DE2104701A1

DE2104701A1 - Rohrkupplung

Info

Publication number: DE2104701A1
Application number: DE19712104701
Authority: DE
Inventors: Anthony Ralph Corning NY Zinejun (V St A )
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1970-02-20
Filing date: 1971-02-02
Publication date: 1971-09-02
Also published as: CH532745A; ES388215A1; BE763202A; FR2081022A1; JPS514285B1; US3630550A; GB1335920A

Description

Anmelderin: Corning Glass Works

Corning, New York, USA

Rohrkupplung

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung zur Verbindung von zwei Rohrenden aas Glas oder anderem Material, von denen das eine Rohrende ein® wulstfönaige und das andere eine glatte Kante besitzt.

Zur Verbindung derart verschiedener Rohrenden sind eine Reihe von Kupplungen bekannt. Zur griffigen Kupplung des glatten Rohrendes schlägt das USA-Patent 3,419,291 ein wulstförmiges, zwischen das Rohrende und eine Metallschelle gelegtes Zwischenstück vor. Der Zusammenbau ist aber ziemlich umständlich und zeitraubend.

Das USA-Patent 3,376,055 zeigt eine Kupplung, bei der zwischen die Metallschelle ein Band aus Teflon und Gummi

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gelegt wird, das aber von dem glatten Rohrende leicht abrutscht. Die Metallschelle bzw. das Spannglied nuss daher sehr fest angezogen werden, wodurch das Bohr brechen kann oder eich verbiegt. Bei grHseersn !Toleranzen des glatten und des vuXstförmigen Endes entsteht ausserdem beim Spannen ein unerwünschtes Spannungsungleichgewicht·

Nach dem USA-Patent 3,232,64? wird eine feflonaanschette verwendet, die unmittelbar auf die scharfe Bohrkante stöeat und leicht beschädigt werden kann.

Die Erfindung hat eine Bohrkupplung zur Verbindung von Bohrenden Bit einer glatten und einer wulstf örmigen Santa zur Aufgabe, die bei geringstaoglichem Spanndruck griffiger ist.

Sie Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein ri&gformiges, elastisches Spannfutter die su verbindenden Bohrenden, umgibt und mit einer nach ionen ragenden Hittelrippe zwischen den Bohrsz!&®L· liegt, ein erstes Spannglied einen ersten Seil ds:* Spannfutters einsehliesslieh der Hittelrippe umgibt und dieses gegen das eine Bohrende drückt, und ein zweites Spannglied an dem ersten Spannglied anliegend mit diesem verbunden ist« einen zweiten Seil des Spannfutter· umgibt und cliesos gegen das andere Bohrende drückt.

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Weitere günstige, die Erfindung ausgestaltende Herkmale ergeben sich, aas der Beschreibung und den Unteransprüchen·

In den Zeichnungen zeigen

die Figur 1 zwei mit der Rohrkupplung der Erfindung verbundene Glasrohre in Seitenansicht;

die Figuren 2 und 3 die Rohrkupplung im Schnitt rar und nach dem Spannen;

die Figur 4 in Seilansicht im Schnitt entlang 4-4 der figur 3 das verwendete Haftmittel}

die Figur 5 i* vergrösserten Schnitt den zweiten Teil des verwendeten Spannfutters.

Die Bohrkupplung 16 besteht im wesentlichen aus den beiden Spanngliedern 18a, JBb und dem ringförmigen, elastischen Spannfutter 20 und verbindet s. B. die Rohrenden 22, 24 aus Glas oder einem anderen Material. Das Bohr stück 22 ist an seinem Ende mit einem Wulst 26 versehen, während das Soda das Rohratücks 24 glatt, mit dem zylindrischen umfang 28 und dar flachen ringförmigen Endfläche 29 ist.

Jedes Spannglied besteht aus einem im etwa kreisförmigen, •inatüekigen Band 30 mit den überlappbarem Endteilen 38

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und 42, die ζ, B. mit einem, durch Anlegen einer Kraft an die Kämme 58 betätigbaren, gezahnten StufenverSchluss versehen sind. (Vergleiche die gleichlaufende Patentanmeldung "ΡΙΛΟΗ' T-OjL.°\ ). Verwendbar sind aber auch die Rohrkupplungen gemäss dem USA-Patent 3,419,291 (Offenlegungsschrift

Sie aneinander anliegenden Spannglieder 18a, 18b werden durch mehrfache Streifen eines zusammengesetzten, an die Innenflächen der Spannglieder befestigten und in deren achsialer Richtung verlaufenden Haftmittels miteinander verbunden.

In der in der Figur 4 gezeigten Ausbildung besteht das Haftmittel 32 aus vier verschiedenen Schichten. Die äussere, den Innenflächen der Spannglieder nächst gelegene Schicht 34 besteht aus einer Haftsubstanz auf modifizierter Nitrilbasis, die durch Wärmebehandlung mit einem Lös er wie Azeton oder Methylethylketon weich und anhaftend gemacht wird. Die folgende Schicht 36 besteht aus einem Gewebe aus Glasfasern, die überwiegend in achsialer Richtung zu den Spanngliedern verlaufen, so dass sie achsialer Zugbelastung Widerstand leisten, aber die unabhängige Bewegung die Spannglieder 18a, 18b in Uiifangsrichtung erlauben, so dass sie unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen werden können.

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Die nächste Schicht 40 "besteht aus einem warm härtenden Haftstoff und die letzte Schicht 44 aus einem Azetatfilm· Biese vier Schichten werden zunächst aufeinander aufgebracht, wobei beim Aushärten der Schicht 40 diese die Schicht 36 durchsetzt und mit der Schicht 44 verbindet. Es entsteht das fertige Haftmittel 32.

Die Spannglieder 18a, 18b werden nun auf ca. 80° vorerhitxt und in einen geeigneten Rahmen gelegt. Hehrere Streifes, des mit einem Löser aktivierten Haftmittels (z. B. Aufbringen von Azeton oder Methyläthylketon auf die Schicht 34) werden nun auf die Innenflächen der Spannglieder 18a, 18b gelegt, 15 - 20 Sekunden einem Druck ausgesetzt und bei 125° während 1 Stunde nachgehärtet und damit fest verbunden. Nach dea Abkühlen wird ein Gleitmittel, ζ. B. weisses Petroleumgelee auf die Innenflächen aufgebracht, um das Einfügen des Spannfutters 28 zu erleichtern und eine gleichmässigere Kräfteverteilung zu erreichen.

Die Figur 3 zeigt die eingebaute Kupplung nach dem Spannen, die Figur 2 das Spannfutter vor dem Spannen, im unzusaaaengedrückten Zustand. Der erste Teil 20a des Spannfutters besitzt die Innenfläche 48 mit den druckverstärkenden, abdichtenden Bippen 62, die Aussenflache 30 mit der V-förmigen Ausnehmung 61, die nach innen ragende Rippe 52, die Ausnehmungen 54, 55» den Aussenflügel 56 und den Innenflügel 60.

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Weitere druekverstärkende, abdichtende Rippen 64- und 66 sind an gegenüberliegenden Enden der Ausnehmung 54 vorgesehen. !Du zusammengebauten und angespannten Zustand nimmt die Aus senf lache 50 im wesentlichen die Form der Innenfläche des Spannglied» ISa, und die Innenfläche 48 die Font des Rohrendes 22 an. Je nach der ioleranz der Letzteren gehen die Abdichtrippen, ganz oder teilweise in eine der Form des Röhrendes 22 folgende Form über. Die Rippen 62, 63-, 66 wirken dabei als Dichtungen auf der Aussenfläche des Rohrendes 22 bzw. dem wulst 26. Die Innenfläche 48 weist im Bereich des Innenflügels 60 die nach aus sen verjüngte Fläche 68 und die Aussenfläche 50 im Bereich des Innenflügels 60 die nach innen verjüngte Fläche 70 auf.

Der zweite Teil 20b des Spannfutters (Figuren 2 und 5) von dem zweiten Spannglied 18b umgeben und weist eine Innen fläche 72 mit der flachen Greif fläche ?4> dem nach innen ragenden Expansionsring 76, der Ausnehmung 78 und der nach innen ragenden Abdichtrippe 80 auf. Die Aussenfläche 84- besitzt die zusammen eine Krone bildenden verjüngten Flächen 86, 88, den Auesenflügel 90 und den Innenflügel 92. Der Letztere grenzt an die Fläche 70 und bildet zusammen mit den Innenflächen der Spannglieder 18a, 18b nahe ihrer Stoßstelle die ringförmige Ausnehmung 94-· Die Fläche 68 grenzt in der Hähe der gleichen Stoßeteile an die Abdichtripp· 80.

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Die über den grösseren !Seil der Innenfläclie 72 reichende Greif-fläche ?4 und der Expansioner ing 76 sind mit einem nichtklebrigen, wasserfesten Haftmittel 96 versehen, das ohne druckempfindlich zu sein durch Druckaktivierung die Teile 7^» 76 und einen Teil der Aussenf lache 28 mit-einander verbindet.

Bas Haftmittel 96 besteht aus zwei verschiedenen Schichten, z. B. der unteren Schicht 97 auf Heoprenbasis und der oberen Schicht 99 «xf Nitrilbasis. Die Aufbringung erfolgt in bekannter Weise·

Das Spannfutter 20 besteht z. B. vorzugsweise aus einem chemisch widerstandsfähigen elastomeren Material, das sich nicht setzt, so dass eine Nachstellung nach Spannen der Spannglieder 18a* 18b unnötig ist«,

Ausser dem die Innenflächen 74-, 76 bedeckendes Haftmittel 96 sind die Flächen 78, 80 des Futterteils 20b und die ganze Fläche 50 des Futterteils 20a mit einer ringförmigen Abdichtung 101 ausgestattet. Diese Sichtung besteht vorzugsweise ζ« B. aus fluoridiertem Xthylen-Propylen oder Polytetrafluorethylen. Sie soll so dünn sein, dass sie wie das Spannfutter niedriger Belastung nachgibt und sich der Form der Höhrenflächen anpasst. Vorzugsweise ist sie zur Vermeidung einer Aufwerfung am Fatter 20 befestigt.

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Zum Schutz der Dichtung 101 gegen die scharfe Kante 29a des Bohrendes 24 im Bereich der Hippe 52 wird zwischen die lippe 52, die Ausnehmung 55 und das Bohrende 24 ein Trenn- oder Schutzring 104 gelegt. Der Trennring besteht vorzugsweise aus sehr dichtem Polyäthylen, mit den waagerechten und senkrechten Lippen 106, 108, die die Kante umschliessen, wobei die Lippe 106 an der ringförmigen Bohrfläche 28 und die Lippe 108 an der flachen, ringförmigen Endfläche 29 anliegt.

Die Kupplung der Bohre 22, 24 durch die erfindungsgemässe Bohrkupplung 16 erfolgt folgendermassen:

Durch Lösen des Verschlusses 65 werden die Spannglieder 18a, 18b geöffnet und es wird das Spannfutter 20 einschliesslich des Trennstücks 104 eingeführt. Während die so zusammengebaute Kupplung 16 noch offen ist, wird das wulstfreie Bohrende 24 beginnend am Teil 20b in das Spannfutter 20 eingesteckt. Das nichtklebrige Haftmittel 96 erlaubt eine leichte Einführung des Bohrendes. Beim Einstecken drückt die Bohrkante 29a gegen den Expansionsring 76, wobei, je nach der Toleranz des Bohrendes 24 der Innenflügel 92 sich in die Bingausnehmung 94 radial ausdehnt; hierdurch wird auch die Abdichtrippe 80 wenigstens teilweise in die Ausnehmung umgebogen. Durch den Expansionsring 76 wird die Abdichtrippe

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80 vor Beschädigung durch die Rohr kante geschützt; dies gilt auch für die Sperre 101. Die Einsteckbewegung des Rohrs wird durch die senkrechte Irennlippe 108 begrenzt« Die Kante 29a liegt dann zwischen den Lippen 106, 108 eingebettet· Sie nach aissen verjüngte Form der Innenfläche 68 verhindert ein Einschneiden der Kante 29a in die Sperre 101 und gleicht unterschiedliche Durchmesser der Bohrenden 22, 24- aus, so dass eine gute Abdichtung erreicht wird.

Nunmehr wird das zweite Spannglied 18b durch Anlegen einer Kraft an die Greifkämme 38 geschlossen, so dass die Bandteile 38, 42 einander überlappen und der Verschluss 65 geschlossen ist. Die von den Flächen 86, 88 gebildete Krone drückt nach aussen und innen aus den Stossflachen zwischen dem Rohrende 24 und dem Spannfutter 20b Luft oder Wasser heraus, so dass zwischen ihnen ein dichterer Abschluss entsteht. Beim Sehlieasen greift das Haftmittel 96 an der Rohraussenf lache 28 an,und es entsteht im Laufe der Zeit ohne ^ Anwendung von Druck oder Wärme eine zäh haftende Verbindung, die nicht altert, da die Affinität xu Gummi und Glas zunimmt. Gleichseitig lässt das nichtklebrige Haftmittel etwas freies Spiel zwischen, dem Rohrende 24 und dem Spannfutter 20 während de» Einführ ens des Rohrs und des Spannens des Verschlusses zu_r was für einen guten Flächenkentakt von Fläche 28 und Haftmittel 96 wesentlich ist. Die Abdichtunga-

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rippe 80 dichtet ait der Fläche 28 ab. Da-mit ist die Installation des Bohrendes 24 beendet. Erwähnt sei noch, dass zwar ein !feil des Bohrendes 24 in den ersten Spannfutterteil 20a und das Spannglied 18a ragt, dass aber die erforderliche Haft- und Abdichtkraft von des zweiten Spannglied 18b mit de» Spannfutterteil 20b herrührt.

Tür die Installation des Bohrendes 22 wird dieses in den Spannfutterteil 20a gesteckt, bis der Wulst 26 in der Ausnehmung 54 sitzt und an die nach innen ragende Bippe $2 stösst. Sodann wird das Spannglied 18a wie zuvor das Spannglied 18b geschlossen. Dabei entsteht eine auf den Wulst und die Aussenf lache des Bohrendes 22 wirkende Badialkraft, durch die eine Abdichtung mit dem Spannfutter 20a und der Sperre 101 entsteht. Sie erforderliche Haft- und Abdiehtkraft wird hier also durch das erste Spannglied 18a mit dem Spannfutter 20a geliefert.

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Claims

Patentansprüche

Γΐ.) Bohrkupplung zur Verbindung von zwei Bohren, von denen wenigstens eines am zu verbindenden Ende glatt und wulstfrei ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiges, elastisches Spannfutter (20) die zu verbindenden Bohrenden umgibt und mit einer nach innen ragenden Hittelrippe (52) zwischen den Bohrenden liegt, ein erstes Spannglied (18a) einen ersten !Teil (20a) des Spannfutters einschliesslich der Hittelrippe umgibt und dieses gegen das eine Bohrende drückt und ein zweites Spannglied (18b) an dem ersten Spannglied anliegend mit diesem verbunden ist, einen zweiten Teil (20b) des Spannfutters umgibt und dieses gegen das andere Bohrende drückt.

2· Bohrkupplung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannglieder durch achsial zu ihnen verlaufende, mehrfache Streifen (32) eines Haftmittels mit einer eine Längendehnung in achsialer Richtung weitgehend vermeidenden

eine Bewegung in ·4λ£angsrichtung gestattenden Faserstruktur miteinander verbunden sind.

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3. Rohrkupplung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem Teil des zweiten Spannfutterteils und dem ersten Rohrende ein nichtklebriges, durch Druck aktiviertes, aber nicht druckempfindliches Haftmittel (96) vorgesehen ist.

4. Rohrkupplung gemäss Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das Haftmittel aus einer unteren Schicht (97) und einer oberen Schicht (99) verschiedener Zusammensetzung besteht, z. B. auf Neopren- bzw. Nitrilbasis,

5. Rohrkupplung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Spannfutter und den Rohrenden ein sich wenigstens über die Achsiallänge des ersten Spannfutterteils erstreckender Sperring (101) angebracht ist.

6. Rohrkupplung gemäss Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Rohrende und der nach innen ragenden Rippe (52) des Spannfutters ein Trennring (104) vorgesehen ist.

7. Rohrkupplung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass waagerechte und senkrechte Lippen (106, 108) des Trennrings die Rohrkante einbetten.

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8. Rohrkupplung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter In der Nähe der Stoßstelle der beiden Spannfutterteile mit einer nach innen ragenden Abdichtrippe (80) versehen ist.

9. Rohrkupplung gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach innen ragender Expansionsring (76) beim Spannen der Kupplung das Spannfutter mit der Abdichtrippe von

der ersten Rohrkante wegdrückt. W

10. !Rohrkupplung gemäss Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des expandierten Materials im Spannfutter eine ringförmige Ausnehmung (94) vorgesehen ist.

11. Rohrkupplung geaäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Krone (86, 88) auf dem zweiten Spannfutterteil beim Spannen Luft oder Flüssigkeit aus der Stoßstelle zwischen dem zweiten Spannfutterteil und Jk dem ersten Rohrende herausdrückt.

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