DE3631027A1

DE3631027A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE3631027A1
Application number: DE19863631027
Authority: DE
Inventors: Raimund Andris
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-12
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1988-03-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, mit einem Dichtungs ring, der sich mit einer radial innenliegenden Fläche auf der Rohrwand und mit einer radial außenliegenden Fläche sowie einer dem Rohrende zugewandten Stirnseite in einem Gehäuse abstützt; mit einem axial verschiebbaren Preßring, der gegen die dem Rohrende abgewandte Stirnseite des Dichtungsringes anliegt und diesen zusammenpreßt und mit einem Dichtungsdruckteil zur Be wirkung der Axialverschiebung des Preßringes.

Eine derartige Ausführungsform läßt sich der US-PS 24 53 024 entnehmen. Hier ist in axialer Richtung gesehen hinter dem Preß ring noch ein entfernter Klemmring angeordnet, der einen flachen Außenkonus aufweist und von einer das Dichtungsdruckteil bilden den Überwurfmutter übergriffen ist, die auf das dem Rohrende ab gewandte Ende des Gehäuses aufgeschraubt ist und mit einem Innen konus den Klemmring radial beaufschlagt. Dichtungsring, Preßring und Klemmring liegen in axialer Richtung jeweils aneinander an. Dichtungsring und Preßring sind in den Gehäusestutzen eingescho ben, auf den die Überwurfmutter aufgeschraubt ist. Nach dem Ein setzen des Dichtungsringes sowie des Preßringes in den genannten Gehäusestutzen wird das Rohr eingeschoben, bis es mit seinem Ende an einen nach innen ragenden Ringbund des Gehäuses anschlägt. Dann wird der Klemmring auf das Rohr bis zur Anlage an den Preßring geschoben. Dann wird die Überwurfmutter auf das Rohr und über den Klemmring geschoben und auf das Außengewinde des genannten Gehäusestutzens aufgeschraubt. Die sich durch das Aufschrauben ergebende Axialverschiebung der Überwurfmutter führt zu einer Beaufschlagung des Klemmringes sowohl in axialer als auch in radialer Richtung. Die axiale Kraftkomponente verschiebt den Klemmring und damit den Preßring in axialer Richtung gegen den Dichtungsring, der dadurch zusammengedrückt wird. Der gleich zeitig ausgeübte Radialdruck drückt den Klemmring gegen die Rohr wand, so daß beim weiteren Anziehen der Überwurfmutter die Zähne des Klemmringes in die Rohrwand eingedrückt werden.

Ein Nachteil dieser vorbekannten Rohrverbindung ist darin zu sehen, daß an dem Rohr angreifende axiale Zugkräfte leicht zu Leckagen führen. Dies ergibt sich daraus, daß das unter Einwir kung starker Zugkräfte geringfügig axial verschobene Rohr die mit ihm über die Zähne formschlüssig verbundene Klemmhülse mit zieht, die sich dadurch von dem Preßring löst, so daß der Dich tungsring in axialer Richtung nicht mehr beaufschlagt ist. Nach teilig erscheint ferner, daß sich die vorbekannte Konstruktion nicht zum Verbinden von Fittings u.dergl. eignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschrie bene Rohrverbindung so zu gestalten, daß sie sich vielseitiger einsetzen läßt.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den eingangs erläuterten Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Preßring in seiner Endstellung stirnseitig an einem vom Rohrende abgewandten Anschlag des Gehäuses anliegt und auf seiner gegenüberliegenden Stirnseite einen sich vom Rohrende weg verjüngenden Außenkonus aufweist, der unmittelbar von einem ersten Innenkonus des Dich tungsdruckteiles beaufschlagt wird, das über Spannmittel gegen über dem Rohr axial oder radial verschiebbar ist.

Dabei kann das Gehäuse der Anschluß eines Fittings oder aber ein Adapter sein, der an seinem freien Ende mit einem Außen- und/oder Innengewinde versehen ist.

Das Dichtungsdruckteil kann sich aus zwei axial geteilten Halb schalen zusammensetzen, oder aber in bekannter Weise eine Über wurfmutter sein. Durch die Verwendung von Halbschalen, die durch Spannmittel radial gegeneinander gepreßt werden und das Gehäuse auf einer Seite hintergreifen, ist eine vielfältige Verwendung der Rohrverbindung möglich. So ist es nunmehr möglich, daß die Halbschalen zwei axial miteinander fluchtende, spiegelbildlich zueinander ausgebildete Gehäuse übergreifen und mit einer im Querschnitt angenähert V-förmigen mittleren Ringrippe die beiden den Gehäusen zugeordneten Preßringe beaufschlagen. Bei derarti gen Ausführungsformen kann auf den im Stand der Technik vorge sehenen Klemmring verzichtet werden. Bei anderen Lösungen hin gegen kann ein gezahnter Klemmring vorgesehen werden, dessen Zähne in die Rohrwand eingreifen, und der von dem genannten Dichtungsdruckteil radial beaufschlagt wird. In diesem Fall ist es aber von besonderer Bedeutung, wenn bei der fertig montierten Rohrverbindung ein lichter Abstand zwischen Klemmring und Preß ring besteht.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü che und werden mit weiteren Vorteilen der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungs formen der Erfindung jeweils im Längsschnitt dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Rohrkreuzung mit verschiedenen Anschlüssen;

Fig. 2 ein Anschluß an einem Adapter mit Außengewinde;

Fig. 3 ein Anschluß an einem Adapter mit Innengewinde;

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 Anschlüsse an einem Winkelstück;

Fig. 6 eine Verbindung zwischen zwei Rohrenden mit Halb schalen und

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform für eine Rohr verbindung gemäß Fig. 6.

Fig. 1 zeigt zwei miteinander verbundene Fittings 1, 2 sowie drei an die Fittings angeschlossene Rohre 3. Jeder Fittingan schluß weist drei innere, radial und axial gegeneinander ver setzte Ringschultern 4, 5, 6 auf, von denen die innere Ringschul ter 4 einen Anschlag für ein Rohrende 7, die mittlere Ringschul ter 5 eine Anlagefläche für einen Dichtungsring 8 und die äußere Ringschulter 6 einen Anschlag für einen Preßring 9 bilden. Der Dichtungsring 8 stützt sich mit einer radial innenliegenden Fläche auf der Rohrwand 10 und mit einer radial außenliegenden Fläche sowie einer dem Rohrende 7 zugewandten Stirnseite in dem durch die mittlere Ringschulter 5 gebildeten Ringraum des Ge häuses 11 ab. In diesen genannten Ringraum ist der axial ver schiebbare Preßring 9 eingeschoben. In seiner Endstellung preßt der Preßring 9 den Dichtungsring 8 zusammen und liegt stirnsei tig an der äußeren Ringschulter 6 an, die einen Anschlag für den Preßring 9 bildet. Auf der diesem Anschlag gegenüberliegenden Stirnseite weist der Preßring 9 einen sich vom Rohrende 7 weg verjüngenden Außenkonus 12 auf, der unmittelbar von einem ersten Innenkonus 13 eines Dichtungsdruckteiles beaufschlagt wird.

Bei der in Fig. 1 oben dargestellten Rohrverbindung ist das vorstehend genannte Dichtungsdruckteil eine Überwurfmutter 14, die auf das dem Rohrende 7 abgewandte Ende des Gehäuses 11 aufge schraubt ist. Die Überwurfmutter 11 weist einen zweiten Innen konus 15 auf, der sehr viel flacher ausgebildet ist als der erste Innenkonus 13 und den entsprechend ausgebildeten Außen konus 16 eines gezahnten Klemmringes 11 beaufschlagt. Beim Auf schrauben der Überwurfmutter 14 auf das Gehäuse 11 werden über den zweiten Innenkonus 15 bzw. den genannten Außenkonus 16 Radialkräfte auf den Klemmring 17 ausgeübt, wodurch dessen Zähne 18 in die Rohrwand 10 gedrückt werden. Die Überwurfmutter 14 weist in ganz geringem lichten axialen Abstand von dem hinteren Ende des Klemmringes 17 einen bis auf die Rohrwand 10 ragenden Anschlagring 19 auf. Die drei oberen, in Fig. 1 dargestellten Rohrverbindungen lassen erkennen, daß bei der fertig montierten Rohrverbindung ein lichter axialer Abstand x zwischen Klemm ring 17 und Preßring 9 besteht.

Die einzelnen Teile sind einander so zugeordnet, daß beim Auf schrauben der Überwurfmutter 14 zuerst der Klemmring 17 so radial beaufschlagt wird, daß sich seine Zähne 18 in die Rohr wand 10 eindrücken, bevor der erste Innenkonus 13 den Preßring 9 in axialer Richtung bis zur Anlage an die äußere Ringschulter 6 verschiebt. Durch den sich dadurch ergebenden lichten Axialab stand x zwischen Preßring 9 und Klemmring 17 bleibt die Beauf schlagung des Dichtungsringes 8 auch dann unverändert, wenn sich der Klemmring 17 ungewollt löst und axial etwas verschiebt. Um zusätzlich eine Axialverschiebung des Klemmringes 17 zu verhin dern, ist der vorstehend beschriebene Anschlagring 19 der Über wurfmutter 14 vorgesehen. Durch die Anordnung eines Anschlages für die Begrenzung der Axialverschiebung des Preßringes 9 ist sichergestellt, daß der Dichtungsring 8 nur in einem vorher bestimm ten Umfang zusammengepreßt wird, und daß eine unnötig starke Beaufschlagung der übrigen Verbindungsteile verhindert wird.

Die in Fig. 1 rechts dargestellte Rohrverbindung unterscheidet sich von der oberen Ausführungsform im wesentlichen dadurch, daß das Dichtungsdruckteil aus zwei axial geteilten Halbschalen 20, 21 besteht, die durch nicht näher dargestellte Spannmittel radial gegeneinander gepreßt werden. Die Halbschalen 20, 21 können axial verlaufende Flansche aufweisen, über die eine gegenseitige Verschraubung erfolgt. Das Verspannen der beiden Halbschalen 20, 21 kann aber auch über Blechschellen o. dergl. erfolgen. Jede Halbschale 20, 21 weist eine Ringschulter 22 auf, mit der die Halbschale 20, 21 einen Ringbund 23 des Gehäuses 11 hintergreift. Beim Anziehen der nicht dargestellten Spannmittel werden die Halbschalen 20, 21 radial gegeneinander gepreßt und beaufschlagen dadurch sowohl den Klemmring 11 in überwiegend radialer Rich tung als auch den Preßring 9 in überwiegend axialer Richtung, so daß dieser gegen den Dichtungsring 8 geschoben wird und diesen soweit zusammenpreßt, bis der Preßring 9 an der äußeren Ring schulter 6 des Gehäuses 11 anliegt. In dieser letzten Phase der Axialverschiebung ergibt sich auch hier der vorstehend beschrie bene lichte Abstand x zwischen Preßring 9 und Klemmring 11.

Bei der in Fig. 1 unten dargestellten Rohrverbindung übergrei fen zwei Halbschalen 24, 25 zwei axial miteinander fluchtende, spiegelbildlich zueinander ausgebildete Gehäuse 11, 11′ und beauf schlagen mit einer im Querschnitt angenähert V-förmigen mittle ren Ringrippe 26 die beiden den Gehäusen 11, 11′ zugeordneten Preßringe 9. Die beiden Halbschalen 24, 25 weisen an ihren Enden je eine Ringschulter 22 auf, mit denen sie jeweils einen Ring bund 23 der beiden Gehäuse 11, 11′ übergreifen. Beim Verspannen der beiden Halbschalen 24, 25 gegeneinander durch nicht darge stellte Spannmittel drücken sich die Ringrippen 26 zwischen die beiden Preßringe 9 und schieben diese axial auseinander, bis sie - wie vorstehend beschrieben - an den jeweils äußeren Ringschul tern 6 der Gehäuse 11, 11′ anliegen. In die beiden Gehäuse 11, 11′ ist ein die Anschlüsse der Fittings 1, 2 miteinander verbindender Rohrabschnitt 21 eingeschoben, der mit seinen beiden Rohren den 7 axial jeweils an einer inneren Ringschulter 4 der beiden Gehäuse 11, 11′ anliegt. Da bei dieser Ausführungsform etwaige, die Rohrverbindung beaufschlagende axiale Zugkräfte einfach und zuverlässig von den Ringschultern 22 der beiden Halbschalen 24, 25 aufgenommen werden können, kann bei dieser Rohrverbindung der Klemmring 11 entfallen.

Fig. 2 zeigt zwei verschiedene Rohrverbindungen. Die obere Hälfte entspricht im wesentlichen der in Fig. 1 unten darge stellten Rohrverbindung, wobei lediglich das Gehäuse 11′ Teil eines Adapters 28 mit Außengewinde 29 ist. Die untere Hälfte der Darstellung in Fig. 2 entspricht der Rohrverbindung gemäß der oberen Darstellung in Fig. 1, umfaßt also eine Überwurfmutter 14.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 entspricht der Ausführungsform gemäß der oberen Hälfte in Fig. 2, wobei hier lediglich das Ge häuse 11′ Teil eines Adapters 30 mit Innengewinde 31 ist.

Die Rohrverbindungen gemäß Fig. 5 entsprechen der oberen Dar stellung in Fig. 1, wobei das Gehäuse 11 jeweils Bestandteil eines Winkelstücks 32 ist.

Fig. 6 zeigt eine Verbindung zwischen zwei Rohren 3, wobei das Dichtungsdruckteil durch zwei Halbschalen 33, 34 gebildet ist, die wiederum durch nicht dargestellte Spannmittel radial gegen einander verspannbar sind. Das Gehäuse 11 weist in spiegelbild licher Anordnung zueinander die drei Ringschultern 4, 5, 6 auf. Bei dem rechten Rohranschluß sind die Halbschalen 33, 34 mit einer inneren Ringfläche 35 versehen, die mit Zähnen 36 bestückt sind, die beim radialen Verspannen der Halbschalen 33, 34 gegeneinander in die Rohrwand 10 eingedrückt werden. Im linken Rohranschluß in Fig. 6 sind die innere Ringfläche 35 mit ihren Zähnen 36 er setzt durch den bereits in den anderen Figuren beschriebenen Klemmring 11. Anders als bei der unteren Darstellung in Fig. 1 werden die beiden Preßringe 9 nicht von einer mittleren Ring rippe 26, sondern axial gesehen in umgekehrter Richtung von je einem ersten Innenkonus 13 beaufschlagt.

Auch Fig. 7 zeigt eine Verbindung zwischen zwei Rohren 3. Dabei entspricht die linke Rohrverbindung der oberen Darstellung in Fig. 1. Hiervon unterscheidet sich die rechte Rohrverbindung lediglich durch eine zweiteilige Ausbildung des Klemmringes 17, der ein Metallstanzteil 37 aufweist, das in einen Kunststoff ring 38 eingesetzt ist.

Das in Fig. 7 in vergrößertem Maßstab dargestellte Detail A läßt erkennen, daß die innere Ringschulter des Gehäuses 11 als beidseitiger Axialanschlag 39 für die beiden Rohre 3 ausgebildet ist und an seinem Ansatzpunkt am Gehäuse 11 eine Sollbruchstel le 40 aufweist. Bei der Demontage derartiger Rohrverbindungen steht häufig kein ausreichender Raum zur Verfügung, um das Rohr 3 aus der Verbindung herausziehen zu können. Um an den Ver bindungsstoß zwischen die beiden Rohre 3 herankommen zu können, muß daher die gesamte Verbindung axial verschoben werden. Nach dem Lösen der Überwurfmuttern 14 wird gegen das hintere Ende der einen Überwurfmutter ein axial gerichteter Schlag mit einem Ham mer o. dergl. geführt. Dies führt zu einem Abbrechen des Axialan schlages 39 im Bereich seiner Sollbruchstelle 40 und ermöglicht dadurch eine Axialverschiebung des Gehäuses 11.

Bei den in den Fig. 1 bis 5 und 7 dargestellten Ausführungs formen weist das Gehäuse 11 jeweils einen ein Rohr 3 oder einen Rohrabschnitt 27 umschließenden Anschlußstutzen 11 a auf, der mit einem Außengewinde 41 zum wahlweisen Aufschrauben einer das genannte Dichtungsdruckteil bildenden Überwurfmutter 14 ver sehen ist und einen hinter diesem Außengewinde 41 angeordneten Ringbund 23 kleineren Durchmessers aufweist zum wahlweisen Hintergreifen durch zwei axial geteilte Halbschalen 20, 21 bzw. 24, 25 als alternatives Dichtungsdruckteil. In Fig. 1 zeigt der unterste Teil der Darstellung diesen Anschlußstutzen 11 a, der durch die Kombination des Außengewindes 41 mit dem nach geordneten Ringbund 23 kleineren Durchmessers die verschiedenen, in den Figuren dargestellten Anschlußverbindungen ermöglicht.

Claims

1. Rohrverbindung, mit einem Dichtungsring (8), der sich mit einer radial innenliegenden Fläche auf der Rohrwand (10) und mit einer radial außenliegenden Fläche sowie einer dem Rohrende (11) zugewandten Stirnseite in einem Gehäuse (11) abstützt; mit einem axial verschiebbaren Preßring (9), der gegen die dem Rohrende (7) abgewandte Stirnseite des Dichtungsrin ges (8) anliegt und diesen zusammenpreßt und mit einem Dichtungsdruckteil (14; 20, 21; 24, 25; 33, 34) zur Be wirkung der Axialverschiebung des Preßringes (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Preß ring (9) in seiner Endstellung stirnseitig an einem vom Rohrende (7) abgewandten Anschlag des Gehäuses (11) anliegt und auf seiner gegenüberliegenden Stirnseite einen sich vom Rohrende (7) weg verjüngenden Außenkonus (12) aufweist, der unmittelbar von einem ersten Innenkonus (13) des Dichtungs druckteiles (14; 20, 21, 24, 25; 33, 34) beaufschlagt wird, das über Spannmittel gegenüber dem Rohr (3) axial oder radial verschiebbar ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gehäuse (11) der Anschluß eines Fittings (1, 2) ist (Fig. 1 unten).

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gehäuse (11) ein Adapter (28; 30) ist, der an seinem freien Ende mit einem Außen- und/oder Innengewin de (29; 31) versehen ist. (Fig. 2+3)

4. Rohrverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß das genannte Gehäuse (11) drei innere, axial und radial gegeneinander versetzte Ringschultern (4, 5, 6) auf weist, von denen die innere Ringschulter (4) einen Anschlag für das Rohrende (7), die mittlere Ringschulter (5) die Anla gefläche für den Dichtungsring (8) und die äußere Ringschul ter (6) den genannten Anschlag für den Preßring (9) bilden.

5. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sich das genannte Dichtungsdruck teil aus zwei axial geteilten Halbschalen (20, 21; 24, 25; 33, 34) zusammensetzt, die durch die genannten Spannmittel radial gegeneinander gepreßt werden und das Gehäuse (11) auf einer dem genannten Anschlag abgewandten Seite hintergreifen.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (24, 25) zwei axial miteinander fluchtende, spiegelbildlich zueinander ausgebildete Gehäuse (11, 11′) über greifen und mit einer im Querschnitt angenähert V-förmigen mittleren Ringrippe (26) die beiden den Gehäusen (11, 11′) zu geordneten Preßringe (9) beaufschlagen.

7. Rohrverbindung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (33, 34) eine innere Ringfläche (35) auf weisen, die mit Zähnen (36) bestückt ist, die beim Verspan nen der Halbschalen (33, 34) in die Rohrwand (10) eingedrückt werden. (Fig. 6)

8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das genannte Dichtungsdruckteil eine Überwurfmutter (14) ist, die auf das dem Rohrende (7) abge wandte Ende des Gehäuses (11) aufgeschraubt ist.

9. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge kennzeichnet durch einen gezahnten Klemmring (17), dessen Zähne (18) in die Rohrwand (10) eingreifen, und der von dem genannten Dichtungsdruckteil (14; 20, 21; 24, 25; 33, 34) radial beaufschlagt wird.

10. Rohrverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (17) einen flachen, sich vom Rohrende (7) weg verjüngenden Außenkonus (16) aufweist, der von einem zweiten Innenkonus (15) des Dichtungsdruckteiles (14; 20, 21; 24, 25; 33, 34) beaufschlagt wird.

11. Rohrverbindung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch einen - bei der fertig montierten Rohrverbindung bestehen den - lichten axialen Abstand (x) zwischen Klemmring (17) und Preßring (9).

12. Rohrverbindung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, daß das Dichtungsdruckteil (14; 20, 21; 24, 25; 33, 34) in ganz geringem lichten axialen Abstand von dem hinteren Ende des Klemmringes (17) einen bis auf die Rohrwand (10) ragenden Anschlagring (19) aufweist.

13. Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) einen ein Rohr (3) oder einen Rohrabschnitt (27) umschließenden Anschluß stutzen (11 a) aufweist, der mit einem Außengewinde (41) zum wahlweisen Aufschrauben einer das genannte Dichtungs druckteil bildenden Überwurfmutter (14) versehen ist und ei nen hinter diesem Außengewinde (41) angeordneten Ringbund (23) kleineren Durchmessers aufweist zum wahlweisen Hinter greifen durch zwei axial geteilte Halbschalen (20, 21; 24, 25) als alternatives Dichtungsdruckteil.