DE69622687T2

DE69622687T2 - Flexible Rohrverbindung

Info

Publication number: DE69622687T2
Application number: DE69622687T
Authority: DE
Inventors: Kikuo Saito; Takashi Takeda
Original assignee: Yano Giken Co Ltd
Current assignee: Yano Giken Co Ltd
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2016-05-22
Also published as: EP0797040A3; TW384360B; EP0797040A2; DE69622687D1; JP3415985B2; CA2176855C; SG45475A1; CA2176855A1; EP0797040B1; US5897146A; JPH09257178A; US6299217B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. BEREICH DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Rohrverbinder und insbesondere auf einen Rohrverbinder mit einem ersten zylindrischen Teil und einem zweiten zylindrischen Teil, das in das erste zylindrische Teil eingeführt ist, wobei das erste zylindrische Teil an einer inneren Umfangsfläche davon eine ringförmige Beschränkungsrille aufweist, und wobei der zweite zylindrische Teil an einer äußeren Umfangsfläche davon eine ringförmige Anbringungsrille aufweist, die eine kürzere axiale Länge hat als die ringförmige Beschränkungsrille des ersten zylindrischen Teils, wobei die Befestigungsrille lösbar versehen ist mit einem radial verformbaren Rückhalteteil, um in Kontakt mit einer axialen Endfläche der Beschränkungsrille zu kommen, um den Bereich der relativen axialen Bewegung zwischen den zwei zylindrischen Teilen zu beschränken, wobei die äußere Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Teils und die innere Umfangsfläche des ersten zylindrischen Teils mit einem radial sich gegenüberliegenden Abstand dazwischen versehen sind, der bestimmt ist, um das Einführen und das Herausziehen des Rückhalteteils zu ermöglichen, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Bei der Montage eines flexiblen Rohrverbinders der obigen Art wird zuerst das zweite zylindrische Teil eingeführt in das erste zylindrische Teil, wobei ein führendes Ende des zweiten zylindrischen Teils an einer axialen Zwischenstellung der Beschränkungsrille platziert wird, die in der inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Teils vorgesehen ist. Dann wird durch den ringförmigen Spalt, der zwischen der äußeren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Teils und der inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Teils gebildet wird, das Rückhalteelement, das radial ausgedehnt wird, eingeführt von dem führenden Ende des zweiten zylindrischen Teils zu der Anbringungsrille des selbigen. In diesem Zustand wird der radial ausgedehnte Zustand des Rückhalteteiles gelöst, um diesem Rückhalteteil zu ermöglichen, radial reduziert zu werden, um elastisch in der Anbringungsrille zu sitzen.
Wie oben beschrieben, wird bei dieser Art von flexiblem Rohrverbinder der ringförmige Spalt zum Einführen/Herausnehmen des Rückhalteteils gebildet zwischen der äußeren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Teils und der inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Teils. Deshalb betrifft eine externe Kraft in der Ausziehrichtung, die erzeugt wird in Zusammenhang mit einem Erdbeben oder unterschiedlichen Setzungen, beide der zwei zylindrischen Teile, die unlösbar und ausdehnbar miteinander verbunden sind innerhalb des beweglichen Bereiches, der bestimmt wird durch die Länge der Beschränkungsrille.
Dabei wird das Rückhalteteil, das an der Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils angebracht ist, stark in der axialen Richtung gegen eine Endfläche der Beschränkungsrille gepresst, die auf der Seite der Eingangsöffnung des ersten zylindrischen Teils angeordnet ist, wenn das Rückhalteteil gezwungen wird, sich elastisch zu verformen oder sich radial auszudehnen, so dass dieses Rückhalteteil unerwünschterweise gelöst oder herausgezogen werden kann aus der Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils.
Aus diesem Grund hat ein herkömmlicher flexibler Rohrverbinder eine Bauform, wie sie in Fig. 12 gezeigt ist. Bei dieser Bauform werden eine Kontaktfläche 50a der Beschränkungsrille 50 und eine Kontaktfläche 51a des Rückhalteteiles entsprechend als eine kegelige Fläche ausgeformt, die einen abnehmenden Durchmesser in Richtung der Eingangsöffnung (a) des ersten zylindrischen Teiles A haben, so dass diese konischen Kontaktflächen 50a, 51a in Kontakt miteinander kommen in axialer Richtung, wenn eine derartige externe Kraft in Auszugsrichtung aufgebracht wird auf die zwei zylindrischen Teile A, B. Und die konischen Kontaktfläche 50a der Beschränkungsrille 50 hat einen minimalen Durchmesser, der gleich oder kleiner ist als der minimale Außendurchmesser der konischen Kontaktfläche 51a des Rückhalteteiles 51 (siehe z. B. ungeprüftes japanisches Gebrauchsmuster Blatt Nr. 4-136392). Andere herkömmliche Rohrverbinder sind z. B. bekannt aus der GB-A-2 066 399, der US-A-3 637 239 oder der US-A-3 712 648.
Im Falle des herkömmlichen flexiblen Rohrverbinders, der die oben beschriebene Bauform hat, wird das Rückhalteteil 51 stark gegen die innere Umfangsfläche der Anbringungsrille 52 des zweiten zylindrischen Teiles B gepresst, wenn die Auszugskraft in Ausziehrichtung aufgebracht wird auf die zwei zylindrischen Teile A, B, um die konischen Flächen 21a des Rückhalteteiles 51, das an der Anbringungsrille 52 des zweiten zylindrischen Teiles B eingesetzt ist, und die konische Fläche 50a des ersten zylindrischen Teiles A miteinander in Kontakt zu bringen. Demgemäss tritt eine gegenseitige Gleitbewegung zwischen den konischen Flächen 51a des Rückhalteteiles 51 und der konischen Fläche 50a des ersten zylindrischen Teils A auf. In Zusammenhang mit dieser gegenseitigen Gleitbewegung wird der Abteil des ersten zylindrischen Teiles A auf der Seite der Eingangsöffnung (a) davon elastisch verformt in der radial nach außen gerichteten Richtung und der Abschnitt des zweiten zylindrischen Teils B auf der Seite seines eingeführten Endes verformt sich elastisch in der radial nach innen gerichteten Richtung. Falls die Summe dieser elastischen Verformungen der zwei zylindrischen Teile eine radiale Überdeckungslänge L zwischen den konischen Flächen 51a des Rückhalteteils 51 und der konischen Fläche 50a des ersten zylindrischen Teiles A überschreitet, wird der Haltezustand zwischen den zwei zylindrischen Teilen A, B zwangsweise gelöst.
Deshalb ist es notwendig, um den Rückhaltezustand zwischen den zylindrischen Teilen A, B zu verbessern, die radiale Überdeckungslänge L zwischen den konischen Flächen 51a des Rückhalteteiles 51 und der konischen Fläche 50a des ersten zylindrischen Teiles A zu vergrößern. Aber, eine derartige Vergrößerung dieser Länge kann in einer radialen Vergrößerung des gesamten Rohrverbinders resultieren.
Die vorliegende Erfindung behandelt den oben beschriebenen Stand der Technik und ihre wesentliche Aufgabe ist, einen flexiblen Rohrverbinder vorzusehen, der kompakt ausgebildet werden kann in radialer Richtung und der trotzdem in der Lage ist, ein unbeabsichtigtes Herausziehen der zwei zylindrischen Teile effektiver zu verhindern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um die obengenannte Aufgabe zu erfüllen, weist ein flexibler Rohrverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung die Merkmale auf, wie sie im Anspruch 1 angegeben sind.
Gemäß der oben beschriebenen Bauform bewegen sich, wenn die zwei zylindrischen Teile, die flexibel und nicht herausziehbar miteinander über das Rückhalteteil verbunden sind, einer externen Kraft in der Auszugsrichtung ausgesetzt werden aufgrund eines Erdbebens oder unterschiedlicher Setzungen, sich diese zylindrischen Teile relativ zueinander innerhalb des beweglichen Bereiches, der durch die Länge der Beschränkungsrille definiert wird, und das Rückhalteteil, das an der Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils angesetzt ist, kommt in Kontakt entlang der Richtung der Zylinderachse gegen die eine Endfläche der Beschränkungsrille, die auf der Seite der Eingangsöffnung des ersten zylindrischen Teiles angeordnet ist. Bei diesem Vorgang werden der Abschnitt des Rückhalteteils, der gegen die eine Endfläche der Rückhalterille des ersten zylindrischen Teils, und der weitere Abschnitt des Rückhalteteils, der gegen die Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils anliegt, radial versetzt relativ zueinander. Weiterhin wird wenigstens der Abschnitt der entsprechenden sich gegenseitig berührenden Endflächen der Beschränkungsrille und des Rückhalteteils als Flächen ausgebildet, die sich im wesentlichen normal zu der Zylinderachse erstrecken oder als konische Flächen sich radial nach außen erstrecken, während sie sich der Eingangsöffnung des ersten zylindrischen Teils nähern. Demgemäss wird das Rückhalteteil vertwistet und in eine Richtung verschwenkt, wo eine diagonale Richtung eines Querschnittes dieses Rückhalteteils übereinstimmt mit der radialen Zylinderrichtung, unter Benutzung des Abschnitts des Rückhalteteils, der die Endfläche der Rückhalterille des ersten zylindrischen Teils berührt und des weiteren Abschnitts des Rückhalteteils, der die Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils berührt, als Reaktionspunkte für eine Schwenkbewegung. Im Zuge dieser vertwistenden Schwenkbewegung kommt das Rückhalteteil in Kontakt mit dem radialen Aufweitungsbeschränkungsab schnitt, wodurch das Rückhalteteil verlässlich daran gehindert werden kann, aus der Anbringungsrille herausgezogen zu werden.
Weiterhin wird die Rückhaltebedingung zwischen den zwei zylindrischen Teilen nicht gelöst, selbst wenn sie solchen äußeren Auszugskräften von signifikanter Größe unter den obigen Bedingungen ausgesetzt werden, solange die Summe der radialen auswärtigen elastischen Verformung des Abschnitts des ersten zylindrischen Teils auf der Seite der Eingangsöffnung und die radiale inwärtige elastische Verformung des eingeführten Abschnitts des zweiten zylindrischen Teils die Länge der diagonale Linie des Querschnitts des Rückhalteteils nicht überschreitet.
Da die radiale Länge des Rückhalteteils (und demzufolge die diagonale Länge des Querschnitts dieses Rückhalteteils) effektiv funktioniert zur Verhinderung eines unerwünschten Herausziehens, wird demgemäss der flexible Rohrverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung kompakt ausgebildet in der radialen Richtung, aber kann überragende Ausziehverhinderungswirkung haben verglichen mit der herkömmlichen Konstruktion, die zuvor beschrieben wurde.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist der radiale Aufweitungsbeschränkungsabschnitt eine radiale Aufweitungsbeschränkungsfläche auf, die an einem Ende der inneren Umfangsfläche der Beschränkungsrille in einer solchen Weise ausgebildet ist, um in Kontakt zu kommen oder näher zu der äußeren Umfangsfläche des Rückhalteteiles zu kommen, das die Endfläche der Beschränkungsrille kontaktiert.
Wenn bei der obigen Konstruktion eine signifikante Ausziehkraft aufgebracht wird auf die zwei zylindrischen Teile, um das Rückhalteteil in Kontakt zu bringen mit einer Endfläche der Beschränkungsrille, kommt die radiale Aufweitungsbeschränkungsfläche des radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnitts in Kontakt oder näher zu der äußeren Umfangsfläche des Rückhalteteils, das in die Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils eingesetzt ist. Deswegen wird eine radiale Verbindungsbreite zwischen diesem Rückhalteteil und der Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils beibehalten oder nahe einer vorbestimmten Verbindungsbreite gehalten.
Deshalb wird die herausziehende externe Kraft, die auf die zwei zylindrischen Teile aufgebracht wird, in einer verteilten Weise aufgenommen durch die großen gegenseitigen Kontaktabschnitte der Endfläche des Rückhalteteils bzw. der einen Endfläche der Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils.
Als Ergebnis ist es möglich, verlässlich eine Beschädigung zu beschränken durch die Abnahme in der Verbindungsbreite zwischen dem Rückhalteteil und der Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der radiale Aufweitungsbeschränkungsabschnitt eine radiale Aufweitungsbeschränkungsfläche eines Beschränkungsteils, das verbunden ist und auf eine solche Weise zurückgehalten wird an einem Ende der inneren Umfangsfläche der Beschränkungsrille, um in Kontakt mit oder näher zu der äußeren Umfangsfläche des Rückhalteteils zu kommen, das mit der Endfläche der Beschränkungsrille in Kontakt ist.
Mit der oben beschriebenen Bauform kann ein herkömmlicher flexibler Rohrverbinder, bei dem ein radialer sich gegenüberliegender Abstand zwischen der äußeren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Teils und der inneren Umfangsfläche der Beschränkungsrille des ersten zylindrischen Teils so gewählt ist, um ein Einführen/Herausziehen des Beschränkungsteils über die gesamte axiale Länge der Beschränkungsrille zu ermöglichen, modifiziert werden, um den oben beschriebenen Effekt mit solch einfachen und ökonomischen Änderungen zu erreichen, um zu bewirken, dass das Beschränkungsteil sich verbindet und zurückgehalten wird an einem Ende der inneren Umfangsfläche der Beschränkungsrille dieses Rohrverbinders.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die äußere Umfangsfläche und die radiale Aufweitungsbeschränkungsfläche des Rückhalteteils entsprechend geformt als konische Flächen, die etwas verringert sind in der radialen Richtung, während sie sich der Eingangsöffnung des ersten zylindrischen Teils nähern.
Mit der oben beschriebenen Bauform können im Vergleich mit zum Beispiel einer weiteren Bauform, bei der die äußere Umfangsfläche und die radiale Auf weitungsbeschränkungsfläche des Rückhalteteils entsprechend parallel geformt sind mit der Zylinderachse, die zwei zylindrischen Teile sich sanfter relativ zueinander bewegen innerhalb des Bereiches, der durch die Länge der Beschränkungsrille festgelegt wird, während die radiale Aufweitungsbeschränkungsfläche des radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnittes in Kontakt gebracht wird mit der äußeren Umfangsfläche des Rückhalteteils, das an die Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils angebracht ist, wenn das Rückhalteteil in Kontakt mit der einen Endfläche der Beschränkungsrille ist in Zusammenhang mit der Aufbringung von externen Ausziehkräften.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Beschränkungsteil in der Lage zu einer sich radial nach innen biegenden Verformung und dieses Beschränkungsteil ist in Eingriff und zurückgehalten unter einer derartigen radialen verringerten Bedingung an einem Ende der inneren Umfangsfläche der Beschränkungsrille.
Mit dieser Bauform kann das Beschränkungsteil dazu gebracht werden, an der einen Endfläche der inneren Umfangsfläche der Beschränkungsrille in Kontakt zu kommen und zurückgehalten zu werden, durch Benutzung der radial nach innen gerichteten elastischen Elastizität des Beschränkungsteils an sich. Demgemäss liefert diese Bauform den Vorteil, das Verfahren zu vereinfachen, das benötigt wird, um das Beschränkungsteil in einer vorbestimmten Position innerhalb der Beschränkungsrille zu verbinden und zurückzuhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenabschnitt der Beschränkungsrille des ersten zylindrischen Teils relativ zu der Zylinderachse als ein radialer Ausbeulabschnitt ausgebildet.
Mit dieser Bauform wird bei der Montage dieses flexiblen Rohrverbinders, wenn das zweite zylindrische Teil eingeführt wird in das erste zylindrische Teil, um das führende Ende des zweiten zylindrischen Teils zu dem Ausbeulabschnitt des ersten zylindrischen Teils zu bringen, ein größerer ringförmiger Raum erzeugt zwischen der Endseite der äußeren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Teils und dem axialen Zwischenabschnitt der inneren Umfangsfläche der Beschränkungsrille. Demgemäss kann durch diesen großen ringförmigen Raum das radiale Aufweitungsbeschränkungsteil leicht von dem führenden Ende zu der Anbringungsrille des zweiten zylindrischen Teils eingeführt werden. Auf diese Weise kann die Effektivität der Verbindungsmontagetätigkeit verbessert werden.
Weitere und andere Aufgaben Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher anhand der folgenden detaillierteren Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen gesamten flexiblen Rohrverbinder gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt,
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die wesentliche Abschnitte zeigt,
Fig. 3(a) ist eine Schnittansicht, die die wesentlichen Abschnitte vor der Aufbringung einer externen Kraft in einer Auszugsrichtung darauf zeigt,
Fig. 3(b) ist eine Schnittansicht, die die wesentlichen Teile während der Aufbringung von einer externen Kraft in einer Auszugsrichtung darauf zeigt,
Fig. 4 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen gesamten flexiblen Rohrverbinder gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt,
Fig. 5(a) ist eine Schnittansicht, die die wesentlichen Abschnitte vor der Aufbringung von einer externen Kraft in eine Auszugsrichtung darauf zeigt,
Fig. 5(b) ist eine Schnittansicht, die die wesentlichen Abschnitte während der Aufbringung von einer externen Kraft in einer Auszugsrichtung darauf zeigt,
Fig. 6 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen flexiblen Rohrverbinder gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt, bei der,
(a) eine Schnittansicht ist, die die wesentlichen Abschnitte vor der Aufbringung einer externen Kraft in eine Auszugsrichtung darauf zeigt,
(b) eine Schnittansicht ist, die die wesentlichen Abschnitte während der Aufbringung einer externen Kraft in eine Auszugsrichtung darauf zeigt
Fig. 7 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen flexiblen Rohrverbinder gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt, bei der,
(a) ist eine Schnittansicht, die die wesentlichen Abschnitte vor der Aufbringung einer externen Kraft in Auszugsrichtung darauf zeigt,
(b) ist eine Schnittansicht, die die wesentlichen Abschnitte während der Aufbringung einer externen Kraft in einer Auszugsrichtung darauf zeigt,
Fig. 8 ist einer perspektivische Explosionsdarstellung, die wesentliche Abschnitte zeigt,
Fig. 9 ist eine vertikale Schnittansicht, die einen gesamten flexiblen Rohrverbinder gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt,
Fig. 10 zeigt einen flexiblen Rohrverbinder gemäß einer sechsten Ausführungsform, wobei
(a) eine Schnittansicht ist, die die wesentlichen Abschnitte vor der Aufbringung einer externen Kraft in einer Auszugsrichtung darauf zeigt,
(b) eine Schnittansicht ist, die die wesentlichen Abschnitte während der Aufbringung einer externen Kraft in einer Auszugsrichtung darauf zeigt,
Fig. 11 ist eine Schnittansicht, die die wesentlichen Abschnitte eines flexiblen Rohrverbinders gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt und
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die die wesentlichen Abschnitte eines herkömmlichen Rohrverbinders zeigt.
Von den obigen Ausführungsformen ist die sechste die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ausführungsformen eines flexiblen Rohrverbinders werden nun detailliert beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Erste Ausfürungsform

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen flexiblen Rohrverbinder 1 zum Gebrauch bei dem Transport von Flüssigkeit (z. B. Trinkwasser).
In jedes der sich gegenüberliegenden Enden eines ersten Verbindungsrohres, das aus Gusseisen hergestellt wurde, als einem ersten zylindrischen Teil A, wird gleitend ein zweites Verbindungsrohr 2 eingeführt, das aus Gusseisen hergestellt wurde und das an einem Seitenende davon eine teilweise sphärische Außenumfangsfläche 2a entlang einer Richtung einer Zylinderachse (X) (Zylinderachsenrichtung) aufweist. Weiterhin wird auf jeder der äußeren Umfangsflächen 2a eines sphärischen Rohrabschnittes 2A des zweiten Rohrverbinders 2 gleitend eine teilweise sphärische Innenoberfläche 3a gesetzt, die an einem Ende eines dritten Verbindungsrohres 3 ausgebildet ist, das aus Gusseisen hergestellt ist und als ein drittes zylindrisches Teil C vorgesehen ist.
Eine ringförmige Anbringungsrille 5 wird in der äußeren Umfangsfläche eines geraden Rohrabschnitts 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 ausgebildet. Diese Anbringungsrille 5 hat eine axiale Länge entlang der Zylinderachse X, die kürzer ist als eine axiale Länge einer ringförmigen Beschränkungsrille 4, die an einem Zwischenabschnitt in der Zylinderachsenrichtung X an der inneren Umfangsfläche des ersten Verbindungsrohres 1 ausgebildet ist. An jeder dieser Anbringungsrillen 5 wird lösbar ein Rückhaltteil 6 angebracht, das aus rostfreiem Stahl ist und in Radialrichtung flexibel. Dieses Beschränkungsteil 6 wird in Flächenkontakt gebracht mit einer Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 in der Zylinderachsenrichtung X, um so den Bereich der relativen Bewegung zwischen dem ersten Verbindungsrohr 1 und dem zweiten Verbindungsrohr 2 in der Richtung der Zylinderachse X zu beschränken. Und ein gegenwärtig gegenüberliegender radialer Abstand zwischen der äußeren Umfangsfläche des geraden Rohrabschnitts 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 und der inneren Umfangsfläche des ersten Verbindungsrohres 1 ist ausgelegt, um das Einführen und das Herausziehen des Rückhalteteils 6 zu ermöglichen. Mit anderen Worten: Es wird ein ringförmiger Raum zwischen den gegenüberliegenden Flächen gebildet zur Ermöglichung des Einführens/Herausziehens des Rückhalteteiles 6, das heißt zwischen der äußeren Umfangsfläche des geraden Rohrabschnittes 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 und der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4.
Wie in den Fig. 3(a) und 3(b) gezeigt wird, wird ein radialer Ausweitungsbeschränkungsabschnitt 7 gebildet. Wenn eine externe Kraft in der Auszugsrichtung wird, die in Verbindung mit einem Erdbeben oder unterschiedlichen Setzungen erzeugt wurde, auf den flexiblen Rohrverbinder aufgebracht wird, um zu bewirken, dass das entsprechende Rückhalteteil 6, das an der Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 2 angebracht ist, in Kontakt kommt entlang der Zylinderachse X mit der Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4, die auf der Seite der Eingangsöffnung (a) angeordnet ist des ersten Verbindungsrohres 1 (das heißt der Seite zum Ermöglichen des Einführens des zweiten Verbindungsrohres 2), fungiert der radiale Aufweitungsbeschränkungsabschnitt 7, um durch Kontakt das Herausziehen des Beschränkungsteiles 6 aus der Anbringungsrille 5 in der Richtung der Zylinderachse X zu verhindern. Weiterhin umfasst wie in Fig. 1 gezeigt die äußere Umfangsfläche des geraden Rohrabschnittes 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 als einen integrierten Vorsprung davon einen ringförmigen Anschlagsabschnitt 8. Dieser ringförmige Anschlagsabschnitt 8 kommt in flächigen Kontakt mit der Endfläche 1A des ersten Verbindungsrohres 1 in der Richtung der Zylinderachse X, wenn das erste Verbindungsrohr 1 und das zweite Verbindungsrohr 2 relativ zueinander bewegt werden über einen vorbestimmten Bewegungsbereich hinaus.
Jede der radialen Aufweitungsabschnitte 7 wird gebildet aus einer radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a, die benachbart zu einem Ende der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 ausgebildet ist in der Nähe der äußeren Umfangsfläche 6a des Rückhalteteiles 6, wenn es die Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 kontaktiert. Die äußere Umfangsfläche 6a des Rückhalteteils 6 und die radiale Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a sind entsprechend parallel oder im wesentlichen parallel zu der Zylinderachse X ausgerichtet.
Weiterhin sind jede der Endflächen 6c des Rückhalteteils 6 in der Richtung der Zylinderachse X und die gegenüberliegenden Endflächen 4a der Beschränkungsrille 4 in der Richtung der Zylinderachse X ausgebildet als eine flache Fläche, die sich normal oder im wesentlichen normal zu der Zylinderachse X erstreckt. Von der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 erstreckt sich ein Grenzabschnitt 4c kontinuierlich von der radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a und ist ausgebildet als eine konische Fläche.
Eine Ringdichtungsaufnahmerille 10 ist benachbart zu jeder der gegenüberliegenden Enden ausgebildet in der Richtung der Zylinderachse X an der inneren Umfangsfläche des ersten Verbindungsrohres 1. Diese Dichtungsaufnahmerillen 10 halten ein erstes elastisches Dichtungsmaterial 9, das aus einem synthetischen Gummimaterial hergestellt ist (z. B. Styren-Butadien-Gummi) zum Abdichten zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten Verbindungsrohres 1 und der äußeren Umfangsfläche des geraden Rohrabschnittes 2B des zweiten Verbindungsrohres 2. Die innere Umfangsfläche 3a des sphärischen Rohrabschnittes 3A des dritten Verbindungsrohres 3 weist eine ringförmige Dichtungshalterille 12 auf. Diese Dichtungshalterille 12 hält ein zweites elastisches Dichtungsmaterial 11, das aus synthetischem Gummimaterial hergestellt wurde (z. B. Styren-Butadien-Gummi) zum Abdichten zwischen der inneren Umfangsfläche des dritten Verbindungsrohres 3 und der äußeren Umfangsfläche 2a des sphärischen Rohrabschnittes 2A des zweiten Verbindungsrohres 2. Weiterhin ist ein Verbindungsflansch 3C integriert mit dem Ende des geraden Rohrabschnittes 3B des dritten Verbindungsrohres 3 ausgebildet. Dieser Verbindungsflansch 3B umfasst eine Vielzahl von Verbindungsdurchgangslöchern 3b, die koaxial angeordnet sind zur festen Verbindung einer gewissen externen Rohreinrichtung P wie einem Flüssigkeitstransportrohr (z. B. einem Wasserrohr) oder einem Schließventil mittels Bolzen und Muttern.
Auf der inneren Umfangsfläche in der Nähe der Eingangsöffnung des sphärischen Rohrabschnittes 3A des dritten Verbindungsrohres 3 sind ein gleitendes Führungsteil 13 angeordnet, das aus Gusseisen hergestellt ist, und ein Anschlagelement 14, das aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.
Das gleitende Führungsteil 13 umfasst eine teilweise sphärische Gleitfläche 13a, um in gleitenden Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche 2a des sphärischen Rohrabschnittes 2A des zweiten Verbindungsrohres 2 zu kommen. Das Anschlagelement 14 ist ausgebildet als ein C-förmiges Element, das radial flexibel ist zur Verhinderung von ungewünschtem Herausziehen des gleitenden Führungsteils 13.
Der gerade Rohrabschnitt 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 weist an seinem führenden Ende eine konische Fläche 2b auf, die angepasst ist zum Führen des Rückhalteteiles 6, während es dieses radial ausdehnt. Das Rückhalteteil 6 ist konstruiert als ein C-förmiges Ringteil, das einen Umfangsabschnitt davon weggeschnitten hat und an gegenüberliegenden freien Enden dieses C-förmigen Teils sind radiale Aufweitungsbetätigungslöcher 6b ausgebildet zur Ermöglichung der elastischen radialen Ausdehnung des Rückhalteteiles 6 durch ein geeignetes Werkzeug.
Wenn im Betrieb das erste und zweite Verbindungsrohr 1 und 2 nicht - auseinanderziehbar miteinander verbunden sind über das Rückhalteteil 6, einer externen Kraft in der Auszugsrichtung ausgesetzt werden aufgrund eines Erdbebens oder unterschiedlicher Setzungen, bewegen sich dieses erste und zweite Verbindungsrohr 1, 2 relativ zueinander bis zum Bewegungslimit innerhalb des beweglichen Bereiches, der durch die Länge der Beschränkungsrille 4 bestimmt wird und das Rückhalteteil 6, das an der Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 2 angebracht ist, kommt in Kontakt entlang der Zylinderachsenrichtung gegen die eine Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4, die an der Seite der Eingangsöffnung (a) des ersten Verbindungsrohres 1 angeordnet ist.
Im Zuge des obigen werden der Abschnitt des Rückhalteteiles 6, der gegen die eine Endfläche 4a der Rückhalterille 4 des ersten Verbindungsrohres 1, und des weiteren Abschnitts des Rückhalteteiles 6, das gegen die Endfläche der Einbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 2 kontaktiert, radial relativ zueinander versetzt. Weiterhin sind die entsprechenden Endflächen 4a, 6c, der Rückhalterille 4 und des Rückhalteteiles 6 als flache Flächen ausgebildet, die sich im wesentlichen zu der Zylinderachse X erstrecken. Demgemäss wird das Rückhaltelement 6 vertwistet und in eine Richtung geschwenkt, wo eine diagonale Richtung eines Querschnittes dieses Rückhalteteiles 6 parallel verläuft zu der radialen Zylinderrichtung, unter Benutzung des Abschnittes des Rückhalteteiles 6, das die Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 des ersten Verbindungsrohres 1 kontaktiert und des weiteren Abschnitts des Rückhalteteiles 6, der die Endfläche der Anbringungsrille 4 des zweiten Verbindungsrohres 2 kontaktiert, als Reaktionspunkte für die Schwenkbewegung. Im Zuge dieser verdrillenden Schwenkbewegung kommt das Rückhalteteil 6 in Kontakt mit den radialen Aufweitungsbeschränkungsflächen 7a, wodurch das Rückhalteteil 6 verlässlich daran gehindert wird, aus der Anbringungsrille 5 herausgezogen zu werden.
Selbst falls einer derartigen externen Auszugskraft ausgesetzt von einer signifikanten Größe unter der obigen Bedingung, wird, solange die Summe der Größen der radialen auswärtigen elastischen Verformung des Abschnitts des ersten Verbindungsrohres auf Seiten der Eingangsöffnung (a) davon und der radial inwärtigen elastischen Verformung des eingeführten Abschnittes des zweiten Verbindungsrohres (2) nicht die Länge der Diagonallinie des Querschnittes des Rückhalteteiles 6 überschreitet, die Rückhaltebedingung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsrohr 1 und 2 nicht freigegeben.
Wenn ein externes Biegemoment oder Scherkraft aufgebracht wird aufgrund eines Erdbebens oder unterschiedlicher Setzungen in einer Richtung quer zu der Zylinderachse X sowie eine relative Gleitbewegung zwischen der äußeren Umfangsfläche 2a des sphärischen Rohrabschnittes 2A des zweiten Verbindungsrohres 2 und der inneren Umfangsfläche 3a des sphärischen Rohrabschnittes 3A des dritten Verbindungsrohres 3 entlang ihrer sphärischen Ausbildungen, können das zweite Verbindungsrohr 2 und das dritte Verbindungsrohr 3 relativ zueinander gebeugt werden, wodurch die Beschädigung an dem flexiblen Rohrverbinder beschränkt wird.
Wenn das zweite Verbindungsrohr 2 und das dritte Verbindungsrohr 3 zu ihrem Maximalwinkel entlang der sphärischen Ausbildungsform gebeugt sind, ist der Anschlagsabschnitt 8, der als ein Vorsprung von der äußeren Umfangsfläche des geraden Rohrabschnittes 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 ausgebildet ist, weiterhin so angelegt, um außerhalb des Schwenkbeugebereichs der offenen Endfläche des sphärischen Rohrabschnittes 3a des dritten Verbindungsrohres 3 zu bleiben.
Selbst wenn eine externe Kraft in der Richtung quer zur Zylinderachse X nach Aufbringung der externen Kraft in der Auszugsrichtung aufgebracht wird, verhindert der Anschlagsabschnitt 8 deshalb durch Kontakt, dass die Endfläche 1a des ersten Verbindungsrohres 1 gleitend radial sich herauszieht relativ zu den geraden Rohrabschnitt 2b des zweiten Verbindungsrohres 2, und in den beugenden Schwenkbereich des offenen Endes des sphärischen Rohrabschnittes 3A des dritten Verbindungsrohres 3 kommt, so dass das zweite Verbindungsrohr 2 und das dritte Verbindungsrohr 3 immer in einer verlässlichen Weise relativ zuein ander gebeugt werden können zu ihrem maximalen Winkel in einer verlässlichen Weise.

Zweite Ausführungsform

Fig. 4 und 5 zeigen einen flexiblen Rohrverbinder zum Gebrauch bei dem Transport von Flüssigkeit (z. B. Trinkwasser). Jede der gegenüberliegenden Enden eines zweiten Verbindungsrohres 16 in der Form eines geraden Rohres, das aus Gusseisen gemacht ist, als einem zweiten zylindrischen Teil B wird gleitend eingeführt in die Richtung der Zylinderachse X in ein erstes sphärisches Ringteil 15, das aus Gusseisen hergestellt ist, als einen ersten zylindrischen Teil A, das eine im wesentlichen sphärische Konfiguration aufweist. Auf einer äußeren Umfangsfläche 15a jedes sphärischen Ringelementes 15 ist eine im wesentlichen sphärische Innenfläche 17a ausgebildet an einem Ende eines dritten Verbindungsrohres 3.
Eine ringförmige Anbringungsrille 5 ist bestimmt an einem Ende in der Richtung der Zylinderachse X in der äußeren Umfangsfläche des zweiten Verbindungsrohres 16. Diese Anbringungsrille 5 hat eine axiale Länge entlang der Zylinderachse X, die kürzer ist als eine axiale Länge einer ringförmigen Beschränkungsrille 4, die an einem Zwischenabschnitt in der Zylinderachsenrichtung X der inneren Umfangsfläche des sphärischen Ringteils 15 ausgebildet ist. An jeder dieser Anbringungsrillen 5 ist lösbar ein Rückhalteteil 6 angebracht, das aus rostfreiem Stahl hergestellt ist und das radial flexibel ist. Dieses Rückhalteteil 6 wird in flächigen Kontakt mit einer Endfläche 4a, 4b der Beschränkungsrille 4 in der Zylinderachsenrichtung X gebracht, um so den Bereich der relativen Bewegung zwischen dem sphärischen Ringelement und dem zweiten Verbindungsrohr 16 in der Richtung der Zylinderachse X zu beschränken. Und ein gegenüberliegender radialer Abstand zwischen den äußeren Umfangsflächen des zweiten Verbindungsrohres 16 und der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 ist ausgelegt, um das Ausführen und das Herausziehen eines Rückhalteteiles 6 zu ermöglichen. Mit anderen Worten, ein ringförmiger Raum zur Ermöglichung des Einführens/Herausziehens des Rückhalteteiles 6 wird gebildet zwischen den gegenüberliegenden Flächen, das heißt zwischen der äußeren Umfangsfläche des zweiten Verbindungsrohres 2 und der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4.
Wie in den Fig. 5(a), 5(b) gezeigt ist, ist ein radialer Aufweitungsbeschränkungsabschnitt 7 ausgebildet. Wenn eine externe Kraft, die in der Auszugsrichtung erzeugt wird in Zusammenhang mit einem Erdbeben oder unterschiedlichen Setzungen, auf den flexiblen Rohrverbinder aufgebracht wird, um das Rückhalteteil 6, das an der Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 16 montiert ist, in Kontakt zu bringen entlang der Zylinderachse X mit der Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4, die auf der Seite der Eingangsöffnung (a) des sphärischen Ringelementes (15) angeordnet ist (das heißt der Seite zum ermöglichen der Einführung des zweiten Verbindungsrohres 16), fungiert der radiale Aufweitungsbeschränkungsabschnitt 7, um durch Kontakt das Herausziehen dieses Beschränkungsteiles 6 aus der Anbringungsrille 5 in der Richtung der Zylinderachse X zu verhindern. Wenn die externe Kraft, die aus einem Erdbeben oder unterschiedlichen Setzungen resultiert, auf den flexiblen Rohrverbinder aufgebracht wird, um das sphärische Ringteil 15 und das zweite Verbindungsrohr 16 relativ zueinander zu bewegen über einen vorbestimmten Bewegungsbereich hinaus, so kommt das Rückhalteteil 6, das an der Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 16 montiert ist, in flächigen Kontakt mit der anderen Endfläche 4d der Beschränkungsrille 4 des sphärischen Ringelementes 15 entlang der Richtung der Zylinderachse.
Jede der radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnitte 7 ist konstruiert aus einer radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a, die benachbart ist zu einem Ende der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 in der Nähe der äußeren Umfangsfläche 6a des Rückhalteteiles 6, wenn dies die Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 kontaktiert. Die äußere Umfangsfläche 6a des Rückhalteteiles 6 und die radiale Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a sind entsprechend ausgebildet parallel oder im wesentlichen parallel zu der Zylinderachse X.
Weiterhin wird jeder der Endflächen 6c des Rückhaltelementes 6 in der Richtung der Zylinderachse X und die gegenüberliegenden Endflächen 4a, 4d der Beschränkungsrille 4 in der Richtung der Zylinderachse X gebildet als eine flache Fläche, die sich normal oder im wesentlichen normal zu der Zylinderachse X erstrecken. Von dieser inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 ist ein Grenzabschnitt 4c, der sich kontinuierlich von jeder der radialen Aufweitungsbeschränkungsflächen 7a erstreckt, als konische Fläche ausgebildet.
Eine ringförmige Dichtungshalterille 19 ist benachbart zu den gegenüberliegenden Enden ausgebildet in der Richtung der Zylinderachse X an der inneren Umfangsfläche des sphärischen Ringelementes 15. Diese Dichtungshalterille 19 hält ein drittes elastisches Dichtungsmittel 18, das aus einem synthetischen Gummimaterial (z. B. Styren-Buthdien-Gummi) hergestellt ist, um zwischen der inneren Umfangsfläche des sphärischen Ringelementes und der äußeren Fläche des zweiten Verbindungsrohres 16 abzudichten. Die innere Umfangsfläche 17a des sphärischen Rohrabschnittes 17A des dritten Verbindungsrohres 17 weist eine ringförmige Dichtungshalterille 21 auf. Diese Dichtungshalterille 21 hält ein viertes elastisches Dichtungsmaterial 20, das aus einem synthetischen Gummimaterial (z. B. Styren-Buthadien-Gummi) ist, zum Abdichten zwischen der inneren Umfangsfläche des dritten Verbindungsrohres und der äußeren Umfangsfläche 15a des sphärischen Ringelementes 15. Weiterhin ist ein Verbindungsflansch 17C integriert ausgebildet mit einem Ende des geraden Rohrabschnittes 17B des dritten Verbindungsrohres 17. Dieser Verbindungsflansch 17C umfasst eine Vielzahl von Verbindungs-Durchgangslöchern 17b, die koaxial angeordnet sind zum festen Verbinden einer gewissen externen Rohreinrichtung P, wie einem Flüssigkeitstransportrohr (z. B. einem Wasserohr) oder einem Schiebeventil mittels Schrauben und Muttern.
Die äußere Umfangsfläche des zweiten Verbindungsrohres 16 umfasst benachbart zu einem führenden Ende davon eine konische Fläche 16a, die angepasst ist zum Führen des Rückhalteteiles 6, während es dieses radial aufweitet. Das Rückhalteteil 6 wird konstruiert als ein C-förmiges Ringelement, das einen Umfangsabschnitt davon weggeschnitten hat und an gegenüberliegenden freien Enden des C-förmigen Elements sind radiale Aufweitungsbetätigungslöcher ausgebildet, um eine elastische radiale Ausdehnung dieses Rückhalteteiles 6 zu ermöglichen mittels eines geeigneten Werkzeugs.
Wenn im Betrieb das sphärische Ringelement 15 und das zweite Verbindungsrohr 16, die nicht auseinanderziehbar miteinander verbunden sind über das Rückhalteteil 6, einer externen Kraft in der Herausziehrichtung ausgesetzt werden aufgrund eines Erdbebens oder unterschiedlicher Setzungen, bewegen sich diese sphärische Ringelement 15 und das zweite Verbindungsrohr 16 relativ zueinander an die Grenze innerhalb des beweglichen Bereiches, der durch die Länge der Beschränkungsrille 4 definiert wird, und das Rückhalteteil 6, das an der Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 16 montiert ist, kommt in Kontakt entlang der Richtung der Zylinderachse gegen die eine Endfläche der Beschränkungsrille 4, die an der Seite der Eingangsöffnung (a) des sphärischen Ringelementes 15 angeordnet ist. Im Zuge des obigen werden der Abschnitt des Rückhalteteiles 6, der gegen die eine Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 des sphärischen Ringelementes 15 und der weitere Abschnitt des Rückhalteteiles 6, der gegen die Endfläche der Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 16 anliegt, radial relativ zueinander versetzt. Weiterhin erstrecken sich die entsprechenden Endflächen 4a, 6c der Beschränkungsrille 4 und des Rückhalteteils 6 als flache Flächen, die sich im wesentlichen normal zur Zylinderachse X erstrecken. Demgemäss wird das Rückhalteteil 6 verdrillt und verschwenkt in einer Richtung, in der eine diagonale Richtung eines Querschnitts dieses Rückhalteteiles 6 parallel verläuft mit der radialen Zylinderrichtung, unter Benutzung des Abschnittes des Rückhalteteiles 6, das die Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4a des sphärischen Ringelementes 15 kontaktiert und des weiteren Abschnitts des Rückhalteteiles 6, der die Endfläche der Anbringungsrolle 5 des zweiten Verbindungsrohres 16 kontaktiert, als Reaktionspunkte für die Schwenkbewegung. Im Zuge dieser verdrillenden Schwenkbewegung kommt das Rückhalteteil 6 in Kontakt mit der radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a, wodurch das Rückhalteteil 6 verlässlich daran gehindert wird, aus der Anbringungsrille 5 herausgezogen zu werden.
Selbst wenn unter der obigen Bedingung eine solche externe Auszugskraft von signifikanter Größe aufgebracht wird, wird, solange die Summe der Größen der radialen auswärtigen elastischen Verformung des Abschnitts des sphärischen Ringteiles auf der Seite der Eingangsöffnung (a) davon und die radiale nach innen gerichtete elastische Verformung des eingeführten Abschnitts des zweiten Verbindungsrohres 16 die Länge der diagonalen Linie des Querschnitts des Rückhalteteiles 6 nicht überschreiten, die Rückhaltebedingung zwischen dem sphärischen Ringelement 15 und dem zweiten Verbindungsrohr 16 nicht freigegeben.
Wird ein externes Biegemoment oder eine Scherkraft aufgrund eines Erdbebens oder unterschiedlicher Setzungen in einer Richtung quer zu der Zylinderachse X durch eine relative Gleitbewegung zwischen der äußeren Umfangsfläche 15a des sphärischen Ringelementes 15 und der inneren Umfangsfläche 17a des sphärischen Rohrabschnittes 17A des dritten Rohrverbinders 17 entlang der sphärischer Ausbildung aufgebracht, kann der sphärische Ringabschnitt 15 und das dritte Verbindungsrohr 17 relativ zueinander gebeugt werden, wodurch eine Beschädigung des flexiblen Rohrverbinders beschränkt wird.

Dritte Ausführungsform

In der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, wird jede der äußeren Umfangsflächen 6a des Rückhalteteils 6 und der radialen Ausdehungsbeschränkungsfläche 7a gebildet als eine flache Fläche, die sich parallel oder im wesentlichen parallel zu der Zylinderachse X erstreckt. Statt dessen kann wie in den Fig. 6a und (b) gezeigt jede von wenigstens einem Abschnitt der äußeren Umfangsflächen 6a des Rückhalteteiles 6 und der radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a gebildet werden als eine konische Fläche, die sich graduell um Durchmesser verringert in Richtung der Eingangsöffnung (a) des ersten Verbindungsrohres 1 (das heißt der Seite zur Ermöglichung der Einführung des zweiten Verbindungsrohres 2), um in Kontakt mit oder ohne nahezu der äußeren Umfangsfläche 6a des Rückhalteteils 6 zu kommen, wenn die Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 kontaktiert wird.
Der Rest der Konstruktion ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform und identische Element sind mit identischen Bezugszeichen oder -ziffern bezeichnet und werden nicht beschrieben.
Tatsächlich kann jeder von zumindest einem Teil eines Abschnitts der äußeren Umfangsfläche 6a des Rückhalteteiles 6 und der radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurden, als eine konische Fläche ausgebildet werden, die sich graduell verringert im Durchmesser in Richtung auf die Eingangsöffnung des sphärischen Ringelementes 15 (das heißt der Seite zur Ermöglichung der Einführung des zweiten Verbindungsrohres 16), um in Kontakt zu kommen mit oder nahe zu kommen der äußeren Umfangsfläche 6a des Rückhalteteiles 6, das die Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 kontaktiert.

Vierte Ausführungsform

In der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, ist der radiale Aufweitungsbeschränkungsabschnitt 7 konstruiert aus der radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a, die an einem Ende der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 in der Nähe der äußeren Umfangsfläche 6a des Rückhalteteiles 6 ausgebildet ist, das die eine Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 kontaktiert. Statt dessen kann, wie in Fig. 7(a), (b) und Fig. 8 gezeigt, der radiale Aufweitungsbeschränkungsabschnitt 7 konstruiert sein aus einer radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a der inneren Umfangsfläche des Beschränkungselementes 7A, das aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, verbunden und zurückgehalten an einem Ende der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4, um in Kontakt zu kommen mit oder näher zu der äußeren Umfangsfläche 6a des Rückhalteteiles 6, wenn es die eine Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 kontaktiert.
Das Beschränkungsteil 7A besteht aus einem ringförmigen Ringelement, das eine Umfangsabschnitt davon weggeschnitten hat und dieses Teil 7A ist in der Lage, sich elastisch zu verformen (Biegeverformung) radial nach innen (radiale Verringerungsrichtung) und ist verbunden und gehalten im radial verringerten Zustand an einem Ende der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4.
An jedem freien Umfangsende des Beschränkungselementes 7A ist ein radiales Verringerungsbetätigungsloch 7b ausgebildet, um diesem Beschränkungselement 7A zu ermöglichen, die radiale verringerungselastische Verformung (Biegeverformung) zu bewirken mittels eines geeigneten Werkzeugs.
Der Rest der Konstruktion ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform und identische Elemente werden mit identischen Bezugszeichen oder Ziffern bezeichnet und werden nicht beschrieben.
Tatsächlich kann die radiale Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a, die bei der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, wie die obenbeschriebene Anordnung aus einer radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche 7a der inneren Umfangsfläche des Beschränkungselementes 7A gebildet werden, das aus rostfrei em Stahl hergestellt wurde und verbunden ist und gehalten wird an einem Ende der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4, um in Kontakt zu kommen mit oder nahe zu der äußeren Umfangsfläche 6a des Rückhalteteiles 6, wenn dieses die eine Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 kontaktiert.

Fünfte Ausführungsform

Fig. 9 zeigt eine Konstruktion, bei der ein Abschnitt des ersten Verbindungsrohres 1, das bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, zur Verbesserung modifiziert wird. Insbesondere ist bei diesem ersten Verbindungsrohr 1 ein Abschnitt 1A davon an einem Zwischenabschnitt der Beschränkungsrille 4 in der Richtung der Zylinderachse X als ein radialer Ausbeulabschnitt ausgebildet.
Bei dieser Bauform der fünften Ausführungsform wird bei der Montage dieses flexiblen Rohrverbinders, wenn der gerade Rohrabschnitt 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 eingeführt wird in das erste Verbindungsrohr 1, um das führende Ende des geraden Rohrabschnittes 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 zu dem Ausbeulabschnitt 1A des ersten Verbindungsrohres 1 zu führen, ein großer ringförmiger Raum zwischen der Endseite der äußeren Umfangsfläche des geraden Rohrabschnittes 2B des zweiten Verbindungsrohres 2 und dem axialen Zwischenabschnitt der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 gebildet. Demgemäss kann durch diesen großen ringförmigen Raum das radial aufgeweitete Rückhalteteil 6 leicht eingeführt werden vom führenden Ende des geraden Rohrabschnittes 2B zu der Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 2. Der Rest der Bauform ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform und identische Komponenten werden mit identischen Bezugszeichen oder -nummern bezeichnet und werden nicht beschrieben.

Sechste Ausführungsform

Fig. 10(a) und (b) zeigen Verbesserungen des flexiblen Rohrverbinders, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde. Bei diesem ist der radiale Aufweitungsbeschränkungsabschnitt 7 vorgesehen. Dieser Abschnitt 7 verhindert dass das Beschränkungselement 6 herausgezogen wird aus der Anbringungsrille 5, wenn eine externe Kraft in der Auszugrichtung aufgebracht wird auf den flexiblen Rohrverbinder aufgrund eines Erdbebens oder unterschiedlicher Setzungen, um zu bewirken, dass das Beschränkungselement 6, das in die Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 16 eingesetzt ist, in Kontakt kommt entlang der Richtung der Zylinderachse X mit einer Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4, die auf der Seite der Eingangsöffnung (a) des sphärischen Ringelementes 15 angeordnet ist. Weiterhin ist ein anderer radialer Aufweitungsbeschränkungsabschnitt 7 vorgesehen für die andere Endfläche 4d der Beschränkungsrille 4 des sphärischen Ringelementes 15. Dieser Beschränkungsabschnitt 7 verhindert, dass das Rückhalteteil 6 aus der Anbringungsrille 5 herausgezogen wird, wenn eine externe Kraft in der Auszugsrichtung aufgetragen wird auf den flexiblen Rohrverbinder aufgrund eines Erdbebens oder unterschiedlicher Setzungen, die bewirken, dass das Beschränkungselement 6, das an der Anbringungsrille 5 des zweiten Verbindungsrohres 16 angebracht ist, in flächigen Kontakt kommt entlang der Richtung der Zylinderachse X mit der anderen Endfläche 4d der Beschränkungsrille 4 des sphärischen Ringelementes 15.
Die radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnitte 7 sind entsprechend konstruiert aus den radialen Aufweitungsbeschränkungsflächen 7a, die an sich gegenüberliegenden Enden der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 in der Nähe der äußeren Umfangsflächen 6a des Rückhalteteiles 6 ausgebildet sind, die die Endfläche 4a, 4d der Beschränkungsrille 4 berühren.
Der Rest der Konstruktion ist der gleiche, wie bei der zweiten Ausführungsform und identische Elemente werden mit identischen Bezugszeichen und -ziffern bezeichnet und werden nicht beschrieben.

Siebte Ausführungsform

In den entsprechenden zuvor genannten Ausführungsformen ist jede der Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 und die Endfläche 6c des Rückhalteteiles 6 ausgebildet als eine Fläche, die sich normal oder im wesentlichen normal zu der Zylinderachse X erstreckt. Statt dessen kann wie in Fig. 11 gezeigt wenigstens ein Abschnitt der Kontaktfläche, das heißt der Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4 des ersten zylindrischen Elementes A (das heißt des ersten Verbindungsrohres 1 oder des sphärischen Ringelementes 15) und die Endfläche 6c des Rückhalteteiles 6, das an der Anbringungsrille 5 des zweiten zylindrischen Tei les montiert ist (das heißt dem zweiten Verbindungsrohr 2 oder 16), gebildet sein als eine konische Fläche, die sich radial nach außen erstreckt, während sie sich der Eingangsöffnung (a) des ersten zylindrischen Teiles A nähert. Der Rest der Bauform ist der gleiche wie bei den entsprechenden vorstehenden Ausführungsformen und identische Elemente werden mit identischen Bezugszeichen und -ziffern bezeichnet und werden nicht beschrieben.

Andere Ausführungsformen

(1) Bei den entsprechenden zuvor beschriebenen Ausführungen sind die radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnitte 7 konstruiert aus einer radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche, die sich gleichmäßig in der Umfangsrichtung erstreckt. Statt dessen kann dieser Abschnitt 7 konstruiert sein aus einer Vielzahl von diskreten Vorsprüngen, die zueinander beabstandet sind in der Umfangsrichtung.
In Kürze, die spezifische Form der radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnitte 7 ist nichts beschränkt auf die, die oben beschrieben ist, solange dieser Abschnitt verhindern kann; dass das Beschränkungselement 6 aus der Anbringungsrille 5 herausgezogen wird, wenn dieses Beschränkungselement 6, das an der Anbringungsrille 5 des zweiten zylindrischen Elementes B montiert ist, in Kontakt kommt entlang der Richtung der Zylinderachse X mit der einen Endfläche 4a der Beschränkungsrille 4, die an der Seite der Eingangsöffnung (a) des ersten zylindrischen Elementes A angeordnet ist.
(2) Bei der vierten Ausführungsform, die hier beschrieben wurde, ist das Beschränkungselement 7A verbunden und zurückgehalten an einem Ende der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 unter Benutzung der elastischsn Elastizität in der radialen Aufweitungsrichtung des Beschränkungselementes 7A an sich, das radial reduziert ist. Statt dessen kann dieses Beschränkungselement 7A an einem Ende der inneren Umfangsfläche 4b der Beschränkungsrille 4 fixiert sein unter Benutzung eines entsprechenden geeigneten Befestigungsmittels.
Für den Fall, dass das Beschränkungselement 7A fixiert wird mittels derartiger geeigneter Befestigungsmittel wie Schrauben oder Schweißen, kann die se Beschränkungsrille 7A gebildet werden durch ein ringförmiges Ringelement oder eine Vielzahl von diskreten Beschränkungselementen, die voneinander in der Umfangsrichtung getrennt sind.
(3) Bei den vorstehenden entsprechenden Ausführungsformen ist der flexible Rohrverbinder vorgesehen als ein Bauelement aus drei Komponenten, das heißt dem ersten zylindrischen Teil A, dem zweiten zylindrischen Teil 8 und dem dritten zylindrischen Teil C. Aber die vorliegende Erfindung kann auch angewendet werden auf eine unterschiedliche Art von flexiblem Rohrverbinder, der aus einer Baueinheit von zwei Teilen besteht, das heißt dem ersten zylindrischen Teil A und dem zweiten zylindrischen Teil B.
(4) Bei der vorstehenden ersten bis sechsten Ausführungsformen sind jede der Endflächen 4a der Beschränkungsrille 4 und der Endfläche 6c des Rückhalteteiles 6 ausgebildet als eine Fläche, die sich normal oder im wesentlichen normal zu der Zylinderachse X erstreckt. Statt dessen können auch nur sich gegenseitig kontaktierende Abschnitte der Endfläche 4a des Beschränkungselementes 4 und der Endfläche 6c des Rückhalteteiles 6 entsprechend ausgebildet sein als derartige Flächen, die sich normal oder im wesentlichen normal zu der Zylinderachse X erstrecken.
Die vorliegenden Ausführungsformen sollen in jeder Hinsicht lediglich als erläuternd angesehen werden und nicht als beschränkend, wobei der Umfang der Erfindung festgelegt wird durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung, wobei alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Bereich der Ansprüche kommen, deshalb als durch diese erfasst anzusehen sind.

Claims

1. Ein flexibler Rohrverbinder mit

einem ersten zylindrischen Teil (A);

einem zweiten zylindrischen Teil (B), das in das erste zylindrische Teil (A) einzuführen ist;

einer ringförmigen Beschränkungsrille (4), die an einer inneren Umfangsfläche des ersten zylindrischen Teiles (A) ausgebildet ist;

einer ringförmigen Anbringungsrille (5), die an einer äußeren Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Teiles (B) ausgebildet ist und die in einer Richtung der Zylinderachse (X) eine kürzere Länge hat als die Beschränkungsrille (4);

einem Rückhalteteil (6), das radial aufweitbar und lösbar in die Anbringungsrille (5) eingesetzt ist, um in der Richtung der Zylinderachse (X) in Kontakt mit einer Endfläche der ringförmigen Beschränkungsrille (4) zu kommen, um den Bereich der Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten zylindrischen Teil (A, B) in der Richtung der Zylinderachse (X) zu beschränken,

wobei die äußere Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Teils (B) und die innere Umfangsfläche des ersten zylindrischen Teils (A) mit einem radial sich gegenüberliegenden Abstand dazwischen versehen sind, der so bestimmt ist, um das Einführen und das Entnehmen des Rückhalteteiles (6) zu ermöglichen;

einem radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnitt (7), der an dem ersten zylindrischen Teil (A) ausgebildet ist, um durch Kontakt eine radiale, nach außen gerichtete Herausziehbewegung des Rückhalteteils (6) aus der Anbringungsrille (5) zu verhindern, wenn das Rückhalteteil (6) in der Richtung der Zylinderachse (X) in Kontakt kommt mit einer Endfläche (4a) der Beschränkungsrille (4), die an der Seite einer Eingangsöffnung des ersten zylindrischen Teiles (A) angeordnet ist;

wobei wenigstens wechselseitige Kontaktabschnitte von der Endfläche (4a) der Beschränkungsrille (4) bzw. einer Endfläche (6c) des Rückhalteteiles (6) ausgebildet sind als Flächen, die sich im wesentlichen normal zu der Zylinderachse (X) erstrecken oder als kegelförmige Flächen, die sich radial nach außen erstrecken, während sie sich der Eingangsöffnung des ersten zylindrischen Teiles (A) nähern;

dadurch gekennzeichnet,

dass ein weiterer radialer Aufweitungsbeschränkungsabschnitt (7) an dem ersten zylindrischen Teil (A) ausgebildet ist, um durch Kontakt eine radiale, nach außen gerichtete Herausziehbewegung des Rückhalteteiles (6) aus der Anbringungsrille (5) zu verhindern, wenn das Rückhalteteil (6) entlang der Richtung der Zylinderachse (X) in Kontakt kommt mit einer anderen Endfläche (4d) der Beschränkungsrille (4), die gegenüberliegend zu der genannten Endfläche (4a) der Beschränkungsrille (4) angeordnet ist.

2. Ein flexibler Rohrverbinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnitte (7) radiale Aufweitungsbeschränkungsflächen (7a) von einem Beschränkungsteil (7A) aufweisen, das an einem Ende der inneren Umfangsfläche (4b) der Beschränkungsrille (4) in solch einer Weise verbunden und zurückgehalten wird, um in Kontakt mit oder näher zu der äußeren Umfangsfläche (6a) des Halteteils (6) zu kommen, das die Endfläche (4a) der Beschränkungsrille (4) kontaktiert.

3. Ein flexibler Rohrverbinder gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte äußere Umfangsfläche (6) des Rückhalteteiles (6) bzw. die Aufweitungsbeschränkungsfläche (7a) ausgebildet sind als eine kegelförmige Fläche, die in der radialen Richtung etwas verringert sind, während sie sich der Eingangsöffnung des ersten zylindrischen Teiles (A) nähern.

4. Flexibler Rohrverbinder gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Beschränkungsteil (7A) fähig ist zu einer radialen, nach innen gerichteten Biegedeformation und dass dieses Beschränkungsteil (7A) an einem Ende der inneren Umfangsfläche der Beschränkungsrille (4) unter einer radial reduzierten Bedingung verbunden und gehalten ist.

5. Ein flexibler Rohrverbinder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenabschnitt (1A) der Beschränkungsrille (4) des ersten zylindrischen Teils (A) relativ zu der Zylinderachse (X) ausgebildet ist als ein radialer Ausbeulungsabschnitt.

6. Ein flexibler Rohrverbinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste zylindrische Teil (A) ein kugeliges Ringelement (15) aufweist, das aus Gusseisen ist, wobei das zweite zylindrische Teil (B) ein zweites Verbindungsrohr (16) in der Form eines geraden Rohres aufweist, das aus Gusseisen ist, wobei das erste zylindrische Teil (A) verschiebbar eingeführt ist in jedes der gegenüberliegenden Enden des zweiten Verbindungsrohres (16), wobei eine teilweise kugelige Innenfläche (17a), die an einem Ende eines dritten Verbindungsrohres (17) als ein drittes zylindrisches Teil (C) ausgebildet ist, auf einer äußeren Umfangsfläche (15a) des kugeligen Ringelementes (15) montiert ist, um relativ zu diesem entlang der teilweise kugeligen Form davon verschiebbar zu sein.

7. Ein flexibler Rohrverbinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Aufweitungsbeschränkungsabschnitte (7) radiale Aufweitungsbeschränkungsflächen (7a) aufweisen, die benachbart zu den Enden der inneren Umfangsflächen (4b) der Beschränkungsrille (4) in der Nähe der äußeren Umfangsflächen (6a) des Rückhalteteiles (6) ausgebildet sind, wenn diese die Endflächen (4a, 4d) der Beschränkungsrille (4) kontaktieren, wobei die äußere Umfangsflächen (6a) des Rückhalteteiles (6) bzw. die radialen Aufweitungsbeschränkungsfläche (7a) parallel oder im wesentlichen parallel zu der Zylinderachse (X) ausgebildet sind.

8. Ein flexibler Rohrverbinder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine teilweise kugelige Fläche (2a), die an einem Ende des zweiten zylindrischen Teils (B) ausgebildet ist in jede der gegenüberliegenden Enden des ersten zylindrischen Teils (A) eingeführt ist, um entlang dieser verschiebbar zu sein in einer Richtung der Zylinderachse (X), wobei eine teilweise kugelige Innenfläche (3a) an einem Ende eines dritten zylindrischen Teiles (C) ausgebildet ist, das auf einer äußeren Umfangsfläche (2a) eines kugeligen Rohrabschnittes (2A) des zweiten zylindrischen Teiles (B) montiert ist.