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Dokumentenidentifikation DE3405587C2 20.04.1995
Titel Rohrverbindung
Anmelder Pfaff, Reinhard, 42287 Wuppertal, DE
Erfinder Pfaff, Reinhard, 42287 Wuppertal, DE
Vertreter Solf, A., Dr.-Ing., 81543 München; Zapf, C., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 42103 Wuppertal
DE-Anmeldedatum 16.02.1984
DE-Aktenzeichen 3405587
Offenlegungstag 22.08.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 20.04.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.04.1995
IPC-Hauptklasse B65G 51/18
IPC-Nebenklasse F16L 21/06   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, bestehend aus einer mittels Spannelementen im Durchmesser reduzierbaren, längsgeschlitzten Spannhülse zum Verbinden zweier, unter Bildung einer Stoßfuge aneinandergrenzender Rohre, insbesondere Rohrpostfahrrohre, wobei die Stoßfuge von der Spannhülse übergriffen wird und im Inneren der Spannhülse ein Dichtelement zum luftdichten Abdichten der Stoßstelle angeordnet ist.

Rohrverbindungen werden in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. Insbesondere tritt bei Rohrverbindungen für Rohrpostfahrrohre das Problem auf, das die Rohrverbindungen bei einer gewünschten einfachen Ausbildung und unkomplizierter Montage luftdicht die Stoßfuge der aneinandergrenzenden Fahrrohrabschnitte abdichten müssen. Unter "luftdicht" ist im Rahmen dieser Anmeldung eine Abdichtung bezüglich der im Fahrrohr auftretenden Druckluft als auch der auftretenden Saugluft zu verstehen, so daß eine Dichtigkeit gegenüber Überdruck und Unterdruck gegeben sein muß. Darüber hinaus müssen die Rohrverbindungen eine Zentrierung der Enden aneinandergrenzender Fahrrohrabschnitte vornehmen, damit es nicht zu einem Verklemmen der im Fahrrohr zu transportierenden Förderbuchsen kommt. Ferner sollen die Rohrverbindungen auch in ihrer Längsrichtung auftretende, an den jeweiligen Rohrenden angreifende Zugkräfte bis zu einer gewünschten Größe aufnehmen können, ohne daß die Rohre aus den Rohrverbindungen herausgezogen werden.

Aus dem Stand der Technik ist eine Rohrverbindung bekannt, die als Rohrmuffe ausgebildet ist, welche auf dem Rohrpostfahrrohr in einer die Stoßfuge übergreifenden Position angeordnet wird. Die Rohrmuffe ist dabei koaxial zu dem Fahrrohr angeordnet. Die Rohrmuffenenden werden mit dem jeweiligen Fahrrohrabschnitt luftdicht verschweißt. Das Verschweißen ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß dieser Arbeitsgang relativ aufwendig ist und darüber hinaus nur von Fachleuten durchgeführt werden kann, die es beherrschen, eine luftdichte Schweißnaht zu ziehen. Gerade dieses kann jedoch an schlecht zugänglichen Stellen nur unter Schwierigkeiten oder eventuell nicht möglich sein.

Ferner ist aus dem Stand der Technik eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art bekannt, in dessen Spannhülse eine kompliziert ausgebildete, aus synthetischem Gummi bestehende Dichthülse eingesetzt ist, die sich manschettenartig beim Spannen der Spannhülse (Durchmesserverkleinerung) über die Endbereiche der aneinandergrenzenden, zu verbindenden Fahrrohrabschnitte und somit auch über die Stoßfuge legt. Nachteilig ist der komplizierte Aufbau der Dichthülse und auch die mangelnde Richtungsfixierung der Fahrrohrenden im Hülsenbereich, denn beide Fahrrohrenden werden nur im jeweiligen Endbereich der Spannhülse mechanisch von einer dünnen Stahlblechkante gehalten und lagefixiert. Dieses kann dazu führen, daß die miteinander verbundenen Fahrrohrenden nicht einwandfrei zueinander zentriert werden, so daß sich die zu transportierenden Förderbüchsen an der Stoßfuge verklemmen können.

Aus dem DIN-Blatt 6658 ist eine Rohrpost-Flanschmuffenverbindung bekannt, die aus zwei Flanschplatten, zwei Dichtringen, einem Muffenstück, einer Zentrierhülse und mehreren Sechskantschrauben mit zugehörigen Muttern besteht. Im montierten Zustand übergreift die Zentrierhülse die Stoßfuge der zu verbindenden Fahrrohrenden, wobei die Zentrierhülse koaxial zu dem Fahrrohr angeordnet ist. Die Zentrierhülse wird koaxial von dem Muffenstück übergriffen, das beidseitig einen aufgebördelten, sich zum jeweiligen freien Ende hin trichterförmig erweiternden Rand aufweist, unter den jeweils ein Dichtring mittels der mit ihrer Innenbohrung den jeweiligen Rohrendbereich umgreifenden Flanschplatten geklemmt wird, wobei die Flanschplatten zueinander fluchtende Bohrungen aufweisen, die von den Sechskantschrauben durchgriffen werden und mittels derer die Flanschplatten aufeinander zu verspannt werden. Jeder Dichtring wird mittels der zugehörigen Flanschplatte gegen den entsprechenden endseitigen Rand der Zentrierhülse und in diesem Bereich auf die Fahrrohroberfläche gepreßt, wodurch eine luftdichte Abdichtung der Stoßfuge erfolgt. Nachteilig bei dieser bekannten Rohrverbindung ist der aufwendige, aus vielen Einzelteilen bestehende Aufbau und ebenfalls die hierdurch bedingte umständliche Montage.

Aus der US 2,899,984 ist eine Rohrverbindung bekannt, bestehend aus einer mittels Spannelementen im Durchmesser reduzierbaren, längsgeschlitzten Spannhülse zum Verbinden zweier unter Bildung zumindest einer Stoßfuge aneinandergrenzender Rohre. Im Inneren der Spannhülse ist ein Dichtelement zum luftdichten Abdichten der Stoßstelle angeordnet, das zwei zur Spannhülse koaxial angeordnete, elastische Dichtringe aufweist, von denen jeweils einer im jeweiligen Endbereich der Spannhülse an deren Innenwandung dichtend anliegt. Die Dichtringe sind über zwei elastische Dichtstege miteinander verbunden und als einstückiges Dichtringpaar ausgebildet.

Nachteilig ist bei diesen herkömmlichen Rohrverbindungen, daß sie bei einer Zugbelastung leicht auseinandergezogen werden können und die Dichtheit der Verbindung zerstört wird. Dies gilt insbesondere, wenn sie zum Verbinden von Rohrpostrohren verwendet werden, in denen erhebliche Drücke und mechanische Belastungen auftreten.

Ferner ist in der DE-AS 12 62 907 ein Revisionsstück für Rohrpostanlagen beschrieben. Derartige Revisionsstücke werden in die Fahrrohre von Rohrpostanlagen eingebaut, um von diesen Stellen aus Störungen in den Fahrrohren von Stadt- und auch von Hausrohrpostanlagen auch nach der Montage beseitigen zu können. Die Revisionsstücke bestehen aus zwei Halbschalen, die um zwei Rohrenden zum Verbinden derselben gespannt werden. Im Endbereich der Halbschalen sind Dichtungen aus Gummi oder Buna vorgesehen, um eine dichte Verbindung zwischen dem Rohrende und dem Revisionsstück zu gewährleisten. Diese Revisionsstücke sind an ihren Innenwandungen zylinderförmig ausgebildet. Sie haben jedoch nur einen geringen Überlappungsbereich mit den Rohrenden, weshalb sie mechanische Schwachstellen in Rohrpost-Fahrrohren darstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist, nur einen geringen Montageaufwand erfordert, die Enden der zu verbindenden Fahrrohr-Abschnitte einwandfrei zueinander zentriert und die auch einer erheblichen Zugbelastung widerstehen können.

Die Aufgabe wird durch eine Rohrverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels; und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Rohrverbindung mit eingeschobenen, mittels der Rohrverbindung verbundener Rohrpostfahrrohrenden;

Fig. 2 eine Frontansicht der Rohrverbindung in Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Rohrverbindung in Fig. 1 mit entnommenem Dichtelement und entnommenen Sprengringen sowie ohne Darstellung der Fahrrohrenden;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Dichtelementes in gebrochener Darstellung;

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Dichtelement in Fig. 4 entlang der Linie V-V; und

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Flanschbereich der erfindungsgemäßen Rohrverbindung in Fig. 2.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung 1 weist gemäß der Fig. 1 und 2 eine Spannhülse 2 auf, die zwei, einander mit Abstand gegenüberstehende, jeweils einstückig mit der Spannhülse 2 verbundene, diese nach außen überragende Flansche 3, 4 besitzt, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge parallel zur Längsachse 5 der Rohrverbindung 1 erstrecken. Zwischen den Flanschen 3, 4 ist ein die Spannhülse 2 in Richtung der Längsachse 5 durchsetzender Längsschlitz 6 ausgebildet. Jeder Flansch 3, 4 wird in dem jeweiligen Endbereich 7, 8 der Spannhülse 2 von einer Bohrung 9 durchsetzt, wobei die Bohrungen 9 beider Flansche 3, 4 im jeweils gemeinsamen Endbereich 7 bzw. 8 miteinander fluchten. Die jeweils miteinander fluchtenden Bohrungen 9 werden von Spannelementen 10, die als Gewindeschrauben 11 mit Muttern 12 ausgebildet sind, durchgriffen.

Insbesondere geht aus der Fig. 3 hervor, daß im jeweiligen Endbereich 7, 8 der Spannhülse 2 in deren Innenwandung 15 eine Dichtring-Ringnut 16 bzw. 17 ausgebildet ist. Jede Dichtring-Ringnut 16, 17 liegt in einer senkrecht auf der Längsachse 5 stehenden Ebene. Zwischen den Dichtring-Ringnuten 16, 17 ist jeweils von diesen beabstandet im entsprechenden Endbereich 7, 8 der Spannhülse 2 eine Sprengring-Ringnut 18 bzw. 19 in der Innenwandung 15 der Spannhülse 2 ausgebildet. Die Sprengring-Ringnuten 18, 19 verlaufen parallel zu den Dichtring-Ringnuten 16, 17. In jede Sprengring-Ringnut 18, 19 ist ein Sprengring 20, 21 eingelegt (Fig. 1) und derart ausgebildet, daß er die Innenwandung 15 der Spannhülse 2 geringfügig radial nach innen überragt. Hierzu ist die Tiefe jeder Sprengring- Ringnut 18, 19 etwas kleiner ausgebildet als die Höhe des entsprechenden Sprengringes 20, 21, so daß dieser jeweils aus seiner Sprengring-Ringnut 18, 19 hervorsteht.

In den Fig. 4 und 5 ist ein erfindungsgemäßes Dichtelement 25dargestellt, das aus zwei, aus elastischem Material bestehenden Dichtringen 26, 27 und einem beidendig mit den beiden Dichtringen 26, 27 einstückig verbundenen Dichtsteg 28 gebildet wird. Der Dichtsteg 28 besteht somit aus dem gleichen Material wie die Dichtringe 26 und 27. In der Seitenansicht der Fig. 4 weist das erfindungsgemäße Dichtelement 25 eine U-Form auf. Durch die gebrochene Darstellung wird deutlich, daß die beiden Dichtringe 26 , 27 im Profil kreisförmig ausgebildet sind (Flächen 29, 30). In der Blickrichtung der Fig. 5 gesehen, ist das erfindungsgemäße Dichtelement 25 ringförmig ausgebildet. Ferner zeigt die Fig. 5, daß der Dichtsteg 28 im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist (Fläche 31) und im Durchmesser d ebenso groß ist wie der Durchmesser D der Flächen 29, 30 (Fig. 4). Gemäß Fig. 4 stehen sich die beiden Dichtringe 26 und 27 mit parallelen Dichtringebenen 35, 36 gegenüber, die jeweils senkrecht auf der Dichtelementlängsachse 37 stehen. Der Dichtsteg 28 verläuft parallel zu der Dichtelementlängsachse 37 und ist an den in der Fig. 4 untersten Bereichen der Dichtringe 26, 27 befestigt. Hierbei ist der Innenradius R der Dichtringe 26, 27 ebenso groß wie der Abstand r zwischen der Dichtelementlängsachse 37 und der der Dichtelementlängsachse 37 zugewandten Oberfläche des Dichtsteges 28.

Aus der Fig. 1 geht hervor, wie das Dichtelement 25 in der Spannhülse 2 angeordnet ist. Die Dichtringe 26, 27 befinden sich innerhalb der entsprechenden, zugehörigen Dichtring-Ringnut 16 bzw. 17. Der Dichtsteg 28 befindet sich zwischen den Flanschen 3 und 4, in dem dort gebildeten Längsschlitz 6. Die Tiefe der Dichtring-Ringnuten 16 und 17ist relativ zu dem Durchmesser D der Dichtringe 26, 27 derart bemessen, daß ein Teil des zugehörigen Dichtringes die Innenwandung 15 - bei nicht eingebrachten, zu verbindenden Rohren - radial nach innen überragt.

Die Fig. 1, 2 und 6 zeigen eine fertig montierte Rohrverbindung 1, wobei zwei, unter Bildung einer Stoßfuge 40 aneinandergrenzende Rohre 41 und 42 mittels der Rohrverbindung 1 verbunden werden. Die beiden Rohren, bei denen es sich vorzugsweise um Rohrpostfahrrohre handelt, sind derart in die Spannhülse 2 der Rohrverbindung 1 eingeschoben, daß ihre Stoßfuge 40 sich etwa mittig zur Längserstreckung der Spannhülse 2 befindet. Bei der Montage werden die Gewindeschrauben 11 angezogen, wodurch sich der Innendurchmesser der Spannhülse 2 unter Verringerung der Breite des Längsschlitzes 6 reduziert. Das Festziehen der Gewindeschrauben 11 erfolgt derart, daß die Innenwandung 15 der Spannhülse 2 fest an der Außenwandung 43 bzw. 44 der Rohre 41 bzw. 42 anliegt. Da die Sprengringe 20, 21 die Innenwandung 15 der Spannhülse 2 geringfügig radial nach innen überragt und aus einem Material bestehen, das fester als das Material der Rohre 41 und 42 ist, werden die beiden Sprengringe 20 und 21 beim Festziehen der erfindungsgemäßen Rohrverbindung 1 in die Oberfläche der Außenwandung 43 bzw. 44 der Rohre 41 bzw. 42 nach Art eines Schneidringes eindringen und sich dort verkrallen. Hierdurch werden die Rohre 41 und 42 mechanisch fest von der Rohrverbindung 1 aufgenommen. Durch das Verkrallen der Sprengringe 20 und 21 können auf die Rohre 41 und 42 auch Zugkräfte wirken, ohne daß das Rohr 41 bzw. 42 aus der Rohrverbindung 1 herausgezogen wird. Durch das Anliegen der Außenwandung 43 bzw. 44 der Rohre 41 und 42 an der Innenwandung 15 der Spannhülse 2 werden die Rohre 41 und 42 optimal zueinander zentriert, wobei die gesamte Fläche der Innenwandung 15 als Lager- und Führungsfläche wirkt. Ein "Verkanten" der Rohre 41 und 42 innerhalb der Rohrverbindung 1 ist somit ausgeschlossen.

Da die Dichtringe 26 und 27 im nicht montierten Zustand der Rohrverbindung 1 die Innenwandung 15 der Spannhülse 2 radial nach innen überragen, liegen die Dichtringe 26 und 27 im montierten Zustand der Rohrverbindung 1 fest gegen die entsprechende Außenwandung 43 bzw. 44 der Rohre 41 bzw. 42 an. Hierbei wird jeder aus elastischem Material bestehende Dichtring 26, 27 entsprechend innerhalb seiner zugehörigen Dichtring-Ringnut 16 bzw. 17 gequetscht. Zwischen dem jeweiligen Rohr 41 bzw. 42 und der Rohrverbindung 1 wird damit in diesem Bereich eine luftdichte Abdichtung geschaffen. Wie schon oben erwähnt, befindet sich der Dichtsteg 28 zwischen den beiden Flanschen 3 und 4 in dem dort ausgebildeten Längsschlitz 6. Die Breite des Längsschlitzes 6 ist derart auf den Durchmesser d des im Querschnitt kreisförmigen Dichtsteges 28 abgestimmt, daß im montierten Zustand der Dichtsteg 28 zwischen den Flanschen 3 und 4 eingequetscht wird (Fig. 6). Somit wird auch der Längsschlitz 6 im Bereich des Dichtsteges 28 luftdicht verschlossen, so daß insgesamt die Stoßfuge 40 beider aneinandergrenzender Rohre 41 und 42 nach außen hin luftdicht verschlossen ist.

Aus der Fig. 6 geht hervor, daß die Enden der Sprengringe 20, 21 im montierten Zustand auf Abstand angeordnet sind, so daß sich ein Zwischenraum 50 ergibt. Erfindungsgemäß werden die Sprengringe 20, 21 derart in die Sprengring- Ringnuten 18, 19 eingelegt, daß der Zwischenraum 50 im Bereich des Längsschlitzes 6 der Spannhülse 2 angeordnet und vorzugsweise breiter als der Längsschlitz 6 ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Sprengringe 20, 21 den Dichtsteg 28 des Dichtelementes 25 nicht beschädigen können.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung 1 wird vorzugsweise zur luftdichten Verbindung von Rohrpostfahrrohren verwendet, ist jedoch auch für andere Einsatzzwecke verwendbar. Mit Hilfe der Sprengringe wird - wie oben beschrieben - eine erhebliche Zugbelastungsmöglichkeit erreicht, so daß sich bei Versuchen herausgestellt hat, daß die Rohrverbindung bei einem Druck von 5 bar noch dicht und mechanisch fest ist. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Rohrverbindung liegt insbesondere in ihrem einfachen Aufbau und der problemlosen Montage. Hierbei brauchen die zu verbindenden Rohre nur auf Länge geschnitten und entgratet werden. Anschließend werden die Rohre so in die Rohrverbindung eingefügt, daß sie etwa in der Mitte der Längserstreckung der Spannhülse zusammenstoßen. Nach Anziehen von nur zwei Gewindeschrauben ist die erfindungsgemäße Rohrverbindung luftdicht und mechanisch belastbar.


Anspruch[de]
  1. 1. Rohrverbindung, bestehend aus einer mittels Spannelementen im Durchmesser reduzierbaren, längsgeschlitzten Spannhülse zum Verbinden zweier unter Bildung zumindest einer Stoßfuge aneinandergrenzender Rohre, insbesondere Rohrpostfahrrohre, wobei die Stoßfuge von der Spannhülse übergriffen wird und im Inneren der Spannhülse ein Dichtelement zum luftdichten Abdichten der Stoßstelle angeordnet ist, das zwei zur Spannhülse koaxial angeordnete, elastische Dichtringe aufweist, von denen jeweils einer im jeweiligen Endbereich der Spannhülse an deren Innenwandung dichtend anliegt und dem dichtenden Umgreifen des entsprechenden zu verbindenden Rohres dient, wobei die Dichtringe einstückig über zumindest einen im Längsschlitz der Spannhülse durch deren Durchmesserreduzierung dichtend einklemmbaren elastischen Dichtsteg verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (2) zwei koaxiale Sprengring-Ringnuten (18, 19) aufweist, von denen jeweils eine im jeweiligen Endbereich (7, 8) der Spannhülse (2) in deren Innenwandung (15) ausgebildet ist, daß in jede Sprengring-Ringnut (18, 19) ein Sprengring (20, 21) eingelegt ist, der aus einem Material besteht, das fester ist als das Material der miteinander verbindenden Rohre (41, 42) und daß die Tiefe jeder Sprengring-Ringnut (18, 19) derart bemessen ist, daß ein Teil des zugehörigen Sprengringes (20, 21) die Innenwandung (15) radial nach innen überragt.
  2. 2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Sprengring-Ringnuten (18, 19) zwischen Dichtring-Ringnuten (16, 17) angeordnet sind.
  3. 3. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Sprengringe (20, 21) im Montagezustand auf Abstand angeordnet sind, sich der Zwischenraum (50) zwischen den Enden im Bereich des Längsschlitzes (6) befindet und vorzugsweise breiter als der Längsschlitz (6) ist.






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