DE3419633C2 - Zug- und schubgesicherte Schraubmuffenverbindung für Rohre - Google Patents
Zug- und schubgesicherte Schraubmuffenverbindung für RohreInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine zug- und schubgesicherte
Schraubmuffen-Verbindung für Rohre, insbesondere duktile
Gußrohre, deren glattes zylindrisches Ende mit merklichem
radialen Spiel in das Muffenende eingreift, mit einem dem
Muffenende zugeordneten Innengewinde, einem Druckring mit
dem Innengewinde entsprechendem Außengewinde, einem am zy
lindrischen Rohrende über mehrere Zähne angreifenden Klemm
ring, an dem eine abgeschrägte Stirnfläche des Druckrings
anliegt, sowie einem im Ringspalt zwischen dem zylindri
schen Rohrende und dem Muffenende angeordneten Dichtungs
ring, wobei sich an den das Innengewinde für den Druckring
aufweisenden Bereich eine radial nach innen vorstehende
Schulter für die axial unverschiebbare Abstützung des
Klemmrings anschließt, und der Dichtungsring unabhängig vom
Klemmring zwischen Rohr- und Muffenende radial-elastisch
komprimierbar ist.
Eine solche zug- und schubgesicherte Schraubmuffenver
bindung ist aus der EP 00 73 050 A1 bekannt. Bei dieser
bekannten Zug- und Schubsicherung sind Klemmring und Dich
tungsring beide direkt am Ende der Muffe vorgesehen. Der
Dichtungsring weist im entspannten Zustand bei nicht einge
schobenem Rohrende radial nach innen vorstehende Dichtungs
lippen auf, die beim Einschieben des Rohrendes in die Muffe
unter Komprimierung radial nach außen geklappt werden und
somit aufgrund ihrer Elastizität unter Spannung an der Man
telfläche des Rohrendes anliegen. Der an einer Schulter des
Muffenendes anliegende Klemmring wird beim Festziehen des
Druckrings mittels einer kegelstumpfförmigen Fläche dessel
ben an die Schulter und gleichzeitig radial nach innen ge
drückt. Bei dieser bekannten Zug- und Schubsicherung kann
es als nachteilig angesehen werden, daß aufgrund der Kom
pression des Dichtungsrings durch das Einschieben des Rohr
endes nur die durch die Elastizität des Materials bedingten
verhältnismäßig geringen Dichtungskräfte erzeugt werden
können, so daß die Dichtungswirkung, insbesondere bei mit
einander nicht genau in derselben Achse liegenden zu ver
bindenden Rohren, zu gering sein kann. Auch kann es bei der
bekannten Zug- und Schubsicherung als nachteilig angesehen
werden, daß der Klemmring aufgrund seiner kreisförmigen
Grundform nur eine verhältnismäßig geringe Klemmwirkung in
radialer Richtung erzeugt.
Weiterhin ist aus dem Firmenprospekt "Neuheit aus dem
Hause Düker", 1974, Eisenwerke Fried. Wilh. Düker GmbH & Co.
KG, Karlstadt, eine Zug- und Schubsicherung für
Schraubmuffenverbindungen von Rohren bekannt, bei der sich
ein Klemmring in axialer Richtung über einen Gleitring ge
gen den Dichtungsring abstützt, so daß der Dichtungsring
beim Einschrauben des Druckrings in das Muffenende mittel
bar durch den Klemmring komprimiert wird. Dies kann den
Nachteil zur Folge haben, daß die radiale Beaufschlagung
des Klemmrings beim Einschrauben des Druckrings zu einer
vorzeitigen Fixierung führt, bei der noch keine ausrei
chende elastische Verformung des Dichtungsrings durch die
gleichzeitig erfolgende axiale Verlagerung des Klemmrings
gegeben ist. Dies kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn
eine Verbindung von Rohren erfolgt, die nicht mehr in Bezug
aufeinander axial verlagerbar sind.
Weiterhin ist aus der DE-OS 22 14 268 eine Zug- und
Schubsicherung bekannt, bei der zwar auch ein eigener
Spannring vorgesehen ist, mit Hilfe dessen ein Dichtungs
ring am Ende der Muffe unter radialer Abdichtung gegen das
Rohrende unter Kompression gesetzt werden kann, die eigent
liche Zug- und Schubsicherung erfolgt bei dieser bekannten
Einrichtung jedoch in einer gänzlich anderen Weise als bei
der hier im Oberbegriff vorausgesetzten zug- und schubgesi
cherten Schraubmuffen-Verbindung, nämlich mittels bogenseg
mentförmiger Keile, die in tangentialer Richtung in keil
förmige Räume zwischen an der Stirnseite des Spannrings an
gegossenen Nocken und dem Außenmantel des Rohrendes einge
schlagen werden. Hierbei kann es jedoch als nachteilig an
gesehen werden, daß beim Einschlagen der Keile keine genau
vorhersehbaren Dichtungskräfte erzeugt werden, und außerdem
ist ein späteres Lösen der Klemmverbindung schwierig.
Schließlich ist aus der DE-AS 18 00 923 und der
DE-PS 24 15 699 eine Zug- und Schubsicherung bekannt, bei
der sich ein Klemmring in axialer Richtung mittelbar oder
unmittelbar am Dichtungsring abstützt. Es hat sich gezeigt,
daß die radiale Beaufschlagung des Klemmrings beim Ein
schieben des Druckrings auch hier zu einer vorzeitigen
Klemmringfixierung führen kann, bei der noch keine ausrei
chende elastische Verformung des Dichtungsrings durch die
gleichzeitig erfolgende axiale Verlagerung des Klemmrings
gegeben ist, die eine einwandfreie Abdichtung gewährlei
stet. Vor allem beim Verbinden von Rohren mit Formstücken
hat sich dieser Nachteil gezeigt, d. h. in den Fällen, in
denen in der Praxis die Achsen der miteinander zu verbin
denden Rohrleitungselemente nicht ganz genau aufeinander
ausgerichtet werden können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine zug- und schub
gesicherte Schraubmuffen-Verbindung zu schaffen, die eine
zuverlässige Abdichtung und sichere Verbindung auch von in
axialer Richtung nicht gegeneinander verschieblichen Rohren
gestattet.
Diese Aufgabe wird bei einer Schraubmuffen-Verbindung
der vorausgesetzten Art dadurch gelöst, daß die Schulter
für die axiale Abstützung des Klemmrings an einem Spannring
vorgesehen ist, der über ein dem Innengewinde des Muffenen
des entsprechendes Außengewinde mit dem Muffenende unter
Kompression des Dichtungsrings über die Spannringstirnseite
verschraubt ist, und daß der Klemmring im Querschnitt annä
hernd keilförmig ist und eine der abgeschrägten Stirnfläche
des Druckrings entsprechende schräge Mantelfläche aufweist.
Die erfindungsgemäße Schraubmuffen-Verbindung ist von
besonderem Vorteil. Nämlich dadurch, daß ein getrennter
Spannring vorgesehen ist, der die Schulter für die axiale
Abstützung des Klemmrings trägt und der über ein dem Innen
gewinde des Muffenendes entsprechendes Außengewinde mit dem
Muffenende unter Kompression des Dichtungsrings verschraubt
ist, kann zunächst der Dichtungsring komprimiert und die
Dichtungsverbindung hergestellt werden, wobei die Zug- und
Schubsicherung durch den Klemmring jedoch noch offen
bleibt. Somit wird erst durch das Festziehen des Druckrings
der Klemmring mit dem Rohrende verkrallt, wobei sich die
Lage der Schulter nicht mehr verändert, wobei durch den
keilförmigen Querschnitt des Klemmrings die radiale Anpreß
kraft auf das Rohrende erhöht und damit eine bessere Zug- und
Schubfestigkeit erreicht wird. Der besondere Vorteil
dieser Art der Entkoppelung der Dichtungsfunktion und der
Klemmfunktion mittels zweier voneinander unabhängiger
Spann- bzw. Druckringe ermöglicht auch eine zuverlässige
Verbindung von solchen Rohren, die axial nicht genau mit
einander fluchten oder axial nicht mehr gegeneinander ver
lagerbar sind.
Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße
Schraubmuffen-Verbindung für die Verbindung von Rohren mit
Formstücken, z. B. Flanschmuffenstücken, den sog. EU-Stücken,
bzw. Überschiebemuffen, den sog. U-Stücken.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin
dung anhand der Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch eine Schraubmuf
fen-Verbindung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei der in der Fig. 1 veranschaulichten Schraubmuffen-
Verbindung, bei der das platte zylindrische Ende 1 eines
duktilen Gußrohrs 2 mit radialem Spiel in das Muffenende 3
eines angrenzenden Rohres 4 eingreift, ist für die Zug- und
Schubsicherung ein Klemmring 5 vorgesehen, der innenseitig
mehrere am zylindrischen Rohrende 1 angreifende Zähne 6
aufweist, im Querschnitt keilförmig ausgebildet ist und
dementsprechend eine schräge Mantelfläche 7 besitzt, an der
die entsprechend abgeschrägte Stirnfläche 8 eines Druck
rings anliegt. Dieser Druckring 9 besitzt ein Außengewinde
10, das in Schraubeingriff mit dem Innengewinde 11 eines
Spannrings 12 steht. An den das Innengewinde 11 für den
Druckring 9 aufweisenden Bereich des Spannrings 12 schließt
sich eine radial nach innen vorstehende Schulter 13 an, die
der axial unverschiebbaren Abstützung des Klemmrings 5
dient. Dieser Klemmring 5 ist in an sich bekannter Weise in
radialer Richtung verformbar, und zwar entweder durch in
Umfangsrichtung verteilt angeordnete radial verlaufende
Einschnitte oder aber durch Herstellung aus einer Mehrzahl
metallischer Segmente, die die Zähne 6 aufweisen, und mit
einander über sie verbindende anvulkanisierte Gummibereiche
zu einem Ring geformt sind.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 ist der die
Schulter 13 für die Abstützung des Klemmrings 5 aufweisende
Spannring 12 mit einem Außengewinde 14 versehen, über das
er mit einem entsprechenden Innengewinde 15 des Muffenendes
3 in Eingriff steht. Mit seiner Stirnseite 16 beaufschlagt
der Spannring 12 einen im Ringspalt zwischen dem zylindri
schen Rohrende 1 und dem Muffenende 3 angeordneten Dichtungs
ring 17. Durch Anziehen des Spannrings läßt sich die er
forderliche Druckbeaufschlagung des Dichtungsrings 17 er
zielen; anschließend wird der Druckring 9 in den Spann
ring 12 unter Beaufschlagung des Klemmrings 5 eingeschraubt
und damit eine feste mechanische Verbindung zwischen dem
Druckring 9, dem Spannring 12 und dem Klemmring 5 einer
seits und dem Muffenende 3 andererseits herbeigeführt. Da
das Muffenende 3 wiederum mit dem Spannring 12 in fester
Verbindung steht, ist eine einwandfreie Schraubmuffen-Ver
bindung zwischen den Rohren 1 und 2 gewährleistet.
Bei dem Rohr 4 mit dem Muffenende 3 kann es sich auch
um einen Rohrabschnitt eines Formstücks, beispielsweise ei
nes Flanschmuffenstücks oder einer Überschiebemuffe han
deln.
Claims (1)
- Zug- und schubgesicherte Schraubmuffen-Verbindung für Rohre (2, 4), insbesondere duktile Gußrohre, deren glattes zylin drisches Ende (1) mit merklichem radialem Spiel in das Muf fenende (3) eingreift, mit einem dem Muffenende zugeordne ten Innengewinde (11, 15), einem Druckring (9) mit dem Innengewinde entsprechendem Außengewinde (10), einem am zylindrischen Rohrende (1) über mehrere Zähne angreifenden Klemmring (5), an dem eine abgeschrägte Stirnfläche (8) des Druckrings (9) anliegt, sowie einem im Ringspalt zwischen dem zylindrischen Rohrende (1) und dem Muffenende (3) ange ordneten Dichtungsring (17), wobei sich an den das Innenge winde für den Druckring (9) aufweisenden Bereich eine ra dial nach innen vorstehende Schulter (13) für die axial un verschiebbare Abstützung des Klemmrings (5) anschließt, und der Dichtungsring (17) unabhängig vom Klemmring (5) zwi schen Rohr- und Muffenende radial-elastisch komprimierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (13) für die axiale Abstützung des Klemmrings (5) an einem Spannring (12) vorgesehen ist, der über ein dem Innengewinde (15) des Muffenendes (3) entsprechendes Außengewinde (14) mit dem Muffenende unter Kompression des Dichtungsrings (17) über die Spannringstirnseite (16) verschraubt ist, und daß der Klemmring (5) im Querschnitt annähernd keilförmig ist und eine der abgeschrägten Stirnfläche (8) des Druckrings (9) entsprechende schräge Mantelfläche (7) aufweist.
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