DE8033973U1 - Vorrichtung zur verbindung zweier rohrenden - Google Patents

Description

DIPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

Unsere Akten-Nr. 2149/217 Bad Gandersheim, \§ Q₆Z. 1980 Karl Heinz Vahlbrauk

Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden mit einer die Rohrenden unter Einschluß von Dichtungselementen erfassenden Klemmschelle.

Es ist eine Verbindungsvorrichtung dieser Art bekannt (DE-GM 71 04 090). Hierbei ist eines der zu verbindenden Rohrenden zu einer Muffe aufgeweitet und nimmt das eingeschobene zweite glatte Rohrende als Einsteckende auf, wobei zwischen der Muffeninnenwand und dem Rohreinsteckende ein hülsen- oder ringförmiges Dichtelement angeordnet ist. Zur Verbindung beider Rohrenden wird eine Klemmschelle verwendet, die auf einem in Rohrlängsrichtung verlaufenden Abschnitt auf ihrer Innenwandung der Form der Außenwandung der Muffe angepaßt ist und mit einem weiteren Abschnitt unmittelbar auf dem Umfang des Rohreinsteckendes aufliegt und dieses durch Reibungsschluß festlegt.

Bei Ver- und Entsorgungsleitungen im komunalen Bereich und im Bereich von Gebäuden und Grundstücken werden zunehmend Steckmuffenrohre verwendet, die einen erheblichen Durchmesser aufweisen. Die geschilderte bekannte Verbindungsvorrichtung erfordert stets eine Ablängung des Rohreinsteckendes auf die bauseits erwünschten Abmessungen. Bei den geschilderten größeren Dimensionen ergeben sich jedoch erhebliche Ablängschwierigkeiten, insbesondere dann, wenn es sich um korrosionsgeschützte Stahlrohre handelt. Außerdem ist das Trennen solcher Rohre sehr aufwendig und ein zuverlässiger Schutz bauseits kaum möglich. Die geschilderte bekannte Verbindungs-

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vorrichtung mit ihrem reinen Reibungsschluß auf dem
glatten Rohrende weist den Nachteil auf, daß mit dem
Reibungsschluß auf dem glatten Rohrende keine definierte

Druckfestigkeit der Verbindung erzielt werden kann.

ti Außerdem ist das Einschieben von Einsteckrohrenden |

größerer Dimensionen nur mit Hilfswerkzeugen möglich, i

da die durch die Dichtungen erzeugten Ringspannungen j

im Dichtungsbereich verhältnismäßig groß werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ver- % bindungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu |

schaffen, deren Zusammenfügung einfach und ohne Hilfs- % werkzeuge möglich ist und die sich auch nach längerem ' Betrieb einfach trennen läßt. Außerdem sollen die geschilderten Ablängschwierigkeiten vermieden und eine i definierte Druckfestigkeit auch bei größeren Abmessungen
der Rohre erzielt werden.

Dies wird nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß beide Rohrenden innen und außen zu einer ₅ wenigstens einstufigen Muffe mit einwärts geneigtem l,'

Muffenrand geformt sind, in beide Muffen ein gemeinsames,
innen mit der Rohrinnenwandung fluchtendes Zwischenrohr

eingeschoben und zwischen jeder Muffeninnenwand und dem t.

Zwischenrohr wenigstens ein hülsenförmiges, den Muffen- ;

rand übergreifendes Dichtungselement angeordnet ist und ;

die Klemmschelle an beiden Enden jeweils mit einer ein- |

wärts geneigten umlaufenden Klemmfläche versehen ist, f

die jeweils an einer in Richtung zum Muffenrand auswärts |

geneigten Umfangsflache der zugehörigen Muffe aufliegt. |

Hierdurch wird zunächst erreicht, daß beidendig mit |

Muffen versehene Rohre und Formstücke zur Herstellung f

1 der Verbindungsvorrichtung und des Leitungsrohrs einge- | setzt werden können« Andererseits wird ein Ablängen
solcher Rohre und Formstücke mit den Muffen vermieden,
es wird lediglich in den jeweils notwendigen Fällen das
Zwischenrohr abgelängt. Das Zwischenrohr gewährleistet

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zugleich eine stufenlose Fortsetzung der Leitungsinnenwand, um einen hydraulisch glatten Transport des Mediums zu gewährleisten. Schließlich wird durch die allseitige Innenabdeckung der Verbindung ein Korrosionsschutz gewährleistet bzw. aufrechterhalten. Vor allem aber wird der Vorteil erzielt, daß bei sehr einfacher Montage eine sichere und vor allem mit definierter Druckfestigkeit versehene Verbindung erzeugt wird, die sich leicht trennen läßt. Denn nach dem Aufschieben der beiderseitigen Muffen auf das Zwischenrohr unter Einschaltung der Dichtungselemente wird die Klemmschelle auf die beiden Muffen aufgesetzt. Dabei kann eine zwei- oder auch mehrteilige Schelle mit Schraubanzug oder dergleichen verwendet werden. Wird die Klemmschelle auf den Muffen festgezogen, so verpressen die einwärts geneigten umlaufenden Klemmflächen der Klemmschelle über die geneigten Umfangsflächen der Muffen diese gegen die Dichtungselemente mit radialem und axialem Verpressen der Dichtungselemente, so daß ein Form- und Kraftschluß ausgehend von der Klemmschelle auf die Muffen und über die Dichtungselemente auf das Zwischenrohr ausgeübt wird. Die Dichtungs- und Korrosionsschutzwirkung sowie die mechanische Festigkeit der Verbindung werden durch diese nach innen übertragene Verpressung sicher gewährleistet, es wird eine definierte Druckfestigkeit erzielt. Beim Anziehen der Klemmschelle wird ferner ein gewisser axialer Vortrieb der Muffen zum Verbindungsspalt zwischen den Muffenrändern erzeugt, wobei die den Muffenrand übergreifenden Dichtungselemente ebenfalls dichtend verpreßt werden. Die Verbindung mit ihren Dichtungselementen wird gegen Unterdruck wie auch gegen Überdruck beständig abgeschlossen und zugleich eine formschlüssige Verriegelung des gesamten Verbindungssystems bewirkt. Da die Klemmschelle die beiden Muffen mit den innenliegenden Bestandteilen sicher hält und verpreßt, wird auch bei größeren Durchmessern eine dichte und belast-

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bare Rohrverbindung mit großer Lebensdauer erzielt, die trotzdem durch einfaches Lösen der Klemmschelle wieder getrennt werden kann.

Es ist zwar bekannt (DE-GM 76 09 226), bei einer beidseitig mit Muffen ausgestatteten Verbindungsvorrichtung ein in die Muffen eingeschobenes Zwischenrohr zu verwenden, jedoch weist diese bekannte Rohrverbindung keinerlei zusätzliche Sicherungsmittel für die Verbindung auf, vielmehr wird das Zwischenrohr entweder lediglich eingeschoben oder durch Kleben gehalten. Eine derartige Rohrverbindung weist nur eine sehr begrenzte Festigkeit und insbesondere keine definierte Druckfestigkeit auf und ist bei größeren Leitungsdurchmessern nicht mehr einsetzbar. Es fehlt eine ausreichende axiale Schubsicherung und im Fall der Verklebung die Möglichkeit des späteren Trennens.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung trägt die Klemmschelle in ihrem den Spalt zwischen den beiden Muffenrändern umschließenden mittleren Abschnitt einen Dichtungsring, der das Zwischenrohr umschließend zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der Dichtungselemente verläuft. Hierdurch wird der Verbindungspalt zwischen den Muffenrändern bzw. den diesen umschließenden Rändern der Dichtungselemente sicher ausgefüllt und somit die druckfeste Abdichtung der Verbindungsvorrichtung weiter gefördert. Die Diehtungselemente wie der zusätzliche Dichtungsring der Klemmschelle bestehen aus elastischem Werkstoff und werden daher beim Anziehen der Klemmschelle radial und axial verpreßt, so daß jeder zum Leitungsinnenraum führende Spalt mit Sicherheit verfüllt wird. Der zusätzliche Dichtungsring der Klemmschelle kann je nach deren Ausgestaltung ein- oder mehrfach geteilt sein und insbesondere im Fall von der Verschraubung dienenden Abwinklungen der Klemmschellenteile in den Anzugspalt der Klemmschelle hineingeführt und mit dieser in diesem

Anzugspalt verpreßt werden. Auch dies gewährleistet eine außerordentlich sichere Abdichtung und sichert zugleich die Verschraubung der Klemmschelle gegen selbsttätiges späteres Lösen, z.B. durch Vibrationen oder dergleichen.

Dabei wird eine baulich und hinsichtlich der mechanischen Festigkeit sowie der Funktion des zusätzlichen Dichtungsrings besonders zweckmäßige Bauform dadurch erreicht, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der den Dichtungsring tragende mittlere Klemmschellenabschnitt ringförmig nach innen eingezogen ist.

Für hohe Druckfestigkeiten und zur zusätzlichen axialen Schubsicherung ist es zweckmäßig, wenn in weiterer Ausführung der Erfindung das Zwischenrohr auf seiner Außenwandung mit einer die Haftung zwischen ihm und den Dichtungselementen vergrößernden Profilierung, vorzugsweise mit zahnförmigen Ringrillen, versehen ist. In dieser Profilierung legen sich die Dichtungseiemente besonders sicher fest, und es wird zusätzlich eine er-, höhte Dichtungswirkung nach Art einer Labyrinthdichtung erzielt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung.

Die Zeichnung zeigt zur Hälfte einen Längsschnitt und zur anderen Hälfte eine Seitenansicht auf eine Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung. Die jeweiligen Zeichnungshälften sind symmetrisch ergänzt über den Umfang zu betrachten.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Rohre 1 und 2 miteinander zu verbinden. Beide Rohrenden sind innen und außen zu einer zweistufigen Muffe 3 und 4 aufgeweitet. Jede Muffe weist einen einwärts geneigten Muffenrand 3a bzw. 4a auf.

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Ferner ist tin dem übergang zwischen der ersten Stufe 3b bzw. 4b und der zweiten Stufe 3c bzw. 4c jeder Muffe 3 bzw. 4 jeweils eine in Richtung zum Muffenrand 3a bzw. 4a auswärts geneigte Umfangsfläche 3d bzw. 4d gebildet.

In die beiden Muffen 3 und 4 ist ein innen mit der Rohrinnenwandung fluchtendes Zwischenrohr 5 eingeschoben, das auf seiner Außenwandung mit zahnförmigen Ringrillen 5a versehen ist. Zwischen jeder Muffeninnenwandung und dem Zwischenrohr 5 ist jeweils ein zum Muffengrund gerichtetes hülsenförmiges elastisches Dichtungselement 6 und jeweils ein zum Muffenrand 3a bzw. 4a gerichtetes hülsenförmiges elastisches Dichtungselement 7 angeordnet. Jedes Dichtungselement 7 übergreift mit einem ringförmigen Bund 7a den zugeordneten Muffenrand 3a bzw. 4a.

Die Verbindungsvorrichtung weist ferner eine wenigstens zweiteilige Klemmschelle 8 auf. Diese Klemmschelle umschließt beide Muffen 3 und 4 in Rohrlängsrichtung symmetrisch derart, daß diese Klemmschelle an beiden Enden jeweils mit einer einwärts geneigten umlaufenden Klemmfläche 8a an der jeweils zugeordneten, zum Muffenrand 3a bzw. 4a auswärts geneigten Umfangsfläche 3d bzw. 4d aufliegt. Die Klemmschelle 8 ist in ihrem den Spalt zwischen den beiden Muffenrändern 3a und 4a umschließenden mittleren Abschnitt 8b ringförmig nach innen eingezogen und trägt auf der Innenfläche dieses mittleren Abschnitts 8b einen Dichtungsring 9, der das Zwischenrohr 5 umschließend zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der Dichtungselemente 7 verläuft, wie die Zeichnung zeigt. Die Klemmschelle ist an ihrer jeweiligen Teilung wie bei 10 in der Zeichnung flanschartig bei 11 abgewinkelt, so daß sich die Klemmschellenteile bzw. Klemmschellenhälften 8 z.B. über die Schraubverbindung 12 zusammenziehen lassen.

Nach dem Einschieben des Zwischenrohrs in die mit den Dichtungselementen 6 und 7 versehenen Muffen 3 und 4 wird die Klemmschelle 8 in der in der Zeichnung dargestellten Weise um den Verbindungsspalt herumgelegt, so daß der Dichtungsring 9 in den Verbindungsspalt eintritt und sich die Klemmflächen 8a gegen die Umfangsflächen 3d bzw. Ad anlegen. Wird jetzt die Klemmschelle über die Verschraubungen festgezogen, so wird über die Klemmflächen 8a und die Umfangsflächen 3d bzw. 4d jede Muffe 3 und 4 form- und kraftschlüssig festgelegt und gegen die Dichtungselemente 7 gepreßt, so daß diese zwischen der jeweiligen Muffe 3 und 4 und dem Zwischenrohr 5 radial und axial verpreßt werden, wobei sich der jeweilige Muffenrand 3a und 4a in die Dichtungselemente 7 einsetzt. Zugleich wird der Dichtungsring 9 im Verbindungsspalt zwischen den Ringbunden 7a auf dem Zwischenrohr 5 ebenfalls verpreßt. Der Dichtungsring 9 kann je nach der Gestaltung der Schelle geteilt oder auch mit einer in den Klemmspalt 10 eindringenden Lasche mit geeigneten Bohrungen versehen sein, um auch diesen Klemmspalt 10 beim Verschrauben der Klemmschelle 8 mit abzudichten und eine elastische, einen Toleranzausgleich ermöglichende Verklemmung der Klemmschelle 8 zu erzielen. Die Dichtungselemente 6 übergreifen in der in der Zeichnung dargestellten Weise auch die beiden Stirnflächen des Zwischenrohrs 5, so daß sich eine glatte Innenwandung der so hergestellten Rohrverbindung ergibt.

Die so hergestellte Rohrverbindung kann durch Lösen der Klemmschelle 8 leicht getrennt werden.

Bei der Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung bestehen die Rohre 1 und 2 mit ihren Muffen 3 und 4 sowie das Zwischenrohr 5 und die Klemmschelle 8 aus Metall mit und ohne Korrosionsschutz durch Kunststoffbeschichtungen oder dergleichen, insbesondere aus Stahl mit geeigneter Kunststoffbeschichtung. Die elastischen Werk-

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stoffe der Dichtungselemente 6, 7 und des Dichtungsrings 9 werden Je nach dem Gebrauchsfall gewählt. Die Klemmschelle kann in Jeweils geeigneter Bauform und aus den jeweils zweckmäßigen, die Verbindung umschließenden

Teilen gewählt werden, um die notwendige Verspannung auf der Rohrverbindung zu erzielen. Venn der jeweilige Anwendungs- oder Betriebsfall dafür geeignet ist, können die jeweils dafür geeigneten Teile der Verbindungsvorrichtung auch aus Kunststoff geformt sein.

Patentanwälte
Dipl.-lng. Horst Rote
Dipl.-lng. Peter Kose]

Claims (4)

DIPL.-ING. HORST RDSE DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE Unsere Akt en-Nr. 2149/217 Bad Gandersheim, 19. Dez. 1980 Karl Heinz Vahlbrauk SCHUTZANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden mit einer die Rohrenden unter Einschluß von Dichtungselementen erfassenden Klemmschelle, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohrenden (1,2) innen und außen zu einer wenigstens einstufigen Muffe (3,4) mit einwärts geneigtem Muffenrand (3,a,4a) geformt sind, in beide Muffen ein gemeinsames, innen mit der Rohrinnenwandung fluchtendes Zwischenrohr (5) eingeschoben und zwischen jeder Muffeninnenwand und dem Zwischenrohr wenigstens ein hülsenförmiges, den Muffenrand (3a,4a) übergreifendes Dichtungselement (7) angeordnet ist und die Klemmschelle (8) an beiden Enden jeweils mit einer einwärts geneigten umlaufenden Klemmfläche (8a) versehen ist, die jeweils an einer in Richtung zum Muffenrand (3a,4a) auswärts geneigten Umfangsflache (3d,4d) der zugehörigen Muffe (3,4) aufliegt.

'

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

20 zeichnet, daß die Klemmschelle (8) in ihrem den Spalt f zwischen den beiden Muffenrändern (3a,4a) umschließenden

i' mittleren Abschnitt (8b) einen Dichtungsring (9) trägt,

[: der das Zwischenrohr (5) umschließend zwischen den ein-

; ander zugekehrten Stirnflächen (7a) der Dichtungselemente

! 25 (7) verläuft.

j

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

; zeichnet, daß der den Dichtungsring (9) tragende mittlere Klemmschellenabschnitt (8b) ringförmig nach innen eingezogen ist.

J -2-

i| Rö/St

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrohr (5) auf seiner Außenwandung mit einer die Haftung zwischen ihm und den Dichtungselementen (6,7) vergrößernden Profilierung, vorzugsweise mit zahnförmigen Ringrillen (5a), versehen ist.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rosa Dip>lng. Peior Kossl