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Verbindungs- bzw. Übergangsstück für glatte Rohre, insbesondere Kunststoffrohre
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungs-bzw. Übergangsstück, das dazu dient, ein glattes, also gewindeloses Rohr, insbesondere ein Kunststoffrohr, mit einem Metallrohr, in das oder auf das ein Gewinde eingeschnitten ist, oder zwei Kunststoffrohre untereinander zu verbinden. Bei Kunststoffrohren treten insofern Schwierigkeiten auf, als es meist nicht möglich ist, solche Rohre mit einem Gewinde zu versehen, die Rohre ausserdem herstellungsbedingt in verhältnismässig weiten Grenzen schwankende Durchmesser aufweisen, häufig Abweichungen vom reinen Kreisquerschnitt vorkommen und Schrumpfungserschei- nungen durch Alterung auftreten.
Eine einwandfreie Verbindung von Rohren aus derartigem Material lässt sich also nur erzielen, wenn diesen Tatsachen Rechnung getragen wird. Demnach muss eine hinreichende Zugfestigkeit der Verbindung sichergestellt sein, obwohl keine Verschraubung erfolgt und der Rohraussendurchmesser gegebenenfalls beträchtlich unter dem Sollmass liegt oder sich durch Schrumpfung nachträglich verringert. Ebenso muss trotz der allfälligen Durchmesserdifferenzen und der auftretenden Querschnittsabweichungen volle Dichtheit bei verschiedenen Leitungsdrücken auf lange Betriebsdauer gewährleistet sein.
Es ist bereits ein Verbindungsstück für glatte Rohre bekannt, das aus einer Muffe mit einem die Enden der zu verbindenden Rohre aufnehmenden zylindrischen Teil und je einer daran anschliessenden. erweiterten, aber sich gegen das Muffenende konischen verjüngenden Dichtkammer besteht. In dieser Dichtkammer ist ein in zwei einerseits an der Dichtkammerwand, anderseits am Rohrmantel anliegende Dichtlip-
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bei ist die Dichtkammer selbst aber nicht durchlaufend konisch ausgebildet, sie weist vielmehr einen zylindrischen Teil und erst am Muffenende einen konischen Teil auf, weshalb zwar auch die Klemmhülse konisch, der Dichtkörper aber zylindrisch geformt ist. Der Dichtkörper kann daher nur um ein verhältnismässig geringes Mass in den konischen Teil der Dichtkammer eindringen und somit auch nur eine geringfügige Klemmringverschiebung bzw.
Klemmung des Rohres bewirken. Bei Rohren, deren Aussendurchmesser nur in engen Grenzen schwanken, ist die bekannte Konstruktion zur Herstellung einer zugfesten und dichten Verbindung wohl ausreichend. Handelt es sich aber um Kunststoffrohre od. dgl., bei denen vergleichsweise grosse Durchmesserschwankungen der Rohre auftreten, so ist, wenn der Rohrdurchmesser an der unteren Grenze liegt, dann nicht mehr mit einer verlässlichen Rohrklemmung zu rechnen, weil der Dichtkörper den Klemmring eben nicht genügend weit in den Muffenkonus eindrücken kann. Daran ändert auch nichts die jeweils vorgesehene Schraubenfeder, die nur eine Komplikation der Konstruktion mit sich bringt, aber weder zur Erzielung der Dicht- noch Klemmwirkung erforderlich ist.
Bei einer andern bekannten Ausbildung ist zwar eine durchlaufend konische Dichtkammer mit einem angepassten Dichtkörper vorgesehen, es fehlt aber der Klemmring und der das Rohr führende zylindrische Teil in Muffenmitte. Es kann sich also das Rohr gegenüber der Muffe schrägstellen, worunter sowohl die Dichtwirkung als auch die Zugfestigkeit der Verbindung leiden muss.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung aller dieser Mängel und die Schaffung eines Verbindungsbzw. Übergangsstückes, das eine sichere und zugfeste Verbindung auch dann gewährleistet, wenn der Rohraussendurchmesser beträchtlich vom Sollmass abweicht.
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Ausgehend von einem Verbindungs-bzw. Übergangsstück, bestehend aus einer Muffe mit einem das Rohrende aufnehmenden zylindrischen Teil und einer daran anschliessenden, erweiterten, aber sich gegen das Muffenende konisch verjüngenden Dichtkammer mit eingesetztem vorzugsweise in zwei an der Dichtkammerwand bzw. am Rohrmantel anliegende Dichtlippen auslaufenden Dichtkörper aus Gummi od. dgl., der mit einer im Bereich des Muffenendes angeordneten, gegebenenfalls geschlitzten Klemmhülse zusammenwirkt, zeichnet sich die Erfindung im wesentlichen dadurch aus, dass der Dichtkörper und die Klemmhülse bei durchlaufend konischer Dichtkammer die gleiche Konizität aufweisen.
Sobald das Kunststoffrohr in die Muffe eingeschoben ist und die Leitung unter Druck gesetzt wird, dringt die Flüssigkeit oder das sonstige Druckmedium durch den Rohrstoss und den Ringspalt zwischen Rohrende und Muffenmittelteil in die Dichtkammer, so dass einerseits die beiden Dichtlippen an das Rohr bzw. die Dichtkammerwand gedrückt werden und anderseits der Dichtkörper gegen das Muffenende hin, also in den Bereich der Dichtkammer mit den geringeren Durchmessern verschoben wird. Der Dichtkörper drückt seinerseits die Klemmhülse in den Konus der Dichtkammer, so dass das Rohr sicher durch Klemmung festgehalten wird.
Dabei spielt es keine Rolle, ob der Rohraussendurchmesser das genaue Sollmass besitzt oder das Rohr von vornherein oval gedrückt ist, da die Dichtlippen allen Ungleichmässigkeiten nachgeben und zufolge der gleichen Konizität von Dichtkörper, Klemmhülse und Dichtkammer die Klemmhülse durch Schubwirkung seitens des Dichtkörpers beliebig weit in den Muffenkonus eingedrückt werden kann. Aus dem gleichen Grunde sind auch bei Rohrschrumpfungen keine Undichtheiten oder Lockerungen der Verbindung zu befürchten.
Der Klemmring kann als eigener Teil aus Metall hergestellt sein. Es ist aber auch möglich, dass der Dichtkörper im Bereich des Muffenendes eine grössere Härte als im übrigen Teil aufweist und selbst die Klemmhülse bildet.
Besonders zweckmässig ist es, wenn der Dichtkörper an seiner zylindrischen Innenwand in einer Aussparung einen Bremsbelag, beispielsweise aus Schmirgelleinen, oder einen geschlitzten, aufgerauhten Blechring eingesetzt hat. Dadurch wird jede Rohrverschiebung auch dann verhindert, wenn nur geringe Klemmkräfte bei geringem Leitungsdruck zur Verfügung stehen, und demnach die Zugfestigkeit der Verbindung wesentlich erhöht.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen jeweils im Axialschnitt dargestellt. Es zeigen : Fig. l ein Übergangsstück zwischen einem Kunststoff- und einem Metallrohr, Fig. 2 eine in gleicher Weise ausgebildete Muffe zur Verbindung zweier Kunststoffrohre, Fig. 3 ein ausschliesslich mit einem Gummidichtkörper ausgestattetes Übergangsstück, Fig. 4 eine Ausführung mit abgewandeltem Dichtkörper, Fig. 5 ein Übergangsstück, dessen Dichtkörper ein Aussengewinde aufweist und Fig. 6 ein Verbindungsstück mit zusätzlichen Weichgummieinlagen.
Gemäss Fig. 1 ist in einer Muffe 1 einerseits ein Metallrohr 2 eingeschraubt, anderseits ein Kunststoffrohr 3 eingeschoben. Die Muffe 1 ist im Anschluss an ihren das Ende des Kunststoffrohres 3 aufnehmenden zylindrischen Mittelteil 4 zu einer sich gegen das Muffenende hin konisch verjüngenden Dichtkammer 5 erweitert, in der ein Gummidichtkörper 6 mit entsprechender Aussenkonizität sitzt. Der Dichtkörper 6 läuft an seiner dem Muffenmittelteil 4 zugekehrten Stirnseite in zwei Dichtlippen 7 aus, die an der Dichtkammerwand bzw. dem Rohrmantel anliegen. An den Dichtkörper 6 schliesst in Richtung zum Muffenende hin ein mit einem Längsschlitz 8 versehener, metallischer Klemmring 9 an, der die gleiche Konizität wie die Dichtkammer bzw. der Dichtkörper besitzt. Der Klemmring weist an seiner zylindrischen Innenwand Rillen 10 mit sägezahnartigem Profil auf.
Wird die Leitung nach dem Einschieben des Kunststoffröhres 3 in den Muffenmittelteil 4 unter Druck gesetzt, dringt Flüssigkeit durch den Rohrstoss und den nicht abgedichteten Mittelteil 4 in die Dichtkammer 5, so dass die Lippen des Dichtkörpers auseinandergepresst und zugleich der ganze Dichtkörper 6 und mit diesem auch der Klemmring 9 auswärts gedrückt werden, wodurch nicht nur eine einwandfreie Abdichtung, sondern auch ein sicherer Halt des Rohres 3 in der Muffe 1 gegen Axialschub erzielt wird. Das aus der Muffe vorragende Klemmhülsenende kann in der strichliert angedeuteten Weise umgebördelt werden, um ein Einwärtsschieben der Klemmhülse 9 bzw. des Dichtkörpers 6 und damit ein Undichtwerden bzw. eine Lockerung zu verhindern, wenn sich bei druckloser Leitung aus irgendeinem Grund eine Axialkraft auf das Rohr ergeben sollte.
Die Ausbildung nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen jener nach Fig. 1 mit dem Unterschied, dass die Muffe la als Verbindungsstück zur Aufnahme von zwei gleichen Kunststoffrohren 3 symmetrisch geformt ist.
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reich des Muffenendes härter als im übrigen Teil ausgebildet und dient selbst als Klemmhülse. Der Dichtkörper 6a endet in einem aus der Muffe 1 vorragenden Wulst 11, der wieder die Aufgabe hat, das Ein-
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wärtsschieben des Dichtkörpers zu verhindern.
Die Muffe 1b nach Fig. 4 unterscheidet sich von jenernach den Fig. l und 3 dadurch, dass sie zur Verbindung mit einem Metallrohr od. dgl. einen Aussengewindeteil 12 aufweist. Ferner ist an der Innenwand der Dichtkammer 5 zusätzlich eine das Einwärtsschieben des Dichtkörpers 6a verhindernde, sägezahnartige
Profilierung 13vorgesehen. Der Dichtkörper 6a hat in einer Aussparung an seiner zylindrischen Innenwand einen Bremsbelag 14aus Schmirgelleinen eingesetzt, durch den eine besonders zugfeste Verbindung erreicht wird.
Gemäss Fig. 5 weist der Dichtkörper 6a an seinem aus der Muffe Ib vorragenden Ende ein Aussenge- winde 15 auf. Mit Hilfe eines auf dieses Gewinde aufgesetzten zweiteiligen Gewinderinges, einer Gabel mit Muttergewinde od. dgl., kann der Dichtkörper aus der Muffe etwas herausgezogen werden, um unabhängig vom herrschenden Leitungsdruck von vornherein eine gewünschte Dichtheit und Zugfestigkeit zu erzielen.
Zwischen dem Dichtkörper 6a und der Dichtkammerstirnwand kann ein Weichgummiring 16 od. dgl. eingesetzt werden (Fig. 6), der volle Dichtheit auch bei ganz geringem Leitungsdruck, bevor sich noch eine ausreichende Axialverschiebung des Dichtkörpers ergeben hat, gewährleistet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verbindungs- bzw. Übergangsstück für glatte Rohre, insbesondere Kunststoffrohre, bestehend aus einer Muffe mit einem das Rohrende aufnehmenden zylindrischen Teil und einer daran anschliessenden, erweiterten, aber sich gegen das Muffenende konisch verjüngenden Dichtkammer mit eingesetztem, vorzugsweise in zwei an der Dichtkammerwand bzw. am Rohrmantel anliegende Dichtlippen auslaufenden Dichtkörper aus Gummi od. dgl., der mit einer im Bereich des Muffenendes angeordneten, gegebenenfalls geschlitzten Klemmhülse zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (6 ; 6a) und die Klemmhülse (9) bei durchlaufend konischer Dichtkammer (5) die gleiche Konizität aufweisen.