DE102018128169A1

DE102018128169A1 - Schiebehülsenverbindung sowie Verfahren zur ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102018128169A1
Application number: DE102018128169.2A
Authority: DE
Inventors: Hansi Homburg; Andreas Kirchberger; Thomas Schaaf; Oliver Vocks
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2020-05-14
Also published as: WO2020099289A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schiebehülsenverbindung (1) zwischen einem Rohrende (5) eines Vollkunststoffrohrs (6), eines Kunststoff-Verbundrohrs (6) oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs (6) und einem Verbindungselement (2), wobei die Schiebehülsenverbindung (1) ein Rohrende (5) eines Vollkunststoffrohrs (6), eines Kunststoff-Verbundrohrs (6) oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs (6); ein Verbindungselement (2), das mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen (3, 3a, 3b, 3c) versehenen Stützkörper (4, 4a) zum Einführen in das Rohrende (5) umfasst; und eine auf das Rohrende (5) axial aufgeschobene Schiebehülse (7) umfasst, wobei das Verbindungselement (2) keinen umlaufenden Verpresskragen zum Angriff eines Verpresswerkzeugs zum axialen Aufschieben der Schiebehülse (7) aufweist. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Schiebehülsenverbindung (1) zwischen einem Rohrende (5) eines Vollkunststoffrohrs (6), eines Kunststoff-Verbundrohrs (6) oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs (6) und einem Verbindungselement (2), wobei das Verbindungselement (2) mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen (3, 3a, 3b, 3c) versehenen Stützkörper (4, 4a) zum Aufschieben des Rohrendes (5) umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfasst:Aufschieben einer Schiebehülse (7) auf das Vollkunststoffrohr (6), das Kunststoff-Verbundrohr (6) oder das Metall-Kunststoff-Verbundrohr (6);Einführen des Stützkörpers (4, 4a) des Verbindungselements (2) in das Rohrende (5); undaxiales Aufschieben der Schiebehülse (7) auf das Rohrende (2) mit darin eingesetztem Stützkörper (4, 4a) des Verbindungselements (2) unter Verwendung eines Verpresswerkzeugs mit mindestens zwei Verpressjochen (18, 18a); wobei eines der Verpressjoche (18a) während des Aufschiebens an der Schiebehülse (7) angreift und eines der Verpressjoche (18) an einer Stirnseite (9) des Rohrendes (5) angreift.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schiebehülsenverbindung zwischen einem Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff-Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement, wobei die Schiebehülsenverbindung ein Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff-Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs, ein Verbindungselement, das mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper zum Einführen in das Rohrende umfasst, und eine auf das Rohrende axial aufgeschobene Schiebehülse umfasst. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schiebehülsenverbindung.
Derartige Schiebehülsenverbindungen und Verbindungselemente dafür sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 101 30 858 A1 . Schiebehülsenverbindungen werden auch als Axialpresssysteme bezeichnet. Darin ist der Stützkörper des Verbindungselements, das aus metallischen Werkstoffen wie beispielsweise Messing oder aus Kunststoffen wie beispielsweise Polyphenylsulfon (PPSU) und Polyvinylidenfluorid (PVDF) hergestellt sein kann, in ein Rohrende eingesteckt. Die Fixierung des Rohrendes an dem Verbindungselement erfolgt über eine auf das Rohrende mit eingestecktem Stützkörper in axialer Richtung aufgeschobene Schiebehülse, durch die das Rohrende an die Außenkontur des mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörpers gedrückt wird, wodurch nach dem Aufschieben der Schiebehülse auf das Rohrende eine nicht lösbare und fluiddichte Verbindung zwischen dem Stützkörper des Verbindungselements und der Innenseite des Rohrs gebildet wird. Das Aufschieben der Schiebehülse erfolgt mittels eines speziellen Verpresswerkzeugs in axialer Richtung auf das Rohrende mit eingeschobenen Stützkörper. Dazu weist das Verbindungselement einen umlaufenden Verpresskragen auf, den ein Verpressjoch des Verpresswerkzeugs beim Aufschieben der Schiebehülse umgreift. Die beim Verpressen auftretenden Scher- und Biegekräfte werden durch den Verpresskragen aufgenommen. Daher ist der Verpresskragen der Bestandteil des Verbindungselements, das den höchsten mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, so dass der Verpresskragen erheblich dicker ausgebildet sein muss als die übrigen Bestandteile des Verbindungselements. Zum einen geht damit ein erheblicher Materialaufwand einher, zum anderen kühlt die erforderliche Materialanhäufung im Bereich des Verpresskragens bei der Herstellung des Verbindungselements beispielsweise bei der Herstellung von Guss- und Spritzgussteilen erheblich langsamer ab als die übrigen Bestandteile des Verbindungselements, beispielsweise der Stützkörper. Bei der Produktion von Verbindungselementen aus Kunststoffmaterialien führt dies zu höheren Zykluszeiten der Spritzgussmaschinen, was zu höheren Herstellungskosten für die Verbindungselemente führt.
Damit liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Schiebehülsenverbindung, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll das in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung eingesetzte Verbindungselement mit einem reduzierten Materialaufwand und reduzierten Herstellungskosten herstellbar sein. Darüber hinaus liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer derartigen Schiebehülsenverbindung.
Diese und andere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Schiebehülsenverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den jeweils davon abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise erkannt, dass die Rohrsteifigkeit des Vollkunststoffrohrs, des Kunststoff-Verbundrohrs oder des Metall-Kunststoff-Verbundrohrs dazu ausreicht, die beim Verpressvorgang auftretenden Scher- und Biegekräfte aufzunehmen. Es ist daher möglich, ein Verpressjoch des Verpresswerkzeugs direkt an der Stirnseite des auf den Stützkörper des Verbindungselements aufgeschobenen Rohrendes anzusetzen, so dass das Rohrende selbst die Funktion des Verpresskragens während des Verpressvorgangs übernimmt. Daher ist es möglich, in einer Schiebehülsenverbindung auch Verbindungselemente ohne Verpresskragen einzusetzen, zumal der Verpresskragen ausschließlich für den einmaligen Verpressvorgang erforderlich ist und ihm anschließend keinerlei Funktion mehr zukommt.
Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung einer Schiebehülsenverbindung zwischen einem Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff-Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement, wobei die Schiebehülsenverbindung ein Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff-Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs, ein Verbindungselement, das mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper zum Einführen in das Rohrende umfasst und eine auf das Rohrende axial aufgeschobene Schiebehülse umfasst, wobei sich die Schiebehülsenverbindung erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass das Verbindungselement keinen umlaufenden Verpresskragen zum Angriff eines Verpresswerkzeugs zum axialen Aufschieben der Schiebehülse aufweist. Darüber hinaus liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Schiebehülsenverbindung zwischen einem Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff-Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement, wobei das Verbindungselement mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper zum Aufschieben des Rohrendes umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfasst:

Aufschieben einer Schiebehülse auf das Vollkunststoffrohr, das Kunststoff-Verbundrohr oder das Metall-Kunststoff-Verbundrohr;
Einführen des Stützkörpers des Verbindungselements in das Rohrende; und
axiales Aufschieben der Schiebehülse auf das Rohrende mit darin eingesetztem Stützkörper des Verbindungselements unter Verwendung eines Verpresswerkzeugs mit mindestens zwei Verpressjochen;

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es von Nutzen sein, wenn das Rohrende einen im Vergleich zum regulären Innendurchmesser (d.h. dem Innendurchmesser, den das Rohr nach der Extrusion im Wesentlichen über dessen gesamte Rohrlänge besitzt) im Wesentlichen identischen Innendurchmesser besitzt oder einen gegenüber dem regulären Innendurchmesser erweiterten Innendurchmesser besitzt. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff „ein im Vergleich zum regulären Innendurchmesser im Wesentlichen identischen Innendurchmesser“, dass der Innendurchmesser des Rohrendes nicht durch einen separaten Aufweitvorgang unter Verwendung eines sogenannten Aufweitwerkzeugs erweitert wurde. Dabei kann es sehr wohl sein, dass der Innendurchmesser des Rohrendes durch das Einschieben des Stützkörpers des Verbindungselements geringfügig, beispielsweise um bis zu etwa 5 %, gegenüber dem regulären Innendurchmesser erhöht ist oder das Rohrende in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung durch die Einwirkung der axial aufgeschobenen Schiebehülse zusammengestaucht ist, so dass der Innendurchmesser des Rohrendes geringfügig, beispielsweise um bis zu etwa 10 %, gegenüber dem regulären Innendurchmesser reduziert ist. Im Falle einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung, bei der das Rohrende einen im Vergleich zum regulären Innendurchmesser im Wesentlichen identischen Innendurchmesser besitzt, ist das Verfahren zu deren Erzeugung stark vereinfacht, weil der Schritt des Aufweitens des Rohrendes entfällt. Weist das Rohrende einen gegenüber dem regulären Innendurchmesser erweiterten Innendurchmesser auf, verfügt die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung wegen des Memory-Gedächtnisses des Rohrmaterials über eine verbesserte Dichtheit und Verbindungssicherheit.
Es kann auch bevorzugt sein, wenn die Schiebehülsenverbindung weiter eine Innenhülse umfasst, die zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes und der Schiebehülse angeordnet ist. Die Anordnung einer derartigen Innenhülse zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes und der Schiebehülse angeordnet erhöht die Dichtheit und Verbindungssicherheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung. Das Aufschieben der Schiebehülse auf die Innenhülse führt zu einer Aufweitung der Schiebehülse, wodurch diese eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Innenhülse ausübt. Diese Kraft wird auf das Rohr übertragen, das gegen den mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper drückt, wodurch eine dauerhaft dichte Verbindung zwischen dem Rohr und dem Verbindungselement ausgebildet wird. Bevorzugt umfasst die Innenhülse mindestens einen zylindrischen Abschnitt. Der zylindrische Abschnitt führt zu einer reduzierten Neigung der Schiebehülse zu einer axialen Relativbewegung (beispielsweise aufgrund einer Temperaturwechselbeanspruchung). Dieser mindestens eine zylindrische Abschnitt erstreckt sich bevorzugt insgesamt über einen Großteil ihrer Länge, vorzugsweise über mindestens 60 % der Länge der Innenhülse, besonders bevorzugt über mindestens 75 % der Länge der Innenhülse. Die Innenhülse kann an der Innenseite auch einen Anschlag zur definierten Positionierung am Rohrende umfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Innenhülse eine axiale Schlitzung und/oder eine Konturierung umfassen, durch die die Ringsteifigkeit der Innenhülse reduziert und das Aufschieben der Schiebehülse auf die Innenhülse erleichtert wird sowie auch die Kraftübertragung von der Schiebehülse auf das Rohrende verbessert wird. An ihrer Innenoberfläche kann die Innenhülse eine innenseitige Oberflächenstruktur oder - kontur aufweisen, welche dazu geeignet ist, eine mögliche axiale Relativbewegung der Innenhülse auf dem Rohr, z. B. durch Temperaturwechselbeanspruchung, zu verhindern. Ebenso kann die Außenoberfläche der Innenhülse eine Oberflächenstruktur oder -kontur aufweisen, welche dazu geeignet ist, eine mögliche axiale Relativbewegung der Schiebehülse, z. B. durch Temperaturwechselbeanspruchung, zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Außenoberfläche der Innenhülse eine Oberflächenstruktur oder Oberflächenkontur aufweisen, die sich dazu eignet, die Aufschiebbarkeit der Schiebehülse zu verbessern (z. B. Reduzierung der Verpresskraft, Reduzierung von Geräuschen während der Verbindungsherstellung). Um diese Oberflächeneigenschaften zu erzielen, kann die Innenoberfläche und/oder die Außenoberfläche der Schiebehülse einen Mittenrauwert R_a in einem Bereich von 1 µm bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse und/oder eine gemittelte Rautiefe R_z in einem Bereich von 5 µm bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse aufweisen und/oder eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten aufweisen, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse nicht übersteigen sollte. Dabei bedeutet der der Begriff „Mittenrauwert“ oder „mittlere Rauheit“ (dargestellt durch das Symbol „R_a“) einer Oberfläche wie hierin verwendet das arithmetische Mittel der betragsmäßigen Abweichungen aller Messpunkte auf der Oberfläche von der Mittellinie der Oberfläche und der der Begriff „gemittelte Rautiefe“ (dargestellt durch das Symbol „R_z“) einer Oberfläche bedeutet wie hierin verwendet die Rautiefe gemäß DIN EN ISO 4287/4288. Hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften der Innenoberfläche und der Außenoberfläche der Innenhülse soll auf die DE 10 2015 122 345 A1 verwiesen werden, auf die hiermit explizit Bezug genommen wird. Ebenso kann die Innenhülse an ihrer Außenseite beispielsweise eine Rippe, insbesondere in Dreiecks- oder Rechtecksform umfassen. Zusätzlich dazu kann die Außenoberfläche der Innenhülse mit einer Beschichtung versehen sein, um die Aufschiebbarkeit der Schiebehülse zu verbessern (z. B. Reduzierung der Verpresskraft, Reduzierung von Geräuschen während der Verbindungsherstellung).
Im Hinblick auf die Innenhülse der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es auch günstig sein, wenn diese ein abgewinkeltes Ende aufweist, das eine Stirnfläche des Rohrendes zumindest teilweise überdeckt. Beim Ansetzen eines Verpressjochs des Verpresswerkzeugs an der Stirnfläche des Rohrende kommt es zu einem direkten Kontakt zwischen dem Verpressjoch und dem Rohrende. In der Regel reicht die Rohrsteifigkeit jedoch nicht dazu aus, die beim Verpressen auftretenden Kräfte ohne Verformung aufzunehmen. Das kann zu einem optisch wenig ansprechenden Verpressbild führen. Im Extremfall können durch den Kontakt auch technische Mängel entstehen. Beispielsweise können Fälle auftreten, in denen die Schiebehülse nicht vollständig aufgeschoben ist oder das Rohrende aufkelcht. Wenn aber die Innenhülse ein abgewinkeltes Ende aufweist, das eine Stirnseite des Rohrendes zumindest teilweise überdeckt, greift das Verpressjoch nicht direkt an der Stirnseite des Rohrendes an, sondern nur mittelbar. Der Kontakt erfolgt dann zwischen dem Verpressjoch und abgewinkelten Ende der Innenhülse, von der die Krafteinwirkung gleichmäßiger auf die Stirnfläche des Rohrendes übertragen wird, wodurch die geschilderten Nachteile vermieden werden.
Es kann auch von Nutzen sein, wenn die Rohrverbindung eine auf das Rohrende axial aufgeschobene Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material umfasst. Dadurch wird die Stabilität der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung erhöht.
Darüber hinaus kann es sich als hilfreich erweisen, wenn mindestens eine der umlaufenden Außenrippen des Stützkörpers einen sägezahnartigen Querschnitt aufweist und/oder mindestens eine der umlaufenden Außenrippen einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Das Vorhandensein einer rechteckigen Dichtrippe trägt zu einer sicheren Abdichtung zwischen dem Rohr und dem Verbindungselement in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung bei, während eine sägezahnförmige Umfangrippe in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung wirksam verhindert, dass das Rohrende vom Stützkörper des Verbindungselements abrutscht.
In Bezug auf das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann es sich als günstig erweisen, wenn das Verfahren weiter die Stufe des Aufweitens des Rohrendes umfasst. Durch diese Aufweitstufe wird der Innendurchmesser des Rohrendes vergrößert. Dadurch wird auch die Kraft vergrößert, mit der das aufgeweitete Rohrende gegen den darin eingesetzten Stützkörper mit umlaufenden Außenrippen drückt, was eine beständige Dichtheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung gewährleistet. Ohne diese Aufweitstufe ist das erfindungsgemäße Verfahren stark vereinfacht, weil der Schritt des Aufweitens des Rohrendes entfällt. Es wird auch kein separates Aufweitwerkzeug benötigt.
Es kann auch von Nutzen sein, wenn das Verfahren weiter die Stufe des Aufschiebens einer Innenhülse auf das Rohrende und das axiale Aufschieben der Schiebehülse auf das Rohrende mit darin eingesetztem Stützkörper derart erfolgt, dass die Innenhülse zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes und der Schiebehülse angeordnet ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Innenhülse ein abgewinkeltes Ende aufweist, das eine Stirnfläche des Rohrendes zumindest teilweise überdeckt, so dass während des Aufschiebens eines der Verpressjoche an der Schiebehülse angreift und eines der Verpressjoche am abgewinkelten Ende der Innenhülse angreift. Die Eigenschaften und Vorteile der Innenhülse wurden vorstehend in Bezug auf die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung erläutert. Die Ausführungen gelten in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen als bevorzugte Materialien für das Verbindungselement polymere Werkstoffe wie beispielsweise Polypropylen und glasfaserverstärktes Polypropylen, Polyamide und glasfaserverstärkte Polyamide, temperaturbeständige Thermoplaste wie Polyphenylsulfon (PPSU), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS), Polyoxymethylen (POM) und Polyestercarbonat (PESC) sowie Copolymere und Blends dieser Polymere, wobei diese Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, sowie metallische Werkstoffe wie beispielsweise Messing, insbesondere Ecobrass®, Rotguss und Edelstahl zum Einsatz. Temperaturbeständige Thermoplaste wie insbesondere Polyphenylsulfon und Polyvinylidenfluorid sind zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbindungselements besonders bevorzugt. Der Begriff „temperaturbeständige Thermoplaste“, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf die Wärmeformbeständigkeit und Thermostabilität dieser Werkstoffgruppe und bezeichnet thermoplastische Polymermaterialien mit einer Wärmeformbeständigkeit bei Temperaturen von mindestens von 150°C. Die Obergrenze der Temperatur, bei der ein derartiger temperaturbeständiger Kunststoff einsetzbar ist, ist vom verwendeten Material abhängig, wobei die Einsetzbarkeit derartiger Polymermaterialien bei maximal 260°C endet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen als Kunststoffrohre Vollkunststoffrohre, bevorzugt aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT (Polyethylen mit erhöhter Temperaturbeständigkeit)), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R) und Polybutylen (PB); sowie Kunststoff-Verbundrohre, bevorzugt mit Schichten aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R), und/oder Polybutylen (PB) sowie Metall-Kunststoff-Verbundrohre (MKV-Rohre) zum Einsatz. Als Sauerstoffsperrschicht kann zusätzlich eine Schicht aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) vorhanden sein. Metall-Kunststoff-Verbundrohre (MKV-Rohre) umfassen gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt Schichten aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R) und/oder Polybutylen (PB) und mindestens eine Schicht aus Metallen, vorzugsweise Aluminium. Die Metallschicht ist vorzugsweise stumpfgeschweißt. Bei Kunststoff-Verbundrohren und MKV-Rohren können zwischen einzelnen Schichten Haftvermittlerschichten eingebracht sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung können alle Rohre einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung identisch aufgebaut sein oder eines oder mehrere der Rohre können unterschiedliche Rohraufbauten aufweisen. Darüber hinaus können die Rohre gemäß der vorliegenden Erfindung auch faserverstärkt sein. Die Faserverstärkung der Leitungsrohre kann in einzelnen oder in allen Rohren, über die gesamte Rohrlänge oder auch nur in Abschnitten, vorhanden sein. Hinsichtlich des Kunststoffrohres oder des Metall-Kunststoff-Verbundrohres der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist es besonders bevorzugt, dass mindestens eine Schicht des jeweiligen Rohres vernetztes Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc) umfasst. Der Werkstoff „vernetztes Polyethylen“ ist ein Werkstoff, der über ein Formgedächtnis bzw. einen sog. „Memory-Effekt“ verfügt. Dieser Memory-Effekt liegt darin, dass das vernetzte Polyethylen nach einer Veränderung seiner äußeren Geometrie versucht, wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Beim Aufweiten von Rohren führt dies dazu, dass ein PE-X-umfassendes Rohr nach dem Aufweiten wieder versucht, den Rohrinnendurchmesser vor dem Aufweiten zu erreichen. Da nach dem Aufweiten ein Stützkörper eines Verbindungselements in das aufgeweitete Rohrende eingesetzt wird, führt der Memory-Effekt beim Einsatz eines Rohres, das zumindest eine Schicht mit vernetztem Polyethylen umfasst, zu einer besonders hohen Dichtheit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung.
Bei dem Verbindungselement der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es sich um ein Gewindeformteil oder um ein gewindeloses Formteil, also um ein Verbindungselement, das kein Gewinde aufweist, handeln. Dies beinhaltet insbesondere Anschlussstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, Systemübergänge, Übergangsstücke, gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils kein Gewinde aufweisen. Dementsprechend bezieht sich der Begriff „Gewindeformteil“ auf ein Verbindungselement, das mindestens ein Gewindeformteil besitzt. Dies beinhaltet insbesondere Anschlusstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, Systemübergänge, Übergangsstücke und gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils mindestens ein Innen- und/oder Außengewinde aufweisen.
Erfindungsgemäß eignen sich als Materialien für die Schiebehülse und/oder die Innenhülse vorzugsweise diejenigen Materialien, die in Bezug auf das Verbindungselement der erfindungsgemäßen Rohrverbindung genannt sind. Temperaturbeständige Kunststoffe und insbesondere Polyphenylsulfon, Polyvinylidenfluorid, Polypropylen und Polyoxymethylen sind als Materialien für die Schiebehülse und/oder die Innenhülse besonders bevorzugt. Vernetztes Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc) ist als Material für die Schiebehülse und/oder die Innenhülse ebenfalls besonders bevorzugt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Material des Verbindungselements eine höhere Steifigkeit als die Materialien der Innenhülse, der Schiebehülse und des Rohrs besitzt. Weiter ist es bevorzugt, wenn das Material der Innenhülse eine höhere Steifigkeit als die Materialien der Schiebehülse und des Rohrs besitzt. Ebenso ist es bevorzugt, wenn das Material der Schiebehülse eine höhere Steifigkeit als das Material des Rohrs besitzt.
Die Schiebehülsenverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere in Leitungs- und Anschlusssystemen in der Trinkwasserinstallation, in Sprinkleranlagen, in Heizkörperanbindungen, in Betonkerntemperierungen sowie in Flächenheizungs- und/oder Flächenkühlungssystemen eingesetzt.
Die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung sowie einzelne Teile davon können auch zeilenweise oder schichtweise unter Verwendung eines zeilenaufbauenden oder schichtaufbauenden Fertigungsverfahrens (z. B. 3D-Druck) hergestellt werden. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das Rohr mittels Extrusion hergestellt wird. Ebenso ist es bevorzugt, wenn das Verbindungselement, die Schiebehülse und/oder die Innenhülse mittels Spritzguss hergestellt werden.
Im Folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen im Detail erläutert werden. Dabei zeigt:

1 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine perspektivische Ansicht einer in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung einsetzbaren Schiebehülse;
4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung einsetzbaren Schiebehülse; und
5 eine Querschnittsdarstellung der in 2 dargestellten erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung vor dem axialen Aufpressen der Schiebehülse.

In 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 in einer Querschnittsansicht dargestellt. In der in 1 gezeigten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 1 ein Verbindungselement 2, das zwei mit umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c versehene Stützkörper 4, 4a zum Einführen in ein Rohrende 5 umfasst, das Rohrende 5 eines Vollkunststoffrohrs 6, in das ein Stützkörper 4 des Verbindungselement 2 eingesetzt ist, sowie eine auf das Rohrende 5 axial aufgeschobene Schiebehülse 7 umfasst. Gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Verbindungselement 1 um ein Verbindungsstück mit zwei im Wesentlichen zylindrischen Stützkörpern 4, 4a, wobei in der in 1 gezeigten Ausführungsform jeder der Stützkörpern 4, 4a vier umlaufende Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c aufweist. Diese vier umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c erstrecken sich in axialer Richtung vom offenen Ende des Verbindungselements 2 ausgehend so angeordnet, dass auf eine sägezahnförmige umlaufende Außenrippe 3 drei aufeinanderfolgende umlaufende Außenrippen 3a, 3b, 3c mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt folgt. Daran schließt sich eine leichte Erhöhung 8 an, die die beiden Stützkörper 4, 4a miteinander verbindet. Einen umlaufenden Verpresskragen, an dem beim axialen Aufschieben der Schiebehülse 7 ein Verpresswerkzeug angreifen könnte, umfasst das Verbindungselement 2 nicht. Auch ist ein Angriff des Verpresswerkzeugs an der leichten Erhöhung 8 nicht praktikabel, weil das Verpresswerkzeug aufgrund der hohen, beim axialen Aufschieben der Schiebehülse 7 wirkenden Scher- und Biegekräfte leicht abrutschen könnte.
Das in 1 gezeigte Verbindungselement 2 ist spiegelsymmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die mittig durch die leichten Erhöhung und senkrecht zur Achse des Verbindungselements 2 verläuft. Damit gelten die in Bezug auf den Stützkörper 4 getätigten Ausführungen für den Stützkörper 4a entsprechend in analoger Weise.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verbindungselement 2 um ein Bauteil aus Polyphenylsulfon (PPSU). In alternativen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbindungselements 2 können auch Polypropylen, glasfaserverstärktes Polypropylen, Polyamide, glasfaserverstärkte Polyamide, Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS) und Polyestercarbonat (PESC) sowie Copolymere und Blends dieser Polymere, wobei diese Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, oder metallische Werkstoffe wie Messing, insbesondere Ecobrass®, Rotguss und Edelstahl zum Einsatz kommen.
Bei dem Rohr 6 handelt es sich gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um ein Vollkunststoffrohr 6 aus vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc). Alternativ dazu sind als Rohr 6 in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch Vollkunststoffrohre aus anderen Materialien sowie Kunststoff-Verbundrohre und Metall-Kunststoff-Verbundrohre verwendbar. Bevorzugt ist die dem lichten Durchmesser des Rohrs 6 zugewandte Schicht im Fall von Kunststoffverbundrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren jedoch eine Schicht aus vernetztem Polyethylen (PE-X), insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc.
An den zweiten Stützkörper 4a kann erfindungsgemäß ein weiteres Rohr 6 durch eine erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 1 angeschlossen werden. Das weitere Rohr 6 kann dabei einen zum Rohr 6 am Stützkörper 4 identischen Rohraufbau besitzen oder aber unterschiedlich zum Rohr 6 des Stützkörpers 4 aufgebaut sein.
Die zur Fixierung des Rohrendes 5 auf dem Stützkörper 4 eingesetzte Schiebehülse 7 ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform eine Hülse aus Polyvinylidenfluorid (PVDF), die im Wesentlichen über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist und lediglich an beiden Enden jeweils eine Einführungsschräge aufweist. Alternativ können auch Schiebehülsen 7 aus anderen Materialien, insbesondere vorteilhafterweise aus vernetztem Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc), verwendet werden. In dieser Ausführungsform weist die Schiebehülse 7 eine Innenoberfläche mit einem Mittenrauwert R_a in einem Bereich von 4 µm auf. Die Schiebehülse 7 mit höherer Rauheit der Innenoberfläche eine verringerte Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse 7 auf dem Rohrende 5, insbesondere bei Temperaturwechselbeanspruchung.
Zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 wird zunächst die Schiebehülse 7 über das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 geschoben. Dann wird ein Aufweitwerkzeug in das Ende des Kunststoffrohres 6 eingeführt und das Kunststoffrohr 6 an einem Ende mithilfe eines Aufweitwerkzeugs aufgeweitet. Daraufhin wird der Stützkörper 4 des Verbindungselements 2 in das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres 6 eingeführt, bis das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres 6 an der leichten Erhöhung 8 annähernd anliegt. Aufgrund des Memory-Effekts des Rohrmaterials zieht sich das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres 6 zusammen, wobei sich das Kunststoffmaterial des Kunststoffrohres 6 in die Außenkontur des Stützkörpers 4 des Verbindungselements 2 eindrückt. Abschließend wird die Schiebehülse 7 durch ein geeignetes Verpresswerkzeug bzw. Schiebewerkzeug in axialer Richtung auf das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres 6 mit eingeführtem Stützkörper 4 geschoben, um das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres 6 am Stützkörper 4 zu fixieren. Dabei liegt ein Verpressjoch des Verpresswerkzeugs direkt an der Stirnfläche 9 des Kunststoffrohres 6 an, während ein anderes Verpressjoch am abgewandten Ende der Schiebehülse 7 anliegt. Ggf. können nun in gleicher Weise weitere Kunststoffrohre 6 oder Metall-Kunststoff-Verbundrohre 6 am zweiten Stützkörper 4a unter Ausbildung einer weiteren erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 angeschlossen werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 in 2 wiederum in einer Querschnittsansicht gezeigt. Die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 1 umfasst in der Ausführungsform gemäß 2 ein Verbindungselement 2, ein Rohrende 5 eines Vollkunststoffrohrs 6, in das der Stützkörper 4 des Verbindungselement 2 eingesetzt ist, sowie eine auf das Rohrende 5 axial aufgeschobene Schiebehülse 7. Zusätzlich ist in dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes 5 und der Schiebehülse 7 eine Innenhülse bzw. Quetschhülse 10 angeordnet.
Das Verbindungselement 2 gemäß 2 unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Verbindungselement 2 lediglich darin, dass die beiden Stützkörper 4, 4a jeweils vier umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c umfasst, die jeweils rechtecksförmig ausgebildet sind, und jeweils eine leichte Erhöhung 8, 8a den jeweiligen Stützkörper 4, 4a in axialer Richtung abschließt, während in dem Verbindungselement 2 gemäß 1 lediglich eine leichte Erhöhung 8 die beiden Stützkörper 4, 4a miteinander verbindet. Auch in der Ausführungsform gemäß 2 weist das Verbindungselement 2 der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 keinen umlaufenden Verpresskragen auf, an dem beim axialen Aufschieben der Schiebehülse 7 ein Verpresswerkzeug angreifen könnte. Auch kommt jeweils ein Angriff des Verpresswerkzeugs an der leichten Erhöhung 8, 8a nicht in Betracht, weil das Verpresswerkzeug aufgrund der hohen, beim axialen Aufschieben der Schiebehülse 7 wirkenden Scher- und Biegekräfte leicht verkanten oder abrutschen könnte.
Gemäß dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 ist das Rohr 6 als Kunststoff-Verbundrohr 6 aus Polyethylen mit einer Innenschicht aus PE-RT (Polyethylen mit erhöhter Temperaturbeständigkeit) ausgebildet. Ebenso können in anderen Ausführungsformen auch Vollkunststoffrohre sowie Kunststoff-Verbundrohre aus anderen Materialien und Metall-Kunststoff-Verbundrohre als Rohr 6 zum Einsatz kommen. Es ist wiederum möglich, an den zweiten Stützkörper 4a ein weiteres Rohr 6 durch eine erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 1 anzuschließen, das dabei wiederum einen zum Rohr 6 am Stützkörper 4 identischen Rohraufbau aufweisen oder aber unterschiedlich zum Rohr 6 des Stützkörpers 4 aufgebaut sein.
Eine Innenhülse 10, die gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 eingesetzt werden kann, ist in 3 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Die Innenhülse 10 erhöht die Dichtheit und Verbindungssicherheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1, weil das Aufbringen der Schiebehülse 7 auf die Innenhülse 10 zu einer Aufweitung der Schiebehülse 7 führt. Durch diese Aufweitung der Schiebehülse 7 übt diese eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Innenhülse 10 aus, die auf das Rohrende 5 übertragen wird, so dass das Rohrende 5 gegen die umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c des Stützkörpers 4 gedrückt wird.
In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Innenhülse 10 einen zylindrischen Abschnitt 12, der sich über etwa 75 % der Länge der Innenhülse 10 erstreckt. In dem zylindrischen Abschnitt 12 befindet sich eine umlaufende Rippe 13, die in der gezeigten Ausführungsform eine Dreiecksform besitzt, alternativ aber auch beispielsweise rechteckförmig sein kann, und durch die eine mögliche axiale Relativbewegung der Innenhülse 10 auf dem Rohrende 5, z. B. durch Temperaturwechselbeanspruchung, verhindert wird. Die Innenhülse 10 weist Axialschlitze 14, 14a auf, die sich geradlinig über die gesamte Länge der Innenhülse10 erstrecken und gleichmäßig über den Außenumfang der Innenhülse 10 verteilt sind. In alternativen Ausführungsformen können die Axialschlitze 14, 14a auch eine andere Geometrie besitzen oder sich in Längsrichtung nur über einen Teil der Innenhülse 10 erstrecken. Durch die Axialschlitze 14, 14a wird die Ringsteifigkeit der Innenhülse 10 verringert, wodurch die zum Aufschieben der Schiebehülse 7 auf die Innenhülse 10 erforderliche Verpresskraft verringert wird und insbesondere auch die Kraftübertragung von der Schiebehülse 7 auf das Rohrende 5 verbessert wird. An einem Ende weist die Innenhülse 10 ein abgewinkeltes Ende 15 auf, das von Einkerbungen 16, 16a unterbrochen ist, die sich bin in den zylindrischen Abschnitt 12 hinein erstrecken. Die Einkerbungen 16, 16a reduzieren die Ringsteifigkeit der Innenhülse 10 weiter. Das abgewinkelte Ende 15 ist zum zylindrischen Abschnitt 12 hin abgeschrägt ausgebildet. Dies trägt zur Positionsstabilität der Schiebehülse 7 relativ zur Innenhülse 10 bei. An der dem abgewinkelten Ende 15 gegenüberliegenden Seite der Innenhülse 10 ist eine Einführungsschräge 17 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform ist die Innenhülse 10 als Spritzgussbauteil aus Polyoxymethylen (POM) hergestellt. Alternativ kann die Innenhülse 10 aber auch andere Materialien umfassen, die in Bezug auf das Material der Schiebehülse genannt wurden.
4 zeigt eine Ausführungsform einer Innenhülse 10, die in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 gemäß eingesetzt werden kann, wiederum in einer perspektivischen Ansicht. Die Innenhülse 10 gemäß 4 ist als Spritzgussbauteil aus Polyoxymethylen (POM) ausgebildet und umfasst einen zylindrischen Abschnitt 12, der sich mit Ausnahme der Einführungsschräge 17 über die gesamte Länge der Innenhülse 10 erstreckt. Die Innenhülse 10 weist Axialschlitze 14, 14a auf, die sich geradlinig im zylindrischen Abschnitt 12 erstrecken und gleichmäßig über den Außenumfang der Innenhülse 10 verteilt sind. In alternativen Ausführungsformen können die Axialschlitze 14, 14a auch eine andere Geometrie besitzen oder sich in Längsrichtung nur über einen Teil der Innenhülse 10 erstrecken. Durch die Axialschlitze 14, 14a wird die Ringsteifigkeit der Innenhülse 10 verringert, wodurch insbesondere die Kraftübertragung von der Schiebehülse 7 auf das Rohrende 5 verbessert wird. Das abgewinkelte Ende 15 der Innenhülse 10 ist wiederum von Einkerbungen 16, 16a unterbrochen ist, die sich bin in den zylindrischen Abschnitt 12 hinein erstrecken. Gleichermaßen sind in der Einführungsschräge weitere Einkerbungen 11 vorhanden. Die Einkerbungen 16, 16a sowie weitere Einkerbungen 11 tragen ebenfalls zur Verringerung der Ringsteifigkeit der Innenhülse 10 bei. Auch die Innenhülse 10 gemäß 4 erhöht die Dichtheit und Verbindungssicherheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1, weil das Aufbringen der Schiebehülse 7 auf die Innenhülse 10 zu einer Aufweitung der Schiebehülse 7 führt. Durch diese Aufweitung der Schiebehülse 7 übt diese eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Innenhülse 10 aus, die auf das Rohrende 5 übertragen wird, so dass das Rohrende 5 gegen die umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c des Stützkörpers 4 gedrückt wird.
Die zur Fixierung des Rohrendes 5 auf dem Stützkörper 4 eingesetzte Schiebehülse 7 ist in der in 3 gezeigten Ausführungsform eine Hülse aus Polyvinylidenfluorid (PVDF), die im Wesentlichen über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist und lediglich an beiden Enden jeweils eine Einführungsschräge aufweist. Alternativ können auch Schiebehülsen 7 aus anderen Materialien zum Einsatz kommen. Bevorzugt weist die Schiebehülse 7 an ihrer Innenoberfläche eine Rauigkeit auf, durch die das Aufschieben auf die Innenhülse 10 einerseits erleichtert wird und eine Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse 7 auf der Innenhülse 10, insbesondere bei Temperaturwechselbeanspruchung, andererseits verringert wird.
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 gemäß 2 lässt sich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt herstellen: Zunächst wird die Schiebehülse 7 über das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 geschoben. Dann wird das Rohrende 5 in die Innenhülse 10 eingesteckt, bis die Stirnfläche 9 des Kunststoffrohres 6 am abgewinkelten Ende 15 der Innenhülse 10 anschlägt. Daraufhin wird der Stützkörper 4 des Verbindungselements 2 in das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 eingeführt, bis das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 an der leichten Erhöhung 8 annähernd anliegt. Abschließend wird die Schiebehülse 7 durch ein geeignetes Verpresswerkzeug bzw. Schiebewerkzeug in axialer Richtung auf das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 mit eingeführtem Stützkörper 4 geschoben, um das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 am Stützkörper 4 festzulegen. Dieser abschließende Schritt ist in 5 in einer Querschnittsdarstellung veranschaulicht. Dabei liegt ein Verpressjoch 18 des Verpresswerkzeugs direkt am abgewinkelten Ende 15 der Innenhülse 10 an, während ein anderes Verpressjoch 18a am abgewandten Ende der Schiebehülse 7 anliegt. Ein Antrieb des Verpresswerkzeugs schiebt die Schiebehülse 7 nun in Richtung des Verpressjochs 18, was in 5 durch einen Pfeil angedeutet ist, bis die Schiebehülse das Verpressjoch 18 berührt. Die Krafteinwirkung durch das Verpressjoch 18 erfolgt dabei auf das abgewinkelten Ende 15 der Innenhülse 10, so dass die Krafteinwirkung weitgehend gleichmäßig auf die Stirnseite 9 des Rohrendes 5 mittelbar über das abgewinkelten Ende 15 der Innenhülse 10 erfolgt. Dadurch entsteht ein optisch ansprechendes Verpressbild. Darüber hinaus wird auf diese Weise das Aufkelchen des Rohrendes 5 vermieden. Gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schritt des Aufweitens des Rohrendes 5 nicht durchgeführt, so dass das Rohrende 5 einen im Vergleich zum regulären Rohrinnendurchmesser im Wesentlichen identischen Innendurchmesser besitzt. Ggf. können nun entsprechend ein weiteres Kunststoffrohr 6 oder Metall-Kunststoff-Verbundrohr 6 am zweiten Stützkörper 4a unter Ausbildung einer weiteren erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 angeschlossen werden.
Bei dem Verbindungselement 2 der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 kann es sich um ein Gewindeformteil oder um ein gewindeloses Formteil, also um ein Verbindungselement, das kein Gewinde aufweist, handeln. Dies beinhaltet insbesondere Anschlussstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, Systemübergänge, Übergangsstücke, gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils kein Gewinde aufweisen. Dementsprechend bezieht sich der Begriff „Gewindeformteil“ auf ein Verbindungselement, das mindestens ein Gewindeformteil besitzt. Dies beinhaltet insbesondere Anschlusstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, Systemübergänge, Übergangsstücke und gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils mindestens ein Innen- und/oder Außengewinde aufweisen.
In den in 1, 2 und 5 gezeigten Ausführungsformen handelt es sich bei dem Verbindungselement 2 der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 um einen Rohrverbinder mit zwei Rohranschlussabschnitten bzw. Stützkörpern. Alternativ dazu kann das Verbindungselement 2 als Anschlussstück, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stück, Wand-T-Stück, Wandwinkel, Systemübergang, Übergangsstück und gewinkeltes Übergangsstück, die jeweils mindestens ein Innen- und/oder Außengewinde aufweisen können oder gewindelos sein können, ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beiliegenden Ansprüchen ergibt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10130858 A1 [0002]
DE 102015122345 A1 [0008]

Claims

Schiebehülsenverbindung (1) zwischen einem Rohrende (5) eines Vollkunststoffrohrs (6), eines Kunststoff-Verbundrohrs (6) oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs (6) und einem Verbindungselement (2), umfassend: ein Rohrende (5) eines Vollkunststoffrohrs (6), eines Kunststoff-Verbundrohrs (6) oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs (6); ein Verbindungselement (2), das mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen (3, 3a, 3b, 3c) versehenen Stützkörper (4, 4a) zum Einführen in das Rohrende (5) umfasst; und eine auf das Rohrende (5) axial aufgeschobene Schiebehülse (7); dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (2) keinen umlaufenden Verpresskragen zum Angriff eines Verpresswerkzeugs zum axialen Aufschieben der Schiebehülse (7) aufweist.
Schiebehülsenverbindung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrende (5) einen im Vergleich zum regulären Innendurchmesser im Wesentlichen identischen Innendurchmesser besitzt oder einen gegenüber dem regulären Innendurchmesser erweiterten Innendurchmesser besitzt.
Schiebehülsenverbindung (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülsenverbindung (1) weiter eine Innenhülse (10) umfasst, die zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes (5) und der Schiebehülse (7) angeordnet ist.
Schiebehülsenverbindung (1 nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (10) ein abgewinkeltes Ende (15) aufweist, das eine Stirnfläche des Rohrendes (5) zumindest teilweise überdeckt.
Schiebehülsenverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülsenverbindung (1) eine auf das Rohrende (5) axial aufgeschobene Schiebehülse (7) aus einem elastisch verformbaren polymeren Material umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Schiebehülsenverbindung (1) zwischen einem Rohrende (5) eines Vollkunststoffrohrs (6), eines Kunststoff-Verbundrohrs (6) oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs (6) und einem Verbindungselement (2), wobei das Verbindungselement (2) mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen (3, 3a, 3b, 3c) versehenen Stützkörper (4, 4a) zum Aufschieben des Rohrendes (5) umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfasst: Aufschieben einer Schiebehülse (7) auf das Vollkunststoffrohr (6), das Kunststoff-Verbundrohr (6) oder das Metall-Kunststoff-Verbundrohr (6); Einführen des Stützkörpers (4, 4a) des Verbindungselements (2) in das Rohrende (5); und axiales Aufschieben der Schiebehülse (7) auf das Rohrende (2) mit darin eingesetztem Stützkörper (4, 4a) des Verbindungselements (2) unter Verwendung eines Verpresswerkzeugs mit mindestens zwei Verpressjochen (18, 18a); dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufschiebens eines der Verpressjoche (18a) an der Schiebehülse (7) angreift und eines der Verpressjoche (18) an einer Stirnseite (9) des Rohrendes (5) angreift.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiter die Stufe des Aufweitens des Rohrendes (5) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiter die Stufe des Aufschiebens einer Innenhülse (10) auf das Rohrende (5) und das axiale Aufschieben der Schiebehülse (7) auf das Rohrende (5) mit darin eingesetztem Stützkörper (4, 4a) derart erfolgt, dass die Innenhülse (10) zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes (5) und der Schiebehülse (7) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (10) ein abgewinkeltes Ende (15) aufweist, das eine Stirnfläche des Rohrendes (5) zumindest teilweise überdeckt, so dass während des Aufschiebens eines der Verpressjoche (18a) an der Schiebehülse (7) angreift und eines der Verpressjoche (18) am abgewinkelte Ende (15) der Innenhülse (10) angreift.