DE202004017087U1

DE202004017087U1 - Rohrverbindung mit Raste

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Publication number: DE202004017087U1
Application number: DE202004017087U
Authority: DE
Original assignee: Egeplast Werner Strumann GmbH and Co KG
Current assignee: Egeplast International GmbH
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2014-02-05

Abstract

Rohrverbindung,
mit einem ein Spitzende aufweisenden Rohr,
und mit einem ein Muffenende aufweisenden Rohr,
wobei die Rohre aus Kunststoff bestehen,
und wobei an einem Ende eine umlaufende Dichtung mit wenigstens zwei in Längsrichtung der Rohre hintereinander angeordneten Dichtlippen vorgesehen ist,
sowie am korrespondierend anderen Ende eine mit der Dichtung korrespondierende, eine Verpressung der Dichtung bewirkende Dichtfläche,
und wobei an einem der beiden Enden eine radial nach außen ragende umlaufende Feder vorgesehen ist,
sowie am jeweils anderen Ende eine Nut zur Aufnahme der Feder, derart, dass eine mechanische Verrastung der beiden verbundenen Rohrenden bewirkt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feder (5) aus einem im Vergleich zur Dichtung (6) festeren Werkstoff besteht.

Description

Die Neuerung betrifft eine Rohrverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Praxis ist eine derartige Rohrverbindung bekannt, bei welcher eine Dichtlippe der Dichtung mit einer korrespondierenden, am anderen Rohrende vorgesehenen Nut zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Rohren dient.
Aus der Praxis sind kurze Rohrtypen in Form sogenannter „Module" bekannt, welche eine Länge von weniger als 1 m bis ca. 2m aufweisen. Derartige Module können vorteilhaft im Relining-Bereich verwendet werden. Bei dieser Anwendung werden die Module durch Schächte in einen Kanal eingebracht und können aufgrund ihrer kurzen Länge problemlos vom Schacht in den Kanal verbracht werden. Der wirksame Nenndurchmesser des Rohres verringert sich bei einer Relining-Maßnahme, da das äußere, beschädigte Kanalrohr an Ort und Stelle verbleibt und das neue, aus Modulen zusammengesetzte Rohr im Inneren des vorhandenen Kanalrohres untergebracht wird. Da ein bereits vorhandener Kanal als Auflager für die Module verwendet werden kann, können diese Module mit vergleichsweise großer Präzision und geringen Winkelabweichungen von einem zum nächsten Modul verlegt werden.
Für viele Anwendungsfälle kann es jedoch wünschenswert sein, bei der Sanierung eines Kanals kein Relining vorzunehmen, sondern vielmehr ein Berst-Lining, wobei der alte, bestehende Kanal zerstört und ersetzt wird. Hier besteht die Möglichkeit, im Vergleich zum ursprünglichen Kanal gleichgroße oder auch größere Nenndurchmesser beim neu verlegten Rohr zur Anwendung kommen zu lassen. Aufgrund des erheblich unebeneren Untergrundes nach der Zerstörung des alten Kanals bestehen hier die Anforderungen nach einer besonders sicheren Rohrverbindung, da die einzelnen Module mit größeren Abwinklungen verlegt werden.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Rohrverbindung dahingehend zu verbessern, dass diese vergleichsweise große Abwinklungen zwischen zwei Rohren und eine besonders zuverlässige Dichtheit der Rohre ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Rohrverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, eine mehr Halt gebende mechanische Verrastung zu ermöglichen, indem die verwendete Feder fester ist, als es dem Dichtungswerkstoff entspricht, also beispielsweise fester als bei der aus der Praxis bekannten gattungsbildenden Rohrverbindung, bei welcher die Feder aus dem Dichtungswerkstoff selbst gebildet wird. In an sich bekannter Weise können durch entsprechende Schrägflächen die Kräfte minimiert werden, die beim Zusammenfügen dieser mechanischen Rastverbindung aufzuwenden sind, so dass die Rohrverbindung problemlos erstellt werden kann und dennoch sehr hohe Auszugskräfte aufweist.
Vorteilhaft kann die Feder unmittelbar aus dem Rohrwerkstoff gebildet sein, also in der Rohrkontur geschaffen sein. Auf diese Weise wird eine besonders preisgünstige Herstellung der Feder ermöglicht, ohne dass zusätzliche Bauteile hergestellt und montiert werden müssen.
Vorteilhaft können die Rohre aus Polypropylen bestehen. Während die gattungsgemäßen Rohre aus Polyäthylen bestehen, können aus Polypropylen bestehende Rohre eine höhere Festigkeit und Formbeständigkeit aufweisen, so dass nicht nur die Rohre in sich stabiler sind, sondern insbesondere auch die Rohrverbindung und die durch die mechanische Verrastung erzielte Festigkeit dieser Rohrverbindung hohe Werte aufweisen kann, z. B. hohe Auszugswerte der Rohrverbindung.
Vorteilhaft kann die Dichtung drei Dichtlippen aufweisen. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige Abdichtung ermöglicht, so dass auch bei großen Abwinklungen, also bei entsprechend großen Winkeln zwischen den beiden miteinander verbundenen Rohren eine zuverlässige Dichtigkeit der Rohrverbindung sichergestellt ist, insbesondere auch eine Dichtigkeit unter hohen Drücken. Da bei den gattungsgemäßen Rohrverbindungen eine von drei Dichtlippen für die mechanische Rastausbildung verwendet wird und dementsprechend nicht oder lediglich kaum komprimiert wird und dementsprechend kaum eine Dichtungsfunktion übernehmen kann, wird bei einer vorschlagsgemäßen Rohrverbindung durch die Schaffung dreier an der Abdichtung beteiligter Dichtlippen eine erhebliche Steigerung der Dichtheit gegenüber einer gattungsgemäßen Rohrverbindung ermöglicht.
Eine besonders zuverlässige Abdichtungswirkung wird auch dadurch unterstützt, dass vorteilhaft die Dichtung weicher, also nachgiebiger und leichter verformbar ausgestaltet sein kann als bei der gattungsgemäßen Rohrverbindung, wo die shore-Härte etwa 70 beträgt. Vorschlagsgemäß kann die shore-Härte weniger als 60 betragen, insbesondere vorteilhaft zwischen 45 und 50 liegen, so dass einerseits eine gute Verformbarkeit und damit eine gute Anlage der Dichtung an der korrespondierenden Dichtfläche ermöglicht wird, andererseits jedoch noch eine vorteilhafte Eigenstabilität der Dichtung und der Dichtlippen gewahrt bleibt.
Aufgrund der gegenüber der gattungsgemäßen Rohrverbindung nachgiebigeren Dichtung kann der Verpressungsgrad konstruktiv größer gewählt werden, wodurch ebenfalls eine verbesserte Dichtungswirkung bei der Rohrverbindung bewirkt wird. Vorzugsweise kann die Verpressung mehr als 40% betragen, insbesondere vorteilhaft mehr als 45%, wobei für den grundsätzlich gleichen Rohrtyp, je nach Nenndurchmesser, beispielsweise Verpressungen von 45% bis 53% vorgesehen sein können.
Während bei der gattungsgemäßen Rohrverbindung die Nut eine der entsprechenden Dichtungslippe korrespondierende Nutgeometrie aufweist, kann vorzugsweise vorschlagsgemäß die Nut eine gegenüber der Feder größere Querschnittsgeometrie aufweisen. Wenn die Feder beispielsweise einen dreieckigen Querschnitt aufweist, kann die zugehörige Nut eine rechteckige Geometrie aufweisen, so dass gegenüber dem durch die Feder beanspruchten Platz innerhalb der Nut ein zusätzlicher Raum als Aufnahmeraum oder Toleranzraum bereitgestellt wird, der beispielsweise zur Aufnahme von Schmutzpartikeln dienen kann. Bei der Herstellung der Rohrverbindung können daher derartige Schmutzpartikel in den Aufnahmeraum bzw. Toleranzraum verdrängt werden, ohne die Ausbildung der Rastverbindung zu stören und ggf. die erzielbaren Auszugskräfte zu senken.
Die Geometrie der Nut kann bei einer Dimensionierung größer als die Feder vorteilhaft derart gewählt sein, dass eine axiale Beweglichkeit der beiden Rohre auch nach Herstellung der Rohrverbindung, also nach der Verrastung ermöglicht wird, so dass also die Feder innerhalb der Nut in Rohrlängsrichtung beweglich ist. Durch diese axiale Beweglichkeit der beiden Rohre wird auch eine winklige Relativbeweglichkeit der beiden Rohre unterstützt, so dass hierdurch eine abgewinkelte Verlegung der beiden miteinander verbundenen Rohre begünstigt wird bzw. nach der Rohrverlegung auftretende Rohrbewegungen wie Verschiebungen oder Abwinklungen in einem bestimmten Maß toleriert werden, ohne die Dichtheit oder den mechanischen Verbund der beiden beteiligten Rohre zu beeinträchtigen.
Vorteilhaft können die Dichtung und / oder die Feder, insbesondere vorteilhaft sowohl Dichtung als auch Feder, am Spitzende vorgesehen sein. Dies ermöglicht einerseits eine preisgünstige Herstellung der Rohre und andererseits eine problemlose Montage.
Vorteilhaft können die Rohre an ihrer inneren Oberfläche hell ausgestaltet sein. So werden gute Reflektionseigenschaften sichergestellt, die eine aussagekräftige Rohrinspektion mittels Kameradurchfahrten ermöglichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
1 einen teilweise weggebrochenen Längsschnitt durch ein Spitzende eines Kunststoffrohres,
2 in ähnlicher Ansicht das korrespondierende Muffenende, und
3 in demgegenüber verkleinertem Maßstab die mit den beiden Rohrenden hergestellte Rohrverbindung.
In der Zeichnung ist mit 1 insgesamt eine Rohrverbindung bezeichnet, die durch ein Spitzende 2 und ein Muffenende 3 zweier benachbarter, als Module bezeichneter Rohre gebildet ist.
Aus 1 ist die Ausgestaltung des Spitzendes 2 näher ersichtlich: An seinem rechts dargestellten freien Ende weist das Spitzende 2 eine verrundete Stirnkante 4 auf. Weiterhin weist das Spitzende 2 eine aus dem Rohrwerkstoff bestehende und durch die Konturierung des Umfangs des Spitzendes 2 gebildete Feder 5 auf, die zur mechanischen Verrastung des Spitzendes 2 mit dem Muffenende 3 dient.
In Einschieberichtung weiter hinten ist eine Dichtung 6 aus einem Elastomerwerkstoff angeordnet, welche drei Dichtlippen 7 bis 9 aufweist. Die Dichtlippen 8 und 9 weisen in Einschieberichtung jeweils einen größeren Materialquerschnitt als die vorhergehende Dichtlippe 7 bzw. 8 auf. Dadurch wird eine in Einschieberichtung zunehmend größere Eigensteifigkeit der Dichtlippen bewirken, wobei eine möglichst leichte Montage dadurch unterstützt ist, dass ein zunehmend flacherer Anstellwinkel dieser Dichtlippen 7 bis 9 vorgesehen ist, so dass die vergleichsweise steifste Dichtlippe 9 mit dem größten Materialquerschnitt auch den flachsten Anstellwinkel zu der Fläche des korrespondierenden Muffenendes 3 aufweist, mit der die Dichtungslippen 7 bis 9 in Kontakt kommen.
Schließlich weist das Spitzende 2 eine Anschlagkante 10 auf, welche die Eindringtiefe des Spitzendes 2 in ein korrespondierendes Muffenende 3 begrenzt.
Aus 2 ist der Aufbau des Muffenendes 3 näher ersichtlich: Dieses weist zunächst an seiner links dargestellten Stirnkante eine Einführschräge 11 auf, welche das Einführen eines Spitzendes 2 erleichtert, und daran anschließend eine Dichtfläche 12, welche mit den Dichtlippen 7 bis 9 der Dichtung 6 zusammenwirkt.
Weiterhin weist das Muffenende 3 eine Nut 14 auf, welche zur Herstellung einer mechanischen Rastverbindung mit der Feder 5 des Spitzendes 2 zusammenwirkt. Die Formgebung der Nut 14, also ihre Querschnittsgeometrie, bildet einen erheblich größeren Hohlraum als es lediglich für die Aufnahme der Feder 5 erforderlich wäre. Daher schafft die Nut 14 einen „Aufnahme"- bzw. „Toleranzraum" 15. Beispielsweise Schmutzpartikel, welche in der Nut 14 vorhanden sind oder während des Verbindens beider Rohre in die Nut 14 gelangen, können innerhalb des Toleranzraumes 15 aufgenommen werden, ohne die Wirksamkeit der Verrastung von Feder 5 und Nut 14 zu schwächen. Die er wünschten hohen Auszugskräfte können somit sichergestellt werden, die den gewünschten zuverlässigen Zusammenhalt beider miteinander verbundener Rohre gewährleisten.
Weiterhin ermöglicht der Toleranzraum 15 eine axiale Beweglichkeit der Feder innerhalb der Nut 14, so dass auch unter Beibehaltung der mechanischen Verrastung beider Rohre eine verbesserte Abwinklung mit größeren Winkeln zwischen den beiden Rohren ermöglicht wird, welche beispielsweise die Verlegung der Rohrmodule auf nicht optimal präparierten Untergründen, wie beispielsweise im Rahmen eines Berst-Lining ermöglicht.
Schließlich weist das Muffenende 3 wie das Spitzende 2 eine Anschlagkante auf, die beim Muffenende mit 16 gekennzeichnet ist.
Der für die Dichtung 6 verwendete Elastomerwerkstoff weist eine shore-Härte von etwa 47 auf. Dies ermöglicht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Verpressungsgrad von etwa 50%, wodurch eine besonders zuverlässige Dichtheit der in 3 dargestellten Rohrverbindung 1 sichergestellt werden kann.

Claims

Rohrverbindung, mit einem ein Spitzende aufweisenden Rohr, und mit einem ein Muffenende aufweisenden Rohr, wobei die Rohre aus Kunststoff bestehen, und wobei an einem Ende eine umlaufende Dichtung mit wenigstens zwei in Längsrichtung der Rohre hintereinander angeordneten Dichtlippen vorgesehen ist, sowie am korrespondierend anderen Ende eine mit der Dichtung korrespondierende, eine Verpressung der Dichtung bewirkende Dichtfläche, und wobei an einem der beiden Enden eine radial nach außen ragende umlaufende Feder vorgesehen ist, sowie am jeweils anderen Ende eine Nut zur Aufnahme der Feder, derart, dass eine mechanische Verrastung der beiden verbundenen Rohrenden bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) aus einem im Vergleich zur Dichtung (6) festeren Werkstoff besteht.
Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) aus dem Rohrwerkstoff gebildet ist.
Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geekennzeichnet, dass die Rohre aus Polypropylen bestehen.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (6) drei Dichtlippen (7, 8, 9) aufweist.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (6) eine shore-Härte von weniger als 60 aufweist.
Rohrverbindung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine shore-Härte von 45 bis 50.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (6) eine Verpressung von mehr als 40% aufweist.
Rohrverbindung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Verpressung von 45% bis 53%.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (14) größer bemessen ist als die Feder (5), derart, dass sie einen Auf nahmeraum (15) für Schmutzpartikel bildet.
Rohrverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (14) eine Beweglichkeit der Feder (5) in Rohrlängsrichtung ermöglichend ausgestaltet ist.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (6) und / oder die Feder (5) am Spitzende (2) vorgesehen sind.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre an ihrer inneren Oberfläche hell ausgestaltet sind.