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DE3541388A1 - Rohrverbinder fuer rohre mit kugeligen rohrenden - Google Patents

Rohrverbinder fuer rohre mit kugeligen rohrenden

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Publication number
DE3541388A1
DE3541388A1 DE19853541388 DE3541388A DE3541388A1 DE 3541388 A1 DE3541388 A1 DE 3541388A1 DE 19853541388 DE19853541388 DE 19853541388 DE 3541388 A DE3541388 A DE 3541388A DE 3541388 A1 DE3541388 A1 DE 3541388A1
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DE
Germany
Prior art keywords
pipe
pipe connector
pipes
connector according
connection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19853541388
Other languages
English (en)
Inventor
Fritz Dr Schneider
Walter Hefel
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.)
Wheli Inter AG
Original Assignee
Wheli Inter AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Wheli Inter AG filed Critical Wheli Inter AG
Priority to DE19853541388 priority Critical patent/DE3541388A1/de
Publication of DE3541388A1 publication Critical patent/DE3541388A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F16L25/00Construction or details of pipe joints not provided for in, or of interest apart from, groups F16L13/00 - F16L23/00
    • F16L25/14Joints for pipes of different diameters or cross-section
    • 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
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/006Attachments
    • 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
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/02Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
    • F16L23/032Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially characterised by the shape or composition of the flanges
    • 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
    • F16L27/00Adjustable joints; Joints allowing movement
    • F16L27/02Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
    • F16L27/04Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly-spherical engaging surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrverbinder für Rohre mit kugeligen Rohr­ enden nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Rohrver­ binder ist z.B. in der Deutschen Industrienorm ISO 3587 beschrieben und dient zur Verbindung von Rohrleitungen aus Glas, insbesondere im chemi­ schen Apparatebau und in der Verfahrenstechnik. Derartige Rohrver­ binder werden auch als Schraubverbindungen (Fittings) genannt, die über entsprechende Flanschringverbindungen mit den Rohrenden abdichtend verbun­ den werden.
Bei den bisher bekannten Rohrverbindungen nach ISO 3587 ist es nach­ teilig, daß an den Rohrenden unterschiedliche Anschlußsegmente ange­ ordnet sind, d.h. das eine Rohrende ist beispielsweise als Kugelanschluß­ segment und das andere Rohrende als Pfannenanschlußsegment ausgebildet. Derartige Rohre können keine axialen Abweichungen und auftretende Mon­ tage- und Betriebs-Spannungen aufnehmen und es ist ebenfalls nicht mög­ lich, die Rohrverbindungsstücke radial ein- und auszubauen. Zum Einbau von Rohrverbindungsstücken in bekannte Rohrverbindungen müssen vielmehr die Rohre um ein wesentliches Maß voneinander entfernt werden, um das zu­ geordnete Rohrverbindungsstück einbauen und einpassen zu können.
Ebenso nachteilig ist, daß bei der Verwendung von Dichtungen zwischen den Anschlußflächen (Dichtflächen) diese Dichtungen besonders sorgfältig eingelegt werden müssen.
Bei den bekannten Rohrleitungen ist ferner nachteilig, daß nur eine schwierige und aufwendige Anpassung der Rohrverbindungsstücke mit glei­ chem oder anderem Werkstoff oder auch mit anderen Anschlußprinzipien an die Rohrenden der vorhandenen Rohre möglich ist. Bisher war es ferner nur erschwert möglich, entsprechende Abperr-, Kontroll-, Steuer- und Regelorgane zwischen den Rohrenden zu integrieren.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Rohrverbinder der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die damit zu erstellenden Rohrleitungen einfacher und kostengünstiger herzustellen und zu montie­ ren sind, sowie sicherer zu betreiben sind.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe dient die im Anspruch 1 wiedergegebene technische Lehre.
Merkmal dieser technischen Lehre ist, daß nun beide Rohrenden eines vor­ handenen Rohres gleich ausgebildet sein sollen, nämlich als Pfannen­ anschlußsegment.
Das dazugehörende Rohrverbindungsstück ist dann in analoger Weise als Kugelanschlußsegment ausgebildet.
Durch die identische Ausbildung der beiden Rohrenden als Pfannenanschluß­ segmente ergibt sich der Vorteil, daß die Rohrverbindungsstücke nun uni­ versell einsetzbar sind, denn es bedarf nicht mehr unterschiedlicher Rohr­ verbindungsstücke, wie es beispielsweise in der DIN ISO 3587 vorgesehen war.
Nach der Erfindung kann nun so ein Baukastensystem mit verringerten Her­ stellungskosten gegenüber den bekannten Rohrleitungen erstellt werden, denn man verwendet auch die Rohre mit genormten und gleichbleibenden Längen, und die beim chemischen Apparatebau oder in der Verfahrens­ technik auftretenden Längenunterschiede werden durch unterschiedlich lange Rohrverbindungsstücke überbrückt. Hierdurch wird die Lagerhaltung wesent­ lich eingeschränkt, denn man muß nur noch Rohre bestimmter Länge auf La­ ger halten und der Längenausgleich beim Bau von Rohrleitungen wird durch unterschiedlich lange Rohrverbindungsstücke mit jeweils gleichen Anschluß-Dichtungsflächen erreicht.
Damit ergibt sich der weitere Vorteil, daß das Rohrverbindungsstück nicht nur in unterschiedlicher Länge vorhanden ist, sondern zusätzlich noch mit weiteren Funktionen versehen sein kann. Ein derartiges Rohrverbin­ dungsstück kann als Bogen, Abzweigung oder Reduzierstück ausgebildet sein und es kann darin integrierte Kontroll-, Steuer-, Regel- und Sicher­ heitsorgane enthalten.
Das Rohrverbindungsstück kann hierbei als einstückiges Teil (Anspruch 2) oder als senkrecht zur Längsachse des Rohres geteiltes, zweistückiges Teil (Anspruch 3) ausgebildet sen. Wichtig ist in beiden Fällen, daß die Kugelanschlußsegmente des Rohrverbindungsstückes dichtend im Paßsitz in die zugeordneten Pfannenanschlußsegmente der Rohrenden der zu verwendenden Rohre passen, so daß zwischengelegte Dichtungen vermieden werden können.
Ebenso ist es möglich, die Rohrverbindungsstücke so auszubilden, daß auch noch andere Rohrsysteme mit anderen Übergängen anschließbar sind. Hierbei wird es nach dem Gegenstand des Anspruches 5 bevorzugt, wenn das Rohrver­ bindungsstück an der einen Seite als Kugelanschlußsegment und an der anderen Seite als Plananschlußsegment ausgebildet ist. Hierbei ist es möglich, Rohrenden anzuschließen, welche plane Dichtungsflächen aufwei­ sen, die abdichtend an dem Plananschlußsegment des vorher erwähnten Rohr­ verbindungsstückes anliegen.
Ebenso ist es nach dem Gegenstand des Anspruches 6 vorgesehen, daß mit dem Rohrverbindungsstück Rohre unterschiedlicher Nennweite miteinander verbunden werden können, wobei die Anschlußsegmente der einen Seite des Rohrverbindungsstückes einen gegenüber der anderenSeite des Rohrver­ bindungsstückes unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.
In der Beschreibungseinleitung wurde erwähnt, daß es als nachteilig em­ pfunden wird, daß die bisher bekannten Rohrverbindungsstücke es nicht ge­ statten, daß die damit zusammengebaute Rohrleitung Montage- und Betriebs­ spannungen aufnimmt. Dies liegt daran, daß die bekannten Rohrverbindungs­ stücke stets in derartigen, relativ großen Längen gefertigt waren, daß sie nicht in der Lage waren, als "Kugelgelenk" beidseitig zwischen einander gegenüberliegenden Rohrenden den Rohrverband gelenkig auszugestalten. Nach dem Gegenstand des Anspruches 7 ist zur Vermeidung dieses Nach­ teiles vorgesehen, daß die sphärisch ausgebildeten Dichtflächen der Kugel­ anschlußsegmente der Rohrverbindungsstücke einen kleineren Radius aufweisen als der Radius der sphärisch ausgebildeten Schultern der Rohre für die Anlage des jeweiligen Flanschringes und daß beide Radien vom gleichen Zentrum ausgehen, welches in der Längsachse der Rohre liegt. Hierbei ist wesentlich, daß die einander gegenüberliegenden Kugelanschluß­ segmente der Rohrverbinder einen möglichst geringen axialen Abstand voneinander aufweisen, um die Gelenkfunktion erfüllen zu können. Damit kommt es zu einer kraftschlüssigen Verspannung der Rohrverbin­ dungsstücke, weil durch die beschriebenen Radienverhältnisse zwei Zentren sich genau in der Längsachse des Rohres symmetrisch zur Verbindungsstelle des Rohres gegenüberliegen und sich hierdurch die einander gegenüberlie­ genden Kugelanschlußsegmente des Rohrverbindungsstückes mit den zuge­ ordneten Pfannenanschlußsegmenten der zu verbindenden Rohrenden kraft­ schlüssig verspannen und es hierbei zu einer stabilen Verbindung kommt, die trotzdem allseitig je nach Beanspruchung auswinkeln kann.
Damit kann ein derartiger Rohrverband schräg gerichtete Montage- und Betriebs-Spannungen aufnehmen, ohne daß es im Rohr zu unzulässigen Spannun­ gen kommt.
Ferner ist vorgesehen, daß die Werkstoffe, aus denen die Pfannenan­ schlußsegmente und die Rohrverbindungsstücke hergestellt sind, zusätzlich teilweise oder vollständig mit einem Schutzüberzug versehen sind, der diese Materialien z.B. gegen aggressive Chemikalien widerstandsfähig macht.
Ebenso ist es vorgesehen, daß die Rohrverbindungsstücke aus Metall oder deren Legierungen vorgesehen sind; ebenso können sie aus Ton-, Keramik-, Glas-, Graphit-, Kunststoff- oder Gummiprodukten hergestellt sein.
Mit der Erfindung werden auch neuartige Montagehilfen beschrieben, wobei eine erste Montagehilfe darin besteht, daß zur Lagensicherung bei der Montage des Rohrverbindungsstücks mit den Rohrenden der zu verbinden­ den Rohre in jedem der Rohre im Bereich des pfannenförmigen Anschluß­ teils jeweils eine umlaufende Ringnut angeordnet ist, wobei im Rohrver­ bindungsstück eine gleiche Ringnut vorgesehen ist und ein ringförmiger Clips mit seinen Armen jeweils in eine Ringnut der Rohrenden und des Rohrverbindungsstückes eingreift. Zur Montage wird also zunächst der Clips auf das einseitig offene Rohrende eines Rohres aufgeschoben und greift mit seinen oberen Armen in die dort angeordnete umlaufende Ringnut ein. Es wird sodann das Zwischenstück aufgeschoben, wobei der Clips mit seinen mittleren Armen in die Ringnut des Zwischenstückes eingreift, so daß der Clips damit in Richtung zum oberen Rohrende fixiert ist. Danach wird dann das untere Rohrende an das Zwischenstück herangefahren, wobei der Clips mit seinen unteren Armen in die Ringnut des unteren Rohrendes eingreift und damit dieses untere Rohrende ebenfalls zum Rohrverbindungs­ stück fixiert ist. Nach der provisorischen Halterung dieser drei Teile wird dann die Flanschverbindung aufgebracht, wobei ebenfalls zur Montage­ erleichterung jeder Flanschring entweder in rohraxialer Richtung (An­ spruch 10) oder in rohrradialer Richtung (Anspruch 11) geteilt ist. Diese Zweiteilung des jeweiligen Flanschringes gewährleistet eine einfache Montage, denn die Flanschringe müssen nicht von oben über die Rohre gestreift werden, sondern sie können in radialer Richtung zunächst geteilt an das jeweilige Rohrende herangefahren werden, um dann über entsprechende Schrauben verbunden zu werden.
Zur Montageerleichterung der genannten Flanschringe ist es zusätzlich noch vorgesehen, daß am Innenumfang der Flanschringe federnde Lippen vorgesehen sind, die sich kraftschlüssig an den Außenumfang des Rohres anlegen. Damit wird vermieden, daß der Flanschring in unbeabsichtigter Weise am Rohr verrutscht.
In einer komplementären Ausführungsform ist es vorgesehen, daß anstelle der vorher beschriebenen Ringnut eine entsprechende umlaufende Rippe am Anschlußteil angeformt ist, auf welche der - ebenfalls komplementär aus­ gebildete - Clips mit seinen, eine Rastausnehmung aufweisenden, Armen aufgerastet wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein radial montierbarer Clips vor­ gesehen, der entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel entweder einen Rastvorsprung oder entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Rastausnehmung jeweils an einem Arm aufweist und der derartig am Umfang geteilt ist, daß er wie eine einseitig offene, federnde Spange radial auf dem Rohrverband aufgeschoben werden kann.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprü­ che.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege dar­ stellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vor­ teile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1: schematisiert gezeichneter Längsschnitt durch eine Rohrver­ bindung nach der Erfindung in zwei verschiedenen Ausführungs­ formen,
Fig. 2: Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Rohrver­ bindungsstückes,
Fig. 3: Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Rohrverbin­ dungsstückes,
Fig. 4: Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Rohrverbin­ dungsstückes,
Fig. 5: Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines Rohrver­ bindungsstückes,
Fig. 6: Seitenansicht einer fünften Ausführungsform eines Rohrverbindungs­ stückes,
Fig. 7: schematisiert gezeichnet die geometrischen Verhältnisse an den Anschlußflächen einer Rohrverbindung nach der Erfindung,
Fig. 8: Schnittdarstellung der rechten Seite einer Rohrverbindung gemäß Fig. 1 unter Verwendung eines Clips,
Fig. 9: der Clip nach Fig. 8 im Schnitt gemäss der Linie IX-IX in Fig. 10,
Fig. 10: Draufsicht auf den Clip nach Fig. 9,
Fig. 11: Schnitt durch einen Flanschring in einer ersten Ausführungs­ form gemäss der Linie XI-X in Fig. 12,
Fig. 12: Draufsicht auf den Flanschring nach Fig. 11,
Fig. 13: Draufsicht auf einen Flanschring in einer zweiten Aus­ führungsform,
Fig. 14: Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in Fig. 13,
Fig. 15: Schnitt gemäß der Linie XV-XV in Fig. 13,
Fig. 16: Draufsicht auf einen Clips in einer zweiten Ausführungs­ form,
Fig. 17: Schnitt durch eine Rohrverbindung mit einem Clips nach Fig. 16.
In Fig. 1 werden zwei Rohre 1, 2 über ein zweiteiliges Rohrverbindungs­ stück 13 (Fig. 1 links) oder über ein einteiliges Rohrverbindungs­ stück 14 (Fig. 1 rechts) verbunden.
Jedes Rohr 1 weist ein pfannenartig ausgebildetes Rohranschlußteil 3, 4 auf, welches an seinem oberen Teil eine kugelige Schulter 23 aufweist für die Anlage eines Flanschringes 18, der mit seiner zugeordneten Schulter 22 an der Schulter 23 dieses Rohranschlußteiles 3 aufliegt.
Die Rohranschlußabdichtungsfläche 7, 8 des jeweiligen Rohranschlußteiles 3, 4 ist als Pfannenanschlußsegment 5, 6 ausgebildet, d.h. die Anschluß­ innenwandung 9, 10 ist sphärisch gekrümmt.
Den sphärisch gekrümmten Pfannenanschlußsegmenten 5, 6 sind zugeordnete Kugelanschlußsegmente 15, 16 eines Rohrverbindungsstückes 13, 14 zuge­ ordnet.
In Fig. 1 sind die genannten Teile der Deutlichkeit halber etwas auseinandergezogen gezeichnet; im verbundenen Zustand befinden sich jedoch die Pfannenanschlußsegmente 5, 6 der Rohranschlußteile 3, 4 in vollständi­ gem und großflächigem Dichtungseingriff mit den zugeordneten Kugelan­ schlußsegmenten 15, 16 derRohrverbindungsstücke 13, 14.
In Fig. 1 ist noch gezeigt, daß zur Erleichterung der Montage des Flansch­ ringes 18 dieser an seinem Innenumfang eine Federlippe 24 aufweist, die in einer radialen Ausnehmung 26 im Flanschring 18 federnd gelagert ist und dort unter der Kraft der Feder 25 radial gegen den Außenumfang des Rohres 1 vorgespannt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Flanschring 18 auf die montagegünstigste Position am Rohr 1 gebracht und gehalten werden kann.
Die Fig. 2 zeigt ein Rohrverbindungsstück 20 als einteiliges Stück mit dazugehörenden Kugelanschlußsegmenten 21, während Fig. 3 ein Rohrver­ bindungsstück 30 zeigt, das in senkrecht zur Rohrachse nach Fig. 3 ge­ teilt ist und dort zwei stirnseitige Abdichtungsflächen 27, 28 aufweist, die nicht aufeinander passen. Jedes Teil weist wiederum ein Kugelan­ schlußsegment 31, 32 auf, das mit entsprechenden Pfannenanschlußsegmenten der Rohranschlußteile 3, 4 der Rohre 1, 2 zusammenwirkt.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Rohrverbindungsstück 40, bei dem zeichne­ risch symbolisiert ist, daß es in beliebiger Länge hergestellt werden kann, wobei die beiden gegenüberliegenden Enden wiederum die beschriebenen Kugelanschlußsegmente 41, 42 aufweisen.
Die Fig. 5 zeigt ein Rohrverbindungsstück 50, mit dem unterschied­ liche Rohrenden miteinander verbunden werden können. Das obere Rohrende weist ein Kugelanschlußsegment 51 auf, während das untere Rohrende ein Plananschlußsegment 52 aufweist, mit dem es möglich ist, eine stirn­ seitige Dichtungsfläche zu einem stirnseitig abgeflachten Rohrende eines Rohres anzuschließen.
Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Rohrverbindungsstück 60, welches als Re­ duzierstück ausgebildet ist, wobei das obere Ende dieses Rohrverbindungs­ stückes wiederum als Kugelanschlußsegment 61 ausgebildet ist, während das untere Ende dieses Rohrverbindungsstückes 60 entweder ebenfalls als Kugelanschlußsegment ausgebildet ist oder - gemäß der Darstellung in Fig. 6 - als Plananschlußsegment 62.
Die Fig. 7 zeigt, daß es bei Verwendung einer Flanschringverbindung gemäss Fig. 1 zu einer kraftschlüssigen Verspannung des Rohrverbindungs­ stückes zwischen den Rohranschlußteilen 3, 4 derRohre 1, 2 kommt, wenn die dort beschriebenen geometrischen Verhältnisse eingehalten werden.
Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß von einem Zentrum 33 aus­ gehend zwei Radien 36, 37 vorhanden sind, wobei der kleinere Radius 36 den Radius des Kugelanschlußsegmentes 15 des Rohrverbindungsstücke 13 be­ schreibt, während der größere Radius 37 den Radius der zugeordneten Schul­ ter 23 des Rohranschlußteiles 4 des Rohres 2 beschreibt.
In analoger Weise gilt dies auch für das gegenüberliegende Rohr 1 mit seinem Rohranschlußteil 3, wobei wiederum das Kugelanschlußsegment 15 durch den kleineren Radius 36 und die Schulter 23 des Rohranschlußteiles 3 durch den größeren Radius 37 beschrieben wird und beide Radien von dem Zentrum 38 ausgehen. Die genannten Teile liegen also jeweils auf einem Kreis 34, 35 mit gleichem Zentrum 33 bzw. 38.
Wird nun ein Flanschring 18 auf die Schulter 23 aufgelegt und gegenüber dem anderen an der gegenüberliegenden Seite an der Schulter 23 anliegenden Flanschring zusammengepreßt, dann kommt es zu einer kraftschlüssigen Ver­ spannung im Bereich der Kugelanschlußsegmente 15, 16 (Fig. 1, 7) bzw. der dazugehörenden Pfannenanschlußsegmente 5, 6 (Fig. 1) und die aneinander anliegenden Flächen verkeilen sich so, daß eine derartige Rohrverbindung auch in der Lage ist, entsprechenden Knickkräften nachzugeben und auch durch den Einbau entsprechender, zweckmässig montierter Rohrverbinder Montage- und Betriebsspannungen, die in axialer Richtung wirken, zu verarbeiten.
Die Fig. 8 zeigt den in der Beschreibungseinleitung erwähnten Clips 44, der zur Montageerleichterung der Rohrverbindungsstücke dient. Gemäss der Darstellung in Fig. 1 und Fig. 8 weist jedes Rohranschlußteil 3, 4 in der Nähe des jeweiligen Pfannenanschlußsegmentes 5, 6 eine umlau­ fende Ringnut 12 auf und jedes Rohrverbindungsstück weist ebenfalls eine Ringnut 17 auf.
Gemäss Fig. 9 und 10 besteht der Clips 44 aus einem umlaufenden Ring (z.B. aus einem elastischen Kunststoffmaterial), an dem radial am Umfang verteilt mehrere Arme 45, 46, 47 angeordnet sind. Jeder Arm weist an seinem freien oberen Ende einen Kopf 49 auf, an dem eine Rastschul­ ter 53 angeordnet ist . Die Köpfe 49 der Arme 45, 46, 47 ragen radial ein­ wärts und federn aufgrund der Elastizität der Arme 45, 46, 47.
Es ist jedoch ebenso möglich, den beschriebenen Clips 44 aus einem nicht­ elastischen Metallmaterial herzustellen, wobei zur Erreichung einer ge­ wissen Elastizität der Ring beispielsweise im Bereich der Schnittstelle 48 aufgeschnitten sein kann, so daß er in sich federnd ausgebildet ist.
Zur Montage einer Rohrverbindung nach Fig. 8 wird zunächst der Clips 44 mit seinen oberen Armen 45 in die Ringnut 12 des oberen Rohres 1 einge­ schoben. Hierbei greift der Arm 45 mit seiner Rastschulter 53 hinter einen zugeordneten Rastvorsprung 54 im Bereich der Ringnut 12.
Es wird nun das Rohrverbindungsstück 14 unter das Rohr 1 gefahren und die Arme 46 des Clips 44 werden in die umlaufende Ringnut 17 des Rohr­ verbindungsstückes 14 eingeklinkt, so daß das Rohrverbindungsstück 14 in Bezug zum Rohr 1 provisorisch festgelegt ist.
Nun wird von unten das Rohr 2 herangefahren, so daß der Clips mit seinen unteren Armen 47 in die untere Ringnut 12 des Rohres 2 eingreift und damit das Rohr 2 ebenfalls zum Rohrverbindungsstück 14 festgelegt ist.
Die genannten Teile können dann bei der Montage der Flanschringe nicht mehr gegeneinander verrutschen oder herabfallen, was eine wesentliche Montageerleichterung darstellt.
Gemäss den Darstellungen in den Fig. 11 bis 15 werden Flanschringe 55, 65 vorgeschlagen, die zweigeteilt sind, so daß die Flanschringe in radia­ ler Richtung auf die Rohre 1, 2 heranfahrbar sind und nicht axial auf die Rohre 1, 2 aufgesteckt werden müssen.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 und 12 ist der Flanschring 55 in rohraxialer Richtung geteilt, d.h. er verfällt in zwei spiegelsymmetrisch gleiche Teile 56, 57, die bezüglich der Teilungsebene 64 symmetrisch sind. Die beiden Teile werden durch entsprechende Schrauben 63 miteinander verbunden.
Auch hier ist wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigt, daß zu­ sätzliche Federlippen 24 vorgesehen sein können, die sich kraftschlüssig am Innenumfang des Rohres 1, 2 anlegen.
Es ist ferner gezeigt, daß im Bereich der Schultern 22 jeweils eine Auflage eingelegt werden kann, die je nach Anwendungszweck unterschiedlich geformt und werkstoffmäßig ausgebildet sein kann, im Ausführungsbeispiel ist hierbei ein Formring 59 gezeigt, der sich dann an der zugeordneten Schulter 23 des Rohranschlußteils 3, 4 abstützt.
Die einander gegenüberliegenden Flanschringe 55 werden dann durch nicht näher dargestellte axiale Schrauben gegeneinander verspannt, die durch die Bohrungen 58 der einander gegenüberliegenden Flanschringe 55 greifen.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Flansch­ ringes 65, der aus zwei unterschiedlich großen Teilen 66, 67 besteht. Dieser Flanschring 65 kann wiederum in radialer Richtung an das Rohr 1, 2 herangefahren werden. Das größere Teil 67 weist eine Ausnehmung 68 auf, deren Breite größer ist als der Durchmesser der zentrischen Rohraufnahme 70, damit der Flanschring 65 ein Verkantungsspiel hat, das eine Winkel­ lage des Rohrverbandes gestattet. Diese Ausnehmung 68 wird von dem klei­ neren Teil 66 ausgefüllt, wobei gemäss der Darstellung in Fig. 14 und Fig. 15 das Teil 66 außerhalb der Ausnehmung 68 das größere Teil 67 überlappt und dort mit nicht näher dargestellten Schrauben 72 mit dem Teil 67 verbunden ist.
Zur Montage eines Flanschringes 65 wird also zunächst das Teil 67 mit einer Ausnehmung 68 auf das Rohr aufgeschoben, so daß das Rohr in den Innenraum (zentrische Rohraufnahme 70) gelangt. Es wird dann in diese Ausnehmung 68 das kleinere Teil 66 eingeschoben, so daß sich dessen Innenumfang 71 mit radialem Spiel am Außenumfang des Rohres 1, 2 anlegt. Sodann werden die Bohrungen 73 der beiden Teile 6, 67 in gegenseitige Deckung gebracht, so daß dann die beiden Teile über die nicht näher dar­ gestellten Schrauben 72 miteinander verbunden werden können.
Der genannte Flanschring 65 ist also in der Teilungsebene 69 (Rohrradial) geteilt.
Für die Ausbildung des Clips 44 und der Flanschringe 18, 55, 65 wird auch unabhängig von der vorher beschriebenen Rohrverbindung Schutz gesondert beansprucht.
Wie in der allgemeinen Beschreibung erwähnt, können statt der Rastschul­ tern 53 auch entsprechende Rastausnehmungen vorgesehen sein, welche auf zugeordnete Rippen 81, 82, 83 (Fig. 17) der Rohre 1, 2 und des Rohrver­ bindungsstückes 13, 14 aufrastbar sind.
In Fig. 16 ist noch als weiteres Ausführungsbeispiel ein radial mon­ tierbarer Clips 74 gezeigt, der aus drei jeweils einseitig offenen, beabstandeten Spangen 75, 76, 77 besteht. Die Verbindungen der Spangen 75, 76, 77 untereinander erfolgt über gerade Verbindungsteile 78, 79, 80, die z.B. als Stangen ausgebildet sind.
Entsprechend der Fig. 17 werden zur Montage die Spangen 75, 76, 77 radial auf die Rohrverbindung zu bewegt und federn dann in radialer Richtung auf, so daß sie auf den Rohrverband in dieser Richtung aufgeschoben werden können. Sie liegen dann an entsprechenden Rippen 81, 82, 83 der Rohre 1, 2 und des Rohrverbindungsstückes 13, 14 an und halten so den Rohrverband zusammen, bis die Flanschringe 18 miteinander verschraubt sind.
  • Zeichnungs-Legende  1 Rohr
     2 Rohr
     3 Rohranschlußteil
     4 Rohranschlußteil
     5 Pfannenanschlußsegment
     6 Pfannenanschlußsegment
     7 Rohranschlußabdichtungsfläche
     8 Rohranschlußabdichtungsfläche
     9 Anschlußinnenwandung
    10 Anschlußinnenwandung
    11 Rohrinnenwandung
    12 Ringnut
    13 Rohrverbindungsstück
    14 Rohrverbindungsstück
    15 Kugelanschlußsegment
    16 Kugelanschlußsegment
    17 Ringnut
    18 Flanschring
    19 Bohrung
    20 Rohrverbindungsstück
    21 Kugelanschlußsegment
    22 Schulter (Flanschring 18)
    23 Schulter (Rohr 1)
    24 Federlippe
    25 Feder
    26 Ausnehmung
    27 stirnseitige Abdichtungsfläche
    28 stirnseitige Abdichtungsfläche
    29
    30 Rohrverbindungsstück
    31 Kugelanschlußsegment
    32 Kugelanschlußsegment
    33 Zentrum
    34 Kreis
    35 Kreis
    36 Radius
    37 Radius
    38 Zentrum
    40 Rohrverbindungsstück
    41 Kugelanschlußsegment
    42 Kugelanschlußsegment
    44 Clips
    45 Arm
    46 Arm
    47 Arm
    48 Schnittstelle
    49 Kopf
    50 Rohrverbindungsstück
    51 Kugelanschlußsegment
    52 Plananschlußsegment
    53 Rastschulter
    54 Rastvorsprung
    55 Flanschring
    56 Teil
    57 Teil
    58 Teil
    59 Formring
    60 Rohrverbindungsstück
    61 Kugelanschlußelement
    62 Plananschlußelement
    63 Schraube
    64 Teilungsebene
    65 Flanschring
    66 Teil
    67 Teil
    68 Ausnehmung
    69 Teilungsebene
    70 Rohraufnahme
    71 Innenumfang (Teil 66)
    72 Schraube
    73 Bohrung
    74 Clips
    75 Spange
    77 Spange
    78 Verbindungsteil
    79 Verbindungsteil
    80 Verbindungsteil
    81 Rippe
    82 Rippe
    83 Rippe

Claims (14)

1. Rohrverbinder für Rohre mit kugeligen Rohrenden, von denen minde­ stens das eine Rohrende als Pfannenanschlußsegment ausgebildet ist und über zugeordnete Rohrverbindungsstücke mit weiteren Rohren verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohrenden als Pfannenanschlußsegment (5, 6) ausgebildet sind und daß das Rohrverbin­ dungsstück (13, 14, 20, 30, 40, 50, 60) an beiden Enden zugeordnete Kugelan­ schlußsegmente (15, 16; 31, 32; 41, 42; 51, 61) aufweist, deren axialer Abstand möglichst klein ist.
2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrverbindungsstück (14) ein ein­ stückiges Teil ist.
3. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrverbindungsstück (13, 30) senk­ recht zur Längsachse des Rohres (1) in zwei symmetrische Teile (31, 32) geteilt ist, (Fig. 1, 3).
4. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrverbindungsstück (50, 60) an der einen Seite ein Kugelanschlußsegment (51, 61) und an der anderen Seite ein Plananschlußelement (52, 62) aufweist, (Fig. 5, 6).
5. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung von Roh­ ren (1) unterschiedlichen Durchmesssers die Anschlußsegmente (15, 16; 31, 32; 41, 42; 51, 52; 61, 62) der einen Seite des Rohrverbindungsstückes (13, 14, 20, 30, 40, 50, 60) einen gegenüber der anderen Seite unterschied­ lichen Durchmesser aufweisen, (Fig. 6).
6. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärisch ausge­ bildeten Dichtflächen der Kugelanschlußsegmente (15) der Rohrverbindungs­ stücke (13) einen kleineren Radius (36) aufweisen als der Radius (37) der sphärisch ausgebildeten Schultern (23) der Rohre (1, 2) für die Anlage des jeweiligen Flanschringes (18) und daß beide Radien (36, 37) vom gleichen Zentrum (33) ausgehen, welches in der Längsachse der Rohre (1, 2) liegt, (Fig. 7).
7. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagensicherung bei der Montage des Rohrverbindungsstückes mit den Rohrenden der zu verbin­ denden Rohre (1, 2) in jedem der Rohre (1, 2) im Bereich des pfannenförmigen Anschlußteils (3, 4) jeweils eine umlaufende Ringnut (12) angeordnet ist, daß im Rohrverbindungsstück eine Ringnut (17) angeordnet ist und daß ein ringförmiger Clips (44) mit seinen Armen (45, 46, 47) in jeweils eine Ringnut (12, 17) eingreift, (Fig. 8-10).
8. Rohrverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Clips (44) aus einem Ring besteht, an dessen Umfang verteilt mehrere Arme (45, 46, 47) angeordnet sind, an deren oberen, freien Enden jeweils ein Kopf (49) angeordnet ist, an dem jeweils eine Rastschulter (53) angeformt ist, welche rastend in jeweils einen in der Ringnut (12, 17) angeordneten Rastvorsprung (54) eingreift, (Fig. 8-10).
9. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagensicherung bei der Montage des Rohrverbindungsstückes mit den Rohrenden der zu verbin­ denden Rohre (1, 2) an jedem der Rohre (1, 2) eine umlaufende Rippe (81, 83) angeordnet ist, daß am Rohrverbindungsstück gleichfalls eine um­ laufende Rippe (82) angeordnet ist, und daß jeder Rippe (81, 82, 83) jeweils eine einseitig offene, radial spreizbare Spange (75-77) eines Clips (74) zugeordnet ist, die zur Anlage an die Rippe (81-83) bringbar ist.
10. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschring (55) in rohraxialer Richtung geteilt ist und zwei bezüglich seiner Teilungs­ ebene (64) spiegelsymmetrische Teile (57, 58) bildet, (Fig. 11-12).
11. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschring (65) in rohrradialer Richtung geteilt ist und zwei Teile (66, 67) bildet, von denen ein erstes Teil eine von der zentrischen Rohraufnahme (70) in radialer Richtung verlaufende Ausnehmung (68) aufweist, deren Breite größer ist als die Breite der Rohraufnahme (70), daß in dieser Ausnehmung (68) ein kleineres Teil (66) passend einschiebbar ist, welches sich mit seinem Innenumfang (71) unter radialem Spiel an das Rohr (1, 2) anlegt und welches mit dem größeren Teil (67) über Schrauben (72) verbindbar ist.
12. Rohrverbinder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenumfang der Flanschringe (55, 65) radial einwärts in Richtung zum Rohr (1, 2) weisende, federbelastete Lippen (24) angeordnet sind, die sich kraftschlüssig am Außenumfang des Rohres (1, 2) anlegen.
13. Rohrverbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen (24) aus einem elastischen Material bestehen.
14. Rohrverbinder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen (24) aus einem unelastischen Material bestehen, die in radialer Richtung verschiebbar in Ausneh­ mungen (26) der Flanschringe (18, 55, 65) gelagert sind, an denen jeweils eine Feder (25) anliegt, welche die Lippe kraftschlüssig gegen denAußen­ umfang des Rohres (1, 2) preßt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB524037A (en) * 1939-01-20 1940-07-29 Austin Motor Co Ltd Improvements in universal joints for joining rods or tubes
FR994834A (fr) * 1945-02-05 1951-11-22 Quartz & Silice Raccordement pour tuyaux
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DE2911448A1 (de) * 1979-03-23 1980-09-25 Rheinmetall Gmbh Rohrverbindung

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