DE2650371C3 - Kupplungsmuffe aus Kunststoff für eine zugfeste Rohrverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsmuffe aus Kunststoff für eine /ugfcstc Rohrverbindung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs I beschrieben und beispielsweise aus dem DF.-Gbm 19 91 277 bekannt ist.

Bei den bekannten Kupplungsmuffen dieser Art sind diejenigen Muffenbereiche. die in der hergestellten Rohrverbindung Zugkräfte aufnehmen und ausgleichen müssen, einstückig mit denjenigen Muffenbcrcichen ausgebildet, die mit dem durch die Rohrverbindung b/w. eine solche Rohrverbinclurigen umfassende Rohrleitung geforderten Druckmedium in Berührung stehen. Hierdurch ist man ge/wungen. mit sehr großen Wandstärken der Kupplungsmuffe /u arbeiten. Zu geringe Wand-Stärken der Kupplungsmuffe führen bei in der Rohrverbindung auftretenden Zugkräften leicht /u Verformungen und damit Undichtigkeiten, da hierdurch das Dichtungsorgan der Kupplungsmuffe aus seinem Dichtungscingriff mit dem Hinsteckrohrteil gelöst wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsmuffe aus Kunststoff a\ schaffen, die bei einfacher Herstellbarkeit mit geringerem Verbrauch an Kunstsloffmaleriäl eine sowohl hinsichtlich ihrer Zugfestigkeit, als auch Dichtigkeit zuverlässige Rohrvcrbin' dung gewährleistet.

Diese Aufgäbe wird erfihdurigsgerriäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruehs 1 gelöst. Eine in dieser Weise ausgestaltete Kupplungsmuffe hat den Vorteil, daß die in einer Rohrverbindung auf das Kupplungselement ausgeübten Kräfte von der äußeren Muffe aufgenommen werden, während das mit dem Einsteckrohrteil zusammenwirkende Dichtungsorgan der inneren Muffe zugeordnet ist. Auf diese Weise sind die beiden Funktionen' der Abdichtung und der Herstellung der Zugfestigkeit voneinander getrennt. Hierdurch können zur Einsparung von Kunsistoffmaterial die Wandstärken der Muffen verringert wer-Ien, da das zwischen der inneren Muffe und dem Einsteckrohrteil angeordnete Dichtungsorgan unbeeinflußt von in der äußeren Muffe auftretenden Zugbeanspruchungen seine Dichtungsfunktion erfüllt.

Es ist zwar schon eine Rohrkupplung aus Kunststoff bekannt geworden (DE-OS 22 19 196), bei der eine äußere Muffe einen aufgemufften Endbereich eines Rohrteils, ggf. durch einen Aufschrumpfvorgang, umgibt. Die Kupplungselemente sind hierbei in Nuten dieses aufgemufften Rohrteil-Endbereichs und entsprechenden Gegennuten des Einsteckrohrteils der Rohrkupplung gelagert, welches in einer weiteren Nut auch das Dichtungsorgan trägt. Diese bekannte Anordnung gibt somit keinen Hinweis auf eine Trennung der Lagerung des Dichtungsorgans und der Kupplungselemente in unterschiedlichen Muffenteilen.

Bei einer ähnlichen Ausgestaltung einer bekannten Rohrkupplung (DE-OS 22 19 194) sind zv/ischen dem aufgemufften Endbereich des einen Rohrteils und dem in diesen eingreifenden Endbereich des Einsteckrohrteils zwei Hülsen angeordnet, von denen die eine in dem aufgemufften Lndbereich und die andere am Einsteckrohrteil befestigt ist. Die Kupplungselemente sind hierbei wiederum in Nuten der der Muffe zugeordneten Hülse und der dem F.insteckrohrteil zugeordneten Hülse gelagert, die außerdem das Dichtungsorgan tragt. Auch

J> hier ergibt sich somit keine Trennung /wischen Kupplungselement und Dichtungsorgan in unterschiedlichen Muffcnteilcn.

In weilerer Ausgestaltung der Fr^findung kann die innere Muffe in der äußeren Muffe durch Klemmung

w fesigelegt sein, wobei sich eine Ausgestaltung als vorteilhaft erwiesen hat. bei der die innere Muffe im Inneren der äußeren Muffe durch Aufschrumpfen der äußeren Muffe auf die innere Muffe festgelegt ist. Auf diese Weise wird dir bei Verwendung der Kupplungs

·»'> muffe in einer Drui-kflUssigkeilslcitung mit der Drink flüssigkeit in Berührung stehenden inneren Muffe eine Vorspannung gegeben, so daß unier weiterer Mdtcridieinsparung eine Kupplungsmuffe mit sehr guten Festigkeitseigenschaften gebildet werden kann. In

>" unbelastetem Zustand steht dann nämlich die innere Muffe unter Außendruck, so daß bei Druckbelastung in Folge einer durch die Rohrleitung stromenden Druckflüssigkeit die Muffe nur eine geringe Kraft auszugleichen hat.

?i Zur Sicherung seiner Lage kann das Dichtungsorgan mittels eines im Querschnitt T formigen Halterings gehalten sein.

Das Kupplungselement kann vorteilhaft von einem Stab eines Materials mit einer Fließgren/e gebildet sein.

on die niedriger als die Fließgrenze der äußeren Muffe ist. Flicrdurch fängt das Kupplungselement an zu fließen, bevor gefährliche Spannungen im Kupplungselement entstehen. Durch das örtliche Fließen nimmt die kraftübertragende Oberfläche zu, so daß die Kraft pro

^ Flächeneinheit abnimmt,

Vorzugsweise können hierbei das Kupplungselement aus Polyäthylen und die Muffen aus Polyvinylchlorid bestehen. Dabei kommt für das Polväthvlen des

Kupplungselements ein solches mit einer Dichte im Bereich zwischen hoher Dichte und niedriger Dichte in Betracht.

Ein AusfOhrungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Rohrverbindung bzw. Kupplungsmuffe in einem halben Axinlschnitt;

Fig.2 eine weiter Ausführungsform der Kupplungsmuffe nach F i g. 1;

Fig.3 einen Längsschnitt einer Kupplungsmuffe nach der Erfindung mit Einsteck-Rohrteilen;

Fig.4 einen Arbeitsschri-tt einer Vorrichtung zum Herstellen einer Kupplungsmuffe nach F i g. 3, und

Fig.5 ein Teil des Kupplungselements in einer fertigen Rohrverbindung.

Die Fig. 3 zeigt eine Kupplungsmuffe mit einer inneren Muffe 23 und einer äußeren Muffe 22. Die äußere Muffe 22 besteht aus einem Kunststoff und ist auf die innere Muffe 23 aufgeschrumpft. Beidseiis der Enden der inneren Muffe 23 sind freiliegende E:idbereiche der äußeren Muffe 22 vorhanden.

Zum Herstellen dieser Kupplungsmuffe wird die innere Muffe 23 auf einen Dornteil 246 eines Formdornes 24 geschoben, wobei der Außendurchmes- 2i ser des Dornteils 246 mit dem Innendurchmesser der inneren Muffe 23 übereinstimmt. Dem Dornteil 24b schließen sieh beidseits Dornteile 24a und 24cde* Dorns 24 an.

Auf den Dornteil 24c wird ein Führungsring 25 geschoben, wobei der Innendurchmesser des Führungsringes 25 mit dem Außendurchmesser des Dornteils 24c übereinstimmt und der größte Außendurchmesser des Führungsringes 25 nicht größer ist als der Außendurchmesser der inneren Muffe 23. In dem gezeigten Beispiel (vgl. Fig.4) ist der größte Außendurchmesser des Führungsringes 25 kleiner als der Außendurchmesser der inneren Muffe 23.

Nach Anbringen des Führungsringes 25 schiebt man die äußere Muffe 22 über die innere Muffe 23, wozu der Führungsring 25 an seinem Ende 26 konisch ausgeführt ist. Zum Aufschieben der äußeren Muffe 22 verwendet man einen Druckring 27 mit einem Durchmesser, welcher im wesentlichen mit dem Durchmesser und der Wandstärke Jer äußeren Muffe 22 übereinstimmt. Die -Cj äußere Muffe 22 wird vorgeschoben, bis sie sich beidseits der inneren Muffe 23 erstreckt. Dabei kann die äußere Muffe 22 erwärmt sein.

Daraufhin werden die Do. nteile 24a, 24£>und 24cbzw. der Dorn 24 entfernt und die Kupplungsmuffe ist fertig.

Nach Anbringen einer Nut 3 in der inneren Muffe 23 zum Aufnehmen eines Dichtungsorgans 9 und einer Nut

20 in der äußeren Muffe 22 zum Aufnehmen eines Kupplungselements in Form eines ringförmigen Stabes

21 ist die Kupplungsmuffe gebrauchsfertig, d. h. zum Yi Aufnehmen eines Einsteckrohrteils 6 aus PVC mit aufgeklebtem Rohrteil 28 geeignet, wobei der Rohrteil 28 mit einer Nut 30 versehen ist.

Ciegebenenfalls können die Nuten 20 bei der Herstellung der Kupplungsmuffe gebildet werden, indem der Dornteil 24j und der Führungsring 25 mit umlaufenden Erhöhungen versehen werden, so daß beim Schrumpfen der äußeren Muffe 22 die oben erwähnten Nuten gebildet werden. Auf diese Weise ist es nur erforderlich, die Nut 3 in der inneren Muffe 23 zu bilden.

Zum Festhalten des Dichtungsorgans 9 wird ein Haltering 12 verwendet,

In einer zugfesten Rohrverbindung ist es zu empfehlen, ein Kupplungselement 21 aus einem Kunststoffmaterial zu verwenden, das eine höhere Fließfähigkeit als der Kunststoff der Muffen bzw. Rohrteile besitzt, die mit dem Kupplungselement zusammenarbeiten.

Hierdurch fängt das Kupplungselement 21 an zu fließen, bevor gefährliche Spannungen im Kupplungselement entstehen. Durch das örtliche Fließen nimmt die kraftübertragende Oberfläche zu, so daß die Kraft pro Flächeneinheit abnimmt.

Vorzugsweise besteht das Kupplungselement 21 aus Polyäthylen, insbesondere mit einer Dichte im Bereich zwischen hoher Dichte und niedriger Dichte.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine besonders bevorzugte Ausführungsform zum Halten eines Dichtungsorgans. Die Kupplungsmuffe ist dabei an jedem Ende mit einer Nut 3 zum Aufnehmen eines Dichtungsorgans 9 versehen. In einer Nut 4 befindet sich .1 Polyvinylchloridring 5, der einen inneren Arucb'ag für die Einsteckrohrteile bildet. Es versteht sich, daß ein solcher Anschlag auch auf andere Weise gebildet sein kann.

Die gezeigte Rohrverbindung umfaßt ebenfalls einen Einstecknhrteil 6 mit abgeschrägtem Ende 7, wobei der AuQendurchmesser des Einsteckrohrteils 6 vorzugsweise etwas kleiner als der Innendurchmesser der Kupplungsmuffe 1 ist.

Für die Abdichtung ist eine Dichtungsmanschette 8 vorgesehen, die einstückig mit einem Ringteil des Dichtungsorgans 9 verbunden ist, der sich in der Nut 3 befindet.

Um die Dichtungsmanschette 8 mit Ringteil beim Einschieben des Einsteckrohrteils 6 in die Kupplungsmuffe fest/uhalten. ist ein Haltering 12 vorgesehen. Der Haltering 12 ist im Querschnitt T-förmig. wobei der Schenkel 10 mit ii jr Wand 11 der Nut 3 zusammenwirkt und der eine Quersteg des Halterings 12 iinen abgeschrägten Bereich 12a aufweist, um den Einsteckrohrteil 6 mit Abschrägung 7 einfacher einschieben zu könr_n und außerdem eine Verlegung der beiden Rohreile im gegenseitigen Winkel zu ermöglichen.

Der andere Quersteg 12Z> des Halterings 12 schließt bereichsweise die freie öffnung der Nut 3 derart ab. daß mindestens die halbe Breite des Ringteils des Dichtungsorgans 9 unterstützt ist. Demzufolge kann sich der Ringteil nicht aus der Mut 3 herausbewegen, falls die Manschette 8 einer Zugkraft ausgesetzt wird.

Die Kupplungsmuffe 1 und der Einsteckrohrteil 6 können sich gegeneinander bewegen und ermöglichen eine Winkelverstellung von z. B. 2' in jeder Richtung. Der Inneiiwandbereich 15 der Kupplungsmuffe neben der Rinrn'jt 3 hat nahezu den gleichen Durchmesser wie der Innenwandbereich 16, der sich an der anderen Seite der Nut 3 in Rxhtung des freien Lm'es der Kupplungsmuffe erstreckt.

Um Beschädigungen bei einer Winkelverlagerung des Einsteckrohrteils 6 und der Kupplungsmuffe I vorzubeugen, ist die Kupplungsmuffe 1 in der Nähe ihres Endes 17 abgerundet ausgeführt,

Die Dichtungsmanschette 8 ist mit ringförmigen Erhöhungen 19 versehen, die mit dem Innenwandbeieich 15 der Kupplungsmuffe 1 zusammenwirken.

Der Hallering 12 besteht vorzugsweise aus Polyvinylchlorid und kann völlig geschlossen sein. Wie ersichtlich, erstreckt sich der Schenkel 10 des Halterings in der Nut 3.

Bei dem Beispiel nach Fig, 1 hat der Innenwandbereich 13 der Kunolunssmuffe nehpn rlpro Ansrhlnix 5

einen kleineren Durchmesser alsder Innenwandbereich 15, der sich in Richtung zum freien Ende der Kupplungsmuffe erstreckt.

Bei dem Beispiel nach F i g. 2 sind die verschiedenen Durchmesser mittels einer zugleich den Anschlag ausbildenden Hülse 5 mit zylindrischen Hülsenleilen 2 und 2a gebildet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kupplungsmuffe aus Kunststoff für eine zugfeste Rohrverbindung, die in jedem Endbereich zumindest eine Nut zum Aufnehmen eines Dichtungsorgans und zumindest eine Nut zum Aufnehmen eines Kupplungselements aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere Muffe (23) verklebungsfrei in einer äußeren Muffe (22) festgelegt ist und die innere Muffe (23) an jedem Ende mit einer Nut (3) zum Aufnehmen eines Dichtungsorgans (9) und die äußere Muffe (22) an jedem Ende mit einer Nut (20) zum Aufnehmeneines Kupplungselements (21) versehen ist.

2. Kupplungsmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die innere Muffe (23) in der äußeren Muffe (22) durch Klemmung festgelegt ist.

3. Kupplungsmuffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Muffe (23) im Inneren cter äußeren Muffe (22) durch Aufschrumpfen der äußeren Muffe auf die innere Muffe festgelegt ist.

4. Kupplungsmuffe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsorgan (9) mittels eines im Querschnitt T-förmigen Halterings (12) gehai.en ist.

5. Kupplungsmuffe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (21) von einem Stab eines Materials mit einer Fließgrenze gebildet ist, die niedriger als die Fließgren/e der äußeren Muffe (22) ist.

6. Kupplungsmuffe narh Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplun »element (21) aus Polyäthylen und die Muffen (22 und 23) aus Polyvinylchlorid bestehen.