DE3382690T2 - Rohrverbindung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Rohrverbindungssystem mit verschiedenen Verbindungsteilen wie Kupplungen, Winkeln und Abzweigungen oder T-Stücken mit starren Gewindeendabschnitten.
• Verbindungsteile dieser Art sind aus z. B. US-A-502.665, FR- A-1.242.421 und US-A-3.405.751 vorbekannt.
• All diese bekannten Stücke müssen jedoch für alle auf dem Markt befindlichen Rohrabmessungen am Lager gehalten werden, um Rohrverbindungen zu ermöglichen, z. B. in der Form von Verbindungsstücken, Adaptern, T-Stücken, Winkelstücken und direkten Rohrverbindungen bei Kunststoff- und Metallrohren. Um den Markterfordernissen zu genügen, ist es erforderlich, verschiedene Abmessungen und Verbindungsalternativen für alle Verkaufsausgänge auf Lager zu halten, was dazu führt, daß viel Kapital in Vorräte investiert werden muß, und zwar sowohl auf der Herstell- als auch auf der Verkaufsseite, was wiederum zu großen Zinsverlusten führt, die durch den Preis der verschiedenen Verbindungsstücke gedeckt sein müssen. Auch sind die Kosten für den verwendeten Lagerraum beträchtlich und beeinflussen den Herstellpreis nicht unerheblich.
• Um diese Schwierigkeiten in den Griff zu bekommen und das Erfordernis für die Lagerung von Bauteilen beträchtlich zu verringern, ohne daß die dem Nutzer zur Verfügung stehenden Kupplungsvarianten aus diesem Grund verringert werden, wird erfindungsgemäß ein Rohrverbindungssystem angegeben, das im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes der Teile in einem Stück geformt ist und alle Enden ein Außengewinde und ein Innengewinde mit gleichförmiger und konstanter Steigerung haben, wie für sich bekannt, und mit einer Führungsfläche für Klemm- und Dichtungseinrichtungen, und daß die Abmessungen der Teile so ausgelegt sind, daß das Außengewinde eines jeden Teils mit dem Innengewinde des nächstgrößeren Teils und umgekehrt zusammenpaßt, und daß jedes Ende der einzelnen Teile mit mindestens drei verschiedenen Rohrtypen verbunden werden kann, nämlich Rohren mit Außengewinde oder Innengewinde oder auch glatten Rohren, wobei im letzteren Fall die genannte Führungsfläche mit den genannten Klemm- und Dichtungsvorrichtungen sowie mit Muffenringen zusammenwirkt, deren innerer Sitzdurchmesser zum jeweiligen Rohrdurchmesser, und deren Außendurchmesser zum Innendurchmesser des Verbindungsteils paßt, und dadurch die Verbindung selbst solcher Röhren und Rohre erlaubt, die einen geringeren Durchmesser aufweisen, als es dem Innendurchmesser des jeweiligen Kupplungsstücks entspricht.
• Da Außen- und Innengewinde an jedem Verbindungsende der Stücke dessen Festigkeitseigenschaften verschlechtern, muß eine vorgegebene Minimaldicke zwischen den Gewinden bestehen. Dies kann dadurch erfolgen, daß die Gesamtdicke des Materials erhöht wird, was das Erzeugnis jedoch teurer und schwerer macht.
• Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß das Innen- und Außengewinde an jedem Endabschnitt jeweils axial um eine halbe Ganghöhe versetzt sind, um eine gleichmäßigere Dicke und erhöhte Festigkeit des Materials zwischen dem Außen- und dem Innengewinde zu erhalten.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Abdicht- und Klemmeinrichtung eine Dichtungsbuchse aufweist, die bei axialer Verschiebung gegenüber der genannten Führungsfläche entweder direkt gegen das Rohr oder gegen den am Rohrende angebrachten Muffenring abdichtet.
• Einige Ausführungsbeispiele, die Rohrverbindungen entsprechen, die Teil des erfindungsgemäßen Systems sind, werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 ein Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines beim erfindungsgemäßen System verwendeten Verbindungsteils ist, und sie auch die Rohrabmessungen veranschaulicht, die bei diesem Teil verwendet werden können.
• Fig. 2 Verbindungseinrichtungen zwischen alternativen Ausführungsbeispielen einer geraden und einer Adapterverbindung beim erfindungsgemäßen System zeigt, die in Form durchgehender Doppelgewindegehäuse ausgebildet sind.
• Fig. 3 eine Mutter zum Anschließen eines Gehäuses veranschaulicht, mit einer Klemm- und Dichteinrichtung.
• Fig. 4 ein durchgehendes Doppelgewindegehäuse zeigt, das zwei Rohre verbindet.
• Fig. 5 ein Querschnitt eines Doppelgewindes ist, bei dem die Böden einander gegenüberstehen.
• Fig. 6 eine alternative Form eines Doppelgewindes veranschaulicht, bei dem die Böden um eine halbe Ganghöhe versetzt sind.
• Fig. 7 ein Doppelgewinde mit gesondertem Gewinde für eine Kontermutter veranschaulicht.
• Fig. 8 ein Diagramm ist, das verschiedene Verbindungsalternativen und Details in den Alternativen zeigt.
• Fig. 1 veranschaulicht, wie eine Kopplung beim erfindungsgemäßen System zum Verbinden mehrerer Rohre mit verschiedenen Abmessungen und aus verschiedenen Materialien verwendet werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Klemm- und Dichteinrichtung in Form zweier Ringe ausgebildet. Es kann gesagt werden, daß ein Ring lediglich als Klemmring 1 dient, während der andere Ring als Führungs- und Dichtring 2 wirkt. Das linke Ende des Führungs- und Dichtrings 2 drückt gegen eine elastische Dichtung 3, die ihrerseits gegen eine Dichtungs- und Abdichtfläche 4 drückt, d. h. gegen eine Stufe in der gestuften Bohrung des Gehäuses 5 der Verbindungskupplung. Es ist auch erkennbar, wie Unterschiede in den Abmessungen zwischen einem Rohr 6 und dem Kupplungsgehäuse 5 durch Muffen 7 und 8 aufgefangen werden, die an die Abmessung jedes Rohrs angepaßt sein müssen, das mit dem Kupplungsgehäuse 5 verbunden wird. Das Letztere nimmt auch eine Mutter 9 mit Innengewinde auf, das hier nur zu dem Zweck dargestellt ist, um zu zeigen, daß die Kupplung auch dann verwendet werden kann, wenn der Abmessungsunterschied zwischen der Kupplung und dem Rohr beträchtlich ist. Das Kupplungsgehäuse 5 ist sowohl an seiner Außenseite 10 als auch an seiner Innenseite 11 mit Gewinde versehen, und in dem in Fig. 1 veranschaulichten Fall könnte die Verbindung auch unter Verwendung einer Mutter mit Außengewinde vorgenommen werden. Der Führungs- und Dichtring 2 wirkt mit dem Führungsflansch 12 der Mutter 9 zusammen, und er ist entsprechend mit geneigten Führungsflächen versehen, die gegen die Führungsflächen auf dem Klemmring 1 drücken, wenn die Mutter eingeschraubt wird, wodurch der Klemmring 1 gegen den Umfang des Rohrs 8 gedrückt wird. Um einen besseren Angriff auf der Rohroberfläche zu erhalten, kann der Klemmring 1 mit geflügelten Rippen versehen sein, die zu einem besseren Angreifen auf der Rohroberfläche führen. Die Kupplung kann so für Rohre anderer Abmessungen verwendet werden, als sie das dargestellte Rohr 6 aufweist.
• Dieselbe Klemm- und Dichteinrichtung kann für alle Rohre 6, 13-19 verwendet werden. Jedoch benötigen die Rohre 6, 13- 18 besonders angepaßte Muffen. Das Rohr 17 ist ein Metallrohr mit einem Ende mit Gewinde, auf dem ein Konterring 16 angebracht ist, der an den Rohrsitz im Kupplungsgehäuse 5 angepaßt ist. Das Rohr 20 kann direkt auf das Innengewinde 11 des Kupplungsgehäuses 5 geschraubt werden, während das Rohr 21, das den größten Durchmesser aufweist, mit Hilfe eines Kupplungsrings 22 mit Gewinde angeschlossen werden kann. Der in Fig. 1 dargestellte Klemmring 1 kann auf verschiedene Arten abhängig vom Material realisiert werden, aus dem das eingeführte Rohr besteht.
• Fig. 2 veranschaulicht drei Kupplungsgehäuse 23, 24 und 25, die alle an jedem Anschlußende ein Außen- und ein Innengewinde aufweisen. Das erste Gehäuse 23 ist für ein sogenanntes Übergangsstück, das von einem kleinen zu einem größeren Durchmesser führt, und es kann demgemäß an ein durchgehendes Kupplungsgehäuse 24 angeschlossen werden, das auch als Übergangsstückkupplung dienen kann, da die rechte Seite verwendet werden kann, wobei die letztere in das größte Kupplungsgehäuse 25 eingeschraubt wird, wobei durchgezogene Linien eine durchgehende Kupplung und gestrichelte Linien eine Übergangsstückkupplung zeigen. Die Figur stellt so eine Veranschaulichung der zur Verfügung stehenden Kupplungsmöglichkeiten dar, wenn Außen- und Innengewinde gemäß dem erfindungsgemäßen System verwendet werden.
• Fig. 3 veranschaulicht ein Beispiel für eine Verbindung mit einer Klemm- und einer Dichteinrichtung mit einem mit Klauen versehenen Ring 1a, auf die ein Klemm- und Dichtring 2a wirkt, der mit einer konusförmigen Spitze versehen ist, die gegen die Dichtfläche 4 (Fig. 1) gedrückt wird, wenn die Mutter 9 eingeschraubt wird, um so die Axialdruckkräfte in Radialdruckkräfte entweder gegen den Muffenring 7 (Fig. 1) oder direkt gegen das Rohr 19 umzusetzen.
• Fig. 4 veranschaulicht die Verwendung eines Kupplungsgehäuses 26, das mit einem Außen- und einem Innengewinde versehen ist und daher als Kupplung zwischen Rohren 27 und 28 mit verschiedenen Durchmessern verwendet werden kann.
• Die Fig. 5 und 6 sind Querschnitte derartiger Doppelgewindeteile als Kupplungsgehäuse oder Muttern. Fig. 5 veranschaulicht ein Außengewinde 29 und ein Innengewinde 30, die direkt einander gegenüberliegend angeordnet sind, so daß der Gewindeteil Dimensionsschwankungen aufweist, die zwischen der Materialdicke t und der geringsten Dicke tmin an den Böden der Gewinde liegt. Die Stärke des Gewindeabschnitts wird selbstverständlich durch die geringste Dicke tmin bestimmt. In Fig. 6 sind die Gewinde um eine halbe Ganghöhe gegeneinander versetzt, was dazu führt, daß die Materialdicke im Gewindeabschnitt eine konstante Dicke tmed aufweist, die zwischen tmin und t liegt. Die Stärke im Gewindeabschnitt wurde so beträchtlich erhöht, was bedeutet, daß die Materialdicke t für eine vorliegende Forderung für eine Mindestfestigkeit des Gewindes verringert werden kann, was selbstverständlich bedeutet, daß sowohl das Gewicht als auch die Materialkosten verringert werden.
• Fig. 7 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel mit einem Gewinde 31 für die Kontermutter. Dieses Gewinde weist eine erheblich kleinere Ganghöhe auf als das Rohrgewinde 29, was das Anziehen der Kontermutter erleichtert.
• Fig. 8 veranschaulicht mit Hilfe von Tabellen und eines Kupplungsplans den Aufbau eines erfindungsgemäßen Rohrverbindungssystems, mit dem alle am Markt befindlichen Rohrabmessungen abgedeckt werden sollen. Einige dieser Abmessungen sind in einer Koordinatentabelle von 1 bis 37 numeriert, wobei die Ziff. 1 die größte und die Ziff. 37 die kleinste Abmessung bezeichnet. Der Schnittpunkt für Rohrabmessungen, die miteinander zu verbinden sind, bezeichnet die Koordinaten für das Rechteck, das die fragliche Verbindung repräsentiert. In der Koordinatentabelle sind auch Symbole in Form von Kreisen vorhanden, die angeben, welche erfindungsgemäße Verbindung den verschiedenen Rohrabmessungen entspricht. Jedes Symbol deckt eine vorgegebene Anzahl von Dimensionsziffern ab, und die Schnittpunkte zwischen den Symbolen bilden Felder, die n der Tabelle durch Doppellinien gekennzeichnet sind. Die Anzahl von Rechtecken zeigt somit an, wieviele Rohrabmessungen mit Hilfe einer Rohrverbindung verbunden werden können.
• Im Schlüssel auf der rechten Seite der Figur sind die Kreissymbole so aufgelistet, daß sie den jeweiligen Durchmessern der verschiedenen Rohrverbindungen entsprechen. Kombinationen der verschiedenen Symbole im Schlüssel geben an, welche Kombination zweier Verbindungen bei einer erfindungsgemäßen Verbindung ein vorgegebenes Feld in der Koordinatentabelle abdeckt.
• Z.B. zeigen die ausgezogenen Linien in der Koordinatentabelle die Verbindungsmöglichkeiten für Rohrdurchmesser im Durchmesserintervall 17-25 an. Dieses Intervall wurde durch einen ausgefüllten Kreis symbolisiert, und das entsprechende Feld wurde mit zwei ausgefüllten Kreisen versehen, die im Schlüssel zu finden sind und eine Rohrverbindung mit zwei Anschlüssen derselben Abmessung repräsentieren. Diese Abmessung ist auf ähnliche Weise von ausgezogenen Linien umrahmt, und sie wird durch einen ausgefüllten Kreis repräsentiert. Bei der Verwendung einer Rohrkupplung wie sie durch die Stücke b, e und g gemäß dem Diagramm gegeben ist, können wahlweise Rohre im Durchmesserintervall 17-25 miteinander verbunden werden. Geeignete Innenmuffen des Typs, wie sie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurden, werden verwendet. Beispiele für derartige Muffen sind auch durch die Stücke k und m dargestellt. Die verschiedenen Einzelteile für eine Verbindung, die durch zwei ausgefüllte Kreise gekennzeichnet ist, sind, wie in der Tabelle angezeigt, durch einen nichtausgefüllten Kreis mit einem gefüllten Innenkreis markiert. Diese Stücke können z. B. aus einem T- Stück als Einzelteil a oder verschiedenen Bögen als Einzelteile j oder 1 bestehen. Die Bögen oder T-Stücke weisen an jedem Ende drei alternative Verbindungsmöglichkeiten auf. Wenn die Rohrdurchmesser aus dem Bereich mit ausgezogenen Linien in der Koordinatentabelle fallen, wenn z. B. zwei Rohre Nr. 20 und Nr. 30 verbunden werden, wird eine Verbindungsstückkupplung verwendet, wie sie als Einzelteil c erkennbar ist und durch die Symbole mit ausgefülltem Kreis und mit gefülltem Kreis mit nichtausgefülltem Innenrechteck gekennzeichnet wird. Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist aus dem Stück d erkennbar, z. B. zum Herstellen einer Verbindung zwischen Rohren der Nr. 20 und 35, wobei diese Kupplungen eine Durchmesserverringerung betreffen, jedoch können sie selbstverständlich auch als Kupplungen zur Durchmessererhöhung verwendet werden, wie es aus den Stücken h und f erkennbar ist, die sich auf eine Kupplung zwischen Rohren mit den Nr. 20 und 5 beziehen. Die Symbole, die über den verschiedenen Durchmessern in der rechten Tabelle in Form von Kreisen mit Kreuzen und verschieden ausgefüllten Kreisschnitten eingetragen sind, beziehen sich auf eine Art Reparaturverbindung gemäß dem Stück i, die für verschiedene Abmessungen verwendet werden kann. So kann für alle Abmessungen, die mit den Symbolen des ausgefüllten Kreises, des ausgefüllten Kreises mit nichtausgefülltem Rechteck und des nichtausgefüllten Kreises mit gefülltem Innenrechteck gekennzeichnet sind, eine Reparaturverbindung gemäß dem Teil i verwendet werden.
• Zusammengefaßt ergibt ein erfindungsgemäßes Rohrverbindungssystem eine große Anzahl verschiedener Verbindungsalternativen mit einem Minimum an Einzelteilen, um alle Kupplungen zu realisieren. Die Kosten für Lagerhaltung können demgemäß beträchtlich verringert werden, die bei bisher bekannten Systemen zu erhöhten wirtschaftlichen Belastungen sowohl der Hersteller als auch der Händler geführt haben.

Claims (3)

1. Ein Rohrverbindungssystem, bestehend aus verschiedenen Verbindungsteilen (5) wie Kupplungen, Winkeln und Abzweigungen mit starren Enden, gekennzeichnet dadurch, daß jedes dieser Teile in einem Stück geformt ist und alle Enden ein Außengewinde (29) und ein Innengewinde (30) mit gleichförmiger und konstanter Steigung haben, wie an sich bekannt, und mit einer Gleitfläche (4) für Klemm- und Dichtungsvorrichtungen (1-3), und fernerhin gekennzeichnet dadurch, daß die Dimensionen der Teile so ausgelegt sind, daß das Außengewinde eines jeden Teils mit dem Innengewinde des nächstgrößeren Teils (Abb. 2) und umgekehrt zusammenpaßt, und daß jedes Ende der einzelnen Teile mit mindestens drei verschiedenen Rohrtypen (Abb. 1) verbunden werden kann, nämlich Rohren mit Außengewinde (20) oder Innengewinde (21) oder auch glatten Rohren (6, 13, 14, 15, 18, 19), wobei im letzteren Fall die genannte Gleitfläche mit den genannten Klemm- und Dichtungsvorrichtungen sowie mit Muffenringen (7) zusammenwirkt, deren innerer Sitzdurchmesser zum jeweiligen Rohrdurchmesser und deren Außendurchmesser zum Innendurchmesser des Verbindungsteils paßt, und dadurch die Verbindung selbst solcher Rohre und Röhren erlaubt, die einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des verwendeten Verbindungsteils haben.

2. Ein Rohrverbindungssystem laut Patentanspruch 1 oben, gekennzeichnet dadurch, daß das Außengewinde (29) und das Innengewinde (30) an beiden Enden axial um eine halbe Ganghöhe zueinander verschoben sind (Abb. 5), um eine gleichförmigere Dicke und erhöhte Festigkeit des Materials zwischen dem Außen- und dem Innengewinde zu erreichen.

3. Ein Rohrverbindungssystem laut Patentanspruch 1 oben, gekennzeichnet dadurch, daß die genannten Klemm- und Dichtungsvorrichtungen eine Dichtungsbuchse (2a) aufweisen, die bei axialer Verschiebung zur genannten Gleitfläche (4) entweder direkt gegen das Rohr (19) oder gegen den am Rohrende angebrachten Muffenring (7) abdichtet.