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Die
Erfindung betrifft einen Rohrleitungsverbinder, der zur druckdichten
Verbindung von Rohren und Schläuchen eingesetzt wird.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Rohr, das mit einem derartigen
Rohrleitungsverbinder versehen ist, sowie ein Rohrsystem aus wenigstens
einem Rohr mit wenigstens einem Rohrleitungsverbinder.
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Es
ist aus der
DE 43 10
000 C2 bekannt, dass ein Rohrleitungsverbinder mit einem
aufgeweiteten und selbst-rückverformbaren Rohr verbindbar ist.
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Der
dort beschriebene Rohrleitungsverbinder weist den Nachteil auf,
dass Fluid, welches im Rohr geleitet wird, relativ undefiniert in
den Ringspalt zwischen Rohr und Rohrleitungsverbinder eindringen kann,
da die vorgesehene Dichtfunktion nur unzureichend ist, und dies
nicht sicher verhindert.
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Dies
hat bei verschiedenen Anwendungen, allen voran der Lebens-/Nahrungsmitteltechnik,
der Medizin- und Pharmatechnik, sowie insbesondere bei der Leitung
und Lagerung von Getränken gravierende Nachteile.
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Durch
das Eindringen von Fluid in den Ringspalt zwischen Rohr und Rohrleitungsverbinder
kann dort ein Totvolumen entstehen, das Ablagerungen, Abbauerscheinungen,
Kontaminationen, unerwünschter Biofilmbildung, bis hin
zu Korrosionserscheinungen nach sich zieht.
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Auch
ist eine solche Rohrleitungsverbindung nicht gut reinigbar, was
die Akzeptanz und Anwendung derartiger technischer Ausführungen
reduziert bzw. nicht gestattet.
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Der
vorliegenden Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Rohrleitungsverbinder
anzugeben, der die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet
und eine sichere, insbesondere totvolumenfreie, Dichtung zum Rohr
hin bewerkstelligt.
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Die
Aufgabe wird mit einem Rohrleitungsverbinder gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Es
ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Rohrleitungsverbinder
zur festen und abdichtenden Verbindung mit einem aufgeweiteten, selbst-rückverformbaren
Rohr, welcher einen Anschlussteil mit Oberflächenstrukturen
aufweist, mit dem das Rohr zu verbinden ist, sich dadurch auszeichnet,
dass am Anschlussteil ein umlaufender Dichtabschnitt vorgesehen
ist, der mit der Innenoberfläche des Rohres dichtend in
Kontakt kommt und der von zwei Flächen begrenzt ist, wobei
die Fläche, die zum Lumen des Rohres weist, winkelig zur
Rohrachse ausgerichtet ist.
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Mit
dieser erfindungsgemäßen Lösung wird eine
dichte Verbindung geschaffen, die frei ist von Toträumen
im Ringspalt zwischen Verbinder und Rohr.
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Es
ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Dichtabschnitt
an der Spitze des Rohrleitungsverbinders angeordnet ist, an der
Rohr und Verbinder in dichtenden Kontakt kommen. Durch diese Anordnung
wird die Ausbildung eines Totraumes vermieden.
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Dadurch
wird eine Wanderung von Fluid in den Raum, der sich zwischen Verbinder
und Rohr ausbildet, sicher vermieden.
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Die
vorstehend geschilderten Nachteile, die sich aus der Ausbreitung
von Fluid in den Totraum ergeben, werden so überwunden.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist leicht reinigbar
und erfüllt insbesondere die strengen Anforderungen, die
seitens der Lebens-/Nahrungsmittelindustrie bzw. Medizin-/Pharmatechnik
gestellt werden.
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Kontrollen
zeigten eindeutig, dass beispielsweise die einschlägigen
Normen und Vorgaben der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group)
vollumfänglich erfüllt werden.
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In
einer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der
Winkel β zwischen Fläche und Rohrachse 0° bis
90° beträgt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der erfindungsgemäße
Rohrleitungsverbinder derart ausgebildet, dass der Winkel β bevorzugt 20° bis
70° beträgt.
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Ganz
besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der
Winkel β 30° bis 60° beträgt.
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Bei
diesen Ausführungsformen ist eine trichterförmige
Einsenkung an der Stirnseite des Rohrleitungsverbinders ausgebildet.
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Diese
erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht,
dass die Rohrwandung dichtend mit dem Dichtabschnitt des Rohrleitungsverbinders
in Kontakt kommt.
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Dies
ist begünstigt durch den freien Raum, der sich durch die
Anordnung der dem Lumen des Rohres zugewandten Fläche des
Rohrleitungsverbinders ergibt, und in den sich das Rohr nach erfolgter
Aufweitung des Innendurchmessers wieder beliebig zurückverformen
kann.
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Nach
dem Rückverformen des Rohres überspannt das Rohr
den Dichtabschnitt und stellt damit am Kontaktabschnitt, der sich
durch die Anlage des Dichtabschnitts an der Rohrinnenoberfläche
ausbildet, die Dichtfunktion sicher.
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Hierbei
wird eine besonders vorteilhaft dichtend wirkende Anlage zwischen
Dichtabschnitt und Rohrwandung erreicht.
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Es
ist weiterhin von Vorteil, dass durch eine im wesentlichen gleiche
Wahl der freien Innendurchmesser von Rohr und Rohrleitungsverbinder
in Zusammenwirken mit der erfindungsgemäßen günstigen
Dichtfunktion, die keinen Totraum erzeugt, die Fluidströmung
nur geringfügigst behindert wird.
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Dies
ist besonders bei Rohrsystemen bevorzugt, die sehr große
Entfernungen überbrücken und/oder geringe Rohrdurchmesser
aufweisen, da der Druckverlust dort erheblich ist. Der erfindungsgemäße
Rohrverbinder kann bei diesen Anwendungen sehr vorteilhaft eingesetzt
werden.
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Der
Rohrleitungsverbinder gemäß dieser Erfindung kann
so ausgestaltet sein, dass die dem Lumen zugewandte Fläche
plan oder konkav oder konvex gekrümmt ist.
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Der
erfindungsgemäße Rohrleitungsverbinder kann in
einer anderen Ausgestaltung so beschaffen sein, dass die vom Lumen
abgewandte Fläche plan oder konkav oder konvex gekrümmt
ist.
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Auch
kann die dem Lumen zugewandte Fläche und/oder die vom Lumen
abgewandte Fläche Oberflächenstrukturen aufweisen,
die das Gleiten des Rohres erschweren oder begünstigen.
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Im
ersten Fall kann dies durch eine raue Oberflächenstruktur
oder durch Vorsprünge bzw. Rippen gebildet sein, im zweiten
Fall kann eine besonders glatte Oberflächenstruktur in
Form einer Beschichtung oder durch ein Glättungsverfahren
hervorgerufen sein.
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Damit
lässt sich ein sicheres Verbinden oder aber ein einfaches
Montieren bzw. Demontieren des Rohrleitungsverbinders mit dem Rohr
bewerkstelligen.
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Am
Rohrleitungsverbinder kann in einer weiteren Ausgestaltung ein Halteabschnitt
ausgebildet sein, die in etwa parallel zum Dichtabschnitt angeordnet
ist und die vom Lumen abgewandte Fläche begrenzt.
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Der
Halteabschnitt kann insbesondere so gestaltet sein, dass er einen
umlaufend scharfkantig ausgeführten Rand aufweist, und
damit ein besonders sicheres Festlegen des Rohres am Rohrleitungsverbinder
gestattet.
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Das
rückverformte Rohr überspannt den Halteabschnitt
und steht mit diesem an der Innenoberfläche in Kontakt.
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Die
besondere „Widerhaken”-ähnliche Querschnittsgestaltung
des Halteabschnitts legt das Rohr fest.
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Eine
vorspringende umlaufende Rippe an der Außenseite des Anschlussteils
des Rohrleitungsverbinders dient als Anschlag bzw. Begrenzung für das
Aufschieben des Rohres auf den Anschlussteil.
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Neben
der als Anschlag bzw. Begrenzung dienenden Rippe können
weitere Rippen oder rippenartige Oberflächenstrukturen
auf dieser Außenoberfläche des Rohrleitungsverbinders
vorgesehen sein, die eine sichere Befestigung des aufgeschobenen
Rohres bewirken.
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Es
kann in einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen
sein, dass die Verbindung des Rohres mit dem Rohrleitungsverbinder gemäß vorliegender
Erfindung durch ein Mittel verbessert wird, was das Rohr im Bereich
des Anschlussteils umfasst und auf die Außenoberfläche des
Anschlussteils presst.
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Ein
solches Mittel kann eine Hülse sein oder ein Schlauchbinder
oder eine Feder oder ein vergleichbar wirkendes Bauteil.
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Das
Mittel kann vorteilhaft mit der als Anschlag wirkenden Rippe in
Wirkverbindung bei der Anordnung oder bei der Herstellung dieser
Anordnung gebracht werden.
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Der
Rohrleitungsverbinder gemäß diesseitiger Erfindung
zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass dieser wenigstens anteilig
aus Metall oder Kunststoff oder Keramik oder einem Kompositwerkstoff
besteht.
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Es
ist somit möglich, einen Rohrleitungsverbinder entsprechend
der technischen Bedürfnisse in einfacher Weise und kostengünstig
herzustellen.
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Ein
solcher Rohrleitungsverbinder kann aus Metall bestehen, wenn das
Fluid sehr hohe Temperaturen aufweist.
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Werden
Rohrleitungsverbinder in großer Stückzahl benötigt
und weist das Fluid einen geeigneten Temperaturbereich auf, so sind
Rohrleitungsverbinder aus Kunststoff, die im Spritzgießverfahren in
großer Stückzahl und hoher Genauigkeit fertigbar sind,
besonders bevorzugt.
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Bei
Sonderanwendungen, wie zum Beispiel bei der Leitung von Fluiden,
die ein hohes Abrasionspotential aufweisen, können auch
solche aus Keramik verwendet werden.
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Rohrleitungsverbinder
aus einem Kompositwerkstoff finden beispielsweise dort Anwendung,
wo eine hohe Temperaturbelastung verbunden mit mechanischen Kräften
auftritt, und wenn gleichzeitig ein sehr geringes Gewicht gefordert
ist.
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Es
gelingt mit dem erfindungsgemäßen Rohrleitungsverbinder,
die hohen Hygieneanforderungen der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group),
die an die Verbindungsstelle von Rohren und Schläuchen
gestellt werden, durch die konstruktive Auslegung der Verbindung
des Rohres mit dem Rohrleitungsverbinder in vollem Unfang zu erfüllen.
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Anwendung
findet der Rohrleitungsverbinder gemäß vorliegender
Erfindung zur Verbindung von Rohren.
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Solche
Rohre lassen sich zu einem Rohrsystem verbinden.
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Als
Rohre kommen solche in Betracht, die zumindest anteilig aus Polymermaterial
bestehen.
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Es
können einschichtige oder mehrschichtige Rohre eingesetzt
werden.
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Bei
einschichtigen Rohren besteht die Rohrwand aus einem Material. Dies
kann zum Beispiel Polyethylen, vernetztes Polyethylen, Polypropylen oder
Polyvinylchlorid sein. Auch andere Polymermaterialien sind denkbar.
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Besonders
bevorzugt ist die Auswahl von Rohren aus vernetztem Polyethylen.
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Ebenso
sind mehrschichtige Rohre, bei denen die Rohrwand aus Lagen verschiedener
Materialien besteht, verbindbar.
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Solche
Rohren können Lagen aus Polymerschaum, Metall, Haftvermittlern,
Diffusionssperr- und Abrasionsschutzschichten, Farb- und Markierungsschichten,
und dergleichen aufweisen.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die 1 wie folgt
näher beschrieben.
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1 zeigt
einen Querschnitt des Rohrleitungsverbinders mit einem daran befestigten
Rohr.
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1 zeigt
einen Querschnitt des Rohrleitungsverbinders (1) mit einem
daran befestigten Rohr (2).
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Das
Rohr (2) – gezeigt im oberen Teil der Darstellung – ist
durch Aufweiten auf einen Innendurchmesser, der etwas größer
ist als der größte Außendurchmesser des
Anschlussteils (10) des Rohrleitungsverbinders (1),
vorbereitet und in diesem Zustand auf den Anschlussteil (10)
aufgeschoben worden.
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Hierzu
wird die Spitze des Anschlussteils (10) in das freie Lumen
(21) des Rohres (2) eingeführt und eingeschoben.
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Die
Rohrwandung (22) gleitet dabei über den Dichtabschnitt
(11) am Anschlussteil (10) hinweg.
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Die
rampenartige Ausgestaltung der Fläche (14) ermöglicht
ein besonders schonendes Gleiten, ohne dass die Innenoberfläche
(22) des Rohres (2) beschädigt oder anderweitig
in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Durch
den die rampenförmige Fläche (14) abschließenden
Halteabschnitt (15) wird das Rohr (2) am Rohrleitungsverbinder
(1) festgelegt.
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Da
das Rohr (2) selbst-rückverformbare Eigenschaften
aufweist, legt es sich eng an die Außenkontur des Anschlussteils
(10) des Rohrleitungsverbinders (1) an, wie dies
in 1 im oberen Teil illustrativ dargestellt ist.
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Hierbei
kommt die Rohrinnenoberfläche (22) dichtend mit
dem Dichtabschnitt (11) des Rohrleitungsverbinders (1)
in Kontakt.
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Dies
ist begünstigt durch den freien Raum, der sich durch die
Anordnung der dem Lumen (21) des Rohres (2) zugewandten
Fläche (13) des Rohrleitungsverbinders (1)
ergibt, und in den sich das Rohr (2) nach erfolgter Aufweitung
des Innendurchmessers wieder beliebig zurückverformen kann.
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Hierbei
wird eine besonders vorteilhaft dichtend wirkende Anlage zwischen
Dichtabschnitt (11) und Rohrinnenoberfläche (22)
erreicht.
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Am
Rohrleitungsverbinder (1) ist weiterhin ein Halteabschnitt
(15) ausgebildet.
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Dieser
begrenzt die vom Lumen (21) des Rohres (2) abgewandte
Fläche am Anschlussteil (10) des Rohrleitungsverbinders
(1).
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Der
Halteabschnitt (15) ist in etwa parallel zum Dichtabschnitt
(11) angeordnet.
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Das
rückverformte Rohr (2) überspannt den Halteabschnitt
(15) und steht mit diesem an der Innenoberfläche
(22) in Kontakt.
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Die
besondere „Widerhaken”-ähnliche Querschnittsgestaltung
des Halteabschnitts (15) legt das Rohr (2) fest.
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Eine
vorspringende umlaufende Rippe (16) an der Außenseite
des Anschlussteils (10) des Rohrleitungsverbinders (1)
dient als Anschlag bzw. Begrenzung für das Aufschieben
des Rohres (2) auf den Anschlussteil (10).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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