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Rohrkupplung
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Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
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Bei einer bekannten Rohrkupplung dieser Art besteht der die Kupplungsvorrichtung
übergreifende Endbereich des Aufnahmerohrteils aus einem gesonderten Aufschubring,
der durch Verschweißung, Verklebung oder durch einen Schraubvorgang mit dem Aufnahmerohrteil
verbunden wird und sodann gemeinsam mit diesem den die Kupplungsvorrichtung aufnehmenden
Ringraum bildet, in den zuvor die Halteringanordnung eingesetzt worden ist. Die
Halteringanordnung besteht bei der bekannten Rohrkupplung aus zwei koaxial unmittelbar
nebeneinander angeordneten Ringen, die gemeinsam einen entlang einer Radialfläche
geteilten Käfig bilden, der die den Sicherungsring beim Kuppeln aufnehmende Ausnehmung
und die mit dem Sicherungsring zusammenwirkenden Flächen darbietet. Der dem Aufnahmerohrteil
zugewandte Haltering ist dabei zusätzlich an seiner von der Ausnehmung abgewandten
Seite mit einer umlaufenden Vertiefung zur Aufnahme einer Schweißwulst bei der bei
der bekannten Rohrkupplung insbesondere vorgesehenen Verschweißung des Aufschubringes
mit dem eigentlichen Aufnahmerohrteil versehen.
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Die bekannte Rohrkupplung umfaßt somit zwar eine fabrikmäßig vorgefertigte
Baueinheit, die schnell und einfach ohne Zusammenbau ihrer Einzelteile am Orte einer
herzustellenden Leitungsverbindung mit einem Einsteckrohrteil, insbesondere einer
Rohrleitung zur Förderung gasförmiger oder unter Uberdruck stehender flüssiger Medien,
zugfest verbindbar ist und mit dem Einsteckrohrteil in doppelseitig zugfestem Eingriff
stehet1 sobald der Sicherungsring bei Beendigung des Kupplungsvorgangs mit der ringförmigen
Sicherungsrille des Einsteckrohrteils in Eingriff gebracht worden ist. Die fabrikseitige
Vorfertigung und Vereinigung des Aufnahmerohrteils, des gesonderten Aufschubringes
und der beiden koaxialen Halteringe der
Kupplungsvorrichtung zu
einer Baueinheit ist jedoch bei der bekannten Rohrkupplung mit einem hohen Arbeitsaufwand
behaftet, der insbesondere dadurch verursacht ist, daß der Aufschubring als gesondertes
Bauteil nach erfolgter Montage der beiden Halteringe und des Sicherungsrings der
Kupplungsvorrichtung durch einen gesonderten Verbindungs-, insbesondere Schweißvorgang
mit dem Aufnahmerohrteil zu der Baueinheit vereinigt werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrkupplung der angegebenen
Art zu schaffen, bei der unter Erhalt einer schnellen und anfachen Herstellbarkeit
einer zugfesten Rohrverbindung am Einsatzort mit Hilfe einer fabrikmäßig vorgefertigten
Baueinheit deren fabrikseitige Fertigung wesentlich vereinfacht ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ausgestaltung der Rohrkupplung gemäß
dem Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Rohrkupplung ist der Aufnahmerohrteil
von einem einstückigen Formkörper mit einem einzigen, entlang einer Radialebene
ungeteilten Haltering gebildet, dessen Ringsegmente einzeln in den vom Formkörper
dargebotenen Ringraum eingesetzt, in diesem zu einer im wesentlichen geschlossenen
Ringform zus-ammengefügt und sodann in dieser Ringform durch den abschließend aufgedrückten
federelastischen Sicherungsring im Ringraum gehalten werden.
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Durch die nach der Erfindung vorgesehene Segmentunterteilung des Halteringes
ist somit ein Verschweißen oder sonstiges Verbinden eines gesonderten Bauteils nach
Montage der Kupplungsvorrichtung mit dem Aufnahmerohrteil vermieden. Daraus ergibt
sich eine wesentliche Verringerung des Herstellungsaufwandes und damit der Gestehungskosten
der Rohrkupplung, die im übrigen in gewohnter Weise rasch und zuverlässig eine doppelseitig
zugfeste Verbindung mit dem im Aufnahmerohrteil
aufgenommenen Einsteckrohrteil
herstellt, indem bei Beendigung des Kupplungsvorgangs der federelastische Sicherungsring
der Kupplungsvorrichtung in die ringförmige Sicherungsrille des Einsteckrohrteils
einrastet. Dabei ist die Rohrkupplung bzw.
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der Aufnahmerohrteil mit einer mit diesem anderenends insbesondere
durch Verschweißung verbundenen Rohrleitung unter Aufrechterhaltung der zugfesten
Verbindung um das mittels der Kupplungsvorrichtung gekuppelte Einsteckrohrteil dreh-
und damit ausrichtbar.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung
ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 Einen halben Axialschnitt durch eine
Rohrkupplung nach der Erfindung mit einem eingesetzten Einsteckrohrteil in Ansicht
und Fig. 2 eine Stirnansicht des bei der Rohrkupplung Anwendung findenden Halterings.
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Die dargestellte Rohrkupplung besteht aus einem Aufnahmerohrteil 1
aus Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, der von einem einstückigen hUlsenförmigen
Formkörper 2 mit einem Kupplungsendbereich 3 gebildet ist. Der hülsenförmige Formkörper
2 umfaßt dabei in seinem zylindrischen Innenraum einen ersten Aufnahmebereich 4
für einen Einsteckrohrteil 5 und einen zweiten Aufnahmebereich 6, in den ein Rohrende
eines Kunststoffrohres (nicht dargestellt), insbesondere Polyäthylenrohres, einschweiß-oder
einklebbar ist.
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Der im Aufnahmerohrteil 1 festzulegende Einsteckrohrteil 5 besteht,
wie bei dem bevorzugten Einsatz der Rohrkupplung im Gasversorgungsbereich zunehmend
üblich1 aus einem Rohrkörper aus Metall, der außenseitig mit einer Kunststoffbeschichtung
versehen ist, die in einem gewissen Abstand von der Stirnkante 7 des Einsteckrohrteils
5 endet. In seinem von einer Kunststoff-
beschichtung freien Bereich
ist der Einsteckrohrteil 5 mit einer in einer Radialebene umlaufenden ringförmigen
Sicherungsrille 8 versehen, die bevorzugt einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt
besitzt, jedoch eine davon abweichende Querschnittsform haben kann. Die Querschnitts'form
richtet sich nach der Querschnittsform eines für die Festlegung zur Anwendung kommenden
federelastischen Sicherungsringes 9, der bei dem dargestellten Beispiel von einem
geteilten Federstahlring kreisförmigen Querschnitts gebildet ist.
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Im Aufnahmebereich 4 weist der Aufnahmerohrteil 1 ein erstes ringförmiges
Dichtungsglied- 10 in einer inneren Umfangsnut 11 auf. Eine zweite Ringdichtung
12 befindet sich in einer inneren Umfangsnut 13 in einem Aufnahmebereich 14 für
den Einsteckrohrteil 5, der vom Kupplungsendbereich 3 des Aufnahmerohrteils 1 gebildet.
ist. Der Aufnahmebereich 14 weist einen Innendurchmesser auf, der im wesentlichen
dem Außendurchmesser des Einsteckrohrteils 5 in dem dem Aufnahmebereich 14 in Verbindungsendstellung
der Teile gegenüberliegenden Bereich entspricht. Bei dem dargestellten Beispiel
handelt es sich dabei um einen im Durchmesser verringerten, abgesetzten Bereich
15 der Kunststoffummantelung am Einsteckrohrteil 5.
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Im Kupplungsendbereich 3 des einstückigen Aufnahmerohrteilsl ist an
dessen Innenumfang ein in einer radialen Ebene nutförmig umlaufender Ringraum 16
vorgesehen, in' den ein Haltering 17 mit einer Radialfläche 18, einer sich axial
einwärts anschließenden zylindrischen Umfangsfläche 19 und einer Schrägfläche 20
eingesetzt ist. Der Haltering 17 entspricht dabei mit seiner Außenkontur der Innenkontur
des Ring-raums 16.
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Der Haltering 17 ist von einem Formkörper oder Gußteil aus Metall
oder gegebenenfalls auch aus einem hochfesten Kunststoff mit der insbesondere aus
der Schnittdarstellung gemäß Fig. 1 ersichtlichen einteilen Profilform gebildet
und weist an seinem Innenumfang eine umlaufende, nutförmige Ausnehmung 21 auf, die
den Sicherungsring 9 gegen axiale Ver-
lagerungen sichert, andererseits
diesen jedoch beim Einführen des Einsteckrohrteils 5 aufnimmt, bis der Sicherungsring
9 in die ringförmige Sicherungsrille 8 des Einsteckrohrteils 5 verriegelnd einfallen
kann.
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Die Flächenform bzw. Innenkontur der Ausnehmung 21 des Halteringes
17 ist insofern von Bedeutung, als einerseits sichergestellt werden muß, daß beim
Einführen des Einsteckrohrteils 5 und der damit einhergehenden federelastischen
Aufweitung des Sicherungsrings 9 dieser ungehindert in die Ausnehmung 21 hinein
expandieren kann. Zugleich muß andererseits nach Einfallen des Sicherungsrings 9
in seine Sicherungsrille 8 gewährleistet sein, daß in beiden Richtungen, insbesondere
aber in Abzugsrichtung, eine zugfeste Vereinigung der Rohrteile auch dann erhalten
bleibt, wenn z.B. im Zuge von Druckstößen erhebliche axiale Belastungen auftreten.
Hierzu besitzt die Ausnehmung 21 mit dem Sicherungsring 9 zusaninenwirkende Flächen1
die von einer dem Einsteckrohrteil 5 zugewandten Schrägfläche 22 und einer dieser
axial gegenüberliegenden Radialfläche 23 gebildet sind, wobei als Übergangsfläche
zwischen den Flächen 22 und 23 eine gerundete Grundfläche 24 der Ausnehmung 21 vorgesehen
ist.
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Zum Einsetzen in den Ringraum 16 des Aufnahmerohrteils 2 ist der Haltering
17 in mehrere Ringsegmente unterteilt, die einzeln in den Ringraum 16 einsetzbar
sind. Dabei können drei oder mehrere der Ringsegmente vorgesehen sein. Bevorzugt
ist eine Unterteilung des Halteringes 1#7 in vier Ringsegmente 25,26,27 und 28,
wie sie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Bei dieser Ausgestaltung, die mit besonders
geringem Bearbeitungsaufwand herstellbar ist, sind die Ringsegmente 25 bis 28 paarweise
gleich ausgebildet, wobei die jeweils gleich ausgebildeten Ringsegmente 25,26 und
27,28 einander diametral im zur Ringform zusammengeset#tenZustand gegenüberliegen.
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Die Trennung der Ringsegmente 25 bis 28 ist durch Trennfugen
29
vorgenommen, die parallel zu einer die Ringachse 30 enthaltenden Axialebene 31 des
Ringes 17 verlaufen. Die Breite der Trennfugen 29 ergibt sich jeweils durch einen
Trennschnitt, der zur Unterteilung eines anfangs einstückigen, von einem Formteil
gebildeten Ringkörpers als Ausgangswerkstück zur Bildung der Ringsegmente 25 bis
28 vorgenommen wird.
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Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Ringsegmente
25 bis 28 sämtlich annähernd gleich groß und haben dabei insgesamt guten Halt im
Ringraum 16,wobei allerdings die Bogenlänge am Außenumfang der Ringsegmente 27 und
28 die Bogenlänge am Außenumfang der Ringsegmente 25 und 26 geringfügig übersteigt.
Die Trennfugen 29 sind bei diesem Beispiel paarweise miteinander fluchtend und symmetrisch
zur Axialebene 31 angeordnet.
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Das fabrikseitige Einsetzen der Ringsegmente 25 bis 28 in den Ringraum
16 des Aufnahmerohrteils 2 erfolgt beispielsweise mit Hilfe eines Stützdorns, der
vom Aufnahmebereich 6 des Aufnahmerohrteils 1 her in den Bereich des Ringraums 16
eingeführt wird, wobei vom Kupplungsendbereich 3 her die Ringsegmente 25 bis 28
nacheinander eingesetzt werden. Eine Fehlmontage der Ringsegmente ist hierbei ausgeschlossen,
da ihre von den Flächen 18,19 und 20 umschriebene Außenkontur der Innenkontur des
Ringraums 16 entspricht. Als letztes Ringsegment ist zur Vervollständigung der Ringform
des Halterings 17 stets eines der Ringsegmente 25,26 einsetzbar, bei denen durch
die Trennfugen 29 ein spitzer Winkel s jeweils vom Seitenrand 32 und dem Innenumfang
33 umschlossen ist, im Gegensatz zu den Segmenten 27 und 28, bei denen ein entsprechender
spitzer Winkel d' von dem jeweiligen Seitenrand 34 und dem Außenumfang 35 umschlossen
ist und die sich insoweit nicht als letztes Ringsegment zur Vervollständigung der
Ringform des Halteringes 17 in den Ringraum 16 einsetzen lassen. Abschließend wird
der federelastische Sicherungsring 9 auf die in den Ringraum 16 eingesetzten Ringsegmente
25 bis 28 im Bereich der Aus-
nehmung 21 aufgedrückt, der sodann
die Ringsegmente im zur Ringform zusammengesetzten, den Haltering 17 bildenden Zustand
im Ringraum 16 abstützt.
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Neben der zugf-esten Verbindung des Aufnahmerohrteils 1 mit dem Einsteckrohrteil
5 aufgrund der beschriebenen Kupplungsvorrichtung ist auch eine zuverlässige Abdichtung
der Verbindung durch die beidseits des mit dem Sicherungsring 9 zusammenwirkenden
Halterings 17 vorgesehenen ringförmigen Dichtungsglieder 10 und 12 erreicht, die
mit dem Außenumfang des Einsteckrohrteils 5 in Dichtungseingriff stehen. Zu der
guten Handhabung des Aufnahmerohrteils trägt nicht zuletzt der Umstand bei, daß,
der Aufnahmerohrteil über seine gesamte Länge den gleichen Außendurchmesser hat
bzw. frei von jeglichen äußeren Absätzen ist.
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