DE2531349C2

DE2531349C2 - Elastic pipe connector

Info

Publication number: DE2531349C2
Application number: DE19752531349
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Kfm. 2000 Hamburg Berghöfer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1975-07-14
Publication date: 1982-12-16
Also published as: DE2531349A1

Description

2020th

5050

Die Erfindung betrifft ein elastisches Rohrverbindungsstück mit einem gegebenenfalls durch mindestens eine eingebettete Verstärkungseinlage verstärkten Balg aus Gummi und/oder elastomerem Kunststoff mit w> mindestens einer gewölbten Dehnungswelle, auswärts vorstehenden Endabschnitten sowie diese hintergreifenden, ringförmigen Anschlußteilen mit jeweils einer auf der von der Dehnungswelle abgewandten Seite angeordneten Ringnut, wobei die Endabschnitte des ^h~> Balges jeweils einen im nicht eingespannten Zustand sich axial auswärts konisch erweiterden Bereich aufweisen und außen in einen einwärts gerichteten Randsteg übergehen und jeweils in den Übergangsbereichen vom konischen Bereich des Endabschnitts zum Randsteg ein von diesen außen umgriffener, den konischen Endabschnitt in die Ringnut einpressender Kernring eingefügt ist nach Patent 24 37 240.The invention relates to an elastic pipe connector with a bellows made of rubber and / or elastomeric plastic, optionally reinforced by at least one embedded reinforcement insert, with w> at least one arched expansion shaft, outwardly protruding end sections as well as these engaging, annular connecting parts each with one on the side facing away from the expansion shaft arranged annular groove, with the end sections of the ^h ~> bellows each having an area that widens axially outwards in an axially outwardly conical manner and on the outside merges into an inwardly directed edge web and in each case in the transition areas from the conical area of the end section to the edge web an area encompassed by these on the outside, The core ring, which presses the conical end section into the annular groove, is according to patent 24 37 240.

Die aus der ein älteres Recht bildenden DE-PS 24 37 240 und dem innerhalb der Neuheitsschonfrist eingetragenen DE-GM 74 26 315 des Anmelders bekannten Rohrverbindungsstücke dieser Art weisen eine in den Balg über dessen ganze Länge durchgehend eingebettete Stahlcordeinlage auf. Diese Rohrverbindungsstücke besitzen zwar eine hervorragende Druckfestigkeit und Abdichtwirkung, sind aber für kleinere Nennweiten und geringere Betriebsdrücke in der Fertigung noch zu aufwendig.The DE-PS 24 37 240, which forms an older right, and the one within the grace period registered DE-GM 74 26 315 of the applicant known pipe connectors of this type have a A steel cord insert continuously embedded in the bellows over its entire length. These pipe fittings Although they have excellent compressive strength and sealing effect, they are suitable for smaller ones Nominal sizes and lower operating pressures in production are still too complex.

Aus der FR-PS 20 02 491 ist ein Rohrverbindungsstück ähnlicher Art bekannt, bei dem die Endabschnitte des Balges jeweils als radial auswärts vorstehende Endflansche mit einem daran in Richtung der Dehnungswelle vorspringenden, jeweils in eine Ringnut des Anschiußteils eingreifenden Ringwulst ausgebildet sind, wobei am Innenrand des Anschlußstücks ein parallel zur Längsachse des Balges auswärts vorstehender Ringwulst vorgesehen ist, an dessen Oberfläche die von vornherein parallel dazu verlaufende Innenfläche des Endflansch-Ringwulstes im eingespannten Zustand anliegt. In eine axial vor dem Endflansch-Ringwulst angeordneten Ringnut in der radialen Innenwand des Endflansches greift ein ringscheiben- oder winkelringartiges Versteifungselement aus starrem Material ein und verhindert im eingespannten Zustand des Endflansches zwischen dem Anschlußteil und dem Rohrende ein Herausziehen des Endflansch-Ringwulstes aus der Anschlußteil-Ringnut unter Leitungsdruckwirkung.From FR-PS 20 02 491 a pipe connector of a similar type is known in which the end sections of the bellows each as radially outwardly protruding end flanges with one attached to it in the direction of the expansion shaft protruding, each engaging in an annular groove of the connection part are formed annular bead, an annular bead projecting outwardly parallel to the longitudinal axis of the bellows on the inner edge of the connecting piece is provided, on the surface of which from the outset parallel to the inner surface of the End flange ring bead rests in the clamped state. In an axially in front of the end flange annular bead arranged annular groove in the radial inner wall of the end flange engages an annular disc or angled ring-like Stiffening element made of rigid material and prevents the end flange in the clamped state between the connecting part and the pipe end a pulling out of the end flange annular bead from the Connector ring groove under the effect of line pressure.

Aus der CH-PS 5 00 421 ist ein Rohrverbindungsstück ähnlicher Art bekannt, bei welchem die Endabschnitte des Balges jeweils als radial auswärts vorstehender Endflansch mit einem daran in Richtung zur Dehnungswelle vorspringenden, jeweils in die Ringnut des Anschiußteils eingreifenden Ringwulst ausgebildet ist, wobei am Innenrand des Anschlußteils ein parallel zur Längsachse des Balges auswärts vorstehender Ringwulst vorgesehen ist, an dessen Oberfläche die von vornherein parallel dazu verlaufende Innenfläche des Endflansch-Ringwulstes im eingespannten Zustand anliegt. In den Endflansch-Ringwulst ist ein Kernring eingebettet, der im eingespannten Zustand des Endflansches zwischen dem Anschlußteil und dem Rohrende die Stirnwand des vorstehenden Aiischluß-Ringwulstes axial kaum überragt und daher ein Herausziehen des Endflansch-Ringwulstes aus der Anschlußteil-Ringnut unter Leitungsdruckwirkung verhindert. Diese Konstruktion eignet sich jedoch nicht für höhere Innendrükke mit oder ohne gleichzeitige Einwirkung erhöhter Temperaturen, da der eingespannte Endflansch des Balges unter Berücksichtigung seiner verhältnismäßig dicken Elastomerschichten auf der Stirnseite durch die im Balg infolge des auf die Dehnungswelle radial auswärts wirkenden inneren Überdrucks entstehenden axialen Zugkräfte und den dabei auftretenden kalten Fluß leicht an einer Stelle so weit einwärts gezogen wird, daß dort eine Undichtigkeit auftritt.From CH-PS 5 00 421 a pipe connector of a similar type is known in which the end sections of the bellows each as a radially outwardly protruding end flange with a protruding thereon in the direction of the expansion shaft, each in the annular groove of the Connection part engaging annular bead is formed, with a parallel to the inner edge of the connection part Longitudinal axis of the bellows outwardly protruding annular bead is provided, on the surface of which by Inside surface of the end flange annular bead running parallel to it from the start in the clamped state is applied. A core ring is embedded in the end flange annular bead, which when the end flange is clamped between the connection part and the pipe end, the end wall of the protruding sealing ring bead hardly protrudes axially and therefore a pulling out of the end flange annular bead from the connecting part annular groove prevented under the action of line pressure. However, this construction is not suitable for higher internal pressures with or without simultaneous exposure to elevated temperatures, as the clamped end flange of the Bellows, taking into account its relatively thick elastomer layers on the front side by the in the bellows as a result of the internal overpressure acting radially outwards on the expansion shaft axial tensile forces and the resulting cold flow easily pulled so far inwards at one point becomes that a leak occurs there.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, Rohrverbindungsstücke der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei einfacher Fertigung mit oder ohne in den Balg eingebettete Verstärkungseinlagen eine noch zuverlässigere innendruckbeständige Abdichtung an den Einbaustellen erzielt wird.The object of the invention is now to improve pipe connectors of the type mentioned at the outset in such a way that that with simple production with or without reinforcement inserts embedded in the bellows an even more reliable one Internal pressure-resistant seal is achieved at the installation sites.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das elastische Rohrverbindungsstück gemäß Hauptpatent erfindurigsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß am Innenrand des Anschlußteils ein parallel zur Längsachse des Balges auswärts vorstehender Ringwulst vorgesehen ist, an dessen Oberfläche der zunächst konisch sich erweiternde Endabschnitt im eingespannten Zustand anliegtTo solve this problem, the elastic pipe connector according to the main patent is according to the invention characterized in that on the inner edge of the connecting part a parallel to the longitudinal axis of the bellows outwardly protruding annular bead is provided, on the surface of which the initially conically widening End section rests in the clamped state

Vorteilhafte Weiterbildungen det Rohrverbindungsstückes sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the pipe connector are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäßen Rohrverbindungsstücke besitzen dank der neuartigen Befestigungsweise ihrer Endabsclisitte eine überlegene Druckfestigkeit und eine wesentlich verbesserte Dichtigkeit an den Einbaustellen. Versuche der Anmelderin mit Rohrverbindungsstücken der erfindungsgemäßen Art, die einen durch eine Stahlcordeinlage verstärkten Gummibalg aufweisen, haben gezeigt, daß diese bei einer Nennweite von 50 mm einen über 200 bar liegenden Berstdruck aufweisen und die Dichtwirkung an den Anschlußstellen auch bei hohen Temperaturen nicht nachläßtThe pipe connectors according to the invention have their thanks to the novel method of attachment End sections a superior compressive strength and a significantly improved tightness at the installation sites. Attempts by the applicant with pipe connectors of the type according to the invention, which one through a Have reinforced rubber bellows with steel cord insert, have shown that these have a nominal width of 50 mm have a burst pressure of over 200 bar and the sealing effect at the connection points does not decrease even at high temperatures

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen des Rohrverbindungsstückes unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtIn the following the preferred embodiments of the pipe connector are referenced further explained on the drawings. It shows

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Rohrverbindungsstückes,F i g. 1 is a partially sectioned side view of a Pipe connector,

F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch ein abgewandeltes Anschlußteil,F i g. 2 an enlarged partial section through a modified connection part,

F i g. 3 einen Querschnitt durch einen abgewandelten Kernring.F i g. 3 shows a cross section through a modified core ring.

Das in F i g. 1 dargestellte Rohrverbindungsstück besitzt einen Balg 1 aus Gummi oder elastomerem Kunststoff, der eine Dehnungswelle 4 sowie sich axial auswärts konisch erweiternde Endabschnitte 6 und an deren Außenende angeordnete, einwärts gerichtete Randstege 8 aufweist In den Balg 1 ist eine über dessen Länge durchgehende Verstärkungseinlage 2, z. B. eine Stahlcordeinlage oder eine Textileinlage insbesondere aus synthetischen Fasern, eingebettet. Die Einlage besitzt in die Randstege 8 hineinragende Stegabschnitte 2b und in den in die konischen Endabschnitte 6 des Balges 1 einzubettenden Bereichen eine entsprechende, sich auswärts konisch erweiternde Form.The in Fig. 1 pipe connector shown has a bellows 1 made of rubber or elastomeric plastic, which has an expansion shaft 4 as well as axially outwardly conically widening end sections 6 and inwardly directed edge webs 8 arranged at the outer end . B. a steel cord insert or a textile insert, in particular made of synthetic fibers, embedded. The insert has web sections 2b protruding into the edge webs 8 and, in the areas to be embedded in the conical end sections 6 of the bellows 1, a corresponding, outwardly conically widening shape.

Zur Befestigung des Rohrverbindungsstückes an den Enden einer Rohrleitung sind die Endabschnitte hintergreifende, bei der dargestellten Ausführungsform als einstückige Ringflansche ausgebildete Anschlußstükke 3 vorgesehen, die jeweils auf ihrer von der Dehnungswelle 4 abgewandten Seite eine Ringnut 10 und zwischen dieser und dem Innenrand einen im Querschnitt etwa U-förmigen Ringwulst 9 aufweisen. Die Ringnut 10 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform eine im Querschnitt etwa einem Viertelkreisbogen entsprechende Außenwand 10a und eine an diese im wesentlichen rechtwinklig anschließende, parallel zur Längsachse des Balges 1 verlaufende Innenwand iOb. Die Anschlußteile 3 besitzen ferner Bolzenöffnungen 3a zur Aufnahme von nicht dargestellten Halterungsbolzen, die in herkömmlicher Weise durch entsprechende Durchgangsöffnungen 12a eines Ringflansches 12 des Rohrendes hindurchgeführt werden.To attach the pipe connection piece to the ends of a pipeline, the end sections are provided which reach behind the end sections and are designed as one-piece annular flanges in the embodiment shown, each having an annular groove 10 on its side facing away from the expansion shaft 4 and between this and the inner edge an approximately U in cross section -shaped annular bead 9. In the embodiment shown, the annular groove 10 has an outer wall 10a corresponding in cross section to approximately a quarter-circle arc and an inner wall 10a that adjoins this essentially at right angles and runs parallel to the longitudinal axis of the bellows 1 . The connecting parts 3 also have bolt openings 3a for receiving mounting bolts, not shown, which are passed in a conventional manner through corresponding through openings 12a of an annular flange 12 of the pipe end.

In den Übergangsbereich vom konischen Endabschnitt 6 des Balges zum Randsteg 8 ist ein von diesenOne of these is in the transition area from the conical end section 6 of the bellows to the edge web 8

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außen umgriffener Kernring 7 eingesetzt, dessen Durchmesser so auf die Ringnut 10 abgestimmt ist, daß deren Außenwand 10a in der Einbaustellung etwa einem Viertelkreisbogen um den Kernring 7 entsprichtexternally encompassed core ring 7 is used, the diameter of which is matched to the annular groove 10 that the outer wall 10a of which corresponds approximately to a quarter of a circle around the core ring 7 in the installed position

Wie aus F i g. 1 zu erkennen ist sind die Durchmesser des Kernringes 7, des Ringwulstes 10 und der Außenwand 10a der Ringnut 10 so aufeinander abgestimmt daß der Endabschnitt 6 des Balges 1 in der Einbaustellung zwischen dem Ringwulst 9 und der Innenfläche des Kernringes 7 stärker zusammengepreßt wird.As shown in FIG. 1 can be seen are the diameter of the core ring 7, the annular bead 10 and the Outer wall 10a of the annular groove 10 coordinated so that the end portion 6 of the bellows 1 in the Installation position between the annular bead 9 and the inner surface of the core ring 7 more compressed will.

Bei der in Fig.2 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform des Anschlußteiles 3 weist die Außenwand 10a der Ringnut 10 in Umfangsrichtung verlaufende Rillen 10c und jeweils zwischen diesen liegende, konvex gewölbte Flächen 10c/ auf. Die der Ringnut 10 zugewandte Fläche des Ringwulstes 9 weist in ähnlicher Weise eine in Umfangsrichtung verlaufende Rille 9a und beiderseits derselben konvex gewölbte Flächen 9b auf. Der in F i g. 3 dargestellte Querschnitt eines abgewandelten Kernringes 7 besitzt in Umfangsrichtung verlaufende Rillen 7a und jeweils zwischen diesen liegende, konvex gewölbte Flächen 7b. Bei Verwendung von Anschlußteilen mit einer in F i g. 2 dargestellten Ausbildung der Ringnut 10 und Kernringen mit einer in F i g. 3 dargestellten Ausbildung kann die Festlegung der Endabschnitte 6 und der Randstege 8 des Balges in der Einbaustellung weiter verbessert werden. Anstelle des in F i g. 3 dargestellten Kernringes kann auch ein Kernring mit abgerundet polygonalem Querschnitt verwendet werden. Darüber hinaus kann es je nach der Beschaffenheit des Balges und der Abmessungen der Ringnut und des Kernringes auch zweckmäßig sein, einen Kernring mit ellipsenähnlich abgeflachtem Querschnitt zu benutzen.In the modified embodiment of the connecting part 3 shown in FIG. 2, the outer wall 10a of the annular groove 10 has circumferential grooves 10c and convex surfaces 10c / lying between these. The surface of the annular bead 9 facing the annular groove 10 has in a similar manner a groove 9a running in the circumferential direction and on both sides of the same convexly curved surfaces 9b . The in F i g. 3, the cross section of a modified core ring 7 shown has circumferential grooves 7a and convex surfaces 7b lying between them. When using connection parts with a in F i g. 2 illustrated embodiment of the annular groove 10 and core rings with a in F i g. 3, the definition of the end sections 6 and the edge webs 8 of the bellows in the installed position can be further improved. Instead of the in FIG. 3 core ring shown, a core ring with a rounded polygonal cross-section can also be used. In addition, depending on the nature of the bellows and the dimensions of the annular groove and the core ring, it can also be expedient to use a core ring with an ellipse-like, flattened cross-section.

Nach der Fertigstellung des Balges 1 werden zunächst die Apschlußteile 3 über die noch etwas flexiblen Endabschnitte des Balges geschoben und schließlich die Kernringe 7 durch die von den Randstegen 8 definierte öffnung in den Übergangsbereich vom konischen Endabschnitt 6 zum Randsteg 8 eingesetzt.After the completion of the bellows 1, the closing parts 3 are first of all over the somewhat flexible ones The end sections of the bellows are pushed and finally the core rings 7 through the defined by the edge webs 8 Opening inserted into the transition area from the conical end section 6 to the edge web 8.

Beim Einbau des Rohrverbindungsstückes gemäß F i g. 1 werden die als Ringflansch ausgebildeten Anschlußstücke 3 mittels nicht dargestellter Halterimgsbolzen gegen den Ringflansch 12 des zugeordneten Rohrendes festgezogen, wobei eine an diesem angeordnete Dichtfläche den Randsteg 8 des Balges 1 und den Kernring 7 so in die Ringnut 10 des Anschlußteiles 3 einpreßt, daß sich der Balg 1 auch bei hohem inneren Überdruck und gleichzeitiger Einwirkung erhöhter Temperaturen nicht aus seiner Einbaustellung herausziehen kann. Mit steigendem Innendruck werden die Randstege 8 vielmehr um so stärker gegen die Dichtfläche 13 angepreßt, so daß auch bei sehr hohem Innendruck eine zuverlässige Abdichtung erzielt wird.When installing the pipe connector according to FIG. 1 are designed as an annular flange Connection pieces 3 by means of holding bolts, not shown tightened against the annular flange 12 of the associated pipe end, one arranged on this Sealing surface the edge web 8 of the bellows 1 and the core ring 7 so into the annular groove 10 of the connecting part 3 presses in that the bellows 1 increases even with high internal overpressure and simultaneous action Temperatures cannot be extracted from its installation position. With increasing internal pressure, the Rather, edge webs 8 are pressed all the more strongly against the sealing surface 13, so that even with a very high Internal pressure a reliable seal is achieved.

Anstelle der in F i g. 1 dargestellten, als Ringflansch ausgebildeten Anschlußteile 3 können je nach den Anforderungen auch andere bekannte Ausführungsformen von Anschlußteilen, beispielsweise ein- oder mehrteilig ausgebildete Anschlußteile mit Innen- oder Außengewinde benutzt werden.Instead of the in FIG. 1 shown, designed as an annular flange connection parts 3 can depending on the Requirements also other known embodiments of connecting parts, for example one or multi-part connection parts with internal or external threads can be used.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Elastic pipe connector with a possibly embedded by at least one Reinforcement insert reinforced bellows made of rubber and / or elastomeric plastic with at least a curved expansion shaft, outwardly protruding end sections as well as these engaging behind, annular connecting parts, each with one on the side facing away from the expansion shaft arranged annular groove wherein the end portions of the bellows each one in the non-clamped state have axially outwardly conically widening area and on the outside in an inwardly directed area Pass over the edge web and in each case in the transition areas from the conical area of the end section to the edge web one encompassed by these on the outside, pressing the conical end section into di2 annular groove Core ring is inserted, according to Patent 24 37 240, characterized in that on the inner edge of the connecting part (3) an annular bead protruding outwardly parallel to the longitudinal axis of the bellows (1)

(9) is provided, on the surface of which the initially conical end section (6) is clamped Condition is present

2. Pipe connector according to claim 1, wherein the annular groove of the connecting part is an im Cross section having approximately a quarter of a circle around the core ring corresponding outer wall, thereby characterized in that the surface of the annular bead (9) has a parallel to the longitudinal axis of the Bellows (1) running inner wall (lOtyder ring groove

(10) forms.

3. Pipe connector according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the core ring (7), the annular bead (9) and the outer wall (OK) aer the annular groove (10) are dimensioned so that the conical end portion (6 ) of the ring (1) between the annular bead (9) and the inner surface of the core ring (7) is compressed more than in its other areas.

4. Pipe connector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the core ring (7) has a cross-section with a rounded polygonal shape or of flat grooves (77a) separate, convexly curved surfaces (7b) .

5. Pipe connector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the annular groove (10) and / or the annular bead (9) circumferentially extending grooves (10c, 9a) and in each case between these lying, convexly curved surfaces (10c /, 9b) .

1515th