DE69917319T2

DE69917319T2 - Rohrkupplung mit selbem aussendurchmesser wie das rohr

Info

Publication number: DE69917319T2
Application number: DE69917319T
Authority: DE
Inventors: Manfred Arno Alfred Thornhill Lupke; Stefan A. Thornhill Lupke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: WO2000031457A1; CA2342360A1; CN1146701C; EP1133655A1; CN1324438A; EP1133655B1; DE69917319D1; US6399002B1; JP2002530613A; CA2342360C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Kupplungen in Kunststoffrohren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kunststoffrohre werden zur Verbindung mit anderen Rohren mit glockenförmigen Enden ausgebildet. Üblicherweise haben diese glockenförmigen Enden einen größeren Durchmesser als der Rest des Rohres. Solch ein Kunststoffrohr ist aus der DE-A-42 10 482 bekannt. Dies schafft ein Problem hinsichtlich des Transportes und der Lagerung der Rohre, weil zwischen den Rohren Abstandshalter benötigt werden. Ohne diese Abstandshalter ist die auf geweitete Kupplungsglocke eines jeden Rohres dem Gewicht sämtlicher um sie herum befindlicher Rohre ausgesetzt. Dies kann leicht eine Beschädigung der Glocken durch Schwächung, Verformung und sogar Bruch der Glocken bewirken, was dazu führt, dass sie nicht mehr wirksam für eine dichte Kupplung zwischen den Rohren sorgen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kunststoffrohr gemäß Anspruch 1, von dem Rohrteilstücke mit Kupplungssteckende und Kupplungsbuchsenende gefertigt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung stimmt das Kupplungsbuchsenende, d. h. die Kupplungsglocke im Durchmesser mit dem Hauptkörper des Rohres überein. Wenn das Rohr mit anderen, ähnlichen Rohren ohne Verwendung von Abstandshaltern zwischen den Rohren belastet wird, wird der größte Teil der Last durch den Rohrkörper und nicht durch die Kupplungsglocke des Rohres aufgenommen.
Ein in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gefertigtes Kunststoffrohr weist insbesondere eine mehrlagige Wandkonstruktion mit Hauptwandabschnitten auf, die mit ersten Wellungen ausgebildet sind. Diese Hauptwandabschnitte sind voneinander durch Nebenwandabschnitte getrennt, die mit zweiten Wellungen und ferner mit einem gewölbten Wandteil ausgebildet sind. Die zweiten Wellungen sind im Durchmesser sowohl kleiner als die ersten Wellungen als auch kleiner als der gewölbte Wandteil. Der gewölbte Wandteil stimmt im Durchmesser mit den ersten Wellungen überein.
Ein mit der obigen Wandkonstruktion gefertigtes Kunststoffrohr wird verwendet, um kuppelbare Rohrteilstücke zu fertigen. Dies wird erreicht, indem ein Übergangsstück von dem gewölbten Wandteil zu den zweiten Wellungen entfernt wird. Dies erzeugt ein erstes Rohrteilstück mit einer aus dem gewölbten Wandteil gebildeten Kupplungsglocke sowie ein zweites Rohrteilstück mit einem durch die zweiten Wellungen des Rohres gebilde ten Steckschaft. Der Steckschaft passt in die Glocke, so dass die beiden Rohrteilstücke miteinander gekuppelt werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben erwähnten sowie weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung durch eine Rohrwandkonstruktion gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
1A eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Rohrwandkonstruktion aus 1;
2 bis 4 verschiedene Schritte bei der Herstellung der Rohrwandkonstruktion aus 1 zur Erzeugung gekuppelter Rohrteilstücke;
5 eine Schnittdarstellung durch eine Rohrwandkonstruktion gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
6 bis 9 die verschiedenen Verfahrensschritte bei der Herstellung der Rohrwandkonstruktion aus 5 zur Erzeugung gekuppelter Rohrteilstücke.
AUFÜHRLICHE BESCHREIBUNG GEMÄß DEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
1 zeigt eine Rohrwandkonstruktion, die allgemein mit 1 bezeichnet ist. Diese Rohrwandkonstruktion ist aus einer gemeinsamen Kunststoffquelle geformt, die durch einen im Stand der Technik bekannten Extrusionsprozess in verschiedene Ströme aufgeteilt wird. Anders als bei den üblichen Verfahren werden diese beiden Kunststoffströme jedoch zusammengeführt, um die einzigartige Konfiguration der Rohrwandkonstruktion aus 1 zu bilden.
Genauer gesagt und besser in 1A zu sehen, umfasst die Wandkonstruktion eine innere Rohrwand 3, die aus dem ersten Kunststoffstrom gebildet ist, sowie eine äußere Rohrwand 5, die aus dem zweiten Kunststoffstrom gebildet ist. Die innere Rohrwand ist flach bis auf den Bereich, wo die Rohrwand mit einem gewölbten Wandteil 9 ausgebildet ist. Die äußere Rohrwand ist mit einer Reihe von Wellungen ausgebildet, außer in dem gewölbten Wandteil 9, wo die innere und die äußere Rohwand zusammenlaufen.
Wie oben erwähnt, ist die äußere Rohrwand mit Wellungen ausgebildet. Diese Wellungen weisen jedoch über der Länge des Rohres variierende Durchmesser auf. Längs von Hauptabschnitten 7 über der Länge des Rohres ist die äußere Wand genauer gesagt zu Wellungen 8 ausgebildet, wobei längs von Nebenabschnitten 13 über der Länge des Rohres die äußere Wand in Wellungen 14 ausgebildet ist. Diese Nebenabschnitte 13 der Rohrwand beinhalten auch den gewölbten Wandteil 9.
1 zeigt am besten, wie die mit Wellungen 7 versehenen Hauptabschnitte 8 die Länge des Rohres bezogen auf die zwischenliegenden Nebenrohrwandabschnitte 13 bestimmen, die mit dem gewölbten Wandteil und den Wellungen 14 versehen sind.
Aus 1 ist zu entnehmen, dass die Wellungen 14 eine größere Wanddicke aufweisen, obwohl die Wellungen 8 einen größeren Durchmesser als die Wellungen 14 haben. Dies ist darauf zurückzuführen, dass beide Wellungen mit derselben Menge an Kunststoffmaterial gefertigt werden.
Der gewölbte Wandteil 9 weist einen Übergangsbereich 11 auf, wo es auf die Wellungen 14 mit dem kleinen Durchmesser trifft. Die Entfernung dieses Übergangsbereiches erzeugt zwei getrennte Rohrteilstücke mit endseitigen Wandkonstruktionen, wie sie in den 2 und 3 gezeigt sind. Die Wandkonstruktion aus 2 endet in einer Glocke 9a, die aus dem gewölbten Wandteil 9 durch Entfernung des Übergangsbereiches 11 von dem gewölbten Wandteil gebildet wird. Diese Entfernung des Übergangsbereiches erzeugt auch eine endseitige Wandkonstruktion mit Steckschaft, wie es in 3 gezeigt ist, wo der Steckschaft durch die Wellungen 14 mit kleinem Durchmesser gebildet wird. 4 der Zeichnung zeigt, dass ein Dichtring 16 in eines der Täler der Wellungen 14 gelegt ist. Die Glocke 9a des Teilstückes der Rohrwand aus 2 wird dann über die den Schaft bildenden Wellungen 14 des Rohrwandendes aus 3 geschoben. Dies erzeugt eine zueinander abgedichtete Kupplung der beiden Rohrenden. Die verstärkte Wanddicke der den Schaft bildenden Wellungen verleiht diesem eine Stärke, um den Dichtring in der Kupplung zu halten.
4 zeigt deutlich, dass die Glocke 9a eine Höhe oder einen Durchmesser aufweist, der mit den Wellungen 8 übereinstimmt. Dies sorgt für zwei Vorteile. Als Erstes steht die Glocke des Rohres nicht nach außen bezogen auf die Hauptabschnitte der Rohrwand über und ist somit als solche nicht einem örtlich begrenzten Druck ausgesetzt, wie ihn größere Glocken an üblichen Rohren während des Transportes und der Lagerung erfahren. Die Glocke 9 behält daher ihre kreisförmige Konfiguration um das Rohr herum bei und ist sehr wirksam in der Bereitstellung einer abgedichteten Rohrkupplung.
Zweitens stimmen die gekuppelten Bereiche von zusammengefügten Rohrteilstücken im Durchmesser mit dem Rest des Rohres überein. Dies ist aus einer Reihe von Gründen wichtig, wie zum Beispiel für das Einführen des Rohres in relativ kleine Räume. In einer derartigen Situation wird die Größe der Öffnung nicht durch eine vergrößerte Kupplung bestimmt, wie es bei aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen der Fall ist.
Weil die Rohrwandkonstruktion mit ersten Wellungen, zweiten Wellungen mit geringerem Durchmesser sowie einem gewölbten Wandteil gefertigt wird, der im Durchmesser mit den ersten Wellungen übereinstimmt, ergibt sich ein weiterer Vorteil dadurch, dass eine derartige Wandkonstruktion verwendet werden kann, um ein dreiwandiges Rohr herzustellen, wie es in 5 der Zeichnungen gezeigt ist.
Das dreiwandige Rohr wird in seiner ersten Stufe der Herstellung auf exakt die gleiche Weise gefertigt wie das doppelwandige Rohr aus 1; d. h., zwei Kunststoffströme werden miteinander extrudiert, um eine Rohrwand mit Hauptabschnitten der Rohrwand zu bilden, die mit Wellungen 8a versehen und durch Nebenabschnitte der Rohrwand voneinander getrennt sind, die Wellungen 14a sowie einen gewölbten Wandteil 9a aufweisen. Die Wellungen 14a sind wiederum im Durchmesser kleiner als die Wellungen 8a, haben aber eine größere Wanddicke.
Nachdem die beiden Kunststoffströme zu einem doppelwandigen Rohr geformt wurden, wie es zuvor beschrieben wurde, wird dieses Rohr mit einer Kunststoffhülle oder -schicht 15 versehen. Diese Hülle ist im Durchmesser nur geringfügig größer als die Wellungen 8a und der gewölbte Wandteil 9a. Wie gezeigt, ist die Hülle jedoch merklich größer im Durchmesser als die Wellungen 14a.
Die äußere Hülle wird vorzugsweise durch einen Kreuzkopf bereitgestellt, wobei das gesamte, alle drei Lagen umfassende Rohr durch einen die Größe formenden Vakuumtank geführt wird. Hierdurch wird die äußere Beilage der Hülle dort eingestellt, wo sie die Wellungen 8a und den gewölbten Wandteil 9a berührt. Die Hülle und die Wellungen 14a liegen nicht aneinander an, wie es in 5 gezeigt ist.
Das dreiwandige Rohr hat einen Übergangsbereich, der durch die Linien 17 und 19 in 5 definiert ist. Indem dieser Übergangsbereich entfernt wird, werden die beiden getrennten Rohrteilstücke erzeugt, die in 6 und 7 gezeigt sind. Das Rohrteilstück aus 6 endet in einem glockenförmigen Ende 10a, das den Abschnitt des gewölbten Wandteiles 9a umfasst, der übrig bleibt, nachdem der Übergangsbereich entfernt wurde, wobei die Hülle 15 den verbleibenden, gewölbten Wandteil bedeckt.
Der endseitige Wandbereich des in 7 gezeigten Rohrteilstückes umfasst die Wellungen 14a sowie einen nach außen von den Wellungen beabstandeten Hüllenabschnitt 15a. 8 der Zeichnungen zeigt, dass zur Erzeugung einer Steckschaftkupplung der Hüllenbereich 15a von dem Rohrende entfernt wird, um die Wellungen 14a freizulegen.
9 der Zeichnungen zeigt das Kuppeln der Glocke 10a mit den den Schaft bildenden Wellungen 14a. Bevor diese Kupplung hergestellt wird, wird eine flexible Dichtung 21 in Form eines O-Ringes in eines der Täler der Wellungen 14a eingelegt, um für eine wirksame Dichtheit der Kupplung zu sorgen.
Die obige Beschreibung betrifft eine Buchsenglocke an einem Ende des Rohrteilstückes und einen Steckschaft an einem Ende des anderen Rohrteilstückes. Es ist zu verstehen, dass ein einzelnes Rohrteilstück gemäß der vorliegenden Erfindung diese Steck- und Buchsenkupplungsteile an seinen gegenüberliegenden Enden aufweist.
Obwohl verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, ist es für den Fachmann zu erkennen, dass Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Kunststoffrohr (1) mit einer mehrlagigen Wandkonstruktion, die mindestens zwei Hauptwandabschnitte (7) aufweist, die mit ersten Wellungen (8) ausgebildet sind und die durch Nebenwandabschnitte (13), die mit einem gewölbten Wandteil (9) und mit zweiten Wellungen (14) gebildet sind, voneinander getrennt sind, wobei die Hauptwandabschnitte (7) die Länge des Rohrs relativ zu den dazwischenliegenden Nebenwandabschnitten (13) dominieren, wobei die ersten Wellungen (8) und der gewölbte Wandteil (9) den gleichen Außendurchmesser aufweisen, der größer als der Außendurchmesser der zweiten Wellungen (14) ist, wobei der gewölbte Wandteil einen Übergangsbereich (11) aufweist, der den Durchmesser des Rohrs von dem gewölbten Wandteil (9) hin zu den zweiten Wellungen (14) verringert.
Kunststoffrohr gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine äußere Rohrlage (15), die mit den ersten Wellungen (8) und dem gewölbten Wandteil (9) verbunden ist und die von den zweiten Wellungen (14) der mehrlagigen Wandkonstruktion nach außen beabstandet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffrohrs (1) gemäß Anspruch 1 aus mehreren Kunststoffströmen (3, 5), das folgende Schritte aufweist: Formen von zumindest zwei Hauptwandabschnitten (7) mit ersten Wellungen (8) und Formen von Nebenwandabschnitten (13) mit einem gewölbten Wandteil (9) und mit zweiten Wellungen (14) zwischen den Hauptwandabschnitten (7), wobei die Hauptwandabschnitte die Länge des Rohrs relativ zu den dazwischenliegenden Nebenwandabschnitten (13) dominieren, wobei die ersten Wellungen (8) und der gewölbte Wandteil (9) den gleichen Außendurchmesser aufweisen, der größer als der Außendurchmesser der zweiten Wellungen (14) ist, wobei der gewölbte Wandteil einen Übergangsbereich (11) aufweist, der den Durchmesser des Rohrs von dem gewölbten Wandteil (9) hin zu den zweiten Wellungen (14) verringert.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (11) von dem Rohr entfernt ist, um ein erstes Rohrteilstück und ein zweites Rohrteilstück auszubilden, bei dem der gewölbte Wandteil zu einer offenen Glocke (9a) an dem ersten Rohrteilstück umgewandelt ist und bei dem die zweiten Wellungen (14) einen Steckschaft (14) an dem zweiten Rohrteilstück bilden, wobei die Glocke (9a) und der Steckschaft (14) ineinandersteckbar sind, um das erste Rohrteilstück mit dem zweiten Rohrteilstück zu kuppeln.
Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch Ummanteln der Wandkonstruktion mit einer äußeren Kunststofflage (15) durch Verbinden der äußeren Lage mit den ersten Wellungen (8) und dem gewölbten Wandteil (9) und nicht mit den zweiten Wellungen (14).
Verfahren gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch Entfernen eines Teils der äußeren Lage (15) um die zweiten Wellungen (14) herum und Freilegen der zweiten Wellungen (14), um den Schaft (14) an dem zweiten Rohrteilstück zu bilden.