DE19956000C1

DE19956000C1 - Klemmverbinder

Info

Publication number: DE19956000C1
Application number: DE19956000A
Authority: DE
Inventors: Christoph Hennig; Eckehard Rismann
Original assignee: IVT Installations und Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: IVT Installations und Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1999-11-20
Filing date: 1999-11-20
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2019-11-21
Also published as: CA2392095A1; US6715800B1; JP2003515083A; NO20022360D0; WO2001038774A1; EA200200581A1; NO20022360L; EA003477B1; KR20020079739A; ZA200203960B; AU7920900A; AU773470B2; NZ519042A; IL149674A0; BR0015657A

Abstract

Ein Klemmverbinder (Fitting) für Rohre oder Schläuche aus polymeren Werkstoff oder aus einem Verbundwerkstoff mit einem Basisrohr aus polymerem Werkstoff besteht aus einer zylindrischen Stützhülse, die mehrere umlaufende Rippen aufweist und an ihrem einen Ende durch einen Bund mit einer zum Aufsteckende orientierten Ringfläche begrenzt ist, wobei die Ringfläche in einer auf der Zylinderachse senkrecht stehenden Ebene liegt. Auf das andere Ende (Aufsteckende) der Stützhülse ist ein Rohr- oder Schlauchende mit aufgeweitetem Querschnitt aufsteckbar. Eine auf das Rohr oder den Schlauch geschobene verschiebbare Klemmhülse wird zur Herstellung der Verbindung über das aufgesteckte Rohr- oder Schlauchende gepreßt. An der Ringfläche sind Stege von jeweils gleichen Abmessungen angeformt, wobei jeder Steg ein planes und zur Ringfläche paralleles Stirnflächenelement aufweist und die Stirnflächenelemente sämtlicher Stege in einer zur Ringfläche parallelen Ebene liegen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Klemmverbinder (Fitting) für Rohre oder Schläuche aus polymerem Werkstoff oder aus einem Verbundwerkstoff mit einem Basisrohr aus polymerem Werkstoff.

Aus DE 195 14 210 C2 ist ein gattungsgemäßer Klemmverbinder mit einer Stützhülse bekannt, die mehrere umlaufende Rippen aufweist und die an ihrem einen Ende durch einen Bund mit einer zum Aufsteckende orientierten Ringfläche begrenzt ist, wobei die Ringfläche in einer auf der Zylinderachse senkrecht stehenden Ebene liegt, während auf das andere Ende (Aufsteckende) der Stützhülse ein Rohr- oder Schlauchende mit aufgeweitetem Querschnitt aufsteckbar ist. Eine auf das Rohr- oder Schlauchende geschobene verschiebbare Klemmhülse wird zur Herstellung der Verbindung über das aufgesteckte Rohr- oder Schlauchende gepreßt.

Bei diesem Klemmverbinder ist davon ausgegangen worden, daß das zwischen der Stützhülse und der Klemmhülse eingespannte Rohrende möglichst keine Hohlräume vorfindet, in die hinein es ausweichen kann. Dadurch ist gesichert, daß die Pressung des Rohres an den Rippen bzw. den Kanten der Rippen immer größer ist als der Innendruck des Durchflußmediums.

Bei der Auslegung der Bauteile Stützhülse, Klemmhülse und aufgeweitetem Rohrende sind in der Realität jedoch die Toleranzen zu berücksichtigen. Zu berücksichtigen ist die "kleinste" Stützhülse, die "größte" Klemmhülse und das "dünnste" Rohr. Stützhülse und Klemmhülse sind Starr. Das Rohrende aus polymerem Werkstoff oder polymerem, metallenem Verbundwerkstoff ist zwar inkompressibel aber verformbar. Beim Aufpressen der Klemmhülse wird zwar ein Teil der überschüssigen Rohrmasse in das Rohr vor der Stützhülse zurückgedrängt, der größte Teil wird jedoch vor dem Bund angehäuft. Aus der angehäuften Rohrendmasse vor dem Bund können folgende Nachteile entstehen:

- die Klemmhülse kann nicht bis zum Anschlag am Bund aufgepreßt werden, da überschüssige Rohrendenmasse den Weg versperrt. Dadurch wird die bestimmungsgemäße Klemmlänge zwischen Stützhülse und Klemmhülse nicht erreicht und
- der Hub des Preßwerkzeuges, mit dem die Klemmhülse über das Rohr gepreßt wird, ist so ausgelegt, daß die Klemmhülse am Bund zur Anlage kommt. Versperrt jedoch überschüssige Rohrendmasse den Weg, dann kommt es zu einem sehr starken Kraftanstieg durch das Werkzeug, wodurch es zur Verformung und/oder Materialschädigung von Klemmhülse und/oder dem Bund kommen kann.

In DE 38 36 124 C2 und DE 295 13 105 U1 sind Vorschläge zur Abführung von überschüssiger Rohrendmasse gemacht worden. Es werden ein ringförmiger Anschlag oder stegförmige Anschläge für das aufgesteckte Rohrende vorgeschlagen, deren Höhe in beiden Fällen jedoch kleiner ist als die Wanddicke des Rohrendes. Bei dem für Klemmhülsen- Verbindungen besonders geeigneten Werkstoff vernetztes Polyethylen (PE-X), schrumpft das ohne Erwärmen muffenförmig aufgeweitete Rohrende in angemessener Zeit auf die Stützhülse auf. Beim anschließenden Aufpressen der Klemmhülse kommt es dann zum kreisringförmigen Überquellen der überschüssigen Rohrendmasse über die Anschläge.

Der Aufpreßvorgang funktioniert nur dann sicher, wenn das aufgeweitete Rohrende auf die Stützhülse geschrumpft ist. Wird das vollständige Aufschrumpfen nicht abgewartet, ist also noch Spiel zwischen der Muffe und der Stützhülse vorhanden, dann kann das Rohrende durch den Aufpreßvorgang der Klemmhülse über die Anschläge geschoben werden. Das Aufpressen der Klemmhülse bis zum Anschlag am Bund ist dann kaum mehr möglich.

Die Entwicklung geht zum Einsatz von Verbundrohren, u. a. bestehend aus einem Basisrohr aus PE-X und einer innig aufgebrachten Ummantelung mit einer Metallfolie, z. B. aus Aluminium. Die Vorteile der Verbundrohre sind:
temperaturbedingte Längenänderung ist gering, das Rohr ist stabil gegen Durchhang zwischen zwei Rohrschellen, ein Biegen z. B. von bleibender 90° Umlenkung ist möglich. Nachteilig ist jedoch, daß kein Schrumpfen des aufgeweiteten Rohrendes mehr stattfindet. Die bekannten Anschläge an der Stützhülse reichen für derartige Rohre nicht aus, das Rohrende kann über die Anschläge schappen. Die daraus entstehenden Nachteile wurden vorstehend beschrieben. Wenn die Muffe eines Rohres aus Verbundwerkstoffen an die Anschläge nach DE 38 36 124 C2 oder DE 295 13 105 U1 angepreßt wird, dann quillt im Normalfall ein Teil der Muffe kreisringförmig über die Anschläge. Das kann zur Trennung der Schichten des Rohrmaterials führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für gattungsgemäße Klemmverbinder die vor dem Bund auftretende überschüssige Rohrendmasse gezielt abzuleiten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Klemmverbinder auch nach dem Kennzeichen von Anspruch 1 ausgelegt ist.

In den Unteransprüchen werden Fortbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung beansprucht.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen.

Fig. 1 die Seitenansicht einer Stützhülse mit einem in der oberen Hälfte im Schnitt eingezeichneten aufgeweiteten Rohrende,

Fig. 2 einen Längsschnitt der fertig gestellten Klemmverbindung mit einem Vollschnitt in der oberen Hälfte und einem Schnitt der Klemmhülse in der unteren Hälfte,

Fig. 3A die halbgeschnittene Seitenansicht der Stützhülse nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 3B die Ansicht aus Richtung der Ebene IIIB-IIIB von Fig. 3A,

Fig. 4A die halbgeschnittene Ansieht einer zweiten Stützhülse,

Fig. 4B die Ansicht aus Richtung der Ebene IVB-IVB von Fig. 4A,

Fig. 5A die halbgeschnittene Seitenansicht einer dritten Stützhülse,

Fig. 5B die Ansicht aus Richtung der Ebene VB-VB von Fig. 5A und

Fig. 5C die Seitenansicht der fertiggestellten Klemmverbindung der dritten Stützhülse nach den Fig. 5A, 5B mit der oberen Hälfte als Längsschnitt.

Der Klemmverbinder 1 für Rohre oder Schläuche aus polymerem Werkstoff oder aus einem Verbundwerkstoff mit einem Basisrohr aus polymerem Werkstoff, besteht aus einer zylindrischen Stützhülse 11, die mehrere umlaufende Rippen 111, 112, 113, 114 aufweist und an ihrem Ende durch einen Bund 12 mit einer zum Aufsteckende orientierten Ringfläche 121 begrenzt ist. Die Ringfläche 121 liegt in einer zur Zylinderachse CA senkrecht stehenden Ebene. Auf das Aufsteckende der Stützhülse 11 ist ein Rohr oder Schlauchende 151 mit aufgeweitetem Querschnitt aufgesteckt. Zur Herstellung der dichten Verbindung zwischen dem Rohr- oder Schlauchende 151 und der Stützhülse 11 wird eine verschiebbare Klemmhülse 14 entsprechend der Fig. 2, über das aufgesteckte Rohr- oder Schlauchende 151 gepreßt.

Auf der Ringfläche 121 befinden sich mehrere Stege 13, von denen in Fig. 1 die drei Stege 13, 13a, 13b dargestellt sind. Jeder Steg 13 hat ein planes und zur Ringfläche 121 paralleles Stirnflächenelement 131. Die Stirnflächenelemente 131 sämtlicher Stege 13, 13a, 13b, 13c (Fig. 3B) liegen in einer zur Ringfläche 121 parallelen Ebene. Das aufgeweitete Schlauchende 151 wird soweit über die Stützhülse 11 geschoben, bis es an die Stirnflächenelemente 131 anstößt. Danach wird die Klemmhülse 14 mit einem Werkzeug so über das Rohr- oder Schlauchende 151 gepreßt, bis die Klemmhülse 14 die in Fig. 2 gezeigte Stellung eingenommen hat. Bei diesem Anpreßvorgang weicht das überschüssige Rohr- oder Schlauchmaterial 152 in die Räume zwischen jeweils zwei Stegen aus.

In den Fig. 3A, 3B sind Stege 13 mit einem etwa rechteckigen oder quadratischen Stirnflächenelement 131 dargestellt. Wenn jedoch für den Ansatz des Werkzeuges zum Anpressen der Klemmhülse 14 ein biegesteiferer Bund 12 benötigt wird, dann können entsprechend den Fig. 4A, 4B auch Stege 132 mit etwa dreieckiger Form verwandt werden.

Die Stege 13, 13a, 13b, 13c haben eine Höhe, die mit dem Außendurchmesser des aufgeweiteten Rohr- oder Schlauchendes 151 übereinstimmt. In Fig. 2 wird dargestellt, daß das überschüssige Rohr- oder Schlauchmaterial 152 zwischen die Stege 13 gedrückt wird. Das bedeutet, wie in Fig. 2 dargestellt ist, daß die Klemmhülse 14 über die Oberkante der Stege 13, 13a, 13b, 13c bis zum Anschlag an die Fläche 121 des Bundes 12 gepreßt werden kann. Es ist somit sichergestellt, daß kein überschüssiges Rohr- oder Schlauchmaterial über die Stege 13 gedrückt wird und den Anschlag der Klemmhülse 14 an die Ringfläche 121 verhindert. Ein einheitlicher Weg und Anschlag der Klemmhülse 14 ist jedoch zur Verminderung der Kräfte am Klemmverbinder 1 und Werkzeug zum Aufpressen der Klemmhülse 14 sehr wichtig.

Problematisch ist jedoch die Verwendung von Stegen mit einer vorbeschriebenen Höhe dann, wenn es sich um ein Verbundrohr 17 (Fig. 5c) handelt, wenn das Rohr oder der Schlauch aus zwei oder mehreren Schichten besteht. Wegen ihrer beträchtlichen Vorteile werden immer häufiger Verbundrohre- oder Schläuche 17 verwendet, die aus einem Kunststoff- Innenrohr 172 mit einer Metallummantelung 173, vorzugsweise einer Aluminiumummantelung, versehen sind. Wird ein derartiges nicht schrumpffähiges Verbundrohr 17 mit einem aufgeweiteten aber ebenfalls nicht schrumpffähigen Verbundrohrende 171 verwendet, dann besteht beim Aufpreßvorgang der Klemmhülse 14 und bei einer geringen Steghöhe, wie diese in den Fig. 3A bis 4B dargestellt ist, die Gefahr, daß das Rohrende 171 über die Stege schwappt, die Schichten 172, 173 des Rohres 17 voneinander abgerissen und getrennt werden und die Weiterführung der Klemmhülse 14 bis zum Anschlag am Bund 12 verhindert wird.

Daher ist in den Fig. 5A, 5B, 5C eine Stützhülse 11 mit einem Bund 12 dargestellt, an dem sich beispielsweise vier Stege 16, 16a, 16b, 16c befinden, deren Oberkanten 162 mit dem äußeren Rand 122 des Bundes 12 abschließen. Die Vorderkante des Rohr- oder Schlauchendes 171 stößt somit auch beim Aufpreßvorgang mit seiner gesamten Stirnfläche gegen die Stirnflächenelemente 161 der Stege 16-16c an. Die Gefahr eines Überschwappens über die Stege 16 und einer Trennung der verschiedenen Schichten 172, 173 eines Verbundrohres 17 ist daher viel geringer als bei den Stegen 13-13c nach den Fig. 3A, 3B; 4A, 4B. Da jetzt jedoch, wie aus Fig. 5C zu ersehen ist, die Klemmhülse 14 an die Stege 16, 16a, 16b, 16c anstößt, bleiben zwischen der Stirnfläche der Klemmhülse 14 und der Ringfläche 121 Teilringspalten bestehen. Das überschüssige Rohr- oder Schlauchmaterial 174 ist sichtbar.

Bezugszeichenliste

1

Klemmverbinder

11

Stützhülse

111

Rippe

112

Rippe

113

Rippe

114

Rippe

115

Rippe

12

Bund

121

Ringfläche

122

Rand des Bundes

13

Steg

13

a Steg

13

b Steg

13

c Steg

131

rechteckiges Stirnflächenelement

132

dreieckiges Stirnflächenelement

14

Klemmhülse

15

Rohr oder Schlauch

151

Rohr- oder Schlauchende

152

überschüssiges Rohr- oder Schlauchmaterial

16

Steg

16

a Steg

16

b Steg

16

c Steg

161

Stirnflächenelement

162

Oberkante des Steges

17

Verbundrohr

171

Verbundrohrende

172

Kunststoff-Innenrohr

173

Metallummantelung

174

überschüssiges Verbundrohrmaterial
CA Zylinderachse

Claims

1. Klemmverbinder (Fitting) für Rohre oder Schläuche aus polymerem Werkstoff oder aus einem Verbundwerkstoff mit einem Basisrohr aus polymerem Werkstoff mit einer zylindrischen Stützhülse, die mehrere umlaufende Rippen aufweist und an ihrem einen Ende durch einen Bund mit einer zum Aufsteckende orientierten Ringfläche begrenzt ist, wobei die Ringfläche in einer auf der Zylinderachse senkrecht stehenden Ebene liegt, während auf das andere Ende (Aufsteckende) der Stützhülse ein Rohr- oder Schlauchende mit aufgeweitetem Querschnitt aufsteckbar ist und einer auf das Rohr oder den Schlauch geschobenen verschiebbaren Klemmhülse, wobei die Klemmhülse zur Herstellung der Verbindung über das aufgesteckte Rohr- oder Schlauchende gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ringfläche (121) Stege (13; 16) von jeweils gleichen Abmessungen angeformt sind, wobei jeder Steg (13; 16) ein planes und zur Ringfläche (121) paralleles Stirnflächenelement (131, 132; 161) aufweist und die Stirnflächenelemente (131, 132; 161) sämtlicher Stege (13, 13a, 13b, 13c; 16, 16a, 16b, 16c) in einer zur Ringfläche (121) parallelen Ebene liegen.

2. Klemmverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnflächenelement (131, 161) eine etwa rechteckige oder quadratische Form hat.

3. Klemmverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnflächenelement (132) eine etwa dreieckige Form hat.

4. Klemmverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (13, 16) symmetrisch auf der Ringfläche (121) verteilt sind.

5. Klemmverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Stege (13) dem äußeren Durchmesser des aufgeweiteten und aufgeschobenen Rohr- oder Schlauchendes (151) entspricht.

6. Klemmverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkante (162) der Stege (16) mit dem Rand (122) des Bundes (12) übereinstimmt.