DE1104773B

DE1104773B - Rohrverbindung fuer Kunststoffrohre

Info

Publication number: DE1104773B
Application number: DEC16346A
Authority: DE
Inventors: Edgar Cartlidge
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-02-23
Filing date: 1958-02-22
Publication date: 1961-04-13
Also published as: FR1198983A; BE565072A; CH352888A; GB852578A

Description

Rohrverbindung für Kunststoffrohre Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für Kunststoffrohre mit einer Schulter am Rohrende, die durch koaxiale Einführung eines starren Ringes ;entstanden ist.
Dabei ist der starre Ring auf einem zylindrischen Dorn aufgesetzt und dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Rohres.
Gemäß der Erfindung besitzt der Ringeine Außenfläche, -die sich von einem größten Ringdurchmesser zu einem vorderen Durchmesser verjüngt, der nicht größer ist als der Innendurchmesser des Rohres, wobei der Teil mit größtem Durchmeseer des Ringes in einen Anschlag endet, der senkrecht zur Ringachse verläuft und eine Erhebung bildet, die bei in der Rohrverbindung auftretenden axialen Beanspruchungen eine derartige Spannung am Rohr ausübt, daß eine Verschiebung des Ringes aus dem Rohrende heraus unmöglich ist.
Gegenüber den bisher bekannten Rohrverbindungen zeichnet sich diejenige nach :der Erfindung auf Grund der oben beschriebenen Merkmale .dadurch aus, daß eine Verschiebung der Rohre relativ zueinander vermieden bleibt, wenn sie unter der Beanspruchung einer Kupplung stehen, d. h. wenn zwei Rohre koaxial miteinander gekuppelt werden.
Bei den bisher bekannten Rohrverbindungen insbesondere für Kunststoffschläuche wurden Ringe verwendet, die nicht konisch sind, wodurch ein sogenanntes kaltes Fließen des Kunststoffes entstehen konnte und die Ringe in entgegengesetzten Richtungen auseinander gedrängt wurden. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, daß an den Kupplungen Undichtigkeite:n auftreten.
Demgegenüber ist auf Grund der Erfindung eine völlig dichte Kupplung geschaffen worden. Außerdem besitzt die Rohrverbindung nach der Erfindung den Vorteil, daß der Ring sehr leicht in das Rohr b:zw. in den Schlauch eingeführt werden kann, ohne wegzugleiten. Der obenerwähnte Anschlag gemäß der Erfindung hat nämlich die .fortschrittliche Wirkung, ein Weggleiten .des Ringes zu verhindern.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum hinführen eines Ringes in ein Kunststoffrohr zur Herstellung der oben beschriebenen Rohrverbindung. Dieses Verfahren besteht darin, daß der Ring über einen Stempel bis an einen Anschlag geschoben wird, worauf man den Stempel und den Ring koaxial in das Kunststoffrohr um den erforderlichen Betrag einschiebt und dann herauszieht, so,daß das Rohr um den Anschlag gespannt wird.
Erfindungsgemäß besitzt der :erwähnte Stempel einen koaxialen Zapfen, der als Führung des Stempels Leim Einführen in das Rohr dient.
Außerdem besitzt der Stempel eine gegen den Zapfen koaxial drehbare Schraube sowie einen Tiefenanschlag.
Die Erfindung wird an Hand erläuternder Zeichnungen eingehender beschrieben, worin: Fig. 1 bis 4 vier Stufen des Einführens eines Ringes in ein Kunststoffrohr bzw. in einen Kunststoffschlauch mittels eines Ziehdorns im Längsschnitt mit Teilansicht zeigen, Fi,g. 5 ein Längsschnitt einer Variante des Ziehdorns ist, .
Fig.6 eine perspektivische Ansicht mit Teilschnitt eines Ringes ist, der zur Einführung in ein Kunststoffrohr gemäß Fig. 1 bis 4 dient.
F ig. 7 .ein Längsschnitt mit Teilansicht der Verbindung von Kunststoffrohren bzw. -schläuchen mit einer üblichen Rohr- bzw. Schlauchkupplung ist, Fig.8 ein Längsschnitt durch zwei mittels einer mechanischen Kupplung koaxial stumpf miteinander verbundene Kunststoffrohre bzw. -schläuche ist.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, hat ein Kunststoffrohr bzw. -schlauch 9 in der Nähe seines Endes außen eine konzentrische, ringförmige Schulter 10. Diese Schulter wurde .durch das koaxiale Einführen eines starren Ringes 11 in das Rohr bzw. den Schlauch 9 und dessen dadurch erfolgte Deformation gebildet. Bei der Deformation wird das Kunststoffrohr b.zw. der Kunststoffschlauch 9 zur Bildung der ringförmigen Schulter 10 örtlich durch den Ring 11 ge@dehnt, ,dessen Außendurchmesser größer ist als die lichte Weite des Rohres 9. Durch Versuche wurde -festgestellt, daß mit einem Ring 11, wie er in Fig. 6 dargestellt wird, die besten Ergebnisse erzielt werden. Der Ring ist nach einer Seite hin verjüngt und hat einen kreissegmentförmigen Querschnitt 12, so daß der Durchmesser des Ringes von vorne, 13, nach hinten, 14, allmählich zunimmt, wo er am größten ist und eine flache Anschlagfläche 15 gebildet wird. Die Krümmung 12 läßt den Ring 11 von vorne leicht in das K=unststoffrohr bzw. den K=unststoffschlauch 9 eintreten und es durch Dehnung verformen. Ist der Ring 11- aber um den gewünschten Betrag koaxial in das Rohr eingeschoben worden, so ;-erliindert die hinten gelegene Anschlagfläche 15 ein Verschieben in der der Einführung entgegengesetzten Richtung.
Z'erscliiedene Stadien der Einführung des Ringes sind in Fig. 1 bis 4 dargestellt.
Der Ring 11 wird auf einen zylindrischen Ziehdorn 16 geschoben, und zwar so, daß seine Anschlagfläche 15 gegen die entsprechende Schulter 17 auf den Ziehdorn 16 stößt. Der Ziehdorn 16 ist drehbar auf einer Schraube 18 angebracht, welche an einem koaxialen Führungsdorn 19 befestigt ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Ziehdorn mit dem Ring 11 koaxial in das Ende des Rohres gelangt. Das Kunststoffrohr bzw. der Kunststoffschlauch 9 und der Führungsdorn 19 werden von Klemmbacken eines Schraubstocks 20 od. dgl. festgehalten. Der Ziehdorn 16 wird unter Verwendung einer nicht dargestellten Stange gedreht, die in eine Bohrung 21 am äußeren Ende 22 des Ziehdorns eingeführt wird. Durch das Drehen wird der Ziehdorn 16 von der Schraube 18 in das Kunststoffrohr bzw. den Kunststoffschlauch 9 gezogen, wobei die schmale Ringvorderseite 13 .allmählich in das Rohr bzw. den Schlauch eintritt (Fig. 2) und dieses in 23 vorübergehend erweitert. Beim Weiterdrehen muß der Ziehdorn 16 bis zum Anschlag 24 in das Rohr bzw. den Schlauch rutschen und die gewünschte Tiefe somit erreichen. Der Ring 11 sitzt dann koaxial im Rohr bzw. Schlauch, wie in Fig. 3 dargestellt wird. Während dieses Vorgangs zieht sich der in 23 vorübergehend erweiterte Teil des Rohres bzw. Schlauches 9 infolge seiner Elastizität wie=der zusammen, und der Ring 11 sitzt koaxial fest im Rohr. Gleichzeitig bildet sich außen eine ringförmige Schulter 10, welche eine bleibende elastische Verdickung des Rohres b:zw. Schlauches darstellt.
In Fig. 4 ist gezeigt, wie der Ziehdorn 16 nach Lösen der Klemmbacken 20 aus dem Rohr bzw. Schlauch 9 gezogen wird. Nachdem der Anschlag 17 des Ziehdorns 16 nicht mehr in der Mündung .des Rohres bzw. Schlauches 9 steckt, hat .diese wieder ihre ursprüngliche Form angenommen. Das Rohr bzw. cier Schlauch 9 spannt sich also um den Ring 11 und drückt gegen die Anschlagfläche 15, so daß er fest an Ort und Stelle im Kunststoffrohr bzw. -schlauch koaxial dazu gehalten wird. Wie in Fig.4 ersichtlich ist, wird durch die ringförmige Schulter 10 die äußere Form des Ringes 11 nachgebildet. An der Stelle größten Durchmessers 14, wo der Ring 11 die Anschlagfläche 15 besitzt, hat er .eine verhältnismäßig scharfe Kante, die ein Verschieben in der dem Einführen entgegengesetzten Richtung im Rohr bzw. Schlauch 9 verhindert.
Nachdem auf diese Weise eine ringförmige Schulter 10 außen am Kunststoffrohr bzw. -schlauch 9 herge@tellt wurde, können, wie aus Fig. 7 und 8 hervorlit, an sich bekannte Kupplungen zum stumpfen erbinden so vorbereiteter Kunststoffrohre bzw. - cliläuche verwendet werden. In Fig.7 ist ein Dreiweg kupplungsstüc1:25 dargestellt, das mit Gewinde versehen ist und aus .Kunststoff, Metall oder Keramik bestehen kann. Jedes Kunststoffrohr 9 ist mit einer äußeren Schulter 10 versehen, welche es ermöglicht, .die Rohre bzw. Schläuche mittels auf das Kupplungsstück 25 geschraubter Überwurfmuttern 26 flüssigkeitsdicht anzuschließen. Die Ringmuttern 26 können mit sich verjüngenden Bohrungen 27 versehen sein, welche der Verjüngung der Schulter 10 ,entsprechen. Die 'Mündung der Kupplung 25 verjüngt sich in 28 auch nach innen, so daß eine dichte Verbindung begünstigt wird. Ob eine mittels einer Schraubverbindung 30 ebenfalls mit der Kupplung 25 verbundene Leitung 29 aus Metall oder Kunststoff besteht, ist nicht von Bedeutung.
In Fig. 8 sind zwei Kunststoffrohre bzw. Schläuche 9, 9 a verschiedenen Durchmessers koaxial stumpf mittels einer Kupplung 25 miteinander verbunden. welche mit Gewinde versehen ist und die Überwurfmuttern 26 besitzt. Auf der Seite .des Rohres bzw Schlauches geringeren Durchmessers 9a sind die Dichtungseinsätze 31 und 32 einerseits in der Kupplung 25 und andererseits in der entsprechenden Überwurfmutter 26 vorgesehen, wodurch d-er Unterschied im Durchmesser ausgeglichen wird, so daß eine Standardkupplung verwendet werden kann.
Es ist ohne weiteres verständlich, daß je nach Elastizität bzw. Nachgiebigkeit des Kunststoffrohres bzw. -schlauches 9 der Ring 11 entweder in ein kaltes oder in ein angewärmtes Rohr eingeführt wird. Handelt .es sich um ein dickes Rohr bzw. um einen dicken Schlauch, so ist das in Fig. 1 bis 4 :dargestellte Verfahren vorteilhaft; wogegen der Ziehdorn mit dem Ring in einem dünnen, verhältnismäßig nachgiebigen Schlauch manuell einführbar ist. Der in Fig. 5 gezeigte Ziehdorn 16 besitzt zwei Enden und zwei Anschläge 17 verschiedenen Durchmessers und kann von beiden Seiten her auf -die Schraube 18 geschraubt werden, je nach dem Durchmesser .des mit dem Ring 11 zu versehenden Rohres. Der Ziehdorn 16 kann auch von der Schraube 18 abgeschraubt werden und dazu dienen, den Ring 11 in einen nachgiebigen, elastischen Kunststoffschlauch mit der Hand einzuführen.
Gute Ergebnisse wurden mit einem starren Ring 11 aus korrosionsfestem Material erzielt, wie er in Fi.g. 6 dargestellt ist.
Bei einem Versuch mit einer Zweiwegkupplung,wie die in Fig. 8 gezeigte, wurde starkwandiges 1J2-Zoll-(12,7 mm) Rohr bzw. Schlauch 9 aus Polyäthylen normaler Ausführung einem zunehmenden Druck unterworfen, bis er außerhalb der Kupplung platzte. Dabei trat keinerlei Versagen an den Verbindungsstellen oder an der Schulter 10 auf. Der Versuch wurde mit demselben Ergebnis mehrfach wiederholt, wodurch bewiesen ist, daß der eingeführte Ring 11 die Festigkeit des Kunststoffrohres bzw. -schlauches 9 an ,der Schulter 10 erhöht.
Der dargestellte Ziehdorn 16 kann auch eine konisch verjüngte Form haben, so daß er mit Ringen verschiedenen Durchmessers verwendbar ist.
Auf Grund :der Erfindung Ist :es also durch einen einfachen, aber sinnreichen Zusatz möglich, bereits

bekannte mechanische Kupplungen mit Kunstrst-

rohren bzw. -schläuchen zu verwenden, ohne daB 1

Material- bzw. Lohnkosten entstehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Rohrverbindung für Kunststoffrohre mit einer Schulter am Rohrende, die durch koaxiale Einführung eines starren Ringes entstanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (11) eine Außenfläche (12) besitzt, die sich von einem größten Ringdurchmesser zu einem vorderen Durchmesser (13) verjüngt, der nicht größer ist als der Innendurchmesser des Rohres (9), wobei der Teil mit größtem Durchmesser des Ringes in einen Anschlag (15) endet, der senkrecht zur Ringachse verläuft und eine Erhebung bildet, die bei in der Rohrverbindung auftretenden axialen Beanspruchungen eine derartige Spannung am Rohr (9) ausübt, daß eine Verschiebung des Ringes (11) aus dem Rohrende heraus unmöglich ist.
2. Verfahren zum Einführen eines Ringes in ein Kunststoffrohr zur Herstellung einer Rohrverbindung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (11) über einen Stempel (16) bis an einen. Anschlag (17) geschoben wird, der Stempel und der Ring koaxial in das Kunststoffrohr (9) um den erforderlichen Betrag geschoben und dann herausgezogen wird, so daß das Rohr (9) um den Anschlag (15) gespannt wird.
3. Stempel zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen koaxialen Zapfen (19), der als Führung des Stempels (16) beim Einführen in das Rohr (9) dient.
4. Stempel gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine gegen den Zapfen (19) koaxial drehbare Schraube (18).
5. Stempel gemäß Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen Tiefenanschlag (24). In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 184007; französische Patentschrift Nr. 969890.