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Die Erfindung betrifft einen Rohrexpander zum Aufweiten von Kunststoffrohren und zur Herstellung einer Steckmuffe bei Kunststoffrohren, insbesondere zum Ausformen einer Steckmuffe an einem Rohr aus thermoplastischem Kunststoff bei Fallrohren zur Dachentwässerung von Gebäuden, wobei ein Rohrende eines Fallrohres, Rohrkrümmers oder von Rohrverzweigungen in das zur Steckmuffe erweiterte Ende des anschließenden Rohres eingeschoben ist.
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Gemäß der
DE 29515024 U1 sind Rohrverbindungsstücke zum Verbinden von ungemufften Rohren bekannt. Bei aus Kunststoff hergestellten Dachrinnensystemen sind die Fallrohre, die das Regenwasser von den Dachrinnen abführen, aus einzelnen Fallrohrabschnitten zusammengesetzt, die jeweils an einem Ende eine Muffe aufweisen, so dass sie ineinander gesteckt werden können. Falls muffenlose Rohrabschnitte verwendet werden, müssen Verbindungsstücke dazwischengefügt werden, die jeweils ein Muffenende zur Aufnahme eines Rohrabschnitts und ein Spitzende zum Einstecken in den nächsten Rohrabschnitt aufweisen. Sowohl bei gemufften Rohrabschnitten als auch bei Rohrverbindungsstücken mit Muffenende und Spitzende springt das Muffenende mit einer abrupten Durchmesservergrößerung unter Bildung einer Schulter über den Rest des Rohrabschnitts bzw. des Verbindungsstückes über. Bei der aus Rohrabschnitten und gegebenenfalls Verbindungsstücken zusammengesetzten Fallrohrleitung ergeben sich deshalb in Abständen deutliche sichtbare Ringschultern, die das glatte Aussehen der Fallrohrleitung beeinträchtigen. Auch können sich Schwierigkeiten bei der Befestigung der Fallrohrleitung ergeben, falls es die örtlichen Gegebenheiten erfordern, ein Befestigungselement wie eine Rohrschelle oder dergleichen gerade im Bereich einer solchen Schulter anzubringen. Diese Problematik gilt nicht nur für gerade Rohrverbindungsstücke, sondern auch für Rohrverbindungsstücke in Form von Rohrkrummern oder von Rohrverzweigungen sowie für Rohrverbindungsstücke mit einer Zusatzfunktion, z. B. als Regensammler. Empfohlen wird ein Rohrverbindungsstück in Form eines geradlinigen Rohrverbinders, das durch Spritzgießen aus Kunststoff, vorzugsweise PVC und/oder PMMA hergestellt wird. Es hat ein Muffenende in Form eines zylindrischen Rohrabschnitts, in das das Ende eines anzuschließenden Rohrabschnitts eingesteckt werden kann, sowie ein Spitzende, das in das Ende eines anderen anzuschließenden, ungemufften Rohres eingesteckt wird.
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Diese Form der Muffenverbindung von Regenfallrohren ist vergleichsweise aufwendig, weil die Verbindungsstücke wegen des allmählichen Durchmesserübergangs eine nicht unerhebliche Längenausdehnung aufweisen müssen.
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In der Praxis wird das Aufmuffen unter Vermeidung von Verbindungsstücken von Hand vorgenommen. Das aufzumuffende Rohrende wird hierbei erwärmt und das kalte Rohrende eingeschoben. Diese Bearbeitung von Kunststoffrohren ist recht mühselig und zeitraubend. Das Aufweiten eines Rohrendes ist recht ungenau, da die Oberfläche der erzeugten Steckmuffe häufig wellig ausfällt, also nicht glatt ist. Die Anfertigung einer Steckmuffe von Hand bei Regenfallrohren ist daher ausschließlich dem versierten Fachmann vorbehalten.
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In der
DE 1726982 U1 dient zwecks Aufweitung angewärmter Kunststoffrohrenden eine in eine schraubstockartige Einspannvorrichtung einsetzbare Aufweitspindel, auf welcher ein unter dem Druck einer Feder stehender kegelförmiger und axial verschiebbarer Aufweitdorn sitzt, der in das Rohrende des Kunststoffrohres eindrückbar ist. Zu diesem Zweck wird das angewärmte Kunststoffrohr in die Klemmbacken des Schraubstocks eingespannt. Das Gewindeende der Aufweitspindel trägt eine Kurbel, so dass durch Drehen der Kurbel die Aufweitspindel mit dem Aufweitdorn in Umdrehung versetzt wird. Dieser schiebt sich gegen den Druck der Feder in das Kunststoffrohr ein. Da letzteres durch Anwärmen weich ist, bewirkt der ständige Druck des Aufweitdornes und die Drehbewegung desselben ein Aufweiten des Rohrendes, was dadurch auf den gewünschten Durchmesser gebracht werden kann. Sobald das Rohr die genügende Weite besitzt, wird das Ganze erkalten gelassen, so dass das Rohr diesen Durchmesser beibehält. Nachteilig ist, dass ein erwärmtes Rohr beim Einspannen verformt werden kann.
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Aus der
DE 29618268 U1 ist der Gebrauch eines Werkzeugs mit einem in ein Ende eines Rohres einsetzbaren Formungsmittel bekannt, in dem die Verwendung eines elastisch dehnbaren Formungsmittels stattfindet, welches axial zwischen dem vorderen und hinteren Druckelement des Werkzeugs zusammengedrückt wird, um eine radiale Dehnung in dem Rohr hervorzurufen. Bei diesem Verfahren wird eine Aufweiteinrichtung oder Rohrexpander verwendet, die einen in das Rohrende einschiebbaren Aufweitdorn aufweist, welcher eine innenliegende Zugstange und ein darauf sitzendes, aus Gummi oder einem Elastomer bestehendes Aufweitelement hat. Das Aufweitelement ist zwischen einem Druckelement auf der einen und einer Gegenwandung auf der anderen Seite eingeschlossen. Mittels eines Aufweitantriebes, der motorisch oder auch ein Handantrieb sein kann, wird auf die Zugstange eine Zugbelastung aufgegeben, die das Druckelement in Richtung auf die Gegenwandung bewegt und hierdurch das Aufweitelement staucht. Die Stauchung hat eine Durchmesservergrößerung zur Folge. Diese setzt sich soweit fort, bis das Rohrende mit seiner Außenseite an einer Außenform zur Anlage gekommen ist. Der Innendurchmesser der Außenform bestimmt dann den Außendurchmesser des Rohrendes.
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Gleichfalls bekannt sind so genannte Rohexpander, mit einem pyramidischen Vielkant und auf dessen Mantelfläche angeordneten Segmenten, zum Aufweiten von Kunststoffrohren mit Spreizwerkzeugen und Spreizdornen, wie sie beispielsweise in der
EP 0 718 057 A2 beschrieben sind. Während der Aufweitung werden Spannbackeneinsätze gespreizt, wobei diese in den Werkstoff eindringen und Nuten bilden können. Solche Vorrichtungen sind daher unhandlich und weniger gut geeignet, für das Aufweiten von Regenfallrohren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Rohrexpander für ein Kunststoffrohr zur Herstellung einer Steckmuffe zu schaffen, welcher leicht handhabbar und direkt am Arbeitsplatz durch einen Benutzer bei einer Vor-Ort-Montage angewendet werden kann. Der Rohrexpander soll in möglichst einfacher Weise durch Zuführung von Wärme die Ausformung einer Steckmuffe am Endabschnitt eines Rohres ermöglichen, deren innere Oberfläche genau kalibriert ist und deren Öffnung einen Innendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser des Kunststoffrohres entspricht.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Rohrexpander gelöst, der einen flachen federelastischen und geschlitzten Spreizring aufweist, der gegen die Federkraft einer Spannfeder unter Reduzierung des Spreizringdurchmessers spannbar und mit der Federkraft der Spannfeder radial aufweitbar ist, wobei das innere Spreizringende und der äußere Spreizringanfang übereinandergleiten und auf der Innenseite des Spreizringes ein Spannschloss für die Begrenzung des Spreizringdurchmessers vorgesehen ist.
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Mit dem vorgeschlagnen Rohrexpander kann eine exakt kalibrierte Steckmuffe in besonders einfacher Weise ohne einen größeren Aufwand hergestellt werden. Dadurch kann der Einsatz von Zwischenstücken mit Steckmuffe vermieden werden. Die Handhabung des Rohrexpanders in Verbindung mit einer Wärmequelle ist leicht durch einen Nichtfachmann zu bewerkstelligen. Damit wird die Installation beispielsweise von Regenfallrohren vereinfacht.
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Gegenüber den bekannten Muffenwerkzeugen sind keine von Außen einwirkenden Werkzeuge vorgesehen. Vielmehr wird mit dem Rohrexpander ausschließlich von innen her auf das Rohrende zur Ausbildung der Steckmuffe eingewirkt.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im Einzelnen zeigt
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1 den Rohrexpander,
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2 den in ein Kunststoffrohr eingefügten Rohrexpander nach 1 in der Spannstellung,
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3 den Rohrexpander nach 1 in expandierter Stellung nach dem Aufmuffen des Kunststoffrohres,
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4 eine weitere Ausführungsform eines Rohrexpanders in der Spannstellung und
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5 den Rohrexpander nach 4 in expandierter Stellung in schematischer Darstellung.
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Der Rohrexpander in 1 weist einen geschlitzten Spreizring 1 auf, der aus einem flachen und möglichst federelastischen Material, vorzugsweise aus einem metallischen. Blechstreifen wie Stahlblech, Federstahlblech oder dergleichen besteht. Der Spreizring 1 ist kreisrund gebogen, wobei das innere Spreizringende 2 und der äußere Spreizringanfang 3 überlappend übereinandergleiten. Gemäß 2 kann der äußere Spreizringanfang 3 zur besseren Führung mit einer über das innere Spreizringende 2 übergreifenden Gleitführung 4 versehen werden. Die Gleitführung 4 kann aus einem abgewinkelten Blechansatz bestehen. Dadurch wird das Aufspreizen des äußeren Spreizringanfangs 3 vermieden und die exakte Kreisform des Spreizringes 1 gewährleistet. Infolge des Übereinandergleitens des äußeren Spreizringanfangs 3 und des inneren Spreizringendes 2 kann der Durchmesser des Spreizringes 1 um das Maß der Überlappung vergrößert beziehungsweise verkleinert werden, wobei der größere Spreizringdurchmesser dem Innendurchmesser der in 3 gezeigten Steckmuffe 5 und der kleiner Spreizringdurchmesser dem Innendurchmesser des in 2 gezeigten Kunststoffrohres 6 entspricht.
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Auf der Innenseite des Spreizringes 1 in 1 ist im Bereich der Überlappung des äußeren Spreizringanfangs 3 und des inneren Spreizringendes 2 ein Spannschloss 7 für die Begrenzung des Spreizringdurchmessers vorgesehen. Das Spannschloss 7 besteht aus zwei gegenüberliegenden Spannwinkeln 8, die spiegelbildlich angeordnet sind. Die Spannwinkel 8 sind mit dem Spreizring 1 mittels einer Nietverbindung 9 oder beispielsweise mittels einer Punktschweißverbindung 14 fest verbunden. Zwischen den Spannwinkeln 8 ist eine Spannfeder 11 angeordnet. Gegen die Federkraft der Spannfeder 11 ist der Spreizring 1 unter Reduzierung des Spreizringdurchmessers spannbar und mit der Federkraft der Spannfeder 11 wird der Spreizring 1 radial aufgeweitet. Die Spannkraft beziehungsweise die Spreizkraft des Spreizringes 1 kann durch eine weitere oder mehrere Spannfedern 11 erhöht werden. Infolgedessen kann der Spreizring 1 auch profiliert ausgeführt werden. Damit kann der Rohrexpander beispielsweise zur Anformung von Muffen mit umlaufenden und nach außen gewölbten Umfangssicken an den Rohrenden eingesetzt werden.
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Die Begrenzung der radialen Aufweitung des Spreizringes 1 wird durch einen Arretierungsstift 12 gewährleistet, der in jeweils einer Bohrung der gegenüberliegenden Spannwinkel 8 gelagert ist. In dem Ausführungsbeispiel nach 1 bis 3 ist der Arretierungsstift 12 beispielsweise ein abgebogener Splintstift. Die Länge des Splintstiftes begrenzt den größten Außendurchmesser des Spreizringes 1. Ein feineinstellbares Spannschloss 7 mit einer Stellmutter 17 kann gemäß 4 und 5 durch einen Gewindestift 18 anstelle des Splintstiftes ermöglicht werden. Damit ist der Innendurchmesser der Steckmuffe 5 bei einem wenig abweichenden Rohrdurchmesser des Kunststoffrohres 6 exakt kalibrierbar.
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Der Gebrauch des Rohrexpanders ist in den 2 und 3 dargestellt. In 2 ist der Endabschnitt eines thermoplastischen Kunststoffrohres 6 dargestellt. Das Kunststoffrohr 6 ist beispielsweise ein Regenfallrohr oder ein senkrechtes Fallrohr zur Ableitung von Schmutzwasser innerhalb und außerhalb von Gebäuden. Der Rohrexpander kann jedoch desgleichen zum Aufmuffen eines Rohrkrümmers oder von Rohrverzweigungen eingesetzt werden, wobei das Rohrende eines Fallrohres in das zur Steckmuffe 5 erweiterte Ende des anschließenden Kunststoffrohres 6 eingeschoben ist. Bevorzugt wird der Rohrexpander bei Kunststoffrohren eingesetzt, die insbesondere aus Hartkunststoff, bevorzugt aus Hart-PVC, PMMA oder Polypropylen (PP) bestehen. Das Spannschloss 7 wird mit Hilfe der gegenüberliegenden Spannwinkel 8 durch Zusammendrücken der Spannfeder 11 gespannt und damit der Außendurchmesser des Spreizringes 1 bis auf den Innendurchmesser des Kunststoffrohres 6 reduziert. Danach wird der Rohrexpander in das Kunststoffrohr 6 gemäß 2 eingesetzt. Anschließend wird der aufzumuffende Endabschnitt des Kunststoffrohres 6 solange einem aus einer Wärmequelle, beispielsweise einer Heißluftpistole, kommenden Warmluftstrom ausgesetzt, bis der Kunststoff erweicht und einfach zu verformen ist. Mit dem Erreichen der Erweichungstemperatur des Kunststoffes entspannt sich die Spannfeder 11 und der Spreizring 1 expandiert bis das Spannschloss 7 vollständig geöffnet ist. Dabei wird das Rohrende des Kunststoffrohres 6 zu der gewünschten Form einer Steckmuffe 5 gemäß 3 ausgebildet. Die Steckmuffe 5 mit dem Rohrexpander wird solange in dieser Position gehalten, bis sich der Kunststoff abgekühlt hat und wieder formstabil ist. Danach kann der Rohrexpander durch Zusammendrücken des Spannschlosses 7 aus der Steckmuffe 5 entfernt werden.
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Nach einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rohrexpanders kann die Rundheit der Steckmuffe 5 erhöht und eine vollkommene Kreisform der Steckmuffe 5 ermöglicht werden. Infolge des Übereinandergleitens des äußeren Spreizringanfangs 3 und des inneren Spreizringendes 2 kann im Bereich der Überlappung des Spreizringes 1 die Steckmuffe 5 eine gewisse Unrundheit aufweisen. Auch wenn der Anfangsbereich und Endbereich des Spreizringes 1 angeschliffen wird, kann eine minimale Unrundheit verbleiben. In dem nicht ganz kreisförmigen Bereich der Überlappung des Spreizringes 1 kann sich ein axialer Spalt ausbilden. Ein unrunder Querschnitt kann vermieden werden, wenn der äußere Spreizringanfang 3 und das innere Spreizringende 2 nach 5 in der expandierten Lage stumpf aneinander stoßen und in einer Stoßstelle 16 zueinander angeordnet sind.
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Nach 4 überlappe in der Spannstellung der äußere Spreizringanfang 3 das innere Spreizringende 2, wobei im Bereich der Überlappung ein unrunder Spreizringdurchmesser ausgebildet wird. Der Spannwinkel 8 des inneren Spreizringendes 2 kann überstehend angeordnet werden und ist mittels einer Punktschweißverbindung 14 mit dem Spreizring 1 verbunden. Der überstehende Teil des Spannwinkels 8 bildet eine Ringauflage 15 für den äußeren Spreizringanfang 3. Nach dem Expandieren des Spreizrings 1 kommt der äußere Spreizringanfang 3 auf der Ringauflage 15 zum Anschlag, wobei die Stoßstelle 16 ausgebildet wird. Mit der Stellmutter 17 und dem Gewindestift 18 wird der exakte Durchmesser des Spreizringes 1 eingestellt. Durch das stumpfe Aufeinanderstoßen des äußeren Spreizringanfangs 3 und des inneren Spreizringendes 2 wird eine Überlappung der Anfangs- und Endbereiche sowie ein unrunder Querschnitt vermieden. Damit wird eine vollkommen dichte Verbindung der Steckmuffe 5 mit dem Kunststoffrohr 6 erzielt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29515024 U1 [0002]
- DE 1726982 U1 [0005]
- DE 29618268 U1 [0006]
- EP 0718057 A2 [0007]
