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Rohrkupplung Das Kuppeln von Rohren und Schläuchen geschieht neuerdings
oft in der Weise, daß das Rohr-oder Schlauchende konisch aufgeweitet oder umgebördelt
und dann durch Verschraubungsstücke oder Ziehringe auf eingeschobenen Tüllen oder
sonstigen Verbindungsstücken festgeklemmt und abgedichtet wird.
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Bei Schläuchen ist diese Kupplungsweise unbedenklich, hingegen wirkt
sie sich bei Rohren insofern sehr nachteilig aus, als die Rohre durch die Bearbeitung
beim Aufweiten und Bördeln eine Gefügeveränderung erfahren und der Rohrwerkstoff
daher minderwertig und leicht brüchig wird.
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Durch vorliegende Erfindung soll dieser Mangel abgestellt werden,
indem das Aufweiten und Bördeln der Rohre vermieden und das Kuppeln des Rohres durch
Einwalzen bewirkt wird, ohne daß eine Gefügeveränderung des Rohrwerkstoffes eintritt.
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Ferner soll durch die neue Bauart des Erfindungsgegenstandes eine
Rohrverbindung geschaffen werden, die eine unterschiedliche Dehnung der verschraubten
Teile bei einem plötzlichen und schroffen Temperaturwechsel und das dadurchhervorgerufene
Locker- und Undichtwerden der Verbindung verhindert.
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Diese neue Wirkung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß über
das zu kuppelnde Rohrende eine konische Hülse mit einem Barüberliegenden, an sich
bekannten Walzmittel (Kugelring, Walzenkörper, Walzring o. dgl.) gezogen wird. Beim
Anziehen der Verschraubungsteile wird dann ein fortschreitender Walzvorgang erzeugt
und die übergezogene Konushülse mit dem
zylindrischen Rohrende zu
einem Stück dichtend zusammengewalzt* Gleichzeitig wird die Konushülse in der Längsrichtung
gestreckt. Diese Wirkung wird erfindungsgemäß dazu ausgenutzt, auch eine gute Abdichtung
an der Stirnseite der lösbaren Rohrverbindung zu erzielen. Die beiden Dichtungsteile
sind erfindungsgemäß zunächst mit scharfen, zum Teil stemmkantenartigen Ringkanten
versehen, die dann aber beim Anziehen der Verschraubungsteile verformt und zu satt
anliegenden Dichtungsflächen umgebildet werden. Gleichzeitig wird durch diese Maßnahme
eine innig zusammengewalzte Verbindung, d. h. eine gute Vorspannung und Wärmeleitfähigkeit
der Kupplungsteile erzielt.
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Es sind nun zwar schon Kupplungsarten bekannt, bei denen das Aufweiten
und Bördeln der Rohrenden ebenfalls vermieden wird, die sich aber gegenüber dem
Erfindungsgegenstand dadurch wesentlich unterscheiden, daß der über das Rohr gezogene
Dichtungsring nicht eingewalzt, sondern eingestaucht wird.
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Die Erfindung ist iri der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen
und einer Sonderansicht dargestellt.
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Abb. i zeigt die neue, über beide Rohrenden gezogene Konushülse mit
den! darübergreifenden, in den Schraubengang eingearbeiteten Walzmittel, z. B. einem
Walzring. Die Verbindung der Hülse ist nicht lösbar.
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In Abb.2 ist die lösbare Verbindungsart der neuen Kupplung dargestellt
und dieWirkungsweise der stemmkantenartig zugearbeiteten Konushülse erkennbar. Außerdem
zeigt der rechte Teil dieser Abbildung eine als Dehnungsglied ausgebildete Schraubmuffe.
' Abb. 3 veranschaulicht die Konushülse des lösbaren Rohrendes in vergrößertem Maßstabe.
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Die beiden Rohrenden i werden mit der konischen Hülse 3 bzw. 4 überzogen.
Die Verschraubungsstücke 5, 6, 8, 9 haben an ihrem äußeren Ende eine wulstartig
ausgearbeitete Bohrung 7, die ungefähr dem Durchmesser der Konushülsenspitze entspricht.
Diese Ringwulst bildet das eigentliche Walzmittel. Sie könnte aber ebensogut durch
andere Walzmittel, z. B. durch einen Rollen- oder Kugelring o. dgl., ersetzt werden.
Der Wulst- oder Walzring ist hier nur der Einfachheit halber eingezeichnet worden.
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Werden nun Teil 5 und 6 bzw. Teil 2, 8 und 9 zusammengeschraubt, so
kommt die Ringwulst 7 zu immer stärkerem Anliegen auf der Konushülse 3 bzw. 4. Wird
der Anzug der Muffen 5, 6, 8, 9 noch weiter, und zwar in verstärktem Maße fortgesetzt,
so tritt jetzt die erfindungsgemäß gewollte Walzwirkung ein, indem der Walzring
7 immer stärker gegen die ansteigende Konushülse 3, 4 drückt, diese schließlich
verformt und das Hülsenmaterial nach innen auf die. Rohrwand preßt und mit
dieser dichtend zusammenwalzt.
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Bei der lösbaren Verbindung nach Abb. 2, bei der an die Stirnseite
der Konushülse 4 eine scharfe Stemmkante ;angearbeitet ist, findet beim Einwalzen
der Hülse in der Querrichtung gleichzeitig noch eine Streckung des Materials in
der Längsrichtung statt. Durch diese Streckung werden die beiden Dichtungsteile,
also die stemmkantenartig zugearbeitete Rohrhülse 4 und das planflächig gedrehte
Verschraubungsstück 2, das mit der Rohrhülse nicht mit vollen Flächen, sondern zunächst
mit scharfen Kanten zusammenstößt; stark gegeneinandergepreßt, so daß die scharfen
Kanten zum Fließen georacht, in etwa vorhandene kleine Hohlräume zwischen Rohr und
Schraubstück 2 gepreßt und schließlich zu guten, satt anliegenden Dichtungsflächen
verformt werden. Die Formänderung ist zeichnerisch nicht dargestellt, sie ist aber
nach den vorausgegangenen Lrläuterungen leicht erklärlich.
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Eine Verbesserung der Walzwirkung kann noch dadurch erreicht werden,
daß das Walzmittel gehärtet wird. Es können dann Rohrverbindungen von größter Festigkeit
und Dichtigkeit ohne Gefügeveränderung des Grundwerkstoffes hergestellt werden,
so z. b. hochwertige Stahlrohrverbindungen. Auch läßt sich statt der Muffenverbindung
eine Flanschverbindung verwenden.
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Durch die eigenartige liatlart und neue Wirkung der Kupplung wird
es möglich gemacht, daß bei plötzlichen Temperaturänderungen seitens des durchströmenden
oder des umgebenden Mediums infolge der innigen Berührung zwischen Rohr i, konischer
Hülse 3, 4 und dem Walzmittel 7 und des dadurch bedingten guten Wärmeüberganges
ein Temperaturausgleich so schnell erfolgt, daß ungleichmäßige Längenänderungen,
die ein Undichtwerden der Verbindung hervorrufen könnten, nur in vernachlässigbar
geringem Maße auftreten, was besonders dann der Fall ist, wenn die Werkstoffe hinsichtlich
Wärmileitfähigkeit und Ausdehnungsvermögen in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt
werden.
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Diese Längenänderungen werden im allgemeinen durch die elastischen
Gegenkräfte ausgeglichen, und zwar in zweierlei Weise: erstens besitzt das Rohr
i mit der aufgewalzten Konushülse 3, 4 eine gewisse Elastizität, zweitens ist in
den Verschraubungsstücken 5, 6, 8 oder 9 eine Vorspannung aufgespeichert, die sich
dahingehend auswirkt, daß bei Lockerwerden der Verbindung, also des Walzmittels
7 und der Konushülse 3, 4, diese Vorspannung ein selbsttätiges Nachziehen des Walzmittels
auf der Konushülse bewirkt. Dies ist möglich wegen der besonderen Formgebung der
Konushülse, nämlich der Konizität, und wegen des Zusammenwirkens von Walzmittel
und Konushülse-Erscheint bei sehr schroffen Temperaturänderungen eine Erhöhung der
Vorspannung zur Erzielung eines besonders weitgehenden selbsttätigen Nachziehens
des Walzmittels notwendig, so ist dies durch geeignete Formgebung des Walzmittels
und des Verschraubungsstückes erreicht. Es sind dies Maßnahmen, die den Federweg
vergrößern, z. B. die Anwendung des Prinzips der Kompeusationsrohre auf das Verschraubungsstück
8, wie es durch den rechten Teil der Abb. 2 veranschaulicht wird,
oder
durch möglichst lange Ausführung des Verschraubungsstückes selbst u. a. m.
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Der Erfindungsgegenstand kann auch sonst, wie leicht ersichtlich,
noch viele andere Formen, z. B. einseitige Schraubstutzen, T- oder Kreuzform o.
dgl. erhalten; er kann an alle vorkommenden Maschinen-, Apparate- oder Geräteteile
angeschlossen und aus allen möglichen Werkstoffen hergestellt werden.