DE1800923C3

DE1800923C3 - Pull and shear protection for screw socket connections of pipes

Info

Publication number: DE1800923C3
Application number: DE19681800923
Authority: DE
Inventors: Georg 8000 Muenchen Seiler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-10-03
Filing date: 1968-10-03
Publication date: 1975-07-10
Also published as: DE1800923B2; DE1800923A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Zug- und Schubsicherung lür Schraubmuffen-Verbindungen von Rohren, insbetondere duktilen Gußrohren, bei der das glatte zylindrische Ende eines Rohres mit merklichem radialem Spiel in den Muffengrund eines angrenzenden Rohres eingreift, das äußere Muffenende einen Innengewindebereich und axial anschließend einen Bereich von sich in Richtung auf den Muffengrund zu verengenden Durchmesser aufweist, der zur Aufnahme einer ringförmigen, verformbaren Dichtung dient, welche mittels eines, das glatte zylindrische Rohrende mit Spiel umgebenden, im Innengewindebereich des Muffenendes schraubbaren Druckringes axial beaufschlagbar ist, und bei der zwischen der Dichtung und dem Druckring ein endloser, en der Dichtung anliegender Zwischenring und ein über eine konische Fläche mit seiner Innenseite an den Umfang des glatten zylindrischen Rohrendes durch Einschrauben des Druckringes anpreßbarer, radial geschlitzter Klemmring von etwa keilförmigem Querschnitt angeordnet sind.The invention relates to a tension and shear protection for screw socket connections of pipes, in particular ductile iron pipes, in which the smooth cylindrical end of a pipe with noticeable radial play engages in the socket base of an adjacent pipe, the outer socket end has an internal thread area and then axially a region of diameter to be narrowed in the direction of the socket base has, which is used to receive an annular, deformable seal, which by means of a, the Smooth cylindrical pipe end with play surrounding it, screwable in the internal thread area of the socket end Pressure ring can be acted upon axially, and in which between the seal and the pressure ring an endless, en the seal adjoining intermediate ring and a conical surface with its inside on the The circumference of the smooth cylindrical pipe end can be pressed on by screwing in the pressure ring, radially slotted Clamping ring of approximately wedge-shaped cross-section are arranged.

Zug- und Schubsicherungen dieser Art sind bekannt (vgl. die französische Zusatzpatentschrift 40 368 zu der Hauptpatentschrift 549 9S4). Bei dieser bekannten Zuglind Schubsicherung ist der geschlitzte Klemmring auf Seiner äußeren Umfangsseite durch eine ebene Kegelfläche begrenzt, die mit einer komplementären Gegenfläche an der inneren Stirnseite des Druckringes zusammenwirkt. Bei Einschrauben des Druckringes übt dieser auf den Klemmring sowohl eine axiale, zum Zusammenpressen der Dichtung dienende Kraft als auch eine den Klemmring an die glatte Zylinderfläche des Rohrendes anpressende ladiale Kraft aus. Durch die flächige Anlage der äußeren Kegelfläche des Klemmringes an der entsprechenden Gegenfläche des Druckringes wird das glatte Rohrende in der Verbindung zentriert und zwangläufig in Fluchtung mit der Achse der Schraubmuffenverbindung gegen jegliche Bewegungen sowohl in axialer Richtung als auch in Richtungen quer dazu sowie gegen Winkelbewegungen gesichert. Tensile and shear protection of this type are known (cf. the French additional patent specification 40 368 to the Main patent specification 549 9S4). In this known Zuglind shear protection, the slotted clamping ring is on Its outer circumferential side is limited by a flat conical surface with a complementary counter surface cooperates on the inner face of the pressure ring. Exercise when screwing in the pressure ring this on the clamping ring both an axial force serving to compress the seal as well as a ladial force pressing the clamping ring against the smooth cylindrical surface of the pipe end. Through the Flat contact of the outer conical surface of the clamping ring on the corresponding mating surface of the pressure ring the smooth pipe end is centered in the connection and inevitably in alignment with the axis the screw socket connection against any movement both in the axial direction and in other directions transversely to it and secured against angular movements.

Es ist weiterhin eine Zug- und Schubsicherung für eine Rohrverbindung bekannt, bei der die beiden glatten Rohrenden von beiden Seiten her in ein mit Endflanschen ausgerüstetes Verbindungsstück eingeschoben werden. Im Bereich der Innenkante der Flansche sind Ausnehmungen vorgesehen, in die jeweils ein O-Dichtungsring eingelegt ist. der O-Ring wird in der Ausnehmung durch einen Zwischenring begrenzt zusammengepreßt, der in zusammengebautem Zustand teilweise am O-Ring und teilweise an der äußeren Stirnfläche des zugehörigen Flansches anliegt. In dieser Lage wird der Zwischenring mit Hilfe eines geschlitzten Klemmringes gehalten, der auf seiner inneren Umfangsseite eine Zähnung aufweist und dessen äußerer Umfang im wesentlichen durch einen Kreisbogen begrenzt ist. Im Einbauzustand greift an dieser äußeren Umfangifläche eine innere Kegelfläche eines Druckringes an, der mittels Spannschrauben gegen den zugehörigen Flansch des Verbindungsstückes so angezogen werden kann, daß der Druckring einerseits über den Klemmring und den Zwischenring auf den O-Dichtungsring eine axiale Kraft ausübt, bis der Zwischenring an der Stirnfläche des Flansches anliegt und andererseits eine radiale Klemmkraft auf das eingeschobene Rohrende über den sich mit seiner Zähnung in den Umfang des Rohrendes einkrallenden Klemmring ausgeübt wird (vgl. französische Zusatzpatentschrift 79 111 zu Hauptpatentschrift 1 302 363). Auch bei dieser bekannten Rohrverbindung ist die Zug- und Schubsicherung so ausgebildet, daß die Rohrenden in dem Verbindungsstück zentriert und in axialer Richtung sowie in Richtungen quer dazu unbeweglich gehalten werden. Für begrenzte Winkelbewegungen zwischen den eingeschobenen Rohrenden und dem Verbindungsstück ist diese bekannte Schub- und Zugsicherung nicht bestimmt und nicht geeignet.There is also a known pull and shear protection for a pipe connection in which the two are smooth Pipe ends pushed into a connecting piece equipped with end flanges from both sides will. In the area of the inner edge of the flanges, recesses are provided, in each of which a O-ring is inserted. the O-ring is in the Recess limited by an intermediate ring compressed in the assembled state rests partly on the O-ring and partly on the outer face of the associated flange. In this The intermediate ring is held in position with the aid of a slotted clamping ring on its inner circumferential side has a toothing and its outer circumference is essentially limited by an arc of a circle is. In the installed state, an inner conical surface of a pressure ring engages on this outer circumferential surface on, which is tightened by means of clamping screws against the associated flange of the connecting piece can be that the pressure ring on the one hand over the clamping ring and the intermediate ring on the O-sealing ring exerts an axial force until the intermediate ring rests against the face of the flange and on the other hand a radial clamping force on the inserted pipe end over which with its teeth in the circumference of the pipe end engaging the clamping ring is exercised (cf. French additional patent specification 79 111 to main patent specification 1 302 363). In this known pipe connection, too, is the tension and thrust protection designed so that the pipe ends are centered in the connector and in the axial direction as well be held immovable in directions transverse to it. For limited angular movements between the inserted pipe ends and the connector, this known push and pull protection is not determined and unsuitable.

Bei einer anderen bekannten Rohrverbindung, die vor allem für Kunststoffrohre vorgesehen ist, werden die glatten Rohrenden von beiden Seiten her in ein zylindrisches Verbindungsstück eingeschoben. Das Verbindungsstück ist außen mit Gewinde versehen und wirkt mit von beiden Seiten her aufschraubbaren Überwurfmuttern zusammen, welche nahe einem Ende auf der Innenseite jeweils eine Kegelfläche aufweisen, in die ein geschlitzter und mit radialen Einschnitten versehener Klemmring mit einer äußeren entsprechenden Kegelfläche eingelegt ist, der auf seiner Innenseite eine Zahnung aufweist, die an dem Umfang des eingeschobenen Rohrendes eingreift (vgl. DT-Gbm I 792 441). Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß beim Anziehen der Überwurfmutter der Klemmring mit seiner Zahnung an dem Umfang des zugehörigen Rohrendes eingreift. Bei der weiteren Schraubbewegung der Überwurfmutter wird das zugehörige Rohrende in axialer Richtung mitgenommen, wobei das freie Stirnende des Rohres einen an der Stirnfläche des Rohres anliegenden Dichtring axial zusammenpreßt, der sein Widerlager entweder an der Stirnfläche des anderen Rohrendes oder an einem Innensteg des Verbindungsstückes findet. Für eine gleichmäßige Beaufschlagung eines so angeordneten Dichtringes ist es erforderlich, daß jedesIn another known pipe connection, which is intended primarily for plastic pipes, are the smooth pipe ends pushed into a cylindrical connector from both sides. The connector is provided with a thread on the outside and works with union nuts that can be screwed on from both sides together, which each have a conical surface near one end on the inside, in a slotted and radial incisions provided clamping ring with an outer corresponding one Conical surface is inserted, which has a toothing on its inside, which is inserted on the circumference of the The end of the pipe engages (see DT-Gbm I 792 441). The arrangement is made so that when tightening the union nut of the clamping ring with its teeth on the circumference of the associated pipe end intervenes. With the further screwing movement of the union nut, the associated pipe end becomes axial Direction taken, the free end of the tube resting against the end face of the tube The sealing ring axially compresses its abutment either on the face of the other end of the pipe or on an inner web of the connector. For an even application of such a arranged sealing ring, it is necessary that each

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Rohrende in dem Verbindungsstück in genau axialer Fluchtung festgelegt und gegen jegliche Bewegungen in axialer Richtung, in Richtung quer dazu und in Kipprichtung gesichert ist Dies erfolgt durch die feste Anlage der Kegelfläche des Klemmringes an der komplementären Kegelfläche der Oberwurfmutter sowie durch Anlage der ebenen Stirnfläche des Klemmringes an der ebenfalls ebenen Stirnfläche des Verbindungsstückes. Pipe end fixed in the connector in exact axial alignment and against any movement is secured in the axial direction, in the direction transverse to it and in the tilting direction. This is done by the fixed system the conical surface of the clamping ring on the complementary Conical surface of the upper nut as well as by contacting the flat face of the clamping ring on the also flat face of the connecting piece.

Schließlich ist es auch bekannt, zur besseren Anpassungsmöglichkeit der Innenzahrsung eines K'emmringes einer Zug- und Schubsicherung bei Rohrverbindungen den Klemmring mit zahlreichen in axialer Richtung verlaufenden Einschnitten zu versehen, die von entgegengesetzten Stirnseiten des Klemmringes her ausgehen, so daß der Klemmring, der in sich geschlossen ist ein gewisses Federungsvermögen erhält (vgl. US-PS 2 531 922. 2 755 109 und FR-PS 688 042). Auch bei diesen bekannten Zug- und Schubstcherungen sind jedoch die eingeschobenen Rohrenden in der Verbindung in axialer Fluchtung gegen jegliche Bewegungen als auch relative Schwenkbewegungen gesichertFinally, it is also known for better customization the inside counting of a K'emmringes a tensile and shear protection for pipe connections the clamping ring with numerous in the axial direction to provide running incisions that extend from opposite end faces of the clamping ring, so that the clamping ring, which is closed in itself, receives a certain resilience (see. US-PS 2 531 922. 2 755 109 and FR-PS 688 042). However, even with these known pull and push stitches the inserted pipe ends in the connection in axial alignment against any movement as well Relative pivoting movements secured

Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß bei Schraubmuffen-Verbindungen von Rohren, insbesondere duktilen Gußrohren, wie sie im großen Umfang für die Versorgungsnetze von Städten und Gemeinden eingesetzt werden, eine begrenzte relative Schwenkbeweglichkeit der Schraubmuffen-Verbindung in vielen Fällen unerläßlich ist, sei es zur Erzielung schwacher Leitungskrümmungen ohne die Notwendigkeit der Verwendung von Rohrkrümmern, sei es zur Anpassung der Leitungen bei Nachgeben des Bodens, in dem die Leitungen verlegt sind, oder sei es zum Auffangen von Wechselbeanspruchungen, wie sie häufig für Leitungen unter stark befahrenen Straßen zu erwarten sind. Auf der anderen Seite ist in vielen Fällen unerläßlich, solche Verbindungen gegen Schub- und Zugkräfte zu sichern, um zu verhindern, daß die Rohre sich aus ihrer Verbindung lösen. Solche Sicherungen oder Abstützungen werden häufig noch mit Betonwiderlagern od. dgl. vorgenommen, um die in den üblichen Schraubmuffen-Verbindungen vorhandene begrenzte Winkelbeweglichkeit erhalten zu können, da in die Verbindung eingebaute bekannte Zug- und Schubsicherungen diese Beweglichkeit aufheben.The invention is based on the fact that with screw socket connections of pipes, in particular ductile iron pipes, such as those used on a large scale for the supply networks of cities and towns be a limited relative pivoting mobility of the screw socket connection in many Cases is indispensable, be it to achieve weak pipe bends without the need for Use of pipe elbows, be it to adapt the lines when the soil in which the Lines are laid, or be it to absorb alternating loads, as is often the case for lines are to be expected under busy roads. On the other hand, in many cases such is essential To secure connections against shear and tensile forces in order to prevent the pipes from becoming disconnected to solve. Such safeguards or supports are often made with concrete abutments or the like, around the limited angular mobility present in the usual screw socket connections to be able to get, since in the connection built-in known pull and shear protection this mobility lift.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Zug- und Schubsicherung der eingangs näher ^zeichneten Art so weiterzubilden, daß sie, insbesondere bei duktilen Gußrohren, alle auftretenden Schub- und Zugkräfte zuverlässig aufnehmen kann, ohne daß an den Rohren örtlich begrenzte Spannungskonzentrationen auftreten, daß die Sicherung und die Abdichtung auch bei erheblichen Durchmessertoleranzen der Rohre gewährleistet ist und daß trotz der Sicherung gegen Schub- und Zugkräfte und ohne wesentliche Veränderung der üblichen genormten Ausbildung der Schraubmuffen-Verbindung eine ausreichend große relative Winkelbeweglichkeit dtr Verbindung gewährleistet wird.It is therefore the object of the invention to provide a tension and thrust protection of the type described in more detail at the beginning to develop so that they, especially with ductile iron pipes, all thrust and tensile forces that occur reliably can absorb without localized stress concentrations occurring on the pipes, that the securing and sealing is ensured even with considerable diameter tolerances of the pipes is and that despite the protection against thrust and tensile forces and without significant change in the usual standardized design of the screw socket connection a sufficiently large relative angular mobility dtr connection is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der auf seiner Innenseite mit einer Zähnung versehene Klemmring eine mit der konischen Fläche zusammenwirkende äußere, ballig ausgebildete Mantelfläche sowie mehrere in Umfangsabständen angeordnete radiale Einschnitte auf seiner inneren und/oder äußeren Mantelfläche aufweistThis object is achieved according to the invention in that the inside with a toothing provided clamping ring has an outer, spherically formed jacket surface cooperating with the conical surface as well as a plurality of circumferentially spaced radial incisions on its inner and / or outer Has lateral surface

Es ist an sich eine in bestimmten Grenzen flexible Schraubmuffenverbindung, insbesondere für aus Gußeisen bestehende Wasserleitungsrohre bekannt, bei der das glatte, zylindrische Ende eines Rohres mit merklichem radialem Spiel in den Muffengrund eines angrenzenden Rohres eingreift (DT-PS 858 165). Hierbei weist das äußere Muffenende einen Innengewindebereich und axial anschließend einen Bereich von sich in Richtung auf den Muffengrund zu verengendem Durchmerser auf, der zur Aufnahme einer ringförmigen, verformbaren Dichtung dient Die Dichtung ist mittels eines, das glatte zylindrische Rohrende mit Spiel umgebenden, im Innengewindebereich des Muffenendes schraubbaren Drucknnges axial beaufschlagbar. Das innere Stirnende des Druckringes ist konisch abgeschrägt und liegt an einem geschlitzten Metallring von kreisrundem Querschnitt an, der sich seinerseits über einen endlosen Zwischenring axial an der Dichtung abstützt Durch Einschrauben des Druckringes wird der Metallring axial gegen den Zwischenring gepreßt, wodurch die Dichtung unter Vorspannung gelangt Gleichzeitig wird der geschlitzte Metallring durch die konische Schräge des Druckringes radial eingeschnürt und in engen Kontakt mit der Umfangsfläche des glatten zylindrischen Rohrendes gebracht Hierdurch soll ein guter elektrischer Kontakt zwischen aufeinanderfolgenden Leitungsabschnitten erreicht werden, ohne daß darunter die insbesondere durch das Zusammenwirken der Druckring-Schräge mit der gewölbten Metallring-Oberfläche gewährleistete Flexibilität der Verbindung leidet Wenn auch der Metallring zur Erzielung des elektrischen Kontaktes radial gegen das glatte Rohrende gedrückt wird, ist hiermit eine Zug- und Schubsicherung weder beabsichtigt, noch im nennenswerten Maße erreichbar. Bei relativen Schwenkbewegungen der Rohrabschnitte, die durch die Flexibilität der Verbindung ermöglicht werden, kann sich der Metallring sowohl gegenüber dem glatten, zylindrischen Rohrende als auch gegenüber der konischen Schräge des Druckringes verschieben. Bei Wechselbewegungen kann sich die Verbindung unter axialem Druck allmählich lösen und damit undicht werden. Selbst wenn man an der Innenseite des kreisförmigen Querschnittes des Metallringes eine Aufrauhung oder Zähnung vorsähe, würde dies wenig helfen, da bei den in der Praxis auftretenden Kräften ein solcher Ring in sich tordieren würde, so daß dabei die Zähnung außer Eingriff mit dem glatten Rohrende gelangt.It is in itself a screw socket connection that is flexible within certain limits, especially for those made of cast iron existing water pipes known in which the smooth, cylindrical end of a pipe with noticeable radial play engages in the socket base of an adjacent pipe (DT-PS 858 165). Here points the outer sleeve end has an internally threaded area and then axially a portion of it in the direction on the socket base to narrowing diameter, which is to accommodate an annular, deformable The seal is used by means of a, the smooth cylindrical pipe end surrounding with play, Axial pressure can be applied to the screwable pressure in the internal thread area of the socket end. That inner end of the pressure ring is tapered and rests on a slotted metal ring of circular cross-section, which in turn is supported axially on the seal via an endless intermediate ring By screwing in the pressure ring, the metal ring is pressed axially against the intermediate ring, whereby the seal is preloaded At the same time, the slotted metal ring is pushed through the conical Bevel of the pressure ring constricted radially and in close contact with the peripheral surface of the smooth brought cylindrical pipe end This is intended to ensure good electrical contact between successive Line sections can be achieved without including the particular through the interaction the pressure ring bevel with the curved metal ring surface ensured flexibility of the connection Even if the metal ring suffers to achieve electrical contact radially against the smooth pipe end is pressed, a tensile and shear protection is neither intended nor to a significant extent accessible. With relative pivoting movements of the pipe sections, which is due to the flexibility of the connection can be made possible, the metal ring both opposite the smooth, cylindrical pipe end as well as against the conical slope of the pressure ring. With alternating movements gradually loosen the connection under axial pressure and thus become leaky. Even if you look on the inside the circular cross-section of the metal ring provided a roughening or perforation, would this is of little help, since such a ring would twist in itself with the forces that occur in practice, see above that the teeth disengage from the smooth pipe end.

Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Zug- und Schubsicherung, bei der zwischen Druckring und Dichtung ein endloser Zwischenring und ein radial geschlitzter Klemmring von etwa keilförmigem Querschnitt angeordnet sind. Die Zähnung auf der Innenseite des Klemmringes gewährleistet einmal, wie bei den bekannten, mit innerer Zähnung versehenen Klemmringen bei Einschrauben des Druckringes eine feste Verkrallung der Zähnung in der Umfangsfläche des eingeschobenen glatten zylindrischen Endes eines Rohres und somit dessen zuverlässige Sicherung gegen axiale Schub- und Zugkräfte. Darüber hinaus gewährleistet jedoch die Zähnung des Klemmringes, daß dieser im angezogenen Zustand des Druckringes mit dem eingeschobenen Rohrende eine Formschlußeinheit bildet, die auch bei relativen Schwenkbewegungen des Rohrendes gegenüber dem Muffenende des anderen Rohres keine Relativbewegung zwischen dem glatten zylindrischen Rohrende und dem daran verkrallten Klemmring zuläßt Da der Druckring im eingebauten Zustand in dem Muffenende fixiert ist und wenn an dessen Stirnende die mit dem Klemmring zusammenwirkende Kegelfläche vorgesehen ist, werden relativeIn contrast, the invention relates to a tension and thrust protection, in which between the pressure ring and seal an endless intermediate ring and a radially slotted clamping ring of approximately wedge-shaped cross-section are arranged. The serration on the inside of the clamping ring ensures once, as with the known, provided with internal teeth clamping rings when screwing the pressure ring a fixed Interlocking of the teeth in the circumferential surface of the inserted smooth cylindrical end of a tube and thus its reliable protection against axial thrust and tensile forces. In addition, guaranteed However, the teeth of the clamping ring that this in the tightened state of the pressure ring with the inserted pipe end forms a form-fitting unit, which even with relative pivoting movements of the Pipe end compared to the socket end of the other pipe no relative movement between the smooth cylindrical pipe end and the clamping ring clawed on it allows the pressure ring in the built-in State is fixed in the socket end and if at its front end the interacting with the clamping ring Conical surface is provided to be relative

Schwenkbewegungen /wischen den beiden Rohrenden durch die relative Beweglichkeit zwischen der Kugelfläche des Druckringes und der balligen Umfangsflächc des Klemmringes ermöglicht. Die bei solchen Schwenkbewegungen auftretenden Lageänderungen des Klemmringes gegenüber der Achse des Muffenendes werden durch die ringförmige verformbare Dichtung aufgenommen, welche auf Grund ihrer inneren Vorspannung, gegebenenfalls unterstützt durch den Innendruck in der Rohrleitung mit elastischer Vorspannung an dem Klemmring anliegt. Die ballige Umfangsfläche des Klemmringes gewährleistet im Zu sammenwirken mit der Kegelfläche des Druckringes bei solchen relativen Schwenkbewegungen, daß sich der Klemmring an der Kegelfläche stets, auch bei schrägen Lagen, im wesentlichen über den ganzen Umfang gleichmäßig abstützt, so daß auch die radiale Klemmkraft des Klemmringes auf den Umfang des glatten zylindrischen Rohrendes stets gleichförmig ist und gleichförmig bleibt, und zwar auch bei Fluchtungs abweichungen und sogar bei relativen Schwenkbewegungen im verlegten Zustand zwischen den Rohrenden Die radialen Einschnitte des Klemmringes gewährleisten eine zuverlässige Wirkung und eine gleichmäßige Einspannung über den ganzen Umfang des Rohrendes auch im Falle von Durchmessertoleranzen des Rohres, Unrundheiten seines Umfanges oder Änderungen der Umfangsfläche in axialer Richtung. Die neue Schub und Zugsicherung ermöglicht auch hohe Wechselbela stungen der Verbindung. So können auf Grund der Be weglichkeit der Verbindung einerseits und ihrer hohen Sicherungskraft andererseits in der Praxis bei Verlegung von Gußrohren. /. B. der Nennweite 200, ganze Leitungsabschnitte aus 10. 12 oder mehr jeweils 6 m langen Rohrabschnitten vormontiert und als ganzes in den zur Verlegung dienenden Graben oder Tunnel eingezogen werden. In vielen Fällen, erübrigt sich auch die Sicherung der Leitungen durch Betonwiderlager. Selbst ein Verlegen in frisch geschüttetem Boden oder unter stark belasteten Straßen ist möglich, ohne daß die Zug- und Schubsicherung leidet und ohne daß die dafür er forderliche relative Schwenkbeweglichkeit beeinträchtigt wird.Pivoting movements / wiping the two pipe ends made possible by the relative mobility between the spherical surface of the pressure ring and the spherical peripheral surface of the clamping ring. The changes in position of the clamping ring with respect to the axis of the socket end that occur during such pivoting movements are absorbed by the annular deformable seal which, due to its internal prestress, if necessary supported by the internal pressure in the pipeline, rests against the clamping ring with elastic prestress. The spherical circumferential surface of the clamping ring ensures in cooperation with the conical surface of the pressure ring in such relative pivoting movements that the clamping ring is always evenly supported on the conical surface, even in inclined positions, essentially over the entire circumference, so that the radial clamping force of the clamping ring on the circumference of the smooth cylindrical pipe end is always uniform and remains uniform, even with misalignments and even with relative pivoting movements between the pipe ends when installed.The radial incisions of the clamping ring ensure a reliable effect and uniform clamping over the entire circumference of the pipe end also in the case of diameter tolerances of the pipe, irregularities in its circumference or changes in the circumferential surface in the axial direction. The new push and pull protection also enables high alternating loads on the connection. Because of the mobility of the connection on the one hand and its high securing force on the other hand, in practice when laying cast iron pipes. /. B. the nominal width 200, whole pipe sections from 10. 12 or more pipe sections each 6 m long are preassembled and pulled as a whole into the trench or tunnel used for laying. In many cases, it is not necessary to secure the lines with concrete abutments. Even laying in freshly poured ground or under heavily used roads is possible without the pull and thrust protection suffer and without the relative swivel movement required for it being impaired.

Damit ist eine zuverlässige Zug- und Schubsicherung unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer ausreichenden relativen Beweglichkeit in der Verbindung verwirklicht, und zwar bei einer üblichen Schraubmuffen-Verbindung, ohne daß wesentliche Änderungen an den Abmessungen oder der Form der Schraubmuffen-Verbindung notwendig sind. Die Praxis hat auch gezeigt, daß mit der neuen Verbindung bei der Verleeriino unter Verwendung von zwei oder drei aufeinanderfolgenden Verbindungsstellen Leitungskrümmungen bis zu etwa 10° ohne Verwendung eines Rohrkrümmers verwirklicht werden können. Reliable tensile and shear protection is thereby achieved while maintaining sufficient relative mobility in the connection, namely with a conventional screw socket connection, without significant changes to the dimensions or the shape of the screw socket connection being necessary. Practice has also shown that with the new connection at the Verleeriino using two or three successive connection points, pipe bends of up to about 10 ° can be achieved without the use of a pipe bend.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schemati scher Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen nä her erläutert. Es zeigt The invention is explained below with the aid of schemati cal drawings of two exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 im Längsschnitt eine Zug- und Schubsicherung für Schraubmuffen-Verbindungen gemäß der Er findung.F i g. 1 in longitudinal section a tension and shear protection for screw socket connections according to the Er finding.

F i g. 2 eine Draufsicht auf ein Teilstück des Klemmringes bei der Vorrichtung nach F i g. 1.F i g. FIG. 2 shows a plan view of a section of the clamping ring in the device according to FIG. 1.

Ψ i g. 3 in ähnlicher Darstellung wie F i g. 1 eine abgewandelte Ausführung der Zug- und Schubsicherung. Ψ i g. 3 in a representation similar to FIG. 1 a modified version of the pull and thrust protection.

Die in den Figuren gezeigte Schraubmuffen-Verbin idung «st vor altern für Rohrleitungen aus duktilem Guß bestimmt In F i g. 1 ist die Muffe mit M und das eingeschobene glatte, zylindrische Rohrende mit S bezeichnet. Die Muffe Wist innen mit einem Innengewindebereich versehen, in den ein Druckring a einschraubbar ist. Dieser weist an seinem innenliegenden axialen Stirnende eine konische Fläche auf, die zur Achse der Rohre unter einem Winkel α geneigt ist. The screw socket connection shown in the figures is intended for use in ductile cast pipes in FIG. 1 is the socket with M and the inserted smooth, cylindrical pipe end with S. The sleeve Wist is provided on the inside with an internal thread area into which a pressure ring a can be screwed. This has on its inner axial end a conical surface which is inclined to the axis of the tubes at an angle α.

Das glatte zylindrische Rohrende S greift mit radialem Spiel in den Muffengrund und in den Druckring ;i ein. Die lichte Weite der Muffe M nimmt anschließend an den Gewindebereich zum Muffengrund hin fortlaufend ab. In diesem Bereich ist ein Dichtungsring /'eingelegt. Dieser stützt sich im wesentlichen an dem Innenbereich der Muffe ab, dessen lichte Weite sich fortlaufend verfingert. Auf der nach außen weisenden Stirnfläche des Dichtnnges ist ein endloser Zwischenring c angeordnet, auf dem sich die etwa senkrecht zur Rohrachse verlaufende Stirnfläche des Klemmringes b abstütztThe smooth cylindrical pipe end S engages with radial play in the socket base and in the pressure ring; i. The inside width of the socket M then gradually decreases towards the thread area towards the socket base. A sealing ring / 'is inserted in this area. This is supported essentially on the inner area of the sleeve, the clear width of which is continuously fingered. An endless intermediate ring c is arranged on the outwardly facing end face of the sealing ring c, on which the end face of the clamping ring b , which extends approximately perpendicular to the pipe axis, is supported

Der Klemmring ist im Querschnitt keilförmig ausgebildet und weist auf seiner Innenseite in Dmfangsrichtung verlaufende Zähne c/auf, die an dem äußeren Umfang des glatten Rohrendes S angreifen. Die äußere Mantelfläche eist ballig ausgebildet. Mit dieser balligen Mantelfläche wirkt die kegelstumpfförmige oder konische Stirnfläche des Druckringes a zusammen.The clamping ring is wedge-shaped in cross section and has teeth c / which extend in the circumferential direction on its inside and which engage the outer circumference of the smooth pipe end S. The outer jacket surface is convex. The frustoconical or conical end face of the pressure ring a interacts with this spherical jacket surface.

Der Klemmring b ist an einer Umfangsstelle radial geschlitzt oder unterbrochen und weist außerdem, wie F i g. 2 zeigt, in Umfangsrichtung verteilt mehrere radialverlaufende Einschnitte g und h auf. die von außen bzw. von innen in den Klemmring ragen. Der Klemmring b besteht aus einem harten Material.The clamping ring b is radially slotted or interrupted at a circumferential point and also has, as FIG. 2 shows a plurality of radially extending incisions g and h distributed in the circumferential direction. which protrude from the outside or from the inside into the clamping ring. The clamping ring b consists of a hard material.

Durch die ballige Umfangsfläche des Klemmringes wird im Zusammenwirken mit der konischen Fläche des Druckringes a eine Schwenkung oder Abwinkelung des Spitzendes S in der Muffe M ermöglicht, ohne daß dabei zusätzliche Spannungen in den Gußrohrteiien auftreten.The spherical circumferential surface of the clamping ring, in cooperation with the conical surface of the pressure ring a, enables the spigot end S to be pivoted or angled in the socket M without additional stresses occurring in the cast pipe parts.

Nachdem der Dichtungsring f, der Zwischenring e und der Klemmring b eingelegt und das glatte, zylindrische Rohrende S in die in F i g. 1 gezeigte Stellung eingeschoben worden sind, wird von außen der Druckring 3 in die Muffe M eingeschraubt. Sobald die konische Fläche des Druckringes mit dem Klemmring in Berührung tritt, wird dieser zunächst axial mitgenommen, so daß über den Zwischenring e auf den Dichtring f eine die Dichtwirkung hervorrufende axiale Stauchung ausgeübt wird. Dies ist auf Grund der freien axialen Beweglichkeit des Zwischenringes e und des Klemmringes b in dem Ringspalt zwischen Muffe und glattem zylindrischem Rohrende möglich. Dabei stützt sich die Dichtung fm dem sich verengenden Teil der Muffe ab. Nach der Verlegung kann umgekehrt bei steigendem Innendruck in der Rohrleitung durch diesen Druck über den Dichtring f und den Zwischenring e auf den Klemmring ein axialer Druck ausgeübt werden, wobei die Dichtung f unter diesem Druck axial in der Muffe verschoben werden kann. Durch die axiale Druckkraft sei es durch Schrauben des Druckringes a oder sei e> durch den Innendruck in der Rohrleitung, wird die balli ge Räche rdes Klemmringes b gegen die konische Fla ehe des Druckringes a gepreßt und kann sich entlang dieser verschieben, bis durch die dabei erfolgend 1 radiale Einschnürung eine ausreichende radial· Klemmkraft auf das glatte zylindrische Rohrende . ausgeübt wird. Der Trennschlitz des Klemmringes is ausreichend groß bemessen, so daß auch bei Rohre des im Toleranzbereich einer NW kleinsten Durchmes sers der Schlitz nicht vollständig geschlossen wird. D After the sealing ring f, the intermediate ring e and the clamping ring b have been inserted and the smooth, cylindrical pipe end S is in the position shown in FIG. 1, the pressure ring 3 is screwed into the socket M from the outside. As soon as the conical surface of the pressure ring comes into contact with the clamping ring, this is initially taken axially so that an axial compression causing the sealing effect is exerted on the sealing ring f via the intermediate ring e. This is possible due to the free axial mobility of the intermediate ring e and the clamping ring b in the annular gap between the socket and the smooth cylindrical pipe end. Here, the seal is supported fm the narrowing part of the sleeve from. Conversely, after installation, when the internal pressure in the pipeline rises, an axial pressure can be exerted on the clamping ring via the sealing ring f and the intermediate ring e , whereby the seal f can be displaced axially in the socket under this pressure. Due to the axial compressive force, be it by screwing the pressure ring a or be e> by the internal pressure in the pipeline, the convex area rdes clamping ring b is pressed against the conical surface before the pressure ring a and can move along this until it is through resulting from 1 radial constriction a sufficient radial clamping force on the smooth cylindrical pipe end. is exercised. The separating slot of the clamping ring is dimensioned sufficiently large so that the slot is not completely closed even in the case of pipes with the smallest diameter in the tolerance range of a NW. D.

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der Trennschlitz selbst nicht an der Dichtung anliegt, ist an dieser Stelle eine Beschädigung der Dichtung nicht zu befürchten. Je größer die axialen Kräfte sind, die an der Rohrverbindung wirksam werden, desto mehr nehmen auch die radialen Klemmkräfte zu, die von dem Klemmring b auf das zylindrische Rohrende ausgeübt werden. Dennoch bleibt die Verbindung gelenkig oder beweglich. Die Achsen der beiden Rohre können im Bereich der Verbindung bis etwa 4° gegeneinander verschwenkt sein oder verschwenkt werden. Dabei gleitet die ballige Fläche c des Klemmringes auf der konischen Fläche des Druckringes a, so daß sich der Klemmring b zusammen mit dem glatten Rohrende schief zur Achse des die Muffe aufweisenden RohresIf the separating slit itself is not in contact with the seal, there is no risk of damage to the seal at this point. The greater the axial forces that are effective on the pipe connection, the more the radial clamping forces that are exerted by the clamping ring b on the cylindrical pipe end also increase. Nevertheless, the connection remains articulated or flexible. The axes of the two tubes can be pivoted or pivoted relative to one another by up to about 4 ° in the area of the connection. The spherical surface c of the clamping ring slides on the conical surface of the pressure ring a, so that the clamping ring b, together with the smooth pipe end, is oblique to the axis of the pipe having the socket

einstellen kann.can adjust.

Stets bleibt dabei die Dichtung in fester axialer Anlage an dem Druckring und verhindert ein Undichtwerden der Verbindung bei solchen Bewegungen.The seal always remains in firm axial contact with the pressure ring and prevents leakage the connection in such movements.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist der Klemmring 6 um 180° gewendet in die Muffe eingelegt und wirkt mit seiner senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Stirnfläche mit einer entsprechenden Stirnfläche des Druckringes a zusammen. Die ballige Mantelfläche des Klemmringes liegt dagegen an einer koni sehen Fläche des im Querschnitt ebenfalls keilförmig ausgebildeten Zwischenringes el an. Die Wirkungswei se dieses Ausführungsbcispicls ist im wesentlichen die gleiche wie die der Vorrichtung nach F i g. 1.In the embodiment according to FIG. 3, the clamping ring 6 is turned through 180 ° and inserted into the socket and its end face extending perpendicular to the pipe axis interacts with a corresponding end face of the pressure ring a . The spherical outer surface of the clamping ring, on the other hand, rests on a conical surface of the intermediate ring el, which is also wedge-shaped in cross section. The mode of operation of this embodiment is essentially the same as that of the device according to FIG. 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Claim:

Tensile and shear protection for screw socket connections of pipes, in particular ductile iron pipes, in which the smooth cylindrical end of a pipe engages with noticeable radial play in the socket base of an adjacent pipe. the outer socket end has an internal thread area and then axially an area of diameter to be narrowed in the direction of the socket base, which serves to accommodate an annular, deformable seal, soft by means of a pressure ring that surrounds the smooth cylindrical pipe end with play and can be screwed into the internal thread area of the socket end can be acted upon axially, and in which between the seal and the pressure ring an endless intermediate ring resting on the seal and a radially slotted clamping ring of approximately wedge-shaped cross-section which can be pressed onto the circumference of the smooth cylindrical pipe end via a conical surface with its inside by screwing in the pressure ring are arranged, characterized in that the clamping ring provided with a toothing on its inside has an outer, spherical shell surface cooperating with the conical surface and several radial incisions (gh) arranged at circumferential intervals it has inner and / or outer shell surface.