DE2107309A1

DE2107309A1 - Rohrverbindungsstuck und Verfahren zur Herstellung derartiger Rohrverbin düngen

Info

Publication number: DE2107309A1
Application number: DE19712107309
Authority: DE
Inventors: Joseph Louis Metaine La Ferraro Joseph Peter Scotch Plains N J Munder Joseph Anthony Westchester Ohio Ramm (V St A)
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1970-02-13
Filing date: 1971-02-10
Publication date: 1971-08-26
Also published as: GB1281794A; FR2078539A5; AT318984B; US3633943A; JPS524772B1; CH520893A; AU2534871A; BE762806A

Description

Rohrverbindungsstück und Verfahren zur Herstellung derartiger Rohrverbindungen

Es wird die Priorität der entsprechenden US-Anmeldung Ser.No. 11,043 vom 13. Februar 1970 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf Rohrverbindungsstücke, die nicht mit sehr hohen Drucken beaufschlagt werden, und auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Rohrverbindungsstücke, vorzugsweise auf aus verformbaren und wärmehärtbaren Harzen, die glasfaserverstärkt sind, bestehenden Rohrverbindungen, wie sie etwa im Zusammenhang mit Gummiringdichtungen oder dergleichen Anwendung finden. Derartige Rohrverbindungsstücke lassen sich insbesondere bei nicht druckbeaufschlagten Kanalisationsrohren und Abflußleitungen aus Asbestzement verwenden.

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Es ist seit einiger Zeit bekannt, für die Zusammenfügung, das Herstellen von Abzweigungen und dergleichen von Asbest-Zementrohren Rohrverbindungsstücke zu verwenden, die aus verschiedenen Materialien und nach unterschiedlichen Verfahren gefertigt sind. Hierzu gehören beispielsweise die bekannten Eisenguß-Rohrverbindungen, die in einer Blasform aus thermoplastischem Material hergestellten Verbindungsstücke sowie auch durch besondere Verleimungsund Klebeverfahren aus einzelnen Abschnitten zusammengefügte Asbestzement-Rohrverbindungen. Derartige Rohrverbindungsstücke zeigen jedoch eine Reihe von Mangeln und sind im Dauereinsatz oft unbefriedigend. Die gußeisernen Rohrverbindungen beispielsweise besitzen bezüglich auftretender Korrosionen nicht die nötige Widerstandsfähigkeit, gemessen an den Asbest-Zementrohren, während sich die thermoplastischen Rohrverbindungen bereits unter mäßiger Belastung leicht deformieren und im übrigen außerordentlich temperaturempfindlich sind, so daß sie für den Flüssigkeitstransport bei Temperaturen in der Nähe von 65°C und darüber ungeeignet sind. Diejenigen Rohrverbindungsstücke, die aus Asbestzement-Rohrabschnitten gefertigt werden und durch Zusammenleimen solcher einzelnen Abschnitte hergestellt werden, sind zwar gegenüber Korrosionserscheinungen unempfindlich,

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liegen jedoch, durch das verhältnismäßig komplizierte Herstellungsverfahren bedingt, in ihrem Anschaffungspreis unvergleichlich hoch. Darüber hinaus sehen die so zusammengeleimten Verbindungsstücke für Rohre nicht gerade besonders vorteilhaft aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Rohrverbindungsstücke insbesondere für nicht druckbeaufschlagte Leitungen zu schaffen und ein Verfahren zu deren Herstellung zu entwickeln, welches wirtschaftlich ist und wobei die Rohrverbindungen eine große Temperaturbeständigkeit, keinerlei Korrosionserscheinungen, hohe Festigkeit und ein vorteilhaftes Aussehen zeigen. Derartige Rohrverbindungen sollen sich besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit Kanalisationsanlagen und Abflußrohren aller Art verwenden lassen, wobei die nicht druckbeaufschlagten Verbindungsstücke vorteilhafterweise Gummiring-Dichtungen besitzen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei Halbformen eines Rohrverbindungsstückes aus glasfaserverstärkten wärmeaushärtbarem Harz hergestellt werden, daß die beiden Hälften mittels eines geeigneten

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Klebstoffes und weiterer, das Zusammenhalten sicherstellender Mittel fest miteinander zu einer Einheit verbunden werden, wobei die beiden Hälften eines Rohrverbindungsstückes so ausgebildet sind, daß sich eine kontinuierliche und gleichmäßig dicke Schicht an Klebmasse zwischen den beiden Hälften und entlang deren Verbindungsflächen ausbildet und daß das fertige Rohrverbindungsstück eine in sich geschlossene starre Einheit bildet·

Weitere Merkmale und die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:

Fig. 1 eine Daraufsicht auf die beiden zu einer
Rohrverbindung zusammenfügbaren Formhäliten}

Fig. 2 eine stirnseitige Seitenansicht der zu

einer Einheit zusammengefügten Formhälften nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenaufsicht auf die Rohrverbindungseinheit nach Fig. 1;

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Fig. 4 einen Teilquerschnitt entlang der Linie 4-4 aus Fig. 3 und

Fig. 5 einen gebrochenen Querschnitt entlang der Linie 5-5 von Fig. 3.

Fig. 1 zeigt zwei Hälften 2 eines Rohrverbindungsstückes für eine T-förmige Rohrverzweigung. Die beiden dargestellten Hälften werden vorzugsweise unter Verwendung eines wärmeaushärtbaren, mit Glasfasern verstärkten Materials ausgeformt. In gleicher Weise ist es selbstverständlich möglichι außer dem beispielsweise wiedergegebenen T-Stück auch andere Rohrverbindungsstücke, so etwa Winkelverbindungen, Y-förmige Verzweigungsstücke oder Biegungsteile aller Art herzustellen.

Jede der dargestellten Hälften 2 besteht aus den Teilabschnitten 4, 6 und 8, welche die einzelnen Verzweigungsansätze bzw. Arme des T-VerbindungsStückes darstellen. Die Endabschnitte der Arme 4 und 6 und des Anschlußabschnittes 8 sind etwa kelchartig ausgebildet und weisen eine Ausnehmung oder auch Ringrinne 10 auf, in welche zur Abdichtung der herzustellenden Leitungsverbindungen

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Gummidichtringe oder entsprechende Dichtungsmanschetten eingesetzt werden können.

Jede der Hälften 2 der Rohrverbindung wird von einer Basis 12 begrenzt, wobei deren Oberfläche 14 so ausgebildet ist, daß sie paarweise aufeinander einpaßbar sind, so daß die Berührungsflächen zweier komplementärer Formhälften paßgerecht ineinander-und aufeinanderfügbar sind. Zu diesem Zweck sind die Oberflächen 14 mit einer Mehrzahl von Führungskanten 16 und entsprechenden Ausnehmungen 18 versenken. Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Führungskanten 16 auf der einen Halbseite jeder Formhälfte vorgesehen, während die Führungsrinnen 18 auf der anderen Halbseite vorhanden sind. Aufgrund dieser komplementären bzw. wechselseitigen Anordnung von Führungskanten und Führungsnuten ist es möglich, zur Herstellung der einzelnen Hälften von Rohrverbindungsstücken ein und dieselbe Form zu verwenden, wodurch sich das Herstellungsverfahren vereinfacht. Wie aus der beiliegenden Zeichnung klar hervorgeht, erfolgt die Ausrichtung und Zentrierung der beiden Formhälften zur Herstellung eines einheitlichen Rohrverbindungsstückes vermittels der Führungskanten 16, die in Eingriff mit den Nuten 18 ge-

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bracht werden. Die Linie 20 in Fig. 1 zeigt die Verbindung einer Führungskante 16 mit einer Nut 18, d.h. den Wechsel von Führungskante zu Führungsrille etwa in der Mitte der Länge jeder Hälfte des Verbindungsstückeso

Wie weiter aus Fig. 4 zu ersehen, ist die Führungskante 16 in ihrer Höhe größer gewählt als die Tiefe der Nut 18, so daß bei Ineinanderfügen von Nut und Feder ein Abstand zwischen den Oberflächen 14 der beiden Hälften des Rohrverbindungsstückes verbleibt. Darüber hinaus ist auch die Basis 12 mit einem freien Zwischenraum zwischen den Flanschen 22 versehen. Die Funktion des schmalen Zwischenraumes zwischen den beim Zusammenfügen der beiden Hälften des Rohrverbindungsstückes gegeneinanderliegenden Flächen wird später näher beschrieben.

Wie in Fig. 5 dargestellt, ist die Hälfte der Flansche mit einer Öffnung 24 mit abgeschrägtem Einführungsabschnitt 26 versehen, während die andere Hälfte der Flansche Bohrungen 28 aufweist, die sich nur teilweise in diese hineinerstrecken. Für die Zusammenfügung zweier Hälften eines Rohrverbindungsstückes können diese durch

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Gesenkmittel um die Bohrungen 28 und Erweiterungen, Ansätze oder Ausnehmungen um die Öffnung 24 zentriert und im Abstandsverhältnis angeordnet werden. Die Bohrungen 28 können schließlich auch vollständig durch die Flansche 22 hindurchgeführt sein,. Die Bohrung 24 und die Bohrung 28 sind vorzugsweise angeschrägt, so daß die Gefahr des gegenseitigen Verziehens oder die eventuelle Beschädigung des Gewindes möglichst ausgeschlossen wird.

Das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Rohrverbindungsstück ergibt sich nach dem Zusammensetzen der beiden Hälften von Fig. 1. Die Rinnen oder Nuten 18 entlang jedes Ha-Ibabschnittes 2 werden mit einem geeigneten Klebstoff wie etwa einer Epoxy-Verbindung, Polyester oder einem Akryl-Klebmittel gefüllt. Nachfolgend wird die eine Hälfte über der anderen angeordnet und in Eingriff gebracht, so daß jede der Führungskanten 16 in die zugehörige Führungsnut 18 der anderen Formhälfte eingreift. Zufolge der Ineingriffbringung der Führungskante 16 in die Rinnen 18 wird der zuvor in diese eingebrachte Klebstoff teilweise aus diesen herausgedrückt und in feste Verbindung mit den angrenzenden Flächen 14 beider nunmehr zusammengefügter Formhälften 2 gebracht· Die Führungskanten 16 und die Nuten 18 sind hierbei so ausgebildet, daß eine ausreichende

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Menge Klebstoff in den Nuten vorhanden ist und sich beim Eindrücken der Führungskante 16 in die Nuten eine lückenlose Klebstoff schicht 32 ausbilden kann, die den Zwischenraum zwischen den im geringen Abstand zueinander liegenden Verbindungsflächen der beiden Hälften des Rohrverbindungsstückes in axialer Richtung von dem einen Ende bis zu dem gegenüberliegenden Ende ausfüllt· Die Dicke der Klebstoffschicht wird durch die Höhendifferenz zwischen Führungskante 16 einerseits und die Tiefe der Nuten 18 andererseits bestimmt, und sie liegt vorzugsweise zwischen 1 und 60 mm (mils). Um eine gleichmäßige Verteilung der Klebstoffschicht und damit eine ausreichende Abdichtung sicherzustellen, ist in gleicher Weise ein kontinuierlicher Streifen von Klebstoffmaterial auf die Oberfläche 14 zwischen den Endabschnitten der aneinander angrenzenden Ausnehmungen 18, wie bei 30 angezeigt, aufgebracht.

Nachdem die beiden Formhälften 2 fest aufeinandergefügt sind, werden Stahlhalterungen bzw. entsprechende Befestigungsmittel 24 wie etwa Gewindeschrauben in die Lochungen 24 und durch diese in die mit Gewinde versehenen Bohrungen 28 eingeführt, welche die beiden Hälften des Rohrverbindungsstückes zumindest bis zur Aushärtung des Klebemittels in fester Verbindung zueinander halten. Wie

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Fig, 4 zeigt, füllt das Klebemittel den schmalen Zwischenraum zwischen den beiden aneinandergrenzenden Oberflächen der Formhälften über eine gewisse Breite zu beiden Seiten der Führungskante aus. Wenn jedoch von dem Rohrverbindungsstück eine zusätzliche Festigkeit verlangt wird, ist es selbstverständlich möglich, den Klebstoff in einer derartigen Menge in die Führungsnuten 18 einzubringen, daß die dargestellte Klebstoffschicht zwischen den Oberflächen 14 sich über den gesamten Zwischenraum in seiner Breite erstreckt, d.h. also von der Außenseite bis hin zur Innenkante der Oberfläche 14 reicht. Wie Fig. 3 zeigt, sind die das Rohrverbindungsstück bildenden Formhälften mit Verstärkungsrippen 36 versehen.

Die vorbeschriebenen Rohrverbindungsstücke werden aus einem geeigneten glasfaserverstärkten wärmehärtbaren Harz hergestellt, wobei die Glasfasern,beispielsweise in Tafelform verflochten oder dergleichen, in eine entsprechende Schicht aus Venyl-Esterharz eingebettet sind. Derartige Materialien sind handelsüblich erhältlich und werden beispielsweise in Tafelform von der Firm Dow Chemical Company unter dem Handelsnamen DOW SMC-DERAKANE CX 7000-50 vertrieben. Auch können derartige Rohrverbindungen aus schüttbarem Rohmaterial hergestellt werden,

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wobei aich hier in Abschnitte zerschnittene Glasfaserstränge zur Anwendung kommen, die in Isophthalic-Polyesterharz eingebettet sind, wie es von der Firma American Cyanamid Company unter dem Handelsnamen BMC-LAMINAC PDL-7-989 auf den Markt kommt. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung auch andere geeignete wärmeaushärtbare Harze, die vorzugsweise glasfaserverstärkt sind, oder die auch anderes Fasermaterial' enthalten können, zur Herstellung der Rohrverbindungsstücke verwendet werden.

Die beiden Hälften der Rohrverbindungsstücke, wie sie aus den genannten glasfaserverstärkten Harztafeln gefertigt werden, können mit einem Epoxy-Klebemittel miteinander verbunden werden, wie es von der Smooth-On Company unter dem Handelsnamen SMOOTH-ON 2-107 vertrieben wird. Auch ist es möglich, andere Klebemittel wie etwa Polyester und Akryl-Klebstoffe zu verwenden«. Es ist vorteilhaft, die Oberflächen 14 vor der Beaufschlagung derselben mit Klebstoff mittels eines Sandstrahlgebläses aufzurauhen. Auch kann es durchaus vorteilhaft sein, die Oberflächen mit einem geeigneten Lösungsmittel vorzubehandeln, bevor auf diese der Klebstoff aufgebracht wirdo Das verwendete Klebmittel muß in jedem Falle eine gute und dauerhafte Verbindung . zwischen den beiden Formhälften sicherstellen

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und den wesentlichen Zusammenhalt der beiden Teile gewährleisten. Die Stahlbefestiger dienen primär nur dazu, die beiden Formhälften zusammenzuhalten, während der Klebstoff aushärtet.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohrverbindungsstücke wurden den hierfür verwendeten Biege- und Schlag/Stoß-Tests unterworfen, wie sie auch für Asbestzement-Abflußrohre verwendet werden. Die hierbei gefundenen physikalischen Eigenschaften entsprechen durchaus denjenigen bisher verwendeter Rohrverbindungsstücke, jedoch mit den eingangs genannten verbesserten Eigenschaften, so daß sie ganz allgemein an deren Stelle zur Anwendung kommen können.

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Claims

"^ JL J mm Ansprüche

1. Rohrverbindungsstück, dadurch gekennzeichnet , daß es aus zwei miteinander verbun-

Einheit denen und zusammengefügten, eine gemeinsame/bildenden Teilen (2) besteht, daß eine Klebstoffschicht (32) die beiden Teile (2) fest und dauerhaft miteinander verbindet, wobei Führungskanten (16) und Nuten C18), die in einem Stück zusammen mit den genannten Teilen gefertigt werden, derart ineinandergreifen, daß zufolge der Höhe der Führungskanten (16) und der Tiefe der Nuten (18) die Dicke der Klebstoffschicht, den Abstand zwischen den beiden gegeneinandergelegten Flächen wenigstens teilweise ausfüllend, vorgegeben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Führungskanten (16) größer als die Tiefe der Nuten (18) ist,

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Hälften des

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Rohrverbindungsstückes mit einer Vielzahl von Führungskanten (16) und Nuten (18) versehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften eines Rohrverbindungsstückes aus einem glasfaserverstärkten wärmeaushärtbaren Harz (filled thermosetting resin) bestehen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften in einem Abstandsverhältnis gegeneinander zusammengefügt werden, wobei

der Abstand zwischen den Verbindungsflächen zwischen s? Ο,ΟΟΆ5Ψ Oy1S2f
¹^f/? F·?? ®twa -ΐ und -&Θ- mils liegt, daß sich die Klebmittelschicht kontinuierlich über die Verbindungsabschnitte der beiden Hälften von dem einen Ende bis zum gegenüberliegenden Ende der Stirnflächen des Rohrverbindungsstückes erstreckt und daß die beiden Hälften in ihrer Formgebung zueinander identisch sind.

6. Verfahren zur Herstellung von Rohrverbindungsstücken nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl identischer Hälften von Rohrverbin-

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dungsstücken aus einem wärmehärtbaren glasfaserverstärkten Harz ausgeformt werden, daß die gegeneinander in Anlage zu bringenden Oberflächen der zu einer Einheit zusammenzufügenden Hälften mit einer Vielzahl von Führungskanten und entsprechenden Nuten versehen sind, daß die Nuten der beiden Hälften mit einem Klebstoff gefüllt werden, daß nachfolgend die beiden Hälften mit den Führungskanten in der einen Halbsektion in die Nuten der anderen Halbsektion eingebracht und zusammengefügt werden, während umgekehrt die Führungskanten entlang des anderen Halbabschnittes in Eingriff mit den Nuten des einen Halbabschnittes gelangen und die gegeneinanderzufügenden Oberflächen unter Freigabe eines geringen Abstand -. zueinander in Anlage kommen, wobei durch Ausübung einer ausreichenden Kraft der in die Nuten eingebrachte Klebstoff eine gleichförmige Schicht, den genannten Zwischenraum entsprechend ausfüllend, aus den Nuten ausgebracht wird, so daß der Klebstoff, in festem Kontakt mit den genannten Oberflächen der beiden Hälften des Rohrverbindungsstückes stehend, über die gesamten Verbindungsteile der beiden Hälften kontinuierlich verläuft.

Patentanwälte

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