DE2850024A1

DE2850024A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE2850024A1
Application number: DE19782850024
Authority: DE
Inventors: Andreas Rascher; Juerg Zbinden
Original assignee: Storen und Maschinenfabrik Emil Schenker AG
Current assignee: Storen und Maschinenfabrik Emil Schenker AG
Priority date: 1977-11-17
Filing date: 1978-11-17
Publication date: 1979-05-23
Also published as: CH623393A5; GB2008220A; FR2409441A1; US4240655A

Description

Patentanwalt· DIpI.-mg. E. Edsr DIpI.-Ing. JC Scfcteschke •Mönchen40,l

Stören- und Maschinenfabrik Emil Schenker AG, Schönenwerd

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Dipl.-Ing. E. Edar - 1 - 28 5 O 02 A

Dipl.-ing. K. Schteschke «L,"

Rohrverbindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung für Rohrenden mit einer Dichtungshülse, die auf die zu verbindenden Rohrenden aufgeschoben ist und auf die konzentrisch wirksame Spannmittel aufgesetzt sind.

Derartige Rohrverbindungen, bei denen die Dichtungshülse aus Kunststoff besteht, sind bekannt und beispielsweise in der DT-OS 2 518 898 beschrieben. Sie besitzen den Nachteil, dass sie undicht werden, wenn durch die Rohre Medien mit hoher Temperatur oder hohem Druck geführt werden.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher
die Aufgabe, eine Rohrverbindung der erwähnten Art derart
zu verbessern, dass sie wesentlich höheren Drücken und Temperaturen des fliessenden Mediums standhält.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch
gelöst, dass die Dichtungshülse einen Innenmantel und einen gegen die Längsachse konzentrisch verformbaren Aussenmantel aufweist, dass der Innen- und der Aussenmantel aus
einem Metall bzw. einer Metalllegierung bestehen, und dass das Metall bzw. die Metalllegierung und / oder die Abmessungen des Innnen-und Aussenmantels so gewählt sind, dass der Innenmantel unter dem radialen Druck der Spannmittel in radialer Richtung eine plastische Verformung erfährt bis zum
Erreichen eines stationären Verformungszustandes.

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Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung,

Fig. 6 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf eine Rohrverbindung gemäss Fig. 5,
Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung und

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII - VIII in Fig. 7. In Fig. 1 bezeichnen die Hinweisziffern 1 und 2 die Enden von zwei miteinander zu verbindenden Rohren (strichpunktiert eingezeichnet). Die beiden Rohrenden 1 und 2 sind in eine Dichtungshülse 3 hineingeschoben, welche zweiteilig ausgebildet ist. Die Dichtungshülse 3 besteht aus einem Innenmantel 4 und einem Aussenmantel 5. Der Innenmantel

/mit nur geringen/ 4 ist aus einem Material / Kaltflusseigenschaften, wie z.B. Reinaluminium oder einer Aluminiumlegierung mit Silizium und / oder Magnesium, hergestellt. Solche Legierungen sind unter der Bezeichnung "Anticorodal" im Handel erhältlich. Der Aussenmantel 5 weist ein zylinderisches Mittelstück 6 und

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und zwei sich gegen die Enden konisch verjüngende Endteile 7 auf. Weiter ist er mit einem Längsschlitz 8 versehen und vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung mit Silizium und / oder Magnesium gefertigt. Das Mittelstück 6 und die Endteile 7 können als voneinander getrennte Teile ausgebildet sein. Auf die konischen Aussenflächen der Endteile 7 werden Flanschringe 9 (strichpunktiert angedeutet) mit entsprechenden Innenkonen aufgeschoben und mittels Schrauben 13 gegeneinander verspannt. Während dem Verspannen schieben sich die Flanschringe 9 auf die Äussenteile 7 und verformen diese, bedingt durch den Längsschlitz 8, konzentrisch. Dadurch wird der Innenmantel 4 auf die zu verbindenden Rohrenden 1 und 2 aufgepresst, so dass er die Verbindungsstelle dicht abschliesst. Der Innenmantel 4 kann innenseitig in der Längsmitte mit einer nicht dargestellten Ringrippe versehen sein, die als'Anschlag für die Rohrenden dient.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 ist im Prinzip gleich ausgebildet. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist der Innenmantel 4¹ aussenseitig in der Längsmitte eine Ringrippe 10 auf, welche als. Anschlag für die auf den Innenmantel 4' aufgeschobenen Endteile 7¹ des Aussenmantels 5· dient. Die Endteile T des Aussenmantels 5¹ sind mit einem Längsschlitz 8' versehen. Die Flanschringe 9' werden auf die Endteile 7' aufgeschoben und mittels Schrauben 13' gegeneinander verspannt, so dass die Endteile 7' einen konzentrischen Druck auf den Innenmantel 4' ausüben und

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/teilweise/

diesen/piastisch verformen, so dass sich dieser dicht gegen die zu verbindenden Rohrenden 1 und 2 anlegt. Innenseitig kann der Innenmantel 4' mit einer Ringnut 11 versehen sein, die der Aufnahme eines im Querschnitt T-förmigen Ringkörpers 12 dient (strichpunktiert und mit schraffiertem Querschnitt angedeutet). Der radial nach innen ragende Steg des Ringkörpers 12 dient als Anschlag für die einander zugewandten Rohrenden 1' und 2¹. Die Höhe dieses eine Ringrippe bildenden Steges wird erforderlichenfalls der Dicke der Wandstärke der zu verbindenden Rohrenden 1' und 2' angepasst, um in der Leitung rückspringende Hohlräume zu vermeiden. Der Ringkörper 12 dient gleichzeitig als Dichtungskörper, der einen Berührungskontakt mit dem fliessenden Medium einerseits und dem Innenmantel 4' anderseits verhindert. Um einen Schutz des Innenmantels 4¹ gegen ein aggressives Medium zu erwirken, genügt es daher, einen gegen das Medium resistenten Stoff für den Ringkörper 12 zu wählen.

Bei beiden Ausführungsbeispielen können auf der Innenseite des Innenmantels 4 bzw. 4¹ mit Abstand voneinander und axial zur Längsachse mehrere Ringnuten angeordnet werden, wodurch seine Verformbarkeit verbessert wird. Diese Ausführungsform ist unter anderem dann zweckmässig, wenn die zu verbindenden Rohrenden stark unterschiedliche Aussendurchmesser aufweisen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1+2 kann im Innenmantel 4 in gleicher Weise wie beim Ausführungsbei-

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spiel nach den Fig. 3+4 eine Ringnut 11 zur Aufnahme eines im Querschnitt T-förmigen Ringkörpers vorgesehen sein, der die dort bereits erwähnte Ringrippe" bildet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6

weist der Aussenmantel 5" zwei über den inneren Mantelteil 4" geschobene Teile 7" auf. Vor dem Verspannen der Teile 7" weisen diese vorzugsweise eine ringzylindrische Querschnittform auf in der sie über den Innenmantel 4" geschoben werden. Damit sie unter der Wirkung der Flanschringe 9" eine konische Aussenform annehmen können, sind sie mit Verformungsschlitzen 14 versehen. Die Verformungsschlitze 14 werden wechselweise von je einer Endseite eingefräst und enden kurz vor der gegenüberliegenden Seite. Der Aussen— und der Innenmantel 5" bzw. 4" bestehen aus dem gleichen Material wie bei den vorangehenden Beispielen.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und ist zwischen den Aussenmantelteilen 7¹¹¹ ein Distanzhaltering 6¹¹¹ angeordnet. Vor dem Verspannen weisen die'Aussenmantel teile 7¹·¹ vorzugsweise einen ringzylindrischen Querschnitt auf. Um die radiale Verformbarkeit dieser äusseren Mantelteile 7'¹¹ zu begünstigen, sind sie mit sechs Längsschlitzen 15 versehen, die durch Stege 16 überbrückt sind. Die Stege 16 halten das Mantelteil vor dem Verspannen formsteif zusammen. Die Stege 16 sind zudem nach aussen keilförmig abgewinkelt und daher faltbar, sodass sie einer Verformung des Aussenmantelteiles 7¹'¹ in tangentialer Rich-

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tung nur einen geringen Widerstand entgegensetzen. Unter der Wirkung der Flanschringe 9 V'¹¹ werden die Aussenmantelteile 7'¹· entsprechend dem konischen Anzug der Flanschringe 9¹·· verjüngt, welche sich über die Aussenmanteltei-Ie 7 *'' schieben. Der Aussen- und der Innenmantel 5¹'· bzw. 4''' bestehen aus dem gleichen Material wie bei den vorangehend beschriebenen Beispielen.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Materialwahl beim Aussenmantel und Innenmantel einerseits und die Dimensionierung dieser beiden Teile anderseits so gewählt, dass in radialer Richtung unter der Wirkung der Flanschringe der Innenmantel teilweise eine plastische und der Aussenmantel vorwiegend eine elastische Verformung erfährt. In jedem Falle darf der Innenmantel untler den herrschenden Spannungen nicht oder nur bis zu einem stationären Zustand kriechen. In diesem Zustand muss die durch das Kriechen auftretende Verformung des Innenmantels durch seinen elastischen Verformungsanteil kompensiert werden können, ohne dass die von den Flanschringen erzeugte radiale Druckspannung nennenswert abfällt bzw. die Rohrverbindung sich lockern kann.

Die erfindungsgemässe Rohrverbindung hat den Vorteil, dass sie einer längsaxialen Zugbeanspruchung der Rohre standhält und dass die Rohrenden eine bleibende Verformung erleiden müssten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sie für grosse Rohrdurchmesser mit grossen Durchmessertoleranzunterschieden eine dichte Verbindung gewährleistet.

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Claims

Patentanwälte

Dipi.-Ing. E. Erie? O Q C Π Π Ο /

Wpl-lng. K. SchiesGb-e _ y _ ^ Q ί? U U Lh

Patentansprüche

I 1.J Rohrverbindung für Rohrenden mit einer Dichtungshülse, die auf die .zu verbindenden Rohrenden aufgeschoben ist und auf die konzentrisch wirksame Spannmittel aufgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungshülse (3,3·) einen Innenmantel (4,4·) und einen gegen die Längsachse konzentrisch verformbaren Aussenmantel (5,5') aufweist, dass der Innen- und der Aussenmantel aus einem Metall bzw. einer Metalllegierung bestehen, und dass das Metall bzw. die Metalllegierung und / oder die Abmessungen des Innen- und Aussenmantels so gewählt sind, dass der Innenmantel unter dem radialen Druck der Spannmittel in radialer Richtung eine plastische Verformung erfährt bis zum Erreichen eines stationären Verformungszustandes.
2. Rohrverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (5,5') einen Längs— schlitz (8,8') aufweist.
3. Rohrverbindung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (5¹) in Richtung der Längsachse zweigeteilt ist.

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4. Rohrverbindung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (4¹) aussenseitig in der Längsmitte einen Anschlag (10) für die Aussenmantelteile (7¹) aufweist.
5. Rohrverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (5,5·) aus einer Metall-Legierung besteht, die härter als der Innenmantel (4,4') ist.
6. Rohrverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (4,4') innenseitig in der Längsmitte eine Ringrippe aufweist.
7. Rohrverbindung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (4,4') innenseitig in der Längsmitte eine Ringnut zur Aufnahme eines im Querschnitt T-förmigen Ringkörpers aufweist, der mit einem Steg die erwähnte Ringrippe bildet.
8. Rohrverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (4,4·) innenseitig mehrere mit Abstand voneinander angeordnete und zur Längsachse axial ausgerichtete Ringnuten aufweist.

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9. Röhrverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (5") über den Umfang verteilt axparallele Schlitze (14) aufweist, die wechselweise nach der einen bzw. der anderen Seite offen sind.
10. Rohrverbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (5¹¹¹) axparallele Längsschlitze (15) aufweist, die ihn in mehrere Ringsegmente unterteilen, welche durch faltbare Stege (16) miteinander verbunden sind.

■PatentanwSRe Dlpl.-lncfc E. Los

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