DE2620639B2

DE2620639B2 - Kunststoffrohr mit Rohrmuffe

Info

Publication number: DE2620639B2
Application number: DE2620639A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ashiya Hyogo Kusano (Japan)
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1975-05-13
Filing date: 1976-05-10
Publication date: 1979-03-15
Also published as: DE2620639C3; SE7605294L; JPS51132283A; GB1523073A; FR2310853B1; FR2310853A1; US4124422A; NL170604C; NL7604713A; DE2620639A1; SE421185B; JPS5834291B2

Description

Fig.4d einen schematischen Querschnitt durch ein viertes elastisches Element,

Fig.4e einen schematischen Querschnitt durch ein auf der Außenflache gewelltes elastisches Element,

Fig.4f einen schematischen Querschnitt durch ein sechstes elastisches Element,

Pig.5a einen schematischen Längsschnitt durch den Endabschnitt eines mit einem Muffenelement verbundenen Rohres während seiner Herstellung,

Fig.5b einen schematischen Teillängsschnitt durch den Endabschnitt des Rohres gemäß Pig.5a wahrend einer weiteren Stufe seiner Herstellung,

F i g. 5c einen schematischen Teillängsschnitt durch den Endabschnitt des fertigen Rohres gemäß der F i g. 5a und 5b,

F i g. 6a einen schematischen Längsschnitt durch den Endabschnitt eines Rohres während der Verbindung mit einem Muffenelement,

Fig.6b einen schematischen Teillängsschnitt durch scr !!"Ssdscrr:;! eines Kcnrcs nSftrcna uCi umaunuigenden Stufe der Verbindung mit einem Muffenelement,

Fig.6c einen schematischen Teillängsschnitt durch das fertige Rohr gemäß der F i g. 6a und 6b,

F i g. 7a einen schematischen Längsschnitt durch den Endabschnitt eines Rohres während der Verbindung mit einem vorgefertigten Muffenelement,

F i g. 7b einen schematischen Teillängsschnitt durch den Endabschnitt eines Rohres während einer weiteren Stufe der Verbindung mit einem vorgefertigten Muffenelement und

F i g. 7c einen schematischen Teillängsschnitt durch das fertige Rohr gemäß F i g. 7a und 7b.

Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, ist auf einen F.ndabschnitt 2a eines flexiblen Rohres 2 der Endabschnitt 3a eines Muffenelementes 3 aufgeschoben, wobei im Überlappungsbereich zwischen der Außenfläche des Endabschnittes 2a des Rohres 2 und der Innenfläche des Endabschnittes 3a des Muffenelements 3 ein diese verbindendes elastisches Element 4 angeordnet ist. Bei dem durch F i g. 1 erläuterten Herstellungsverfahren wird die Außenfläche des Endabschnitts 2a des geraden Rohres 2 von einer Spannvorrichtung 5 unter elastischer Verringerung ihres Durchmessers umspannt. Zwischen der Spannvorrichtung 5 und der Außenfläche des Endabshnitts 2a des Rohres 2 ist ein Pufferring 6, beispielsweise aus Gummi, angeordnet Das Ausmaß der Verringerung des Durchmessers hängt von der Art des Rohres ab, kann jedoch in vielen Fällen in einem Bereich zwischen '/3000 bis '/300 des Rohrdurchmessers liegen. Auf die Außenfläche des im Durchmessers verringerten Endabschnittes 2a wird ein Klebstoff aufgebracht Wenn es sich bei dem Rohr 2 um ein durch Wickeln von mit Kunststoff imprägnierten Glasfasermaterialien erzeugtes Faserwicklungsrohr handelt, dessen Außenfläche keine günstigen Hafteigenschaften besitzt, ist es zweckmäßig, die Außenfläche vor der Aufbringung des KJebstoffes mit einer Schleifvorrichtung zu behandeln. Anschließend wird auf den Endabschnitt 2a des Rohres 2 ein ringförmiges elastisches Element 4, beispielsweise ein Packungsring aus Gummi aufgebracht und durch den Klebstoff auf diesem festgelegt Wenn das verwendete elastische Element 4 einen im Vergleich zum Außendurchmesser des Rohres 2 um etwa 10% geringeren Innendurchmesser besitzt, wirkt die im elastischen Element 4 erzeugte Spannung mit der Klebkraft des Klebstoffes zur Verbesserung der Bindekraft und der Wasserdichtigkeit zusammen. Nach dem Aufbringen des elastischen Elements 4 auf den Endabschnitt la. des Rohres wird ein Muffenformkern 7 gegen die Endfläche 2b des Rohres 2 angelegt und auf die Außenfläche des elastischen Elements 4 und die Außenflache des Muffenformkerns 7 ein mit Kunststoff

s imprägniertes Glasfasermaterial aufgewickelt und zu einem Muffenelement 3 der vorbestimmten Dicke verfestigt Wenn für das Muffenelement 3 ein wärmehärtender Kunststoff benutzt wird, erfolgt die Wärmehärtung des Kunststoffes durch Erhitzen des Muffenformkerns 7 durch geeignete Mittel oder andere geeignete Heizverfahren. Nach der Verfestigung des Muffenelementes 3 wird die Spannvorrichtung 5 gelöst und entfernt und der Muffenformkern 7 aus dem Muffenelement 3 herausgezogen. Dabei sucht der in seinem Durchmesser verringerte Endabschnitt 2a des Rohres 2 sich elastisch auf seine Ausgangsform auszudehnen, so daß die sich dadurch ergebende radial auswärts gerichtete Ausdehnungskraft Ober das elastische Element 4 einen Preßsitz des Endabschnittes 2a des "ohrcS 2 im CndabSChniti 3ä des rnüffcnciei'i'iciiis 3 erzeugt Auf diese Weise sind die Teile des Rohres unter Mitwirkung des Klebstoffes oder durch die Haftung des Kunststoffmaterials des Muffenelements 3 in der in Fig.2 gezeigten Art fest zu einem Rohr mit angearbeiteter Rohrmuffe verbunden.

Ein derartiges, mit einer Rohrmuffe versehenes flexibles Rohr kann den anderen Endabschnitt 2c eines gleichartigen flexiblen Rohres unter Einfügung einer PackiKj aufnehmen, wie dies in Fig.2 gestrichelt dargestellt ist Wenn derartige flexible Rohre miteinander zu unterirdisch verlegten Leitungen verbunden sind, verformen sie sich unter der Einwirkung des Bodendruckes um etwa 5%. Da bei den erfindungsgemäßen Rohren das Muffenelement 3 mit dem Rohr 2 in einem durch innere Spannung erzeugten Preßsitz unter Mitwirkung eines Klebstoffes verbunden ist, ist die erhaltene Bindung so stark, daß keine Gefahr einer Abtrennung an der Grenzfläche zwischen dem Rohr 2 und dem Muffenelement 3 entsteht Durch das bei der dargestellten Ausfflhrungsform im Überlappungsbereich zwischen dem Rohr 2 und dem Muffenelement 3 angeordnete elastische Element mit niedrigem Elastizitätsmodul wird durch dessen Deformation eine stoßdämpfende und Spannungsverteilende Wirkung erzielt, so daß die bei ungleichmäßiger Tragfähigkeit des Untergrundes auf die verbundenen Bereiche des Rohres 2 und des Muffenelements 3 konzentrisch einwirkenden Kräfte absorbiert werden und bei einer beispielsweise beim Verbiegen der Leitung an der Verbindungsstelle

so auf das Vorderende des Muffenelements 1 in Richtung des Pfeiles P einwirkenden Biegekraft die konzentriert auf den Endbereich Q des Endabschnitts 3a des Muffenelements 3 einwirkende Spannung verteilt und dadurch die Gefahr einer RiBbfldung in dem dem Bereich Q gegenüberliegenden Abschnitt des Rohres 2 vermieden wird. Das erfindungsgemäße Rohr eignet sich daher insbesondere zur Verlegung von unterirdischen Leitungen in weichem Boden.
Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform ist

eo zur Verringerung des Durchmessers des Endabschnittes 2a des Rohres 2 ein in seiner Querschnittsform veränderlicher hohler Ringkörper 8 auf den Endabschnitt 2a des Rohres 2 aufgeschoben. Zur Vermeidung einer Vergrößerung des Anßendurchmessers des Ringkörpers 8 ist dieser außenseitig von einer druckfesten Halterung 9 umgeben. Durch Einpressen eines von einer DruckmittelqueDe 11 her zugeführten Druckmittels in den Innenraum des Ringkömers 8 wird

dessen Innendurchmesser verkleinert und dadurch der Endabschnitt la des Rohres 2 eingeklemmt und in «einem Durchmesser verringert Der Ringkörper 2 kann 'zweckmäßig aus einem Gummirohr bestehen, das zur Konstanthaltung der Umfangslänge seiher Querschnittsform bei der Einführung von Druckmitteln eingebettete Verstärkungen enthält Stattdessen können auch beliebige andere elastische Körper verwendet werä&n, deren Querschnittsform sich nur zwischen einer flachen Form und einer Kreisform verändert Der Innendurchmesser des hohlen Ringkörpers 8 soll zweckmäßig um ein vorbestimmtes Maß geringer sein, als der Außendurchmesser des Rohres 2, so daß dieser beim Aufschieben auf den Endabschnitt 2a des Rohres 2 eine flache Querschnittsform annimmt

Die den hohlen Ringkörper 8 umgebende druckfeste Halterung 9 kann vorteilhaft einen Querschnitt mit an einander gegenüberliegenden Seiten einwärts vorstehenden Flanschen aufweisen, um den Ringkörper 8 in der in F i g. 3 üargesieüien Weise von drei Seiten zu umfassen, so daß die beim Einpressen von Druckmittel in den Innenraum IO auftretende Verformung des hohlen Ringkörpers 8 ausschließlich einwärts gerichtet ist Wenn sich die Umfangslänge der Querschnittsform des hohlen Ringkörpers 8 nicht wesentlich vergrößert können derartige Flansche weggelassen werden. Beim Einpressen von Druckmittel in den Innenraum 10 des auf den Endabschnitt 2a des Rohres 2 aufgeschobenen und von der druckfesten Halterung 9 umschlossenen Ringkörpers 8 verformt sich dieser von einer flachen zu einer im wesentlichen kreisförmigen Querschnittsform, wobo der Außendurchmesser des Ringkörpers 8 durch die Halterung 9 konstant gehalten und sein Innendurchmesser unter elastischer Verengung des Endabschnittes 2a des Rohres 2 verringert wird.

Nach dem Aufbringen und Befestigen eines elastischen Elementes 4 wird in der im Zusammenhang mit F i g. 1 beschriebenen Weise ein Muffenelement 3 erzeugt und ausgehärtet und dann die Druckflüssigkeit im Innenraum 10 des hohlen Ringkörpers 8 abgeführt der Ringkörper 8 und die druckfeste Halterung 9 sowie der Muffenformkern 7 entfernt Wenn die Verringerung des Durchmessers des Endabschnittes 2a des Rohres 2 mit Hilfe des hohlen Ringkörpers 8 und der druckfesten Halterung 9 erfolgt kann der Endabschnitt 2a des Rohres 2 mit sehr einfachen Vorrichtungen und Maßrahmen mit über seinen Umfang durchgehend gleichbleibender Kraft eingespannt und in seinem Durchmesser verengt werden.

Bei dieser Ausfuhrungsform kann anstelle eines durch Bewickeln mit einem Fasermaterial erzeugten Muffenelementes 3 auch ein vorgefertigtes Muffenelement 3 oder anstelle eines gewickelten Rohres auch jedes andere flexible Rohr benutzt werden.

Anstelle der Verwendung des zwischen dem Endabschnitt 2a und dem Muffenelement 3 angeordneten elastischen Elementes 4 kann das Muffenelement 3 auch direkt auf den Endabschnitt 2a des Rohres 2 aufgeschoben oder auf diesem geformt werden. Das nach der bevorzugten Aasführungsform verwendete elastische Element 4 kann in seiner Form und sonstigen Aasbildang auch von der bei den Ausfühnmgsfonnen gemäß der Fig. 1 und 2 verwendeten, in Fig.4a vergrößert dargestellten Ausbildung abweichen, bei welcher die Außenfläche 4a relativ zur Längsachse des Rohres 2 geneigt ist and einen sieb axial auswärts vergrößernden Durchmesser besitzt In dem axial e gelegenen Endabschnitt der Außenfläche ·*« ist ferner ein auswärts vorstehender, runder bzw. ringförmiger Vorsprung 12 angeordnet, gegen welchen sich die Endfläche des Muffenelements 3 anlegt Bei dieser Ausführungsform verhindert der Eingriff zwischen dem elastischen Element 4 und dem Muffenelement 3 eine axiale Verschiebung des letzteren und damit deren Trennung.

Auch die Anbringung des Vorsprunges 12 allein kann eine Verschiebung des Muffenelements 3 in einer

ι ο Richtung und dadurch eine Abtrennung verhindern. Der Vorsprung 12 bietet weiterhin eine Fläche, gegen die sich das Muffenelement 3 bei seinem Aufschieben oder bei seiner Herstellung anlegen kann, wodurch das Aufschieben oder die Herstellung erleichtert wird. Bei der in Fig.4b dargestellten Ausführungsform besitzt das elastische Element 4 eine zylindrische Außenfläche und einen auf dieser angeordneten, rechteckigen Vorsprung 13. Stattdessen kann jedoch auch ein elastisches Element der in F i g. 4c dargestellten Art mit

/fi cificf fCcgciigcfi ftüuciiiiäCne "ta üiific YÖfSpfüng üuef sogar ein elastisches Element der in F i g. 4d gezeigten Form mit rechtwinkligem Querschnitt verwendet werden.

Das elastische Element 4 kann ferner in der in F i g. 4e

wiedergegebenen Weise auf seiner Außenfläche mit einer Vielzahl von Wellen 14 versehen sein, so daß das elastische Element 4 und das Muffenelement 3 miteinander axial in Eingriff treten und die vergrößerte Berührungsfläche die Haftung verbessert Zur Erhöhung der Haftung kann die Außenfläche und/oder die Innenfläche des elastischen Elements 4 auch mit Chlorwasserstoffsäure behandelt oder in der in den F i g. 4a bis 4f gezeigten Weise mit einer haftvermittelnden Zwischenschicht 15 aus Gummi oder anderem eine hinreichende Haftung des elastischen Elements 4 am Rohr 2 oder am Muffenelement 3 ergebenden Material versehen sein. Diese Zwischenschicht IS kann durch Aufkleben oder Extrudieren gleichzeitig mit der durch Extrudieren erfolgenden Herstellung des elastischen Elements 4 erzeugt sein. Die Außenfläche des elastischen Elements 4 kann in der in F i g. 4f gezeigter Weise mit einer Zwischenschicht 16 versehen sein, die aus dem Kunststoffmaterial des Muffenelements 3 oder einer mit Kunststoff imprägnierten Faserverstärkung besteht die eine hinreichende Affinität für das Material des Muffenelements 3 besitzt Dabei kann je nach den Anforderungen nicht nur die Außenfläche 4a, sondern auch die Innenfläche 4b des elastischen Elements 4 mit einer Kunststoffschicht belegt sein. Wenn die Gefahr

so besteht daß das elastische Element 4 bei der Herstellung des Muffenelements 3 durch das hierfür verwendete Material angegriffen wird, ist es notwendig, eine Zwischenschicht aus einem Kunststoff zu verwenden, der gegen den zur Herstellung des Muffenelements 3 verwendeten Kunststoff beständig ist Wenn beispielsweise das Muffenelement 3 aus einem in der vielfach üblichen Weise mit einem ungesättigten Polyesterharz imprägnierten Faserverstärkungsmaterial besteht und ein elastisches Element 4 aus Gummi verwendet werden

6f sou, besteht wegen der Quellung von Gummi in Styrol die Gefahr, daß das Styrol in dem zur Erzeugung des Muffenelements 3 verwendeten Kunststoff durch Lösen in der Außenfläche des elastischen Elements 4 eine Quellung desselben und durch die dabei bewirkte Verformung eine anerwünschte Verlagerung oder Verformung des Muffenelements 3 nach der Verbindung und eine Verringerung der Bindungsfestigkeit verursacht Es ist daher zweckmäßig, die Außenfläche

des elastischen Elements 4 mil einem gegen Styrol beständigen Material, beispielsweise einem Epoxyharz zu beschichten und dieses zu einer Kunststoffschicht 16 zu verfestigen. Das für die Zwischenschicht 16 verwendete Material muß dabei in Abhängigkeit vom Material des elastischen Elements 4 und der Art des zur Herstellung des Muffenelements 3 verwendeten Kunststoffes zweckentsprechend gewählt werden.

Als Klebstoff können verschiedene gummiartige Klebstoffe oder hochviskose thermoplastische Kunstharzklebstoffe oder deren Mischungen verwendet werden. Für die meisten Zwecke wird jedoch die Verwendung von Klebstoffen auf Epoxyharzbasis oder Polyurethanbasis bevorzugt, da dies wärmehartende Kunstharzklebstoffe sind, die ohne Lösungsmittel verwendet werden können. Das elastische Element 4 kann für die meisten Zwecke aus beliebigen für Dichtungszwecke geeigneten Materialien, insbesondere natürlichem und synthetischem Gummi, einschließlich Chloroprengummi, Acrylgummi und Nitrilgummi, mit oder ohne Gehalt an synthetischen Kunststoffen und/oder Verstärkungen aus Fasermaterial, Geweben, Metall oder dergleichen bestehen.

Bei der in den Fig.5a bis 5c dargestellten Ausführungsform wird der Durchmesser des Endabschnittes 2a des Rohres 2 durch eine Preßform 18 verringert, die ein daran anliegendes Muffenelement 17 ai's ungehärtetem Kunststoff umschließt, das in diesem Zustand ausgehärtet und mit dem geraden Rohr 2 verbunden wird. Dabei liegt gegen die Endfläche des Endabschnittes 2a des Rohres 2 ein in der Form seiner Umfangsfläche der Innenform des zu erzeugenden Muffenelements 1 entsprechender Muffenformkern 19 an, während auf die Außenfläche des Endabschnitts 2a des Rohres 2 ein elastisches Element 4 aufgeklebt ist und die Preßform 18 das gegen die Außenfläche des elastischen Elements 4 anliegende Muffenelement 17 umschließt Zwischen der Innenfläche des Muffenelements 17 und der Außenfläche des Muffenformkerns 19 verbleibt dabei ein vorbestimmter Zwischenraum 20. Anschließend wird die Preßform 18 in der in Fig.5a durch Pfeile angedeuteten Richtung zusammergedrückt und dabei durch den Abschnitt 18a der Preßform 18 eine Verengung des Durchmessers des Endabschnittes 2a des Rohres 2 und gleichzeitig durch den Abschnitt 186 der Preßform 18 und den Muffenformkern 19 die gewünschte Formung des Muffenelements 17 erzielt, das in der in der Fig.5b dargestellten Stellung ausgehärtet wird. Nach dem Aushärten des Muffenelements 17, dem öffnen und Entfernen der Preßform 18 und dem Zurückziehen des Muffenformkernes 19 wird ein mit einer Rohrmuffe versehenes flexibles Rohr der in F i g. 5c gezeigten Art erhalten, bei welchem die durch die Rückstellkraft des im Durchmesser verengten Endabschnitts 2a des Rohres 2 bewirkte innere Spannung einen Preßsitz zwischen dem Rohr 2 und dem Muffenelement 17 erzeugt Der Muffenformkern 19 kann in der dargestellten Weise zusätzlich mit einem axialen Preßvorsprung mit im Vergleich zum Innendurchmesser des Rohres 2 kleinerem Außendurchmesser versehen sein, der in den Endabschnitt 2a des Rohres 2 lose eingeführt ist Stattdessen kann der Muffenformkern 19 auch weggelassen werden, wenn das Muffenelement 17 in halbgehärtetem Zustand von der Preßform 18 in Berührung mit dieser umschlossen und unter Beibehaltung der gewünschten Form während des Vsrpressens geformt ist Das bei der dargestellten Aushlhnmgsform auf die AuBenfläche des Endabschmt-Wi la des Rohres 2 aufgeklebte elastische Element kann nach Form unt} Ausbildung einer der Fig.4b bis 4f entsprechen.
Bei einer anderen Ausführungsform wird anstelle der Verwendung eines ungehärteten Muffenelements auf die Außenfläche des Muffenformkerns und eines auf den Endabschnitt des Rohres aufgeschobenen elastischen Elements ein Verstärkungsmaterial, beispielsweise aus Glasfasern, aufgewickelt und dann der Endabschnitt 2a

ίο des Rohres in seinem Durchmesser mittels einer mit Zuführkanälen für flüssigen Kunststoff versehenen Preßform konzentrisch verengt. In diesem Zustand wird durch die Zuführkanäle flüssiges Kunstharz in den aus dem Verstärkungsmaterial bestehenden Wickel eingeführt und mit diesem zu einem Muffenelement verfestigt Der Außendurchmesser des Muffenformkerns entspricht der Form der Innenfläche des entsprechenden Bereiches des zu erzeugenden Muffenelements. Die Preßform besitzt einen Abschnitt, dessen Durchmesser in der Preßstellung geringer ist, als der Außendurchmesser des auf dem Rohr angeordneten elastischen Elements. Die Preßform mit den darin enthaltenen Zuführkanälen ist so angeordnet, daß sie den Wickel aus dem Verstärkungsmaterial überdeckt, der auf die Außenfläche des elastischen Elements und die Außenfläche des Muffenformkerns aufgewickelt ist. Nach dem konzentrischen Zusammendrücken der Preßform wird das durch die Zuführkanäle flüssige Kunstharz mit dem Verstärkungsmaterial zu einem Muffenelement verfestigt, dann die Preßform geöffnet und entfernt und der Muffenformkern zurückgezogen. Das so erhaltene flexible Rohr trägt ein über das elastische Element auf dem Endabschnitt des Rohres festgelegtes Muffenelement.

Bei der in den Fig.6a bis 6c dargestellten Ausführungsform wird auf die Außenfläche des Endabschnitts 2a des Rohres 2 ein elastisches Element

27 mit keilförmigem Querschnitt und einer relativ zur Achse des Rohres 2 geneigten Außenfläche 28 so aufgeklebt daß die den größeren Durchmesser aufweisende Seite 28a der Außenfläche 28 axial auswärts angeordnet ist Über das Rohr 2 wird ferner ein Muffenelement 30 mit einer an einem Ende angeordneten, geneigten Innenfläche 29 geschoben, deren maximaler Durchmesser geringer ist, als der maximale Durchmesser der geneigten Außenfläche 28. Anschließend wird das Muffenelement 30 auf dem Endabschnitt 2a des Rohres 2 axial auswärts verschoben, so daß sich durch Zusammenwirken der geneigten Innenfläche 29

so des Muffenelements 30 und der geneigten Außenfläche

28 des Elements 27 eine elastische Verringerung des Durchmessers des Endabschnitts 2a des Rohres 2 ergibt In diesem Zustand werden das Element 27 und das Muffenelement 30 durch Klebstoff miteinander verbunden. Das Element 27 besteht aus Gummi oder dergleichen und das Muffenelement 30 wird außenseitig von einer Stützform in Berührung mit dieser umschlossen, während ein Muffsnformkern 32 gegen die Endfläche des Endabschnitts 2a des Rohres 2 anliegt und auf die geneigte Außenfläche 28 des Elements 27 Uno die geneigte Innenfläche 29 des Muffenelements 30 ein Klebstoff aufgetragen ist, worauf die äußere Stützform 31 in der in Fig.6a durch einen Pfeil angegebenen Richtung in die in Fig.6b gezeigte Stellung bewegt

es wird. In dieser wird der Kunststoff ausgehärtet und dann die äaSere Stützform 31 in entgegengesetzter Richtung zurückbewegt und entfernt und der Muffenformkern 32 zurückgezogen. Auf diese Weise wird das m Fig.6c

dargestellte, mit einer Rohrmuffe 1 versehene flexible Rohr erhalten.

Bei der in den Fig.7a bis 7c dargestellten Ausführungsform ist in den Endabschnitt 2a des Rohres 2 ein Formkern 33 eingeschoben, wahrend die Außenfläche des Endabschnittes 2a des Rohres 2 von einer äußeren Stützform 35 umgeben ist, an der ein von dieser umschlossenes Muffenelement 34 anliegt

In dieser Stellung wird in den ringförmigen Zwischenraum 37 zwischen der Außenfläche des Endabschnittes 2a des Rohres 2 und den diesen überlappenden Endabschnitt 36 des Muffenclements 34 ein elastisches Element 38 mit im Vergleich zum Zwischenraum 37 größerer Dicke nach Aufbringen eines Klebstoffes auf seine Innenfläche und seine Außenfläche in der in Fig.7a durch einen Pfeil angezeigten Richtung eingepreßt Bei der in Fig. 7b dargestellten Einpreßstellung ist das elastische Element 38 elastisch komprimiert Nach dem Aushärten des Klebstoffes werden die äußere Stützform 35 und der Formkern 31 entfernt, wobei ein in F i g. 7c dargestelltes flexibles Rohr mit einer Rohrmuffe I erhalten wird, bei welcher eine der Rückstellkraft des komprimierten elastischen Elements 38 entsprechende Kraft einen Preßsitz zwischen dem Endabschnitt 2a des Rohres 2 und dem Endabschnitt 36 des Muffenelements 34 erzeugt Der Formkern 33 dient dabei gleichzeitig als

s Führung für das Einpressen des elastischen Elements 38, während die äußere Stützform SS des Mu/fetlelements 34 hält Bei Verwendung der äußeren Stützform 35 wird eine Aufweitung des Endabschnitts 36 des Muffenelements 34 unter der Druckwirkung des elastischen

ίο Elements 38 verhindert, so daß der Kompression nur der Endabschnitt 2& des Rohres 2 entgegenwirkt Dies kann in einigen Fällen zu Schwierigkeiten durch eine übermäßige Verengung des Durchmessers des Endabschnittes 2a des Rohres 2 führen. Es ist daher

ίο zweckmäßig, am Formkern 33 einen Preßvorsprung 39 vorzusehen, der einen relativ zum Innendurchmesser des Endabschnitts la des Rohres 2 um eine vorbestimmte Strecke geringeren Außendurchmessers besitzt und in den Endabschnitt 2a des Rohres 2 lose eingeführt ist, so daß er diesen in der in F i g. 7b dargestellten Stellung gegen eine übermäßige Verengung seines Durchmessers abstützt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

l_r Elastisch verformbares Kunststoffrohr, das Ober einen elastisch verengten, geraden Endabsqhnitt durch seine radial auswärts gerichtete, elastische s Spannung mit einer Rohrmuffe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem elastisch verengten, geraden Endabschnitt (2a) des Rohres (2) und der diesen Oberlappenden Innenfläche des Endabschnitts (3a) des Muffendements (3) ein ringförmiges, elastisches Element (4, 27, 38) aus Gummi, Kunststoff oder dergleichen angeordnet ist

Z Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (4) eine relativ zur Längsachse des Rohres (2) geneigte Außenfläche (4a,} mit sich axial auswärts vergrößerndem Durchmesser und in seinem axial einwärts gelegenen Endabschnitt einen auswärts vorstehenden Vorsprung (12,13) zur Anlage an den Endrand des Muffeieäements (3) aufweist.

3. Kunststoffrohr nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem elastischen Element (4) und der Außenfläche des Rohres (2) und/oder der Innenfläche des Muffenelements (3) eine haftvermittelnde Zwischenschicht (151 16) angeordnet ist

4. Verfahren zur Herstellung von mit einer Rohrmuffe versehenen Kunststoffrohren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem auf dem Endabschnitt eines vorgefertigten Rohres ein Muffeneleme;:'. durch radiale elastische Spannung festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) den Endabschnitt (2a) des Rohres (2) um etwa V3000 bis '/300 seines Durchmessers elastisch verengt,

b) auf den verengten Endabschnitt (2a) ein ringförmiges elastisches Element (4) aus Gummi, Kunststoff oder dergleichen aufbringt

c) auf dieses ein vorgefertigtes oder dort erzeugtes Muffenelement (3) überlappend aufbringt und

d) dieses auf dem Endabschnitt (2a) des Rohres (2) durch die beim Aufheben der Verengung erzeugte radiale Spannung im gesamten Oberlappungsbereich festlegt

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß man zur Verengung des Endabschnitts (2a) des Rohres (2) in einen diesen umschließenden,

in der Querschnittsform veränderlichen, gegen jede so Vergrößerung seines Außendurchmessers abgestützten hohlen Ringkörper (8) ein Druckmittel einführt

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Endabschnitt (3a) eines vorgefertigten Muffenelements (3) auf das auf der Außenseite des im Durchmesser elastisch verengten Endabschnitts (2a; des Rohres (2) aufgebrachte, elastische Element (4) aufschiebt

7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man gegen die Endfläche des Rohres (2) einen Muffenformkern (24) koaxial anlegt und auf den Außenflächen des auf den Endabschnitt (2a) des Rohres (2) aufgebrachten elastischen Elements (4) und des Muffenformkerns (24) ein es Muffenelement (26) in situ erzeugt

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn* zeichnet, daß man die Außenflächen des auf den Endabschmtt (2a) des Rohreji (2) aufgebrachten elastischen Elements (4) und des Muffenformkerns (24) mit einem mit Kunststoff imprägnierten fiserarügen Verstarkungsmaterial (22) bewickelt und dieses zu einem Muffenelement (26) verfestigt

Sv Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man über das auf den Endabschnitt (2a) des Rohres (2) aufgebrachte elastische Element (4) eine Preßform (18) zur Formung des! Muffenelements (3) schiebt, in die Preßform (18) emj?η in seiner Umfangsfläche der Innenfläche des zu erzeugenden Muffenelements (3) entsprechenden Muffenformkern (19) einbringt, den Durchmesser des Endabschnitts (2a) mittels der Preßform (18) verringert und in diesem Zustand das Muffenelement (3) formt

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen die Preßform (18) und den Muffenformkern (19) ein Muffenelement (17) aus ungehärtetem Kunststoff einbringt und darin verformt und aushärtet

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Aufschieben der Preßform (18) auf die Außenflächen des auf den Endabschmtt (2a) des Rohres (2) aufgebrachten elastischen Elements (4) und des Muffenformkerns (19) ein Verstärkungsmaterial (22) aufwickelt nach dem Aufschieben der Preßform (18) in das in dieser liegende Verstäncungsmaterial (22) einem Kunststoff einführt und aushärtet

12. Verfahren zur Herstellung eineis mit einer Rohrmuffe versehenen Kunststoffrohres.nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem auf den Endabschnitt eines vorgefertigten Rohres ein Muffenelement durch radiale elastische Spannung festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet daß man auf die Außenfläche des Endabschnitts (2a) des Rohres (2) ein im Querschnitt keilförmiges elastisches Element (27) mit einer zur Längsachse des Rohres (2) geneigten Außenfläche (28) und sich axial auswärts vergrößerndem Durchmesser aufklebt und ein zuvor Ober das Rohr (2) geschobenes Muffenelement (30) mit einer in einem Endabschnitt angeordneten, zur Längsachse geneigten Innenfläche (29) mit relativ zum maximalen Durchmesser des elastischen Elements (27) kleinerem maximalen Durchmesser in axialer Richtung zum Endabschnitt (2a; hin unter Erzeugung einer radialen Spannung mit seiner geneigten Innenfläche (29) auf die geneigte Außenfläche (28) des elastischen Elements (27) aufschiebt und auf diesem festlegt

13. Verfahren zur Herstellung eines mit einer Rohrmuffe versehenen Kunststoffrohres nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem auf dem Endabschnitt eines vorgefertigten Rohres ein Muffenelement durch elastische Spannung festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet daß man in den Endabschnitt (2a) des Rohres (2) einen Formkern (33) einführt, eine das Muffenelement (34) umschließende Außenform (35) über den Endabschnitt (2a) des Rohres (2) schiebt und in den ringförmigen Zwischenraum (37) ein ringförmiges elastisches Element (38) mit relativ zur lichten Weite des Zwischenraumes (37) größerer Dicke einpreßt

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Außenfläche des Endabschnitts (2«; des Rohres (2) und/oder die Innenfläche des Endabschnitts (3a, 36) des Muffenelements (3, 30,34) und/oder die Innenfläche

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und/oder die Außenfläche des elastischen Elements (4,27,3«) Klebstoff aufbringt

Die Erfindung betrifft ein elastisch verformbares Kunststoffrohr der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art sowie Verfahren zu dessen Herstellung nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 4,12 und 13.

Aus den am 19. März 1953 ausgelegten Unterlagen der DE-Patentanmeldung A 9 450/39a/14 ist ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen aus thermoplastischen Kunststoffen bekannt, bei welchem man beispielsweise ein Rohr oberhalb seiner Elastizitätstemperatur zu einer auf ein anderes Rohr aafschiebbaren Gestalt verformt, unter Beibehaltung dieser Gestalt unter seine Elastizitätstemperatur abkühlt, mit dem anderen Rohr zusammenfügt und schließlich durch Erhitzen in seine ursprüngliche Form zurückverformen läßt Aus der DE-OS 24 27 580 kennt man ein ähnliches Verfahren zur Herstellung von Wärmetauschern mit parallelen Rohren aus thermoplastischem Kunststoff, bei welchem ebenfalls die durch Erwärmen freigesetzte querschnittserweiternde Rückstellkraft eines zuvor in gedehntem Zustand »eingefrorenen« Rohres ausgenutzt wird. Diese Verfahren eignen sich jedoch nur für Bauteile aus thermoplastischem Kunststoff mit elastischem Gedächtnis und erfordern ein wiederholtes Erhitzen der Teile beim Verbinden.

Aus dem DE-GM18 66 543 ist eine Rohrverbindungsmuffe aus elastischem Kunststoff bekannt, deren Innendurchmesser von innen zu den öffnungen an beiden Enden stetig von einem MaB unter dem Außendurchmesser der zu verbindenden Rohre zu einem Maß über diesem Außendurchmesser zunimmt Beim Einschieben der Rohre wird der Durchmesser der Verbindungsmuffe in einem Teilbereich elastisch vergrößert und so die Muffe auf dem Rohrende festgeklemmt Bei dieser bekannten Konstruktion werden die beiden Rohre mit der Verbindungsmuffe jedoch nicht dauerhaft fest verbunden, sondern können jederzeit aus dieser herausgezogen werden.

Die zur Herstellung von Kunststoffrohren mit einstückig angearbeiteter Rohrmuffe übliche Einzelfertigung unter Verwendung eines der Innenform des zu erzeugenden Rohres entsprechenden Formkerns und/ oder einer der Außenfcrm des zu erzeugenden Ro'nres entsprechenden zylindrischen Hohlform besitzt nur geringe Produktivität Auch wenn man das Muffenelement auf der Außenfläche des Endabschnittes des Rohres so erzeugt, dall es dieses teilweise überlappt läßt die Abdichtung an der Verbindungsstelle und die Festigkeit dieser Verbindung zu wünschen übrig, so daß aus derartigen Rohren verlegte Leitungen insbesondere bei hohem inneren Oberdruck leicht undicht werden und bei einer Deformation des Rohres unter dem Druck des umgebenden Erdreiches durch Unterschiede im Biegungsausmaß Ablösungen zwischen dem Kunststoffrohr und dem Muffenelement auftreten,

Aufgabe'der Erfindung ist es nun, mit einer Muffe versehene Kunststoffrohre der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Art und Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, die auf einfache Weise eine auch bei Verlegung im Boden erddruckbeständige, dauerhaft dichte Festlegung der Rohrmuffe am Rohr und eine rasche und wirtschaftliche Fertigung ermöglichen,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw, der Verfahrensansprüche 4,12 und 13.

s Das Kunststoffrohr kann aus faserverstärktem oder wärmehärtendem Kunststoff bestehen oder ein Verbundrohr mit inneren und äußeren Schichten aus derartigem Material und einer Zwischenschicht aus Kunststoffmörtel oder ein sonstiges gerades flexibles Rohr sein, das kaum oder gar nicht einem sekundären Verarbeitungsgang unterzogen werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Kunststoffrohres bzw. des Verfahrens sind in den entsprechenden Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäßen Kunststoffrohre können mit geringem Zeit- und Materialaufwand wirtschaftlich gefertigt werden und gewährleisten wegen des an der Verbindungsstelle zwischen dem Rohr und dem Muffenelement durch die in radialer Richtung wirkenden Spannkräfte erzeugten Preßsitzes eine zuverlässige und feste Verbindung, so daß selbst ίάϊ hohem inneren Überdruck keine Leckgefahr besteht und bei aus den erfindungsgemäßen Rohren gebildeten unterirdischen Leitungen selbst bei durch eine Deformation unter dem Bodendruck oder durch eine ungleichmäßige Belastung entstehenden Verbiegungen kein Ablösen des Muffenelements eintritt und eine zufriedenstellende Dichtigkeit an der Verbindungsstelle gewährleistet ist
Weiterhin nimmt das zwischen dem Endabschnitt des Rohres und dem Muffenelement angeordnete elastische Element die gegebenenfalls unterschiedliche Deformation des Rohres bzw. des Muffenelements unter der Einwirkung von durch den Bodendruck oder eine ungleichmäßige Tragfähigkeit des Untergrundes be-

dingten Verbiegungen ohne Schwierigkeiten auf, so daß die auf die Verbindungsstelle zwischen dem Rohr und dem Muffenelement wirkenden Trennkrähe absorbiert werden und jedes dadurch bedingte Leckwerden an der Verbindungsstelle ausgeschaltet wird. Da das zwischen dem Endabschnitt des Rohres und dem Muffenelement angeordneten elastische Element die sonst eintretende Erhöhung der Steifigkeit der Rohrmuffe vermeidet, werden beim Zusammenfügen derartiger Rohre der Muffenabschnitt des einen Rohres und der in dieses eingeführte Stutzenabschnitt des anderen Rohres im wesentlichen gleich stark verformt, so daß die Gefahr eines ungleichmäßigen Spiels zwischen dem Muffenabschnitt und dem Stutzenabschnitt und damit die Leckgefahr durch die Verbindungsstelle verringert und

so eine zufriedenstellende Abdichtung erzielt wird.

Im folgenden wenden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen flexiblen Rohre und deentsprechenden Herstellungsverfahren unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert Es zeigt

Fig.! einen schematischen Längsschnitt durch den Endabschnitt eines mit einem Muffenelement verbundenen Rohres während seiner Herstellung,

Fig.2 einen schematischen Längsschnitt durch den Endabschnitt des Rohres gemäß F i g. 1,

Fig.3 einen schematischen Längsschnitt durch ein abgewandeltes, mit einem Muffenelement verbundenes Rohr während seiner Herstellung,

Fig.4a einen schetnatischen Teilquerschnitt durch ein elastisches Element,

Fig.4b einen schematischen Querschnitt durch ein abgewandeltes elastisches Element,

Fig.4c einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres abgewandeltes elastisches Element,