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Vorrichtung zur Verbindung zweier Rohrenden
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur formschlüssigen
Verbindung zweier Rohrenden, von denen wenigstens eines als eine Muffe mit balliger
umlaufender Außenkontur ausgebildet ist, mit einer auf ihrer Innenwandung beidendig
mit einem komplementär zur Außenkontur der Muffe geformten Abschnitt versehenen
Klemmschelle sowie wenigstens einer zwischen Muffeninnenwandung und einem in die
Muffe eingeschobenen Rohr angeordneten Dichtungsmanschette.
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In der Installationstechnik ist es häufig erforderlich, Rohrenden
miteinander sowohl druckdicht als auch gegen axiale Verschiebung gesichert miteinander
zu verbinden.
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Hierbei sind mit Rohrenden auch solche von entsprechenden Formstücken
der Installationstechnik gemeint. Es ist bereits eine Rohrverbindung der eingangs
angegebenen Art bekannt (DE-GM 80 33 973), bei dem beide miteinander zu verbindende
Rohrenden als Muffen ausgebildet sind, ein gemeinsames, innen mit der Rohrinnenwandung
fluchtendes Zwischenrohr eingeschoben ist und die Klemmschelle beide Nuffenaußenwandungen
umschließt. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß eine derartige Verbindungsvorrichtung
in der Anwendung erheblich eingeschränkt ist, da die Anpassung dieser Verbindungsvorrichtung
an unterschiedliche Rohrlängen bzw. ein Ausgleich unterschiedlicher Rohrlängen nur
in einem sehr eng begrenzten Umfang möglich ist, also die zu verbindenden Rohr und
Rohrformstücke an bauseitig gegebene Fixpunkte nur außerordentlich eingeschränkt
vor-
genommen werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung
der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die Eigenschaften der Drucksicherheit
noch verbessert werden, vor allem aber eine Längenanpassung bzw.
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ein Längenausgleich in einem großen Bereich ermöglicht wird, ohne
die Drucksicherheit und die Sicherheit gegen axiale Verschiebung zu beeinträchtigen.
Dies wird nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß auf dem eingeschobenen
Rohr ein wenigstens auf einem Längenabschnitt in seiner Außenkontur komplementär
zur Innenkontur des nicht die Muffe erfassenden Klemmschellenabschnitts geformtes
Verriegelungsorgan aufgeschoben ist und die Klemmschelle, die Muffe und einen komplementär
geformten Längenabschnitt des Verriegelungsorgans umschließt. Hierdurch wird erreicht,
daß die Klemmschelle stets einerseits die jeweilige Muffe und andererseits das jeweils
eingeschobene Rohr über das Verriegelungsorgan sicher erfaßt, ohne daß das jeweils
eingeschobene Rohr selbst durch den Schellendruck in irgendeiner Weise beeinträchtigt
werden könnte. Stattdessen wird über den zugehörigen Abschnitt der Klemmschelle
das Verriegelungsorgan auf dem eingeschobenen Rohr sicher festgelegt. Drucksicherheit
sowie Sicherheit gegen axiale Verschiebung sind somit gegeben. Zum anderen gestattet
diese Ausgestaltung der Verbindungsvorrichtung eine Längenanpassung in größeren
Bereichen. Denn das Verriegelungsorgan läßt sich auf dem jeweils eingeschobenen
Rohr entweder selbst verschieben, so daß das eingeschobene Rohr auf die gewünschte
Länge abgelängt werden kann, ohne die Sicherheit der Verbindung zu beeinträchtigen,
oder es kann das Verriegelungsorgan je nach der Art des eingeschobenen Rohrs auf
die gewünschte Länge abgelängt werden,
stets unter Beibehaltung
seiner komplementären, von der Klemmschelle erfaßten Außenkontur. Im gegebenen Fall
kann das Verriegelungsorgan auf geeignete Weise nach seinem Aufschieben auf dem
eingeschobenen Rohr befestigt werden, z.B. durch Löten, Schweißen, Schrumpfen, Schrauben
oder Kleben.
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Eine sowohl hinsichtlich der Sicherheit der Verbindung im Bezug auf
die Dichtung und die axiale Verschiebesicherheit als auch hinsichtlich der Längenanpassung
besonders vorteilhafte Bauform der Verbindungsvorrichtung wird nach einer Ausgestaltung
der Erfindung erzielt, bei der beide Rohrenden zu einer Muffe mit ballig umlaufender
Außenkontur geformt sind, in beide Muffen ein gemeinsames, innen mit der Rohrinnenwandung
fluchtendes Zwischenrohr eingeschoben und zwischen jeder Muffeninnenwand und dem
Zwischenrohr wenigstens ein manschettenförmiges, den Muffenrand übergreifendes Dichtungselement
angeordnet ist, daß auf dem Zwischenrohr im Anschluß an jeden Muffenrand wenigstens
ein Verriegelungsorgan mit der zur Klemmschelleninnenkontur komplementären Außenkontur
angeordnet ist und daß jede Muffe und ihr zugehöriges Verriegelungsorgan von einer
zugehörigen Klemmschelle umschlossen ist.
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Auf diese Weise ist unter Gewährleistung höchster Drucksicherheit
der Verbindung eine Längenanpassung der Verbindung in großem Bereich möglich. Es
lassen sich nämlich ohne Änderung der zueinander gekehrten Muffen der zu verbindenden
Rohrenden das Zwischenrohr und im Fall eines durchgehenden Verriegelungsorgans dieses
bzw. nur das Zwischenrohr unter entsprechender Verschiebung der aufgeschobenen Verriegelungsorgane
ablängen,und es verbleibt stets die sichere Verbindung der Verriegelungsorgane und
der Muffen auf dem Zwischenrohr.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Verriegelungsorgane
aus einem auf das Zwischenrohr aufgeschobenen Verriegelungswellrohr mit gleichförmigen
Parallelwellen gebildet. Sämtliche Parallelwellen des Verriegelungswellrohrs sind
geeignet, vom zugehörigen Abschnitt der Klemmschellen erfaßt und auf dem Zwischenrohr
festgelegt zu werden. Im Fall einer Längenanpassung werden das Zwischenrohr und
das Verriegelungswellrohr entsprechend abgelängt und es verbleibt stets die sichere
Erfassung von Muffen und Wellen des Verriegelungswellrohrs durch die beiden Klemmschellen.
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Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Zwischenrohr
wenigstens ein ringförmiges Verriegelungsorgan für jede Muffe angeordnet. In diesem
Fall wird bei einer Längenanpassung lediglich das Zwischenrohr abgelängt, während
die ringförmigen Verriegelungsorgane in die geeignete Position auf dem Zwischenrohr
geschoben und dort festgelegt werden. Auch ist es möglich, von vornherein eines
der ringförmigen Verriegelungsorgane auf einem Ende des Zwischenrohrs im vorgegebenen
Abstand zu dessen Ende zu befestigen, während lediglich das zweite, für die andere
Muffe vorgesehene ringförmige Verriegelungsorgan verschoben und danach in geeigneter
Weise befestigt wird. Auch diese Ausgestaltung der Erfindung gestattet eine außerordentlich
weitgehende Längenanpassung der Verbindungsvorrichtung.
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Insgesamt wird somit eine Anpassung der aus allseitig mit Muffen versehenen
zu verbindenden Rohre und Rohrformstücke an bauseitig gegebene Fixpunkte an der
Baustelle mit einfachen Mitteln und Maßnahmen ermöglicht.
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Soll die Verbindungsvorrichtung mit den geschilderten Vor-
teilen
der Längenanpassung bei einer sogenannten Einsteckmuffenverbindung eingesetzt werden,
so wird dies nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch ermöglicht,
daß das eingeschobene Rohr das zweite glatte Rohrende ist und das Verriegelungsorgan
aus einem auf das Rohrende aufgeschobenen Ringkörper mit umlaufender, komplementär
zur Klemmschelleninnenkontur geformte Außenfläche besteht, der auf dem Rohrende
befestigbar ist und gemeinsam mit der Muffe von der Elemmschelle erfaßt wird.
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Bei Längenanpassungen kann daher das glatte Rohrende abgelängt werden,
wonach der aufgeschobene Ringkörper in die gewünschte Position gebracht und dort
befestigt wird, wie weiter oben beispielsweise beschrieben worden ist.
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In allen geschilderten Ausgestaltungen wird entweder das Verriegelungswellrohr
oder das jeweilige ringförmige Verriegelungsorgan sicher über die Klemmschelle auf
dem jeweiligen eingeschobenen Rohr, also dem Zwischenrohr oder dem glatten Rohrende,
festgelegt und damit die Drucksicherheit sowie die Sicherung gegen axialen Austrieb
der jeweils verwendeten Dichtungselemente erzielt. Die Klemmschelle dient als Niederhalter
für den jeweiligen Muffenrand und damit der sicheren Anpressung des Dichtungselements,
insbesondere des geschilderten manschettenförmigen Dichtungselements auf dem jeweils
eingeschobenen Rohr.
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Eine Verbesserung der Dichtwirkung kann in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung dadurch erzielt werden, daß die Klemmschelle in ihrem den Spalt zwischen
jeder Muffe und den zugehörigen Verriegelungsorgan bzw. -wellrohr umschließenden
mittleren Abschnitt einen sich gegen das Zwischenrohr legenden Dichtungsring trägt.
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Eine sowohl die Dichtungswirkung als auch-die mechanische Festigkeit
der Verbindung fördernde Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Zwischenrohr
wenigstens auf seiner Außenwandung mit einer Kunststoffbeschichtung versehen ist,
die mit dem Werkstoff des Dichtungselements artgleich ist. Hier können elastomere,
duromere oder plastomere Werkstoffe Verwendung finden#, die eine besonders gute
Haftwirkung mit sich bringen. Es kann die Kunststoffbeschichtung auch aus einem
thermoplastischen Kunststoff bestehen, wodurch es möglich ist, unter Wärmeeinwirkung
das Verriegelungsorgan bzw. die Verriegelungsorgane mit dem eingeschobenen Rohr,
insbesondere dem Zwischenrohr sicher zu verbinden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auf das glatte
Rohrende bzw. auf jedes Ende des Zwischenrohrs ein manschettenförmiges Abschluß
element kraft- und/oder formschlüssig aufgesetzt, das die jeweilige Stirnfläche
übergreift. Dieses Abschlußelement kann auch zugleich aus einem metallischen Werkstoff
bestehen, der als Opferanode im Hinblick auf den Rohrwerkstoff dient und somit den
Korrosionsschutz fördert. Zugleich bildet das Abschlußelement eine sichere, Beschädigungen
vermeidende Einschubbegrenzung für das Rohrende bzw. die Enden des Zwischenrohrs.
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Bei allen Ausführungsformen der Erfindung ist es für die Fertigung
wie auch für die Funktion zweckmäßig, wenn die zueinander komplementären und einander
Ubergreifenden Konturen von Muffen, Verriegelungsorganen bzw. -wellrohr
und
Klemmschelle im Längsschnitt gesehen jeweils kreisringförmig ausgebildet sind.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine
Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung mit zwei Muffen, einem Zwischenrohr, einem
Verriegelungswellrohr und zwei Klemmschellen, Fig. 2 die Verbindungsvorrichtung
nach Fig. 1 von unten in Fig. 1 gesehen, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine etwas
modufizierte Verbindungsvorrichtung entsprechend Fig. 1, Fig. 4 einen Längsschnitt
durch eine andere Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung
mit zwei Muffen, einem Zwischenrohr, zwei aufgeschobenen ringförmigen Verriegelungsorganen
und zwei Klemmschellen.
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In allen drei Ausführungsformen sind die beiden Rohre 1 und 2 miteinander
zu verbinden. Beide Rohrenden sind zu einer zweistufigen Muffe 3 bzw. 4 aufgeweitet.
Die Muffen sind gegeneinander gekehrt und weisen auf ihrem jeweils einander zugekehrten
Endabschnitt 3a bzw. 4a eine ballige umlaufende Außenkontur auf, die hier im Längsschnitt
gesehen kreisringförmig ausgebildet ist.
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Bei allen dargestellten drei Ausführungsformen ist in beide zueinander
gekehrte Muffen3, 3a und 4, 4a der Rohre 1 und 2 ein gemeinsames, innen mit der
Innenwandung der Rohre 1 und 2 fluchtendes Zwischenrohr 5 eingeschoben. Dabei ist
jeweils auf das Ende des Zwischenrohrs 5 ein manschettenförmiges Abschlußelement
6 kraft- und/oder formschlüssig aufgesetzt, das die jeweilige Stirnfläche des Zwischenrohrs
5 übergreift, so daß sich das Zwischenrohr 5 jeweils über das Abschlußelement 6
gegen den
Muffengrund abstützt. Zwischen der Innenwandung jeder
Muffe 3, 3a bzw. 4, 4a und dem Zwischenrohr 5 ist ein manschettenförmiges, den Muffenrand
übergreifendes Dichtungselement 7 angeordnet.
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Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 3 ist auf dem Zwischenrohr
zwischen den Enden der Muffen 3, 3a und 4, 4a ein Verriegelungswellrohr 8 mit gleichförmigen
Parallelwellen angeordnet. Das Verriegelungswellrohr 8 ist auf das Zwischenrohr
5 aufgeschoben. Die Außenkontur jeder Parallelwelle des Verriegelungswellrohrs 8
entspricht im wesentlichen der Außenkontur der Muffenabschnitte 3a und 4a, ist also
im Längsschnitt gesehen ebenfalls kreisringförmig ausgebildet.
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Der Muffenabschnitt 3a sowie der Muffenabschnitt 4a und die jeweils
diesen Muffenabschnitten zugekehrte letzte Parallelwelle des Verriegelungswellrohrs
8 ist von einer Klemmschelle 9 umschlossen, die zwei Längenabschnitte 9a und 9b
aufweist, deren Innenkontur jeweils komplementär zur Außenkontur des Muffenabschnitts
3a bzw. 4a und der umschlossenen Parallelwelle des Verriegelungswellrohrs 8 geformt
ist. Somit erfaßt die Klemmschelle 9 den jeweiligen Muffenabschnitt 3a bzw. 4a sowie
die jeweils zugewandte Parallelwelle des Verriegelungswellrohrs 8. Beim Anziehen
der gemäß Fig. 2 aus zwei gegeneinander verschraubbaren Hälften bestehenden Klemmschelle
9 werden somit die Muffenabschnitte 3a und 4a über die Dichtungselemente 7 und die
erfaßten Parallelwellen des Verriegelungswellrohrs 8 gegen das Zwischenrohr 5 verspannt.
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Die Klemmschelle 9 trägt in ihrem den Spalt zwischen jeder Muffe 3,
3a bzw. 4, 4a und der zugehörigen Parallelwelle des Verriegelungswellrohrs 8 umschließenden
mittleren Abschnitt einen sich gegen das Zwischenrohr 5 legenden Dichtungsring 10.
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Wie Beschreibung und Zeichnung deutlich machen, ist es durch entsprechendes
Ablängen des Zwischenrohrs 5 und einer oder mehrerer Parallelwellen des Verriegelungswellrohrs
8 möglich, die Gesamtlänge der Verbindungsvorrichtung bzw. den Abstand zwischen
den Muffen 3 und 4 den jeweiligen Längenverhältnissen anzupassen, ohne daß die Funktion
der Verbindungsvorrichtung in irgend einer Weise beeinflußt würde.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das Zwischenrohr 5 auf seiner
Außenwandung mit einer Kunststoffbeschichtung 11 versehen, die mit dem Werkstoff
der Dichtungselemente 7 artgleich ist. Wird hier eine Kunststoffbeschichtung 11
aus einem thermoplastischen Kunststoff gewählt, so kann durch Wärmeeinwirkung eine
Verschmelzung und damit innige Verbindung der beteiligten Kunststoffbeschichtungen
und Dichtungselemente vorgenommen werden.
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Insbesondere ist dies von Vorteil, wenn die zu verbindenden Rohre
1 und 2 ebenfalls kunststoffbeschichtet sind.
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Die inneren Scheitel des Verriegelungswellrohrs 8 können sich dabei
fest in der Kunststoffbeschichtung 11 verpressen, wenn die Klemmschellen 9 festgezogen
werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4, die hinsichtlich der Muffen 3,
3a und 4, 4a, des Zwischenrohrs 5, der Dichtungselemente 7, der Abschluß elemente
6 sowie der Klemmschellen 9 entsprechend den anhand Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsformen
ausgebildet ist, sind die Verriegelungsorgane aus jeweils einem auf das Zwischenrohr
5 aufgeschobenen ringförmigen Verriegelungsorgan 12 gebildet, dessen Außenkontur
wie bei den Parallelwellen des vorher beschriebenen Verriegelungswellrohrs 8 komplementär
zur Innenkontur des zugehörigen Abschnitts 9b der Klemmschellen 9 ausgebildet ist,
im Ausführungsbeispiel also wiederum im Längsschnitt kreisringförmig. Die ringförmigen
Verriegelungsorgane 12 werden auf das Zwischenrohr
5 in die in
Fig. 4 dargestellte Lage aufgeschoben und dort befestigt, z.B. durch Löten, Schweißen,
Schrumpfen, Schrauben oder Kleben. Es ist auch möglich, eines der ringförmigen Verriegelungsorgane
12 von vornherein in der richtigen Lage auf einem Ende des Zwischenrohrs 5 zu befestigen
und nur das zweite Verriegelungsorgan 12 verschiebbar und danach befestigbar auszubilden.
Auch bei dieser Ausführungsform nach Fig. 4 ist ersichtlich, daß durch entsprechendes
Ablängen des Zwischenrohrs 5 und entsprechende Anordnung der ringförmigen Verriegelungsorgane
12 eine Längenanpassung in einem großen Bereich ermöglicht wird.
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Bei einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform der
Erfindung kann das eingeschobene Rohr, nämlich anstelle des in Fig. 1 bis 4 verwendeten
Zwischenrohrs, das zweite glatte Rohrende der zu verbindenden Rohre 1 und 2 sein.
Es ist dann das Verriegelungsorgan aus einem auf das Rohrende aufgeschobenen Ringkörper
ähnlich den Ringkörpern 12 mit umlaufender, komplementär zur Klemmschelleninnenkontur
geformter Außenfläche gebildet, welcher Ringkörper auf dem glatten Rohrende befestigbar
ist und gemeinsam mit der dann vorliegenden Muffe des ersten Rohrendes von der Klemmschelle
ähnlich der Klemmschelle 9 erfaßt wird. Auch'hierbei wird ermöglicht, durch entsprechendes
Ablängen des glatten Rohrendes und entsprechender Anordnung des Ringkörpers eine
Längenanpassung in groß ein Bereich durchzuführen. Im übrigen sind dann innerhalb
des Muffenbereichs das manschettenförmige Dichtungselement entsprechend 7 und das
Abschlußelement entsprechend 6 vorgesehen.
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Die Werkstoffe des Zwischenrohrs 5, des Verriegelungswellrohrs 8 bzw.
der Verriegelungsorgane 12 und der Klemmschelle 9 werden der jeweiligen Anwendungssituation
und insbesondere entsprechend dem Werkstoff der zu verbindenden Rohre 1 und 2 gewählt.
In der Regel werden metallische
Werkstoffe mit oder ohne Kunststoffbeschichtung
eingesetzt. Das Abschlußelement 6 kann in seinem Werkstoff derart gewählt werden,
daß es als Opferanode gegenüber dem Werkstoff der zu verbindenden Rohre 1 und 2
wirkt.
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Wie Zeichnung und Beschreibung deutlich machen, wird durch die erfindungsgemäße
Gestaltung der Verbindungsvorrichtung nach bauseitiger Fügung einerseits ein durchgehendes
Dichtsystem im Verbindungsbereich geschaffen und andererseits eine sichere und insbesondere
drucksichere Verriegelung der Rohrenden gegeneinander ohne die Gefahr einer Uberbeanspruchung
der beteiligten Verbindungselemente, da durch die Klemmschelle in Verbindung mit
den Verriegelungsorganen und den beteiligten Muffenabschnitten eine genau definierte
kraft- und formschlüssige Verbindung erzielt wird.
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