DE3501583A1 - Device for the axial connection of two sleeveless pipes - Google Patents
Device for the axial connection of two sleeveless pipesInfo
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Abstract
Description
LEINWEBER & ZIMMERMANNLEINWEBER & ZIMMERMANN
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
european patent attorneyseuropean patent attorneys
Dipl.-lng. H. Leinweber (i9»)-76) Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing.A. Gf.v.Wengersky Dipl.-Phys. Dr. Jürgen KrausDipl.-Ing. H. Leinweber (19 ») - 76) Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing.A. If necessary from Wengersky Dipl.-Phys. Dr. Jürgen Kraus
Rosental 7, D-8000 München 2 2. Aufgang (Kustermann-Passage)
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Telegr. Addr. Leinpat Munich
den 18. Januar 1985 the 18 January 1985
Unser Zeichen
ZSdOur sign
ZSd
GKT Gummi- und Kunststofftechnik GmbHGKT Gummi- und Kunststofftechnik GmbH
Eibelstadt
Vorrichtung zur Axialverbindung zweier muffenloser RohreEibelstadt
Device for the axial connection of two sleeveless pipes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Axialverbindung der stumpf aneinander grenzenden Enden zweier muffenloser Rohre, aus einer radial vorstehende Dichtlippen sowie eine mittlere, sich zwischen die Rohrenden erstreckende Dichtrippe aufweisenden Gummimanschette sowie einer letztere umgebenden Spannschelle mit zur Begrenzung der Gummimanschette leicht radialeingezogenen Rändern, mit einer mittleren radial eingezogenen Verstärkungssicke, mit an den einander überlappenden Enden jeweils festgeschweißten Haltern mit Querlöchern sowie mit einem sich in der rechtwinklig zur Spannschellenachse liegenden Mittelebene erstreckenden Spannbolzen, der das Querloch des ersten Halters frei durchsetzt und mit seinem Kopf an ihm anliegt und mit seinem Gewindeabschnitt das Querloch des zweiten Halters durchsetzt.The invention relates to a device for the axial connection of the butt butt adjoining ends of two Sleeveless pipes, consisting of a radially protruding sealing lip and a central one extending between the pipe ends Sealing rib having rubber sleeve and a clamp surrounding the latter with to limit the rubber sleeve slightly radially indented edges, with a central radially indented reinforcing bead, with overlapping edges Ends of welded brackets with cross holes as well as with a perpendicular to the clamp axis lying center plane extending clamping bolt, which freely penetrates the transverse hole of the first holder and rests against it with its head and penetrates the transverse hole of the second holder with its threaded section.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art bestehen die Halter aus Laschen, die sich quer über die ganze Breite dec Spannschelle erstrecken und an der Außenseite der Spannschellenenden aufgeschweißt und dabei so geformt sind, daß sie in der sich durch sie erstreckenden Axialebene der Spannschelle etwa U-förmig verlaufen und so jeweils ein Querloch bilden. Der radial von der Oberfläche der Spannschelle abstehende Laschenbereich stellt einen Hebel dar, an dem die Spannkräfte der Spannschraube angreifen. Um ein Verbiegen der Spannschellenenden beim Anziehen der Spannschraube zu vermeiden, reicht es nicht aus, durch die radial eingezogene Verstärkungssicke eine Schellenversteifung herbeizuführen. Es bedarf vielmehr der Verwendung von relativ dickem Spannschellenmetallblech. Dennoch besteht die Gefahr, daß die besonders hoch beanspruchten Punktschweißstellen ausreissen können. Ferner haben sich örtliche Überbeanspruchungen auch der Gummimanschette gezeigt, die zu Undichtigkeiten führen. Um ein Mittdrehen der auf die Spannschraube aufgeschraubten, am einen Halter anliegenden Mutter zu verhindern, ist bei der bekannten Spannschelle die Verstärkungssicke relativ schmal ausgebildet, damit die viereckig geformte Mutter mit einer ihrer Ecken in den Bereich zwischen den beiden Sickenkanten eingreifen und von letzteren gegen Mitdrehen geschützt werden kann.In a known device of this type, the holders consist of tabs which extend across the entire width of the clamp and are welded to the outside of the clamp ends and are shaped so that they are approximately U-shaped in the axial plane extending through them run and so each form a transverse hole. The tab area protruding radially from the surface of the tensioning clamp represents a lever on which the tensioning forces of the tensioning screw act. In order to prevent the ends of the clamps from bending when the clamping screw is tightened, it is not sufficient to stiffen the clamps by means of the radially drawn-in reinforcing bead. Rather, it requires the use of relatively thick metal sheet metal clamps. Nevertheless, there is a risk that the particularly highly stressed spot welds can tear out. Furthermore, local overstressing of the rubber sleeve has also been shown, which leads to leaks. In order to prevent the nut screwed onto the clamping screw and resting on a holder from turning, the reinforcing bead in the known clamp is relatively narrow so that the square-shaped nut engages with one of its corners in the area between the two bead edges and prevents the latter from rotating can be protected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so weiter auszugestalten,daß die Gefahr einer ungünstigen Beaufschlagung der Spannbandenden durch die Spannkräfte vermindert ist.The invention has for its object to further develop the known device so that the The risk of an unfavorable loading of the tension band ends by the tension forces is reduced.
Die Vorrichtung nach der Erfindung, bei der diese Aufgabe gelöst ist, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß die Halter jeweils durch einen zylindrischen 35The device according to the invention, in which this object is achieved, is essentially characterized by this from that the holder is each supported by a cylindrical 35
Stangenabschnitt sowie ein ihn umgebendes Schlaufenband gebildet sind, dessen etwa tangential zur Außenseite der Spannschelle auslaufende Enden mit letzterem vorzugsweise durch Punktschweißung verschweißt sind, und das in seinem mittleren Bereich mit einer von dem Spannbolzen durchsetzten Aussparung versehen ist.Rod section and a loop band surrounding it are formed, its approximately tangential to the outside the ends of the clamp are preferably welded to the latter by spot welding, and that is provided in its central area with a recess penetrated by the clamping bolt.
Durch diese Ausbildung wird einmal für eine besonders günstige Einleitung der Spannkräfte in die sich überlappenden Spannschellenenden gesorgt. Da keine hebelartigen Kräfte auftreten, ist selbst bei relativ dünnwandiger Spannschellenausführung die Gefahr von die Abdichtwirkung beeinträchtigenden, bleibenden Schellenverformungen vermieden.This training is once for a particularly favorable introduction of the clamping forces into the overlapping clamp ends provided. Since there are no lever-like forces, even with is relative With thin-walled clamps, there is a risk of permanent clamp deformations that impair the sealing effect avoided.
Die sich als Folge solcher Verformungen häufig zeigende ungleichmäßige Beaufschlagung von Teilbereichen der Gummimanschette entfällt. Ferner kann auf eine besonders schmale Ausbildung der Verstärkungssicke ver-2^ ziehtet werden, und es bestehen keine Bedenken gegen eine Verbreiterung der Sicke, die mit einer Erhöhung der Verwindungssteifigkeit verbunden ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn in besonders vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung die Bohrung jeweils des einen der beiden zylindrischen Stangenabschnitte der Spannschelle mit einem dem Außengewinde des Spannbolzens entsprechenden Innengewinde versehen ist. Es bedarf dann nämlich keiner der Spannschraube zugeordneten Mutter, und es entfällt die Notwendigkeit, letztere gegen Mitdrehung zu sichern. Diese Ausführung ist nicht nur baulich besonders einfach, sondern stellt auch eine sehr einfache bequeme Handhabung sicher.The uneven loading of partial areas, which often appears as a result of such deformations the rubber sleeve is omitted. Furthermore, on a particularly narrow design of the reinforcing bead ver-2 ^ be drawn, and there are no concerns about widening the bead with an increase in Torsional rigidity is connected. This is particularly the case when in a particularly advantageous further Design of the device the bore of each of the two cylindrical rod sections of the clamp is provided with an internal thread corresponding to the external thread of the clamping bolt. It then takes namely, none of the nut assigned to the clamping screw, and there is no need to prevent the latter from rotating to secure. This design is not only particularly simple structurally, but also represents a very simple one convenient handling safe.
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Als zur Gewährleistung einer besonders hohen Belastbarkeit der Spannschelle selbst bei dünneren Wandstärken sehr günstig hat es sich erwiesen, wenn mindestens das eine der beiden an der Spannschellenaußenseite angeschweißten Enden jedes Schlaufenbandes mit die radial eingezogenen Ränder der Spannschelle abdeckenden, entsprechend abgewinkelten seitlichen Vorsprüngen versehen ist. Die seitlichen VorSprünge sorgen nämlich für eine zusätzliche Versteifung gerade in dem Bereich, in dem die zylindrischen Stangenabschnitte unter der Wirkung der Spannschraube die Spannschellenenden besonders stark radial beaufschlagen.As to ensure a particularly high load capacity of the clamp even with thinner wall thicknesses It has proven to be very beneficial if at least one of the two is welded to the outside of the clamp Ends of each loop tape with the radially drawn-in edges of the clamp covering, accordingly angled lateral projections is provided. The side projections provide a additional stiffening precisely in the area where the cylindrical rod sections are under the action of the Apply particularly strong radial force to the clamping screw ends.
Zur besseren Verteilung der auf die Spannschellenenden wirkenden radialen Kräfte hat es sich als sehr zweckmäßig herausgestellt, wenn die Länge der zylindrischen Stangenabschnitte dem gegenseitigen Abstand der Spannschellenaußenkanten entspricht, von denen die radial eingezogenen Spannschellenränder ausgehen.To better distribute the radial forces acting on the clamp ends, it has proven to be very good It is expedient if the length of the cylindrical rod sections corresponds to the mutual spacing of the outer edges of the clamps corresponds, from which the radially retracted clamping clip edges proceed.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Spannschelle im unmittelbar an die Anschweißstelle des einen Schlaufenbandes angrenzenden Endbereich, an dem der überlappende andere Spannschellen-Endbereich innenseitig anliegt, radial nach außen abgestuft. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß in der Nähe der Spannschellenenden mit zunehmender Überlappung der Bereich, in dem die die Gummitianschette abstützende Innenfläche der Spannschelle einen etwas größeren Durchmesser aufweist als im übrigen Bereich, der sehr kurz ist. Daraus resultiert ein über den gesamten Umfang der Spannschelle praktisch gleichmäßiger Anlagedruck an der Gummimanschette und damit eine gleichmäßige Dichtwirkung der Dichtlippen.In a further advantageous embodiment, the clamp is directly attached to the welding point of the an end area adjoining a loop tape, at which the other overlapping clamp end area is on the inside rests, stepped radially outwards. In this way it is ensured that in the vicinity of the clamp ends with increasing overlap, the area in which the inner surface of the Clamp has a slightly larger diameter than in the rest of the area, which is very short. This results a practically even contact pressure on the rubber sleeve over the entire circumference of the clamp and thus an even sealing effect of the sealing lips.
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Im Hinblick auf eine weitere Absicherung der Dichtwirkung hat es sich als sehr förderlich erwiesen, wenn die Spannschelle in den beiden Umfangszonen zwischen der eingezogenen Verstärkungssicke und den radial einge-S zogenen Rändern jeweils eine radial offene Ringkammer begrenzt und daß die Gummimanschette in entspanntem Zustand eine leicht radial nach außen abgewinkelte Grundform besitzt, die eine elastische Verformung beim Einschieben der Rohrenden durch radiafe Beaufschlagung der Dichtlippen bis zur Ausfüllung der Ringkammern während des Spannvorgangs ermöglicht. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Breite jeder Ringkammer etwa dem Abstand der Manschettenkante mit größtem Durchmesser von der am stärksten radial nach innen vorstehenden Dichtlippe entspricht.In terms of further safeguarding the sealing effect, it has proven to be very beneficial if the clamp is in the two circumferential zones between the drawn-in reinforcement bead and the radially drawn-in S drawn edges each bounded a radially open annular chamber and that the rubber sleeve in relaxed State has a slightly radially outwardly angled basic shape that undergoes elastic deformation Insertion of the pipe ends by applying radial pressure the sealing lips until the annular chambers are filled during the clamping process. It is an advantage if the width of each annular chamber is approximately the distance of the cuff edge with the largest diameter from the am corresponds to the strongest radially inwardly protruding sealing lip.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigenFurther details, advantages and features of the invention emerge from the following description and the drawing, to which reference is expressly made with regard to all details not described in the text. Show it
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 shows a side view of the device according to the invention,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,FIG. 2 is a front view of the device according to FIG. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eines der bei der Vorrichtung nach Fig. 1 zum Einsatz gelangenden Schlaufenbänder und3 shows a plan view of one of the loop straps used in the device according to FIG. 1 and
Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig.FIG. 4 shows a section through the device according to FIG.
entsprechend der Linie IV-IV der Fig. 1 .corresponding to line IV-IV of FIG. 1.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, und zwar insbesondere Fig. 4, umfaßt die veranschaulichte Vorrichtung zur Axialverbindung von stumpf aneinander angrenzenden Enden zweiter muffenloser Rohre eine Gummimanschette 1 mit radial vorstehenden Dichtlippen 2 und einer mittleren, sich zwischen die Rohrenden erstreckenden Dichtrippe 3 sowie eine die Gummimanschette 1 umgebende Spannschelle 4, die mit der Begrenzung der Gummimanschette 1 dienenden, leicht radial eingezogenen Rändern versehen ist. 10As can be seen from the drawing, and in particular Fig. 4, the illustrated device comprises a rubber sleeve 1 for the axial connection of butt-abutting ends of second sleeveless pipes with radially protruding sealing lips 2 and a central sealing rib 3 extending between the pipe ends as well as a clamp 4 surrounding the rubber sleeve 1, which serve to limit the rubber sleeve 1, slightly radially indented edges. 10
Aus denFig. 1 und 2 ist besonders deutlich ersichtlich, daß an den einander überlappenden Enden der Spannschelle 4 Halter durch Punktschweißung festgelegt sind, die jeweils in Form eines Schlaufenbandes 6, das einen zylindrischen Stangenabschnitt 7 umgibt, ausgebildet sind. Die zylindrischen Stangenabschnitte 7 weisen durch Bohrungen gebildete Querlöcher auf, durch die sich in der rechtwinklig zur Spannschellenachse liegenden Mittelebene der Spannschelle ein Spannbolzen 8 erstreckt. Die Bohrung jeweils des einen der beiden zylindrischen Stangenabschnitte 7 der Spannschelle 4 ist mit einem dem Außengewinde des Spannbolzens 8 entsprechenden Innengewinde versehen. Der Zeichnung ist entnehmbar, daß die etwa tangential zur Außenseite der Spannschelle 4 auslaufenden Enden der Schlaufenbänder 6 mit der Spannschelle punktverschweißt sind. Um den Spannbolzen durch die Bohrung des einen zylindrischen Stangenabschnitts 7 hindurch führen und in die Gewindebohrung des anderen zylindrischen Stangenabschnitts einschrauben zu können, sind die Schiaufenbänder 6 jeweils in ihrem mittleren Bereich mit einer Aussparung 9 versehen.From fig. 1 and 2 is particularly clear that at the overlapping ends of the clamp 4 holders are set by spot welding, each in the form of a loop tape 6, the one surrounding cylindrical rod portion 7 are formed. The cylindrical rod sections 7 point through bores formed transverse holes through the center plane lying at right angles to the clamp axis the clamp a clamping bolt 8 extends. The bore of each of the two cylindrical rod sections 7 of the clamping clip 4 is provided with an internal thread corresponding to the external thread of the clamping bolt 8. Of the Drawing can be seen that the approximately tangential to the outside of the clamp 4 tapering ends of the Loop straps 6 are spot-welded to the tensioning clamp. To the clamping pin through the hole of one Guide cylindrical rod section 7 through and into the threaded hole of the other cylindrical rod section To be able to screw in, the loop straps 6 are each in their middle area with a Recess 9 provided.
Vorzugsweise ist mindestens das eine der beiden an der Spannschellenaußenseite angeschweißten Enden jedes Schlaufenbandes 6 mit die radial eingezogenen Ränder 5Preferably, at least one of the two ends welded to the outside of the clamp is each Loop tape 6 with the radially drawn-in edges 5
der Spannschelle 4 abdeckenden seitlichen Vorsprüngen 10 versehen. Der Fig. 4 ist entnehmbar, daß die fraglichen Vorsprünge 10 jeweils um einen Winkel von etwa 45° abgewinkelt sind.the clamp 4 covering lateral projections 10 is provided. 4 it can be seen that the in question Projections 10 are each angled at an angle of approximately 45 °.
Einen entsprechenden Winkel von ca. 45° schließen die Flanken 11 einer mittleren radial eingezogenen Verstärkungssicke
12 der Spannschelle 4 mit der zylindrischen Außenfläche der Schelle ein.
10The flanks 11 of a central, radially drawn-in reinforcing bead 12 of the clamping clip 4 form a corresponding angle of approximately 45 ° with the cylindrical outer surface of the clip.
10
Die Länge der zylindrischen Stangenabschnitte 7 entspricht vorzugsweise dem gegenseitigen Abstand der Spannschellenaußenkanten
13, von denen die radial eingezogenen Spannschellenränder 5 ausgehen.
15The length of the cylindrical rod sections 7 preferably corresponds to the mutual spacing of the clamping clip outer edges 13, from which the radially retracted clamping clip edges 5 extend.
15th
Der Fig.1 ist entnehmbar, daß die Spannschelle 4 im unmittelbar an die Anschweißstelle 14 des einen Schlaufenbands 6 angrenzenden Endbereich, an dem der überlappende andere Spannschellen-Endbereich innenseitig anliegt, um die Spannschellenstärke radial nach außen abgestuft ist. Diese Abstufung 15 ist in Fig. 1 links oben veranschaulicht, und es geht aus dieser Figur hervor, daß der Radius der Spannschelle unmittelbar vor der Abstufung 15 gleich dem Radius des am nach außen abgestuften Endbereich innenseitig anliegenden anderen Endes der Spannschelle 4 entspricht.It can be seen from FIG. 1 that the clamp 4 is directly attached to the welding point 14 of the one loop tape 6 adjoining end area, on which the overlapping other clamp end area rests on the inside, to the Clamp thickness is graduated radially outward. This gradation 15 is illustrated in Fig. 1 top left, and it can be seen from this figure that the radius of the clamp immediately before the gradation 15 is equal to the The radius of the other end of the clamp 4 resting on the inside on the outwardly stepped end region corresponds.
Aus Fig. 4 geht hervor, daß die Spannschelle 4 in den beidep Umfangszonen zwischen der eingezogenen Verstärkungs- · sicke 12 und den radial eingezogenen Rändern 5 jeweils eine radial offene Ringkammer 16 begrenzt. Die Gummimanschette besitzt in entspanntem Zustand eine leicht radial nach außen abgewinkelte Grundform. Dadurch ist eine elastische Verformung beim Einschieben der Rohrenden durch radiale Beaufschlagung der Dichtlippen 2 bis zur Ausfüllung der Ringkammern 16 während des Spannvorgangs möglich. DieFrom Fig. 4 it can be seen that the clamp 4 in the two circumferential zones between the drawn-in reinforcement · bead 12 and the radially retracted edges 5 each one limited radially open annular chamber 16. In the relaxed state, the rubber sleeve has a slight radial movement outside angled basic shape. This results in elastic deformation when the pipe ends are pushed in due to radial deformations It is possible to act on the sealing lips 2 until the annular chambers 16 are filled during the clamping process. the
Breite jeder Ringkammer 16 entspricht deshalb etv:a dem Abstand der Manschettenkante 17 mit größtem Durchmesser von der am stärksten radial nach innen vorstehenden DichtlippeThe width of each annular chamber 16 therefore corresponds to about: a dem Distance of the cuff edge 17 with the largest diameter from the most radially inwardly protruding Sealing lip
Um die Festigkeit der Punktschweißung an der Anschweißstelle 14 zu erhöhen, können die Schiaufenbandenden, wie in Fig. 2 schematisch angedeutet, radial nach innen zum Grund der Verstärkungssicke 12 hin eingezogen sein; dann ist auch die gezeigte mittlere Punktschweißung möglich.About the strength of the spot weld at the welding point 14, the loop tape ends, as indicated schematically in FIG. 2, can move radially be drawn in towards the bottom of the reinforcement bead 12; then there is also the middle spot weld shown possible.
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Also Published As
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Legal Events
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Owner name: BRUNO APPEL KG, 6970 LAUDA-KOENIGSHOFEN, DE |
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