DD291609A5

DD291609A5 - LOADABLE PIPE CONNECTION

Info

Publication number: DD291609A5
Application number: DD33723190A
Authority: DD
Inventors: Heinz-Guenter Nagel; Ulrich Lorenz
Original assignee: Forschungszentrum Fuer Umform- U. Plastverarbeitungstechnik,De
Priority date: 1990-01-22
Filing date: 1990-01-22
Publication date: 1991-07-04
Also published as: DE4101508A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine leicht montierbare und demontierbare Rohrsteckverbindung fuer den Transport von unter hoeherer Temperatur und/oder Druck stehenden Medien. Sie wird vorwiegend eingesetzt im Wohnungsbau, Industrie- und Gesellschaftsbau. Eine bevorzugte Anwendung ist bei der Verlegung von Rohrleitungen aus chloriertem Polyvinylchlorid gegeben. Die erfindungsgemaesze Loesung sieht vor, dasz die radial nach innen gerichteten Formelemente am Mantel der Drehhuelse angeordnet sind und dasz die Drehhuelse stirnseitig einen Kragen aufweist, dessen Innendurchmesser Spiel zum Auszendurchmesser des glatten Rohrendes hat. Jeder Gegenelement ist als Laengsnut mit einem im Drehwinkelabstand davon angeordneten Hinterschnitt und eine dazwischenliegende axiale Verbindungsflaeche ausgebildet. Der Abstand zwischen innerer Stirnflaeche der Drehhuelse und der Auszenform der radial nach innen gerichteten Formelemente ueberschreitet den Abstand von der aeuszeren Stirnflaeche der Aufweitung bis zur axialen Verbindungsflaeche nur wenig. Der Hinterschnitt ist geringfuegig groeszer als die Differenz zwischen der Breite des Dichtelementes und der inneren Tiefe der Aufweitung. Fig. 1{Rohrsteckverbindung, leicht montierbar; Medien unter Druck und Temperatur; Rohrleitungen aus PVC, Drehhuelse, Formelemente radial nach innen gerichtet; Gegenelemente; Dichtelement}The invention relates to an easily assembled and disassembled pipe connector for the transport of higher temperature and / or pressure media. It is mainly used in residential construction, industrial and social construction. A preferred application is in the laying of chlorinated polyvinylchloride pipelines. The inventive solution provides that the radially inwardly directed mold elements are arranged on the jacket of the rotary sleeve and that the rotary sleeve has a collar on the front side, the inside diameter of which has clearance to the eccentric diameter of the smooth tube end. Each counter element is designed as a Laengsnut with an angular distance therefrom arranged undercut and an intermediate axial Verbindungsflaeche. The distance between the inner Stirnflaeche the Drehhuelse and the Auszenform the radially inwardly directed form elements exceeds the distance from the aeuszeren end face of the expansion to the axial Verbindungsflaeche only slightly. The undercut is slightly larger than the difference between the width of the sealing element and the inner depth of the expansion. Fig. 1 {pipe connector, easy to install; Media under pressure and temperature; PVC piping, swivel sleeves, mold elements directed radially inwards; Against elements; Sealing element}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine leicht montierbare und demontierbare Rohrsteckverbindung für den Transport von höherer Temperatur und/oder Druck stehenden Medien. Sie wird vorwiegend eingesetzt im Wohnungsbau, Industrie- und Gesellschaftsbau. Eine bevorzugte Anwendung ist bei der Verlegung von Rohrleitungen aus chloriertem Polyvinylchlorid pegeben.The invention relates to an easily assembled and disassembled pipe connector for the transport of higher temperature and / or pressure media. It is mainly used in residential construction, industrial and social construction. A preferred application is in the laying of chlorinated polyvinylchloride piping.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bedingt durch die entstehenden Vorteile hat sich in den letzten Jahren der Einbau von Rohrleitungen aus nichtmetallischen, insbesondere Plastwerkstoffen im Wohnungs-, Industrie- und Gesellschaftsbau spürbar verstärkt. Verlegt werden diese Rohrleitungen so, daß die entsprechenden Verbindungsstellen auf der Baustelle geklebt werden. Eine aufwendige Methode, die außerdem reperaturunfreundlich ist. Hinzu kommt, daß sie keinen direkten Dehnungsausgleich gestattet. Dazu müssen entsprechende Kompensatoren oder Dehnungsbögen zum Einsatz kommen.Due to the resulting advantages, the installation of pipelines made of non-metallic, in particular plastic materials, in residential, industrial and residential construction has noticeably increased in recent years. These pipelines are laid so that the corresponding joints are glued on the site. An elaborate method that is also reperaturunfreundlich. In addition, they do not allow direct expansion compensation. For this purpose, appropriate compensators or strain arcs must be used.

Im US-Patent 3698744 wird eine lösbare Verbindung für Rohre Vorgestellt. Sie besteht aus einem glatten Rohrende, einem Rohrende mit Fitting und Dichtelement sowie einer Drehhülse mit radial nach innen gerichteten Formelementen in Form von Wulstsegmenten. Der Fitting weist entsprechende Gegenelemente auf. Außerdem ist auf dem glatten Rohrende noch ein Anschlag in Form eines Ringes aufgeschweißt.In US patent 3698744 a detachable connection for pipes is presented. It consists of a smooth pipe end, a pipe end with fitting and sealing element and a rotary sleeve with radially inwardly directed form elements in the form of bead segments. The fitting has corresponding counter-elements. In addition, a stop in the form of a ring is still welded on the smooth end of the pipe.

Zum Zwecke des Verbindens wird das glatte Rohrende, auf das vorher die Drehhülse aufgesteckt und der Anschlagring aufgeschweißt wurden, in den Fitting mit Dichtelement gesteckt. Danach wird die Drehhülse durch die Aussparungen des Fittings geführt und durch Verdrehen verriegelt, indem sie sich gegen den Anschlagring abstützt. Nachteilig bei dieser Verbindung ist, daß sie vorgefertigt sein muß, das heißt, nur an Fixlängen, wie z.B. bei Bewässerungssystem u.a. einsetzbar ist und eine notwendige Anpassung der Rohrlängen auf Baustellen nicht gestattet. Weitere Nachteile sind darin zu sehen, daß ein Dehnungsausgleich nicht stattfinden wenn das im Rohrsystem befindliche Medium unter höherer Temperatur unu/oder Druck steht, problemlos lösbar ist und damit Gefährdungen von Mensch und Umwelt entstehen können. Außerdem ist diese Ausführung nur für metallische Werkstoffe verwendbar, und die Gestaltung der Drehhülse erfordert einen großen Aufwand an Material und spanender Fertigung. Eine alternative Ausführung dieser Rohrende jeweils mit einem Flansch ausgeführt und miteinander verschraubt sind, beseitigt zwar den Nachteil, daß diese Verbindung unter Betriebsbedingungen lösbar ist, läßt aber alle anderen weiterhin bestehen.For the purpose of connecting the smooth pipe end, previously plugged into the rotary sleeve and the stop ring were welded, inserted into the fitting with sealing element. Thereafter, the rotary sleeve is passed through the recesses of the fitting and locked by twisting by being supported against the stop ring. A disadvantage of this connection is that it must be prefabricated, that is, only at fixed lengths, such as. in irrigation system u.a. can be used and a necessary adjustment of the pipe lengths on construction sites not allowed. Other disadvantages are the fact that an expansion compensation does not take place when the medium located in the pipe system under higher temperature unu / or pressure, easily solvable and thus can cause hazards to people and the environment. In addition, this design is only suitable for metallic materials, and the design of the rotary sleeve requires a lot of material and machining production. An alternative embodiment of this pipe end are each carried out with a flange and screwed together, while eliminating the disadvantage that this compound is solvable under operating conditions, but leaves all others continue to exist.

Lösbare Rohrverbindungen sind bis jetzt beim Verlegen von Plastleitungen noch nicht eingeführt. Es ist auch keine geeignete Lösung bekannt, die sich technisch und ökonomisch dabei bewährt hätte.Releasable pipe connections have not yet been introduced when laying plastic pipes. There is also no suitable solution known that would have proven technically and economically.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist, eine technische - ökonomische Lösung zum Verbinden von Rohren, insbesondere von Rohren aus Plastwerkstoffen, zu schaffen, die bei geringem Herstetlaufwand ohne oder unter Anwendung sehr einfacher Hilfsmittel günstige Montier- und Demontierbarkeit gewährleistet sowie im Betriebszustand Gefähi Jungen des Menschen und der Umwelt ausschließt.The aim of the invention is to provide a technical - economical solution for connecting pipes, in particular pipes made of plastic materials, which ensures low assembly and disassembly at low Herstetlaufwand without or using very simple aids and in the operating state Gefähi boy of man and the Excludes environment.

Darlegung das Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine lösbare Steckverbindung für Rohre zum Transport von unter erhöhter Temperatur und/oder Druck stehenden Medien auf der Basis eines Bajonettverschlusses mit Drehhülse so zu gestalten, daß sie unter Betriebsbedingungen auch unter Anwendung vorgesehener Hilfsmittel unlösbar wird und einen Dehnungsausgleich in beiden Richtungen gestattet.The object of the invention is to make a detachable connector for pipes for transport of elevated temperature and / or pressure media based on a bayonet lock with rotating sleeve so that it becomes insoluble under operating conditions even using the proposed tools and a strain compensation in allowed in both directions.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß die radial nach innen gerichteten Formelemente am Mantel der Drehhülse angeordnet sind und daß die Drehhülse stirnseitig einen Kragen aufweist, dessen Innendurchmesser Spiel zum Außendurchmesser des glatten Rohrendes hat. Jedes Gegenelement ist als Längsnut mit einem im Drehwinkefabstand davon angeordneten Hinterschnitt und eine dazwischenliegende axiale Verbindungsfläche ausgebildet. Der Abstand zwischen innerer Stirnfläche der Drehhülse und der Außenform der radial nach innen berichteten Formelemente überschreitet den Abstand von der äußeren Stirnfläche der Aufweitung bis zur axialen Verbindungsfläche nur wenig. Der Hinterschnitt ist geringfügig größer als die Differenz zwischen der Breite des Dichtelamentos und der inneren Tiefe der Aufweitung.According to the invention, this is achieved in that the radially inwardly directed mold elements are arranged on the jacket of the rotary sleeve and that the rotary sleeve has a collar on the front side, whose inner diameter has play to the outer diameter of the smooth pipe end. Each counter element is designed as a longitudinal groove with a Drehwinkefabstand arranged therefrom undercut and an intermediate axial connection surface. The distance between the inner end surface of the rotary sleeve and the outer shape of the radially inwardly reported form elements exceeds the distance from the outer end face of the expansion to the axial connection surface only slightly. The undercut is slightly larger than the difference between the width of the Dichtelamentos and the inner depth of the expansion.

Am von der Längsnut weiter entfernten Ende des Hinterschnittes kann eine A^schlagkante für die Formelemente angebrachtAt the end of the undercut farther away from the longitudinal groove, an impact edge for the shaped elements can be attached

In einer bevorzugten Ausführungsvariante sind die radial nach innen gerichteten Formelemente Durchzüge mit vorzugsweise kreisrundem Querschnitt.In a preferred embodiment, the radially inwardly directed form elements are passages with a preferably circular cross-section.

Es Ist vortoilhaft, daß die Innenkontur der radial nach innen gerichteten Formelemente in ihren Abmessungen dem Steckelement eines Mortagehilfsmittels entspricht.It is advantageous that the inner contour of the radially inwardly directed mold elements corresponds in their dimensions to the plug element of a Mortagehilfsmittels.

AusführungsboisplolAusführungsboisplol

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausfü,.iungsbeispiel beschrieben.The invention will be described below with reference to an embodiment.

Die zugehörigen Figuren zeigen inThe associated figures show in

Fig. 1: die erfindungsgemäße Steckverbindung im montierten Zustand,1: the connector according to the invention in the assembled state,

Fig. 2, 3 und 4 das Rohrende mit Aufweitungen in verschiedenen Ansichten, Fig. 5: eine besondere Ausführung des Gegenelementes mit Anschlagkante am Hinterschnitt, Fig. 6: einen Längsschnitt durch die Drehhülse.Fig. 2, 3 and 4, the pipe end with widenings in different views, Fig. 5: a particular embodiment of the counter element with stop edge on the undercut, Fig. 6: a longitudinal section through the rotary sleeve.

Die in Figur 1 dargestellte Steckverbindung besteht aus einem Rohrende 2 mit Aufweitung 3, einem glatten Rohrende 1, einem Dichtolement 4 und einer Drehhülse 10. Diese Darstellung zeigt eine einfache Rohrverbindung. Anstelle des Rohrendes 2 mit Aufweitung 3 kann auch ein entsprechend gestalteter Fitting angeordnet sein.The connector shown in Figure 1 consists of a pipe end 2 with widening 3, a smooth pipe end 1, a sealing element 4 and a rotary sleeve 10. This illustration shows a simple pipe connection. Instead of the pipe end 2 with widening 3, a correspondingly shaped fitting can be arranged.

Die Tiefe der Aussparung in der Aufweitung 3 ist otwa 1mm geringer als die Breite des dazugehörigen Dichtelementes in Form von Längsnuten 5 mit dazwischen liegenden axialen Verbindungsflächen 6 angeordnet. In einem Drehwinkelabstand von jeder Längsnut 5 befindet sich ein Hinterschnitt 7, dessen Tiefe maximal der Differenz zwischen Breite oes Dichtelementes 4 und Tiefe der Aussparung 3 entspricht. Die Verbindung zwischen Längsnut 5 und axialer Verbindungsfläche 6 wird durch einen Übergang 9 gebildet. In einer besonderen Ausführungsvariante ist zur eindeutigen Begrenzung der Drehbewegung bei der Montage am Ende des Hinterschnittes 7 eine Anschlagkante 8 vorgesehen, an die das Formelement 11 der Drehhülse 10 anschlägt.The depth of the recess in the widening 3 is otwa 1mm smaller than the width of the associated sealing element in the form of longitudinal grooves 5 with intermediate axial connecting surfaces 6 arranged. At an angle of rotation of each longitudinal groove 5 is an undercut 7, the depth of which corresponds at most to the difference between the width oes sealing element 4 and the depth of the recess 3. The connection between the longitudinal groove 5 and the axial connecting surface 6 is formed by a transition 9. In a particular embodiment, a stop edge 8 is provided for clearly limiting the rotational movement during assembly at the end of the undercut 7, against which the mold element 11 of the rotary sleeve 10 abuts.

Die zur Verbindung gehörende Drehhülse 10 hat die Form einer zylindrischen Kappe. Auf ihrem Mantal verteilt, sind radial nach innen gerichtete Formelemente 11 angeordnet, vorzugsweise als zylindrische Durchzüge ausgebildet, in einer Anzahl, die den Gegenelementen in der Aufweitung 3 entspricht. Stirnseitig weist die Drehhülse 10 einen um das Durchgangsloch angordneten Kragen 12 auf. Dieser dient der Versteifung der Stirnseite der Drehhülse 10. Die Drehhülse 10 wird vorteilhafterweise aus einem gut umformbaren und nichtrostenden metallischen Werkstoff hergestelltThe rotary sleeve 10 associated with the connection is in the form of a cylindrical cap. Distributed on its Mantal, radially inwardly directed mold elements 11 are arranged, preferably formed as cylindrical passages, in a number corresponding to the counter-elements in the expansion 3. At the front, the rotary sleeve 10 has a collar 12 arranged around the through-hole. This serves to stiffen the end face of the rotary sleeve 10. The rotary sleeve 10 is advantageously made of a well-formed and stainless metallic material

Die Montage dieser Rohrverbindung geschieht wie folgt: The assembly of this pipe connection is done as follows:

In das Rohrende 2 mit der Aufweitung 3 wird das handelsübliche Dichtelement 4, meist ein Innenlippendichtring, eingelegt. Das glatte Rohrende 1 wird durch das Dichtelement 4 eingeführt, nachdem vorher die Drehhülse 10 lose auf das Rohrende 1 aufgesteckt wurde. Der Überdeckungsgrad beider Rohrenden sollte mindestens dem Durchmesser des glatten Rohrendes 1 betragen. Danach wird die Drehhülse 10 mit ihren nach innen gerichteten Formelementen 11 durch die Längsnuten 5 gleitend aufgesteckt und durch Verdrehen in radialer Richtung im Htaterschnitt 7 arretiert. Da der Abstand von der äußeren Stirnfläche der Aufweitung 3 bis zur axialen Verbindungsfläche β geringer ist als die Differenz zwischen der Breite des Dichtelementes 4 und der inneren Tiefe der Aufweitung 3, wird zuerst das Dichtelement 4 analog einer Feder vorgespannt, aber beim Hineingleiten der Formelemente 11 in die Hinterschnitte 7 wieder völlig entspannt. Die Montage kann manuell ohne oder unter Verwendung eines geeigneten Hilfsmittels, z. B. eines speziellen Hakenschlüssel, vollzogen werden. Die erfindungsgemäße Lösung verhindert, daß im drucklosen Zustand ein unbeabsichtigtes Lösen möglich ist, da zum dafür notwendigen Verformen des Dichtelementes 4 ein spürbarer Kraftaufwand erforderlich ist.In the pipe end 2 with the expansion 3, the commercially available sealing element 4, usually an inner lip seal, inserted. The smooth pipe end 1 is inserted through the sealing element 4, after previously the rotary sleeve 10 was loosely attached to the pipe end 1. The degree of coverage of both pipe ends should be at least the diameter of the smooth pipe end 1. Thereafter, the rotary sleeve 10 is slid with its inwardly directed mold elements 11 by the longitudinal grooves 5 and locked by twisting in the radial direction in Htaterschnitt 7. Since the distance from the outer end face of the widening 3 to the axial joining surface β is less than the difference between the width of the sealing element 4 and the inner depth of the widening 3, first the sealing element 4 is pretensioned analogously to a spring, but when the mold elements 11 slide in completely relaxed in the undercuts 7 again. The assembly can be done manually without or using a suitable tool, e.g. B. a special hook wrench, completed. The solution according to the invention prevents unintentional release being possible in the unpressurized state, since a noticeable expenditure of force is required to deform the sealing element 4 necessary for this purpose.

Unter Betriebsbedingungen bewirkt der Druckaufbau im Dichnelement 4 eine Kraftkomponente in Richtung der Stirnwand der Drehhülse 10.Under operating conditions, the pressure build-up in the gasket element 4 causes a force component in the direction of the end wall of the rotary sleeve 10.

Diese Kraftkomponente schließt ein Lösen dieaer Verbindung auch unter Anwendung von Hilfsmitteln aus, so daß durch Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung eine Gefährdung von Mensch und Umwelt vermieden wird.This force component excludes a dissolution of thea compound even with the use of tools, so that by using the solution according to the invention a hazard to humans and the environment is avoided.

Im drucklosen Zustand ist diese Verbindung wieder einfach lösbar, wobei der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge abläuft. Vorteilhafterweise wird diese Rohrverbindung in Leitungssystemen für Warm- und Kaltwasser in Gebäuden bei der Verlegung von Rohren aus PVC-hart oder chloriertem PVC angewendet. Sie ermöglicht problemlos den Dehnungsausgleich in diesem Rohrsystemen, muß nicht vormontiert, sondern kann den Bedingungen auf der Baustelle vor Ort angepaßt werden. Darüber hinaus ist diese Rohrsteckverbindung sehr reparaturfreundlich, indem problemlos und mit geringem Material- und Arbeitszeitaufwand Teile des Rohrsystems ausgetauscht werden können.Bisher notwendige Dehnungsmuffen und -bögen sind überflüssig. Weiterhin entfällt das sonst sehr aufwendige Kleben der Verbindungsstellen. Diese lösbare Rohrverbindung ist für Drucke bis 1 MPa einsetzbar.In the depressurized state, this compound is again easily solvable, the process proceeds in reverse order. Advantageously, this pipe joint is used in piping systems for hot and cold water in buildings when laying pipes made of PVC hard or chlorinated PVC. It allows easy expansion compensation in this pipe systems, does not have to be pre-assembled, but can be adapted to the conditions on site on site. In addition, this pipe connector is very easy to repair, can be replaced easily and with low material and labor cost parts of the pipe system.Bus necessary expansion sleeves and bends are superfluous. Furthermore, eliminates the otherwise very expensive gluing the joints. This detachable pipe connection can be used for pressures up to 1 MPa.

Claims

1. A detachable pipe connector for the transport of elevated temperature and / or pressure media based on a bayonet closure with a rotary sleeve having radially inwardly directed mold elements and a pipe end or a fitting with a widening, in which an elastic sealing element is mounted and the on the outer diameter with the mold elements to sammenwirkende counter elements, characterized in that the inwardly directed mold elements Ί1) on the jacket of the rotary sleeve (10) are arranged and that the rotary sleeve (10) sti-nseitig a! (12) whose inner diameter has play to the outer diameter of the smooth pipe end Ί) and each counter element as a longitudinal groove (5) with an angular distance therefrom arranged undercut (7) and an intermediate axial connecting surface (6) is formed, the distance between the inner end face of the rotary sleeve ( 10) and the outer shape of the radially inward geri Chteten mold elements (11) the distance from the outer end face of the expansion (3) to the axial connection surface (6) only slightly exceeds and the undercut (7) is slightly larger than the difference between the width of the sealing element (4) and the inner depth expansion (3).

2. Detachable pipe connector according to claim 1, characterized in that on the longitudinal groove (5) further away from the end of the undercut (7) has a stop edge (8) for the mold elements (11) is mounted.

3. Detachable pipe connector according to claim 1 or 2, characterized in that the radially inwardly directed mold elements (11) are passages with preferably circular cross-section.

4. Detachable pipe connector according to claim 1 to 3, characterized in that the inner contour of the radially inwardly directed mold elements (11) corresponds in their dimensions to the plug element of a mounting tool.