DE2911708A1

DE2911708A1 - Verbindungsstueck, verfahren zum verbinden eines kunststoffrohres mit dem verbindungsstueck und die dadurch hergestellte rohrverbindung

Info

Publication number: DE2911708A1
Application number: DE19792911708
Authority: DE
Inventors: John Martyn Greig; Ronald Sneyd Metcalfe
Original assignee: RM FABRICATIONS Ltd; British Gas Corp
Current assignee: Glynwed Pipe Systems Ltd
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1979-03-24
Publication date: 1979-10-11
Also published as: US4293147A; DE2911708C2; CA1125482A; FR2421330B1; FR2421330A1; GB1596112A

Description

Verbindungsstück, Verfahren zum Verbinden eines
Kunststoffrohres mit dem Verbindungsstück und
die dadurch hergestellte Rohrverbindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines Rohres mit einem litting bzw. Verbindungsstück so-r wie einen Einsatz und eine Rohrverbindung zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren.

In Verteilernetzen für Heizgasleitungen beispielsweise v/erden heutzutage vielfach Kunststoff rohre verwendet, und es müssen zuverlässige Verbindungen von Rohr zu Rohr und auch von Rohr zu Gerät hergestellt werden. Diese Verbindungen müssen nicht nur leckdicht sondern auch
so fest sein, daß das Ende des Rohres nicht durch Zug gelockert werden kann. Da das Kunststoffrohr zumindest geringfügig verformbar und an seinem Ende glatt ist, macht es Schwierigkeiten, Verbindungen von ausreichender Festigkeit zu erhalten.

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Es sind solion verschiedene Anordnungen zum Verbinden von Rohren vorgeschlagen worden, bei denen die Abdichtung der Verbindungsstelle durch Zusammendrücken eines federnd nachgiebigen Teils gegen die Außenfläche des Rohres erzielt wird. Lin Beispiel dafür ist in der GB-PS 1 167 780 beschrieben. leider wird jedoch die Außenfläche des Rohres beispielsweise beim Transport oder beim Verlegen des Rohres und bein Abtrennen auf gewünschte Längen oft unbeabsichtigt verkratzt, was zu Leckverlusten führen kann.

In der GB-P3 1 523 961 ist eine Rohrverbindung beschrieben, die einen einsatz zum Einsetzen in das Ende eines Rohres, einen Aufnahmeteil mit einem rohrförmigen Abschnitt zur Aufnahme eines den Einsatz enthaltenden Rohrendes sowie eine Hülse zum Eingriff um den rohrförmigen Abschnitt aufweist, die das Rohr zwischen dem rohrförmigen Abschnitt und dem Einsatz festhält. Diese aus drei Elenenten bestehende Verbindung (d.h. Einsatz, Aufnahmeteil und Hülse) kann zum Verbinden von Kunststoffrohren verwendet werden. Bei dieser Anwendung ist es bereits bekannt, den Einsatz auf seiner Außenseite mit Hüten zu versehen, um den griffigen Halt des Einsatzes innerhalb des Rohres zu verbessern. \I±e in der GB-PS 1 523 961 beschrieben, besteht jedoch die Gefahr, daß sich in Rohr bei Benutzung Risse bilden, wenn alle !Juten so gestaltet sind, daß die Oberfläche des Einsatzes gezahnt ist. Um dies Problem zu vermeiden, wird in der

GB-PS 1 523 961 eine Rohrverbindung vorgeschlagen, bei on

der der Einsatz mit zwei axial im Abstand voneinander vorgesehenen Gruppierungen von Nuten versehen ist, von denen die eine Gruppe in der ITähe der Rohrverbindung im Querschnitt gekrümmte Ringnuten und die andere Gruppe Ringnuten mit geraden Seiten und geradem Boden aufweist.

Jede gerade Seite dieser zuletzt genannten Futengruppe, die vom Ende der Verbindung weg weist, erstreckt sich im wesentlichen senkrecht zur Basis der Hut und zur Verbindungsachse, so daß sich ein gezahnter Längsschnitt'er-

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gibt. Es wird vermutet, daß diese Anordnung aus zwei Gruppen von Hüten eine geringfügige axiale Bewegung des Rohres gegenüber der verbindung erlaubt und dadurch die Rißbildung im Rohr verhindert.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß

eine zufriedenstellende zweiteilige Rohrverbindung geschaffen werden kann, die die Schwierigkeiten und die Umständlichkeit des Standes der Technik umgeht.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden eines Kunststoffrohres mit einem Verbindungsstück, zu dem ein außen mit Muten versehener, mit Pestsitz im Rohr angeordneter Einsatz gehört, geschaffen, welches sich dadurch auszeichnet, daß eine Hülse auf das Rohr und vom Rohrende weg geschoben, daß der Einsatz in das Rohrende getrieben, und daß die Hülse auf das Rohrende gedrängt wird, so daß das Rohrende zwischen dem Einsatz und der Hülse fest erfaßt wird.

Der bei dem oben beschriebenen Verfahren verwendete Einsatz ist rohrförmig und vorzugsweise in seiner Außenfläche mit einer Vielzahl von Umfangsnuten versehen und zeichnet sich dadurch aus, daß jede Hut im Axialschnitt im wesentlichen gerade Seiten und einen geraden Boden hat_#und daß der Kinkel zwischen dem Boden und jeder Seite ein stumpfer Viinkel ist. Eine Rohrverbindung, bei der der obige einsatz verwendet wird, weist vorzugsweise eine Hülse zum Eingriff um ein Rohr herum auf, in welches der Einsatz eingesetzt worden ist. Diese Rohrverbindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Einsatz mit Pestsitz im Rohr angeordnet ist^und daß sein Einschieben bewirkt, daß der Außendurchmesser des Rohres zunimmt. Dabei ist der Innendurchmesser der Hülse mindestens so groß wie der Außendurchmesser des Rohres in freiem Zustand aber kleiner als der Außendurchmesser des Rohres nach dem Einbringen des Einsatzes.

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"β i/ird also ein verfahren zum verbinden eines Kunststoffrohres mit einem Pitting bzw. Verbindungsstück geschaffen, welches einen außen mit ITuten versehenen Hinsatz umfaßt. Der Isinsatz, der mit ]?estsitz im Rohr angeordnet ist, wird in das Ende des Rohres eingetrieben, und dann wird eine vorher auf dem Rohr angeordnete Hülse zum Ende des Rohres hin gedrängt, so daß das Rohrende zwischen dem Einsatz und der Hülse fest erfaßt wird. Der Einsatz ist rohrförmig,mit einer Vielzahl von Umfangsnuten in seiner Außenfläche versehen. Jede ITut hat im Axialschnitt im wesentlichen gerade Seiten und eine gerade Basis, die mit jeder Seite einen stumpfen IJinkel einschließt. Das Einschieben des Einsatzes "bewirkt, daß der Außendurchmesser des Rohres zunimmt und größer wird als der Innendurchmesser der Hülse.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zwinge zur Verwendung beim Herstellen einer Verbindung gemäß der Erfindung zwischen einem Rohr mit kleinem Durchmesser und einem dazu passenden Verbindungsstück;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Halbschale zur Verwendung im Zusammenhang mit der Zwinge gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Verbindungsstück mit einem einteilig mit ihm ausgebildeten Einsatz gemäß der Erfindung;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Hülse zur Verwendung im Zusammenhang mit dem Verbindungsstück gemäß Fig. 3;

^ Fig. 5 einen Schnitt durch einen Einsatz, ein Rohr und eine Hülse, die zum Herstellen einer Verbindung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind; Fig. 6 einen Axialschnitt durch einen Teilbereich

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des in J¹Xg. 5 gezeigten Minsatzes.

",rie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist in einer Klemmvorrichtung bzw. O-förmigen Zwinge 1 eine Spindel bzw. ein Schraubbolzen 2 aufgenommen, an dessen 3nde ein Zapfen 3 drehbar abgestützt ist, und die einen mit Gewinde versehenen Hebel 4 aufweist, der so drehbar ist, daß er ins Innere eines von Backen bzw. Schenkeln 5 begrenzten C-förmigen Gehäuses hineinragt. Zwischen den Schenkein 5 können zwei Halbschalen 6, von denen eine in Fig. 2 gezeigt ist, angeordnet und durch Drehen des Hebels 4 zusammengepreßt werden.

Fig. 3 zeigt ein Fitting bzw. Verbindungsstück mit einem mit Gewinde ausgebildeten Ende 7, einem mit Gewinde versehenen Zwischenbereich 8, einer Schulter 9 und einem Flansch 10, mit dem ein Einsatz 11 einstückig ausgebildet ist. Der Einsatz 11 hat Uafangsnuten 12, die im Längsschnitt, wie in der Zeichnung dargestellt, trapezförmig gestaltet sind, d.h. daß jede ITut zwei gerade Seiten und eine gerade Basis hat, wobei der Winkel zwischen der Basis und jeder Seite ein stumpfer Winkel ist.

Die in Figo 4 gezeigte Hülse weist einen rohrförmigen Körper 13 auf, der an einem Ende einen Flansch 14 abstützt, dessen Innenkante 15 abgeschrägt ist.

Kin Rohr kann am Verbindungsstück gemäß Fig. 3 unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Zwinge dadurch befestigt werden, daß die Hülse gemäß Fig. 4 auf das Rohrende und dann weiter geschoben wird, wobei der Flansch 14 dem Rohrende zugewandt ist. Dann werden zwei Halbschalen (Figo 2) um das Rohrende gelegt, das Rohrende mit den Halbschalen zwischen den Schenkeln 5 der Zwinge (Fig. 1) angeordnet und die Halbschalen durch Drehen des Hebels 4 angezogen. Damit bilden der Hebel 4, die Schenkel 5 und die Halbschalen 6 ein erstes Klemmelement. Dann wird das Verbindungsstück gemäß Figo 3 in der Zwin-

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ge abgestützt, wobei der Einsatz 11 in der ITähe des erfaßten Rohres und koaxial mit diesem angeordnet wird und sein mit Gewinde versehenes Ende 7 am Zapfen 3 (Pig. 1) anliegt. Der Zapfen 3 bildet also ein zweites Klemmelenent. Danach wird der Schraubbolzen 2 gedreht, um das erste und zweite klemmelement in Richtung zueinander zu bewegen, wobei der Einsatz 11 ins Ende des Rohres eingetrieben wird. Dadurch wird der Außendurchmesser des Rohres vergrößert und übersteigt den Innendurchmesser der Hülse (J¹Ig. 4).

Anschließend wird der Schraubbolzen 2 gelockert, die Halbschalen 6 durch Drehen des Hebels 4 gelöst und zwischen den Schenkeln 5 herausgenommen und das Rohr durch den Spalt zwischen den Schenkeln 5 entfernt. Dann wird die Hülse in der Zwinge erfaßt und nach unten bis zur Berührung mit dem Plansch 10 geschoben, so daß das Rohr zwischen dem Uinsatz 11 und dem Körper 13 der Hülse fest erfaßt wird. Die Hülse wird mit Hilfe der Zwinge gemäß Pig. 1 in ihre Lage gebracht, da sie Pestsitz auf dem Rohrende hat, nachdem der Einsatz 11 eingeschoben worden ist. Die Hülse ist so eng, daß sie das Rohr in die ITuten 12 der rohrförmigen Verlängerung preßt, um eine gasdichte Verbindung herzustellen. Die abgeschrägte

Innenkante 15 des Kragens bzw· der Hülse erleichtert das Aufschieben der Hülse auf das Rohr und die rohrförmige Verlängerung.

Das Rohr kann mit dem mit ihm verbundenen Verbin-

dungsstück an einem Gerät, z.B. einem Zählergehäuse befestigt werden. Hierzu wird das mit Gewinde versehene Ende 7 des Verbindungsstücks durch eine entsprechende öffnung eingeführt, so daß der Flansch 10 am Öffnungsrand zur Anlage kommt. Dann kann eine hier nicht gezeigte Mutter auf den mit Gewinde versehenen Bereich 8 aufgeschraubt werden, so daß die Wand des Gehäuses zwischen der Mutter und dem Plansch 10 erfaßt wird. Damit ist das Rohr am Zählergehäuse auf saubere Heise befestigt. Zwi-

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sehen dem Verbindungsstück und der I-i'and des Zählergehäuses kann gegebenenfalls auch eine federnd nachgiebige Unterlegscheibe angeordnet werden.

Unter Hinweis auf J¹Xg. 5 wird die Anwendung der Erfindung beim Herstellen von Verbindungen an Rohren mit großem Durchmesser erläutert. Pig. 5 zeigt einen Einsatz 16, der mit einem Flansch 17 einstückig ausgebildet ist, weIcher zur Befestigung an einem hier nicht gezeigten, vorfabrizierten 3tahlverbindungselement bestimmt ist. Die Außenfläche des !einsatzes hat in Umfangsrichtung verlaufende liuten 18, die, wie Pig. 6 zeigt, im Axialschnitt trapezförmig gestaltet sind. Pig. 5 zeigt auch eine einfache rohrförmige Hülse 19, die an ihren Enden an den radialen Innenkanten 20 abgeschrägt ist, um das Aufschieben der Hülse auf ein Kunststoffrohr zu erleichtern.

Der plansch 17 wird bei der Herstellung der Verbindung in einem ersten Element einer hier nicht gezeigten Klemmvorrichtung oder Zwinge befestigt, und das Ende eines Kunststoffrohres 21 wird in der llähe des verjüngten Endes des Einsatzes 16 angeordnet, nachdem die Hülse 19 bereits um das Rohr 21 herum angebracht wurde, wie in ²^ der Zeichnung dargestellt. Das Rohr 21 wird dann von einem zweiten Element der gleichen Klemmvorrichtung in dem durch die Pfeile 22 gekennzeichneten Bereich erfaßt, so daß die Hülse 19 zwischen der Eingriffes teile der Klemmvorrichtung am Rohr und dem Rohrende angeordnet ist. 30

Dann wird ein hier nicht gezeigter hydraulischer Druckkolben betätigt, um die beiden Klemmelemente in Richtung zueinander zu bewegen und dadurch das Rohr 21

über den Einsatz 16 zu drücken. Wenn der Einsatz 16 voll 35

ins Rohr 21 eingeschoben ist, wird der Griff des zweiten Klemmelements am Rohr 21 gelockert und der hydraulische Druckkolben erneut betätigt, so daß das zweite Klemmelement über das Rohr 21 rutscht, an der Hülse 19 zur AnIa-

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ge kommt und die Hülse 19 über das Rohr mit dem Einsatz 16 drängt. Dadurch wird eine sichere Verbindung zwischen dem Einsatz 16 und dem Rohr 21 hergestellt.

Wie Pig· 5 zeigt, kann zumindest ein Teil einer der Nuten im verjüngten Endbereich des Einsatzes angeordnet sein. Dadurch ist es leichter, den Einsatz ins Rohr einzutreiben. Das Einschieben des Einsatzes kann ferner durch Schmieren des Einsatzes erleichtert werden.

Wenn der Einsatz voll ins Rohr eingeschoben ist, hat das Rohrende die Tendenz, sich gegen den Plansch nach außen zu spreizen. Um das zu verhindern, kann eine weitere Hut in der Höhe des Einsatzflansches ausgebildet sein, die breiter ist als die Nuten 13, wie Pig. 5 zeigt. Diese weitere Nut ermöglicht es dem Rohrende, sich in die Hut hinein zusammenzuziehen.

Erfindungsgemäß hergestellte Verbindungen haben den vorteil, daß eine Abdichtung an der Innenseite des Rohree geschaffen wird. Da die Innenfläche des Rohres leichter sauber zu halten ist und weniger leicht verkratzt wird, kann ein· zuverlässigere Verbindung hergestellt werden ale mit Anordnungen, die die Abdichtung an der Außenfläche des Rohres vorsehen, perner sind keine O-Ringe nötig. Dies ist wichtig, da die G-efahr besteht, daß O-Ringe verloren gehen und ihr Anbringen beim Herstellen der Verbindung leicht vergessen wird.

Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist zu erkennen, daß die Einsätze oder rohrförmigen Verlängerungen Hüten aufweisen, die im Längsschnitt zwei gerade Seiten und eine gerade Basis mit einem stumpfen ^T.7inkel zwischen der Basis und jeder Seite

haben. Es hat sich gezeigt, daß diese llutenform im Vergleich zu den sägezahnförmigen Nuten gemäß dem Stand der Technik leicht herzustellen ist, daß durch Vermeidung scharfer Kanten die G-efahr verringert ist, daß sich im

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T Rohr durch Beanspruchung Risse "bilden, und daß ein sicherer, gasdichter Eingriff zwischen dem Rohr und dem Einsatz gewährleistet ist. Eine gute Abdichtung ergibt sich deshalb, weil das Material des Rohres, wenn es in die Nuten gedruckt wird, bei seiner Bewegung zum Boden d.er Mut fortschreitend stärker zusammengepreßt wird, wodurch sich eine gute Abdichtung gegenüber den Seiten der Hüten einstellt. Ferner ist nur eine verhältnismäßig kleine Anzahl Muten nötig, da die Iiutenbreite, wenn das Kunststoffrohr in die Hüten gedrückt wird, so bemessen ist, daß der Rohrbereich innerhalb der Hut eine verhältnismäßig große Fläche darstellt, über die sich mögliche Scherbeanspruchungen verteilen.

Es liegt auf der Hand, daß auch ein Verbindungsstück zum Verbinden von zwei Rohrlängen vorgesehen werden könnte, welches dann zwei durch einen zentralen Flansch verbundene koaxiale Einsätze hätte.

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Claims

Dipl.-Ing. ■ Plpi.-W.-Ing. S

Patentanwalt -rf-

Maria-Theresia-Str. 30/111
8000 München 80

Tel. 0 89 / 98 18 01 ■ Telex 5Ϊ IUl sp« Λ

A η s ρ r ti c h e

(1. Verfahren ztun Verbinden eines Kunststoff rohr es mit einen Verbindungsstück, welches einen außen mit Hüten versehenen, sum Festsitz im Rohr ausgelegten Einsatz einsehließt,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülse auf das Rohr und vom Rohrende weg geschoben wird, daß der Einsatz in das Rohrende eingetrieben wird, und daß die Hülse auf das Rohrende gedrängt wird, wobei das Rohrende zwischen dem einsatz und der Hülse fest erfaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz dadurch in das Rohr eingetrieben wird, daß" das Rohr in einem ersten Element einer Klemmvorrichtung erfaßt wird, daß das Verbindungsstück in einem zweiten element der

^iW Klemmvorrichtung abgestützt wird, wobei der Einsatz mit dem Ende des erfaßten Rohres koaxial ausgerichtet wird, und daß das erste und zweite Element der Klemmvorrichtung in Richtung zueinander bewegt wird, wobei die Hülse dadurch auf das Ende des Rohres gedrückt wird, daß der

Griff des ersten Klemmelements am Rohr gelöst und die Hülse mit Hilfe des ersten Klemmelements auf das Rohrende geschoben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse auf dem Rohr zwischen dem ersten und zweiten Element der Klemmvorrichtung angeordnet wird, daß der Einsatz in das Rohr eingetrieben wird, daß der Griff des ersten Klemmelements am Rohr gelockert wird, und daß das erste und zweite Klemmelement wieder in Richtung zueinander bewegt wird, wobei das erste Klemmelement längs des Rohres gleitet und die Hülse auf das Rohrende schiebt.

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4. Einsatz, der rohrförmig gestaltet und mit einer Vielzahl von Uinfangsnuten in seiner Außenfläche versehen ist, zur Verwendung bei einem Verfahren gemäß einem der vorhergehendem Ansprüche,

dadurch gekennze ichne t, daß jede Hut (12; 18) im Axialschnitt im wesentlichen gerade Seiten und einen geraden Boden hat, und daß der Kinkel zwischen dem Boden und jeder Seite ein stumpfer ^T„^rinkel ist.
5. Einsatz nach Anspruch 4,

dadurch gelcennz e i ohne t, daß jede Hut im Axialschnitt trapezförmig ist.
6. Einsatz nach Anspruch 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Einsatzes (16) verjüngt ist.
7. Einsatz nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ™ ein Teil einer der ITuten (18) im verjüngten Ende des Einsatzes (16) angeordnet ist.
8. Einsatz nach einem der ilnsprüehe 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flansch

■" (10; 17) vorgesehen ist, der das Einschieben des Einsatzes in ein Rohr begrenzt.
9. Einsatz nach Anspruch 8,

dadurch ge kennzeichne t, daß in der ITähe

des Flansches (17) eine weitere Hut ausgebildet ist, die breitet ist als die ümfangsnuten.
10. Rohrverbindung mit einem Einsatz gemäß einem

der Ansprüche 4-9 und einer Hülse zum Eingriff um ein

Rohr, in welches der Einsatz eingesetzt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz im Rohr iestsitz hat, wobei sein Einschieben bewirkt, daß der Außendurchmesser des Rohres zunimmt, und daß der

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Innendurchmesser der Hülse mindestens so groß ist wie der Außendurchmesser des Rohres in seinem freien Zustand.aber kleiner als der Außendurchmesser des Rohres nach dem 3inschieben des einsatzes.
11. Hohrver"bindung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ende der Hülse innen abgeschrägt ist.
12. !Rohrverbindung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ende der Hülse außen mit einem Plansch (H) versehen

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