DE69000565T2

DE69000565T2 - Rohrverbindungen.

Info

Publication number: DE69000565T2
Application number: DE9090401895T
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Derrien; Mer Joseph Le
Original assignee: Chaffoteaux et Maury SAS
Current assignee: Chaffoteaux et Maury SAS
Priority date: 1989-07-03
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2010-06-30
Also published as: ES2036097T3; MA21890A1; PT94569A; EP0407280B1; ZA905199B; TNSN90092A1; KR910003307A; FR2649182A1; EP0407280A1; CA2020354C; FR2649182B1; CA2020354A1; AU637116B2; PT8444T; AU5862690A; DE69000565D1; BR9003134A; GR3006507T3; JPH086869B2; JPH03140695A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Rahrverbindungen.
Sie betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Rohrverbindungen, die dazu dienen, eine Anzahl von ersten Übergangsrohrstücken, die an einer üblichen Halterung oder einem Gestell befestigt sind, mit ebenso vielen zweiten Rohrstücken zu verbinden, die an den Enden außenliegender Rohre angebracht sind und deren Lage nicht exakt in bezug auf die ersten Rohrstücke bestimmt werden kann.
Rohrverbindungen der letztgenannten Art werden insbesondere dazu benutzt, Kreislaufleitungen für Druckwasser und Druckgas von Heißwasserbereitern, Durchlauferhitzern oder Heizkesseln von Zentralheizungen an entsprechende außenliegende Wasser- und Gasrohre anzuschließen.
In an sich bekannter Weise bestehen derartige Rohrverbindungen aus folgenden Teiten:
- einem männlichen Übergangsrohrstück, das ständig und dicht an einem Ende eines ersten Rohres befestigt werden kann,
- einem weiblichen übergangsrohrstück, das dauernd und dicht an einem Ende eines zweiten Rohres anbringbar ist,
- zwei Umdrehungslagerflächen, die jeweils an den Übergangsrohrstücken vorgesehen sind und gemeinsam einen ringförmigen Hohlraum bilden können,
-einer ringförmigen Dichtung, die in dem Hohlraum so angeordnet ist, daß sie gleichzeitig an den beiden Lagerflächen anliegt,
-zwei parallelen Rinnen, die in Querrichtung in dem weiblichen Anschlußrohrstück ausgespart sind und geradlinige parallele Seitenflächen aufweisen,
-einem an dem männlichen Anschlußrohrstück vorgesehenen Flansch mit einer ringförmigen ebenen Anlagefläche in der Querebene der Rinnen, die am weitesten von dem freien Ende des Rohrstückes entfernt ist,
-und einer Klammer, deren zwei Arme so ausgebildet sind, daß sie mit den beiden Rinnen zusammenwirken können, wobei die Arme Endabschnitte, die ausreichend voneinander entfernt sind, um in axialer Richtung den Flansch durchzulassen, und Basisabschnitte enthalten, deren Abstand voneinander zu gering ist, um den Flansch durchzulassen und die sich daher axial gegen den Flansch anlegen können, und dadurch die axiale Trennung der beiden Anschlußstücke voneinander verhindern, wobei sie mit geringem Spiel den entsprechenden Abschnitt des männlichen Anschlußrohrstückes ganz umfassen, und die Enden der Arme der Klammer mit Haken versehen sind, die gegen Einkerbungen des weiblichen Übergangsrohrstückes stoßen, wenn die Klammer das Ende des normalen Austrittsweges erreicht, und die Stellen, an denen die Einkerbungen angebracht sind, so festgelegt werden, daß, wenn die Haken gegen die Einkerbungen stoßen, die Arme der Klammer den Flansch in axialer Richtung gerade frei geben.
Rohrverbindungen dieser Art sind wirtschaftlich und haben den Vorteil, daß sie sich sehr schnell montieren und demontieren lassen.
Bei den insbesondere aus der US-A-1 019 000 bekannten Ausführungsformen hat eine der beiden Umdrehungsflächen, die das Lager der Dichtung bilden, eine zylindrische Oberfläche, gegen die die Dichtung radial mit der Möglichkeit axialer Relativverschiebungen zur Anlage kommt.
Die Dichtigkeit, die sich daraus ergibt, kann ausreichend sein für bestimmte Anwendungsfälle, z. B. für Verbindungen von Spritzleitungen, während sie für die oben erwähnten Anwendungen nicht ausreicht.
Ziel der Erfindung ist es vor allem, Rohrverbindungen der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß sie eine erhöhte Dichtigkeit aufweisen.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Umdrehungslagerflächen, die das Lager für die Ringdichtung bilden, aus einer Schale, die in dem weiblichen übergangsrohrstück ausgenommen und axial in Richtung des Ausgangsendes des Rohrstückes offen ist, und aus einem flachen ringförmigen Endabschnitt des männlichen Anschlußrohrstückes gebildet sind, daß die Klammer aus einem flachen Werkstück mit parallelen Oberflächen besteht, wobei die Oberfläche jedes Basisabschnittes, der sich in axialer Richtung an dem Flansch abstützen kann, eine in Querrichtung verlaufende ebene Fläche enthält, die an dem Ende des Basisabschnittes, das am weitesten von dem Steg der Klammer entfernt ist, in eine Schrägfläche übergeht, die so ausgebildet ist, daß der Beginn des Gleitkontaktes zwischen der Klammer und dem zu blockierenden Flansch erleichtert wird, und daß die Flächen, die in bezug auf die Klammer und die Rinnen in axialer Richtung verlaufen, komplementäre Hohlräume und Einkerbungen aufweisen, die wechselseitig zusammenwirken können, wenn die Klammer in die Stellung gelangt, in der sie in Querrichtung am weitesten eingeschoben ist, um dadurch jede ungewünschte Verschiebung der Klammer in Richtung ihres Austrittes zu verhindern.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungen sehen vor, daß die ringförmige Dichtung ein radial in Richtung ihrer Achse offenes Profil aufweist und/oder daß die Klammer mit wenigstens einem Höcker versehen ist, der gegen eine Fläche des weiblichen Verbindungsrohrstückes stoßen kann, wenn die Klammer sich in der Stellung befindet, in der sie in Querrichtung am weitesten herausgezogen ist, wodurch ungewünschte Verschiebungen der Klammer aus dieser Stellung verhindert werden.
Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, auf der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, auf die diese nicht beschränkt ist, dargestellt ist. Es zeigen:
Die Fig. 1 und 2 eine Rohrverbindung im angeschlossenen Zustand, d. h. mit eingetriebenem Bügel, wobei Fig. 1 eine axiale Draufsicht gemäß dem Pfeil (I) der Fig. 2 und Fig. 2 ein axialer Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1 ist,
Fig. 3 die gleiche Rohrverbindung, bei der man das männliche Übergangsrohrstück entfernt hat, vor dem Einschieben dieses Rohrstückes, d. h. mit herausgezogener Klammer,
Fig. 4 die Rohrverbindung der Fig. 3 in einem axialen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3, jedoch mit herausgenommener Dichtung, und
Fig. 5 in einer schematischen Darstellung einen Mischwasserbehälter, d. h. einen Behälter, der geeignet ist, einerseits Wasser für eine zentrale Beheizung durch in Radiatoren umlaufendes Warmwasser und andererseits für die Entnahme von warmem Sanitärwasser zu erhitzen, wobei der Behälter mit fünf erfindungsgemäßen Rohrverbindungen ausgestattet ist.
Die Rohrverbindung besteht aus folgenden Teilen:
- einem weiblichen Übergangsrohrstück (1) mit einem beispielsweise mit einem Gewinde versehenen Ende, mit dem es dauernd und dicht an eine erste Rohrleitung anschließbar ist und an der anderen Seite mit einer Endschale (2), die in axialer Richtung nach außen offen ist (Fig. 4),
- einer ringförmigen Dichtung (3), die in der Schale (2) gelagert ist (Fig. 2) und
- einem männlichen Übergangsrohrstück (4), mit allgemein zylindrischer Form und einem beispielsweise mit einem Gewinde versehenen Ende, das dauernd und dicht mit einer zweiten Rohrleitung verbunden werden kann sowie einem an der anderen Seite sitzendem äußeren Flansch (5), dessen innerer Abschnitt selbst in axialer Richtung durch einen flachen Vorsprung (20) verlängert ist (Fig. 4).
Zur Herstellung der gewünschten dichten Verbindung zwischen den beiden oben erwähnten Rohrleitungen, d. h. zwischen den beiden Rohrstücken (1 und 2) , ist es notwendig, den Flansch (5) gegen den Boden der Schale (2) bei gleichzeitigen Stauchen der dazwischen liegenden Dichtung (3) zu pressen und im gepreßten Zustand zu halten.
Statt das Anpressen in bekannter Weise durch Verschrauben vorzunehmen, was langwierig und schwierig einzustellen ist, eine genau axiale Ausrichtung der zu verbindenden Übergangsrohrstücke und die Verwendung von aufwendigen Werkstücken erfordert, wird die Verspannung erfindungsgemäß mit einer idealen Einstellmöglichkeit durch einfaches geradliniges Einschieben einer Klammer (6) in Querrichtung erhalten. Dabei ist es nicht notwendig, genaue Bedingungen für die axiale Ausrichtung der Rohrstücke zu berücksichtigen und kostspielige Werkstücke zu verwenden; ganz im Gegenteil können die verschiedenen Bauteile der Verbindung mit Ausnahme der Dichtung, nämlich die beiden Übergangsrohrstücke und die Klammer aus Kunststoff bei einem niedrigen Herstellungspreis geformt werden.
Die Klammer (6) besteht aus einem flachen, dünnen Werkstück mit einem verhältnismäßig starken oder hohen Steg (7), und zwei geraden, verhältnismäßig dünnen Armen (8).
Die Arme (8) werden durch zwei geradlinige Rinnen (9) aufgenommen, die in der inneren Wandung der Schale (2) ausgenommen sind, oder genauer gesagt in zwei parallelen Rändern (10), die die Wandung der Schale in axialer Richtung nach außen verlängern.
Die Rinnen (9) haben einen geraden U-förmigen Querschnitt und sind in beiden Richtungen offen, d. h. in einer Querrichtung der Rohrverbindung.
Jeder Arm (8) hat eine prismatische äußere Oberfläche, deren Profil oder Kontur deutlich dem Profil einer der Rinnen (9) entspricht, so daß es möglich ist, die Gleitbewegungsflächen der Arme (8) längs der Rinnen (9) zu führen.
Jeder Arm (8) hat einen Basisabschnitt (8&sub1;) , der in einen Endabschnitt (8&sub2;) übergeht.
Die Endabschnitte (8&sub2;) sind ausreichend voneinander entfernt, so daß der Flansch (5) und die Dichtung (3) zwischen diesen, wie sich aus Fig. 3 ergibt, in axialer Richtung durchtreten können.
Die Stärke der Basisabschnitte (8&sub1;) in Querrichtung wird so ausgewählt, daß der zylindrische Abschnitt der weiblichen Übergangsstücke (4) noch zwischen diesen hindurchtreten kann, aber nicht der Flansch (5), wie sich aus Fig. 1 ergibt.
Der innere Teil jedes Basisabschnittes (8&sub1;), der in Querrichtung zum Inneren der Klammer in bezug auf den entsprechenden Endabschnitt (8&sub2;) vorsteht, hat eine ebene Querfläche (P) auf der Seite der Schale (2) (Fig. 4).
Die Fläche (P) wird axial gegen den Flansch (5) gedrückt, um die dichte Verbindung zwischen den beiden Übergangsrohrstücken herzustellen.
Die Fläche (P) geht an dem Ende des betrachteten Basisabschnittes (8&sub1;), das am weitesten von dem Steg (7) der Klammer entfernt ist, in eine Schrägfläche (R) über, die keilförmig geneigt verläuft, wie die Figuren 1 und 4 zeigen, um den Beginn des auftretenden Gleitkontaktes zwischen der Klammer (6) und dem zu verriegelnden Flansch (5), zu erleichtern.
Die beschriebene Rohrverbindungen arbeitet wie folgt:
Zunächst befindet sich die Klammer (6), wie auf Fig. 3 gezeigt, in einer herausgezogenen Stellung, so daß der Zugang der Schale (2) für die Dichtung (3) und den Flansch (5) in axialer Richtung frei ist.
Man legt dann die Dichtung (3) in die Schale (2) (Fig. 2 und 3).
Wie aus Fig. 2 ersichtlich hat die Dichtung (3) vorteilhafterweise ein Profil, das in Richtung der Achse der Verbindung offen ist, so daß sie dazu neigt, sich in axialer Richtung um so mehr zu öffnen, je höher der Druck des inneren Mediums ist, wodurch eine sehr wirksame Abdichtung und eine absolute Verriegelung der Klammer sichergestellt wird.
Bei der Montage ist die axiale Stärke der Dichtung (3) größer als die der Schale (2), die diese aufnimmt, vermindert um die Stärke des ringförmigen inneren Vorsprunges (20) des Rohrstückes (4).
Man legt dann den Flansch (5) des Rohrstückes (4) geradlinig zu einem ringfömigen Sitz (11), der für diesen am axialen Ausgang der Schale (2) vorgesehen ist, ein; der Sitz wird durch eine zylindrische Wandung (11&sub1;) begrenzt (Fig. 4), so daß der ringförmige Vorsprung (20) des Rohrstückes auf der Dichtung (3) aufliegt.
Dann übt man einen leichten axialen Druck auf das Rohrstück (4) aus, so daß die Dichtung (3) durch den Vorsprung (20) gestaucht wird und schiebt in Querrichtung gemäß dem Pfeil (F) die Klammer (6) ein (Fig. 3).
Dabei kommen zunächst die Schrägflächen (R) der Klammer in Kontakt mit dem Flansch (5) und dann die Oberflächen (P). Wenn die Klammer (6) am Ende ihres Einschubweges in Querrichtung angekommen ist, wie es auf Fig. 1 dargestellt ist, stellen die Oberflächen (P), dadurch daß sie sich in axialer Richtung gegen den Flansch (5) abstützen, eine dauernde axiale Stauchung der Dichtung (3) und damit die Dichtigkeit und die Irreversibilität der hergestellten Verbindung zwischen den beiden Übergangsrohrstücken (1 und 4) sicher.
Man sieht an den Enden der Arme (8) der Klammer Haken oder Nasen (12) vor, die gegenüber den Armen in Richtung der Schale (2) überstehen (Fig. 4).
Vergrößerte Eintrittsöffnungen (13) der Rinnen (9) sind an den Randabschnitten (10) vorgesehen, um die Haken (12) gleitend aufzunehmen.
Die Böden der vergrößerten Eintritte werden durch Vorsprünge oder Einkerbungen (14) begrenzt, deren Stelle so gewählt ist, daß, wenn die Haken (12) gegen die zugehörige Einkerbung anstoßen, dies dem Ende des normalen Austrittsweges der Klammer (6) entspricht und sich die Klammer gerade in der Stellung befindet, in der die Schale (2) und das Lager (11, 11&sub1;) für die Dichtung (3) und den Flansch (5) in axialer Richtung vollständig zugänglich sind.
Diese Anordnung ist deswegen interessant, weil sie den Austrittsweg der Klammer (6) begrenzt, wodurch vermieden wird, daß sie verloren geht.
Selbstverständlich muß man eine Möglichkeit für die Montage jeder Klammer (6) an dem Übergangsrohrstück (1) vorsehen; diese Montage erfolgt umgekehrt zur Richtung des Pfeiles (F), indem zunächst der Steg (7) der Klammer in die durch die Rinnen (9) begrenzte Öffnung eingeführt wird.
Auf Fig. 4 ist mit (15) eine kleine Verdickung am Steg der Klammer (6) bezeichnet, die dazu dient, ein zu leichtes Herausziehen der Klammer in Richtung des Pfeiles (F) zu vermeiden.
Mit (19) sind andere kleine Verdickungen bezeichnet, die an den äußeren Flächen der Arme der Klammer vorgesehen sind und die gegen Flächen an dem Rohrstück (1) stoßen können, z. B. gegen die Ränder der Ausgangsöffnungen der Rinnen (9), um ein ungewünschtes Einschieben der Klammer zu verhindern, wenn diese sich in der Stellung befindet, in der sie am weitesten herausgezogen ist (Fig. 3).
Kleine Vertiefungen und entsprechende Erhöhungen (16, 17) wie z. B. Rinnen oder Rippen, sind an den axialen Flächen an der Klammer und seinem Lager vorgesehen; sie können nach Art einer Sperrklinke zusammenwirken, wenn die Klammer in die vollständig eingeschobene Stellung gelangt (Fig. 1), um dadurch ungewünschte Verschiebungen in Austrittsrichtung zu vermeiden.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das feste Zusammenwirken zwischen den Vertiefungen und den Erhöhungen durch den Druck des Mediums, das in der Verbindung vorhanden ist, selbst sichergestellt werden kann, insbesondere, wenn die Dichtung (3) das erwähnte offene Profil hat: In diesem Fall ist es nicht möglich, die Verbindung zu lösen, solange der innere Druck aufrechterhalten wird, was einen sehr wesentlichen Vorteil in doppelter Hinsicht sowohl in bezug auf die Dichtigkeit als auch die Sicherheit darstellt.
Unabhängig von der gewählten Ausführungsform erhält man schließlich eine Rohrverbindung, deren Aufbau und Funktion vorstehend ausreichend beschrieben wurde.
Die Rohrverbindung weist eine Reihe von Vorteilen verglichen mit bekannten Rohrverbindungen auf, insbesondere was die Qualität der sichergestellten Abdichtung durch axiales Stauchen der Dichtung, die Wirtschaftlichkeit, da ja alle Teile der Rohrverbindung (Übergangsrohrstücke 1, 4 und Klammer 6) aus Kunststoff zu einem niedrigen Herstellungspreis durch Verformung erstellt werden können, die Geschwindigkeit und die Zuverlässigkeit der Montage, die durch einfaches geradliniges Verschieben der Klammer (6) erfolgt, die Einfachheit der Demontage, die durch einfaches Verschieben der Klammer (6) in umgekehrter Richtung vorgenommen werden kann, und die Möglichkeit anbelangt Rohrverbindungen zwischen Übergangsstücken zu realisieren, die nicht exakt ausgerichtet sind, wobei die Abweichung zwischen den Übergangsrohrstücken in Querrichtung leicht mehrere Millimeter sein kann.
Es ist tatsächlich möglich ein relativ großes radiales Spiel zwischen dem Flansch (5) und seinem Sitz (11, 11&sub1;) in dem Übergangsrohrstück (1) vorzusehen und der Flansch kann beliebige unterschiedliche exzentrische Relativstellungen einnehmen, die durch das Vorhandensein des Spiels möglich sind.
Aus der letzten Bemerkung ergibt sich, daß die Erfindung in besonderer Weise geeignet ist, für Fälle, bei denen es notwenig ist, eine Vielzahl von Verbindungen zwischen ersten Übergangsstücken (4), die an einem festen gemeinsamen Gestell angebracht sind, und einer Vielzahl von zweiten Übergangsstücken (1) vorzusehen, deren Stellungen in Querrichtung in bezug auf die ersten Stücke nicht mit großer Genauigkeit definiert sind.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Gestell, an dem die ersten Rohrstücke befestigt sind, der Sockel eines Warmwassererzeugers ist, z. B. ein Warmwasserbereiter, Durchlauferhitzer oder der Kessel einer Zentralheizung. Als Beispiel ist auf Fig. 5 mit (18) ein Mischwasserbehälter dargestellt, d. h. ein Behälter, der dazu dient, einerseits Wasser für die zentrale Beheizung durch Warmwasserumlauf in Radiatoren und andererseits sanitäres Warmwasser zu erzeugen. Der Behälter ist mit fünf Anschlüssen gemäß der Erfindung versehen, nämlich einem für Gas und je zwei für den Heiz- und den Sanitärkreislauf, wobei einer der beiden Anschlüsse jedes Paares der Eingang des zu erwärmenden Wassers und der andere der Ausgang des Warmwassers ist.

Claims

1. Rohrverbindung bestehend aus folgenden Teilen:

Einem männlichen Übergangsrohrstück (4), das ständig und dicht an einem Ende eines ersten Rohres befestigt werden kann, einem weiblichen Übergangsrohrstück (1), das dauernd und dicht an einem Ende eines zweiten Rohres anbringbar ist, zwei Umdrehungslagerflächen, die jeweils an den Übergangsrohrstücken vorgesehen sind und gemeinsam einen ringförmigen Hohlraum bilden können, einer ringförmigen Dichtung (3), die in dem Hohlraum so angeordnet ist, daß sie gleichzeitig an den beiden Lagerflächen anliegt, zwei parallelen Rinnen (9), die in Querrichtung in dem weiblichen Anschlußrohrstück ausgespart sind und geradlinige parallele Seitenflächen aufweisen, einem an dem männlichen Anschlußrohrstück vorgesehenen Flansch (5) mit einer ringförmigen ebenen Anlagefläche in der Querebene der Rinnen, die am weitesten von dem freien Ende des Rohrstückes entfernt ist, und einer Klammer (6), deren zwei Arme (8) so ausgebildet sind, daß sie mit den beiden Rinnen zusammenwirken können, wobei die Arme Endabschnitte (8&sub2;), die ausreichend voneinander entfernt sind, um in axialer Richtung den Flansch durchzulassen, und Basisabschnitte (8&sub1;) enthalten, deren Abstand voneinander zu gering ist, um den Flansch durchzulassen und die sich daher axial gegen den Flansch anlegen können, und dadurch die axiale Trennung der beiden Anschlußstücke voneinander verhindern, wobei sie mit geringem Spiel den entsprechenden Abschnitt des männlichen Anschlußrohrstückes ganz umfassen, und die Enden der Arme der Klammer mit Haken (12) versehen sind, die gegen Einkerbungen (14) des weiblichen Übergangsrohrstückes stoßen, wenn die Klammer das Ende des normalen Austrittsweges erreicht, und die Stellen, an denen die Einkerbungen angebracht sind, so festgelegt werden, daß, wenn die Haken gegen die Einkerbungen stoßen, die Arme der Klammer den Flansch in axialer Richtung gerade freigeben und wobei ferner die Umdrehungslagerflächen, die das Lager für die Ringdichtung bilden, aus einer Schale (2), die in dem weiblichen Übergangsrohrstück ausgenommen und axial in Richtung des Ausgangsendes des Rohrstückes offen ist, und einem flachen ringförmigen Endabschnitt (20) des männlichen Anschlußrohrstückes gebildet sind, die Klammer, aus einem flachen Werkstück mit parallelen Oberflächen besteht, wobei die Oberfläche jedes Basisabschnittes (8&sub1;), der sich in axialer Richtung an dem Flansch (5) abstützen kann, eine in Querrichtung verlaufende ebene Fläche (P) enthält, die an dem Ende des Basisabschnittes, das am weitesten von dem Steg (7) der Klammer entfernt ist, in eine Schrägfläche (R) übergeht, die so ausgebildet ist, daß der Beginn des Gleitkontaktes zwischen der Klammer (6) und dem zu blockierenden Flansch (5) erleichtert wird, und die Flächen, die in bezug auf die Klammer (6) und die Rinnen (9) in axialer Richtung verlaufen, komplementäre Hohlräume und Einkerbungen (16, 17) aufweisen, die wechselseitig zusammenwirken können, wenn die Klammer in die Stellung gelangt, in der sie in Querrichtung am weitesten eingeschoben ist, um dadurch jede unerwünschte Verschiebung der Klammer in Richtung ihres Austrittes zu verhindern.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtung (3) ein radial in Richtung ihrer Achse offenes Profil aufweist.

3. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (6) mit wenigstens einem Höcker (19) versehen ist, der gegen eine Fläche des weiblichen Verbindungsrohrstückes stoßen kann, wenn die Klammer sich in der Stellung befindet, in der sie in Querrichtung am weitesten herausgezogen ist, wodurch unerwünschte Verschiebungen der Klammer aus dieser Stellung verhindert werden.