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DE2421333A1 - Verbindung fuer starre rohre beliebiger durchmesser - Google Patents

Verbindung fuer starre rohre beliebiger durchmesser

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Publication number
DE2421333A1
DE2421333A1 DE2421333A DE2421333A DE2421333A1 DE 2421333 A1 DE2421333 A1 DE 2421333A1 DE 2421333 A DE2421333 A DE 2421333A DE 2421333 A DE2421333 A DE 2421333A DE 2421333 A1 DE2421333 A1 DE 2421333A1
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DE
Germany
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ring
section
pipe
round
compound according
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Application number
DE2421333A
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English (en)
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DE2421333C2 (de
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Christaine Lenoir
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BELLES ONDES FORGES
Original Assignee
BELLES ONDES FORGES
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Publication date
Application filed by BELLES ONDES FORGES filed Critical BELLES ONDES FORGES
Priority to DE19742421333 priority Critical patent/DE2421333C2/de
Publication of DE2421333A1 publication Critical patent/DE2421333A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2421333C2 publication Critical patent/DE2421333C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on, or into, one of the joint parts
    • F16L19/06Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on, or into, one of the joint parts in which radial clamping is obtained by wedging action on non-deformed pipe ends
    • F16L19/061Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on, or into, one of the joint parts in which radial clamping is obtained by wedging action on non-deformed pipe ends a pressure ring being arranged between the clamping ring and the threaded member or the connecting member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L19/00Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on, or into, one of the joint parts
    • F16L19/06Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on, or into, one of the joint parts in which radial clamping is obtained by wedging action on non-deformed pipe ends
    • F16L19/075Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on, or into, one of the joint parts in which radial clamping is obtained by wedging action on non-deformed pipe ends specially adapted for spigot-and-socket joints for pipes of the same diameter

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints With Pressure Members (AREA)

Description

  • Verbindung für starre Rohre beliebiger Durchmesser J)ic Erfindung betrifft eine Verbindung für starre Rohre belicbigrer Durchmesser. Bekanntlich muß man oft die Enden zweier Rohre oder Rohrleitungen miteinander verbinden, wobei die Verbindung dicht sein soll und die mechanische Steifigkeit der beiden Rohrenden sichergestellt sein soll. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Rohrverbindungen zu verwenden, die aus einer Muffe bestehen, in deren Inneres man die beiden freien Enden der miteinander zu verbindenden Rohre einsteckt, sowie aus Verschluß- und Abdichtorganen, die an den beiden lenden der Muffe angeordnet sind.
  • Es ist bereits eine Verbindung angegeben worden, die ein Verbindungsstück aufweist, das für jedes zu verbindende Rohr mit einem torusförmigen Kunststoffdichtring, einer :->chutzscheibe, einem runden offenen Ring aus elastiscI#oin hartem Werkstoff und einer Mutter oder einem Spannring zusammenwirkt, die oder der eine konische Innenfläche aufweist, welche sich gegen einen abgerundeten Abschnitt der Aussenfläche des runden offenen Ringes anlegt. Bei dieser Lösung weist das Verbindungsstück an jedem Ende einen Sitz auf, in welchem der torusförmige Kunststoffdichtring und die ~Schutzscheibe angeordnet werden und sich beim '.schließen der Verbindung gegen das Ende des Vcrbindungsstückes anlegen. Diese in der französischen Patentschrift 1 302 363 und ihren Zusatzzertifikaten beschriebene Konstruktion stellt eine zufriedenstellende Lösung für die Verbindung von starren Rohren aller Durchmesser aus Metall oder einem anderen Werkstoff dar, in denen ein unter Druck stehendes flüssiges oder gasförmiges Fluid fließen soll.
  • ',ie schafft eine einerseits dichte und andererseits mec#ianisch ;;teife Rohrverbindung. Sie erlaubt ein leichtes Lösen der Verbindung und ein erneutes I-Ierstellen der Verbindung mit den gleichen Elementen. Sie gestattet auch leichte Fluchtungsfehler der Achsen der miteinander zu verbindenden Rohre.
  • Wenn jedoch die in der Rohrleitung geförderten Fluide unter hohem Druck stehen, kann der torusförmige Kunststoffdichtring, der in seinem Sitz durch die Schutzscheibe eingeschlossen ist, zwischen dem Rohr und der Schutzscheibe fließen: Auf den Dichtring wirkt in der Tat der Druck des Fluids und die Schutzscheibe liegt niemals genau an dem Umfang des Rohres an, um den Toleranzen in den Außendurchmessern der handelsüblichen Rohrleitungen Rechnung zu tragen. Das Fließen des Dichtringes zwischen dem Rohr und der Schutzscheibe zerstört die Dichtheit derart, daß dieser Verbindungstyp praktisch nur für das Fördern eines Fluids bis zu einem begrenzten Druck verwendet werden kann.
  • 1)e.r Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung Jiir starre Rohre oder Rohrleitungen beliebiger Durctlmesser in#ugeben' mit welcher eine mechanische Festigkeit oder Steifigkeit der zu verbindenden Rohrleitungen und eine Dichtheit der Verbindung für Drücke der in den zu verbindenen Rohrleitungen geförderten Fluide sichergestellt wird, die bei gleichem Durchmesser etwa das Doppelte des bei bekannten Verbindungen eingehaltenen Grenzwertes für den Druck betragen. Die erfindungsgemäße Verbindung ist auch demontierbar, ohne daß an den verbundenen Rohrleitungen Marken entstehen oder die Rohrleitungen zerstört werden, jedoch muß bei jeder Demontage eines der Elemente der Verbindung ersetzt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist das neue Industrieerzeugnis in Form einer Verbindung für starre Rohre oder Rohrleitungen beliebiger Durchmesser aus Metall oder einem anderen Werkstoff, be#tehend#zuerst aus einem Verbindungsstück in dessen Inneren wenigstens ein Ende der zu verbindenden Rohre eingesteckt ist, sodann für jedes zu verbindende Rohr, aus einem torusförmigen Kunststoffdichtring, einer Schutzscheibe, einem rundem Ring aus hartem elastischem Werkstoff, und einem gegenüber dem Verbindungsstück etwa längs der Achse der zu verbindenden lXotlrc verschieblichen Verschlußelement, das eine über bzw.
  • I:l=cn den runden Ring anlegbare innere Anlagefläche auSweist, wobei beim Verschließen oder Anziehen der Rohrverbindung die Schutzscheibe gegen die zugeordnete Endfläche des Verbindungsstückes zur Anlage kommt und sich der runde Ring gegen den Schutzring legt, und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß an dem dem zu verbindenden Rohr entsprechenden Ende des Verbindungsstückes ein runder bzw. rotations symirietri ;clier Sitz mit zwei ineinander übergehenden Abschnitten ausgespart ist, deren einer gegen das Innere des Verbindungsstückes hin angeordnet ist und in einer zur Achse des Verbindungsstückes senkrechten Ebene einen im wesentlichen konstanten Kreisquerschnitt seiner Oberfläche aufweist, und deren anderer gegen das Äußere des Verbindungsstückes hin angeordnet ist und in einer zur Achse des Verbindungsstückes senkrechten Ebene einen Kreisquerschnitt seiner Oberfläche mit allmählich nach außen hin zunehmendem Durchmesser aufweist, und daß zwischen dem torusförmigen Kunststoffdichtring und der Schutzscheibe ein Quetschring aus kaltverformbarem Werkstoff angeordnet ist, dessen Außendurchmesser höchstens gleich dem größten Durchmesser des Sitzes des entsprechenden Endes ist und welcher gegebenenfalls einst4ickig mit der Schutzscheibe, die sich sonst an ihn anlegt, ausgebildet sein kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Quetschring aus einem streckbaren bzw. hämmerbaren Metall wie Kupfer, Aluminium, -Legierungen daraus und der unter dem Warenzeichen Duraluminium vertriebenen Legierung. Der Axialschnitt des kaltverformbaren Quetschringes ist etwa rechteckig. Ist der Quetschring mit der Schutzscheibe einstückig, cI#nn weist er an einem Ende einen Ansatz mit einem Durchmesser auf, der größer ist als der größte Durchmesser des Sitzes dieses Endes, wobei der Ansatz die Funktion der Schutzscheibe übernimmt. Der an jedem Ende des Verbindungsstückes vorgesehene rotationssymmetrische Sitz weist gegen das Innere des Verbindungsstückes hin einen zylindrischen Abschnitt und gegen das Äußere des Verbindungsstückes hin einen kegelstumpfförmigen Abschnitt auf, wobei beide Abschnitte ohne Unstetigkeit der Durchmesser ineinander übergehen. Der torusförmige Kunststoffdichtring besteht aus einem elastomeren Kunststoff oder aus einem plastischen Kunststoff oder aus einem Gemisch eines elastomeren Kunststoffes mit#einem plastischen Kunststoff. Das Verschlußelement ist eine Uberwurfmutter. Der runde Ring ist ein @ffener IVinf , wodurch die Verbindung leicht lösbar wird, und der Ring ist aus einem bearbeiteteten, legierten Stuhl hergestellt. Der runde Ring hat einen konischen Querschnitt, und die Innenfläche der Überwurfmutter ist abgerundet oder weist eine konische Form auf mit einem Spitzenwinkel, der größer ist als der Spitzenwinekl der konischen Fläche des Ringes. Die Innenfläche der überwurfmutter ist konisch und der runde offene Ring hat einen runden oder einen halbrunden oder einen viertelrunden Querschnitt, und in diesem letzteren Fall ist der abgerundete Umriß der inneren konischen Anlagefläche der Überwurfmutter gegenüberliegend angeordnet, und der ebene Umriß liegt gegen die Schutzscheibe an.
  • Ist das Verschlußelement, welches mit einem Ende des Verbindungsstückes zusammenwirkt, eine Überwurfmutter, dann it es wesentlich, daß der Kontakt des runden offenen Ringes oder Treibringes mit der inneren Anlagefläche der Uberwurfmutter in Form einerBerührungslinie und nicht in Form einer Berührungsfläche stattfindet, wodurch beim Drehen der Überwurfmutter während des Anziehens jegliches Verklemmen zwischen Treibring und Überwurfmutter vermieden wird. Ist im Gegensatz dazu das Verschlußelement eine Spannbrücke odr Flansciiiclernme oder dergleichen, die während des Anziehens keine Relativdrehung gegenüber dem Treibring er-£a#hrt, so kann der Querschnitt des Treibringes beliebig sein, und er kann insbesondere konisch sein mit einem Konuswinkel an der Außenfläche, der dann etwa gleich dem Konuswinkel der konischen inneren Anlagefläche der Spannbrücke bzw.
  • der Flanschklemme oder dergleichen ist.
  • Es ist wichtig, daß der zylindrische Abschnitt des Sitzes um Ende des Verbindungsstückes ausreichend lang ist, dmnit der torusförmige Dichtring vollständig darin aufgenommen werden -kann, ohne daß sein am weitesten im Inneren der Muffe oder des Verbindungsstückes angeordneter Umriß am Ende des Sitzes zur Anlage kommt.
  • Sobald man die an einem der Enden des demontierbaren Verbindungsstückes bzw. der demontierbaren Muffe angeordneten und einem der zu verbindenden Rohre entsprechenden Elemente anzieht, nähert sich die Überwurfmutter oder die Spannbrücke oder Flanschklemme dem Ende des Verbindungsstückes.
  • Die innere Anlagefläche dieses Verschlußelements legt sich gegen den runden offenen Treibring und drückt ihn gegen das Verbindungsstück; gleiches geschieht mit dem Quetschring und dem torusförmigen Dichtring. Der torusförmige Dichtring, wie auch der Quetschring treten in den Sitz ein, und beide werden von der Schutzscheibe getrieben. Der Umriß des Quetschringes, der sich gegen den kegelstumpfförmigen Abschnitt des Sitzes anlegt, deformiert sich, wodurch eine mehr oder weniger ausgeprägte Abfasung am Umriß des Quetschringes entsteht. Sodann wird der Quetschring in das Innere des Verbindungsstückes eingetrieben. Dieses Eintreiben wird begrenzt durch die jeweiligen Seiten des Quetschringes und da:; Rohr, welches er umgibt, entweder dadurch, daß der Quetschring das Rohr fest umschließt und einer weiteren Deformierung widersteht, oder dadurch, daß die Schutzscheibe gegen die Stirnfläche des Verbindungsstückes zur Anlage kommt. Man sieht also, daß, welcher Durchmesser aus der gesamten Spanne der handelsüblichen Toleranzen auch immer für das zu verbindende Rohr gegeben ist, die Bewegung des Quetschringes vor einem zu weiten Eindringen in den zylindrischen Abschnitt des Sitzes durch Deformation gestoppt wird, vorausgesetzt, daß er in Abhängigkeit von den Rohrtoleranzen und den Abmessungen des kegelstumpfförmigen Abschnittes des Sitzes sachgemäß dimensioniert worden ist. Wenn das Blockieren des Quetsehringes durch in Anlegen der Schutzscheibe zustandekommt, dann ist das Spiel, welches zwischen dem Quetschring und dem Rohr bestehen bleiben kann, immer sehr klein. Es ist im: allgemeinen 5 bis 10 mal kleiner als die Toleranz bei dem Durchmesser eines handelsüblichen Rohres; d.h., es ist 5 bis 10 mal kleiner als das Spiel, welches zwischen einer Schutzscheibe und dem Rohr bei einer Verbindung des in der französischen Patentschrift 1 302 363 beschriebenen Typs vorhanden sein kann. Unter allen Umständen wird der torusförmige Dichtring zwar zwischen dem zylindrischen Abschnitt des Sitzes und dem Rohr zusammengedrückt und legt sich gegen-den Quetschring an, er kommt jedoch nicht zur Anlage gegen das Ende des zylindrischen Abschnittes des Sitzes. Ist eine Blockierung des Quetschringes oder der Schutzscheibe erfolgt, so bewirkt ein weiteres Anziehen eine Verengung des runden offenen Treibringes um das zu verbindende Rohr, wobei der Treibring jedoch bis zum Ende des Anziehvorganges offen bleibt. Sobald das Anziehen beendet ist, stellt der in seinem Sitz eingeschlossene torusförmige Kunststoffdichtring die Dichtheit sichter, und der runde offene Treibring, der das Rohr fest umschließt, stellt die mechanische Festigkeit oder Steifigkeit des Rohres mit dcrn Verbindungsstück sicher.
  • Sobald der Druck des in dem Rohr geförderten Fluids auf die Elemente der Verbindung wirkt, haben der Treibring, die Schutzscheibe, der Quetschring und die überwurfmutter das Bestreben, sich aus dem Verbindungsstück zu entfernen, jedoch ist der torusförmige Dichtungsring in einem im wesentlichen konstanten Sitz eingeschlossen ohne die Möglichkeit zu fließen oder herausgequetscht zu werden, da das Spiel zwischen dem Rohr und dem Quetschring praktisch gleich Null isl;. Dies bewirkt, daß die Dichtheit infolge der Ko#nprc:::;ion lco Dichtringes mit dem Druck des Fluids zunimmt. Im Geltensatz dazu bewirkt beim Fehlen des Quetschringes ein leichtes Verschieben der Elemente der Verbindung unter der Wirkung des Drucks eine Neigung zur Zunahme des für den Dichtring zur Verfügung stehenden Volumens, welcher zwischen der Schutzscheibe und dem Rohr derart fließen kann, daß die Dichtheit schlechter wird, wenn der Druck zunimmt. Aus diesem Unterschied ergeben sich die besonders vorteilhaften Wirkungen der erfindungsgemäßen Verbindung.
  • Die erfindungsgemäße Verbindung kann leicht gelöst werden, indem man die Verschlußelemente, Uberwurfmuttern oder Spannbrücken oder Flanschklemmen, öffnet. Es findet kein Festklemmen der zu verbindenden Rohre statt, und die verwendeten Teile sind alle für eine spätere erneute Montage der Verbindung wieder verwendbar, mit Ausnahme des Quetschringes, welcher ausgewechselt werden muß. Beim Lösen der Verbindung kann der Quetschring wegen der Kegelstumpfform des Sitzes, wo er sich befindet, leicht von dem Verbindungsstück getrennt werden, und man kann ihn leicht über das Ende des Rohres, auf welchem er sitzt, schieben. Es sei hervorgehoben, daß trotz der hohen Drücke, die eine solche Verbindung aushalten kann, auf dem zu verbindenden Rohr keinerlei Veralterung oder Festklemmen stattfindet, so daß man die Verbindung erneut auf dem Rohr befestigen kann, ohne in vorherige Marken, Vertiefungen oder Spuren wieder einsetzen zu müssen. Dieses Merkmal rechtfertigt die Einordnung der erfindungsgemäßen Verbindung als "demontierbar" bzw. voll lösbar.
  • Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im folgenden anhand eines nur veranschaulichenden und den Schutzumfang nicht begrenzenden Ausführungsbeispiels in Verbindung mit octen beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in: Figur 1 einen Halbschnitt einer erfindungsgemäßen Verbindung, deren beide Enden gerade angezogen werden; Figur 2 als Einzelheit und in axialem Halbschnitt die verschiedenen bei der Befestigung und der Abdichtung an einem der Enden des Verbindungsstückes zusammenwirkenden Einzelteile in der Ste#g, die sie vor dem Anziehen einnehmen; und Figur 3 in axialem Halbschnitt die Einzelteile der Figur 2 in der Stellung, die sie nach dem Anziehen einnehmen.
  • In den Zeichnungen wird das Verbindungsstück von einer Muffe 1 gebildet. Die Muffe 1 weist außen an ihren beiden Enden Gewinde la und lb auf, auf welche die Innengewinde der beiden Uberwurfmuttern 2 passen. Die Muffe 1 weist innen eine zylindrische Bohrung 3 auf. Die Muffe 1 ist um ihre Achse drehsymmetrisch und weist senkrecht zu ihrer Achse eine Symmetrieebene auf. An jedem ihrer Enden weist die Muffe 1 einen von zwei Abschnitten gebildeten Sitz auf. Ein erster und gegen die Mitte der Muffe hin angeordneter Abschnitt hat einen konstanten Kreisquerschnitt und bildet eine zylindrische Ringfläche 5.
  • Ein zweiter Abschnitt, der unmittelbar neben dem Ende der Muffe angeordnet ist, bildet eine kegelstumpfförmige Ringfläche, d.h.- wird nach außen durch eine Kegelstumpffläche begrenzt, dieser kegelstumpfförmige Sitzabschnitt trägt das Bezugszeichen 6. Der zylindrische Abschnitt 5 und der kegelstumpfförmige Abschnitt 6 des Sitzes gehen ohne Unstetigkeit des Durchmessers ineinander über und stehen gegen den Achsbereich der Muffe hin mit der inneren zylindrischen Bohrung 3 in Verbindung. Die eben beschriebenen Dichtungssitze bilden nur dann einen wirklichen Ring, wenn die zu verbindenden Rohre 7a, 7b in das rnnere der inneren zylindrischen Bohrung 3 der Muffe 1 eingetrieben sind.
  • Die Oberwurfmuttern 2 weisen in ihrem dem Gewinde, welches mit den Gewinden la oder lb der Muffe 1 zusammenwirkt, entgegengesetzt angeordneten Bereich eine konische Ringfläche 8 auf. Bei der Montage ordnet man zwischen der konischen Rinqfläche 8 der Oberwurfmutter 2 und dem Ende der Muffe 1 rund um jedes zu verbindende Rohr an erster Stelle einen runden offenen Treibring 9, an zweiter Stelle eine Schutzscheibe 10, an dritter Stelle einen Quetschring 11 und an vierter Stelle einen torusförmigen Kunststoffdichtring 12 an.
  • Der runde offene Treibring 9 ist aus einem bearbeiteten legierten Stahl hergestellt. Er weist zu der konischen Ringfläche 8 gegenüberliegend angeordnet eine abgerundete Außenfläche auf. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt des runden offenen Treibringes ein Viertelkreissegment, welches sich mit einer ebenen Seite gegen die Schutzscheibe 10 legt. Der runde offene Treibring 9 legt sich ebenso mittels einer zylindrischen Fläche um das zugehörige zu verbindende Rohr. Bei der Montage ist die Uffnung des Treibringes 9 ausreichend, daß sein Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des zugehörigen zu verbindenden Rohres.
  • Die Schutzscheibe 10 hat einen Innendurchmesser, der etwas größer ist als der Au#endurchmesser des zugehörigen zu verbindenden Rohres, und einen Außendurchmesser, der groß genug ist, daß die Schutzscheibe gegen die Stirnfläche 13 der Muffe 1 zur Anlage kommen kann, wobei nichtsdestoweniger der Außendurchmesser der Schutzscheibe 10 kleiner ist als der Innendurchmesser der Oberwurfmutter 2 in deren Gewindebereich.
  • Das Spiel, das zwischen der Schutzscheibe 10 und dem zugehörigen zu verbindenden Rohr besteht, erlaubt die Verwendung der gleichen Schutzscheibe für alle handelsüblichen Rohre eines bestimmten Nenndurchmessers trotz der bei handelsüblichen Rohren vorhandenen Toleranzen.
  • Der Quetschring 11 hat einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der größte Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnittes 6 des Sitzes am Ende der Muffe. Sein Innendurchmesser ist geringfügig größer als der Außendurchlnresser des zugehörigen zu verbindenden Rohres. Er besteht aus Kupfer.
  • Der torusförmige Dichtring 12 ist aus Kunststoff. Sein Innendurchmesser liegt nahe bei dem Außendurchmesser des zugehörigen zu verbindenden Rohres. Sein Außendurchmesser liegt zwischen dem größten und dem kleinsten Durchmesser des k-egelstumpfförmigen Abschnittes 6 des Sitzes am Ende der Muffe 1.
  • Um die-Verbindung zwischen den beiden Enden der Rohre 7a und 7b herzustellen, fädelt man in dieser Reihenfolge auf jedes der Rohre die Dberwurfmutter 2, den runden offenen Treibring 9, die Schutzscheibe 10, den Quetschring 11 und den torusförmigen Dichtring 12 auf und steckt die beiden Enden der Rohre in die innere zylindrische Bohrung 3 der Muffe 1, bis sic gegen den Anschlag 4 anstoßen. Sodann schraubt man die Oberwurfmuttern 2 auf die Gewinde la und Ib der Muffe. Durch dieses Aufschrauben wird der torusförmige Dichtring 12 in den Dichtungssitz am Ende der Muffe geschoben und in Richtung de-s zylindrischen Abschnittes 5 des Sitzes gedrückt. Der Dichtring 12 wird durch den Quetschring 11, die Schutzscheibe 10 und den runden offenen Treibring 9, welcher mit seiner abgerundeten Fläche gegen die konische Ringfläche 8 der Oberwurfmutter 2 anliegt, vorwärts getrieben. Das Zusammendrücken des torusförmigen Dichtringes 12 in dem zylindrischen Abschnitt 5 des Dichtungssitzes am Muffenende erfolgt gleichzeitig mit der Verformung des Quetschringes 11 an der Innenseite des kegelstumpfförmigen Abschnittes 6 des Dichtungssitzes. Diese Bewegung erfolgt bis entweder kein Spiel mehr zwischen dem Quetschring 11 und dem Rohr, das er umgibt, vorhanden ist, oder bis die Schutzscheibe 10 gegen die Stirnfläche 13 der Muffe 1 zur Anlage kommt. In der Darstellung gemäß Figur 3 wurde angenommen, daß das Stoppen der Bewegung gemäß der ersten oben angegebenen Möglichkeit erfolgte. Durch das Zusammendrücken- des Dichtringes 12 in seinem Dichtungssitz rund um das zugehörige Rohr erhält man auch eine zufriedenstellende Abdichtung. Weiter wird der Dichtring 12 nicht zerstört, da das Zusammendrücken nur in radialer Richtung erfolgt, denn der Dichtring erreicht das Ende des zylindrischen Abschnittes 5 des Dichtungssitzes nicht.
  • In der letzten Phase des Anziehens wird der runde Treibring 9 auf dem zugehörigen zu verbindenden Rohr durch die konische Ringfläche 8 der Oberwurfmutter eingeengt, bleibt jedoch weiter offen. Auf diese Weise erzielt man die mechanische Steifiakeit oder Festigkeit des Rohres mit der Muffe 1 der Verbindung. Diese mechanische Steifigkeit ist besonders wirkungsvoll wegen der Tatsache, daß sich der Treibring längs einer zylindrischen Fläche und nicht nur längs einer Berührungslinie um das Rohr legt. In Figur 2 ist die Lage der verschiedenen jeweiligen Einzelteile vor dem Anziehen dargestellt, in Figur 3 nachdem Anziehen.
  • Wenn der Druck des in den Rohrleitungen 7å, 7b geförderten Fluids auf die Endabschnitte der Rohrleitungen wirkt, wird der mechanische Zusammenhalt der Rohre 7a, 7b durch den runden offenen Treibring 9, der die Rohre zusammenhält, sichergestellt. Die Wirkung des Druckes auf die torusförmigen Dichtringe 12 geht dahin, diese nach außen zu quetschen bzw. fließen zu lassen; die torusförmigen Dichtringe sind jedoch in ihrem Dichtungssitz durch die deformierten Quetschringe 11 eingeschlossen, welche selbst durch die Schutzscheiben 10 an ihrem Platz gehalten werden, welche an den Stirnflächen der Muffe anliegen. Der Dichtring 12 kann somit nicht nach außen fließen, und der Quetschring 11 kann nicht zwischen der Schutzscheibe 10 und dem zugehörigen zu verbindenden Rohr herausgequetscht oder extrudiert werden.
  • Dies bewirkt, daß die erfindungsgemäße Verbindung eine gute Dichtheit bei Drücken des Fluids aufweist, die sehr viel höher sind als diejenigen, die Ublicherweise bei entsprechenden Verbindungen verwendet werden können, beispielsweise bei Verbindungen gemäß der französischen Patentschrift 1 302 363 und ihrer Zusatzzertifikate. Beispielsweise bleibt die Dichtheit bei einer erfindungsgemäßen Verbindung und Rohren von 40 mm Außendurchmesser noch für Drücke des Fluids gesichert, die 750 bar übersteigen.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß beim Lösen der beschriebenen Verbindung durch Abschrauben der Oberwurfmutter 2 der Treibring 9 aufgrund seiner Elastizität sich entspannt und das zugehörige Rohr derart freigibt, daß man das Rohr ohne Schwierigkeit aus der Muffe 1 herausziehen kann. Der Treibring 9 und die Schutzscheibe 10 sind in keiner Weise beschädigt. Der Dichtring 12, der in seinem Dichtungssitz dank der Tatsache, daß die Schutzscheibe 10 gegen einen Anschlag zur Anlage kam, nur eine begrenzte Zusammendrückung erfahren hat, ist ebenfalls nicht beschädigt. Diese drei Einzelteile kann man daher durchaus wieder verwenden. Im Gegensatz dazu wurde der Quetschring 11 verformt. Er kann leicht aus der Muffe 1 mit dem Rohr wegen der Kegelstumpfform des Abschnittes 6 des Dichtungssitzes, in dem er sich befindet, herausgezogen werden. Man kann ihn leicht über das Rohr, auf dem er sitzt, schieben und ihn für eine nachfolgende erneute Herstellung der Verbindung bzw. ein erneutes Anziehen ersetzen.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß auf dem zu verbindenden bzw.
  • verbunden gewesenen Rohr keinerlei Verankerung stattgefunden hat. Es ist daher ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Verbindung vollständig lösbar und wiederholt lösbar und anziebar ist, unter der Voraussetzung, daß der Quetschring 11 ersetzt wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr sind beliebige Abwandlungen derselben im Rahmen der Erfindung möglich. Insbesondere können beispielsweise auch runde offene Treibringe verwendet werden, deren Querschnitt von dem Querschnitt des beschriebenen Treibringes verschieden ist.

Claims (11)

P a t e n t a n s p r ü c h e
1.' Verbindung für starre Rohre oder Rohrleitungen beliebiger Durchmesser aus Metall oder einem anderen Werkstoff, bestehend zuerst aus einem Verbindungsstück, in dessen Inneres wenigstens ein Ende der zu verbindenden Rohre eingesteckt ist, sodann, für jedes zu verbindende Rohr, aus einem torusförmigen Kunststoffdichtring, einer Schutzscheibe, einem runden Ring aus hartem elastischem Werkstoff, und einem gegenüber dem Verbindungsstück etwa längs der Achse der zu verbindenden Rohre verschieblichen Verschlußelement, das eine über bzw. gegen den runden Ring anlegbare innere Anlagefläche aufweist, wobei beim Verschließen oder Anziehen der Rohrverbindung die Schutzscheibe gegen die zugeordnete Endfläche des Verbindungsstückes zur Anlage kommt und sich der runde Ring gegen die Schutzscheibe legt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an dem dem zu verbindenden Rohr (7a, 7b) entsprechenden Ende des Verbindungsstückes (1) ein runder bzw. rotationssymmetrischer Sitz mit zwei ineinander übergehenden Abschnitten (5, 6) ausgespart ist, deren einer (5) gegen das Innere des Verbindungsstückes hin angeordnet ist und in einer zur Achse des Verbindungsstückes senkrechten Ebene einen im wesentlichen konstanten Kreisquerschnitt seiner Oberfläche aufweist, und deren anderer (6) gegen das äußere des Verbindungsstückes hin angeordnet ist und in einer zur Achse des Verbindungsstilckes senkrechten Ebene einen Kreisquerschnitt seiner Oberfläche mit allmählich nach außen hin zunehmendem Durchmesser aufweist, und daß zwischen dem torusförmigen Kunststoffdichtring (12) und der Schutzscheibe (10) ein Quetschring (11) aus kaltverformbarem Werkstoff angeordnet ist, dessen Außendurchmesser höchstens gleich dem größten Durchmesser des Sitzes (5, 6) des entsprechenden Endes ist und welcher gegebenenfalls einstückig mit der Schutzscheibe, die sich sonst an ihn anlegt, ausgebildet sein kann.
2. Verbindung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Quetschring (11) aus einem kaltverformbaren Metall wie Kupfer, Aluminium, deren Verbindungen, oder der unter dem Warenzeichen Duraluminium vertriebenen Legierung besteht.
3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t ,daß der axiale Querschnitt des Quetschringes (11) etwa rechteckig ist.
4. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Quetschring (11) einstückig mit der Schutzscheibe (10) ausgeführt ist und an einem seiner Enden einen Ansatz mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als der größte Durchmesser des Dichtungssitzes des entsprechenden Endes des Verbindungsstückes, wobei der Ansatz die Funktion der Schutzscheibe übernimmt.
5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der an jedem Ende des Verbindungsstückes (1) vorgesehene rotationssymmetrische Sitz gegen das Innere des Verbindungsstückes hin einen Abschnitt in Form einer zylindrischen Ringfläche (5), und gegen das Außere des Verbindungsstückes hin einen Abschnitt in Form einer kegelstumpfförmigen Ringfläche (6) aufweist, welche beiden Abschnitte ohne Diskontinuität der Durchmesser ineinander übergehen.
6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der torusförmige Kunststoffdichtring (12) aus einem elastomeren Kunststoff oder einem plastischen Kunststoff oder einem Gemisch aus einem elastomeren und einem plastischen Kunststoff besteht.
7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verschlußelement eine Oberwurfmutter (2) ist und daß der runde Treibring (9) offen ist und vorzugsweise aus bearbeitetem, legiertem Stahl besteht.
8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der runde Treibring (9) einen konischen Querschnitt aufweist, und daß die innere Anlagefläche (8) der Mutter (2) abgerundet ist oder konisch ist, wobei der Spitzenwinkel größer ist als der Spitzenwinkel der konischen Fläche des Treibringes.
9. Verbindung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die innere Anlagefläche (8) der Oberwurfmutter (2) konisch ist, und daß der runde offene Treibring (9) einen runden Querschnitt oder einen halbrunden Querschnitt oder einen viertelrunden Querschnitt aufweist, wobei der abgerundete Umriß im letzteren Fall gegenüber der inneren konischen Anlagefläche (8) der Oberwurfmutter (2) angeordnet ist und der gerade Umriß gegen die Schutzscheibe (10) anliegt.
10. Verbindung nach einem der-Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verschlußelement eine Spannbrücke ist.
11. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Länge des zylindrischen Abschnittes <5? des am Ende des Verbindungsstückes (1) befindlichen Sitzes ausreichend ist, daß der torusförmige Dichtring darin vollständig aufgenommen wird, ohne daß sein am weitesten im Inneren des Verbindungsstückes (1) liegender Umriß gegen das Ende des Sitzes zur Anlage kommt.
L e e r s e i t e
DE19742421333 1974-05-02 1974-05-02 Verbindung für starre Rohre beliebiger Durchmesser Expired DE2421333C2 (de)

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