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Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Rohrenden,
mit einem dem einen Rohrende zugeordneten Muffenteil, in den ein dem anderen Rohrende
zugeordneter Steckteil einschiebbar ist, mit einer den Steckteil und den Muffenteil
umgebenden Schelle und mit seitlichen, nach innen ragenden Flanschen an der Schelle,
mittels derer bei geschlossener Vorrichtung Muffenteil und Steckteil gegen ein Auseinanderziehen
in axialer Richtung gesichert sind, und mit jeweils einer Schrägfläche am Steckteil
und am Muffenteil in einer solchen Anordnung, daß die Flansche der Schelle beim
Schließen derselben an der jeweils zugeordneten Schrägfläche anliegen und den Muffenteil
und den Steckteil in axialer Richtung zusammenschieben.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art umgreifen die Flansche
der Schelle auf der einen Seite einen am Steckteil befindlichen Ringbund und an
der anderen Seite den Muffenteil jeweils dort, wo sich die Schrägflächen befinden.
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Die beim Schließen der Schelle erzeugte radial nach innen gerichtete
Kraft wird an den Schrägflächen teilweise in eine axiale Kraft umgeformt, durch
die Steckteil und Muffenteil zusammengeschoben werden.
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Nachteilig ist es hierbei, daß die Schelle beim Schließen zum Steckteil
oder zum Muffenteil hin verkanten kann, insbesondere wenn die Reibung an der einen
Schrägfläche größer
ist als der anderen, was beispielsweise durch
Beschädigung oder Verschmutzung verursacht werden kann. Auch werden Steckteil und
Muffenteil so fest zusammengedrückt, daß nicht einmal eine geringe relative Beweglichkeit
zwischen ihnen möglich ist, um eventuell von außen wirkende Belastungen zumindest
teilweise ausgleichen zu können. Steckteil und Muffenteil können sich sogar verklemmen
und nur schwer voneinander trennbar sein. Man hat versucht, diesem Nachteil dadurch
zu begegnen, daß man die Umfangsflächen am Steckteil und am Muffenteil konisch ausbildet.
Dies erfordert jedoch einen erhöhten technischen Aufwand. Nachteilig ist es ferner,
daß der Muffenquerschnitt durch den konischen Verlauf entscheidend geschwächt wird.
Wenn die Vorrichtung für höchste Druckwerte benützt wird, müssen zusätzliche Maßnahmen
getroffen werden, um diese Querschnittsschwächung auszugleichen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß sich eine einfachere Handhabung und eine höhere
Betriebssicherheit ergeben.
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Hierzu gehören insbesondere auch eine Ausbildung der Vorrichtung derart,
daß von außen einwirkende Belastungen in günstigerer Weise aufgenommen bzw. ausgeglichen
werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
die dem Steckteil zugewandte Stirnfläche des Muffenteils beim Schließen der Vorrichtung
an einem das Zusammenschieben von Steckteil und Muffenteil begrenzenden Anschlag
anstößt, daß der Anschlag durch die Innenseite des am Steckteil angreifenden Flansches
oder durch einen äußeren Ringbund des Steckteils gebildet ist und daß bei geschlossener
Vorrichtung in axialer Richtung eine relative Beweglichkeit zwischen den Rohrenden
verbleibt.
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Während bei der eingangs genannten bekannten Vorrichtung nach dem
Schließen der Schelle, Steckteil und Muffenteil fest gegeneinander gedrückt sind,
ist bei der nach der Erfindung ausgebildeten
Vorrichtung das Zusammenschieben
von Steckteil und Muffenteil dadurch begrenzt, daß die Stirnfläche des Muffenteils
gegen einen Anschlag anstößt. Hierdurch wird eine Beweglichkeit des einen Rohrendes
gegenüber dem anderen Rohrende in axialer Richtung bei entsprechender Bemessung
der Vorrichtung möglich. Die axiale Beweglichkeit gewährleistet einen zumindest
geringen Längenausgleich der zu verbindenden Rohrenden, was sich insbesondere beim
Montieren von aus mehreren Rohrleitungsteilen zusammengesetzten Rohrleitungen günstig
auswirkt. Auch werden an die Fertigungsgenauigkeit nicht mehr so hohe Anforderungen
gestellt. Auch ist der für die axiale Beweglichkeit vorgesehene Freiraum gegebenenfalls
geeignet, Verschmutzungen aufzunehmen, ohne daß dieser beim Zusammenschieben von
Steckteil und Muffenteil zwischen den eigentlichen Dichtflächen verbleiben muß,
was zu Beschädigungen und einem Verklemmen des Steckteils im Muffenteil führen kann.
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Es ist bekannt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß der Muffenteil in einen an dem zugeordneten Rohrende festen Ringbund und eine
diesen umgebende, in axialer Richtung auf dem Rohrende bewegliche Schiebemuffe unterteilt
ist. Für eine derartige Ausführung ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die
Innenseite der Schiebemuffe im Bereich des Ringbundes und der Ringbund selbst zylindrische,
der Steckteil und die Schiebemuffe im Bereich des Steckteils jedoch konisch verlaufende
Umfangsflächen haben.
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Während bisher einer bekannten Vorrichtung die Umfangsfläche sowohl
des Steckteils als auch des von dem Muffenteil umgebenden Ringbundes einen ineinander
übergehenden konischen Verlauf haben, erleichtert die zylindrische Ausführung der
Umfangsfläche des Ringbundes und des zugehörigen Bereiches des Muffenteils die Gewährleistung
der axialen Beweglichkeit, während der Vorteil erhalten bleibt, daß durch den konischen
Verlauf der Umfangsfläche des Steckteils das Einführen und Herausnehmen desselben
aus dem Muffenteil begünstigt wird.
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Zur Erhöhung der Belastbarkeit der von der Erfindung vorgeschlagenen
Vorrichtung wird weiterhin vorgeschlagen, daß der äußere Umfang des Muffenteils
mit einem Auflager versehen ist, das bei geschlossener Vorrichtung als zwischen
Muffenteil und Schelle wirkende Abstützung dient. Insbesondere bei konischer Ausführung
des Muffenteils bzw. der Schiebemuffe im Bereich des Steckteils kann die durch den
konischen Verlauf bedingte Querschnittsschwächung dadurch ausgeglichen werden, daß
über das Auflager Belastungskräfte nach außen hin auf die Schelle übertragen werden.
Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn sich der Anschlag auf einem
Bereich des Muffenteils befindet, dessen Querschnitt sich in Richtung auf die Stirnfläche
des Muffenteils konisch verjüngt.
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Zur Erhöhung der Belastbarkeit kann der Muffenteil bzw. die Schiebemuffe
alternativ oder gleichzeitig auch aus gehärtetem Material bestehen.
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Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand einer
Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine
erste Ausführungsform der Vorrichtung; Figur 2 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte
Ausführungsform der Vorrichtung.
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Bei der Ausführungsform nach Figur 1 werden mit der Vorrichtung zwei
Rohrenden 10 und 11 verbunden. Auf das Rohrende 10 ist ein Steckteil 12 aufgesetzt,
der im hinteren äußeren Bereich mit einer Schrägfläche 13 versehen ist. An diese
schließt ein Ringbund 14 an. Der Steckteil 12 hat eine sich zur Stirnfläche hin
verjüngende konische Umfangsfläche 15, in die eine Ringdichtung 16 eingelassen ist.
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Der Muffenteil ist in einen Ringbund 17 und eine Schiebemuffe 18 unterteilt,
die mit einem nach innen ragenden Ringansatz 19 den
Ringbund 17
hintergreift. Auch der Ringbund 17 ist mit einer Ringdichtung 20 versehen.
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Die Schiebemuffe 18 hat in einer der Anordnung der Schrägfläche 13
am Steckteil 12 entsprechenden Anordnung eine Schrägfläche 21.
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Im Bereich des Ringbundes 17 ist die innere Wandung der Schiebemuffe
16 ebenso wie die äußere Umfangsfläche des Ringbundes 17 selbst zylindrisch ausgebildet.
Der der Stirnfläche zugewandte Bereich der Schiebemuffe 18 verläuft konisch in einer
der Umfangsfläche 15 des Steckteils 12 angepaßten Form.
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Zum Schließen der Vorrichtung dient eine Schelle 22, die an beiden
Seiten jeweils mit einem Flansch 23 versehen ist. Die Innenseiten der Flansche 23
verlaufen schräg geneigt in einem Winkel, der der Neigung der Schrägflächen 13 und
21 entspricht.
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Wenn die Schelle 22 um den Steckteil 12 und die Schiebemuffe 18 herumgelegt
und geschlossen wird, greifen die Flansche 23 an den Schrägflächen 13 und 21 an
und drücken den Steckteil 12 und die Schiebemuffe 18 mit dem Ringbund 17 so weit
zusammen, bis die Stirnfläche der Schiebemuffe 18 am Ringbund 14 des Steckteils
12 anstößt. Ein weiteres Zusammenschieben von Steckteil 12 und Schiebemuffe 18 ist
dann nicht mehr möglich. Wie Figur 2 erkennen läßt, verbleibt zwischen den Rohrenden
10 und 11 ein axialer Spalt, so daß das Rohrende 11 innerhalb der Schiebemuffe 18
ein entsprechendes Stück in axialer Richtung beweglich bleibt.
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Die Schelle 22 kann beispielsweise aus gelenkig miteinander verbundenen
Teilschalen bestehen, die durch einen Verschluß verschließbar sind. In demjenigen
Bereich der Schiebemuffe 1.8, in dem die innere Wandung desselben konisch verläuft,
befindet sich auf der äußeren Umfangsfläche ein Auflager 24, das eine Abstützung
zwischen Schiebemuffe 18 und Schelle 22 bildet.
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Das Auflager 24 kann nicht nur zur Übertragung von Belastungen zwischen
dem Muffenteil 18 auf die Schelle 22 dienen, sondern
auch ein möglichst
unverkantetes Auflegen der Schelle 22 auf die Schrägflächen 13 und 21 erleichtern.
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Bei der Ausführungsform nach Figur 2 sind in ihrer Funktion vergleichbare
Konstruktionsteile der Vorrichtung mit denselben Bezugsziffer bezeichnet. Es bestehen
jedoch folgende Unterschiede zu der Ausführungsform nach Figur 1: Auf das Rohrende
11 ist jetzt ein Ringbund 25 aufgesetzt, dessen Umfangsfläche in Fortsetzung der
konischen Umfangsfläche 15 des Steckteils 12 ebenfalls konisch verläuft. Entsprechend
hat die Innenwandung einer Schiebemuffe 26 einen durchgehenden konischen Verlauf.
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Die axialen Abmessungen der Vorrichtung sind so gewählt, daß beim
Schließen der Schelle 22 die Stirnfläche der Schiebemuffe 26 an der Innenseite desjenigen
Flansches 23 zur Anlage kommt, der den Steckteil 12 umgreift. Damit bleiben die
beiden Rohrenden 10 und 11 innerhalb der Schiebemuffe 26 gegenüber dieser und relativ
zueinander in axialer Richtung beweglich.
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Die Konizität der Innenwandung der Schiebemuffe 26 ist zwar nur verhältnismäßig
gering. Bei einer Verschiebung der Rohrenden 10 bzw. 11 ergeben sich jedoch Durchmesserunterschiede,
die die Wirkung der Ringdichtungen 16 und 20 mit einer Verschiebung in Richtung
eines sich vergrößernden Durchmessers beeinträchtigen könnten. Es sind deshalb zusätzlich
Stützringe 27 vorgesehen, die diesen Durchmesserunterschied im Zusammenwirken mit
den Ringdichtungen 16 und 20 ausgleichen.
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Das Auflager 24 befindet sich ungefähr in Höhe des zwischen den beiden
Rohrenden 10 und 11 liegenden Bereiches. Das Auflager 24 kann aus über den Umfang
verteilt angeordneten Ansätzen oder einem durchgehenden Ringansatz bestehen.
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Alle in den Ansprüchen enthaltenen Maßnahmen sind aber auch mit Vorteil
für Vorrichtungen anwendbar, bei denen keine Schrägflächen
am
Steckteil und an der Schiebemuffe vorgesehen sind und bei denen das Zusammenschieben
nicht durch das Schließen der Schelle, sondern von Hand erfolgt. Darüber hinaus
soll allein für die Ausbildung eines als Abstützung gegenüber der Schelle dienenden
Auflagers an der Außenseite der Muffe bzw. Schiebemuffe für sich allein Schutz beansprucht
werden, ohne daß gleichzeitig weitere in den Ansprüchen enthaltene Merkmale verwirklicht
sein müssen.
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Bezugsziffernliste: 10 Rohrende 11 Rohrende 12 Steckteil 13 Schrägfläche
14 Ringbund 15 Umfangsfläche 16 Ringdichtung 17 Ringbund 18 Schiebemuffe 19 Ringansatz
20 Ringdichtung 21 Schrägfläche 22 Schelle 23 Flansch 24 Auflager 25 Ringbund 26
Schiebemuffe 27 Stützring
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