CH664810A5 - Klemmverbindung fuer rohre. - Google Patents

Klemmverbindung fuer rohre. Download PDF

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CH664810A5
CH664810A5 CH3144/84A CH314484A CH664810A5 CH 664810 A5 CH664810 A5 CH 664810A5 CH 3144/84 A CH3144/84 A CH 3144/84A CH 314484 A CH314484 A CH 314484A CH 664810 A5 CH664810 A5 CH 664810A5
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CH
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ring
clamping
sealing ring
metal ring
metal
Prior art date
Application number
CH3144/84A
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English (en)
Inventor
Fritz Hurter
Ernst Tanner
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Fischer Ag Georg
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    • 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
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/092—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector
    • F16L37/0925—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector with rings which bite into the wall of the pipe
    • 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
    • F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
    • F16L19/08—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe
    • F16L19/083—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe the longitudinal cross-section of the ring not being modified during clamping
    • F16L19/086—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts with metal rings which bite into the wall of the pipe the longitudinal cross-section of the ring not being modified during clamping with additional sealing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
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    • F16L37/0927—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector the wedge element being axially displaceable for releasing the coupling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)

Description


  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



   PATENTANSPRÜCHE
1. Klemmverbindung für Rohre mit einem Verbindungskörper, welcher eine in einer Ringnute angeordnete Dichtung und eine Anschlagfläche aufweist, mit einem eine kegelstumpfförmige Innenfläche aufweisenden Schraubkörper und mit einem dazwischen angeordneten radial verspannbaren Klemmring mit nach innen gerichteten scharfen Kanten, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Klemmring (3) und der Anschlagfläche (9) ein Metallring (4) und ein mittels des Schraubkörpers (2) axial zusammendrückbarer Dichtungsring (5) angeordnet ist, wobei der axiale Verformungsweg (20) durch den Metallring (4) und die Anschlagfläche (9) begrenzt ist.



   2. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (5) axial zusammengedrückt und somit radial gegen das Rohr (13) verspannt von diesem vom Klemmring (3), vom Metallring (4) und vom Verbindungskörper (1) fast vollständig metallisch eingekap   selt    ist.



   3. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (4) im Querschnitt winkelförmig ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel (4a) auf   der klemmringseitigen Stirnseite ( 10) und der andere    Schenkel (4b) entlang einer Teillänge am Aussenumfang des nichtverspannten Dichtungsringes (5) angeordnet ist.



   4. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Verformungsweg (20)   1/5    bis   1/2    der Dicke (21) des Dichtungsringes (5) beträgt.



   5. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (5) aus einem Elastomer besteht und mit dem Metallring (4), vorzugsweise durch Vulkanisieren, fest verbunden ist.



   6. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (4) mit seinem Aussenumfang am Innenumfang einer   Ausdrehung (11)    des Verbindungskörpers   (1) zentriert    ist.



   7. Klemmverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen der Ausdrehung   1)    und der Anschlagfläche (9) durch einen Radius (14) gebildet wird, in welchen der Metallring (4) beim axialen Verspannen drückbar ist.



   BESCHREIBRUNG
Die Erfindung betrifft eine Klemmverbindung für Rohre, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist.



   Eine Klemmverbindung der eingangs genannten Art ist bekannt (EP-A &  073 050), welche nur eine mit Lippen versehene Dichtung aufweist. Insbesonders bei einem gasförmigen Medium ist diese Dichtung ungenügend. Bei Erhitzung wird die aus einem Elastomer hergestellte Dichtung durch Wegfliessen des Materials undicht, so dass die Gefahr von Explosionen durch stark ausströmende Gase besteht.



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Klemmverbindung für Rohre der eingangs genannten Art, welche bei fast annähernd gleichen Baumassen eine zusätzliche Dichtwirkung aufweist, die auch bei Erwärmung genügend gegen eine Zerstörung geschützt ist, wobei aber gleichzeitig die radiale Verspannung des Greifringes auch bei vollständiger Zerstörung der Dichtungen aufrecht erhalten bleibt.



   Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden
Merkmale von Anspruch 1 gelöst.



   Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.



   Durch die axiale Verformung eines Dichtungsringes wird dieser radial gegen das Rohr gedrückt, wodurch zusätzlich zu der elastischen Dichtung eine statisch vorgespannte Abdichtstelle entsteht, so dass auch grössere Rohrtoleranzen überbrückt werden. Da hierbei ein Metallring bis zur Anschlagfläche verschoben wird und die feste Anlage für den Klemmring bildet, ist ein Lösen der Klemmverbindung auch bei Zerstörung des Dichtringes nicht möglich.



   Bei der vorzugsweise fast vollständig metallischen Umkapselung des Dichtringes kann dieser auch bei Erwärmung nicht wegfliessen, so dass auch dann noch eine weitgehend gasdichte Verbindung gegeben ist.



   Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben.



   Es zeigen:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt der Klemmverbindung im vormontierten Zustand und
Fig. 2 die Klemmverbindung gemäss Fig. 1 fertig montiert mit Rohr teils im Längsschnitt.



   Fig. 1 zeigt einen Verbindungskörper 1 mit einem eingeschraubten, als Kronenmutter ausgebildeten Schraubkörper 2, einen Klemmring 3, einen mit einem Metallring 4 versehenen Dichtungsring 5 und eine Lippendichtung 6 im vormontierten Zustand. Die Dichtung 6 ist in einer Ringnute 7 des Verbindungskörpers 1 eingesetzt.



   Der Schraubkörper 2 weist eine kegelstumpfförmige Innenfläche 8 auf, an welcher der Klemmring 3 anliegt. Der Klemmring 3 weist am Innenumfang zwei radial nach innen gerichtete scharfe Kanten 15 auf, welche durch eine Ausnehmung des einen runden Querschnitt aufweisenden Klemmringes 3 gebildet werden. Zwischen dem Klemmring 3 und einer am Verbindungskörper 1 angeordneten Anschlagfläche 9 ist der Metallring 4 und der Dichtungsring 5 angeordnet.



  Der Metallring 4 ist im Querschnitt winkelförmig ausgebildet und vorzugsweise durch Vulkanisieren mit dem aus einem Elastomer bestehenden Dichtungsring 5 fest verbunden. Der radial verlaufende Schenkel 4a des Metallringes 4 ist auf der klemmringseitigen Stirnseite 10 und der andere Schenkel 4b entlang einer Teillänge am Aussenumfang des Dichtringes 5 angeordnet. Der Metallring 4 ist mit seinem Aussenumfang am Innenumfang einer Ausdrehung 11 des Verbindungskörpers 1 zentriert.



   Wenn der nicht verspannte Dichtungsring 5 an der Anschlagfläche 9 anliegt, ist zwischen dieser und dem stirnseitigen Ende 12 des Metallring-Schenkels 4b eine freie Distanz 20 gegeben, durch welche der axiale Verformungsweg des Dichtungsringes 5 beim Verspannen der Klemmverbindung gegeben ist. Diese Distanz 20 beträgt vorzugsweise   1/5    bis 1/2 der Breite 21 des Dichtungsringes 5.



   Fig. 2 zeigt die Klemmverbindung im fertig montierten Zustand, wobei der Verbindungskörper 1 mit einem Rohr 13 zur Durchleitung eines flüssigen oder vorzugsweise gasförmigen Mediums der Verspannen des Klemmringes 3 mittels des Schraubkörpers 2 mediumsdicht verbunden ist.

 

   Durch Anziehen des Schraubkörpers 2 werden der Klemmring 3 und der Metallring 4 so weit axial verschoben, bis das stirnseitige Ende 12 des Metallringes 4 an der Anschlagfläche 9 anliegt. Zwischen der Anschlagfläche 9 und dem Innenumfang der Ausdrehung 11 ist ein Radius 14 angeordnet, in welchem teilweise das Ende 12 des Metallringes 4 gedrückt und dabei leicht verformt wird.



   Durch diese Verschiebung wird der Dichtungsring 5 um die Distanz 20 axial zusammengedrückt, wodurch auch eine radiale Verformung entsteht, bei der der Innenumfang des Dichtungsringes 5 fest gegen das Rohr 13 gedrückt wird.



  Hierbei entsteht eine statisch vorgespannte Dichtung, welche allseitig durch das Rohr 13, den Klemmring 3, den Metall  



   ring 4 und den Verbindungskörper 1 fast vollständig metal lisch eingekapselt ist.



   Die Verspannung des mit einem radialen Schlitz verse henen Klemmringes 3 erfolgt durch weiteres Anziehen des
Schraubkörpers 3, wobei sich die scharfen Kanten 15 in den Aussenumfang des Rohres 13 eingraben und einen axialen Halt des Rohres 13 gewährleisten.

 

   Diese Längskraftschlüssigkeit ist auch dann gewährleistet, wenn im Ausnahmefall der Dichtungsring 5 z.B. durch Feuer vollständig zerstört wird. Durch die metallische Umkapselung des Dichtungsringes 4 wird sich dieser meist jedoch nur erwärmen, wobei ein Wegfliessen des teigig bzw. flüssig wer denden Dichtungsmaterials nicht möglich ist, da nur ein kleiner Spalt 16 zwischen dem Rohr 13 und dem Verbin dungskörper vorhanden ist.



   Die beschriebene Klemmverbindung eignet sich für Metall- und Kunststoffrohre, vorzugsweise für aus glatten Stahlrohren erstellte Gasleitungen, welche auch bei Feuerun fällen so weit dicht sein müssen, dass keine Gasexplosionen entstehen können.



   Selbstverständlich ist diese Klemmverbindung auch für andere z.B. flüssige Medien geeignet, bei welchen eine hohe Sicherheit gegen axiales Verschieben der Rohre und Dichtheit auch bei hohen Drücken verlangt wird.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE 1. Klemmverbindung für Rohre mit einem Verbindungskörper, welcher eine in einer Ringnute angeordnete Dichtung und eine Anschlagfläche aufweist, mit einem eine kegelstumpfförmige Innenfläche aufweisenden Schraubkörper und mit einem dazwischen angeordneten radial verspannbaren Klemmring mit nach innen gerichteten scharfen Kanten, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Klemmring (3) und der Anschlagfläche (9) ein Metallring (4) und ein mittels des Schraubkörpers (2) axial zusammendrückbarer Dichtungsring (5) angeordnet ist, wobei der axiale Verformungsweg (20) durch den Metallring (4) und die Anschlagfläche (9) begrenzt ist.
  2. 2. Klemmverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (5) axial zusammengedrückt und somit radial gegen das Rohr (13) verspannt von diesem vom Klemmring (3), vom Metallring (4) und vom Verbindungskörper (1) fast vollständig metallisch eingekap selt ist.
  3. 3. Klemmverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (4) im Querschnitt winkelförmig ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel (4a) auf der klemmringseitigen Stirnseite ( 10) und der andere Schenkel (4b) entlang einer Teillänge am Aussenumfang des nichtverspannten Dichtungsringes (5) angeordnet ist.
  4. 4. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Verformungsweg (20) 1/5 bis 1/2 der Dicke (21) des Dichtungsringes (5) beträgt.
  5. 5. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (5) aus einem Elastomer besteht und mit dem Metallring (4), vorzugsweise durch Vulkanisieren, fest verbunden ist.
  6. 6. Klemmverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (4) mit seinem Aussenumfang am Innenumfang einer Ausdrehung (11) des Verbindungskörpers (1) zentriert ist.
  7. 7. Klemmverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen der Ausdrehung 1) und der Anschlagfläche (9) durch einen Radius (14) gebildet wird, in welchen der Metallring (4) beim axialen Verspannen drückbar ist.
    BESCHREIBRUNG Die Erfindung betrifft eine Klemmverbindung für Rohre, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist.
    Eine Klemmverbindung der eingangs genannten Art ist bekannt (EP-A & 073 050), welche nur eine mit Lippen versehene Dichtung aufweist. Insbesonders bei einem gasförmigen Medium ist diese Dichtung ungenügend. Bei Erhitzung wird die aus einem Elastomer hergestellte Dichtung durch Wegfliessen des Materials undicht, so dass die Gefahr von Explosionen durch stark ausströmende Gase besteht.
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Klemmverbindung für Rohre der eingangs genannten Art, welche bei fast annähernd gleichen Baumassen eine zusätzliche Dichtwirkung aufweist, die auch bei Erwärmung genügend gegen eine Zerstörung geschützt ist, wobei aber gleichzeitig die radiale Verspannung des Greifringes auch bei vollständiger Zerstörung der Dichtungen aufrecht erhalten bleibt.
    Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
    Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
    Durch die axiale Verformung eines Dichtungsringes wird dieser radial gegen das Rohr gedrückt, wodurch zusätzlich zu der elastischen Dichtung eine statisch vorgespannte Abdichtstelle entsteht, so dass auch grössere Rohrtoleranzen überbrückt werden. Da hierbei ein Metallring bis zur Anschlagfläche verschoben wird und die feste Anlage für den Klemmring bildet, ist ein Lösen der Klemmverbindung auch bei Zerstörung des Dichtringes nicht möglich.
    Bei der vorzugsweise fast vollständig metallischen Umkapselung des Dichtringes kann dieser auch bei Erwärmung nicht wegfliessen, so dass auch dann noch eine weitgehend gasdichte Verbindung gegeben ist.
    Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben.
    Es zeigen: Fig. 1 einen Teillängsschnitt der Klemmverbindung im vormontierten Zustand und Fig. 2 die Klemmverbindung gemäss Fig. 1 fertig montiert mit Rohr teils im Längsschnitt.
    Fig. 1 zeigt einen Verbindungskörper 1 mit einem eingeschraubten, als Kronenmutter ausgebildeten Schraubkörper 2, einen Klemmring 3, einen mit einem Metallring 4 versehenen Dichtungsring 5 und eine Lippendichtung 6 im vormontierten Zustand. Die Dichtung 6 ist in einer Ringnute 7 des Verbindungskörpers 1 eingesetzt.
    Der Schraubkörper 2 weist eine kegelstumpfförmige Innenfläche 8 auf, an welcher der Klemmring 3 anliegt. Der Klemmring 3 weist am Innenumfang zwei radial nach innen gerichtete scharfe Kanten 15 auf, welche durch eine Ausnehmung des einen runden Querschnitt aufweisenden Klemmringes 3 gebildet werden. Zwischen dem Klemmring 3 und einer am Verbindungskörper 1 angeordneten Anschlagfläche 9 ist der Metallring 4 und der Dichtungsring 5 angeordnet.
    Der Metallring 4 ist im Querschnitt winkelförmig ausgebildet und vorzugsweise durch Vulkanisieren mit dem aus einem Elastomer bestehenden Dichtungsring 5 fest verbunden. Der radial verlaufende Schenkel 4a des Metallringes 4 ist auf der klemmringseitigen Stirnseite 10 und der andere Schenkel 4b entlang einer Teillänge am Aussenumfang des Dichtringes 5 angeordnet. Der Metallring 4 ist mit seinem Aussenumfang am Innenumfang einer Ausdrehung 11 des Verbindungskörpers 1 zentriert.
    Wenn der nicht verspannte Dichtungsring 5 an der Anschlagfläche 9 anliegt, ist zwischen dieser und dem stirnseitigen Ende 12 des Metallring-Schenkels 4b eine freie Distanz 20 gegeben, durch welche der axiale Verformungsweg des Dichtungsringes 5 beim Verspannen der Klemmverbindung gegeben ist. Diese Distanz 20 beträgt vorzugsweise 1/5 bis 1/2 der Breite 21 des Dichtungsringes 5.
    Fig. 2 zeigt die Klemmverbindung im fertig montierten Zustand, wobei der Verbindungskörper 1 mit einem Rohr 13 zur Durchleitung eines flüssigen oder vorzugsweise gasförmigen Mediums der Verspannen des Klemmringes 3 mittels des Schraubkörpers 2 mediumsdicht verbunden ist.
    Durch Anziehen des Schraubkörpers 2 werden der Klemmring 3 und der Metallring 4 so weit axial verschoben, bis das stirnseitige Ende 12 des Metallringes 4 an der Anschlagfläche 9 anliegt. Zwischen der Anschlagfläche 9 und dem Innenumfang der Ausdrehung 11 ist ein Radius 14 angeordnet, in welchem teilweise das Ende 12 des Metallringes 4 gedrückt und dabei leicht verformt wird.
    Durch diese Verschiebung wird der Dichtungsring 5 um die Distanz 20 axial zusammengedrückt, wodurch auch eine radiale Verformung entsteht, bei der der Innenumfang des Dichtungsringes 5 fest gegen das Rohr 13 gedrückt wird.
    Hierbei entsteht eine statisch vorgespannte Dichtung, welche allseitig durch das Rohr 13, den Klemmring 3, den Metall **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.
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