DE19609257A1 - Rohrverbindung - Google Patents
RohrverbindungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung gemäß dem Gattungsbegriff des
Hauptanspruches.
Eine gattungsmäßige Rohrverbindung ist von der Firma Geberit bekannt (siehe
Auszug aus dem Firmenprospekt). Bei diesem System wird auf einen Rotguß-Fitting
ein sogenanntes Verbundrohr aufgeschoben, wobei das Verbundrohr aus einem die
Flüssigkeit transportierenden Innenrohr mit einem Aluminiummantel und einem
darüberliegenden, den Außenschutz übernehmenden Hüllrohr besteht. Innenrohr und
Hüllrohr sind aus Kunststoff gefertigt. Der Fitting weist einen in Längsrichtung sich
erstreckenden Bereich auf, der mit einem Anschlag versehen ist, bis zu dem das zu
verbindende Rohr aufgeschoben wird. Der dem Anschlag benachbarte Bereich weist
zwei Innennuten auf, in denen je ein Dichtring angeordnet ist. Der restliche Abschnitt
ist stark konturiert, so daß sich das aufgeschobene Rohr bei der Verpressung in die
Kontur einformen kann. Nach dem Aufschieben wird von außen eine Preßzange
angesetzt und das Rohr sowohl im Dichtringbereich als auch im konturierten Bereich
aufgepreßt. Dabei übernimmt der Dichtringbereich die Dichtfunktion und der
konturierte Bereich die axiale Sicherung. Nachteilig bei diesem System ist, daß das
Verbundrohr nur für einen engen Temperatur- und Druckbereich einsetzbar ist.
Weiterhin ist der Fitting in seiner Herstellung sehr aufwendig, da die konturierten
Endbereiche sowie der Dichtringbereich präzise hergestellt werden müssen.
Ein anderes Preßverbindungssystem ist von der Firma Deutsche ALWA GmbH
bekannt (siehe Auszug aus dem Firmenprospekt). Bei diesem System für Kupferrohre
und Fittings aus Kupfer ist im fast glattbündigen Fitting innen eine durchgehende
Gummi-Manschette angeordnet. In der Mitte weist die Manschette einen radial nach
innen sich erstreckenden Steg auf, der als Anschlag für die eingeschobenen Rohre
dient. Zur axialen Fixierung der eingelegten Gummi-Manschette sind die stirnseitigen
Bereiche des Fittings nach innen umgebördelt. Mit einer eine breite Preßbacke
aufweisenden Preßzange werden von außen auf dem Fitting zwei beabstandete
Sicken angeformt und zwar so, daß das eingeschobene Rohr in diesem Bereich mit
eingedrückt wird. Nachteilig bei diesem System ist, daß die Preßbacke viel Platz
beansprucht, so daß die Verpressung in engen Bereichen unmöglich wird. Außerdem
wird für den größten Teil der Fittings, insbesondere bei T-Stücken eine Verlängerung
benötigt, damit die Preßzange angesetzt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrverbindung der gattungsmäßigen Art
anzugeben, die auch für höhere Drücke und Temperaturen geeignet ist. Außerdem
soll die Rohrverbindung für unterschiedliche Einsatzbereiche verwendbar sein und die
Verpressung wenig Platz beanspruchen.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 4
angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von
Unteransprüchen.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist, daß die erforderliche
Positionierung des aufgeschobenen Rohres auf den Fitting ohne weitere Hilfsmittel
unmittelbar visuell erkennbar ist. Die seit Jahren bewährte metallische Preßverbindung
durch Verformung von Rohr und Fitting wird beibehalten, so daß hohe axiale
Längskräfte und damit hohe Innendrücke übertragen werden können. In besonderen
Fällen bei extrem hohen Anforderungen an die axiale Sicherheit kann es erforderlich
sein, zwei oder mehr beabstandet voneinander liegende sickenartige Eindrückungen
vorzusehen.
In vorteilhafter Weise wird der Anschlag als dachartiger oder flanschartiger Wulst
ausgebildet, um diesen z. B. mit Preß- oder Drehmaschinen in einfacher Weise
herzustellen. Die Dichtung wird vorzugsweise aus Elastomer, z. B. Butylkautschuk,
EPDM, Fluorkautschuk usw. hergestellt. Je nach Verwendungszweck können auch
andere Dichtmaterialien eingesetzt werden, insbesondere im Hinblick auf höhere
Temperaturen und aggressive zu transportierende Medien. Um die
Querschnittsveränderung im Verbindungsbereich möglichst gering zu halten, wird
abgestimmt auf die Rohrdurchmesser für die Dicke der Dichtung ein Bereich von 0,5
bis 10 mm gewählt. Der Endbereich des Fittings einschließlich des Anschlages kann
aus einem Rohrabschnitt gepreßt oder durch Drehen oder Fließpressen aus
Vollmaterial hergestellt werden. Dieses Grundelement kann mit einem Bogen, T-Stück
oder Gewindeteil durch Schweißen verbunden werden. Als Sonderfall kann sogar der
Anschlag entfallen, wenn das zu verbindende Element z. B. Gewindeteil selbst einen
Anschlag aufweist.
Eine weitere Möglichkeit, die gestellte Aufgabe zu lösen, ist dadurch charakterisiert,
daß im Kontaktbereich zwischen der Außenoberfläche des Fittings und der
Innenoberfläche des aufgeschobenen Rohres ein aushärtender Kleber aufgebracht
wird. Dadurch wird eine stoffschlüssige Verbindung hergestellt, die sowohl die
Dichtfunktion als auch die Sicherung gegen axiales Verschieben übernimmt.
Vorzugsweise wird ein Spezialkleber, z. B. ein Zweikomponentenkleber auf
Epoxyharzbasis verwendet. Der Vorteil dieser Verbindungstechnik ist darin zu sehen,
daß bei geringen Leitungsdrücken kein Preßwerkzeug erforderlich ist. Die Wanddicken
für Rohr und Fitting können in diesem Fall sehr gering gewählt werden, da sie nicht im
Hinblick auf die Verpressung ausgelegt werden, sondern nur dem Innendruck
standhalten müssen. Die Dünnwandigkeit auch des Fittings hat zudem den Vorteil, daß
der Innendurchmesser der Leitung nur wenig vermindert wird. Werden höhere
Leitungsdrücke gefordert, so kann diese Rohrverbindung zusätzlich zum Kleben
mechanisch verpreßt werden.
Gegenüber den verklebten Rohrverbindungen bei aus Kunststoff hergestellten Fittings
und Rohrleitungen hat das vorgeschlagene System den Vorteil, daß der
Einsatzbereich hinsichtlich Temperatur und Innendruck erheblich größer ist.
Bei der Verlegung von Rohren kann es je nach Einsatzbereich z. B. ständig feuchter
Raum erforderlich sein, die Außenoberfläche zu schützen. Als besonders vorteilhaft
hat sich eine an sich bekannte Kunststoffbeschichtung der Rohre herausgestellt. Dies
gilt auch für den äußeren Bereich des Anschlags des Fittings.
In der Zeichnung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele die erfindungsgemäße
Rohrverbindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Rohrverbindung
Fig. 2 wie Fig. 1, jedoch eine Variante der ersten Ausführungsform
Fig. 3 wie Fig. 1, jedoch eine weitere Ausführungsform.
In Fig. 1 ist in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Rohrverbindung dargestellt, wobei in der linken Bildhälfte der
Zustand vor und in der rechten Bildhälfte der Zustand nach der Verpressung zu sehen
ist. Kernstück der Verbindung ist ein Fitting 1 aus plastisch verformbarem Metall, der
einen radial nach außen sich erstreckenden Anschlag 2 aufweist. Daran schließt sich
wenigstens nach einer Seite ein in Längsrichtung sich erstreckender zylindrischer
Abschnitt 3, 3′ an. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei glattendige Leitungsrohre
4, 4′ aus plastisch verformbarem Metall auf den Fitting 1 aufgeschoben, und zwar bis
zum Anschlag 2. Im Kontaktbereich zwischen dem Fitting 1 und dem Leitungsrohr 4, 4′
ist zwischen der Außenoberfläche des zylindrischen Abschnittes 3, 3′ des Fittings 1 und
der Innenoberfläche des aufgeschobenen Rohres 4, 4′ eine Dichtung 5, 5′ angeordnet.
Diese Dichtung 5, 5, erstreckt sich über den gesamten Kontaktbereich. Zur
Erleichterung des Aufschiebens kann die Außenoberfläche der Dichtung 5, 5′ mit einer
Flüssigkeit benetzt oder mit einem seifenähnlichen Mittel eingeschmiert werden. Die
Dichtung 5, 5, übernimmt bei dieser Ausführungsform die Abdichtung, so daß die zu
transportierende Flüssigkeit nicht nach draußen dringen kann. Damit diese Verbindung
auch die durch den Innendruck hervorgerufenen axialen Kräfte übertragen kann,
werden ggf. und in Abhängigkeit vom Leitungsdruck nacheinander durch ein hier nicht
dargestelltes Preßwerkzeug zwei sickenartige Verpreßstellen 6′, 7′ angeformt, von
denen eine sickenartige Verpreßstelle 7′ sich am Ende des zylindrischen Abschnittes
3, 3′ befindet. Die Verpreßstellen 6′, 7′ sind dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der
Fitting 1 als auch das jeweilige aufgeschobene Rohr 4, 4′ mit verformt wird. Die Art der
Anpressung z. B. sechskantförmige oder zitronenförmige Segmente hängt ab von der
Konturierung des Maules der hier nicht dargestellten Preßbacken.
Fig. 2 zeigt im gleichen Längsschnitt eine Variante der zuvor beschriebenen
Ausführungsform, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden
sind. Für Rohrverbindungen, bei denen z. B. ein unlegierter Stahl für den Fitting 1 und
die Leitungsrohre 4, 4′ verwendet wird, kann es je nach Einsatzbereich erforderlich
sein, die Außenoberfläche vor einem Korrosionsangriff zu schützen. Dazu wird in an
sich bekannter Weise das jeweilige Leitungsrohr 4, 4′ mit einem Kunststoffmantel 9, 9′
überzogen. Ebenso wird das Äußere außerhalb des zylindrischen Abschnittes 3, 3′ des
Fittings 1 mit Kunststoff 8 verkleidet oder mit Kunststoffarbe beschichtet. Beim
Aufschieben der Leitungsrohre 4, 4′ muß darauf geachtet werden, daß die jeweilige
Stirnfläche des Leitungsrohres 4, 4′ bis an die Umhüllung 8 des Anschlages 2 reicht.
Bei der Anpressung der beiden sickenartigen Verpreßstellen 7, 7′ wird der
Kunststoffmantel 9, 9′ mit verformt. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß eine
Nacharbeit nach der Verpressung nicht oder nur in geringem Umfang erforderlich ist.
Fig. 3 weist im gleichen Längsschnitt wie Fig. 1 eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Rohrverbindung auf, wobei ebenfalls für gleiche Teile gleiche
Bezugszeichen verwendet worden sind. Im Unterschied zu Fig. 1 ist im
Kontaktbereich zwischen der Außenoberfläche des Fittings 1 und der Innenoberfläche
des jeweils aufgeschobenen Rohres 4, 4′ nicht eine Dichtung, sondern z. B. ein
aushärtbarer Kleber 10, 10′ angeordnet. Nach dem Aushärten ergibt dies eine
stoffschlüssige Verbindung, wobei der Kleber 10, 10′ sowohl die Dichtfunktion als auch
die axiale Sicherung übernimmt. Da die durch eine solche Verbindung zu
übertragenden Kräfte begrenzt sind, kann vergleichbar wie in Fig. 1 zusätzlich eine
sickenartige Verpressung angeformt werden. Für niedrigere Druckstufen wird die
Kleberverbindung ausreichend sein, während man für höhere Drücke und
möglicherweise zusätzliche Schwingungsbeanspruchungen der Leitungen die
zusätzliche mechanische axiale Sicherung bevorzugen wird.
Claims (11)
1. Rohrverbindung mit einem Rohr, dessen glattendiger Endabschnitt auf einen
metallischen Fitting aufgeschoben ist, der mindestens einen in Längsrichtung
sich erstreckenden hülsenartigen Bereich aufweist, der mit einem zu Beginn der
Erstreckung liegenden, radial nach außen sich erstreckenden Anschlag
versehen ist und bei der zwischen Rohr und Fitting eine Dichtung angeordnet
ist und Rohr und Fitting mittels eines außen angesetzten das Rohr plastisch
verformenden Preßwerkzeuges unlösbar miteinander verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß Rohr (4, 4′) und Fitting (1) in bekannter Weise aus plastisch verformbarem
Metall sind und im Kontaktbereich zwischen der Außenoberfläche des Fittings
(1) und der Innenoberfläche des aufgeschobenen Rohres (4, 4′) eine über den
gesamten Kontaktbereich sich erstreckende Dichtung (5, 5′) angeordnet ist und
der Kontaktbereich mindestens eine am Fittingende die axiale Sicherung
bildende sickenartige auch den Fitting (1) miterfassende Verformungsstelle (7′)
aufweist und der Abstand von der Verformungsstelle (7) bis zur Stirnseite des
Fittings (1) so gering ist, daß die in diesem Bereich liegende Dichtung (5′) von
der Verformung miterfaßt wird.
2. Rohrverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung (5, 5′) vorzugsweise aus einem Elastomer besteht.
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke der Dichtung (5, 5′) je nach Abmessung der Rohre (4, 4′) in einem
Bereich von 0,5 bis 10 mm liegt.
4. Rohrverbindung mit einem Rohr, dessen glattendiger Endabschnitt auf einen
metallischen Fitting aufgeschoben ist, der mindestens einen in Längsrichtung
sich erstreckenden, hülsenartigen Bereich aufweist, der mit einem zu Beginn
der Erstreckung liegenden, radial nach außen sich erstreckenden Anschlag
versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß Rohr (4, 4′) und Fitting (1) in bekannter Weise aus plastisch verformbarem
Metall sind und mittels eines über den gesamten Kontaktbereich zwischen der
Außenoberfläche des Fittings (1) und der Innenoberfläche des aufgeschobenen
Rohres (4, 4′) aufgebrachten Klebers (10, 10′) eine stoffschlüssige Verbindung
hergestellt wird.
5. Rohrverbindung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kleber (10, 10′) ein Zweikomponentenkleber auf Epoxyharzbasis ist.
6. Rohrverbindung nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei hohen Innendrücken der Kontaktbereich mindestens eine die axiale
Sicherung unterstützende das Rohr (4, 4′) und den Fitting (1) miterfassende
sickenartige Verformungsstelle (6′, 7′) aufweist.
7. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß Rohr (4, 4′) und Fitting (1) aus nichtrostendem Stahl (Edelstahl) sind.
8. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß Rohr (4, 4′) und Fitting (1) aus Titan sind.
9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Fitting (1) außerhalb des zylindrischen Abschnittes (3, 3′) mit einem
Korrosionsschutzmittel (8) versehen ist.
10. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenoberfläche des Rohres (4, 4′) mit einem Korrosionsschutzmittel
versehen ist.
11. Rohrverbindung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Korrosionsschutzmittel eine Kunststoffbeschichtung (10, 10′) ist.
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