DE1959666A1 - Rohrverbindung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine lösbare Verbindung für muffenartig ineinandergefügte Rohrenden mit in einer zwischen den Rohrenden
gebildeten keilförmigen Nut axial verspanntem Klemmring»
Vielfach bekannt sind Rohrverbindungen mit muffenartig ineinandergefügten
Rohrenden, wobei vorzugsweise die Innenfläche des durchmessergrößeren Rohrendes eine Schrägfläche aufweist, dergestalt,
daß zwischen beiden miteinander zu verbindenden Rohrenden eine keilförmige Nut zur Aufnahme eines Klemmringes und gegebenenfalls
Dichtringes (DT-PS 1 247 o87) gebildet ist. Bei derartigen Verbindungen
erfolgt die Verspannung beider Rohrenden über einen Flanschring, welcher den Klemmring axial in den sich verjüngenden Nutraum
zwischen beiden Rohrenden drückt, wobei die axial aufgebrachte Spannkraft eine radiale Kraftkomponente erzeugt. Je nach Ausbildung
des Klemmringes, insbesondere je nach Auswahl des Klemmringwerketoffesj
wird eine allein aufgrund erhöhter Reibung zwischen Klemmring und den Wandungen der Rohrenden hervorgerufene Verspannung
erzielt oder es wird durch Verforinung des Klemmringquerschnittes eine formschlüssige Verbindung bewerkstelligt.
Für reine Klemmverbindungen sind elastisch und/oder plastisch verformbare Weichstoffpackungen, die gegebenenfalls metallisch
bewehrt sind, bekannt (DT-GM 1 799 536, US-PS 3 179 446). Solche Anordnungen sind zwar meistens leicht lösbar, können aber
nicht in allen Fällen Anwendung finden, da entweder die thermische Belastbarkeit bei gummiartigen Weichstoffpackungen zu gering ist
oder weil den Weichstoffpackungen aus Asbestfasern die für eine
dauerhafte solide Verbindung erforderliche hohe Eigenelastizität fehlt.
Bei den darüberhinaus vielfach bekannten Schneidring-Verbindungen
wird ein metallischer Ring aus hartem Werkstoff mit einer scharfen
inneren Schneidkante beim Verspannen radial in die Mantelfläche des inneren Rohrendes eingedrückt. Auf diese Weise erhält man eine
formschlüssige Verbindung, die nicht immer leicht lösbar ist. Außerdem erfordert eine solche Verbindung enge Fertigungstoleranzen
der Verbindungsteile, da der massive Schneidringquerschnitt nur in einem relativ geringen Bereich veränderbar ist»
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmverbindung
für ineinanderfügbare Rohrenden zu schaffen, die thermisch hoch belastbar ist, für die Übertragung größerer Zug- oder Druckkräfte
Von einem Rohrende auf das andere brauchbar ist und dabei größere Passungstoleranzen ausgleichend überbrückt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Klemmring
eine ringförmige Schraubenfeder dient. Die Verwendung einer ringförmigen Schraubenfeder als Klemmring vereint die positiven
Eigenschaften aller zuvor bekannten verschiedenen Klemmringe in sich.
3/*
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Da die Schraubenfedern in der Regel aus metallischem Werkstoff bestehen, weisen sie eine hohe thermische Belastbarkeit auf.
Darüberhinaus wirkt sich die hohe Eigenelastizität bezogen auf die Verformbarkeit des Federquerschnittes bei gleichbleibender
Querschnittsgröße - im Gegensatz zu den kompressiblen Weichstoffringen - für die Überbrückung größerer Maßabweichungen zwischen
den zu verspannenden Rohrenden positiv aus, ohne daß eine extrem hohe Anpreßkraft erforderlich ist. Als besonders vorteilhaft für
eine kraftschlüssige Verbindung ist die Punkt- oder Linienberührung
der einzelnen Federwindungen mit den Umfangsflächen der Rohrenden g
anzusehen, da an den Berührungsstellen hohe Flächenpressungen auftreten,
die unter Umständen auch zum teilweisen Eingraben einzelner Federwindungen in den meist weicheren Werkstoff der Rohrenden
führen und dabei einen zusätzlichen Formschluß bewirken. Durch die hohe axiale Druckbelastbarkeit des Schraubenfeder quer schnittes ist
eine absolut feste, auf Zug und Druck beanspruchbare Rohrverbindung sichergestellt.
Die Verwendung von Schraubenfederringen als elastischer Kern für Abdichtungen von Behälterdeckeln (DT-PS 452 642) oder anderen
flanschartigen Verbindungen (z.B. DT-PS 1 216 634), wobei die ,
Feder im wesentlichen senkrecht zur Federachse beansprucht wird, ist nicht neu. Auch wurde bereits eine Dichtverbindung bekannt
(US-PS 3 179 446), bei welcher das spitze Ende eines keilförmigen Dichtringes aus Weichstoff mit einem Schraubenfeder ring bewehrt ist,
die ein Wegfließen des Weichstoffes beim Verspannen des Dichtringes in den abzudichtenden Spalt verhindern soll. Keine der Druckschriften
beschreibt jedoch die Verwendung eines Schraubeiifederringes als einen in einer keilförmigen Nut verspannbaren Klemmring, noch werden
die damit erzielten Vorteile einer sicheren, temperaturbeständigen *
Verbindung erwähnt.
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In der weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird
vorgeschlagen, daß die Schraubenfeder im unverspannten Zustand
einen kreisförmigen Wickelquerschnitt aufweist, da sich solche Schraubenfedern besonders einfach fertigen lassen. Es ist jedoch
möglich, und in manchen Fällen auch zweckmäßig, wenn der Wickel-,
querschnitt dem keilförmigen Nutquerschnitt bereits von vornherein angepaßt, also etwa dreieckförmig ausgebildet ist.
Für die Erfindung ist es zunächst unbedeutend, ob die Rohrverbindung
allein zur mechanischen Kraftübertragung dient, beispielsweise bei aus Rohren gebildeten Schaltstangen, oder ob es sich um die Verbindung
von gasförmige oder flüssige Medien führende Rohre handelt.
In letzterem Fall ist es durchaus denkbar, dem vorgeschlagenen
Klemmring einen weiteren an sich bekannten Dichtring aus weicherem Werkstoff vorzulagern, der die erforderliche Pressung über den
Klemmring erhält. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Dichtring den Schraubenfeder ringquer schnitt mindestens teilweise umschließt,
so daß selbst bei höherem Mediumdruck der Dichtring unter dem Einfluß der Federkraft ständig an die Dichtflächen der Rohrenden
gepreßt wird und sich somit nicht von diesen abheben,kann.. Vorzugsweise
findet dafür ein metallischer Dichtring in Form eines V- oder C-förmig profilierten Blechstreifens Verwendung. Es ist aber
auch denkbar, daß der Dichtring aus einem die Schraubenfeder
vollständig umgebenden ringförmig gebogenen Rohr besteht. Die hohe Anpassungsfähigkeit des kombinierten Klemm- und Dichtringes
geht dabei nicht verloren.
Die in der weiteren Ausgestaltung der Erfindung kombinierte
Klemm- und Dichtverbindung hat sich bereits bei Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen bewährt; bei einer solchen Rohrverbindung
ist die Klemm- und Dichtverbindung außer thermischen und statischen
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Beanspruchungen zusätzlich auch Schwingungsbeanspruchungen unterworfen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 a eine Rohrverbindung mit einem Klemmring Fig. 1 b den Klemmring im unverspannten Zustand
Fig. 2 a eine abgedichtete Rohrverbindung mit einem Dichtring
und einem Klemmring ^
Fig. 3 a eine abgedichtete Rohrverbindung mit kombiniertem
Klemm-Dicht-Ring
Fig. 3 b verschiedene kombinierte Klemm-Dicht-Ringquerschnitte
Fig. 3 b verschiedene kombinierte Klemm-Dicht-Ringquerschnitte
Die in Fig. 1 a dargestellte Rohrverbindung besteht aus einem.
Rohrende 1 mit einem angeformten Flansch 2, gegen welchen ein
weiterer Flanschring 3 mittels Schrauben 4 verspannbar ist. Muffenartig erstreckt sich ein zweites Rohrende 5j das einen gegenüber
dem Rohrende 1 entsprechend kleineren Durchmesser aufweist. Zwischen der äußeren Mantelfläche 6 des Rohres 5 und den beiden
Schrägflächen 7» 8 des Flansches 2 und des Flanschringes 3 ist ein ™
doppelkonischer Raum 9 zur Aufnahme des Klemmringes Io gebildet.
Letzterer besteht aus einem Schraübenfederring mit eng aneinander
liegenden Windungen kreisförmigen Querschnittes, wie in FIg* 1 b
bezeichnet. Durch das axiale Verspannen des Klemmringes Io über die beiden Schrägflächen 7, 8 wird über das elastische Verformungsvermögen
des Klemmringquerschhittes eine dauerhafte höhe Flächenpressung
zwischen Klemmring und Mantelfläche 6 des inneren Rohrendes
erzielt und damit eine exakte Reibschlüßverbindung gewährleistet.
Bei der in Fig. Z a gezeigten Verbindung handelt es sich um eine ab-
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-r- ■■
gedichtete Klemmverbindung. Die Verbindung unterscheidet sich gegenüber ,der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß in der zwischen
den beiden Rohrenden 11» 12 gebildeten, einseitig keilförmigen Nut 13
sowohl ein Dichtring 14 als auch ein erfindungsgemäßer Klemmring vorgesehen sind. Beim Verspannen drückt hierbei der Flanschring 16
auf den Klemmring 15 und dieser auf den Dichtring 14. Fig. 2 b zeigt
beide Ringe wiederum im entspannten Zustand. .
_ Die Verbindung nach Fig. 3 a entspricht im wesentlichen derjenigen
nach Fig. 1, jedoch besteht der hier verwendete kombinierte Kiemmund Dicht-Ring 17 aus einer ganz oder teilweise von einem Mantel 18
umgebenen Schraubenfeder 19» die sowohl einen kreisförmigen als
auch einen der Nut 2o entsprechenden Querschnitt aufweisen kann. Verschiedene Querschnitte kombinierter Klemm-Dicht-Ringe sind
in Fig. 3 b dargestellt. Einmal ist der Schraubenfeder ring 19* teilweise
von einem im Querschnitt C-förmigen Mantel umgeben. Bei der mittleren
Querschnittsdarstellung ist der im Querschnitt dreieckförmige Schraubenfederung 19" von einem V-förmig profilierten Blechstreifen 181' eingefaßt.
Der dritte Ringquer schnitt zeigt eine Schraubenfeder 19 "'in einem ge-
^. sehlosseiieh Rohr 18 Ht.
Claims (6)
- l.)Lösbare Verbindung für muffenartig ineinandergefügte Rohrenden mit in einer zwischen den Rohrenden gebildeten keilförmigen Nut axial verspanntem Klemmring, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring eine ringförmige Schraubenfeder (1 ο, 15, 19) ist.
- 2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (lo, 15^.9) im unverspannten Zustand einen kreisförmigen Wickelquerschnitt aufweist.
- 3. Rohrverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenfeder (15) ein an sich bekannter Dichtring (14) vorgelagert ist.
- 4. Rohrverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (18) den Schraubenfederringquer schnitt mindestens teilweise umschließt.
- 5. Rohrverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, ■ daß ein C- oder V-förmig profilierter Blechstreifen die Schraubenfeder (19«, 19" ) als Dichtring (181, 18" ) umfaßt.1098 23/0839.
- 6. Rohrverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (19"') geschlossen von einem Rohr (18'"") umgeben ist.ix O E T-.Z -E W SR K E [friedrie-h Göefze AG j ene r alvollmafjcht l/63Vossieck98 23/0899
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
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