D mit dem Zapfen Ci in die Rohrenden hineingepreßt und weitet sie aus, wenn sie nicht schon vorher ausgeweitet worden sind. Der.BundF wird außerdem , das Rohr A auf den Doppelkegel B aufziehen, bis die Kegelfläche d- der Mutter die Backen des Halses E auf das Rohr A aufpreßt. Ähnlich, zieht der Körper E das Rohr A¹ über den Doppelkegel B, während seine Backen auf das Rohr A¹ aufgepreßt werden, so daß dadurch eine sehr feste, flüssigkeitsdichte Verbindung entsteht, die sich unter dem Einfluß von Vibrationen nicht lockert. Verkürzt sich bei einer Abkühlung eines der beiden Rohre und wird infolgedessen der aus Bund und Hals bestehende Körper in der Kupplungsmutter D oder dem Schraubenzapfen C zurückgezogen, so hat dies ein festeres Aufpressen der Spannbacken auf das Rohr zur Folge. Dadurch wird verhindert, daß es sich aus der Verbindung herauszieht.

Fig. 2 zeigt eine Vereinigung zweier Rohrenden vermittels zweier solcher Verbindungen und eines Zwischenstückes Sj welches an beiden Enden zur Aufnahme der zwei Doppel· kegel B kegelig ausgebohrt ist. Die Verbindungen sind beide ähnlich derjenigen in Fig. 1 vorgenommenen, mit dem Unterschiede, daß die Doppelkegelkörper B unmittelbar in die entsprechend ausgebohrten Enden des Zwischenverbindungstückes 5" eingesetzt sind.

Fig. 3 zeigt eine geänderte Ausführungsform der Bauart von Fig. 1, bei der Flanschstücke H und Verbindungsschrauben H¹ an die Stelle der Kupplungsmutter D und der Kupplungsschraube C gesetzt sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 besitzt der Spannbackenkörper K kein Wulst, ist also nicht gegen Entfernen aus der Mutter D gesichert.

Wenn auch in den Fig. 1 bis 5 die bevorzugte Ausführungsform dargestellt ist, so kann doch auch nach den Fig. 7, 8 und 9 vorgegangen werden, in denen Aufspannring und Spannbackenhülse getrennt ausgebildet sind. In diesem Falle ist der Ring O an beiden Enden entgegengesetzt kegelig bei o¹ und o² ausgebildet. Man könnte aber statt dessen auch zwei entgegengesetzt kegelig ausgebohrte Ringe anwenden. Die Spannbacken der Hülse P ragen in die kegelige Ausbohrung o². Ihr zylindrisches Ende/?¹ wird durch einen einwärts ragenden Bund der Kupplungsmutter R mitgenommen, welcher hier nicht konisch ausgebildet ist. Man sieht, daß in diesem Falle die Kupplungsmutter R beim Anziehen die Spannbacken des Halses P in den Ringkörper O hineindrückt, der seinerseits diese Backen auf das Rohr aufpreßt, während der Ringkörper O das aufgeweitete Rohrende über den Doppelkegeiß zieht. Es ist ferner deutlich erkennbar, daß der Hals P der Spannbackenhülse in der Kupplungsmutter R gefaßt sein könnte, indem er mit einer zylindrischen Verlängerung versehen wird, die das hintere Ende der Kupplungsmutter durchtritt und dort, wo es aus dieser herausragt, erweitert ist.

Um die Sicherung gegen eine Lockerung der Verbindung durch Vibrationen noch zu erhöhen, können die Kupplungsmutter D oder die Schraube C bzw. beide gegen Verdrehung

gegenüber den federnden Spannbacken gesichert werden, sobald die Verbindung hergestellt ist, und zwar in mannigfacher Weise durch Anordnung eines in den geschlitzten Hals eingreifenden Riegels. Zu diesem Zwecke wird in den kegelig ausgebohrten Teil des Kupplungskörpers, z. B. der Mutter D₁ eine Nut T eingesägt. Wenn die Verbindung fest verspannt ist, wird die Einsägung Γ ίο gegenüber einem der Schlitze e im Hals B eingestellt. Es kann dann ein Sperriegel in den Sägeschnitt T und den Schlitz e getrieben werden. Da der Druck der Spannbacken auf das Rohr eine Verdrehung der Spannhülse auf dem Rohre verhindert, wird die Kupplungsmutter d auch hierdurch gegen Verdrehung gesichert. Es können auch mehrere Nuten T vorgesehen werden.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine Anordnung mit einem verhältnismäßig breiten Schlitz V zwischen zwei Spannbacken zur Aufnahme eines Sperriegels W. Eine Fläche desselben legt sich auf das Rohr auf und ist zweckmäßig leicht konkav ausgebildet, damit er sich dem Rohre gut anschmiegt. Die andere Fläche W¹ ist aufgerauht oder geriffelt und wirkt mit einer in gleicher Weise geriffelten Ringkante X auf der Innenseite der rückwärtigen Öffnung der Kupplungsmutter zusammen. Ein Kopf W² art dem Riegel W erleichtert ihn einzuschlagen und wieder zu entfernen, wenn die Kupplungsmutter noch fester angezogen oder gelöst werden soll.

Die neue Verbindung hat sich auch bei Kraftfahrzeugen und großen Gebäuden, wie Wolkenkratzern, als besonders geeignet erwiesen.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Rohrverbindung bzw. Kupplung, insbesondere für Rohre aus Kupfer oder ähnlichem weichem Metall, bei der das Rohrende von dem es umgebenden Anzugskörper mittelbar oder unmittelbar durch einen nach dem Rohrende hin sich konisch erweiternden Ringkörper auf einen hierbei seine Öffnung ausweitenden, konisch in dieses eindringenden Ringkörper derart aufgeschoben wird, daß das aufgeweitete Rohrende zwischen einer inneren und einer äußeren konischen Preßfläche dichtend eingespannt liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrende unmittelbar vor dieser Dichtungsstelle und innerhalb des Anzugskörpers von es umgebenden Spannbacken fest umklammert gehalten wird, deren konisch ausgebildete Außenfläche bei Auftreten von in Richtung des Rohrstranges wirkenden Zugbeanspruchungen durch einen sie eng umgebenden Ringkörper mit entsprechend konischer Bohrung noch fester gegen das Rohr gedrängt werden.
2. 2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannbackenfutter in dem es umgebenden Anzugskörper ohne Beeinträchtigung seiner freien Beweglichkeit in diesem gehalten wird, z. B. durch am Ende der Spannbacken angeordnete Wulste (e⁵) o. dgl·, die eine Einschnürung (d) des Anzugskörpers (D bzw. H) hintergreifen.
3. 3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbackenfutterhülse selbst einen ringförmigen Fortsatz (F) trägt, dessen Innenfläche sich nach dem Rohrende hin als Preßfläche für das aufgeweitete Rohrende erweitert.
4. 4. Rohrverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbackenfutterhülse (P) mit ihrer kegeligen Verjüngung nach dem Rohrende gerichtet ist, mit ihrer Rückwand (^¹) stumpf gegen die Einschnürung des Anzugskörpers (R) anliegt und von einem sich nach dem Rohrende hin konisch verengenden Ringe (0) umfaßt wird, der vorzugsweise unmittelbar die sich nach dem Rohrende hin konisch erweiternde Preßfläche (o¹) aufweist (Fig. 7).
5. 5. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis

   4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines bekannten Anzugskörpers, dessen am Ende befindliche Einschnürung die auf die konische Außenfläche der Spannbacken einwirkende konische Ringfläche (d²) aufweist.
6. 6. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis

   5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzugskörper (C, D, R oder H) mit der geschlitzten Spannbackenfutterhülse (E) verriegelbar ist, z.B. durch einen in eine Aussparung (T) eingetriebenen, in einen der Schlitze des Spannfutters hineindringenden Sperrstift (W) o. dgl.
7. 7. Rohrverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der in einen Schlitz (V) des Spannbackenfutters eingetriebene Sperrstift (W) auf seiner der Rohrwandung (W¹) _ abgekehrten Seite aufgerauht ist und sich mit einer entsprechend aufgerauhten Ringkante (X) an der Innenseite der Einschnürung des Anzugskörpers (D) berührt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen