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Muffenverbindung für Rohre aus sprödem Werkstoff Die Erfindung bezieht
sich auf eine Muffenverbindung für Rohre aus sprödem Werkstoff, bei der wenigstens
ein glattzylindrisches Rohrende in eine es mit Zwischenraum umfassende und ihm gegenüber
durch einen elastischen Dichtungsring abgedichtete Rohrmuffe eingesteckt ist, wobei
der Einschub des Rohrendes durch Anlage seiner Stirnflächen an einen radial nach
innen ragenden elastischen Anschlag begrenzt ist.
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Bei einer bekannten Rohrverbindung dieser Art mit einem einteiligen
Dichtring zur Abdichtung und Verbindung von zwei Rohrenden in einer Rohrmuffe ist
mittig zwischen den beiden Dichtungsteilen ein radial nach innen ragender, kreisringförmiger
Anschlag vorgesehen, an dem die beiden zueinander gekehrten eingesteckten Rohrenden
zur Anlage kommen. Diese Anschläge verhindern einen unmittelbaren Zusammenstoß der
Rohrenden beim Einschieben und auch während des Betriebes.
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Es ist weiterhin bereits bekannt, in einer mittig verlaufenden Ringnut
einer Rohrmuffe einen im Querschnitt rechteckigen, elastischen Ring vorzusehen,
der durch Anlage der Stirnflächen seines radial äußeren Teils an den Ringnutwänden
auf der Innenfläche der Rohrmuffe gegen axiale Verschiebung gehalten wird und der
so weit aus der Ringnut heraus nach innen ragt, daß die einander zugekehrten Endflächen
der eingesteckten Rohrenden beidseits an diesem Ring zur Anlage kommen. Auch bei
diesem bekannten Beispiel einer Muffenverbindung sind praktisch die Enden von zwei
miteinander zu verbindenden Rohren unter Zwischenschaltung eines elastischen Dichtungsringes
aufeinander abgestützt.
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Bei einem in einer mittig verlaufenden Ringnut der Rohrmuffe eingelegten
elastischen Ring ist es auch bekannt, lediglich mehrere über den Umfang gleichmäßig
verteilt angeordnete nach innen ragende Anschläge von geringer Ausdehnung in Umfangsrichtung
vorzusehen. Die Rohrenden kommen auch in diesem Falle beidseits an diesen Anschlägen
zur Anlage.
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Alle bekannten Muffenverbindungen lassen sich dahingehend zusammenfassen,
daß zur Einhaltung eines Abstandes zwischen zwei in die Muffe eingeschobenen Rohrenden
radial nach innen gerichtete, elastische Anschläge bzw. Anschlagringe vorgesehen
sind, die durch die zusammengeschobenen Rohrenden druckbelastet sind. Dabei stützen
sich die Rohrenden aufeinander ab. Infolge dieser mittelbaren Anlage der Rohrenden
aneinander ist deren Bewegungsfreiheit in unerwünschtem Maße eingeschränkt. Dieser
Umstand steht der häufig erwünschten Winkelbeweglichkeit der Rohre in den Muffen
entgegen. Wenn nämlich die Rohrenden soweit zusammengeschoben sind, daß eine weitere
Zusammendrückung des zwischen den Rohrenden befindlichen Anschlages nicht möglich
ist, muß bei einer Winkelbewegung zwangläufig eine Verschiebung der Rohrenden gegenüber
den Dichtungsringen erfolgen. Diese Verschiebung ist dadurch bedingt, daß bei einer
Winkelbewegung in einem Bereich des Rohrquerschnittes der Abstand zwischen den Rohrenden
beibehalten wird, während auf dem gegenüberliegenden Bereich zur Bildung des Winkels
ein Abheben von den Anschlägen und damit eine Verschiebung der Rohrenden in den
Dichtungsringen wirksam wird.
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Schließlich ist es bei Schraubmuffenverbindungen für nichtmetallische
spröde Rohre bekannt, für jedes Rohrende einen besonderen elastischen Dichtungsring
vorzusehen, der das Rohrende mit einem einstückig angearbeiteten elastischen Stirnbund
übergreift. Dieser schlägt gegen den elastischen Stirnbund des Dichtungsringes für
das benachbarte Rohrende oder gegen einen starren Ringvorsprung auf der Innenfläche
der Muffe an. Zwar ist auch bei dieser Anordnung die Winkelbeweglichkeit der Rohrenden
in der Muffe eingeschränkt, sie ist in diesem Falle aber ohne Interesse oder gar
unerwünscht.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Nachteile
der bekannten Muffenverbindungen zu beseitigen. Insbesondere strebt die Erfindung
eine größere Beweglichkeit der Rohrenden in der Muffe ohne Verringerung der Dichtwirkung
an.
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Die Erfindung besteht darin, daß gleichzeitig a) für jedes Rohrende
in an sich bekannter Weise ein besonderer Dichtungsring mit an seinem inneren Ende
einstückig angearbeiteten Anschlag vorgesehen ist,
b) der Dichtungsring
in an sich bekannter Weise durch Anlage der Stirnfläche seines radial nach außen
vorstehenden inneren Endteils an einer Ringnutwand auf der Innenfläche der Rohrmuffe
gegen axiale Verschiebung gehalten wird, c) der Anschlag in an sich bekannter Weise
durch mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Halter von geringer
Ausdehnung in Umfangsrichtung gebildet wird und d) die Außenmantelflächen der stirnseitig
widerlagerfreien Halter sich bei eingestecktem Rohrende unter Wirkung der auf sie
übertragenen axialen Rohrschubkraft aq der Innenfläche der Rohrmuffe abstützen.
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Infolge dieser Ausgestaltung sind die stirnseitig widerlagerfreien
Halter durch die axiale Rohrschubkraft zugbelastet. Durch die Verwendung von zugbelasteten,
mit dem Dichtungsring verbundenen Haltern für jedes Rohrende wird eine außerordentliche
Beweglichkeit der Rohrenden in der Muffe ermöglicht, ohne daß die Dichtwirkung darunter
leidet. Dabei kann es noch zweckmäßig sein, wenn die der Rohr-Stimfläche zugewandten
Halter-Flächen sich vom Rohrende weg radial nach innen konisch verjüngen. Diese
Konizität fördert die Umlenkung der axialen Rohrschubkraft auf die sich an der Muffen-Innenfläche
abstützenden Halter-Außenmantel$ächen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Muffenverbindung teilweise im Schnitt und zwar auf der linken
Seite mit noch nicht eingeschobenem Rohr, auf der rechten Seite mit eingeschobenem
Rohr, F i g. 2 eine Stirnansicht auf den Dichtungsring mit den einstückig angearbeiteten
Haltern.
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Die aus sprödem Werkstoff insbesondere Asbestzement bestehenden Rohre
10,11 werden mit ihren glattzylindrischen Enden in eine Muffe 12 eingesteckt,
die die Rohre mit Zwischenraum 13 überfaßt. Zwischen der Muffe und den Rohrenden
ist jeweils mindestens ein elastischer Dichtungsring 14 unter elastischer Verformung
zwecks Abdichtung der Verbindung eingeklemmt. Der Dichtungsring 14 kann z. B. einen
zylindrischen Teil 15 mit an seinem Innenmantel sägezahnförmige Ringrippen 16 aufweisen,
die sich wie in F i g. 1 auf der rechten Seite gezeigt, beim Einschieben des Rohrendes
umlegen und unter Spannung an dem Rohrende Anlage finden. Der zylindrische Teil
15 des Dichtungsringes 14 kann an seinem dem Rohrende zugekehrten
Ende mit einer, sowohl über seine Innenmantelfläche 15 a als auch seine Außenmantelfläche
15 b, vorstehenden ringförmigen Erweiterung 17 von etwa kreisförmigem Querschnitt
versehen sein. Die Einzelheiten der Dichtungsring-Ausbildung sind nicht Gegenstand
der Erfindung. Wesentlich ist lediglich, daß der Dichtungsring an seinem dem Rohrende
zugekehrten inneren Ende einen radial nach außen vorstehenden Teil aufweist. Daran
befinden sich mehrere beispielsweise drei auf seinem Umfang verteilte Halter 18
für die Rohrenden.
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Die Muffe 12 weist je nach der Dichtungsringausbildung eine
erste Ringnut 19 auf, in die der zylindrische Teil 15 des Dichtungsringes 14 paßt.
An diese erste Ringnut 19 schließt sich eine zweite tiefere, rechteckige Ringnut
20 nach dem Muffeninnern zu an, die zur Aufnahme des radial nach außen vorstehenden
Teils der ringförmigen Erweiterung 17 des Dichtungsringes 14 dient.
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Die Halter 18 sind gleichmäßig über den Umfang der Erweiterung 17
verteilt, also z. B. wie in F i g. 2 dargestellt, unter einem Winkel von l20° bei
Verwendung von drei Haltern.
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Die Halter 18 sind in Richtung auf die Rohrenden konisch verdickt.
Die Ringnut 20, in der die Erweiterung 17 gelagert ist, wird zum Muffeninneren hin
durch eine Wand begrenzt, an die sich der Teil 23 der Muffeninnenfläche anschließt.
Dieser Teil 23 hat einen kleineren Innendurchmesser als die Rohrmuffe im
Bereich des zylindrischen Teils des Dichtungsringes, aber einen größeren Innendurchmesser
als der Außendurchmesser des Rohrendes. Dadurch ergibt sich durch das eingesteckte
Rohrende zwischen der äußeren Stirnkante 24 des Rohrendes und der benacharten Kante
25 der Ringnutwand ein verhältnismäßig enger Spalt, der das Durchziehen des zugbelasteten
Halters unter der axialen Schubkraft des Rohrendes verhindert. Durch Anlage des
radial nach außen vorstehenden Teils des Dichtungsringes an der Radialfläche der
Ringnut 20 wird eine Verschiebung des Dichtungsringes in Längsrichtung relativ zur
Muffe infolge der auf die Halter wirkenden Belastung verhindert. Die im Querschnitt
konisch verlaufenden Halter 18 liegen mit der Außenmantelfläche im belasteten Zustand
an der Innenfläche des Teils 23 der Rohrmuffe an, wie aus der rechten Hälfte der
F i g. 1 ersichtlich.