DE10114300C1

DE10114300C1 - Fitting für den Anschluss eines Kunststoffrohres

Info

Publication number: DE10114300C1
Application number: DE2001114300
Authority: DE
Inventors: Michael Stoermann
Original assignee: Uponor Innovation AB
Current assignee: Uponor Innovation AB
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2021-03-24

Abstract

Der Fitting für den Anschluss eines Rohres aus Kunststoff oder einem Kunststoff-Metall-Verbundwerkstoff ist mit einem Rohrstück (14) aus Metall und einer Metallhülse (26) versehen, die das Rohrstück (14) von außen umgibt und eine dem Rohrstück (14) abgewandte Außenseite (28) aufweist, welche profiliert ist, wobei die Metallhülse (26) mit dem Rohrstück (14) dicht verbunden und an dem Rohrstück (14) gegen unbeabsichtigte axiale Bewegungen gesichert ist. Ferner weist der Fitting eine Spannrichtung (32) zum Spannen des über die profilierte Metallhülse (26) zu schiebenden Anschlussendes (30) des Rohres (20) gegen die Metallhülse (26) auf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fitting für den Anschluss eines Kunststoffrohres.

Fittinge für den Anschluss von Kunststoffrohren weisen einen Fittingkörper auf, der mit einer Profilierung versehen ist, auf die das Ende des anzuschließenden Kunststoffrohres aufgepresst wird, und zwar beispielsweise mittels einer Presshülse, einer Schiebehülse oder einer Klemmringverschraubung (siehe z. B. DE 91 16 948 U1).

Fittinge der vorstehenden Art werden insbesondere im Sanitär- und Heizungs anlagenbereich eingesetzt, um beispielsweise Fußbodenheizungs-, Heizkör peranbindungs- und Sanitärleitungen aus Kunststoff oder einem Kunststoff- Metall-Verbundwerkstoff anzuschließen. Bei wasserführenden Geräten, wie beispielsweise Wärmetauschern mit Metallrohren (siehe z. B. EP 727633 A1, CH 532744 A, US 3877518 A oder JP 63135791 A) ist die Verwendung von Fit tingen eher unüblich. Hier werden die einzelnen miteinander zu verbindenden Rohrstücke verlötet oder verschweißt. Aus Kostengründen kann es jedoch wünschenswert sein, auch bei derartigen wasserführenden Geräten zumindest teilweise Kunststoffrohrstücke zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Fitting für den Anschluss eines Kunststoffrohres mit einer durchgehend aus Kunststoff bestehenden Wandung oder einer Wandung aus einem Kunststoff-Metall-Verbundwerkstoff zu schaffen, wobei der Fitting auf einfache Art und Weise den Anschluss des Kunststoffrohres an einem Rohrstück oder Rohrstutzen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Fitting für den Anschluss eines Rohres aus Kunststoff oder einem Kunststoff-Metall-Verbundwerkstoff vorgeschlagen, der versehen ist mit

- einem Rohrstück aus Metall,
- einer Metallhülse, die das Rohrstück von außen umgibt und eine dem Rohrstück abgewandte Außenseite aufweist, welche profiliert ist, wobei die Metallhülse mit dem Rohrstück dicht verbunden und an dem Rohr stück gegen unbeabsichtigte axiale Bewegungen gesichert ist, und
- einer Spanneinrichtung zum Spannen des über die profilierte Metallhülse zu schiebenden Anschlussendes des Rohres gegen die Metallhülse.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, auf einem einfachen Rohrstück bzw. Rohr stutzen aus Metall eine Metallhülse von außen aufzubringen, wobei die Metall hülse mit ihrer Innenseite mit der Außenseite des Metallrohrstücks verbunden ist. Diese Verbindung ist zum einen für das das Rohrstück durchströmende Medium dicht und zum anderen kraftschlüssig, womit die Metallhülse an dem Metallrohrstück gegen unbeabsichtigte axiale Bewegungen gesichert ist. Diese kraftschlüssige Verbindung kann zum einen reibschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig sein.

Die Metallhülse ist an ihrem der Außenseite des Rohrstücks abgewandten Außenseite profiliert, wie dies bei Stützhülsen bzw. Stützkörpern von Fittingen bekannt ist. Auf diese profilierte Außenseite der Metallhülse wird das Ende des anzuschließenden Rohres aufgeschoben und anschließend mittels einer Spanneinrichtung gegen die profilierte Metallhülse gespannt bzw. gepresst. Bei dieser Spanneinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine plastisch ver formbare (Metall-)Presshülse oder eine Schiebehülse oder eine Klemmringver schraubung. Sofern das Rohr aus einem Kunststoff-Metall-Verbundwerkstoff besteht, kann die Metallschicht des anzuschließenden Rohres die Funktion der zuvor genannten Presshülse übernehmen, indem das Anschlussende des Roh res auf die Metallhülse mittels eines Werkzeuges aufgepresst wird.

Unter einer Spanneinrichtung im vorstehend genannten Sinne soll im Rahmen dieser Erfindung auch ein beispielsweise durch Kaltverformung aufgeweitetes Anschlussende des anzuschließenden Rohres verstanden werden, das, nach dem es im aufgeweiteten Zustand über die Metallhülse geschoben worden ist, sich auf Grund des Memory-Effekts des Kunststoffmaterials wieder zusammen zieht und dabei sich von außen fest gegen die Metallhülse spannt. Dieser Effekt kann noch dadurch verstärkt werden, dass das aufgeweitete An schlussende von einer Kunststoffpresshülse umgeben ist, die zusammen mit dem Anschlussende aufgeweitet worden ist oder bereits voraufgeweitet auf das Anschlussende aufgeschoben worden ist, um dann anschließend nochmals zusammen mit dem Anschlussende aufgeweitet zu werden.

Mit der Erfindung wird also ein einfach herzustellender Fitting für den An schluss eines Rohres aus Kunststoff oder einem Kunststoff-Metall-Verbund werkstoff geschaffen, der unter Verwendung eines ganz normalen Rohrstücks bzw. Rohrstutzens hergestellt wird. Soll an einen solchen Rohrstutzen bzw. ein solches Rohrstück eines wasserführenden Geräts, wie beispielsweise eines Wärmetauschers, nunmehr ein Kunststoffrohr angeschlossen werden, so be darf es lediglich der kraftschlüssigen Verbindung des Rohrstücks mit der profi lierten Metallhülse, um dann an den so hergestellten Fitting ein Kunststoffrohr anschließen zu können.

Zweckmäßigerweise wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Metallrohrstück und der Metallhülse durch einen Presspassung realisiert. Diese Presspassung sorgt neben der axialen Fixierung auch für die mediendichte Verbindung von Metallhülse und Metallrohrstück. Die Presspassung wird bei spielsweise dadurch hergestellt, dass die Metallhülse auf das Metallrohrstück aufgeschoben und anschließend das Metallrohrstück zusammen mit der Metall hülse aufgeweitet wird. Der Vorteil dieses Vorgangs besteht darin, dass je nach Konstruktion und Funktion des wasserführenden Geräts eine Aufweitung von Metallrohrstücken des Geräts vorgesehen ist. Dies ist beispielsweise bei Wärmetauschern der Fall, deren medienführende Metallrohre aufgeweitet wer den, um in für den Wärmetransport vorteilhafte Anlage mit Kühllamellen zu gelangen. Hierbei werden Metallrohrstücke in miteinander fluchtende Durch gangslöcher der Lamellenblechpakete geschoben, um anschließend aufgewei tet zu werden. Dabei pressen sich die Metallrohrstücke gegen die Lamellenblechpakete, wodurch zwischen beiden ein guter Wärmeübergang erfolgt. Ein solcher Aufweitungsvorgang der Rohrstücke kann nun auch zweckmäßiger weise zur Herstellung eines Fittings am Ende der Metallrohrstücke genutzt werden, indem über diese Enden vor der Aufweitung profilierte Metallhülsen geschoben werden.

Zur verbesserten Abdichtung des Fittings zwischen dem Metallrohrstück und der Metallhülse kann zusätzlich mindestens ein Dichtelement vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, zwischen das Metallrohrstück und die Metallhülse Klebematerial einzubringen. Neben der Abdichtung wird in einem solchen Fall eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Metallteilen realisiert.

Der Kraftschluss zwischen dem Metallrohrstück und der Metallhülse kann schließlich auch durch einen Formschluss realisiert werden. Hierbei weist das Metallrohrstück zweckmäßigerweise zwei axial beabstandete umlaufende Ring vorsprünge auf, zwischen denen die Metallhülse angeordnet ist. Der Durch messer des Metallrohrstücks im Bereich seiner Ringvorsprünge ist dabei zu nächst kleiner als der Innendurchmesser der Metallhülse, so dass diese auf das Rohrstück bis in den Bereich zwischen den Ringvorsprüngen geschoben wer den kann. Durch anschließende Aufweitung des Metallrohrstücks stehen die Ringvorsprünge damit über die Innenseite der Metallhülse über und schließen somit die Metallhülse zwischen sich ein, wodurch eine axiale Fixierung gegeben ist.

Weist das Rohr eine Wandung aus thermoplastischem Kunststoff auf (Kunststoffrohr), z. B. aus vernetztem oder unvernetztem Polyolefin, insbe sondere Polyethylen, so ist die Spanneinrichtung durch Voraufweiten des Anschlussendes des Rohres und durch Schrumpfen des über die Metallhülse geschobenen aufgeweiteten Anschlussendes des Rohres ausgebildet.

Weist das Rohr eine Wandung mit einer Metallschicht und einer zumindest ein seitig dazu angeordneten Kunststoffschicht auf (Kunststoff-Metall-Verbund rohr), so ist die Spanneinrichtung durch Aufpressen des Anschlussendes des Rohres auf die Metallhülse ausgebildet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Im ein zelnen zeigen dabei:

Fig. 1 ein Wärmetauscherregister mit die Lamellenblechpakete durchziehen den Metallrohrstücken und benachbarte Metallrohrstücke wechsel weise untereinander verbindenden U-förmigen Umlenkrohrbögen aus Kunststoff,

Fig. 2 den Verfahrensschritt des Aufweitens eines Metallrohrstücks des Wärmetauscherregisters gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine Schnittansicht des Bereichs III der Fig. 1.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand ihres Einsatzes bei einem Wärme tauscherregister 10 gemäß Fig. 1 beispielhaft erläutert.

Das Wärmetauscherregister 10 weist eine Vielzahl von Blechlamellen 12 auf, durch die sich parallel zueinander verlaufende Metallrohrstücke 14 erstrecken. Diese Metallrohrstücke 14 stehen an ihren Enden 16 beidseitig über die Blechlamellen 12 einschließenden Rahmenteilen 18 über. Benachbarte Metall rohrstücke 14 sind wechselweise an ihren Enden durch U-förmige Umlenkrohr bögen 20 aus Kunststoff untereinander verbunden. Die mediendichte Verbin dung dieser Umlenkrohrbögen 20 mit den Enden 16 der Rohrstücke 14 erfolgt durch Fittinge 22, die an den Enden der Metallrohrstücke 14 ausgebildet sind.

Fig. 2 zeigt, wie diese Fittinge 22 hergestellt werden. Bei diesem Prozess macht man sich den Umstand zu nutze, dass für die Herstellung des Wärme tauscherregisters 10 die nach ihrer Herstellung mit Spiel sich durch die Blechlamellen 12 erstreckenden Rohrstücke 14 aufgeweitet werden, um von innen gegen die Lochränder der Blechlamellen 12 gepresst zu werden, wo durch ein guter Wärmeübergang zwischen den Metallrohrstücken 14 und den Blechlamellen 12 entsteht. Bei diesem Vorgang werden die Rohrstücke 14 mittels eines Aufweitungsdorns 24 aufgeweitet. Dabei werden zwangsläufig auch die Enden 16 der Rohrstücke 14 aufgeweitet. Zur Herstellung des Fittings 22 werden nun auf diese Enden 16 vor dem Aufweitungsvorgang profilierte Metallhülsen 26 aufgeschoben, die wie die Blechlamellen 12 die Rohrstücke 14 mit Spiel umgeben. Durch den Aufweitungsvorgang der Rohrstücke 14 werden nun deren Rohrenden 16 von innen gegen die Metallhülsen 26 gepresst und damit dicht und axial fixiert mit den Rohrenden 16 verbunden. Die Metallhül sen 26 weisen an ihren Außenseiten 28 Profilierungen auf.

Nachdem sämtliche Rohrenden 16 auf die oben beschriebene Weise mit profi lierten Metallhülsen 26 versehen sind, werden nun die Kunststoff-Umlenkrohr bögen 20 auf die Fittinge 22 aufgesteckt. Hierzu werden in diesem Ausfüh rungsbeispiel die Enden 30 der Umlenkrohrbögen 20 aufgeweitet und alsdann auf die Fittinge 22 aufgeschoben. Im oberen Teil von Fig. 3 ist die Situation unmittelbar nach dem Aufschieben des Umlenkrohrbogens 20 dargestellt, während das in Fig. 3 unten gezeigte Ende 30 des Umlenkrohrbogens 20 be reits auf den Fitting 22 aufgeschrumpft ist. Dies resultiert beispielsweise aus dem Memory-Effekt des Kunststoffmaterials, aus dem der Umlenkrohrbogen 20 besteht. Im Sinne der Erfindung bilden also die Enden 30 der Umlenkrohr bögen 20 dieses Ausführungsbeispiels Spanneinrichtungen 32 zum Verspannen und radialen Verpressen der anzuschließenden Enden 30 mit den Fittingen 22. Selbstverständlich sind auch andere Spanneinrichtungen 32 denkbar, wie bei spielsweise Presshulsen (aus Metall oder Kunststoff), Schiebehulsen oder Klemmverschraubungen.

Claims

1. Fitting für den Anschluss eines Rohres aus Kunststoff oder einem Kunst stoff-Metall-Verbundwerkstoff, mit
einem Rohrstück (14) aus Metall,
einer Metallhülse (26), die das Rohrstück (14) von außen umgibt und eine dem Rohrstück (14) abgewandte Außenseite (28) aufweist, welche profiliert ist, wobei die Metallhülse (26) mit dem Rohrstück (14) dicht verbunden und an dem Rohrstück (14) gegen unbeabsich tigte axiale Bewegungen gesichert ist, und
einer Spanneinrichtung (32) zum Spannen des über die profilierte Metallhülse (26) zu schiebenden Anschlussendes (30) des Rohres (20) gegen die Metallhülse (26).

2. Fitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (26) und das Rohrstück (14) mittels einer Presspassung verbunden sind.

3. Fitting nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (14) durch Aufweiten gegen die Metallhülse (26) gespannt ist.

4. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rohrstück (14) und der Metallhülse (26) mindestens ein Dichtelement angeordnet ist.

5. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (26) mit dem Rohrstück (14) verklebt ist.

6. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (32) eine plastisch verformbare Presshülse zum Umgeben des auf die Metallhülse (26) aufgeschobenen Anschlussendes (30) des Rohres (20) aufweist.

7. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (20) eine Wandung aus thermoplastischem Kunststoff, insbe sondere einem vernetzten oder unvernetzten Polyolefin und vorzugsweise aus Polyethylen aufweist und dass die Spanneinrichtung (32) durch Vor aufweiten des Anschlussendes (30) des Rohres (20) und durch Schrumpfen des über die Metallhülse (26) geschobenen aufgeweiteten Anschlussendes (30) des Rohres (20) ausgebildet ist.

8. Fitting nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Rohres (20) eine Metallschicht mit zumindest einseitig dazu angeordneter Kunststoffschicht aufweist und dass die Spannein richtung (32) durch Aufpressen des Anschlussendes (30) des Rohres (20) auf die Metallhülse (26) ausgebildet ist.