DE2657663B2

DE2657663B2 - Sicherung der mechanischen Verbindung und Abdichtung der Enden von zylindrischen Rohren in Muffen aus Kunststoff

Info

Publication number: DE2657663B2
Application number: DE19762657663
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Mero Dr-Ing Max Mengeringhausen KG fur Planung und Entwicklung 8700 Wuerzburg
Current assignee: Mero Dr-Ing Max Mengeringhausen KG fur Planung und Entwicklung 8700 Wuerzburg
Priority date: 1976-12-20
Filing date: 1976-12-20
Publication date: 1979-01-25
Also published as: DE2657663C3; DE2657663A1

Description

Die Anmeldung betrifft eine Sicherung der mechanischen Verbindung und Abdichtung der Enden von zylindrischen Rohren in Muffen aus Kunststoff, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben und beispielsweise aus der AT-PS 3 29 936 bekannt ist.

Eine derartige Muffenrohrverbindung ist teilesparend und durch einen einfachen Steckvorgang auch leicht und schnell herzustellen, und sie ermöglicht die Verwendung von Muffen mit sehr kurzen Baulängen. Die Sicherung dieser Rohrverbindung in axialer Richtung und gegen eine Abwinkelung der verbundenen Rohrenden in der Muffe erfolgt jedoch ausschließlich durch die Muffe in Verbindung mit Dichtungs-Rollringen. Auf Grund der relativ erheblichen Maßabweichungen beim Außendurchmesser üblicher Rohre, insbesondere aus Gußeisen, Steinzeug usw. ist es ferner erforderlich, daß die Muffe bzw. Doppelmuffe einen Eingangs-Durchmesser aufweist, der etwas größer als der zulässige größte Außendurchmesser der zu verbindenden Rohre ist Bei Rohren mit dem kleinstzuiässigen Außendurchmesser tritt dann jedoch ein relativ großer ringförmiger Spalt zwischen dem Außenumfang eines solchen Rohres und dem Muffeneingang auf, wodurch die Gefahr des Ausknickens der Rohre ζ. B. in einer Doppelmuffe bei entsprechend hohem Innendruck erhöht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherung der mechanischen Verbindung und Abdichtung der Enden von zylindrischen Rohren in Muffen aus Kunststoff zu schaffen, die unter Beibehaltung der baulichen Einfachheit, einer leichten und schnellen Montagemöglichkeit sowie insbesondere sehr kurzer Muffenbaulängen an der Muffenrohrverbindung auftretende Längs- und Querkräfte, die zu einer unzulässig großen Abwinkelung der verbundenen Rohrenden und dadurch zur Undichtigkeit führen könnten, zuverlässig aufnimmt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in einfacher Weise durch Ausnutzen des Bereitschaftsraumes auch zu Klemmzwecken eine Materialeinsparung erzielt wird und zugleich die Muffenlänge klein gehalten werden kann. Dies bedeutet gerade bei Doppelmuffen, daß diese mit sehr kurzen Baulängen hergestellt werden können, um auch den Anschluß von Rohren an relativ kurze Schenkel von Abzweigstücken

oder Rohrkrümmern zu ermöglichen. Ferner kann eine von den Dichtungs-Rollringen unabhängige kraftschlüssige Verbindung zwischen den Rohrenden über die Muffe bzw. Doppelmuffe hergestellt werden, wobei die radial elastisch verformbare Umfangszone der Muffe unter dem Einfluß des ringförmigen Spannelements die zulässigen Toleranzen bei den zu verbindenden Rohren, insbesondere Gußrohren, einwandfrei ausgleicht. Die Muffe besteht, unabhängig vom Werkstoff des Rohres, stets aus Kunststoff. Das oder die äußeren Enden der Muffe bzw. Doppelmuffe werden durch das bzw. die ringförmigen Spannelemente einfach zusammengezogen und gegen den Rohraußenumfang gepreßt, so daß durch Reibung ein Kraftschluß erfolgt, der sowohl Längskräfte als auch ein durch Querkräfte verursachtes Biegemoment aufnimmt, um auch die Gefahr des Ausknickens der verbundenen Rohre auszuschalten. Die Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung erfordert, je nach Muffenart, lediglich die Befestigung von nur einem oder zwei ringförmigen Spannelementen, etwa in Form von Klemmbriden.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Muffe und Außenumfang eines Rohres kann bei zusätzlicher Sicherung des Dichtungs-Rollringes in seiner Dichtungsposition im Dichtungs-Ringraum noch verbessert werden, wenn zwischen der radial elastisch verformbaren Umfangszone an wenigstens einem Ende der Muffe und dem Außenumfang des Rohres ein Füllring oder -Ringsegmente angeordnet sind, dessen bzw. deren axiale Länge mindestens etwa derjenigen der elastisch verformbaren Umfangszone der Muffe entspricht.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird am Übergang zwischen der radial elastisch verformbaren Umfangszone und einem starren Haupt-Muffenabschnitt eine ringförmige Soll-Biegezone vorgesehen, um die Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung zwischen Muffe und Außenumfang eines Rohres weiter zu erleichtern.
Eine relativ einfach und dadurch preiswert herzustel-

lende Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das eine Ende der aus hähhartem Kunststoff bestehenden Muffe im Bereich der elastisch verformbaren Umfangszone eine gegenüber dem Haupt-Muffenabschnitt geringere Wanddicke aufweist und mit zahlreichen über dem Umfang gleichmäßig verteilten radialen Ausschnitten versehen ist, um eine Reihe von radial beweglichen Befestigungszungen zu bilden. Diese Befestigungszungen lassen sich bei relativ geringem Kraftaufwand mittels eines ringförmigen Spannelements in Eingriff mit dem Außenumfang eines Rohres bringen.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist wenigstens das eine Ende der Muffe im Bereich der elastisch verformbaren Umfangszone aus einem gegenüber dem aus steifem Kunststoff bestehenden Haupt-Muffenabschnitt relativ weichelastischem, angeformten Kunststoff gebildet

Die Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine auseinandergezogene Schrägansicht einer Doppelmuffe mit dem Sicherungsmerkmal gemäß der Erfindung, zweier ringförmiger Spannelemente in Form von Klemmbriden und den Enden der in der Doppelmuffe abgedichtet zu verbindenden Rohre;

F i g. 2 eine Schrägansicht der in F i g. 1 gezeigten Teile im montierten Zustand;

F i g. 3 eine Längs-Schnittansicht der einen Hälfte der in Fig. 2 gezeigten Rohrverbindung, wobei jedoch das obere Rohr und der obere Teil der Doppelmuffe in einem Zustand zu Beginn der Montage gezeigt sind und

Fi g. 4 eine der F i g. 3 ähnliche Längs-Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Füllring verwendet wird.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1—3 erfolgt die abgedichtete Verbindung der Enden zweier zylindrischer Rchre 10 durch eine Doppelmuffe 11 in Verbindung mit zwei ringförmigen Spannelementen 12 in Form von Klemmbriden bzw. Schnellverschlußbändern. Die Doppelmuffe 11 enthält zwei Dichtungs-Rollringe 13, die vor der Montage in je einem Bereitschaftsraum 14 nahe dem Muffeneingang lösbar angeordnet sind. Beim Einstecken eines Rohres 10 in die Doppelmuffe 11 wird der betreffende Dichtungs-Rollring 13 aus seinem Bereitschaftsraum 14 durch Reibungsmitnahme herausgerollt, durch einen neben dem Bereitschaffsraum 14 angeordneten Kompressionsbund 15 zusammengepreßt, und nach Überrollen dieses Kompressionsbundes schnappt der Dichtungs-Rollring 13 in einen sogenannten Dichtungs-Ringraum 16 ein, wobei zugleich die Stirnseite des eingesteckten Rohres 10 gegen einen ringbundförmigen Anschlag 17 stößt. Dieser Teil der Doppelmuffe 11 ist in der DE-AS 22 49 455 beschrieben und bildet kein Teil der Erfindung.

Die Doppelmuffe 11 ist aus zähhartem Kunststoff hergestellt und weist an beiden Enden eine gegenüber dem Haupt-Muffenabschnitt 18 geringere Wanddicke sowie zahlreiche über dem Umfang gleichmäßig verteilte radiale Ausschnitte 19 auf, wodurch eine Reihe von in einem begrenzten Ausmaß radial bewegliche Befestigungszungen 20 gebildet sind. Diese Befestigungszungen bilden an beiden Enden der Doppelmuffe 11 elastisch verformbare Umfangszonen und können mittels der ringförmigen Spannelemente 12 so weit nach innen gebogen werden, daß die innere bogenförmige Fläche 21 der Befestigungszungen 20 in kraftschlüssiger Verbindung mit dem Außenumfang eines eingesteckten Rohres 10 kommt Dieser Zustand ist in F i g. 2 und in der unteren Hälfte der F i g. 3 gezeigt. Um die elastische Verformung der Befestigungszungen 20 radial nach innen zu erleichtern, ist an ihrem Übergang zu dem praktisch starren Haupt-Muffenabschnitt 18 eine ringförmige Sollbiegezone 22 in Form eines ringförmigen Einschnitts vorgesehen. Die ringförmigen Spannelemente 12 können mitteis Schraubeinrichtungen 23

ίο zusammengezogen werden, um die Befestigungszungen 21 gegen den Außenumfang der Rohre 10 zu drücken und dadurch die Doppelmuffe 11 an diesen Rohren mechanisch zu fixieren. Die radialen Ausschnitte 19 sind zweckmäßig so bemessen, daß ihre äußeren Enden im montierten Zustand seitlich aneinanderliegen, wie F ig. 2 zeigt

Die Gesamt-Baulänge der Doppelmuffe 11 wird möglichst kurz gehalten, so daß diese auch für den Anschluß von Rohren an kurze Anschlußschenkeln von Abzweigstücken, Rohrkrümmern etc. geeignet sind. In dieser Hinsicht förderlich ist das Merkmal, daß die Bereitschaftsräume 14 an beiden Enden der Doppelrnuffe 11 zur Aufnahme der Dichtungs-Rollringe 13 an der Innenseite der Befestigungszungen 20 ausgebildet sind.

j Der Muffen-Eingangsdurchmesser D(F i g. 3) wird so bemessen, daß einerseits ein Rohr mit dem größten zulässigen Außendurchmesser gerade noch in die Doppelmuffe eingeschoben, andererseits auch eine kraftschlüssige Verbindung der Befestigungszungen 20

«) mit dem Auöenumfang eines Rohres 10 hergestellt werden kann, das den kleinsten zulässigen Außendurchmesser aufweist. Im montierten, in Fig. 2 und Fig. 3 unten gezeigten Zustand erfolgt die Abdichtung der Rohrverbindung durch die in den Dichtungs-Ringräumen 16 der Doppelmuffe befindlichen Dichtungs-Rollringe 13, während aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung der Befestigungszungen 20 mit den Rohren 10 die Doppelmuffe 11 Längs- und Querkräfte zuverlässig aufnehmen kann und dadurch auch ein

(o unzulässig großes Ausknicken oder Abwinkein der in der Doppelmuffe verbundenen Rohrenden vermeidet, was zu einer Leckage führen kann.

Die Doppelmuffe 110 gemäß der F i g. 4 entspricht im wesentlichen der Doppelmuffe 11 der Fig. 1—3 und gleiche Teile sind daher auch mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet. Jedoch fehlen hier die beiden Kompressionsbünde 15 und die die Dichtungs-Rollringe 13 aufnehmenden Räume 25 beginnen nahe dem Mutfeneingang und enden am ringbundförmigen Anschlag 17. Beim Einstecken eines Rohres 10 in diese Doppelmuffe wird der betreffende Dichtungs-Rollring 13 ebenfalls durch Reibungsmitnahme aus einer Bereitschaftsposition nahe dem Muffeneingang heraus in eine Dichtungsposition nahe dem Anschlag 17 gerollt, die in der unteren Hälfte der F i g. 4 gezeigt ist. Die Sicherung jedes Dichtungs-Rollringes 13 in seiner Dichtungsposition erfolgt hier durch einen Füllring 26, vorzugsweise aus zähhartem Kunststoff, der zwecks Anpassung an den Rohrdurchmesser geschlitzt sein

W) kann und bei nach außen abgebogenen Befestigungszungen 20 in den Raum 25 eingeschoben werden kann. Statt eines Füllringes können auch mehrere Segmente verwendet werden. Wenn die ringförmigen Spannelemente 12 am Außenumfang der Befestigungszungen 20

b'i angezogen werden, erfolgt die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Befestigungszungen 20 bzw. der Doppelmuffe 110 und dem Außenumfang der Rohre 10 über die Füllringe 26. Zweckmäßig wird jeder Füllung

26 an seiner Außenseite im montierten Zustand durch nach innen gerichtete Abwinkelungen an den Befestigungszungen 20 erfaßt, die im Montagezustand einen lediglich durch die radialen Ausschnitte 19 unterbrochenen, nach innen gezogenen Ringbund 27 bilden. Im Ausführungsbeispiel ist die axiale Länge des Füllrings 26 etwas größer als diejenige der Befestigungszungen 20. Sie sollte jedoch nicht kleiner als die axiale Länge der Befestigungszungen sein, damit der Füllring einerseits als Sicherungselement für den Dichtungs-Rollring 13 dienen kann und andererseits den erforderlichen Kraftschluß zwischen Doppelmuffe und Rohr bei angezogenem Spannelement gewährleistet.

Die Erfindung ist auch in Verbindung mit »einfachen« Muffen aus Kunststoff anwendbar, die jeweils an einem Ende von glattzylindrischen Rohren aus Kunststoff befestigt werden, um Muffenrohre zu bilden (nicht gezeigt).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherung der mechanischen Verbindung und Abdichtung der Enden von zylindrischen Rohren in Muffen aus Kunststoff, insbesondere in Doppelmuffen mit wenigstens einem in einem Bereitschaftsraum nahe dem Muffeneingang lösbar angeordneten Dichtungs-Rollring und einem diesen benachbarten Dichtungs-Ringraum, in den beim Einstecken eines Rohres der Dichtungs-Rollring einschnappt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereitschaftsraum (14) für den Dichtungs-RoUring (13) an einer radial elastisch verformbaren Umfangszone an wenigstens einem Ende der Muffe (11) ausgebildet und diese Umfangszone durch ein ringförmiges Spannelement (12) in kraftschlüssige Verbindung mit dem Außenumfang des eingesteckten Rohres (10) bringbar ist.

2. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der radial elastisch verformbaren Umfangszone an wenigstens einem Ende der Muffe (110) und dem Außenumfang des Rohres (10) ein Füllring (20) oder Ringsegmente angeordnet sind, dessen bzw. deren axiale Länge mindestens etwa derjenigen der elastisch verformbaren Umfangszone der Muffe entspricht.

3. Sicherung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang zwischen der radial elastisch verformbaren Umfangszone und einem starren Haupt-Muffenabschnitt (18) eine ringförmige Soll-Biegezone (22) vorgesehen ist.

4. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das eine Ende der aus zähhartem Kunststoff bestehenden Muffe (11) im Bereich der elastisch verformbaren Umfangszone eine gegenüber dem Haupt-Muffenabschnitt (18) geringere Wanddicke aufweist und mit zahlreichen über dem Umfang gleichmäßig verteilten radialen Ausschnitten (19) versehen ist, um eine Reihe von radial beweglichen Befestigungszungen (20) zu bilden.

5. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das eine Ende der Muffe im Bereich der elastisch verformbaren Umfangszone aus einem gegenüber dem aus steifem Kunststoff bestehenden Haupt-Muffenabschnitt relativ weichelastischem, angeformten Kunststoff besteht.