DE3622543A1 - Kunststoffrohr - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft ein Kunststoffrohr, dessen Aussenfläche hinsichtlich der Rohrwand wesent­ lich senkrechte, in einem Abstand von einander gelegene Rippen aufweist.

Aus Polyvinylchlorid hergestellte Rohre werden allgemein als Abflussrohre verwendet. Was die Form der Aussenfläche der Rohrwand betrifft, gibt es zwei Arten von Rohren, und zwar glatte Rohre und Rippenrohre. Glatte Rohre sind leicht herzustellen, aber der Materialverbrauch ist dabei oft gross, weil die Ring­ steife und die Schlagfestigkeit des Rohres nur durch vergrösserte Wanddicke verbessert werden können.

Deshalb hat man das Rippenrohr entwickelt, dessen Ringsteife durch Rippen zustandegebracht wird, weshalb es möglich gewesen ist, die Wanddicke des Rohres bedeutend zu vermindern. Der Nachteil mit einem Rippenrohr im Vergleich zu einem glatten Rohr ist je­ doch eine verschlechterte Schlagfestigkeit, weil die Schlagfestigkeit direkt von der Wanddicke abhängt und umgekehrt proportional mit der Ringsteife ist. Die niedrige Schlagfestigkeit geht in der Praxis daraus hervor, dass bei einem Schlag auf eine Rippe diese sich gewöhnlich in der Seitenrichtung neigt und an der Rohr­ wand eine von dem Fussende der Rippe in einem Winkel von etwa 45° einwärts sich erstreckende Bruchfläche entsteht, die sich bei einem ausreichend starken Schlag bis auf die Innenfläche des Rohres erstreckt, wobei am Rohr eine Leckstelle entsteht. Die Schlagfestigkeit eines Rippenrohres kann dadurch verbessert werden, dass zum PVC-Material ein die Schlagfestigkeit verbesserndes Mittel, z.B. chloriertes Polyäthylen, hinzugesetzt wird, wobei die Wanddicke klein gehalten werden kann. Zusammenfassend kann man feststellen, dass der Material­ verbrauch bei Rippenrohren kleiner ist als bei glatten Rohren, aber weil das Material wegen des hohen Preises des genannten Zusatzmittels teurer ist, bleibt die Gesamtersparnis gering.

Ein alternatives Lösungsmodell wird in der SE- Patentanmeldung Nr. 83 03 521-2 beschrieben, gemäss der die Rippen hohl und flexibel gemacht sind. Die Her­ stellung eines solchen Rohres wird jedoch ziemlich teuer und der Gebrauch des genannten Zusatzmittels kann nicht ganz vermieden werden.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rippenrohr zustandezubringen, dessen Schlagfestigkeit in einer einfacheren und billigeren Weise als früher verbessert ist. Das erfindungsgemässe Rohr ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrwand an die beiden Seiten­ wände der Rippen sich anschliessende Erhebungen auf­ weist, die sich wesentlich über die ganze Länge der Rippen erstrecken, und dass die Fuge zwischen der Seitenwand der Rippe und der Aussenfläche der an diese Wand grenzenden Erhebung spitz ist.

Mittels der sich durch eine spitze Fugenlinie an die Rippen anschliessenden Erhebungen ist die Bruch­ stelle der Rippen von der Rohrwand entfernt verschoben, weshalb die Bruchstelle seltener bis auf die Innen­ fläche des Rohres erstreckt. Durch eine spitze Fuge wird gesichert, dass die Rippe wirklich an der Fuge bricht. Bei ausgeführten Experimenten wurde festge­ stellt, dass die Schlagfestigkeit des erfindungsge­ mässen Rohres im Vergleich zu einem gleich grossen bekannten Rohr doppelt ist. Der Materialverbrauch ist wesentlich gleich gross wie bei bekannten entsprechen­ den Rohren, weil das zu den Erhebungen erforderliche Material der Rohrwand entnommen werden kann, die dünner als bisher gemacht werden kann. Die wichtigste Ersparnis ist, dass zum PVC-Material kein teures, die Schlagfestigkeit verbesserndes Zusatzmittel hizugesetzt werden braucht. Die Erhebung verbessert die Schlag­ festigkeit des Rohres auch dadurch, dass die Schlag­ energie auf ein breiteres Gebiet als früher verteilt wird. Die Erhebung fungiert auch als eine zusätzliche Versteifung des Rohres.

Die Aussenfläche der Erhebung einer vorteil­ haften Ausführungsform der Erfindung ist hinsichtlich der Aussenfläche des Rohres schief so, dass sie sich in der Richtung von der Rippe abwärts von der Aussen­ fläche des Rohres entfernt. Zwischen der äussersten Stelle der Erhebung und der Rippe entsteht somit eine Kerbe, die einen spitzen Winkel an der Fuge aufweist. Mittels einer solchen Kerbe kann effektiv gesichert werden, dass die Rippe wirklich an der Fuge bricht, weil Polyvinylchlorid bekanntlich auf eine Kerbwirkung leicht anspricht und zwar so, dass es leichter als die übrigen zu Rohren verwendeten Kunststoffmaterialien an einer Kerbe bricht. Bei der Erfindung wird somit dieser Nachteil des PVC-Materials ausgenutzt. Ein Rippenbruch an der Kerbe kann, wenn erwünscht, intensiviert werden, und zwar so, dass 5-30% eines geeigneten Füllmittels, z.B. Kreide, hinzugesetzt wird.

Erfindungsgemäss ist die Fugenstelle zwischen der Erhebung und der Rippe spitz und gemäss einer vor­ teilhaften Ausführungsform ist der Abrundungsradius der Fuge höchstens ca 10% der Dicke der Rippe.

Für die Funktion der erfindungsgemässen Konstruk­ tion ist es wesentlich, dass die Rippe unter Einfluss eines Schlages wirklich am Fuss und nicht über eine weitere Strecke bricht. Deshalb darf die Rippe sich nicht beträchtlich gegen die Rohrwand verbreitern, und für die Erfindung ist es wünschenswert, dass die Ab­ schrägung der Seitenwände der Rippe hinsichtlich einer zu der Rohrwand querlaufenden Fläche höchstens etwa 3° beträgt.

Für die Erfindung ist es auch wesentlich, dass die Rippe sich unter dem Einfluss eines Schlages seit­ wärts biegt und nicht direkt in das Rohr hineindringt. Mit Rücksicht darauf weist das freie Ende der Rippe vorzugsweise einen halbzirkelförmigen Querschnitt auf.

Das erfindungsgemässe Kunststoffrohr wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung genauer erläutert, wobei

Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungs­ gemässen Rohres zeigt,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Einzelheit des Rohres im grösseren Masstab zeigt,

Fig. 3 eine Einzelheit einer zweiten Ausführungs­ form zeigt und

Fig. 4 eine Einzelheit einer dritten Ausführungs­ form zeigt.

Fig. 1 zeigt ein aus Polyvinylchlorid herge­ stelltes Rippenrohr 1 mit einer Rohrwand 2. Die Innen­ seite der Wand ist glatt, während die Aussenfläche in einem Abstand von einander gelegene, sich in der Umfangsrichtung erstreckende Rippen 3 aufweist. Die Rippen 3 sind vorzugsweise ringförmig.

Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung in grösserem Masstab. Gemäss der Erfindung ist auf beiden Seiten jeder Rippe 3 eine Erhebung 4 vorgesehen, die sich über die ganze Länge der Rippe er­ streckt und sich mittels einer spitzen Fugenlinie 5 an die Seitenwand der Rippe anschliesst.

Die Erhebungen 4 bilden ein Stück zusammen mit der Rohrwand 2 und den Rippen 3 und sie sind gleich­ zeitig mit den übrigen Teilen des Rohres ausgeformt. Die an die Seitenwand 7 der Rippe grenzende Aussen­ fläche 6 der Erhebungen ist hinsichtlich der Aussen­ fläche des Rohres schief so, dass ihr Abstand von der Aussenfläche in der Richtung von der Rippe abwärts zunimmt. Als Folge dieser Abschrägung entsteht zwischen den Flächen 6 und 7 eine Kerbe, die zu einem Rippenbruch an der Fuge 5 beiträgt. Der Winkel zwischen den Flächen 6, 7 unterschreitet 90°, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die sich an die Aussenfläche des Rohres anschlies­ sende Oberfläche 8 der Erhebung schliesst sich ihrer­ seits weich an diese Aussenfläche an, und zwar zum Zustandebringen einer möglichst weiten Stützfläche für die Rippe 3.

Bei ausgeführten Experimenten wurde festgestellt, dass der geeignete Abrundungsradius der Fuge 5 höchstens etwa 10% der Dicke a der Rippe 3 ist, in der Praxis 0,1 . . . 0,5 mm, vorzugsweise etwa 0,2 mm. Die Maximalhöhe b und -breite c der Erhebungen 4 sind vorzugsweise etwa die Hälfte der Dicke a der Rippe, d.h. in der Praxis oft etwa 2 mm.

Für die Funktion einer Einrichtung zum Herstellen von Rohren ist es wünschenswert, dass die Dicke a der Rippen 3 gegen die Rohrwand zunimmt. Für die Funktion der Erfindung ist es jedoch vorteilhaft, dass die Abschrägung der Seitenwände 7 der Rippe hinsichtlich einer zu der Rohrwand querlaufenden Fläche höchstens etwa 3° ist. Für die Funktion der Erfindung ist es auch wünschenswert, dass das freie Ende 9 der Rippe einen halbzirkelförmigen Querschnitt aufweist.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Kunststoffrohres. Sie weicht von der Ausführungsform der Fig. 2 so ab, dass die Aussen­ fläche 6 der Erhebung 4 sich ziemlich flächenförmig von der Seitenwand 7 der Rippe bis auf die Aussenfläche der Rohrwand erstreckt, weshalb der Winkel zwischen den Flächen 6 und 7 stumpf ist. Trotzdem fungiert auch diese ausführungsform in einer erfindungsgemässen Weise, weil die Fugenstelle 5 spitz ist, d.h. einen sehr kleinen Abrundungsradius aufweist.

Fig. 4 zeigt eine Zwischenform der obenbe­ schriebenen Ausführungsformen, wobei die Aussenfläche 6 der Erhebung mit der Rohrwand 2 parallel ist, weshalb der Winkel zwischen den Flächen 6 und 7 90° ist. Auch in diesem Fall ist die Fugenstelle zwischen den Flächen steil.

Bei einem Schlag auf das erfindungsgemässe Rohr 1 in der Seitenrichtung entsteht an den von dem Schlag getroffenen Rippen 3 meistens eine gebogene Bruchfläche, deren tiefste Stelle sich auf dem Niveau der Fuge 5 befindet und die sich davon bogenförmig auswärts bis auf das Aussenende der Rippe erstreckt. Weil die Bruch­ fläche sich im allgemeinen bis auf die Innenfläche der Rohrwand nicht erstreckt, entsteht am Rohr keine Leck­ stelle.

Claims (10)

1. Kunststoffrohr, dessen Aussenfläche hinsicht­ lich der Rohrwand wesentlich senkrechte, in einem Ab­ stand von einander gelegene Rippen aufweist, da­ durch gekennzeichnet, dass die Rohrwand (2) an die beiden Seitenwände (7) der Rippen (3) sich anschliessende Erhebungen (4) aufweist, die sich wesentlich über die ganze Länge der Rippen (3) erstrecken, und dass die Fuge (5) zwischen der Seiten­ wand (7) der Rippe und der Aussenfläche (6) der an diese Wand grenzenden Erhebung spitz ist.

2. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (6) der Erhebung hinsichtlich der Aussen­ fläche des Rohres (1) schräg ist, so dass sie sich in der Richtung abwärts von der Rippe (3) von der Aussen­ fläche des Rohres entfernt.

3. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (6) der Erhebung hinsichtlich der Aussen­ fläche des Rohres (1) schräg ist, so dass sie sich in der Richtung abwärts von der Rippe (3) der Aussenfläche des Rohres nähert.

4. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (6) der Erhebung mit der Aussenfläche des Rohres (1) parallel ist.

5. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abrundungsradius der Fuge (5) zwischen der Seitenwand (7) der Rippe und der Aussenfläche (6) der Erhebung höchstens etwa 10% der Dicke (a) der Rippe ist.

6. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximalhöhe (b) der Erhebung (4) an der Aussenfläche des Rohres gemessen etwa die Hälfte der Dicke (a) des Rippenrohres ist.

7. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (c) der Erhebung etwa die Hälfte der Dicke (a) der Rippe ist.

8. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, wobei die Dicke der Rippe von dem freien Ende der Rippe gegen die Rohrwand zunimmt, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Abschrägung der Seitenwände (7) der Rippe hinsichtlich einer zu der Rohrwand quer­ laufenden Fläche höchstens etwa 3° ist.

9. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (9) der Rippe einen halbzirkelförmigen Quer­ schnitt aufweist.

10. Kunststoffrohr nach Patentanspruch 1, das aus Polyvinylchlorid hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial 5-30% eines Mittels zur Intensivierung der Kerb­ wirkung, z.B. Kreide, enthält.