Verankerungsring Die Erfindung betrifft einen Verankerungsring für Rohrkupplungen, insbesondere zum axial zugfesten Verbinden von glattendigen, metallischen Rohren, wobei die Rohr- kupplungen ein um die zu verbindenden Rohre spannbares Gehäuse mit wenigstens einem vorzugsweise aus einem Elastomer bestehendes Dichtelement aufweisen und sich im verspannten Zustand der Rohrkupplung wenigstens ein Verankerungsring einerseits am Gehäuse und andererseits am einen Rohrende axial und/oder radial abstützt, wobei der Verankerungsring an seiner Innenseite mit dem Rohr in Eingriff bringbare Zähne aufweist.

Durch das Eindringen der Zähne in die Rohrwandung entsteht ein Formschluss, der eine sichere Verankerung der zu verbindenden Rohre in der Rohrkupplung ermög- licht. Bei den heute im Rohrleitungsbau verwendeten Rohre werden je nach Anwen- dung unterschiedliche Rohrwerkstoffe und Rohrwandstärken eingesetzt. Bspw. im Leichtbau für Luft-oder andere Fahrzeuge, kommen Aluminiumlegierungen und an- dere Leichtmetalle zur Anwendung, während bei höheren Anforderungen, auch be- züglich Korrosion bspw. sehr harte Titanlegierungen eingesetzt werden. Insbesonde- re bei solchen Rohren aus Titanlegierungen oder auch Chromnickelstählen ist der Eingriff der bisher bekannten Verankerungsringe teilweise problematisch.

Aus der EP 211158 A1 ist eine Rohrkupplung bekannt, deren Verankerungsringe an ihrer eingriffseitigen Stirnseite ein konkaves, insbesondere V-förmiges Profil aufwei- sen. Die einzelnen Zähne werden dabei vorzugsweise doch Stanzungen erzeugt. Die Wirkungsweise dieses V-förmigen Profils besteht darin, dass die eine Kante der Stirnseite eine Schneidkante bildet, welche bei der Verankerung in die Rohroberflä- che eindringt, während die zweite Kante eine Art Tiefenanschlag bildet, welche das Eindringen der Schneidkante in die Rohroberfläche begrenzt.

Aus der EP 940618 A1 ist eine weitere Rohrkupplung bekannt, deren Verankerungs- ringe ein asymmetrisches Profil aufweisen. Durch das asymmetrische Profil wird ein spitzer Keilwinkel gebildet, der das Eindringen des Verankerungsringes in die Rohr- oberfläche verbessern soll. Das Eindringen des Verankerungsringes in die Rohrober- fläche wird dabei jedoch im Gegensatz zum Gegenstand der EP 211158 A1 nicht begrenzt.

Die EP 931966 A1 geht aus von einem Stand der Technik gemäss der EP 940618 A1, wobei seitlich an allen Zähnen eine Vertiefung eingedrückt ist, welche zu einer Ver- besserung des Werkstoffes, bzw. der Schneidengeometrie führen soll.

Bei allen drei genannten EP-A1-Druckschriften ist gemeinsam, dass sämtliche Zähne über den gesamten Umfang des Verankerungsringes gleich ausgebildet sind.

Insbesondere für extreme Werkstoffe, d. h. besonders weiche oder besonders harte Werkstoffe, können sich bei den bekannten Verankerungsringen Probleme ergeben, indem der Verankerungsring entweder zu stark oder gar nicht in die Rohroberfläche eindringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verankerungsring für Rohrkupplun- gen zu schaffen, der ohne wesentlichen Mehraufwand bei der Herstellung ein optima- les Anpassen an den jeweiligen Rohrwerkstoff ermöglicht.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Gesamtzahl der Zähne in sich wiederholende Gruppen von Zähnen unterteilt ist, wobei wenigstens eine Gruppe wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Zähne aufweist oder dass wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Gruppen von Zähnen vorhanden sind.

Durch die unterschiedliche Ausbildung von Zähnen können diese ganz, nur teilweise oder gar nicht mit dem Rohrwerkstoff zum Eingriff kommen. So kann bspw. für harte Werkstoffe die Anzahl der mit dem Rohr in Eingriff gelangenden Zähne gegenüber dem bisherigen Stand der Technik reduziert werden. Dies führt an den in Eingriff ge- langenden Zähnen zu höheren Belastungen, sowohl am Zahn als auch am Rohr- werkstoff, sodass diese Zähne bei harten Rohroberflächen besser eindringen können und nicht an der Rohroberfläche abrutschen.

Eine zweckmässige Ausführung besteht darin, dass wenigstens eine Gruppe aus X Zähnen besteht, wobei die Grösse X zwischen 2 und 10 oder zwischen 3 und 6 oder zwischen 4 und 5 beträgt. Solche Gruppen von Zähnen können bspw. durch ein Stanzwerkzeug gebildet werden, bei welchem gleichzeitig mehrere Zähne aus dem

profilierten Bandmaterial herausgestanzt werden. Die Anzahl der Zähne pro Gruppe kann auch bei verschiedenen Kupplungsgrössen unterschiedlich sein.

Eine vorteilhafte Lösung besteht darin, dass die Gruppen von Zähnen aus einer An- zahl n von A-Zähnen und einer Anzahl m von B-Zähnen bestehen, wobei bei den B-Zähnen gegenüber den A-Zähnen die Verankerungskante in radialer und/oder axialer Richtung etwas zurückversetzt ist. Die A-Zähne sind somit diejenigen, die beim Verspannen der Rohrkupplung zuerst mit der Rohrwandung in Eingriff gelan- gen. Die gegenüber den A-Zähnen zurückversetzten B-Zähne können später oder auch gar nicht zum Eingriff mit der Rohroberfläche gelangen. Diese B-Zähne können auch stumpf sein und/oder die Funktion eines die Eindringtiefe begrenzenden An- schlages übernehmen. Die Summe von n + m ergibt die Grösse X der Gesamtzahl von Zähnen pro Gruppe.

Die A-Zähne weisen zweckmässigerweise an Ihrer Stirnseite eine Schneidkante auf.

Diese Schneidkante kann in Umfangsrichtung des Rohres verlaufen oder, wie dies bspw. aus der EP-A1-211158 bekannt ist, wenigstens teilweise abgewinkelt sein.

Die erste Variante ergibt einen linienförmigen Eingriff des Verankerungsringes mit der Rohroberfläche. Bei der zweiten Variante ist der Eingriff der einzelnen Zähne eher punktförmig.

Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Schneidkante asymmetrisch ausgebildet ist. Durch die asymmetrische Schneidenform können relativ spitze Keil- winkel gebildet und somit das Eindringen der Zähne in den Rohrwerkstoff erleichtert werden.

Insbesondere bei weichen Rohrwerkstoffen sollte das Eindringen der Zähne begrenzt werden, um eine zu starke Schwächung der Rohrwandstärke zu vermeiden. Es ist daher zweckmässig, dass die A-Zähne an ihrer Stirnseite ein konkaves, vorzugswei- se V-förmig ausgebildetes Profil aufweisen.

Die Anzahl der Zähne kann im Prinzip beliebig gewählt werden. Es ist jedoch vorteil- haft, dass die Anzahl n wenigstens 1 und dass n vorzugsweise kleiner als die An- zahl m ist. Somit ist die Anzahl der vorstehenden A-Zähne gegenüber den in axialer und/oder radialer Richtung zurückversetzten B-Zähnen in der Minderzahl. Dies be-

deutet, dass die Verankerung über eine reduzierte Anzahl von Zähnen über dem Um- fang verteilt ist.

Eine zweckmässige Ausführung besteht darin, dass A-und B-Zähne innerhalb einer Gruppe oder einen gesamten Umfang gleichmässig verteilt angeordnet sind.

Somit werden auch die Kräfte der Verankerung über den Umfang, bzw. innerhalb einer Gruppe, gleichmässig verteilt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die A-Zähne und B-Zähne innerhalb einer Gruppe, oder über den gesamten Umfang, asymmetrisch verteilt an- geordnet sind. Doch die asymmetrische Anordnung können bspw. gleich ausgebilde- te Zähne nebeneinander liegen und die Belastung somit auf mehrere Zähne verteilt werden.

Es ist zweckmässig, dass die B-Zähne durch einen Material umformenden Vorgang gestaucht oder durch ein Material abtragendes Verfahren bearbeitet wer- den. Das Stauchen der Zähne kann bspw. durch einen Kalt-Umformvorgang erzeugt werden. Dadurch kann das umgeformte Material bspw. gleichzeitig als die Eindring- tiefe begrenzender Anschlag dienen. Als materialabtragende Verfahren kommen bspw. Schleifen oder Fräsen infrage. Beide Verfahren können beispielsweise auch in Kombination mit einem Stanzvorgang erfolgen.

Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die A-Zähne durch einen Umform- vorgang gestreckt oder durch Materialauftrag gebildet werden. Das Strecken der Zähne kann bspw. durch Kaltverformung in einem Pressvorgang erfolgen. Ein Mate- rialauftrag kann bspw. durch einen oder mehrere Schweissvorgänge durchgeführt werden.

Beim Verspannen der Rohrkupplung wird der Verankerungsring im Umfang verklei- nert und somit sein Innendurchmesser verringert. Dabei gleiten die Zähne über den Umfang der Rohroberfläche. Um diese Bewegung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, dass die seitlichen Flanken der Zähne angeschrägt sind. Dadurch wird vermieden, dass scharfe Ecken gebildet werden, welche sich beim Verspannen der Rohrkupp- lung in die Rohroberfläche einhaken können und somit der Ausgleich über den Um- fang des Verankerungsringes erschwert oder verunmöglicht wird.

Figurenbeschreibung Die Erfindung soll nachstehend, anhand der sie bspw. wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Die Bezugszeichenliste und die Fig. 1 bis Fig. 12 sind zu- sammen mit den in den Ansprüchen beschriebenen, beziehungsweise geschützten Gegenständen integrierender Bestandteil der Offenbarung dieser Anmeldung.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Be- zugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indizes geben funktionengleiche Bauteile an. Es zeigen : FIG. 1 eine Rohrkupplung mit einem erfindungsgemässen Verankerungsring, teilweise im Längsschnitt ; Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Rohrkupplung ; Fig. 3 eine erste Ausführung des erfindungsgemässen Verankerungsringes ; Fig. 4 eine Variante des in Fig. 3 dargestellten Verankerungsringes ; Fig. 5 eine Variante des dargestellten Verankerungsringes ; Fig. 5 eine Variante des Verankerungsringes ; Fig. 6 eine weitere Variante des Verankerungsringes ; Fig. 7 einen Ausschnitt einer Variante der in Fig. 1 dargestellten Rohrkupplung ; Fig. 8 einen weiteren Schnitt durch die in Fig. 7 dargestellte Rohrkupplung ; Fig. 9 einen weiteren Ausschnitt einer Variante der in Fig. 1 dargestellten Rohr- kupplung ; Fig. 10 einen weiteren Schnitt durch die in Fig. 9 dargestellte Rohrkupplung ; Fig. 11 einen Ausschnitt eines erfindungsgemässen Verankerungsringes, in Ansicht und Fig. 12 eine Variante des in Fig. 11 dargestellten Verankerungsringes.

Die aus Fig. 1 und 2 ersichtliche Rohrkupplung weist ein im wesentlichen zylinder- förmiges, mit einem Längsschlitz 2 versehenes Gehäuse 1 auf, wobei die freien En- den des Gehäuses 1 als umgebogene Laschen 3,3b ausgebildet sind. In den La- schen 3a, 3b sind zylindrische Verschlussbolzen 4 angeordnet. Mittels Verschlu- schrauben 5, welche die Verschlussbolzen 4 durchsetzen, ist das Gehäuse 1 radial verspannbar, wobei der Längsschlitz 2 verengt werden kann. Im Gehäuse 1 ist eine

ist eine vorzugsweise aus einem Elastomer bestehende Dichtmanschette 6 zur Ab- dichtung der zu verbindenden Rohre angeordnet. Die Dichtmanschette 6 weist zu diesem Zweck elastisch verformbare Dichtlippen 7a, 7b auf. An beiden Enden der Dichtmanschette 6 befinden sich Verankerungsringe 8 welche vorzugsweise etwa 45° zur Längsachse der Rohrkupplung eingebaut sind und sich in der Ecke der radi- al nach innen gerichteten Seitenwände des Gehäuses 1 an diesem abstützen.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Verankerungsringe 8 an ihrer freien Stirnseite mit Zähnen 9a, 9b versehen. Die Zähne 9a, 9b sind unterschiedlich ausgebildet, wobei die Zähne 9a die Zähne 9b radial nach innen überragen.

In Fig. 1 sind zwei miteinander zu verbindende Rohre 10,11 dargestellt. Im Bereich des Rohres ist die Rohrkupplung in unverspanntem Zustand dargestellt. Die Dichtlip- pe 7a und der Verankerungsring 8a berühren dabei die Oberfläche des Rohres 10 noch nicht. Bei dem auf der rechten Hälfte dargestellten, verspannten Zustand der Rohrkupplung haben sich die Dichtlippe 7b dichtend gegen die Oberfläche des Roh- res 11 gelegt und die Zähne 9a des Verankerungsringes 8b sind teilweise in die O- berfläche des Rohres 11 eingedrungen.

Die Fig. 3 bis Fig. 6 zeigen unterschiedliche Ausführungen von Verankerungsringen.

Der aus Fig. 3 ersichtliche Verankerungsring 12 weist an seiner Innenseite Gruppen von jeweils zwei unterschiedlich ausgebildeten Zähnen auf. Die als A-Zähne be- zeichneten Zähne 13 überragen die als B-Zähne bezeichneten Zähne 14 radial nach innen. Beim Verankerungsring 12 sind die A-Zähne 13 und die B-Zähne 14 ab- wechslungsweise nebeneinander angeordnet. Mit anderen Worten : Der Veranke- rungsring 12 weist etwa gleich viele A-Zähne 13 wie B-Zähne auf.

In Fig. 3 ist die Zahnbreite mit"a"und die Breite der zwischen den einzelnen Zähnen bestehenden Lücken mit"b"bezeichnet.

Unter der Voraussetzung, dass sich der Verankerungsring 12 im verspannten Zu- stand der Rohrkupplung über den gesamten Umfang erstreckt gilt die allgemeine Formel für den tragenden Umfangsanteil TU :

Da bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel des Verankerungsringes 12 die Anzahl n der A-Zähne und die Anzahl m der B-Zähne gleich 1 je sind, beträgt der tragen- den Umfangsanteil (TU) somit : d. h. der tragende Umfangsanteil beträgt in diesem Beispiel nur noch die Hälfte der herkömmlichen Verankerungsringe mit über den gesamten Umfang gleich ausgebil- deten Zähnen.

Beim aus Fig. 4 ersichtlichen Verankerungsring 15 besteht eine sich wiederholende Gruppe aus jeweils einem A-Zahn 16 und zwei gegenüber diesem zurückgestuften B-Zähnen 17. Über den gesamten Umfang weist der Verankerungsring 15 somit einen Drittel A-Zähne 16 und zwei Drittel B-Zähne auf. Der tragende Umfangsanteil reduziert sich dabei auf einen Drittel desjenigen von herkömmlichen Verankerungs- ringen. Solche Verankerungsringe 15 werden vorzugsweise für härtere Rohrwerkstof- fe eingesetzt.

Die aus den Fig. 5 und 6 ersichtlichen Verankerungsringe 18 und 21 unterscheiden sich von denn Ausführungen gemäss Fig. 3 und 4 durch die Anteile von A-Zähnen 19 und 22 und B-Zähnen 20 und 23.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Verankerungsring beträgt der tragende Umgangsan- teil TU : d. h. der tragende Umfangsanteil beträgt in diesem Beispiel 2/3 der herkömmlichen Verankerungsringe mit über den gesamten Umfang gleich ausgebildeten Zähnen.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Verankerungsring 21 beträgt, rein mathematisch ge- sehen, der tragende Anteil gleich viel wie beim Verankerungsring 12 in Fig. 3. Unter-

schiedlich ist jedoch die Verteilung, indem immer zwei A-Zähne 22 und zwei B-Zäh- ne 23 nebeneinander angeordnet sind. Dies kann für gewisse Rohrwerkstoffe günsti- gere Eingriffsverhältnisse ergeben.

Gemeinsam ist diesen Verankerungsringen, dass es sich dabei um über den Um- fang wiederholende Gruppen mit unterschiedlich ausgebildeten Zähnen handelt. Es können jedoch auch mehrere unterschiedliche Gruppen von Zähnen über den Um- fang verteilt angeordnet werden. Durch Wahl der Anzahl von A-Zähnen und B-Zäh- nen pro Gruppe kann der tragende Umfangsanteil somit stufenweise, bzw. digital reduziert und dem jeweiligen Rohrwerkstoff angepasst werden.

Die aus Fig. 7 und 8 ersichtlichen Ausschnitte einer Rohrkupplung zeigen einen zwi- schen dem Gehäuse 1 und dem Rohr 10 verspannten Verankerungsring 24. Der Verankerungsring 24 weist an seiner Stirnseite ein konkaves, etwa V-förmiges Profil auf und mit scharfen A-Zähnen 25 und beispielsweise durch Kaltumformung zurück- gestufte B-Zähne 26 versehen. Die B-Zähne 26 können als das Eindringen der A- Zähne 25 in die Rohroberfläche des Rohres 10 begrenzender Anschlag dienen.

Die in Fig. 9 und 10 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführung durch den Querschnitt des Verankerungsringes 27. Der Verankerungsring 27 weist ein asymmetrisches Profil auf. Dabei werden schneiden- förmige A-Zähne 28 gebildet. Die gegenüber den A-Zähnen 28 zurückgestuften B- Zähne 29 können bspw. durch einen Schleifvorgang erzeugt werden. Die B-Zähne 29 können ebenfalls das eindringen der A-Zähne 28 in die Oberfläche des Rohres 11 begrenzen.

Fig. 11 und 12 zeigen das unverformte, bandförmige Profil von Verankerungsringen 24 und 27, wobei die A-Zähne 25 und 28 und die B-Zähne 26 und 29 durch Aus- nehmungen 30 und 31 erzeugt werden. Die Ausnehmungen 31 und 32 sind so aus- gebildet, dass Seitenflanken spitze Winkel a und ß bilden. Dadurch wird beim Ver- spannen der Rohrkupplung verhindert, das die Ecken der Ausnehmungen 31 und 32 an der Rohroberfläche einhängen bzw. einhaken, wodurch ein Ausgleich des Ver- ankerungsringes über den gesamten Rohrumfang behindert oder verunmöglicht wird.

Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Längsschlitz 3 a, b Lasche 4 Verschlussbolzen 5 Verschlusschraube 6 Dichtmanschette 7 a, b Dichtlippe 8 a, b Verankerungsring 9 a, b Zähne 10 Rohr 11 Rohr 12 Verankerungsring 13 A-Zahn 14 B-Zahn 15 Verankerungsring 16 A-Zahn 17 B-Zahn 18 Verankerungsring 19 A-Zahn 20 B-Zahn 21 Verankerungsring 22 A-Zahn 23 B-Zahn 24 Verankerungsring 25 A-Zahn 26 B-Zahn 27 Verankerungsring 28 A-Zahn 29 B-Zahn 30 Ausnehmung 31 Ausnehmung