Lösbare Rohrverbindunq für Kunststoffrohre
Die Erfindung betrifft eine lösbare Rohrverbindung für Kunststoffrohre für flüssige oder gasförmige Medien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Solche Rohrverbindungen sind bekannt.
Bei einer in der Praxis benutzten Rohrverbindung dieser Art ist zum Ver¬ spannen des Rohrendes in einer starren Muffe ein Flanschring vorgesehen, der mit Hilfe von achsparallelen Schrauben gegen die Muffe verspannbar ist. An einer Kegelfläche an der Innenseite des Flanschringes liegt ein geschlitzter Klemmring mit gewölbter oder konischer Oberfläche an, der durch den Axialdruck des Flanschringes gegen die Mantelfläche des zu ver¬ bindenden Rohres gepreßt wird, wodurch Rohr und Muffe fest miteinander verbunden werden. In einer Dichtkammer zwischen einem am Klemmring anliegenden Vorlegering und dem Stirnende der Muffe sitzt ein elastischer Dichtring. Weiter ist im Innern des Rohrendes eine starre Hülse zur Abstützung des Kunststoffrohres im Dichtbereich eingesetzt.
Diese bekannte Rohrverbindung erfüllt unter normalen Betriebsbedingungen die gestellten Anforderungen. Bei höheren Temperaturen des Betriebsme- diums oder bei häufig wechselnden Temperaturen sind trotz sorgfältiger Ausführung der Dichtelemente im Laufe der Zeit Leckagen aufgetreten. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht dementsprechend darin, eine lösbare
Rohrverbindung für Kunststoffrohre dahingehend weiterzuentwickeln und zu verbessern, daß eine zuverlässige Abdichtung unter allen zu erwartenden
Betriebsbedingungen gewährleistet ist, wobei die Verbesserung so beschaf¬ fen sein soll, daß sie kostengünstig ausführbar ist und in der Handhabung der Rohrverbindung gegenüber der bekannten Rohrverbindung keine Nach¬ teile mit sich bringt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rohrverbindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Schaffung einer zuverlässigen Abdichtung wird erfindungsgemäß dadurch bewirkt, daß die an sich vorhandene starre Stützhülse als zusätz¬ liches Dichtelement ausgebildet und eingesetzt wird. Ein wichtiger Vorteil hierbei ist, daß die Abdichtung zugleich mit dem Herstellen der Verbindung in der gewohnten Art vollzogen wird. Bei dieser Abdichtung ist der vorste¬ hende Abschnitt der Stützhülse nach Art eines Kolbens in einer zylin¬ drischen Bohrung der Muffe formschlüssig geführt, wobei der Ringspalt zwischen den beiden Metallteilen durch einen elastischen O-Ring abgedich- tet wird. Auf diese Weise ist mit konstruktiv einfachen und funktionssiche¬ ren Bauteilen eine zuverlässige Abdichtung gegeben, die auch durch hohe oder häufig wechselnde Temperaturen des Betriebsmediums in ihrer Dicht¬ wirkung nicht beeinträchtigt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Für den vorstehenden Hülsenabschnitt wird zweckmäßigerweise eine größere radiale Wandstärke als für den Abschnitt innerhalb des Rohres ge¬ wählt. Dabei kann die radiale Verdickung sich nach außen oder innen er¬ strecken. Bei einer bevorzugten Ausführung hat der vorstehende Hülsenab- schnitt den gleichen Außendurchmesser wie der Abschnitt der Stützhülse innerhalb des Rohres.
Für den elastischen Dichtring innerhalb der umlaufenden Nut wird vorzugs¬ weise ein O-Ring aus Gummi eingesetzt.
Das Verspannen der Rohrverbindung kann mit Hilfe eines Spannringes und zugehörigen achsparallelen Schraubenbolzen oder mit Hilfe einer Überwurf¬ mutter bewirkt werden. Bei Verwendung einer Überwurfmutter enthält die Muffe ein entsprechendes Außengewinde. In beiden Fällen wird beim Ver- spannen auf den geschlitzten Klemmring eine Druckkraft ausgeübt, die auf¬ grund der gewölbten oder konischen Oberfläche des Klemmrings ein radiales Zusammenziehen desselben und damit die Übertragung radialer Kräfte auf die Oberfläche des zu verbindenden Rohres bewirkt. Durch diese radiale Verklammerung wird das eingeschobene Rohrende in der Muffe in allen Richtungen unbeweglich festgehalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Einzelteile einer
Rohrverbindung gemäß der Erfindung vor ihrem Zusammenbau, teilweise als
Axialschnitt, und
Fig. 2 eine Seitenansicht der Rohrverbindung nach dem Zusammenbau im Betriebs¬ zustand, ebenfalls zur Hälfte in einem Axialschnitt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum Verspannen der Rohr¬ verbindung ein Fianschring vorgesehen. Zu den Bestandteilen der Rohrver¬ bindung gehört eine starre Muffe 1 , an der an einem Ende ein einge¬ schnürter Hals 2 mit einem Außengewinde 3 angeformt ist. Mit diesem Außengewinde 3 ist die Muffe 1 mit einem weiterführenden Rohr oder einer anderen Armatur verbindbar.
An ihrem anderen Ende trägt die Muffe 1 außen einen angeformten Flansch 4 mit einer etwa quadratischen Umrißkontur. An den vier Ecken des Flansches 4 ist je eine achsparallele Bohrung 5 vorgesehen, wobei zwei
diametral gegenüberliegende Bohrungen auch radial nach außen offen aus¬ gebildet sein können.
Die Muffe 1 enthält im Innern einen radial eingeschnürten Wandungs¬ abschnitt 6, dessen Innendurchmesser so bemessen ist, daß er das Ende des zu verbindenden Rohres mit Spiel umschließt. Dem Wandungsabschnitt 6 ist ein trichterförmiger Abschnitt 7 und daran anschließend ein zylindrischer Abschnitt 8 vorgelagert. Dieser Bereich bildet zusammen mit der Mantelfläche des zu verbindenden Rohres eine stirnseitig offene ringförmige Dichtkammer, die noch erläutert wird.
Zum Verspannen der Rohrverbindung dient ein Spannring 9, der in seiner Außenkontur mit dem Ringflansch 4 an der Muffe 1 übereinstimmt und ebenfalls vier Bohrungen 10 aufweist. Als Spannmittel dienen dabei vier Schraubenbolzen 1 1 und zugehörige Muttern 1 2 sowie Vorlegescheiben 1 3.
Der Spannring 9 ist innen auf einem Großteil seiner axialen Länge als nach außen sich erweiternde Konusfläche 14 ausgebildet. Mit dieser Konus¬ fläche 14 wirkt ein Klemmring 15 zusammen, dessen äußere Mantelfläche in Richtung auf den Spannring 9 schwach gewölbt oder konisch ausgebildet ist. Der aus Metall oder Kunststoff bestehende Klemmring 1 5 enthält einen axial verlaufenden Schlitz 1 6 und ist auf diese Weise elastisch radial ver- formbar. Zu den weiteren Funktionsteilen gehören ein metallischer Vorlege¬ ring 1 7 und ein elastischer Dichtring 1 8, der an der der Muffe 1 zuge¬ wandten Seite außen eine Konusfläche 1 9 aufweist.
Die räumliche Lage, die die vorgenannten Funktionsteile in der Betriebs¬ stellung einnehmen, zeigt die Fig. 2.
In Fig. 2 ist ferner das Ende 20 eines zu verbindenden Kunststoff rohres veranschaulicht. Vor dem Einschieben des Rohrendes 20 in die Muffe 1 wird in das Rohrende eine starre Stützhülse 21 eingesetzt. Diese Stützhülse hat die Aufgabe, die Radialkräfte abzufangen, die bei der Verspannung der Rohrverbindung auf das Kunststoffrohr übertragen werden . Die Stütz- hülse 21 enthält außen in Achsrichtung aufeinanderfolgende umlaufende
Rippen 22, durch die der Zusammenhalt zwischen dem Rohrende 20 und der Stützhülse 21 verstärkt und damit zugleich auch die Abdichtung ver¬ bessert wird.
Die Stützhülse 21 enthält einen gegenüber dem Rohrende 20 vorstehenden Abschnitt 23, der bei gleichem Außendurchmesser eine größere radiale Wandstärke aufweist. Am inneren Ende des vorstehenden Abschnittes 23 ist außen ein umlaufender Flansch 24 angeformt, der beim Einschieben der Stützhülse 21 in das Rohrende 20 als Anschlag dient und damit die maxi¬ male Einschubtiefe festlegt. Im vorstehenden Abschnitt 23 der Stützhülse 21 ist mit Abstand von seinem Stirnende eine umlaufende Nut 25 enthalten, in der ein elastischer Dichtring 26, vorzugsweise ein O-Ring aus Gummi, einliegt.
Der Halsteil 2 der Muffe 1 ist innen als glatte zylindrische Bohrung 27 aus¬ gebildet, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des vorstehen- den Abschnittes 23 der Stützhülse 21 entspricht.
Zum Verbinden des Rohrendes 20 mit der Muffe 1 wird, wie bereits erwähnt, zunächst die Stützhülse 21 in das Rohrende 20 eingepreßt, bis der Flanschring 24 an der Stirnseite des Rohrendes 20 anliegt. Dabei entsteht dank der elastischen Radialkräfte des Kunststoffrohres eine Abdichtung zwischen Rohrende 20 und Stützhülse 21 . Durch das spätere Verspannen der Rohrverbindung wird diese Abdichtung im Bereich des Klemmrings 1 5 durch die von diesem erzeugten Radialkräfte unterstützt. Außerdem wird die Abdichtung dauerhaft begünstigt durch die umlaufenden Rippen 22 an der Außenfläche der Stützhülse 21 .
Die losen Einzelteile, wie der Spannring 9, der Klemmring 1 5, der Vorlege¬ ring 1 7 und der Dichtring 18, werden zweckmäßigerweise vor dem Ein¬ setzen der Stützhülse 21 auf das Rohrende 20 aufgeschoben. Das so vorbe¬ reitete Rohrende wird nun in die Muffe 1 eingeführt und mit dem vor¬ stehenden Abschnitt 23 der Stützhülse 21 in die Bohrung 27 im Halsteil 2 der Muffe 1 bis zur gewünschten Endstellung eingeschoben. In dieser Stel¬ lung ist die Abdichtung zwischen dem vorstehenden Abschnitt 23 und der
Bohrung 27 durch den elastischen O-Ring 26 gegeben. Anschließend werden die Teile 1 5, 16 und 18 an die Muffe 1 angedrückt und mit Hilfe des Spannrings 9 durch Anziehen der Muttern 1 2 verspannt. Der elastische Dichtring 18 und der Voriegering 1 7 liegen dabei in der ringförmigen Dicht- kammer an der Stirnseite der Muffe 1 , in der sie einem vorgegebenen axialen Andruck durch den Klemmring 1 5 ausgesetzt sind. Mit dem Anziehen der Muttern 6 wird der Klemmring 1 5 aufgrund der Konusfläche 14 am Spannring 1 5 radial zusammengedrückt und dabei gegen das Rohrende 20 fest verspannt. Auf diese Weise ist eine zug- und druckfeste Verbindung zwischen Rohrende 20 und Muffe 1 gegeben.
Bei den zu erwartenden Betriebsbedingungen ist die zuverlässige Abdich¬ tung der Rohrverbindung durch die Dichtung des vorstehenden Abschnitts 23 der Stützhülse 21 im Halsteil 2 gewährleistet. Die Abdichtung mit Hilfe des elastischen Dichtringes 18 ist hierbei eine nachgeschaltete Dichtung, die im normalen Betriebszustand ohne Funktion ist. Sollten jedoch die Dichtverbindungen am vorstehenden Abschnitt 23 oder am inneren Abschnitt der Stützhüise 21 versagen, könnte Betriebsmedium in den Raum der Muffe 1 eindringen, und in einem solchen Fall käme die nachgeschaltete Dichtung mit Hilfe des Dichtringes 1 8 zum Tragen, die dann eine Leckage nach außen verhindert.
Eine in dieser Weise ausgebildete Rohrverbindung bietet also erheblich mehr Sicherheit. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn solche Rohrver¬ bindungen im erdverlegten Rohrleitungsbau Anwendung finden, wo evtl. Schäden nicht frühzeitig erkannt werden können.