Die Erfindung betrifft eine Muffenverbindung für Rohre.

Es ist bekannt, Rohre an ihren Längsenden mittels einer Muffenverbindung miteinander zu verbinden. Hierbei umgreift eine Muffe ein axiales Ende eines Rohres und eine Dichtung oder eine materialschlüssige Verbindung zwischen Muffe und Rohrende bewirken eine flüssigkeitsdichte Verbindung.

Aus DE 200 22 897 U1 und WO 2014/053216 A1 sind jeweils Muffenverbindungen bekannt, bei denen ein Spitz- oder Einsteckende eines ersten Rohres in ein als Muffe ausgebildeten Rohrendes eines zweiten Rohres eingesteckt und die Muffenverbindung mit Hilfe von beweglichen Riegeln in axiale Richtung gesichert wird. Das als Muffe ausgebildete Rohrende des zweiten Rohres weist einen radial nach innen ragenden, umlaufenden Bund auf, der in Umfangsrichtung Öffnungen besitzt, durch die hindurch ein jeweiliger Riegel eingesetzt werden kann, so dass der jeweilige Riegel anschließend in tangentialer Richtung verschoben werden und sich an dem Bund der Muffe in axialer Richtung abstützen kann. An dem Einsteck- oder Sitzende des ersten Rohres kann eine in Umfangsrichtung verlaufende Wulst, z. B. eine Schweißraupe vorgesehen sein, an der sich der jeweilige Riegel ebenfalls in axialer Richtung der Rohre abstützen kann, so dass sich der jeweilige Riegel in Längsrichtung der Muffenverbindung zwischen dem Bund der Muffe am zweiten Rohr und dem Wulst am Spitz- oder Einsteckende des ersten Rohres befindet. Um nun eine Muffenverbindung herzustellen, wird zunächst das Spitz- oder Einsteckende des ersten Rohres in die Muffe am zweiten Rohr eingeführt. Anschließend werden die Riegel durch eine jeweilige Öffnung im Bund an der Muffe in das Innere der Muffe eingebracht, bis sie am Wulst am Einsteckende des zweiten Rohres anliegen und anschließend radial nach links bzw. rechts verschoben, bis jeweils ein Vorsprung des Halteriegels an einer Kante der jeweiligen Öffnung im Bund der Muffe am zweiten Rohr anliegt.

Der die Muffe stirnseitig begrenzende, nach innen ragende Bund weist auf der in axialer Richtung des Rohres dem jeweiligen Riegel zugewandten Seite eine schräge Anlagefläche auf, an der der jeweilige Riegel mit einer ebenfalls schrägen Stirnfläche anliegt. Der nach innen ragende Bund der Muffe begrenzt einen umlaufenden Riegelaufnahmeraum.

Außerdem weist das als Muffe ausgebildete Rohrende eine umlaufende Dichtungskammer auf, die durch eine ebenfalls radial nach innen ragende Trennwand von dem Riegelaufnahmeraum getrennt ist. In der Dichtungskammer ist ein Dichtungsring angeordnet, der zum Abdichten der Muffenverbindung dient und im Ergebnis sowohl an der Innenwandung der Dichtungskammer als auch an der Außenwandung des in die Muffe eingeführten Rohrendes des ersten Rohres anliegt. Die Trennwand zwischen Riegelaufnahmeraum und Dichtungskammer verhindert, dass der Dichtungsring aus der Muffe herausgedrückt wird.

Längszugkräfte zwischen den durch die Muffenverbindung verbundenen Rohren werden durch den Wulst am ersten Rohr, den Bund der Muffe am zweiten Rohr und den dazwischenliegenden Riegel aufgefangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Muffenverbindung zum Verbinden zweier Stahlrohre anzugeben, die zuverlässig dicht ist und Längszugkräfte übertragen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Muffenverbindungssystem vorgeschlagen, das ein Rohrformstück, mehrere Riegel und zwei Dichtungsringe umfasst.

Das Rohrformstück hat zwei Längsenden und weist an jedem Längsende jeweils eine Muffe auf, in die ein Einsteckende eines Stahlrohrs mit einem wenigstens abschnittsweise in Umfangsrichtung verlaufenden, nach außen ragenden Vorsprung (z. B. einer Schweißraupe) eingesteckt werden kann.

Jede Muffe weist an ihrer Stirnseite einen in Umfangsrichtung umlaufenden Riegelaufnahmeraum auf sowie einen von dem Riegelaufnahmeraum durch eine in Umfangsrichtung umlaufende Trennwand getrennte, ebenfalls in Umfangsrichtung umlaufende Dichtungskammer zur Aufnahme eines Dichtungsrings. Der Riegelaufnahmeraum ist stirnseitig durch eine nach innen ragende Stirnwand begrenzt, die in Umfangsrichtung derart unterbrochen ist, dass sie Einsetzöffnungen zum Einsetzen von Riegeln aufweist, wobei die Stirnwand eine in einem spitzen Winkel zur radialen Richtung verlaufende, konische Anlagefläche besitzt, an der eine im entsprechenden Winkel verlaufende Gegenanlagefläche an einem jeweiligen Riegel anliegen kann. Im Unterschied zum Stand der Technik verläuft die konische Anlagefläche nicht in einem stumpfen Winkel zur radialen Dichtung der Muffe, sondern in einem spitzen Winkel. D. h. die Anlagefläche verläuft in einem Winkel von weniger als 45° zu einer rechtwinklig zur Längsachse der Muffe verlaufenden Ebene.

Die Dichtungskammer verjüngt sich ausgehend von der Trennwand in Längsrichtung des Rohrformstücks zunächst und weitet sich dann wieder, um einen entsprechend geformten Dichtungsring aufzunehmen, der an einem Längsende einen sich radial nach außen erste- ckenden Haltewulst zur Anlage an der Trennwand und an dem anderen Längsende zwei Schwalbenschwanz- oder gabelartig voneinander getrennte Dichtlippen aufweist, die zwischen sich einen stirnseitig offenen Zwischenraum einschließen. Die Formen der Dichtungskammer und des zugehörigen Dichtungsrings bewirken zum Einen, dass der Dichtungsring auch bei hohem Innendruck nicht in Längsrichtung der Muffenverbindung verrutschen kann und dass die Dichtung gleichzeitig zuverlässig dichtet, weil die Dichtlippen von dem Druck eines Fluids auseinander gedrückt werden, so dass eine radial äußere Dichtlippe des Dichtungsrings dicht an einer entsprechenden Innenwand der Dichtungskammer anliegt, während die radial innere Dichtlippe dicht auf der äußeren Mantelfläche des jeweiligen Stahlrohrs anliegt.

Es wird somit eine Muffenverbindung zur Verbindung von einem Rohr mit einem Rohrformstück vorgeschlagen, in dessen Muffe ein Spitzende des einen radial nach außen ragenden Vorsprung aufweisenden Rohres einführbar ist. Die Muffe des Rohrformstücks weist einen radial nach innen ragenden Rand (nämlich die Stirnwand des Riegelaufnahmeraums) mit zwei ringsegmentförmigen Ausnehmungen (die die Einsetzöffnungen bilden) auf. Eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Spitzendes in der Muffe des Rohrformstückes umfasst vier ringsegmentförmige Verriegelungselemente (die Riegel). Im verriegelten Zustand stützt sich der radial nach außen ragende Vorsprung des Rohres an den Verriegelungselementen und diese an der Stirnwand des Riegelaufnahmeraums ab. Ein Dichtungsring für die Muffenverbindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Teil des Dichtungsrings schwalbenschanzförmig ausgebildet ist und der gegenüberliegende Teil einen sich radial nach außen erstreckenden Haltewulst aufweist, wobei der erste schwalbenschwanzförmige Teil als Dichtteil und der zweite wulstartige Teil als Halteteil des Dichtungsrings dient. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass Längsenden von Stahlrohren - anders als Längsenden von Gussrohren - nicht als Muffe ausgebildet werden können. Daher ist anstelle einer Muffe an einem Ende eines Rohres ein Rohrformstück mit zwei Muffen vorgesehen. Stahlrohre haben den Vorteil, einem höheren Innendruck standhalten zu können. Die Erfindung schließt die weitere Erkenntnis ein, dass ein höherer Innendruck höhere Anforderungen an die von der Muffenverbindung zu übertragenden Längszugkräften sowie an die Dichtung stellt. Um entsprechend hohe Längszugkräfte übertragen zu können, ohne dass die auf das Rohrformstück wirkenden radialen Kräfte zu groß werden, wurde der Winkel der konischen Anlagefläche entsprechend angepasst und weicht von dem aus dem Stand der Technik bekannten Maß ab. Auch die Form der Dichtungskammer und des zugehörigen Dichtungsrings wurden vom Stand der Technik abweichend gestaltet, um eine auch bei hohem Druck zuverlässige Dichtung bereitzustellen, die dicht ist und bei der keine Gefahr besteht, dass der Dichtungsring infolge des Drucks disloziert. Auch in Bezug auf die zuverlässige Dichtung spielt die Geometrie der konischen Anlagefläche für die Riegel an der Stirnwand des Riegelaufnahmeraums eine Rolle, weil der Winkel der konischen Anlagefläche ein übermäßiges Weiten des Rohrformstücks und eine damit potentiell einhergehende Änderung der Geometrie der Dichtungskammer verhindert.

Vorzugsweise weist die Stirnwand des Riegelaufnahmeraums einer Muffe zwei Aufnahmeöffnungen auf. Durch eine Aufnahmeöffnung hindurch kann dann sowohl ein entgegen dem Urzeigersinn verschiebbarer als auch ein im Uhrzeigersinn verschiebbarer Riegel in den Riegelaufnahmeraum eingesetzt werden.

Vorzugsweise verläuft die Anlagefläche an der Stirnwand des Riegelaufnahmeraums einer Muffe in einem Winkel zwischen 30° und 40° in Bezug auf eine senkrecht zur Längsachse der Muffe verlaufenden Ebene. Die Anlagefläche an der Stirnwand des Riegelaufnahmeraums sind dann Abschnitte einer Kegelmantelfläche eines Hohlkegels mit stumpfem Spitzenwinkel.

Das Rohrformstück ist vorzugsweise ein Gussteil, das aus duktilem Gusseisen hergestellt ist. Je nach Anwendungsfall (Niederdruck- oder Hochdruckanwendung) wird entweder eine Legierung gemäß GJS 400 oder eine Legierung gemäß GJS 500 verwendet. Das duktile Gusseisen ist Gusseisen mit Kugelgraphit und wird daher auch als globularer Grauguss oder Sphäroguss bezeichnet.

Die Riegel sind vorzugsweise ebenfalls Gussteile, die aus duktilem Gusseisen hergestellt sind, und zwar vorzugsweise aus GJS 400. Jeder Riegel weist einen bogenförmigen Riegelabschnitt auf, der die Gegenanlagefläche aufweist, welche nach dem Einsetzen des Riegels an der Anlagefläche der Stirnwand des Riegelaufnahmeraums einer Muffe anliegt. Je nachdem, ob der Riegel zum Einsetzen im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn vorgesehen ist, weist er an dem einen oder dem anderen Längsende seines bogenförmigen Riegelabschnitts einen Vorsprung auf, der insbesondere beim Lösen der Muffenverbindung dazu dient, einen Riegel wieder lockern und aus dem Riegelaufnahmeraum entfernen zu können. Denn der jeweilige Vorsprung eines Riegels ist so gestaltet, dass der Vorsprung aus der jeweiligen Einsetzöffnung herausragt, wenn der jeweilige Riegel vollständig in den Riegelaufnahmeraum eingesetzt und an seine endgültige Position geschoben ist.

Um die Riegel nach dem Einsetzten und bevor die Muffenverbindung unter Zug gesetzt wird, gegen Herausfallen zu sichern, sind vorzugsweise elastische Formteile vorgesehen, die zwischen die Vorsprünge an den in den Riegelaufnahmeraum eingesetzten und an ihre endgültige Position geschobenen Riegel angebracht werden. Für jede Muffe sind insgesamt zwei elastische Formteile vorgesehen. Ein elastisches Formteil wird zwischen den beiden Riegeln eingesetzt, die durch dieselbe Einsetzöffnung in den Riegelaufnahmeraum eingesetzt sind. Die elastischen Formteile bestehen vorzugsweise aus Ethylen-Propylen- Dien-Kautschuk (EDPM).

Die Dichtung ist für die folgenden Betriebsbedingungen ausgelegt: eine Betriebstemperatur zwischen 0°C und 50°C, einen Betriebsdruck von maximal 100 bar und einen Prüfdruck von 150 bar.

Die Dichtung kann entweder in einer Materialqualität als auch in zwei unterschiedlichen Materialqualitäten ausgeführt werden. Wird die Dichtung in zwei unterschiedlichen Materialqualitäten ausgeführt, wird der Bereich mit dem Haltewulst in einer härteren Materialqualität ausgeführt als der schwalbenschwanzartige Teil, der die eigentliche Dichtfunktion übernimmt. Die Dichtung ist vorzugsweise ein Dichtungsring, der aus einem Elastomer, und zwar vorzugsweise aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) gefertigt ist. Verschiedene Abschnitte des Dichtungsrings weisen vorzugsweise unterschiedliche Härten auf. Im Bereich des Haltewulsts beträgt die Härte des Dichtungsrings vorzugsweise zwischen 75 und 95 Shore A, beispielsweise 85 +/- 5 Shore A und im Bereich der Dichtlippen beträgt die Härte des Dichtungsrings vorzugsweise zwischen 40 und 60 Shore A, beispielsweise 55 +/- 5 Shore A. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Muffenverbindung zwischen zwei Stahlrohren mittels eines Rohrformstücks, acht Riegeln und zwei Dichtungsringen der vorstehend beschriebenen Art. Das Verfahren umfasst die Schritte:

Einschieben eines Einsteckendes eines ersten Rohres in eine erste Muffe an dem Rohrformstück,

Einsetzten von vier Riegeln in den Riegelaufnahmeraum der ersten Muffe und Verschieben des jeweiligen Riegels derart, dass sich der jeweilige Riegel in Längsrichtung der Muffenverbindung zwischen einem radial nach außen ragenden Vorsprung an dem Einsteckende des ersten Rohres und einer Stirnwand des Riegelaufnahmeraums der ersten Muffe befindet, ggf. Einsetzen von elastischen Formteilen zur Lagesicherung der Riegel

Einschieben eines Einsteckendes eines zweiten Rohres in die zweite Muffe an dem Rohrformstück,

Einsetzten von vier Riegeln in den Riegelaufnahmeraum der zweiten Muffe und Verschieben des jeweiligen Riegels derart, dass sich der jeweilige Riegel in Längsrichtung der Muffenverbindung zwischen einem radial nach außen ragenden Vorsprung an dem Einsteckende des zweiten Rohres und einer Stirnwand des Riegelaufnahmeraums der zweiten Muffe befindet, ggf. Einsetzen von elastischen Formteilen zur Lagesicherung der Riegel und

Strecken der Muffenverbindung durch Zug oder einen Innendruck in den Rohren.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Trennen einer Muffenverbindung zwischen zwei Stahlrohren mittels eines Rohrformstücks, acht Riegeln und zwei Dichtungsringen der vorstehend beschriebenen Art. Das Verfahren umfasst die Schritte:

Aufheben der Klemmung zwischen der konischen Anlagefläche der Stirnwand des Riegelaufnahmeraums, den Riegeln und dem radial nach außen ragenden Vorsprung am Spitzende des Rohres durch Einschieben des Spitzendes eines Rohres mittels eines Verlegegerätes in den Muffengrund und ggf . Entfernen der elastischen Formteile Fassen der Riegel an deren Vorsprüngen, Verschieben der Riegel und Entfernen der Riegel aus dem Riegelaufnahmeraum der Muffe des Rohrformstückes durch die Einsetzöffnungen in der Stirnwand des Riegelaufnahmeraums.

Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert werden. Von den Figuren zeigt:

Figur 1 : einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch eine Muffenverbindung mit einem erfindungsgemäßen Rohrformstück und einem erfindungsgemäßen Dichtungsring;

Figur 2. eine perspektivische Darstellung des Rohrformstücks;

Figur 3a: eine perspektivische Darstellung eines Riegels,

Figur 3b: einen Querschnitt durch einen Riegel; und

Figur 4: eine Darstellung eines Dichtungsrings.

Wie der vorangegangenen, allgemeinen Beschreibung zu entnehmen ist, betrifft die Erfindung ein Verbindungssystem zum Verbinden der freien Enden zweier Stahlrohre mittels eines Rohrformstücks, das zwei Muffen aufweist, nämlich an jedem Längsende des Rohrformstücks eine Muffe. Ein Ausschnitt aus einem derartigen Verbindungssystem 10 ist in Figur 1 dargestellt. Figur 1 zeigt ausschnittsweise ein freies Ende eines Stahlrohres 12 mit einem umlaufenden nach außen ragenden Vorsprung 14. Das freie Ende des Stahlrohres 12 ist als Einsteckende 16 ausgebildet.

Im dargestellten Beispiel hat das Stahlrohr 12 eine Nennweite (DN) von 400 mm (DN 400). Ein genormtes Stahlrohr mit einer Nennweite von 400 mm hat beispielsweise einen Außendurchmesser von 406,4 mm und je nach Wanddicke einen Innendurchmesser zwischen 392,2 mm (bei einer Wanddicke von 7,1 mm) und 393,8 mm (bei einer Wanddicke von 6,3 mm). Die Darstellung in Figur 1 ist annähernd maßstabsgerecht, so dass Figur 1 Maße und Maßverhältnisse wenigstens annähernd genau entnommen werden können.

In nicht dargestellten alternativen, vorteilhaften Ausführungsvarianten hat das Stahlrohr eine Nennweite (DN) von 500 mm oder 600 mm (DN 500 oder DN 600). Ein genormtes Stahlrohr DN 500 hat einen Außendurchmesser von 508,0 mm. Ein genormtes Stahlrohr DN 600 hat einen Außendurchmesser von 610,0 mm.

Außerdem Stahlrohr 12 zeigt Figur 1 ausschnittsweise ein Rohrformstück 20, das in Bezug auf eine zentrale Symmetrieebene 22 (angedeutet durch die strichpunktierte Linie) symmetrisch aufgebaut ist. Das Rohrformstück 20 weist einen zentralen Anschlag 24 auf, der ein Einstecken eines jeweiligen Einsteckendes 16 eines Stahlrohres 12 in axiale Richtung begrenzt. Der zentrale Anschlag 24 umschließt eine zentrale Öffnung des Rohrformstücks 20, deren Durchmesser etwas geringer ist, als der Innendurchmesser des Stahlrohrs 12.

In Bezug auf die Längsrichtung des Rohrformstücks 20 weist dieses auf beiden Seiten des zentralen Anschlags 24 jeweils eine Muffe 26 auf. Im dargestellten Beispiel ist in eine der Muffen 26 das freie Ende (das Einsteckende 16) des Stahlrohres 12 eingesteckt.

Jede der beiden Muffen 26 des Rohrformstücks 20 weist stirnseitig - also an dem jeweiligen nach außen offenen Längsende des Rohrformstücks 20 - einen Riegelaufnahmeraum 28 auf, der der Aufnahme von mehreren Riegeln 30 dient, deren Funktionen nachfolgend noch näher erläutert werden.

In Längsrichtung des Rohrformstücks 20 zwischen dem in Umfangsrichtung umlaufenden Riegelaufnahmeraum 28 und dem zentralen Anschlag 24 ist eine ebenfalls in Umfangsrichtung umlaufende Dichtungskammer 32 vorgesehen, in die eine ringförmige Dichtung 34 - nachfolgend auch als Dichtungsring 34 bezeichnet - eingesetzt ist. Der Riegelaufnahmeraum 28 und die Dichtungskammer 32 sind durch eine ebenfalls in Umfangsrichtung umlaufende Trennwand 36 voneinander getrennt.

Der Riegelaufnahmeraum 28 ist stirnseitig durch eine radial nach innen ragende Stirnwand 40 begrenzt, die in Umfangsrichtung derart unterbrochen ist, dass sie Einsetzöffnungen 42 zum Einsetzen der Riegel 30 aufweist. Dort, wo sie nicht durch die Einsetzöffnungen 42 unterbrochen ist, weist die Stirnwand 40 eine in einem spitzen Winkel zur radialen Richtung verlaufende, konische Anlagefläche 44 auf, an der eine im entsprechenden Winkel verlaufende Gegenanlagefläche 46 eines jeweiligen Riegels 30 anliegen kann. Wie aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, dient der jeweilige Riegelaufnahmeraum 28 der Aufnahme von gebogenen Riegeln 30 (siehe hier auch Figur 3a und 3b), die durch die Einsetzöffnungen 42 (siehe Figur 2) in den Riegelaufnahmeraum 28 eingesetzt und anschließend in tangentialer Richtung entlang des Umfangs des Einsteckendes 16 des Stahlrohres 12 derart verschoben werden können, dass sich der jeweilige Riegel an der Anlagefläche 44 der Stirnwand 40 des Riegelaufnahmeraums 28 abstützen kann. Auf der anderen Seite (in Längsrichtung des Rohrformstücks 20 gesehen) kann sich jeder Riegel 30 an dem radial nach außen ragenden Vorsprung 14 an dem Rohr 10 abstützen, den das jeweilige Einsteckende 16 des Stahlrohres 12 aufweist. Dieser nach außen ragende Vorsprung 14 kann beispielsweise eine Schweißraupe sein, die auf die äußere Mantelfläche des Einsteckendes des Stahlrohres 12 aufgeschweißt ist.

Wenn im Inneren der von den beiden Stahlrohren 12 und dem Rohrformstück 20 gebildeten Leitung ein Innendruck herrscht und das Rohrverbindungssystem entsprechend gestreckt ist, liegt ein jeweiliger Riegel 30 mit seiner Gegenanlagefläche 46 an der Anlagefläche 44 der Stirnwand 40 das Rohrformstück 20 an. Wie Figur 1 zu entnehmen ist, sind sowohl die Anlagefläche 44 an der Stirnwand 40 als auch die Gegenanlagefläche 46 am jeweiligen Riegel 30 jeweils in einem spitzen Winkel zu einer gedachten, senkrecht zur Längsachse des Rohrformstücks 20 verlaufenden Querschnittsebene geneigt. Die Anlagefläche 44 an der Stirnwand 40 des Rohrformstücks 20 sowie die Gegenanlagefläche 46 am Riegel 30 haben somit jeweils die Form des Abschnitts eines Konus beziehungsweise eines Abschnitts einer Kegelmantelfläche. Der zugehörige Kegel hat einen stumpfen Spitzenwinkel ß und ist durch die gestrichelten Linien 48 in Figur 1 angedeutet. Im Unterschied zum Stand der Technik verläuft die konische Anlagefläche 44 somit nicht in einem stumpfen Winkel zur radialen Richtung der Muffe, sondern in einem spitzen Winkel. D. h. die Anlagefläche 44 verläuft in einem Winkel a von weniger als 45° zu einer rechtwinklig zur Längsachse der Muffe verlaufenden Ebene.

Jeder Riegel 30 weist einen bogenförmigen Riegelabschnitt 58 auf, der die Gegenanlagefläche 46 aufweist, welche nach dem Einsetzen des Riegels an der Anlagefläche 44 der Stirnwand 40 des Riegelaufnahmeraums 28 einer Muffe 26 anliegt. Je nachdem, ob der Riegel 30 zum Einsetzen im Uhrzeigersinn (Riegel 30.1) oder gegen den Uhrzeigersinn (Riegel 30.2) vorgesehen ist, weist er an dem einen oder dem anderen Längsende seines bogenförmigen Riegelabschnitts 58 einen Vorsprung 60 (hier auch als Nase 60 bezeichnet) auf, der insbesondere beim Lösen der Muffenverbindung dazu dient, einen Riegel 30 wieder lockern und aus dem Riegelaufnahmeraum 28 entfernen zu können. Denn der jeweilige Vorsprung 60 eines Riegels ist so gestaltet, dass der Vorsprung 60 aus der jeweiligen Einsetzöffnung 42 herausragt, wenn der jeweilige Riegel 30 vollständig in den Riegelaufnahmeraum 28 eingesetzt und an seine endgültige Position geschoben ist.

Um die Riegel 30 nach dem Einsetzten und bevor die Muffenverbindung unter Zug gesetzt wird, gegen Herausfallen zu sichern, sind vorzugsweise elastische Formteile aus Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) vorgesehen, die zwischen die Vorsprünge 60 an den in den Riegelaufnahmeraum 28 eingesetzten und an ihre endgültige Position geschobenen Riegel 30 angebracht werden. Für jede Muffe 26 sind insgesamt zwei elastische Formteile vorgesehen. Ein elastisches Formteil wird zwischen den beiden Riegeln 30 eingesetzt, die durch dieselbe Einsetzöffnung 42 in den Riegelaufnahmeraum 28 eingesetzt sind. Grundsätzlich können die elastischen Formteile aus einem beliebigen Elastomer bestehen.

Pro Muffe 26 sind jeweils vier Riegel 30 vorgesehen, von denen zwei zum Verschieben in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgebildet sind und zwei zum Verschieben in einer Richtung im Uhrzeigersinn. Die Stirnwand 40 der jeweiligen Muffe braucht somit nur zwei Einsetzöffnungen 42 aufzuweisen. Denn eine Einsetzöffnung 42 kann zum Einsetzen eines entgegen dem Uhrzeigersinn verschiebbaren Riegels 30 und eines im Uhrzeigersinn verschiebbaren Riegels 30 dienen. In ihrem in den Riegelaufnahmeraum eingesetzten und an ihre endgültige Position verschoben, befinden sich die Riegel 30 jeweils in einer Position, in der sich die Riegel 30 paarweise diametral gegenüberliegen.

Das Rohrformstück 20 ist ein Gussteil, das aus duktilem Gusseisen hergestellt ist, und zwar je nach Anwendungsfall (Niederdruck- oder Hochdruckanwendung) einer Legierung gemäß GJS 400 oder einer Legierung gemäß GJS 500. Die Riegel 30 sind vorzugsweise ebenfalls Gussteile, die aus duktilem Gusseisen hergestellt sind, und zwar vorzugsweise aus GJS 400.

Zwischen dem Riegelaufnahmeraum 28 und dem zentralen Anschlag 24 befindet sich die Dichtungskammer 32. Die Dichtungskammer 32 verjüngt sich ausgehend von der Trennwand 36 in Längsrichtung des Rohrformstücks zunächst und weitet sich dann wieder, um den entsprechend geformten Dichtungsring 34 aufzunehmen. Der Dichtungsring 34 weist an einem Längsende einen sich radial nach außen ersteckenden Haltewulst 50 zur Anlage an der Trennwand 36 und an dem anderen Längsende zwei gabelartig voneinander getrennte Dichtlippen 52 und 54 auf, die zwischen sich einen stirnseitig offenen Zwischenraum 56 einschließen. Die Formen der Dichtungskammer 32 und des zugehörigen Dichtungsrings 34 bewirken zum Einen, dass der Dichtungsring 34 auch bei hohem Innendruck nicht in Längsrichtung der Muffenverbindung verrutschen kann und dass die Dichtung gleichzeitig zuverlässig dichtet, weil die Dichtlippen 52 und 54 von dem Druck eines Fluids auseinander gedrückt werden, so dass eine radial äußere Dichtlippe 52 des Dichtungsrings 34 dicht an einer entsprechenden Innenwand der Dichtungskammer 32 anliegt, während die radial innere Dichtlippe 54 dicht auf der äußeren Mantelfläche des jeweiligen Stahlrohrs 10 anliegt.

Der Dichtungsring 34 ist aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) gefertigt und weist unterschiedliche Härten auf. Im Bereich des Haltewulsts 50 beträgt die Härte des Dichtungsrings vorzugsweise 85 +/- 5 Shore A und im Bereich der Dichtlippen 52 und 54 beträgt die Härte des Dichtungsrings vorzugsweise 55 +/- 5 Shore A. In dem in Figur 4 dargestellten Querschnitt des Dichtungsrings 34 sind die unterschiedlichen Härten des Materials des Dichtungsrings 34 durch entsprechend unterschiedliche Schraffuren gekennzeichnet.

Zum Herstellen einer Muffenverbindung werden die als Verriegelungselemente dienenden Riegel 30, und zwar je 2 Stück für 180° des Rohrumfanges, durch die ringsegmentförmigen Einsetzöffnungen 42 in der Stirnwand der Muffe 26 des Rohrformstückes in den Riegelaufnahmeraum 28 eingeschoben. Es sind insgesamt vier Verriegelungselemente 30 für den kompletten Umfang einer Muffenverbindung vorgesehen.

Sobald die Verbindung unter Druck gesetzt wird oder mechanisch gestreckt wird, stützen sich die Verriegelungselemente 30 (die Riegel 30) einerseits an dem radial nach außen ragenden Vorsprung 14 am Spitzende 16 des Stahlrohres 12 und andererseits an der konischen Anlagefläche 44 der Stirnwand 40 des Riegelaufnahmeraums 28 der Muffe 26 des Rohrformstückes 20 ab. Dadurch ist die Muffenverbindung zugfest.

Zum Trennen der Muffenverbindung wird das Spitzende 16 des Rohres 12 mittels eines Verlegegerätes einige Millimeter in den Muffengrund eingeschoben und damit die Klemmung zwischen der konischen Anlagefläche 44 der Stirnwand 40 des Riegelaufnahmeraums 28, den Riegeln 30 und dem radial nach außen ragenden Vorsprung 14 am Spitzende 16 des Stahlrohres 12 aufgehoben.

Nun können die Riegel 30 an deren Vorsprüngen 60 (Nasen) erfasst und derart verschoben werden, dass man die Riegel 30 durch die als Einsetzöffnungen 42 dienenden ringsegmentförmigen Ausnehmungen aus dem Riegelaufnahmeraum 28 der Muffe 26 des Rohrformstückes 20 entfernen kann.

Durch die spezielle geometrische Formgebung der konischen Stirnwand 40 des Riegelaufnahmeraums 28 und der Gegenanlageflächen 46 an den Riegeln 30 werden die Längs- kräfte, die aus dem Innendruck resultieren, in optimaler Richtung auf den radial nach außen ragenden Vorsprung 14 bildenden Schweißwulst eingeleitet. Bezugszeichenliste

10 Verbindungssystem

12 Stahlrohr

14 nach außen ragender Vorsprung

20 Rohrformstück

22 Symmetrieebene

24 zentraler Anschlag

26 Muffe

28 Riegelaufnahmeraum

30 Riegel

32 Dichtungskammer

34 Dichtungsring

36 Trennwand

40 Stirnwand

42 Einsetzöffnungen

44 Anlagefläche

46 Gegenanlagefläche

48 gedachter Kegel

50 Haltewulst

52 äußere Dichtlippe

54 innere Dichtlippe

56 offener Zwischenraum zwischen der äußeren und der inneren Dichtlippe

58 bogenförmiger Riegelabschnitt

60 Vorsprung am Riegel