DE2338447A1 - Feststellbares rohrverbindungsstueck - Google Patents

Description

DIFL. ING. B. HOLZfIB AUOSBUBO

E-WBIdXB-SXBASSK M

W. 633

Augsburg, den 25. Juli 1973

Georg Walz, 7920 Heidenheim /Brenz,

Nibelungenstraße 16

Peststellbares Rohrverbindungsstück

Die Erfindung betrifft ein feststellbares Rohrverbindungsstück mit einem als Plansch ausgebildeten oder flanschbewehrten Muffenteil und einem flanschbewehrten, in das Muffenteil hineinragenden Degenrohr, mit die Flanschlöcher durchdringenden, mutternbewehrten Peststeil-Gewindespindeln und mit einem das Degenrohr umgreifenden, mittels Spannmuttern

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an das Muffenteil anpreßbaren Druckring, der zusammen mit dem Muffenteil eine durch beiderseitige, einander zugewandte Mündungserweiterungen begrenzte Dichtungskammer bildet, die einen das Degenrohr umgreifenden Dichtungsring beherbergt«

Derartige feststellbare Rohrverbindungsstücke sind beispielsweise auf den Seiten 2 und 3 eines im Jahre 1971 erschienenen Prospektes "walz Rohrverbindungen" der Firma Georg ¥ a 1 ζ KG, Allgemeine Schweißkonstruktionen, 792 Heidenheim/Brenz, sowie in Prospekten anderer Fachfirmen beschrieben und dienen als starre, formschlüssige, zwecks Ein- oder Ausbau beispielsweise von Armaturen vorübergehend längenveränderbare Verbindungen in Flanschrohrleitungen.

Bei diesen bekannten feststellbaren Rohrverbindungsstücken sind im Hinblick auf die aufzunehmenden Zug-, Druck- und insbesondere auch Biegebeanspruchungen sowohl das Muffenteil als auch das Degenrohr aus Stahl gefertigt und in Schweißkonstruktion hergestellt. Da es sich insbesondere bei kleinen und mittleren Nennweiten solcher feststellbarer Rohrverbindungsstücke um einen ausgesprochenen Massenartikel handelt, stehen bei diesen kleinen Abmessungen die Lohnkosten im Rahmen der Gesamtfertigungskosten in einem ausgesprochen

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ungünstigen Verhältnis zu den Materialkosten.

Man hat deshalb schon seit geraumer Zeit nach einer billigeren Konstruktion für solche feststellbare Rohrverbindungsstüeke gesucht und im Verfolg dieser Bemühungen wurden gußeiserne feststellbare Rohrverbindungsstücke bekannt, die auch unter dem Namen "Ausbaustopfbüchsen" im Verkehr sind. Doch ist es gerade mit diesen gußeisernen Rohrverbindungsstücken nicht möglich, die angestrebte Verbilligung der Fertigung bei kleinen und mittleren Nennweiten zu verwirklichen, da mit Rücksicht auf die durch die Normung vorgeschriebenen festen Beziehungen zwischen Nennweiten und Plansch-Lochkreisdurchmessern und mit Rücksicht auf die am Muffenteilflansch freizuhaltenden Anlageflächen für die Feststellmuttern bei kleineren Nennweiten insbesondere beim Muffenteil nicht mehr genügend Platz verbleibt, um die angesichts der von dem betreffenden feststellbaren Rohrverbindungsstück aufzunehmenden mechanischen Spannungen erforderlichen Mindestwandstärken einhalten zu können. Das Ergebnis sind in ihrem Aufbau komplizierte gußeiserne Muffenrohre, die an beiden Rohrenden einstückig angegossene Planschen aufweisen und zwischen diesen beiden Endflanschen einen übergang zwischen zwei verschiedenen lichten Weiten und einen entsprechenden übergang zwischen zwei verschiedenen Außendurch-

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messern aufweisen. Diese komplizierten gußeisernen Muffenrohre sind nicht nur verhältnismäßig teuer und schwer, sondern haben mit Rücksicht auf den erforderlichen Durchmesserübergang zwischen den Muffenrohrflanschen auch eine unverhältnismäßig große Baulänge. Die Degenrohre dieser bekannten gußeisernen feststellbaren Rohrverbindungsstücke sind ebenfalls aus Gußeisen.

Soweit bei den eingangs dargelegten feststellbaren RohrVerbindungsstücken das Muffenteil selbst als Plansch ausgebildet ist, besteht es ebenfalls aus Stahl. Wegen seiner größeren mechanischen Festigkeit hat ein solcher Stahlflansch eine verhältnismäßig geringe Wandstärke. Dies hat zur Folge, daß in dem als Stahlflansch ausgebildeten Muffenteil nur verhältnismäßig wenig axiale Tiefe für eine die Dichtungskammer begrenzende Mündungserweiterung verbleibt, so daß die axial tiefere und somit hauptsächlich den von der Dichtungskammer beherbergten Dichtungsring aufnehmende Mündungserweiterung in den aus Gußeisen oder Stahl gefertigten Druckring gelegt werden muß, was abdxchtungstechnisch ungünstig ist. Im übrigen sind stählerne Muffenflanschen verhältnismäßig teuer.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden,

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bei feststellbaren Rohrverbindungsstücken der eingangs dargelegten allgemeinen Bauart eine billigere Herstellung auch bei kleinen und mittleren Nennweiten zu erzielen, ohne daß dadurch die konstruktive Gestaltung, das Gewicht und die Abmessungen solcher Rohrverbindungsstücke in nachteiliger Weise beeinflußt werden.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem feststellbaren Rohrverbindungsstück der eingangs dargelegten allgemeinen Bauart, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Muffenteil des Rohrverbindungsstückes aus Gußeisen besteht, während das Degenrohr aus Stahl besteht.

Durch die erfindungsgemäße Werkstoffwahl für das Muffenteil ergibt sich der technische Fortschritt, daß das Muffenteil in Massenfertigung hergestellt werden kann und folglich die Fertigungskosten für das feststellbare Rohrverbindungsstück im Ganzen ebenfalls merklich gesenkt werden können.

Soweit die Erfindung sich auf feststellbare Rohrverbindungsstück^ mit als Flansch ausgebildetem Muffenteil und mit kegelig ausgebildeten, die Dichtungskammer begrenzenden Mündungserweiterungen am Muffenflansch und am Druckring bezieht, ist ein derartiges feststellbares Rohrverbindungs-

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stück gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel der Muffenflanschmündungserweiterung kleiner als derjenige der Druckringmündungserweiterung ist. Die Gußeisenkonstruktion des als Flansch ausgebildeten Muffenteils ergibt nämlich zwangläufig eine größere Planschwandstärke und diese wiederum ermöglicht es, die Mündungserweiterung größerer axialer Tiefe in den Muffenflansch zu legen, so daß dieser den von der Dichtungskammer beherbergten Dichtungsring zum größten Teil aufnimmt, was abdichtungsmäßig günstigere Verhältnisse ergibt.

In Abwandlung der Erfindung ist ein feststellbares Rohrverbindungsstück mit als Muffenrohr alisgebildetem gußeisernem Muffenteil dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenrohr in an sich bei stählernen, in Schweißkonstruktion ausgeführten Muffenrohren bekannter Weise außerhalb der Ebene seines einzigen Flanschteiles eine mit Ausnahme der die Dichtungskammer bildenden Mündungserweiterung unveränderliehe lichte Weite hat. Diese erfindungsgemäße Ausbildung des gußeisernen Muffenrohres ist insofern besonders fortschrittlich, als sich dadurch im Gegensatz zu den vorerwähnten, bisher bekannten gußeisernen Muffenrohren einerseits ein einfacher und billig herzustellender Gußkörper und andererseits eine geringe Baulänge des Muffenrohres und damit auch des ganzen

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feststellbaren Rohrverbindungsstückes ergeben.

Eine festigkeitsmäßig besonders vorteilhafte Konstruktion, ergibt sich bei derartigen erfindungsgemäßen feststellbaren Rohrverbindungsstücken dann, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Wandstärke des gußeisernen Muffenrohres von der Ebene seines einzigen Planschteiles zur Ebene seiner Mündungserweiterung sich fortschreitend verjüngt.

Zwei bevorzugte Ausfuhrungsformen des erfindungsgemäßen feststellbaren Rohrverbindungsstückes werden nunmehr nachstehend unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen in ihren Einzelheiten beispielsweise beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 einen schematischen Axial-Halb-

schnitt durch ein feststellbares Rohrverbindungsstück gemäß der Erfindung mit einem als Flansch ausgebildeten Muffenteil und

Fig. 2 einen schematischen Axial-Halb-

schnitt durch ein feststellbares

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Rohrverbindungsstück nach der Erfindung mit einem flanschbewehrten Muffenrohr.

Das Degenrohr 1 des in Pig. I dargestellten feststellbaren Rohrverbindungsstückes ist in Schweißkonstruktion aus einem stählernen Flanschteil la und einem stählernen Rohrteil Ib gefertigt. Es wird von einem gußeisernen Muffenflansch 2 umfaßt, der an seiner dem Flanschteil la des Degenrohres 1 zugewandten Stirnseite eine Anzahl von Stiftschrauben 2a trägt, welch letztere einen aus Gußeisen oder Stahl gefertigten Druckring 3 halten, der mittels auf die Stiftschrauben 2a aufgeschraubter Spannmuttern 4 in Richtung auf den Muffenflansch 2 zu gespannt werden kann. Der Druckring 3 ist an seiner dem Muffenflansch 2 zugewandten Stirnseite mit einer kegeligen Mündungserweiterung 3a versehen, während der Muffenflansch 2 an seiner dem Druckring 3 zugewandten Seite mit einer kegeligen Mündungserweiterung 2b versehen ist. Der Kegelwinkel der Mündungserweiterung 2b ist kleiner als derjenige der Mündungserweiterung 3a, so daß die Mündungserweiterung 2b axial tiefer als die Mündungserweiterung 3a ist. Die beiden Mündungserweiterungen 2b und 3a beherbergen einen den Rohrteil Ib des Degenrohres 1 umgreifenden Dichtungsring 53 der durch Anziehen der Spannmuttern H und somit

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Anpressen des Druckringes 3 in Richtung auf den Muffenflansch 2 zu in dessen Mündungserweiterung 2b hineintreibbar und damit an den Rohrteil Ib des Degenrohres 1 radial anpreßbar ist.

Die Planschlöcher sowohl des Planschteiles la des Degenrohres 1 als auch des Muffenflansches 2 werden von Peststellgewindespindeln 6 durchsetzt, auf die Feststellmuttern 7 aufgeschraubt sind.

Das Degenrohr I¹ des in Pig. 2 dargestellten feststellbaren Rohrverbindungsstückes ist in Schweißkonstruktion aus einem beispielsweise aus Stahlguß oder als Gesenkschmiedestück hergestellten Planschteil l^fa und einem stählernen Rohrteil l*b hergestellt. In Abwandlung dessen kann das Degenrohr 1^f auch einstückig als Stahlgußteil ausgeführt sein.

Das Degenrohr 1' wird von einem gußeisernen Muffenrohr 2^f umfaßt, welches sich in den eigentlichen Muffenrohrteil 2^fa und einen damit einstückigen Planschteil 2^!b aufgliedert.

Das Degenrohr 1* wird von einem Druckring 3^f umfaßt, der mit Durchgangslöchern 3'a gleichen Durchmessers, auf gleichem Lochkreis und gleicher Verteilung wie die Durchgangs-

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löcher der beiden Planschteile l'a und 2*b versehen ist. Der Druckring 3' ist vorzugsweise aus Stahl, kann jedoch auch aus Gußeisen gefertigt sein.

Der Druckring 3' weist an seiner dem Muffenrohr 2* zugewandten Stirnseite eine kegelige Mündungserweiterung 3'b auf, die zusammen mit einer kegeligen Mündungserweiterung 2¹C an der dem Druckring zugewandten Stirnseite des Muffenrohres 2¹ eine Dichtungskammer bildet, die einen das Degenrohr 1* umgreifenden Dichtungsring 5' beherbergt. Der Kegelwinkel der kegeligen Mündungserweiterung 2^fc des Muffenrohres 2^f ist kleiner als derjenige der kegeligen Mündungserweiterung 3'b des Druckringes 3¹, so daß der Dichtungsring 5' mit größerer axialer Tiefe in der Mündungserweiterung 2'c als in der Mündungserweiterung 3*b ruht.

Die Planschlöcher der Planschteile l'a und 2*b und die Durchgangslöcher 3'a des Druckringes 3' werden von Feststellgewindespindeln 6' durchsetzt, auf die Feststellmuttern 7' und Spannmuttern 8^! aufgeschraubt sind. Die Spannmuttern 8* befinden sich an der dem Flanschteil l'a zugewandten Seite des Druckringes 3'. Während die Peststellmuttern 7¹ zur Befestigung des Rohrverbindungsstückes an benachbarten Rohrflanschen und zur Peststellung des Rohrverbindungsstückes

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dienen, haben die Spannmuttern 8^f die Aufgabe, den Druckring 3^f zwecks axialer Zusamraenpressung des Dichtungsringes 5' und radialer Anpressung desselben an das Degenrohr l^f in Richtung auf das Muffenrohr 2^r hin zu spannen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, hat das Muffenrohr 2^! außerhalb der Ebene seines Planschteiles 2'b eine mit Ausnahme der die Dichtungskammer bildenden kegeligen Mündungserweiterung 2*e unveränderliche lichte Weite. Die Wandstärke des Rohrteiles 2'a des Muffenrohres 2' verjüngt sich vorzugsweise in der in Pig. 2 ersichtlichen Art fortschreitend in Richtung von der Ebene des Planschteiles 2'b zur Ebene der Mündungserweiterung 2^fc. Obwohl also die Wandstärke des Rohrteiles 2*a des Muffenrohres 2^f an der Übergangsstelle zu dessen Planschteil 2^fb am größten ist, verbleibt trotzdem an der dem Druckring 3¹ zugewandten Stirnfläche dieses Planschteiles 2'b genügend radiale Anlagefläche für die Peststellmuttern 7'·

Wie aus beiden Zeichnungsfiguren ersichtlich ist, hat sowohl das selbst als Plansch ausgebildete Muffenteil 2 der Ausführungsform nach Pig. 1 als auch der Planschteil 2'b des Muffenrohres 2* gemäß Ausführungsform nach Fig. 2 jeweils

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eine größere axiale Dicke als der Druckring 3 bzw. 3^!

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   IJ Peststellbares Rohrverbindungsstück mit einem als Plansch ausgebildeten oder flanschbewehrten Muffenteil und einem flanschbewehrten, in das Muffenteil hineinragenden Degenrohr, mit die Planschlöcher durchdringenden, mutternbewehrten Peststeil-Gewindespindeln und mit einem das Degenrohr umgreifenden, mittels Spannmuttern an das Muffenteil anpreßbaren Druckring, der zusammen mit dem Muffenteil eine durch beiderseitige, einander zugewandte Mündungserweiterungen begrenzte Dichtungskammer bildet, die einen das Degenrohr umgreifenden Dichtungsring beherbergt, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenteil (2 bzw. 2¹) aus Gußeisen besteht, während das Degenrohr (1 bzw. 1*) aus Stahl besteht.
2. 2. Rohrverbindungsstück nach Anspruch 1 mit als Plansch ausgebildetem Muffenteil und mit kegelig ausgebildeten, die Dichtungskammer begrenzenden Mündungserweiterungen am Muffenflansch und am Druckring, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel der Muffenflanschmündungserweiterung (2b) kleiner als derjenige der Druckringmündungserweiterung (3a) ist (Pig. I).

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3. 3· Rohrverbindungsstück nach Anspruch 1 mit als Muffenrohr ausgebildetem Muffenteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenrohr (2¹) in an sich bekannter Weise außerhalb der Ebene seines einzigen Flanschteiles (2'b) eine mit Ausnahme der die Dichtungskammer bildenden Mündungserweiterung (2^!c) unveränderliche lichte Weite hat (Fig. 2),
4. 4. Rohrverbindungsstück nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Muffenrohres (2^f) von der Ebene seines Planschteiles (2'b) zur Ebene seiner Mündungserweiterung (2'c) sich fortschreitend verjüngt (Fig. 2).
5. 5. Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (3 bzw. 3¹) aus Gußeisen besteht.
6. 6. Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (3 bzw. 3') aus Stahl besteht.

   7· Rohrverbindungsstück nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Dicke des Druckringes (3 bzw. 3^f) kleiner ist als diejenige des Muffenflansches (2) bzw. des Muffenrohrf!ansehteiles (2^fb).

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