DE19609298A1 - Verfahren zur Verbindung zweier Rohre sowie Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre - Google Patents

Verfahren zur Verbindung zweier Rohre sowie Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung zweier Rohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Montageverfahren zur Vorbereitung eines Verfahrens zur Verbindung zweier Rohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4 sowie ein Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Der Ausdruck "Rohre" kennzeichnet in dieser Erfindung nicht nur Rohre im eigentlichen Sinne, sondern auch Formteile zum Einsatz in Rohrsystemen, wie Bögen, Abzweigungen, Doppelmuffen, Verbinder und ähnliche Teile.
Die Verbindung zweier Rohre, insbesondere der sogenannten KG-Rohre, erfolgt in der Regel dadurch, daß das Spitzende eines ersten Rohres in das Muffenende eines zweiten Rohres eingesetzt wird. Zur flüssigkeitsdichten Abdichtung der Steckverbindung weist das Muffenende des zweiten Rohres dazu eine Sickenkammer auf, in die bei der Montage oder bereits fabrikmäßig ein Dichtungsring eingelegt wird. Dieser ist insbesondere als Lippendichtung ausgebildet. Bei der fabrikmäßigen Vormontage des Dichtungsrings ist sicherzustellen, daß der Dichtungsring verliersicher in der Sickenkammer aufgenommen ist, und daß außerdem beim Einsetzen des Dichtungsrings in die Sickenkammer zwischen Dichtungsring und Sickenkammergrund keinerlei Verschmutzung vorhanden ist.
Es hat sich gezeigt, daß es bei der Montage von Dichtungsringen vor Ort häufig unterlassen wird, die Sickenkammer ausreichend zu säubern, bevor der Dichtungsring in die Sickenkammer eingesetzt wird. Auch wenn die Lippendichtung beim Einstecken des Spitzendes des ersten Rohres in die Muffe des zweiten Rohres ausreichend abdichtet, können Verschmutzungen am Sickenkammergrund durchaus in erheblichem Umfang eine Undichtigkeit der Steckverbindung zur Folge haben.
Es besteht daher das Bestreben, Dichtungsringe in die Sickenkammer bereits fabrikmäßig einzusetzen, wobei es für kleinere Rohrdurchmesser bekannt ist, die Unverlierbarkeit dadurch zu gewährleisten, daß die Dichtungen mit zusätzlichen Metall- oder Kunststoffringen verstärkt werden. Bei Rohrgrößen von 100-500 mm haben sich diese Verstärkungen als unpraktikabel erwiesen, so daß es in vielen Fällen nicht gewährleistet ist, daß eine fabrikmäßig eingesetzte Dichtung bis zur endgültigen Verlegung des Rohres in der Sickenkammer verbleibt. Ein erneutes oder nachträgliches Einsetzen der Dichtung in die Sickenkammer führt jedoch zur Gefahr der Verschmutzung und fehlender Dichtigkeit.
Es wurde auch erwogen, die Dichtigkeit dadurch zu erhöhen, daß die Querschnittsgröße der Sickenkammer vergrößert und zusätzlich die Zahl der Dichtlippen erhöht wurde. Obgleich dadurch der Anpreßdruck an das Spitzende bzw. die Sickenkammer erhöht werden kann, verbleibt das Problem der Verschmutzung, insbesondere im Sickenkammergrund.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbindung zweier Rohre, ein vorbereitendes Montageverfahren sowie ein Stecksystem anzugeben, das eine erhebliche Verbesserung der Dichtigkeit einer Rohrverbindung bewirkt, wodurch das Verbinden zweier Rohre erleichtert und außerdem die Stabilität der Verbindung erhöht wird.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß beim Einstecken des Spitzendes des ersten Rohres in das Muffenende des zweiten Rohres ein im Muffenende den Dichtungsring abdeckender verschieblich angeordneter Schiebering durch das Spitzende des ersten Rohres vorwärtsbewegt wird, und daß bei weiteren Einstecken des Spitzendes der Dichtungsring von dem Schiebering freigegeben wird und auf das Spitzende hinübergleitet.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird das Spitzende des ersten Rohres bis zu einem Anschlag am vorderen Ende des Schieberings in diesen hineingeschoben, wobei das Spitzende des ersten Rohres den Schiebering danach wenigstens so weit vorschiebt, daß der Dichtungsring vom Umfang des Schieberings auf den Umfang des Spitzendes des ersten Rohres hinübergleitet.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß der Schiebering stirnseitig von dem eingeschobenen Spitzende vorwärtsbewegt wird, bis der Dichtungsring vom Umfang des Schieberings auf den Umfang des Spitzendes des ersten Rohres übertrifft.
Bei der ersten Ausführungsform kann das Spitzende des ersten Rohres daher bereits bis zur vollen axialen Länge des Schieberings in das Muffenende des zweiten Rohres eingeschoben werden, ohne daß irgendwelche Reib- oder sonstigen Kräfte zu überwinden wären, sofern der Außendurchmesser des Spitzendes unter Einhaltung von Toleranzen kleiner als der innere Durchmesser des Schieberings gewählt ist. Erst nachdem das Spitzende an das vordere Ende des Schieberings stößt, ist bei weiterem Einschieben des Spitzendes in die Muffe der Widerstand zu überwinden, der aus dem Gleiten des Dichtrings auf der äußeren Umfangsfläche des Schieberings resultiert. Die Fortsetzung des Einschiebevorgangs führt dazu, daß der Dichtring den Schiebering verläßt und auf die Umfangsfläche des Spitzendes übertritt und darauf weiter gleitet, bis das vordere Ende des Schieberings das innere Vorderende der Muffe erreicht hat. Dies ist gleichzeitig die End- und Arbeitsstellung der Rohrverbindung, ohne daß der Schiebering aus der Rohrverbindung wieder entfernt werden müßte. Obgleich die Hauptaufgabe des Schieberings darin besteht, im Ausgangszustand der Muffe den Dichtring abzudecken, besteht seine Aufgabe im eingeschobenen Zustand darin, den Durchmesser zwischen dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des eingeschobenen Rohres und dem Muffeninnendurchmesser zu überbrücken und andererseits die Scherkräfte bei der Steckverbindung zu übernehmen.
Für den Fall, daß die Rohrverbindung wieder getrennt werden muß, kann der Schiebering im Muffenende verbleiben. Die Muffe entspricht ihrer Funktion dann einer üblichen bekannten Muffenausbildung mit frei zugänglichem Dichtungsring.
Die in Anspruch 3 angegebene alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschränkt die Aufgabe des Dichtungsrings darauf, im Ausgangszustand der Muffe den Dichtungsring in der Sickenkammer abzudecken. Die nach Einschieben des Spitzendes des ersten Rohres durch den Schiebering verkürzte Stecklänge kann dadurch ausgeglichen werden, daß die Muffenlänge entsprechend verlängert wird.
Anspruch 4 betrifft ein Verfahren zum Einsetzen eines Schieberings in das Muffenende eines Rohres nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem erfindungsgemäß zunächst ein, gegebenenfalls mit Gleitmittel versehener, Dichtungsring in eine Sickenkammer des Muffenendes des Rohres eingesetzt wird, und dann ein Schiebering, dessen äußerer Durchmesser dem inneren Durchmesser des Rohres im Anschluß an die Sickenkammer entspricht, unter Zusammendrücken des Dichtungsrings soweit in das Muffenende hineingeschoben wird, bis der Schiebering den Dichtungsring in der Sickenkammer im wesentlichen vollständig abdeckt.
Gemäß der ersten Ausführung entspricht der innere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres, so daß der Muffeninnendurchmesser gleich dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres plus der doppelten Wandstärke des Schieberings entspricht.
In der alternativen Ausführungsform entspricht der äußere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres, so daß der Schiebering als Verlängerungsabschnitt des Spitzendes des ersten Rohres betrachtet werden kann.
Das in Anspruch 7 angegebene erfindungsgemäße Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre ist dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenende des zweiten Rohres einen Schiebering enthält, der sich im Ausgangszustand des zweiten Rohres im Bereich des zusammengedrückten Dichtungsrings befindet und diesen abdeckt. Der Schiebering ist derart verschieblich angeordnet, daß er durch das Einstecken des Spitzendes des ersten Rohres wenigstens soweit verschiebbar ist, daß der Dichtungsring vom Umfang des Schieberings auf den Umfang des Spitzendes des ersten Rohres hinübergleitet.
Der innere Durchmesser des Schieberings entspricht in der ersten bevorzugten Ausführungsform dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres. Zum Vorschieben des Schieberings weist dieser an seinem vorderen Ende einen Ansatz auf, über den er durch das Spitzende des ersten Rohres vorgeschoben werden kann. Der Ansatz kann insbesondere eine Randbördelung des metallischen Schieberings sein. Bei einer Ausführung aus Kunststoff kann der Ansatz durch einen vorderseitigen Steg des Schieberings ausgebildet sein.
Um einen Durchmessersprung zwischen Muffenhals und Schiebering zu vermeiden, ist der innere Durchmesser des Schieberings vorzugsweise gleich dem inneren Durchmesser des Muffenhalses und dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des einzusteckenden Rohres gewählt.
In der zweiten Ausführungsform entspricht der äußere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des einzusteckenden Rohres, so daß der Schiebering stirnseitig durch das Spitzende des einzusteckenden Rohres vor sich hergeschoben wird.
Der Schiebering ist vorzugsweise als geschlossener Metallring ausgebildet, er kann jedoch auch als axial geschlitzter Ring gestaltet sein. Ein geschlossener Ring weist den Vorteil auf, daß keine Kanten vorhanden sind, die beim Verschieben des Schieberings entlang dem Dichtungsring eine Beschädigung des Dichtungsrings verursachen könnten.
Da der in der Sickenkammer zusammengedrückte elastische Dichtungsring erhebliche radiale Kräfte ausübt, besteht der Schiebering vorzugsweise zumindest im Bereich der Sickenkammer aus Metall. Hierzu kann vorzugsweise V2A-Stahl verwendet werden.
Um ausreichend hohe Scherkräfte aufnehmen zu können, weist der Schiebering vorzugsweise eine axiale Länge auf, die im wesentlichen der axialen Länge der Muffe im Anschluß an die Sickenkammer entspricht.
Um sicherzustellen, daß bei Durchführung der Steckverbindung das Spitzende des ersten Rohres ausreichend weit in die Muffe des zweiten Rohres eingesteckt wird, ist bevorzugt, daß das Spitzende eine entsprechende Markierung auf seiner Außenoberfläche aufweist.
Vorzugsweise läßt sich das erfindungsgemäße Stecksystem für Rohre von 100-500 mm einsetzen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren und das Stecksystem nach der Erfindung weisen insbesondere folgende Vorteile auf:
Der Dichtungsring kann bereits fabrikmäßig fest eingebaut werden, wobei er bis zur endgültigen Herstellung der Steckverbindung gegen Verschmutzung und Beschädigung vollkommen geschützt ist. Da die Steckverbindung durch Einschieben des Spitzendes eines ersten Rohres in einen Schiebering erfolgt und der Dichtungsring beim weiteren Einstecken nicht entlang dem Spitzende des einzusteckenden Rohres gleitet, sondern an der äußeren Oberfläche des Schieberings, ist es nicht erforderlich, daß das Spitzende mit Gleitmittel versehen wird. Es ist kein Steckwiderstand zu überwinden, so daß auch keine Anphasung der Vorderkante des einzusteckenden Rohres erforderlich ist. Insbesondere bei nachträglichem Ablängen einzusteckender Rohre ergibt sich damit eine beträchtliche Arbeitseinsparung.
Da der Dichtungsring fest eingebaut ist, tritt nicht das Problem verlorengegangener Dichtungsringe auf oder das Problem des nachträglichen verschmutzungsanfälligen Einsetzens. Die Steckkräfte zum Einsetzen eines Spitzendes eines Rohres sind erheblich geringer als bei herkömmlichen Steckverbindungen. Da das einzusteckende Spitzende zunächst nur bis zum ersten Anschlag in den Schiebering eingesteckt wird, kann ohne Kraftaufwand eine Probemontage erfolgen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, welches die angegebene erste Ausführungsform darstellt. Es zeigen.
Fig. 1 eine Nebeneinanderstellung der Einzelteile einer erfindungsgemäßen Steckverbindung,
Fig. 2 eine Ansicht einer Muffe mit eingesetztem Dichtungsring und daneben gestelltem Schiebering,
Fig. 3 den Zustand einer Muffe mit eingesetztem Schiebering (Ausgangszustand),
Fig. 4 den Zustand einer Muffe nach Fig. 3 mit bis zu einem ersten Anschlag eingeschobenem Spitzende, und
Fig. 5 eine fertig ausgebildete Steckverbindung.
Fig. 1 zeigt eine Muffe 1 mit eingearbeiteter Sickenkammer 2 und Muffenhals 3. In die Sickenkammer 2 wird fabrikmäßig ein Dichtungsring 4 eingelegt, der die Sickenkammer im wesentlichen ausfüllt und gegen das Rohrinnere gerichtet ein oder mehrere Dichtungslippen trägt.
Daneben ist ein Schiebering 5 dargestellt, der als metallischer Rohrabschnitt ausgebildet ist und an seinem Vorderende eine Umbördelung 9 aufweist. Ganz rechts ist das Einsteckende 6 eines einzusteckenden Rohres dargestellt.
Fig. 2 zeigt die Muffe 1 mit in die Sickenkammer 2 eingelegtem Dichtungsring 4. Es ist deutlich zu erkennen, daß der Dichtungsring 4 im wesentlichen den gesamten Querschnitt der Sickenkammer ausfüllt, wobei die Dichtlippen in den freien Querschnitt der Muffe hineinragen.
Fig. 3 zeigt den Ausgangszustand der Muffe, bei dem der Schiebering 5 in die Muffe hineingeschoben ist und den Dichtungsring 4 sowohl abdeckt als auch zusammenpreßt. Da der Schiebering 5 die gesamte Sickenkammer abdeckt, besteht praktisch keine Möglichkeit, daß Schmutz in die Sickenkammer eintritt. Außerdem werden die Dichtlippen vor Beschädigungen geschützt.
Der Innendurchmesser des Schieberings entspricht dem Innendurchmesser des Muffenhalses 3, so daß das Spitzende eines einzusteckenden Rohres ohne Überwindung einer Reibkraft bis zur Umbördelung 9 am vorderen Ende des Schieberings 5 eingeschoben werden und auch wieder entfernt werden kann. Dies erleichtert die Montage auf der Baustelle erheblich, da bei Berücksichtigung der weiteren Einstecklänge ohne weiteres Maßabnahmen genommen werden können. Sofern erforderlich, kann das einzusteckende Rohr auf eine notwendige Länge abgelängt werden, ohne daß das Vorderende des Spitzendes mit einer Phase zu versehen wäre. Dies liegt darin, daß das Spitzende nicht eine Dichtung wegzudrücken hat, sondern lediglich in Axialrichtung einen Schiebering 5 vorzuschieben hat.
Der Zustand der Muffe in Fig. 3 entspricht dem verkaufsfähigen Zustand, in dem die Muffe transportiert und gelagert wird.
Fig. 4 zeigt das Spitzende 6 eines einzuschiebenden Rohres, das soweit in die Muffe eingeschoben ist, daß es gegen die Umbördelung 9 des Schieberings 5 anstößt. In dieser Stellung erreicht das Spitzende den ersten Anschlag 7. Das Spitzende kann ohne weiteres aus der Muffe wieder herausgenommen werden, ohne daß die Muffe in irgendeiner Form verändert wurde.
Erst bei weiterem Einschieben des Spitzendes 6, das dabei den Schiebering 5 mitnimmt, gleitet der Dichtungsring 4 entlang der äußeren Oberfläche des Schieberings 5, bis der Dichtungsring vom Umfang des Schieberings 5 auf den Umfang des Spitzendes 6 hinübergleitet. Das Verschieben des Schieberings zusammen mit dem Spitzende ist auf den Weg bis zum zweiten Anschlag 8 beschränkt, da sich danach der Muffenenddurchmesser verjüngt. Dies entspricht der endgültigen Stellung der Steckverbindung. Die Figur zeigt deutlich, daß der Schiebering 5 sich zwischen Muffe 1 und Spitzende 6 befindet und dadurch die Scherkräfte der Steckverbindung aufnehmen kann. Die Dichtung 4 liegt mit ihren Dichtlippen unmittelbar auf dem Außenumfang des Spitzendes 6 entsprechend einer herkömmlichen Steckverbindung auf.
Sofern es erforderlich ist, kann die Steckverbindung wieder getrennt werden, wobei jedoch der Schiebering in der eingeschobenen Stellung verbleibt. Die Muffe kann jedoch jetzt wie eine herkömmliche Muffe behandelt werden, wobei auch der Dichtungsring ersetzt werden kann. Das erneute Einstecken eines Spitzendes eines ersten Rohres erfolgt dann in herkömmlicher Weise.
Bezugszeichenliste
1 Muffe
2 Sickenkammer
3 Muffenhals
4 Dichtungsring
5 Schiebering
6 Spitzende
7 erster Anschlag
8 zweiter Anschlag
9 Umbördelung

Claims (18)

1. Verfahren zur Verbindung zweier Rohre, bei dem das Spitzende (6) eines ersten Rohres in das Muffenende (1) eines zweiten Rohres eingeschoben wird, und der Rohrspalt zwischen den Rohren nach dem Zusammenstecken mittels eines zwischen den Rohren angeordneten Dichtungsrings (4) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einstecken des Spitzendes (6) des ersten Rohres in das Muffenende des zweiten Rohres ein im Muffenende den Dichtungsring (4) abdeckender verschieblich angeordneter Schiebering (5) durch das Spitzende (6) des ersten Rohres vorwärtsbewegt wird, und daß bei weiterem Einschieben des Spitzendes der Dichtungsring (4) von dem Schiebering (5) freigegeben wird und auf das Spitzende des ersten Rohres hinübergleitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzende des ersten Rohres (6) bis zu einem ersten Anschlag (7) am vorderen Ende des Schieberings (5) in diesen eingesteckt wird, und daß durch das Spitzende des ersten Rohres (6) der das Spitzende dabei umfassende Schiebering (5) anschließend wenigstens so weit vorgeschoben wird, daß der Dichtungsring (4) vom Umfang des Schieberings (5) auf den Umfang des Spitzendes des ersten Rohres (6) hinübergleitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzende des ersten Rohres (6) bis zum äußeren stirnseitigen Anschlag des Schieberings (5) in das Muffenende des zweiten Rohres eingeschoben wird, und daß durch das Spitzende des ersten Rohres (6) den Schiebering stirnseitig wenigstens so weit vorgeschoben wird, daß der Dichtungsring (4) vom Umfang des Schieberings auf den Umfang des Spitzendes des ersten Rohres (6) übertritt.
4. Verfahren zum Einsetzen eines Schieberings (5) in das Muffenende eines Rohres nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsring (4) in eine Sickenkammer (2) des Muffenendes des Rohres eingesetzt wird, und daß ein Schiebering (5), dessen äußerer Durchmesser dem inneren Durchmesser des Rohres im Anschluß an die Sickenkammer (2) entspricht, unter Zusammendrücken des Dichtungsrings (4) so weit in das Muffenende eingeschoben wird, daß der Schiebering (5) die Dichtung in der Sicke im wesentlichen vollständig abdeckt.
5. Verfahren nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Schieberings (5) dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres (6) entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres (6) entspricht.
7. Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre, bei dem das Spitzende eines ersten Rohres (6) in das Muffenende (1) eines zweiten Rohres einschiebbar ist, und das Muffenende des zweiten Rohres mit einer Sickenkammer (2) zur Aufnahme eines Dichtungsrings (4) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenende des zweiten Rohres einen Schiebering (5) enthält, der sich im Ausgangszustand des zweiten Rohres im Bereich des Dichtungsrings (4) befindet und diesen zusammendrückt und gegen das Rohrinnere abdeckt, wobei der Schiebering (5) derart verschieblich angeordnet ist, daß er durch das Einstecken des Spitzendes des ersten Rohres (6) in Axialrichtung des zweiten Rohres wenigstens so weit verschiebbar ist, daß der Dichtungsring (4) vom Umfang des Schieberings (5) auf den Umfang des Spitzendes des ersten Rohres (6) hinübergleitet.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres (6) entspricht, und daß der Schiebering (5) am inneren Vorderende einen Ansatz (9) aufweist, über den der Schiebering (5) durch das Spitzende des ersten Rohres vorschiebbar ist.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (9) eine Randbördelung des metallischen Schieberings (5) ist.
10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz ein Steg eines wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehenden Schieberings (5) ist.
11. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Schieberings (5) dem inneren Durchmesser des Muffenhalses (3) entspricht.
12. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres (6) entspricht.
13. System nach einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebering (5) als geschlossener Ring ausgestaltet ist.
14. System nach einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebering (5) als axial geschlitzter Ring ausgestaltet ist.
15. System nach einem der Ansprüche 7-14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sickenkammer (2) abdeckende Schiebering (5) wenigstens im Bereich der Sickenkammer aus Metall besteht.
16. System nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Schieberings (5) im wesentlichen der axialen Länge der Muffe (1) im Anschluß an die Sickenkammer (2) entspricht.
17. System nach einem der Ansprüche 7-16, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzende des ersten Rohres (6) eine äußere Markierung zur Angabe der gewünschten Einstecktiefe in die Muffe aufweist.
18. System nach einem der Ansprüche 7-17, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Rohre 100-500 mm beträgt.
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