DE69118542T2

DE69118542T2 - Rohrkupplung

Info

Publication number: DE69118542T2
Application number: DE69118542T
Authority: DE
Inventors: Neil John Thornton 44 Pheasants Way Hertfordshire Wd3 2Ha Taylor; William Middlesex Ha5 3Ln Taylor; Ian Richard 57 The Uplands Buckinghamshire Sl9 7Lq Webb
Original assignee: Taylor Kerr Couplings Ltd
Current assignee: Taylor Kerr Couplings Ltd
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: NO991238D0; ATE214134T1; ATE217062T1; CA2087714A1; ES2173133T3; DE69133002D1; NO323660B1; GB9405341D0; IL98895A0; DE69118542D1; DE69133002T2; ES2134970T3; GB2275088A; US5351997A; DE69132948D1; NO307149B1; GB2275090B; NO991238L; NO323657B1; DE69132948T2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Rohrkupplungen zur Verbindung zweier Rohre mit ebenen Enden in einer flüssigkeitsdichten Art, des Types, der aus einem röhrenförmigen Mantel besteht, der eine längliche Lücke aufweist, mit einer Dichtmuffe aus einem elastischen beziehungsweise federnden, flexiblen Material, die im Mantel angeordnet ist, und mit einer Spannvorrichtung zur Reduzierung der Breite der länglichen Lücke. Bei der Verwendung wird die Dichtmuffe um die nebeneinanderliegenden Rohrenden angeordnet, die Spannvorrichtungen werden angezogen, um die Muffe gegen die äußeren Oberflächen der Rohrenden zu pressen, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung auszubilden.
Eine bekannte Rohrkupplung dieses Typs ist in der GB-A- 1582858 beschrieben. Die Dichtmuffe weist einen C-förmigen Längsquerschnitt auf, der zwei Lippen besitzt, die sich axial nach innen zueinander erstrecken, um einen Einschnitt zwischen der Ausweitung und dem Flanschteil zu bilden. Wenn der Mantel um die Rohrenden angezogen wird, werden die Lippen der Dichtmuffe in eine abdichtende Berührung mit den äußeren Oberflächen der Rohrenden gebracht, um eine Abdichtung auszubilden. Im Betrieb strömt Flüssigkeit, die von den Rohren geführt wird, durch die Lücke zwischen den Rohrenden in den Raum außerhalb der Außenseite des Rohrendes und der Innenseite des Flanschteils der Muffe. Die Flüssigkeit gelangt in den Einschnitt zwischen den Ausweitungen der Lippen, was den abdichtenden Druck der Ausweitungen gegen die Rohre erhöht, wenn sich der Flüssigkeitsdruck erhöht.
Das Zusammenfügen von Rohren mit ebenen Enden durch Kupplungen, ohne daß die Rohre vorbereitet werden müssen, ist schneller und wirtschaftlicher als andere Verfahren, wie beispielsweise Schweißen, Verschrauben, Bördeln, Vernieten oder ein Versehen mit Absätzen. Durch die enormen axialen Kräfte, die beim Betrieb von Röhrensystemen bei Druckwerten von beispielsweise 16 Bar auftreten, ist es jedoch schwierig, eine Kupplung zu konstruieren, die dauerhaft solchen Kräften widerstehen kann.
In der Kupplung der GB-A-1582858 wird eine axiale Halterung durch zwei kegelstumpfförmige Ringe mit Greifzähnen an deren inneren Kanten erreicht. Die Greifringe sind an den Seiten der Dichtmuffe angeordnet und werden mittels Sprengringen innerhalb des Mantels in ihrer Position gehalten. Wenn der Mantel verspannt wird, greifen die Greifzähne in die Rohrenden, um einen axialen Halt der Rohre zu bewirken.
Bei dieser Anordnung gibt es eine Reihe von Nachteilen. Die Greifzähne sind scharf und liegen offen. Dies stellt eine Gefahr für die Rohrverleger dar, die sich schneiden können, wenn sie die Kupplungen, bevor sie befestigt sind, handhaben.
Die Zähne liegen offen und können in Kontakt mit Wasser und anderen korrodierenden Flüssigkeiten kommen, abhängig davon in welcher Umgebung sie verwendet werden. Die Zähne werden gewöhnlich aus Hartstahl gefertigt, der zur Rißkorrosion neigt.
Die Geometrie der gezahnten Greifvorrichtung wird beim Festklammern auf dem Rohr gestaucht. Die speziell geformten Sprengringe, die erforderlich sind, um die Greifringe zu halten, tragen zur Komplexität der Kupplung bei und sie bieten nur einen teilweisen Halt für den Greifring. Die Sprengringe können als Drehpunkt wirken, über den die Zähne gebogen werden, wenn sie belastet werden, und es besteht somit die Möglichkeit, daß die Zähne abschnappen.
Die Geometrie neigt weiterhin dazu, gestaucht zu werden, wenn eine C-förmige Dichtmuffe verwendet wird, da das Gesamte der inneren Oberfläche des Flanschteils dem Druck der Flüssigkeit der Röhre ausgesetzt ist. Wenn der Flüssigkeitsdruck hoch ist, kann dies dazu führen, daß der Mantel sich in seinem axialen Mittelteil nach außen baucht. Dieses Ausbauchen des Mantels kann bewirken, daß sich der gezahnte Greifring aus dem Kontakt mit der Röhre heraushebt, was zu einer Fehlfunktion führt.
Ein anderer Typ einer bekannten Kupplung ist in der GB-A- 2167145 beschrieben. Diese Kupplung umfaßt keine oben beschriebenen gezahnten Ringe, sondern sie verwendet ringförmige Dichtteile, die an jedem Ende einer Ringmuffe, die keilförmige Enden hat, angeordnet sind. Zwei Flanschteile sind an jedem Ende der Kupplung angeordnet, und es ist eine Spannvorrichtung vorgesehen, so daß die Flanschteile axial aufeinander gepreßt werden können. Diese Bewegung preßt die Dichtteile gegen die keilförmigen Enden der Muffe, die wiederum die Dichtteile radial nach innen drängen, um eine Dichtung gegen die Oberfläche der Rohre auszubilden.
Eine Vielzahl von harten Greifteilen ist in jedem Dichtteil eingeschlossen. Jedes Greifteil hat einen Zahn oder Zähne an einem Ende und ist so im Dichtteil angeordnet, daß sich die Zähne auf gleicher Höhe mit oder neben der inneren Oberfläche des Dichtteils befinden. Das Greifteil ist in einem Winkel relativ zur Achse der Kupplung geneigt, und das axiale äußere Ende jedes Greifteils ist so angeordnet, daß es vollständig von der äußeren dicht anliegenden Oberfläche des Dichtteils nahe der Ecke im Flanschteil bedeckt wird. Wenn die Kupplung angezogen wird, bewegen sich die Flanschteile axial nach innen, pressen das Dichtteil zusammen und zwingen die Greifteile hin zu den Rohren und bewirken, daß sie in die Oberflächen der Rohre greifen. Durch die axiale Verschiebung zwischen den inneren und äußeren Enden der Greifteile drehen sich die Greifteile, wenn das Dichtteil zusammengepreßt wird.
Bei dieser Kupplung sind die Abdichtaktion des Dichtteils gegenüber den Oberflächen der Rohre und die Greifaktion der Greifteile nicht unabhängig voneinander. Die Greifteile und die Dichtteile werden gleichzeitig betätigt, wenn die Flansche axial bewegt werden. Somit schränken sich die Greifteile und die Dichtteile gegenseitig in der Bewegung ein. Wenn die Zähne des Greifteils in die Oberfläche des Rohres greifen, bevor das Dichtteil passend gegen die Oberfläche des Rohres plaziert ist, kann dies die Dichtungseigenschaften der Dichtung beeinflussen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Rohrkupplung zur flüssigkeitsdichten Verbindung zweier Rohre vorgesehen, die einen röhrenförmigen Mantel, eine röhrenförmige Dichtmuffe und Spannvorrichtungen zum Anziehen des Mantels um die Dichtmuffe herum umfaßt, wobei die Dichtmuffe einen Umfangsschlitz in ihrer äußeren Oberfläche aufweist, und ein Greifring mit nach innen vorstehenden Greifzähnen in der Lücke angeordnet ist, wobei die Anordnung derart ausgestaltet ist, daß bei der Anwendung ein Anziehen der Spannvorrichtung bewirkt, daß die Dichtmuffe in eine dichtende Berührung mit den Rohrenden gebracht wird und die Greifzähne die Muffe am Grunde der Lücke durchdringen und die äußere Oberfläche des Rohres umgreifen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Schlitz mit einem Greifring an jedem Ende der Kupplung vorgesehen. Der Schlitz kann kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wobei das radiale innere Ende näher zur axialen Mitte der Kupplung angeordnet ist als das radiale äußere Ende. Der Greifring ist vorzugsweise auch kegelstumpfförmig, und vorzugsweise handelt es sich um einen Ring mit einer Lücke, so daß er leicht gedehnt und zusammengepreßt werden kann.
Vorzugsweise besitzt der Mantel an jedem Ende einen nach innen vorstehenden Flansch und die Greifringe sind mit ihren äußeren Kanten im Winkel zwischen dem röhrenförmigen Teil des Mantels und den Flanschen angeordnet.
Der röhrenförmige Mantel umfaßt vorzugsweise einen inneren und einen äußeren Mantel. Der innere Mantel paßt in den äußeren Mantel. Der innere und der äußere Mantel haben beide längliche Lücken, wobei die Lücke des inneren Mantels am Kreisumfang versetzt ist gegenüber der Lücke am äußeren Mantel, so daß die Dichtmuffe entlang ihrer gesamten Randfläche gestützt wird, entweder durch den inneren Mantel oder durch den äußeren Mantel oder durch beide Mäntel.
Der innere und der äußere Mantel haben beide radiale Endteile, die nach innen gebogen sind, um radiale Flansche zu bilden.
Durch Anordnung der Greifringe in Schlitzen in der äußeren Oberfläche der Dichtmuffe werden die Greifzähne geschützt und verursachen keine Verletzungen bei den Rohrverlegern, wenn sie vor ihrer Verwendung gehandhabt werden.
Die Dichtmuffe kann mit Enddichtungen versehen sein, die Dichtungen zwischen den Flanschen und den Rohrenden bilden. Auf diese Art wird das Eindringen von Wasser und anderen Verunreinigungen in die Dichtung verhindert, und somit werden die Greifringe vor Korrosion geschützt.
Vorzugsweise ist der Schlitz in der Muffe breiter als die Dicke der Greifringe, so daß die Dichtmuffe die Funktion des Greifrings nicht stört. Der Ring wird nur durch den Winkel der inneren und äußeren Mäntel gehalten, der zwischen ihren röhrenförmigen Wänden und ihren ringförmigen Flanschen gebildet wird. Der Mantel stützt sich direkt gegen die äußere Kante des Greifrings. Wenn der Mantel, wie vorstehend beschrieben, einen inneren und äußeren Mantel umfaßt, so stützt sich der innere Mantel gegen den Greifring. Das reduziert weiterhin die Neigung des äußeren Mantels, sich auzubeulen, verglichen mit einem Mantel aus einem Stück.
Vorzugsweise umfaßt die Muffe zwei Sätze von ringförmigen, nach innen vorstehenden Dichtrippen auf der inneren Oberfläche der Muffe, die die entsprechenden Rohrenden in einer flüssigkeitsdichten Weise umgreifen.
Durch diese Anordnung ist nur der Teil der Muffe zwischen dem axial am innersten angeordneten Paar von Rippen dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit im Rohr ausgesetzt. Der Mantel neigt daher bei hohen hydrostatischen Druckwerten weniger zum Ausbeulen und der Mantel kann daher eine leichtere Konstruktion aufweisen als bei einer konventionellen Kupplung, die die gleichen Leistungsmerkmale aufweist. Das bedeutet, daß die Kupplung weniger teuer und während des Herstellens leichter zu handhaben ist.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung übt die Spannvorrichtung eine radiale Druckkraft auf den Mantel aus.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische weggeschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung;
Fig. 2 zeigt eine Endansicht der Kupplung von Fig. 1;
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die Kupplung der Fig. 1;
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Greifrings der Kupplung der Figuren 1 bis 3; und
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kupplung ähnlich der der Figuren 1 bis 4, aber mit einer modifizierten Abdichthülse.
Eine Rohrkupplung 1 umfaßt einen äußeren röhrenförmigen Mantel 10, einen inneren röhrenförmigen Mantel 20 und eine abdichtende Dichtung 30. Der äußere röhrenförmige Mantel 10 ist aus gewalztem Stahl mit einer länglichen Lücke 13 geformt. Der Mantel ist an seinen freien Enden auf sich selbst zurückgebogen und bei 14 verbunden, um Schlaufen 15 entlang den gegenüberstehenden Kanten des länglichen Lücke 13 auszubilden. In die Schlaufen sind Stifte 16 eingeschoben. Spannschrauben 17 erstrecken sich durch Querlöcher in einem der Stifte 16 in mit einem Gewinde versehene Querlöcher im anderen Stift 16, um so die beiden freien Enden des äußeren Mantels zu verbinden. In die Schlaufen 15 sind Schlitze 18 geschnitten, um Platz für die Schrauben zu schaffen. Die axialen Endränder des Mantels 10 sind in rechten Winkeln nach innen gebogen, um radiale Flansche 19 zu bilden.
Der innere röhrenförmige Mantel 20 ist aus gewalztem Stahl und hat eine längliche Lücke 23. Die Endkanten des Mantels 20 sind in rechten Winkeln nach innen gebogen, um radiale Flansche 24 zu bilden. Der Mantel 20 paßt in den äußeren Mantel 10, die axiale Länge des Mantels 20 ist geringfügig kleiner als die des Mantels 10, so daß die Flansche 24 innen hineinpassen, und im Gebrauch seitlich durch die Flansche 19 gestützt werden.
Die abdichtende Dichtung 30 ist aus Gummi, geformt aus einem Abschnitt einer flachen Extrusion, der zu einer Röhre gerollt und durch Verschweißen verbunden ist, um einen vollständigen Zylinder zu bilden. Alternativ kann die Gummidichtung preßgeformt sein. Die äußere Oberfläche 31 der Dichtung ist glatt, aber die innere Oberfläche ist mit zwei Sätzen von ringförmigen Dichtungsrippen 32 versehen, die nach innen vorstehen und ein rechteckiges Profil aufweisen. In der vorliegenden Ausführungsform sind in jedem Satz drei Rippen vorgesehen. Zu jedem Ende der Dichtung hin ist die innere Oberfläche nach innen gestuft, um Flächen 33 zu bilden. Die äußersten Enden der Dichtung werden durch axiale Ausdehnungen des inneren Teils der Dichtung gebildet, die Enddichtungen 34 bilden.
Die Dichtung 30 paßt in den inneren Mantel, wobei sich die Seitenflansche 24 in eine Vertiefung 35 einpassen, die hinter den Enddichtungen 34 ausgeformt ist.
Ein kegelstumpfförmiger Schlitz 36 ist an jedem Ende der Dichtung in der äußeren Oberfläche der Dichtung ausgeformt. Das äußere Ende jedes Schlitzes liegt am axialen Ende der äußeren Oberfläche, das innere Ende des Schlitzes liegt dicht an der inneren Oberfläche der Fläche 33. Die Neigung des Schlitzes ist derart, daß das innere Ende sich näher an der axialen Mitte der Dichtung befindet als das äußere Ende.
Eine Greifvorrichtung in Form eines kegelstumpfförmigen Rings 40 ist im Schlitz 36 angeordnet. Der Ring 40 ist aus Hartstahl gefertigt und stellt einen unvollständigen Ring dar, der eine Lücke 41 aufweist, so daß er in den Schlitz 36 eingefügt werden kann. Die Breite des Schlitzes ist größer als die Dicke der Stahlplatte, aus der der Ring geformt ist, so daß die Seiten des Schlitzes den Betrieb des Ringes nicht stören. Die innere Kante des Rings 40 ist in Abständen eingeschnitten und die Teile zwischen den Einschnitten sind verbogen, um Zähne 42 auszubilden. Wenn die Kupplung zusammengebaut wird, sitzen die Zähne am Grunde des Schlitzes 36 und die äußere Kante 43 des Rings sitzt im Winkel, der durch den Flansch 24 des inneren Mantels ausgebildet ist.
Beim Gebrauch werden die Enden der beiden Rohre mit ebenen Enden in die Kupplung von entgegengesetzten Enden her eingeschoben, wie das in Fig. 3 gezeigt ist. Ein Abstand von ungefähr 10 mm Weglänge verbleibt zwischen den Rohrenden, um eine Winkelabweichung zu ermöglichen, oder um Abriebsverschleiß zu vermeiden oder um eine Vibration zu dämpfen. Wenn sich die Kupplung an Ort und Stelle befindet, werden die Schrauben 17 angezogen, um die Kupplung an den Rohren festzuklemmen. Wenn die Schrauben 17 angezogen sind, so sind die Schlaufen 15 des äußeren Mantels 10 zusammengezogen, wodurch sie eine radiale Druckkraft auf den äußeren Mantel ausüben. Der innere Mantel ist so angeordnet, daß seine längliche Lücke 23 sich diametral entgegengesetzt zur länglichen Lücke 13 des äußeren Mantels befindet. Dadurch kann der innere Mantel die Dichtung im Bereich der Lücke 13 abstützen, in dem keine Abstützung durch den äußeren Mantel erfolgt. Der innere Mantel ist so dimensioniert, daß wenn die Kupplung dicht um die Röhrenenden herum angebracht ist, nur eine kleine längliche Lücke 23 bleibt.
Das Anziehen der Spannschrauben 17 preßt die ringförmigen Dichtrippen 32 in einen abdichtenden Kontakt mit den äußeren Oberflächen der Rohrenden, die Dichtrippen verformen sich leicht aufgrund ihre Höhe, Breite und der Beschaffenheit des verwendeten Materials. Zur gleichen Zeit wird der Greifring 40 nach innen geschoben, indem der Winkel des inneren Mantels die äußere Kante des Ringes greift. Das Zusammenpressen des Greifrings bewirkt, daß die Kanten seiner Zähne 42 durch die Dichtung 30 am Boden des Schlitzes 36 dringen und in die Oberfläche des Rohres eingreifen, wodurch eine Verriegelung der Kupplung mit dem Rohr gegenüber einer axialen Bewegung erfolgt. Die Zähne sind so gestaltet, daß sie einen Kontakt von ungefähr 5 mm im Zentrum um den Kreisumfang ergeben, mit einer Breite von ungefähr 2 mm für jeden Zahn, was ungefähr einen 40% Kontakt mit dem Kreisumfang des Rohres ergibt.
Die Ausweitungen 34 sind zwischen den Flanschen 19 und 24 auf den inneren und den äußeren Mänteln und den äußeren Oberflächen der Rohrenden eingeschlossen, um Enddichtungen zu bilden. Dadurch wird verhindert, daß Flüssigkeit und Schmutz von außen in die Kupplung eindringt.
Die beschriebene Kupplung weist gegenüber bekannten Kupplungen eine Reihe von Vorteilen auf. Durch die Verwendung einer Reihe von Rippen wird eine Dichtung erzielt, die bei hohen hydrostatischen Druckwerten, beispielsweise bei 16 Bar, wirksam ist. Die axiale Länge der Dichtung, die dem hydrostatischen Druck ausgesetzt ist, ist jedoch klein, verglichen mit der Gesamtlänge L der Kupplung. Das bedeutet, daß der Mantel weniger dazu neigt, sich auszubeulen, als das bei bekannten Kupplungen der Fall ist, bei denen nahezu die gesamte Länge der Dichtung dem hydrostatischen Flüssigkeitsdruck ausgesetzt ist. Dadurch kann der Mantel der Kupplung der vorliegenden Erfindung aus einer leichteren Konstruktion bestehen als bei einer gleichwertigen konventionellen Kupplung. Beispielsweise kann bei einer Kupplung zum Verbinden von zwei Rohren mit einem Durchmesser von ungefähr 20 cm (ungefähr 8 Inch) die Dicke des äußeren Mantels ungefähr 3 mm und die Dicke des inneren Mantels ungefähr 2,5 mm betragen. Ein Vorteil der Verwendung dünneren Metalls ist der, daß die Maschine zur Formung der Mäntel weniger teuer ist.
Durch die Anordnung der Greifringe in einer Lücke in der Außenseite der Dichtung werden die Zähne geschützt, wenn die Kupplung nicht verwendet wird, und die Kupplung kann leicht gehandhabt werden ohne ein Risiko, daß der Arbeiter geschnitten wird. Die Elastizität des Greifrings und des Gummis der Dichtung bewirken, daß sich die Zähne in die Lücke zurückziehen, wenn die Kupplung gelöst wird, so daß sie nicht länger durch die innere Oberfläche der Dichtung hervorstehen. Die Enddichtungen halten Verschmutzungen fern, die von außen in die Dichtungen gelangen könnten und deren Funktion beeinflussen. Die Verwendung eines niedriglegierten oder mit hohem Kohlenstoffanteil versehenen Stahls zur Ausbildung der harten Zähne auf dem Greifring macht diese empfindlich gegen Korrosion. Die Enddichtungen verhindern das Eindringen von Feuchtigkeit, beispielsweise Seewasser, die eine solche Korrosion verursachen kann.
Die Anordnung zur Halterung des Greifrings ist von einfacher Konstruktion und verwendet abgesehen von den Mänteln und der Dichtung keine getrennten Teile. Die gesamte Struktur ist innerhalb der beiden Paare der ringförmigen Flansche 19 und 24 angeordnet, was der gesamten Struktur eine große Festigkeit und Stabilität verleiht.
Durch die federnde Wirkung des Greifrings und des Gummis löst sich die Verspannanordnung von selbst, wenn die Kupplung gelöst wird.
Die axialen Halterungen funktionieren unabhängig von der Dichtung.
Die Zähne schneiden nicht vollständig durch die Dichtung, sie durchstechen sie nur in Intervallen von 5 mm, so daß die Kupplung wiederholt verwendet werden kann.
Da der gezahnte Ring in einem breiten Schlitz plaziert wird, kann er frei seinen eigenen Platz finden. Die äußere Kante ist in einem Winkel zwischen dem Flansch und den Flanschteilen des inneren Mantels angeordnet und die Position der inneren Kante ist hauptsächlich bestimmt durch die Position, wo sie in das Rohr greift. Wenn die Kupplung angezogen wird, greifen die Zähne tiefer in das Rohr ein. Der Winkel von ungefähr 45 Grad, der zwischen dem Ring und der Rohroberfläche aufgerichtet wird, wenn der Ring zum ersten Mal greift, wird gehalten, wenn die Kupplung angezogen wird. Der Winkel im inneren Mantel erstreckt sich direkt gegen die äußere Kante des Greifrings.
Da sich der gezahnte Ring gegen den Winkel im inneren Mantel stützt, können die Reaktionskräfte des gezahnten Rings über die Oberfläche des inneren Mantels zum äußeren Mantel hin verteilt werden. Dies verringert weiter die Neigung des Mantels, sich auszubeulen, verglichen mit einem Mantel aus einem Stück.
Da in der bevorzugten Ausführungsform die Dichtung nicht vom C-förmigen Typ ist, hängt ihre Wirksamkeit nicht vom hydrostatischen Druck ab, und daher ist die Struktur sowohl im belasteten als auch im unbelasteten Zustand stabil. Ebenso ist die axiale Greifkraft unabhängig vom Flüssigkeitsdruck in der Rohrleitung.
Obwohl in der bevorzugten Ausführungsform die Zähne ungefähr 5 mm voneinander entfernt sind, und jeder Zahn eine Breite von ungefähr 2 mm aufweist, so hängt die tatsächliche Ausgestaltung des Abstands und der Breite jedes Zahnes zu einem gewissen Grad davon ab, aus welchem Material die Rohre hergestellt sind. Unterschiedliche Ausgestaltungen der Kupplung können verschiedene Zahnabstände und Zahnbreiten verwenden, in Abhängigkeit von der Härte der Rohre, für die die Kupplung verwendet werden soll.
Auch die Schärfe der Zähne kann abhängen vom Material der Rohre, für die die Kupplung verwendet werden soll. Beispielsweise können bei einer Kupplung, die zur Verbindung von Rohren dienen soll, die aus Kunststoffmaterial hergestellt sind, die Zähne abgestumpft sein. Bei einer solchen Ausführungsform können, wenn der Mantel um die Verbindung angezogen wird, die Zähne nicht vollständig durch die Gummidichtung dringen, um in die Oberfläche der Rohre zu greifen. In diesem Fall können die Zähne dennoch genügend Kraft durch die Gummidichtung hindurch ausüben, um die Kunststoffrohre zu greifen, um die Kupplung axial auf den Rohren zu halten.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf eine Kupplung zur Verbindung von Rohren mit gleichem Durchmesser beschrieben wurde, ist es klar, daß diese modifiziert werden kann, um eine abgestufte Kupplung mit einer asymmetrischen Konfiguration auszubilden, um Rohre mit verschiedenem Durchmesser zusammenzufügen.
Bei einer solchen abgestuften Kupplung sind die äußeren und inneren Mäntel so konstruiert, daß sie sich auf der Seite des kleineren Rohres weiter erstrecken. Die Dichtung würde auf der Seite des kleineren Rohres dicker sein und, wie oben beschrieben, einen Schlitz umfassen, in welchen ein gezahnter Ring eingepaßt werden könnte. Bei einer Konstruktionsform einer abgestuften Kupplung könnte die radiale Dicke (das heißt, die radiale Erstreckung von der äußeren Randfläche zur inneren Randfläche) des gezahnten Ringes auf der Seite des kleineren Rohres größer sein als die des anderen gezahnten Rings.
Alternativ dazu kann die radiale Dicke der gezahnten Ringe gleich sein, wobei der gesamte Durchmesser des Rings auf der Seite des kleineren Rohres kleiner ist als der des anderen Rings. Bei dieser Konstruktionsform würde die Dicke des inneren Mantels auf der Seite des kleineren Rohres erhöht sein, so daß sich der entsprechende gezahnte Ring gegen einen Teil des inneren Mantels stützen würde.
Bezieht man sich nun auf Fig. 5, so zeigt diese eine Kupp lung, die ähnlich ist der Kupplung der Figuren 1 bis 4 aber eine modifizierte Dichtmuffe aufweist. In Fig. 5 haben die entsprechenden Elemente die gleichen Bezugszahlen wie in den Figuren 1 bis 4. Die Dichtmuffe 30 der Fig. 5 unterscheidet sich von der der Fig. 3 dadurch, daß kein Hohlraum im Gebiet 60 neben den Enden der Rohre zwischen den Flanschteilen der Muffe 30, den Rippen 32 und den Außenseiten der Rohrenden ausgebildet ist. Stattdessen erstreckt sich das Flanschteil nach innen, um einen ringförmigen Bereich 61 auszubilden, der gegen die Außenseite der Rohrenden gepreßt wird, wenn die Kupplung um die Rohre herum angezogen wird, um eine Abdichtung zu bilden.
Das Fehlen des Hohlraums beeinträchtigt die Abdichtoualität der Dichtung nicht und gestattet es, daß die Kupplung für gesundheitstechnische Anwendungen verwendet wird, beispielsweise im Lebensmittelbereich und bei chemischen Prozessen, wo das Vorhandensein eines Hohlraums, wie in Fig. 3, die Verwendung der Kupplung ausschließen würde, da die Flüssigkeit, die durch die Kupplung hindurchgeht, sich im Hohlraum ansammelt und durch Spülen nicht leicht wieder herausgebracht werden kann. Die Breite des Bereiches 61 beträgt typischerweise 25 bis 45 mm.

Claims

1. Rohrkupplung für die flüssigkeitsdichte Verbindung zweier Rohre mit einem röhrenförmigen Mantel (10, 20), einer röhrenförmigen Dichtmuffe (30), einer Spannvorrichtung (17) zum Anziehen des Mantels (10, 20) um die Dichtmuffe (30) herum, und einem Greifring (40) mit nach innen vorstehenden Greifzähnen (42), wobei bei der Benutzung ein Anziehen der Spannvorrichtung (17) bewirkt, daß die Dichtmuffe (30) in eine abdichtende Berührung mit den Rohrenden gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmuffe (30) einen Umfangsschlitz (36) in ihrer äußeren Oberfläche aufweist, und der Greifring (40) im Schlitz (36) angeordnet ist, wobei die Anordnung derart ausgebildet ist, daß bei der Benutzung ein Anziehen der Spannvorrichtung (17) bewirkt, daß die Greifzähne (42) die Muffe am Boden des Schlitzes (36) durchdringen und die äußere Oberfläche des Rohres umgreifen.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlitz (36) mit einem Greifring (40) an jedem Ende der Kupplung vorgesehen ist.

3. Kupplung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (36) kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei sich das radiale innere Ende näher an der axialen Mitte der Kupplung befindet als das radiale äußere Ende.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifring (40) kegelstumpfförmig ist.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifring (40) eine Lücke aufweist.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (10, 20) einen nach innen vorstehenden Flansch (19, 24) an jedem Ende aufweist und daß die Greifringe (40) mit ihren äußeren Kanten in den Winkeln zwlschen dem röhrenförmigen Teil des Mantels und den Flanschen (19, 24) angeordnet sind.

7. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Mantel (10, 20) einen inneren Mantel (20) und einen äußeren Mantel (10) umfaßt, wobei der innere Mantel (20) in den äußeren Mantel (10) paßt.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Mantel (20) und der äußere Mantel (10) beide längliche Lücken (13, 23) aufweisen, wobei die Lücke (23) im inneren Mantel (20) umfangsmäßig versetzt ist gegenüber der Lücke (13) im äußeren Mantel (10), so daß die Dichtmuffe (30) entlang ihrer gesamten Randfläche entweder durch den inneren Mantel (20) oder durch den äußeren Mantel (10) oder durch beide Mäntel (10 und 20) gestützt wird.

9. Kupplung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der innere und der äußere Mantel (10 und 20) beide axiale Endränder aufweisen, die nach innen gebogen sind, um radiale Flansche (19 und 24) zu bilden.

10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmuffe (30) mit Enddichtungen (34) versehen ist, die Dichtungen zwischen den Flanschen (19, 24) und den Rohrenden bilden.

11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Enddichtungen (34) axiale Ausweitungen der Dichtmuffe (30) sind, die zwischen den Flanschen (19, 24) und dem Rohr eingeschlossen sind.

12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (36) in der Muffe (30) breiter sind als die Dicke der Greifringe (40).

13. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Mäntel (10 und 20) nach innen gerichtete Endflansche (19, 24) aufweisen, die röhrenförmige Dichtmuffe (30) zwischen den Endflanschen des inneren und des äußeren Mantels angeordnet ist; die Endflansche (19) des äußeren Mantels neben den Endflanschen (24) des inneren Mantels angeordnet sind und daher eine seitliche Stütze bilden.

14. Kupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (40) axial innerhalb der Flansche (24) des inneren Mantels angeordnet ist.

15. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenförmige Dichtmuffe (30) zwei Sätze von ringförmigen, nach innen vorstehenden Dichtrippen (32) auf der inneren Oberfläche der Muffe aufweist, die die entsprechenden Rohrenden in flüssigkeitsdichter Weise umfassen, wobei die Dichtrippen (32) aus einem im wesentlichen rechteckigen Profil bestehen, wobei eine Rippe jedes Satzes so angeordnet ist, daß sie bei Benutzung nahe dem Ende des entsprechenden Rohres steht, wobei die Länge der Dichtmuffe, die dem hydrostatischen Druck in den Rohren ausgesetzt ist, klein ist, verglichen mit der gesamten Länge der Dichtmuffe.

16. Rohrkupplung nach Anspruch 15, die einen zentralen ringförmigen, nach innen vorstehenden Dichtbereich (61) aufweist, der bei Benutzung die Enden der Rohre überlappt und eine Dichtung gegen deren äußere Oberflächen bildet.