CH677522A5

CH677522A5 -

Info

Publication number: CH677522A5
Application number: CH4169/88A
Authority: CH
Inventors: Walter Wyss
Original assignee: Hobas Eng & Durotec Ag
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1991-05-31
Also published as: DE3934430A1; US5054824A

Description

1

CH 677 522 A5

2

Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist ein glasfaserverstärktes, füilstoffhaltiges Kunststoffrohr und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Kunststoffrahre der genannten Art mit integrierter Kupplung, d.h. also mit an den Rohrenden fest vorgesehenen Kupplungsteilen müssen üblicherweise an mindestens einer Rohrendpartie mit einer Aussparung versehen werden, die der Aufnahme eines Dichtungsringes dient. Besonders vorteilhaft aber ist es, wenn beide Rohrendpartien mit Aussparungen versehen werden, wober die Aussparung an der einen Rohrendpartie derart abgestuft ist, dass die tiefere Aussparungspartie als Dichtungsringaufnahme dient und die sich beidseits dieser Aufnahme erstreckende Aussparungspartie geringerer Tiefe von der der anderen Rohrendpartie des benachbarten Rohres wegragenden und in einer Aussparung dieser andern Rohrendpartie fixierten Kupplungshülse überlappt wird. Im Gegensatz zum erstgenannten Fall, wo die Kupplungshülse den äusseren Rohrdurchmesser überragt, besitzt die Kupplung im zweitgenannten Fall gleichen Aussendurchmessers wie die gekuppelten Rohre. In jedem Fall aber war es bisher üblich, die an den Rohrendpartien erforderlichen Aussparungen nach Fertigstellung des Rohres durch Wegschleifen einer äusseren Wandschicht zu erzeugen. Nachteilig ist nicht nur der entsprechende Arbeitsaufwand und der Verschleiss an Rohrmaterial, sondern auch die Tatsache, dass damit der homogene Schichtverlauf der mehrschichtig aufgebauten Rohrwand unterbrochen wird, was besonders dann nachteilig ist, wenn auch glasfaserarmierte Schichten durch das Schleifen tangiert oder ganz entfernt werden. Dies ist besonders bei der relativ tiefen Aussparung zur Aufnahme eines üblichen Dichtungsrings der Fall.

Die vorliegende Erfindung bezweckt diese Nachteile zu vermeiden, wobei Kupplungsteile der genannten Art geschaffen werden sollen, die ohne Schleifen der notwendigen Aussparungen auskommt, und wobei die die Rohrwand bildenden Schichten aus den unterschiedlichen Materialien bzw. Materialmischungen bis an die Rohrenden ununterbrochen weitergeführt sind.

Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemässe glasfaserverstärkte, tìlllstoff h altige Kunststoffrohr dadurch gekennzeichnet, dass seine eine Endpartie auf ihrer Aussenfläche eine durch einen Formeinlagering geschaffene Ringnut für die Aufnahme eines in Kupplungslage von der Kupplungshülse des benachbarten Rohres überlappten Dichtungsringes besitzt, und dass die andere Rohrendpartie mit einer Kupplungshülse versehen ist, die aus einem auf den im Schleuderguss hergestellten Hohrteil festhaftenden Laminat besteht.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird die Kupplungshülse an der einen Rohrendpartie nach dem Ausformen des im Schleuderguss hergestellten Rohres dadurch erzeugt, dass dieses eine Ende des Schleudergussteils und ein dieses Ende verlängernder zylindrischer Formeinsatz mit einem Gewebe oder einer Matte bewickelt werden, das bzw. die mit lichthärtendem Polyesterharz getränkt ist.

Die der Dichtungsringsaufnahme dienende Aussparung besitzt zweckmässig eine axiale Breite die mehrfach z.B. 5 bis 6-fach grösser ist als die radiale Tiefe dieser Aussparung. Die radiale Dicke der Stirnflächen des Dichtungsrings ist zweckmässig gleich der Aussparungstiefe; er besitzt an seiner auf dem Aussparungsboden aufliegenden Innenseite zweckmässig mehrere Ringnuten, während seine mit der Innenseite der Kupplungshülse zusammenwirkende Aussenseite wenigstens eine als Ringwulst oder Ringlippe ausgebildete, die Aussparung überragende Erhöhung aufweist, deren radiale Höhe mindestens das Doppelte der Aussparungstiefe beträgt.

Zur Schaffung der die eine Rohrendpartie überragenden Kupplungshülse kann das Laminat direkt auf die dem Aussendurchmesser des Rohres entsprechende Rohrendpartie aufgebracht sein, oder sie kann in eine Aussparung an dieser Rohrendpartie so eingesetzt sein, dass sie mit dem Rohraussen-durchmesser bündig ist; in diesem Fall ist die den Dichtungsring aufnehmende Aussparung der andern Rohrendpartie axial innerhalb einer Endaussparung der Rohrendpartie angeordnet, deren Tiefe etwa der radialen Dicke der sie überlappenden Kupplungshülse entspricht.

Solche mit Rohrdurchmesser aufweisender integraler Kupplung versehene Rohre eignen sich insbesondere als auch nachträgliche Innenauskleidung von Abwasserrohren aus Beton, Stahlbeton oder Asbestzementrohren, da sie gegen biogene Schwefelsäurekorrosion beständig sind.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. In der Zeichnung zeigt:

die Fig. 1 im Axialschnitt die beiden Hohlformendpartien mit eingesetzten Einlageringen zur Herstellung der beiden Kupplungsteile eines ersten Beispiels,

die Fig. 2 teilweise im Axialschnitt und teilweise in Ansicht die beiden mit den Einlageringen nach Fig. 1 und 2 geformten Rohrendpartien,

die Fig. 3 im Axialschnitt die durch zwei Rohrenden gebildete Kupplung des Beispiels nach Fig. 1 und 2,

die Fig. 4 im Axialschnitt analog der Fig. 3 ein zweites Beispiel zweiter gekuppelter Rohrenden,

die Fig. 5 in grösserem Massstab und im Axialschnitt den Dichtungsring nach Fig. 4 und 5 im nicht eingebauten Zustand, und die Fig. 6 eine Variante des Dichtungsrings analog Fig. 6.

In der Fig. 1 ist mit 1 die Schleuder-Hohlform bezeichnet die zur Rohrherstellung dient In die eine, in der Zeichnung die linke Endpartie der Hohlform ist ein zylindrischer Einlagering 2 aus Weich-PVC eingesetzt. Dieser Einlagering 2 ist aus Endlosprofilen durch Zusammenschweissen mit 1% Überlänge hergestellt um ein Verspannen des Ringes in der Hohlform 1 zu erreichen. Ein analog hergestellter Einlagering 3 ist in die andere Endpartie der Hohl5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH677 522 Â5

4

form 1, also die auf der rechten Seite in der Zeichnung, eingesetzt. Dieser Ring 3 besitzt eine innere Rippe 3a, deren axiale Länge ein Mehrfaches ihrer radialen Höhe beträgt; die Rippe 3a hat radiale Flanken und eine zylindrische Innenfläche. Die axial innere Stirnfläche 3b des Einlagerings 3 ist konisch angesenkt. Mit der diese Einlageringe 2 und 3 enthaltenden Form 1 wird im Schleudergussverfahren das glasfaserverstärkte, f ü II stoff haltige Kunststoffrohr 4 (Fig. 2) hergestellt. Die Materialzufuhr zur Hohlform 1 erfolgt dabei in üblicher Weise mittels eines in der Hohlform 1 axial hin- und hergehenden Zuführarms (nicht gezeichnet). Um die an den beiden Rohrendpartien 4a, 4b notwendige Wandstärkenverminderung zu erreichen, wird der Materialzuführarm in diesen Bereichen früher umgeschaltet, so dass dort entsprechend weniger Material deponiert wird: die Schichtbildung wird dort jedoch nicht unterbrochen. Das so hergestellte Kunststoffrohr 4 besitzt somit an der einen Endpartie 4a einen äussern durchgehend zylindrischen Absatz 5a und an der andern Endpartie 4b einen äussern eine Ringnut 5c aufweisenden und konisch in die Rohraussenwand übergehenden zylindrischen Absatz 5b. Die Stirnseiten des mit einer gewissen Überlänge gefertigten Rohres 4 werden anschliessend in bekannter Weise auf die gewünschte Länge gekürzt. In die die den Absatz 5a aufweisende Endpartie 4a des Rohres 4 wird anschliessend eine mit der Aussenwand dieses Absatzes bündige Stahlform 6 eingesetzt. Auf dem durch diese Stahlform 6 verlängerten Absatz 5a der Rohrendpartie 4a wird durch Auftrag eines Laminats aus einem mit lichthärtendem Polyesterharz getränkten Matte/Gewebekomplex die Kupplungshülse 7 festhaftend gebildet. Damit ist das mit integrierten Kupplungsteilen versehene Rohr fertiggestellt.

Fig. 3 zeigt die miteinander gekuppelten Enden zweier solcher Rohre 4, wobei in die Nut 5c der den einen Kupplungsteil bildenden Rohrendpartie 4b des ersten Rohrs ein Dichtungsring 8 eingesetzt ist, der unter Kompression durch die Kupplungshülse 7 an der andern Rohrendpartie 4a des zweiten Rohres überlappt wird. Der beim Beispiel nach Fig. 3 vorgesehene, für eine drucklose Rohrleitung geeignete Dichtungsring 8 besitzt im nichteingespannten Zustand die in Fig. 5 gezeigte Querschnittsform. Die axiale Nutbreite ist etwas grösser als die Ringbreite, während der Innenumfang des Ringes etwa 10% kleiner ist als der Umfang des Nutbodens, so dass der Dichtungsring 8 mit entsprechender Vorspannung in die Nut 5c eingesetzt werden kann. Die radiale Höhe der Stirnseiten des Dichtungsringes entspricht der Tiefe der Nut 5c. Von diesen Stirnseiten geht je eine durch Wölbung erhöhte Ringwulst 8a aus, die in der Mittelpartie des Dichtungsringes 8 in eine die Ringwulst 8a noch überragende ebenfalls gewölbte Ringwulst 8b übergeht. Die mit zwei zylindrischen Randflächen 8c auf dem Nutboden aufsitzende Innenseite des Dichtungsringes 8 besitzt eine Mehrzahl von Ringrillen 8d. Damit ist in der Nut 5c genügend Hohlraum geschaffen, um beim Kuppeln der beiden Rohre 4 das durch den Pressdruck der die Ringwulste 8a, 8b des Dichtungsrings 8 übergreifenden Kupplungshülse 7 verdrängte Volumen des Dichtungsrings aufzunehmen und eine einwandfreie Abdichtung der Rohrkupplung zu gewährleisten. Durch die Ringwulst 8a wird der Ring 8 beim Kuppeln der Rohre in die Nut 5c gepresst, so dass er beim Auftreffen der Kupplungshülse 7 auf die Ringwulst 8b nicht aus der Nut 5c herausgedrückt werden kann.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besitzt die aus den miteinander gekuppelten Rohren 4 gebildete Rohrleitung durchgehend, also auch im Kupplungsbereich, einen konstanten Aussendurchmesser. Dies wird durch die im Absatz 5a der einen Rohrendpartie 4a bündig mit dem Rohraussendurchmesser versenkt angeordnete Kupplungshülse 7 einerseits und den entsprechenden, die Nut 5c enthaltenen Absatz 5b im andern Rohrendteil 4b erreicht. Wie Fig. 4 zeigt, ist aber auch eine Rohrkupplung nach dem beschriebenen Verfahren herstellbar, bei welcher die Kupplungshülse 7 nicht wie gemäss Fig. 3 in einem Absatz der Rohrendpartie 4a versenkt, sondern direkt auf dieser Rohrendpartie aufgebracht wird. Entsprechend genügt es auch, in der andern Rohrendpartie 4b mittels eines entsprechenden Einlagerings nur die die Aufnahmenut 5c für den Dichtungsring 8 bildende Aussparung zu schaffen.

Wie erwähnt wird der in Fig. 5 gezeigte Dichtungsring 8 in der Kupplung von Rohren einer drucklosen Leitung verwendet. Soll aber die Kupplung gegen Aussendrücke dicht sein, z.B. gegen Dämmdrücke bei als Innenauskleidung einer Stahloder Betonrohrleitung verwendeten Kunststoffrohren, wird vorteilhaft eine, ebenfalls mit z.B. 10% Vorspannung in die Nut 5c eingesetzte Lippendichtung 9 (Fig. 6) verwendet. Aber auch in diesem Fall sind die Oberkanten der Stirnflächen des Dichtungsrings 9 bündig mit der entsprechenden Oberkante der Stirnwände der Nut 5c, wobei die Oberseite des Dichtungsringes 9 als gegen die Offenseite der Kupplungshülse 7 hin gerichtete Dichtungslippe 9a ausgebildet ist. Die Innenseite des Dichtungsringes 9 entspricht dagegen genau jener des Dichtungsrings 8, d.h. sie besitzt zwischen den zylindrischen Ringflächen 9c Ringrillen 9d, die zusätzlich zum axialen Spiel des Ringes 9 in der Nut 5c Raum schaffen für das beim Einsetzen des Übermass aufweisenden Dichtungsringes bzw. beim Kuppeln der Rohre verdrängte Material des Dichtungsrings.

Claims

Patentansprüche

1. Glasfaserverstärktes, füilstoffhaltiges, in einer rotierend angetriebenen Form (1) durch Schleuderguss hergestelltes Kunststoffrohr (4), dadurch gekennzeichnet, dass seine eine Endpartie (4b) auf ihrer Aussenfläche eine durch einen Formeinlagering (3) geschaffene Ringnut (5c) für die Aufnahme eines in Kupplungslage von der Kupplungshülse (7) des benachbarten Rohres überlappten Dichtungsringes (8; 9) besitzt, und dass die andere Rohrendpartie (4a) mit einer Kupplungshülse (7) versehen ist, die aus einem auf den im Schleuderguss hergestellten Rohrteil festhaftenden Laminat (7) besteht.

2. Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Dichtungsringaufnahme dienende Ringnut (5c) einen Rechteckquerschnitt

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 677 522 A5

hat und dass in ihr ein Dichtungsring (8; 9) mit radialer Vorspannung sitzt,

3. Kunststoffrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (8; 9) an seiner auf dem Nutboden aufliegenden Innenseite zwischen zwei zylindrischen Endflächen (8c; 9c) mehrere Ringrillen (8d, 9d) aufweist.

4. Kunststoffrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit seinen radialen Stirnflächen mit der zylindrischen Aussenfläche der entsprechenden Rohrendpartie (4a) bündig in die Nut (5c) eingesetzte Dichtungsring an seiner Oberseite mit die Aussenfläche der Rohrendpartie (4b) radial überragenden Ringwulsten (8a, 8b) oder einer Dichtungslippe (9a) versehen ist,

5. Kunststoffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Endpartien (4a, 4b) des Schleudergussteils einen zylindrischen Absatz (5a bzw. 5b) gleichen Tiefendurchmessers aufweisen, wobei im Absatz (5a) der einen Rohrendpartie (4a) die Kupplungshülse (7) bündig mit dem Rohraussendurchmesser vorgesehen ist, während im zylindrischen Absatz (5b) der andern Rohrendpartie (4b) die den Dichtungsring (8) aufnehmende Ringnut (5c) vorgesehen ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffrohres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshülse (7) an der einen Rohrendpartie (4a) nach dem Ausformen des im Schleuderguss hergestellten Rohres dadurch erzeugt wird, dass dieses eine Ende des Schleudergussteils und ein dieses Ende verlängernder zylindrischer Formeinsatz (6) mit einem Gewebe oder einer Matte bewickelt werden, das bzw. die mit lichthärtendem Polyesterharz getränkt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6 zur Herstellung eines Kunststoffrohres nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Absätze (5a, 5b) an den beiden Rohrendpartien (4a, 4b) Einlageringe aus Weich-PVC in die Schleuderguss-hohlform eingesetzt werden.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4