DEP0038988DA - Kupplung für Druckmittelrohre - Google Patents

Description

Für die Kupplung von Rohren und Schläuchen, in denen Druckmittel wie Preßluft fortgeleitet werden, hat sich allgemein eine Form bewährt, bei der auf dem einen Rohrende ein Ring mit kugelig gewölbter Außenfläche sitzt, über den ein am anderen Rohrende befindliches Ansatzstück mit kegelmantelförmiger Innenfläche greift. Dieses Ansatzstück trägt ein Gewinde, auf dem eine Ueberwurfmutter festgezogen wird. Zwischen der kegelmantelförmigen Innenfläche des Gewindeansatzes und dem Kegelring befindet sich eine Dichtung, und das Anziehen der Ueberwurfmutter erfolgt in solcher Weise, daß dadurch die elastische Dichtung fest zwischen den beiden genannten Teilen eingeklemmt wird. Man hat nun zwar durch die kugelringförmige Ausbildung des einen Rohrendes die Möglichkeit, die Kupplung nicht nur dann festzuziehen, wenn die Achsen der beiden damit zu verbindenden Rohrenden zusammenfallen, sondern auch dann, wenn sie winklig zueinander stehen. Nach dem Festziehen der Kupplung ist jedoch eine gegenseitige Drehung der miteinander gekuppelten Rohre nicht mehr möglich, weil der Reibungswiderstand der unter dem Kupplungsdruck stehenden Dichtung zu groß ist. Erfolgt während des Betriebes eine Verdrehung der Rohre gegeneinander, so hat dieses zumeist ein Undichtwerden der Kupplung zur Folge.

Bei der immer stärker in Verwendung kommenden stempelfreien Abbaufront liegt das Bedürfnis vor, die Preßluftleitung im Streb unmittelbar am Förderer zu verlegen und mit diesem zusammen dem Kohlenstoß nachzurücken. Dabei aber sind wechselnde Winkelstellungen der einzelnen Rohrabschnitte während des Betriebes unvermeidlich, die bei den bisherigen Kupplungen, wie bemerkt, zu Undichtigkeiten führen.

Gemäß der Erfindung wird eine Kupplung für Druckmittelrohre, die aus einem Kugelring an dem einen und über diesen greifenden Gewindeansatz mit Stulpdichtung am anderen Rohrende besteht, wobei der Kugelring und der Gewindeansatz durch eine in der Achsrichtung der Rohre wirkende Kraft mittels einer Ueberwurfmutter festgezogen werden, so ausgebildet, daß Ueberwurfmutter und Gewindeansatz sich mit inneren Ringvorsprüngen am Kugelring abstützen und beim Festziehen der Kupplung mit ihren stirnseitigen Anschlagflächen aufeinandergepreßt werden, während ein an der Innenseite des Ringvorsprunges des Gewindeansatzes sitzender Stulp durch den Leitungsdruck zum dichten Anliegen an Ringvorsprung und Kugelring kommt. Während also bei den bisherigen Dichtungen die Ueberwurfmutter in Richtung der Rohrachse solange angezogen wurde, als es die Zusammendrückbarkeit der Stulpdichtung zuließ, erfolgt ein Festziehen der Ueberwurfmutter in dieser Richtung bei der neuen Kupplung nur solange, bis die Anschlagflächen von Ueberwurfmutter und Gewindeansatz zum festen Anliegen gekommen sind, wobei sich die Ueberwurfmutter an dem Kugelring abstützt; die nachgiebige Dichtung wird beim Anpressen nicht verformt, sondern wird durch den in der Leitung herrschenden Druck des fortzuleitenden Mittels an die abzudichtende Flächen gedrückt. Beim Bewegen der Rohrenden gegeneinander können also Ueberwurfmutter und Gewindeansatz mit ihren Ringvorsprüngen auf der Kugel gleiten, und auch der Dichtungsstulp wird dabei teilweise vor-, teilweise zurückgeschoben, ohne daß die Dichtung dadurch beeinträchtigt wird. Die geschilderte Verwirklichung der Erfindung schließt sich eng an die bereits bekannte Form solcher Dichtungen an, bei denen das eine Rohrende ein kugelringförmiges, den freien Rohrinnenquerschnitt nicht beeinträchtigendes Ansatzstück trägt. Grundsätzlich läßt sich die angestrebte Wirkung der Winkelverstellung der Rohrenden während des Betriebes bei allen sollen Ausführungsformen erreichen, bei denen der Gewindeansatz mit der Ueberwurfmutter gegenüber dem anderen Rohransatz so geführt ist, daß bei allen Winkelstellungen der Rohre innerhalb eines bestimmten Bereichs die Ansätze sich gegenseitig abstützen und zwischen Gewindeansatz und Gegenlager ein geschlossener Ring vorhanden ist, gegen den der Dichtungsstreifen zur Anlage kommt.

Statt auf dem kugelringförmigen Ansatz Rippen von Gewindeansatz und Ueberwurfmutter gleiten zu lassen, kann die Innenfläche dieser Teile kugelförmig gestaltet sein, und gegen diese Innenflächen stützen sich Rippenringe ab, die auf dem anderen Rohransatz angebracht sind. Nur der zur Anlage des Stulps bestimmte Ansatz muß dabei einen geschlossenen Ring darstellen, während der an der Ueberwurfmutter anliegende oder an dieser befindliche Ring unterbrochen sein, also aus einzelnen Vorsprüngen bestehen kann.

Wenn schließlich von Gewindeansatz und Ueberwurfmutter die Rede ist, so sollen darunter ganz allgemein zwei Teile verstanden sein, von denen das eine starr mit dem Rohrende verbunden, das andere Lösbar ist und die durch irgend eine Verbindung - statt durch Verschraubung bespielsweise auch durch Federhaken, Keilriegel, Bajonettverschluß - mittels einer in Richtung der Rohrachse wirkenden Kraft zum festen Aufliegen ihrer Anschlagflächen gebracht werden; diese Anschlagflächen haben nicht die Aufgabe der Abdichtung des unter Druck stehenden geförderten Mittels, ebenso wenig hat diese Aufgabe die Abstützung des allgemein als Ueberwurfmutter bezeichneten lösbaren Teiles an dem Rohransatz. Die Verbindung der Teile muß nur derart gesichert sein, daß sie auch bei Nachlassen des Druckes des geförderten Mittels, z.B. beim Ausbleiben der Preßluft, sich auch dann nicht lockert, wenn die mit der Kupplung ausgerüstete Leitung ständigen Erschütterungen ausgesetzt ist, etwa dann, wenn sie am Traggestell eines Fördermittels befestigt ist.

Die eigentliche Dichtung der Kupplung wird ausschließlich durch den Rippenring zwischen dem Gewindeansatz und dem Kugelring und die an diesen Ring vom Druckmittel angepreßte bei Verdrehung der Rohre gegeneinander mit dem Rippenring auf der Kugelfläche gleitende Stulpdichtung bewirkt. Um während dieses Gleitens ein dauerndes sicheres Anschmiegen an Rippenring und Kugelfläche zu gewährleisten, hat die Stulpdichtung zweckmäßig von vornherein einen winkligen Querschnitt, der sich dem Ver- lauf der Kantenflächen von Kugelring und Gewindeansatz anpaßt.

Unabhängig davon, ob sich die Kugelringfläche, auf der beim Verdrehen der Rohre die Stulpdichtung gleitet, auf der Innenseite des allgemein als Gewindeansatz bezeichneten Teiles befindet oder ob dieser Rohransatz eine kugelringförmige Außenfläche hat, gegen die eine Rippe des Gewindeansatzes zur Anlage kommt, immer ist durch die Breite des Kugelringes, auf dem der Rippenring gleiten kann, das Maß der Winkelverstellung begrenzt; denn der Dichtungsstulp darf nicht von dem Kugelring abgleiten. Um sicherzustellen, daß keine übermäßige Verdrehung der Rohre, die ein Undichtwerden der Kupplung zur folge hätte, stattfindet, befinden sich gemäß der weiteren Erfindung an der Ueberwurfmutter über den Kugelring hinausragende Anschläge, die bei einer bestimmten größten noch zulässigen Winkelstellung der Rohre gegen das mit dem Kugelring versehene Rohrende anschlagen und ein weiteres Verdrehen ausschließen.

Mit der neuen Kupplung ausgerüstete Rohrenden lassen sich unter Aufwendung verhältnismäßig geringer Kräfte gegeneinander verdrehen, ohne daß die Zuverlässigkeit der Dichtung dadurch infrage gestellt wird.

Auf der Zeichnung ist die neue Kupplung im Schnitt dargestellt.

Das Rohrende 1 trägt den Ansatz 2 mit kegelmantelförmiger Innenfläche und Gewinde 3; auf dem Rohrende 4 sitzt der Kugelring 5. Zum Festziehen der Kupplung dient die Ueberwurfmutter 6, die in das Gewinde 3 einfaßt. Der Gewindeansatz 3 trägt einen inneren Ringvorsprung 7, die Ueberwurfmutter einen Ringvorsprung 8, die sich beide gegen den Kugelring 5 abstützen. Beim Festziehen der Ueberwurfmutter 6 kommen die Stirnflächen 9 zum festen Anliegen. Der Dichtungsstulp 10, der ein V-förmiges Profil hat, legt sich gegen Kugelring 5 und Ringvorsprung 7. Sein Anklemmen erfolgt nicht durch das Festziehen der Ueberwurfmutter, sondern durch den der Leitung herrschenden Druck.

Um ein übermäßiges Schwenken der Rohre gegeneinander auszuschließen, welches zu einem Abrutschen des Stulps 10 von dem Kugelring 5 führen könnte, hat die Ueberwurfmutter am hinteren Ende einen trichterförmigen Ansatz 11, der bei starkem Schwen- ken der Rohre gegeneinander gegen das Rohr 4 stoßen würde und auf diese Weise ein weiteres Verdrehen der Rohre ausschließt. Um ein besonders hohes Maß an Winkelverstellung zu erzielen, könnte bei der in der Zeichnung dargestellten Kupplung der Gewindeansatz 2 so verlängert werden, daß er möglichst weit über den Kugelring 5 hinübergreift. Der Ringvorsprung 7 sollte sich dann möglichst am Ende des Gewindeansatzes 2 befinden. Auf diese Weise wird ein großer Schwenkbereich erzielt, bei dem die Stulpdichtung 10 unter Anlage am Ringvorsprung 7 auf dem Kugelring 5 gleiten kann. Zur besseren Abstützung des Gewindeansatzes an dem Kugelring kann an jenem ein weiterer Ring oder können ringförmig verteilte Zapfen, ein Stück vom Ende des Ansatzes entfernt, vorgesehen sein, die auf dem Kugelring vollständig gleiten, solange die Rohre annähernd koaxial stehen, während bei stärkeren Verdrehungen ein Teil dieses Ringes bzw. der entsprechenden Zapfen über den Kugelring hinaustritt und nur noch auf einem Teil des Umfanges eine Führung vorhanden ist.

Claims (3)

1.) Kupplung für Druckmittelrohre, bestehend aus Kugelring am einen und über diesen greifenden Gewindeansatz mit Stulpdichtung am anderen Rohrende, die durch Ueberwurfmutter festgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ueberwurfmutter (6) und der Gewindeansatz (2) sich mit inneren Ringvorsprüngen (7, 8) am Kugelring (5) abstützen und beim Festziehen der Kupplung mit ihren stirnseitigen Anschlagflächen (9) aufeinandergepreßt werden, während ein an der Innenseite des Ringvorsprunges (7) des Gewindeansatzes (2) sitzender Dichtungsstulp (10) durch den Leitungsdruck zum dichten Anliegen an den Ringvorsprung (7) und den Kugelring (5) kommt.

2.) Kupplung für Druckmittelrohre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ueberwurfmutter (6) über den Kugelring (5) hinausragende Anschläge (Trichter 11) hat, die ein Verdrehen des mit dem Kugelring (5) versehenen Rohrendes (4) gegen den Gewindeansatz (2) über einen bestimmten Winkel ausschließen.

3.) Kupplung für Druckmittelrohre nach Anspruch 1 und 2, mit der Aenderung, daß gegen die mit kugeliger Innenfläche ausgebildeten Teile des Gewindeansatzes (2) und der Ueberwurfmutter (6) an dem anderen Rohransatz (4, 5) befindliche Rippenringe anliegen, von denen der gegen den Gewindeansatz (2) anliegende geschlossen ist, wobei an ihm auf der Innenseite der Dichtungsstulp (10) sitzt.