DE69100722T2 - Rohrkupplung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Rohranschlüsse, wie Rohrverbindungen und -kupplungen, und insbesondere eine verbesserte Rohrkupplung. Die Rohrkupplung nach der Erfindung eignet sich besonders für einen Einsatz in Anordnungen mit ultrahohem Vakuum und wird mit speziellem Bezug darauf beschrieben, die Erfindung kann jedoch auch weiter eingesetzt und in anderen Systemen unter einer Vielfalt unterschiedlicher Druckbedingungen verwendet werden.
• Die US-A-3521910 offenbart eine Rohrkupplung, die in weitem Rahmen sowohl in Druck- als auch Vakuumsystemen eingesetzt wird. Besonderen Erfolg hat sie jedoch in Anordnungen mit ultrahohem Vakuum erreicht.
• Die in dem genannten Patent geoffenbarte Kupplung hat eine erste und eine zweite Kupplungskomponente, die ringförmig gebaut sind, einen axialen Durchgangskanal haben und Stirnflächen aufweisen, die senkrecht zur Achse der Kanäle sind. An den Stirnflächen sind Dichtungsoberflächen ausgebildet, die gewöhnlich eine ringförmige Rippe oder einen ringförmigen Vorsprung aufweisen, die bzw. der sich von der Stirnfläche am Umfang des Kanals nach außen erstreckt. Gewöhnlich ist zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen eine flache, glatte Metalldichtung angeordnet, wobei Kupplungsmuttern so wirken, daß die Kupplungskomponenten auf den gegenüberliegenden Seiten der Dichtung gegeneinander gedrückt werden, um eine Abdichtung zwischen den Rippen und der Dichtung zu erzeugen. Während der Montage der Kupplung soll zwischen den zusammenwirkenden Kupplungskomponenten und der Dichtungsscheibe keine Relativdrehung oder Verdrehung stattfinden. Vorzugsweise soll jede Relativbewegung unterdrückt oder eliminiert werden, um die Möglichkeit eines Scheuerns oder einer Kerbenbildung an den Stirnflächen oder der Dichtungsscheibe auszuschließen. Wenn ein solches Reiben oder Einkerben auftritt, wird die Wirksamkeit der Dichtung beträchtlich verringert, und es können sich Leckagen einstellen. Ferner kann die Fähigkeit der Wiedermontage der Dichtung verlorengehen, nachdem sie auseinandergenommen worden ist.
• Im Stand der Technik ist vorgeschlagen worden, zwischen der Kupplungsmutter und der zugeordneten Kupplungskomponente ein Axialwälzlager zu installieren. Der Einsatz des Wälzlagers dient der Unterbindung einer unerwünschten Relativdrehung durch Reduzierung der Drehmomentübertragung von der Kupplungsmutter auf die eine oder die andere Kupplungskomponente. Für diesen Zweck wurden Axiallageranordnungen in sowohl der üblichen als auch speziellen Kugel- und Nadellagerbauweise verwendet. Obwohl dieser Versuch etwas Erfolg hatte, war er nicht vollständig zufriedenstellend, da dadurch die Kosten und die Komplexität der Kupplungsanordnungen beträchtlich vergrößert wurden. Zudem vergrößert die Verwendung von Axialwälzlagern die Länge und den Durchmesser der Kupplungsanordnungen. Demzufolge besteht ein fortlaufendes Bedürfnis nach einer Kupplungskonstruktion, die eine Relativdrehbewegung zwischen den Dichtungsflächen der Kupplungskomponenten und/oder zwischen den Kupplungskomponenten und dem Dichtungsring während der Ausbildung des Anschlusses unterbinden kann.
• Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Rohrkupplung der beschriebenen Art zu schaffen, bei der ein Reibverschleiß und eine Einkerbung an den Dichtungsflächen während der Montage oder Demontage nicht auftreten kann.
• Ein weiteres Ziel besteht in der Schaffung einer Rohrkupplung der beschriebenen Art, bei welcher eine Relativbewegung zwischen den Kupplungskomponenten und der Dichtung oder den Dichtungsflächen vollständig ausgeschlossen ist.
• Als weiteres Ziel der Erfindung soll eine Rohrkupplung geschaffen werden, bei welcher die Drehmomentübertragung und/oder die Relativdrehung zwischen den Kupplungskomponenten ausgeschlossen ist, ohne daß die Gesamtlänge und der Durchmesser der Kupplungsanordnung merklich vergrößert werden.
• Schließlich besteht ein Ziel der Erfindung noch darin, eine Rohrkupplung zu schaffen, bei welcher der Durchmesser der Kupplung wesentlich kleiner als der jener Kupplungen ist, welche Innenlager benutzen, um eine Drehmomentübertragung und/oder eine Relativdrehung zu verhindern.
• Die US-A-1995109 offenbart eine Dreh-Rohrverbindung, bei welcher eine hülsenförmige Stopfbüchse in einem ersten Leitungselement durch einen Dichtungsring abgedichtet wird und eine axial vorstehende Nase an einem Bund, der an dem ersten Leitungselement ausgebildet ist, in eine Aussparung in der Stopfbüchse eingreift, um eine Relativdrehung von benachbarten Dichtungsflächen jeweils an der Stopfbüchse und an einem äußeren Gehäuse, das auf ein zweites Leitungselement geschraubt ist, zu begrenzen.
• Die GB-A-588781 offenbart eine Rohrkupplung mit einer ersten und einer zweiten Kupplungskomponente, von denen jede einen Strömungskanal hat, der an einer Mündung endet, die in einer sich jeweils quer erstreckenden Stirnfläche ausgebildet ist. Die erste und die zweite Kupplungskomponente sind mit ihren Stirnflächen in einer fluchtend ausgerichteten Beziehung Fläche an Fläche angeordnet. Der ersten und der zweiten Kupplungskomponente ist ein erstes bzw. zweites Mutterelement zugeordnet. Sie wirken so zusammen, daß eine Kammer um die Stirnflächen der ersten und zweiten Kupplungskomponente gebildet wird. Das erste und das zweite Mutterelement sind durch Gewindeabschnitte verbunden, die so angeordnet sind, daß eine Drehung des ersten Mutterelements in eine erste Richtung bezüglich des zweiten Mutterelements eine Bewegung des ersten Mutterelements axial zu dem zweiten Mutterelement hin erzeugt. Die Rohrkupplung hat weiterhin ein eine Verdrehung unterbindendes Element, das zwischen dem ersten Mutterelement und dem zweiten Mutterelement angeordnet ist und Axialkräfte von dem ersten Mutterelement zu der ersten Kupplungskomponente leitet. Das eine Verdrehung unterbindende Element und das zweite Mutterelement haben sich axial erstreckende in Eingriff stehende Abschnitte für die Verhinderung einer Relativdrehung dazwischen während einer Drehung des ersten Mutterelements in die erste Richtung.
• Eine Rohrkupplung der in der GB-A-588781 geoffenbarten Art ist entsprechend einem Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Vorspannelement das eine Verdrehung unterbindende Element kontinuierlich zu dem zweiten Mutterelement hin vorgespannt hält.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung zeichnet sich eine solche Rohrkupplung, bei welcher das eine Verdrehung unterbindende Element einen ringförmigen Körper hat, der zwischen dem ersten Mutterelement und dem ersten Kupplungselement angeordnet ist, dadurch aus, daß die sich axial erstreckenden Abschnitte des eine Verdrehung unterbindenden Elements an elastischen Einrichtungen gehalten sind, die sich radial von dem ringförmigen Körper nach außen erstrekken.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung hat das eine Verdrehung unterbindende Element Laschen zur Schaffung einer extern sichtbaren Anzeige der Position der axialen Abschnitte des eine Verdrehung unterbindenden Elements und zur Ermöglichung der Einstellung der Position des letzteren während der Montage.
• Die US-A-748546 offenbart eine Expansionsverbindung, die eine freie Expansion und Kontraktion einer Rohrleitung ermöglicht. Die Expansionsverbindung hat zwei Mutterelemente, die angezogen werden können, um zwei Dichtungsringe jeweils gegen den äußeren Umfang der zu verbindenden Rohrlängenstücke zu drücken. Zwischen einem der Mutterelemente und einem der Dichtungsringe ist ein eine Verdrehung unterbindendes Element angeordnet, das axiale Finger hat, welche an dem anderen Mutterelement angreifen, um eine Relativdrehung zwischen dem eine Verdrehung unterbindenden Element und dem anderen Mutterelement zu verhindern. Die Dichtungsringe dichten die jeweiligen Rohrenden an einer Hülse ab, in welche sich die Rohrenden erstrecken, aber erlauben den Rohrenden, sich relativ zur Hülse gleitend zu verschieben.
• Da die Kupplungselemente in der beschriebenen Weise eingeschränkt sind, sind alle auf die gegenüberliegenden Kupplungskomponenten während des Anziehens der Mutterelemente angelegten Bewegungen axial gerichtete Bewegungen, welche die Dichtungsflächen gegeneinandertreiben, ohne dazwischen eine Verdrehung oder Relativdrehung zu erzeugen.
• Die axial eingreifenden Abschnitte können sich axial erstreckende, am Umfang im Abstand angeordnete Finger oder Laschen aufweisen, die an dem zweiten Mutterelement und dem Ringelement ausgebildet sind.
• Dadurch, daß Vorspanneinrichtungen vorgesehen sind, die so wirken, daß das Ringelement unter einer kontinuierlichen Vorspannung gegen das zweite Mutterelement gehalten wird, ist ein Zwangseingriff zwischen dem ringförmigen, eine Verdrehung unterbindenden Element und der zweiten Kupplungskomponente während aller Phasen der Herstellung des Anschlusses gewährleistet.
• Die vorspannende Einrichtung kann eine Feder aufweisen, die um die erste Kupplungskomponente und das ringförmige Element herum angeordnet ist und gegen das erste Mutterelement wirkt.
• Die Erfindung ermöglicht so das Erreichen der gewünschten Resultate, ohne die Gesamtlänge, den Durchmesser oder die Komplexität der Anschlußkonstruktion zu vergrößern. Zusätzlich erhöht die Auslegung die Kosten des Anschlusses nicht wesentlich und führt im wesentlichen zur vollständigen Beseitigung einer Relativbewegung zwischen den Kupplungskomponenten und dem Dichtungselement.
• Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert, in denen
• Fig. 1 eine Seitenansicht einer zusammengebauten Rohrkupplung gemäß der ersten Ausführung der Erfindung ist,
• Fig. 2 eine Längsschnittansicht auf der Linie 2-2 von Fig. 1 ist und den axialen Eingriff zwischen einem Ringelement und einer zweiten Kupplungsmutter zeigt,
• Fig. 3 eine Teilschnittansicht auf der Linie 3-3 von Fig. 2 ist,
• Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, die die verschiedenen Komponenten der Kupplung von Fig. 1 zeigt,
• Fig. 5 eine Schnittansicht ist, welche die Komponenten von Fig. 1 in einem teilweise zusammengefügten Zustand zeigt,
• Fig. 6 eine Längsschnittansicht ähnlich Fig. 2 ist, jedoch eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt,
• Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, welche die verschiedenen Kupplungskomponenten der Ausführungsform von Fig. 6 zeigt,
• Fig. 8 eine Längsschnittansicht ähnlich Fig. 2 ist, jedoch eine dritte Ausführungsform der Erfindung darstellt,
• Fig. 9 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Kupplung von Fig. 8 ist,
• Fig. 10 eine Längsschnittansicht einer Modifizierung der Ausführungsform von Fig. 1 bis 5 ist,
• Fig. 11 eine perspektivische Ansicht des in der Verbindung von Fig. 10 verwendeten Treibteils ist,
• Fig. 12 eine auseinandergezogene, teilweise geschnittene Seitenansicht eines mit Gewinde versehenen männlichen Endverbindungsstücks und zugeordnete Komponenten einer weiteren Anwendung der Ausführungsform von Fig. 1 bis 5 ist und
• Fig. 13 eine Ansicht auf der Linie 13-13 von Fig. 12 ist.
• Fig. 1 bis 4 zeigen die Rohrkupplung 10, die entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet ist. Sie hat eine erste Kupplungskomponente 12 und eine zweite Kupplungskomponente 14. Die Komponenten 12, 14 sind in axial fluchtender Ausrichtung angeordnet und durch ein erstes Kupplungsmutterelement 16 und ein zweites Kupplungsmutterelement 18, die zusammenwirken, verbunden. Wie in Fig. 2 und 4 gezeigt ist, hat die erste Kupplungskomponente 12 vorzugsweise einen ersten zylindrischen Abschnitt 20 und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 22, die in einem Stück in axial fluchtend ausgerichteter Beziehung ausgebildet sind. Der Abschnitt 22 ist ein flanschförmiger Teil, der an dem in Fig. 2 gesehenen rechten Ende des Abschnitts 20 ausgebildet ist. Wie dargestellt, endet die Komponente 12 in einer ersten Stirnfläche 24 und einer zweiten Stirnfläche 26, die üblicherweise senkrecht zu einem sich in Längsrichtung erstreckenden durchgehenden Kanal 28 sind.
• Die Stirnfläche 24 ist für eine Verbindung mit einer zugehörigen Strömungsleitung oder dergleichen ausgelegt. Bei dieser Ausührungsform soll die Stirnfläche 24 durch Stumpfschweißung mit der zugehörigen Leitung verbunden werden. Zur Verbindung der Kupplung mit der zugehörigen Leitung können viele Arten von Endanschlußstücken oder Verbindungsstücken eingesetzt werden. Genauso kann die Komponente 12 ein einstückiges Teil mit zugeordneter Strömungsleitung oder ein gesondertes Element, wie dargestellt, sein.
• Die zweite Kupplungskomponente 14 hat in ihrer Darstellung eine Konstruktion und Gestaltung, die im wesentlichen identisch zu der Kupplungskomponente 12 ist. Sie ist jedoch dadurch etwas länger, daß ihr erster zylindrischer Körperabschnitt 30 eine Länge hat, die größer ist als die des entsprechenden Körperabschnitts 20 der Komponente 12. Der zweite Körperabschnitt 32, der einen etwas größeren Durchmesser hat, ist jedoch in allen Besonderheiten im wesentlichen identisch zu dem Körperabschnitt 22 der Komponente 12. Wie gezeigt, erstreckt sich ein Strömungskanal 34 axial durch die Länge des Kupplungselements 14 und endet in Stirnflächen 36 und 38, die senkrecht zur zentralen Achse sind. Die Stirnfläche 38 wirkt als Dichtungsfläche für ein Zusammenwirken mit der Dichtungsfläche 26 der Kupplungskomponente 12. Bei der gezeigten Ausführungsform hat jede der Stirnflächen 26, 38 einen Umfangsvorsprung, der sich axial von dem Ende einer jeweiligen Kupplungskomponente aus erstreckt. Diese sich axial erstreckenden Vorsprünge sind für einen Dichtungseingriff mit einem zugeordneten flachen Metallscheibenelement 40 angeordnet, das zwischen den Stirnflächen, wie gezeigt, positioniert ist. In bestimmten Umgebungen oder unter bestimmten Betriebsbedingungen möchte man das Dichtungselement 40 weglassen und eine Abdichtung durch direkten Kontakt Metall auf Metall und Fläche auf Fläche zwischen den Stirnflächen 26 und 38 herstellen. Die Dichtungsflächen können auch andere Formen haben, beispielsweise die von Wulsten, Planplatten mit Winkelerhebungen usw.
• Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat jedes Kupplungsmutterelement 16, 18 eine sechseckförmige Außenform zur Schaffung geeigneter Werkzeugaufnahmeflächen in Form von Schlüsselflächen, die das Anlegen der erforderlichen Festziehkräfte an den Kupplungsmutterelementen ermöglichen. Insbesondere gemäß Fig. 2 und 4 werden die Dichtungsstirnflächen 26, 38 in Dichtungseingriff mit dem Dichtungselement 40 durch die Kupplungsmutterelemente 16, 18 gedrückt.
• Wie gezeigt, hat das erste Kupplungsmutterelement 16 eine mit Gewinde versehene, sich nach innen erstreckende Öffnung 46 für die Aufnahme eines mit Gewinde versehenen männlichen Stirnteils 48 des zweiten Kupplungsmutterelements 18. Das Stirnteil 48 hat weiterhin einen sich nach innen erstrekkenden Mündungs- oder kammerbildenden Abschnitt 50. Der Kammerabschnitt 50 ist in der Größe so bemessen, daß er in engem Sitz den äußeren Abschnitt des erweiterten Endes 32 der Kupplungskomponente 14 aufnimmt.
• Fig. 4 zeigt die verschiedenen Bauteile der Anschlußanordnung in ihrem auseinandergenommenen Zustand. Fig. 2 zeigt, daß das erste Mutterelement 16 und das zweite Mutterelement 18 so zusammenwirken, daß sie eine geschlossene Kammer 52 bilden, welche die erweiterten Enden der Kupplungskomponenten 12 und 14 aufnimmt. Weiterhin sind das erste Mutterelement 16 und das zweite Mutterelement 18 jeweils mit einer sich axial erstreckenden Öffnung 56, 58 versehen. Diese Öffnungen sind in der Größe so bemessen, daß sie die Stirnteile 20, 30 der Komponenten 12, 14 mit kleinerem Durchmesser aufnehmen.
• Wie vorstehend erläutert wurde, führt während der Montage der bekannten Anschlüsse der in Betracht gezogenen Bauweise das Anlegen eines Drehmoments an die Kupplungsmuttern zur Erzeugung einer Relativdrehung der Kupplungskomponenten 12 und 14. Dies resultiert in einer Verdreh- oder Relativdrehbewegung zwischen den Dichtungsstirnflächen und den Kupplungskomponenten oder zwischen den Dichtungsstirnflächen und einer zugeordneten Dichtung. Diese Relativbewegung kann Einkerbungen in den Dichtungsflächen oder Dichtungen erzeugen und zum Verlust einer wirksamen Abdichtung führen. Darüber hinaus kann die Relativbewegung Teilchen erzeugen, die für saubere Systeme bestimmter Industrien schädlich sind. Selbst in solchen Fällen, in denen eine Dichtung bei der ursprünglichen Montage erreicht wird, kann die Relativbewegung einen solchen Abrieb oder eine solche Kerbenbildung erzeugen, daß eine Wiederherstellung der Verbindung nach der Demontage ohne die Verwendung einer neuen Dichtung nicht möglich ist.
• Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung geschaffen, die die Möglichkeit dieser unerwünschten Drehmomentübertragung oder Relativbewegung zwischen den Kupplungskomponenten ausschließt. Wie am besten in Fig. 2 und 4 gezeigt ist, hat die Rohrverbindung der Erfindung ein eine Verdrehung unterbindendes Element 60, das zwischen dem ersten Mutterelement 16 und dem ersten Kupplungselement 12 angeordnet ist und welches so wirkt, daß gewährleistet ist, daß zwischen den Stirnflächen der beiden Kupplungskomponenten 12 und 14 keine Relativbewegung vorhanden ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat das eine Verdrehung unterbindende Element 60 eine Ringform und weist einen ersten Körperabschnitt 62 auf, der einen sich nach innen erstreckenden Flanschteil hat, der zwischen der Stirnwand des Mutterelements 16 und der linken Seite des sich radial erstrekkenden Flansches oder des erweiterten Stirnteils 22 der Kupplungskomponente 12 eingeschlossen ist. Das Element 60 hat weiterhin einen axial langgestreckten Körperabschnitt 64 mit einem Innendurchmesser, der so bemessen ist, daß er den erweiterten Teil 22 der Komponente 12 in engem Sitz sowie die Komponenten 14 und 40 in der gezeigten Weise aufnimmt. Das äußere Ende des Körperabschnitts 64 ist mit einem Paar von diametral gegenüberliegenden, sich axial erstreckenden Laschen oder Schenkelabschnitten 66 versehen. Die Enden der Schenkelabschnitte 66 haben vorzugsweise eine etwas abgerundete Gestalt, wie es in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Für ein Zusammenwirken mit dem Stirnabschnitt 66 ist ein Paar von ähnlichen Schenkelabschnitten oder Laschen 68 angeordnet, die sich, gesehen in Fig. 2 bis 4, von dem linken Ende des zweiten Mutterelements 18 nach außen erstrecken. Die Längen dieser gegenüberliegenden und zusammenwirkenden Schenkelabschnitte 66, 68 sind derart, daß, wenn sich die Kupplung in einem teilweise montierten Zustand befindet, bevor der Dichtungskontakt zwischen den Stirnflächen 26, 28 und der zugehörigen Dichtung 40 erfolgt, eine radiale Treibverbindung zwischen dem Element 60 und dem zweiten Mutterelement 18 erreicht worden ist. Das heißt, die Schenkelabschnitte 66, 68 gehen, wie am besten in Fig. 3 gezeigt ist, so in Eingriff, daß sowohl das Treibelement als auch das zweite Mutterelement 18 sich gegeneinander bewegen müssen, wenn ein Drehmoment von dem ersten Mutterelement 16 entweder auf das Element 60 oder das zweite Mutterelement 18 übertragen wird. Da die erste Kupplungskomponente 12 und die zweite Kupplungskomponente 14 in dem Element 60 und dem zweiten Mutterelement 18 eingeschlossen sind, wird das Drehmoment auf sie nicht so übertragen, daß eine Relativdrehung zwischen ihren Stirnflächen erzeugt wird.
• Um zu gewährleisten, daß das eine Drehung unterbindende Element 60 und das zweite Mutterelement 18 zwangsweise während aller Phasen der Kupplungsmontage in Eingriff stehen, hat die Anordnung vorzugsweise eine Druckfeder 70, die so angeordnet ist, daß sie zwischen der Stirnwand der Kupplungsmutter 16 und dem Element 60 wirkt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, hält die Feder 70 das Element 60 und das zugehörige Kupplungselement 12 kontinuierlich zu dem offenen Ende des ersten Mutterelements 16 hin vorgespannt. Das gewährleistet, daß, wenn die Komponenten, wie in Fig. 5 gezeigt ist, zusammengebracht werden, eine Treibverbindung zwischen dem Element 60 und dem zweiten Mutterelement 18 während aller Stufen des Anziehprozesses aufrechterhalten wird.
• Unter bestimmten Bedingungen möchte man die Feder 70 im zusammengedrückten Zustand während der Montage oder Demontage halten. Für diesen Zweck kann eine seitliche Öffnung (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um das Einführen eines Stiftes oder dergleichen zu ermöglichen, um die Feder zusammengedrückt zu halten. Die Verwendung der Feder 70 gewährleistet auch, daß das Element 60 am Anfang für den Monteur sichtbar ist, so daß die Beziehung zwischen den Laschen oder Schenkelabschnitten 66, 68 (in Fig. 3 gezeigt) in der Zeit deutlich sichtbar ist, während der die jeweiligen Bauteile zusammengefügt werden. Um außerdem zu gewährleisten, daß die Schenkelabschnitte in der gewünschten Weise ineinandergreifen und nicht versehentlich in einer Beziehung Stirnseite an Stirnseite enden, haben die äußeren freien Enden der Schenkelabschnitte vorzugsweise eine abgerundete Gestalt, um die Möglichkeit zu verringern, daß die Komponenten in einem solchen stirnseitigen Eingriff während der Herstellung des Anschlusses verbleiben. Alternativ können auch andere stirnseitige Ausgestaltungen vorgesehen werden, um dieses Ergebnis zu erreichen, beispielsweise Spitzen, geneigte Flächen und dergleichen.
• Fig. 10 und 11 zeigen eine Modifikation der Ausführungsform von Fig. 1 bis 5. In Fig. 10 und 11 sind die Elemente, welche denen der vorstehend anhand von Fig. 1 bis 5 beschriebenen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und unterscheiden sich durch die Hinzufügung eines ersten Apostrophes. Wenn es nicht anders erwähnt ist, ist die Beschreibung eines Bauteils der Fig. 1 bis 5 in gleicher Weise für das entsprechend bezeichnete Element von Fig. 10 und 11 verwendbar.
• Bei der Ausführungsform von Fig. 10 und 11 ist die Feder 70 weggelassen und das eine Verdrehung unterbindende Element 60' so modifiziert, daß es eine extern sichtbare Anzeige der Position der Laschen oder Schenkelabschnitte 66' gibt und eine Einrichtung bereitstellt, um die Position des Elements 60' während der Herstellung des Anschlusses einzustellen. Diesbezüglich hat der erste Körperabschnitt 62' ein Laschen- oder Schenkelabschnitte 66a, die sich von ihm aus axial fluchtend zu den Schenkelabschnitten 66' erstrecken, wie dies am besten in Fig. 11 zu sehen ist. Das Mutterelement 16' hat eine Öffnung 56' mit einem Durchmesser für eine enge Aufnahme des Körperabschnitts 62' und der Laschen 66a, wie gezeigt. Während der Ausbildung des Anschlusses kann demzufolge das Treibelement von Hand eingestellt und positioniert werden, um die richtige Arretiervorspannung mit den Laschen 68' zu erhalten. Auf die Laschen 66a und die Länge des Körperabschnitts 62' für die Handbetätigung kann verzichtet werden. Der Position der Schenkelabschnitte 66' entsprechende geeignete Anzeigen können an dem langgestreckten Körperabschnitt 62' vorgesehen werden.
• Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen, die sich durch einen doppelten Apostroph (") unterscheiden, verwendet, um die Teile zu identifizieren, die insgesamt denen der Ausführungsform der Fig. 1 bis 5 entsprechen. Die Beschreibung eines Bauteils von Fig. 1 bis 5 ist in gleicher Weise für ein entsprechend bezeichnetes Element in Fig. 6 und 7 zu verwenden, wenn nichts anderes angegeben ist.
• Gemäß Fig. 6 und 7 hat die dort gezeigte Ausführungsform insbesondere eine erste Kupplungskomponente 12" und eine zweite Kupplungskomponente 14", die in gegenüberliegender Beziehung Fläche an Fläche bezüglich eines Dichtungselements 40" durch ein erstes Mutterelement 16" und ein zweites Mutterelement 18" gehalten sind. Das Mutterelement 16" entspricht insgesamt dem Mutterelement 16 der Ausführungsform von Fig. 1 bis 5, es kann jedoch etwas kürzer in der Gesamtlänge sein. In gleicher Weise entspricht das zweite Mutterelement 18" insgesamt dem Mutterelement 18, hat jedoch ein Ende mit verringertem Durchmesser, das mit Schlüsselflächen 80 versehen ist. Zudem hat das linksseitige Ende des zweiten Mutterelements 18" eine sich nach innen erstreckende Öffnung 82, die sich in Form und Gestalt merklich von der Öffnung 50 des Mutterelements 18 in der Ausführungsform von Fig. 1 bis 5 unterscheidet. Die Öffnung 82 hat insbesondere einen ersten kreisförmigen inneren Stirnabschnitt 84, der in der Größe so bemessen und so gestaltet ist, daß er das erweiterte Ende 32" der zweiten Kupplungselemente 14' frei aufnimmt. Außerdem ist der Durchmesser des Abschnitts 84 vorzugsweise nur geringfügig größer als der Außendurchmesser der Dichtung 40", so daß, wenn die Montage, wie in Fig. 6 gezeigt, erfolgt ist, die Umf angswand der Öffnung 82 zur Zentrierung und Führung der Dichtung 40" dienen kann.
• Von Bedeutung ist die Beziehung zwischen dem äußeren Ende 86 der Öffnung 82 und einem eine Verdrehung unterbindenden Element 88. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, hat die äußere Umfangsfläche des eine Verdrehung unterbindenden Elements 88 keine Kreisform und entspricht der Öffnung 86, die keine Kreisform hat. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben diese Bauteile zusammenwirkende Sechseckformen, welche sich axial erstreckende Flächenabschnitte zur Schaffung eines Zwangseingriffs zwischen diesen beiden Elementen bilden. Wenn somit das Element 88 in der Öffnung 86, wie in Fig. 6 gezeigt, aufgenommen ist, kann zwischen diesen zwei Bauteilen keine relative Drehbewegung stattfinden. Das eine Verdrehung unterbindende Element 88 kann sich axial in der Kammer bewegen, um das Anlegen von geeigneten Dichtungsdruckkräften zwischen den Stirnflächen der ersten Kupplungskomponente 12" und der zweiten Kupplungskomponente 14" bezüglich des Dichtungselements 40" zu ermöglichen. Diesbezüglich hat das eine Verdrehung unterbindende Element 88 einen sich radial nach innen erstreckenden Flansch- oder Schulterabschnitt 90, der größenmäßig so bemessen ist, daß er eng um den Abschnitt 20" mit reduziertem Durchmesser herum aufgenommen wird und in geeigneter Weise mit der Rückseite des erweiterten Flanschabschnitts 22" in Eingriff steht. Zusätzlich ist die linksseitige Stirnfläche (gesehen in Fig. 6 und 7) des eine Verdrehung unterbindenden Elements 88 vorzugsweise eben, was bei 92 gezeigt ist, und ist in einem Winkel so angeordnet, daß ein geeigneter Eingriff mit dem inneren Ende der Öffnung 46" in dem ersten Mutterelement 16" gegeben ist.
• Wie aus dem Vorstehenden zu sehen ist, gewährleistet die Ausführungsform von Fig. 6 und 7, daß bei der Montage keine Relativbewegung zwischen dem eine Verdrehung unterbindenden Element 88 und dem zweiten Mutterelement auftreten kann. Außerdem ist sichergestellt, daß sich keine Relativbewegung zwischen den Stirnflächen der ersten Kupplungskomponente 12" und der zweiten Kupplungskomponente 14" einstellt. Somit wird ein Reiben, Abreiben oder Verkratzen der beiden Stirnflächen oder des Dichtungselements vermieden.
• Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Fig. 8 und 9 zeigen Bauteile, die insgesamt denen der vorstehend beschriebenen Bauteile von Fig. 1 bis 5 entsprechen und mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, sich jedoch durch einen dreifachen Apostroph ("') unterscheiden. Die vorhergehende Beschreibung für das entsprechende Bauteil ist in gleicher Weise für die Ausführungsform von Fig. 8 und 9 anwendbar, wenn nichts anderes vermerkt ist.
• Die Kupplungsanordnung von Fig. 8 und 9 hat die gleichen Hauptbauteile, wie sie vorstehend anhand der Ausführungsformen von Fig. 1 bis 7 beschrieben sind. Insbesondere hat die Kupplungsanordnung 10"' eine erste Kupplungskomponente 12"' und eine zweite Kupplungskomponente 14"', die auf gegenüberliegenden Seiten eines Dichtungselements 40"' durch Zusammenwirken eines ersten Mutterelements 16"' und eines zweiten Mutterelements 18"' in fluchtender Eingriffsbeziehung gehalten werden. Bei dieser Ausführungsform ist die sich nach innen erstreckende Mündung 46"' des Mutterelements 18"' über ihrer Tiefe kreisförmig und hat einen solchen Durchmesser, daß die erweiterten Stirnabschnitte 22"' und 32"' der Kupplungskomponenten 12"' und 14"' in engem Sitz aufgenommen werden. Zusätzlich ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die Tiefe der Öffnung 46"' derart, daß die jeweiligen Stirnabschnitte 22"' und 32"' in der gezeigten Weise vollständig aufgenommen werden.
• Bei der Ausführungsform von Fig. 8 und 9 hat das eine Verdrehung unterbindende Eleinent 100 einen ringförmigen zentralen Körperabschnitt 102, dessen Größe so bemessen ist, daß er in einem engen Sitz um den äußeren Umfang des Abschnitts 20"' der ersten Kupplungskomponente 12"' aufgenommen wird. Der zentrale Körperabschnitt 102 ist starr und hat gegenüberliegende Stirnflächen, die so geformt und angeordnet sind, daß sie axiale Kräfte von dem Mutterelement 16"' zu dem Flansch 22"' der Kupplungskomponente 12"' leiten können. Um eine relative Drehbewegung zwischen dem eine Verdrehung unterbindenden Element 100 und dem zweiten Mutterelement 18"' zu verhindern, sind zusammenwirkende, sich axial erstreckende Abschnitte vorhanden, die zwischen dem eine Verdrehung unterbindenden Element 100 und dem Mutterelement 18'" in Eingriff stehen. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, hat die Eingriffseinrichtung einen sich radial erstreckenden Flansch- oder Stegabschnitt 104, der an dem zentralen Ringkörper 102 getragen wird. Die rechte Fläche des Flansch- oder Stegabschnitts 104 (gesehen in Fig. 9) ist mit einer in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten und sich radial erstreckenden Reihe von Zähnen 106 versehen. Die Zähne 106 sind so angeordnet, daß sie zwangsweise mit entsprechend geformten Stirnflächenzähnen 108 an dem linken Ende des Mutterelements 18"' in Eingriff stehen. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, erfolgt der Eingriff zwischen den zusammenwirkenden Zähnen 106 und 108 während der Endmontage der Kupplung. Wegen dieses Eingriffs besteht keine relative Drehbewegung zwischen dem eine Ver-drehung unterbindenden Element 100 und dem Mutterelement 18"'. Eine relative Axialbewegung zwischen dem eine Verdrehung unterbindenden Element 100 und dem Mutterelement 18"' ist während dieser Endmontage durch eine axiale Bie-gung des Flansch- oder Umfangsstegabschnitts 104 möglich. Dies ist in der unteren Hälfte von Fig. 8 gezeigt. D.h. der Steg 104 kann sich biegen und sich tatsächlich bezüglich des ringförmigen Körperabschnitts 102 schrägstellen. Wegen der Beziehung und des Zwangseingriffs zwischen dem eine Verdrehung unterbindenden Element und dem zweiten Mutterelement 18"' ist es nicht möglich, ein Drehmoment von dem ersten Mutterelement 16"' an den Kupplungskomponenten 12"' oder 14"' anzulegen. Darüber hinaus kann zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen der Kupplungskomponenten infolge des relativen Festziehens der Mutterelemente 16"' und 18"' keine Relativbewegung erzeugt werden.
• Fig. 12 zeigt, wie die Ausführungsform von Fig. 1 bis 5 an einem stirnseitigen Außengewindeanschluß eingesetzt werden kann, wie er beispielsweise in einem Stück spanabhebend an einem Ventilkörper ausgeführt werden kann, um einen Einlaßoder Auslaßanschluß zu schaffen. Wie gezeigt, hat der Ventilkörper 200 ein zylindrisches vorstehendes Ende 202 mit einstückig ausgebildeten Gewindegängen 204 und einem zentralen Strömungskanal 206. Die Außenfläche 208 des Endes 202 ist die Dichtungsfläche und hat einen Vorsprung 210 für das Angreifen an der Dichtungsfläche der zugeordneten Kupplungskomponente oder an der Dichtung, wenn eine solche verwendet wird.
• Die dem männlichen Stirnanschluß zugeordneten Kupplungskomponenten sind so dargestellt, daß sie grundsätzlich denjenigen entsprechen, wie sie anhand von Fig. 1 bis 5 beschrieben sind. Die Bauteile haben dementsprechend die gleichen Bezugszeichen, die sich durch den Zusatz "a" unterscheiden. Die Beschreibung der entsprechenden Bauteile von Fig. 1 bis 5 ist in gleicher Weise für die Ausführungsform von Fig. 12 und 13 verwendbar, wenn nichts anderes vermerkt ist.
• Bei der Ausführungsform von Fig. 12 und 13 wird der Zwangseingriff zwischen dem ringförmigen, eine Verdrehung unterbindenden Element 60a und dem vorstehenden Ende 202 dadurch erreicht, daß seitlich positionierte Flächen 212 an dem äußeren freien Ende des vorstehenden Endes 202 vorgesehen sind. Die Flächen 212 sind im Abstand angeordnet und so positioniert, daß Laschen 66a eng darüber aufgenommen werden, wenn die Rohrkupplung montiert wird. Als Folge ergibt sich während des abschließenden Anziehens der Mutter 16a eine relative Drehung zwischen dem Element 60a und dem vorstehenden Ende 202. Deshalb wird kein Drehmoment auf die Kupplungskomponente 12a übertragen, und es gibt keine relative Drehung, die zwischen den Dichtungsstirnflächen und der Dichtung 40a erzeugt wird. Die anderen Ausführungsformen der Erfindung können für eine Verwendung in einem vorstehenden stirnseitigen Anschluß in genau der gleichen Weise wie die Ausführungsform von Fig. 12 und 13 angepaßt werden.

Claims (13)

1. Rohrkupplung mit einer ersten und einer zweiten Kupplungskomponente (12, 14), von denen jede einen Strömungskanal (28, 34) hat, der an einer Öffnung endet, die in einer entsprechenden, sich quer erstreckenden Stirnfläche (26, 38) ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Kupplungskomponente so angeordnet sind, daß sich die Stirnflächen (26, 38) in fluchtend ausgerichteter Beziehung Fläche an Fläche befinden, und mit einem ersten und einem zweiten Mutterelement (16, 18), die jeweils der ersten und zweiten Kupplungskomponente (12, 14) zugeordnet sind und unter Bildung einer Kammer (52) um die Stirnflächen (26, 38) der ersten und zweiten Kupplungskomponente herum zusammenwirken, wobei das erste und zweite Mutterelement (16, 18) durch Gewindeabschnitte verbunden sind, die so angeordnet sind, daß eine Drehung des ersten Mutterelements (16) in eine erste Richtung bezüglich des zweiten Mutterelements (18) eine Bewegung des ersten Mutterelements (16) axial zu dem zweiten Mutterelement (18) hin erzeugt, und ferner mit einem eine Verdrehung unterbindenden Element (60), das zwischen dem ersten Mutterelement (16) und dem ersten Kupplungselement (12) angeordnet ist, um axiale Kräfte von dem ersten Mutterelement (16) zu der ersten Kupplungskomponente (12) zu leiten, wobei das eine Verdrehung unterbindende Element (60) und das zweite Mutterelement (18) sich axial erstreckende ineinandergreifende, Abschnitte (66, 68) haben, um eine relative Drehung dazwischen während der Drehung des ersten Mutterelements (16) in die erste Richtung zu unterbinden, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches vorspannendes Element (70) das eine Verdrehung unterbindende Element (60) kontinuierlich gegen das zweite Mutterelement (18) vorgespannt hält.

2. Kupplung nach Anspruch 1, bei welcher die sich axial erstreckenden Abschnitte Aussparungen (212) haben, die in dem zweiten Mutterelement oder in dem eine Verdrehung unterbindenden Element ausgebildet sind.

3. Kupplung nach Anspruch 2, bei welcher die Aussparungen (212) in der Außenseite des zweiten Mutterelements (202) ausgebildet sind.

4. Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher das eine Verdrehung unterbindende Element (60) einen ringförmigen Körper (64) aufweist und die sich axial erstreckenden Abschnitte getrennte Schenkelabschnitte (66) aufweisen, die sich axial von dem ringförmigen Körper (64) aus erstrecken.

5. Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher das eine Verdrehung unterbindende Element (100) einen ringförmigen Körper (102) aufweist und die sich axial erstreckenden Abschnitte Rippen (106, 108) haben, die an der Außenseite des ringförmigen Körpers ausgebildet sind.

6. Kupplung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei welcher die vorspannende Einrichtung eine Feder (70) aufweist, die das eine Verdrehung unterbindende Element (60) umschließt.

7. Kupplung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei welcher das eine Verdrehung unterbindende Element einen ringförmigen Körper (62) hat, der zwischen dem ersten Mutterelement (16) und der ersten Kupplungskomponente (12) angeordnet ist.

8. Kupplung nach Anspruch 7, bei welcher die sich axial erstreckenden Abschnitte (66) radial außerhalb des ringförmigen Körpers (62) angeordnet sind.

9. Rohrkupplung mit einer ersten und einer zweiten Kupplungskomponente (12"', 14"'), von denen jede einen Strömungskanal (28"', 34"') hat, der an einer Öffnung endet, die in einer entsprechenden, sich quer erstreckenden Stirnfläche (26"', 38"') ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Kupplungskomponente mit den Stirnflächen (26"', 38"') in fluchtender Beziehung Fläche zu Fläche angeordnet sind, und mit einem ersten und einem zweiten Mutterelement (16"', 18"'), die jeweils der ersten und zweiten Kupplungskomponenten (12"', 14"') zugeordnet sind und so zusammenwirken, daß eine Kammer (52) um die Stirnflächen (26"', 38"') der ersten und zweiten Kupplungskomponente herum gebildet wird, wobei ein erstes und zweites Mutterelement (16"', 18"') durch Gewindeabschnitte verbunden sind, die so angeordnet sind, daß eine Drehung des ersten Mutterelements (16"') in eine erste Richtung bezüglich des zweiten Mutterelements (18"') eine Bewegung des ersten Mutterelements (16"') axial zu dem zweiten Mutterelement (18"') hin erzeugt, und weiterhin mit einem eine Verdrehung unterbindenden Element (100), das einen ringförmigen Körper (102) hat, der zwischen dem ersten Mutterelement (16"') und der ersten Kupplungskomponente (12"') angeordnet ist, um axiale Kräfte von dem ersten Mutterelement (16"') zu der ersten Kupplungskomponente (12"') zu leiten, wobei das eine Verdrehung unterbindende Element (100) und das zweite Mutterelement (18"') sich axial erstreckende, ineinandergreifende Abschnitte (106, 108) haben, um eine relative Drehung dazwischen während der Drehung des ersten Mutterelements (16"') in die erste Richtung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß die sich axial erstreckenden Abschnitte (106) des eine Verdrehung unterbindenden Elements (100) an elastischen Einrichtungen (104) gehalten sind, die sich radial nach außen von dem ringförmigen Körper (102) erstrecken.

10. Kupplung nach Anspruch 9, bei welcher die elastische Einrichtung (104) einen sich radial erstreckenden, axial flexiblen Stegabschnitt aufweist.

11. Kupplung nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, bei welcher die erste Kupplungskomponente (12) einen sich radial erstreckenden Flansch (22) hat und der ringförmige Körper (62, 102) zwischen dem Flansch (22) und dem ersten Mutterelement (16) angeordnet ist.

12. Rohrkupplung mit einer ersten und einer zweiten Kupplungskomponente (12', 14'), von denen jede einen Strömungskanal (28', 34') hat, der an einer Öffnung endet, die in einer jeweiligen, sich quer erstrekkenden Stirnfläche (26', 38') ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Kupplungskomponente so angeordnet ist, daß die Stirnflächen (26', 38') eine fluchtend ausgerichtete Beziehung Fläche an Fläche haben, und mit einem ersten und zweiten Mutterelement (16', 18'), die jeweils der ersten und zweiten Kupp-lungskomponente (12', 14') zugeordnet sind und so zusammenwirken, daß eine Kammer (52') um die Stirnflächen (26', 38') der ersten und zweiten Kupplungskomponente herum gebildet wird, wobei das erste und zweite Mutterelement (16', 18') durch Gewindeabschnitte verbunden sind, die so angeordnet sind, daß eine Drehung des ersten Mutterelements (16') in eine erste Richtung bezüglich des zweiten Mutterelements (18') eine Bewegung des ersten Mutterelements (16') axial zu dem zweiten Mutterelement (18') hin erzeugt, und weiterhin mit einem eine Verdrehung unterbindenden Element (60'), das einen ringförmigen Körper (64') hat, der zwischen dem ersten Mutterelement (16') und der ersten Kupplungskomponente (12') angeordnet ist, um axiale Kräfte von dem ersten Mutterelement (16') zu der ersten Kupplungskomponente (12') zu leiten, wobei das eine Verdrehung unterbindende Element (60') und das zweite Mutterelement (18') sich axial erstreckende, ineinandergreifende Abschnitte (66', 68') aufweisen, um eine relative Drehung dazwischen während der Drehung des ersten Mutterelements (16') in die erste Richtung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Verdrehung unterbindende Element (60') Laschen (66a) hat, um eine extern sichtbare Anzeige der Lage der axialen Abschnitte (66') des eine Verdrehung unterbindenden Elements (60') bereitzustellen, und um die Möglichkeit zu geben, die Position des letzteren während der Montage zu manipulieren.

13. Kupplung nach Anspruch 12, bei welcher die Laschen (66a) axial fluchtend zu den axialen Abschnitten (66') des eine Verdrehung unterbindenden Elements (60') ausgerichtet sind.