WO1994007072A1 - Lösbare rohrverbindung - Google Patents

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WO1994007072A1
WO1994007072A1 PCT/DE1993/000901 DE9300901W WO9407072A1 WO 1994007072 A1 WO1994007072 A1 WO 1994007072A1 DE 9300901 W DE9300901 W DE 9300901W WO 9407072 A1 WO9407072 A1 WO 9407072A1
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WO
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pipe
connection according
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pipe connection
sealing
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Application number
PCT/DE1993/000901
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Schirmacher
Original Assignee
Manfred Schirmacher
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manfred Schirmacher filed Critical Manfred Schirmacher
Publication of WO1994007072A1 publication Critical patent/WO1994007072A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/006—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads
    • F16L15/008—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads with sealing rings

Definitions

  • the invention relates to a detachable pipe connection with means for sealing and means for bracing the pipe ends to be coupled together.
  • Detachable pipe connections are known in manifold forms. The same applies to the sealing systems used in pipe connections.
  • the known embodiments have a number of disadvantages, i. the aspects of assembly and operational safety.
  • high tightening forces are generally required without this providing adequate protection against loosening of the screw connection in all cases, e.g. with changing loads.
  • comparatively large sealing surfaces with correspondingly large union nuts are required.
  • this requires a minimum space requirement, which in some
  • Cutting ring fittings are also known, the disadvantage of which, however, is that they can only be used once with a sufficient sealing action and in particular cannot be loosened or reused several times.
  • the invention is based on the problem of designing a detachable pipe connection with a view to a reliable connection position, the smallest possible construction volume and a high sealing effect with easy handling. Furthermore, the pipe connection is intended to offer great resistance to unintentional opening with little effort for the coupling processes. The disadvantages known from the prior art should also be avoided.
  • each end face of the pipe ends to be coupled has an at least approximately interlocking profile formed at least in partial areas of the end face circumference. It is essential to the invention that the end faces of the pipe ends to be connected to one another have a profiling, by means of which a positive locking against rotation is formed.
  • the profiling can take many forms.
  • each end face can have the shape of a flat circular ring which is oriented perpendicular to the tube axis and coupling and which has lugs at two or more locations evenly distributed on the end face, which in u-shaped recesses on the other end face in the coupling state intervention.
  • the individual elevations or depressions can have any shape.
  • the profiling can be designed comparable to a Hirth toothing with a ring of triangular teeth, so that one row of teeth engages with the other when the tube ends are coupled.
  • the individual teeth and tooth gaps can include be trapezoidal, rectangular, semicircular or sinusoidal. Different tooth shapes can also be combined.
  • Triangular, sine, semicircular and trapezoidal gears are preferred for fast and smooth coupling.
  • the rows of teeth slide into one another easily due to the beveled tooth flanks and determine their twisting position with respect to one another.
  • sawtooth-shaped or rectangular teeth are preferred for the profiling.
  • the tooth flanks are aligned with each other in one or both directions of rotation parallel to the pipe axis, which means that large torsional forces can be absorbed without stressing the coupling parts due to axial forces.
  • the individual end faces can also have different tooth shapes. For example, a semicircular toothing can be coupled into a crenellated toothing.
  • detachable pipe connections such as those e.g. be used in tank couplings and dispensing systems, achieve a high level of leak protection.
  • flexible connections between rigid connections are generally established. For example, a nozzle of a standing tank connected to the nozzle on a tank truck via a hose. If the lying or hanging hose is now e.g. due to external influences such as pump vibrations, wind or moving over and back, the hose is set in an oscillating movement or twisted, as a result of which torsional forces act on the coupling element.
  • the means for bracing the pipe ends to be coupled is designed as a pipe screw connection, in which those are provided with a right-hand and left-hand external thread
  • Pipe ends over with an appropriately adapted internal sleeve sections provided with wind sections are contracted in the axial direction.
  • the sleeve is held between the two pipe ends in such a way that the geometrical axes of the pipe ends and the sleeve are aligned.
  • the sleeve is rotated such that the two pipe ends are drawn into it .
  • the coupling process ends with the intermeshing of the front ends.
  • the threaded sections preferably have a greater wall thickness with a constant inner tube cross section, so that the strength in the threaded area does not decrease compared to the adjacent tube area.
  • a bayonet coupling or the like can also be used.
  • Recesses and / or contact surfaces for receiving sealing elements are arranged on the means for tensioning, for example a sleeve, and / or on the pipe ends.
  • a special embodiment is provided if two recesses, which are open on the radially inside on both sides outside the area of the profiling, are arranged in the sleeve for receiving sealing rings.
  • the recesses can expediently be provided symmetrically on both sides of the abutting end faces.
  • the sealing rings seated in the recesses which can be O-rings, sealing rings with lip or tongue seals or the like, make the separating gap between the profiled end faces urgent Liquids, gases or vapors are prevented from escaping from the coupling.
  • the mainly radially oriented sealing surfaces considerably facilitate the coupling process.
  • the final radial pressing of the sealing element is gradually achieved towards the end of the screw connection. Due to the rotational movement of the sleeve relative to the pipe ends, the sealing elements used in the sleeve slide with little wear in a helical movement onto the sealing surfaces.
  • the outer contour in the area of the profiling and the sealing seats can be produced on the one hand by machining and on the other hand by forming. In the latter case, which is used particularly in the case of thin-walled pipe ends, the profiling area — before or after the profiling — is flanged or rolled slightly inwards.
  • a thin-walled and space-saving sleeve can be formed which, with a good sealing effect, also requires only low tightening forces. It also has the advantage that the frictional forces acting on the seals provide security by self-locking against loosening of the screw connection.
  • opposite recesses are arranged in the end faces of the pipe ends, which at least partially encompass the sealing element.
  • the sealing surfaces are mainly axially oriented. Consequently, the sealing elements are essentially axially compressed during the coupling or assembly process and pressed into their recesses. In this case, the sealing element is not subjected to torsional stress or shear stress in the direction of the longitudinal expansion of the seal, since the seal only rests on the sealing surfaces when the profiles of the end faces to be coupled come into mutual engagement.
  • the recess for the sealing element can be partially open.
  • it is designed to be radially open on the inside or outside.
  • the profiling which forms an anti-rotation device, either on the radial inside or on the outside of the sealing element.
  • the arrangement of the sealing element on the radial inside of the molded part can be advantageous from a chemical or hygienic point of view, since in this way discontinuity in the pipe connection area in the course of the inner wall, which otherwise gives rise to
  • the formation of deposits and corrosion can be kept as small as possible.
  • the arrangement of the sealing element on the radial outside of the molded part can be advantageous when used in a vacuum or with abrasive products.
  • the respective pipe end can be arranged as a molded part on the corresponding pipe with its profiling of the end face and / or the pipe-side means for bracing.
  • the molded parts are manufactured separately with their means for bracing and the recesses for the seals and then welded, soldered, glued or the like to the pipes.
  • FIG. 1 shows a partial illustration of two exemplary embodiments of a pipe connection in axial section
  • FIG. 2 shows an enlarged partial illustration of a further exemplary embodiment of a pipe connection in the axial section.
  • shaped parts 1, 2 and 1 ', 2 1 which are welded to the ends of the pipelines to be connected, which are not shown in the drawing, and threaded sections 3, 4 and 3', 4, respectively 'wear, the threaded section 3, 3 * of one molded part 1, 1' being designed as a right-hand thread and the threaded section 4, 4 'of the other molded part 2, 2' being designed as a left-hand thread or vice versa.
  • the threaded sections 3, 3 'and 4, 4' are used in connection with a sleeve 5, 5 'to produce a screw connection between the pipe ends and the sleeves 5, 5' are for this purpose in turn at their end regions with threaded sections 6, 7 or 6 ', 7', wherein one thread section 6, 6 'of a sleeve 5, 5' is designed as a left-hand thread and the other 7,7 'as a right-hand thread.
  • a screw connection between said sleeve and the molded parts is characterized on the basis of this distribution of the threaded portions in that the molded parts 1, 2 or I 1 , 2 'in the direction of one another or away from one another by rotating the sleeve 5, 5' be moved.
  • Each of the molded parts 1, 2 or 1 ', 2' can in the area of its Gewi ⁇ deabtsch ⁇ itts be strengthened wall thickness, so that the provision of a thread is associated with no reduction in wall thickness.
  • the remaining sections of the molded parts 1, 2 can have a wall thickness which corresponds to the necessary strength of the rest of the pipeline.
  • a triangular tooth profile - another tooth profile with an inclined tooth flank or one with a wave shape - also has the advantage that when the two molded parts are screwed together, the production of the engagement state between the profile 8 and the counter profile is facilitated.
  • the sleeves 5, 5 ' have a sealing section in their central region and reference is first made to the left half of the drawing in FIG. 1.
  • the sleeves 5, 5 ' have a cylindrical, smooth inner surface in their central region and there is between the facing outer sides of the molded parts 1, 2; 1 ', 2' on the one hand and the inside of the sleeve 5, 5 ' on the other hand, a slight gap 9, 9 '. 10 with a flat sealing ring is designated, which has a rectangular shape in cross-section and is inserted into a, adapted to this shape, radially outer side open, approximately half molded into the opposite end ends of the molded parts 1, 2 recess 11. This recess 11 is thus only open on its side facing the gap 9.
  • the side of the recess opposite the gap 9 is formed in the assembled state by the profile 8 which is in engagement with the counter profile of the molded part 2.
  • the flat sealing ring 10 is pressed in the assembly state between the axially opposite sealing surfaces 12 and bulges out in the direction of the gap 9 in accordance with this pressing.
  • the sleeve 5 ' is provided with two ring-like recesses 13, which are arranged axially at a distance from their central section and are approximately square in cross-section and open radially on the inside, into each of which a 0-ring 14 is inserted.
  • the recesses 13 are approximately symmetrical on both sides of the abutting end faces of the molded parts 1 ', 2'.
  • sealing surfaces designates sealing surfaces which are located on the outer lateral surface of the molded parts 1 ', 2' and each have a slightly spherical or conical section which forms a sliding surface 15 ', so that the 0-rings 14 inserted into the recesses 13 during the production of the screwed state, gradually between the contours of the recesses 13 on the one hand and the facing sliding and sealing surfaces 15 ', 15 of the molded parts 1', 2 'for the purpose of producing a seal be pressed.
  • the seals here the flat seal 10 and the O-rings 14 are not subjected to any torsional stress about the axis of the molded parts, since a rotation of the sleeve 5 , 5 'only results in an axial displacement movement of the molded parts until the assembly state is produced.
  • the rotation of the sleeve 5 'and the consequent axial movement of the molded parts 1', 2 'in conjunction with the sliding surfaces 15' and sealing surfaces 15 facilitate the seating of the O-rings 14 according to the invention.
  • Anti-rotation marked which is also suitable for absorbing high torques.
  • FIG. 2 has a distant similarity to the embodiment shown in the left half of FIG. 1.
  • Two molded parts 16, 17 are in a screw connection via a sleeve 18 which corresponds to that of FIG. 1.
  • the molded parts 16, 17 have, in their mutually facing end faces, axially open recesses 19 which, when the molded parts 16, 17 are in the assembled state, form an annular receiving cross section for a sealing ring 20 01 complete.
  • This receiving cross-section is characterized by a ring-like gap 21 forming an opening to the radial inside and there are the ring-like boundary surfaces oriented towards the inside.
  • the profile 8 of the one molded part 17, which forms an anti-rotation element and is in engagement with a complementary counter profile 0 of the molded part 16, is located on the radial one
  • Figure 2 16 pipe end, molded part

Abstract

Zur Verbesserung der Handhabbarkeit, zur Verringerung des Bauvolumens bei gleichzeitig ausreichender Dichtwirkung sowie zur Erhöhung der Betriebssicherheit wird eine schraubbare Rohrverbindung vorgeschlagen, deren Wesensmerkmal an den Enden der zu verbindenden Rohre angeordnete Formteile (1, 2) sind, die über eine Muffe (5) miteinander verschraubt sind. Die aneinanderliegenden Stirnseiten der Formteile (1, 2) sind durch eine, eine Verdrehsicherung bildende formschlüssig wirkende Profilierung gekennzeichnet, so daß das eine Formteil ein Profil (8) und das andere ein zu diesem komplementär ausgebildetes Gegenprofil trägt. Die zur Verschraubung bestimmten Gewindeabschnitte (3) des Formteils (1) sowie (4) des Formteils (2) sind jeweils nach Art eines Links-bzw. eines Rechtsgewindes ausgebildet, so daß in Verbindung mit entsprechenden Gewindeabschnitten (6, 7) der Muffe (5) eine Drehbewegung letzterer eine entsprechende, einander entgegengerichtete axiale Verschiebebewegung der Formteile (1, 2) zur Folge hat. Die Stirnseiten der Formteile (1, 2) sind jeweils mit einem ringartig ausgebildeten Ausnehmungsteil versehen, wobei beide Ausnehmungsteile sich im Montagezustand zu einer, einen Flachdichtring (10) aufnehmenden Ausnehmung (11) komplettieren. Der Flachdichtring (10) befindet sich somit zwischen zwei axial orientierten Dichtflächen (12).

Description

Lösbare Rohrverbindung
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft eine lösbare Rohrverbindung mit Mitteln zum Dichten und Mitteln zum Verspannen der an¬ einander zu kuppelnden Rohrenden.
Lösbare Rohrverbindungen sind, in mannigfacher Form be¬ kannt. Gleiches gilt für die bei Rohrverbindungen einge¬ setzten Dichtungssysteme. Die bekannten Ausführungsformen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, iπsbεson- dere unter. den Gesichtspunkten der Montage und der Betriebssicherheit. Um eine hinreichende Verdrehfe¬ stigkeit bei gleichzeitig ausreichender Dichtwirkuπg zu erzielen, sind jedoch im allgemeinen hohe Anzugskräfte erforderlich, ohne daß hiermit eine in allen Fällen ausreichende Sicherung gegenüber einem Lösen der Ver¬ schraubung gegeben ist, z.B. bei wechselnder Belastung. Entsprechend der Qualität der Dichtwirkung sind auch vergleichsweise große Dichtflächen mit entsprechend groß ausfallenden Überwurfmuttern erforderlich. Dies bedingt jedoch einen Mindestraumbedarf, welcher in manchen
Anwenduπgsfallen nicht oder kaum zur Verfügung steht.
Gleiches gilt für Flanschverbindungen, für die ein dem
Flanschdurchmesser entsprechender Raum benötigt wird.
Sowohl die Montage als auch die Demontage solcher-Rohr- Verbindungen gestalten sich unter räumlich beengten Verhältnissen schwierig.
Es sind ferner Schneidringverschraubuπgen bekannt, deren Nachteil jedoch darin besteht, daß diese bei hinrei¬ chender Dichtwirkung nur einmal einsetzbar und insbeson¬ dere nicht mehrmals lösbar bzw. wiederverwendbar sind.
Schließlich sind Rohrverbindungen zwischen zwei Rohren¬ den bekannt, deren eines Röhrende mit einem Rechts- und deren anderes Rohrende mit einem Linksgewinde versehen sind, so daß über eine Gewindemuffe mit entsprechend ausgebildeten Gewindeabschnitten entsprechend ihrer Umdrehungsrichtung eine die Röhrenden aufeinander zu bzw. voneinander fort bewirkende axiale Bewegung ausge¬ übt wird.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine lösbare Rohrverbindung im Hinblick auf eine zuverlässige Ver¬ bindungsposition, ein kleinstmögliches Bauvolumen und hohe Dichtwirkung bei leichter Handhabbarkeit auszuge- stalten. Ferner soll die Rohrverbindung bei geringer Kraftaufwendung für die Kupplungsvorgänge einen großen Widerstand gegen ein ungewolltes öffnen aufbieten. Auch sollen die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden werden.
Die Lösung des Problems wird durch eine Rohrverbindung erzielt, bei der die Stirnseiten der zu kuppelnden Rohrenden eine mindestens annähernd ineinandergreifende, zumindest in Teilbereichen des Stirnseitenumfangs ausge¬ bildete Profilierung aufweisen. Erfindungswesentlich ist hiernach, daß die Stirnseiten der miteinander zu verbindenden Rohrenden eine Profilie¬ rung aufweisen, durch die eine formschlüssige Verdreh- Sicherung gebildet wird. Die Profilierung kann dabei vielfältige Formen haben. So kann z.B. jede Stirnseiten die Form eines ebenen Kreisrings haben, der senkrecht zur Rohrachse und Kupplung ausgerichtet ist und der an zwei oder mehr gleichmäßig auf der Stirnseite verteilten Stel- len Nasen aufweist, die in u-fδrmige Ausnehmungen der an¬ deren Stirnseite im Kupplungszustand eingreifen. Die ver¬ einzelten Erhebungen bzw. Vertiefungen können dabei be¬ liebige Formen haben.
Es ist auch möglich, die Profilierung als Verzahnung aus¬ zubilden. Die Verzahnung kann vergleichbar mit einer Hirth-Verzahnung mit einem Kranz aus dreieckfδrmig ausge¬ stalteten Zähnen gebildet sein, so daß beim Kuppeln der Rohrenden eine Zahnreihe in die andere greift. Die ein- zelnen Zähne und Zahnlücken können u.a. trapez-, rechteck-, halbrund- oder sinusförmig sein. Ferner lassen sich verschiedene Zahnformen miteinander kombinieren.
Dabei werden für ein schnelles und leichtgängiges Kuppeln z.B. Dreiecks-, Sinus-, Halbrund- und Trapezverzahnungen bevorzugt. Hier gleiten die Zahnreihen aufgrund der ab¬ geschrägten Zahnflanken leichtgängig ineinander und be¬ stimmen dabei ihre Verdrehposition zueinander. Wird je¬ doch eine große Verdrehsicherheit bei kleiner Kupplungs- belastung erwünscht, werden sägezahnfδrmige oder recht¬ eckige Zähne für die Profilierung bevorzugt. Hier liegen die Zahnflanken in einer oder in beide Verdrehrichtungen parallel zur Rohrachse ausgerichtet aneinander, wodurch große Torsionskräfte aufgenommen werden können, ohne die Kupplungsteile durch Axialkräfte auf Zug zu belasten. Selbstverständlich können die einzelnen Stirnseiten auch unterschiedliche Zahnformen haben. So kann z.B. eine Halbrundverzahnung in eine zinnenfδrmige Verzahnung ein¬ gekuppelt werden.
Diese Profilierungen haben den Vorteil, daß lösbare Rohr¬ verbindungen, wie sie z.B. bei Tankkupplungen und Zapfan¬ lagen verwendet werden, eine hohe Leckagesicherheit er¬ reichen. Denn bei diesen Anwendungsfällen werden im all- gemeinen flexible Verbindungen zwischen starren Anschlüs¬ sen hergestellt. So wird z.B. ein Stutzen eines Standtanks über eine Schlauchleitung mit dem Stutzen an einem Tankwagen verbunden. Wird nun der liegende oder hängende Schlauch z.B. durch äußere Einwirkung wie Pum- penschwingungen, Wind oder Überfahren hin- und herbewegt, wird der Schlauch in eine pendelnde Bewegung versetzt oder verdreht, wodurch auf das Kupplungselement Torsions¬ kräfte wirken. Bei handelsüblichen Versehraubungen, bei denen nur der Kraftschluß zwischen den teilweise elasti- sehen Dichtflächen die Verdrehsicherheit gewährleistet, kann sich dadurch die Verschraubung allmählich lockern oder lösen, womit die Kupplung zu lecken beginnt oder so¬ gar getrennt wird. Durch die erfinderische Verdrehsiche¬ rung entfällt dieses Problem. Gleichzeitig kann der Kraftaufwand für den Kupplungsvorgang verringert werden, da die formschlüssig verbundenen Rohrenden das Lockern oder Lösen durch ungewollte Fremdeinwirkurig verhindern. Demzufolge eignet sich diese Rohrverbindung besonders gut für die Verwendung bei Befüllungseinrichtungen, wie sie z.B. aus der WO 90/04 566 bekannt sind.
Das Mittel zum Verspannen der zu kuppelnden Rohrenden ist als Rohrverschraubung ausgebildet, bei der die mit je- weils einem Rechts- und Linksaußengewinde versehenen
Rohrenden über eine mit entsprechend angepaßten Innenge- windeabschnitten versehene Muffe in axialer Richtung zu¬ sammengezogen werden. Für den Kupplungsvorgang wird die Muffe so zwischen die beiden Rohrenden gehalten, daß die geometrischen Achsen der Rohrenden und der Muffe fluch¬ ten. Sobald die Muffe mit den beiden Rohrenden Kontakt hat, wird die Muffe derart verdreht, daß die beiden Rohrenden in sie hineingezogen werden. Mit dem Ineinan¬ dergreifen der Stirnenden ist der Kupplungsvorgang been¬ det.
Die Gewindeabschnitte haben vorzugsweise bei einem gleichbleibenden Rohrinnenquerschnitt eine größere Wand¬ dicke, so daß die Festigkeit im Gewindebereich nicht ge¬ genüber dem benachbarten Rohrbereich abnimmt. Anstelle der Gewindeverschraubung ist auch eine Bajonett¬ kupplung oder dgl. verwendbar. Außerdem ist es auch mög¬ lich, auf das Gewinde an einem Rohr- und Muffenende, an¬ stelle einer Wellenbundkombination, zu verzichten. Damit bekommt die Muffe die Form einer an einem Rohrende hän- genden Überwurfmutter.
An den Mitteln zum Verspannen, z.B. einer Muffe, und/oder an den Rohrenden sind Ausnehmungen und/oder An- lageflächen zur Aufnahme von Dichtelementen angeordnet. Eine besondere Ausführungsform liegt vor, wenn in der Muffe zwei beiderseits außerhalb des Bereichs der Profi¬ lierung liegende radial innenseitig offene Ausnehmungen zur Aufnahme von Dichtringen angeordnet sind. Die Ausneh- mungen können zweckmäßigerweise symmetrisch beiderseits der aneinanderliegenden Stirnseiten vorgesehen sein. Durch die in den Ausnehmungen sitzenden Dichtringe, die O-Ringe, Dichtringe mit Lippen- oder Zungendichtung oder dgl. sein können, werden die durch die zwischen den pro- filierten Stirnseiten vorhandene Trennfuge dringende Flüssigkeiten, Gase oder Dämpfe am Austritt aus der Kupp¬ lung gehindert.
Wird nun der Durchmesser der Außenkontur des einzelnen Rohrendes so ausgebildet, daß er von der profilierten Stirnseite zum Rohr und/oder Gewindeabschnitt hin zu¬ nimmt, ergibt sich durch die hauptsächlich radial orien¬ tierten Dichtflächen eine erhebliche Erleichterung für den Kupplungsvorgang. Bei einer Außenkontur, die im Längsschnitt einen konischen oder balligen Verlauf auf¬ weist, wird die endgültige radiale Verpressung des Dicht¬ elements gegen Ende der Verschraubung allmählich er¬ reicht. Durch die Verdrehbewegung der Muffe relativ zu den Rohrenden gleiten die in der Muffe eingesetzten Dichtelemente verschleißarm in einer schraubenförmigen Bewegung auf die Dichtflächen. Die Außenkontur im Bereich der Profilierung und der Dichtsitze läßt sich zum einen durch eine spanabhebende Bearbeitung und zum anderen durch Umformen erzeugen. Im letzteren Fall, der besonders bei dünnwandigen Rohrenden seine Anwendung findet, wird der Profilierungsbereich - vor oder nach der Profilie¬ rung - geringfügig nach innen gebördelt bzw. gerollt.
Mit Hilfe dieser Ausführungsform läßt sich eine dünnwan- dige und raumsparende Muffe ausbilden, die zudem bei guter Dichtwirkung nur geringer Anzugskräfte bedarf. Sie hat ferner den Vorteil, daß durch die an den Dichtungen auftretenden Reibungskräfte eine Sicherung durch Selbst¬ hemmung gegenüber einem Lösen der Schraubverbindung ge- geben ist.
Zweckmäßig ist die Anordnung eines Spaltes zwischen den einander zugekehrten Mantelflächen der Muffe einerseits und der Rohrenden andererseits. Dieser Spalt steht im Fall der radial außenseitigen Anordnung der Dichtelemente als Aufnahmeraum für Verformungen des im Montagezustand verpreßten Dichtelements zur Verfügung.
Bei einer anderen Ausführungsform sind jeweils in den Stirnseiten der Rohrenden sich gegenüberliegende Ausneh¬ mungen angeordnet, die das Dichtelement zumindest teil¬ weise umfassen. Die Dichtflächen sind dabei häuptsächlich axial orientiert. Folglich werden die Dichtelemente bei dem Kupplungs- bzw. Montagevorgang im wesentlichen axial verdichtet und in ihren Ausnehmungen verpreßt. Hierbei erfährt das Dichtelement keine Verdrehbeanspruchung oder Scherbelastung in Richtung der Längsausdehnung der Dich¬ tung, da sich die Dichtung erst an den Dichtflächen an- legt, wenn die Profilierungen der zu kuppelnden Stirnen¬ den gegenseitig in Eingriff kommen.
Um eine Verdrängungsmδglichkeit für das im Verbindungszu¬ stand axial verpreßte Dichtelement zu schaffen, kann die Ausnehmung für das Dichtelement teilweise offen ausgebil¬ det sein. Dazu ist es beispielsweise innen- oder außen¬ seitig radial offen ausgestaltet. Es befindet sich demzufolge entsprechend der Anordnung des Dichtele¬ ments die, eine Verdrehsicherung bildende Profilierung entweder auf der radialen Innen- oder der Außenseite des Dichtelements. Die Anordnung des Dichtelementes auf der radialen Innenseite des Formteils kann unter chemischen oder hygienischen Gesichtspunkten von Vorteil sein, da auf diese Weise im Rohrverbindungsbereich Unstetigkeitan im Innenwandungsverlauf, welche ansonsten Anlaß zur
Bildung von Ablagerungen und Korrosion geben, kleinstmög- lich gehalten werden können. Die Anordnung des Dichtele- eπtes auf der radialen Außenseite des Formteils kann beim Einsatz im Vakuum oder bei abrasiven Produkten von Vorteil sein. Das jeweilige Rohrende kann mit seiner Profilierung der Stirnseite und/oder den rohrseitigen Mitteln zum Verspan¬ nen als Formteil an dem entsprechenden Rohr angeordnet sein. Die Formteile werden dazu separat mit ihren Mitteln zum Verspannen und den Ausnehmungen für die Dichtungen gefertigt und anschließend an den Rohren angeschweißt, gelötet, verklebt oder dergleichen.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die, in den Zeichnungen schematisch wiedergegebenen Aus¬ führungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Darstellung zweier Ausführuπgsbei- spiele einer Rohrverbindung im Axialschnitt;
Fig. 2 eine vergrößerte Teildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Rohrverbindung im Axial- schπitt.
Charakteristisch für beide Ausführungsvarianten der Fig. 1 sind Formteile 1, 2 bzw. 1', 21, die mit den zeichne¬ risch nicht dargestellten Enden der zu verbindenden Rohrleitungen verschweißt sind und jeweils Gewindeab¬ schnitte 3, 4 bzw. 3', 4' tragen, wobei der Gewindeab¬ schnitt 3, 3* des einen Formteils 1, 1' als Rechts- und der Gewindeabschnitt 4, 4' des anderen Formteils 2, 2' als Linksgewinde oder umgekehrt ausgebildet ist.
Die Gewindeabschnitte 3, 3' sowie 4, 4' dienen in Ver¬ bindung mit einer Muffe 5, 5' der Herstellung einer Verschraubungsverbindung zwischen den Rohrenden und es sind die Muffen 5, 5' zu diesem Zweck ihrerseits an ihren Endbereichen mit Gewindeabschπitten 6, 7 bzw. 6', 7' versehen, wobei jeweils der eine Gewiπdeabschnitt 6, 6' einer Muffe 5, 5' als Links- und der andere 7,7' als Rechtsgewinde ausgebildet ist. Eine Schraubverbiπ- duπg zwischen der genannten Muffe und den Formteilen ist aufgrund dieser Verteilung der Gewindeabschπitte dadurch gekennzeichnet, daß über eine Drehung der Muffe 5, 5' die Formteile 1, 2 bzw. I1, 2' in Richtung aufeinander zu bzw. voneinander fort bewegt werden.
Jedes der Formteile 1, 2 bzw. 1', 2' kann im Bereich seines Gewiπdeabschπitts wanddickenmäßig verstärkt ausgebildet sein, so daß die Bereitstellung eines Gewin¬ des mit keinerlei Wandstärkenminderung verbunden ist. Die übrigen Abschnitte der Formteile 1, 2 können eine Wanddicke aufweisen, die der notwendigen Festigkeit der übrigen Rohrleitung entspricht.
Mit 8 ist ein in das stirnseitige Ende eines jeden Form¬ teils 1, 1' eingeformtes verzahnungsartiges Profil bezeichnet, dem ein komplementär ausgebildetes, zum Eingriff mit diesem Profil bestimmtes Gegenprofil auf Seiten des Formteils 2, 2' gegenübersteht. Das Profil 8 ist nach Art eines dreieckförmigen Verzahnungsmusters ausgebildet und erstreckt sich gleichförmig über den gesamten Umfang des jeweiligen Formteils. Man erkennt, daß im Montagezustand der Formteile 1, 2 bzw. 1', 2' das Profil 8 mit dem Gegeπprofil im Eingriff steht und eine formschlüssig wirkende Verdrehsicherung für die zu verbindenden Röhrenden bildet. Ein dreieckförmiges Verzahnuπgsprofil - in Betracht kommt auch ein sonstiges Verzahπungsprofil mit schräg verlaufenden Zahnflankeπ oder ein solches mit einer Wellenform - bringt den Vorteil mit sich, daß bei der Verschraubung der beiden Formteile die Herstellung des Eingriffszustands zwischen dem Profil 8 und dem Gegenprofil erleichtert wird.
Die Muffen 5, 5' weisen in ihrem mittleren Bereich einen Dichtungsabschnitt auf und es wird im folgenden zunächst auf die linke Hälfte der zeichnerischen Darstellung der Fig. 1 Bezug genommen.
Die Muffen 5,5' sind in ihrem mittleren Bereich innen- seitig zylindrisch glatt ausgebildet und es besteht zwischen den zugekehrten Außenseiten der Formteile 1, 2; 1' ,2' einerseits und der Innenseite der Muffe 5, 5' andererseits ein geringfügiger Spalt 9, 9'. Mit 10 ist ein Flachdichtring bezeichnet, der im Querschnitt eine rechteckige Gestalt aufweist und in eine, dieser Gestalt angepaßte, radial außeπseitig offene, etwa hälftig in die einander gegenüberliegenden stirnseitigen Enden der Formteile 1, 2 eingeformte Ausnehmung 11 eingesetzt ist. Diese Ausnehmung 11 ist somit lediglich auf ihrer, dem Spalt 9 zugekehrten Seite offen ausgebildet. Die dem Spalt 9 gegenüberliegende Seite der Ausnehmung wird im Montagezustand durch das, mit dem Gegenprofil des Form¬ teils 2 im Eingriff befindliche Profil 8 gebildet.
Der Flachdichtring 10 ist im Montagezustaπd zwischen den einander axial gegenüberliegenden Dichtflächen 12 ver¬ preßt und entsprechend dieser Verpressuπg in Richtung des Spaltes 9 ausgewölbt.
Bei der in der rechten Hälfte gezeigten Ausführuπgsvari- ante ist die Muffe 5' mit zwei, axial mit Abstand zu ihrem Mittelabschnitt angeordneten, im Querschnitt etwa quadratischen, radial iππenseitig offenen, ringartigen Ausnehmungen 13 versehen in welche jeweils ein 0-Ring 14 eingesetzt ist. Die Ausπeh ungen 13 befinden sich unge¬ fähr symmetrisch beiderseits der aneinanderliegenden Stirnseiten der Formteile 1', 2'.
Mit 15 sind Dichtflächen bezeichnet, die sich auf der äußeren Mantelfläche der Formteile 1', 2' befinden und jeweils einen leicht balligen bzw. konischen, eine Gleitfläche 15' bildenden Abschnitt aufweisen, so daß die, in die Ausnehmungeπ 13 eingesetzten 0-Ringe 14 bei Herstellung des Verschraubungszustands allmählich zwischen den Konturen der Ausnehmungen 13 einerseits und den zugekehrten Gleit- und Dichtflächen 15', 15 der Form¬ teile 1', 2' zwecks Herstellung einer Abdichtung ver- preßt werden.
Man erkennt, daß aufgrund der Ausbildung der zwecks Herstellung des Verschraubungszustands miteinander in Eingriff zu bringenden Gewindeabschnitte die Dichtungen, hier der Flachdichtriπg 10 bzw. die O-Ringe 14 keiner¬ lei Verdrehbeanspruchung um die Achse der Formteile ausgesetzt sind, da eine Drehung der Muffe 5, 5' nur eine axiale Verschiebebewegung der Formteile bis zur Herstellung des Montagezustands zur Folge hat. Die Drehung der Muffe 5' und die dadurch erzwungene axiale Bewegung der Formteile l',2' erleichtern in Verbindung mit den Gleitflächen 15' sowie Dichtflächen 15 den erfindungsgemäßen Sitz der O-Riπge 14.
Die Herstellung der Schraubverbindung mittels der Muffe 5, 5' erfordert lediglich geringe Kräfte und es ist der
Verschraubungszustand durch eine formschlüssig wirkende
Verdrehsicheruπg gekennzeichnet, die auch zur Aufnahme hoher Drehmomente geeignet ist. Die Formteile 1, 2 bzw.
1', 2* und die Muffe 5, 5' können aus dem jeweiligen Einsatzzweck der Rohrleitung angepaßten Werkstoffen bestehen. Gleiches gilt für die Dichtriπge, hier den
Flachdichtring 10 bzw. die 0-Riπge 14.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel weist eine entfernte Ähnlichkeit zu dem, in der linken Hälfte der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel auf. Zwei Formteile 16, 17 stehen über eine Muffe 18 in einer Schraubverbin¬ dung, welche derjenigen der Fig. 1 entspricht.
Die Formteile 16, 17 weisen in ihren einander zugekehr¬ ten Stirnseiten axial offene Ausnehmungen 19 auf, die sich im Montagezustand der Formteile 16, 17 zu einem ringartigen Aufnahmequerschnitt für einen Dichtring 20 01 komplettieren. Dieser Aufnahmequerschnitt ist durch einen ringartigen, eine Öffnung zur radialen Innenseite bildenden Spalt 21 gekennzeichnet und es sind die, zur Innenseite hin orientierten ringartigen Begrenzuπgsflä-
05 chen des Aufnahmequerschnitts mit in Richtung auf den genannten Spalt 21 hin radial einwärts orientierten Schrägflächen 22 versehen. Diese Schrägflächeπ 22 sowie die axial orientierten Anlageflächen 23 des Aufnahme- querschπitts bilden im Montagezustand der Formteile 16,
10 17 Dichtflächen. Dieser Montagezustand ist im übrigen dadurch gekennzeichnet, daß sich der Dichtring 20 in den Spalt 21 radial auswölbt, so daß sich innenseitig im Rohrverbindungsbereich ein möglichst glatter, Ablagerun¬ gen und Korrosion unterbindender Innenwandungsverlauf
15 ergibt.
In Abweichung von dem in Fig. 1, linke Hälfte gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich das, eine Verdrehsi¬ cherung bildende Profil 8 des einen Formteils 17, wel¬ ches mit einem komplementär ausgebildeten Gegenprofil 0 des Formteils 16 im Eingriff steht, auf der radialen
Außenseite der Formteile 16, 17. Der übrige Aufbau sowie die Wirkungsweise dieser Rohrverschraubung entsprechen denjenigen der Fig. 1.
BEZUGSZEICHENLISTE:
Figur 1:
1, 1' Rohrenden, Formteile
2, 2' Rohrenden, Formteile 3, 3' Gewindeabschnitte an (1, 1')
4, 4' Gewindeabschnitte an (2, 2')
5, 5' Muffe, Kupplungselement
6, 6' Gewindeabschnitte mit Linksgewinde an (5, 5')
7, 7' Gewindeabschnitte mit Rechtsgewinde an (5, 5') 8 Profilierung, Zahnprofil an (1, 1'), (2, 2') und (16), (17)
9 Spalt
10 Flachdichtring
11, Ausnehmung in (1) und (2) 12, Dichtflächen an (1) und (2)
13 Ausnehmungen, Ringnuten an (1') und (2')
14 O-Ringe an (1') und (21)
15, Dichtflächen an (1') und (2')
15' Gleitflächen an (1') und (2')
Figur 2: 16 Rohrende, Formteil
17 Rohrende, Formteil
18 Muffe
19 Ausnehmungen an (16) und (17)
20 Dichtring 21 Spalt
22 Schrägflächen an (16) und (17)
23 Anlageflächen an (16) und (17)

Claims

15PATENTANSPRÜCHE:
1. Lösbare Rohrverbindung mit Mitteln zum Dichten und Mitteln zum Verspannen der aneinander zu kuppelnden Rohrenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der zu kuppelnden Rohrenden (1, 1',
2, 2'; 16, 17) eine mindestens annähernd ineinandergrei¬ fende, zumindest in Teilbereichen des Stirnseitenumfangs ausgebildete Profilierung (8) aufweisen.
10
2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Profilierung (8) als Verzahnung ausgebildet ist.
15
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Mittel zum Verspannen der zu kuppelnden Rohrenden (1, 1", 2, 2'; 16, 17) als Rohrverschraubung
20 ausgebildet ist, bei der die mit jeweils einem Rechts¬ und Linksaußengewinde (3, 3', 4, 4') versehenen Rohrenden über eine mit entsprechend angepaßten Innengewindeab¬ schnitten (6, 6', 7, 7') versehene Muffe (5, 5', 18) in axialer Richtung zusammengezogen werden.
25
4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß an den Mitteln zum Verspan¬ nen (5, 5', 18) und/oder an den Rohrenden Ausnehmungen
30 und/oder Anlageflächen (11, 13, 19) zur Aufnahme von Dichtelementen (10, 14, 20) angeordnet sind.
5. Rohrverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn- 35 zeichnet, daß in der Muffe (5') zwei beiderseits außer- halb des Bereichs der Profilierung (8) liegende radial innenseitig offene Ausnehmungen (14) angeordnet sind.
6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Durchmesser der Außenkontur (15, 15') des einzelnen Rohrendes von der profilierten Stirnseite zum Rohr und/oder Gewindeabschnitt (3*, 4') hin zunimmt.
7. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß jeweils in den Stirnseiten der Rohrenden (1, 2; 16, 17) sich gegenüberliegende Ausnehmungen (11, 19) angeordnet sind, die das Dichtelement (10, 20) zumindest teilweise umfassen.
8. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß das jeweilige Rohrende mit seiner Profilie- rung (8) der Stirnseite und/oder den rohrseitigen Mitteln zum Verspannen (3, 4; 3', 4') als Formteil an dem ent¬ sprechenden Rohr angeordnet ist.
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