DE3141032C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung nach dem ersten Teil
des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7. Bei einer derartigen
Rohrkupplung erfolgt die Ankupplung durch die gegenseitige
Befestigung zweier Flansche mit Hilfe einer Mehrzahl von Bol
zen, Schrauben o. ä. (im folgenden einfach als "Bolzen" be
zeichnet).
Eine derartige Rohrkupplung ist aus der DE-OS 30 39 298 be
kannt. Bei dieser bekannten Rohrkupplung wird der Klemmring
durch einen elastisch verformbaren Dichtungsstützring gehal
ten, der in eine Bohrung im Flansch direkt eingepreßt wird
und dadurch den Klemmring gegen Herausfallen sichert. Ferner
ist aus der DE-OS 26 43 430 eine Rohrkupplung bekannt, bei
der ein ebenfalls elastisch verformbarer Dichtungsstützring
in einer radialen Nut einer Überwurfmutter angeordnet ist
und den Klemmring dort gegen Herausfallen sichert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrkopp
lung so auszubilden, daß sie leicht gehandhabt werden kann
und die Gefahr einer unkorrekten Montage der Kupplung minimal
gehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Rohrkupplung gelöst, die sich
gemäß der Erfindung kennzeichnet durch den kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1. Eine alternative Lösung ist im Anspruch
6 gekennzeichnet. Eine solche Rohrkupplung kann auch unter
beengten Verhältnissen ohne die Gefahr, daß sich das Stützele
ment, der Klemmring und/oder die Bolzen versehentlich lösen,
gehandhabt und ausgerichtet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung gemäß Anspruch 1 werden die
Bolzen und der Klemmring durch ein ringförmiges Halteelement
verwirklicht, das einen Teil der Außenfläche des Dichtungs
stützelementes überdeckt.
Durch dieses Halteelement führen eine Mehrzahl von Boh
rungen, die im wesentlichen fluchtend mit den Bohrungen
durch das Flanschelement angeordnet sind. Die Bolzen
werden durch die Bohrungen im Halteelement geführt, wo
bei die Bolzen und das Halteelement sich durch ihre ge
genseitige Verbindung in ihrer Lage fixieren und das
Dichtungsstützelement und der Klemmring in ihrer Lage
durch den gegenseitigen Eingriff des Halteelementes und
des Dichtungsstützelementes gehalten werden.
Vorzugsweise ist die Verbindung der Bolzen mit den Boh
rungen im Halteelement als Preß-Sitz oder Preßpassung
ausgebildet.
Ist die Rohrkupplung so ausgebildet, daß ein Stützring
als Extrusionsschutz zwischen einer Dichtung und dem
Dichtungsstützelement angeordnet werden muß, dann wer
den Stützring und Dichtungsstützelement vorzugsweise so
relativ zueinander geformt, daß der Stützring mit dem
Dichtungsstützelement in Eingriff ist und von ihm gehal
ten wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dies
dadurch erreicht, daß der Stützring so geformt ist, daß
er in das Dichtungsstützelement einschnappt.
Der Klemmring ist vorzugsweise als in Axialrichtung ge
teilte Buchse ausgebildet, deren Innenfläche gezahnt sein
kann und dadurch in die Oberfläche des Rohres einschneidet.
Die Buchse ist vorzugsweise mit einer konischen Außenflä
che in Form eines Kegelstumpfes versehen, die mit der In
nenoberfläche des Flanschelementes, die ebenso konisch
ausgebildet sein kann, in Eingriff ist.
Besonders vorteilhaft ist eine Abschrägung der Außenober
fläche des Dichtungsstützelementes und eine hinter
schnittene Abschrägung der Innenoberfläche des Halteele
mentes, wodurch das Halteelement das Dichtungsstützelement
überdeckt und in seiner Lage hält.
Die Erfindung wird im weiteren anhand der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figu
ren beschrieben. Von den Figuren zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein T-Stück
mit drei identischen Kupplungen gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 in einer teilweise weggebrochenen Darstellung
einen axialen Teilschnitt durch einen Teil ei
ner geraden Rohrverbindung gemäß einer anderen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 verweisen die Pfeile 1 auf drei Kupplungen ge
mäß der vorliegenden Erfindung, wobei jede Kupplung 1
zur Verbindung jeweils eines Rohres 3 mit einem T-förmi
gen Mittelstück 5 dient. Die Rohre sind untereinander
verbunden durch einen T-förmigen Kanal 6 im Mittelstück
5. Jede Rohrkupplung 1 enthält ein ringförmiges Flansch
element 7 aus Stahl, dessen innere Berandungsfläche 8
aus einem konischen Teil in Form eines Kegelstumpfes und
einem zylindrischen Bereich zusammengesetzt ist, der sich
an den Stumpf des ersteren anschließt. Eine Mehrzahl (acht
in dieser Ausführungsform) von Bohrungen 9 führen durch
das ringförmige Flanschelement 7. Die Bohrungen 9 verlaufen
parallel zu der Längsachse des ringförmigen Flanschelemen
tes 7. Innerhalb des Flanschelementes 7 ist ein Klemmring
10 angeordnet, der in Längsrichtung geteilt ist (hier nicht
gezeigt) und mit seiner Innenfläche 11 das zu befestigende
Rohr 3 fixiert. Die äußere Umfangsfläche 12 des Klemmringes
10 ist konisch ausgebildet mit demselben Winkel wie der
konische Teil der inneren Berandungsfläche 8 des ringförmi
gen Flanschelementes 7. Die Länge des Klemmringes 10 in
axialer Richtung ist geringer als die des konischen Teiles
der Fläche 8. Die Kupplung 1 enthält weiterhin ein ring
förmiges Dichtungsstützelement 13 mit L-förmiger Quer
schnittsform wie in Fig. 1 gezeigt. Ein Schenkel 13 a
des Elementes 13 erstreckt sich relativ zum Flanschele
ment 7 radial nach außen und berührt eine Stirnfläche
dieses Elementes. Die äußere Umfangsfläche des Schenkels
13 a ist in einem Winkel von 45° zur Axialrichtung der
Kupplung abgeschrägt. Der andere Schenkel 13 b des Ele
mentes 13 verläuft in Axialrichtung der Kupplung. Sein
Innendurchmesser ist größer als der Außendurchmesser
des Rohres 3. Wie in Fig. 1 gezeigt, überdeckt das Dich
tungsstützelement 13 den Klemmring 10 in radialer Rich
tung der Kupplung. Auf diese Weise hindert in zusammen
gesetztem Zustand das Stützelement 13 den Klemmring 10
daran, sich durch gemäß Fig. 1 axiale Bewegung nach
links von der Verbindung mit dem Flanschelement 7 zu
lösen. Da sich die konischen Teile des Klemmringes 10
und des Flanschelementes 7 mit zunehmender Entfernung
vom Stützelement 13 verjüngen, kann sich der Klemmring
10 auch nicht durch gemäß Fig. 1 axiale Bewegung nach
rechts von der Verbindung mit dem Flanschelement 7 lö
sen.
Um das Dichtungsstützelement 13 in seiner Position zu
halten, ist ein ebenes ringförmiges Halteelement 14 aus
Kunststoff (z. B. Polypropylen) vorgesehen. Die innere
Umfangsfläche dieses Ringes 14 ist mit einer hinterschnitte
nen Abschrägung versehen, die mit der Abschrägung des
Schenkels 13 a des Dichtungsstützelementes 13 zusammen
paßt. Durch das Element 14 führen eine Mehrzahl von Boh
rungen 15, die in einer Flucht mit den Bohrungen 9 liegen,
aber einen geringeren Durchmesser besitzen. Durch jede
Bohrung 9 und die ihr zugeordnete fluchtende Bohrung 15
wird der mit einem Gewinde versehene Schaft eines Bol
zens 16 geführt. Der Kopf 17 jedes Bolzens 16 liegt je
weils in einer Vertiefung 18 in derjenigen axialen Endober
fläche des Flanschelementes 7, die der Stirnfläche gegenüber
liegt, an die sich das Stützelement 13 anlegt. Der Durch
messer jeder Bohrung 15 ist geringfügig kleiner als der
des Schaftes des zugehörigen Bolzens 16, so daß der Schaft
durch die zugehörige Bohrung 15 gezwungen werden muß. Ist
er jedoch einmal durch die Bohrung 15 gezwungen, dann kann
sich Bolzen 16 nicht von selber aus seiner Lage lösen, so
daß also Bolzen 16 in seiner Position durch den Ring 14
gehalten wird. Darüber hinaus wird der Ring 14 in seiner
Verbindung mit dem Flanschelement 7 durch die Abstützung
der Köpfe 17 der Bolzen 16 an dem Flanschelement 7 gehal
ten. Dadurch wird das Dichtungsstützelement 13 fixiert.
Die Kupplung 1 enthält ferner einen Stützring 19, der
sich gegen die dem Klemmring 10 gegenüberliegende Stirn
fläche des Schenkels 13 b abstützt. Der Stützring 19 wird
durch das Stützelement 13 über eine angeformte Buchse 20
fixiert, die sich durch den Schenkel 13 b erstreckt und mit
ihrem aufgeweiteten Ende 21 in eine entsprechende Vertie
fung der Stirnfläche des Dichtungsstützelementes 13, die
am Klemmring 10 liegt, einschnappt.
Aus den obigen Ausführungen ist es ersichtlich, daß das
Stützelement 13 den Klemmring 10 und den Stützring 19 in
ihrer Lage fixiert und daß das Stützelement 13 selbst in
seiner Lage durch den Haltering 14 gehalten wird, der mit
dem Bolzen 16 in Eingriff steht.
Der Kanal 6 im Mittelstück 5 besitzt Absätze zur Aufnahme
des Rohres 3 und des Stützringes 19 zusammen mit dem Schen
kel 13 b des Stützelementes 13 und einer elastomeren O-Ring-
Dichtung 22.
Bei der Montage der Kupplung 1 wird diese über das Ende
des Rohres 3 geschoben bevor letzteres in das Mittelstück
5 eingesetzt wird. Danach wird die elastomere O-Ring-Dich
tung 22 über das Rohr 3 geschoben und das Rohr 3 in das
Mittelstück eingesetzt bis es gegen den Absatz 23 stößt.
Danach wird der O-Ring 22 gegen einen Absatz 24 im Durchgang
6 geschoben und die Kupplung 1 auf dem Rohr 3 entlangbe
wegt und ausgerichtet, so daß die Bolzen 16 in einer
Flucht mit den zugehörigen, mit einem Innengewinde ver
sehenen Bohrungen 25 im Mittelstück 5 zu liegen kommen.
Durch Anziehen der Bolzen 16 wird das Flanschelement 7
an das Mittelstück 5 gedrückt. Während des Anziehens be
wegt sich das Flanschelement 7 relativ zum Klemmring 10,
wodurch dieser, was durch seine Längsteilung ermöglicht
wird, zusammengedrückt wird und dadurch das Rohr 3 fest
umschließt. Der Schenkel 13 a des Stützelementes 13 wird
fest zwischen dem Mittelstück 5 und dem Flanschelement 7
eingespannt und die Dichtung 22 erhält eine korrekte Lage
im Kanal 6 und in Verbindung zum Stützring 19.
In einer anderen Ausführungsform wurde der Stützring 19
weggelassen, so daß die Kupplung nur aus dem Flanschele
ment 7, dem Klemmring 10, dem Stützelement 13, den Bolzen
16 und dem Haltering 14 besteht.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Stützring 19,
anstatt mit dem Stützelement 13 in Eingriff zu sein, als
integriertes Teil dieses Stützelementes ausgebildet.
Die in Fig. 2 teilweise dargestellte gerade Rohrverbindung
enthält zwei in Längsrichtung gegenüberliegende Rohr
kupplungen 101 (nur eine ist in Fig. 2 dargestellt), die
ähnlich wie die Rohrkupplungen 1 ausgebildet sind. Den
entsprechenden Teilen werden die gleichen Bezugszeichen
zugeordnet, jedoch beginnend mit 101. In dieser Ausführungs
form jedoch wird ein gemeinsames Halteelement wie der Hal
tering 14 in Fig. 1 ersetzt durch getrennte Halteelemente
für Bolzen 116 und Dichtungsstützelement 113. In dieser
Ausführungsform besitzt Schenkel 113 a des Elementes 113
am Umfang eine Ringnut 126. Ein Haltering 127 sitzt in
einer Vertiefung 128 im Flanschelement 107. Der Haltering
127 besitzt eine angeformte nach innen gerichtete schräge
Lippe 129, die elastisch verformbar ist. Diese Lippe greift
in die Ringnut 126 ein, um das Stützelement 113 in seiner
Lage zu halten. Bei der Montage wird der Ring 127 in die
Vertiefung 128 eingelegt, bevor das Stützelement 113 mon
tiert wird. Danach wird das Stützelement 113 in das Flansch
element 107 gedrückt, bis die Lippe 129 in die Ringnut 126
einschnappt. Dadurch wird ein Lösen des Stützelementes 113
und des Klemmringes 110 vom Flanschelement 107 verhindert.
Jeder Bolzen 116 wird in der zugehörigen Bohrung 109 durch
jeweils einen Federring 130 gehalten, der in eine Nut 131
in der Vertiefung 118 des Flanschelementes 107 nach Ein
führen des Bolzens 116 in die Bohrung 109 eingelegt wird.
Jeder Federring 130 liegt an einem Kopf 117 des zugehöri
gen Bolzens 116 an und verhindert so ein Herausrutschen
des Bolzens aus der Bohrung 109, erlaubt jedoch ein Ver
drehen des Bolzens 116 relativ zum Flanschelement 107.
In einer weiteren Ausführungsform, die hier nicht gezeigt
ist, werden die Federringe 130 durch einzelne Scheiben er
setzt, die auf den Schäften der Bolzen 116 auf der der
Vertiefung 118 gegenüberliegenden Seite des Flanschelemen
tes 107 durch einen Preß- bzw. Paß-Sitz befestigt sind.
In einer weiteren Ausführungsform, die ebenso nicht ge
zeigt ist, werden die Federringe 130 ersetzt durch einen
einzigen gemeinsamen Haltering ähnlich dem Haltering 14
mit den Bohrungen 15, jedoch ohne die Abschrägung der inne
ren Umfangsfläche. Dadurch werden alle Bolzen 116 durch ei
nen einzigen gemeinsamen Haltering gehalten.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur, wie gezeigt,
auf T-förmige und gerade Rohrverbindungen angewendet wer
den, sondern auch auf Winkelverbindungen und auf die Ver
bindung eines Rohres mit einem Element wie z. B. einem Ven
tilkörper oder einer anderen Armatur.
Claims (8)
1. Rohrkupplung mit einem ringförmigen Flanschelement (7)
mit einem konischen Teil der Innenoberfläche (8) und einer
Mehrzahl von durch die in den Bohrungen (9) zur Befestigung
des Flanschelementes mittels durch diese Bohrungen hindurchge
führter Bolzen (16), einem im Flanschelement (7) angebrachten,
mit einem Rohr in Eingriff bringbaren Klemmring (10), der
mit einer konischen Außenfläche (12) versehen ist, die sich
an die konische Innenfläche (8) anlegt, sowie einem ringför
migen Dichtungsstützelement (13), dessen Lage ein Herausrut
schen des Klemmrings (10) aus dem Flanschelement (7) verhin
dert,
gekennzeichnet durch einen Haltering (14), der einen Umfangs
teil des Dichtungsstützelements (13) überdeckt und eine Mehr
zahl von Bohrungen (15) aufweist, die im wesentlichen fluch
tend mit den Bohrungen durch das Flanschelement (7) angeordnet
sind und durch die die Bolzen (16) geführt sind, wodurch Bol
zen (16) und Haltering (14) in ihrer Lage durch ihre gegen
seitige Verbindung fixiert sind und das Dichtungsstützelement
(13) und der Klemmring (10) durch die Verbindung von Haltering
(14) und Dichtungsstützelement (13) in ihrer Lage gehalten
werden.
2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bolzen (16) mit den Bohrungen (15) im Haltering (14) durch
einen Preßsitz oder eine Preßpassung verbunden sind.
3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die äußere Umfangsfläche des Dichtungsstützelementes
(13) abgeschrägt ist und die Innenoberfläche des Halterings
(14) mit einer hinterschnittenen Abschrägung versehen ist,
wodurch der Haltering (14) das Stützelement (13) überdeckt
und so in seiner Lage hält.
4. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn
zeichnet durch einen Stützring (19) als Extrusionsschutz,
wobei dieser und das Dichtungsstützelement (13) relativ zu
einander so geformt sind, daß der Stützring (19) mit dem Dich
tungsstützelement (13) in Eingriff ist und durch dieses gehal
ten wird.
5. Rohrkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützring (19) so geformt ist, daß er in das Stützelement
(13) einschnappt.
6. Rohrkupplung mit einem ringförmigen Flanschelement (107)
mit einem konischen Teil der Innenoberfläche und einer Mehr
zahl von durchgehenden Bohrungen (109) zur Befestigung des
Flanschelements mittels durch diese Bohrungen hindurchgeführ
ter Bolzen (116), einem im Flanschelement (107) angebrachten,
mit einem Rohr in Eingriff bringbaren Klemmring (110), der
mit einer konischen Außenfläche versehen ist, die sich an die
konische Innenfläche anlegt, sowie einem ringförmigen Dich
tungsstützelement (113), dessen Lage ein Herausrutschen des
Klemmringes (110) aus dem Flanschelement (107) verhindert,
und einer Halteeinrichtung für das Dichtungsstützelement (113)
und für die Bolzen (116),
dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung für das Dich
tungsstützelement (113) aus einem Haltering (127) besteht,
der in einer Vertiefung (128) des Flanschelements (107) sitzt,
und daß dieser Haltering (127) ein nach innen gerichtetes
Teil (129) besitzt, das in eine Ringnut (126) des Dichtungs
stützelements (113) eingreift.
7. Rohrkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halteeinrichtung für die Bolzen (116) aus separaten Halte
einrichtungen für jeden Bolzen (116) besteht.
8. Rohrkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
jede dieser separaten Halteeinrichtungen einen Federring (130)
umfaßt, der in jeweils einer Nut im Flanschelement (107) sitzt
und am Kopf (117) des entsprechenden Bolzens (116) angreift.
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