DE1020839B - Rohrleitung aus Kunststoffrohren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Rohrleitungen aus Kunststoff, insbesondere Plastikrohre, also z. B. Rohre aus Polyäthylen, PVC, Polyamiden oder Polyestern, gewinnen ständig an Bedeutung. Einzelne dieser Stoffe lassen sich bequem schweißen und haben dann auch an der Schweißstelle eine Festigkeit, die etwa der Festigkeit des Rohres auf seiner sonstigen Länge entspricht. Auch ein Kleben ist vielfach möglich. Es gibt jedoch verschiedene Stoffe, die sich weder schweißen noch kleben lassen und bei welchen praktisch eine Verbindung der Rohre nur durch eine Schraubung erreicht werden kann. Die bisher in Gebrauch befindlichen Schraubverbindungen sind verhältnismäßig aufwendig und haben vor allen Dingen den Nachteil, daß die Herstellung einer solchen Verbindung mühsam ist und viel Zeit in Anspruch nimmt. Zudem ist der Durchmesser der Verbindungsstelle wesentlich größer als der der Rohre.

Gegenstand der Erfindung ist eine Rohrleitung aus Kunststoffrohren, die nach verschiedenen Richtungen hin erhebliche Vorteile gegenüber den bisher gebräuchlichen Rohrleitungen aufweist. Rohre gemäß der Erfindung sind einmal wesentlich biegsamer als die bisherigen Kunststoffrohre. Rohrverbindungen können an beliebigen Stellen ohne Benutzung einer Wärmequelle schnell und mit Sicherheit absolut dicht hergestellt werden. Solche Rohrverbindungen können aber auch wieder gelöst werden, was bekanntlich bei einer Verbindung durch Schweißen oder Kleben nicht möglich ist. Dabei ist der Durchmesser einer Verbindungsstelle nur unwesentlich größer als der der Rohre. Die Rohre können dicht aneinandergeschlossen werden, ohne daß es notwendig ist, eine axiale Pressung auszuüben.

Gemäß der Erfindung sind die Rohre über ihre ganze Länge mit einem Gewinde versehen, dessen Gänge einen verhältnismäßig großen Abstand voneinander haben, wobei zwei voreinanderstoßende Rohrabschnitte unter Zwischenschaltung einer Dichtung miteinander verbunden sind durch eine Mutter, die in die Gewindegänge der beiden Rohrabschnitte eingreift. Als Dichtung dient dabei ein Lippenring, dessen Lippen radial gegen zylindrische Innenflächen gedrückt werden. Zweckmäßig besteht das Gewinde aus Rillen, die verhältnismäßig tief, aber sehr schmal sind. Die Tiefe kann ein Drittel bis die Hälfte der Rohrwandstärke ausmachen. Der Abstand der einzelnen Rillen voneinander kann dabei verhältnismäßig groß sein. Ist die Materialfestigkeit der Mutter etwa vier- bis sechsmal so groß wie die des Rohres, so kann auch der Abstand der einzelnen Rillen voneinander vier- bis sechsmal größer sein als die Breite der einzelnen Rillen. Übrigens wird durch die tiefen Rillen die Festigkeit des Rohres nicht beeinträchtigt, sofern

Rohrleitung aus Kunststoffrohren

Anmelder:

Industriegas G.m.b.H.,
Köln-Braunsfeld, Widdersdorfer Str. 325

Harald Schulze, Bochum,
ist als Erfinder genannt worden

die Rillen nicht zu breit sind. Zur Erzielung einer bestimmten Festigkeit eines Rohres reicht nämlich in Rohrlängsrichtung schon die Hälfte der Wandstärke aus, die zur Erzielung der gleichen Festigkeit in Umfangsrichtung notwendig ist. Ein solches Gewinde kann bei einem Plastikrohr z. B. durch einen erhitzten Draht eingeschmolzen werden. Ein solches Verfahren kann kontinuierlich durchgeführt werden. Es läßt sich dabei ohne weiteres ein Gleichgewichtszustand erreichen zwischen der Wärmemenge, die dem Draht zugeführt wird, und der Arbeitsgeschwindigkeit, so daß der Draht nach einem gewissen Einsinkweg so viel an Wärme verloren hat, daß seine Temperatur nicht mehr ausreicht, um noch tiefer in das Rohr einzudringen.

Das Gewinde kann aber auch durch den eingeschmolzenen Draht selbst gebildet werden, falls dieser nur so tief eingeschmolzen wird, daß er mit Teilen seines Profils über den Mantel des Rohres hinausragt. In diesem Falle dient der schraubenlinienförmig um das Rohr geführte Draht gleichzeitig zur Armierung des Rohres. Infolge der Armierung kann dann die Wandstärke des Rohres entsprechend verringert werden.

Der schraubenlinienförmig um das Rohr geführte Draht kann aus Metall bestehen. Dabei können allerdings gelegentlich Störungen dadurch hervorgerufen werden, daß die Wärmeausdehnung der Metalle sehr viel größer ist als die der Kunststoffe. Es empfiehlt sich daher, auch den Armierungsdraht aus Kunststoff herzustellen, und zwar zweckmäßig aus einem Kunststoff höherer Festigkeit, insbesondere einer höheren Wärmestandfestigkeit als den Schlauch. Ein solcher Draht kann also z. B., wenn die Plastikrohre aus Polyäthylen, PVC od. dgl. bestehen, seinerseits aus Polyamid oder Polyester hergestellt sein. Besitzt dieser Kunststoffdraht, wie es bei den letztgenannten Stoffen

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der Fall ist, einen ausreichend hochliegenden Erweichungspunkt, so kann die für das Einschmelzen dieses Drahtes erforderliche Wärme wiederum zunächst auf den Draht und später von diesem auf das Rohr übertragen werden, wie es weiter oben schon angegeben wurde.

Der Draht sollte nach Möglichkeit fest in der Rohrwandung verankert werden, damit er sich beim Durchschneiden des Rohres nicht ablöst. Das kann durch eine zweckentsprechende Profilierung des Drahtes erreicht werden und durch ein Andrücken der beim Einschmelzen beiderseits des Drahtes hochgedrückten Wülste. Besonders zweckmäßig ist ein Draht, der im Querschnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks hat. Die Biegesteifigkeit eines solchen Drahtes ist in Umfangsrichtung des Rohres und senkrecht dazu im wesentlichen gleich, so daß ein Kippen des Drahtprofils nicht zu befürchten ist.

Wie eingangs schon erwähnt wurde, kann bei der beschriebenen Ausbildung der Rohre die Abdichtung derselben gegeneinander durch eine Lippendichtung bewirkt werden. Diese besteht z. B. aus einem zwischen den Stirnflächen der Rohre eingefügten Flach ring, der beiderseits rohrförmige Fortsätze trägt, die wenigstens mit ihren freien Kanten mit einem gewissen Druck an der Innenwandung der beiden Rohre anliegen. Um diesen Anpreßdruck zu erreichen, empfiehlt es sich, die Innenkanten der beiden Rohrenden abzuschrägen oder abzurunden, damit die Dichtlippen beim Zusammenschieben der Rohre radial nach innen zurückgepreßt werden. Gegebenenfalls können die Rohre aber auch in ihren Enden mit Ausnehmungen versehen sein, damit nicht etwa durch den Dichtungsring der freie Durchströmquerschnitt der Rohrleitung eingeengt wird. An sich erfordert diese Art der Dichtung keine Bearbeitung der Stirnflächen der Rohre. Um das Abschrägen oder Abrunden der Innenkante oder auch das Ausfräsen der erwähnten Ausnehmung zu bewirken, kann ein Werkzeug Anwendung finden, welches mit einem mehr oder minder langen Dorn in dem offenen Rohrende zentriert wird. Selbstverständlich kann dieses Werkzeug auch mit Schneidkanten versehen sein, die die Stirnflächen der Rohre bearbeiten. Das Drehen eines solchen Werkzeuges kann mühelos von Hand, z. B. unter Anwendung einer Bohrwinde, bewirkt werden. Liegen aber die Stirnflächen der Rohre mehr oder minder parallel zueinander, so kann auch eine andere Dichtung Anwendung finden, bei welcher die beiden Lippen des Ringes an diesen gegeneinander abzudichtenden Stirnflächen des Rohres mit einer gewissen Anpressung anliegen. Es sei aber ausdrücklich bemerkt, daß gegebenenfalls auch andere Dichtungen in Betracht kommen können.

Tragen die beiden miteinander zu verbindenden Rohre ein Außengewinde, so können sie miteinander verbunden werden durch eine entsprechend lange Mutter, die zunächst mit ihrer ganzen Länge auf das eine Rohrende aufgedreht wird. Nachdem dann die beiden Rohre unter Zwischenfügung des Dichtungsringes voreinandergesetzt sind, wird die Mutter zurückgeschraubt. Diese hülsenartige Mutter, die zweckmäßig an ihrer Außenseite gerändelt oder kordiert ist, wird im allgemeinen bequem mit der Hand gedreht werden können, da eine Verspannung der beiden Rohre gegeneinander nicht bewirkt zu werden braucht. Gegebenenfalls können aber auch geeignete Werkzeuge Anwendung finden.

Um bequem kontrollieren zu können, ob die hülsenartige Mutter, die vielleicht zwei oder zweieinhalb Gänge eines jeden Rohrendes übergreift, nach Herstellung der Verbindung tatsächlich auch hinreichend weit bzw. nicht zu weit zurückgeschraubt ist, empfiehlt es sich, die Mutter auf halber Länge mit einer 5 oder mehreren radialen Durchbrechungen zu versehen. Durch eine solche Öffnung hindurch muß nach Fertigstellung der Verbindung der Dichtungsring erkennbar sein. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, für den Dichtungsring eine Kontrastfarbe zu der Farbo tönung der miteinander zu verbindenden Rohre zu wählen. Die gleichen Öffnungen in der Mutter gestatten aber auch die Anwendung eines Hakenschlüssels, falls die Benutzung eines solchen sich als notwendig erweisen sollte.

Die hülsenartige Mutter kann aus Metall bestehen, kann gegebenenfalls aber auch aus einem Kunststoff hoher Festigkeit hergestellt sein.

Es sei noch erwähnt, daß Lippendichtungen an sich bekannt waren. So wurde beispielsweise schon ein U-förmiger Dichtungsring vorgesehen, der mit den Außenseiten seiner Schenkel an den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der miteinander zu verbindenden Rohre anliegt. Bei dieser Ausbildung ist eine gewisse axiale Pressung des Dichtungsringes

as notwendig, um eine Abdichtung zu erreichen. Nach einem anderen Vorschlag soll eine Rohrabdichtung durch einen Gummiring bewirkt werden, der das Profil eines gleichschenkeligen Dreiecks hat und an dessen Spitze ein aufragender Steg angeordnet ist.

Zum Einspannen dieser Dichtung sollten die beiden zu verbindenden Rohrenden trichterförmig aufgeweitet werden. Um überhaupt eine Abdichtung zu erreichen, ist wiederum eine gewisse axiale Pressung des Dichtungsringes notwendig. Es besteht nicht die Möglichkeit, wie die Dichtung gemäß der Erfindung bietet, die Rohre unter Aufrechterhaltung der Dichtung etwas auseinanderzuziehen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in senkrechtem Querschnitt dargestellt.

Gemäß Fig. 1 der Zeichnung sind die beiden miteinander zu verbindenden Rohre 10 und 11 mit Gewinderillen 12 versehen, deren Tiefe etwa ein Drittel bis die Hälfte der Wandstärke ausmacht, die aber sehr schmal sind. Das Gewinde hat eine erhebliche Steigerung, so daß der Abstand der aufeinanderfolgenden Gewindegänge 12 voneinander etwa vierbis sechsmal so groß ist wie die Breite der Gewindenuten 12.

Die beiden Rohrenden 10 und 11 stoßen unter Zwischenfügung eines Dichtungsringes 13 voreinander, der axial verlaufende Dichtlippen 14 und 15 trägt, die sich mit einem gewissen radial nach außen gerichteten Druck gegen die Innenwandung 16 der Rohre 10 und 11 legen. Ein flacher Steg 17 des Ringes 13 liegt zwischen den Stirnflächen der beiden Rohre 10 und 11. Um beim Zusammenfügen der beiden Rohrenden bei entsprechender Bemessung des Dichtungsringes ohne weiteres die gewünschte radiale Anpressung der Dichtlippen 14 und 15 zu erreichen, sind die Rohrenden bei 18 abgeschrägt.

Die eigentliche Verbindung der Rohre wird erfindungsgemäß durch die hülsenartige Mutter 19 erreicht, die innenseitig mit einer schraubenlinienförmig verlaufenden Wulst 20 versehen ist, deren Profil der Gewindenut 12 der Rohrenden 10 und 11 angepaßt ist. Die Mutter 19 weist auf halber Länge eine Durchbrechung 21 auf, durch welche der Gummiring 13 sichtbar ist, wenn sich die Mutter 19 in ihrer dargestellten Mittellage befindet. Außenseitig ist die Mutter mit einer Rändelung 22 versehen, die ein be-

quemes Erfassen und Drehen mit der Hand ermöglicht.

Die Ausführung nach Fig. 2 der Zeichnung unterscheidet sich von der beschriebenen dadurch, daß die Rohrenden 23 und 24 dadurch mit Gewinde versehen sind, daß ein Draht 25 eingeschmolzen ist, der im Querschnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks hat Dieser Draht ist etwa auf einem Drittel seiner Höhe in der Wandung der Rohrabschnitte eingebettet. Die beim Einschmelzen des Drahtes neben demselben hochgepreßten Wülste sind nachträglich in der Wärme wieder angedrückt, so daß der Fuß des Drahtes schwalbenschwanzförmig hinterfaßt ist. Die gleiche Einbettung des Drahtes 25 kann gegebenenfalls aber auch dadurch erreicht sein, daß der Draht zuvor mit einem Netzmittel behandelt ist, so daß das beim Aufbringen des Drahtes geschmolzene Material des Rohres selbsttätig über den Fuß des Drahtes zurückfließt.

Ferner liegt gemäß Fig. 2 der Zeichnung der Lippendichtungsring 13 in einer Ausnehmung 26 der beiden Rohrenden, so daß durch den Dichtungsring keine Einengung des Rohrquerschnittes bewirkt wird.

Selbstverständlich kann insbesondere die an Hand der Fig. 1 beschriebene Art der Verbindung zweier Rohre auch bewirkt werden, wenn die Rohre zunächst außen völlig glatt ausgebildet sind. Werden dann an den Rohrenden auf hinreichender Länge die Gewindegänge 12 eingeschnitten, so kann ohne weiteres in der beschriebenen Weise die Verbindung der Rohre hergestellt werden.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Rohrleitung aus Kunststoffrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10, 11, 22, 24) über ihre ganze Länge mit einem Gewinde (12,25) versehen sind, dessen Gänge einen verhältnismäßig großen Abstand voneinander haben, wobei zwei voreinanderstoßende Rohrabschnitte unter Zwischenschaltung einer Dichtung miteinander verbunden sind durch eine Mutter (19), die in die Gewindegänge (12, 25) der beiden Rohrabschnitte eingreift, und wobei die Lippen (14, 15) der Dichtung (13) radial gegen zylindrische Innenrohrflächen (16) gedrückt werden.

2. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde aus Rillen (12) besteht, die verhältnismäßig tief (ein Drittel bis die Hälfte der Wandstärke), aber sehr schmal und mit einem verhältnismäßig großen Abstand voneinander (etwa vier bis sechs Rillenbreiten, sofern die Materialfestigkeit der Mutter etwa vierbis sechsmal größer als die des Rohres ist) eingeschnitten sind.

3. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (12) durch einen erhitzten Draht eingeschmolzen ist.

4. Rohrleitung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde durch einen eingeschmolzenen Draht (25) gebildet wird, der mit Teilen seines Profils über den Mantel des Rohres hinausragt.

5. Rohrleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenlinienförmig angeordnete Armierungsdraht (25) aus Metall besteht.

6. Rohrleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Armierungsdraht (25) aus einem Kunststoff höherer Festigkeit, insbesondere höherer Wärmestandfestigkeit, besteht als der Schlauch.

7. Rohrleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (25) aus einem Polyamid oder Polyester besteht.

8. Rohrleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (25) im Querschnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks hat.

9. Rohrleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (25) durch Andrücken der beim Einschmelzen beiderseits hochgedrückten Wülste in seiner Lage gesichert ist.

10. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lippendichtungsring (13) aus einem zwischen den Stirnflächen der Rohre liegenden Flachring (17) besteht, der beiderseits rohrförmige Fortsätze (14, 15) trägt, die wenigstens mit ihren freien Kanten mit einem gewissen Druck an der Innenwand (16) der beiden Rohre anliegen.

11. Rohrleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (13) eine andere Farbe aufweist als die miteinander zu verbindenden Rohre.

12. Rohrleitung nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkanten der miteinander zu verbindenden Rohrenden (bei 18) abgeschrägt oder abgerundet sind, damit die Dichtungslippen (14, 15) beim Zusammenschieben der Rohre eine radial nach außen gerichtete Spannung erhalten.

13. Rohrleitung nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der in Richtung der Rohre verlaufende Teil des Lippendichtungsringes (13) in Ausnehmungen (26) der Innenwand der beiden Rohre (23, 24) liegt.

14. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (19), die auf ihrem Umfang eine Rändelung (22) od. dgl. tragen kann, auf halber Länge mit einer oder mehreren Durchbrechungen (21) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 680 201; französische Patentschrift Nr. 1 070 016.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 £09/188 12.