Die Erfindung betrifft eine Schubsicherung für eine Muffenrohrverbindung zum Verbinden des Spitzendes eines Rohrs mit dem Muffenende eines anschliessenden Rohrs, dessen Haltering am Muffenende in Richtung der Rohrachse gehalten ist.
Schubsicherungen für Muffenrohrverbindungen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei diesen lassen sich im wesentlichen zwei Gruppen unterscheiden. Bei einer ersten Gruppe von Schubsicherungen wird die Muffenrohrverbindung durch eine in Richtung der Rohrachse zweigeteilte Klemmschelle zusammengehalten, die die Muffenrohrverbindung auf der Aussenseite umgibt und sich am Aussenumfang des Spitzendes des einen Rohrs und am Aussenumfang der Muffe des anderen Rohrs abstützt.
Bei der zweiten Gruppe von Muffenrohrverbindungen wird der heute praktisch ausschliesslich verwendete Haltering heran- gezogen, wobei dieser und/oder die im Muffengrund liegenden Dichtungsstelle so ausgebildet werden, dass sie auf die Muffenrohrverbindung wirkende Schubkräfte aufnehmen können.
Die Hauptaufgabe einer Schubsicherung besteht zweifellos darin, eine möglichst zuverlässige Aufnahme von Schubkräften zu gewährleisten, jedoch sollten die bei Muffenrohrverbindungen vorliegenden Eigenschaften, d.h. die Abwinkelbarkeit und die elektrische Verbindung der Rohrenden, erhalten bleiben.
Dabei soll jedoch die leichte und einfache Verlegung der Rohre gewährleistet sein.
Die bekannten Schubsicherungen, seien es diejenigen der ersten oder zweiten Gruppe, sind nicht in der Lage, alle der erwähnten Bedingungen zu erfüllen. Bei den Schubsicherungen der ersten Gruppe ist bei den meisten Ausführungsformen die Abwinkelbarkeit der Rohre nicht gewährleistet. Da zudem die verwendeten Rohrschellen verhältnismässig dickwandig ausgebildet sind, können sie sich nur schlecht an die Aussendurchmesser der Rohre anpassen, da sie einen Innendurchmesser aufweisen müssen, der mindestens dem grösstmöglichen Rohrdurchmesser entspricht. Aus diesem Grunde werden aussenseitig Anschläge vorgesehen, die z. B. beim Spitzende als Schweissraupe und beim Muffenende als aussenseitiger-Bund ausgebildet sind.
Bei den Schubsicherungen der zweiten Gruppe kann der Haltering zur Aufnahme der Schubkräfte benützt werden, wenn er am Muffenende in axialer Richtung gehalten ist. Dies ist insbesondere bei dem heute meist als Schraubring ausgebildeten Haltering der Fall. Der Schraubring weist ein aussenseitiges Grobgewinde auf, das in ein auf der Innenseite der Muffe angeordnetes Gegengewinde einschraubbarist. Ist der Haltering als Anpressring ausgebildet, so wird er durch im Muffenende angeordnete Schrauben in axialer Richtung gehalten. Mit dem so ausgebildeten Haltering können zwar die Schubkräfte aufgenommen werden, jedoch bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, diejenigen Teile, die der Schubsicherung dienen, so mit dem Spitzende des einen Rohrs zu verbinden, dass das Spitzende unverrückbar in der Muffe gehalten ist.
Bei einer bekannten Ausführungsform wird ein im Grund der Muffe angeordneter geschlitzter Klemmring verwendet, der sich mit einer schrägen oder gewölbten Fläche an eine schräge Fläche des Schraubrings abstützt. Durch die Schrägfläche soll eine Radialkraft auf den Klemmring ausgeübt werden, der dadurch mit seinem, eine Aufrauhung oder Rillung aufweisenden Innendurchmesser auf den Aussendurchmesser des Spitzendes gedrückt wird. Obwohl der Klemmring durch zusätzliche in Richtung der Rohrachse verlaufende Ausnehmungen flexibler ausgebildet ist, wird eine rutschsichere Klemmung des Spitzendes nicht erreicht, weil einerseits die Klemmfläche des in seiner Bauhöhe beschränkten Klemmrings nicht genügend gross gehalten werden kann und andererseits die durch den Schraubring ausgeübte Radialkraft durch Reibung erheblich verkleinert wird.
Die übrigen Bedingungen, die an eine gute Muffenrohrverbindung zu stellen sind, werden durch diese bekannte Ausführung erreicht, d.h. Beibe #haltung der normalen Muffenrohrdimensionen und Abwinkelbarkeit der Rohre. Allerdings ist die Schubsicherung selbst, wie bereits erwähnt wurde, nicht völlig zuverlässig.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Schubsicherung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, dass ebenfalls die normalen Muffendimensionen, die Abwinkelbarkeit und auch die elektrische Verbindung gewährleistet sind, aber zudem eine einwandfreie Schubsicherung erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass zwischen dem Aussendurchmesser des Spitzendes und dem Innendurchmesser des Halterings ein hülsenförmiger Sicherungsteil angeordnet ist, dessen dichtungsseitiges Ende einen Anschlag für den Haltering bildet und dessen aus dem Haltering ragendes Ende mit einer Klemmvorrichtung versehen ist.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung anhand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt und nachfolgend beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Muffenrohrverbindung mit einer Schubsicherung,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie Il-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Muffenrohrverbindung mit einer weiteren Ausführungsform einer Schubsicherung und
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie W-rV in Fig. 3.
In den Figuren sind zwei Rohre 1, 2 teilweise dargestellt, von denen das Rohr 1 ein Spitzende 3 und das andere Rohr 2 ein Muffenende 4 aufweist. Im Grund 5 des Muffenendes 4 ist ein Weichdichtungsring 6 eingelegt, der den sich zwischen dem Spitzende 3 und dem Muffenende 4 bildenden Spalt 7 abdichtet. Auf der, der Spaltseite des Dichtungsrings 6 gegenüberliegenden Seite ist ein Stützring angeordnet, über den der Weichdichtungsring 6 zusammengepresst wird. In Fig. 3 fehlt der Stützring 8, doch könnte er auch hier verwendet werden.
Der Aussendurchmesser des Spitzendes 3 des Rohrs 1 ist von einer Sicherungshülse 10 umgeben, die aus zwei Hülsenteilen 11, 12 besteht. Die Hülsenteile 11, 12 weisen an ihrem dichtungsseitigen Ende einen Bund 14 auf, auf dessen schrägen oder gewölbten Schultern 15 sich ein als Schraubring 16 ausgebildeter Haltering 16 abstützt, welcher mit einem Aussen Grobgewiude 17 versehen ist, das in ein entsprechendes Innengewinde 18 des Muffenendes 4 eingeschraubt ist. Das aus dem Schraubring 16 ragende Ende der Sicherungshülse 10 ist als Klemmschelle ausgebildet, deren Klemmschellenteile 19, 20 mit den Hülsenteilen 11, 12 einen einzigen Bauteil bilden.
Die Klemmenschelienteile weisen Spannlappen 21, 22 mit je einer Bohrung 23,24 auf, durch welche sich Schraubenbolzen 25 mit einer Mutter 26 erstrecken, mit denen die Klemmschellenteile 19,20 gegen den Aussendurchmesser des Spitzendes 3 gespannt werden können. Damit die Hülsenteile 11, 12 einen möglichst guten Reibschluss mit der Aussenfläche des Spitzendes 3 bildet, können die Innenflächen der Hülsenteile 11, 12 mit einer Aufrauhung oder Rillung 27 versehen sein.
In Fig. 3 und 4 sind Teile, die mit denjenigen von Fig. 1 und 2 übereinstimmen, gleich bezeichnet und werden nicht mehr näher erläutert. Die Sicherungshülse 10 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 und 2 nur dadurch, dass die Klemmschellenteile 19, 20 gegenüber den Hülsenteilen 11, 12 getrennt sind. Der übrige Aufbau der Sicherungshülse 10 ist gleich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2.
Um die Klemmwirkung der Klemmschellenteile 19,20 möglichst wenig von den Aussendurchmesser-Toleranzen des Spitzendes 3 zu beeinflussen, ist es möglich, dieselben mit in Richtung der Rohrachse angeordneten Stellen höherer Flexibilität zu versehen. Dies sind gemäss Fig. 2 Flachstellen 30 oder nur gestrichelt angedeutete Ausnehmungen 31. Solche Stellen höherer Flexibilität können in beliebiger Anzahl angeordnet werden.
Weiter können die Hülsenteile 11, 12 in axialer Richtung teilweise geschlitzt sein. In Fig. 1 und 2 ist ein Schlitz 32 für jeden der Klemmschellenteile 19, 20 vorgesehen, jedoch können auch mehrere solcher Schlitze 32 vorgesehen werden.
Zweckmässig erstrecken sich die Schlitze 32 bis zum dichtungsseitigen Ende der Hülsenteile 11, 12. Die dadurch entstehenden Bundteile 14 können dadurch besser durch den Schraubring 16 gegen die Aussenfläche des Spitzendes 3gepresst werden. Da jedoch auf die Klemmschellenteile 19, 20 nur Zugkräfte wirken, können sie verhältnismässig dünnwandig hergestellt werden, so dass sich gegebenenfalls die Anordnung von Stellen 30, 31 höherer Flexibilität oder von Schlitzen 32 erübrigen kann.
Gegebenenfalls könnten die Klemmschellenteile 19, 20 für die Anordnung von zwei oder mehr Spannbolzen 25 ausgebildet werden, wodurch die Klemmfläche vergrössert und dadurch der Kraftschluss verbessert wird.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 wäre es auch möglich, Schlitze in dem über den Schraubring 16 ragenden Teil der Hülsenteile 11,12 vorzusehen, die gegenüber den Schlitzen 32 im dichtungsseitigen Teil der Hülsenteile 11,12 versetzt angeordnet sind. Zudem könnten bei den von den Hülsenteilen 11, 12 getrennten Klemmschellenteilen 19, 20 Stellen höherer Flexibilität auch innenseitig angeordnet werden.
Die Sicherungshülsen 10 können beispielsweise gegossen werden. In diesem Falle wäre es einfach, Schlitze 32 oder Stellen höherer Flexibilität 30, 31 am Modell vorzusehen, so dass keine weitere Bearbeitung erforderlich wäre.
Die Sicherungshülse 10 könnte jedoch auch aus einem verhältnismässig dünnen Blech hergestellt werden, das für die Aufnahme der Schubkräfte völlig ausreichen würde. Die Klemmschellenteile 19, 20 wären in diesem Falle zweckmässig getrennt, während der Bund 14 an der Blechhülse, z. B. durch Lötung, befestigt wird.
Wesentlich ist für die beschriebene Sicherungshülse 10, dass die Übertragung der Schubkräfte vom Schraubring 16 auf den Bund 14 einerseits und von den Hülsenteilen 11, 12 auf die Aussenfläche des Spitzendes 3 an verschiedenen Stellen erfolgt.
Zwar übt der Schraubring 16 wegen der schrägen Schultern 15 des Bundes 14 ebenfalls eine Haltekraft aus, jedoch ist diese im Hinblick auf die engen Platzverhältnisse beschränkt. Dieser Nachteil wird bei der beschriebenen Sicherungshülse 10 dadurch behoben, dass ausserhalb des Schraubringes 16 durch die Klemmschelle 19, 20 eine so grosse Klemmkraft erzeugt werden kann, dass eine zuverlässige Schubsicherung vorliegt. Hierbei ist es zwar erforderlich, den Schraubring 16 innenseitig so weit auszudrehen, dass die Hülsenteile 11, 12 zwischen dem Aussendurchmesser des Spitzendes 3 und dem Innendurchmesser des Schraubrings 16 untergebracht werden können.
Die dadurch bestehende Schwächung des Schraubrings 16 darf wegen der geringen Wandstärken, die für die Hülsenteile 11, 12 erforderlich sind, hingenommen werden, insbesondere dann, wenn der Schraubring 16 aus einem Gusseisen höherer Zähigkeit, z. B. Sphäroguss, hergestellt wird. Gegebenenfalls kann die Wandstärke der Hülsenteile noch dadurch vermindert werden, dass die Hülsenteile 11, 12 zu einem einzigen Hülsenteil vereinigt werden, der einen einzigen in Richtung der Rohrachse verlaufenden Schlitz aufweist.
Mit der beschriebenen Sicherungshülse 10 werden alle an eine gute Schubsicherung für eine Muffenrohrverbindung zu stellenden Anforderungen erfüllt: Grosse Sicherheit gegen Schubkräfte, Abwinkelbarkeit der Rohre und elektrische Verbindung. Zudem entfällt jegliche zusätzliche Bearbeitung, so dass die Rohre 1 ohne Nachteil gekürzt werden können.
Die Montage der beschriebenen Sicherungshülse 10 ist sehr einfach. Sie wird zuerst in den Schraubring 16 eingelegt und zusammen mit diesem auf das Spitzende 3 geschoben. Nachdem der Schraubring 16 in das Muffenende 4 eingeschraubt ist, wird noch die Klemmschelle 19, 20 festgespannt, womit die Schubsicherung installiert ist. Durch die zuverlässige Schubsicherung ist es möglich, vor allem bei kleineren Dimensionen, zwei oder mehr Rohre Überflur zu verschrauben und gemeinsam in den Rohrleitungsgraben abzuseilen, wodurch die Grabenbreite verringert und entsprechende Schraubmuffenmulden wegfallen.