DE2911708C2

DE2911708C2 - Rohrverbindungsanordnung, insbesondere für Gasrohrleitungsnetze oder dergleichen, und Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von derartigen Rohrverbindungsanordnungen

Info

Publication number: DE2911708C2
Application number: DE2911708A
Authority: DE
Inventors: John Martyn Beaumont Park Whitley Bay Northumberland Greig; Ronald Sneyd Sale Cheshire Metcalfe
Original assignee: British Gas Corp
Current assignee: Glynwed Pipe Systems Ltd
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1979-03-24
Publication date: 1984-11-29
Also published as: DE2911708A1; FR2421330B1; GB1596112A; US4293147A; FR2421330A1; CA1125482A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindungsanordnung, insbesondere für Gasrohrleitungsneizc oder dergleichen, mit mindestens einem Rohr, mit einem in das jeweilige Rohrende cinschiefcbaren Einsatz und mit einer über das jeweilige Rohrende schiebbaren Hülse, wobei der Einsatz rohrförmig; ausgebildet ist, an seiner Außenseite eine Vielzahl vor in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten mit trapezförmigem Querschnitt aufweist und unter Vergrößerung des Außcndurehmcsscrs des Rohres mit Festsitz in das Rohrende einpreßbar ist und die Hülse über das Ende des Rohres mit dem darin festsitzenden Einsatz preßb.ar ist, wobei der Innendurchmesser der Hülse mindestens gleich dem Außendurchmesser des Rohres im freien Zustand, jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Rohres mit dem dar- in festsitzenden Einsatz ist, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von derartigen Rohrverbindungsanordnungen.

Derartige Rohrverbindungsanordnungen .-iind beispielsweise aus der DD-PS 1 28 216 bekannt, besitzen mi jedoch nicht die erforderliche Festigkeit und Dichtigkeit, um beispielsweise in Gasrohrlcilungsnetzen eingesetzt zu werden. Beim Aufpressen der Hülse über das linde des Rohres mit dem darin festsitzenden Einsatz wird nämlich das Rohrende in axialer Richtung über die bi innerste Nut hinaus verschoben, so daß der Monteur von außen nicht sehen kann, ob die Hülse ihre gewünschte Position erreicht hat, in tier sie das Ma

des Rohrendes in wirksamer Weise in sämtliche Nuten des Einsatzes hineinpreßt.

Außerdem besteht bei der Rohrverbindungsanordnung nach der DD-PS I 28 216 ein ganz erhebliches Risiko, daß im Material des Rohres über den Vorsprüngen zwischen benachbarten Paaren von Nuten des Einsatzes übermäßige Beanspruchungen und Dehnungen aufgebaut werden, weil sich das Rohrende in der angegebenen Weise frei in derselben Richtung wie die Hülse bewegen kann. Ferner besteht die Gefahr, daß bei der bekannten Anordnung eine erhebliche Längendehnung und Extrusion des Röhrendes in axialer Richtung erfolgt, so daß das Material des Rohrendes nicht fest in radialer Richtung in die Nuten des Einsatzes eingepreßt wird, was zu Lasten der erforderlichen Dichtigkeit und Festigkeit geht.

In der FR-OS 20 68 338 ist eine Rohrverbindungsanordnung beschrieben, bei der ein anzuschließendes Rohr in das offene Ende eines mit Rohransatz versehenen Anschlußteiles hineingesteckt wird, woraufhin von außen eine Hülse über das Rohrende und den Rohransatz geschoben wird, um die Verbindung herzustellen. Selbst wenn die innerste Nut des Einsatzes dort etwas breiter ausgebildet ist als die übrigen Nuten, ist die Rohrverbindungsanordnung gemäß der FR-OS 20 68 338 nicht geeignet für Gasrohrleiti-ngsnctze oder dergleichen. Es ist nämlich nach dem Zusammensetzen der Anordnung für den Monteur von außen nicht zu ersehen, ob die Einzelteile tatsächlich in der gcwünschten Position miteinander verbunden worden sind und das anzuschließende Rohr wirklich vollständig mit seinem dafür vorgesehenen Rohrende mit dem Rohransatz des Verbindungsteiles in Eingriff steht.

In der FR-OS 23 29 928 ist eine Rohrverbindungsan-Ordnung besehrieben, bei der in die Rohrenden eingesteckte Einsätze vorhanden sind, die aber eine glatte Außenoberfläche besitzen und in Form von zwei Einzelteilen vorgesehen sind, so daß die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Auseinanderziehen nur durch die äußcic Hülse gegeben ist. Ferner muß die Außenwand des anzuschließenden Rohres mit Nuten versehen sein, damit der entsprechende Sitz gegeben ist. Die Dichtigkeit selbst hängt dort aber von Dichtungen ab, die in versteckten Hohlräumen der Rohrverbindungsanordnung sitzen, so daß eine Sichtprüfung hinsichtlich der Dichtigkeit ausscheidet und die dort beschriebene Rohrverbindungsanordnung bereits an diesem Grunde mit ihrer komplizierten Konstruktion für Gasrohrleitungsnetze oder dergleichen ausscheicM.

Auch die Rohrverbindungsanordnung gemäß der US-PS 40 05 884 ist für das einschlägige Gebiet nicht geeignet, da die Dichtigkeit ebenfalls von Dichtungsringen abhängt, die in einem versteckten Hohlraum sitzen und mit einem Druckring in Dichtungseingriff gepreßt werden sollen. Solche Rohrverbindungen sind etwa für Gartenschläuche oder dergleichen geeignet, nicht jedoch für Gasrohrleiiungen, bei denen das Risiko im Hinblick auf die Festigkeil und Dichtigkeit der Anordnung zu groß ist.

In der US-PS 35 24 661 ist eine Rohrverbindungsanordnting beschrieben, bei der zwei zu verbindende Rohre aufeinandergeschniubi werden und anschließend eine I liilsc über den Vcrbindungsbcrcich auf das äußere «ohr aufgeschoben wird. Auch dort ist die erforderliche Dichtigkeit und Festigkeit der Rohrverbindung nicht ausreichend, um eine solche Anordnung bei Gasrohrleitutigen zu verwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrvcrbindungs-

anordnung sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung ■ zu ihrer Herstellung anzugeben, mit denen es möglich [ is., in einfacher und zuverlässiger Weise am Ort der Baustelle dichte und sichere Rohrverbindung-n herzustellen, ohne daß hierzu komplizierte Gerätschaften und ■> Vorgänge erforderlich sind.

; Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der ^; Einsatz an seiner einen Seite in einem äußeren Flansch endet, gegen den das Rohrende nach dem Einpressen des Einsatzes anliegt und der beim Aufschieben der ιυ Hülse auf das Rohrende eine Extrusion des Rohrendes über den Einsatz hinaus verhindert, so daß das von der Hülse verschobene Material des Rohrendes zwangsläufig in die Nuten des Einsatzes gepreßt wird, und daß eine zusätzliche Nut, die breiter ist als die übrigen Um- \·> fangsnuten, in der Nähe des Flansches auf der Außenseite des Einsatzes angeordnet ist, in die in axialer Richtung relativ zum Einsatz verschobenes Material des Rohres hineingepreßt wird.

Das erfindungsgemäUc Verfahren, bei dem zunächst eine Hülse auf ein Rohrende frei aufgeschoben, dann ein rohrförmiger Einsatz mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden äußeren Nuten zum Anschließen eines Rohres von innen in das Rohr eingesetzt und schließlich von außen die Hülse auf das anzuschlic- 2^r> ßende Rohrende zurückgeschoben werden, zeichnet sich dadurch aus, daß ein Einsatz mit einem äußeren Flansch an seinem einen Ende und mit einer in der Nähe dieses Flansches angeordneten und breiter als die übrigen Umfangsnutcn ausgebildeten, zusätzlichen Um- jo fangsnut verwendet wird, daß der Einsatz in das Rohrende eingeschoben wird, bis der äußere Flansch des Einsatzes gegen das Rohrende anliegt und das Rohrende in die zusätzliche Umfangsnut hineingepreßt wird, und daß die Hülse auf das Rohrende mit dem eingepreß- η ten Einsatz in Richtung seines äußeren Endes zurückgeschoben wird, bis sie gegen den Flansch des Einsatzes anliegt, wobei wählend des Aufschicbens der Hülse das Rohrende auf dem Einsatz fixiert und eine übermäßige, unkontrollierte Dehnung sowie eine Verschiebung des Röhrendes in axialer Richtung verhindert wird, so daß ein zuverlässiger Eingriff von Einsatz und Rohrende mittels der Nuten durch die Verformung des Röhrendes von innen und außen gewährleistet ist und das verformte Material vollständig in diesen Nuten aufgenommen A^r> wird.

Gemäß der Erfindung hat der äußere Flansch am Einsatz eine Doppelfunktion, denn er fixiert einerseits das Rohrende auf dem Einsatz, andererseits bildet er einen Anschlag für die Hülse, die anschließend auf das Rohr- w ende auf dem Einsatz aufgeschoben wird. Dabei kann der Monteur jederzeit auf einen Blick erkennen, ob sich das Rohrende in seiner lindposition befindet und gegen den äußeren Mansch anliegt, so daß die gewünschte uivl erforderliche Dichtigkeit und Festigkeil der gesamten v> Rohrverbinduiigsanordnung gewährleistet ist. Diese Sichtprüfung kann auch dann noch erfolgen, wenn die Hülse auf das Rohrende zurückgeschoben wi,-d, da ein schmaler Spalt zwischen dem Flansch des Einsatzes und der Hülse für diesen Zweck ausreicht.

Eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Zwinge ausgebildet ist, die ein erstes Klemmelement und ein /weites, koaxial angeordnetes Klemmelement aufweist, wobei das erste Klemmclc- ti^r> meni ein C-föi miges Gehäuse aus Klemmbacken in die Klemmbacken einsetzbare Halbschalcn sowie einen quer in das C-Iörmigc Gehäuse cinschraubbaren Spannhebel aufweist, während das zweite Klemmelement mit einer gegen das erste Klemmelement verschiebbaren Schraubspindel mit drehbarem Zapfen versehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Be-Schreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Zwinge zur Herstellung einer Rohrverbindungsanordnung zwisehen einem Rohr mit kleinem Durchmesser und einem dazu passenden Verbindungsteil;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer Halbschale zur Verwendung bei der Zwinge gemäß F i g. 1;

Fig.3 einen Schnitt durch ein Verbindungsteil mit einem einteilig mit diesem ausgebildeten Einsatz;

Fig.4 einen Schnitt durch eine Hülse zur Verwendung mit dem Verbindungsteil gemäß F i g. 3;

Fig.5 einen Schnitt durch einen Einsatz, ein Rohr und eine Hülse zur Herstellung der Verbindungsanordnung; und in

F i g. 6 einen Axialschnitt durch einen Teilbereich des Einsatzes gemäß F i g. 5.

Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, ist in einer C-förmigen Zwinge als Klemmvorrichtung eine Spindel bzw. ein Schraubbolzcn 2 aufgenommen, an dessen Ende ein Zapfen 3 drehbar abgestützt ist. Es ist ein mit Gewinde versehener Hebel 4 vorgesehen, der so drehbar ist, daß er in das Innere eines von Schenkeln bzw. Klemmbakken 5 begrenzten C-förmigen Gehäuse hineinragt. Zwisehen den Klemmbacken 5 können zwei Halbschalen 6, von denen eine in Fig.2 gezeigt ist, angeordnet und durch Drehen des Hebels 4 zusammengepreßt werden.

I·' i g. 3 zeigt ein Fitting bzw. Verbindungsteil mit einem mit Gewinde ausgebildeten Ende 7, einem mit Gewinde versehenen Zwischenbereich 8, einer Schulter 9 und einem Flansch 10, mit dem ein Einsatz 11 einstückig ausgebildet ist. Der Einsatz. 11 hat Umfangsnuten 12, die im Längsschnitt gemäß der Zeichnung trapezförmige Gestalt haben, wobei jede Umfangsnut 12 zwei gerade Seiten und eine gerade Basis hat und der Winkel zwischen der Basis und jeder Seite ein stumpfer Winkel ist.

Die in F i g. 4 gezeigte Hülse weist einen rohrförmigen Körper 13 auf, der an einem Ende einen Flansch 14 trägt,dessen Innenkante 15 abgeschrägt ist.

Am Vcrbindungsleil gemäß Fig. 3 kann unter Verwendung der Zwinge gemäß Fig. 1 ein Rohr dadurch befestigt werden, daß die Hülse gemäß Fig.4 auf das Rohrende und dann weitergeschoben wird, wobei der Flansch 14 dem Rohrende zugewandt ist. Dann werden zwei Halbschalen 6 gemäß F i g. 2 um das Rohrende gelegt, das Rohrende mit den Halbschalen 6 zwischen den Klemmbacken 5 der Zwinge 1 gemäß F i g. 1 angeordnet und die Halbschalen 6 durch Drehen aes Hebels 4 angezogen. Damit bilden der Hebel 4, die Klemmbakken 5 und die Halbschalcn 6 ein erstes Klemmelement.

Dann wird das Verbindungsteil gemäß Fig.3 in der Zwinge 1 abgestützt, wobei der Einsatz 11 in der Nähe des erfaßten Rohres und koaxial mit diesem angeordnet wird und sein mit Gewinde versehenes Ende 7 am Zapfen 3 gemäß F i g. 1 anliegt. Der Zapfen 3 bildet also ein zweites Klemmelement. Danach wird der Schraubbolzen 2 gedreht, um das erste und das zweite Klemmelement in Richtung zueinander zu bewegen, wobei der Einsatz U ins Ende des Rohres eingetrieben wird. Dadurch wird der Außendurchmesser des Rohres vergrößert und größer als der Innendurchmesser der Hülse gemäß Fi g. 4.
Anschließend werden der Schraubbolzen 2 gelockert.

die Halbschalen6durch Drehendes Hebels4gelöst und zwischen den Klemmbacken 5 herausgenommen sowie das Rohr durch den Spalt zwischen den Klemmbacken 5 entfernt. Dann wird die Hülse in der Zwinge 1 erfaßt und nach unten bis zur Berührung mit dem Flansch 10 geschoben, so daß das Rohr zwischen dem Einsatz Il und dem Körper 13 der Hülse fest crfaUt wird. Die Hülse wird mit Hilfe der Zwinge I gemäß l^:i g. 1 in ihre Lage gebracht, du sie Festsitz auf dem Rohrende hat. nachdem der Einsatz Il eingeschoben worden ist. Die Hülse ist so eng, daß sie das Rohr in die Umfangsnulcn 12 des rohrförmigen Einsatzes 11 hineinpreßt, um eine gasdichte Verbindung herzustellen. Die abgeschrägte Innenkante 15 der Hülse erleichtert das Aufschieben der Hülse auf das Rohr und den rohrförmigen Einsatz.

Das Rohr kann mit dem mit ihm verbundenen Verbindungsteil an einem Gerät, z. B. einem Zählergehäusc befestigt werden. Hierzu wird das mit Gewinde versehene Ende 7 des Verbindungstciles durch eine entsprechende öffnung eingeführt, so daß der Flansch 10 am Öffnungsrand zur Anlage kommt. Dann kann eine hier nicht gezeigte Mutter auf den mit Gewinde versehenen Bereich 8 aufgeschraubt werden, so daß die Wand des Gehäuses zwischen der Mutter und dem Flnasch 10 erfaßt wird. Damit ist das Rohr am Zählergchiiuse auf saubere Weise befestigt. Zwischen dem Verbindungsteil und der Wand des Zählergehäuses kann gegebenenfalls auch eine federnd nachgiebige Unterlegscheibe angeordnet werden.

Die Herstellung von Rohrverbindungsanordnungen, insbesondere mit großem Durchmesser, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert. F i g. 5 zeigt einen Einsatz 16, der mit einem Flansch 17 einstückig ausgebildet ist, der ::ur Befestigung an einem nicht dargestellten, vorgefertigten Stahlverbindungselemcnt bestimmt ist. Die Außenfläche des Kinsatr.es 16 hat in Umfangsrichtung verlaufende Nute 18, die gemäß F i g. 6 im Axialschnitt trapezförmig ausgebildet sind. Man erkennt ferner in F i g. 5 eine einfache rohrförmigc Hülse 19, die an ihren Enden an den radialen Innenkanten 20 abgeschrägt ist, um das Aufschieben der Hülse 19 auf ein Kunststoffrohr 21 zu erleichtern.

Der Flansch 17 wird bei der Herstellung der Verbindungsanordnung in einem ersten Element einer hier nicht gezeigten Klemmvorrichtung oder Zwinge befestigt, und das Ende eines Kunststoffrohrcs 21 wird in der Nähe des verjüngten Endes des Einsatzes 16 angeordnet, nachdem die Hülse 19 bereits auf das Rohr aufgebracht worden ist, wie in F i g. 5 zeigt. Das Rohr 21 wird dann von einem zweiten Element der gleichen Klemmvorrichtung in dem durch die Pfeile 22 bezeichneten Bereich erfaßt, so daß die Hülse 19 zwischen der Eingriffsstelle der Klemmvorrichtung am Rohr 21 und dem Rohrende angeordnet ist.

Dann wird ein hier nicht dargestellter, hydraulischer Druckkolben betätigt, um die beiden Klemmclementc in Richtung zueinander zu bewegen und dadurch das Rohr 21 über den Einsatz 16 zu drücken. Wenn der Einsatz 16 vollständig in das Rohr 21 eingeschoben ist, wird der Eingriff des zweiten Klemmelementes am Rohr 21 gelockert und der hydraulische Druckkolben erneut betätigt, so daß das zweite Klemmelement über das Rohr 21 rutscht, an der Hülse 19 zur Anlage kommt und dadurch die Hülse 19 über das Rohr 21 mit dem Einsatz 16 preßt. Dadurch wird eine sichere Verbindung zwischen dem Einsatz 16 und dem Rohr 21 hergestellt

Wie F i g. 5 zeigt, kann zumindest ein Teil von einer der IJmfangsnulen 18 im verjüngten Endbereich des Einsatzes 16 angeordnet sein. Dadurch ist es leichter, den Einsatz 16 in das Rohr 21 einzutreiben. Das Einschieben des Einsatzes 16 kann ferner durch Schmieren ο des Kinsiilzcs 16 erleichtert werden.

Wenn der Einsatz 16 vollständig in das Rohr 21 eingeschoben ist, hat das Rohrende die Tendenz, sich gegen den Flansch 17 nach außen zu spreizen. Um dies zu verhindern, ist eine weitere NuI in der Nähe des Flan-

ID sches 17 ausgebildet, die breiter ist, als die übrigen UmfangsMiiten 18, wie es I-i g. ^ri zeigt. Diese weitere Umfangsnut ermöglicht es, daß das Material am Rohrende in diese Umfangsnul hineingepreßt wird.

Die auf diese Weise hergestellten Vcrbindungsanord-

is nuiigcii haben den Vorteil, daß eine Abdichtung <in der Innenseite des Rohres 21 geschliffen wird. Da die Innenfläche des Rohres 21 leichter sauberzuhalten ist und weniger leicht verkratzt wird, kann eine zuverlässigere Verbindung hergestellt werden als mit solchen Anordnungen, die die Abdichtung an der Außenfläche des Rohres vorsehen. Ferner sind keine O-Ringe erforderlich. Dies ist wichtig, da sonst die Gefahr besteht, daß O-Ringc verloren gehen oder ihr Anbringen beim Herstellen der Verbindungsanordnung leicht vergessen wird.

Uci den hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist zu erkennen, daß die rohrförmigen Verlängerungen oder l'insiilz.c 16 Umfangsnuten 18 nufwciscn, die im Längsschnitt zwei gerade Seiten und eine gerade Basis mit

ίο einem stumpfen Winkel zwischen der Basis und jeder Seite haben. Es hat sich gezeigt, daß diese Nulenform im Vergleich zu siigeznhnförmigcii Nuten herkömmlicher Art leicht herzustellen ist. dall durch die Vermeidung von scharfen Kanten die Gefahr verringert wird, daß

r, sich im Rohr 21 durch Beanspruchung Risse bilden und daß ein sicherer, gasdichter Eingriff zwischen dem Rohr 21 und dem F.insatz 16 gewährleistet ist. Diese gute Abdichtung ergibt sich dadurch, daß das Material des Rohres 21, wenn es in die Umfangsnulen 18 gedruckt wird, bei seiner Bewegung zum Boden der Nuten 18 fortschreitend stärker zusammengepreßt wird, so daß sich eine gute Abdichtung gegenüber den Seiten der Umfangsnulen 18 einstellen. Ferner ist nur eine verhältnismäßig kleine Anzahl von Umfangsnuten erforderlich, da die Nutenbreite, wenn das Kunststoffrohr in die Nuten gedrückt wird, so bemessen ist, daß der Rohrbcrcich innerhalb der Nut eine verhältnismäßig große I''lache bildet, über die sich mögliche Schcrbc;inspruehungcn verteilen.

V) Selbstverständlich kann auch ein Verbindungsteil zum Verbinden von zwei Rohrlängen vorgesehen werden, das dann zwei durch einen zentralen Flansch verbundene, koaxiale Einsätze aufweist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrverbindungsanordnung, insbesondere für Gasrohrleitungsnetze oder dergl, mit mindestens einem Rohr (21), mit einem in das jeweilige Rohrende einschiebbaren Einsatz (16) und mit einer über das jeweilige Rohrende schiebbaren Hülse (19), wobei der Einsatz (16) rohrförmig ausgebildet ist, an seiner Außenseite eine Vielzahl von in Umfangsrichiung in vertäuenden Nuten (18) mit trapezförmigem Querschnitt aufweist und unter Vergrößerung des Außendurchmessers des Rohres (21) mit Festsitz in das Rohrende cinprcßbar ist und die Hülse (19) über das Ende des Rohres (21) mit dem darin festsitzenden Einsatz (16) preßbar ist, wobei der Innendurchmesser der Hülse (19) mindestens gleich den; Außendurchmesser des Rohres (21) im freien Zustand, jedoch kleiner als der Außendurchmesser des Rohres (21) mit dem darin festsitzenden Einsatz (16) ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (16) an seiner einen Seite in einem äußeren Flansch (17) endet, gegen den das Rohrende (21) nach dem Einpressen des Einsatzes anliegt und der beim Aufschicben der Hülse (19) auf das Rohrende eine Extrusion des Rohrendes über den Einsatz hinaus verhindert, so daß das von der Hülse verschobene Material des Rohrendes zwangsläufig in die Nuten (18) des Einsatzes gepreßt wird, und daß eine zusätzliche Nut, die breiter ist als die übrigen Umfangsnuten, in der 1« Nähe des Flansches auf der Außenseite des Einsatzes angeordnet ist, in die in axialer Richtung relativ zum Einsatz verschobenes Material des Rohres hineingepreßt wird.

2. Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von r> Rohrverbindungsanordnungen nach Anspruch 1.