DEP0029935DA - Rohrverbindung mit Kugelgelenk - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Dichtungsabschluss für eine Rohrverbindung, deren Merkmal im wesentlichen darin besteht, dass an der inneren Umfangsfläche eines Verbindungsstückes, und zwar ausserhalb der Einkapselung, ein offener Schlitz vorgesehen ist. Der in diesem Schlitz angeordnete Dichtungsabschluss ist derart geformt, dass er sich unter dem Einfluss des inneren Flüssigkeitsdruckes in der Rohrverbindung mit zunehmenden Druck immer weiter an die Dichtungsflächen anpreßt.

Als Dichtungsabschluss dient ein Kautschukring, von dem ein Teil in der Innenwandung eines Verbindungsstückes eingelassen ist. Der aus dem Schlitz herausragende Teil besitzt die Form einer Lippe, deren oberer Teil die Verbindung zu dem eingelassenen Teil des Ringes darstellt, während die Lippe selbst sich elastisch gegen das zweite Verbindungsstück anlehnt.

Um die Dichtigkeit derartiger Rohrverbindungen sicherzustellen, wurde bereits vorgeschlagen, Kautschukringe zu verwenden, die zwischen dem Kupplungskörper und dem Verbindungsstück vorgesehen wurden. Bereits seit der Einführung wurden diese Kautschukringe die einem starken Druck ausgesetzt waren, in geeignet angeordneten Vertiefungen untergebracht und sollten auf diese Weise einen guten Dichtungsabschluss herbeiführen.

Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass derartig angeordnete Kautschukringe nicht immer einem gleichmässigen Durch ausgesetzt sind, sodass an gewissen Stellen schwache Punkte vorhanden sind. Ausserdem wurde eine Abkühlung der Dichtungsringe erzeugt, die insbesondere auf die Kupplungsbewegungen zurückge- führt wurde. Hierbei entstand schliesslich eine Elastizitätsverringerung des Kautschukes und sogar Verschleissstellen desselben wie auch der Schlitze.

Die vorliegende Erfindung will diese Mängel beseitigen und zwar dadurch, dass die Dichtigkeit der Verschlussstücke, die auf die Rohre mittels komprimierter Luft oder mittels Wasserdruck bis zu 15 Kilo aufgezogen werden, verbessert wird. Der vorliegende Abschluss sichert eine Dichtigkeit zu, die dem Druck innerhalb des Rohres proportional ist. In der Zeichnung sind im Schnitt und als Beispiel zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Die Figur 1 zeigt eine Rohrverbindung, die mit einem Dichtigkeitsabschluss gemäss der vorliegenden Erfindung versehen ist.

Die Figur 2 zeigt teilweise in der Vorderansicht und teilweise im Schnitt eine abgeänderte Rohrverbindung.

Die Figur 3 zeigt im Längsschnitt ein Verbindungsstück, bei dem die Verschraubung derart vor sich geht, dass das Verbindungsstück gegen den dazu gehörigen Teil der Kupplung anschlägt und auf diese Weise eine Begrenzung des Vorschubs herbeiführt. Entsprechend der Ausführungsform nach Figur 1 ist im Verbindungskörper 1, der z.B. in Stahlguss hergestellt werden kann, eine Rinne 2 vorgesehen, in der ein Kupplungsring 3 angeordnet ist. Dieser Kupplungsring 3 reicht selbst bei Unterdruck über die Rinne 2 hinaus, wobei zwischen dem eigentlichen Ring 3 und dem überstehenden Teil 4 ein Einschnitt vorgesehen ist. Demzufolge weist der Kupplungsring 3 einen lippenförmigen Ansatz 4 auf, der so geformt ist, dass er sich gegen den Verbindungskörper 5 anlehnt. Auf diese Weise besteht der Gummering aus einem Teil, der fest im Verbindungskörper 1 angeordnet ist und einem zweiten herausragenden Teil in Lippenform mit ringförmiger Anordnung, der sich gegen das Verbindungsstück 5 anlehnt.

Dieses Verbindungsstück 5, das beispielsweise aus Stahl sein kann, liegt an der inneren Umfangsfläche 6 der Lippe 4 an und wird an dieser Stelle durch eine Überwurfmutter 7 gehalten, die am Verbindungsstück verschraubt ist. Die Verschraubung wird soweit durchgeführt, bis eine Berührung zwischen dem Verbindungsstück 5 und der Überwurfmutter 7 erfolgt.

Auf diese Weise berührt das Verbindungsstück 5 einerseits die gewölbte Innenfläche 8 der Überwurfmutter 7 und andererseits die Lippe 4. Bei der Drehbewegung des Verbindungsstückes 8 erfolgt sodann eine weiche und elastische Reibung, wobei eine vollständige Dichtigkeit durch den Dichtigkeitsabschluss gesichert ist.

Hieraus folgt, dass beim Festziehen der Überwurfmutter 7 die Abdichtung weder beschädigt, noch einem Verschleiss ausgesetzt ist, denn die Lippe 4 legt sich in elastischer Weise infolge ihrer Form gegen das Verbindungsstück 5.

Sobald die Kupplung einem Innendruck ausgesetzt wird, muss die Aussenfläche 9 der Lippe 4 diesem Druck ausweichen und legt sich an das Verbindungsstück 5 derart an, dass der Anpressdruck der Lippe 4 bei höher werdendem Innendruck in der Kupplung entsprechend erhöht wird.

Infolge der Elastizität der Lippe 4 können die Schwenk- und Drehbewegungen erfolgen, ohne dass die Dichtigkeit leidet. Vorzugsweise wird die Form der Lippe so gewählt, dass ihr Querschnitt von der Spitze des Einschnittes bis zum freien Ende der Lippe abnimmt.

Entsprechend der Ausführungsform, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, ist in dem zum Verbindungsstück 1 zugehörigen Teil ein Schlitz 2 vorgesehen, der parallel zu der Achse der Kupplung verläuft. Wie in Figur 1 ist diese Rinne konzentrisch zur Kupplungsachse bzw. zur Innenwand des Verbindungsstückes 1 angeordnet.

Die Verlängerungen der Schlitzkanten bilden zwischen sich einen spitzen Winkel derart, dass der Querschnitt dieses

Schlitzes der Form einer Pfeilspitze gleicht.

In dem Schlitz 2 ist ein elastischer Ring 3 angeordnet, der derart aus dem Schlitz 2 herausragt, dass in diesem heraushängenden Teil ein Einschnitt vorgesehen werden kann. Der Gummering 3 weist demnach ebenfalls eine Lippe 4 auf, die so geformt ist, dass sich ihre Innenfläche gegen das Verbindungsstück 5 legt. Wie bereits gesagt, kann diese Lippe die Form einer Membrane, einer Krone oder ähnlicher Beispiele aufweisen. Auf diese Weise trägt der Ring einen herausragenden Teil in Lippenform mit konzentrischer Anordnung und legt sich mit seiner inneren Umfangsfläche 6 gegen das Verbindungsstück 5, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist.

Das Verbindungsstück 5 wird mittels einer Stellschraube 7 an dem Verbindungsstück 1 befestigt, wobei die Stellschraube 7 eine Kontaktfläche aufweist, die das Verbindungsstück 5 berührt. Die Einführung des Verbindungsstückes 5, in das Verbindungsstück 1 wird durch eine Kontaktoberfläche 10 begrenzt, die in dem Verbindungsstück 1 eingearbeitet ist.

Auf diese Weise wird vermieden, dass eine Schädigung der Kautschukteile erfolgt. Hierbei legt sich nämlich der Dichtungsabschluss gegen die Oberfläche 10 des Verbindungskörpers 1, um auf diese Weise die Berührung der inneren Umfangsfläche 6 der Lippe 4 herbeifzuführen, ohne dass der ausgeübte Druck die Lippe über eine gewisse Grenze schliessen kann.

Hierbei erfolgt die Bewegung normal und unbehindert auf den beiden Flächen 8 und 10 ohne Behinderung der Schwenk- oder Drehbewegung der Röhre. Es erscheint erforderlich zu bemerken, dass es keineswegs notwendig ist, dass das Verbindungsstück Kontakt mit der Oberfläche 10 hat, um eine Dichtigkeit zu garantieren. Das geht insbesondere aus der Figur 2 hervor.

Tatsächlich erfolgt eine Berührung der Lippe und des Verbindungsstückes 5 dann bereits, wenn das letzte sich ungefähr 8,5 mm entfernt von seinem Anschlag 10 befindet.

Dieses Merkmal ist in Anbetracht der Tatsache sehr wichtig, dass es nicht mehr notwendig ist, die Schraube 7 bis zum Ende festzuziehen. Hieraus folgt, dass die Schraube von Hand festgezogen werden kann. Der elastische Kontakt der Kautschukringe sichert in demselben Masse eine Dichtigkeit, wie der Einfluss der Druckflüssigkeit sich ändert.

Versuche haben erwiesen, dass bei einer Rohrverbindung nach der vorliegenden Erfindung das Verbindungsstück sich von seinem Sitz bis 12 mm entfernen kann und noch dabei eine ausreichende Dichtung gewährleistet. Beim Überschreiten dieser Grenze löst sich jedoch die Dichtungslippe und das Druckmittel fängt an auszutreten.

Ein anderer Vorteil beruhrt auf der Unverletzlichkeit der Abdichtung, die darauf zurückzuführen ist, dass das Verbindungsstück lediglich einen Kontakt mit der Dichtungslippe aufnimmt. Es können deshalb bedeutend höhere Druckbelastungen hingenommen werden, bei denen die bisher bekannten Abdichtungen versagt hätten.

Versuche mit kaltem Wasser haben gezeigt, dass der Druck bis zu 150 kg/cm(exp)2 gehen kann und das, obwohl die Stellschraube festgezogen war; eine Reihe von mehreren Versuchsstücken zeigten noch nach 18 Stunden einen Druck von 60 kg/cm(exp)2 wie oben.

Insbesondere im Bergwerkbetrieb, wo tausende derartiger Rohrverbindungen in Betrieb sind, dürfte es sehr wirtschaftlich sein, die Erfindung zu verwenden, wenn man bedenkt, dass beim praktischen Gebrauch eine Rohrverbindung mit den bisher bekannten Abdichtungen wenigstens eine entwichene Flüssigkeitsmenge von 10 m(exp)3 in der Stunde aufwies. In der vorliegenden Beschreibung und in den Zeichnungen konnten nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt werden. Es ergibt sich von selbst, dass im Rahmen des Erfindungsgedankens zahllose weitere Anwendungsmöglichkeiten gegeben sind.

Claims (6)

1. Rohrverbindung mit Kugelgelenk, dadurch gekennzeichnet, dass am inneren Umfang eines Verbindungsstückes (1) eines Rohres und ausserhalb der Klemmflächen eine offene Rinne (2) vorgesehen ist, die zur Aufnahme eines Kautschukringes mit elastischer Lippe 4 dient, wobei die Lippe (4) nach Massgabe des Druckes eines Mediums gegen das Verbindungsstück (5) eines zweiten Rohres gepresst wird.

2. Rohrverbindung mit Kugelgelenk nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe (4) sich in Richtung auf ihr Ende im Querschnitt verjüngt.

3. Rohrverbindung mit Kugelgelenk nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe (4) bei einer ringförmigen Berührungsfläche mit dem Verbindungsstück die Form einer Membrane, einer Krone oder eines ähnlichen Gegenstandes aufweist.

4. Rohrverbindung mit Kugelgelenk nach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kautschukring (3) eine geknickte Lippe (4) aufweist, deren Ende das Verbindungsstück (5) berührt.

5. Rohrverbindung mit Kugelgelenk nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (10) vorgesehen ist, der das Mass der Verschraubung begrenzt.

6. Rohrverbindung mit Kugelgelenk nach Patentanspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Anschlag eine Ringfläche vorgesehen ist.