DE3446360C2 - Verfahren zur Herstellung eines Kupplungselements zur Gewährleistung der Verbindung zwischen einer Hauptleitung und einer Abzweigungsleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kupplungselements zur Gewährleistung der Verbindung zwischen einer Hauptleitung und einer Abzweigungsleitung.

In der NL-PS 1 57 406 und in der NL-PA 7605427 ist bereits ein Kupplungselement aus Kunststoff zur Gewährleistung der Verbin­ dung zwischen einer Hauptleitung und einer Abzweigungsleitung beschrieben, das insbesondere dazu verwendbar ist, eine Abwas­ serleitung an einen Abwasserkanal anzuschließen. Ein solches Kupplungselement verfügt über ein Einsatzstück, dessen nicht mit einem Gewinde versehenes und zum Einführen in eine in der Hauptleitung vorgesehene geeignete Öffnung bestimmtes Ende die Form eines nach außen gerichteten Bundes mit einem Außendurch­ messer im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Öffnung aufweist und dessen anderes zur Aufnahme der Abzweigungslei­ tung bestimmtes Ende mit einem Außengewinde versehen ist, wo­ bei das Einsatzstück, das an seinem zylindrischen Zentralteil einen Außendurchmesser kleiner als die Außendurchmesser des Bundes und des mit Gewinde versehenen Endes aufweist, über ei­ ne sein nicht mit einem Gewinde versehenes Ende umgebende Ringdichtung über einen gegen die Außenwand seines Zentral­ teils verschiebbaren Spannring und über eine auf dem Außenge­ winde seines mit Gewinde versehenen Endes aufsitzende Sperr­ mutter verfügt.

Bei der Verwendung dieses Kupplungsstücks setzt man zunächst das nicht mit einem Gewinde versehene Ende in der Form des Bundes des mit der Ringdichtung versehenen Einsatzstücks in die in der Hauptleitung vorgesehene Öffnung ein; danach wird die Dichtung gegen die Innenwand der Hauptleitung unter Zuhilfe­ nahme des Bundes verklemmt, indem auf die Sperrmutter einge­ wirkt wird.

Bei der Herstellung eines Kupplungselements wie vorstehend be­ schrieben ergibt sich bei der Anbringung des Spannrings ein erhebliches Problem, da dieser einen Innendurchmesser auf­ weist, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des Zentral­ teils des Einsatzstücks entspricht, der seinerseits kleiner als die Außendurchmesser des Bundes und des mit Gewinde verse­ henen Endes des Einsatzstückes ist. Es ist daher von Haus aus unmöglich, bei der Herstellung des Kupplungselements das Ein­ satzstück in den Spannring einzusetzen, um letzteren korrekt zu positionieren. Zur Lösung dieses Problems wird für das Kupplungselement nach der NL-A 76 05 421 der NL-PS 1 57 406 der Spannring in zwei Teilen hergestellt, die rund um den Zentralteil des Einsatzstücks dann zusammengelegt werden, wenn das Kupplungselement einge­ baut wird. Diese Art der Herstellung ist jedoch mit ernsten Nachteilen verbunden.

So macht diese Ausführungsform die Montage und den Zusammenbau des Kupplungselements auf der Baustelle erforderlich. Darüber hinaus hängt die korrekte Positionierung des Spannrings bei dieser Ausführungsform von der Geschicklichkeit und der Sorg­ falt des Monteurs auf der Baustelle ab. Auch können sich bei dem Anziehen der Spannmutter die beiden den Spannring bilden­ den Teile voneinander trennen und somit zu einer ungeeigneten Spannung des Kupplungselements führen. Wegen der Ausbildung des Spannrings aus zwei Teilen ist es schließlich schwierig, in bestimmter Weise eine gleichmäßige Verteilung des von die­ sem Ring auf die Hauptleitung ausgeübten Drucks zu erreichen, was folglich mit der Gefahr von Rissen und undichten Stellen verbunden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ausfüh­ rungsform des Kupplungselements der oben bezeichneten Gattung anzugeben, das die Überwindung der vorstehend angegebenen Nachteile ermöglicht, indem insbesondere die Verwendung eines einstückig ausgeführten Spannrings gestattet ist.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes Kupplungselements zur Gewährleistung der Verbindung zwi­ schen einer Hauptleitung und einer Abzweigungsleitung, welches Kupplungselement verfügt über ein Einsatzstück, dessen eines nicht mit Gewinde versehenes und zum Einsetzen in eine in der Wand der Hauptleitung vorgesehene, geeignete Öffnung bestimm­ tes Ende die Form eines nach außen gerichteten Bundes mit ei­ nem Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Öffnung aufweist und dessen anderes zur Aufnahme der Ab­ zweigungsleitung bestimmtes Ende außenseitig mit Gewinde ver­ sehen ist, wobei das Einsatzstück seinerseits an seinem zylin­ drischen Zentralteil, dessen Außendurchmesser kleiner als die Außendurchmesser des Bundes und des mit Gewinde versehenen En­ des ist, eine das nicht mit Gewinde versehene Ende umgebende Ring­ dichtung, einen gegen die Außenwand des Zentralteils ver­ schiebbaren Spannring und eine auf dem mit Gewinde versehenen Ende aufsitzende Sperrmutter aufweist, wobei das Verfahren er­ findungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß man in einer er­ sten Stufe ein Einsatzstück herstellt, dessen nicht mit Gewin­ de versehenes Ende zylindrisch ist und einen Außendurchmesser im wesentlichen gleich demjenigen seines zentralen Teils auf­ weist, und daß man in einer zweiten Stufe nach dem Aufsetzen des Spannrings und gegebenenfalls der Dichtung auf den zylin­ drischen Zentralteil des Einsatzstücks an dem nicht mit einem Gewinde versehen Ende desselben den nach außen gerichteten Bund ausbildet, dies derart, daß der Spannring und schließlich die Dichtung auf dem zylindrischen Zentralteil festgehalten sind.

Für das erfindungsgemäße Verfahren kann man den Spannring in der Form eines einzigen Stücks herstellen, da er auf das Ein­ satzstück aufgesetzt wird, bevor dessen Ende mit dem nach au­ ßen gerichteten Bund ausgestattet wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man den nach außen gerichteten Bund nach dem Aufsetzen des Spannrings und gegebe­ nenfalls der Dichtung durch Warmverformung des nicht mit Ge­ winde versehenen Endes des Einsatzstücks ausbilden oder auch mittels eines geeigneten Ringstücks, das auf das nicht mit Ge­ winde versehene Ende des Einsatzstücks an- bzw. aufgesetzt wird und an diesem durch Verkleben, Verschweißen, Verspannen, Verschrauben etc. befestigt wird.

Die verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens kön­ nen direkt in der Herstellungsstätte der Kupplungselemente aus­ geführt werden, die somit in verwendungsbereitem Zustand zur Baustelle angeliefert werden können, wodurch jegliche Gefahr einer defektbehafteten Montage überwunden wird.

Die Gestaltungsmaterialien für das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kupplungselement können beliebige übli­ che Materialien sein, beispielsweise Metalle und Kunststoffe.

Wenn das Kupplungselement ausgehend von thermoplastischen Kunststoffen hergestellt wird, wie insbesondere Vinyl- oder Olefinharzen, so wird es bevorzugt, in diesem Fall den Bund durch Warmformen mittels irgendeines geeigneten Werkzeugs aus­ zubilden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Basis des Spannrings mit einer Stützschale ausgestattet, die der Außenkontur der Hauptleitung folgt bzw. dieser entspricht. Auf diese Weise findet bei der Anbringung des Kupplungselements die Schale eine Abstützung auf der Außen­ wand der Hauptleitung, wodurch gleichzeitig eine bessere Verteilung der Klemmspannungen auf dieser Leitung sicherge­ stellt wird. Des weiteren verhindert diese Schale jede Verdre­ hung des Spannrings bei der Benutzung des Kupplungselements, was einen Beitrag zur Verbesserung der Dichtigkeit leistet. Schließlich ruht das Kupplungselement vollständig zentriert auf der Hauptleitung, und zwar selbst in dem Fall leichter Verschiebungen hervorgerufen insbesondere durch eine Setzung des Umgebungsterrains.

Im allgemeinen ist die Fläche der Stützschale mindestens gleich derjenigen des Schnitts durch den Zentralteil des Ein­ satzstücks.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird noch weiter ins einzelne gehend in der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform erläutert. Bei dieser Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen; in diesen zeigen:

Fig. 1 in teilweise aufgeschnittener Darstellung eine Längs­ seitenansicht eines nach dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren hergestellten Kupplungselements,

Fig. 2 eine teilweise geschnitten dargestellte Querseiten­ ansicht desselben Kupplungselements und

Fig. 3 wiederum gesehen von der Querseite einen Schnitt durch dasselbe Kupplungselement unter Darstellung des für die Herstellung des Bundes verwendeten Werk­ zeugs.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, verfügt das zur Verbindung einer Hauptleitung 1 und einer (nicht dargestell­ ten) Abzweigungsleitung hergestellte Kupplungselement über ein Einsatzstück 2, dessen nicht mit einem Gewinde versehenes und in eine geeignete Öffnung 3, vorgesehen in der Hauptleitung 1, eingesetztes Ende die Form eines Außenbundes 4 mit einem äu­ ßeren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Öffnung 3 aufweist und dessen anderes mit einer Muffe 5 und einer Dichtung 6, beide zur Aufnahme der (nicht dargestellten) Abzweigungsleitung geeignet und bestimmt, ausgestattetes Ende über ein Außengewinde 7 verfügt. Das Einsatzstück 2 verfügt über einen zylindrischen Zentralteil 8, dessen Außendurchmes­ ser kleiner als die Außendurchmesser des Bundes 4 und des mit Gewinde versehenen Endes 7 ist. Das Kupplungselement verfügt des weiteren noch über einen Spannring 9, der gegen die Außen­ wand des Zentralteils 8 des Einsatzstücks 2 verschiebbar ist, über eine Sperrmutter 10, die auf dem Außengewinde 7 des Ein­ satzstücks 2 aufsitzt, und über einen Dichtungsring 11 L-för­ migen Querschnitts, der den Zentralteil des Einsatzstücks 2 umgibt.

Zur Herstellung des beschriebenen Kupplungselements wird in einem ersten Stadium das Einsatzstück 2 so geformt, daß sein nicht mit Gewinde versehenes Ende zylindrisch ist, wie mit gestrich­ elten Linien 12 angedeutet ist, und dessen Außendurchmesser gleich demjenigen des zylindrischen Zentralteils 8 des Ein­ satzstücks 2 ist. Danach wird in einem zweiten Stadium nach dem Aufsetzen der Sperrmutter 10, des Spannrings 9 und der Ringdichtung 11 auf das Einsatzstück 2 über das nicht mit Ge­ winde versehene zylindrische Ende im Wege der Verformung der Bund 4 an dem nicht mit Gewinde versehenen Ende des Einsatz­ stücks 2 ausgebildet. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Sperrmutter 10 vor der formgebenen Ausbildung des Bundes 4 deshalb angebracht, weil der Innendurchmesser der Sperrmutter 10 kleiner als der Außendurchmesser der Muffe 5 ist, die an dem mit Gewinde ausgestatteten Ende des Einsatz­ stücks 2 vorgesehen ist. Es ist selbstverständlich, daß die Sperrmutter dann nicht zuvor aufgesetzt werden muß, wenn ihr Innendurchmeser größer als der der Muffe ist. Des weiteren ist es nicht unverzichtbar, den Dichtungsring 11 vor der Formbil­ dung des Bundes anbringen zu müssen, weil der Dichtungsring im allgemeinen aus einem elastisch deformierbaren Material be­ steht und somit unter Druck auf das Einsatzstück nach der Formbildung des Bundes aufgesetzt werden kann.

Bei der gerade beschriebenen Ausführungsform sind die einzel­ nen Bestandteile des Kupplungselements aus einem thermoplasti­ schen Kunststoff hergestellt, und wird die Formbildung des Bundes im Wege der Warmformung ausgeführt. Diese Formbildung kann einfach und leicht mittels des in Fig. 3 dargestellten Werkzeugs ausgeführt werden.

Wie aus dem rechten Teil der Fig. 3 zu ersehen ist, wird das nicht mit Gewinde versehene zylindrische Ende des Einsatz­ stücks 2 zunächst mittels eines Heizwerkzeugs auf Formgebungs­ temperatur gehalten, das aus einer inneren Hülse 13 und einer äußeren Hülsen 14, die zueinander konzentrisch sind und zwischeneinan­ der einen Ringraum begrenzen, der dem Profil des Endes des Einsatzstücks 2 entspricht, und aus einem elektrischen Heizelement 15 besteht, das außenseitig rund um die äußere Hülse 14 herum angeordnet ist.

Wenn das Ende des Einsatzstücks 2 die Formgebungstemperatur erreicht hat, wird das Heizwerkzeug zurückgezogen und die Formbildung des Bundes 4 mittels des im linken Teil der Fig. 3 dargestellten Formgebungswerkzeugs ausgeführt. Dieses Werk­ zeug besteht aus einem inneren Formgebungsdorn 16 und einer äußeren Formgebungshülse 17, die vertikal verschiebbar sind und zwischeneinander einen Formgebungsraum bilden, der der dem Bund 4 zu gebenden endgültigen Form entspricht. Aus Fig. 3 ist auch zu ersehen, daß das zur Ausbildung des Bundes 4 de­ formierte Ende des Einsatzstücks während der Formbildung durch das Ende des Dichtrings 11 abgestützt ist. Somit entspricht das äußere Profil des formgebildeten Bundes exakt demjenigen des Endes des Dichtrings, was einen Beitrag zur Verbesserung der Dichtigkeit des Kupplungselements bei seiner Montage auf der Baustelle leistet.

Schließlich ist aus den Figuren noch zu ersehen, daß die Basis des Spannrings 9 mit einer Stützschale 18 ausgestattet ist, die der Außenkontur der Hauptleitung 1 entspricht bzw. dieser folgt und die noch eine bessere Verteilung der Klemmspannung auf der Hauptleitung bei der Anbringung des Kupplungselements mittels der Sperrmutter 10 gewährleistet.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kupplungselements zur Ge­ währleistung der Verbindung zwischen einer Hauptleitung (1) und einer Abzweigungsleitung, welches Kupplungselement verfügt über ein Einsatzstück (2), dessen eines nicht mit Gewinde ver­ sehenes und zum Einsetzen in eine in der Wand der Hauptlei­ tung vorgesehene, geeignete Öffnung (13) bestimmtes Ende die Form eines nach außen gerichteten Bundes (14) mit einem Außen­ durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Öff­ nung (13) aufweist und dessen anderes zur Aufnahme der Abzwei­ gungsleitung bestimmtes Ende außenseitig mit Gewinde (7) ver­ sehen ist, wobei das Einsatzstück (2) seinerseits an seinem zy­ lindrischen Zentralteil (8), dessen Außendurchmesser kleiner als die Außendurchmesser des Bundes (14) und des mit Gewinde versehenen Endes ist, eine das nicht mit Gewinde versehene Ende umgebende Ringdichtung (11), einen gegen die Außenwand des Zen­ tralteils (18) verschiebbaren Spannring (19) und eine auf dem mit Ge­ winde versehenen Ende aufsitzende Sperrmutter (10) aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Stufe ein Einsatzstück herstellt, dessen nicht mit Gewinde versehenes Ende zylindrisch ist und einen Außendurchmesser im wesentlichen gleich demjenigen seines zentralen Teils (8) auf­ weist, und daß man in einer zweiten Stufe nach dem Aufset­ zen des Spannrings (9) und gegebenenfalls der Ringdichtung (11) auf den Zentralteil (8) des Einsatzstücks (2) an dem nicht mit einem Gewin­ de versehenen Ende desselben den nach außen gerichteten Bund (4) ausbildet, dies derart, daß der Spannring (9) und schließlich die Ringdichtung (11) dem Zentralteil festgehalten sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen gerichtete Bund (4) durch Warmverformung des nicht mit Gewinde versehenen Endes des Einsatzstücks (2) gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen gerichtete Bund (4) mittels eines auf das nicht mit Gewinde versehene Ende des Einsatzstücks (2) angesetz­ ten, geeigneten Ringstücks gebildet wird, das an dem genann­ ten Ende befestigt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Basis des Spannrings (9) mit einer Stütz­ schale (18) ausgestattet wird, die der Außenkontur der Hauptleitung (1) entspricht bzw. dieser folgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stützschale (18) mit einer Flächenausdehnung herstellt, die mindestens gleich derjenigen des Querschnitts des Zentralteils (8) des Einsatzstücks (2) ist.

6. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kupplungselement aus einem thermo­ plastischen Kunststoff herstellt.