Rohrkupplung pipe coupling
Die Erfindung betrifft eine axial zugfeste Rohrkupplung mit einem im wesentlichen zylindrischen, einen Längsschlitz und an beiden Stirnseiten radial nach innen gebogenen Seitenwände aufweisenden, mittels einer Spanneinrichtung im Durchmesser verengbaren, vorzugsweise aus metallischem Werkstoff bestehenden Gehäuse und wenigstens einem darin angeordneten Dichtelement. Rohrkupplungen dieser Bauart dienen zum Verbinden glattendiger Rohre und . Armaturen. Axial zugfeste Rohrkupplungen übernehmen neben der Abdichtfunktion des Rohrstosses auch die kraftschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Rohren. Damit sind keine zusätzlichen Mittel notwendig, um die einzelnen Rohre miteinander zu verbinden. Die Konstruktion dieser Rohrkupplungen ermöglicht eine hohe Elastizität der Verbindung und insbesondere auch eine grosse Auswinkelbarkeit der Rohre.The invention relates to an axially tensile pipe coupling with a substantially cylindrical, a longitudinal slot and at both ends radially inwardly bent side walls, by means of a clamping device constricted in diameter, preferably made of metallic material housing and at least one sealing element arranged therein. Pipe couplings of this type are used to connect smoothing pipes and. Fittings. Axial tensile pipe couplings take over the sealing function of the pipe joint and the non-positive connection between the individual pipes. Thus, no additional funds are necessary to connect the individual tubes together. The construction of these pipe couplings allows a high elasticity of the compound and in particular a large Auswinkelbarkeit the tubes.
Bei einer beispielsweise aus der EP-A-0211158 bekannten Rohrkupplung erfolgt die kraftschlüssige Verbindung der Rohre mittels zweier in das Gehäuse der vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehenden Rohrkupplung eingelegter Verankerungsringe aus Federstahl. Die Verankerungsringe sind an ihrer Innenseite mit Zähnen versehen und stützen sich an ihrer Aussenseite axial und ra- dial in der Ecke der nach innen umgebogenen Seitenwände ab. Die Verankerungsringe sind etwa unter einem Winkel von 45° zur Längsachse des Gehäuses ausgerichtet. Dadurch entsteht bei Zugbelastung an den Rohren infolge Kippen der Verankerungsringe ein progressiver, radialer Kraftangriff am Rohr. Bei besonders ungünstiger Lage der Toleranzen der Rohr, des Gehäuses, der Verankerungsringe sowie der Dichtmanschette kann es vorkommen, dass die Winkelstellung der Verankerungsringe Undefiniert wird. Dies könnte zur Folge haben, dass die progressive Verankerung Undefiniert wird.In a pipe coupling known for example from EP-A-0211158 the non-positive connection of the tubes by means of two in the housing of the preferably made of stainless steel pipe coupling inserted anchoring rings made of spring steel. The anchoring rings are provided with teeth on their inside and are supported on their outer side axially and radially in the corner of the inwardly bent side walls. The anchoring rings are aligned approximately at an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the housing. This results in tensile stress on the pipes as a result of tilting the anchoring rings a progressive, radial force attack on the pipe. In the case of a particularly unfavorable position of the tolerances of the pipe, the housing, the anchoring rings and the sealing collar, it may happen that the angular position of the anchoring rings becomes undefined. This could result in the progressive anchoring being undefined.
Von einer handelsüblichen Rohrschelle für Ablaufrohre vom Typ „Shark" der Firma SIKLA ist es bekannt, an der Innenseite des Gehäuses selbst krallenartige Vorsprünge anzuordnen, welche einen gewissen Kraftschluss mit den zu
verbindenden Ablaufrohren herstellen sollen. Die Anforderungen an diese Verbindung sind jedoch wegen des niedrigen Betriebsdruckes sehr gering. Eine Auswinkelbarkeit, bzw. Flexibilität der Verbindung ist bei den heute in der Regel aus Kunststoff bestehenden Ablaufrohre nicht erforderlich.From a commercial pipe clamp for drainpipes of the type "Shark" SIKLA company, it is known to arrange on the inside of the housing itself claw-like projections which a certain adhesion with the to connect connecting drainpipes. However, the requirements for this connection are very low because of the low operating pressure. A Auswinkelbarkeit, or flexibility of the connection is not required in today usually made of plastic drainpipes.
Bei einer weiteren, aus der GB-A-2305481 bekannten Rohrkupplung weisen die aus Gusswerkstoffen bestehenden Haltschalen des Gehäuses seitlich einige Vorsprünge auf. Diese Vorsprünge sollen beim Montieren der Rohrkupplung als elektrische Kontakte durch die beschichtete Oberfläche der Rohre in das metal- lische Grundmaterial eindringen und somit eine elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Rohren über das Gehäuse der Rohrkupplung, zum Beispiel zu Erdungszwecken, ermöglichen. Eine zugfeste Verbindung zwischen den beiden Rohrenden wird dabei bestenfalls nur zufällig erreicht.In another known from GB-A-2305481 pipe coupling, the existing of cast materials holding shells of the housing laterally some projections. These projections are intended to penetrate as electrical contacts through the coated surface of the tubes in the metallic base material when mounting the pipe coupling and thus allow an electrical connection between the individual pipes via the housing of the pipe coupling, for example for grounding purposes. A tensile connection between the two pipe ends is achieved only at random at best.
Bei der aus der EP-A-0211158 ersichtlichen Rohrkupplung werden das Gehäuse und die Verankerungsringe separat und, wie bereits oben erwähnt, aus unterschiedlichem Material hergestellt. Die Verankerungsringe müssen dann vor dem Montieren der Kupplung in das Gehäuse eingesetzt und durch zusätzliche Mittel gegen Herausfallen auf dem Transportweg gesichert werden. Ausserdem muss sichergestellt werden, dass die Verankerungsringe in der richtigen Drehposition in das Gehäuse eingesetzt werden. Dies ist sehr aufwändig und kann zu Fehlerquellen führen.In the case of the pipe coupling shown in EP-A-0211158, the housing and the anchoring rings are made separately and, as already mentioned above, of different materials. The anchoring rings must then be inserted into the housing before mounting the coupling and secured by additional means against falling out on the transport route. It must also be ensured that the anchoring rings are inserted into the housing in the correct rotational position. This is very time-consuming and can lead to sources of error.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine axial zugfeste Rohrkupplung zu schaffen, die einfacher in der Herstellung und sicherer im Betrieb ist.The invention has for its object to provide an axially high tensile pipe coupling, which is easier to manufacture and safer in operation.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Stirnkanten der radial nach innen umgebogenen Seitenwände Zähne für den kraftschlüssigen Eingriff mit den zu verbindenden Rohren aufweisen und dass die Seitenwände unter einem Winkel von 30° bis 60°, vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zur Längsachse der Rohrkupplung gegen das Zentrum des Gehäuses gerichtet sind. Die Funktion der bisher separaten Verankerungsringe wird somit voll in das
Gehäuse integriert. Dadurch entfallen wesentliche Herstellungs- und Materialkosten. So sind bspw. keinerlei zusätzlichen Sicherungsmittel notwendig. Dadurch, dass die Kupplung aus nur einem Material hergestellt wird, kann u.U; auch elektrochemische Korrosion durch unterschiedliche elektrochemische Po- tentiale vermieden werden.According to the invention, this is achieved in that the end edges of the radially inwardly bent side walls teeth for frictional engagement with the pipes to be joined and that the side walls at an angle of 30 ° to 60 °, preferably at an angle of 45 ° to Longitudinal axis of the pipe coupling are directed against the center of the housing. The function of the previously separate anchoring rings is thus fully in the Housing integrated. This eliminates significant manufacturing and material costs. For example, no additional securing means are necessary. The fact that the coupling is made of only one material may possibly; Also electrochemical corrosion can be avoided by different electrochemical potentials.
Durch die erfindungsgemässe Ausrichtung der Seitenwände entsteht der obige bei der Funktion der Verankerungsringe beschriebene progressive Verankerungseffekt. Das heisst, je höher die Zugkraft an den Rohren wirkt, desto stärker werden die Rohre durch die Zähne an den Seitenwänden radial festge- spannt.The inventive alignment of the side walls creates the above described in the function of the anchoring rings progressive anchoring effect. This means that the higher the tensile force acting on the pipes, the more strongly the pipes are radially clamped by the teeth on the side walls.
Damit die Zähne auch bei harten Rohrwerkstoffen genügend tief in die Oberfläche der zu verbindenden Rohre eindringen können, ist es vorteilhaft, dass die Zähne gegenüber dem übrigen Gehäusematerial gehärtet sind. Dieses Härten der Zähne kann beispielsweise auch durch eine Verfestigung beim Umformen der Zähne entstehen.In order for the teeth to be able to penetrate deep enough into the surface of the pipes to be joined, even with hard pipe materials, it is advantageous for the teeth to be hardened with respect to the remaining housing material. This hardening of the teeth can also be caused, for example, by solidification during forming of the teeth.
Eine weitere zweckmässige Lösung besteht darin, dass das Härten im Bereich der Zähne bis zu einer Tiefe von ca. 0,8 mm mittels Laserstrahlen erfolgt. Das Härten mittels Laserstrahlen kann örtlich sehr gezielt eingesetzt werden. Dadurch, dass das Härten mit einer begrenzten Tiefe erfolgt, kann erreicht werden, dass die Zähigkeit des Kernmaterials erhalten bleibt.Another expedient solution is that the hardening takes place in the area of the teeth to a depth of approximately 0.8 mm by means of laser beams. Hardening by means of laser beams can be used locally very targeted. The fact that the hardening takes place with a limited depth, it can be achieved that the toughness of the core material is maintained.
Damit die Zähne eine genügende Festigkeit und Härte aufweisen, um in den Rohrwerkstoff eindringen zu können, ist es vorteilhaft, dass das Gehäuse aus Federstahl, vorzugsweise aus Chromnickelstahl, besteht. Solche Federstähle weisen gegenüber gewöhnlichen Chrom-Nickelstählen eine wesentlich bessere Formbeständigkeit und auch eine höhere Festigkeit auf. Dadurch werden geringere Wandstärken des Gehäuses und somit Material- und Gewichtseinspa- rungen möglich.So that the teeth have sufficient strength and hardness in order to be able to penetrate into the pipe material, it is advantageous for the housing to consist of spring steel, preferably of chromium-nickel steel. Such spring steels have compared to ordinary chrome-nickel steels a much better dimensional stability and also a higher strength. As a result, smaller wall thicknesses of the housing and thus material and weight savings are possible.
Bei den bekannten Rohrkupplungen wird der Längsschlitz durch eine in das Gehäuse eingelegte Stahlblecheinlage überbrückt. Eine solche Stahlblechein-
läge muss jedoch separat hergestellt und beim Montieren der Kupplung in das Gehäuse eingesetzt und gegen unbeabsichtigtes Verschieben gesichert werden. Eine zweckmässige Ausführung besteht daher darin, dass das Gehäuse im Bereich des Längsschlitzes wenigstens eine in Umfangsrichtung verlaufen- de, den Längsschlitz überbrückende Zunge aufweist. Die Zunge ist somit ebenfalls in das Gehäuse integriert. Auch dadurch können wesentliche Herstellungsund Montagevorgänge eingespart werden.In the known pipe couplings of the longitudinal slot is bridged by an inserted into the housing sheet steel insert. Such a steel sheet However, it must be manufactured separately and inserted into the housing when assembling the coupling and secured against unintentional movement. An expedient embodiment is therefore that the housing in the region of the longitudinal slot has at least one extending in the circumferential direction, the longitudinal slot bridging tongue. The tongue is thus also integrated into the housing. This can also be saved significant manufacturing and assembly operations.
Die Zunge ist vorteilhaft mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet. Die Wand- stärke der Zunge kann gleich sein wie diejenige des übrigen Gehäuses oder durch einen zusätzlichen Bearbeitungsgang gegenüber der Wandstärke des Gehäuses reduziert werden.The tongue is advantageously formed integrally with the housing. The wall thickness of the tongue can be the same as that of the rest of the housing or reduced by an additional processing gear with respect to the wall thickness of the housing.
Die Seitenwände des Gehäuses dienen auch dazu, um ein Austreten des im Gehäuses angeordneten Dichtelementes zu verhindern. Damit im Bereich des Längsschlitzes keine Lücke entsteht, ist es zweckmässig, dass sich die Seitenwände wenigstens teilweise auch im Bereich der Zunge erstrecken. Dadurch ist das Dichtelement ohne zusätzlichen Montageaufwand im Gehäuse vollständig eingeschlossen. Dieser erfindungsgemässe Aufbau ist auch unabhängig von allfälligen Zähnen einsetzbar.The side walls of the housing also serve to prevent leakage of the sealing element arranged in the housing. So that no gap arises in the region of the longitudinal slot, it is expedient that the side walls also extend at least partially in the region of the tongue. As a result, the sealing element is completely enclosed without additional installation effort in the housing. This inventive structure can also be used independently of any teeth.
Die Zunge sollte in dem sich überlappenden Bereich des Gehäuses zwischen die Seitenwände des gegenüberliegenden Endes passen. Es ist daher vorteil- haft, dass die Zunge in axialer Richtung schmaler ausgebildet ist als das übrige Gehäuse. Die Zunge kann somit zwischen die Seitenwände der Gegenseite des Längsschlitzes eingefädelt werden.The tongue should fit in the overlapping region of the housing between the sidewalls of the opposite end. It is therefore advantageous that the tongue is narrower in the axial direction than the rest of the housing. The tongue can thus be threaded between the side walls of the opposite side of the longitudinal slot.
Eine zweckmässige Ausführung besteht darin, dass das Gehäuse im mittleren Bereich wenigstens einen umlaufenden Ringwulst hat. Der Ringwulst ermöglicht eine gewisse Flexibilität des Gehäuses, insbesondere gegenüber Auswinkelungen der zu verbindenden Rohre.
Besonders vorteilhaft ist diese Ausbildung, wenn mehrere Wulste axial nebeneinander angeordnet sind. Das Gehäuse wird somit eine Art Faltenbalg. Es ist nicht nur gegenüber Auswinkelungen der Rohre günstig, sondern auch bei axialen Längenänderungen der Rohre, beispielsweise infolge von Temperaturände- rungen.An expedient embodiment is that the housing has at least one circumferential annular bead in the middle region. The annular bead allows a certain flexibility of the housing, in particular against deflections of the pipes to be joined. This embodiment is particularly advantageous when several beads are arranged axially next to each other. The housing thus becomes a kind of bellows. It is not only favorable with regard to deflections of the tubes, but also with axial length changes of the tubes, for example as a result of temperature changes.
Auch diese beiden letztgenannten Ausbildungen sind unabhängig von allfälligen Zähne einsetzbar.These two last-mentioned training courses can also be used independently of any teeth.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Ringwulste im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sind. Durch die Wellenform der Ringwulste sind sowohl positive als auch negative Längenänderungen durch die Rohrkupplung kompensierbar.A particularly advantageous embodiment is that the annular beads are formed wave-shaped in cross section. Due to the waveform of the annular beads both positive and negative length changes can be compensated by the pipe coupling.
Die Erfindung soll nachstehend, anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen, näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings reproducing them, for example. Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Rohrkupplung, in perspektivischer Ansicht;1 shows a pipe coupling according to the invention, in a perspective view;
Fig. 2 eine flache Platine zur Herstellung eines Gehäuses für die in Fig. 1 dargestellte Rohrkupplung;FIG. 2 shows a flat circuit board for producing a housing for the pipe coupling illustrated in FIG. 1; FIG.
Fig. 3 die Platine gemäss Fig. 2, mit umgebogenen Seitenwänden; undFIG. 3 shows the circuit board according to FIG. 2, with bent side walls; FIG. and
Fig. 4 das Gehäuse einer Rohrkupplung gemäss Fig.1 , hergestellt aus einer Platine gemäss den aus Fig. 2 und 3 ersichtlichen FabrikationsschrittenFig. 4 shows the housing of a pipe coupling according to Fig.1, made of a board according to the apparent from Fig. 2 and 3 manufacturing steps
Die in Fig. 1 dargestellte Rohrkupplung besteht aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Gehäuse und beispielsweise durch Schweissen damit verbunde- nen, insgesamt mit 2 bezeichneten Laschen. Die Laschen 2 sind im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet und weisen Durchtrittsöffnungen 21 für eine an sich bekannte, nicht dargestellte Spanneinrichtung auf. Das Gehäuse 1 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist einen Längs-
schlitz 17 auf. Ausserdem ist das Gehäuse 1 mit radial nach innen umgebogenen Seitenwänden 15, 16 versehen. Die Stirnkanten 11 der Seitenwände 15, 16 sind mit Zähnen 12 versehen. Die Laschen 2 weisen Abstütznocken 22 auf, an denen sich die Seitenwände 15 abstützen. Im mittleren Bereich ist das Ge- häuse 1 mit mehreren nebeneinander angeordneten Ringwulsten 18 versehen. Die Ringwulste 18 dienen der Erhöhung der Flexibilität des Gehäuses 1. Somit werden grössere Auswinkelungen und auch Längenänderungen der zu verbindenden Rohre ermöglicht, indem sich die Ringwulste 18 nach Art eines Faltenbalges der Auswinkelung oder Verformung der Rohre anpassen können.The pipe coupling shown in Fig. 1 consists of a generally designated 1 housing and, for example, by welding verbunde- NEN, generally designated 2 tabs. The tabs 2 are formed in cross-section substantially U-shaped and have passage openings 21 for a known per se, not shown on clamping device. The housing 1 is substantially cylindrical and has a longitudinal slot 17. In addition, the housing 1 is provided with radially inwardly bent side walls 15, 16. The end edges 11 of the side walls 15, 16 are provided with teeth 12. The tabs 2 have support cams 22, on which the side walls 15 are supported. In the middle region, the housing 1 is provided with a plurality of annular beads 18 arranged next to one another. The annular beads 18 are used to increase the flexibility of the housing 1. Thus, larger Auswinkelungen and changes in length of the pipes to be joined are made possible by the annular beads 18 can adapt to the manner of a bellows the Auswinkelung or deformation of the tubes.
Fig. 2 zeigt eine ausgestanzte und teilweise bereits vorgeformte Platine 10 zur Herstellung eines Gehäuses 1 nach Fig. 1. Die in Längsrichtung verlaufenden Stirnkanten 11 der Platine 10 sind mit gestanzten Zähnen 12 versehen. Das eine Ende der Platine 10 ist als Zunge 13 mit gegenüber der restlichen Platine 10 reduzierter Breite ausgebildet. Der mittlere Bereich der Platine 10 ist mit in Längsrichtung verlaufenden, parallel nebeneinander angeordneten Wülsten 14 versehen.Fig. 2 shows a punched and partially already preformed board 10 for producing a housing 1 according to Fig. 1. The longitudinally extending end edges 11 of the board 10 are provided with punched teeth 12. One end of the board 10 is formed as a tongue 13 with respect to the remaining board 10 of reduced width. The middle region of the board 10 is provided with longitudinally extending, parallel juxtaposed beads 14.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Platine 10 sind Seitenwände 15, 16 bis auf einen Winkel a von ca. 45° entlang den Stirnkanten 11 umgebogen. Die Seitenwände 15, 16 erstrecken sich auch im Bereich der Zunge 13. Die äussere Breite b der Zunge 13, gemessen über die Seitenwände15, 16 entspricht etwa dem inneren Abstand a der Seitenwände 15, 16 am anderen Ende der Platine 10.In the illustrated in Fig. 3 board 10 side walls 15, 16 are bent to an angle a of about 45 ° along the end edges 11. The side walls 15, 16 extend also in the region of the tongue 13. The outer width b of the tongue 13, measured over the side walls 15, 16 corresponds approximately to the inner distance a of the side walls 15, 16 at the other end of the board 10th
Fig. 4 zeigt die Platine 10 gemäss Fig. 3 in zu einem Gehäuse gerundetem Zustand. Aus dem in Fig. 2 und 3 dargestellten flachen Wulst 14 entsteht dabei der umlaufende Ringwulst 18. Das Gehäuse weist einen Längsschlitz 17 auf. Durch die gegenüber dem übrigen Gehäuse 1 reduzierte Breite kann die Zunge 13 teleskopisch in das gegenüberliegende Ende des Gehäuses 1 eingeführt und somit der Längsschlitz 17 durch die Zunge 13 überbrückt werden. Die radial nach innen gerichteten, mit Zähnen 12 versehenen Seitenwände 15, 16 dienen beim Verspannen der Rohrkupplung dem kraftschlüssigen Eingriff des Gehäuses 1 in die Rohroberfläche. Durch die etwa unter einem Winkel von 45° zur
Längsachse der Rohrkupplung ausgerichteten Seitenwände 15, 16 entsteht bei Zugbelastung an den miteinander zu verbindenden Rohren ein progressiver Kraftangriff der Zähne 12 in die Rohroberfläche. Ein Ausrutschen wird somit praktisch vermieden.
FIG. 4 shows the circuit board 10 according to FIG. 3 in a state rounded to a housing. From the flat bead 14 shown in FIGS. 2 and 3, the circumferential annular bead 18 is formed. The housing has a longitudinal slot 17. By compared to the other housing 1 reduced width, the tongue 13 can be inserted telescopically into the opposite end of the housing 1 and thus the longitudinal slot 17 are bridged by the tongue 13. The radially inwardly directed, provided with teeth 12 side walls 15, 16 are used during clamping of the pipe coupling the non-positive engagement of the housing 1 in the pipe surface. By about at an angle of 45 ° to Longitudinal axis of the pipe coupling aligned side walls 15, 16 is formed at tensile load on the pipes to be joined together a progressive force application of the teeth 12 in the pipe surface. Slipping is thus virtually avoided.
Bezugszeichenliste Gehäuse LascheReference List Housing Tab
Platine Stirnkanten Zähne Zunge Wulst Seitenwand Seitenwand Längsschlitz RingwulstCircuit Board End edges Teeth Tongue Bead Sidewall Sidewall Longitudinal slot Annular bead
Durchtrittsöffnung Abstütznocken
Passage opening Support cam