DE2050754B2 - Kupplungsstück für Rohre - Google Patents
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Description
55
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsstück für Rohre gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der FR-PS 15 41 324 ist ein Rohrkupplungsstück bekannt, das einen Grundkörper aus Kunststoffmaterial μ
aufweist, der einen rohrförmigen Teil mit einer öffnung
enthält, durch die das Ende eines Rohres bis zum Anschlag an eine Anschlagfläche des Grundkörpers
einsetzbar ist. Ferner weist dieses Rohrkupplungsstück eine axial zu dem rohrförmigen Teil bewegbare Hülse
aus starrem Material auf. Dabei besitzt der Grundkörper einen Angriffsteil zur Aufnahme eines Greifbackens
eines Werkzeuges, und die Hülse weist einen Vorsprung Zusammenwirken mit einem anderen Greifbacken
des Werkzeuges auf. Mit dem Werkzeug läßt sich die HiHse axial zu dem rohrförmigen Teil verschieben wnd
das. Röhrende in dem rohrförmigen Teil abdichten.
Dabei sind die zusammenwirkenden Oberflächen des Rohrendes und des rohrförmigen Teils sowie des
rohrförmigen Teils und der Hülse im wesentlichen glatt ausgebildet, so daß die erzielbare Rohrbefestjgung und
-abdichtung bei hohen Temperatur- und Druckbeh-stimgen
nicht immer befriedigt
Bei einem aus der US-PS 3149 860 bekannten
Kupplungsstück weist das einsetzbare Rohr mehrere Umfangsnuten auf, in die beim Aufschieben der starren
Hülse auf den außen glatten, leicht konisch ansteigenden
rohrförmigen Teil des Grundkörpers Material des rohrförmigen Teils unter elastischer oder plastischer
Verformung gedrückt wird. Wieweit beim Aufschieben der starren Hülse die Umfangsnuten mit Material des
rohrförmigen Teils ausgefüllt werden, hängt sehr stark von dem Grad der Verformbarkeit des rohrförmigen
Teils des Grundkörpers, von der Schärfe der Nutkanten
und von dem beim Aufschieben der starren Hülse ausgeübten Kompressionsdruck ab. Dringt zu wenig
Material in die Umfangsnuten ein, kann die Kupplungskraft, das heißt der Widerstand des Kupplungsstückes
gegen Herausziehen des eingesetzten Rohres, bei hohen Drücken zu niedrig jssin. Werden die Umfangsnuten
dagegen vollständig mit dem Material des rohrförmigen Teils ausgefüllt, kann es aufgrund unterschiedlicher
Wärmeausdehnungskoeffizienten von eingesetztem Rohr und rohrförnügem Teil des Grundkörpers zu
Problemen bei der Wärmeausdehnung kommen.
Aus der US-PS 1186 813 ist ein Kupplungsstück
bekannt, bei dem eine über zwei zu verbindende Rohre geschobene Hülse beiden Endes mit je einem äußeren
ringförmigen Vorsprung versehen ist, der beim Zusammenschrauben von über die Rohre und die Hülse
geschobenen Spannhülsen nach innen gegen die Oberfläche des jeweiligen Röhrendes unter plastischer
Verformung gedrückt wird, wodurch bei starren Rohren eine Zone erhöhten Anpreßdruckes auf dem glattzylindrisch
bleibenden Rohrende und bei weichen Rohren eine ringförmige Einschnürung des Rohrendes erzielt
wird. Bei dieser Kupplungsmethode sind jedoch die Befestigung und Abdichtung von starren Rohren unter
hohen Temperatur- und Druckbelastungen nicht immer befriedigend, während bei der Befestigung und Abdichtung
von weichen Rohren die in die Rohrenden gepreßten Einschnürungen zwangsläufig immer vollständig
mit Material der Hülse ausgefüllt sind, so daß die Rohrnuten bei einer Wärmeausdehnung bei höheren
Temperaturen kein zusätzliches Material der Hülse aufnehmen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsstück gemäß Oberbegriff mit verbesserter
Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und hohen Drücken verfügbar zu machen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben und kann den Unteransprüchen entsprechend
vorteilhaft weitergebildet werden.
Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Kupp, lungsstück die ringförmigen Vorsprünge des rohrförmigen
Teils mit einem oder mehreren Vorsprüngen versehen sind, die bei vollständig in den rohrförmigen
Teil eingeschobenem Rohr über der bzw. den Umfangsnuten des Rohres liegen, kann man ein nur
teilweises Ausfüllen der Umfangsnuten des Rohres mit dem elastisch verformbaren Kunststoffmaterial des
rohrförmigen Teils des Gnindkörpers erreichen, Penn
das Maß der Efowölljung der Vorspränge in die
Umfangsmiten ist im wesentlichen (torch die beim
Aufschieben der starren Hülse erfolgende Einebnung des bzw. der ringförmigen Vorspränge gegeben.
Dadurch ist in gleichmäßiger Weise ein definiertes Eindringen von Material des rohrförmigen Teils in die
Umfangsmiten des eingesetzten Rohres gewährleistet, was zu einer bestimmten, voraussehbaren Zugfestigkeit
der Kupplung gegenüber hohen Drücken führt Durch dieses wohldefmierte Eindringen von Material des
rohrförmigen Teils in die Umfangsnuten des eingesetzten
Rohres kann aber andererseits auch sichergestellt werden, daß die Umfangsnuten nicht gänzlich mit
Material des rohrförmigen Teils ausgefüllt werden. Bei is hohen Temperaturen können die sich im allgemeinen
unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von efagejsitztem Rohr und Gruridkörper daher in der
Weise ausgleichen, daß die Umfangsnuten noch mehr von dem sich ausdehnenden Material des Grundkörpers
aufnehmen, so daß auch bei hohen Temperaturen keine axialen Kräfte aufgrund der unterschiedlichen Wkrmeausdehnungen
wirksam werden können.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Von den Figuren zeigt
F i g. 1 einen teilweisen Schnitt eines erfindungsgemäßen
Kupplungsstückes und eines Rohres vor der Montage;
Fig.2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung des mit
dem Rohr zusammengebauten Kupplungsstückes; und
Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie ΠΙ-1ΙΙ von
Fig. 2.
Das Kupplungsstück besteht aus elastischem Kunstharz und weist einen allgemein rohrförmigen Grundkörper
1! auf, der eine ringförmige Außenschulter 2 zwischen den Enden 3 (nur eines gezeigt) besitzt Eine
ringförmige Innenschulter 4 verläuft in dem Grundkörper 1 und bildet eine Anschlagfläche 5 für das Ende eines
Rohres 6, das so bemessen ist daß es von jedem Ende 3 des Grundkörpers 1 eingeführt werden kann. Die
Außenfläche des rohrförmigen Grundkörpers 1 verjüngt sich gegen die Enden 3, und die Innenfläche ist
glatt
Der Grundkörper 1 weist eine Reihe von Umfangsnuten 7 zwischen einer Seite der Außenschulter 2 und
jedem Ende 3 auf. Zwischen den Nuten sind ringförmige Vorsprünge 10 vorgesehen.
Wie gezeigt besitzt jede Nut 7 eine von der Schulter 2 entfernte Wand 8, die allgemein senkrecht von der
Außenseite des Grundkörpers 1 nach innen verläuft und einen Boden 9, der von dem Innenende der Wand 8 weg
gegen die Außenschulter 2 allmählich schräg nach radial außen ansteigt Die der Schulter zunächstliegende Nut 7
besitzt den längsten Boden 9, der einen allgemein flachen Abschnitt aufweist bevor der Boden von der
Wand 8 weg schräg nach radial außen verläuft
Eine Metallhülse U ist jedem rohrförmigen Teil des Grundkörpers zugeordnet und hat an einem Ende, und
zwar dem von dem Kupplungsstück entfernten Ende, ω eine nach innen gerichtete Lippe 12 mit einem scharfen
freien Rand und am anderen Ende einen nach außen gerichteten Flansch 13, Die Hülse ti verjüngt sich
geringfügig gegen das m«t der Lippe 12 versehene Ende,
Per Innendurchmesser der Hüise It ist der gleiche oder
etwas geringer als der Außendurchmesser des entsprechenden Abschnittes des Kupplungsstückes,
Das Kupplungsstück kann mit einem Metallrohr 6 verbunden werden, dessen Endabschnitt Umfangsnuten
14 aufweist, die in Längsrichtung im Abstand voneinander vorgesehen sind- Wie gezeigt, besitzt jede Nut 14
gegenüberliegende Wände 15, die sich senkrecht von einem allgemein flachen Boden 16 erstrecken; der
Boden jeder Nut 14 ist größer als der der entsprechenden Nut 7. Der Boden 16 der dem freien Ende des
Metallrohres 6 benachbarten Nut 14 ist breiter als der Boden der anderen Nuten.
Zuerst wird eine Metallhülse U auf einen Endabschnitt eines Metallrohres 6 so aufgesetzt daß das einen
Flansch 13 aufweisende Ende das Hiiiterende ist und das Rohr 6 wird in eine Bohrung des Kupplungsstückes
so weit eingesetzt bis das freie Ende des Rohres an der Anschlagfläche 5 anschlägt Ein nicht gezeigtes Werkzeug
mit aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Greifbacken wird so angeordnet daß ein
Greifbacken mit dem Flansch 13 der Hülse 11 um das Rohr 6 herum in Eingriff gelangt und der aridere
Greifback in die dem Rohr 6 entfernte Seite der äußeren
Schulter 2 ergreift Die Greifbacken werden dann aufeinander zu bewegt und bringen so die Hülse 11 auf
den rohrförmigen Teil 1 auf und in den in Fig.2
gezeigten Zustand, wobei die Lippe 121» das Material
des Grundkörpers 1 eingreift und so die Hülse und den Grundkörper miteinander verriegelt Während die
Hülse 11 gegen die Schulter 2 geschoben wird, wird das
die Vorsprünge 10 zwischen den Nuten 7 bildende Material des Grundkörpers 1 in bezug auf das
Kupphingsstück radial nach innen gepreßt und es ergeben sich Vorwölbungen 17, die aus der glatten
Innenfläche des rohrförmigen Grundkörpers 1 heraustreten und in die entsprechenden Nuten 14 des
Metallrohres 6 eintreten. Aufgrund des Unterschiedes in Größe und Form zwischen den Vorsprüngen 10
einerseits und den Nuten 14 andererseits erstrecken sich die Vorwölbungen 17 von dem Grundkörper 1 in die
Nuten 14 des Metallrohres 6, ohne die Nuten vollständig auszufüllen. Wenn nun die hergestellte Verbindung
hohen Temperaturen unterworfen wird, dehnen sich das Kunststoffmaterial und das Metall mit unterschiedlicher
Geschwindigkeit aus, und das Kunsistoffmaterial der
Vorwölbungen 17 kann in den verbleibenden freien Raum in den Nuten 14 des Metallrohres 6 fließen,
wodurch die Längsbeanspruchung der Verbindung auf ein Mindestmaß verringert wird. Die Anordnung der
Nuten 7 und 14 mit dem breitesten Boden angrenzend an die £ jhulter 2 vergrößert den Widerstand gegen eine
in Längsrichtung angewandte Kraft die zum größten Teil der Anschlagfläche 5 benachbart aufgenommen
wird. Das Vorhandensein der Nuten 7 in dem Grundkörper 1 und die Neigung der schrägen Flächen
des Bodens 9 dor Nuten 7 gegen die Schulter 2 verringern die Kraft die notwendig ist um die Hülse 11
auf den Grundkörper 1 aufzubringen, und vergrößern die Zugfestigkeit der so gebildeten Verbindung.
Claims (3)
- Patentansprüche;U Kuppliingsstücjc für Rohre, mit einem Grundkörper mit einem rohrförmigen TeB, der eine Öffnung aufweist, durch die ein Ende eines Rohrs einsetzbar ist bis zwm Anliegen an einer Anschlagfläche, wobei das Rohr mindestens eine Umfangsnut aufweist, die in dem rohrförmigen Teil liegt, wenn das Rohr in diesem aufgenommen ist, und mit einer Hülse aus starrem Material, die axial zum rohrförmigen Teil verschiebbar ist, wobei der Grundkörper zur Aufnahme eines ersten Greifbackens eines Werkzeugs ausgebildet ist und die Hülse einen Vorsprung aufweist zum Zusammenwirken mit einem weiteren Greifbacken des Werkzeugs zwecks Verschiebung der Hülse axial zum rohrförmigen Teil und wobei durch die Axialverschiebung der Hülse in bezug auf den rohrförmigen Teil Material ,des rohrförmigen Teils unter elastischer Verformung radial einwarf in die Umfangsnut des Rohrs gedruckt wirtL um das Rohr und den rohrförmigen Teil formschlüssig und dicht miteinander zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Teil aus Kunststoffmaterial auf seiner mit der starren Hülse (11) zusammenwirkenden Oberfläche mindestens einen ringförmigen Vorsprung (10) aufweist und da& der ringförmige Vorsprung (10) und die Umfangsnut (14) des Rohrs(6) so bemessen sind, daß eine durch das Einwärtsdrücken des ringförmigen Vorsprungs (10) beim Herstellen der Kupplungsverbindung gebildete Einwölbung (17 in F i g. 2) die Umfangsnut (14) nicht vollständig füllt
- 2. KupplungsstQck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflä« e des rohrförmigen Teils eine der Anzahl der Umfangsnuten (14) im Rohr (6) entsprechende Anzahl ringförmige Vorsprünge (10) aufweist, die sich zwischen dem einen Ende (3) des rohrförmigen Teils und dem zum Ansetzen eines Greifbackens des Werkzeugs bestimmten Vorsprung (2) des Grundkörpers (1) befinden, und daß benachbarte ringförmige Vorsprünge (10) durch Umfangsnuten (7) in dem rohrförmigen Teil getrennt sind, wobei der Boden (9) jeder Umfangsnut (7) in einer von dem genannten Ende (3) des rohrförmigen Teils wegführenden Richtung ansteigt
- 3. KupplungsstQck nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Lange des Bodens (9) der am weitesten von dem genannten Ende (3) so entfernt befindlichen Nut (7) die der anderen Nuten(7) übertrifft
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