DE19749748C1 - Verfahren zum Verbinden eines Rohres mit einer Rohrkupplung, Verbindung zwischen einem Rohr und einer Rohrkupplung sowie Rohrkupplung hierfür - Google Patents
Verfahren zum Verbinden eines Rohres mit einer Rohrkupplung, Verbindung zwischen einem Rohr und einer Rohrkupplung sowie Rohrkupplung hierfürInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines
Rohres im Bereich seines Rohrendes mit einer Rohrkupp
lung, die wenigstens eine Traghülse aufweist, auf die das
Rohr zunächst aufgeschoben und dann radial nach innen
verpreßt wird. Sie betrifft desweiteren eine Verbindung
zwischen einem Rohr und einer Rohrkupplung im Bereich
seines Rohrendes, wobei die Rohrkupplung wenigstens eine
Traghülse aufweist, sowie eine Rohrkupplung hierfür.
Zur Verbindung der Rohrenden von zwei Rohren oder - bei
Verzweigungen - von mehr als zwei Rohren, sind Rohrkupp
lungen bekannt. Die Rohrkupplungen sind so ausgebildet,
daß sie durch Ineinanderschieben mit den Rohren zur Über
lappung mit diesen gebracht werden können. Im Überlap
pungsbereich werden beide Teile radial verpreßt, und es
wird hierdurch eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwi
schen der Rohrkupplung und den Rohren hergestellt.
Je nach Material der Rohre kommen im Stand der Technik
unterschiedliche Rohrkupplungen zum Einsatz. Bei Metall
rohren werden hülsenförmige Preßfittings verwendet, die
endseitig radial nach außen vorstehende Ringwülste auf
weisen, in die innenseitig Dichtungsringe eingelegt sind.
In die Preßfittings werden von beiden Seiten Rohre einge
schoben. Dann werden die Ringwülste radial nach innen un
ter plastischer Verformung sowohl des Preßfittings als
auch des Rohrs verpreßt, und zwar mit Hilfe eines dafür
geeigneten Preßgerätes. Eine solche Verbindung ist bei
spielhaft der EP 0 198 789 A2 zu entnehmen.
Mit der Verwendung von Dichtungsringen sind eine Reihe
von Nachteilen verbunden. Zum einen ist nicht sicherge
stellt, daß der Dichtungsring beim Einschieben des Rohres
in das Preßfitting unbeschädigt bleibt, denn sein Durch
messer ist kleiner als der Rohraußendurchmesser. Zum an
deren ist die chemische und thermische Langzeitstabilität
solcher Dichtungsringe nicht ausreichend gewährleistet.
Da solche Rohrverbindungen insbesondere im Sanitär- und
Heizungsbereich zur Anwendung kommen und dort eine Le
bensdauer von 50 Jahren angesetzt wird, werden hohe An
forderungen an die Langzeitstabilität des für den Dich
tungsring verwendeten Elastomers gestellt. Bei beheizten
und insbesondere bei chemisch agressiven Fluiden muß der
Werkstoff des Dichtungsrings chemisch und thermisch be
ständig sein, und er darf seine Dichtwirkung auch bei
häufig wechselnden Temperaturen nicht einbüßen.
Zur Vermeidung von Dichtungsringen ist in dem
DE 94 19 106 U1 eine Rohrverbindung vorgeschlagen, bei
der das Preßfitting mit einer elastischen Kunststoff-
oder Gummibeschichtung versehen ist. Zur Herstellung der
Verbindung wird das Rohr - es kann ein Metall- oder Ver
bundrohr sein - aufgeweitet und über das Preßfitting ge
schoben. Anschließend werden in die Außenseite des Rohres
eine oder mehrere ringförmige Sicken eingepreßt, so daß
das Rohrmaterial in die elastische Beschichtung des Fit
tings eindringt. Eine solche Verbindung hat jedoch nur
begrenzte Haltbarkeit und ist vor allem nicht für Kunst
stoffrohre geeignet.
Für die Verbindung von Kunststoffrohren, beispielsweise
aus vernetztem Polyethylen oder Polypropylen, sowie von
Verbundrohren, welche von innen nach außen eine Kunst
stoffschicht, ein Metallrohr oder eine Metallschicht und
- als Schutzabdeckung - wiederum eine Kunststoffschicht
aufweisen, werden zwei- oder dreiteilige Rohrkupplungen
verwendet (EP 0 582 543 A1, WO 92/09840; DE 44 41 373 A1;
DE 196 37 608 C1, JP 08-326974 A). Bei diesen Rohrkupp
lungen ist ein Innenteil vorhanden, von dessen Mittelteil
sich eine oder mehrere Traghülsen erstrecken, auf die je
weils ein Rohr aufgeschoben werden kann. Auf die Außen
seite der Rohre wird eine einzige, beide Traghülsen über
greifende Preßhülse (EP 0 582 543 A1) oder es werden je
weils separate Preßhülsen (WO 92/09840; DE 44 41 373 A1;
DE 196 37 608 C1, JP 08-326 974 A) auf die Rohre aufge
schoben und dann radial nach innen verpreßt, so daß die
Endbereiche der Rohre zwischen der Preßhülse bzw. den
Preßhülsen und den Traghülsen eingeklemmt werden. Um die
Klemmwirkung zu verbessern, werden zumindest in den Trag
hülsen - teilweise auch in den Preßhülsen - Nuten einge
formt, in die das Kunststoffmaterial der Rohre eingepreßt
wird, so daß sich ein wellenförmiger Verlauf der Rohre im
Klemmbereich ergibt. In der DE 196 37 608 C1 sind besondere
Ausführungen von Ringnuten in der Traghülse vorgeschla
gen, in die das Kunststoffmaterial eingepreßt wird, um
dann innerhalb dieser Nuten eine Abdichtung zu bewirken.
Solche Rohrkupplungen können ohne zusätzliche Dichtungs
ringe auskommen, so daß bei ihnen die oben beschriebenen
Probleme nicht auftreten. Dafür ist ihre Herstellung auf
wendiger, da sie konstruktionsbedingt mehrteilig sind und
für die Einformung der Nuten zusätzliche Bearbeitungsvor
gänge erfordern.
Ein erheblicher Nachteil liegt jedoch in dem thermischen
verhalten von reinen Kunststoff- oder von Verbundrohren
begründet. Er wirkt sich insbesondere bei solchen Rohr
leitungen aus, die - wie Heizungs- oder Warmwasserrohre -
erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Bei
Erwärmung dehnt sich der Kunststoff mehr als das Metall
der Rohrkupplung mit der Folge, daß in den eingeklemmten
Rohrbereichen sehr hohe Spannungen entstehen, die sie zum
plastischen Fließen bringen, und zwar insbesondere dann,
wenn die eingeklemmten Rohrbereiche den Raum zwischen
Preß- und Traghülse vollständig ausfüllen. Der Kunststoff
fließt dann förmlich aus diesen Rohrbereichen und damit
aus der Rohrkupplung heraus. Bei anschließender Abkühlung
schrumpft der Kunststoff wieder, besitzt jedoch wegen der
Überschreitung der Fließgrenze nicht mehr die ursprüngli
chen Abmessungen. Der anfängliche Klemmdruck zwischen
Rohr sowie Preß- und Stützhülse wird nicht mehr erreicht.
Soweit eine Relativbewegung zwischen Rohr und Stützhülse
stattgefunden hat, kommt es auch zur Zerstörung des
Kunststoffs entlang der nutenförmigen Dichtstellen.
Noch schwerwiegender ist der Umstand, daß der Kunststoff
bei den Dehn- und Schrumpfvorgängen wie eine Art Pumpe
wirken kann. Falls in den Spalt zwischen den Grenzober
flächen von Kunststoff und Traghülse ein Flüssigkeitsfilm
entstanden ist, wird bei einer Aufheizung und damit Deh
nung des Rohrs an undefinierten Stellen Flüssigkeit ein
geschlossen. Dies führt wiederum zu einer Dehnungszunah
me, denn das Volumen der eingeschlossenen Flüssigkeit
nimmt den dort eingeklemmten Rohrbereichen Raum weg. Bei
wiederholten Heiz- und Kühlzyklen verliert der Kunststoff
nach und nach seine Eigenspannung und die Ursprungsabmes
sungen, so daß eine Langzeitdichtheit nicht mehr gewähr
leistet ist. Man ist deshalb dazu übergegangen, die
Dichtheit der Rohrverbindung durch Vorsehen von zusätzli
chen Dichtungsringen zu gewährleisten (WO 92/09840) und
muß dann wieder deren oben beschriebenen Nachteile in
Kauf nehmen.
Im Bereich der Trinkwasserversorgung besteht ein weiteres
Problem darin, daß im Bereich der Rohrkupplung keine
Hohlräume entstehen dürfen, da sich in ihnen kleine Lebe
wesen, wie Keime oder dergleichen, sammeln und aufhalten
können. Insbesondere bei als Preßfittings ausgebildeten
Rohrkupplungen gibt es solche Hohlräume zwischen Preßfit
ting und den Rohrendbereichen. Hinzu kommt, daß Dich
tungsringe mit der Zeit porös werden und den Aufenthalt
von solchen Lebewesen begünstigen. Soweit Kunststoffrohre
betroffen sind, entstehen durch die oben beschriebenen
Dehn- und Schrumpfungsprozesse Spalten und Hohlräume, die
direkten Kontakt mit dem Fluid haben. In die Hohlräume
können ferner auch gelöste Stoffe, beispielsweise Magne
sium- oder Calciumcarbonate, eindringen und sich dort ab
lagern und hierdurch die Grenzfläche zwischen Rohrendbe
reichen und Traghülse verschieben. Dies begünstigt das
Eindringen von Wasser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß eine zu
verlässige Abdichtung zwischen Rohrkupplung und Rohren,
insbesondere bei Kunststoff- und Verbundrohren, auf lange
Zeit gewährleistet ist, und zwar mit einer möglichst ge
ringen Anzahl von Dichtstellen. Aufgabe der Erfindung ist
es weiterhin, eine hierzu geeignete Verbindung zwischen
Rohrkupplung und Rohren sowie eine Rohrkupplung hierfür
bereitzustellen.
Was den ersten Teil der Aufgabe angeht, besteht die Lö
sung erfindungsgemäß darin, daß das Rohr an zwei axial
beabstandeten Preßstellen unter Freilassung eines Zwi
schenstücks verpreßt wird und hierdurch das Rohr an der
zum Rohrende entfernt liegenden ersten Preßstelle in
Axialrichtung festgelegt und das Zwischenstück axial ei
nem Stauchdruck ausgesetzt wird und daß das Rohr an der
dem Rohrende benachbarten zweiten Preßstelle unter Auf
rechterhaltung des Stauchdrucks axial abgestützt wird,
wobei dem Zwischenstück ein Ausdehnungsfreiraum gegeben
wird.
Grundgedanke der Erfindung ist es also, den über die
Traghülse geschobenen Teil des Rohrs an zwei Stellen,
nämlich rohrendennah und rohrendenfern, zu verpressen
und hierdurch das Rohr an diesen Stellen festzulegen und
dem Zwischenstück einen Stauchdruck in axialer Richtung
aufzuprägen, wobei sich das Zwischenstück unter Aufrecht
erhaltung des Stauchdrucks gegen die Festlegung an den
beiden Preßstellen abstützt. Der Stauchdruck, der auch zu
Biegungen des Zwischenstücks führen kann, sorgt dort für
Anpreßdrücke, die absolute Dichtheit im Bereich der er
sten Preßstelle gewährleistet. Noch wichtiger ist jedoch,
daß durch die Kombination von Festlegung bzw. Abstützung
des Zwischenstücks im Bereich der beiden Preßstellen und
durch den Ausdehnungsfreiraum verhindert wird, daß Rohr
material über die Festlegung an der ersten Preßstelle
hinausfließt, d. h. die Masse des Zwischenstücks bleibt
erhalten. Da es durch den Ausdehnungsfreiraum keinen Wi
derstand vorfindet, wird sich das Material in diesen Be
reich hinein ausdehnen. Selbst wenn dabei eine plastische
Verformung stattfindet, bleibt hinreichender Stauchdruck
erhalten, um die Dichtheit insbesondere im Bereich der
ersten Preßstelle zu gewährleisten.
Der Vorzug der erfindungsgemäßen Lösung liegt zum einen
darin, daß ohne zusätzlichen Dichtungsring eine zuverläs
sige Abdichtung mit hoher Langzeitstabilität erreicht
wird, selbst wenn das Rohr großen Temperaturschwankungen
ausgesetzt ist. Zur Fluidseite hin ist nur eine Dicht
stelle vorhanden, so daß keine Hohlräume entstehen, in
die Wasser eindringen kann. Hinzu kommt, daß die Herstel
lung der Rohrkupplung relativ einfach ist, da nicht eine
Vielzahl von Nuten eingeformt werden müssen, um den Halt
und die Dichtheit zu gewährleisten.
Es versteht sich, daß von der Lehre der Erfindung auch
dann Gebrauch gemacht wird, wenn das Verfahren an einer
Traghülse mehrfach hintereinander angewendet wird, so daß
eine redundante Abdichtung erzielt wird. Gewöhnlich
reicht jedoch die einmalige Anwendung des Verfahrens aus.
Dabei läßt sich das Verfahren auch an Rohrkupplungen mit
Verzweigungen anwenden, welche mehr als zwei Traghülsen
haben, da es um die Anwendung des Verfahrens an jeweils
einer Traghülse geht.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Rohr
an der zweiten Preßstelle radial nach innen gegen eine
Stützsteg gepreßt wird, der von der Traghülse radial nach
außen vorsteht, und zwar so weit, daß sich der Stützsteg
in das Material des Rohrs eingräbt. Dabei ist es von Vor
teil, wenn sich das Rohr an einer Anschlagfläche des
Stützstegs abstützt, die sich in einer Ebene erstreckt,
die senkrecht zur Achse der Traghülse liegt. Wesentlich
ist, daß auch der Stützsteg einen Masseverlust des Zwi
schenstücks bei dessen Ausdehnung vermeidet.
Nach der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß das
Rohr an der zweiten Preßstelle radial nach innen verpreßt
wird und daß dabei die Stirnseite des Rohrendes auf eine
Kegelfläche an der Rohrkupplung aufläuft und hierdurch
der Stauchdruck aufgebracht wird. Selbstverständlich kann
diese Kegelfläche auch axial federnd aufgehängt sein.
Für bestimmte Rohrarten, nämlich Verbundrohre, kann es
zweckmäßig sein, daß der Ausdehnungsfreiraum für das Zwi
schenstück auf dessen Innenseite eingeschränkt wird, um
dort eine Art Biegegelenk zu bilden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß
das Rohr an einer zum Rohrende entfernt liegenden Preß
stelle verpreßt und hierdurch in axialer Richtung festge
legt wird, und daß dem Rohr eine Axialkraft über eine
sich an der Rohrkupplung abstützende Federeinrichtung
aufgeprägt wird. Diese Ausbildung ist besonders geeignet
bei Rohren geringer Elastizität, beispielsweise Metall
rohren oder Kunststoffrohren mit kleinem Elastizitätsmo
dul. Die federnde Abstützung fördert den Dehnungsaus
gleich bei Temperaturschwankungen und sorgt für ausrei
chenden Ausdehnungsfreiraum.
Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Rohr an
der ersten Preßstelle radial nach innen gegen einen Bloc
kiersteg gepreßt wird, der von der Traghülse radial nach
außen vorspringt, und zwar so weit, daß sich der Bloc
kiersteg in das Material des Rohrs eingräbt. Hierdurch
wird eine besonders wirksame Festlegung des Rohrs im Be
reich der ersten Preßstelle erzielt. Der Blockiersteg
dient einerseits als Abstützung gegen die Wirkung des
Stauchdruckes und wirkt damit gleichzeitig abdichtend,
und er vermeidet andererseits ein Fließen des Rohrwerk
stoffs zur Fluidseite hin und damit einen Verlust an
Werkstoffmasse am Zwischenstück. Dabei sollte sich das
Rohr am Blockiersteg an einer Anschlagfläche abstützen,
die sich in einer Ebene erstreckt, die quer zur Achse der
Traghülse liegt, oder sogar in Richtung auf das Rohrende
geneigt ist.
Bei bestimmten Rohrmaterialien reicht die Verpressung des
Rohres selbst aus, um eine zuverlässige Verbindung zwi
schen Traghülse und Rohr zu erzielen. Dies gilt insbeson
dere für Metallrohre und "harte" Kunststoff- oder Ver
bundrohre. Bei "weicheren" Rohren ist es zweckmäßig, über
das Rohr in die Bereiche der Preßstellen jeweils einen
Preßring vorzugsweise aus Metall aufzuschieben und dann
radial nach innen zu verpressen, wobei er plastisch ver
formt wird. Die Preßringe sorgen dann für eine zuverläs
sige Festlegung bzw. Abstützung des Rohrs an den beiden
Preßstellen.
Was die Verbindung zwischen dem Rohr und der Rohrkupplung
angeht, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Rohr an
zwei axial beabstandeten Preßstellen verpreßt ist, daß
die Traghülse im Bereich der ersten, zum Rohrende ent
fernt liegenden Preßstelle eine Blockiereinrichtung zur
axialen Festlegung des Rohrs aufweist und daß die Rohr
kupplung an der dem Rohrende benachbarten zweiten Preß
stelle eine Stützeinrichtung hat, wobei das Rohr in dem
Zwischenstück zwischen Blockier- und Stützeinrichtung un
ter axialem Stauchdruck gehalten ist und wobei für das
Zwischenstück ein radialer Ausdehnungsfreiraum vorgesehen
ist. Wie schon oben zum erfindungsgemäßen Verfahren be
schrieben, zeichnet sich diese Verbindung durch zuverläs
sige Abdichtung mit Langzeitstabilität und geringe Her
stellungskosten aus. Zudem werden Hohlräume, in denen
sich das Fluid einlagern kann, vermieden.
In Ausbildung dieses Lösungsgedankens ist vorgesehen, daß
die Stützeinrichtung als Stützsteg auf der Außenseite der
Traghülse ausgebildet ist, der in das Material des Rohrs
eingegraben ist. Hierzu sollte er nach außen hin zuge
spitzt ausgebildet sein und eine auf die Blockiereinrich
tung gerichtete Anschlagfläche aufweisen. In Sonderheit
kann der Stützsteg auf beiden Seiten Anschlagflächen auf
weisen, die sich jeweils in einer zur Achse der Traghülse
senkrechten Ebene erstrecken.
Die Stützeinrichtung kann aber auch als Stützring ausge
bildet sein, an dem sich die Stirnseite des Rohrendes ab
stützt. Dabei kann vorgesehen sein, daß der Stützring
rohrseitig eine Kegelfläche aufweist, auf die die Stirn
seite durch radiales Verpressen aufgepreßt ist, so daß
der Stauchdruck durch das Auflaufen auf die Kegelfläche
erzeugt wird.
Die Freiräume für die Ausdehnung des Zwischenstücks kön
nen sowohl auf der Außenseite des Zwischenstücks, aber
auch auf der Innenseite, also zwischen Zwischenstück und
Traghülse vorgesehen werden. Im letzteren Fall können
auch Ausnehmungen in der Traghülse eingeformt sein, was
insbesondere bei Verbundrohren zweckmäßig ist, weil sie
in ihrer Ausdehnungsfähigkeit nach außen hin begrenzt
sind. Für solche Rohre ist es auch günstig, wenn die
Traghülse im Mittenbereich zwischen Blockier- und Stüt
zeinrichtung einen Ringsteg aufweist.
Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß des weiteren
vorgesehen, daß die Traghülse im Bereich einer ersten,
zum Rohrende entfernt liegenden Preßstelle eine Bloc
kiereinrichtung zur axialen Festlegung des Rohres auf
weist und daß die Rohrkupplung an einer dem freien Ende
der Traghülse entfernt liegenden Stelle eine Federein
richtung hat, welche sich an der Rohrkupplung abstützt
und derart in Wirkverbindung mit dem Rohr steht, daß auf
das Rohr eine Axialkraft aufgeprägt wird. Diese Ausfüh
rungsform eignet sich insbesondere für sehr "harte" Rohr
materialien. Durch federndes Nachgeben wird dann Ausdeh
nungsfreiraum für das Zwischenstück bereitgestellt und
die Abdichtkraft aufrechterhalten.
Es empfiehlt sich, die Blockiereinrichtung als Blockier
steg auf der Außenseite der Traghülse auszubilden, der in
das Material des Rohres eingegraben ist. Um den Prozeß
des Eingrabens zu fördern, sollte der Blockiersteg nach
außen hin zugespitzt ausgebildet sein. Der Abdichtung
förderlich ist es, wenn der Blockiersteg eine auf das
Rohrende gerichtete Anschlagfläche aufweist. Sie vermei
det zudem ein Fließen des Rohrmaterials zur Fluidseite
hin.
In besonderer Ausbildung kann der Blockiersteg auf beiden
Seiten Anschlagflächen aufweisen, die sich jeweils in ei
ner zur Achse der Traghülse senkrechten Ebene erstrecken.
Hierdurch wird ein Fließen des Kunststoffs in das Volumen
des Zwischenstücks, beispielsweise bei starker Abkühlung
oder Druckbeaufschlagung des Rohrs, vermieden, d. h. auch
diese Maßnahme dient dazu, die Masse des Zwischenstücks
und die Kraft des Zwischenstücks auf den Blockiersteg
möglichst konstant zu halten.
Für weichere Rohrmaterialien ist es von Vorteil, wenn das
Rohr wenigstens an den Preßstellen jeweils von einem
Preßring umgeben ist, der unter plastischer Verformung
mitverpreßt ist. In Sonderfällen, insbesondere wenn Rohre
mit großen Toleranzen Verwendung finden, kann es darüber
hinaus vorteilhaft sein, wenn zwischen den beiden Preß
ringen ein dritter Preßring zur Begrenzung des Freiraums
radial nach außen angeordnet wird. Er ist nicht verpreßt,
sondern dient lediglich zur Begrenzung der Ausbauchung
des Rohrs nach außen und verhindert somit ein Platzen des
Rohres in diesem Bereich. Um dennoch einen Materialfluß
nach außen zu vermeiden, sollte radial nach innen genü
gend Ausdehnungsfreiraum zur Ausbeulung des Zwischen
stücks gegeben sein.
Die Preßringe sind zweckmäßigerweise miteinander verbun
den, um sie einfach handhaben zu können, beispielsweise
mit Hilfe von Kunststoffstegen oder dergleichen. Die
Preßringe können auch zu einer Preßhülse zusammengefaßt
sein, wobei es je nach Zweckmäßigkeit sinnvoll ist, die
Preßhülse im Bereich der Preßstellen verdickt auszubilden
und/oder sie im Mittenbereich nach außen auszubeulen.
Der dritte Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Traghülse benachbart zu ihrem freien Ende
eine Blockiereinrichtung zur axialen Festlegung eines
aufgeschobenen Rohres aufweist und daß die Rohrkupplung
an einer dem freien Ende der Traghülse entfernt liegenden
Stelle eine Federeinrichtung hat, welche sich an der
Rohrkupplung abstützt und in Wirkverbindung mit einem auf
die Traghülse aufschiebbaren Rohr bringbar ist. Diese
Rohrkupplung ist für die vorbeschriebene Verbindung zwi
schen Rohr und Rohrkupplung geeignet, soweit eine Feder
einrichtung vorgesehen ist, und bietet die Voraussetzung
für die Vorteile dieser Verbindung. Entsprechend werden
für diese Rohrkupplung in den sich darauf beziehenden Un
teransprüchen die Merkmale aufgeführt, die schon oben im
Zusammenhang mit der Verbindung erläutert sind.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausfüh
rungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer
ersten Rohrkupplung mit Rohr vor der Verpres
sung;
Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1 nach der Verpres
sung;
Fig. 3 die Darstellung gemäß den Fig. 1 und 2 bei
Erwärmung des Rohrs;
Fig.
4 bis 10 verschiedene Ausführungsformen von Preßhülsen;
Fig. 11 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer
zweiten Rohrkupplung mit Rohr vor der Verpres
sung;
Fig. 12 die Darstellung gemäß Fig. 11 nach der Verpres
sung;
Fig. 13 die Darstellung gemäß den Fig. 11 und 12 bei
Erwärmung des Rohrs;
Fig. 14 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer
dritten Rohrkupplung mit Rohr vor der Verpres
sung;
Fig. 15 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer
vierten Rohrkupplung mit Rohr vor der Verpres
sung;
Fig. 16 die Darstellung gemäß Fig. 15 nach der Verpres
sung;
Fig. 17 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer
fünften Rohrkupplung mit Rohr vor der Verpres
sung;
Fig. 18 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer
sechsten Rohrkupplung mit Rohr vor der Verpres
sung und
Fig. 19 die Darstellung gemäß Fig. 18 nach der Verpres
sung.
In den nachstehenden Beschreibungen werden gleiche oder
funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern verse
hen.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen das Verfahren zur Verbindung
zwischen dem rechten Teil einer ersten Rohrkupplung 1 und
dem Endbereich eines Rohrs 2. Dabei ist jeweils die obere
Hälfte dargestellt. Die untere Hälfte ist weggelassen,
weil die Rohrkupplung 1 - wie nahezu alle Rohrkupplungen
auf diesem Gebiet - und ebenso auch das Rohr 2 rotations
symmetrisch sind.
Die Rohrkupplung 1 hat eine rechte Traghülse 3 mit kreis
rundem Querschnitt. Sie ist an einem Mittelstück 4 der
Rohrkupplung 1 angeformt und besteht aus einem für den
jeweiligen Einsatzzweck passenden Metall.
Benachbart zum freien Ende der Traghülse 3 steht nach au
ßen hin ein die Traghülse 3 ringförmig umgebender Bloc
kiersteg 5 vor, der dreiecksförmigen Querschnitt hat. Zum
freien Ende der Traghülse 3 hin hat er eine konische
Schräge 6, während er zum Mittelstück 4 gerichtet eine
Anschlagfläche 7 aufweist, die sich senkrecht zur Achse
der Traghülse 3 erstreckt. Anschlagfläche 7 und konische
Schräge 6 laufen zu einer spitzen Kante 8 zu.
Benachbart dem Mittelstück 4 trägt die Traghülse 3 außen
seitig einen Stützsteg 9, der spiegelbildlich zu dem
Blockiersteg 5 ausgebildet ist, also zum Mittelstück 4
hin eine konische Schräge 10 und auf den Blockiersteg 5
gerichtet eine senkrechte Anschlagfläche 11 aufweist.
Beide treffen sich in einer spitzen Kante 12.
Über die Traghülse 3 ist das Rohr 2 bis nahe an das Mit
telstück 4 geschoben. Das Rohr 2 besteht in diesem Fall
aus einem Kunststoffmaterial, beispielsweise vernetztem
Polyethylen oder Polypropylen. Im Ausgangszustand hat die
Innenseite des Rohres 2 Abstand zu den Kanten 8, 12 des
Blockierstegs 5 bzw. des Stützstegs 9. Außenseitig ist
das Rohr 2 von zwei Preßringen 13, 14 umgeben. Sie sind
so angeordnet, daß ihre jeweils einander abgewandten
Stirnseiten 15, 16 mit den Anschlagflächen 7 bzw. 11
fluchten.
Die Preßringe 13, 14 werden von einer schematisch darge
stellten Preßbacke eines Preßgeräts umgeben, welches sich
von den normalerweise für die Herstellung solcher Rohr
verbindungen verwendeten Preßgeräten nur durch die beson
dere Formgebung der Preßbacke 17 auf deren Innenseite un
terscheidet. Diese Formgebung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Preßbacke 17 zwei beabstandete Preßstege 18, 19
aufweist, die die Breite und Anordnung der Preßringe 13,
14 haben, so daß die Einwirkung der Preßbacke 17 auf die
Preßringe 13, 14 begrenzt bleibt. Die Außenkanten der
Preßstege 18, 19 fluchten demgemäß mit den Stirnseiten
15, 16 der Preßringe 13, 14 und folglich auch mit den An
schlagflächen 7, 11.
Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Situation er
folgt die Verpressung durch Bewegung der Preßbacke 17 ra
dial nach innen. Die Preßbacke 17 ist halbkreisförmig
ausgebildet, weshalb eine weitere, ebenfalls halbkreis
förmige Preßbacke vorgesehen ist, die hier nicht darge
stellt ist. In üblicher Weise werden die beiden Preßbac
ken 17 radial nach innen aufeinander zubewegt, wobei sie
in ihrer Endstellung einen geschlossenen Preßraum ein
schließen. Durch die Bewegung der Preßbacke 17 werden die
Preßringe 13, 14 radial nach innen plastisch verformt. Im
weiteren Verlauf wird auch das Rohr 2 im Bereich beider
Preßringe 13, 14 eingeschnürt. Dabei kommt es zu einem
Materialfluß in axialer Richtung, und zwar in beiden
Richtungen unter Änderung der Wanddicke des Rohrs 2.
Hierdurch entsteht zwischen den beiden Preßringen 13, 14
ein Zwischenstück 20 des Rohrs 2, das in der Radialbewe
gung zurückbleibt, so daß sich - wie aus Fig. 2 zu erse
hen - eine radial nach außen gerichtete Auswölbung des
Zwischenstücks 20 ergibt. Das Eingraben von Blockiersteg
5 und Stützsteg 9 in das Rohr 2 bewirkt, daß der Materi
alfluß vom Zwischenstück 20 weg unterbunden wird. Da sich
das Rohrmaterial den Weg des geringsten Widerstandes
sucht, wird das bei Fortsetzung der Verpressung verdräng
te Rohrmaterial nunmehr ausschließlich in das Zwischen
stück 20 fließen und hier eine Verdichtung herbeiführen.
Das Zwischenstück 20 wird axial gestaucht und wirkt damit
wie eine komprimierte Feder. Den Endzustand zeigt Fig. 2,
aus der ersichtlich ist, daß Blockiersteg 5 und Stützsteg
9 vollständig in das Material des Rohrs 2 eingegraben
sind und daß das Zwischenstück 20 infolge Nichteinwirkung
der Preßbacke 17 und Materialverdrängung im Bereich der
Preßringe 13, 14 eine radiale Auswölbung erhalten hat.
Dabei übt das gestauchte Zwischenstück 20 einen Druck auf
die Anschlagflächen 7, 11 von Blockiersteg 5 und Stütz
steg 9 aus, wobei die Anschlagfläche 7 des Blockierstegs
5 als Dichtfläche zur Fluidseite hin wirkt.
Fig. 3 zeigt die Formänderung des Rohrs 2 bei Erwärmung,
wobei die Wölbung gemäß Fig. 2 gestrichelt dargestellt
ist. Da das Zwischenstück 20 zwischen Blockiersteg 5,
Stützsteg 9 und den Preßringen 13, 14 fest eingespannt
ist, ergibt sich kein Materialfluß aus dem Zwischenstück
20 heraus. Das Ausdehnen und Fließen des Kunststoffs
bleibt auf das Zwischenstück 20 begrenzt, wobei sich das
Zwischenstück 20 sowohl radial nach außen als auch radial
nach innen zwischen den Preßringen 13, 14 ausdehnt. Da
dort Ausdehnungsfreiräume 21, 22 vorgesehen sind, wird
die Ausdehnungsbewegung nicht behindert. Da das Zwischen
stück 20 immer noch unter Stauchdruck steht, wird hier
durch die Dichteigenschaft an den Anschlagflächen 7, 11
nicht beeinträchtigt.
Beim Kühlen schrumpft das Kunststoffmaterial wieder zu
sammen, und das Zwischenstück 20 nimmt wieder die in Fig.
2 gezeigte Form an. Auch hierbei bleibt die Abdichtung im
Bereich der Anschlagflächen 7, 11 erhalten. Dabei reicht
die Abdichtung an der Anschlagfläche 7 des Blockierstegs
5 vollständig aus, um die gewünschte Dichtwirkung zu er
reichen. Die Anschlagfläche 11 des Stützstegs 9 dient so
mit in erster Linie dem Einschluß des Materials des Zwi
schenstücks 20 und damit der Vermeidung von Materialfluß
aus dem Zwischenstück 20 heraus.
Die Fig. 4 bis 10 zeigen verschiedene Ausführungsfor
men zur Ausbildung von Preßringen, wobei das Rohr 2, so
weit es perspektivisch dargestellt ist, nur gestrichelt
angedeutet ist. In Fig. 4 sind die aus den Fig. 1 bis
3 bekannten Preßringe 13, 14 zu sehen. Zur besseren Hand
habung dieser Preßringe 13, 14 sind sie gemäß Fig. 5
durch eine verformbare Kunststoffhülse 23 miteinander
verbunden, die die radiale Auswölbung des Zwischenstücks
20 nach außen nicht behindert. Bei dem Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 6 sind die beiden Preßringe 13, 14 über
zwei biegsame Kunststoffstege 24, 25 miteinander gekop
pelt, die gleichfalls die Ausdehnung des Zwischenstücks
20 nicht behindern können.
Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 7 und 8 ähneln
sich insoweit, als hier statt zweier separater Preßringe
eine durchgehende Preßhülse 26 aus Metall verwendet wird,
die jedoch entsprechend dem sich aus den Fig. 1 bis 3
ergebenden Verfahren nur in den Außenbereichen verpreßt
wird, so daß die Zwischenbereiche ihren Durchmesser nahe
zu behalten und somit einen Ausdehnungsfreiraum 21 für
die Auswölbung des Zwischenstücks 20 zur Verfügung stel
len. Dies kann durch eine Auswölbung der Preßhülse 26
selbst noch unterstützt werden, wie sie sich aus Fig. 8
ergibt.
Ähnliches kann mit der Ausführungsform gemäß Fig. 9 er
zielt werden. Hier werden die Preßringe 13, 14 durch eine
außenseitig übergreifende Hülse 27 verbunden, so daß auch
hier ein ausreichender Ausdehnungsfreiraum zur Verfügung
gestellt wird.
Eine besondere Ausführungsform zeigt Fig. 10. Hier ist
zwischen den beiden Preßringen 13, 14 ein Mittelring 28
angeordnet, der mit den Preßringen 13, 14 über Kunst
stoffhülsen 29, 30 verbunden ist, so daß eine handhabbare
Einheit vorliegt. Der Mittelring 28 dient lediglich als
Begrenzungsring. Er nimmt zwar nicht an der Verpressung
teil, so daß er seinen Durchmesser während des Pressens
nicht verkleinert. Er soll ein Auswölben des Zwischen
stücks 20 des Rohrs 2 über ein bestimmtes Maß hinaus ver
hindern, damit es dort nicht zu einem Rohrbruch kommt.
Die Darstellung gemäß den Fig. 11 bis 13 weicht von
der gemäß den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen nur inso
weit ab, als statt eines vollständig aus Kunststoff be
stehenden Rohres 2 hier ein Verbundrohr 31 mit der Rohr
kupplung 1 verbunden wird. Das Verbundrohr 31 ist drei
schichtig aufgebaut. Es hat innenseitig eine Kunststoff
schicht 32, in der Mitte ein Aluminiumrohr 33 und außen
seitig eine Schutzschicht 34 ebenfalls aus Kunststoff.
Die Rohrkupplung 1 unterscheidet sich von der gemäß den
Fig. 1 bis 3 lediglich dadurch, daß in der Mitte zwi
schen Blockiersteg 5 und Stützsteg 9 eine im Querschnitt
halbrunde, die Traghülse 3 ringförmig umgebende Stützrip
pe 35 auf der Außenseite ausgebildet ist, wobei - fakul
tativ - neben der Stützrippe 35 flache Ringnuten 36, 37
ausgebildet sein können, die den Ausdehnungsfreiraum 22
zwischen Rohr 2 und Traghülse 3 vergrößern. Ansonsten
wird hinsichtlich der in den Fig. 11 bis 13 einge
zeichneten Bezugsziffern auf die Beschreibung zu den
Fig. 1 bis 3 Bezug genommen, soweit sie hier nicht näher
erläutert sind.
Bei der Verpressung des Verbundrohrs 31 aus der in Fig.
11 gezeigten Stellung in die Stellung gemäß Fig. 12 wird
das Aluminiumrohr 33 mitverpreßt. Dabei setzt es aller
dings einen gewissen Widerstand gegen die oben beschrie
bene Verdrängung des Kunststoffs der innenseitigen Kunst
stoffschicht 32 entgegen, so daß für dieses Material nur
der Ausdehnungsfreiraum 22 zwischen der Innenseite des
Verbundrohrs 31 und der Außenseite der Traghülse 3 zur
Verfügung steht. Der Ausbildung des Ausdehnungsfreiraums
22 förderlich ist dabei die Stützrippe 35, da sie verhin
dert, daß sich die Kunststoffschicht 32 vollständig an
die Traghülse 34 anlegt. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß
hierdurch neben der Stützrippe 35 ausreichend Ausdeh
nungsfreiraum 22 gebildet wird. Sollte er im Einzelfall
nicht ausreichen, kann der Ausdehnungsfreiraum 22 durch
Ausformung der schon erwähnten Ringnuten 36, 37 vergrö
ßert werden.
Fig. 12 zeigt die Formgebung des Verbundrohrs 31 nach der
Verpressung bei Verpressungs-, d. h. Umgebungstemperatur.
Strömt ein heißes Medium durch das Verbundrohr 31, kommt
es zu einer Wärmedehnung des Verbundrohres 31 und hier
insbesondere der Kunststoffschicht 32 und der Schutz
schicht 34. Da das Material der Kunststoffschicht 32
durch den Blockiersteg 5 und den Stützsteg 9 daran gehin
dert ist nach außen zu fließen, wird es sich - dem Weg
des geringsten Widerstands folgend - nach innen hin aus
dehnen, d. h. der Ausdehnungsfreiraum 22 füllt sich mit
dem Material der Kunststoffschicht 32. Gleichzeitig
bleibt die Federwirkung dieser Schicht und damit der An
preßdruck an den Anschlagflächen 7, 11 erhalten, d. h.
die Dichtwirkung der Verbindung zwischen Rohrkupplung 1
und Verbundrohr 31 wird nicht beeinträchtigt.
In Fig. 14 ist eine Ausführungsform dargestellt, die nur
in den nachstehenden Punkten von der gemäß den Fig. 11
bis 13 gezeigten abweicht, so daß ergänzend auf dessen
Beschreibung Bezug genommen wird. Die Rohrkupplung 1
weist hier einen Blockiersteg 39 und einen Stützsteg 40
auf, die zwar beide an der jeweils gleichen Stelle wie
der Blockiersteg 5 bzw. Stützsteg 9 bei den Ausführungs
beispielen gemäß den Fig. 1 bis 3 und 11 bis 13 ange
ordnet sind, jedoch eine andere Form haben. Blockiersteg
39 und Stützsteg 40 weisen nicht nur an den einander zu
gewandten Seiten Anschlagflächen 7, 11 sondern auch an
den einander abgewandten Seiten Anschlagflächen 41, 42
auf. Zwischen den jeweils zugehörigen Anschlagflächen 7,
41 einerseits und 11, 42 andererseits ist eine zum Ver
bundrohr 31 gerichtete, im Querschnitt jeweils keilförmi
ge Ringnut 43, 44 ausgebildet. Hierdurch werden nicht nur
an den einander zugewandten Anschlagflächen 7, 11 die
schon aus den vorbeschriebenen Ausführungsformen bekann
ten Kanten 8, 12 gebildet sondern zusätzlich auch außen
liegende Kanten 45, 46. Anstelle der dargestellten Keil
form kann auch beispielsweise eine Keilform mit abgerun
deten Kanten vorgesehen sein oder der die Nutform bestim
mende Steg kann rechteckig o. dgl. ausgebildet sein.
Ein weiterer Unterschied zu den Ausführungsformen gemäß
den Fig. 1 bis 3 und 11 bis 13 besteht darin, daß die
Preßbacke 17 jeweils nach außen hin verbreitert ist, so
daß deren Außenseiten mit den außenseitigen Anschlagflä
chen 41, 42 fluchten.
Beim Verpressen graben sich auch hier Blockiersteg 39 und
Stützsteg 40 vollständig in das Material des Verbundrohrs
31 ein. Die Linien 47, 48 symbolisieren dabei die Grenzen
des Materialflusses nach außen und innen. Die Anschlag
flächen 41, 42 verhindern ein Fließen von Kunststoffmate
rial in das Zwischenstück 20 hinein, wenn auf das Ver
bundrohr 31 Druckkräfte in Richtung auf das Mittelstück 4
der Rohrkupplung 1 einwirken. Auch bei dieser Kraftein
wirkung bleibt also die Masse des Zwischenstücks 20 kon
stant und sorgt somit für eindeutige Verhältnisse bei der
Abdichtung insbesondere auch unter Wärmeeinfluß. Es ver
steht sich, daß diese Ausbildung auch bei Rohren 2 aus
Vollkunststoff anwendbar und sinnvoll ist.
Die Fig. 15 bis 18 zeigen Ausführungsformen, die sich
insbesondere für Rohre 2 aus Metall oder Kunststoff mit
kleinem Elastizitätsmodul eignen. Bei solchen Rohren 2
sind keine Preßringe 13, 14 erforderlich. Dafür müssen
zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um für deren Zwi
schenstück 20 ein hinreichendes Maß an Stauchdruck in
axialer Richtung zu erzeugen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 15 und 16
hat zwar die Rohrkupplung 1 einen Blockiersteg 5, der in
gleicher Weise ausgebildet ist wie bei den vorbeschriebe
nen Ausführungsformen. Dagegen fehlt ein Stützsteg 9. Im
Bereich des Mittelstücks 4 weist die Traghülse 3 einen
Absatz 49 auf, auf dem ein Stützring 50 sitzt. Der Stütz
ring 50 ist als Wellfeder ausgebildet und hat einen V-
förmigen Querschnitt mit sich nach außen öffnenden Schen
keln 51, 52, wobei an dem rohrseitigen Schenkel 52 ein
Horizontalsteg 53 angeformt ist, der um die Außenkante
des Rohrs 2 herumfaßt und an dessen Außenseite anliegt.
Der Stützring 50 besteht aus einem plastisch verformbaren
Metall, z. B. Stahl. Eine Nut 54 auf dem Absatz 49 gibt
dem Stützring 50 einen gewissen Halt in axialer Richtung.
Sind Stützring 50 und Rohr 2 auf die Traghülse 3 aufge
schoben, wie aus Fig. 15 zu ersehen, wird die Preßbacke
17 für die Einleitung des Preßvorgangs radial nach innen
bewegt. Dabei geschieht gleichzeitig zweierlei. Zum einen
wird das Rohr 2 im Bereich des Blockierstegs 5 unter pla
stischer Verformung durch den Preßsteg 19 eingeschnürt,
wobei sich der Blockiersteg 5 in das Material des Rohrs 2
eingräbt und dort eine Art formschlüssiges Widerlager ge
gen Materialfluß zur Fluidseite hin bildet. Der linkssei
tige Preßsteg 18 fährt zwischen die Schenkel 51, 52 ein
und weitet sie auf. Da sich der Stützring 50 mit dem
linksseitigen Schenkel 51 an dem Mittelstück 4 abstützt,
wird auf das Zwischenstück 20 durch den Schenkel 52 eine
Axialkraft in Richtung des Pfeils A und damit in Richtung
auf die Anschlagfläche 7 des Blockierstegs 5 ausgeübt und
sorgt dort für eine dichtende Anlage. Dabei wird der
Stützring 50 plastisch aufgeweitet, behält dabei aber
seine Federeigenschaft, d. h. auch nach der Verpressung
und damit dem Erreichen des Zustandes gemäß Fig. 16 wird
auf das Zwischenstück 20 des Rohrs 2 ein Axialdruck in
Richtung des Pfeils A ausgeübt. Bei einer Erwärmung des
Rohrs 2 wird die Längenänderung des Zwischenstücks 20
durch die federnde Nachgiebigkeit des Stützrings 50 auf
gefangen. Der Anpreßdruck an der Anschlagfläche 7 des
Blockierstegs 5 bleibt auch dann erhalten.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 17 unterscheidet sich von
der gemäß den Fig. 15 und 16 lediglich durch eine an
dere Ausbildung eines Stützrings 55. Er weist einen Ela
stomerring 56 auf, der an der Stirnseite des Rohrs 2 an
liegt. Er ist von einem Metallring 57 umgeben, der einen
zum Mittelstück 4 schräg abfallenden Schenkel 58 und ei
nen an der Außenseite des Rohrs 2 anliegenden Axialschen
kel aufweist. Bei der Verpressung und damit Radialbewe
gung der Preßbacke 17 nach unten entsteht ein axialer
Stauchdruck auf das Zwischenstück 20 dadurch, daß der
linksseitige Preßsteg 18 den schrägen Schenkel 58 beauf
schlagt und somit den Elastomerring 56 in Richtung des
Pfeils A bewegt, so daß er über die Stirnfläche des Rohrs
2 einen Stauchdruck ausübt. Er wird in derselben Weise,
wie zu Fig. 15 und 16 beschrieben, durch den Blockiersteg
5 aufgefangen.
In beiden Fällen kann der rechtsseitige Preßsteg 19 auch
so ausgebildet sein, daß er radial weiter nach innen ragt
als der linksseitige Preßsteg 18, so daß ein Formschluß
mit dem Blockiersteg 15 zeitlich vor Beaufschlagung des
Stützrings 50 bzw. 55 erfolgt. Auf diese Weise wird eine
vorzeitige axiale Verschiebung des Rohrs 2 vermieden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 18 und 19
weist das Mittelstück 4 der Rohrkupplung 1 eine Konusflä
che 60 auf, welche mit der Außenseite der Traghülse 3 ei
nen stumpfen Winkel einschließt. Am freien Ende ist an
das Mittelstück 4 ein axial vorstehender Ringsteg 61 an
geformt. Ansonsten weist die Traghülse 3 einen Blockier
steg 5 der schon beschriebenen Formgebung aus, dessen An
schlagfläche 7 mit der Außenseite der Preßbacke 17 fluch
tet. Zudem ist auch hier eine Stützrippe 35 zwischen
Blockiersteg 5 und Konusfläche 60 vorgesehen.
Zu Beginn des Preßvorgangs wird das Rohr 2 über die Trag
hülse 3 bis zur Anlage an der Konusfläche 60 aufgescho
ben, wobei der Axialschenkel 61 zentrierend auf das Rohr
2 wirkt. Beim Verpressen gleitet das Ende des Rohrs 2 auf
der Konusfläche 60 ab und wird hierdurch in axialer Rich
tung verschoben. Im weiteren Verlauf gräbt sich der Bloc
kiersteg 5 in das Material des Rohrs 2 infolge dessen
dortiger Einschnürung ein, wodurch die Axialbewegung des
Rohrs 2 unterbunden wird. Durch die weitere Verpressung
des Endes des Rohrs 2 radial nach innen entsteht jetzt
durch die Konusfläche 60 ein Stauchdruck, der von der An
schlagfläche 7 des Blockierstegs 5 aufgefangen wird. Un
terstützt durch die Stützrippe 35 wölbt sich das Zwi
schenstück 20 nach außen, wobei ein Ausdehnungsfreiraum
22 zu beiden Seiten der Stützrippe 35 gebildet wird. Die
ser steht für eine Volumenvergrößerung des Rohrs 2 infol
ge Erhitzung als Ausgleichsraum zur Verfügung.
Es versteht sich, daß diese Ausführungsform auch bei Roh
ren 2 aus weicherem Kunststoffmaterial angewendet werden
kann, sofern zusätzliche Preßringe 13, 14 eingesetzt wer
den, die das Rohr 2 in der verpreßten Stellung halten.
Claims (39)
1. Verfahren zum Verbinden eines Rohres (2, 31) im Bereich
seines Rohrendes mit einer Rohrkupplung (1), die wenig
stens eine Traghülse (3) aufweist, auf die das Rohr (2,
31) zunächst aufgeschoben und dann radial nach innen
verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2,
31) an zwei axial beabstandeten Preßstellen unter Frei
lassung eines Zwischenstücks (20) verpreßt wird und
hierdurch das Rohr (2, 31) an der zum Rohrende entfernt
liegenden ersten Preßstelle in Axialrichtung festgelegt
und das Zwischenstück (20) axial einem Stauchdruck aus
gesetzt wird und daß das Rohr (2, 31) an der dem Rohren
de benachbarten zweiten Preßstelle unter Aufrechterhal
tung des Stauchdrucks axial abgestützt wird, wobei dem
Zwischenstück ein Ausdehnungsfreiraum gegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohr (2, 31) an der zweiten Preßstelle radial nach
innen gegen einen Stützsteg (9, 40) gepreßt wird, der
von der Traghülse (3) radial nach außen vorsteht, und
zwar so weit, daß sich der Stützsteg (9, 40) in das Ma
terial des Rohres (2) eingräbt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
sich das Rohr (2) an einer Anschlagfläche (11, 42) des
Stützrings (9, 40) abstützt, die sich in einer Ebene er
streckt, die senkrecht zur Achse der Traghülse (3)
liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohr (2, 31) an der zweiten Preßstelle radial nach
innen verpreßt wird und daß dabei die Stirnseite des
Rohrendes auf eine Kegelfläche (60) an der Rohrkupplung
(1) aufläuft und hierdurch der Stauchdruck aufgebracht
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Freiraum (22) für das Zwischen
stück auf dessen Innenseite eingeschränkt wird.
6. Verfahren zum Verbinden eines Rohres (2, 31) im Bereich
seines Rohrendes mit einer Rohrkupplung (1), die wenig
stens eine Traghülse (3) aufweist, auf die das Rohr (2,
31) zunächst aufgeschoben und dann radial nach innen
verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2)
an einer zum Rohrende entfernt liegenden Preßstelle ver
preßt und hierdurch in axialer Richtung festgelegt wird
und daß dem Rohr (2) eine Axialkraft über eine sich an
der Rohrkupplung (1) abstützende Federeinrichtung (50,
55) aufgeprägt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Rohr (2, 31) an der ersten Preß
stelle radial nach innen gegen einen Blockiersteg (5,
39) gepreßt wird, der von der Traghülse (3) radial nach
außen vorspringt, und zwar so weit, daß sich der Bloc
kiersteg (5, 39) in das Material des Rohres (2) ein
gräbt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
sich das Rohr (2, 31) am Blockiersteg (5, 39) an einer
Anschlagfläche (7, 41) abstützt, die sich in einer Ebene
erstreckt, die quer zur Achse der Traghülse (3) liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Stauchdruck durch axiale Druckbe
aufschlagung der Stirnseite des Rohrendes aufgebracht
wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß über das Rohr (2, 31) in die Bereiche
der Preßstellen jeweils ein Preßring (13, 14) aufgescho
ben und dann radial nach innen verpreßt wird.
11. Verbindung zwischen einem Rohr (2, 31) und einer Rohr
kupplung (1) im Bereich seines Rohrendes, wobei die
Rohrkupplung (1) wenigstens eine Traghülse (3) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2, 31) an zwei
axial beabstandeten Preßstellen verpreßt ist, daß die
Traghülse (3) im Bereich der ersten, zum Rohrende ent
fernt liegenden Preßstelle eine Blockiereinrichtung (5,
39) zur axialen Festlegung des Rohres (2, 31) aufweist
und daß die Rohrkupplung (1) an der dem Rohrende benach
barten zweiten Preßstelle eine Stützeinrichtung (9, 40,
50, 55, 60) hat, wobei das Rohr (2, 31) in dem Zwischen
stück (20) zwischen Blockier- und Stützeinrichtung (5,
39; 9, 40, 50, 55, 60) unter axialem Stauchdruck gehal
ten ist und wobei für das Zwischenstück (20) ein radia
ler Ausdehnungsfreiraum (21, 22) vorgesehen ist.
12. Verbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stützeinrichtung als Stützsteg (9, 40) auf der Au
ßenseite der Traghülse (3) ausgebildet ist, der in das
Material des Rohres (2) eingegraben ist.
13. Verbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützsteg (9, 40) nach außen hin zugespitzt ist.
14. Verbindung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stützsteg (9, 40) eine auf die Bloc
kiereinrichtung (5, 39) gerichtete Anschlagfläche (11)
aufweist.
15. Verbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützsteg (40) auf beiden Seiten
Anschlagflächen (11, 42) aufweist, die sich jeweils in
einer zur Achse der Traghülse (3) senkrechten Ebene er
strecken.
16. Verbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stützeinrichtung als Stützring (50, 55) ausgebildet
ist, an dem sich die Stirnseite des Rohrendes abstützt.
17. Verbindung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
der Stützring rohrseitig eine Kegelfläche (60) aufweist,
auf die die Stirnseite des Rohrendes durch radiales Ver
pressen aufgepreßt ist.
18. Verbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (20) Ausdehnungs
freiräume (21) auf der Außenseite aufweist.
19. Verbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß sich zwischen Zwischenstück (20) und
Außenseite der Traghülse (3) ein Ausdehnungsfreiraum
(22) befindet.
20. Verbindung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ausdehnungsfreiraum (22) wenigstens teilweise von
Ausnehmungen (43, 44) in der Traghülse gebildet ist.
21. Verbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Traghülse (3) im Mittenbereich
zwischen Blockier- und Stützeinrichtung (5, 39; 9, 40,
50, 55, 60) einen Ringsteg (35) aufweist.
22. Verbindung zwischen einem Rohr (2) und einer Rohrkupp
lung (1) im Bereich eines Rohrendes, wobei die Rohrkupp
lung (1) wenigstens eine Traghülse (3) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Traghülse (3) im Bereich einer
ersten, zum Rohrende entfernt liegenden Preßstelle eine
Blockiereinrichtung (5) zur axialen Festlegung des Roh
res (2) aufweist und daß die Rohrkupplung (1) an einer
dem freien Ende der Traghülse (3) entfernt liegenden
Stelle eine Federeinrichtung (50, 55) hat, welche sich
an der Rohrkupplung (1) abstützt und derart in Wirkver
bindung mit dem Rohr (2) steht, daß auf das Rohr (2) ei
ne Axialkraft aufgeprägt wird.
23. Verbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung als Bloc
kiersteg (5, 39) auf der Außenseite der Traghülse (3)
ausgebildet ist, der in das Material des Rohres (2, 31)
eingegraben ist.
24. Verbindung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
der Blockiersteg (5, 39) nach außen hin zugespitzt aus
gebildet ist.
25. Verbindung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Blockiersteg (5, 39) eine auf das Roh
rende gerichtete Anschlagfläche (7) aufweist.
26. Verbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß der Blockiersteg (39) auf beiden
Seiten Anschlagflächen (7, 41) aufweist, die sich je
weils in einer zur Achse der Traghülse (3) senkrechten
Ebene erstrecken.
27. Verbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß das Rohr (2, 31) wenigstens an den
Preßstellen jeweils von einem Preßring (13, 14) umgeben
ist, der mitverpreßt ist.
28. Verbindung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den beiden Preßringen (13, 14) ein Mittelring
(28) zur Begrenzung des Ausdehnungsfreiraums (21) radial
nach außen angeordnet ist.
29. Verbindung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Preßringe (13, 14) oder die Preßringe
(13, 14) und der Mittelring (28) zu einer handhabbaren
Einheit miteinander verbunden sind.
30. Verbindung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch
gekennzeichnet, daß die Preßringe (13, 14, 28) zu einer
Preßhülse (26) zusammengefaßt sind, die die zu verpres
senden Bereiche an ihren Enden und dazwischen einen
nicht zu verpressenden Mittenbereich aufweist.
31. Verbindung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß
die Preßhülse (26) im Mittenbereich nach außen ausge
beult ist.
32. Rohrkupplung (1) für die Verbindung mit einem Rohr (2),
mit wenigstens einer Traghülse (3), dadurch gekennzeich
net, daß die Traghülse (3) benachbart zu ihrem freien
Ende eine Blockiereinrichtung (5, 39) zur axialen Fest
legung eines aufgeschobenen Rohres (2) aufweist und daß
die Rohrkupplung (1) an einer dem freien Ende der Trag
hülse (3) entfernt liegenden Stelle eine Federeinrich
tung (50, 55) hat, welche sich an der Rohrkupplung (1)
abstützt und in Wirkverbindung mit einem auf die Trag
hülse (3) aufschiebbaren Rohr (2) bringbar ist.
33. Rohrkupplung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blockiereinrichtung als Blockiersteg (5, 39) auf
der Außenseite der Traghülse (3) ausgebildet ist.
34. Rohrkupplung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Blockiersteg (5, 39) nach außen hin zugespitzt
ausgebildet ist.
35. Rohrkupplung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Blockiersteg (5, 39) eine auf das Roh
rende gerichtete Anschlagfläche (7) aufweist.
36. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß der Blockiersteg (39) auf beiden
Seiten Anschlagflächen (7, 41) aufweist, die sich je
weils in einer zur Achse der Traghülse (3) senkrechten
Ebene erstrecken.
37. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (50) als Tel
lerfeder oder Wellfeder ausgebildet ist.
38. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (50) V-förmigen
Querschnitt hat, der sich radial nach außen hin öffnet.
39. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (55) einen
Kunststoff- oder Elastomerring (56) aufweist, der von
einem Metallring (57) umgeben ist.
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- 1998-11-02 ZA ZA989977A patent/ZA989977B/xx unknown
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Title |
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |