DE4444118C1 - Mauerdurchführung für Rohre oder Rohrverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzrohranord­ nung für eine Mauerdurchführung eines Rohres oder einer Rohrverbindung, wobei das Schutzrohr insgesamt, wenigstens jedoch sein Rohrmantel aus thermoplastischem Kunststoff wie Polyethylen, Polypropylen od. dgl. besteht und dem Werk­ stoff des Rohres oder Rohrmantels ein organischer Füllstoff wie Holzmehl oder ein mineralischer Füllstoff wie Mahlgut aus Kreide, Talkum, Kalkstein, Marmor od. dgl. zugesetzt ist ("Compound") und die Rohr- oder Rohrmantelfläche minde­ stens in dem Bereich der Durchführung aufgerauht ist, in dem der Ringspalt zwischen Rohrmantel und Mauerdurchbruch mittels einer Vergußmasse wie Quellbeton ausgefüllt wird, und wobei mindestens ein von einem Ende des Schutzrohres übergriffenes Rohrstück gleichfalls aus Kunststoff besteht.

Aus dem DE 91 02 221 U1 ist ein Rohr für Mauerdurch­ führungen (Schutzrohr) dieser Art bekannt. Es dient entwe­ der zum Durchführen von Rohrleitungen oder zum Anschluß von Kunststoffrohren an die Enden bzw. Köpfe des Schutzrohres insbesondere mittels Heizelementstumpfschweißen. Während im ersten Fall die Mauerdurchführung weder zur Zugfestigkeit der Rohrleitung noch zur Abdichtung der Durchführung einen Beitrag leistet, werden Zugfestigkeit und Dichtheit des Sy­ stems bei der zweiten geschilderten Anwendung durch das An­ schweißen von Rohrstücken an die Enden des Schutzrohres er­ reicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutz­ rohranordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 näher umrisse­ nen Art zur Verfügung zu stellen, bei der die durchführende Leitung oder Übergangs-Rohrverbindung sowohl zugfest gehalten als auch abgedichtet aufgenommen ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß wenigstens dieses Ende des Schutzrohres fest sowie dicht mit dem Kunststoff-Rohrstück verbunden ist. Dabei ist nach einer ersten Alternative vor­ gesehen, daß das Ende des Schutzrohres mittels Heizelement­ muffenschweißen fest und dicht mit dem Kunststoff-Rohrstück verbunden ist. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß das Ende des Schutzrohres unter Vermittlung eines im wesentlichen hülsenförmigen Stopfens mit einem in den Spalt zwischen Schutzrohr und Kunststoff-Rohrstück eintreibbaren hohlzylindrischen Ansatz mittels Reibschweißen fest mit dem Kunststoff-Rohrstück verbunden ist.

Übergreifen beide Enden des Schutzrohres ein Kunst­ stoffrohr, können beide Enden des Schutzrohres auf dieselbe Weise, also insbesondere mittels jeweils eines Reibschweiß­ stopfens oder mittels Heizelementmuffenschweißen, mit den betreffenden Kunststoff-Rohrabschnitt fest wie dicht ver­ bunden sein. Der Einfachheit halber wird nachfolgend nur noch auf das an sich bevorzugte Reibschweißen Bezug genom­ men.

Befindet sich im Überdeckungsbereich eines Endes des Schutzrohres ein Rohrstück, welches aus einem Material be­ steht, das sich nicht mit dem Schutzrohr verschweißen läßt, sieht eine Weiterbildung vor, daß ein im wesentlichen hül­ senförmiger Stopfen mit einem hohlzylindrischen Ansatz mit dem Innenmantel des Schutzrohrs durch Reib- oder Heizele­ mentmuffenschweißen fest verbunden ist, während der Innen­ seite des hohlzylindrischen Ansatzes eine Spaltdichtung zum korrespondierenden Rohrstück zugeordnet ist. Somit besteht trotz der Tatsache, daß eine stoffschlüssige Reibschweiß­ verbindung mit dem Rohrstück an einem Ende des Schutzrohres nicht ausführbar ist, dennoch eine einfache Möglichkeit, eine Systemdichtung zu bewirken. Außerdem gewährleistet die Dichtungszone bei dieser Schutzrohranordnung einen Längen­ toleranzausgleich, dem z. B. erhöhte Bedeutung zukommt, wenn die Rohrleitung temperierte Fluide führt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der verblei­ bende Freiraum zwischen den Stopfen mit einer Füllmasse wie PU-Hartschaum, Epoxydharz od. dgl. verfüllt sein und der Innenmantel des Schutzrohres wenigstens eine Compound­ schicht mit gerauhter Oberfläche aufweisen. Zum einen lei­ stet das Verfüllen des Freiraums insbesondere für den Fall, daß nicht beide Dichtstopfen eine zugfeste Verbindung zwi­ schen Schutzrohr und Rohrleitung herstellen können, einen zusätzlichen Beitrag zur Zugfestigkeit der gesamten Anord­ nung, zum anderen aber wird verhindert, daß ein Freiraum verbleibt, in dem sich Kondensflüssigkeit ansammeln kann, was insbesondere dann sehr nachteilig ist, wenn eines der durch die Mauerdurchführung hindurchgeführten Rohrstücke aus korrodierbarem Werkstoff wie z. B. Stahl besteht.

Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten an­ hand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine erste Schutz­ rohranordnung entsprechend der Erfindung,

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch eine zweite Schutz­ rohranordnung entsprechend der Erfindung,

Fig. 3 eine Einzelheit aus dem in Fig. 2 mit III bezeich­ neten Ausschnitt zur Verdeutlichung der Anordnung und Wirkungsweise des Reibschweißstopfens, sowie

Fig. 4a und 4b Alternativen der in Fig. 2 mit IV bezeichne­ ten Einzelheit.

Die insgesamt mit 10 bezeichnete Schutzrohranordnung umfaßt zunächst ein Schutzrohr 11, dessen beide Enden mit 11a und 11b bezeichnet sind. Das Schutzrohr 11 durchgreift einen nicht dargestellten Mauerdurchbruch und ist in diesem mittels einer Vergußmasse wie Quellbeton fest verankert. Der Werkstoff des Schutzrohres 11 besteht überwiegend aus einem Kunststoff wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) od. dgl., wobei aber zumindest der Rohrmantel 12 aus dem­ selben Material besteht, dem jedoch ein organischer Füll­ stoff wie Holzmehl oder ein mineralischer Füllstoff wie Mahlgut aus Kreide, Talkum, Kalkstein, Marmor od. dgl. zuge­ setzt ist. Außerdem ist die Außenfläche 12a des Schutzroh­ res 11 oder seines Rohrmantels 12 aufgerauht.

Der volumetrische Füllstoffanteil kann 5 bis 70% be­ tragen, und der Füllstoff in pulverisierter Form mit Korn­ größen aus dem Bereich zwischen etwa 3 und 100 µm homogen im Kunststoff verteilt sein. Die Rauhtiefe der äußeren Auf­ rauhung liegt zweckmäßig im Bereich von 0,2 bis 1 mm.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs­ form des Schutzrohres 11 sei davon auszugehen, daß der Rohrmantel 12 mit dem übrigen Rohr 13 beispielsweise durch Koextrusion erzeugt worden ist. In Fig. 4b ist alternativ dargestellt, daß auch das Schutzrohr 11 insgesamt aus einem solchen mit Füllstoffen versetzten Material (Compound) be­ stehen kann.

Beim Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1 nimmt das Schutzrohr 11 eine Rohrleitung 16 auf, von der angenommen sei, daß sie aus einem Kunstoffrohr besteht, dessen Mate­ rialeigenschaften gleich oder ähnlich denen des Schutzroh­ res 11 sind, sich vor allen miteinander verschweißen las­ sen.

Der zwischen dem Innenmantel 18 des Rohrendes 11a und dem Außenmantel 19 des Kunststoff-Rohrstücks 16 befindliche Spalt 20 dient als "Schweißspalt" zur Aufnahme eines hohlzylindrischen Ansatzes 21 eines Verschluß- oder Schweißstopfens 22, der aus gleichem oder vergleichbaren Material besteht wie das Rohrstück 16 und das Rohr 13.

Der Innendurchmesser des Schweißstopfens 22 bzw. sei­ nes hohlzylindrischen Ansatzes 22 ist etwas kleiner als der Außendurchmesser des Rohrmantels 19, sein Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Innenmantels 18 des Schutzrohres 11. Um das Rohrende 11a des Schutzrohres 11 mit dem in seiner Überdeckung liegenden Rohr 16 zu ver­ schweißen, wird der Schweißstopfen 22 in Rotation versetzt und mit seinem hohlzylindrischen Ansatz 21 in den Ringspalt 20 mit Druck eingetrieben. Sind die miteinander in Berührung gelangenden Teile durch die entstehende Reibungswärme genü­ gend erhitzt, wird der Anpreßdruck erhöht und gleichzeitig die Drehzahl auf Null abgebremst, wobei die gewünschte Ver­ schweißung eintritt. Über den hohlzylindrischen Ansatz 21 des Verschlußstopfens 22 ist nun das Rohrende 11a fest mit dem Rohr 16 verbunden, und zwar werkstoffeinheitlich-stoff­ schlüssig.

In Fig. 3, die die beschriebenen Verhältnisse beson­ ders verdeutlicht, ist außerdem noch gezeigt, daß der In­ nenmantel 18 des Schutzrohres 11 aus einer dünnen Compound-Schicht bestehen kann. Diese hindert jedoch den Reib­ schweißvorgang auch dann nicht, wenn sie selbst nicht un­ mittelbar schweißfähig ist, weil sie beim Reibschweißvor­ gang abgerieben wird, so daß sich der Außenmantel des hohlzylindrischen Abschnittes 21 des Verschlußstopfens 22 in jedem Fall mit dem Werkstoff des Schutzrohres 11 stoff­ schlüssig verbinden kann.

Am anderen Ende 11b des Schutzrohres 11 könnte eine identische Reibschweiß-Verbindung vorgesehen sein wie die geschilderte am Rohrende 11a. Dargestellt ist jedoch eine, Längentoleranzausgleich gestattende Variante. Hier dient ein mit dem Verschlußstopfen 22 vergleichbarer Verschluß­ stopfen 23 dazu, lediglich mit dem Ende 11b des Schutzroh­ res 11 durch Reibschweißen verbunden zu werden, wohingegen eine feste Verbindung mit dem Rohrstück 16 nicht erfolgt. Statt dessen weist der Innenmantel des Verschlußstopfens 23 eine Eindrehung 24 zur Einlagerung eines Dichtrings 25 (O-Ring) auf, der den Spalt 26 zum Rohr 16 abdichtet, so daß eine axial gleitfähige Dichtung geschaffen ist.

Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß keine ein­ stückige Rohrleitung das Schutzrohr 11 durchsetzt, sondern daß dieses eine Übergangsrohrverbindung 15 zwischen einem z. B. aus Polyethylen, Polypropylen od.gl. bestehenden Rohr­ stück 16 und einem zweiten Rohrstück 17 aufnimmt, welches aus Kunststoff oder aus Metall bestehen kann. Es soll sich jedenfalls für die nachfolgenden Betrachtungen bei dem Rohrstück 17 um ein solches handeln, dessen Material sich nicht mit einem Kunststoffmaterial wie Polyethylen, Poly­ propylen od. dgl. verschweißen läßt.

Wenn verhindert werden soll, daß sich im Freiraum 27 zwischen dem Schutzrohr 11 und der Übergangs-Rohrverbindung 15 (bzw. dem Rohr 16 - Fig. 1) Feuchtigkeit niederschlagen oder sammeln kann, ist vorgesehen, daß dieser Freiraum 27 mit einer Masse 28 verfüllt wird. Diese Masse 28 kann ins­ besondere ein PU-Hartschaum, aber auch ein Epoxydharz oder ein anderes geeignetes, vorzugsweise scherfestes, wasserun­ durchlässiges Material sein, welches von einem fließ- oder strömungsfähigen Zustand in einem im wesentlichen festen Zustand übergeht.

Zum Befüllen des Hohlraums 27 mit der Masse 28 weist das Schutzrohr 11 eine radiale Bohrung als Einfüllöffnung 29 auf. Der gesamte Raum zwischen den Verschlußstücken 22 und 23 sowie zwischen Schutzrohr 11 und Übergangs-Rohrver­ bindung 15 kann somit verfüllt werden. Um beim Verfüllen eine Kontrolle über den Füllzustand zu erhalten, kann eine Entlüftungsbohrung 30 am anderen Ende des Hohlraums 27 vor­ gesehen sein.

Verzichtet man, wie in den Fig. 4a und 4b angedeutet ist, auf eine besondere Dichtung mittels Dichtring 25, so kann eine Füllstandskontrolle auch durch Beobachtung des aus dem Spalt 26 austretenden Materials gewonnen werden.

Die in Fig. 4b dargestellte Alternative verzichtet auf den zweiten mittels Reibschweißen an das Schutzrohr 11 an­ zubringenden Verschlußstopfen 22 und sieht statt dessen ein insgesamt aus einem Compound-Material bestehendes Schutz­ rohr 11 vor.

Damit sich der Füllstoff 28 haftend mit dem Schutzrohr 11 verbinden kann, ist - sofern nicht das Rohr insgesamt aus Compoundmaterial besteht wie bei der Ausführung nach Fig. 4b - zumindest dessen Innenmantel 18 aus Compound-Ma­ terial vorgesehen. In jedem Fall weist die mit der Füll­ masse 28 in Kontakt gelangende Rohroberfläche eine Rauhung auf, also auch die Innenfläche 18 des Voll-Compound-Rohres 11 nach Fig. 4b.

Claims (5)

1. Schutzrohranordnung für eine Mauerdurchführung ei­ nes Rohres oder einer Rohrverbindung, wobei das Schutzrohr insgesamt, wenigstens jedoch sein Rohrmantel aus thermo­ plastischem Kunststoff wie Polyethylen, Polypropylen od. dgl. besteht und dem Werkstoff des Rohres oder Rohrmantels ein organischer Füllstoff wie Holzmehl oder ein minerali­ scher Füllstoff wie Mahlgut aus Kreide, Talkum, Kalkstein, Marmor od. dgl. zugesetzt ist ("Compound") und die Rohr- oder Rohrmantelfläche mindestens in dem Bereich der Durch­ führung aufgerauht ist, in dem der Ringspalt zwischen Rohr­ mantel und Mauerdurchbruch mittels einer Vergußmasse wie Quellbeton ausgefüllt wird, und wobei mindestens ein von einem Ende des Schutzrohres übergriffenes Rohrstück gleich­ falls aus Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens dieses Ende (11a) des Schutzrohres (11) fest so­ wie dicht mit dem Kunststoff-Rohrstück (16) verbunden ist.

2. Schutzrohranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens das Ende (11a) des Schutzroh­ res (11) mittels Heizelementmuffenschweißen fest und dicht mit dem Kunststoff-Rohrstück (16) verbunden ist.

3. Schutzrohranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, das wenigstens das Ende (11a) des Schutzroh­ res (11) unter Vermittlung eines hülsenför­ migen Stopfens (22) mit einem in den Spalt (20) zwischen Schutzrohr (11) und Kunststoff-Rohrstück (16) eintreibbaren hohlzylindrischen Ansatz (21) mittels Reibschweißen fest mit dem Kunststoff-Rohrstück (16) verbunden ist.

4. Schutzrohranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein hülsen­ förmiger Stopfen (23) mit einem hohlzylindrischen Ansatz (21) mit dem Innenmantel des Schutzrohrs (11) durch Heizelementmuffenschweißen oder Reibschweißen fest verbunden ist, während der Innenseite des hohlzylindrischen Ansatzes (21) eine Spaltdichtung (25) zum korrespondieren­ den Rohrstück (17) zugeordnet ist.

5. Schutzrohranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verbleibende Freiraum (27) zwischen den Stopfen (22, 23) mit einer Füllmasse (28) wie PU-Hart­ schaum der Epoxydharz verfüllt und der Innenmantel des Schutzrohres (11) wenigstens eine Compoundschicht (18) mit gerauhter Oberfläche aufweist.