DE2462186C2 - Vorrichtung zum Formen einer Ringnut am Innenumfang einer Verbindungsmuffe eines Rohres aus einem thermoelastisch verformbaren Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Formen einer Ringnut am Innenumfang einer Verbin- « dungsmuffe eines Rohres aus einem thermoelastisch verformbaren Kunststoff nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei einer derartigen bekannten Vorrichtung wird ein Dichtungsring in eine seiner Abstützung dienende « Ausnehmung eines zylindrischen Formdornes aufgenommen, das Rohr an einem Ende bis zu seiner thermoeiastischen Verformbarkeit erhitzt und durch Relativbewegung zwischen dem Formdorn und dem Rohrende auf den Formdom unter Übergreifung des so Dichtungsringes in eine bestimmte Endstellung aufgeschoben, wobei das Rohrende vor Erreichen des den Dichtungsring tragenden Abschnittes des Formdornes nach außen aufgeweitet wird (DE-OS 22 32 479). Nach Erreichen seiner Endstellung werden die beiderseits des Dichtungsringes gebildeten, nach innen divergierenden Seitenflächen des Rohrendes zum Ausformen der den Dichtungsring aufnehmenden Ringnut durch Druckbeaufschlagung zu diesem hin eingezogen. Nach erfolgter Abkühlung wird das Rohrende mit dem Dichtungsring ω von dem Formdorn abgezogen. Das Einziehen der divergierenden Seitenwände nach erfolgtem Aufschieben des Rohrendes auf den Formdom erfolgt bei dieser Vorrichtung durch zwei Formstempel, die parallel zur Achse des Rohrendes gegeneinander verschiebbar sind. es Dadurch ergeben sich mehrere Nachteile. Durch die an den unteren Fußpunkten der divergierenden Seitenwär,-de angreifenden Formstempel wird der an die Seitenwände anschließende Teil des auf dem Formdorn aufliegenden Rohrendes durch das Verschieben der Formstempel gelängt, was zwangsläufig zu einer Verringerung der Wanddicke in diesem Bereich des Rohrendes führt Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die beiden Formstempel bei ihrer Verschiebebewegung einen unmittelbaren Druck auf den Dichtungsring ausüben, durch den dieser einer Spannung unterworfen wird, die auch nach Abziehen des Rohrendes von dem Formdom erhalten bleibt, da die Formstempel solange in ihrer Druck ausfibenden Stellung verbleiben müssen, bis das Rohrende durch Abkühlung seine Verformungsfähigkeit verloren hat Diese dem Dichtungsring verliehene Spannung ist insofern nachteilig, als sie die Dichtwirkung herabsetzt, da nur ein spannungslos gehaltener Dichtungsring durch elastische Verformung seine volle Dichtfähigkeit entwickeln kann. Schließlich ist noch die Tatsache nachteilig, daß die Formstempel beim Aufschieben des Rohrendes auf den Formdorn abgenommen werden müssen, da anderenfalls ein Aufschieben nicht erfolgen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des obengenannten Standes der lechnik auszuschalten und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der während des Einziehens der divergierenden Seitenwände eine schädliche Schwächung der Wanddicke des Rohres vermieden wird, der Dichtungsring nicht als Folge der Druckbeaufschlagung durch die Formstempel unter eine erhalten bleibende Spannung gesetzt wird, und ein zusätzlicher zeitraubender Aufwand nicht erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Vorrichtung sind in den Unteranspriichen enthalten.

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch die Vorrichtung mit einer Formeinrichtung,

F i g. 2 einen Ausschnitt der Vorrichtung nach Fi g. 1 mit der zwei Formstempel aufweisenden Formeinrichtung in größerer Darstellung,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung eines Formstempels nach F i g. 2,

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform des Formstempels nach Fig. 2,

F i g. 5 einen Ausschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung während des Aufschiebens des Rohrendes,

F i g. 6 den Ausschnitt nach F i g. 5 nach Beendigung aes Aufschiebens,

F i g. 7 den Ausschnitt nach F i g. 5 vor dem Einziehen der Seitenwände,

Fig.8 den Ausschnitt nach Fig.5 nach dem Einziehen,

F i g. 9 einen Längsschnitt einer mittels der Vorrichtung nach F i g. 1 geformten, einen Dichtungsring aufweisenden Verbindungsmuffe in kleinerer Darstellung, und

Fig. 10 einen Ausschnitt der Verbindungsmuffe gemäß F i g. 9 ohne Dichtungsring.

Eine geformte Verbindungsmuffe 10 an einem runden Rohr 16 weist eine Konusfläche 14 und eine an diese anschließends zylindrische Hülse 12 auf. Der Innendurchmesser der Hülse 12 ist etwas größer als der

Außendurchmesser des Rohres 16, um das Ende eines nicht dargestellten benachbarten Rohres aufzunehmen. Die Hülse 12 besteht aus zwei koaxialen Abschnitten 18 und 20, zwischen denen ein Abschnitt 22 angeordnet ist, der eine Ringnut 24 bildet, in der ein im Querschnitt herzförmiger Dichtungsring 26 aufgenommen ist. Die Ringnut 24 besteht aus senkrecht zur Achse des Rohres 16 gerichteten Seitenwänden 28 und 30, die durch einen Boden 32 miteinander verbunden sind. Der Dichtungsring 26 ist spannungsfrei in der Ringnut 24 aufgenommen und erstreckt sich mit seinem inneren Umfang über den Innendurchmesser des Abschnittes 20 hinaus, so daß er mit dem eingeschobenen Ende des benachbarten Rohres eine sichere Dichtung bildet. Die inneren Oberflächen 34 bzw. 36 der Seiten wände 28 und 30 der Ringnut 24 erstrecken sich nach außen von dem inneren Umfangsrand 37 bis zum Boden 32, wobei der Abstand der Oberflächen 34 und 36 die Breite der Ringnut 24 bestimmt (F ig. 10).

Die Ringnut 24 dient der Aufnahme eines Dichtungsringes 26 und besitzt eine Formgebung, die eine Verlagerung des Dichtungsringes 26 beim Zusammenfügen oder beim Lösen einer Muffenverbindung ausschließt. Die Ringnut 24 ist dazu derart ausgeformt, daß der Dichtungsring 26 in ihr verriegelt gehalten wird. Die Oberfläche 36 ist eben und erstreckt sich nach außen von dem inneren Umfangsrand der Ringnut 24. Die Oberfläche 34 der Seitenwand 28 besitzt segmentartige Vorspränge 42, die sich in die Ringnut 24 hinein erstrecken. Diese Vorsprünge 42, die vorzugsweise an ω dem Umfangsrand 37 der Ringnut 24 liegen, sind voneinander getrennte Abschnitte, die im Abstand um die Ringnut 24 herum verteilt sind.

Der Abstand zwischen den Vorsprüngen 42 der Oberfläche 34 und der Oberfläche 36 ist geringer als der Abstand zwischen den Oberflächen 34 und 36.

Ein Teil des Dichtungsringes 26 ist in der Ringnut 24 gegenüber den Vorsprüngen 42 nach außen vorspringend aufgenommen, während ein anderer Teil des Dichtungsringes 26 sich in die Hülse 12 über den Umfang der Kingnut 24 erstreckt. Die maximale Breite des außerhalb der Vorsprünge 42 in der Ringnut 24 befindlichen Teiles des Dichtungsringes 26 ist größer als der Abstand zwischen der Oberfläche 36 und den Vorsprüngen 42, so daß die Vorsprünge 42 auf einfache Weise eine Lösung des Dichtungsringes 26 aus der Ringnut 24 verhindern und den Dichtungsring 26 verankern.

Da die Rohrleitung mit einem unter Druck stehenden Medium beschickt wird, besitzt die Oberfläche 36 der Seitenwand 30 keine Vorsprünge 42. Die Seitenwand 30 ist auf der Druckseite des Dichtungsringes 26 angeordnet.

Der Grund, in dieser Oberfläche 36 keine Vorsprünge 42 anzuordnen, besteht darin, daß die Wanddicke eines jeden Vorsprunges 42 durch seine Ausformung verringert wird. Bei einem hohen auf diese Vorsprünge 42 einwirkenden Druck könnte es zu Beschädigungen oder zum Bruch kommen. Dies geschieht nicht auf der drucklosen Seite des Dichtungsringes 26. &o

Der Betrag, um den die Vorsprünge 42 in die Ringnut 24 von der Oberfläche 34 vorstehen, hängt ab von verschiedenen Faktoren, wie der Wanddicke des Rohres 16 vor dem Ausformen der Vorsprünge 42 und dem zur Verriegelung des Dichtungsringes 26 in der Ringnut 24 <>5 erforderlichen Abstand der Vorsprünge 42. Die Vorsprünge 42 sind üblicherweise getrennt in gegenseitigen Abständen angeord.-iet, sie können jedoch auch zusammenhängend ringartig ausgebildet sein, wenn das Muffenende dies zuläßt und eine geringe Wahrscheinlichkeit für ein Reißen oder eine Beschädigung bei der Ausformung gegeben ist

In jedem Falle sollte die maximale Breite des außerhalb der Vorsprünge 42 in der Ringnut 24 aufgenommenen Teiles des Dichtungsringes 26 wenigstens gleich dem Abstand zwischen den Vorsprüngen 42 und der gegenüberliegenden Oberfläche 36 sein.

Die dem Formen der Verbindungsmuffe 10 dienende Vorrichtung weist einen Formdorn 44 und eine Formeinrichtung 48 auf. Der Formdorn 44 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 50, einem konischen Abschnitt 52 und einem zylindrischen Abschnitt 54 mit größerem Durchmesser. An dem Ende des Abschnittes 54 ist ein als Anschlag dienender Ringflansch 56 angeordnet Das freie Ende des Abschnittes 50 trägt einen eine kegelförmig nach innen sich verjüngende Oberfläche 60 aufweisenden Abschnitt 46. In dem Abschnitt 54 ist eine ringförmige Ausnehmung 62 angeordnet, die der spannungsfrei ^ Aufnahme des Dichtungsringes 28 dient Die Ausnehm· ng 62 geht in eine konisch sich erweiternde Räche 64, die ein Abziehen der Verbindungsmuffe 10 von dem Formdorn 44 unter vorübergehender elastischer Verformung des Dichtungsringes 26 gestattet wobei der Dichtungsring 26 nach Abziehen von dem Formdorn 44 seine ursprüngliche spannungsfreie Lage wieder einnimmt.

Die dem Ausformen der Ringnut 24 dienende Formeinrichtung 48 besteht aus einem Tragring 72, der den Abschnitt 46 koaxial umgibt und durch Arme 74 mit dem Formdorn 44 verbunden ist. Der Tragring 72 besitzt einen koaxial zum Formdorn 44 liegenden Mittelabschnitt 76, der mittig zur Ausnehmung 62 liegt An den Enden des Tragringes 72 sind radial unter einem Winkel von 45° nach innen gerichtete Randflansche 78 und 80 befestigt Der Randflansch 78 trägt mehrere von auf dem Umfang im Abstand angeordneten Kolben-Zylinderanordnungen 82, von dene;; nur eine in F i g. 1 gezeigt ist. Jede Kolben-Zylinderanordnung 82 ist auf dem Randflansch 78 durch eine Mutter 84 befeitigt und besitzt einen nach außen gerichteten Zylinder 86 und eine nach innen gerichtete Kolbenstange 88, die senkrecht zum Randflansch 78 sich erstreckt. An dem freien Ende der Kolbenstange 88 ist ein Formstempel 90 befestigt der einen Fußteil 92 und ein verjüngtes abgerundetes freies Ende 94 besitzt.

Die Kolbenstangen 88 mit ihren Formstempeln 90 sind zwischen einer zurückgezogenen Ruhestellung gemäß der ausgezogenen Linien (F i g. 2) und einer ausgefahrenen, in sirichpunktierten Linien gezeigten Arbeitsstellung bewegbar. In der Ruhestellung liegen die Formstempel 90 auf einem radial außerhalb des Abschnittes 54 liegenden Kreis auf einer Seite der Ausnehmung 62. In der Arbeitsstellung liegen die Enden der Formstempel 90 ebenfalls auf eiiie-i! radial außerhalb des Abschnittes 54 liegenden Kreis, der jedoch kleiner ist als der in der Ruhestellung. Die Formstempel 90 bewegen sich in einer Richtung, die die Achse des Abschnittes 54 in einem spitzen Winkel von 45" schneidet, Die Kolben-Zylinderanordnungen 82 sind in gleichen Abständen auf dem Umfang des Rar.dflansches 78 verteilt.

Der an dem anderen Ende des Mittelabschnittes 76 befindliche Randflansch 80 trägt ebenso wie der Randflansch 78 mehrere von auf dem Umfang im Abstand angeordneten Kolben-Zylindcranordnungen 96, von denen nur eine in Fig. 1 gezeigt ist. Die

Ausbildung der KolbenZylinderanordnungen 96 gleicht den Kolben-Zylinderanordnuntrcn 82. Der durch den Zylinder ItK) über die Kolbenstange 102 betätigbare Formstempel 104 ist auf Lücke stehend zwischen zwei der Formstempel 90 angeordnet. Der bogenförmig ausgebildete Formstempel 104 ist im Querschnitt gleich dem Formstempel 90 und besitzt einen FuBteil 106 und einen verjüngten, an seinem Ende abgerundeten Teil 108 (F i g. 4). Die Formstempel 104 sind ebenso wie die Formstempel 90 zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung bewegbar. In der Arbeitsstellung liegen die Enden der Formstempel 104 auf einem gemeinsamen kleineren Kreis, der von dem Abschnitt 54 und dem Boden 32 im Abstand liegt.

Die Kolben-Zylinderanordnungen 96 und ihre Formstempel 104 sind in gleichmäßigem Abstand auf dem Randflansch 80 angeordnet. Außerdem sind die Formstempel 104 in einer solchen Zahl vorgesehen, daß -j_c u_c: Erreichen der Arbeitsteilung einen vollständigen Ring um den Abschnitt 54 bilden.

Die Betätigung der KolbenZylinderanordnungen 82 und 96 erfolgt gleichzeitig durch nicht dargestellte Antriebsvorrichtungen, die die Formstempel 90 und 104 dann aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung verschieben, wenn das Ende des Rohres 16 vollständig auf den Abschnitt 54 aufgeschoben und das IJberschieben des Dichtungsringes 26 erleichternde Stege 68 zurückgeklappt sind (Fig. 7). Am Tragring 72 sind Führungen 109 befestigt, die in gleitendem Kontakt mit den Formstempeln 90 und 104 stehen. Die Formstempel 90 und 104 müssen genau zu der Ausnehmung 62 des Abschnittes 54 ausgerichtet sein. Die Formstempel 104 können gleich den Formstempeln 90 sein, um einander gleiche Vorsprünge 42 auf gegenüberliegenden Seiten des Dichtungsringes 26 zu erzielen. In diesem Falle sind die Formstempel 90 und 104 axial fluchiend miteinander angeordnet.

Die Formstempe. ¹W und 104 können zueinander auch auf Lücke stehen, so daß die Vorsprung 42 auf gegenüberliegenden Seiten des Dichtungsringes 26 ebenfalls auf Lücke stehen. Wenn die Seitenwände 28 und 30 der Ringnut 24 durch clic Formstempel 90 und 104 ausgeformt sind, kehren diese in ihre Ruhestellung zurück, wobei die Arbeitsstellung solange aufrechterhalten bleibt, bis die Verbindungsmuffe 10 abgekühlt ist aiii eine Temperatur unterhalb der Verformbarkeit. Darauf wird die Verbindungsmuffe 10 mit dem Dichtungsring 26 von dem Formdorn 44 abgezogen, wobei der Dichtungsring 26 in der Rinpiiiit 24 gehalten ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorricbwng zum Formen einer Ringnut am Innenumfang einer Verbindungsmuffe eines Rohres aus einem thermoelastisch verformbaren Kunststoff und zum teilweisen Umschließen eines in der Ringnut angeordneten Dichtungsringes, mit einem Formdom zum Aufweiten des Muffenbereiches, mit einer Einrichtung zum Aufweiten des Ringnutbereiches und mit zwei gleichzeitig in Richtung auf den Dichtungsring verschiebbaren Formeinrichtungen für das umschließende Formen der Ringnut, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Formeinrichtungen (48) mehrere Formstempel (90 bzw. 104) aufweist, deren Verschieberichtung unter is einem spitzen Winkel zur Längsachse des Formdornes (44) verläuft

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel 45° beträgt

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 -oder 2, dadurch ^kennzeichnet, daß die Formstempel (90 I₅₂W. 104) der einen Formeinrichtung (48) in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind gegenüber den Formstempeln (104 bzw. 90) der anderen Formeinrichtung (48). ö

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstempel (90 bzw. 104) der beiden Formeinrichtungen (48) zueinander auf Lücke stehen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstempel (90 bzw. 104) jeder der beiden Formeinrichtungen (48) in ihrer Formendstellung einen Ring bildend aneinanderstoßen.

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