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ERFINDUNGSGEBIET
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Diese
Erfindung betrifft allgemein Rohrkupplungen und insbesondere eine
universelle Rohrkupplung und ein Verfahren zum Bilden einer fluiddichten Druckdichtung
mit Rohren unter Hoch- oder
Niederdruck oder mit Rohren, die aus verschiedenen Materialien hergestellt
sind.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Rohrkupplungen
sind im Stand der Technik bekannt und umfassen allgemein Glieder,
die an den Enden der beiden Rohre befestigt werden, um die zwei
Rohre in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis
zu halten. Eine Rohrkupplungsart verwendet Glieder mit Zähnen, um
die Außenseite
des Rohrs beißend
einzugreifen, wobei die Glieder aufeinander zugezogen werden, um
die Rohre in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis zu halten. Eine andere
Kupplungsart benötigt die
Bildung einer ringförmigen
Vertiefung nahe am Ende eines jeden Rohrs und das anschließende Einsetzen
eines geflanschten Glieds in die Vertiefung. Die geflanschten Glieder
werden dann zusammengezogen, um die Rohre in ein Ende-zu-Ende-Verhältnis zu
bringen. Im Allgemeinen werden die Enden der Rohre mit einer Dichtung
abgedichtet. Beide Kupplungsarten aus dem Stand der Technik verwenden eine
Oberflächen-zerstörende Tätigkeit,
die die Integrität
des Rohrs zerbricht und das Rohr schwächt, indem die Spannungskräfte am Rohr
erhöht
werden oder die Rohrdicke reduziert wird, was schwächere Bereiche
im Rohr erzeugt, die nachgeben können. Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt eine verbesserte universelle Rohrkupplung
und ein Verfahren zum Bilden von Rohren in einem Ende-zu-Ende-Dichtungsverhältnis bereit,
ohne die Integrität
des Rohrs zu zerstören.
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Obwohl
für bestimmte
Rohre das Verhindern der Stürung
der Rohrintegrität
wichtig ist, gibt es andere Fälle,
in denen der innere Fluiddruck der miteinander verbundenen Rohre
und die Materialien der miteinander verbundenen Rohre wichtigere
Faktoren darstellen. Zum Beispiel werden in bestimmten Fällen Hochdruck- Rohrkupplungen benötigt, um
einen inneren Rohrdruck, der 1000 p.s.i. übersteigt, auszuhalten. In
noch anderen Anwendungen werden Rohrkopplungen benötigt um
Rohre aneinanderzukoppeln, die nur einigen wenigen p.s.i. entgegentreten. Die
vorliegende Erfindung stellt eine universelle Rohrkupplung bereit,
die sowohl für
die Verwendung mit einem hohen oder niedrigen Rohrdruck als auch mit
einem mittleren Rohrdruck geeignet ist. In einer Ausführungsform
der Erfindung richtet die universelle Kupplung die Rohre in einem
Ende-zu-Ende-Verhältnis
aus, während
sie durch eine Manschette gehalten werden, die für die erforderten Verbindungsbedingungen
geeignet ist. Wenn beispielsweise der innere Rohrdruck hoch ist,
kann man eine Manschette verwenden, die an der Außenseite
eines Rohrs fest gesichert wird. Wenn der innere Rohrdruck niedrig
ist, kann man eine elastische Manschette verwenden, um pressend
in ein Rohr einzugreifen, damit die Rohre reibschlüssig in
einem gekoppelten Zustand gehalten werden. Wenn sich der Rohrdruck
in einem mittleren Bereich befindet, kann eine dritte Manschette
verwendet werden, die darauf Zähne
hat, die für
gewöhnlich
nicht mit der äußeren Rohrfläche im Eingriff
stehen, bis die Kupplung in Eingriff gebracht wird. In der letzteren
Ausführungsform
bewirkt die universelle Rohrkupplung, dass die Manschette mit den
Zähnen
das Rohr beißend
eingreift, wodurch der Rohrkupplung ermöglicht wird, einen hohen Innendruck
auszuhalten. Die Kenntnis des Betriebs-Druckbereichs der Rohre erlaubt
solchermaßen
die Verwendung der universellen Kupplung in Verbindung mit einer
geeigneten Rohr-Manschette, damit für jede Anzahl an oder für unterschiedliche
Druckbedingungen ein Ende-zu-Ende-Dichtungsverhältnis bereitgestellt
wird, ohne eine spezielle Rohrkupplung verwenden zu müssen.
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Einer
weiteren Schwierigkeit, der man beim Verbinden der Rohre begegnet,
ist die, dass häufig Rohre,
die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, miteinander
verbunden werden müssen.
Zum Beispiel muss ein Kunststoff-PVC-Rohr oder Polyethylen-Rohr
oftmals an ein Metallrohr ankoppeln. Im Allgemeinen werden für das Verbinden von
Rohren, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind,
spezielle Kupplungen benötigt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine universelle Rohrkup plung für die Verwendung
der Verbindung von Rohren bereit, die aus verschiedenen Materialien
gemacht sind, indem einem Benutzer erlaubt wird, Rohre aus verschiedenen
Materialien zu verbinden, indem für jedes der miteinander verbundenen
Rohre die passenden Halte-Manschetten ausgesucht werden.
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Eine
weitere Schwierigkeit in Zusammenhang mit der Verbindung von Rohren
in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis
liegt darin, dass die Rohre manchmal fehlausgerichtet werden, was
die Kupplung für
ein Auslaufen anfällig
macht. In der vorliegenden Ausführungsform
schließt
die universelle Kupplung zwei Ausrichtungsflächen auf jedem Kupplungsglied
für ein
Rohr und zwei andere Ausrichtungsflächen auf demselben Kupplungsglied
für das zweite
Rohr ein, wobei alle Ausrichtungsflächen miteinander ausgerichtet
sind, um dadurch zu gewährleisten,
dass, wenn die beiden Rohrenden sicher darin befestigt sind, die
Rohre miteinander ausgerichtet sind.
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Solchermaßen erlaubt
die universelle Kupplung der vorliegenden Erfindung, dass ein Benutzer Rohre
unterschiedlicher Materialien sowie Rohre, die Nieder-, Zwischen-
oder Hochdruckfluide tragen, miteinander verbindet.
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BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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U.S.-Patent
4.611.839 zeigt ein segmentiertes Rohrkupplungsglied, das schräge Endflächen einschließt.
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U.S.-Patent
4.461.498 zeigt ein Kupplungsglied, das entweder ein eingeschnittenes
Rohr oder ein Glied verwendet, das in die Außenfläche des Rohr greift.
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U.S.-Patent
4.838.582 zeigt eine Kupplung flexibler Ausdehnung mit einem ringförmigen Dichtungsglied.
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U.S.-Patent
4.552.434, das den nächststehenden
Stand der Technik darstellt, offenbart eine Rohrkupplung, die zwei
Glieder umfasst, die mithilfe von an den Rohr-Enden gesicherten
Manschetten an die Rohr-Enden angekoppelt werden. Jedes Kupplungsglied
hat eine Rohrausrichtungsfläche,
einen Manschetten-Eingriff-Schenkel und darin eine durchgehende
Dichtung. Die ringförmige
Dichtung ist elastisch und größer als
ein Einschnitt, der durch die durchgehende Dichtung ausgebildet
wird, so dass beim Zusammenschrauben der Glieder auf sie gepresst
wird, um eine fluiddichte Dichtung zu bilden.
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U.S.-Patent
5.813.705 offenbart eine schnappende Rohrkupplung, die einen Vertiefungsschnitt
in der Außenfläche des
Rohrs verwendet.
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U.S.-Patent
5.578.900 offenbart eine schnappende Rohrkupplung, die einen Vertiefungsschnitt
in der Außenfläche des
Rohrs verwendet.
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U.S.-Patent
4.471.979 offenbart ein dünnwandiges
Rohr mit einem darin ausgebildeten radialen Vorsprung zum Eingreifen
eines Kupplungsglieds.
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U.S.-Patent
4.702.499 offenbart eine einziehbare Rohrkupplung, die am Rohr einen
radialen Druck anlegt.
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U.S.-Patent
4.886.304 offenbart ein Kupplungsglied mit Keilverbindungsgliedern
zum Eingreifen des Rohrs.
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U.S.-Patent
5.476.292 zeigt eine Rohrkupplung mit einem Kompressionsglied zum
Fassen der Rohraußenseite.
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U.S.-Patent
4.561.678 zeigt ein Rohrkupplungssegment, das in eine Umfangsvertiefung
an jedem der Rohre passt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Kurz
zusammengefasst, zielt die Erfindung auf das Verbinden von Rohren
in einem fluiddichten Ende-zu-Ende-Verhältnis und das Bereitstellen
einer universellen Rohrkupplung ab, die die Integrität der Rohr-Enden
aufrechterhält,
wenn die Kupplung gleichzeitig die Rohr-Enden ausrichtet und die Rohr-Enden
in ein Dichtungsverhältnis
zieht, mit einer Umfangsdichtung, die eine fluiddichte Druckdichtung
um die Rohr-Enden herum bereitstellt.
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Das
Ziel und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch
die Kupplung und das Verfahren, wie in den anliegenden Ansprüchen beansprucht,
erreicht. In besonderen Ausführungsformen hält die Rohrkupplung
gemäß der Erfindung
die Rohre mit entweder reibende Manschetten, komprimierbaren Manschetten
oder beiden in einem Ende-zu-Ende-Dichtungsverhältnis zusammen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Schnittansicht der beiden Rohre und einen Teil einer zweiteiligen
universellen Kupplung, die über
einem Dichtungsglied positioniert wird, das über Dichtungsschenkel in einem
auswärts gebogenen
Zustand und Halte-Manschetten verfügt, die sicher an jedem Rohr
befestigt sind.
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1A zeigt
die Schnittansicht der 1, wobei die Kupplung gegen
das Rohr gebracht wird, um das Dichtungsglied in eine Dichtungsstellung
zu setzen;
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2 ist
eine Draufsicht einer Kupplung, die mit zwei Rohren verbunden ist;
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3 ist
eine Schnittansicht an der Linie 3-3 aus 2;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Ausblas-Anschlags;
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4A ist
eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Ausblas-Anschlags;
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4B ist
eine perspektivische Teilansicht des Ausblas-Anschlags aus 4A in
einer ringförmigen
Dichtung;
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4C ist
eine Querschnittansicht eines Dichtungsglieds mit dem Ausblas-Anschlag
aus 4A;
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4D ist
eine Querschnittansicht eines Dichtungsglieds mit dem Ausblas-Anschlag
aus 4A;
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5 ist
eine partielle Querschnittansicht des ringförmigen Dichtungsglieds, die
die Stellung des Ausblas-Anschlags aus 4 im Dichtungsglied offenbart;
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6 ist
eine Querschnittansicht an den Linien 6-6 aus 5;
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7 ist
eine Manschetten-Ausrichtung-Führung
der Kupplung zur genauen Positionierung der ringförmigen Halte-Manschette
an einem mit einem anderen Rohr zu vereinigenden Rohr;
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8 zeigt
die Manschetten-Ausrichtungsführung
der Kupplung aus 7, die an einem Rohr befestigt
ist, das teilsweise im Querschnitt gezeigt wird;
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9 ist
eine Endansicht eines Rohrs, die drei Manschetten-Ausrichtung-Führungen
der Kupplung zeigt, die am Ende eines Rohrs befestigt sind, um die
ringförmige
Halte-Manschette mit einer Reihe an Schweißkonstruktionen zu halten,
die an der ringförmigen
Manschette und am Rohr hergestellt sind, um die ringförmige Manschette
an Ort und Stelle zu halten;
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10 zeigt
eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform einer zweiteiligen
Kupplung, die über
einem Dichtungsglied in einer Dichtungsstellung positioniert wird;
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11 zeigt
eine perspektivische Ansicht der elastischen, ringförmigen Halte-Manschetten
für die
Verwendung in der Kupplung aus 10;
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12 zeigt
die elastischen, ringförmigen Halte-Manschetten
aus 11, die um zwei Rohre gewickelt werden;
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13 zeigt
eine Schnittansicht der beiden Rohre und einen Teil einer zweiteiligen
universellen Kupplung aus 1 mit komprimierbaren
Halte-Manschetten, die von einer elastischen Manschette getragen
werden;
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14 zeigt
eine Vorderansicht der einziehbaren Halte-Manschette ohne Zähne; und
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15 zeigt
eine Vorderansicht der einziehbaren Halte-Manschette mit Umfangs-Zähnen.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nimmt
man auf 1 Bezug, kennzeichnet die Bezugsziffer 10 ein
Kupplungsglied einer zweiteiligen universellen Rohrkupplung, die
teilweise auf einem Rohr 13 und teilweise auf einem Rohr 14 liegt, das
in einer fluiddichten Dichtungsanordnung mit dem Rohr 13 verbunden
werden soll. Rohr 13 hat eine Außenfläche 13a und ein verbindbares
Ende 13b, das in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis
mit einem verbindbaren Ende 14b des zweiten Rohrs 14 positioniert
wird. Ähnlich
hat Rohr 14 eine Außenfläche 14a und
ein verbindbares Ende 14b, das in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis mit
dem verbindbaren Ende 13b des Rohrs 13 positioniert
wird.
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Um
den Außenrand
der Rohre 13 und 14 herum erstreckt sich ein elastisches,
ringförmiges
Dichtungsglied 28, das ringförmige, dreieckig geformte Schenkel 28a und 28b hat,
die in einem auswärts
gebogenen oder nicht abgedichteten Zustand an einer Seite einer
mittleren ringförmigen
Dichtung 28c gezeigt sind, die sich auf den Enden von beiden
Rohren 13 und 14 erstreckt. Das ringförmige Dichtungsglied 28 ist
in einer Wanne 19 eingeschlossen, die sich am Inneren des
Kupplungsglieds 10 entlang erstreckt. Ein ringförmiges Dichtungsglied 28 wird
aus einem elastischen Material wie Gummi hergestellt und ist zusammenpressbar,
um über
den verbindbaren Rohr-Enden 13a und 14a eine fluiddichte
Dichtung zu bilden.
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Vom
ringförmigen
Dichtungsglied 28 radial nach außen erstrecken sich ein erster
Ausblas-Anschlag 30 und ein zweiter Ausblas-Anschlag 30'. Die Ausblas-Anschläge 30 und 30' sind allgemein
U-förmig
mit einer Verlängerung,
die sich radial außen
erstreckt.
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4 zeigt
eine detailliertere Ansicht eines U-förmigen Ausblas-Anschlags 30,
der über
eine erste Fläche 30a und
zwei Seitenflächen 30c und 30b verfügt. Senkrecht
vom Ausblas-Anschlag 30 nach oben erstreckt sich eine mechanische
Ausrichtung-Führung 30d,
die erlaubt, dass die Ausblas-Anschläge miteinander an der Verbindungsstelle
der zwei Kupplungsglieder positioniert werden. 1 zeigt,
dass die Ausblas-Anschläge 30 und 30' in einem Dichtungsglied
diagonal einander gegenüber befindlich
sind und die Ausrichtung-Führung 30d des Ausblas-Anschlags 30 nahe
am Bolzensteg 11 und die Ausrichtung-Führung 30d' des Ausblas-Anschlags 30' nahe an der
Bolzenanschlussfläche 11a positioniert
werden.
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4A zeigt
eine andere bevorzugte Ausführungsform
eines Ausblas-Anschlags 30",
der allgemein U-förmig
ist, mit einer ersten gekrümmten Fläche 30a", die einen
Krümmungsradius
R hat, der im Wesentlichen dem eines Krümmungsradius eines Dichtungsrings 66 (4B)
entspricht. Der Ausblas-Anschlag 30" schließt zwei Seitenflächen 30c" und 30b" ein, die sich
teilweise an der Seite des Dichtungsrings 66' entlang erstrecken. Der Ausblas-Anschlag 30" ähnelt dem
Ausblas-Anschlag 30, hat aber nicht die mechanische Ausrichtung-Führung 30d.
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4B ist
eine perspektivische Teilansicht des Ausblas-Anschlags 30", die den Ausblas-Anschlag 30" im Umfang an
der Außenseite
einer ringförmigen
Dichtung 66 positioniert zeigt. Die ringförmige Dichtung 66 unterscheidet
sich in der Verwendung des anderen Ausblas-Anschlags 30" von der ringförmigen Dichtung 28.
In der in 4B gezeigten Ausführungsform
richtet der Benutzer den Ausblas-Anschlag 30" visuell mit der Verbindung der
Kupplungsglieder aus. Da sich ein identischer Ausblas-An schlag 30''' diagonal
gegenüber
dem Ausblas-Anschlag 30" befindet,
setzt die Positionierung eines Ausblas-Anschlags automatisch den
anderen Ausblas-Anschlag in eine korrekte Stellung.
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4C zeigt
eine Querschnittansicht, die den Ausblas-Anschlag 30" und die ringförmige Dichtung 66 zeigt,
wobei gezeigt wird, dass der Ausblas-Anschlag 30" sowohl in der
seitlichen als auch radialen Richtung an der Außenfläche der ringförmigen Dichtung 66 eingebettet
ist, wobei sich die Außenfläche des
Ausblas-Anschlags 30" gemeinsam mit
der Außenfläche der
Dichtung 66 ausdehnt.
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4D zeigt
eine Querschnittansicht des Ausblas-Anschlags 30" und des Ausblas-Anschlags 30''',
die auf der ringförmigen
Dichtung 66 diagonal einander gegenüberliegen. Die ringförmige Dichtung 66 ähnelt der
ringförmigen
Dichtung 28 und schließt ein
mittleres Dichtungsglied 66c und Schenkel 66a und 66b ein.
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Nimmt
man auf die 5 und 6 Bezug, zeigt
die 5 eine partielle Schnittansicht des ringförmigen Dichtungsglieds 28,
die die diagonale Positionierung des Ausblas-Anschlags 30 und 30' innerhalb des
ringförmigen
Dichtungsglieds 28 zeigt.
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6 zeigt
eine Querschnittansicht, die die Ausrichtung-Führungen 30d und 30d' zeigt, die
sich vom Dichtungsglied radial nach außen erstrecken. Die dreieckigen
Dichtungsschenkel 28a und 28b werden in einem
auswärts
gebogenen Zustand zur mittleren Dichtung 28c gezeigt. Die
ringförmigen Dichtungsschenkel 28a und 28b werden
mit einem konkaven Unterseitenbereich gezeigt, wobei die Umfangskanten
der dreieckigen Dichtungsschenkel über die mittlere Dichtung 28c hinaus
radial nach innen vorragen. Im komprimierten Zustand werden die
Umfangskanten der Schenkel 28a und 28b dicht gegen die
Außenflächen der
unterschiedlichen Rohre gebracht, während die mittlere Dichtung
den Spalt zwischen den verbindbaren Enden der beiden Rohre umfassen
wird und die beiden Rohre in Zusammenwirkung mit den Dichtungsschenkeln 28a und 28b miteinander
Druck-abdichten wird, damit, wie in der 1A dargestellt,
eine fluiddichte Dichtung hergestellt wird.
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Die
Ausblas-Anschläge
werden aus einem starren Material wie beispielsweise Metall hergestellt und
sind vorgesehen, um sich im Umfang durch die ungestützten Bereiche
zwischen den Kupp lungsgliedern zu erstrecken. Ein Bezug zur 3 zeigt
den ungestützten
Bereich, der ein Bereich ist, worin weder das Kupplungsglied 10 noch
das Kupplungsglied 10' die
ringförmige
Dichtung 28 stützen.
Der ungestützte
Bereich hat eine mit "s" bezeichnete Breite. Der
Grund dafür,
dass es einen ungestützten
Bereich gibt, liegt darin, dass die Kupplungsglieder im Umfang etwas
kleiner als ein ganzer Halbkreis sind, so dass, falls die Kupplungsglieder
miteinander verbunden werden, die innere Öffnung keinen perfekten Kreis
bilden würde.
Indem die Ausblas-Anschläge
so platziert werden, dass sich die Ausrichtung-Führung 30d und die
Ausrichtung-Führung 30d' durch den Spalt
erstrecken, wird der Ausblas-Anschlag zentral positioniert, um das
radiale Stützen
der ringförmigen Dichtung 28 bereitzustellen,
wenn sich die ringförmige
Dichtung unter Druck befindet, wodurch ein wesentlicher Anstieg
in der Fähigkeit
der ringförmigen Kupplungsdichtung 28 bereitgestellt
wird, einen hohen Druck auszuhalten.
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3 zeigt,
wie sich das Kupplungsglied 10 etwa auf halbem Weg um den
Außenrand
der Rohre 13 und 14 herum erstreckt und wie sich
ein identisches Kupplungsglied 10' etwa auf halbem Weg um den Außenrand
der Rohre 13 und 14 erstreckt, um mit dem Kupplungsglied 10 zusammenzupassen,
jedoch den mit "s" bezeichneten zuvor
erwähnten
Spalt belassen. 1 und 3 zeigen,
wie das Kupplungsglied 10 einen Flansch oder eine Bolzenanschlussfläche 11 an
einem Ende und einen Flansch oder eine Bolzenanschlussfläche 11a am
gegenüberliegenden
Ende einschließt,
so dass das Kupplungsglied 10 mit einem identischen Kupplungsglied 10' verbunden werden
kann, um eine Kupplung zum Halten zweier Rohre in einer fluiddichten
Dichtungsbedingung bereitzustellen, wobei die Rohre in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis positioniert
werden. Durch den Flansch 11 erstrecken sich Bolzenlöcher 26 und 27. Ähnlich erstrecken
sich durch den Flansch 11a Bolzenlöcher 26a und 27a. 3 zeigt
darin die darin befindlichen Bolzen 50 und 52.
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Nimmt
man auf 1 Bezug, befinden sich im Inneren
des Kupplungsglieds zwei Anordnungen von halbzylindrischen Rohrausrichtungsflächen, eine erste
Anordnung für
ein Rohr und eine zweite Anordnung für das andere Rohr, wobei sie
sich jeweils in einer koaxialen Ausrichtung miteinander befinden.
Die erste Anordnung umfasst eine erste kreisförmige Rohrausrichtungsfläche 11f und
eine zweite kreisförmige
Rohrausrichtungsfläche 21a,
die jeweils einen Krümmungsradius
haben, der im Wesentlichen derselbe ist wie der Krümmungsradius
der Außenseite der
zu verbindenden Rohre. Die zweite Anordnung umfasst eine erste kreisförmige Rohrausrichtungsfläche 11e und
eine zweite kreisförmige
Rohrausrichtungsfläche 20a,
die jeweils auch einen Krümmungsradius
haben, der derselbe ist wie der Krümmungsradius der Außenseite
der Rohre. Wenn jede der Ausrichtungsflächen in koaxialer Ausrichtung
miteinander positioniert wird, werden die Rohre in koaxialer Ausrichtung
gehalten. Zum Beispiel gewährleistet
ein Rohr 14, in das durch zwei Ausrichtungsflächen 21a und 11e eingegriffen
wird, dass das Rohr 14 in einer ersten Achse gehalten wird,
und das Rohr 13, in das durch zwei Ausrichtungsflächen 11e und 20a eingegriffen
wird, gewährleistet,
dass es in einer zweiten Achse gehalten wird, und da sich alle Ausrichtungsflächen in
koaxialer Ausrichtung miteinander befinden, folgt daraus, dass die
Rohre 13 und 14 in koaxialer Ausrichtung miteinander
gehalten werden. Solchermaßen
greifen im Dichtungszustand (wenn zwei Kupplungsglieder, wie in 3 dargestellt,
miteinander in Kontakt gebracht werden) die Rohrausrichtungsflächen 11e und 20a in
die Rohrfläche 13a ein und
auf ähnliche
Weise die Rohrausrichtungsflächen 11f und 21a in
die Rohrfläche 14a ein,
um die Rohre 13 und 14 in koaxialer Ausrichtung
miteinander zu halten.
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An
der Außenfläche 14a des
Rohrs 14 befindet sind eine ringförmige, starre Manschette 15,
die mittels einer Schweißkonstruktion 15a am
Rohr 14 gesichert ist. Die Schweißkonstruktion 15a befindet sich
an der Seite der Manschette 15, die dem verbindbaren Ende 14b des
Rohrs 14 gegenüberliegt. Ähnlich befindet
sich auf der Außenfläche 13a eine ringförmige, starre
Manschette 12, die mittels einer Schweißkonstruktion 12a am
Rohr 13 gesichert ist und dem verbindbaren Ende 13b des
Rohrs 13 gegenüberliegt.
Wenn die Manschetten 12 und 15 an der Außenseite
des Rohrs gesichert sind, sorgen sie nicht für den Oberflächenzerstörenden Eingriff
am Rohr. Das bedeutet, dass die Schweißkonstruktion der Manschette 12 oder 15 eigentlich
das Rohr wider standsfähiger
machen kann und das Rohr nicht schwächt, wie es geschieht, wenn
eine ringförmige Vertiefung
im Rohr gebildet wird oder bewirkt wird, dass die Zähne in das
Rohr dringen. Solchermaßen können mit
der vorliegenden Erfindung selbst dünnwandige Rohre verbunden und
in einigen Fällen durch
die Manschetten 12 und 15 verstärkt werden.
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1 zeigt
das Kupplungsglied 11 in einem vorab verbundenen Zustand,
bevor die Rohre 13 und 14 in eine Ende-zu-Ende-Kupplungs- und Dichtungsanordnung
gebracht werden. Im in 1 gezeigten Zustand wird das
ringförmige
Dichtungsglied 28 in der Wanne 19b des Kupplungsglieds 11 in
einem entspannten Zustand gezeigt. Im entspannten Zustand werden
die dreieckig geformten ringförmigen
Schenkel 28a und 28b weg von der mittleren ringförmigen Dichtung 28c in
einem auswärts
gebogenen Zustand gezeigt.
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1A ist
mit 1 identisch, wenn man davon absieht, dass das
Kupplungsglied 10 in einem verbundenen Zustand dargestellt
wird; d. h. das Dichtungsglied 28 wird in der ringförmigen Wanne 19 zusammengequetscht,
so dass die auswärts
gebogenen Schenkel 28a und 28b in einen Presseingriff
mit der mittleren ringförmigen
Dichtung 28c gebracht werden. In diesem Zustand werden
das Rohr-Ende 13b und 14b so abgedichtet, dass
die Fluide oder Partikeln nicht aus den Enden der Rohre 13 und 14 auslaufen
können.
Es sollte verständlich
sein, dass sich im verbundenen Zustand die zwei Kupplungsglieder 10 und 10" (3),
die sich jeweils nur etwas weniger als auf halbem Weg um die Rohre
herum erstrecken, durch Bolzen, die sich durch die Bolzenanschlussflächen 11 und 11a erstrecken,
aufeinander gebracht werden (3). Da sich
jedoch die Kupplungsglieder jeweils nur etwas weniger als auf halbem
Weg um die Rohre herum erstrecken, trennt ein Spalt, der mit "s" bezeichnet wird, die Bolzenanschlussflächen der
zwei Kupplungsglieder. Unter Hochdruckbedingungen erzeugt der Spalt
einen ungestützten
Bereich an der ringförmigen
Dichtung 28. Indem in das ringförmige Dichtungsglied 28 die
Ausblas-Anschläge
gesetzt werden, so dass sich die Ausblas-Anschläge durch die Zwischenräume erstrecken,
wird die Handhabung von Hochdruckfluiden ohne Angst vor dem Zerreißen des
Dichtungsglieds 28 erlaubt.
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1 zeigt,
dass das Kupplungsglied 10 einen ersten halbkreisförmigen Schenkel 20 einschließt, der
sich in einer axialen Richtung über
die Manschette 12 nach außen erstreckt, wobei der Schenkel
eine Manschetten-Eingriffsfläche 22 hat, um
in die Fläche 12b der
Manschette 12 einzugreifen. Ähnlich schließt das Kupplungsglied 10 einen zweiten
halbkreisförmigen
Schenkel 21 ein, der sich in einer axialen Richtung über die
Manschette 15 nach außen
erstreckt, wobei der Schenkel 21 eine Manschetten-Eingriffsfläche 23 hat,
um in die Fläche 15b der
Manschette 15 einzugreifen. In der in 1 gezeigten
Stellung greift die Manschetten-Eingriffsfläche 22 des Schenkels 20 in
die Manschetten-Oberfläche 12b ein,
und die Manschetten-Eingriffsfläche 23 des
Schenkels 20 greift in die Fläche der Manschetten-Oberfläche 15b ein,
um die Rohre 12 und 13 in einer Ende-zu-Ende-Bedingung
zu halten. Das bedeutet, dass die Rohre 13 und 14,
wie gezeigt, einen kleinen Spalt haben können, dass jedoch beide Rohre 13 und 14 durch
die Schenkel 20 und 21, die jeweils in die Manschetten 12 und 15 eingreifen,
die starr an den Rohren 13 und 14 gesichert sind, von
ihrer axialen Trennung voneinander geschützt sind. Da das Kupplungsglied 10 ein
starrer Körper
ist und die Schenkel 20 und 21 in einer unbeweglichen Stellung
sitzen, ist es ersichtlich, dass die in 1 gezeigte
universelle Kupplung, die ein Paar an Kupplungsgliedern 10 und 10' (3)
verwendet, die Rohre 13 und 14 in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis hält, wobei
die Halte-Manschetten 12 und 15 die Integrität der Rohre
nicht zerstören,
da sie keine Halte-Manschetten 12 und 15 benötigt, um
entweder einen beißenden
Eingriff der Rohre 13 und 14 oder einen ringförmigen Einschnitt
in jedem Rohr zu bilden.
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Um
das Anbringungsverfahren der Manschette 15 zu veranschaulichen,
sollte man auf 9 Bezug nehmen, die drei Manschetten-Eingriff-Führungen 70, 70' und 70" zeigt, die
um das Ende des Rohrs 14 herum positioniert sind. Jede
der Manschetten-Eingriff-Führungen
hält die
Manschette 15 in einer zum verbindbaren Ende des Rohrs 14 beabstandeten
Stelle. Wenn die Manschette 15 durch die Ausrichtung-Führungen 70, 70' und 70" an Ort und Stelle
gehalten wird, können
die Schweißkonstruktionen 15a an
der Manschette 15 und am Rohr 14 gesichert werden,
um die Manschette 15 in einem axialen Anschlag zu bilden.
Wenn das Rohr 15 aus Metall ist, könnten die Schweißkonstruktionen
mittels eines Schweißverfahrens,
das Gas- oder Lichtbogenschweißung
oder dergleichen verwendet, am Rohr aufgeschweißt werden. Das Schweißen kann
teilweise um die Außenseite
der Rohre herum oder ganz um den Außenrand der Rohre herum erfolgen.
Falls erwünscht,
könnte
ein geeigneter Kleber verwendet werden, um die Manschette 15 an
Ort und Stelle zu sichern. Wenn die Rohre aus Kunststoff sind, könnte die
Manschette 15 auf ähnliche
Weise durch eine Klebeschweißung
gesichert werden. Solchermaßen wird
klar, dass das Verfahren zum sicheren Befestigen der Manschette
am Rohr abhängig
von der Art des Materials im Rohr und den Bedingungen, die das Rohr
aushalten muss, verschiedene Verfahrensweisen einschließen kann.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass, wenn Schweißkonstruktionen
verwendet werden, die außen
vorspringen, die Schweißkonstruktionen
in der Nähe
des verbindbaren Endes des Rohrs gebildet werden können, um
die Schenkel des Kupplungsglieds, die in die Manschette eingreifen, nicht
zu stören.
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Solchermaßen kann
in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Ende-zu-Ende-Kupplung
hergestellt werden, die die Festigkeit des Rohrs nicht vermindert,
wie es geschieht, wenn eine Vertiefung in das Rohr geschnitten wird. Ähnlich wird
am Rohr der lokale beißende
Kompressionsdruck von Zähnen,
die die Außenseite
des Rohrs beißend
eingreifen, um ein Paar von Rohren in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis zu
halten, reduziert, da der durch die Kupplung 10 angelegte
Druck gleichmäßig um die
Rohre 13 und 14 herum verteilt wird, die nicht zerstört wurden.
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Unter
einem Aspekt umfasst die Erfindung solchermaßen ein erstes Kupplungsglied 10,
das darauf über
eine erste Umfangs-Rohrausrichtungsfläche 11e und
eine zweite Umfangs-Rohrausrichtungsfläche 11f und einen
ersten Manschetten-Eingriff-Schenkel 20 und einen zweiten
Manschetten-Eingriff-Schenkel 22 verfügt, um eine axiale Stellung
aufrecht zu erhalten, mit darin einer abdichtenden Wanne 19.
Dicht am Kupplungsglied liegt das Kupplungsglied 10", das ebenfalls
eine identische erste Umfangs-Rohrausrichtungsfläche, eine
identische zweite Umfangs-Rohrausrichtungsfläche, einen identischen ersten
Manschetten-Eingriff- Schenkel und
einen identischen zweiten Manschetten-Eingriff-Schenkel zur Aufrechterhaltung der axialen
Stellung und eine identische abdichtende Wanne hat. Innerhalb der
abdichtenden Wanne befindet sich die elastische ringförmige Dichtung 28,
die einen entspannten Zustand aufweist, worin die ringförmige Dichtung
größer ist
als ein durch die abdichtende Wanne gebildeter Einschnitt, so dass,
wenn das erste und das zweite Kupplungsglied 10, 10' zusammengezogen
werden, die ringförmige
Dichtung in eine fluiddichte Dichtung um das verbindbare Ende 13b des ersten
Rohrs 13 und das verbindbare Ende 14b des zweiten
Rohrs 14 herum gequetscht wird, um dadurch da herum eine
fluiddichte Dichtung bereitzustellen, während die Kupplungsglieder 10, 10' zusammenwirken,
um die axiale Stellung beizubehalten.
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Die 7 und 8 zeigen,
dass die Manschetten-Eingriffsführung 70 der
Kupplung ein erstes Glied 71 und ein zweites Glied 72 einschließt, wobei das
Glied 71 elastisch mit dem zweiten Glied 72 verbunden
wird, so dass das Glied 72 und das Glied 71 für gewöhnlich dazu
neigen, sich aufeinander zu zu schließen, um das Glied 72 und
das Glied 71 elastisch nahe an der Rohrfläche 14a zu
halten. Die Manschetten-Ausrichtung-Führung der Kupplung schließt auch
einen Manschetten-Ausrichtung-Einschnitt 79 ein,
der sich an der Manschetten-Ausrichtung-Führung 70 der
Kupplung befindet, so dass die Manschetten-Ausrichtung-Führung 70 der
Kupplung eine Manschette 15 in einem bestimmten Abstand
zum Ende 14b eines Rohrs 14 halten kann.
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Nimmt
man auf die 7–9 und 1 Bezug,
umfasst das Verfahren zum Verbinden eines ersten Rohrs mit einem
zweiten Rohr in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis die folgende Schritte:
1. eine erste Manschette 12 wird in einer festgelegten
Entfernung in die Nähe
eines verbindbaren Endes des ersten Rohrs gesetzt; 2. eine zweite
Manschette 15 wird in einer festgelegten Entfernung in
die Nähe
eines verbindbaren Endes des zweiten Rohrs gesetzt; 3. eine elastische,
ringförmige
Dichtung 28 wird über das
verbindbare Ende des ersten Rohrs und das verbindbare Ende des zweiten
Rohrs gesetzt; 4. ein erstes Kupplungsglied 10 wird um
das erste Rohr und die elastische ringförmige Dichtung 28 herum
gesetzt; 5. ein zweites Kupplungsglied 10' wird um das zweite Rohr 14 und
die elastische ringförmige
Dichtung 28 herum und über
die zweite Manschette 15 und die erste Manschette 12 gesetzt;
und 6. das erste Kupplungsglied 10 wird mit Druck in Richtung
zweites Kupplungsglied 10' gepresst,
um die elastische ringförmige
Dichtung 28 um die verbindbaren Enden 13b, 14b herum
in eine fluiddichte Dichtung zu zwingen, während das erste und zweite
Kupplungsglied 10, 10' das erste Rohr 13 und
das zweite Rohr 14 in eine koaxiale Ausrichtung miteinander
zwingen.
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Nimmt
man auf 10 Bezug, kennzeichnet die Bezugsziffer 10 eine
andere Ausführungsform
einer zweiteiligen universellen Kupplung, die für die Niederdruck-Verbindung
mit der Kupplung 10 geeignet ist, die anstatt der starren
Halte-Manschetten in eine erste elastische greifende Halte-Manschette oder
einen Ring 60 und in eine zweite elastische greifende Halte-Manschette
oder einen Ring 61 eingreift. Die Kupplung Nummer 10 befindet
sich teilweise auf einem Rohr 13 und teilweise auf einem
Rohr 14, das in einer fluiddichten Dichtungsanordnung mit
dem Rohr 13 vereinigt werden soll. Die in 1 gezeigte Kupplung 10 verwendet
die Manschetten 12 und 15 an den Rohren 13 und 14,
während
die in 10 gezeigte Kupplung 10 elastische
reibende Greif-Manschetten 60 und 61 verwendet,
die mit Druck gepresst werden, um die Enden des Rohrs reibschlüssig einzugreifen,
damit sich die Rohre seitlich nicht voneinander lösen.
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11 zeigt
ein Paar an identischen elastischen reibenden Greif-Ringen oder
-Manschetten 60 und 61. Die Greif-Manschette 61 hat
einen Innendurchmesser D1, der etwa derselbe
oder etwas kleiner ist als der Außendurchmesser der Rohre 13 oder 14,
so dass die Greif-Manschette 61 in die Außenseite
des Rohrs 13 reibschlüssig
eingreift. Ähnlich
hat die Greif-Manschette 60 einen Innendurchmesser D1, der etwa derselbe oder etwas kleiner ist
als der Außendurchmesser
des Rohrs 13 oder 14, so dass die Greif-Manschette 60 in
die Außenseite
des Rohrs 14 reibschlüssig
eingreift. Der Außendurchmesser
D2 der Greif-Manschette 61 ist
größer als
der Einschnitt, der zwischen dem verlängerten Schenkel 20 und
der Außenfläche des
Rohrs 13 gebildet wird, so dass, wenn die Kupplung 70 und
ihr Gegenpart um die Enden des Rohrs 13 herum gequetscht
werden, die Greif-Manschette 61 gepresst wird und mit dem
Rohr 13 in einen Reibungseingriff gebracht wird, wodurch die
seitliche Bewegung am Rohr 13 verhindert wird.
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12 zeigt
die Positionierung der ringförmigen
Greif-Manschetten 60 und 61 an
den jeweiligen Rohren 14 und 13. Um die ringförmigen Greif-Manschetten 60 und 61 richtig
zu beabstanden, kann man die in den 7 und 8 gezeigte
Ausrichtung-Führung
verwenden. In dieser Ausführungsform
müssen
die Greif-Manschetten 60 und 61 nicht an den Rohren 13 und 14 gesichert
werden, da die Reibungskräfte
zwischen den Ringen und der Oberfläche des Rohrs verwendet werden,
um die Kupplung an den Rohren zu verankern.
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Nimmt
man auf 12 Bezug, wurde eine erste ringförmige elastische
Greif-Manschetten 60 um ein Rohr 14 herum gesetzt,
indem die Manschette 60 am Rohr 14 entlang geschoben
wurde, bevor die Kupplung damit verbunden wird. Der Zweck dafür, dass
man zwischen der ringförmigen
Wanne 23 und der Greif-Manschetten 60 eine Passungsform
hat, liegt darin zu gewährleisten,
dass die Greif-Manschetten durch das Zusammendrücken der Greif-Manschetten 60 gegen
das Rohr 14 mit dem Rohr 14 in einen starken Reibungseingriff
gebracht werden kann. Auf ähnliche
Weise befindet sich an der Außenfläche 13a eine
ringförmige
elastische Greif-Manschette 61,
die am Rohr 13 gesichert wird, indem die Manschette 61 über das
Rohr 13 gesetzt wird, bevor die Kupplung 11a am
Rohr 13 platziert wird. Ähnlich hat die Greif-Manschette 61 eine
Außenform,
die annähernd
mit der inneren Form der ringförmigen
Wanne 22 übereinstimmt,
die zwischen dem axialen Schenkel 20 und der Außenfläche des Rohrs 13 gebildet
wird. Die Greif-Manschetten 60 und 61 sind aus
einem elastischen Material hergestellt, das Reibungseigenschaften
wie beispielsweise Gummi oder dergleichen hat. In der vorliegenden
Erfindung stellt eine Greif-Manschette, die aus einem Material wie
beispielsweise Gummi hergestellt wird, einen seitlichen Reibungswiderstand
gegenüber
einer Verschiebung bereit, um das Halten der Kupplung 70 an
den Rohren 13 und 14 zu unterstützen.
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Nimmt
man auf 10 Bezug, wird das Kupplungsglied 10 in
einem gekoppelten Zustand gezeigt, wobei das Dichtungsglied 66 mit
Druck in die ringförmige
Wanne 19 gequetscht wird, so dass die auswärts gebogenen
Schenkel 66a und 66b mit der mittleren ringförmigen Dichtung 66c in
einen Presseingriff gebracht werden, um das Auslaufen daran vorbei
zu verhindern. In diesem Zustand werden die Rohr-Enden 13b und 14b so
abgedichtet, dass Fluide oder Partikeln nicht aus den Enden der
Rohre 13 und 14 entweichen können. Es sollte verständlich sein,
dass sich die beiden Kupplungsglieder, die sich im gekoppelten Zustand
jeweils etwa auf halbem Weg um die Rohre herum erstrecken, durch
Bolzen aufeinander gebracht werden, die sich durch Bolzenanschlussflächen 11 und 11a erstrecken.
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Im
ringförmigen
Dichtungsglied 66 befinden sich ein erster Ausblas-Anschlag 30" und ein zweiter Ausblas-Anschlag 30'''.
Während
die Ausblas-Anschläge 30" und 30''' in
Verbindung mit der Niederdruck-Kupplung 10 aus 10 gezeigt
werden, können
die Ausblas-Anschläge
unter bestimmten Bedingungen unnötig
sein, da der Druck innerhalb der Rohre ausreicht, um ein ungestütztes Dichtungsglied zu
zerreißen.
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Beim
Betrieb der Kupplung 10 aus 10 ist der
Eingriff der Rohre mit den Kupplungsgliedern mit dem Eingriff der
in 1 gezeigten Kupplung 10 identisch. Das
bedeutet, dass eine Passungskupplung (nicht gezeigt) durch Bolzen,
die sich durch die Bolzenöffnungen
erstrecken, die sich in den Flanschen der Rohrkupplung 10 befinden,
in Richtung der Kupplung 10 gebracht wird. Indem die Kupplungen aufeinander
gebracht werden, wird das ringförmige Dichtungsglied 66 Druck-quetscht,
um eine fluiddichte Dichtung bereitzustellen. Zusätzlich werden
die Rohre 13 und 14 durch die zylindrischen Ausrichtungsflächen 11e, 11f, 20a und 21a an
der Kupplung 10 in eine axiale Endausrichtung gebracht.
Um das axiale Zurückhalten
des Rohrs 13 in Bezug auf das Rohr 14 bereitzustellen,
werden die Greif-Manschetten 60 und 61 mit Druck
eingepresst. Das bedeutet, dass der verlängerte Schenkel 21 die
Greif-Manschette 60 mit Druck gegen die Außenfläche des Rohrs 14 presst
und der verlängerte
Schenkel 20 die Greif-Manschette 61 mit Druck
gegen die Außenfläche des
Rohrs 13 presst. Durch die Verwendung des Reibungsmaterials
wie beispielsweise Gummi, erzeugt das radiale Quetschen einen starken
seitlichen Reibungseingriff mit den Rohren 13 und 14,
womit der Trennung der Rohre widerstanden wird.
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Solchermaßen ist
das Verfahren zum Verbinden der beiden Rohre durch die Verwendung
von Kupplungen unter Niederdruck unter einem Aspekt dasselbe wie
das Verfahren zum Verbinden zweier Rohre durch die Verwendung von
Kupplungen 10 und 10' unter Hochdruck, und zwar darin,
dass Bolzen oder dergleichen verwendet werden, um die Kupplungen
zusammenzupressen. Anstatt der Verwendung einer starren ringförmigen Manschette 12 und 15 wie
z. B. der in 1 gezeigten, die an den Rohren
gesichert werden muss, verwendet die Ausführungsform aus 10 reibenden
Greif-Manschetten 60 und 61. Wenn die Kupplungen
zusammen um das Rohr herum vereinigt und festgezogen werden, bewirkt
die Festzieh-Tätigkeit,
dass die ringförmigen, elastischen
reibenden Greif-Manschetten 60 und 61 dagegen
Druck-gepresst werden, um gegen eine seitliche Verschiebung an den
Rohren 13 und 14 entlang einen Reibungswiderstand
zu erzeugen.
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Nimmt
man auf die 10-12 Bezug, umfasst
das Verfahren zum Verbinden eines ersten Rohrs mit einem zweiten
Rohr in einem Ende-zu-Ende-Verhältnis
mit einer Niederdruck-Dichtung folgende Schritte: 1. eine erste
elastische Greif-Manschette 61 wird in einer bestimmten
Entfernung in die Nähe eines
verbindbaren Endes des ersten Rohrs gesetzt; 2. eine zweite elastische
Greif-Manschette 60 wird in einer bestimmten Entfernung
in die Nähe
eines verbindbaren Endes des zweiten Rohrs gesetzt; 3. eine elastische
ringförmige
Dichtung 66 wird über
das verbindbare Ende des ersten Rohrs und das verbindbare Ende des
zweiten Rohrs gesetzt; 4. ein erstes Kupplungsglied 10 wird
um das erste Rohr 13 und die elastische ringförmige Dichtung 66 herum
gesetzt; 5. ein zweites Kupplungsglied wird um das zweite Rohr 14 und
die elastische ringförmige
Dichtung 66 herum und über
die zweite dichtende Manschette 60 und die erste dichtende
Manschette 61 gesetzt; und 6. das erste Kupplungsglied 10 wird
mit Druck in Richtung des zweiten Kupplungsglied gepresst, um die
elastische ringförmige
Dichtung 66 um die verbindbaren Enden 13b, 14b herum
in eine fluiddichte Dichtung zu zwingen, während das erste und zweite
Kupplungsglied das erste Rohr 13 und das zweite Rohr 14 in
eine koaxiale Ausrichtung miteinander zwingen. Der radial nach innen
gerichtete Druck der verlängerten
Schenkel 20 und 21 presst mit Druck die elastischen
greifenden Ringe 60 und 61, um – gegenüber einer
axialen Verschiebung des Rohrs 14 in Bezug auf das Rohr 13 einen
starken Reibungswiderstand zu erzeugen.
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Die 13 bis 15 zeigen
das Kupplungsglied 10 der universellen Kupplung mit einer zweiteiligen
Halte-Manschette 80, die sich aus einem ersten halbkreisförmigen,
radial komprimierbaren Glied 81, das elastisch von einer
elastischen Manschette 82 innerhalb der ringförmigen Grenzen
des halbkreisförmigen
Schenkels 20 gestützt
wird, und aus einer zweiten Halte-Manschette 84 zusammensetzt,
die aus einem ersten halbkreisförmigen,
im Umfang komprimierbaren Glied 84 besteht, das innerhalb
der ringförmigen
Grenzen des halbkreisförmigen
Schenkels 21 von der elastischen Manschette 85 elastisch
gestützt
wird. Der Radius des Inneren der Schenkel 20 und 21 wird
mit R3 bezeichnet. In der in 13 gezeigten
Ausführungsform
wird die Halte-Manschette 81 in
einer zum Rohr 13 senkrechten Ebene getragen, wobei eine
Fläche
der Halte-Manschette gegen den Schenkel 20 aufliegt und
die andere seitlich vom elastischen Glied 82 gestützt wird. Dies
setzt die äußere Umfangskante 81a mit
der inneren Umfangsfläche 20c des
Schenkels 20 in Kontakt.
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Um
das Verhältnis
der Manschetten zu verstehen, die sich aus radial komprimierbaren
Glieder 81 und 84 zusammensetzen, sollte man auf 14 Bezug
nehmen, die eine Vorderansicht des radial komprimierbaren Glieds 81 zeigt,
das ein erstes halbkreisförmiges
Glied 81a und 81a' umfasst.
Jedes der halbkreisförmigen,
radial komprimierbaren Glieder 81a und 81a' hat in sich
radiale Erhöhungen 81c,
um die radiale Kontraktion der Glieder 81a und 81a' zu erlauben,
wenn die Kupplung mit einem Rohr in Eingriff gebracht wird. Das
bedeutet, dass die verlängerten
Erhöhungen 81c,
die in den Gliedern 81a und 81a' ausgebildet sind, gekrümmte Abschnitte
erzeugen, die dazwischen mittels Umfangsbrücken 81g gestützt werden,
die schwächer
sind als die anderen Abschnitte der Glieder 81a und 81a'. Folglich bewirkt eine
radiale Druckkraft nach innen (wie durch die Kraftpfeile F angezeigt)
eine radiale Abbiegung der gekrümmten
Abschnitte nach innen, wodurch bewirkt wird, dass die Innenkante 81e in
die Außenseite
des Rohrs eingreift. In der in 14 gezeigten
Ausführungsform
wird eine kreisförmige,
ungezahnte Innenfläche 81b bereitgestellt,
um in die Außenfläche eines
Rohrs radial einzugreifen. Der radiale Abstand R1 ist
der Abstand zur Mitte der Innenkante 81e, und der radiale
Abstand R2 ist der Abstand zur Mitte der
Außenkante 81f.
Wenn der radiale Abstand R3 verringert wird,
indem die Flansche an der Kupplung 10 festgezogen werden,
verringert sich der radiale Abstand R1,
was bewirkt, dass die Glieder 81a und 81a' in die Außenfläche eines
Rohrs eingreifen und die seitliche Verschiebung verhindern. Diese
Anordnung ist teilweise für
Kunststoffrohre geeignet, die aus Materialien wie Polyethylen, PVC
oder dergleichen hergestellt sind, da die Innenkante die Außenfläche des Rohrs
Druck-eingreift, um das Rohr in der Kupplung zu halten.
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Während 14 eine
Vorderansicht der komprimierbaren Halte-Manschette ohne Zähne zeigt,
zeigt 15 eine Vorderansicht der komprimierbaren
Halte-Manschette 89, die ein erstes halbkreisförmiges Glied 89a mit
im Umfang befindlichen Zähnen 88 und
ein zweites halbkreisförmiges
Glied 89' mit
im Umfang befindlichen Zähnen 88 hat.
Die radial einziehbare Halte-Manschette 89 ist mit der
radial einziehbaren Manschette 81 identisch, wenn man vom
Vorliegen der Umfangszähne 88 in
der radial komprimierbaren Halte-Manschette 89 absieht. Die
Verwendung der Zähne 88 erlaubt,
dass die Manschette mit verschiedenen Materialien und unter verschiedenem
Druck verwendet wird. Das bedeutet, dass die radiale Gegenüberstellung
der komprimierbaren Halte-Manschette bewirkt, dass die Zähne 88 in
die Fläche
des Rohrs packen und sie eingreifen. Die komprimierbare Halte-Manschette 89 ist
besonders für
jene Rohrflächen
geeignet, die eine rutschige Außenfläche haben
könnten,
weshalb sie für
die Verwendung mit Kunststoffrohren gut geeignet ist.
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Solchermaßen kann
man ins Auge fassen, dass die Kupplung 10 in Zusammenhang
mit der in 1 gezeigten fest gesicherten
Manschette 12 oder mit den durch Reibung in Eingriff bringbaren Manschetten
wie der in 10 gezeigten elastisch komprimierbaren
Manschette 61, der in 14 gezeigten
radial komprimierbaren Manschette 81 oder der in 15 gezeigten
radial komprimierbaren Manschette 89 verwendet werden kann.
Durch die Auswahl der Halte-Manschette gemäß der Materialien des Rohrs
oder des Betriebsdruckbereichs, kann die universelle Kupplung der
vorliegendert Erfindung unter mehreren Kupplungsbedingungen einschließlich verschiedener
Rohrarten als auch verschiedener Druckbedingungen verwendet werden.
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Wenn
technische Merkmale in den Ansprüchen
mit Bezugszeichen versehen sind, so sind diese Bezugszeichen lediglich
zum besseren Verständnis der
Ansprüche
vorhanden und dementsprechend stellen solche Bezugszeichen keine
Einschränkungen
des Schutzumfangs solcher Elemente dar, die nur exemplarisch durch
solche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.