DE3736587A1

DE3736587A1 - Gegen eine trennung gesicherte rohrverbindung

Info

Publication number: DE3736587A1
Application number: DE19873736587
Authority: DE
Inventors: Sadamune Hojo; Toshiyuki Iwamoto; Noriyuki Arakawa; Terutaka Narita
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1988-10-27
Anticipated expiration: 2007-10-30
Also published as: KR920006815B1; GB2203509A; US4863199A; GB2203509B; KR880012937A; FR2613812B1; GB8729010D0; FR2613812A1; DE3736587C2

Description

Die Erfindung betrifft eine gegen Trennung gesicherte Rohr verbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik

Bisher wurden bereits Rohrverbindungen, die eine Ausdehnungs möglichkeit erforderten, vorgeschlagen, beispielsweise Rohr verbindungen für den Einsatz in erdbebengefährdeten Gebieten, wo schwere Erdbeben zu erwarten sind oder für die Verwendung in weichem Untergrund. Solche Rohrverbindungen sind so kon struiert, daß sie sich axial ausdehnen und zusammenziehen können, so daß sie eine gewisse Anpassungsmöglichkeit aufwei sen. Weiter sind sie so ausgeführt, daß sie im Endeffekt nie auseinandergehen, auch wenn Expansions- oder Kontraktionsbe wegungen vorkommen.

Bei den bekannten, vorstehenden Rohrverbindungen besteht das Problem, daß ein unvorhersehbarer Bruch in der Rohrverbindung oder im Rohrkörper vorkommt. Der Grund dafür ist die Kon struktion, die es der Rohrverbindung nicht ermöglicht, zum Ende hin auseinanderzugehen, wenn die durch die Rohrverbin dung verbundenen Rohre über einen bestimmten Grenzwert hinaus voneinander wegbewegt werden.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung die das oben genannte Problem löst, stellt sich zur Aufgabe, eine gegen Trennung gesicherte Rohr verbindung so weiterzubilden, daß diese zum Ende hin aufgeht, wenn auf sie eine Zugkraft oberhalb eines bestimmten Grenz werts aufgebracht wird, um dabei die Rohrverbindung und den Rohrkörper vor einem Bruch zu schützen.

Diese Aufgabe wird bei einer gegen Trennung gesicherten Rohr verbindung derart, daß ein glattes Muffenrohrende am Ende eines Rohres 1 in eine Rohrmuffe, die am Ende eines anderen Rohres gebildet ist, eingesteckt ist, durch folgende Merkmale gelöst:

Einen konischen Bereich, der an der inneren Umfangsfläche am offenen Ende der Rohrmuffe gebildet ist und der zum inneren Bereich der Rohrmuffe hin im Durchmesser zunimmt,

einen Sperring, der an seinem Umfang unterbrochen ist und der eine Ringform aufweist, die aufgeweitet und zusammengedrückt werden kann, und dessen äußere Umfangsfläche den oben ge nannten konischen Bereich berührt und dessen innere Umfangs fläche das Muffenrohrende umklammert und

einen äußeren Umfangsbereich der Rohrmuffe, der so geformt ist, daß er vom offenen Ende der Rohrmuffe her im Durchmesser zum Rohrkörper hin entsprechend dem konischen Bereich zunimmt, wobei der Teil der Rohrmuffe am konischen Bereich für eine radiale Aufweitung deformierbar ist, um ein Herausziehen des genannten Sperrings zu ermöglichen, wenn auf diesen eine nach außen gerichtete Zugkraft über einen bestimmten Grenzwert hinaus aufgebracht wird und diese Zugkraft durch den Sperring auf den konischen Bereich wirkt.

Bei dieser Anordnung wird zur Verbindung von Rohren mit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung das glatte Muffenrohrende in die Rohrmuffe eingesteckt, in der bereits vorher der Sperring in den konischen Bereich eingesetzt wurde. Dabei ermöglicht der Sperring, der das glatte Muffenrohrende umfaßt, den Durch gang dieses Muffenrohrendes. Wenn eine nach außen gerichtete Zugkraft auf das Muffenrohrende wirkt, wird der Sperring, der sich zusammen mit dem Muffenrohrende gegen das offene Ende der Rohrmuffe hin bewegt, gegen das glatte Muffenrohrende gepreßt, da der Sperring mit einer radial nach innen gerichteten, den Durchmesser verkleinernden Kraft beaufschlagt ist, als Folge einer Reaktion auf die Preßkraft im konischen Bereich, nachdem der konische Bereich gegen die äußere Umfangsfläche des Sperr rings gestoßen ist und der konische Bereich zum offenen Ende hin im Durchmesser abnimmt. Dadurch wird eine Trennung des Muffenrohrendes von der Rohrmuffe verhindert. Wenn die nach außen gerichtete Zugkraft am Muffenrohrende, die auf den konischen Bereich über den Sperring aufgebracht wird, über einen bestimmten Wert zunimmt, ist das offene Ende der Rohr muffe durch diese Kraft gezwungen, sich radial aufzuweiten und das Herausziehen des Sperrings zu ermöglichen. Dadurch wird sowohl die Rohrverbindung als auch der Rohrkörper gegen Bruch geschützt.

Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen

Fig. 1 die Ansicht eines Schnitts durch den wesentlichen Teil einer ersten Ausführung einer gegen Trennung gesicher ten Rohrverbindung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Sperrings nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht eines Schnittes, der einen Zustand zeigt, in dem die Rohrverbindung nach Fig. 1 mit einer nach außen gerichteten Zugkraft auf ein glattes Rohrende be aufschlagt ist und

Fig. 4 die Ansicht eines Schnittes des wesentlichen Teils einer zweiten Ausführungsform einer gegen Trennung ge sicherten Rohrverbindung gemäß der Erfindung.

Beschreibung von Ausführungsformen

Eine erste Anwendungsform der Erfindung wird nun hinsichtlich der Zeichnungen beschrieben. In den Fig. 1 und 2 wird das glatte Ende eines Muffenrohrs 1 a, das von dem einen Rohr 1 ge bildet wird, von einer Rohrmuffe 2 a, die von dem anderen Rohr 2 gebildet wird, umschlossen. Die innere Fläche an der Öffnung der Rohrmuffe 2 a ist als konischer Bereich 3 konstruiert, der zur Mitte hin im Durchmesser zunimmt. An der Innenfläche des konischen Bereichs 3 ist ein ringförmiger Sperring 4 angeord net, der an einer Stelle an seinem Umfang aufgetrennt ist, wie in Fig. 2 gezeigt, damit ein radiales Aufweiten und Kontrahie ren möglich ist. Die Außenfläche des Sperrings 4, die an den konischen Bereich 3 stößt, ist als konische Oberfläche 4 a ent sprechend dem konischen Bereich 3 gefertigt. Die Innenfläche des Sperrings 4, die das glatte Ende des Muffenrohrs umfaßt, besitzt darüber hinaus Kanten 4 b.

Die innere Begrenzung des konischen Bereichs 3 auf der Innen oberfläche der Rohrmuffe 2 a wird von einem sich ringförmig radial, nach innen erstreckenden Anschlag 5 gebildet, neben dem eine radial ausgesparte, ringförmige Nut 6 gebildet ist. In der Nut 6 ist eine Ringdichtung 7 angeordnet, die gegen das glatte Ende des Muffenrohrs 1 a gepreßt wird. Die Ringdichtung 7 hat an der Außenseite eine ringförmige Aussparung 9, in die ein radial nach innen vorstehender, ringförmiger Vorsprung 8 eingreift, der am Boden der Nut 6 ausgebildet ist. Die Ausspa rung 9 greift in den Vorsprung 8 so ein, daß die Ringdichtung 7 gegen axiale Bewegungen gesichert ist. Das vordere Ende des Muffenrohrs 1 a hat an der Außenseite eine Abschrägung 10, so daß das Muffenrohr dünner wird.

Der äußere Umfangsbereich 2 b der Austrittsöffnung der Rohr muffe 2 a wurde so gestaltet, daß sein Durchmesser entsprechend dem konischen Bereich 3 größer wird, so daß die Wanddicke der Rohrmuffe 2 a im konischen Bereich 3 nicht die radiale Ausdeh nungsfähigkeit des konischen Bereichs 3 unterbindet. Wenn das Ende des Muffenrohrs 1 a auf Zug beansprucht ist, weitet sich daher die Rohrmuffe 2 a radial und erlaubt ein Herausziehen des Sperrings 4, wenn eine Zugkraft über einen bestimmten Grenz wert hinaus auf den konischen Bereich 3 durch den Sperring 4 aufgebracht wird.

Nun wird die Funktion der oben genannten Anordnung beschrie ben.

Wenn man Rohre miteinander verbinden will und diese Verbindung benutzt, wird zuerst die Ringdichtung 7 und der Sperring 4 in die Rohrmuffe 2 a eingefügt und dann wird das Ende des Muffen rohrs 1 a durch die Öffnung der Rohrmuffe 2 a in das Innere ein geführt. Zu diesem Zeitpunkt hat sich der Sperring 4, der im Innenraum des konischen Bereichs 3 angeordnet ist, im Durch messer verkleinert und stößt an der Außenseite der Abschrägung 10 des Muffenrohrs 1 a an. Beim weiteren Einschieben des glatten Muffenrohrendes wird der Sperring 4, weil er an die Außenseite der Abschrägung 10 stößt, in den inneren Bereich bewegt, bis er am Anschlag 5 anliegt und dort gestoppt wird. Da der konische Bereich 3 so gestaltet ist, daß er sich nach innen im Durchmesser aufweitet, kann sich der Sperring 4 in dieser Position radial ausdehnen. Der Sperring 4 dehnt sich radial aus und wird von der Außenseite der Abschrägung 10 des Muffenrohrendes 1 a ebenfalls aufgeweitet, so daß das glatte Muffenrohrende 1 a durchgesteckt werden kann, wobei dieses um schlossen wird. Das Muffenrohrende 1 a wird, während es durch den Sperring 4 geschoben wird, in die Rohrmuffe 2 a eingesetzt, wobei die Ringdichtung 7 zusammengedrück wird. Zu diesem Zeit punkt wird die Ringdichtung 7 von innen an die Nut 6 und von außen gegen das Ende des Muffenrohrs 1 a gepreßt und dichtet den Spalt zwischen der Rohrmuffe 2 a und dem Muffenrohrende 1 a ab.

Wenn das Muffenrohrende 1 a in die Richtung, in welcher es aus der Rohrmuffe 1 a gezogen wird bewegt wird, wird der Sperring 4, der das Muffenrohrende 1 a mit den an seiner inneren Um fangsfläche liegenden Kanten 4 b umfaßt, auf das offene Ende der Rohrmuffe 2 a zubewegt und seine konische Oberfläche 4 a stößt gegen den konischen Bereich 3 der Rohrmuffe 2 a. Da der konische Bereich 3 im Durchmesser zur Außenseite hin abnimmt, werden nun die Kanten 4 b des Sperrings 4 gegen das Muffenrohr ende 1 a gepreßt, da der Sperring 4 einer radial nach innen gerichteten Kraft ausgesetzt ist, als Reaktion auf die Keil wirkung durch die konische Oberfläche 4 a, die gegen den koni schen Bereich 3 gepreßt wird, wodurch eine Trennung vom Muffenrohrende 1 a verhindert wird. Wenn die nach außen ziehen de Kraft auf das Muffenrohrende 1 a, die auf den konischen Be reich 3 der Rohrmuffe 2 a durch die konische Oberfläche 4 a des Sperrings 4 wirkt, über einen bestimmten Grenzwert hinaus zu nimmt, wird das offene Ende der Rohrmuffe 2 a deformiert, d. h. radial aufgeweitet. Damit kann der Sperring 4 herausgezogen werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn der Sperring auf diese Weise herausgezogen wurde, wird die Funktion dieser Rohrver bindung aber so lange aufrechterhalten, wie das Muffenrohrende 1 a die Ringdichtung 7 zusammenpreßt, obwohl die Funktion, die eine Trennung der Rohre verhindern soll, verloren gegangen ist. Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. In der eine Trennung verhindernden Rohrverbindung der Fig. 4 ist der Anschlag 5 in einer Position weiter nach innen vom konischen Bereich 3 ausgebildet, so daß ein Spielraum 11 zum Herauszie hen, der ein axiales Bewegen des Sperrings 4 gestattet, zwi schen dem konischen Bereich 3 und dem Anschlag 5 entsteht. An der Außenfläche des Muffenrohrendes 1a ist eine Einkerbung 12 ausgebildet, die in einem geeigneten Abstand vom Vorderende des Muffenrohrs 1 a angebracht ist. In diese Einkerbung 12 greift eine der Kanten 4 b des Sperrings 4 ein, wodurch der Sperring 4 axial festgelegt ist.

Nun wird die Funktion der oben genannten Anordnung beschrie ben. Zuerst wird das Muffenrohrende mit der in die Rohrmuffe 2 a eingesetzten Ringdichtung 7 und dem Sperring 4 in die Rohr muffe 2 a eingeführt. Daraufhin stößt der Sperring 4 gegen die Außenseite der Abschrägung 10 am Anfang des Muffenrohrendes 1 a und bewegt sich zusammen mit dem Muffenrohrende 1 a ins Innere, bis er an den Anschlag 5 stößt, worauf er sich radial aufwei tet und das Durchstecken des Muffenrohrs ermöglicht, wobei er das Muffenrohrende 1 a umklammert. Wenn das Muffenrohrende 1 a eine bestimmte Strecke in die Rohrmuffe 2 a eingeführt ist und der Sperring 4 seine Stellung bei der Einkerbung 12 erreicht hat, greift die Kante 4 b in die Einkerbung 12 ein. Das Ergeb nis dieses Ineinandergreifens ist, daß das Muffenrohrende 1 a vom Sperring 4 axial arretiert wird. Wenn die Einsteckkraft auf das Muffenrohr 1 a vom Anschlag 5 in der Rohrmuffe 2 a ge hemmt wird, ist der Sperring 4 in die Einkerbung 12 des Muffenrohrs 1 a eingerastet.

Wenn eine Zugkraft nach außen auf das Muffenrohr 1 a einwirkt, wird der Sperring 4 mit seiner in der Einkerbung 12 einge rasteten Kante 4 b zusammen mit dem Muffenrohrende 1 a inner halb des Spielraums 11 auf die Öffnung der Rohrmuffe 2 a zube wegt, bis die konische Oberfläche 4 a mit der Außenseite gegen den konischen Bereich 3 stößt. Der Sperring 4 ist einer radial nach innen wirkenden Kraft vom konischen Bereich 3 unterworfen und wird gegen das Muffenrohrende 1 a gedrückt. Dabei ist die Kante 4 b in der Einkerbung 12 verankert und verhindert so eine Trennung des Muffenrohrendes 1 a. Deshalb kann sich das Muffen rohrende 1 a bezüglich der Rohrmuffe 2 a frei über die Distanz, die vom Spielraum 11 abhängt, auseinander- und zusammenschie ben. In diesem Spielraum 11 wird dabei der Sperring 4 bewegt, wobei dieser die Trennung von Muffenrohrende 1 a und Rohrmuffe 2 a verhindert.

Wenn die Zugkraft nach außen auf das Muffenrohr 2 a weiter zu nimmt und einen bestimmten Grenzwert übersteigt, wird die Aus trittsöffnung der Rohrmuffe 2 a genauso wie im Falle der Fig. 3 deformiert.

Wenn mehrere Rohre z. B. zu einer Rohrleitung verbunden wer den, können die Rohrverbindungen, die in Fig. 1 gezeigt werden, mit den Rohrverbindungen aus Fig. 4 kombiniert werden, so daß die Rohrverbindung der Fig. 4 jeweils nach einer Anzahl von Rohrverbindungen nach Fig. 1 verwendet wird.

Claims

1. Gegen eine Trennung gesicherte Rohrverbindung, derart, daß ein glattes Muffenrohrende (1 a) am Ende eines Rohres (1) in eine Rohrmuffe (2 a), die am Ende eines anderen Rohres (2) gebildet ist, eingesteckt ist, gekennzeichnet durch
einen konischen Bereich (3), der an der inneren Umfangs fläche am offenen Ende der Rohrmuffe (2 a) gebildet ist und der zum inneren Bereich der Rohrmuffe (2 a) hin im Durchmesser zunimmt,
einen Sperring (4), der an seinem Umfang unterbrochen ist und der eine Ringform aufweist, die aufgeweitet und zu sammengedrückt werden kann, und dessen äußere Umfangs fläche (4 a) den oben genannten konischen Bereich (3) be rührt und dessen innere Umfangsfläche das Muffenrohrende (1 a) umklammert, und
einen äußeren Umfangsbereich (2 b) der Rohrmuffe (2 a), der so geformt ist, daß er vom offenen Ende der Rohrmuffe (2 a) her im Durchmesser zum Rohrkörper hin entsprechend dem konischen Bereich (3) zunimmt, wobei der Teil der Rohr muffe (2 a) am konischen Bereich (3) für eine radiale Auf weitung deformierbar ist, um ein Herausziehen des genannten Sperrings (4) zu ermöglichen, wenn auf diesen eine nach außen gerichtete Zugkraft über einen bestimmten Grenzwert hinaus aufgebracht wird und diese Zugkraft durch den Sperr ring (4) auf den konischen Bereich (3) wirkt.

2. Gegen eine Trennung gesicherte Rohrverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen ringförmigen Vorsprung (5) an der inneren Umfangs fläche der Rohrmuffe (2 a), der eine bestimmte Strecke innerhalb vom konischen Bereich (3) liegt und der sich radial nach innen für eine Anlage mit dem Sperring (4) er streckt,
Kanten (4 b), die an der inneren Umfangsfläche des Sperrings (4) gebildet sind und die radial für eine Anlage mit der äußeren Umfangsfläche des Muffenrohrendes (1 a) abstehen und durch
eine ringförmige Einkerbung (12), die auf der äußeren Um fangsfläche des glatten Muffenrohrendes (1 a) eine bestimmte Strecke vom Anfang des Muffenrohrendes (1 a) entfernt ausge bildet ist, wobei die Einkerbung (12) die Kanten (4 b) auf nimmt.