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Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei Rohren,
die an ihrem Ende eine nach außen
gerichtete Umfangswulst aufweisen, wobei ein ringförmiges Klemmband
verwendet wird, das um die Endwülste, die
aneinander stoßend
angeordnet sind, festgezogen wird, sodass eine Dichtung zwischen
dem Klemmband und den Endwülsten
entsteht; siehe auch WO 96/07848.
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Stand der Technik
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Es gibt nach dem Stand der Technik
verschiedene Verfahren zum Verbinden von Rohren, die an ihrem Ende
eine Umfangswulst aufweisen. In der PCT-Veröffentlichung WO 96/07848 des
Anmelders ist offen gelegt, wie ein so genanntes Klemmband um die
Umfangsendwülste
von zwei Rohren festgezogen wird, die aneinanderstoßend angeordnet
sind. Dieses bekannte Klemmband ist ringförmig, und sein Querschnitt
hat die Form eines U, dessen Flansche zu den Rohren hin ausgerichtet
und auf jeder Seite der Endwülste
angeordnet sind und dessen Schenkel radial außerhalb der Endwülste angeordnet
ist. Beim Verbinden wird das Klemmband mit Hilfe eines Klemmmechanismus
um die Endwülste
herum festgezogen, bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dichtung
zwischen der Innenseite des Klemmbandes und der Außenseite
der Endwülste
vorhanden.
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Praktische Ausführungen des oben beschriebenen
handelsüblichen
Klemmbandes sind im Katalog des Anmelders „Ventilation 96" aus dem Jahr 1996,
Seite 6/42, sowie in einer Werbeannonce in der Zeitschrift „Platslageri" (Plattenarbeiten),
Nummer 11/96, abgebildet.
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Diese Klemmbänder nach dem Stand der Technik
sind im Hinblick auf ihren Aufbau zufriedenstellend, gewisse Nachteile
entstehen jedoch bei der Montage. So muss der Monteur die Endwülste der beiden
Rohre zusammenhalten und gleichzeitig das Klemmband anlegen und
festziehen. Da Rohrsysteme, zum Beispiel Entlüftungsleitungen, bei denen das
Klemmband zum Einsatz kommt, oft hoch über dem Fußboden angeordnet sind, steht
der Monteur gewöhnlich
auf einer Leiter und hantiert bei der Erstmontage der Rohre oder
bei einer späteren
Demontage zu Reinigungszwecken mit dem Klemmband. Das Halten der
beiden Rohre mit einer Hand und das Festziehen des Klemmbandes mit
der anderen ist ein komplizierter Vorgang für den Monteur, insbesondere dann,
wenn er außerdem
eine unbequeme Arbeitsposition einnehmen muss. Im schlimmsten Fall,
zum Beispiel beim Verbinden von großen Rohren, können mitunter
sogar zwei Monteure erforderlich sein, um die Rohre mit Klemmbändern der
oben erwähnten
Art zu verbinden. Ein weiterer Nachteil dieser Klemmbänder nach
dem Stand der Technik besteht darin, dass manchmal Dichtungsprobleme
an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Enden des Klemmbandes,
an der sich der Klemmmechanismus befindet, entstehen. Verschärft wird
dieses Problem dadurch, dass die auf die Innenseite des Klemmbandes aufgelegte
Dichtung gewöhnlich
Schlitze aufweist und ihre gegenüberliegenden
Enden in dem Bereich der Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Enden
des Klemmbandes hat.
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Folglich wird ein rationelleres Verfahren
zum Verbinden von Rohren der oben genannten Art benötigt, während gleichzeitig
eine perfekte Abdichtfunktion gewährleistet wird.
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Als weiteres Beispiel für den Stand
der Technik kann eine Vorrichtung gemäß EP-A-287,755 zum Verbinden von zwei Rohren
mit Endflanschen erwähnt
werden. Diese Vorrichtung umfasst ein Klemmband, das um die Endflansche
der aneinanderstoßend
angeordneten Rohre angelegt wird.
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Darüber hinaus können die
Rohrklammer aus US-A-3,006,663 und die hydraulische Kupplung aus
US-A-2,426,423 als Beispiele für
den Stand der Technik angeführt
werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
daher in der Schaffung eines gegenüber dem Stand der Technik verbesserten
Verfahrens zum Verbinden von Rohren mit Endwülsten. Erreicht wird dies,
wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgeht, durch ein Verfahren,
das die in Anspruch 1 angegebenen Schritte umfasst, wobei bevorzugte Varianten
in den beigefügten
Unteransprüchen
definiert sind.
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Durch die Erfindung entstehen viele
Vorteile, vor allem dadurch, dass bei dem Verbinden zuerst der Dichtungsring
zum Fixieren des Klemmbandes an einer freien Endwulst oder zum Zusammenhalten der
aneinanderstoßend
angeordneten Endwülste verwendet
wird. Im Ergebnis dessen wird die Montage des Klemmbandes erheblich
vereinfacht und die Nachteile, die die Monteure bislang erlebt haben, werden
jetzt umgangen. Dank der Tatsache, dass im Gegensatz zu der bisher
vorherrschenden Technik dem Dichtungsring eine geschlossene Endlosform verliehen
wird, verringern sich die Dichtungsprobleme.
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Die Erfindung lässt sich auf viele verschiedene
Arten von Rohrsystemen, zum Beispiel Entlüftungsleitungssysteme und Leitungssysteme
für den Transport
von fein verteilten Materialien, anwenden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die Erfindung und viele ihrer Vorteile
werden nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben,
die zur Verdeutlichung einige nicht als Eingrenzung zu verstehende
Ausführungsformen
zeigen und in denen:
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1–6 Längsschnitte sind, die zeigen,
wie zwei Rohre mit Endwülsten
nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
miteinander verbunden werden,
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7 ein
Längsschnitt
der entsprechenden Verbindung ist,
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8 eine
Seitenansicht eines Klemmbandes ist, das bei der Anwendung der Erfindung
zum Einsatz kommt,
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9 eine
Seitenansicht eines ähnlichen Klemmbandes
mit einem anderen Klemmmechanismus ist,
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10–13 Teillängsschnitte entsprechend 1–6 sind,
die gemäß einem
Verfahren miteinander verbunden werden, das sich von der vorliegenden
Erfindung unterscheidet,
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14 ein
Querschnitt eines Dichtungsrings ist, der vorteilhafter Weise bei
der Erfindung zur Anwendung kommt,
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15–16 ähnliche Längsschnitte sind, die zeigen,
wie eine anders ausgeführte
Dichtung an die Endwülste
angelegt wird und
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17–18 entsprechende Längsschnitte
einer Variante der Dichtung aus 15–16 ist.
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Beschreibung der Erfindung
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1–6 veranschaulichen eine erste
Ausführungsform
der Erfindung. 1 zeigt
ein zylindrisches Rohr 1 mit einer nach außen gerichteten
Umfangsendwulst 2, an die ein ringförmiges Klemmband 3 angelegt
wird. Das Klemmband 3 kann von der Art sein, wie in 8 oder 9 abgebildet, wie nachstehend genauer
beschrieben wird.
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Das Rohr 1 kann beispielsweise
aus einem fest montierten Rohr in einem Entlüftungsleitungssystem bestehen,
auf das die Erfindung angewandt wird. Das Klemmband 3 hat
einen weitgehend U-förmigen
Querschnitt mit zwei radial nach innen gerichteten Flanschen 4, 5,
zwischen denen ein Dichtungsring 6 angeordnet ist, der
auf der Innenseite des Schenkels 7 des Klemmbandes 3 befestigt
wird.
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Der Dichtungsring 6, der
einen Querschnitt wie in 14 hat,
ist ein elastischer Endlos-Umfangsring
und besteht vorzugsweise aus Gummi. Wie am besten aus 14 ersicht lich ist, hat
die ringförmige
Dichtung 6 zwei becherförmige
Umfangsabschnitte bzw. Vertiefungen 8, 9 zum Anlegen
an die Endwülste
der Rohre, wo das Klemmband 3 verwendet wird. Darüber hinaus
verfügt
die Dichtung 6 über einen
mittleren, nach innen gerichteten Umfangssteg 10 und zwei ähnliche
Außenstege 11, 12,
die unten näher
beschrieben werden.
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Zum Festziehen des Klemmbandes 3 um
die Endwülste
der Rohre herum kommt ein Klemmmechanismus 13 zum Einsatz,
der an sich bekannt ist und nicht näher beschrieben zu werden braucht.
In 9 ist ein alternativer
Klemmmechanismus 13' abgebildet.
Die Vorrichtung aus 1–6 ist zum Verbinden des ersten
Rohres 1 mit einem zweiten zylindrischen Rohr 14 vorgesehen,
das mit einer nach außen
gerichteten Umfangsendwulst 15 versehen ist (siehe 3). Bei dem vorliegendem
Beispiel ist Rohr 14 ein loses Rohr, das der Monteur mit
dem fest verankerten Rohr 1 verbinden soll. Nach Beendigung des
Verbindungsvorgangs stellt das zweite Rohr 14 eine Verlängerung
des ersten Rohres 1 dar.
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Das Verfahren nach der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird wie folgt umgesetzt:
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Zuerst wird das Klemmband 3 auf
einen Umfangsabschnitt der Endwulst 2 des ersten Rohres 1 aufgesetzt,
wobei eine Vertiefung 8 des Dichtungsrings 6 einen
ersten Dichtungsabschnitt bildet und mit dem Umfangsabschnitt in
Eingriff kommt (1).
Anschließend
wird das Klemmband 3 in Pfeilrichtung A in die Position
aus 2 gedreht, in der
die Vertiefung 8 der Dichtung 6 die Wulst 2 vollständig umgibt und
mit ihr in Eingriff kommt.
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Wie aus 3 erkennbar, wird danach ein Umfangsabschnitt
der Endwulst 15 des zweiten Rohres 14 an die zweite
Vertiefung 9 angelegt, die einen zweiten Dichtungsabschnitt
des Dichtungsrings 6 bildet, woraufhin das zweite Rohr 14 in
Pfeilrichtung B bis in die Position aus 5 gedreht wird. Schließlich wird
das Klemmband 3 mit Hilfe des Klemmmechanismus 13 zum
Verbinden der beiden Rohre 1 und 14 um die beiden
aneinanderstoßenden
Endwülste 2, 15 herum
festgezogen (6).
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Der große Vorteil dieses Verbindungsverfahrens
besteht darin, dass aufgrund des Eingriffs zwischen der Endwulst 2 des
ersten Rohres 1 und der ersten Vertiefung 8 (2) des Dichtungsrings 6 das Klemmband 3 zu
Anfang an dem fest verankerten Rohr 1 fixiert wird, woraufhin
der Monteur problemlos das lose Rohr 14 in das Klemmband 3 einführen kann (mit
Eingriff zwischen der Wulst 15 und der Vertiefung 9)
und es zum endgültigen
Festziehen an Ort und Stelle gedreht wird.
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Wie in 2 zu
erkennen ist, wird das Klemmband 3 derart an der Wulst 2 befestigt,
dass die zweite Vertiefung 9 des Dichtungsrings 6 axial
außerhalb
der Endwulst 2 angeordnet ist und eine Öffnung bildet, in die die Endwulst 15 des
losen Rohres 14 problemlos eingesetzt werden kann.
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Bei Anwendung eines Verfahrens, das
sich von dem erfindungsgemäßen unterscheidet,
auf die Vorrichtung aus 7 wird
das Klemmband 3 zuerst axial in einem Abstand oberhalb
des losen Rohres 14 angeordnet, woraufhin die beiden Rohre 1, 14 aneinanderstoßend positioniert
werden, sodass die Endwülste 2, 15 axial
einander gegenüberliegen.
Anschließend
wird das Klemmband 3 axial in Pfeilrichtung C zu einer
Position radial außerhalb
der Endwülste 2, 15 bewegt
und schließlich
um diese herum festgezogen.
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8 ist
eine Seitenansicht des Klemmbandes 3 und zeigt, dass der
Dichtungsring 6 in seinem nicht festgezogenen Zustand einen
kleineren Innendurchmesser hat als das Klemmband 3. Zum
Sicherstellen des zufriedenstellenden Festklemmens der Dichtung 6 weist
diese in ihrem nicht festgezogenen Zustand ebenfalls einen kleineren
Innendurchmesser auf als der Außendurchmesser
der beiden Endwülste 2, 15.
Die Dichtung 6 wird an der Innenseite des Klemmbandes 3 über einen
Bogenwinkel von etwas über
270° befestigt.
Bei einer alternativen Ausführungsform
(nicht abgebildet) können
die beiden Punkte 16, 17, an denen die Dichtung 6 beginnt,
sich von der Innenseite des Klemmbandes 3 zu entfernen, dichter
an dem Klemmmechanismus 13 angeordnet sein, sodass sich
der Außendurchmesser
der Dichtung 6 in dieser Position dem Innendurchmesser
des Klemmbandes 3 annähert.
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8 zeigt
weiterhin ein zusätzliches
Abdichtelement 18, das im geschlossenen bzw. festgeklemmten
Zustand die Abdichtung der Verbindungsstelle zwischen den beiden
Endabschnitten des Klemmbandes 3, die in bekannter Art
und Weise zueinander hingezogen werden, wenn das Klemmband 3 festgezogen
wird, unterstützt.
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9 zeigt
ein anderes Klemmband 3',
welches denselben Grundaufbau wie das Klemmband 3 aus 8 hat, jedoch über einen
anderen Klemmmechanismus 13' verfügt.
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Nach dem Verfahren aus den 10–13, das
sich von dem erfindungsgemäßen Verfahren
unterscheidet, bilden der Dichtungsring 6 und das Klemmband 3 separate
Teile. In diesem Fall wird zuerst die Dichtung 6 an die
erste Wulst 2 angelegt, woraufhin die zweite Wulst 15 derart
mit der Dichtung 6 in Eingriff gebracht wird, dass sie
um selbige herumgeklemmt wird und die beiden Endwülste 2, 15 im Eingriff
miteinander festhält
(siehe 12). Die Klemmkraft
des Dichtungsrings 6 um die Endwülste 2, 15 herum
ist in man chen Fällen
so groß,
dass sie an sich schon als Kupplung zwischen den beiden Rohren 1, 14 wirkt.
Schließlich
wird das Klemmband 3 außen an die Dichtung 6 angelegt
(13) und genau wie oben
beschrieben festgezogen.
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Zum sicheren Festklemmen der Dichtung 6 auf
den Endwülsten 2, 15,
vor allem bei der Ausführungsform
aus den 10–13, ist der Innendurchmesser
der Dichtung 6 im nicht festgezogenen Zustand, wie bereits
erwähnt,
kleiner als der Außendurchmesser
der Wülste 2, 15.
Folglich muss die Dichtung 6 aufgeweitet werden, bevor
sie auf die Wülste 2, 15 aufgesetzt
wird (siehe 8 und 9).
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Bei der beschriebenen Erfindung wird
vorzugsweise ein Dichtungsring mit dem Querschnitt wie in 14 zum Einsatz gebracht.
Beim Montieren der Dichtung 6 wird der mittlere Steg 10 in
den radial nach außen
gerichteten Umfangsraum hineingedrückt, der von den radial nach
außen
gerichteten, aneinanderstoßenden
Grenzflächen
der Wülste 2, 5 gebildet
wird. Folglich unterstützt
der Steg 10 eine zuverlässige
Abdichtung der Verbindung zwischen den Enden der Rohre 1, 14,
wenn das Klemmband 3 festgezogen ist. Dank des mittleren
Steges 10 wird weiterhin gewährleistet, dass die Endwülste 2, 15 der Rohre 1, 14 in
die richtige Vertiefung 8, 9 gelangen, wenn die
Dichtung 6 angezogen wird. Darüber hinaus erleichtert Steg 10 die
Drehbewegungen des Klemmbandes 3, wie in 1 und 4 abgebildet.
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Verstärkt werden die obigen Vorteile
durch die beiden äußeren Stege 11, 12,
die zusammen mit dem mittleren Steg 10 die becherförmigen Abschnitte 8 und 9 begrenzen.
Vorzugsweise hat der mittlere Steg 10 einen kleineren Innendurchmesser
als die beiden äußeren Stege 11, 12,
was die Anordnung der Wülste 2, 15 in
dem Klemmband 3 erleichtert.
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15–16 zeigen ein Klemmband 3 mit
einer anderen Dichtung 6a, die die Form eines Bandes aufweist
und deren Umfangsrandabschnitte 19, 20 an den
freien Endabschnitten der Flansche befestigt werden. Im nicht festgezogenen
Zustand ist die Dichtung 6a von der Innenseite des Klemmbandes 3 beabstandet,
und wenn das Klemmband 3 an die Wülste 2, 15 angelegt
wird, ist die Dichtung 6a in Richtung der Innenseite elastisch
(16). Der Vorteil der
vorliegenden Ausführungsform
besteht darin, dass mit den Randabschnitten 19, 20 der
Dichtung 6a, die an den Rohren 1, 14 angeordnet
sind, eine Abdichtung auch gegenüber
der Außenseite
der Rohre 1, 14 geschaffen wird, d. h. auf beiden
Seiten der Wülste 2, 15.
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In den 17–18 ist eine weitere Dichtungs-Klemmen-Konfiguration
abgebildet, die auf dem Prinzip aus 15–16 basiert. Bei dieser Ausführungsform
ist die Dichtung 6b anders an den Flanschen 4, 5 des
Klemmbandes 3 befestigt. Durch diese Variante, bei der die
Flansche 4, 5 von der Verbindungsstelle zwischen
den Wülsten 2, 15 weggebogen
sind, wird die Dichtung 6b besonders vorteilhaft festgehalten.
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Bei den Dichtungs-Klemmen-Konfigurationen
aus den 15–16 und 17–18 befindet sich der Hauptteil
der Dichtung 6a, 6b zwischen dem Klemmband 3 und
den Endwülsten 2, 15,
wenn die Rohre 1, 14 miteinander verbunden werden,
wohingegen bei den Dichtungs-Klemmen-Konfigurationen aus 1–16, 7 und 7–13 die gesamte Dichtung 6 zwischen
dem Klemmband und den Wülsten angeordnet
ist.
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Gewiss verfügen die Dichtungen 6a und 6b nicht über die
becherförmigen
Vertiefungen der oben beschriebenen Art, dennoch kann das Dichtungsband
einerseits in einen ersten Dichtungsabschnitt, der an die eine Wulst
angelegt wird, und andererseits in einen zweiten Dichtungsabschnitt,
der an die andere Wulst angelegt wird, unterteilt werden.