Die Erfindung betrifft einen lösbaren Rohrverbinder für Großrohre mit einer Rohrmuffe und einem in die Rohrmuffe einsteckbaren Rohrzapfen, die durch formschlüssige Mittel miteinander verbindbar sind.

Zur Durchführung von Tiefbauarbeiten ist es vielfach erforderlich, begehbare Schächte abzuteufen, von deren Sohle aus die Tiefbauarbeiten durchgeführt werden können. Zum Abteufen und Sichern der Schachtbauwerke können Großrohre mit einem Durchmesser von etwa 2,5 m oder mehr eingesetzt werden. Aus Transportgründen ist die Länge derartiger Großrohre sehr begrenzt, so daß für tiefere Schachtbauwerke mehrere Großrohre miteinander zu verbinden sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rohrverbinder der eingangs genannten Art für Großrohre zur Herstellung verrohrter Schachtbauwerke zu schaffen, der sich durch einfache Herstellbarkeit und einfache Montierbarkeit auszeichnet und der geeignet ist, hohe Zug- und Druckkräfte zu übertragen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Rohrmuffe und dem Rohrzapfen ein Ringraum gebildet ist, in dem die Rohrmuffe auf ihrer Innenseite und der Rohrzapfen auf seiner Außenseite mehrere im gleichen Teilungsabstand voneinander entlang einer Umfangslinie angeordnete Abstützelemente mit Anlageflächen aufweisen, die jeweils in einer gemeinsamen, zur Rohrachse senkrechten Ebene liegen und daß zwischen den Abstützelementen Aussparungen vorgesehen sind, wobei die Umfangslänge der Aussparungen eines

Bauteils, nämlich der Rohrmuffe oder des Rohrzapfens, die Umfangslänge der Abstützelemente des anderen Bauteils geringfügig übersteigt.

Der erfindungsgemäße Rohrverbinder zeichnet sich neben seiner einfachen Herstellbarkeit vor allem durch eine geringe axiale Baulänge und eine einfache Montage aus. Bei der Montage wird der Rohrzapfen in die Rohrmuffe eingeführt, wobei die Abstützelemente des Rohrzapfens durch die Aussparungen zwischen den Abstützelementen der Rohrmuffe hindurchtreten. In der eingeschobenen Endstellung des Rohrzapfens befinden sich dessen Abstützelemente axial innerhalb der Abstützelemente der Rohrmuffe. Durch eine Drehung des Rohrzapfens gegenüber der Rohrmuffe um ein dem halben Teilungsabstand der Abstützelemente entsprechendes Maß werden die Abstützelemente von Rohrzapfen und Rohrmuffe in axialer Richtung miteinander zur Deckung gebracht, so daß sie sich mit ihren Anlageflächen aneinander abstützen und dadurch eine in Zugrichtung formschlüssige Verbindung zwischen der Rohrmuffe und dem Rohrzapfen bilden. In Druckrichtung wird die formschlüssige Verbindung durch einen Ringbund an der Rohrmuffe oder dem Rohrzapfen gebildet, der die Einstecktiefe des Rohrzapfens gegenüber der Rohrmuffe begrenzt. Während in Druckrichtung der volle Wandquerschnitt von Rohrmuffe und Rohrzapfen zur Kraftübertragung zur Verfügung steht, kann in Zugrichtung etwa der halbe Ringquerschnitt zur Kraftübertragung herangezogen werden, so daß insgesamt eine sehr hohe Belastbarkeit des Rohrverbinders erreichbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Abstützelemente durch im wesentlichen quaderförmige Klötze gebildet sind, die unlösbar, beispielsweise durch Schweißen mit dem

Rohrzapfen bzw. der Rohrmuffe verbunden sind. Die Rohrmuffe kann erfindungsgemäß durch den Endabschnitt eines Großrohres gebildet sein. Ferner kann der Ringbund zur Begrenzung der Einschubtiefe des Rohrzapfens durch den Endabschnitt eines mit dem Rohrzapfen verbundenen Großrohres gebildet sein.

Um den Rohrverbinder in seiner Schließstellung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen zu sichern, kann erfindungsgemäß in der Rohrmuffe wenigstens ein Fenster zur Aufnahme eines Sicherungselements vorgesehen sein, das in eine Aussparung zwischen zwei Abstützelementen des Rohrzapfens eingreift. Vorzugsweise besteht das Sicherungselement aus einem quaderförmigen Klotz von größerer Dicke als die Abstützelemente, der mittels Schrauben in der Aussparung des Rohrzapfens befestigbar ist. Durch die Anordnung des Sicherungselements wird ein Verdrehen des Rohrzapfens gegenüber der Rohrmuffe in der Schließstellung des Rohrverbinders verhindert und dadurch gewährleistet, daß die Abstützelemente in ihrer Eingriffsstellung bleiben. Je nach Größe eines von dem Rohrverbinder aufzunehmenden Drehmoments können zwei oder mehr Sicherungselemente vorgesehen sein.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Ringbund zur Begrenzung der Einstecktiefe des Rohrzapfens gegenüber der Rohrmuffe in bezug auf die Abstützelemente derart positioniert sein, daß in der Schließstellung des Rohrverbinders Rohrmuffe und Rohrzylinder in axialer Richtung begrenzt gegeneinander bewegbar sind. Vorzugsweise beträgt die Größe der gegenseitigen, begrenzten axialen Bewegbarkeit von Rohrmuffe und Rohrzylinder in der Schließstellung etwa 1 % des Durchmessers des Rohrverbinders oder mehr. Diese begrenzte axiale Bewegbarkeit hat den Vorteil, daß ein

aus mehreren Großrohren gebildeter Rohrstrang leichter gezogen werden kann, da die einzelnen Rohre in einem anstehenden Gebirge nacheinander frei gezogen werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Zeichnung zeigt zwei einander zugekehrte Endabschnitte 1, 2 zweier Großrohre aus Metall, die durch einen aus einer Rohrmuffe 3 und einem Rohrzapfen 4 beste¬ henden Rohrverbinder miteinander verbindbar sind. Die Rohrmuffe 3 hat den gleichen Außendurchmesser wie der Endabschnitt 1 und ist mit diesem durch eine Schweißnaht verbunden. Auf ihrer Innenseite weist die Rohrmuffe 3 un¬ mittelbar angrenzend an den Endabschnitt 1 einen Anschlagring 5 auf. In einem Abstand von dem Anschlagring und in gleichem Teilungsabstand voneinander sind auf der Innenseite der Rohrmuffe 3 durch im wesentlichen quaderförmige Klötze gebildete Abstützelemente 6 mit Anlageflächen 7 vorgesehen, die dem Anschlagring 5 zugekehrte, in einer gemeinsamen Radialebene liegende Anlageflächen 7 haben. Die Abstützelemente 6 sind durch Schweißen mit der Rohrmuffe .3 verbunden. Zwischen den Abstützelementen 6 sind Aussparungen 8 vorgesehen, deren Umfangslänge etwa der Umfangslänge der Abstützelemente 6 entspricht. In dem zwischen dem Anschlagring 5 und den Abstützelementen 6 vorhandenen freien Ringbereich der Rohrmuffe 3 sind in einem Winkelabstand von 180° zwei rechteckige Fenster 9 ausgeschnitten. Die Fenster 9 befinden sich jeweils in mittiger axialer Ausrichtung zu einer Aussparung 8.

Der Rohrzapfen 4 ist an dem Endabschnitt 2 des anderen Großrohrs mit Hilfe eines Zwischenrings 10 befestigt, der den Durchmesserunterschied zwischen dem Außendurchmesser des Rohrzapfens 4 und dem Innendurchmesser des Endab¬ schnitts 2 ausgleicht. Der Zwischenring 10 ist hierbei jeweils mit dem Endabschnitt 2 und mit dem Rohrzapfen 4 verschweißt. Der Außendurchmesser des Rohrzapfens 4 ist so bemessen, daß der Rohrzapfen 4 in die durch die Ab¬ stützelemente 6 der Rohrmuffe 3 begrenzte Öffnung einsteckbar ist. Die aus dem Zwischenring 10 und dem Endabschnitt 2 hervorstehende axiale Länge des Rohrzapfens 4 entspricht dem Abstand des Anschlagrings 5 von der äußeren Stirnkante 11 der Rohrmuffe 3. Der aus dem Zwischenring 10 hervorstehende Teil des Rohrzapfens 4 ist daher vollständig in die Rohrmuffe 3 einsteckbar, wobei in der Endstellung die äußere Stirnkante 11 der Rohrmuffe 3 an dem Zwischenring 10 und der Stirnkante des Endabschnitts 2 und die äußere Stirnkante 12 des Rohrzapfens 4 an dem Anschlagring 5 anliegen. Auf seiner Außenfläche weist der Rohrzapfen 4 in einem Abstand von dem Zwischenring 10, der dem Abstand der Abstützelemente 6 von dem Anschlagring 5 entspricht, Abstützelemente 13 auf, die in Umfangsrichtung im gleichen Teilungsabstand voneinander angeordnet sind wie die Abstützelemente 6 und die eine dem Zwischenring 10 zugekehrte, in einer gemeinsamen radialen Ebene liegende Anlagefläche 14 haben. Zwischen den Abstützelementen 13 sind Aussparungen 15 vorgesehen, deren Umfangslänge etwas größer ist als die Umfangslänge der Abstützelemente 13. Entsprechend haben die Abstützelemente 13 eine etwas geringere Umfangslänge als die Abstützelemente 6. Sie bestehen ebenfalls aus im wesentlichen quaderförmigen Klötzen, die auf dem Rohrzapfen 4 aufgeschweißt sind.

Die Montage des beschriebenen Rohrverbinders erfolgt in folgender Weise:

Der Rohrzapfen 4 wird in der Zeichnung dargestellten Ausrichtung in die Rohrmuffe 3 hineingeschoben, wobei die Abstützelemente 13 durch die Aussparungen 8 und die Abstützelemente 6 durch Aussparungen 15 hindurchtreten. Sobald die Rohrmuffe 3 und der Rohrzapfen 4 vollständig ineinandergreifen, werden beide Großrohre um ein dem halben Umfangsabstand der Abstützelemente 6, 13 entsprechendes Maß derart gegeneinander verdreht, daß die Gewindebohrungen 16 in den Bereich der Fenster 9 gelangen. Die Abstützelemente 6, 13 werden hierdurch miteinander zur Deckung gebracht, so daß sich die Anlageflächen 7, 14 unmittelbar gegenüberliegen und miteinander in Eingriff treten können. Wird die so hergestellte Rohrverbindung auf Zug belastet, so wird die Zugkraft von den Abstützelementen 6, 13 übertragen, wobei diese auf Grund ihrer Größe und der dementsprechend großen Länge der sie haltenden Schweißnähte außerordentlich hohe Kräfte übertragen können. Druckbelastungen werden unmittelbar von den Stirnkanten 11, 12 auf den Anschlagring 5 bzw. den Zwischenring 10 übertragen.

Zur Sicherung des Rohrverbinders in der beschriebenen Verriegelungsstellung wird in die Fenster 9 jeweils ein durch einen quaderförmigen Klotz gebildetes Sicherungselement eingesetzt und mit Hilfe von in Gewindebohrungen 16 auf beiden Seiten der Fenster 9 eingeschraubten Schrauben gehalten. Auf diese Weise werden Rohrmuffe und Rohrzapfen aneinander gegen Verdrehen gesichert und die Abstützelemente 6, 13 in ihrer Eingriffslage gehalten.

Die Anlageflächen 7, 14 der Abstützelemente 6, 13 haben von dem Anschlagring 5 bzw. dem Zwischenring 10 einen größeren Abstand als von den Stirnkanten 11, 12. Hierdurch ergibt sich in axialer Richtung ein Bewegungsspiel, das ohne Beeinträchtigung der Belastbarkeit des Rohrverbinders eine begrenzte axiale Relativbewegung zwischen den Endabschnitten 1, 2 ermöglicht. Vorzugsweise wird das Spiel so groß bemessen, daß die Größe der axialen Relativbewegung etwa 1 % des Außendurchmessers der Rohrmuffe 3 beträgt. Hierdurch ist es möglich, die in eine Bohrung eingebauten, in axialer Richtung fest aufeinandersitzenden Rohre eines Schachtbauwerks beim Ausbau nacheinander freizuziehen, wodurch die anfängliche Zugkraft zum Herausziehen der Schachtrohre erheblich kleiner ausfällt und dadurch das Ausbauen der Rohre sehr erleichtert.