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System zum Verbinden von Rohren
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Die Erfindung betrifft ein System zum Verbinden von Rohren, insbesondere
von Abflußrohren, bei dem zwei Rohrenden zweier zu verbindender Rohre sich gegenüberliegend
zueinander ausgerichtet angeordnet sind und beide Rohrenden ggf. unter Zwischenfügung
von Dichtungsmitteln von einer einteiligen oder mehrteiligen Befestigungsschelle
umschlossen und in einer festen Lage zueinander gehalten sind.
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Syteme zum Verbinden von Rohren, insbesondere von Abflußrohren sind
in den vielfältigsten Ausführungsformen bereits bekannt. Bei Abflußrohren wird eine
Verbindung zweier Rohrenden gewöhnlich dadurch hergestellt, indem man die Rohrenden
zweier zu verbindender Rohre zueinander ausrichtet und den Verbindungsbereich mit
einem Dichtungsband oder einem Dichtungsring umgibt, über den dann eine Befestigungsschelle
angeordnet wird, die entweder aus einem einzigen Teil oder aus mehreren Teilen beispielsweise
aus zwei Teilen bestehen kann. Beim Zusammendrehen der Schraubverbindung der Befestigungsschelle
wird der Innendurchmesser der Befestigungsschelle kleiner, so daß dadurch das Dichtungsmittel
mit großer Kraft gegen den Außenumfang der aneinander gefügten Rohrenden gepreßt
wird und dadurch eine Abdichtung der Verbindungsstelle erreicht wird.
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Bekannt sind auch Rohrbefestigungsschellen, die an ihrem
Innenumfang
im Randbereich eine nach innen gerichtete Zahnung aufweisen, die dazu dient die
miteinander zu verbindenden Rohre in radialer Richtung kraftschlüssig einzuklemmen,
so daß die aneinander befestigten Rohre auch eine gewisse Zugbelastung aushalten
können.
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Die bekannten Befestigungssysteme sind jedoch alle mit einem einschneidenden
Nachteil behaftet, der darin besteht, daß einerseits die axiale Beanspruchung der
Rohre an der Verbindungsstelle vergleichsweise gering ist und diese bekannten Verbindungssysteme
auch nur dort eingesetzt werden können wo ein vergleichsweise geringer Innendruck
in der Größenordnung von 3. bar vorherrscht. Außerdem sind die bekannten Verbindungs-systeme
auch mit dem Nachteil behaftet, daß die Dichtungswirkung dann nachläßt, wenn das
Dichtungsmittel eine gewisse Alterung erfahren hat.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zum Verbinden
von Rohren, insbesondere von Abflußrohren der eingangs definierten Art zu schaffen,
bei dem die zuvor erwähnten Nachteile beseitigt sind, welches sehr einfach gehandhabt
werden kann und welches auch dazu geeignet ist, Rohrenden derart miteinander zu
verbinden, daß die Verbindungsstelle einen vergleichsweise sehr hohen Druck aushalten
kann.
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Ausgehend von dem System zum Verbinden von Rohren der eingangs genannten
Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß a) die miteinander zu
verbindenden Rohre an ihren Außenflächen in regelmäßigem Abstand umfangsmäßig verlaufende
V-förmige Nuten aufweisen, und
b) die Befestigungsschelle an ihrer
Innenfläche wenigstens zwei den V-förmigen Nuten der Rohre zugeordnete keilförmige
Auflaufflächen aufweist, von denen die eine in eine V-förmige Nut am ersten Rohr
und die zweite in eine V-förmige Nut am zweiten Rohr derart eingreift, daß bei Verkleinerung
des Innendurchmessers der Befestigungsschelle die Rohrenden durch Keilwirkung in
axialer Richtung gegeneinander gepreßt werden.
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Erfindungsgemäß werden somit bereits die zu verbindenden Rohre in
ganz besonderer Weise ausgebildet, d.h. an der Außenfläche der Rohre sind V-förmige
Nuten in regelmäßigem Abstand ausgebildet, was zu den folgenden einschneidenden
Vorteilen führte Das nach der Erfindung ausgebildete Rohr kann in jeder der Nuten
sehr einfach durchgeschnitten werden, da sich durch die Nuten eine Zwangsführung
für die Schneideinrichtung ergibt, d.h. es wird immer eine geradlinige Schnittführung
sichergestellt.
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Die Wandstärke der Rohre kann im Talbereich der V-förmigen Nuten sehr
viel dünner ausgeführt werden (wenn man von einer bestimmten inneren Druckbelastung
des Rohres ausgeht), da die durch die Nuten gebildeten ringförmigen Rippen am Außenbereich
der Rohre eine mechanisch verstärkende Wirkung haben. Aufgrund dieser möglichen
Wandstärkenreduzierung ergeben sich auch beim Zuschneiden der einzelnen Rohrstücke
kürzere Schnittzeiten.
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Versuche haben ferner ergeben, daß durch die wellenartige Außenkontur
der Rohre eine starke Geräuschdämpfung verursacht wird, d.h. die Durchflußgeräusche
können bei dieser Konstruktion
nicht in dem Maß nach außenßringen
wie bei den herkömmlichen Rohren mit glatter Außenfläche.
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Durch die besondere Ausgestaltung der Befestigungsschelle werden beim
Anziehen der Befestigungsschelle aufgrund der erfindungsgemäß ausgenutzten Keilwirkung
große Kräfte auf das Rohr übertragen, d.h. die beiden Rohrenden werden mit sehr
großer Kraft gegeneinander gepreßt, so daß dadurch eine sehr hohe Dichtwirkung erzielt
werden kann, die die Dichtwirkung bei den bekannten Verbindungssystemen bei weitem
übersteigt.
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Auch kann als Dichtmittel eine einfach herstellbare Dichtscheibe verwendet
werden, d~ho es kann auf die bandförmige oder ringförmige Dichtvorrichtung vollständig
verzichtet werden, was auch den Vorteil mit sich bringt, daß die verwendete Dichtung
nicht mit engen Herstellungstoleranzen hergestellt werden braucht.
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Bei dem Verbindungssystem nach der Erfindung können die Rohre wie
beispielsweise Abflußrohre auch ohne weiteres vertikal verlegt werden, wobei nicht
mehr die Gefahr besteht, daß die einzelnen Rohrteile aus ihren Dichtungen bzw. Befestigungsschellen
herausrutschen können.
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Die Rohre nach der vorliegenden Erfindung können aus allen möglichen
Materialien hergestellt werden, wie beispielsweise aus Stahl, Messing, Rotguß,Bronze,
PVC usw, wobei lediglich die Forderung besteht, daß die verwendeten Materialien
eine ausreichende Festigkeit besitzen. Auch können die Rohre ohne weiteres gebogen
werden und es kann grundsätzlich jeder gewünschte Rohrquerschnitt realisiert werden.
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Auch ist offensichtlich, daß das System nach der Erfindung sowohl
für flüssige als auch für gasförmige Medien mit niedrigem und auch mit sehr hohem
Druck eingesetzt werden kann.
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Besonderes vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei der Ausgestaltung der Erfindung nach dem Anspruch 11 ergibt sich
der besondere Vorteil, daß beim Zusammendrücken der Dichtungsscheibe aufgrund der
Wirkung der keilförmigen Auflaufflächen der Befestigungsschelle die Dichtungswirkung
erhöht wird, was insbesondere auch für die Ausgestaltung der Erfindung nach dem
Anspruch 12 gilt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Rohres, welches nach der
vorliegenden Erfindung ausgebildet ist; Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Verbindungsstelle
zwischen zwei Rohrenden mit dem erfindungsgemäßen Verbindungssystem; und Fig. 3
eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Details des Rohres nach der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Rohres, welches nach der vorliegenden
Erfindung ausgebildet ist. Das gezeigte Rohr weist umfangsmäßig verlaufende Rippen
2 auf, die in gleichem Abstand zueinander in Längsrichtung des Rohres aufeinander
folgen,
und die so gestaltet sind, daß sie zwischen sich jeweils eine umfangsmäßig verlaufende
V-förmige Nut 7 bilden, wobei der von den V-förmigen Nuten eingeschlossene Winkel
(s. Fig.3) im Bereich von 300 bis 900 0 liegen kann, vorzugsweise jedoch gleich
55 ist.
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Das in Fig. 1 gezeigte Rohr 1 ist an den sich gegenüberliegenden Enden
derart abgeschnitten, daß die Schnittstelle genau durch den tiefsten Punkt des Talbereiches
einer V-förmigen Nut verläuft.
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Beim Zuschneiden der verschiedenen Rohrstücke bzw. der verschiedenen
Rohrlängen bilden die V-förmigen Nuten 7 eine Führung für das Schneidwerkzeug, so
daß sichergestellt wird, daß der Schnitt senkrecht zur Längsachse des Rohres durchgeführt
wird.
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Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Verbindungskonstruktion nach
der vorliegenden Erfindung. Die gezeigte Anordnung umfaßt ein linkes Rohr 1a und
ein rechtes Rohr 1b, die sich gegenüberliegen bzw. zueinander ausgerichtet angeordnet
sind. Zwischen den zwei sich gegenüberliegenden Rohrenden ist eine Dichtungsscheibe
5 angeordnet, die aus einem Dichtungsring besteht, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
am Außenumfang eine Verdickung bzw. einenringförmigen Wulst 6 aufweist.
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Die Anordnung umfaßt ferner eine obere Schellenhälfte 3a und eine
untere Schellenhälfte 3b, die mit Hilfe bekannter Befestigungsmittel (beispielsweise
einer Schraubverbindung) aneinander befestigt werden können.
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Die innere Umfangsfläche jedes Schellenteiles 3a und 3b ist
U-förmig
gestaltet bzw. ist kegelstumpfförmig gestaltet derart, daß am Innenrandbereich der
Schellenteile schräg verlaufende Auflaufflächen 4a und 4b ausgebildet sind, die
den V-förmigen Nuten 7 der miteinander zu befestigenden Rohre la und 1b zugeordnet
sind.
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Werden bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die zwei Schellenteile
3a und 3b durch Anziehen entsprechender Befestigungsschrauben aufeinander zubewegt
(wie dies durch die Pfeile A angezeigt ist), so werden aufgrund der Keilwirkung
der Auflaufflächen 4a und 4b in Verbindung mit den Seitenflächen der V-förmigen
Nuten 7 bzw. der ringförmigen Rippen 2 die Rohre 1a und 1b in axialer Richtung (in
Richtung der Pfeile B) aufeinander zubewegt bzw. gegeneinander gepreßt, wobei der
Dichtungsring 5 fest eingeklemmt wird. Dadurch wird der äußere umfangsmäßig verlaufende
Wulst 6 verformt und er legt sich in den V-förmigen Nutbereich, der zwischen den
sich gegenüberliegenden Enden der Rohre 1a und 1b definiert ist.
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Dadurch wird die gesamte Dichtfläche erhöht.
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Die Erfindung ist offensichtlich nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel
einer Befestigungsschelle beschränkt.
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Die Befestigungsschelle kann in sehr verschiedener Weise abgewandelt
werden, ohne jedoch dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Beispielsweise können im inneren Umfangsbereich der Schelle mehrere
Auflaufflächen 4a bzw. 4b nebeneinanderliegend angeordnet werden, so daß jedes Schellenteil
in zwei oder in mehr V-förmigen Nuten an dem einen Rohrende eingreift und ebenso
in zwei oder mehr V-förmigen Nuten 7 am anderen Rohrende eingreift.
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Auch kann die Befestigungsschelle in ihrer äußeren Gestalt sehr verschieden
geformt werden beispielsweise rechteckförmig oder bogenförmig, wobei in dem letzteren
Fall die beiden Enden des Bogens als Auflaufflächen 4a bzw. 4b ausgebildet werden
können.
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Durch das Verbindungssystem nach der vorliegenden Erfindung können
Rohrenden mit sehr großer Kraft aneinander gehalten werden, so daß eine sehr hohe
Dichtwirkung erzielt wird und die Verbindungsstellen auch dazu geeignet sind, sehr
hohen Druckwerten standzuhalten.
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Die Befestigungsschellen nach der vorliegenden Erfindung können entweder
einstückig oder mehrstückig sein bzw. sie können aus zwei gleichartigen Hälften
oder aus drei gleichartigen Teilen. bestehen, um den jeweiligen Bedingungen optimal
Rechnung zu tragen.
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Durch die besondere Ausbildung der Außenfläche der Rohre, wonach sich
V-förmige Nuten mit entsprechend gestalteten Rippen abwechseln, wird mehr Material
für die Herstellung einer bestimmten Rohrlänge benötigt. Da jedoch aufgrund der
wellenförmigen Außenkontur bzw. der ringförmigen Rippen eine mechanische Verstärkung
des Rohres erzielt wird, kann die Wandstärke des Rohres, insbesondere im Talbereich
einer V-förmigen Nut (in Fig.2 mit d angezeigt) sehr viel geringer ausgeführt werden
als bei einem herkömmlichen Rohr, so daß dadurch wieder ein Teil des Materials eingespart
werden kann.
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Der von einer V-förmigen Nut 7 definierte Winkel6(s.Fig¢3) liegt vorteilhafter
Weise in einem Bereich zwischen 300 und 900. Es hat sich herausgestellt, daß ein
besonders günstiger Wert des Winkels&550 ist.
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Die Neigung der Auflaufflächen 4a und 4b der Befestigungsschellen
kann entweder der Neigung der V-förmigen Nuten entsprechen, oder aber größer oder
kleiner sein.
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Das Rohr mit den Merkmalen nach der Erfindung kann aus den verschiedensten
Materialien hergestellt werden wie beispielsweise aus Gußstahl, aus Messing, Rotgruß,
Bronze, PVC-hart usw., wobei lediglich die Forderung besteht, daß das verwendete
Material eine ausreichende Festigkeit besitzt, damit die bei dem erfindungsgemäßen
System auftretende Keilwirkung auftreten kann.
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Auch ist das Verbindungssystem nach der Erfindung sowohl für flüssige
als auch für gasförmige Medien geeignet und es bietet ferner noch den besonderen
Vorteil, daß ein und dieselbe Dichtungsscheibe für in gewissem Ausmaß voneinander
abweichende Rohrdurchmesser verwendet werden kann.
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Ferner ist offensichtlich, daß die axiale Ausdehnung der Befestigungsschelle
im Vergleich zu herkömmlichen Schellen sehr viel kleiner ausgeführt werden kann,
wodurch die Montage wesentlich vereinfacht wird, da beispielsweise nur eine oder
im Falle von zwei Schellenhälften zwei Schrauben angezogen werden brauchen, um die
Befestigungsschelle anzuziehen.
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Das erfindungsgemäß ausgebildete Rohr kann ferner in jeder Weise verformt
und zu Kniestellen gebogen werden, so daß das System nach der Erfindung auch die
gleiche Anpassungsfähigkeit hat wie die bekannten Rohrsysteme.
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Sämtliche in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten
Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.
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