DE19902265A1 - Zweiteiliger Klemmverbinder für Rohre und Schläuche aus polymerem Werkstoff - Google Patents

Abstract

Bei einem zweiteiligen Klemmverbinder für Rohre und Schläuche aus polymerem Werkstoff mit einem als Rohrhülse ausgebildeten Verbindungsstück (2), das einen in das Rohrende einsetzbaren, mit Umfangsrippen (4) versehenen Steckbereich (3) aufweist und einer axial zur Rohrachse bewegbaren Hülse (7), die über das Rohrende mit dem eingesetzten Steckbereich (3) überschiebbar ist, wobei die Hülse (7) unter Herstellung der Klemmverbindung auf das Rohr (1) geformt wird, besteht die Hülse (7) aus einer rückstellbaren Metallierung.

Description

Die Erfindung betrifft einen Klemmverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 38 36 124 C ist ein zweiteiliger Klemmverbinder für Rohre und Schläuche aus Kunststoff bekannt, bei welchem das Rohrende auf ein Verbindungselement aufgeschoben wird und anschließend eine Hülse auf das Rohr aufgepreßt wird.

Diese Technik hat sich bei der Herstellung von Durchgangs- bzw. Anschlußverbindungen bei Kunststoffrohren weitestgehend durchgesetzt. Für das Aufpressen der Hülse werden spezielle Werkzeuge verwendet, die recht teuer sind. Da für jeden Rohrdurchmesser ein spezielles Werkzeug vorgehalten werden muß, ist diese Technik verbesserungswürdig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klemmverbinder anzugeben, der ohne spezielles Werkzeug montierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.

Neben den sich aus der Aufgabenstellung direkt ergebenden Vorteilen ergibt sich noch der Vorteil, daß bei einem entsprechend hohen Schrumpffaktor der Hülse Rohre mit unterschiedlichem Durchmesser mit einer Hülse angeklemmt werden können. Das Rückstellen der Hülse erfolgt selbsttätig durch Erwärmen der Hülse auf Umgebungstemperatur, wobei die Rückstellung schlagartig erfolgt. Nach dieser Rückstellung schrumpft die Hülse noch aufgrund der thermischen Kontraktion.

Als Werkstoff für die Hülse wird bevorzugt eine Legierung verwendet, die aus Nickel, Titan und Kupfer besteht. Hülsen aus einer solchen Legierung sind korrosionsbeständig und weisen einen Schrumpffaktor von bis zu 8% auf. Der Schrumpfeffekt beruht auf der Tatsache, daß sich die bei hoher Temperatur stabile kubische Phase "Austenit" bei Abkühlung unter die Umwandlungstemperatur in "verzwillingten Martensit" umwandelt. Dieser kann durch "Entzwillingen" bis zu 8% verformt werden. Bei Erwärmung wandelt sich der verformte Martensit in Austenit um und das verformte Teil findet in seine ursprüngliche Form zurück. Die Umwandlungstemperaturen liegen je nach Zusammensetzung der Legierung zwischen -100°C und +100°C.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Die Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Mit 1 ist dort ein Rohr aus Kunststoff bezeichnet, welches mit einem gleichartigen Rohr verbunden werden soll oder an ein Aggregat angeschlossen werden soll. Das Rohr besteht vorteilhafterweise aus vernetztem Polyethylen. Das Rohr 1 kann jedoch auch ein sogenanntes Verbundrohr sein, d. h. ein Kunststoffrohr mit einer innerhalb der Wandung vorgesehenen Dampfdiffusionssperre in Form einer Metall- oder Kunststoffolie. Ein Verbindungsstück 2 ist mit seinem Steckbereich 3 in das Ende des Rohres 1 eingeschoben. Der Steckbereich 3 weist an seiner äußeren Oberfläche mehrere Umfangsrippen 4 auf. Das Verbindungsstück 2 besitzt einen Flansch 5 sowie ein hohlzylindrisches Teil 6, an welches sich in nicht dargestellter Weise ein Anschweißende, ein Flansch- oder Gewindeanschluß oder ein T-Stück anschließen kann. Das Verbindungsstück 2 besteht aus Metall, z. B. aus einer Kupferlegierung wie Messing oder aus nichtrostendem Stahl. Sie kann jedoch auch aus einem geeigneten Kunststoff bestehen.

Konzentrisch zu dem Steckbereich 3 ist eine Hülse 7 vorgesehen, die das Ende des Kunststoffrohres 1 radial nach innen preßt, so daß die Umfangsrippen 4 in die nach innen weisende Wandung des Rohres 1 eindringen, wobei die Bereiche zwischen den Umfangsrippen 4 vollständig mit Kunststoffmaterial ausgefüllt sind. Auf diese Weise erhält man zum einen eine kraftschlüssige und zum anderen eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Kunststoffrohr 1 und dem Verbindungsstück 2.

Die Hülse 7 besteht aus einer Metallegierung, welche die Eigenschaft aufweist, bei einer bestimmten Temperatur ihre Form zu verändern. Als Beispiel für solche Legierungen seien genannt: Ni-Ti, Ni-Ti-Cu, Cu-Al-Ni, Cu-Zn-Al, Fe-Mn-C, Fe-Ni-C, Fe-Ni-Ti, Fe-Al- C. Diese Werkstoffe werden umgangssprachlich als Formgedächtnis-Legierungen oder Memory-Metalle bezeichnet. Ihre Übergangstemperatur, d. h. die Temperatur, bei welcher sie ihre Form ändern, liegt zwischen -100 und +100°C. Die Schrumpfrate, d. h. das Maß der Formänderung liegt zwischen 4,5 und 8%.

Zur Herstellung der in der Figur dargestellten Klemmverbindung wird zunächst auf das Ende des Kunststoffrohres 1 die Hülse 7 aufgesteckt und anschließend das Verbindungsteil 2 mit einem Steckbereich 3 in das Rohrende eingeschoben. Dabei ist der Durchmesser über den Umfangsrippen 4 in etwa gleich dem Innendurchmesser des Rohres 1. Sodann wird die Hülse 7 soweit zum Rohrende hin verschoben, daß die Hülse 7 koaxial zum Steckbereich 3 gelegen ist.

Damit der gewünschte Schrumpfeffekt auftritt, wird die Hülse 7 mit einer weichen Flamme oder einem Föhn auf die Umwandlungstemperatur erwärmt. Im angelieferten Zustand sollte der Innendurchmesser der Hülse 7 gleich oder geringfügig größer sein, als der Außendurchmesser des Rohres 1. Während des Erwärmens auf Umgebungstemperatur schrumpft die Hülse 7 schlagartig und klemmt sich - wie in der Figur dargestellt - auf das Rohr 1 auf.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß ohne spezielle Werkzeuge eine dauerhaft dichte Verbindung für Kunststoffrohre herstellbar ist. Das einzige Hilfsmittel, welches benötigt wird, ist eine weiche Flamme oder ein Heißluftgerät. Liegt die Umwandlungstemperatur sehr niedrig, z. B. bei Umgebungstemperatur, muß die Hülse im gekühlten Zustand angeliefert werden.

Von Vorteil kann es sein, den Steckbereich 3 durch Eintauchen in das Flüssiggas abzukühlen, wobei sein Durchmesser kontrahiert und nach dem Aufstecken des Rohrendes sich allmählich durch Erwärmen auf Umgebungstemperatur wieder ausdehnt.

Claims (5)

1. Zweiteiliger Klemmverbinder für Rohre und Schläuche aus polymerem Werkstoff mit einem als Rohrhülse ausgebildeten Verbindungsstück (2), das einen in das Rohrende einsetzbaren, mit Umfangsrippen (4) versehenen Steckbereich (3) aufweist und einer axial zur Rohrachse bewegbaren Hülse (7), die über das Rohrende mit dem eingesetzten Steckbereich (3) überschiebbar ist, wobei die Hülse (7) unter Herstellung der Klemmverbindung auf das Rohr (1) geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) aus einer rückstellbaren Metallegierung besteht.

2. Klemmverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Hülse (7) höchstens gleich der Länge des Steckbereichs (3) ist.

3. Klemmverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Hülse (7) im rückstellbaren Zustand größer als der Außendurchmesser des Rohres (1) ist.

4. Klemmverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im rückgestellten Zustand der Hülse (7) das Rohr (1) mit seiner Innenwandung die Bereiche zwischen den Umfangsrippen (4) vollständig ausfüllt.

5. Klemmverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Steckbereich (3) gegenüberliegenden Ende (6) des Klemmverbinders (2) ein Flansch- oder Gewindeanschluß, ein Anschweißende oder ein T-Stück vorgesehen ist.