Die Erfindung bezieht sich auf einen Rohrverbinder zur fluiddichten Verbindung von Rohren.

Derartige Rohrverbinder werden zum Anschluss der unterschiedlichen Bestandteile von Kraftfahrzeugauspuffanlagen, Kraftwerksrohrleitungsanlagen und/oder Gas- oder Ölpipelineanlagen eingesetzt. Nachteilig bei bekannten derartigen Rohrverbindungen sind die üblicherweise erforderlichen Flansche,

Schrauben und/oder separaten Dichtungen. Darüber hinaus sind derartige Rohrverbinder häufig nur mit einem vergleichsweise großen mechanisch-konstruktiven Aufwand zu montieren, wobei sie üblicherweise ein vergleichsweise großes Gewicht aufweisen .

Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rohrverbinder zur fluiddichten Verbindung von Rohren zu schaffen, der bei vereinfachter Montage zugleich erhöhten Anforderungen an die fluiddichte Verbindung zwischen dem Rohrverbinder einerseits und den Rohren andererseits genügt.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Rohrverbinder auf seiner Innenmantelfläche für jedes der miteinander zu verbindenden Rohre zumindest ein Verschlussglied aufweist, das mit einem ihm zugeordneten Verschlussglied an einem Rohrende des mittels des Rohrverbinders zu verbindenden Rohres in Eingriff bringbar ist, und dass der Rohrverbinder an seinen Endabschnitten jeweils einen radial auswärts vorstehenden Umfangswulst mit einem in ihm aufgenommenen Dich- tungsfunktionsring aufweist, der sich bei seiner ersten Wärmebeaufschlagung ausdehnt und danach volumenkonstant ist. Die Montage des Rohrverbinders lässt sich durch wenige Handgriffe realisieren, wobei eine vergleichsweise leichte Ausgestaltung des Rohrverbinders möglich ist. Mittels des Dichtungsfunkti- onsrings ist eine hohe Dichtigkeit zwischen dem Rohrverbinder einerseits und den anzuschließenden Rohren andererseits erreichbar, wobei die angestrebte hohe Dichtigkeit zu keinem erhöhten Montageaufwand beim Zusammenfügen des Rohrverbinders mit den Rohren führt. Der Dichtungsfunktionsring kann z.B. und vorteilhaft aus einem Dämm- oder dgl . Gewebe ausgestaltet sein, dass sich bei der ersten Wärmebeaufschlagung ausdehnt, gegen die Außenfläche des Rohrendes abdichtend angepresst und danach volumenkonstant ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Rohrverbinder einen Dichtungsfunktionsring auf, der aus einem geeigneten Gewebe und einem von diesem Gewebe umgebenen Expansionsring ausgebildet ist, dessen Werkstoff sich bei seiner ersten Wärmebeaufschlagung ausdehnt und danach volumenkonstant ist. Diese Wärmebeaufschlagung des Dichtungsfunktionsrings bzw. des Expansionsrings kann stattfinden, nachdem der Rohrverbinder mit den mittels ihm anzu- schließenden Rohren zusammengefügt ist. Erst durch die dann stattfindende Wärmebeaufschlagung wird die fluiddichte Verbindung zwischen dem Rohrverbinder einerseits und den Rohren andererseits hergestellt. Der eigentliche Montagevorgang kann unbeeinflusst von der geforderten Dichtigkeit zwischen den zu montierenden Bauteilen durchgeführt werden.

In besonders einfacher Weise lässt sich eine qualitativ hochwertige fluiddichte Verbindung erreichen, wenn der Werkstoff des Expansionsrings einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Als besonders vorteilhafter Werkstoff für den Expansionsring hat sich das Material „Silicatversion" der Firma Umformtec herausgestellt. Wenn das den Expansionsring umgebende Gewebe als Draht- oder Stahlgewebe ausgebildet ist, kann der sich ausdehnende Werkstoff des Expansionsrings dieses durchdringen oder aber dieses Gewebe so fest gegen die Außenwandung des im Rohrverbinder eingesteckten Rohres drücken, dass hohe Anforderungen an die fluiddichte Verbindung erfüllt werden.

Um bei dem Zusammenfügen zweier Rohre mittels des erfindungsgemäßen Rohrverbinders eine gewisse Flexibilität zu erlauben und um mittels des Rohrverbinders Vibrationen, Schwingungen, Stoß- und Schlagbeanspruchungen besser aufnehmen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Rohrverbinder einen elastischen Balgabschnitt aufweist, der zwischen den Verschlussgliedern etwa mittig im Rohrverbinder angeordnet ist. Je nach erwünschter Flexibilität bzw. Elastizität kann der Balgab- schnitt unterschiedlich lang gestaltet oder aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sein. Jede Verbindungsstelle des Rohrverbinders kann zwei oder mehr rohrendseitige Verschlussglieder aufweisen, wobei dann selbstverständlich an den betreffenden Rohrenden der miteinander zu verbindenden Rohre eine entsprechende Anzahl von rohrendseitigen Verschlussgliedern vorgesehen ist. Die Verschlussglieder sind entsprechend über den Umfang des Rohrverbinders bzw. des Rohrendes verteilt.

Die Verschlussglieder können vorteilhaft als Bajonettverschlussglieder ausgebildet sein.

In technisch-konstruktiv einfacher Weise lassen sich die rohrverbinderseitigen Bajonettverschlussglieder als radial einwärts vorstehende Vorsprungelemente ausbilden, die mit rohrendseitigen, sich an ihrem rohrendfernen Ende erweiternden Schlitzen zur dreh- und ausziehfesten Verbindung des Rohres mit dem Rohrverbinder in Eingriff bringbar sind.

Die rohrendseitigen Schlitze in den Rohrenden können vorteilhaft L-Form aufweisen.

Um einen Austritt des rohrverbinderseitigen Bajonettverschlussglieds aus der Erweiterung des rohrendseitigen Schlitzes zu erschweren, ist es vorteilhaft, wenn die rohrendseitigen Schlitze eingangsseitig ihrer Erweiterung eine Engstelle aufweisen .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rohrverbinders können die rohrverbinderseitigen Bajonettverschlussglieder als radial einwärts vorstehende, sich an ihrem rohrverbinderendseitigen Ende erweiternde Vorsprungelemente ausgebildet sein, die mit rohrendseitigen Schlitzen zur dreh- und ausziehfesten Verbindung des Rohres mit dem Rohrverbinder in Eingriff bringbar sind, wobei die rohrverbinderseit igen Vorsprungelemente dann vorteilhaft L-Form aufweisen können.

Alternative ist es möglich und ebenfalls vorteilhaft, wenn das bzw. die Rohrenden des bzw. der Rohre mittels einer zumindest einfachen Stiftquetschverbindung, vorzugsweise einer doppelten Stiftquetschverbindung, mit dem Rohrverbinder fest verbunden ist bzw. sind, z.B. vernietet sind.

Der erfindungsgemäße Rohrverbinder kann besonders vorteilhaft für die Montage einer Kraftfahrzeugauspuffanläge eingesetzt werden. Der Werkstoff des Expansionsrings kann dann so ausgewählt werden, dass er in demjenigen Temperaturbereich, den die Abgase des Kraftfahrzeugmotors üblicherweise aufweisen, einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, so dass sich bei der erstmaligen thermischen Beaufschlagung des Dichtungs- funktionsrings eine besonders hochwertige fluiddichte Verbindung zwischen dem Rohrverbinder einerseits und den weiteren Bestandteilen der Kraftfahrzeugauspuffanläge andererseits ergibt. Die Volumenkonstanz des einmal ausgedehnten Werkstoffs des Expansionsrings ist dann bis zu einer Temperatur von 1000 bis 1200 Grad C gewährleistet, wodurch eine hohe Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Rohrverbinders resultiert.

Wenn der erfindungsgemäße Rohrverbinder in Verbindung mit einer Kraftwerksrohrleitungsanlage oder einer Gas- oder Ölpipe- lineanlage eingesetzt wird, wird die thermische Beaufschlagung des Dichtungsfunktionsrings nach der Montage des Rohr ^¬ verbinders in einem weiteren Verfahrensschritt realisiert, bei dem der Dichtungsfunktionsring von der Außenseite des Rohrverbinders her mit Wärme beaufschlagt wird. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Rohrverbinders ;

Figur 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Rohrverbinders; und

Figur 3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Rohrverbinders mit einem Rohrende eines mittels des

Rohrverbinders zu koppelnden Rohres.

Ein in den Figuren 1 bis 3 in unterschiedlichen Ausführungsformen gezeigter erfindungsgemäßer Rohrverbinder 1 dient dazu, Rohre 2 miteinander zu verbinden, wobei die Verbindung fluiddicht gestaltet ist .

Es sei darauf hingewiesen, dass ein Rohr 2 mit seinem dem Rohrverbinder 1 zugewandten Rohrende 3 lediglich in Figur 3 gezeigt ist.

Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rohrverbinders 1 hat einen zylindrischen Rohrkörper 4, in dessen offene Enden jeweils das Rohrende 3 eines Rohres 2 einsteckbar ist, wie dies in Figur 3 gezeigt ist.

Nahe seinen Enden weist der Rohrverbinder 1 jeweils einen Um- fangswulst 5 auf, der vom Rohrkörper 4 in Radialrichtung auswärts vorsteht. Der Umfangswulst 5 dient der Aufnahme eines Dichtungsfunktionsrings 6, mittels dem die fluiddichte Ver- bindung zwischen den Rohren 2 einerseits und dem Rohrverbinder 1 andererseits gewährleistet wird.

Der Dichtungsfunktionsring 6 ist im dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel zweiteilig ausgestaltet. Er beinhaltet einen Expansionsring 7 und ein diesen Expansionsring 7 umgebendes Gewebe 8, bei dem es sich um ein feines Draht- bzw. Stahlgewebe od.dgl. handeln kann. Der Expansionsring 7 ist aus einem Werkstoff ausgebildet, der sich bei seiner ersten Beaufschlagung mit Wärme bzw. thermischer Energie ausdehnt und der nach dieser ersten Ausdehnung volumenkonstant ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um das Material „Silicatversion" der Firma Umformtec handeln. Durch die bei der ersten thermischen Beaufschlagung stattfindende Volumenausdehnung des Expansionsrings 7 wird der Dichtungsfunktionsring 6 ausgeweitet und legt sich mit seinem Innenumfang fluiddicht an die Außenmantelfläche des im Rohrverbinder 1 eingesteckten Rohrendes 3 des Rohres 2 an. Hier- bei kann der den Expansionsring 7 bildende Werkstoff das den Expansionsring 7 umgebende Gewebe 8 durchdringen und sich mit dem Gewebe 8 gegen die Außenmantelfläche des Rohrendes 3 dichtend anpressen oder aber das Gewebe 8 fluiddicht an die Außenmantelfläche des Rohrendes 3 drücken.

Des Weiteren ist der Rohrverbinder 1 mit Bajonettverschlussgliedern 9, 10 versehen, wobei das Bajonettverschlussglied 9 dem in Figur 1 links anzukoppelnden Rohr 2 und das Bajonettverschlussglied 10 dem in Figur 1 rechts anzukoppelnden Rohr 2 zugeordnet ist. Selbstverständlich können links mehrere rohrverbinderseitige Bajonettverschlussglieder 9 und rechts mehrere rohrverbinderseitige Bajonettverschlussglieder 10 vorgesehen sein, wobei dann in den Rohrenden 3 der jeweils anzuschließenden Rohre 2 eine entsprechende Anzahl rohrend- seitiger Bajonettverschlussglieder 11 vorzusehen sind, von denen eines in Figur 3 dargestellt ist.

Wie am besten aus Figur 3 hervorgeht, ist das rohrverbinder- seitige Bajonettverschlussglied 9 als von der Innenmantelflä che des Rohrverbinders radial einwärts vorstehendes Vor- sprungelement 9 ausgebildet.

Diesem radial einwärts vorstehenden Vorsprungelement 9 des Rohrverbinders 1 ist das im in Figur 3 gezeigten Ausführungs beispiel als L-förmiger Schlitz 11 ausgebildete rohrendseiti ge Bajonettverschlussglied 11 zugeordnet. Durch den parallel zur Rohrverbinderachse 12 verlaufenden Abschnitt des L- förmigen Schlitzes 11 wandert das rohrverbinderseitige Vorsprungelement 9 bis zum rohrendfernen Ende des Schlitzes 11 und wird dann durch eine Drehung des Rohres 2 bzw. des Rohrverbinders 1 in die Erweiterung 13 des L-förmigen Schlitzes 11 verbracht. Dort wird das rohrverbinderseitige Vorsprungelement 9 mittels einer Engstelle 14 fixiert, die das Vorsprungelement 9 beim Eindringen in die Erweiterung 13 leicht überwinden kann, die jedoch einen Austritt des Vorsprungele- ments 9 aus der Erweiterung 13 verhindert.

Wie vorstehend bereits erwähnt, können je Verbindungsstelle des Rohrverbinders 1 und entsprechend je anzuschließendem Rohrende 3 mehrere rohrverbinderseitige Bajonettverschlussglieder 9 bzw. 10 und entsprechend mehrere rohrendseitige Ba jonettverschlussglieder 11 vorgesehen sein. Bei den in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen ist der Rohrverbinder 1 mit einem vergleichsweise elastischen Balgabschnitt 15 versehen. Hierdurch können einerseits Vibrationen, Schwingungen, Schlag- und Stoßbeanspruchungen ausgeglichen und aufgenommen werden, wobei andererseits eine gewisse Flexibilität bei der Montage des Rohrverbinders 1 ermöglicht wird.

Wenn der vorstehend geschilderte Rohrverbinder 1 zur Verbindung von Rohren 2 der Auspuffanläge eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, findet die thermische Beaufschlagung des Dich- tungsfunktionsrings 6 bei der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugmotors statt. Mit ansteigender Temperatur des Abgases im Rohrverbinder 1 dehnt sich der Expansionsring 7 bzw. der diesen bildende Werkstoff aus, wodurch in der vorstehend beschriebenen Weise eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Rohrverbinder 1 einerseits und dem in ihm eingesteckten Rohrende 3 des Rohres 2 gesichert wird. Hierzu ist es vorteilhaft, dass der vorstehend erwähnte Werkstoff des Expansionsrings 7 im Bereich der in Auspuffanlagen von Kraftfahrzeugen auftretenden Abgastemperaturen einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, wobei dieser Werkstoff nach seiner Volumenausdehnung bei der ersten Beaufschlagung mit thermischer Energie dann volumenkonstant bleibt, und zwar in einem Temperaturbereich bis zu 1000 bis 1200 Grad C.

Wenn der Rohrverbinder 1 für Kraftwerksrohrleitungsanlagen, Gas- oder Ölpipelineanlagen eingesetzt wird, wird bei der Herstellung der Verbindung zwischen zwei Rohren 2 mittels des Rohrverbinders 1 dessen Dichtungsfunktionsring jeweils von seiner Außenseite her mit Wärmeenergie beaufschlagt, um so eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Rohrverbinder 1 ei- nerseits und den mittels des Rohrverbinders 1 aneinander anzuschließenden Rohren 2 andererseits zu gewährleisten. Je nach Anforderungsprofil können die Eigenschaften des den Expansionsring 7 ausbildenden Werkstoffs ausgewählt bzw. eingestellt werden.