EP1797362A1

EP1797362A1 - Kupplungsvorrichtung zur herstellung einer permanenten unlösbaren rohrverbindung

Info

Publication number: EP1797362A1
Application number: EP04702272A
Authority: EP
Inventors: Gottfried Haener
Original assignee: SK tec SA
Current assignee: SK tec SA
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2007-06-20
Also published as: WO2005068888A1

Abstract

Die Kupplungsvorrichtung besteht aus einer die beiden Enden der Rohrstücke (1, 2) umfassenden muffenförmigen, rotationssymetrischen Grundkörper (3) mit einem mittleren Bereich (4) mit einem dem Rohrdurchmesser der Rohrstücke (1, 2) entsprechenden konischen nach innen gerichteten Anschlag (16) und beiderseits des mittleren Bereichs (4) anschliessenden Bereichen (7) zur Aufnahme der Rohrstücke (1, 2). Ihre Innenwand ist mit mindestens einem nach innen gerichteten Bund (10) und ihre Aussenwand gegenüber dem Bund mit einem nach aussen gekrümmten Wulst (8) versehen. Zum verpressen dieser Vorrichtung sind die anschliessenden Bereiche umgreifende axial verschiebbare Pressringe (5) vorhanden.

Description

Kupplungsvorrichtung zur Herstellung einer Permanenten unlösbaren Rohrverbindung

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zur Herstellung einer permanenten unlösbaren Rohrverbindung zweier Rohrstücke mit einer die beiden Enden der Rohrstücke umfassenden Muffe.

Zur Verbindung von Rohrstücken werden heute zunehmend Pressverbindungsvorrichtungen eingesetzt, bei denen die Rohrenden und die Verbindungsvorrichtungen durch Kaltverformung mittels Pressungen zu einer formschlüssigen Verbindung verpresst werden.

Verbindungsvorrichtungen die dieses Prinzip verwenden, sind durch die US-PS 3,827,727; US-PS 4,026,006; US-PS 4,061,367; US-PS 4,482174; US-PS 5,110,163 bekannt.

Der Nachteil dieser Rohrverbindungen besteht darin, dass sie beim Einsatz im Verhältnis des Rohrdurchmessers, der Qualitätsansprüche an das zu verbindende Rohr und der Höhe des Druckes des Mediums in ihrer Funktion begrenzt sind. Durch die verhältnismässig zum Rohrdurchmesser grosse Bauweise führt auch zu grossen Herstellkosten und Gewicht. Im weiteren sind sie nur einsetzbar für Rohre mit grosser Wandstärke.

Angesichts dieser und weiterer Nachteile der bekannten Verbindungsvorrichtungen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrund, eine Vorrichtung zur Pressverbindung von Rohrstücken zu schaffen, welche einfacher aufgebaut und zu montieren ist und die eine dichte und sichere Rohrverbindung gewährleistet. lm folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Rohrverbindungsvorrichtung und

Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer alternativen Form einer Rohrverbindung

Die in den Figuren im Schnitt gezeigten Rohrverbindungsvorrichtungen verbinden jeweils zwei Rohre 1, 2 gleichen Querschnitts koaxial miteinander. Auf der linken Seite der Fig. 1 ist der unverpresste Zustand, auf der rechten Seite der verpresste Endzustand gezeigt. Die Fig. 2 zeigt eine verpresste Verbindung mit Verstärkungshülse für Dünnwandige Rohre.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung besteht aus einer Verbindungsmuffe 3, in welche die Rohrenden von beiden Seiten hineingeschoben werden und aus zwei die Muffe aussen umgebenden Pressringen 5. Die beiden Pressringe sind gleich.

Die Muffe hat eine im wesentlichen hohlzylindrische Form mit einem mittleren Bereich 4 und zwei beidseitig an den mittleren Bereich anschliessenden Bereich 7. Der mittlere Bereich 4 der Muffe hat genau den gleichen Innendurchmesser wie die zu verbindenden Rohrstücke und ist im Abstand von der Mitte der Muffe zur Bildung eines Anschlages 16 für die Rohrenden auf den Aussendurchmesser der Rohrenden erweitert. Nach aussen zu erweitert sich der Innendurchmesser der anschliessend Bereiche 7 noch weiter. Die Innenfläche der anschliessenden Bereiche besitzt einen nach innen gerichteter Bund 10 und eine Art nach innen gerichteter Flansch 6 an ihrem äusseren Ende. Der Bund 10 und der Flansch 6 haben ungefähr eine dem Aussendurchmesser der Rohrenden entsprechende Weite. Die Aussenfläche 13 der Muffe 3 hat im mittleren Bereich einen relativ grossen Aussendurchmesser von ca. dem drei bis fünffachen der Rohrwandstärke und weist in ihrer Mitte eine umlaufende Nut 14 für den Ansatz eines Presswerkzeugs auf, zur Verschiebung der Pressringe 5.

Bei den anschliessenden Bereichen 6 ist der Aussendurchmesser stark reduziert, so dass die Wandstärke der anschliessenden Bereiche kleiner bis gleich gross wie die Rohrwandstärke ist. An dem Bund 10 gegenüberliegenden Stelle der Aussenfläche weist diese einen umlaufenden Wulst 8 auf. Dieser Wulst 8 hat einen gekrümmten Querschnitt.

Der Pressring 5 hat ebenfalls eine im wesentlichen hohlzylindrische Form mit einer zylindrischen Aussenwand und einer mehrfach abgestuften Innenwand. Zur Muffen- mitte besitzt der Ring 5 einen Innendurchmesser, der geringfügig enger ist als der Aussendurchmesser des mittleren Bereichs 4 der Muffe 3. Dadurch wird der Ring beim Aufschieben auf den mittleren Bereich der Muffe aufgeweitet und gegen axiale Verschiebung zusätzlich gesichert. Der Pressring 5 ist im unverpressten Zustand bereits ein kurzes Stück auf den mittleren Bereich 4 der Muffe 3 aufgeschoben, so dass er durch die Aufweitung bereits in diesem Zustand mit der Muffe verbunden ist. Da in diesem Zustand keine weitere Verformung stattgefunden hat, sind die Rohrenden ohne weiteres einsteckbar. Durch die vorgängige Verbindung der Muffe mit den beiden Pressringen bilden diese eine Einheit im Gegensatz zu bekannten Lösungen mit einer Vielzahl unterschiedlichen Einzelteile.

Die Innenwand des Pressrings 5 weist nach aussen hin zwei weitere Stufen mit reduzierten Durchmessern auf. Eine erste Stufe 11 hat eine Innendurchmesser gleich dem Aussendurchmesser der anschliessenden Bereiche 7 der Muffe 3. Am Übergang zu dieser Stufe ist ein Konischer Bereich 9 vorgesehen. Eine zweite Stufe ist noch einmal im Durchmesser reduziert und weist ebenfalls einen konischen Übergang auf.

Die Verbindung von Rohren verläuft so, dass von beiden Seiten je ein Rohrende bis zum Anschlag 16 in die Muffe 3 eingeschoben wird und dann mit einem speziellen Werkzeug die Verpressung erfolgt. Bei der Verpressung tritt weder eine Massveränderung noch eine Verspannung oder ein Verziehen auf. Dies hat den Vorteil, dies hat den Vorteil, dass ein ganzes Rohrleitungssystem zusammengesteckt werden kann, ohne dass zunächst verpresst wird. Es können also vor dem Verpressen noch allfällige Änderungen vorgenommen werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die vorliegende Verbindngsvorrichtung die zu verbindenden Rohre durch das Verpressen zentriert werden und durch die enorme achsiale Kraft gegen den konischen Anschlag 16 gepresst wird und dadurch eine Dichtfläche 18 und 19 entsteht das wiederum eine Spaltkorrosion verhindert.

Die Verpressung erfolgt dadurch, dass die beiden Pressringe 5 zur Muffenmitte hin geschoben werden und dabei zunächst den Wulst 8 mit dem Bund 10 und danach der Flansch 6 radial nach innen drücken. Dadurch dass diese beiden Phasen der Verpressung getrennt nacheinander erfolgen, wird der höchste Pressdruck zum Verformen des Wulstes 8 und zum Eindrücken des Bundes 10 in das Rohrmaterial benötigt und nicht zum Überwinden von aufsummierten Presskräften von mehreren Stellen und Reibungskräften. Auch durch die verlaufende Krümmung des Wulstes 8 ergibt sich ein günstiges Pressdruckprofil.

Im verpressten Zustand, der auf der rechten Seite der Fig. 1 gezeigt ist, ist der Pressring 5 ganz auf die Muffe 3 aufgeschoben. Dabei wurden durch den konischen Bereich 9 der Wulst 8 und durch den konischen Übergang 15 der Flansch 6 nach innen gedrückt. Dadurch wurde der Flansch 6 und der Bund 10 in das Rohrende 2 unter Verformung desselben eingedrückt. Gleichzeitig wurde der gesamte innere Teil des Pressrings 5 auf den mittleren Bereich der Muffe aufgepresst und dabei aufgeweitet.

Durch die Verpressung und vor allem durch das dabei erfolgende Eindrücken des Bundes 10 in das Rohrmaterial ergibt sich eine stabile, unlösbare und vor allem absolut dichte Verbindung und zwar auch bei Rohren mit ungünstiger und nicht vorbehandelter Oberfläche. Ausserdem eignet sich die erfindungsgemässe Rohrverbindung nicht nur für nahtlose, sondern auch für geschweisste Rohre in allen Werkstoffen der DIN Rohre.

Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Systems besteht darin, dass der Weg, den die Pressringe bis zur vollständigen Verpressung zurücklegen müssen, extrem kurz ist. Dadurch ist die Baugrösse der ganzen Verbindungsvorrichtung gering. Ausserdem kann dadurch auch das Presswerkzeug entsprechend schmäler konstruiert werden.

Schliesslich ist es auch von Vorteil, dass an der vorliegenden Vorrichtung auf einen Blick von aussen sichtbar ist, ob die Verpressung stattgefunden hat oder nicht. Die Verpressung hat stattgefunden, wenn von der Muffe nur noch die Nut 14 sichtbar ist.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung einer druckdichten Verbindung von Rohrstücken mit einer die beiden Enden der Rohrstücke umfassenden muffenförmigen, rotationssymetrischen Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe (3) einen mittleren Bereich (4) mit einem dem Rohrdurchmesser der Rohrstücke(1 ,2) entsprechenden konischen nach innen gerichteten Anschlag (16) und beiderseits des mittleren Bereichs anschliessende Bereiche (7) zur Aufnahme der Rohrstücke aufweist, deren Innenwand mit mindestens einem nach innen gerichteten Bund (10) und deren Aussenwand gegenüber dem Bund mit einem nach aussen gekrümmten Wulst (8) versehen ist und dass die anschliessenden Bereiche umgreifende, axial verschiebbare Pressringe (5) vorhanden sind.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an den äusseren Enden der anschliessenden Bereiche (7) weitere nach innen gerichtete Bünde (6) angeordnet sind.

3. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, gekennzeichnet durch zusätzliche Verstärkungshülsen (17)

4. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3. gekennzeichnet durch einen konischen Bund (16) als Anschlag und zusätzlichen Dichtflächen (18,20)