Sicherung für Muffen-Rohrverbindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine in axialer Richtung wirkende Sicherung für Muffen-Rohrverbindungen, die aus einem Spitzende des einen Rohrteiles, aus einem Muffenende des andern Rohrteiles und aus einem zwischen Muffen- und Spitzende eingelegten Weich Dichtungsring besteht.
Für den Bau von Rohrleitungen, vor allem für Wasserversorgungsanlagen, werden in grossem Umfange Gusseisenrohre verwendet, da sie vor allem gegen Korrosionsangriff äusserst beständig sind. Die hierbei früher verwendeten Stemmuffen-Verbindungen sind heute weitgehend durch gummigedichtete Muffen-Verbindungen abgelöst worden. Diese Verbindung hat den Vorteil, dass sie einfach und sicher zu montieren ist, wodurch Arbeitszeit und Fachpersonal eingespart werden kann.
Allerdings weist sie auch einen Nachteil auf, der darin besteht, dass die Muffen-Verbindung durch axiale Zugkräfte, die durch den Innendruck in der Leitung entsteheu, auseinandergeschoben werden kann. Diese Gefahr ist besonders bei Formstücken wie Bogen, Kaliberwechseln und T-Stücken ausgeprägt, während bei geraden Leitungsstücken mit gleichbleibendem Durchmesser nur geringe Längskräfte infolge des Innendruckes auftreten.
Wird eine solche Leitung im Boden verlegt, so wird, bevor sie endgültig zugedeckt wird, eine Wasserdruckprobe vorgenommen. Hierbei wird so vorgegangen, dass die geraden Rohrstücke im Hinblick auf geringfügige Verschiebungen in der Mitte der Rohrstücke mit Erde belastet werden, während beispielsweise bei Bogen, wo die Kräfte, die die Verbindung auseinandertreiben wollen, besonders gross sind, Verankerungen in Form von Betonsockeln ausgeführt werden. Es ist einleuchtend, dass solche Massnahmen die Verlegungskosten einer solchen Rohrleitung nicht unerheblich erhöhen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Muffen Rohrverbindung eine in axialer Richtung wirkende Sicherung gegen das axiale Verschieben der Muffenteile zu schaffen, um damit die Nachteile der heute verwendeten Muffen-Rohrverbindung zu verbessern. Dies wird dadurch gelöst, dass im Spitzende des einen Rohrteiles eine Ringnut in der Aussenwand angeordnet ist, in die ein Teil des zwischen Muffen und Spitzende liegenden Weich-Dichtungsringes ragt.
Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Schraubmuffen Rohrverbindung,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Steckmuffen Rohrverbindung,
Fig. 3 eine Gummidichtungsmuffen-Rohrverbindung und
Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Expressmuffen Rohrverbindung
In Fig. 1 ist mit 1 das Spitzende des einen Rohrteiles bezeichnet, während mit 2 das Muffenende des andern Rohrteiles bezeichnet ist. Bei diesen Rohrteilen kann es sich sowohl um Schraubmuffen-Rohre wie auch um Schraubmuffen-Formstücke handeln. Das Muffenende des Rohrteiles 2 weist auf der Innenseite ein Grobgewinde 3 auf, das bei den aus Gusseisen hergestellten Rohrteilen eingegossen ist. Im Grund 4 des Muffenendes ist eine Weich-Dichtung 5 eingelegt, die den zwischen den beiden Rohrteilen 1, 2 bestehenden Spalt 6 abdichtet.
Die Weich-Dichtung 5 kann beispielsweise aus Weichgummi oder einem andern elastischen Material bestehen.
In der, dem untern Ende 6 der Weich-Dichtung 5 am Spitzende 1 des einen Rohrteiles gegenüberliegenden Partie ist eine Ringnut 7 angebracht, in welche beim Zusammendrücken der Weich-Dichtung 5 der Teil 6 dieser Dichtung hineinragt und somit die beiden Rohrteile miteinander verkeilen soll. Die Ringnut 7 wird zweckmässig mit ungleichen Flanken ausgebildet, wobei die dem Rand des Spitzendes 1 zugewandte Flanke 8 annähernd senkrecht zur Wandung des Spitz endes 1 und die vom Rand abgewandte Flanke 9 schräggeneigt dazu verläuft.
Die Weid#-Dichtung 5 wird mittels eines Schraubringes 10 unter Druck gesetzt, wodurch sie in dem Grund 4 des Muffenendes 2 und damit mit ihrem Ende 6 in die Nut 7 gedrückt wird. Zur Durchführung dieses Pressens weist der Schraubring 10 am Aussenumfang ein Gewinde 11 auf, das mit dem Innengewinde 3 des bluffenendes 2 in Eingriff steht. Das in das Muffenende 2 ragende Ende 12 drückt mit einer konischen Anschrägung 13 auf einen Kontaktring 14, der einerseits wegen der konischen Anschrägung 13 an die Aussenwand des Spitzendes 1 und abwärts auf einen Stützring 15 gedrückt wird. Dieser Stützring 15 liegt auf der Weich Dichtung 5 und überträgt die beim Eindrehen des Ge windaringes 10 in das Muffenende 2 enstehenden Presskräfte auf die Weich-Dichtung 5.
Der Kontaktring 14 bildet die elektrische Überbrückung vom Spitzende 1 auf den Schraubring 10 und von dort auf das Muffenende 2. Eine solche elektrische Überbrückung ist dann vorzusehen, wenn die im Boden verlegten Rohre aus Gusseisen im Gebiet von Ortschaften als Bodenelektrode verwendet werden, an der die Elektrizitätswerke ihre elektrischen Anlagen erden. Durch den Kontaktring 14 werden alle Rohrstücke elektrisch miteinander verbunden, was sonst bei den Schraubmuffen-Rohrverbindungen nicht ohne weiteres der Fall wäre. Wird dagegen die elektrische Überbrückung nicht benötigt, so wird der Kontaktring 14 weggelassen und der Schraub r;ng 10 ohne konische Anschrägung ausgeführt. Mit dem Stiitzring 15 vermeidet man das Verdrehen der Weich-Dichtung 5 beim Zusammenpressen derselben durch den Schraubring 10.
Der in die Ringnut 7 hineinragende untere Teil 6 der Weich-Dichtung 5 bildet eine Sicherung gegen das Auseinanderziehen der Rohrverbindung. Da die Weich Dichtung praktisch nicht ausweichen kann, können, insbesondere bei geringem Spiel zwischen Spitzende 1 und Muffenende 2, verhältnissmässig grosse Axialkräfte durch die Weich-Dichtung aufgenommen werden. Diese verhält sich also wie ein allseitig eingeschlossener, volumenbeständiger Körper.
Die Verwendung der beschriebenen Sicherung gegen das Auseinanderziehen der Rohrverbindung ist nicht nur auf Schraubmuffen-Rohrverbindungen mit und ohne elektrische Überbrückung beschränkt, sondern k:inn auch bei andern Rohrverbindungen angewandt werden, wie dies beispielsweise in Fig. 2 bis 4 dargestellt ist.
In Fig. 2 ist eine Steckmuffen-Rohrverbindung dargestellt. Mit 20 ist das Spitzende des einen Rohrteiles und mit 21 das Muffenende des anderen Rohrteiles bezeichnet. Die Dichtung besteht aus einem Hartgummiring 22 und einem Weich-Dichtungsring 23, der mit dem Martgummiring 22 fest verbunden ist. Hartgummiring 22 und Weich-Dichtungsring 23 liegen in Vertiefungen der Innenwand der Muffe 21. Die Ausbildung der Ringnut 7 zur Aufnahme eines Teiles des Weich Dichtungsringes 3 erfolgt in gleicher Weise wie in Fig. 1 und wird deshalb nicht mehr beschrieben.
Beim Einführen des Spitzendes 20 in die Muffe 21 wird die vorher eingelegte Dichtung, insbesondere der Weichdichtungsring 23 zusammengepresst, wobei ein Teil davon in die Ringnut 7 hineinragt. Dadurch entsteht wie bei der Ausführung nach Fig. 1 eine verhältnismässig wirksame Sicherung gegen das Auseinanderziehen der Rohrenden.
In Fig. 3, die eine sogenannte Gummidichtungsmuffen-Rohrverbindung darstellt, wird in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 durch einen Teil des Dichtungsringes 25, der in die Ringnut 7 des Spitzendes 26 ragt, die Sicherung gegen axiales Verschieben bewerkstelligt. Der auf den Weich-Dichtungsring 25 ausgeübte Druck erfolgt mittels eines Anpressringes 27, in dessen Flansch Bohrungen zur Aufnahme von Hakenschrauben angeordnet sind, die einen Bund 29 der Muffe 30 untergreifen.
Durch Anziehen der Schrauben 28 drückt der Anpressring 27 über den Kontaktring 14 und Stützring 31 auf den Weich-Dichtungsring 25 und spannt ihn vor.
Selbstverständlich kann die Rohrverbindung nach Fig. 3 auch ohne Kontaktring 14 und Stützring 31 verwendet werden, wobei dann die Auflagefläche des Anpressringes auf dem Weich-Dichtungsring 25 nicht mehr konisch angeschrägt wird.
In Fig. 4 ist eine weitere, unter dem Namen Expressmuffen-Rohrverbindung bekannte Rohrverbindung mit der Sicherung gegen axiales Verschieben dargestellt, diese weist eine der Ausführung nach Fig. 3 ähnliche Ausführung auf, wobei die in Bohrungen des Anpressringes 36 befindlichen Hakenschrauben 35 eine schräge Hakenfläche aufweisen, die einen entsprechend ausgebildeten schrägen Rand eines Bundes 37 der Muffe 38 umgreift.
Die Ausbildung der Ringnut 7 im Spitzende des einen Rohrteiles ist gleich ausgebildet wie bei den Ausführungen nach Fig. 1 bis 3, indem der untere Teil des Weich-Dichtungsringes 39 in die Ringnut 7 ragt. Der Weich-Dichtungsring 39 wird bei dieser Ausführung durch den Anpressring 36 zusammengedrückt, der hier direkt, d. h. ohne Kontaktring und Stützring auf der oberen Stirnseite des Weich-Dichtungsringes 39 aufliegt.
Die erfindungsgemässe Sicherung gegen axiales Auseinanderziehen einer Muffen-Rohrverbindung kann praktisch unabhängig von der verwendeten Rohrverbindung angewandt werden, wobei die Rohrverbindung, abgesehen von der Ringnut 7 im Spitzende des einen Rohrteiles, nicht abgeändert werden muss. Dadurch dass die Sicherung am Rand des Spitzendes liegt, beeinflusst sie die übliche Montage der Muffen-Rohrverbindung nicht, sondern gewährleistet wie ein Dichtungsring ohne die erfindungsgemässe Sicherung eine gewisse Auslenkung des Rohrteiles sowie, falls sie benötigt wird, die elektrische Überbrückung mittels Kontaktring 14.
Securing for socket-pipe connection
The invention relates to an axially acting fuse for socket-pipe connections, which consists of a spigot end of one pipe part, a socket end of the other pipe part and a soft sealing ring inserted between socket and spigot end.
For the construction of pipelines, especially for water supply systems, cast iron pipes are used on a large scale because they are extremely resistant to corrosion attack. The socket connections used in the past have now largely been replaced by rubber-sealed socket connections. This connection has the advantage that it can be installed easily and safely, which saves working time and specialist personnel.
However, it also has a disadvantage, which is that the socket connection can be pushed apart by axial tensile forces which arise from the internal pressure in the line. This risk is particularly pronounced in the case of fittings such as bends, caliber changes and T-pieces, while in the case of straight pipe sections with a constant diameter, only slight longitudinal forces occur due to the internal pressure.
If such a line is laid in the ground, a water pressure test is carried out before it is finally covered. The procedure here is that the straight pipe sections are loaded with earth with regard to slight displacements in the middle of the pipe sections, while anchoring in the form of concrete bases is carried out, for example, in the case of bends, where the forces that want to drive the connection apart are particularly large . It is obvious that such measures increase the laying costs of such a pipeline considerably.
It is the object of the invention to create a safeguard against the axial displacement of the socket parts in a socket-pipe connection which acts in the axial direction, in order to improve the disadvantages of the socket-pipe connection used today. This is achieved in that an annular groove is arranged in the outer wall in the spigot end of one pipe part, into which a part of the soft sealing ring located between the socket and spigot end protrudes.
The invention is illustrated in the accompanying drawings, for example. It shows:
Fig. 1 is a partial section through a screw socket pipe connection,
2 shows a partial section through a push-in socket pipe connection,
Fig. 3 shows a rubber sleeve pipe joint and
4 shows a partial section through an express socket pipe connection
In Fig. 1, 1 denotes the spigot end of one pipe part, while 2 denotes the socket end of the other pipe part. These pipe parts can be both screw socket pipes and screw socket fittings. The socket end of the pipe part 2 has a coarse thread 3 on the inside, which is cast in the pipe parts made of cast iron. In the base 4 of the socket end a soft seal 5 is inserted, which seals the gap 6 existing between the two pipe parts 1, 2.
The soft seal 5 can for example consist of soft rubber or some other elastic material.
In the part opposite the lower end 6 of the soft seal 5 at the spigot end 1 of one tube part, an annular groove 7 is attached, into which part 6 of this seal protrudes when the soft seal 5 is compressed and is thus intended to wedge the two tube parts together. The annular groove 7 is expediently formed with unequal flanks, the flank 8 facing the edge of the pointed end 1 being approximately perpendicular to the wall of the pointed end 1 and the flank 9 facing away from the edge being inclined thereto.
The Weid # seal 5 is put under pressure by means of a screw ring 10, whereby it is pressed into the base 4 of the socket end 2 and thus with its end 6 into the groove 7. To carry out this pressing, the screw ring 10 has a thread 11 on the outer circumference which engages with the internal thread 3 of the bluffing end 2. The end 12 protruding into the socket end 2 presses with a conical bevel 13 on a contact ring 14 which, on the one hand, is pressed against the outer wall of the spigot end 1 and down on a support ring 15 because of the conical bevel 13. This support ring 15 lies on the soft seal 5 and transmits the pressing forces that arise when the Ge thread ring 10 is screwed into the socket end 2 to the soft seal 5.
The contact ring 14 forms the electrical bridging from the spigot end 1 to the screw ring 10 and from there to the socket end 2. Such an electrical bridging is to be provided if the cast iron pipes laid in the ground are used in the area of localities as ground electrodes on which the Electricity companies ground their electrical systems. All pipe sections are electrically connected to one another by the contact ring 14, which otherwise would not be the case with the screw socket pipe connections. If, on the other hand, the electrical bridging is not required, the contact ring 14 is omitted and the screw ring 10 is designed without a conical bevel. The support ring 15 avoids twisting the soft seal 5 when it is pressed together by the screw ring 10.
The lower part 6 of the soft seal 5 protruding into the annular groove 7 forms a safeguard against the pipe connection being pulled apart. Since the soft seal can practically not evade, relatively large axial forces can be absorbed by the soft seal, especially when there is little play between the spigot end 1 and the socket end 2. This behaves like a volume-stable body enclosed on all sides.
The use of the described protection against pulling the pipe connection apart is not only limited to screw socket pipe connections with and without electrical bridging, but can also be used with other pipe connections, as shown for example in FIGS. 2 to 4.
In Fig. 2, a socket and pipe connection is shown. The spigot end of one pipe part is denoted by 20 and the socket end of the other pipe part is denoted by 21. The seal consists of a hard rubber ring 22 and a soft sealing ring 23, which is firmly connected to the mart rubber ring 22. The hard rubber ring 22 and the soft sealing ring 23 lie in recesses in the inner wall of the sleeve 21. The formation of the annular groove 7 for receiving part of the soft sealing ring 3 takes place in the same way as in FIG. 1 and is therefore no longer described.
When the spigot 20 is inserted into the sleeve 21, the previously inserted seal, in particular the soft sealing ring 23, is pressed together, a part of which protrudes into the annular groove 7. As in the embodiment according to FIG. 1, this creates a relatively effective safeguard against pulling the pipe ends apart.
In Fig. 3, which represents a so-called rubber sealing sleeve pipe connection, in a manner similar to that in Fig. 1, a part of the sealing ring 25 which projects into the annular groove 7 of the spigot end 26 is used to secure against axial displacement. The pressure exerted on the soft sealing ring 25 takes place by means of a pressure ring 27, in the flange of which bores are arranged for receiving hook bolts which engage under a collar 29 of the sleeve 30.
By tightening the screws 28, the pressure ring 27 presses on the soft sealing ring 25 via the contact ring 14 and support ring 31 and pretensions it.
Of course, the pipe connection according to FIG. 3 can also be used without a contact ring 14 and support ring 31, in which case the contact surface of the pressure ring on the soft sealing ring 25 is no longer beveled conically.
4 shows a further pipe connection known under the name express socket pipe connection with the safeguard against axial displacement, this has an embodiment similar to the embodiment according to FIG. 3, the hook bolts 35 located in the bores of the pressure ring 36 having an inclined hook surface which embraces a correspondingly designed inclined edge of a collar 37 of the sleeve 38.
The formation of the annular groove 7 in the spigot end of one tube part is the same as in the embodiments according to FIGS. 1 to 3, in that the lower part of the soft sealing ring 39 protrudes into the annular groove 7. The soft sealing ring 39 is compressed in this embodiment by the pressure ring 36, which is here directly, i.e. H. rests on the upper face of the soft sealing ring 39 without contact ring and support ring.
The inventive securing against axial pulling apart of a socket-pipe connection can be applied practically independently of the pipe connection used, the pipe connection, apart from the annular groove 7 in the spigot end of one pipe part, not having to be modified. Because the fuse is located at the edge of the spigot end, it does not affect the usual assembly of the socket-pipe connection, but, like a sealing ring without the fuse according to the invention, ensures a certain deflection of the pipe part and, if required, electrical bridging by means of contact ring 14.