DE69113315T2

DE69113315T2 - Eingespannte Rohrverbindung.

Info

Publication number: DE69113315T2
Application number: DE69113315T
Authority: DE
Inventors: John J Budziak; Robert G Peting
Original assignee: Amsted Industries Inc
Current assignee: Amsted Industries Inc
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1991-05-02
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2011-05-03
Also published as: BR9101747A; US5037144A; CA2036785C; EP0455490B1; EP0455490A2; DE69113315D1; JPH0689868B2; JPH04228991A; EP0455490A3; CA2036785A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verbindungen für Glocken- oder Sockel- und Schaftrohrkupplungen und insbesondere eine verbesserte Verbindung zur Verwendung beim Halten des Schaftendes eines ersten Rohrs in denk Sockel- oder Glockenende eines zweiten Rohrs gegen Trennkräfte, die aufgrund innerer Fluiddrücke in der Rohrleitung verursacht werden.
Es sind verschiedene Typen von eingespannten mechanischen Rohrverbindeungen bekannt Eine typische mechanische Rohrverbindung ist in der US-A-4 506 919 gezeigt. Bei der in diesem Patent gezeigten mechanischen Rohrverbindung muß ein Ring durch Schweifen auf der Außenoberfläche des Schaftendes eines Rohrs befestigt werden. Das Schaftende dieses Rohrs wird durch einen Haltering gehalten, der eine innere Schrägfläche aufweist, die gegen den Ring drückt der an das Schaftende des ersten Rohrs geschweißt ist. Der Haltering selbst liegtz an dem Flansch des Sockelendes eines zweiten Rohrs mittels Bolzen an. Beim Festziehen dieser Bolzen drückt der Haltering gegen den an das Schaftende des ersten Rohrs geschweißten Ring, um hierdurch das Schaftende des ersten Rohrs in das Sockelende des zweiten Rohrs zu ziehen, um hierdurch die gespannte mechanische Rohrverbindung fertig zu stellen.
Ein Nachteil dieser eingespannten mechanischen Rohrverbindungen ist daß sie einen Ring erfordern, der an die Außenseite des Schaftendes eines Rohrs zu schweifen ist. Erwünscht ist das Bereitstellen einer gespannten mechanischen Rohrverbindung, die beim Verbinden des Schaftendes eines ersten Rohrs rnit dem Sockelende eines zweiten Rohrs verwendbar ist, ohne daß ein Ring um das Schaftende des ersten Rohrs geschweißt werden muß. Häufig muß das Rohr im freien Gelände geschnitten werden und man möchte in der Lage sein, dieses itn freien Gelände geschnittene Rohr in das Sockelende des anderen Rohrs einsetzen und eine Verbindung zwischen den zwei Rohren bilden konnen, ohne im freien Gelände einen Ring auf das Rohrende schweifen zu müssen.
Eine weitere herkömmliche Rohrkupplung ist in der DE-A- 3216938 beschrieben, und die Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche beruhen auf dieser Schrift.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindung zum Verbinden des Schaftendes eines ersten Rohrs mit dem Sockelende eines zweiten Rohrs anzugeben, wobei ein Haltering ein Sperrsegment enthält, das gegen die Außenfläche des Schaftendes des ersten Rohrs drücken kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Rohrverbindung zum Verbinden des Schaftendes eines ersten Rohrs mit dem Sockelende eines zweiten Rohrs angegeben, wobei die Rohrverbindung umfaßt:
einen Haltering mit Sperrmitteln zuin Ergreifen des Schaftendes des ersten Rohrs;
einen Spannring, der mit dem Sockelende des zweiten Rohrs gekoppelt ist und bei Verwendung das Schaftende des ersten Rohrs umgibt, wobei der Spannring so angeordnet ist, daß er in der Axialrichtung der Verbindung relativ zu dem Haltering beweglich ist, und der eine schräge Fläche zum Zusammenwirken mit dem Haltering aufweist;
Druckmittel zum Drücken der Sperrmittel in Eingriff mit dein Schaftende des ersten Rohrs, um hierdurch die Verbindung zu bilden, dadurch gekennzeichnet daß:
das Druckmittel eine Kraft in der Axialrichtung der Verbindung zu dem Sockelende des zweiten Rohrs an den Spannring anlegt und eine Kraft in der Axialrichtung der Verbindung von dem Sockelende des zweiten Rohrs weg an dein Haltering anliegt, um hierdurch den Haltering entlang der schrägen Fläche zu bewegen, wobei deren Zusammenwirken das Sperrmittel in Eingriff mit dem Schaftende des ersten Rohrs drängt.
Die vorliegende Erfindung zeigt einen Schiebe-Rohrverbindung, wobei das Schaftende des ersten Rohrs in dein Sockel oder Glockenende eines zweiten Rohrs gehalten wird. In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein kreisförmiger Spannring in dem Sockel ende eines Rohrs durch einen Schnappring gehalten. Der Spannring hat eine schräge Innenfläche, die gegen die kreisförmige Außenfläche eines Sperrsegmentnutrings eines kreisförmigen Halterings drückt. Durch Festziehen von Gewindebolzen oder ähnlichen Befestigern in Kontakt mit dem kreisförmigen Haltering liegt die Oberfläche des Sperrsegmentnutrings gegen den Spannring, um hierdurch Griffelemente in Kontakt mit der Außenfläche des Schaftendes des ersten Rohrs zu drängen. Gebildet ist der Haltering aus einem Sperrsegmentnutring, der eine Mehrzahl von Sperrsegmenten hält, die durch Abstandshalterelemente getrennt sind, die allgemein aus einem Elastomer oder einem ähnlichen Produkt bestehen. Der Haltering ist in dem kreisförmigen Spannring montiert, die dann zusammen als Baugruppe in das Sockelende eines zweiten Rohrs hineingeschoben und durch einen Schnappring gesichert werden. Dann wird das Schaftende eines ersten Rohr in das Sockelende des zweiten Rohrs und die Ringbaugruppe eingesetzt. Dieser Vorgang erfordert es nicht, daß irgendein Ring auf die Außenfläche des ersten Rohrs geschweißt wird.
In der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung sind ein kreisförmiger Spannring und ein kreisförmiger Dichtungsstützring durch Bolzen auf einem Flansch eines Sockelendes eines zweiten Rohrs oder Beschlags befestigt. Der kreisförmige Spannring umfaßt eine schräge Innenfläche, die gegen den Sperrsegmentnutring des kreisförmigen Halterings drückt. Ein Gewindebolzen oder ein ähnlicher Befestiger drängt im angezogenen Zustand die obere Fläche des Sperrsegmentnutrings in Eingriff mit dem kreisförmigen Spannring, um hierdurch Griffelemente in Kontakt mit der Außenfläche des Schaftendes eines ersten Rohrs zu drängen, das in Eingriff mit dem Sockelende des zweiten Rohrs gehalten ist.
Ausführungen der Erfindung werden nun beispielshalber und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
FIG. 1 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer ersten Ausführung einer eingespannten Schiebeverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;
FIG. 2 ist eine Querschnittsendansicht der ersten Ausführung der eingespannten Schiebeverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;
FIG. 3 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer zweiten Ausführung einer eingespannten mechanischen Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;
FIG. 4 ist eine Endquerschnittsansicht einer zweiten Ausführung der eingespannten mechanischen Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;
FIG. 5 ist eine Seitenansicht eines Sperrsegments;
FIG. 6 ist eine Endansicht eines Sperrsegments;
FIG. 7 ist eine Perspektivansicht einer Ausführung eines Halterings der Rohrverbindung der vorliegenden Erfindung.
Nun zu den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen, in denen eine eingespannte Schiebeverbindung allgemein mit 11 bezeichnet ist. Ein Schaftende 12 eines ersten Eisenleitungsrohrs ist in dem Sockel ende 10 eines zweiten Eisenleitungsrohrs aufgenommen. Das Sockelende 10 enthält eine kreisförmige Vertiefung 16, in die ein Dichtring 14 derart paßt, daß eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen der Außenfläche 18 des ersten Rohrs 12 und mit der kreisförmigen Vertiefung 16 des Sockelendes 10 des zweiten Rohrs hergestellt wird. Das Sockelende 10 enthält eine nach innen ragende kreisförmige Wand 20, die einen kreisförmigen Ausschnittsabschnitt in der Innenfläche des Sockelendes 10 bildet. Eine rechteckige Ausschnittsöffnung 22 erstreckt sich auch um die gesamte Innenfläche des Sockelendes 10. Ein Schnappring 24 expandiert sich durch federartige Wirkung zur Selbsthalterung innerhalb der Öffnung 22.
Ein kreisförmiger Spannring 26 ist in den Ausschnittsabschnitt des Sockelendes 10 eingesetzt und wird durch seine allgemein flache Vorderseite 28 neben dem Schnappring 24 am Platz gehalten. Der Spannring 26 enthält ferner eine schräge Innenfläche 30.
Der Haltering 34 ist aus einem Sperrsegmentnutring 36 und einer Serie von Sperrsegmenten 38 zusammengesetzt, die durch Abstandshalterelemente 35 getrennt sind, die in dem Sperrsegmentnutring 36 gehalten sind. Auch ist es möglich, das Sperrsegment 38 in dem Sperrsegmentnutring 36 zu befestigen und hierdurch das Erfordernis nach Abstandshalterelementen 35 zu beseitigen. Der Haltering 34 erstreckt sich um etwas weniger als einen 360 Grad-Bogen und hat zwischen seinen Enden 32 und 33 einen Abstand. Dieser Abstand ermöglicht, daß der Heitering 34 im Umfang ein wenig geschlossen wird.
Sperrsegmente 38 sind aus Stahl hergestellt, während Abstandshalterelemente 35 gewöhnlich aus einem Elastomer wie etwa Gummi oder einen geeigneten Kunststoff hergestellt sind. Der Haltering 34 umfaßt auch drei oder mehrere Metallklemmabschnitte 31. Ein Klemmabschnitt 31 umfaßt auch einen hochgedrehten Abschnitt 42, der jeweils eine Gewindeöffnung 43 aufweist. Die Klemmabschnitte 31 sind an dem Sperrsegmentnutring 36 angeschweißt oder in anderer Weise befestigt, der ein kanalförmiges Element ist, in dessen innerer Ringöffnung Sperrsegmente 38 aufgenommen sind. Die Sperrsegmente 38 umfassen vorstehende Zähne 40, die die Außenfläche 18 des ersten Rohrs 12 ergreifen. Auch ist es möglich, einen Haltering aus zwei Ringen von etwas weniger als 180 Bogengrad vorzusehen, jeweils mit zwei oder mehreren Klemmabschnitten.
Ein Gewindebolzen oder ein ähnlicher Gewlndebefestiger 44 ragt durch die Öffnung 43 in den hochgedrehten Abschnitt 42 und stützt eine flache Vorderfläche 28 des kreisförmigen Spannrings 26 ab.
Beim Festziehen eines Gewindebolzens 44 gegen eine Vorderfläche 28 des kreisförmigen Spannrings 26 berührt die Äußere oder Deckfläche 46 des Sperrsegnentnutrings 36 die schräge Innenfläche 30 des kreisförmigen Spannrings 26. Die Deckfläche 46 iSt gewöhnlich konvex. Diese Wirkung drängt die Zähne 40 der Sperrsegmente 38 gegen und in sichere Abstützung mit der Außenfläche 18 des Schaftendes 12 des ersten Rohrs.
Zu bemerken ist, daß der Gewindebefestiger 44 und der hochgedrehte Abschnitt 42 des Klemmabschnitts 31 an genügend Stellen um den Sperrsegmentnutring 36 herum vorhanden sind, um die erforderliche Kraft bereit zu stellen, um die Zähne 40 des Sperrsegments 38 in die Außenfläche 18 des ersten Rohrs 12 zu drängen. Allgemein sind drei oder vier hochgedrehte Abschnitte pro Verbinder angemessen. Die Sperrsegmente 38 sind bevorzugt aus gehärtetem Stahl oder rostfreiem Stahl. Eine bevorzugte Ausführung ist rostfreies Stahl vom Typ 431 mit einer Rockwell C Härte von R49 (plus oder minus vier). Ferner ist es bevorzugt, wenn die Zähne 40 mit Winkeln gebildet sind, die von der Horizontalen um 20 bis 30 Grad abstehen. Ein bevorzugter Winkel ist 26 1/4 Grad. Der andere die Zähne 40 bildende Ausschnittsabschnitt ist orthogonal zu der Horizontalen. Detailansichten des Sperrsegments 38 sind in den Figuren 5 und 6 angegeben.
Zu den Figuren 1 und 2, in denen ein typischer Zusammenbau einer Rohrverbindung gemäß dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert wird. Die kreisförmige Vertiefung 16 wird mit einem Standardrohrschmiermittel geschmiert. Der Dichtring 14 wird in die kreisförmige Vertiefung 16 des Sockelendes 40 des zweiten Rohrs eingesetzt. Der Haltering 34 und kreisförmige Spannring 26 werden in den kreisförmigen Ausschnittsabschnitt des Sockelendes 10 derart eingesetzt, daß sich der kreisförmige Spannring 26 an der kreisförmigen Wand 20 abstützt. Der Schnappring 24 wird in die rechteckige Ausschnittsöffnung 22 eingesetzt. Die Gewindebefestiger 44 werden abgeschraubt und der Sperrsegmentnutring 36 wird in den Sockel zurückgedrückt, bis er sich gegen die kreisförmige Wand 20 abstützt.
Schmiermittel wird auf die freiliegende Fläche des Dichtrings 14 und das Schaftende 18 des ersten Rohrs aufgegeben, um die Montage zu erleichtern. Das Schaftende 18 des ersten Rohrs wird an dem Dichtring 14 vorbei eingesetzt, bis es sich der Rückseite des Sockels annähert. Dann wird die gewünschte Verbindungsauslenkung festgelegt. Die Gewindebefestiger 44 werden dann abwechselnd auf ein bestimmtes Drehmoment festgezogen, sodaß die Zähne 40 des Sperrsegments 38 in Kontakt mit der Schaftfläche 18 treten.
Wenn der Fluiddruck an die Innenseite des Rohrs angelegt wird, wird die sich ergebende Trennkraft bewirken, daß wegen des Winkels der schrägen Innenfläche 30 das Sperrsegment 38 weiter in das Rohrschaftende 18 eingreift. Die Gewindebefestiger 44 werden die Oberfläche 28 des kreisförmigen Spannrings 26 nicht länger berühren, wenn die Verbindung auf diese Weise belastet wird.
Ein Vorteil dieser Verbindung ist, daß sie ausgelenkt werden kann, ohne die Dichtigkeit des Dichtrings zu beeinträchtigen, wenn der Dichtring vor dem Eingriff der Griffzähne festgezogen wird. Die Verbindung ermöglicht auch eine nachfolgende Bewegung der Verbindung, wie sie beim Einsetzen in die Erde auftreten könnte, ohne die Dichtigkeit der Verbindung zu beeinträchtigen.
Nun zu Figur 7, in der eine Perspektivansicht des Halterings 34 gezeigt ist. Der Sperrsegmentnutring 36 umfaßt nach Darstellung ein kanalförmiges Element, das Sperrsegmente 38 in einer inneren Ringöffnung aufnimmt. Klemmabschnitte 31 stehen von dem Sperrsegmentnutring 36 vor.
Nun zu den Figuren 3 und 4. Eine zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung als eingespannte mechanische Rohrverbindung mit einer Bolzensperranordnung ist allgemein mit 50 bezeichnet. Das Schaftende 52 des ersten Eisenleitungsrohrs erstreckt sich in das Sockelende 54 eines zweiten Eisenleitungsrohrs. Das Sockelende 54 umfaßt einen Kantenabschnitt, in den ein Dichtring 58 eingesetzt ist. Das Sockelende 54 umfaßt ferner einen seitlich abstehenden Flansch 60 mit Bolzenlöchern 62 darin.
Ein kreisförmiger Dichtungsstützring 64 befindet sich nahe einem Flansch 60 des Sockelendes 54 und ist von Bolzenöffnungen 66 durchsetzt. Der Dichtungsstützring 64 umfaßt ferner einen vorstehenden Innenabschnitt 68, der den Dichtring 58 um seinen Gesamtumfang herum abstützt. Ein kreisförmiger Spannring 70 hat einen allgemein quadratischen oder rechteckigen Querschnitt mit einer flachen Vorderfläche 72, einer flachen Rückfläche 76, jedoch einer schrägen Innenfläche 74. Der kreisförmige Spannring 70 enthält ferner Bolzenlochöffnungen 78.
Ein Bolzen 80 hat einen T-förmigen Kopf 81, der gegen die Rückfläche des Flanschs 60 des zweiten Rohrs 54 paßt. Der Bolzen 80 durchsetzt die Bolzenlochöffnungen 62 in dem Sockelende 54 des zweiten Rohrs, die Bolzenlochöffnung 66 in dem Dichtungsstützring 64 und die Bolzenlochöffnung 78 in dem kreisförmigen Spannring 70. Eine Mutter 82 ist auf das Ende des Bolzens 80 derart aufgeschraubt, daß die Mutter 82 gegen die flache Vorderfläche 72 des kreisförmigen Spannrings 70 drückt. Durch Festziehen der Mutter 82 wird der kreisförmige Spannring 70 gegen den Dichtungsstützring 64 gedrückt und zieht ferner gegen den abstehenden Flansch 60 des zweiten Rohrs 54. Demzufolge drückt der Innenflange 68 des Dichtungsstützrings 64 gegen den Dichtring 58 und komprimiert diesen zur Bildung einer Dichtung zwischen dem Kantenabschnitt des Sockelendes des zweiten Rohrs 54 und der Außenfläche 56 des ersten Rohrs 52. Es sind genügend Bolzen 80 um den Umfang des Spannrings 70 vorgesehen, um die angemessene Kupplungsfestigkeit des kreisförmigen Spannrings 70 und des Dichtungsstützrings 64 an dem Sockelende des zweiten Rohrs 54 sicher zu stellen. Beispielsweise sind für ein Rohr mit einem Durchmesser von sechs Inch (15,2cm) sechs solche Bolzen angemessen, und für ein Rohr mit einem Durchmesser von 24 Inch (61,0cm) sind sechzehn solche Bolzen angemessen.
Ein Haltering 91 ist gebildet aus einem Sperrsegmentnutring 90 und einer Serie von Sperrsegmenten 92, die durch Abstandshalterelemente 95 voneinander getrennt sind, die in den Sperrsegmentnutring 90 gehalten sind. Auch ist es möglich, Sperrsegmente 92 in dem Sperrsegmentnutring 90 zu befestigen und hierdurch das Erfordenis nach Abstandshalterelementen 95 zu beseitigen. Der Haltering 91 erstreckt sich um etwas weniger als 360 Bogengrad mit einem Abstand zwischen seinen Enden 83 und 85. Dieser Abstand ermöglicht, daß der Haltering 91 im Umfang leicht geschlossen wird. Die Sperrsegmente 92 sind aus Stahl hergestellt, während die Abstandshalterelemente 95 gewöhnlich aus Elastomer wie etwa Gummi oder einem geeigneten Kunststoff hergestellt sind. Der Haltering 91 umfaßt ferner 3 oder mehrere Metallklemmabschnitte 93. Jeder Klemmabschnitt 93 umfaßt auch einen hcchgedrehten Abschnitt 96 jeweils mit einer Gewindeöffnung 97. Die Klemmabschnitte 93 sind an dem Sperrsegmentnutring 90 geschweißt oder in anderer Weise befestigt, der ein kanalförmiges Element mit einer inneren Ringöffnung ist, in der die Sperrsegmente 92 aufgenommen sind. Jedes Sperrsegment 92 umfaßt vorstehende Zähne 94, die die Außenfläche 56 des Schaftendes 92 des ersten Rohrs ergreifen. Ferner ist es möglich, einen Haltering aus zwei Ringen von etwas weniger als 180 Bogengrad vorzusehen, jeweils mit zwei oder mehreren Klemmabschnitten.
Ein Gewindebolzen oder ein ähnlicher Gewindebefestiger 98 durchsetzt die Öffnung 97 in dem hochgedrehten Abschnitt 96 und stützt sich gegen die flache Vorderfläcbe 72 des kreisförmigen Spannrings 70 ab.
Beim Festziehen des Gewindebolzens 98 gegen die Vorderfläche 72 des kreisförmigen Spannrings 70 berührt die Außen- oder Deckfläche 99 des Sperrsegmentnutrings 90 die schräge Innenfläche 94 des kreisförmigen Spannrings 70. Die Deckfläche 99 ist gewöhnlich konvex. Diese Wirkung drängt die Zähne 94 des Sperrsegments 92 gegen und in sichere Abstützung mit der Außenfläche 56 des Schaftendes 52 des ersten Rohrs.
Anzumerken ist, daß der Gewindebefestiger 98 und der hochgedrehte Abschnitt 96 an genügend Stellen um den Sperrsegmentnutring 90 herum vorhanden sind, um die erforderliche Kraft bereit zu stellen, um die Zähne 94 des Sperrsegments 92 in die Außenfläche 96 des ersten Rohrs 52 zu drücken. Allgemein sind drei oder vier hochgedrehte Abschnitte pro Verbindung angemessen. Das Sperrsegment 92 ist bevorzugt gehärteter Stahl oder rostfreier Stahl eines oben beschriebenen Typs.
Zu den Figuren 3 und 4. Nun wird eine typische Montage einer Rohrverbindung gemäß dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert. Die Gewindebefestiger 98 des Halterings 91 werden abgeschraubt, um einen Abstand zwischen der schrägen Innenfläche 54 und der Deckfläche 99 des Sperrsegmentnutrings 90 zu schaffen. Schiebe den Haltering 91 und den kreisförmigen Spannring 70 auf das Schäftende 52 des ersten Rohrs. Schiebe den kreisförmigen Dichtungsstützring 64 auf das Schaftende 52 nabe dem Haltering 91. Schiebe den Dichtring 58 auf das Schaftende 52 nahe dem kreisförmigen Dichtungsstützring 64 und mit einem Bürstenauftrag von Schmiermittel. Setze das Schaftende 52 des ersten Rohrs in das Sockelende 54 des zweiten Rohrs ein, bis sich der Schaft der Rückseite des Sockels annähert. Drücke den Dichtring 58 in die Ausnehmung, wobei auf gleichmäßigen Sitz zu achten ist. Schiebe den Dichtungsstützring 64 und die Halteringanordnung 91 in Position. Installiere die Bolzen 80 und ziehe die Nuttern 82 handfest an. Zum richtigen Zusammenbau sollte sich der Sperrsegmentnutring 90 gegen die Vorderfläche des Dichtungsstützrings 64 abstützen. Stelle die Verbindungsauslenkung ein und ziehe die Bolzen 80 auf ein bestimmtes Drehmoment zum Festziehen des Dichtrings abwechselnd an. Ziehe die Gewindebefestiger 98 an, damit die Zähne 94 des Sperrsegments 92 in Kontakt mit der Außenfläche 56 des Schaftendes 52 treten.
Wenn der Fluiddruck die Innenseite des Rohrs angelegt wird, wird die sich ergebende Trennkraft bewirken, daß wegen des Winkels der schrägen Innenfläche 54 die Sperrsegmente 92 weiter in die Außenfläche 56 des ersten Rohrschaftendes 56 greifen. Die Gewindebefestiger 98 werden nicht länger die Fläche 72 des kreisförmigen Spannrings 70 berühren, wenn die Verbindung auf diese Weise belastet ist.
Diese eingespannte Verbindung arbeitet gut mit allen mechanischen Standardverbindungsglocken. Diese Verbindung ermöglicht auch eine Auslenkung der Verbindung, ohne die Dichtigkeit des Dichtrings zu beeinträchtigen, wenn der Dichtring zum Eingriff der Griffzähne vorher festgezogen wird. Diese Verbindung ermöglicht eine nachfolgende Bewegung der Verbindung, wie sie beim Einsetzen in den Boden auftreten kann, ohne die Dichtigkeit der Verbindung zu beeinträchtigen.

Claims

1. Rohrverbindung (11;50) zum Verbinden des Schaftendes (12;52) eines ersten Rohrs mit dem Sockelende (10;54) eines zweiten Rohrs, wobei die Rohrverbindung umfaßt:

einen Haltering (34;99) mit Sperrmitteln (38;94) zum Ergreifen des Schaftendes des ersten Rohrs;

einen Spannring (26;70), der mit dem Sockelende des zweiten Rohrs gekoppelt ist und bei Verwendung das Schaftende des ersten Rohrs umgibt, wobei der Spannring so angeordnet ist, daß er in der Axialrichtung der Verbindung relativ zu dem Haltering beweglich ist, und eine schräge Fläche (46;74 zum Zusammenwirken mit dem Haltering aufweist;

Druckmittel (31;44;93;98) zum Drücken der Sperrmittel in Eingriff mit dem Schaftende des ersten Rohrs, um hierdurch die Verbindung zu bilden, dadurch gekennzeichnet daß:

das Druckmittel (31;44;93;98) eine Kraft in der Axialrichtung der Verbindung zu dem Sockelende (10;54) des zweiten Rohrs an den Spannring (26;70) anlegt und eine Kraft in der Axialrichtung der Verbindung von dem Sockelende (10;54) des zweiten Rohrs weg an den Haltering (34;99) anlegt, um hierdurch den Haltering (34;99) entlang der schrägen Fläche (46;74) zu bewegen, wobei deren Zusammenwirken das Sperrmittel (38;94) in Eingriff mit dem Schaftende (12;52) des ersten Rohrs drängt.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, in dem das Sockelende des zweiten Rohrs einen kreisförmigen Flansch (20) aufweist, in dem der Spannring (26) aufgenomrnen ist, wobei der Flansch einen Ausschnittsabschnitt (22) zur Aufnahme eines Schnapprings (24) aufweist, der züm Sichern des Spannrings in dem Sockelende des zweiten Rohrs angeordnet ist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, in dem das Sockelende des zweiten Rohrs einen kreisförmigen Flansch (60) mit einer Mehrzahl von Bolzenlöchern (62) aufweist, wobei der Spannring mit einer Mehrzahl von Bolzenlöchern (78) versehen ist und eine Mehrzahl von Bolzen (80) zum Kuppeln des Spannrings an das zweite Rohr über den Flansch vorgesehen ist.

4. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, umfassend einen Dichtring (14; 58), der zwischen den Schaft- und Sockelenden angeordnet ist, wobei der Dichtring so angeordnet ist, daß er in Antwort auf die Sperrbewegung des Spannrings komprimiert wird, um dessen Dichteingriff zwischen den Sockel- und Schaftenden zu verbessern.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 3 und 4, in der ein Dichtungsstützring (64) mit einer Mehrzahl von Bolzenlöchern (66) zur Aufnahme der Bolzen zwischen dem Flansch und dem Spannring angeordnet ist, der Dichtring (58) zwischen dem Flansch und dem Dichtungsstützring angeordnet ist und zweite Druckmittel (80, 81, 82) vorgesehen sind, um den Flansch, den Dichtungsstützring und den Spannring derart zueinander zu drücken, daß der Dichtring komprimiert wird, um die Dichtung zwischen dem Sockel ende des zweiten Rohrs und der Außenfläche des Schaftendes des ersten Rohrs zu verbessern.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, in der das Sockelende des zweiten Rohrs einen quer nach innen verlaufenden kreisförmigen Flansch (20) und einen die Innenfläche des Sockelendes umgebenden kreisförmigen Ausschnittsabschnitt (22) umfaßt,

wobei der Spannring kreisförmig ist und eine allgemein flache Vorderfläche (58) aufweist und in dem Sockelende des zweiten Rohrs nahe dem kreisförmigen Flansch (20) angeordnet ist,

wobei ein kreisförmiger Schnappring (24) in dem kreisförmigen Ausschnittsabschnitt des Sockelendes des zweiten Rohrs aufgenommen ist, wobei ein Teil des kreisförmigen Schnapprings nach innen verläuft, um den kreisförmigen Spannring in dem Sockelende des zweiten Rohrs zu sichern,

und wobei die Halteringanordnung (94) nahe einer Außenfläche des ersten Rohrs einen Nutring (36) mit einer Mehrzahl von Sperrsegmenten (38) aufweist,

wobei jedes der Sperrsegmente vorstehende Zähne (40) aufweist, und

wobei der Nutring (36) ferner eine Deckfläche aufweist, die die schräge Innenfläche (46) des kreisförmigen Spannrings ergreift.

7. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 3, in der das Sockelende (54) des zweiten Rohrs einen quer verlaufenden Flansch (60) mit einer Mehrzahl von Bolzenlöchern (62) umfaßt,

wobei die Rohrverbindung einen Dichtungsstützring (64) aufweist, der einen quer verlaufenden Flansch mit einer Mehrzahl von Bolzenlöchern (66) umfaßt, wobei sich der Dichtungsstützring nahe dem Sockelendflanschbefindet, wobei ein kreisförmiger Spannring (70) allgemein flache Vorder- (72) und Rückflächen (76) und eine schräge Innenfläche (74) aufweist, wobei der kreisförmige Spannring so angeordnet ist, daß seine Rückfläche die Vorderfläche des Dichtungsstützringflanschs berührt, wobei der kreisförmige Spannring eine Mehrzahl von Bolzenlöchern (78) aufweist, und ferner umfassend:

eine Mehrzahl von Bolzen (80), von denen jeder fluchtende Bolzenlöcher in dem zweiten Rohrflansch, dem Dichtungsstützringflansch und dem kreisförmigen Spannring durchsetzt,

und wobei eine Halteringanordnung (99) nahe einer Außenfläche des ersten Rohrs einen Nutring (90) mit einer Mehrzahl von Sperrsegmenten (92) aufweist,

wobei jedes der Sperrsegmente vorstehende Zähne (40) aufweist,

wobei der Nutring auch eine Deckfläche aufweist, die die schräge Innenfläche des kreisförmigen Spannrings ergreift.

8. Rohrverbindung nach Anspruch 6 oder 7, die ferner Abstandshalterelemente (35;95) aufweist, die die Sperrsegmente (28;92) trennen, wobei die Abstandshalterelemente elastomere Abschnitte umfassen, die eine Mehrzahl von Sperrsegmenten zur Bildung einer bogenförmigen Anordnung verbinden, die in dem Nutring angebracht ist.

9. Rohrverbindung nach Anspruch 6, 7 oder 8, umfassend Klemmabschnitte (31;93), die von dem Nutring vorstehen, wobei jeder der Klemmabschnitte eine Gewindeöffnung (43;97) aufweist, und ein Gewindemittel (43;98) , das die Gewindeöffnung in dem Klemmabschnitt durchsetzt, wobei das Gewindemittel den kreisförmigen Spannring berührt, um die Deckfläche des Nutrings gegen die schräge Innenfläche des kreisförmigen Spannrings zu drücken.

10. Rohrverbindung nach Anspruch 9, in dem das Gewindemittel die Gewindeöffnung in dem Klemmabschnitt derart durchsetzt, daß beim Drehen des Gewindemittels ein Ende des Gewindemittels in Kontakt mit dem kreisförmigen Spannring bewegt wird.

11. Verfahren zur Montage einer mechanischen Rohrverbindung (11) zur Verbindung eines Schaftendes (12) eines ersten Rohrs mit einem Sockelende (10) eines zweiten Rohrs, umfassend die Schritte:

Versehen des Sockelendes des zweiten Rohrs mit einem quer nach innen verlaufenden kreisförmigen Flansch (20),

Vorsehen eines kreisförmigen Spannrings (26) mit einer allgemein flachen Vorderfläche (22) und einer schrägen Innenfläche (46) und Positionieren des kreisförmigen Spannrings nahe dem kreisförmigen Flansch,

Anordnen einer Haltering(34) -anordnung in dem kreisförmigen Spannring, wobei die Halteringanordnung einen Nutring (26) mit einer Mehrzahl von Sperrsegmenten (38) aufweist,

Anordnen des Schaftendes (12) des ersten Rohrs in dem Sockelende (10) des zweiten Rohrs und in der Halteringanordnung,

und Drücken der Sperrsegmente in Eingriff mit der Außenfläche des ersten Rohrs;

dadurch gekennzeichnet, daß

der kreisförmige Spannring in dem Sockelende des zweiten Rohrs nahe dem kreisförmigen Flansch angeordnet ist und

jedes der Sperrsegmente vorstehende Zähne (40) aufweist,

und daß das Verfahren ferner umfaßt:

Vorsehen eines kreisförmigen Ausschnittsabschnitts (22) , der die Innenfläche des Sockelendes umgibt,

Anordnen eines kreisförmigen Schnapprings (24) in dem kreisförmigen Ausschnittsabschnitt (22) des Sockelendes des zweiten Rohrs, wobei ein Teil des kreisförmigen Schnapprings nach innen ragt um den kreisförmigen Spannring (26) in dem Sockelende des zweiten Rohrs zu sichern, und daß der Schritt des Drückens der Sperrsegmente in Eingriff mit der Außenfläche des ersten Rohrs einen Schritt umfaßt, eine Kraft in der Axialrichtung der Verbindung zu dem Sockel des zweiten Rohrs an den Spannring mittels des Druckmittels anzulegen und eine Kraft in der Axialrichtung der Verbindung von dem Sockelende des zweiten Rohrs weg an den Haltering mitttels des Druckmittels anzulegen, sodaß die schräge Innenfläche (46) des kreisförmigen Spannrings eine Deckfläche des Nutrings (26) ergreift.