DE2846767B1

DE2846767B1 - Vorrichtung zum Verbinden von Rohrenden

Info

Publication number: DE2846767B1
Application number: DE2846767A
Authority: DE
Inventors: Vahlbrauk Karl Heinz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-27
Filing date: 1978-10-27
Publication date: 1980-04-30
Also published as: DE2846767C2

Description

Es sind ferner andere Vorrichtungen zur Verbindung zweier glatter Rohrenden bekannt (z. B. GB-PS 3 49 711), bei denen Metallringe oder Ringe aus elastischen Materialien zwischen zwei gegeneinander verschraubbaren und jeweils ein Rohrende erfassenden Verbindungsteilen verformt werden, wobei zur Verformung und zum Anpressen auf den Rohrenden axial bewegte Konusflächen an den verschraubbaren Teilen vorgesehen sind. Diese bekannten Verbindungen bringen sowohl vom Aufbau als auch von der Handhabung hinsichtlich der Verschraubung einen erheblichen Aufwand mit sich, vor allem aber besteht bei solchen Schraubverbindungen mit verpreßbaren Ringen bei Anwendung auf kunststoffbeschichtete Rohrenden die Gefahr einer Verletzung des Korrosionsschutzes und einer Verformung der durch den Preßvorgang beaufschlagten Rohrenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die weiterhin den für die Montage wichtigen Vorteil der einfachen Einsteckverbindung aufweist, zugleich aber eine sichere Fixierung der Einsteckrohrenden im Aufnahmekörper bis zur endgültigen Fertigstellung der Verbindung gewährleistet und zugleich ohne zusätzliche Maßnahmen eine Sicherung der Verbindung gegen Längsbewegung ermöglicht.
Dies wird nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß der hülsenförmig das Rohreinsteckende umgebende, nicht mit den Kunststoffen verschmelzbare Einsatzkörper an wenigstens einem Ende mit einer sich zum Ende verjüngenden Konusfläche versehen und dieser Konusfläche eine komplementär geneigte Konusfläche auf der Innenwandung des Aufnahmekörpers zugeordnet ist und daß zwischen einer den Konusflächen gegenüberliegenden Anlageringfläche und einer dieser zugewandten Anlageringfläche des Einsatzkörpers eine in vorgespanntem Zustand in einem ringförmigen schmelzbaren Kunststoffkörper eingebettete Druckfeder angeordnet ist, die beim Schmelzen des Kunststoffkörpers durch Wärmewirkung den Einsatzkörper mit seiner Konusfläche in den zwischen der Konusfläche des Aufnahmekörpers und dem Rohreinsteckende gebildeten Spalt preßt. Es werden somit für die Herstellung der Verbindung ausschließlich hülsen-bzw. ringförmige Bauteile verwendet, und es ist eine einfache Montage durch Zusammenstecken der Verbindungsbauteile ohne nennenswerten Widerstand, also ohne irgendwelche Hilfsmittel, möglich. Nach dem Zusammenstecken wird mit einfachen Mitteln, z. B. über eine Wärmezange oder durch andere bekannte Verfahrensweisen, Wärme der zusammengesteckten Verbindung zugeführt. Die im Aufnahmeringraum befindlichen Kunststoffe schmelzen, so daß der Kunststoffkörper die Druckfeder freigibt und den Einsatzkörper über die Konusflächen in den Verbindungsspalt preßt und die Kunststoffbeschichtungen mit dem Kunststoff des Kunststoffkörpers innig verschmelzen.
Nach dem Abkühlen ist die Verbindungsvorrichtung vollständig fertiggestellt. Es besteht keinerlei Gefahr einer Verformung der Rohrenden und einer Beeinträchtigung des Korrosionsschutzes, da ja der geschmolzene Kunststoff weiterhin sämtliche Metallflächen dicht einschließt. Vor allem aber wird durch die Verkeilung des Einsatzkörpers über die Konusflächen unter der Spannung der Druckfeder eine sichere Fixierung der Rohreinsteckenden im Aufnahmekörper bis zur Erstarrung des Kunststoffs erzielt. Die Verkeilung des Einsatzkörpers im durch die Konusfläche des Aufnahmekörpers gebildeten Spalt führt ferner zu einer Sicherung der Verbindung gegen Längsbewegung nach dem Erstarren des Kunststoffs. Während des Erwärmungs- und Schmelzvorgangs verdrängt der Einsatzkörper weitestgehend den Kunststoff zwischen seiner Innenwandung und dem Rohreinsteckende und zwischen den Konusflächen und kann daher sicher in den Aufnahmespalt eindringen.
Nach einer Ausführtingsform der Erfindung ist der Einsatzkörper metallisch und allseitig kunststoffbeschichtet. Die Kunststoffbeschichtung nimmt am Schmelzvorgang mit den übrigen Kunststoffen teil und sichert einerseits den vorherigen Korrosionsschutz des Einsatzkörpers und andererseits die innige Einbettung in der fertigen Verbindung.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Einsatzkörper längs geschlitzt. Hierdurch kann sich der Einsatzkörper unter der Wirkung der Druckfeder und der Konusflächen radial einschnüren und zu einer noch sichereren Fixierung des Einsteckrohrendes beim Schmelzvorgang führen, was insbesondere bei einer Verschmelzung in horizontaler Lage der Verbindungsvorrichtung von Vorteil ist.
Zweckmäßig besteht ferner in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der die Druckfeder enthaltende Kunststoffkörper aus treibmittelhaltigem Kunststoff.
Beim Erwärmungsvorgang treibt daher dieser Kunststoff auf und fördert die sichere und dichte Ausfüllung des gesamten Verbindungsbereichs mit Kunststoff.
Eine baulich zweckmäßige Ausführungsform besteht in weiterer Ausbildung der Erfindung darin, daß der Aufnahmekörper einen die Rohreinsteckenden aufnehmenden Grundkörper und an jedem Ende einen auf den Grundkörper aufsetzbaren, den Aufnahmeringraum kappenförmig verschließenden Abdeckteil aufweist.
Hierdurch wird die Einbringung der Einsatzkörper und des ringförmigen Kunststoffkörpers mit der Druckfeder erleichtert. Es kann dabei an der kappenförmigen Innenwandung des Abdeckteils die der Konusfläche des Aufnahmekörpers gegenüberliegende Anlageringfläche für die Druckfeder gebildet sein oder aber auch die mit der Konusfläche des Einsatzkörpers zusammenwirkende Konusfläche. Im letzteren Fall wirkt also der Einsatzkörper auf den Konusflächen in der vom Rohrende abgewandten Richtung. Je nach dem Anwendungsfall und den gewünschten Verbindungswirkungen kann die jeweilige Richtung gewählt werden.
Eine weitere Verbesserung der Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Einsatzkörper mit den Konusflächen kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß zwei in ihren Konusflächen entgegengesetzt gerichtete Einsatzkörper in jedem einem Rohreinsteckende zugeordneten Aufnahmeringraum angeordnet sind und deren Konusflächen jeweils eine Konusfläche im Grundkörper bzw.
im Abdeckteil zugeordnet ist und daß die im Kunststoffkörper eingebettete Druckfeder zwischen einander zugekehrten Anlageringflächen der Einsatzkörper angeordnet ist und beim Schmelzen des Kunststoffkörpers die Einsatzkörper auseinandertreibt Auf diese Weise wirken zwei Einsatzkörper gleichzeitig auf zwei gebildete Spalte ein, so daß eine doppelte Fixierung und Verriegelung des Rohreinsteckendes erreicht wird.
Merkmale, weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigt F i g. 1 eine zur Hälfte im Längsschnitt dargestellte Seitenansicht einer Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform mit zum Grund des Aufnahmeringraums gerichteten Einsatzkörpern, und zwar in der unteren Hälfte vor dem Erwärmungs- und Schmelzvorgang und in der oberen Hälfte in der endgültigen Lage der Verbindungsteile zueinander, Fig.2 eine auf ein Rohreinsteckende beschränkte Ansicht ähnlich F i g. 1 einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit vom Grund des Aufnahmeringraums fortweisendem Einsatzkörper in endgültiger Verbindungslage, F i g. 3 eine ebenfalls auf ein Rohreinsteckende beschränkte Ansicht entsprechend F i g. 1 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit zwei im Aufnahmeringraum gegeneinander wirkend vorgesehenen Einsatzkörpern in endgültiger Verbindungslage.
Die Erfindung soll zunächst anhand des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 1 erläutert werden: Es sollen die beiden allseitig kunststoffbeschichteten Rohrenden 1 und 2 miteineinander verbunden werden. Hierzu ist ein Aufnahmekörper vorgesehen, der nach Art einer Doppelmuffe ausgebildet ist. Dieser Aufnahmekörper weist einen Grundkörper 3 auf, der nach beiden Enden hin zu jeweils einem Aufnahmeringraum 4 muffenförmig erweitert ist. An jedem Ende ist auf den Grundkörper 3 ein den Aufnahmeringraum 4 kappenförmig verschließender Abdeckteil 5 aufgesetzt und daran gehalten, wie bei 6 angedeutet ist. Wie aus der unteren Hälfte der Fig. 1, die die Verbindungsbauteile in unverschmolzenem Zustand zeigt, ersichtlich ist, ist der Grundkörper 3 an seiner Innenwandung mit einer Kunststoffschicht 7 versehen.
In jedem Aufnahmeringraum 4 ist ferner ein nicht mit den Kunststoffen verschmelzbarer, jedoch allseitig kunststoffbeschichteter Einsatzkörper 8 angeordnet, der das jeweilige Rohreinsteckende 1 bzw. 2 hülsenförmig umschließt. Jeder Einsatzkörper 8 ist in Richtung auf den Grund des Aufnahmeringraums 4 mit einer sich zum Ende verjüngenden Konusfläche 9 versehen.
Dieser Konusfläche 9 zugeordnet ist eine komplementär geneigte Konusfläche 10 auf der Innenwandung des Grundkörpers 3, nämlich am Grund jedes Aufnahmeringraums 4. Zwischen einer den Konusflächen 9, 10 gegenüberliegenden Anlageringfläche 11, die von der Innenwandung des Abdeckteils 5 gebildet ist, und einer dieser zugewandten Anlageringfläche 12 jedes Einsatzkörpers 8 ist eine in vorgespanntem Zustand gemäß der unteren Hälfte der F i g. 1 in einem ringförmigen schmelzbaren Kunststoffkörper 13 eingebettete Druckfeder 14 angeordnet. Der hülsenförmige Einsatzkörper 8 ist zweckmäßig längsgeschlitzt, was zur Vereinfachung der Darstellung in der Zeichnung nicht wiedergegeben ist.
Die untere Hälfte der F i g. 1 zeigt den Einsatzkörper 8 und den Kunststoffkörper 13 mit der Druckfeder 14, einer Schraubenfeder, in unverschmolzenem Zustand, also nach dem Einschieben des Rohreinsteckendes 2.
Wird auf die so zusammengesetzte Verbindungsvorrichtung durch Wärme derart eingewirkt, daß die Kunststoffe der Kunststoffbeschichtungen einerseits und des Kunststoffkörpers 13 andererseits schmelzen, so preßt die Druckfeder 14 den Einsatzkörper mit seiner Konusfläche 9 in den zwischen der Konusfläche 10 des Aufnahmekörpers 3 und dem Rohreinsteckende 2 bzw.
1 1 gebildeten Spalt. Die Kunststoffe verschmelzen innig miteinander. Nach dem Erstarren des Kunststoffs ergibt sich eine durch den Einsatzkörper 8 sicher verriegelte Verbindungsvorrichtung gemäß der oberen Hälfte der Fig. 1.
Bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. 2 und F i g. 3 ist lediglich eine Hälfte der Verbindungsvorrichtung ähnlich F i g. 1 dargestellt, und zwar mit den in der endgültigen Lage befindlichen Verbindungsteilen. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist gegenüber derjenigen nach F i g. 1 eine Umkehrung in der Wirkungsrichtung der Druckfeder 14 und des Einsatzkörpers 8 vorgenommen worden. Die Anlageringfläche 11' für die Druckfeder 14 ist somit am Grund des Aufnahmeringraums 4 am Grundkörper 3 gebildet, die Konusfläche 10' des Aufnahmekörpers am Abdeckteil 5'. Aufbau und Wirkung entsprechen im übrigen denjenigen gemäß Fig. 1.
Bei der Ausführungsform nach Fig.3 sind in dem dem Rohreinsteckende 1 zugeordneten Aufnahmeringraum 4' zwei in ihren Konusflächen 9 entgegengesetzt gerichtete Einsatzkörper 8 angeordnet, und es ist den Konusflächen 9 jeweils eine Konusfläche 10 im Grundkörper 3 bzw. im Abdeckteil 10, also im Aufnahmekörper, zugeordnet. Die in dem in F i g. 3 bereits verschmolzenen und daher gesondert nicht dargestellten Kunststoffkörper eingebettete Druckfeder 14 ist zwischen einander zugekehrten Anlageringflächen 12' der Einsatzkörper 8 angeordnet und treibt beim Schmelzen des Kunststoffkörpers die Einsatzkörper 8 auseinander und in den jeweils im Anschluß an die Konusflächen 9, 10 gebildeten Spalt, wie F i g. 3 im Endzustand zeigt Bei allen Ausführungsformen ist zweckmäßig jeder Einsatzkörper 8 metallisch und allseitig kunststoffbeschichtet. Ferner besteht zweckmäßig jeder Kunststoffkörper 13 für die Druckfeder 14 aus treibmittelhaltigem Kunststoff. Der Grundkörper 3 des Aufnahmekörpers weist ferner zweckmäßig einen nach innen gerichteten ringförmigen Vorsprung 15 auf, der als Einschubbegrenzung für die Rohreinsteckenden 1 und 2 dient Die Aufnahmekörper 3, 4, 5 können werksseitig mit den Einsatzkörpern 8 und den Kunststoffkörpern 13 mit den Druckfedern 14 in dem in Fig 1 unten dargestellten Zustand vormontiert werden, so daß an der Baustelle lediglich die Rohreinsteckenden 1 und 2 eingeschoben zu werden brauchen und danach lediglich der Erwärmungsvorgang für den Schmelzvorgang ausgeführt zu werden braucht, z. B. mithilfe einer geeigneten Wärmezange oder anderen geeigneten Mitteln.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Verbinden von wenigstens auf ihrer Außenwandung kunststoffbeschichteten Rohrenden, bei der jeweils ein Rohreinsteckende in einen muffenförmigen, innen kunststoffbeschichteten Aufnahmekörper eingeschoben ist und im Aufnahmeringraum zwischen Rohreinsteckende und Aufnah# mekörper wenigstens ein von Kunststoff umgebener ringförmiger Einsatzkörper angeordnet ist und der im Aufnahmeringraum befindliche Kunststoff mit der Kunststoffbeschichtung des Rohreinsteckendes und des Aufnahmekörpers verschmelzbar ist, da durch gekennzeichnet, daß der hülsenförmig das Rohreinsteckende (1, 2) umgebende, nicht mit den Kunststoffen verschmelzbare Einsatzkörper (8) an einem Ende mit einer sich zum Ende verjüngenden Konusfläche (9) versehen und dieser Konusfläche eine komplementär geneigte Konusfläche (10, 10') auf der Innenwandung des Aufnahmekörpers (3, 5) zugeordnet ist und daß zwischen einer den Konusflächen gegenüberliegenden Anlageringfläche (11, 11') und einer dieser zugewandten Anlageringfläche (12, 12') des Einsatzkörpers (8) eine in vorgespanntem Zustand in einem ringförmigen schmelzbaren Kunststoffkörper (13) eingebettete Druckfeder (14) angeordnet ist, die beim Schmelzen des Kunststoffkörpers durch Wärmewirkung den Einsatzkörper mit seiner Konusfläche in den zwischen der Konusfläche des Aufnahmekörpers und dem Rohreinsteckende gebildeten Spalt preßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (8) metallisch und allseitig kunststoffbeschichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (8) längsgeschlitzt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der die Druckfeder enthaltende Kunststoffkörper (13) aus treibmittelhaltigem Kunststoff besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper einen die Rohreinsteckenden (1, 2) aufnehmenden Grundkörper (3) und an jedem Ende einen auf den Grundkörper aufsetzbaren, den Aufnahmeringraum (4, 4') kappenförmig verschließenden Abdeckteil (5, 5') aufweist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß an der kappenförmigen Innenwandung des Abdeckteils (5) die der Konusfläche (10) des Aufnahmekörpers (3) gegenüberliegende Anlageringfläche (11) für die Druckfeder (14) gebildet ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der kappenförmigen Innenwandung des Abdeckteils (5') die mit der Konusfläche (9) des Einsatzkörpers (8) zusammenwirkende Konusfläche (10') gebildet ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in ihren Konusflächen (9) entgegengesetzt gerichtete Einsatzkörper (8) in jedem einem Rohreinsteckende (1, 2) zugeordneten Aufnahmeringraum (4') angeordnet sind und deren Konusflächen (9) jeweils eine Konusfläche (10, 10') im Grundkörper (3) bzw. im Abdeckteil (5') zugeordnet ist und daß die im Kunststoffkörper eingebettete Druckfeder (14) zwischen einander zugekehrten Anlageringflächen (12') der Einsatzkörper angeordnet ist und beim Schmelzen des Kunststoffkörpers die Einsatzkörper auseinandertreibt (F i g. 3).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden von wenigstens auf ihrer Außenwandung kunststoffbeschichteten Rohrenden, bei der jeweils ein Rohreinsteckende in einen muffenförmigen, innen kunststoffbeschichteten Aufnahmekörper eingeschoben ist und im Aufnahmeringraum zwischen Rohreinsteckende und Aufnahmekörper wenigstens ein von Kunststoff umgebener ringförmiger Einsatzkörper angeordnet ist und der im Aufnahmeringraum befindliche Kunststoff mit der Kunststoffbeschichtung des Rohreinsteckendes und des Aufnahmekörpers verschmelzbar ist.

Bei der Verbindung von kunststoffbeschichteten Rohrenden in der modernen Installationstechnik wird einerseits eine besonders einfache Handhabung solcher Verbindungsvorrichtungen gewünscht und andererseits gefordert, daß die entstehende Verbindung sowohl eine beständige Dichtungswirkung als auch eine ausreichende Festigkeit gegen Längsbewegung aufweist. Bei einer bekannten Verbindungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art (DE-AS 25 51 066) wird erreicht, daß die Einsteckrohrenden lediglich in den jeweiligen Aufnahmekörper, insbesondere in eine Rohr- oder Doppelmuffe, eingeschoben wird und im eingeschobenen Zustand durch Wärmeeinwirkung eine Verschmelzung der im Aufnahmeringraum befindlichen Kunststoffe durchgeführt wird, um die innige und feste Verbindung zu erreichen. Bei dieser bekannten Verbindungsvorrichtung ist ferner zur Sicherung der Verbindung gegen Längskräfte, die die Verbindung auseinanderziehen könnten, ein als Klemmkörper wirkender ringförmiger Einsatzkörper eingesetzt, der sich nach dem Einschieben des Rohreinsteckendes im Aufnahmeringraum erstreckt und beim Verschmelzungsvorgang im Aufnahmeringraum eingebettet wird. Es hat sich gezeigt, daß nicht in allen Fällen Undichtigkeiten der Verbindung verhindert werden können, die insbesondere durch Haarrißbildung entstehen, wenn die Verbindung während des Schmelz- und nachfolgenden Abkühlvorgangs bewegt wird. Außerdem sind die Lage des Einsatzkörpers und des Einsteckrohrendes innerhalb des Aufnahmekörpers, also innerhalb der Muffe, nicht genau definiert, so daß nicht vollständig gewährleistet ist, daß die Verbindung in der jeweils gewünschten Lage der einzelnen Bestandteile zueinander hergestellt wird. Die vorstehend geschilderten Nachteile bestehen in noch stärkerem Maß, wenn die Verbindung lediglich dadurch hergestellt wird, daß sich im Aufnahmeringraum ein treibmittelhaltiger Kunststoff befindet, der durch Wärmezufuhr aufschäumt und mit der Kunststoffbeschichtung der zu verbindenden Teile verschmilzt und verschweißt.