DE7011262U - Rohrverbindungsmuffe fuer die mechanisch gesicherte klemmbefestigung glatter rohrenden aus stahl od. dgl. - Google Patents

Description

DR.-ING. W. STUHLMANN — DlPL-ING. R. WiLLERT DR.-!NG. P. H. OIDTMANN

AKTEN-NR. 4^/24116 ^3BOCHUM. 20.12.1971 FOatachlleBfach 24SO

Ihr Zeichen Fernruf O2321/14O61

BergstroB· 1'3 T«l»gr.: Stuhlmannpetent

Schmidt, Kranz -% Co. GmbH, Zweigniederlassung Maschinenbau,

"Sorge / Südharz

ohrverbindungsmuffe für die mechanisch gesicherte Klemmbefestigung glatter Rohrenden aus Stahl od. dgl.

Die Neuerung betrifft eine Rohrverbindungsmuffe für die mechanisch gesicherte Klemmbefestigung glatter Endabschnitte kleinkalibriger Rohre aus Stahl od. dgl., welche in einer das Rohr umschließenden Ringkammer zwischen einer inneren Kammerst 1. üwauu-* αωΐ. einer mit dem Muffenende verschraubten mutterartigen BrucMiülse i& axial verspannbarer Anordnung nach rückwärts gestaffelt einen verformbaren Dichtungsring, einen harten FJu-Kanzdrucicrins mit Innfenkonus und eine mit in die Mantelfläche c'es Sohrea eindrückbaren Sperrkrallen versehene Klemmkappe aufweist.

Es sind viele Vorschläge für die Ausbildung von Rohrverbindungsmuffen gemacht worden, die jeweils das ernsthafte Bemühen erkennen lassen, die gewindelosen Rohrenden sicher und dauerhaft festklemmen zu können. Dabei wurde es meisteris * Is unerläßlich angesehen, einerseits die Rohrverbindungsmuffe und den ganzen Kiemmund Dichtungsmechanisnius einer Präzisionsbearbeitung zu unterziehen und sorgfältig saubere oberflächengeglättete Rohrenden zu verwenden. Der hierfür erforderliche wirtschaftliche Aufwand ist groß. Bei anderen, einen geringeren Aufwand erfordernden FAUarten mangelte es meist an einer zuverlässigen Dichtung und an e^'ner sicheren mechanischen Verklemmung.

Bekannt sind Rohrverbindungsmuffen mit mehreren axial hintereinander angeordneten, Krallen aufweisenden Klemmkappen. Die angestrebte vergrößerte mechanische Klemmsicherung führt aber nicht selbstverständlich zu einer Verbesserung der Abdichtung. Bei dich-

tungsringfreien Rohrverbindungen, d.h. bei Verbindungsmuffen einer anderen Gattung, die ausschließlich in den Rohrmantel verpreßte Büchsenkanten verwenden und notwendigerweise auch den Außenrnantel der Büchse an Gegenflächen in der Muffenkammer verspannen müssen, ist es bekannt, unterschiedlich ausgebildete Büchsen vorzusehen. Das Verspannen solcher Verbindungsmuffen erfordert viel Kraft. Eine Wiederverwendung der stark verformten und verquetschten kegelförmigen Dichtungsbüchsen ist nicht möglich. Bei Rohren mit unsauberen Oberflächen, und zwar mit Rostansätzen und Schweißnähten, läßt sich mit den kegelförmigen Dichtungsbüchsen auch bei Doppel- oder Mehrfachanordnungen kein zuverlässiges Abdichten erzielen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, Ausbildung und Ausrüstung der Rohrverbindungsmuffe zu verbessern. Dabei sollen die Mittel zum Dichten und zum mechanischen Verklemmen eine Ausbildung erhalten, die beim Einschrauben der Druckhülse zunächst eine hohe Belastung und Verpressung der Dichtung gewährleistet, ehe die mechanische Kupplung stufenförmig erzielt wird, so daß Dichtung und mechanische Kupplung in drei aufeinanderfolgenden Stufen in Punktion treten.

fDie Rohrverbindungsmuffe gemäß der Neuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringkammer der Muffe in Kombination mit einem von Bewehrungs-Ringscheiben eingefaßten Kunststoff-Dichtungsring zwischen diesem und der eingeschraubten Druckhülse in an sich bekannter Hintereinanderanordnung zwei artgleiche büchsenartige Klemmkappen vorgesehen sind, die mit ihren Büchsen an der Ringkammerwand axial geführt und mit nacheinander verformbaren Krallenkränzen in konischen Bohrungen vorgesetzter Distanzdruckringe abgestützt sind, wobei die Verformungswiderstände von Dichtungsring und den Krallenkränzen der beiden Klemmkappen bis zur äußeren Klemmkappe hin in drei Stufen abnehmend abgesetzt sind.

Kit der Rohrverbindungsmuffu· gemäk- der Neuerung ist es gelungen, trotz vieler Bedenken eine dauerhafte, dichte Ver bindung zu schaffen. Wie sich inzwischen bestätigt hat, kommt es auf das Zusammenwirken des zwischen verpreßbaren Bewehrungs Kingscneiben eiiigeaunluaocncn KunstGt off -Dichtungsringes mit in der gleichen Muffenringkammer verkantungsfrei geführten, hintereinander angeordneten artgleichen büchsenartigen Klemmkappen an, von welchen die ausschließlich der mechanischen Verklemmung des Rohrendes dienenden Krallenkränze in den konischen Bohrungen vorgesetzter Distanzdruckringe nacheinander der Verformung ausgesetzt werden, so daß eine in drei Stufen abgesetzte Dichtung und Verspannung stattfindet. Die zwischen den besonderen Bewehrungs-Ringscheiben eingeschlossene Kunststoff-Dichtung erlaubt eine Steigerung ihrer Verpressung ohne die Möglichkeit eines Druckverlustes durch Abfließen von Kunststoffmasse. Damit füllt die Dichtung zunächst alle Unebenheiten aus, die an der Rohroberfläche oder auch in der Muffenringkammer vorhanden sein können. Die metallischen Ringscheiben verpressen sich an den Kanten gleichermaßen und ergänzen diese Dichtungswirkung. Erst nach dieser guten dauerhaften Abdichtung werden von den verkantungsfrei geführten büchsenartigen Klemmkappen lediglich die Krallenkränze aufgrund des unterschiedlich gehaltenen Verformungswider Standes in die Klemmstellung gebracht. Durch die Vielzahl der Krallen werden die mechanischen Klemmstellen in der Zahl vergrößert und die Oberfläche des Rohres weitestgehend schonend behandelt. Damit sind gute Voraussetzungen dafür geschaffen, daß die Verbindung auch nach mehrmaligem Lösen immer wieder neu an den gleichen Rohrenden zuverlässig abgedichtet und festgeklemmt hergestellt werden kann. Erneuert wird lediglich der Kunststoff-Dichtungsring einschließlich seiner Bewehrungsscheiben. Es sind sehr gute dichte und feste Verbindungen unter Aufwendung normaler Drehmomente beim Einschrauben der Druckhülsen zu erzielen und es ist ein Vorteil der Verbindung, daß aufgrund des sehr dichten Erfassens der Rohrenden die Neigung zum wiederholten Nachspannen der mechanischen Klemmittel gering gehalten wird.

In der Zeichnung ist die Rohrverbindungsmuffe und die damit erzielte Verbindung beispielsweise veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt die Verbindungsmuffe einschließlich der

Mittel zum Dichten und Klemmen bei eingeschobenen Rohrenden, im Längsschnitt,

Fig. 2 zeigt eine der verwendeten Klemmkappen in Stirnansicht.

Die dargestellte Rohrverbindungsmuffe 1 weist zwei gleiche Anschlußenden auf. In jedes Anschlußende ist ein Sndabschnitt eines Rohres 2 bzw. 3 eingesetzt. Die Muffe kann auch krünunerartig ausgebildet sein.

Zum Dichten und Festklemmen eines gewindelosen, d.h. außenseitig glatten, Rohrendes dienen mindestens folgende, in der Ringkammer 13 zwischen einer inneren Kammerstirnwand 7 und einer mit dem Muffenende verschraubten mutterartigen Druckhülse 9 in axial verspannbarer Anordnung nach rückwärts gestaffelte Körper, urd zwar ein verformbarer Dichtungsring 6, ein harter Distanzdruckring 5 mit Innenkonus 10, eine erste mit in die Mantelfläche des Rohres eindrückbar-^n Sperrkrallen 14 versehene Klemmkappe 4, ein zweiter harter Distanzdruckring 5' mit Innenkonus 10 und eine zweite Klemmkappe 4', die ebenfalls in die Mantelfläche des Rohres eindrückbare Sperrkrailen 14 aufweist.

Der Außendurchmesser der Klemmkappen 4, 4¹ entspricht etwa dem Innendurchmesser der Ringkaminer 13. Die Klemmkappen 4, 4' haben eine langgestreckte büchsenartige Form und weisen je ein kronenartig geschütztes konisches Ende auf, durch welches die Krallen 14 gebildet sind. Der Dichtungsring 6 besteht aus einem elastische Eigenschaften aufweisenden Kunststoff und hat eine weitestgehend rechteckig profilierte Querschnittsform, wobei die Länge größer ist als die radiale Dicke.

7011282-9.3.72

Die hinter den Dichtungsringen vorgesehene Kammerstirnwand 7 kann von einem eingesetzten Druckring oder einem Muffenringkragen gebildet sein, der einen die Anschlagfläche 8 besitzenden Bund 11 aufweist. Die Ringkamnier IjJ ist umfangsseitig von Zylindermantelflächen des eingeschobenen Rohres einerseits und des Murrengehäuses ander-er-

Beiderseits des aus Kunststoff bestehenden Dichtungsringes 6 sind dünnwandige tellerförmige Ringscheiben 15 aus Stahl od. dgl. angeordnet. Die Ringscheiben bilden für den Dichtungsring und dessen Masse Bewehrungen. Gegen die äußere Ringscheibe ist der aus Stahl bzw. hartem Netall bestehende Distanzdruckring 5 abgestützt, wouei in den starken Innenkonus 10 dieses Druckringes die Krallen 14 der ersten Klemmkappe 4 eingreifen. Dieser Klemmkappe r,achgeschaltet ist der Distanzdruckring 5' mit starkem Innenkonus 10, in welchen die Krallen 14 der zweiten büchsenartigen Klemmkappe 4' eingreifen. Hinter der der Muffenmitte zunächstliegenden Ringscheibe 15 kann ein harter, quadratisch profilierter Druckring vorgesehen sein. Jedoch kann auch die Abstützung der Ringscheibe unmittelbar an einem Muffenringkragen erfolgen.

Wesentlich für die Rohrverbindungsmuffe gemäß der Neuerung ist die Ausrüstung der Muffe mit mehreren artgleichen büchsenartigen Klemmkappen 4, 4^S, deren Büchsenabschnitte stark profiliert sind, wobei die eine Büchse in der Rückseite einen Innenkonus anstelle des zweiten Distanzdruckringes aufweisen kann.

Die beiden vorgesehenen artgleiehen Klemmkappe» 4, 4* weisen einen unterschiedlichen Verformungswicierstand auf, und zwar derart, daß die Klemmkappe 4 mit dem geringeren Vferformuagswiderstand Jeweils näher zum Dichtungsring 6 angeordnet ist ds die Klemmkappe 4' mit den höheren Verfortnungswiderstand, Beüa Einschrauben der Druckhülse 9 wird der axiale Schub durch die Klemmkappen und Distanzdruckringe erst auf den Dichtungsring weitergeleitet und dieser zwischen seinen Ringscheiben 5 ver-

preßt. Erst dann verriegeln sich die Krallen der büchsenartigen ΐ

Klemmkappe 4 im Rohrmantel, ;· ..1, ..zt werden dann die Krallen der T

Klemmkappe 4^: in den Rohrmanc'.^. eingepreßt. Es findet damit eine ? in drei Stufen abgesetzte Dichtung und Verspannung statt. Erst

füllt die Dichtung alle Unebenheiten aus, die an der Rohrober- ]

fläche oder auch in der Muffenringkammer vorhanden sein können. j

ί Obwohl d^.s Dichtungsmaterial normalerweise weicher ist als das ί Material der Klernmkappen, gewährleisten die Ringscheiben in der
Dichtung eine Drucksteigerung, so daß von der Verpressung der . Dichtung ausgehend erst die Krallen der Klemmkappen in die Eingriffsstellung gesteuert werden.

Claims (1)

1. DR.-ING. W. STJHLMANN — DIPL.-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN

   20.12.1971 XZ/Dl

   PostscrilleSfacri 24SO Fernr f O 23 21/1 4O 61 Bergstraße 169 Telegr.: Stuhlmannpatent

   AKTEN-NR. 4 „τ i. ! 6 Ihr Zeichen

   Schi: ,. Kranz & Co. GmbH, Zweign". ;äerlassung Maschinenbau, Z ο r κ e / Südhars

   Schutzanspruch:

   Rohrv rbindungsmuffe für die mechanisch gesicherte Klemmbefestigung glatter Endabsehnitte kleinkalibriger Rohre aus Stahl od. dgl., welche in einer das Rohr umschließenden Ringkammer zwischen einer inneren Kammerstirnwand und einer mit dem Muffenende verschraubten mutterartigen Druckhülse in axial verspannbarer / lordnung nach rückwärts gestaffelt einen verformbaren Dichtungsring, einen harten Distanzdruckring mit Innenkonvs und eine mit in die Mantelfläche des Rohres eindrückbaren Sperrkrallen versehene Klemmkappe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringka.iur.er (13) der Muffe (1) in Kombination mit einem von Bewehrungs-Ringscheiben (15) eingefaßten Kunststoff-Dichtungsring zwischen diesem und der eingeschraubten Druckhülse (9) in an sich bekannter Hintereinanderanordnung zwei artgleiche büchsenartige Klemmkappen (4, 4') vorgesehen sind, die mit ihren bichsen an der Ringkammerwand axial geführt und mit nacheinander verformbaren Krallenkränzen in konischen Bohrungen vorgesetzter Distanzdruckringe (5, 5' ) abgestützt sind, wobei die Verformungswiderstände von Dichtungsring (6) und den Krallenkränzen der beiden Klemmkappen (4, 4') bis zur äußeren Klemmkappe hin in drei Stufen abnehmend abgesetzt sind.