WO2019141810A1

WO2019141810A1 - Rohrkupplungssystem

Info

Publication number: WO2019141810A1
Application number: PCT/EP2019/051253
Authority: WO
Inventors: Thomas Kernchen
Original assignee: Röhrenwerk Kupferdreh Carl Hamm GmbH
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2019-07-25
Also published as: DE102018101163B4; DE102018101163A1

Abstract

Rohrkupplungssystem (1) mit zwei zu verbindenden Rohren (2), einem Kupplungsgehäuse (3) und mindestens einem Dichtelement (4), wobei die Rohre (2) jeweils einen Verbindungsabschnitt (5) aufweisen, an denen jeweils eine Außennut (6) ausgebildet ist, wobei die beiden Rohre (2) im montierten Zustand mit ihren Verbindungsabschnitten (5) einander gegenüberliegen und wobei im Kupplungsgehäuse (3) mindestens eine Dichtungsnut (7) zur Aufnahme des mindestens einen Dichtelements (4) ausgebildet ist, wobei das Kupplungsgehäuse (3) einteilig ausgebildet ist, wobei in dem Kupplungsgehäuse (3) mindestens zwei zu den Außennuten (6) der Verbindungsabschnitte (5) korrespondierende Innennuten (8) ausgebildet sind, die zusammen jeweils eine Umfangsrille (9) bilden, wobei mindestens zwei Scherelemente (10) vorgesehen sind, und wobei im montierten Zustand des Rohrkupplungssystems (1) jeweils ein Scherelement (10) in einer Umfangsrille (9) angeordnet ist und das Kupplungsgehäuse (3) die beiden Verbindungsabschnitte (5) unmittelbar umgibt.

Description

Rohrkupplungssystem

Die Erfindung betrifft ein Rohrkupplungssystem mit zwei zu verbindenden Rohren, einem Kupplungsgehäuse und mindestens einem Dichtelement, wo bei die Rohre jeweils einen Verbindungsabschnitt aufweisen, an denen je- weils eine Außennut ausgebildet ist, wobei die beiden Rohre im montierten Zustand mit ihren Verbindungsabschnitten einander gegenüberliegen und wo bei im Kupplungsgehäuse mindestens eine Dichtungsnut zur Aufnahme des mindestens einen Dichtelements ausgebildet ist.

Rohrkupplungssysteme werden seit vielen Jahren zur End-zu-End Verbin- düng von Rohren verwendet. Die gängigste Verbindungsart, die seit Jahr- zehnten genutzt wird, ist die sogenannte Schalenkupplung. Dazu werden zu verbindende Rohre mit einer umlaufenden Außennut an jeweils einem End- bereich versehen. Die Kupplung, zur Verbindung der Rohrenden, besteht aus mehreren Segmenten, die in Umfangsrichtung um die Rohre angeordnet wer- den können. Jedes der Segmente umfasst Passfedern, die radial nach innen zu den Rohren, zum Eingriff mit den umlaufenden Außennuten, vorstehen. Gängigerweise besteht die Kupplung aus zwei Segmenten, die derart gegen- überliegend auf die Rohrenden aufgelegt werden, dass die Passfedern mit den Außennuten in Eingriff gebracht werden und die beiden Segmente insge- samt die beiden Rohrenden umschließen. Die beiden Segmente können mit Schrauben miteinander befestigt werden, so dass eine formschlüssige Verbin- dung zwischen den Rohren und der Kupplung ausgebildet ist. Die Aufnahme für die Schrauben befindet sich seitlich an dem Kupplungsgehäuse, ähnlich einer Flanschverbindung. Zusätzlich kann eine Dichtung auf die Rohrenden aufgeschoben werden, für die in den Segmenten der Schalenkupplung eine entsprechende Ausnehmung zur Aufnahme der Dichtung vorgesehen ist.

Die EP 1 751 458 Bl zeigt beispielsweise eine Rohrkupplung der vorgenann- ten Art, bei der zwei Segmente einer Kupplung miteinander verschraubt wer- den können, um eine formschlüssige Verbindung mit zwei Rohrenden auszu- bilden.

Die US 4,471,979 offenbart ebenfalls eine Schnellverbindungskupplung für dünnwandige Rohre. Rohre mit gleichem Innendurchmesser aber unter- schiedlicher Wanddicke können durch diese Rohrkupplung aufgenommen werden. Ein Kupplungselement ist so konstruiert, dass Rohre mit geringerer Wanddicke in einen im wesentlichen elliptischen Zustand verformt werden. Um dies zu bewirken, sind Schraubklötze an der Kupplung vorgesehen. Die Schraubklötze sind voneinander beabstandet, um beim Festziehen der Kupp- lung eine Verformung und einen festen Sitz der Rohre zu bewirken. Die Rohrkupplung weist auch hier zwei Segmente auf, die mittels Schraubverbin- dung miteinander verbunden werden können, wobei die Aufnahmen der Schrauben gegenüberliegend an der Außenseite der Rohrkupplung angeord- net sind.

Nachteilig bei diesen Rohrkupplungssystemen ist zum einen, dass sie nur ei- ne bedingt zugfeste Verbindung bereitstehen. Rohre die über ein Rohrkup- plungssystem der vorgenannten Art miteinander verbunden werden, müssen stets an einer Bewandung befestigt werden, um eine ausreichend feste Ver- bindung zu gewährleisten. Der Platzbedarf einer solchen Rohrverbindung fällt dadurch entsprechend groß aus. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rohrkupplungssystem vorzuschlagen, das eine erhöhte Zugfestigkeit aufweist sowie den Platzbe- darf minimiert.

Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Rohrkupplungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Kupp- lungsgehäuse einteilig ausgebildet ist, dass in dem Kupplungsgehäuse min- destens zwei zu den Außennuten der Verbindungsabschnitte korrespondieren- de Innennuten ausgebildet sind, die zusammen jeweils eine Umfangsrille bil- den, dass mindestens zwei Scherelemente vorgesehen sind, und dass im mon tierten Zustand des Rohrkupplungssysteme jeweils ein Scherelement in einer Umfangsrille angeordnet ist und das Kupplungsgehäuse die beiden Verbin- dungsabschnitte unmittelbar umgibt. Auf diese Weise wird eine zugfeste Ver- bindung realisiert, die gleichzeitig die Abmessungen des Kupplungsgehäuses reduziert, da keine außenhegenden Aufnahmen für Schrauben oder andere Befestigungsmittel benötigt werden. Die Scherelemente können durch Öff- nungen radial oder tangential in das Kupplungsgehäuse eingeschoben wer- den. Die Umfangsrille zur Aufnahme für das Scherelement setzt sich aus ei- ner in dem Kupplungsgehäuse ausgebildeten Innennut und einer in dem Ver- bindungsabschnitt eines Rohres ausgebildeten korrespondierenden Außennut zusammen, wobei die Innennut und die Außennut in der Regel im wesentli- chen gleich ausgebildet sind, d.h. eine annähernd gleiche Tiefe und einen an- nähernd gleichen Querschnitt, insbesondere einen gleichen Krümmungsra- dius aufweisen. Die beiden Nuten können jeweils aus einem kreisbogenför- migen Aufnahmebereich und einer geraden Schrägfläche zusammengesetzt sein, so dass bei einer axialen Zugbelastung der beiden Rohre die Scherele- mente zunehmend zwischen den beiden gegenläufigen Aufnahmebereichen verkeilt werden.

Um eine ausreichende Dichtigkeit des Rohrkupplungssystems zu gewährleis- ten, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Dich- tungsnut derart im Kupplungsgehäuse positioniert ist, dass sie im montierten Zustand einen Berührungsabschnitt umgibt, in dem sich die beiden gegen- überliegenden Verbindungsabschnitte berühren. Bei dieser Ausgestaltung weist das Rohrkupplungssystem lediglich ein Dichtelement auf, das von der Dichtungsnut aufgenommen wird. Die Dichtung befindet sich somit in un- mittelbarer Nähe des Berührungsabschnittes, in dem sich die beiden Rohren- den bzw. Verbindungsabschnitte berühren, wodurch eine Abdichtung der Rohrverbindung begünstigt wird.

Bei einer alternativen Ausgestaltung des Rohrkupplungssystems sind im Kupplungsgehäuse zwei Dichtungsnuten vorgesehen und die Dichtungsnuten sind derart positioniert, dass im montierten Zustand jeweils eine Dichtungs- nut einen Teil eines Verbindungsabschnitts umgibt. Folglich sind auch zwei Dichtelemente vorgesehen. Die Dichtelemente sind jeweils an einem Verbin- dungsabschnitt angeordnet, so dass jedes Rohr durch ein Dichtelement, bei- spielsweise einen O-Ring, abgedichtet wird. Die Dichtungsnuten sind so tief in dem Kupplungsgehäuse ausgebildet, dass ein Aufschieben des Kupplungs- gehäuses auf ein Rohrende bzw. einen Verbindungsabschnitt noch ohne grö- ßeren Aufwand möglich ist. Alternativ kann ein derart elastisches Dichtungs- material verwendet werden, dass sich das Dichtelement beim Aufschieben des Kupplungsgehäuses bzw. beim Einschieben des Rohres in das Kupp- lungsgehäuses elastisch verformt wodurch ein Auf- bzw. Einschieben ohne größeren Aufwand möglich ist. In diesem Fall muss die Dichtungsnut nicht übermäßig tief im Kupplungsgehäuse ausgebildet sein, sondern nur so weit, dass die Dichtungsnut das Dichtelement aufnehmen kann, ohne dass das Dichtelement beim Aufschieben des Kupplungsgehäuses bzw. beim Ein- schieben eines Rohres verrutschen kann. Für eine optimale Anordnung des mindestens einen Dichtelements ist vorge- sehen die mindestens eine Dichtungsnut zwischen den Innennuten des Kupp- lungsgehäuses angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Dichtungsnut näher an den Berührungsabschnitt der beiden Rohre gebracht, an dem die Gefahr einer Undichtigkeit am größten ist. Da das Scherelement in der Umfangsrille bewegbar ist, gibt es ein geringes Spiel zwischen Umfangsrille und Scherele- ment, in dessen Zwischenraum unter Umständen ein Medium aus den Roh- ren eintreten könnte. Bei korrosiven Medien führt dies möglicherweise zu ei- ner Beschädigung des Scherelements oder des Rohrkupplungssystems allge- mein. Bei einer Anordnung der Dichtungsnut zwischen den Außennuten des Kupplungsgehäuses und somit näher an einer Stelle mit möglichem Mediu- maustritt, kann die Gefahr einer Leckage des Rohrkupplungssystems mini- miert werden.

Für eine bessere Handhabung des Rohrkupplungssystems ist vorgesehen, dass in dem Kupplungsgehäuse mindestens eine Verdrehsicherung ausgebil- det ist, so dass eine Drehung mindestens eines Rohres relativ zum Kupp- lungsgehäuse blockierbar ist. Durch eine Verdrehsicherung ist sichergestellt, dass ein mit dem Kupplungsgehäuse befestigtes Rohr nicht relativ zum Kupplungsgehäuse verdrehbar ist und mögliche an dem Rohr angeordnete Bauteile nicht mehr in der gewünschten Orientierung zum Rohr positioniert sind. Außerdem wird durch eine Verdrehsicherung verhindert, dass Torsions- kräfte beispielsweise auf die Dichtelemente übertragen werden, wodurch die Dichtelemente verschoben oder beschädigt werden können und somit eine Undichtigkeit des Rohrkupplungssystems herbeigeführt wird. Vorzugsweise ist eine Verdrehsicherung für beide mit dem Kupplungsgehäuse verbundenen Rohre vorgesehen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung eine Öffnung im Kupplungsgehäuse ist, wobei die Öffnung ein Innengewinde aufweist, in das ein Verdrehsicherungselement mit einem zum Innengewinde korrespondierenden Außengewinde derart einschraubbar ist, dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Verdrehsicherungs- element und dem im Bereich der Öffnung in das Kupplungsgehäuse einge- führten Rohr realisierbar ist. Durch das Anpressen des Verdrehsicherungsele- ments an die Rohrwandung ist sichergestellt, dass eine kraft- bzw. reibschlüs- sige Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuse und dem Rohr, mittelbar, über das Verdrehsicherungselement bereitgestellt wird. Dazu sind keine wei- teren Umbaumaßnahmen an dem jeweiligen Rohr nötig. Denkbar wäre auch, dass ein Verdrehsicherungselement bereits an einem Rohr ausgebildet ist. Das Verdrehsicherungselement kann in Form eines Vorsprungs am jeweili- gen Rohr angeordnet oder aus dem Rohr herausgebildet sein. Eine zu dem Vorsprung korrespondierende axiale Aussparung, die sich in Form einer Nut in Längsrichtung des Kupplungsgehäuses erstreckt, kann an dem Kupplungs- gehäuse ausgebildet sein, so dass der Vorsprung beim Aufschieben des Kupplungsgehäuses auf das jeweilige Rohr mit dem Verdrehsicherungsele- ment in Eingriff gebracht wird. Auf diese Weise ist auch gleichzeitig ein An- schlag bereitgestellt, der verhindert, dass das Rohr zu weit in das Kupplungs- gehäuse eingeführt, bzw. das Kupplungsgehäuse zu weit auf das Rohr aufge- schoben wird. Sobald das Verdrehsicherungselement an das Ende der Aus- sparung stößt, kann das Rohr nicht mehr relativ zum Kupplungsgehäuse wei- terbewegt werden. Um eine Vereinfachung des Zusammenbaus des Rohrkupplungssystems zu erreichen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Kupplungsgehäuse über seine gesamte Länge einen Innendurchmes- ser aufweist, der etwas größer als der Außendurchmesser der beiden Rohre ist, so dass das Kupplungsgehäuse von beiden Seiten auf die Rohre auf- schiebbar ist bzw. die Rohre von beiden Seiten in das Kupplungsgehäuse ein- schiebbar sind. Durch die Ausgestaltung mit zwei Scherelementen, wobei ein Scherelement zwischen einem Verbindungsabschnitt eines ersten Rohres und dem Kupplungsgehäuse und das andere Scherelement zwischen dem Verbin- dungsabschnitt des zweiten Rohres und dem Kupplungsgehäuse angeordnet ist, können axial wirkende Kräfte von dem Kupplungsgehäuse aufgenommen werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Rohrkupplungsystems wer- den axiale Kräfte somit jeweils von einem Rohr über ein Scherelement auf das Kupplungsgehäuse übertragen.

Zur leichteren Handhabung und gleichzeitig zur Gewährleistung einer stabi- len Verbindung zwischen den Rohren und dem Kupplungsgehäuse ist bei ei- ner weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Scherelemen- te jeweils aus einer flexiblen Seele, insbesondere einem Stahlseil und einer Mehrzahl von auf der Seele aufgefädelten Scherkörpern, insbesondere Stahl- rollen bestehen. Die einzelnen Scherkörper weisen dabei vorzugsweise eine Länge auf, die deutlich geringer als 1/10 des Umfanges der das Scherelement aufnehmenden Umfangsrille ist. Dadurch lassen sich die Scherkörper in Ver- bindung mit der flexiblen Seele im zusammengesteckten Zustand der beiden Verbindungsabschnitte und des Kupplungsgehäuses einfach in die Umfangs- rille einschieben bzw. wieder herausziehen. Für die Ausgestaltung des Scher- elements ist auch denkbar, dass das Scherelement als biegsamer Federstab oder als biegsamer Kunststoffvollstab ausgebildet ist.

Um das Rohrkupplungssystem weiter platzsparend auszugestalten, ist bei ei- ner bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Kupp- lungsgehäuse eine kreisförmige Außenkontur aufweist und dass der Außen- durchmesser Dl des Rohrkupplungssystems dem Außendurchmesser D2 des Kupplungsgehäuses entspricht. Bei der Befestigung der Rohre mit einem auf- schiebbaren Kupplungsgehäuse, welches mittels Scherelementen mit den Rohren zugfest verbunden wird, sind keine Flanschverbindungen oder weite- re Verschraubungen des Kupplungsgehäuses notwendig. Das Kupplungsge- häuse kann somit extrem platzsparend ausgebildet werden und weist einen nicht viel größeren Durchmesser auf, als die Rohre selbst, abhängig von der Wandstärke des Kupplungsgehäuses.

Um auch eine Verbindung von Rohren in einem Winkel zueinander verbin- den zu können ist bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass das Kupplungsgehäuse eine Krümmung aufweist, so dass das die Rohre in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Der Winkel von 180 Grad verschieden, vorzugsweise kleiner 135 Grad, insbesondere etwa 90 Grad. In diesem Fall berühren sich die Rohre bei der Verbindung mit dem Kupplungsgehäuse nicht, sie lediglich an den Bereich angrenzen, im dem das Kupplungsgehäuse gekrümmt ist, in diesen aber nicht eingeführt werden. Es ist denkbar, dass in dem Bereich, in dem das Kupplungsgehäuse gekrümmt ist, eine innere Aus- kleidung des Kupplungsgehäuses vorgesehen ist, die auf die Innenwandung aufgebracht ist. Möglich wäre auch, ein Rohrabschnitt aus demselben Rohr- material, aus dem die zu verbindenen Rohre bestehen, in den gekrümmten Bereich des Kupplungsgehäuses eingeführt wird. Der Rohrabschnitt kann am Einlauf- und am Auslaufende mit zusätzlichen Dichtelementen ausgestattet sein, die von weiteren Dichtungsnuten im Kupplungsgehäuse aufgenommen werden können. Auf diese Weise durchfließt ein Medium stets dasselbe Ma terial, auch im Bereich der Rohrverbindung von zwei Rohren.

Die zugfeste Verbindung von zwei Rohren mit einem Kupplungsgehäuse ist nicht auf die Verbindung von zwei im Durchmesser identischen Rohren be- schränkt. Das Kupplungsgehäuse kann auch derart ausgestaltet sein, dass das Kupplungsgehäuse ein Einlassende und ein Auslassende aufweist, wobei der Innendurchmesser des Kupplungsgehäuses am Einlassende größer ist, als am Auslassende. Durch einen solchen Reduzieradapter können auch Rohre un- terschiedlicher Größe miteinander verbunden werden. Daneben können auch mehr als zwei Rohre miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann das Kupplungsgehäuse mit drei Aufnahmen ausgestaltet sein, beispielsweise in Form eines T-Stücks, so dass zwei Rohre in einer Flucht miteinander und ein weiteres Rohr orthogonal zu den beiden Rohren verbunden werden kann. Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfmdungsge- mäße Rohrkupplungssystem auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentan- sprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Aus- führungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems mit einer

Dichtungsnut,

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 mit einer Verdrehsiche - rung,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems mit zwei

Dichtungsnuten,

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mit einer Verdrehsiche - rung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Rohrkupplungssystem, Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems mit einer

Verbindung von zwei Rohren in einem Winkel zueinander und

Fig. 7 verschiedene Ausführungsbeispiele der Kontur eines Dichtele- ments.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems 1, bei dem zwei Rohre 2 über ein Kupplungsgehäuse 3 miteinander verbunden sind. In dem Kupplungsgehäuse 3 ist ein Dichtelement 4 angeordnet. Die Rohre 2 weisen jeweils einen Verbindungsabschnitt 5 auf, in dem eine umlaufende Außennut 6 eingebracht ist. In dem Kupplungsgehäuse 3 ist eine Dichtungs- nut 7 zur Aufnahme des Dichtelements 4 ausgebildet. Außerdem sind zu den Außennuten 6 der Rohre 2 korrespondierende Innennuten 8 im Kupplungsge- häuse 3 ausgebildet. Die Außennuten 7 der Rohre 2 und die Innennuten 8 des Kupplungsgehäuses 3 sind derart zueinander angeordnet, dass sie zusammen eine Umfangsrille 9 bilden. An jedem Verbindungsabschnitt 5 eines Rohres 2 ist eine Umfangsrille 9 durch eine Außennut 6 und eine Innennut 8 des Kupplungsgehäuses 3 gebildet. In der Umfangsrille 9 ist ein Scherelement 10 angeordnet, das sich bei Zugkräften, die auf die Rohre 2 oder das Kupplungs- gehäuse 3 wirken, in der Umfangsrille 9 verkeilt und somit eine zugfeste Ver- bindung der beiden Rohre 2 in dem Kupplungsgehäuse 3 gewährleistet. Das Dichtelement 4 und die Dichtungsnut 7 sind mittig im Kupplungsgehäuse 3 angeordnet, so dass das Dichtelement 4 einen Berührungsabschnitt 11 um schließt, in dem die Rohre 2 sich mit ihren Verbindungsabschnitten 5 berüh- ren. Auf diese Weise wird eine gute Abdichtung des Rohrkupplungssystems 1 gewährleistet. Das Dichtelement 4 und die Dichtungsnut 7 sind zwischen den beiden Scherelementen 10 angeordnet.

Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 mit einer Verdrehsiche- rung 12. Die Verdrehsicherung 12 wird durch eine Öffnung 13 im Kupp- lungsgehäuse 3 gebildet, die sich in etwa orthogonal zur Längserstreckung eines Rohres 2 erstreckt. Die Öffnung 13 weist ein Innengewinde 14 auf in das ein Verdrehsicherungselement 15, in Form eines Schraubelements, mit einem zum Innengewinde 14 korrespondierenden Außengewinde 16, einge- schraubt werden kann. Das Verdrehsicherungselement 15 wird so weit in die Öffnung 13 eingeschraubt, bis das Verdrehsicherungselement 15 seitlich an eines der Rohre 2 anstößt. Durch weiteres Einschrauben entsteht ein Kraft- schluss zwischen dem Kupplungsgehäuse 3 und dem Rohr 2, der über das Verdrehsicherungselement 16 übertragen wird. Eine Drehung eines Rohres 2 relativ zum Kupplungsgehäuse 3 ist nicht mehr ohne weiteres möglich. Der generelle Zusammenbau des Rohrkupplungssystems 1 erfolgt zunächst durch Einschieben der Rohre 2 in das Kupplungsgehäuse 3 bzw. durch Auf- schieben des Kupplungsgehäuses 3 auf die Rohre 2. Für eine einfachere Montage ist der Innendurchmesser 17 des Kupplungsgehäuses 3 durchgängig ein wenig größer als der Außendurchmesser 18 der Rohre 2. Die Rohre 2 sind so in Position zu bringen, dass die Außennuten 6 der Rohre 2 und die In- nennuten 8 des Kupplungsgehäuses 3 übereinander liegen und die Umfangs- rille 9 bilden. Anschließend kann das Scherelement 10 radial in die Um fangsrille 9 eingeführt werden. In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Scherelements in Form einer flexiblen Seele 19, beispielsweise ein Stahlseil 20 gezeigt, auf dem mehrere Scherkörper 21 aufgefädelt sind. Die Scherele- mente 10 können durch eine in Fig. 2 nicht dargestellte Scherelementöffnung 22 eingeschoben werden. Sind die Scherelemente 10 in die Umfangsrille ein- geführt, verkeilen sich die Scherelemente bei Zugkräften ebenso wie bei Druckkräften, falls sich die Rohrenden im montierten Zustand nicht berüh- ren, in der Umfangsrille, wodurch eine Demontage des Rohrkupplungssys- tems 1 nur möglich ist, wenn zunächst die Scherelemente 10 wieder aus den Umfangsrillen 9 entnommen werden. Anschließend können die Rohre 2 aus dem Kupplungsgehäuse 3 gezogen bzw. das Kupplungsgehäuse über die Rohre 2 geschoben werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, nach dem Lö- sen der zugfesten Verbindung und dem Zurückschieben des Kupplungsge- häuses 3 ein Rohr 2 zu entfernen, ohne dass das Rohr 2 zuvor axial verscho- ben werden muss.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems 1 mit zwei Dichtelementen 4. Entsprechend sind auch zwei Dichtungsnuten 7 im Kupp- lungsgehäuse 3 ausgebildet. Die Dichtelemente 4 können in Form von O- Ringen in die Dichtungsnuten 7 eingebracht werden. Die Dichtelemente 4 sind zwischen den Scherelementen 10 angeordnet. Durch die Anordnung der Dichtelemente 4 zwischen den Scherelementen 10 sind die Dichtelemente nah am Berührungsabschnitt 11 der Rohre 2 positioniert, um eine gute Dich- tigkeit des Rohrkupplungssystems 1 zu gewährleisten. Jeder Verbindungsab- schnitt 5 wird folglich mit einem eigenen Dichtelement abgedichtet. Im Falle der Demontage des Rohrkupplungssystems 1, bei der lediglich ein Rohr 2 entfernt bzw. ausgetauscht werden soll, kann ein Medium oder Reste eines Mediums, das durch die Rohre 2 strömt, lediglich an der Seite des entfernten Rohres 2 austreten und sich nicht innerhalb des Kupplungsgehäuses weiter ausbreiten. Eine Verteilung beispielsweise eines korrosiven Mediums inner- halb des Kupplungsgehäuses 3, beispielsweise in die Umfangsrille 9 und un- mittelbar zu den Scherelementen 10, könnte zu einer Beschädigung der Scherelemente 10 bzw. zu einer Beschädigung des gesamten Rohrkupp lungs- systems 1 führen. Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel des Rohrkupplungssystems 1 gemäß Fig. 3 mit einer Verdrehsicherung 12 wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bereits gezeigt.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein erfmdungsgemäßes Rohrkupp lungs- System 1 im Bereich einer Umfangsrille 9, wobei bei der Darstellung in Fig. 5 das Scherelement 10 gerade durch eine Scherelelementöffnung 22 in die Umfangsrille 9 eingeführt wird. Das Scherelement 10 besteht aus einer fle- xiblen Seele 19, beispielsweise einem Stahlseil, und einer Mehrzahl von auf der Seele 19 aufgefädelten scheibenförmigen Scherkörpern 21. Die einzelnen Scherkörper 21 weisen dabei eine Länge auf, die wesentlich geringer als der Umfang der Umfangsrille 9 ist, so dass das Scherelement 10 eine ausreichen- de Flexibilität aufweist und somit einfach in die Umfangsrille 9 eingeführt bzw. zum Lösen der axialen Verbindung aus der Umfangsrille 9 durch die Scherelementöffnung 22 wieder herausgezogen werden kann. Bei den Fig. 1 bis Fig. 5 ist erkennbar, dass das Kupplungsgehäuse 3 eine kreisförmige Außenkontur aufweist und dass der Außendurchmesser Dl des Rohrkupplungssystems 1 dem Außendurchmesser D2 des Kupplungsgehäu- ses 3 entspricht. Dadurch, dass die Verbindung der Rohre 2 innerhalb des Kupplungsgehäuses 3 mittels der Scherelemente 10 ausgebildet wird, sind außerhalb, an der Außenseite des Kupplungsgehäuses 3, keine weiteren Ele- mente notwendig, die zur Befestigung der Rohrenden oder zur Stabilisierung des Kupplungsgehäuses 3 dienen. Der Außendurchmesser des Rohrkup- plungssystem 1 ist somit insgesamt nicht merklich größer als der Außen- durchmesser der zu verbindenden Rohre 2. Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Rohrkupplungssystems 1 mit einer Verbindung von zwei Rohren 2 in einem Winkel zueinander. Das Kupplungs- gehäuse 3 ist im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis Fig. 5 gekrümmt ausgestaltet. Auf diese Weise können die Rohre 2 in ei- nem Winkel zueinander verbunden werden. In Fig. 6 ist zu erkennen, dass die Rohre 2 in einem Winkel von etwa 90 Grad zueinander orientiert sind. Denkbar sind auch spitzere oder stumpfere Winkel. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen auch wird ein Rohr 2 mit dem jeweiligen Verbin- dungsabschnitt 5 in das Kupplungsgehäuse 3 eingeschoben bzw. das Kupp- lungsgehäuse 3 auf das Rohr 2 aufgeschoben, wobei das Rohr 2 und das Kupplungsgehäuse 3 mittels des Scherelements 10 zugfest miteinander ver- bunden werden.

Fig. 7a bis Fig. 7c zeigen verschiedene Ausgestaltungen des Dichtelements 4. Bei Fig. 7c weist das Dichtelement 4 eine U-Form mit einem U-Rücken 23 und zwei U-Schenkeln 24 auf, wobei an den U-Schenkeln 24 Fortsätze 25 angeordnet sind, die sich in Richtung der Öffnung der U-Form erstrecken. Die Fig. 7b zeigt das Dichtelement 4 mit einer U-Form gemäß Fig. 7a, wobei ein zusätzlicher Vorsprung 26 im U-Rücken 23 ausgebildet ist, der sich in Richtung der U-Öffnung erstreckt. Fig. 7c zeigt ein Dichtelement 4 mit einer U-Form und einem Vorsprung 26 gemäß Fig. 7b, wobei der Vorsprung 26 über die Fortsätze 25 übersteht und aus der U-Öffnung heraustritt.

Bezugszeichen

1 Rohrkupplungssystem

2 Rohr

3 Kupplungsgehäuse

4 Dichtelement

5 Verbindungsabschnitt

6 Außennut

7 Dichtungsnut

8 Innennut

9 Umfangsrille

10 Scherelement

11 Berührungsabschnitt

12 Verdrehsicherung

13 Öffnung

14 Innengewinde

15 Verdrehsicherungselement

16 Außengewinde

17 Innendurchmesser

18 Außendurchmesser

19 Seele

20 Stahlseil

21 Scherkörper

22 Scherelementöffnung

23 U-Rücken

24 U-Schenkel

25 Fortsätze

26 Vorsprung

Claims

Patentansprüche

1. Rohrkupplungssystem (1) mit zwei zu verbindenden Rohren (2), ei- nem Kupplungsgehäuse (3) und mindestens einem Dichtelement (4), wobei die Rohre (2) jeweils einen Verbindungsabschnitt (5) aufweisen, an denen je weils eine Außennut (6) ausgebildet ist, wobei die beiden Rohre (2) im mon tierten Zustand mit ihren Verbindungsabschnitten (5) einander gegenüberlie- gen und wobei im Kupplungsgehäuse (3) mindestens eine Dichtungsnut (7) zur Aufnahme des mindestens einen Dichtelements (4) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,

dass das Kupplungsgehäuse (3) einteilig ausgebildet ist, dass in dem Kupp- lungsgehäuse (3) mindestens zwei zu den Außennuten (6) der Verbindungs- abschnitte (5) korrespondierende Innennuten (8) ausgebildet sind, die zusam- men jeweils eine Umfangsrille (9) bilden,

dass mindestens zwei Scherelemente (10) vorgesehen sind, und

dass im montierten Zustand des Rohrkupplungssystems (1) jeweils ein Scher- element (10) in einer Umfangsrille (9) angeordnet ist und das Kupplungsge- häuse (3) die beiden Verbindungsabschnitte (5) unmittelbar umgibt.

2. Rohrkupplungssystem (1) nach Anspruch 1, mit einem Dichtele- ment (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsnut (7) derart im Kupp- lungsgehäuse (3) positioniert ist, dass sie im montierten Zustand einen Be- rührungsabschnitt (11) umgibt, in dem sich die beiden gegenüberliegenden Verbindungsabschnitte (5) berühren.

3. Rohrkupplungssystem (1) nach Anspruch 1, mit zwei Dichte lemen- ten (4), dadurch gekennzeichnet, dass im Kupplungsgehäuse (3) zwei Dich- tungsnuten (7) vorgesehen sind, und dass die Dichtungsnuten (7) derart posi- tioniert sind, dass im montierten Zustand jeweils eine Dichtungsnut (7) einen Teil eines Verbindungsabschnitts (5) umgibt.

4. Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtungsnut (7) zwischen den In- nennuten (8) des Kupplungsgehäuses (3) angeordnet ist.

5. Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kupplungsgehäuse (3) mindestens eine Ver- drehsichemng (12) ausgebildet ist, so dass eine Drehung mindestens eines Rohres (2) relativ zum Kupplungsgehäuse (3) blockierbar ist.

6. Rohrkupplungssystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (12) eine Öffnung (13) im Kupplungsgehäuse (3) ist, wobei die Öffnung (13) ein Innengewinde (14) aufweist, in das ein Ver- drehsicherungselement (15) mit einem zum Innengewinde (14) korrespon- dierenden Außengewinde (16) derart einschraubbar ist, dass eine kraftschlüs- sige Verbindung zwischen dem Verdrehsicherungselement (15) und dem im Bereich der Öffnung (13) in das Kupplungsgehäuse (3) eingeführten Rohr (2) realisierbar ist.

7. Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (3) über seine gesamte Länge einen Innendurchmesser (17) aufweist, der etwas größer als der Außendurch- messer (18) der beiden Rohre (2) ist, so dass das Kupplungsgehäuse (3) von beiden Seiten auf die Rohre (2) aufschiebbar ist bzw. die Rohre (2) von bei- den Seiten in das Kupplungsgehäuse (3) einschiebbar sind.

8. Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherelemente (10) jeweils aus einer flexiblen See- le (19), insbesondere einem Stahlseil (20) und einer Mehrzahl von auf der Seele (19) aufgefädelten Scherkörpern (21), insbesondere Stahlrollen beste- hen.

9. Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (3) eine kreisförmige Außen- kontur aufweist und dass der Außendurchmesser Dl des Rohrkupp lungssys- tems (1) dem Außendurchmesser D2 des Kupplungsgehäuses (3) entspricht.

10. Rohrkupplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (3) eine Krümmung aufweist, so dass das die Rohre (2) in einem Winkel zueinander angeordnet sind.