DE9218211U1 - Schubgesicherte Steckmuffenverbindung - Google Patents

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN

EUROPEAN PATENTATTORNEYS

Dipl.-Ing. H. Leinweber (i976t)
Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. &ngr;. Wengersky Dipl.-Phys. Dr. Jürgen Kraus
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^dei21.Juli 1993

Unser Zeichen

Eisenwerke Fried.WiIh.Düker GmbH & Co.,
Karlstadt

Schubgesicherte Steckmuffenverbindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine schubgesicherte Steckmuffenverbindung, insbesondere für Formstücke sowie für im Schleudergußverfahren hergestellte Muffenrohre, bei der das Spitzende des einen Rohres mit radialem Spiel in das Muffenende des anderen Rohres einschiebbar ist, in dem ein Dichtring und ein von diesem getrennt ausgebildeter Klemmring angeordnet sind, der aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand angeordneten Klemmsegmenten besteht, die eine ballig ausgebildete äußere Mantelfläche aufweisen, in Umfangsrichtung jeweils durch eine anvulkanisierte Zwischenschicht aus Gummi o. dgl. miteinander verbunden sind und auf ihrer Innenfläche jeweils eine Zahnung aufweisen, die bei Auftreten von axialen Kräften durch Zusammenwirken der balligen Mantelfläche mit einer sich konisch zum Ende verjüngenden Innenfläche der Rohrmuffe radial gegen das

Spitzende drücken, wobei insbesondere an den Klemmring ein am Muffenstirnende festlegbares, ihn tragendes Halteteil aus Elastomer angeformt ist.

Bei einer bekannten Steckmuffenverbindung dieser Art

(EU-PS O 235 818) sorgt die sich konisch verjüngende Innenfläche der Rohrmuffe dafür, daß auch bei starken Abmessungstoleranzen zwischen dem Muffenende des einen Rohres und dem eingeschobenen Spitzende des folgenden Rohres über die Verzahnung und die ballige äußere Mantelfläche der Klemmsegmente eine den axialen Kräften standhaltende feste Verbindung gegeben ist. Eine kritische Situation kann jedoch dann eintreten, wenn ein Rohr mit kleinem Außendurchmesser des Spitzendes mit einem Rohr, das eine Muffe mit besonders großem 15

Durchmesser besitzt, kombiniert wird. Ist trotz der extremen Abmessungen der Rohre und des Klemmsegmentes ein einwandfreier gegenseitiger Halt sichergestellt, so kann es dennoch im Falle von plötzlichen starken Druckschwankungen vorkommen, daß eine

Verformung der Rohr- und/oder der Muffenwandung eintritt, daß 20

dann ein Klemmstück bis zu dem Muffenmündungsbereich am Ende der sich verjüngenden Innenfläche gelangt, dort mit seiner balligen äußeren Mantelfläche weiter eine Keilwirkung entfaltet und daß sich dann ggf. unter Rohrzerstörung die

Verbindung der Rohre löst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steckmuffenverbindung so weiter auszugestalten, daß auch im Falle derart extremer Rohrtoleranzen eine gegenseitige Schubsicherung gewährleistet ist.

Die Steckmuffenverbindung nach der Erfindung, bei der diese Aufgabe gelöst ist, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß die sich konisch verjüngende Innenfläche der Rohrmuffe zum Muffenende hin in eine quer zur Rohrmuffenachse

verlaufende Stützschulter ausläuft. Im Falle von Druckstößen, die in Verbindung mit den Klemmstücken die erwähnten

Rohrwandverformungen nach sich zogen, verhindert die Stützschulter eine weitere axiale Verschiebung von Klemmstücken bis unmittelbar in den Muffenmündungsbereich unter Erhöhung der Radialkraft; die Klemmstücke bleiben vielmehr in Anlage an der Stützschulter, und es hat sich gezeigt, daß auch die Klemmwirkung über die Zahnung und damit die Schubsicherung erhalten bleibt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn 10

ein einen konstanten Radius aufweisender abgerundeter Uber-

gangsbereich vorgesehen ist, der von der sich konisch verjüngenden Innenfläche der Rohrmuffe in die sich quer zur Rohrmuffenachse erstreckende Stützschulter unmittelbar übergeht. Dabei hat sich ein Radius von etwa 3 mm als sehr günstig 15

herausgestellt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im

Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Spitzende eines Rohres mit

übergeschobenem Muffenende des angrenzenden Rohres 25

mit größtem Spiel,

Fig. 2 eine Schnittansicht entsprechend derjenigen der Fig. 1, bei kleinstem Spiel zwischen den Rohren,

und
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Fig. 3 einen Ausschnitt im Bereich des Muffenendes, in größerem Maßstab.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist das Muffenrohr

1 an seinem einen Ende, dem Muffenende 2 eine Muffe auf, in die mit radialem Spiel das Spitzende 3 eines angrenzenden

Muffenrohres 1 eingeschoben ist. Im Inneren der Muffe ist eine Ausnehmung 4 vorgesehen, die in bestimmten Grenzen eine Relativverschwenkung der Rohre 1 zuläßt. Im Anschluß an diese Ausnehmung ist eine Abdichtungskammer 5 gebildet, die an ihrem

einen Ende durch eine radial verlaufende Innenschulter 6 des Muffenendes 2 begrenzt ist. Im Abstand von der Innenschulter 6 verläuft im Bereich der Abdichtungskammer 5 ein Ringwulst 7. Dieser dient der Lagesicherung eines Dichtrings 8, der einen Kopfabschnitt 9 aus weicherem elastomerem Material und einen

Fußabschnitt 10 aus härterem elastomerem Material aufweist.

Dieser Fußabschnitt 10 befindet sich in einer Ringnut 11, die ihrerseits von dem Ringwulst 7 und andererseits von einer Stützschulter 12 begrenzt ist, die gleichzeitig das andere Ende der Abdichtungskammer 5 begrenzt. Der Dichtring 8 ist auf

diese Weise in seiner Position festgelegt und behält die veranschaulichte Position auch dann bei, wenn das Spitzende 3 unter Verformung des Kopfabschnittes 9 in das Muffenende 2 eingeführt wird.

Zwischen der Stützschulter 12 und dem stirnseitigen

Ende des Muffenendes 2 befindet sich eine Verriegelungskammer 13, die der Aufnahme eines Klemmrings 14 dient. Dieser Klemmring 14 besteht aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand angeordneten Klemmsegmenten 15.

Diese Klemmsegmente 15 sind in Umfangsrichtung jeweils durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte anvulkanisierte Zwischenschicht aus Gummi o. dgl. miteinander verbunden. Auf ihrer der Verriegelungskammer zugewandten Seite weisen die Klemmsegmente 15 jeweils eine ballig ausgebildete äußere

Mantelfläche 17 auf. Diese wirkt mit einer sich konisch zum Ende verjüngenden Innenfläche 18 der Rohrmuffe zusammen, und zwar wird durch sie eine auf der Innenfläche der Klemmsegmente 15 jeweils vorgesehene Zahnung 19 bei Auftreten von axialen

Kräften radial gegen das Spitzende 3 gedrückt.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist an den Klemmring

14 ein am Muffenstirnende festlegbares, ihn tragendes Halteteil 20 aus Elastomer angeformt. Dieses Halteteil 20 umfaßt einen an der Außenseite des Muffenendes 2 zur Anlage gelangenden ringzylindrischen Abschnitt 21, einen sich anschließenden, an der Muffenstirnfläche 22 zur Anlage gelangenden ringscheibenförmigen Abschnitt 23 sowie einen sich vom Innenrand der Muffenstirnfläche zum Klemmring 14 erstreckenden Verbindungsabschnitt 24. Dieser ist in Abhängigkeit von den Außenabmessungen des einzuführenden Spitzendes 3 zusammen mit dem Klemmring 14 aufweitbar und dabei in axialer Richtung dehnbar, so daß er schließlich die in der Zeichnung gezeigte aufgeweitete Form erhält.

Aus der Zeichnung geht ferner hervor, daß der Verbin-

dungsabschnitt 24 des Halteteils 20 an der balligen Mantelfläche 17 des Klemmrings 14, die der sich konisch verjüngenden Innenfläche 18 des Muffenendes 2 zugewandt ist, mit einer isolierenden Auflage 25 versehen ist, die dazu dient, die miteinander verbundenen Rohre elektrisch voneinander zu isolieren.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, entspricht die Länge der sich konisch verjüngenden Innenfläche 18 der Rohrmuffe dem axialen Bereich a der Muffe. Im veranschaulichten Beispiel eines Rohres der Nennweite DN 500 liegt a bei 30 mm, der Neigungswinkel ca- , den die Innenfläche 18 mit der Rohrachse einschließt, beträgt 19°und der Radius R ca. 3 mm.

Die Innenfläche 18 der Rohrmuffe läuft zum Muffenende

hin in eine quer zur Muffenachse verlaufende Stützschulter 26

aus. Im Falle von Druckstößen verhindert die Stützschulter eine axiale Verschiebung von Klemmsegmenten 15 bis unmittelbar in den Muffenmündungsbereich. In Fig. 1, die den Extremfall einer in der Praxis möglichen Toleranz veranschaulicht, bei der ein Rohr mit kleinstem Durchmesser mit einer Muffe mit größtem Durchmesser gepaart ist, verhindert die Stützschulter die erwähnte axiale Verschiebung. Die Klemmsegmente bleiben

vielmehr in Anlage an der Stützschulter 26 und dennoch mit ihrer Zahnung 19 in Eingriff mit der Außenfläche des Spitzendes 3, so daß die Klemmwirkung über die Zahnung und damit die Schubsicherung wirksam bleibt. Die Stützschulter 26

geht über einen abgerundeten Ubergangsbereich mit konstantem Radius R von 3 mm in die sich konisch verjüngende Innenfläche 18 der Rohrmuffe über.

Wie Fig. 2 zeigt, verbleibt der Klemmring 14 mit seinen Klemmsegmenten 15 etwa im mittleren Bereich der Innenfläche 18 der Rohrmuffe mit letzterer in Anlage, und zwar bei gleichzeitigem Eingriff der Zahnung 19 in die Außenfläche des Spitzendes 3. Diese Position ist bedingt durch die im Vergleich zu den Gegebenheiten nach Fig. 1 extrem kleine Toleranz, da hier ein Rohr mit größter Abmessung in eine Muffe mit kleinster Abmessung eingeführt ist.

Claims (3)

Ansprüche :

1. Schubgesicherte Steckmuffenverbindung, insbesondere für Formstücke sowie für im Schleudergußverfahren hergestellte Muffenrohre (1), bei der das Spitzende (3) des einen Rohres mit radialem Spiel in das Muffenende (2) des anderen Rohres einschiebbar ist, in dem ein Dichtring (8) und ain von diesem getrennt ausgebildeter Klemmring (14) angeordnet sind, der aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung mit gegenseitigem Abstand angeordneten Klemmsegmenten (15) besteht, die eine ballig ausgebildete äußere Mantelfläche (17) aufweisen, in Umfangsrichtung jeweils durch eine anvulkanisierte Zwischenschicht aus Gummi o. dgl. miteinander verbunden sind und auf ihrer Innenfläche jeweils eine Zahnung (19) aufweisen, die bei Auftreten von axialen Kräften durch Zusammenwirken der balligen Mantelfläche mit einer sich konisch zum Ende verjüngenden Innenfläche (18) der Rohrmuffe radial gegen das Spitzende (3) drücken, wobei insbesondere an den Klemmring (14) ein am Muffenstirnende (22) festlegbares, ihn tragendes Halteteil (20) aus Elastomer angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die sich konisch verjüngende Innenfläche (18) der Rohrmuffe zum Muffenende hin in eine quer zur Rohrmuffenachse verlaufende Stützschulter (26) ausläuft.

2. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einen konstanten Radius R aufweisender Übergangsbereich vorgesehen ist, der von der sich konisch verjüngenden Innenfläche (18) der Rohrmuffe in die sich quer

zur Rohrmuffenachse erstreckende Stützschulter (26) unmittelbar übergeht.

3. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich einen Radius R von etwa 3 mm aufweist.