DE2458188A1

DE2458188A1 - Rohrverbinder

Info

Publication number: DE2458188A1
Application number: DE19742458188
Authority: DE
Inventors: Yasuo Mizohata; Hiroshi Murakami; Osamu Onishi; Ryozo Ota; Yoshikuni Tsuda
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-12-09
Publication date: 1975-06-26
Also published as: GB1488395A; FR2253977B1; CA1017769A; FR2253977A1; NL7416024A; DE2458188C3; DE2458188B2; US3997193A; SE7415369L; SE407451B; DK638174A

Description

Patentanmeldung

Kubota Ltd.

No. 22, 2-chome Funade-cho,

Naniwa-ku, Osaka-shi, Japan

Rohrverbinder.

Zur Verbindung zweier Rohre miteinander oder zur Verbindung eines Rohres mit einem anderen Anschlußteil wie einem Dichtflansch oder dgl. kennt man bereits spezielle Rohrverbinder neben der an sich bekannten Verschweißung der beiden Rohrenden. Bekannt ist beispielsweise ein derartiger Rohrverbinder aus der DT-PS 1 199 027. Bei diesem bekannten Rohrverbinder wird ein Druckring auf das Anschlußende eines Rohres aufgeschoben und

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dieser'mit einer Überwurfmutter derart zusammengepreßt, daß eine angeschärfte Fläche entsteht, in welcher der Druckring und die Überwurfmutter derart' miteinander verbunden sind, daß im Kontaktabschnitt derselben eine geeignete Druckkraft entsteht. Der Druckring wird über diese angeschärfte Fläche zusammel·- gepreßt und drückt, während die Überwurfmutter aufgedreht wird, das Anschlußende des zu verbindenden Rohres ebenfalls zusammen, sodaß der Druckring und das Anschlußende des Rohres eine mechanische Einheit bilden. Dabei weist oftmals der Druckring innenseitig scharfkantige Gewindegänge auf, welche sich'in die zylindrische Außenwandung des Rohres an dessen Anschlußende eingraben und dadurch die Wasserdichtigkeit verbessern. Diese technische Idee ist jedoch in ihrer Anwendbarkeit auf derart dicke Metallrohre beschränkt, deren Form und Steifheit selbst dann nicht verletzt wird, wenn sie zusammengepreßt werden. Der Grund dafür liegt in der grundlegenden Konstruktion dieses Rohrverbinders, durch welche das Rohr am Anschlußende zusammengepreßt wird.

Für Heizungsrohre werden in neuerer Zeit weitgehend dünnwandige Metallrohre verwendet, welche außen einen wärmeisolierenden Mantel aus erhärtetem, pori zelligem Vinylchlorid oder dgl. tragen. Derartige Heizungsrohre werden heutzutage in großen Mengen hergestellt. Da die Metallrohre hierbei jedoch dünnwandig sind, läßt sich der vorbeschriebene Rohrverbinder nicht verwenden, da hierbei das Rohr leicht derart zusammengequetscht wird, daß die Verbindungen sich entweder bald wieder lösen oder

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bei auftretenden Biegekräften derart verformen, daß sie undicht werden. Dies bedeutet aber, daß an den Anschlußstellen dünnwandiger Rohre auf keinen Fall'eine Verformung in der Weise erfolgen darf, daß das Rohr zusammengequetscht wird.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Rohrverbinder zu schaffen, welcher insbesondere für dünnwandige Metallrohre geeignet ist und die Nachteile der. bisher üblichen. Rohrverbinder auf einfachste Weise ausschaltet und dabei eine unbedingt dichte Verbindung ergibt, die allen infrage kommenden Belastungen standhält.

Ein diesen Anforderungen gerecht .werdender erfindungsgemäßer Rohrverbinder ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper mit einem in das Anschlußende eines Metallrohres einschiebbaren und im Rohr unter plastischer Teilverformung der Rohrwandung aufweitbaren Bundring am äußersten Einschubende sowie mit einer Umfangsnut mit darin eingesetzten Dichtring besteht und am aus dem Anschlußende des Rohres herausragenden Ende einen Verbindungsoder Dichtflansch aufweist.

Auf diese Weise wird verhindert, daß ein dünnwandiges Metallrohr am Anschlußende zusammengequetscht werden kann, da erfindungsgemäß das dünnwandige Rohr von innen her wenigstens an einer Stelle, d.h. an der Stelle des am Einschubende des Rohrverbinders vorgesehenen Bundringes, aufgeweitet wird, wobei die lichte Weise der Rohrleitung an der Verbindungsstelle nicht

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wesentlich verringert wird, da die Wandstärke des in das Rohr einzuschiebenden Rohrverbinders relativ dünn sein kann. Zur Verbesserung der Dichtung, gleichgültig ob es sich um eine ein gasförmiges oder ein flüssiges Medium führende Rohrleitung handelt, wird zweckmäßigerweise der in das Anschlußende eines Rohres eingeschobene Rohrverbinder auch an der Stelle der Umfangsnut, in welcher der Dichtring eingesetzt ist, von innen her derart aufgeweitet, daß auch an dieser Stelle eine plastische TeilVerformung des Anschlußrohres erfolgt, sodaß der Dientring teilweise in der Umfangsnut des Rohrverbinders und mit seinem anderen Teil in der in der Innenwandung des Anschlußrohres ausgebildeten Ringnut liegt.

Weitere Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:

Figur la die eine Hälfte eines herkömmlichen Rohrverbinders im Schnitt;

Figur Ib und Ic Schnitte durch herkömmlicherweise miteinander verschweißte oder verlötete Rohre, welche einen Schutzmantel tragen;

Figur 2a und 2b zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders im Teilschnitt;

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Figur Ja - J5c die Herstellung einer Rohrverbindung unter Verwendung eines Rohrverbinders gemäß Fig.2a in drei Stufen;

Figur 4a und 4b die Herstellung einer Rohrverbindung mit Hilfe des Rohrverbinders gemäß Fig.2b zusammen mit einer Überwurfmutter in zwei Stufen;

Figur 5a und 5b die Herstellung einer Rohrverbindung mit Hilfe eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders in zwei Stufen;

Figur 6 im Teilschnitt einen erfindungsgemäßen Rohrverbinder zusammen mit einem Versteifungsring für das Anschlußende eines Rohres;

Figur 7 einen Teilschnitt durch einen in das Anschlußende eines ummantelten Rohres eingesetzten erfindungsgemäßen Rohrverbinder zusammen mit einer abgewandelten Ausführung des Versteifungsringes;

Figur 8a ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders im Teilschnitt;

Figur 8b den in ein Rohr mit Schutzmantel eingesetzten Rohrverbinder aus Fig.8a im Teilschnitt;

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Figur 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders im Teilschnitt;

Figur 10a - 1Od Teilschnitte durch mit Hilfe der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung hergestellte fertige Rohrverbindungen;

Figur 1Oe einen Teilschnitt durch ein Befestigungsteil für den in Fig.1Od dargestellten Rohrverbinder; und

Figur 11 eine Seitenansicht eines Spreizkopfes zum Aufweiten eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders in Spreizlage.

Der in Figur la dargestellte Rohrverbinder entspricht der Ausbildung, wie sie in der DT-PS 1 199 072 offenbart ist. Dieser Rohrverbinder besitzt zwei Druckringe 1, 1, welche jeweils auf das Anschlußende der beiden miteinander zu verbindenden Rohre 4, 4 aufgeschoben sind und einer Verbindungsmuffe mit Außengewinde 2 sowie mit Überwurfmuttern 3 zusammenwirken. Zu diesem Zweck sind die beiden Druckringe 1 an ihren beiden Seitenkanten la abgeschrägt und die Verbindungsmuffe sowie die beiden Überwurfmuttern besitzen entsprechende Abschrägungen 2a bezw. Ja an ihrer Innenseite. Beim Aufschrauben der beiden außenliegenden Überwurfmuttern 3 auf die innenliegende Verbindungsmuffe 2 werden die beiden Druckringe derart zusammengepreßt und verformt, daß sie fest auf die beiden miteinander zu verbindenden Rohrenden aufgepreßt werden. Bei starkwandigen Rohren ergibt sich dabei lediglich eine entsprechende Verformung des

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Druckringes, ohne daß dadurch die beiden miteinander zu verbindenden Rohrenden merkbar nach innen gepreßt und dadurch eingeschnürt werden.' Bei relativ dünnwandigen Rohren der bereits erwähnten Ausbildung neuzeitlicher Heizungsrohre ergibt sich bei Verwendung eines derartigen Rohrverbinders jedoch an der Druckstelle der beiden -Druckringe 1 eine derartige Einschnürung, daß eine unbedingt sichere und dichte Verbindung beider Rohrenden zweifelhaft erscheint.

Da man diese Schwierigkeiten erkannt hat;, werden dünnwandige Rohre oft gemäß Figur Ib stumpf oder gemäß Figur lc überlappend miteinander verschweißt. Derartige Schweiß- oder Lötverbindungen eignen sich zwar für nicht ummantelte dünnwandige Rohre, doch bieten sich Schwierigkeiten bei ummantelten dünnwandigen Rohren der bereits mehrmals genannten Art neuzeitlicher Heizungs- und/oder Kühlrohre. Bei derartigen Rohrleitungen ergeben sich infolge der unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten starke Spannungsunterschfede an der Zwischenfläche zwischen dem Metallrohr und der Ummantelung, sodaß beide gewöhnlich mittels eines Klebemittels oder dgl. fest miteinander verbunden sind, um ein Ablösen des Schutzmantels mit den sich daraus ergebenden unterschiedlichen Folgen zu verhindern. Da zur Herstellung der Schweißverbindung der Schutzmantel ein entsprechendes Stück vom Rohrende abgetrennt werden muß, muß die Klebeverbindung zwischen Schutzmantel und Metallrohr zunächst in diesem Bereich gelöst werden, was zeitaufwendig ist. Ein weiterer Punkt, welcher bei derartigen Schweißverbindungen zu beachten ist, ist die Tatsache, daß das

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ummantelte Rohr weniger biegsam ist als das nichtummantelte Rohrende, sodaB Biegespannungen entstehen, welche sich insbesondere an der Stelle 6' eines Metallrohres konzentrieren, an welcher der Schutzmantel 5c endet. Ein weiterer Nachteil einer derartigen Verbindung zweier dünnwandiger ummantelter Rohre besteht darin, daß an der Verbindungsstelle der Schutzmantel unterbrochen werden muß, sodaß das Metallrohr an dieser Stelle freiliegt und beschädigt werden kann.

Wollte man für derartige ummantelte Rohre den bekannten Rohrverbinder gemäß Figur la verwenden, so müßte auch hier von den beiden Rohrenden im Bereich des Rohryerbinders der Schutzmantel entfernt werden, da sich sonst überhaupt kein fester Sitz für den Druckring ergeben würde.^Es ergäben sich daher auch .bei Verwendung eines derartigen Rohrverbinders außer seinen bereits genannten Nachteilen die gleichen Nachteile wie bei der Verbindung zweier Rohrenden durch Verschweißung oder Verlötung.

Angesichts der offenkundigen Nachteile der bisher üblichen Verbindungsarten für Rohre ist die Erfindung einen völlig anderen Weg gegangen, der in den Figuren 2-10 in verschiedenen Ausführungsbeispielen im einzelnen dargestellt ist. Die Erfindung ist dabei von der Überlegung ausgegangen, daß eine plastische Teilverformung des Anschlußendes eines Rohres weit genug vom Rohrende erfolgen muß, um den runden Querschnitt am Rohrende nicht zu verändern, d.h. also, daß eine derartige plastische Verformung des Rohres nicht dessen Endkante erreichen darf. Dabei ist die Erfindung von der Überlegung ausgegangen, daß zur Aufweitung eines Metallrohres weniger Kraft

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benötigt wird, als wenn dieses Rohr an einer Stelle eingeschnürt werden soll. Aufgrund dieser Überlegungen wird der erfindungsgemäße Rohrverbinder in das Anschlußende eines Metallrohres hineingeschoben und dann unter gleichzeitiger Aufweitung des Metallrohres aufgeweitet. Dadurch ergibt sich insbesondere bei ummantelten Rohren der besondere Vorteil, daß die Ummantelung nicht abgelöst zu werden braucht und auch durch die Verbindung nirgends beschädigt wird.

Der in Figur 2a dargestellte erfindungsgemäße Rohrverbinder 10, welcher die Grundkonzeption der Erfindung in ihrer einfachsten Ausbildung darstellt, besteht aus einem Einschubende A, einem daran anschließenden Zwischenteil B und einem rückwärtigen oder aus dem Anschlußende eines Rohres herausragenden Ende C. Der Außendurchmesser des Zwischenabschnittes B sowie der Außendurchmesser des Einschubendes A ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Rohres, für welches dieser Rohrverbinder verwendet werden soll, sodaß der Rohrverbinder leicht in das Anschlußende des betreffenden Rohres eingeschoben werden kann. Zwischen dem rückwärtigen Ende C des Rohrverbinders und dem Zwischenabschnitt B ist eine kegelige Übergangsfläche 12 ausgebildet, sodaß der Außendurchmesser des Rohrverbinders allmählich etwas größer wird als der Innendurchmesser des anzuschließenden Rohres. Am äußersten Ende dieses Endabschnittes C ist ein Plansch 11 ausgebildet. Am äußersten Einschubende ist ein Innenbund 14 und gleichzeitig ein Außenbund 14a ausgebildet, während etwa in der Mitte des Zwischenabschnittes B an der Außenseite des Rohrverbinders eine Umfangsnut 13a zur Aufnahme eines Dichtringes Ij5b ausgebildet ist, mit welcher ein Innenbund 13 übereinstimmt.

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Während der Rohrverbinder 10 gemäß Figur 2a als Guß- oder sonstiger Formkörper hergestellt werden kann, zeigt Figur 2b einen Rohrverbinder 100, welcher aus einem Rohrstück hergestellt wurde. Dieser Rohrverbinder 100 besitzt am äußersten Einschubende eine Einschnürung I²J-O, in welche ein Bundring l40a eingesetzt ist, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des anschließenden Mittelabschnittes B. Dieser Mittelabschnitt B weist eine Einschnürung 1^0 auf, welche an der Außenseite eine Ringnut l;50a ergibt, in welche ein Dichtring 130b eingesetzt ist. Von dieser Ringnut l;50a aus erweitert sich der Rohrverbinder allmählich bis zu einer Schulter 120, welche einen Anschlag für die Stirnkante eines Anschlußrohres bildet. Am äußersten rückwärtigen Ende ist das Rohr zu einem Flansch 110 umgebördelt.

Das Einsetzen des in Figur 2a dargestellten Rohrverbinders 10 in ein ,Heizungsrohr 15a aus rostfreiem Stahl mit einer Ummantelung 15c aus HartvinylChlorid ist in den Figuren 3a-j5c erläutert. Infolge des Zwischenraumes Xo zwischen der Außenwandung des Einschubendes des Rohrverbinders 10 und der Innenwandung des Stahlrohres 15a läßt sich der Rohrverbinder ohne weiteres so weit in das Sthlrohr einschieben, bis dessen Stirnkante an die Kegelfläche 12 anstößt. Nunmehr wird in den Rohrverbinder 10 ein Spreizkopf eingeschoben, welcher beim Spreizen zunächst den Innenbund 14 beaufschlagt, da dieser weiter nach innen ragt als der Innenbund 13· Infolgedessen wird beim Spreizen des Spreizkopfes zunächst der Bundring 14a nach außen gedrückt, sodaß das Stahlrohr 15a an dieser Stelle kreisringförmig aufgeweitet wird. Diesen Zustand zeigt Figur yo. Sobald

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nun der Innendurchmesser des Innenbundes 14 gleich dem Innendurchmesser des Innenbundes 1J> ist, werden beide bei weiterem Spreizen des Spreizkopfes gleichzeitig nach außen gedrückt und das Stahlrohr 15a an beiden Stellen gleichzeitig ringförmig aufgeweitet, sodaß dieses Stahlrohr nunmehr zwei Ringnuten 15d und 15e aufweist, in welchen einmal der Bundring 14a und zum anderen der Dichtring Ij5b eingebettet sind. Durch dieses Aufweiten verschwindet das Spiel Xo zwischen der Innenwandung des Stahlrohres 15a und der Außenwandung des Abschnittes B des Rohrverbinders, welches bei dem Zustand gemäß Figur Jb noch die Größe X₁ hatte, vollkommen. Wie aus Figur Jc deutlich zu sehen ist, bildet der Bundring 14a eine scharfkantige Ringnut im Stahlrohr 15a* während der Dichtring 1^b eine flachere Ringnut 15e ausbildet. Durch diese scharfwinklige Ringnut 15d ergibt sich eine ausreichende mechanische Verbindung zwischen dem Stahlrohr 15a und dem Rohrverbinder 10, während der fest eingebettete und dabei gleichzeitig zusammengepreßte Dichtring 13b für eine einwandfreie gas- und flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Stahlrohr und dem Rohrverbinder sorgt. Andererseits ergibt auch bereits die scharfkantige Ringnut I5d, in welche der Bundring 14a eingepreßt ist, eine ausgezeichnete Abdichtung, welche an sich bereits für alle normalen Beanspruchungen ausreicht.

Die Spreizvorrichtung, mittels welcher der Rohrverbinder und über ihn das Stahlrohr aufgeweitet wird, ist in Figur 11 dargestellt, wobei allerdings nur der Spreizkopf 16 selbst dargestellt ist. Dieser Spreizkopf 16 besitzt längsgeschlitzte

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Spreizorgane l6a, welche rund um einen durch hydraulischen Druck vorschiebbaren und zurückziehbaren Kegel 16b angeordnet sind. Dabei zeigt Figur 11 diesen Kegel 16b in zurückgezogener Lage, während 16b¹ diesen Kegel ausgefahren darstellt, sodaß die Spreizorgane 16a auseinander gespreizt werden und dadurch den Rohrverbinder und das Stahlrohr in der vorbeschriebenen Weise aufweiten. Dieser Spreizkopf besitzt ein vorderes Ende' 16c, welches die Innenbunde 14 und 15 nach außen drückt, während der Abschnitt I6d des Spreizkopfes zum Aufweiten anderer Teile der nachstehend noch im einzelnen zu erläuternden Ausführungsbeispiele dient.

Wie die Figuren Ja bis Jq zeigen, bleibt durch den erfindungsgemäßen Rohrverbinder der Wärmeschutzmantel 15c des Heizungsrohres 15 völlig unbeschädigt. Wenn dieser Schutzmantel 15c beispielsweise aus HartvinylChlorid oder einem Material gleicher Festigkeit besteht, so wird durch diesen Schutzmantel die Druckhaftung zwischen den aufgeweiteten Teilen 15d und 15e des Stahlrohres 15a und dem Bundring 14a be zw. dem Dichtring Ij5b noch verbessert, sodaß nicht nur die sonst übliche Entfernung dieses Schutzmantels an der Verbindungsstelle eingespart wird, sondern außerdem eine unbedingt sichere Verbindung erzielt wird.

Die Figuren 4a und 4b zeigen den Einbau eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders in einer gegenüber der Ausbildung gemäß 2b etwas abgewandelten Ausbildung. Dabei trägt dieser Rohrverbinder 100 am rückwärtigen Ende eine Überwurfmutter 111, welche am Flansch 110 anliegt. Die wesentliche Abwandlung dieses

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in den Figuren 4a und 4b dargestellten Ausführungsbeispiels gegenüber der Ausbildung"gemäß Figur 2b besteht darin, daß die Ringnut IJOa nahe der Grenzlinie zwischen dem Zwischenabschnitt B und dem äußersten Einschubende A liegt und daß die Einschnürung I4o am äußersten Einschubende ebenfalls als Nut ausgebildet ist, welche einen Ring l40a beherbergt, dessen Außendurchmesser nicht größer ist als der Außendurchmesser des Zwischenabschnittes B. Wenn in der bereits beschriebenen Weise in diesen Rohrverbinder das Spreizwerkzeug 16 gemäß Figur eingesetzt wird, so erzeugt der Ring l40a eine scharfkantige Ringnut 15d im Stahlrohr 15a, während der Dichtring 130b eine leichte Ausbeulung 15e erzeugt. Dabei verbleibt zwischen beiden verformten Bereichen 15d und 15e des Stahlrohres 15a ein Bereich, welcher von der Verformung nicht berührt wurde. Die Grenzlinie zwischen den Bereichen A und B verläuft in der Mitte dieses nichtverformten Bereiches. Beim Aufweiten der Einschnürung l40 am äußersten Einschubende des Rohrverbinders mittels des Spreizkopfes 16 kann diese Einschnürung so weit verformt werden, daß die Ringnut etwas verbreitert wird. Infolgedessen kann das Stahlrohr 15a selbst dann ausreichend aufgeweitet werden, wie dies in 15d' angedeutet ist, wenn der Außendurchmesser des Ringes l40a kleiner sein sollte als der Außendurchmesser des ,Zwischenabschnittes B. Dabei ergibt sich durch die Aufweitung ein inniger Kontakt zwischen den Bereichen 15d und 15e des Stahlrohres 15a und dem Rohrverbinder 100, wobei die scharfkantigen Seitenwandungen I5d^! des verformten Bereiches 15d insbesondere eine sehr kräftige, dauerhafte Verbindung zwischen dem Stahlrohr 15a und dem Rohrverbinder 100 ergeben.

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Wie Figur 4b zeigt, soll dieses mit dem Rohrverbinder 100 bestückte ummantelte Stahlrohr 15a, dessen Mantel wiederum keinerlei Beschädigung erlitten hat und bis zum äußersten Ende stehen geblieben ist, mit einem Zylinder 113 dicht verbunden werden. Dieser Zylinder 11J5 trägt eine Mutter 112 mit Außengewinde, während sein äußerstes Ende mit Hilfe des Spreizkopfes 16 zu einem Plansch 114 umgebördelt wurde, indem der Durchmesserunterschied zwischen den Teilen 16c¹ bezw. 16c" des Abschnittes Iod und dem Außendurchmesser des Abschnittes 16c hierfür ausgenutzt wurde. Zwischen den Plansch 110 des Rohrverbinders und diesen Flansch 114 ist eine Ringpackung 115 eingelegt und durch Einschrauben der Mutter 112 in die Überwurfmutter 111 auf dem Rohrverbinder 100 läßt sich das ummantelte Rohr 15 unbedingt dicht mit dem Zylinder 115 verbinden.

Bei der fertigen Verbindung des ummantelten Stahlrohres 15a mit dem Rohrverbinder 10 gemäß Figur J5o bezw. dem Rohrverbinder gemäß Figur 4b ragen die Innenbunde 14 und 13 beim Rohrverbinder 10 bezw. die Einschnürungen l40 und 1J50 beim Rohrverbinder zwar etwas in das Rohr hinein, d.h. ihr Innendurchmesser ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Stahlrohres 15a, jedoch wird dadurch der Durchfluß des die Rohrleitung durchfließenden Mediums praktisch nicht behindert.

Die Figuren 5a und 5b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders, bei welchem der am äußersten Einschubende ausgebildete Bundring 14'a eine Außennut aufweist, in welche ein Dichtring l^'b eingesetzt ist.

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Infolgedessen kann bei diesem Rohrverbinder lOOA die spezielle Ringnut l?a bezw. lj5Oa im Zwischenabsohnitt B entfallen, sodaß dieser glatt durchgehen kann. Der Durchmesser dieses Zwischenabschnittes B ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Metallrohres 115 und am rückwärtigen Ende des Rohrverbinders 1 0OA ist wiederum ein Flansch 11 angeformt. Wenn nun dieser Rohrverbinder lOOA in der bereits beschriebenen Weise mittels des Spreizkopfes 16 aufgeweitet wird, so wird der Bundring 14'a mit dem in ihm liegenden Dichtring 13*b in die Wandung des Rohres 150 gepreßt, sodaß in diesem Rohr eine nach außen gewölbte Ringnut 15d entsteht. Durch diese plastische Teilverformung 15d des nicht ummantelten Metallrohres 150 ergibt sich ebenfalls eine unbedingt feste Verbindung zwischen Rohr und Rohrverbinder, wobei der eingepreßte Dichtring 13'b für eine sichere Abdichtung sorgt.

Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Rohrverbinder 10 zusammen mit einem Hilfsverbinder oder Versteifungsring 117 verwendet wird, welcher auf das Anschlußende eines Metallrohres 150 aufgeschoben ist. Dieses Äusführungsbeispiel eignet sich vor allem für sehr dünnwandige Rohre, bei denen der Versteifungsring· 117 dafür sorgt, daß beim Aufweiten des Rohrverbinders 10 das Rohr 150 tatsächlich nur an den Stellen I5d und 15e (siehe Fig.Jc) teilverformt wird und nicht etwa im ganzen Anlagebereich des Rohrverbinders 10 aufgeweitet wird. Durch diesen äußerst einfachen Versteifungsring wird daher das Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Rohrverbinders wesentlich erweitert. Dieser Versteifungsring 117 kann aus üblichem eisenhaltigen Metall oder Nichteisenmetall wie Messing oder dgl.

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bestehen, wobei die Wahl des Materials lediglich eine Frage der Verträglichkeit mit dem Metall des Anschlußrohres I50 ist.

Figur 7 zeigt einen derartigen Versteifungsring I7¹ in einer Form, wie sie speziell für das Anschlußende 15b eines ummantelten Rohres I5, bestehend aus einem Metallrohr 15a und einem Schutzmantel 15c, verwendet wird. Dieser Versteifungsring I7¹ besitzt eine zylindrische Innenwandung, während seine Außenwandung in der in der Figur 7 dargestellten Weise schräg verläuft,- wodurch ein fester Sitz des Schutzmantels 15c auf dem Metallrohr 15a gewährleistet wird.

Der in Figur 8a dargestellte Rohrverbinder lOOB besitzt zwei Bundringe l40a und l40^fa, deren einer in einer Einschnürung am äußersten Einschubefide des Rohrverbinders angeordnet ist, während der andere Bundring l4o'a in einer Einschnürung l40 nahe dem rückwärtigen Abschnitt'C des Rohrverbinders eingesetzt ist. Zwischen beiden Bundringen ist außerdem eine Einschnürung 130 ausgebildet, in welcher ein Dichtring 130b sitzt. Figur 8b zeigt dieses Ausführungsbeispiel nach seiner Verbindung mit einem ummantelten Rohr I5. Durch die doppelte scharfkantige Aufweitung oder plastische Teilverformung des Metallrohres 15a an den Stellen 15d und 15d durch die beiden Ringe l40a sowie l40^!a ergibt sich selbst dann eine unbedingt sichere Verbindung zwischen dem Rohr 15 und dem Rohrverbinder lOOB, wenn auf den Rohrverbinder von außen her Biegekräfte einwirken.

Der in Figur 9 dargestellte Rohrverbinder lOOC besitzt Rundsicken 10O¹ im rückwärtigen, d.h. also im aus dem Anschlußende

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des Rohres herausragenden Ende C, welche eine gewisse Bewegungsfreiheit zwischen zwei miteinander zu verbindenden Rohrenden erlauben, insbesondere wenn beide Rohrenden nicht genau miteinander fluchten. Ein weiterer Vorteil dieser Ausbildung besteht darin, daß sich hiermit auch in gewissem Umfange Winkelverbindungen herstellen lassen, während außerdem, wenn die Verbindungsstelle starken Durchbiegungen ausgesetzt wird, diese Sicken 100' derartige Biegebeanspruchungen ohne weiteres aufnehmen, sodaß die feste Verbindung zwischen dem Rohrverbinder lOOC und einem Rohr 15 bezw. 150 an den Stellen der scharfkantigen Teilverformung des Rohres durch derartige Biegebeanspruchungen nicht geschwächt wird.

Der Bundring 14 bezw. l40a am äußersten Einsehubende eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders,, kann mit normalem hydraulischem Druck unter Verwendung des Spreizkopfes 16 gemäß Figur ohne weiteres in der gewünschten Weise aufgeweitet werden, selbst wenn der Ring vollkommen geschlossen ist. Andererseits kann der Bundring l40a auch als aufgeschnittener Ring oder Spaltring ausgebildet werden, wobei allerdings unbedingt ein Dichtring 1^0 vorgesehen werden muß, um eine einwandfreie Abdichtung zu erreichen. Dieser Dichtring läßt sich ohne weiteres so stark aufweiten, daß auf jeden Fall die erforderliche Abdichtung gewährleistet ist.

Während in Figur 4b die Verbindung eines ummantelten Rohres mit einem nichtummantelten Zylinder dargestellt ist, zeigen die Figuren 10a bis lOo die Verbindung zweier ummantelter Rohre, in welche jeweils ein erfindungsgemäßer Rohrverbinder 10 bezw.

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100 eingepreßt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10a ist auf die beiden aneinander anliegenden Flansche 11 der beiden Rohrverbinder 10 ein Ring aufgedrückt, welcher eine Innennut in einer der Gesamtdicke beider. Plansche entsprechenden Breite aufweist· In Figur 10b und 10c besteht dieses Verbindungsorgan, mittels welchem die beiden Flansche der beiden Rohrverbinder zusammengepreßt werden, aus einer hinter den einen Flansch greifenden überwurfmutter 111 mit Innengewinde und einer hinter den anderen Flansch greifenden Bundmutter 112 mit Außengewinde. Durch gegenseitige Verschraubung der beiden Teile 111 und 112 werden die beiden Flansche 110, zwischen denen erforderlichenfalls noch eine Ringpackung 115 angeordnet wird, fest zusammengepreßt, sodaß eine unbedingt sichere Verbindung erzielt wird. Ein weiteres Verbindungsorgan zeigen die Figuren 1Od und 1Oe. Hierbei wird eine Art Überwurfmutter 116 verwendet, welche allerdings nicht über, den Flansch 110 hinweggreift, sondern innenseitig an diesem anliegt. Dieses Teil 116 schneidet mit seinem Innengewinde 116a (Fig.1Oe) in den Schutzmantal 15o des ummantelten Rohres 15* sodaß hierdurch nicht nur dieses Teil 116 festgehalten wird, sondern gleichzeitig das Anschlagende des Rohres von außen her im wesentlichen in der gleichen Weise versteift wird, wie dies durch die Versteifungsringe bei den Ausführungen gemäß Figur 6 und 7 der Fall ist. Hinter den Flansch 110 des mit dem ummantelten Rohr 15 zu verbindenden Rohres greift ein Flanschring 117, durch welchen Zugaol33n 3- 17a in das Gegenstück 116 eingeschraubt sind, sodaß belda B"-ansehe 110 fest gegeneinander gepreßt werden, wobei wiederum eine E.lngpackung 115 zwischen beiden Flanschen angeordnet werfer kann. Figur 1Od zeigt außerdem eine Abwandlung des Rohrveibinders iOO,

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bei welcher im Anschluß an den Flansch 110 noch ein kurzes Rohrstück HO¹ ausgebildet ist. Dieses kurze Rohrstück 110' wird in eine muffenärtige Erweiterung am Ende des anderen Rohres oder Rohrverbinders eingeschoben, wodurch einmal eine zusätzliche Abdichtung und zum anderen eine Verbesserung der Festigkeit, an der Verbindungsstelle erzielt wird.

Da der erfindungsgemäße Rohrverbinder am aus dem Anschlußende des Rohres herausragenden Ende einen Plansch aufweist, kann praktisch jede Verbindungseinrichtung, sei es nun eine Überwurfmutter oder irgendeine andere Anordnung wahlweise verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß diese Verbindungsanordnungen vor dem Einpassen des Rohrverbinders in das Anschlußende eines Rohres auf dem Rohrverbinder aufgeschoben werden können, wodurch die Verwendung derartiger Verbindungsanordnungen wesentlich erleichtert wird, was bei den bisher üblichen Rohrverbindern durchaus nicht der Fall ist.

Selbstverständlich können die in den Figuren dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele auf die verschiedenste Weise abgewandelt werden. So läßt sich die innige mechanische Verbindung zwischen dem Bundring 14a bezw. l40a und der Innenwandung des Metallrohres 15a noch dadurch verbessern, daß, wie dies in einigen Figuren für den Bundring 140a dargestellt ist, der Bundring bezw. die Bundringe Außengewinde aufweisen, mit welchem sie sich in die Innenwandung eingraben, wobei durch diese Gewindegänge gleichzeitig die Flüssigkeitsabdichtung verbessert wird. Ferner können für den Innenbund dies Bundringes bezw. die ihn aufnehmende Einschnürung

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und für den Innenbund an der Stelle der den Dichtring aufnehmenden Ringnut bezw. für die Einschnürung zur Aufnahme des Dichtringes die gleichen Innendurchmesser vorgesehen werden, sodaß die Aufweitung mittels eines entsprechenden Aufweltungs- oder Spreizwerkzeuges, etwa der in Figur 11 dargestellten Art, in einem einzigen Schritt erfolgen kann. Des weiteren braucht der Dichtring nicht an einer aufzuweitenden Stelle des Rohrverbinders angeordnet zu werden, sondern er kann auch an irgendeiner anderen Stelle eingesetzt werden, wobei dieser Dichtring dann auf irgendwie andere Weise derart zusammenpreßbar sein muß, daß sich eine unbedingte Abdichtung ergibt.

Der erfindungsgemäße Rohrverbinder kann insbesondere bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2a als Gußstück hergestellt werden, oder er kann auch aus einem entsprechenden Rohrstück, zweckmäßigerweise aus nichtrostendem Metall, in die jeweils gewünschte Form gepreßt werden.

509826/0712

Claims

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen

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Patentansprüche :

(lJ Rohrverbinder, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper (10 bezw. 100) mit einem in das Anschlußende (15b) eines Metallrohres (15 bezwo 150) einschiebbaren und im Rohr unter plastischer Teilverformung der Rohrinnenwandung (15a) aufweitbaren Bundring (14, 14a; I4o, l40a) am äußersten Einschubende sowie mit einer Umfangsnut (I3, 13a; I30, 130a) mit darin eingesetztem Dichtring (IJb; 13^!b; 130b) besteht und am aus dem Anschlußende des Rohres herausragenden Ende (C) einen Verbindungs- oder Dichtflansch (Hj 110) aufweist.
2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (lj?^!b) in einer am Umfang des Bundringes (l4'a) am äußersten Einschubende des Rohrverbinders (lOOA) ausgebildeten Umfangsnut angeordnet ist.
3. Rohrverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versteifung sehr dünnwandiger Rohre auf das Anschlußende (15b) eines Rohres ein Versteifungsring (117 bezw. I7¹) aufgeschoben ist.
4. Rohrverbinder nach einein der Ansprüche J. - 3, dadurch gekennzeichnet, daß er im aus dem Anschließende eines Rohres (15) herausragenden Endstück (C) eine Reihe von axiale Abweichungen der miteinander zu verbindenden Rohre ausgleichende sowie Biegebeanspruchungen der Verbindungssteile abfangende Rundsicken (lOO¹) in Form eines Paltenbalges aufweist.

Patentanwalt.
5 0 9 8 2 6/0712 ^BAD