DE29622772U1 - Verriegelungseinrichtung für eine schubgesicherte Steckverbindung von Rohren - Google Patents

Description

Verriegelungseinrichtung für eine schubgesicherte Steckverbindung von Rohren

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Zur Aufnahme von Längskräften müssen Rohre, die über eine Steckmuffenverbindung zusammengefügt werden, über eine besondere Verriegelungseinrichtung verfügen. Das Muffenende der Rohre besitzt üblicherweise neben dem Profil, das die Dichtung aufnimmt, eine nach außen hin vorgelagerte, im wesentlichen kegelförmige, Kammer. Das Einsteckende komprimiert beim Einschieben in die Muffe die Dichtung. Werden Längskräfte in Folge von Richtungs- oder Querschnittsänderungen an der Muffenverbindung wirksam, so sind die Verbindungen gegen Auseinanderziehen zu verriegeln.

Eine bekannte Ausführung dieser Verriegelungskonstruktionen (EP 0141276 A1) benötigt auf dem Einsteckende einen Wulst, über den die Längskräfte mittels Verriegelungssegmenten in die Muffenkammer übertragen werden. Ein Nachteif dieser Verbindung ist die Herstellung eines solchen Wulstes bei Rohren, die auf der Bausteife geschnitten werden müssen.

Bekannt ist auch die Ausführung (DE 4134089 A1), bei der mit Zähnen versehene Verriegelungssegmente miteinander zu einem flexiblen Band verbunden sind, an das ein ringförmiges Halteteil angeformt ist, weiches an oder über der Stirnseite des Muffenendes festgelegt wird. Damit werden die Verriegefungselemente während des Einschubvorganges am Muffenende fixiert. Bei größeren Muffendurchmessern muß der elastische Ring mit seinen

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eingebetteten Metallzargen durch zusätzliche Maßnahmen gesichert werden, z.B. durch einen im Haltetei! vor der Muffe einvulkanisierten Stahlring. Dieser stabilisierende Stahlring erschwert die Montage des Verriegelungskranzes
infolge seiner Ringsteifigkeit.

Bei einer weiteren Ausführung (G 9419400.9) wird ein mit Verriegelungszähnen versehenes elastisches Band nach der Herstellung der Rohrverbindung durch Einziehen des Verriegelungsbandes über Öffnungen in der Muffenstirn
bewerkstelligt. Die erforderlichen Spannkräfte, mit denen die beiden Enden des Verriegelungsbandes zusammengezogen werden müssen, um ein Eingreifen der Zähne in die Rohroberfläche unter allen Umständen sicherzustellen, sind nur mit besonderen Hilfsmitteln aufzubringen, was auf der Baustelle häufig zu Problemen führt.

Aus der DE 4324093 A1 ist schließlich bekannt, dass die
Verriegelungselemente mit aus dem Muffenende herausragenden elastischen Bändern verbunden sind, die außerhalb der Steckverbindung über nachträglich anzubringende Spannbänder auf dem Einsteckende gehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungseinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei der keine Schweißraupe
benötigt wird und das nachträgliche Verspannen und Fixieren der
Verriegelungslemente auf dem Einsteckende entfallen kann.

Eine Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruches 1
wiedergegeben. Die Unteransprüche 2 und 3 enthalten sinnvolle
Ausführungsformen dazu.

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Der mit Zähnen versehene Verriegeiungsring hat einen Querschnitt, der im wesentlichen die Schubsicherungskammer in der Muffe ausfüllt. Dabei sind die Zahnsegmente in einen Ring aus Elastomer einvulkanisiert. Der Ring hat einen Außendurchmesser, welcher größer als der Innendurchmesser der Muffenkammer ist. Durch diese Vergrößerung des Ringdurchmessers gegenüber der aufnehmenden Muffenkammer wird eine Druckspannung in Umfangsrichtung erzeugt, die infolge der dadurch einsetzenden Gewölbewirkung den Ring in seiner Position hält, so daß weitere Fixierungselemente entfallen. Die Zahnelemente sind im Ring so einvulkanisiert, daß die Zahnspitzen der Elemente auf einem Kreis liegen, dessen Durchmesser kleiner ist als der kleinste Außendurchmesser (untere Toleranzlage) des einzusteckenden Rohrendes.

Wird das Rohrende in das mit Dichtung und Schubsicherungsring versehene Muffenprofil eingeschoben, so werden die Zahnelemente gezwungen, an der Kegelmantelfläche des Muffenprofils aufwärts zu gleiten, wodurch sich der lichte Durchmesser über dem Zahnkreis so lange vergrößert, bis das Einsteckende hindurchgeschoben werden kann. Durch die Verlagerung der Verriegelungselemente in Richtung der Kegelmantellinie wird das Elastomer zwischen den Verriegelungselementen und dem hinteren Teil der Verriegelungskammer komprimiert. Diese Kompression übt auf die Verriegelungseiemente eine axiale, muffenauswärtsgerichtete Druckkraft aus, die an der Kegelfläche der Muffeninnenkontur in eine radiale Kraft umgewandelt wird, mit welcher die Zähne in die Rohroberfläche eingetrieben werden. Durch diesen Vorgang ist die Verriegelung des Einsteckendes in der Muffe gegeben.

im folgenden werden in Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 teilweise einen Axialschnitt durch eine schubgesicherte Verbindung für Rohre

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Fig. 2 einen Schnitt der Verriegelungselemente

Fig. 3 einen Axiaischnitt vor und nach dem Einschieben des Einsteckendes. 5

Zu der in der Zeichnung dargestellten Steckverbindung gehört ein Einsteckende (1) und ein Muffenende (2). Das Einsteckende (1) weist eine glatte Außenoberfläche (3) auf. Das Muffenende (2) weist im hinteren Bereich eine Dichtkammer (4) zur Aufnahme einer nicht gezeichneten Dichtung auf, die bei eingestecktem Einsteckende (1) mit der Außenoberfläche (3) dichtet. Das Muffenende (2) weist außerdem im vorderen Bereich eine größere Muffenkammer (5) auf, die zur Aufnahme von mit Zähnen (10) versehenen Verriegelungselementen bestimmt ist. Die Verriegelungselemente sind in einem Elastomerring (7) einvulkanisiert und stützen sich mit einer Torusabstützflache (8) an der Konusfläche (9) in der Muffenkammer (5) ab. Die Torusabstützfläche (8) ist dabei so ausgebildet, daß die Normalen der Torusabstützfläche (8) stets den auf der Außenoberfläche (3) des Einsteckendes (1) aufliegenden, verzahnten Abschnitt der Verriegeiungselemente (6) schneiden. Damit ist sichergestellt, daß bei allen Toleranzpaarungen und Abwinkelungen von Einsteckende (1) und Muffenende (2) unzulässige Spannungsspitzen vermieden werden.

Figur 3 zeigt, wie sich beim Einschieben des Einsteckendes (1) die im elastischen Material des Elastomerringes (7) gelagerten Verriegelungselemente (6) mit ihrer Torusabstützfläche (8) entlang der Konusfläche (9) verschieben, um eine Durchmesservergrößerung ihrer Zahn-Kreisfläche um den Betrag a zu bekommen. Erst durch diese Vergrößerung des Zahn-Kreisdurchmessers ist es möglich, das Einsteckende (1) weiter axial in die Muffe zu schieben. Bei dieser Verlagerung in axialer Richtung um den Betrag b wird der rechte Teil des Ringes (7) verformt. Die dabei entstehende axiai nach außen gerichtete Druckkraft führt dazu, daß die Verriegelungselemente (6) an ihrem Berührungspunkt eine radial zur Mittellinie des Einsteckendes (1) gerichtete Kraft erfahren, die letztlich zur Verriegelung der Zähne (10) auf der Außenoberfläche (3) führt.

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Bezugszeichenliste:

1	Einsteckende
2	Muffenende
3	Außenoberfläche von 1
4	Dichtkammer
5	Muffenkammer
6	Verriegelungselement
7	Elastomerring
8	Torusabstützfläche von 6
9	Konusfläche von 2
10	Zähne an 6

Claims (3)

^»ateTrtansprüche:

1. Verriegelungseinrichtung für eine schubgesicherte Steckverbindung von Rohren, die sin Einsteckende aufweisen, das mit radialem Spiel in das Muffenende eines benachbarten Rohres einschiebbar ist, wobei das Muffenende eine ringförmige Muffenkammer mit einer Abstützfläche für in der Muffenkammer angeordnete Verriegeiungselemente aufweist und die Verriegelungselemente zur Verriegelung mit Zähnen gegen die Außenoberfläche des Einsteckendes gedrückt werden, wobei die mit Zähnen versehenen Verriegelungselemente miteinander zu einem flexiblen Ring verbunden sind, der in der Muffenkammer gehalten wird und bei zusammengefügter Steckverbindung die Zähne radial von außen gegen die Außenoberfläche des Einsteckendes drückt, dadurch gekennzeichnet, dass der größte innendurchmesser der Muffenkammer

(5) kleiner ist als der Außendurchmesser des Ringes (7) vor dem Einlegen in die Muffenkammer (5) und dass der. ßendurchmesser des Einsteckendes (1) vor dem Einschieben in das Muffenende (2) größer ist als der Innendurchmesser der Zähne (10) und dadurch Druckspannungen in radialer Richtung auf das Einsteckende erzeugt werden.

2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungselemente (6) im Ring (7) mit Abstand zueinander am Umfang verteilt angeordnet sind.

3. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegeiungselemente (6) steh mit einer Torusabstützfläche (8) direkt an der Konusfläche (9) in der Muffenkammer (5) abstützen und dass die Muffenkammer (5) zumindest in Rohrlängsrichtung vor und hinter der Torusstützfläche (8) im wesentlichen vollständig mit dem flexiblen Material des Ringes (7) ausgefüllt ist..