WO2000014443A1 - Rohrverbindung zum gasdichten anschluss an ein mehrschichtverbundrohr - Google Patents

Rohrverbindung zum gasdichten anschluss an ein mehrschichtverbundrohr Download PDF

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WO2000014443A1
WO2000014443A1 PCT/EP1999/006602 EP9906602W WO0014443A1 WO 2000014443 A1 WO2000014443 A1 WO 2000014443A1 EP 9906602 W EP9906602 W EP 9906602W WO 0014443 A1 WO0014443 A1 WO 0014443A1
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WO
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connection
ring
pipe
gas
composite pipe
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PCT/EP1999/006602
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Inventor
Klaus Schulze
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Mertik Maxitrol Gmbh & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/14—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L13/146—Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by an axially moveable sleeve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/22—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses with means not mentioned in the preceding groups for gripping the hose between inner and outer parts
    • F16L33/225—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses with means not mentioned in the preceding groups for gripping the hose between inner and outer parts a sleeve being movable axially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
    • F16L47/04—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics with a swivel nut or collar engaging the pipe
    • F16L47/041—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics with a swivel nut or collar engaging the pipe the plastic pipe end being flared either before or during the making of the connection

Definitions

  • the invention relates to a pipe connection for gas-tight connection to a multilayer pipe according to the preamble of the first claim.
  • This pipe connection should also guarantee a gas-tight connection at higher temperatures.
  • Pipe connections for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe are available in a variety of designs.
  • a pipe connection is known from utility model DE 295 10 265 U1.
  • This pipe connection has a component which is inserted into a counter-component or plugged onto a counter-component and has at least one groove for receiving an O-ring which lies sealingly on the counter-component.
  • the 0-ring lies in the groove with radial play before the component and the counter-component are put together, whereas the 0-ring is compressed or widened in the circumferential direction after the connection and engages with a defined prestress on the counter-component.
  • a press fitting for metal-plastic composite pipes are described in utility model DE 298 00 861 U1.
  • the body of the press fitting is provided with a protruding support sleeve that has an outer profile.
  • the connecting end of the tube is pushed onto the support sleeve.
  • a radial compression possibly with the additional use of a compression sleeve, compresses the tube with the support sleeve.
  • a connecting element for pipes is known from European patent EP 0 472 056 B1.
  • the tube having a plastic surface is screwed into a sleeve-shaped section with an internal thread, the thread being pressed or cut into the plastic surface of the tube and thus establishing a gas-tight connection between the connecting element and the tube.
  • the European patent application EP 0 511 460 A2 describes a screw connection for plastic pipes.
  • a clamping sleeve which is axially displaceable in the screwing body, is arranged in a screwing body which receives the plastic pipe end to be tightly clamped in the connecting screw.
  • a sleeve-shaped clamping ring pushed onto the pipe end serves to clamp the pipe end in that it is pressed against a stop surface at the front end of the clamping sleeve by means of a union nut which can be screwed onto the screw body.
  • the pipe connection comprises a connecting sleeve which has a circumferential sealing bead for receiving a sealing ring and a support sleeve with a flange, the outer diameter of which is matched to the inner diameter of the connecting sleeve.
  • the plastic or multi-layer composite pipe is pressed between the connecting sleeve and the support sleeve.
  • grooves are provided in the outer surface of the support sleeve.
  • a pipe fails when the temperature rises, for example caused by a fire, the gas flow suddenly rises above the set response value of the gas flow monitor. Virtually no gas escapes because the pipe system is closed. However, if the pipe connection fails due to melting out of the plastic jacket, there will be an outward flowing gas flow, which, however, does not trigger the gas flow monitor, since it is below normal consumption.
  • the multilayer composite pipe itself only fails if the metal layer fails. This means that gas escapes over a longer period of time. This leads to a danger up to the risk of explosion.
  • the invention is based on the problem of developing a pipe connection for gas-tight connection to a multilayer composite pipe, in which the above-mentioned disadvantages are avoided.
  • the permissible temperature load on the connection must be increased so that it corresponds to the permissible temperature load on the multi-layer composite pipe.
  • the manufacturing and assembly costs should also be kept as low as possible.
  • the problem is solved in that the pipe connection for the gas-tight connection to a multi-layer composite pipe, which consists of an inner and an outer plastic sleeve and an intermediate metal layer, a connecting body, a support ring protruding into the multi-layer composite pipe, one on the outer surface of the multi-layer composite pipe Press ring, and at least one cutting ring which cuts through a plastic sleeve and penetrates into the metal layer.
  • the support ring forms a metallically sealed connection with the metal layer; in particular in such a way that the end face of the metal layer is pressed in a metal sealing manner against a shoulder or cutting edge of the support ring by the cutting ring which has penetrated into the metal layer.
  • the cutting ring it is possible, for example, for the cutting ring to consist of a shaped part having the shape of a truncated cone, the outer circle of which is supported on the press ring or on the part of the connecting body located outside the multilayer composite pipe, and the inner circle of which is screwed or pushed on by the outer plastic sleeve of the multilayer pipe cuts and penetrates into the metal layer.
  • the pipe connection it is also possible for the pipe connection to have two cutting rings, with one cutting ring cutting through the outer plastic sleeve and penetrating into the metal layer when the pressing ring is screwed or pushed onto the connecting body, whereas the second cutting ring cuts through the inner plastic sleeve and into the metal layer penetrates.
  • one cutting ring it is expediently possible for one cutting ring to be connected in one piece to the press ring and the second cutting ring to be connected in one piece to the support ring projecting into the multilayer composite pipe.
  • connection between the press ring and the connecting body is of a metal-tight design.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe after a first assembly step in a sectional view
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe after a second assembly step in a sectional view
  • FIG. 3 first embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe after a third assembly step in a sectional view
  • Fig. 4 shows a second embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe in a sectional view
  • Fig. 1 shows a first embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe after a first assembly step in a sectional view
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe after a second assembly step in a sectional view
  • FIG. 3 first embodiment of a pipe connection for gas-tight
  • FIG. 5 shows a third embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe after a first assembly step in a sectional view
  • Fig. 6 shows a third embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multilayer pipe after a second Mo. Daily step in a sectional view.
  • FIGS. 1 to 3 The first exemplary embodiment of a pipe connection for gas-tight connection to a multi-layer composite pipe 9, which is explained in more detail below, is shown in FIGS. 1 to 3 in the individual successive assembly steps for better explanation.
  • a tubular metallic connector body 1 has at one end a connector 2, in this case an external thread. It goes without saying that a different connection is also possible.
  • the other end which is preferably connected in one piece to the connecting body 1, has an area designated as a support ring 3, which is located within the multilayer pipe 9 after the connection has been made.
  • the support ring 3 advantageously has at its end an insertion bevel 4 for sliding on the multilayer composite pipe 9 (FIG. 2), which is known to consist of an inner plastic sleeve 10, a metal layer 11 and an outer plastic sleeve 12. Following the guide slope 4, the support ring 3 has a cone 28 which merges into a cylindrical region 29.
  • a metallic press ring 13 is placed on the multilayer pipe 9.
  • the inner contour of the press ring 13 advantageously has an insertion bevel 14 on the side facing the connecting body 1, which leads into an input area 15, the diameter of which is selected such that a press connection results with the collar 6 of the connecting body 1.
  • the inner contour has an undercut 16, to which a cutting ring 17 connected in one piece to the press ring 13 in this exemplary embodiment is connected.
  • the inner contour goes back in step-shaped transitions 19 to the outer diameter of the multi-layer composite pipe 9.
  • the compression ring 13 is pushed onto the multilayer pipe 9 having a right-angled and burr-free end in such a way that both ends are flush.
  • the multilayer composite pipe 9 is then widened to such an extent that, as shown in FIG. 1, the cutting ring 17 cuts into the outer plastic casing 12.
  • the multilayer pipe 9 with the press ring 13 located on it is placed on the lead-in slope 4 of the support ring 3.
  • the press ring 13 is moved in the direction of the connector body 1 (FIG. 2) until it rests on the collar 7, at the same time the press connection between the collar 6 and the input area 15 of the press ring 13 already described above being carried is coming. Due to the engagement of the Schoeidring 17 in the outer plastic sleeve 12, when the press ring 13 moves in the direction of the closing body 1, the multilayer pipe 9 entrained until it abuts the collar 6 (Fig. 3).
  • the multilayer composite pipe 9 pushes onto the support ring 3 and is widened by the insertion bevel 4 and the cone 28 that follows thereafter against the cutting edge of the cutting ring 17, which finally penetrates into the metal layer 11 without cutting it through.
  • the press ring 13 slides with the input area 15 onto the collar 6 and forms a press fit with the latter.
  • the multilayer pipe 9 is compressed against the shoulder 27.
  • the inner plastic sleeve 10 yields into the recess 5, the outer plastic sleeve 12 into the undercuts 16 and 18 and into the free space of the press ring 13 formed by the transition 19 (FIG. 3).
  • FIG. A likewise tubular metallic connector body 1 has, as in the first embodiment, a connector 2 at one end and an area designated as a support ring 3 at its other end, which is located within the multilayer composite pipe 9 after the connection has been made.
  • the support ring 3 advantageously has an insertion bevel 4 for pushing on the multilayer composite pipe 9.
  • the support ring 3 has a cylindrical region 21 in which there is a circumferential groove 23 in which an O-ring is located 20 is arranged.
  • a collar 6 adjoins the cylindrical region 21, its shoulder 27 facing the insertion bevel 4 serves as a stop for the multi-layer composite pipe 9.
  • a second collar 7 is arranged on the connecting body 1, which serves as a stop for the press ring 13 mentioned.
  • the metallic press ring 13 is attached to the multilayer composite pipe 9.
  • the inner contour of the compression ring 13 has an internal thread 24 assigned to the external thread 22 on the side facing the connecting body 1. adjoining the internal thread 24, the internal contour has a cutting ring 17 which in this exemplary embodiment is integrally connected to the pressing ring 13.
  • a second O-ring 26 is arranged in a subsequent groove 25. After this groove 25, the inner contour goes back to the outer diameter of the multilayer composite pipe 9.
  • the compression ring 13 is pushed onto the multilayer pipe 9 having a right-angled and burr-free end.
  • the multilayer composite pipe 9 is then widened to such an extent that it reaches the shoulder 27 of the collar 6.
  • the press ring 13 is screwed onto the external thread 22 until it lies sealingly against the collar 7.
  • the cutting ring 17 penetrates into the metal layer 11 without cutting through the outer plastic sleeve 12 and presses it against the shoulder 27.
  • the connector body 1 has at its end a connector 2 which is designed as a plug connection.
  • a plug connection is usually used in gas sockets.
  • the connector body 1, the press ring 13 and the cutting ring 17 are integrally connected to one another, whereas the support ring 3 is a separate part.
  • the support ring 3 advantageously has an insertion bevel 4 at its end for pushing on the multilayer composite pipe 9.
  • the support ring 3 has a cone 28 which merges into a cylindrical region 29.
  • a recess 5 which in turn is adjoined by a collar 6, which has a cutting edge 32 on its side facing the insertion slope 4.
  • a second collar 7 is arranged on the support ring 3, which is separated from the first collar 6 by an indentation 8 and whose shoulder 30 serves as a stop in cooperation with a shoulder 33 explained in more detail below.
  • the metallic press ring 13 which is connected in one piece to the connecting body 1 and the cutting ring 17, is fitted onto the multilayer composite pipe 9.
  • the inner contour of the press ring 13 has an insertion bevel 14 which begins with a shoulder 33 and which merges into an input region 15, the diameter of which is selected such that a press connection results with the collar 6 of the support ring 3.
  • the inner contour has an undercut 16, to which a cutting ring 17 connected in one piece to the press ring 13 in this exemplary embodiment is connected.
  • the inner contour goes back in step-shaped transitions 19 to the outer diameter of the multilayer composite pipe 9.
  • the multilayer pipe 9 is pushed as far as the stop formed by the transition from the entrance area 15 to the undercut 16 and expanded so far that the cutting ring 17 engages in the outer plastic sleeve 12 and then the separate support ring 3 is inserted (FIG. 5). .
  • the support ring is then pressed in by the force represented by arrows until the shoulder 30 stops against the shoulder 33, the press connection between the collar 6 and the entrance area 15 being effective.
  • the cutting edge 32 which lies at the level of the expanded metal layer 11, penetrates it (FIG. 6).
  • the gas-tight connection is achieved in that the metal layer 11, as can be seen very well in FIGS. 3 and 4, is pressed by the cutting ring 17 against the shoulder 27 in a metal-sealing manner.
  • This metallic connection is retained when the plastic sleeves 10; 12 soft or even liquid due to high temperature become.
  • the failure temperature in the event of fire is significantly higher than the failure temperature of the plastic. Furthermore, there is no reduction in the flow cross-section.
  • connection according to the invention for the gas-tight connection to a multi-layer composite pipe is of course not limited to the exemplary embodiments shown. Rather, changes and modifications are possible without leaving the scope of the invention.
  • the connection can vary.
  • the cutting ring can be designed as a separate part, cut through the inner plastic shell into the metal layer, or a plurality of cutting rings can be used which cut through the outer and / or inner plastic shell.

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Abstract

Die Rohrverbindung dient zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr (9), das aus einer inneren Kunststoffhülle (10) und einer äußeren Kunststoffhülle (12) und einer dazwischen befindlichen Metallschicht (11) besteht. Sie weist zum gasdichten Anschluß an das Mehrschichtverbundrohr (9) einen metallischen Anschlußkörper (1), einen in das Mehrschichtverbundrohr ragenden Stützring (3), einen auf der äußeren Mantelfläche des Mehrschichtverbundrohres (9) befindlichen Preßring (13), und zumindest einen Schneidring (17), der durch eine Kunststoffhülle (12) schneidet und in die Metallschicht (11) eindringt, auf.

Description

Beschreibung
Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches. Diese Rohrverbindung soll auch bei höheren Temperaturen noch einen gasdichten An- schluß gewährleisten.
Stand der Technik
Rohrverbindungen zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen.
So ist aus dem Gebrauchsmuster DE 295 10 265 U1 eine Rohrverbindung bekannt. Diese Rohrverbindung weist ein Bauteil, das in ein Gegenbauteil eingesteckt oder auf ein Gegenbauteil aufgesteckt ist und mindestens eine Nut zur Auf- nähme eines 0 - Ringes auf, der dichtend am Gegenbauteil anliegt. Dabei liegt der 0 - Ring vor dem Zusammenstecken von Bauteil und Gegenbauteil mit radialem Spiel in der Nut, wohingegen der 0 - Ring nach dem Zusammenstecken in Umfaπgsrichtung gestaucht bzw. geweitet ist und mit definierter Vorspannung am Gegenbauteil angreift.
Bei dieser Lösung ist es von Nachteil, daß nur durch die Vorspannung des 0 - Ringes eine Relativbewegung zwischen Bauteil und Gegenbauteil verhindert wird. Bereits das Auftreten von geringen axialen Belastungen führt somit zu einer Lageverschiebung, wodurch die Dichtheit beeinträchtigt werden kann. Desweiteren ist es von Nachteil, daß bei dieser Rohrverbindung bereits bei einer Erwärmung, die weit unterhalb der Temperatur liegt, bei der das Mehrsohichtverbundrohr undicht wird, eine Gasdichtheit im Bereich der Rohrverbindung durch das Nachlassen der Vorspannung nicht mehr gewährleistet ist. Das hat bei Gasleitungen eine unmittelbare Gefährdung durch das ausströmende Gas zur Folge. Weiterhin tritt im Bereich der Rohrverbindung eine unerwünschte Verringerung des Durchflußquerschnittes auf.
In dem Gebrauchsmuster DE 298 00 861 U1 werden verschiedene Ausführungen eines Preßfittings für Metall-Kunststoff-Verbundrohre beschrieben. Dabei ist der Körper des Preßfittings mit einer abstehenden Stützhülse versehen, die eine Au- ßenprofilierung aufweist. Auf die Stützhülse wird das Anschlußende des Rohres aufgeschoben. Durch eine radiale Stauchung, eventuell unter zusätzlicher Verwendung einer Preßhülse, kommt es zu einer Verpressung des Rohres mit der Stützhülse.
Auch bei dieser Lösung tritt der Nachteil auf, daß bereits bei einer Erwärmung, die weit unterhalb der Temperatur liegt, bei der das Mehrschichtverbundrohr undicht wird, eine Gasdichtheit durch das Nachlassen der Vorspannung nicht mehr gewährleistet, und somit eine unmittelbare Gefährdung durch ausströmendes Gas bereits bei relativ niedrigen Temperaturen die Folge ist. Desweiteren tritt auch hier im Bereich der Rohrverbindung eine unerwünschte Verringerung des Durch- flußquerschnittes auf.
Aus dem europäischen Patent EP 0 472 056 B1 ist ein Verbindungselement für Rohre bekannt. Bei diesem Verbindungselement wird das eine Kunststoffoberfläche aufweisende Rohr in einen hülsenförmigen Abschnitt mit Innengewinde ein- gedreht, wobei sich das Gewinde in die Kunststoffoberfläche des Rohrs eindrückt oder einschneidet und damit eine gasdichte Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Rohr herstellt.
Wie bereits bei den weiter oben beschriebenen Lösungen ist es auch hier von Nachteil, daß bei einer Erwärmung, die weit unterhalb der Temperatur liegt, bei der das Mehrschichtverbundrohr undicht wird, eine Gasdichtheit durch das Nach- lassen der Vorspannung nicht mehr gewährleistet ist, da es zu einer Erweichung des Kunststoffes kommt. Die Folgen sind bereits weiter oben beschrieben.
In der europäischen Patentanmeldung EP 0 511 460 A2 ist eine Anschlußver- schraubung für Kunststoffrohre beschrieben. In einem Verschraubungskörper, der das dicht in der Anschlußverschraubung festzuklemmende Kunststoffrohrende aufnimmt, ist eine das Rohrende umgebende Spannhülse angeordnet, die im Verschraubungskörper axial verschiebbar ist. Ein auf das Rohrende aufgeschobener hülsenförmiger Klemmring dient zum Festklemmen des Rohrendes, indem er mittels einer auf den Verschraubungskörper aufschraubbaren Überwurfmutter gegen eine Anschlagfläche am vorderen Ende der Spannhülse gedrückt wird.
Neben dem weiter oben erwähnten Nachteil der geringen Temperaturbeständigkeit ist diese Lösung durch die hohe Anzahl von Einzelteilen sehr aufwendig in der Herstellung und der Montage.
Eine weitere Erfindung, beschrieben in der europäischen Patentanmeldung EP 0 710 793 A1 , betrifft eine Rohrverbindung zum Anschluß an Kunststoff- und Mehrschichtverbundrohre. Die Rohrverbindung umfaßt eine Verbindungshülse, die ei- nen umlaufenden Dichtwulst zur Aufnahme eines Dichtringes und eine Stützhülse mit einem Flansch, dessen Außendurchmesser an den Innendurchmesser der Verbindungshülse angepaßt ist, aufweist. Zwischen der Verbindungshülse und der Stützhülse ist das Kunststoff- oder Mehrschichtverbundrohr verpreßt. Um eine bessere Einbindung des Rohres zu erreichen, sind in der Außenfläche der Stütz- hülse Nuten vorgesehen.
Auch bei dieser Lösung tritt der Nachteil auf, daß bereits bei einer Erwärmung, die weit unterhalb der Temperatur liegt, bei der das Mehrschichtverbundrohr undicht wird, eine Gasdichtheit durch das Nachlassen der Vorspannung nicht mehr ge- währleistet, und somit eine unmittelbare Gefährdung durch ausströmendes Gas bei relativ niedrigen Temperaturen die Folge ist. Desweiteren tritt auch hier im Bereich der Rohrverbindung eine unerwünschte Verringerung des Durchflußquer- Schnittes auf. Diese Verringerung ist insbesondere dann sehr hoch, wenn die Stützhülse die oben erwähnten Nuten aufweist, da das eine Erhöhung der Wandstärke zur Folge hat.
Die Tatsache, daß im Brandfall die genannten Rohrverbindungen eher versagen als das Verbundrohr selbst, ist noch aus einem anderen Grund von Nachteil. Zum Schutz von Leitungssystemen, in denen Rohre aus Kunststoff oder Mehrschichtverbundrohre eingesetzt sind, werden diesen sogenannte Gasströmungswächter vorgeschaltet, die schließen, wenn der Gasstrom höher wird als ein eingestellter Ansprechwert. Dieser eingestellte Ansprechwert muß selbstredend höher sein als der Normalverbrauch.
Versagt bei Temperaturerhöhung, hervorgerufen beispielsweise durch einen Brand, ein Rohr selbst, so steigt der Gasdurchfiuß schlagartig über den einge- stellten Ansprechwert des Gasströmungswächters an. Es tritt praktisch kein Gas aus, da das Leitungssystem geschlossen wird. Versagt aber die Rohrverbindung durch Ausschmelzen des Kunststoffmantels, so kommt es zu einem nach außen fließenden Gasstrom, der jedoch nicht zum Ansprechen des Gasströmungswächters führt, da er unter dem Normalverbrauch liegt. Das Mehrschichtverbun- drohr selbst versagt erst durch Versagen der Metallschicht. Somit tritt über längere Zeit Gas aus. Das führt zu einer Gefährdung bis hin zur Explosionsgefahr.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr zu entwickeln, bei der die oben genannten Nachteile vermieden werden. So ist die Gefahr des Auftretens von Undichtigkeiten durch Relativbewegungen der einzelnen Verbindungselemente, insbesondere bei axialer Belastung im zusammengebauten Zustand, zu vermeiden. Desweiteren ist die zulässige Temperaturbelastung der Verbindung so zu erhöhen, daß sie der zulässigen Temperaturbelastung des Mehrschichtverbundrohres entspricht. Außerdem soll keine Verringerung des Durchflußquerschnittes auftre- ten. Auch sollen der Herstellungs- und der Montageaufwand so gering wie möglich gehalten werden.
Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß die Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr, das aus einer inneren und einer äußeren Kunststoffhülle und einer dazwischen befindlichen Metallschicht besteht, einen Anschlußkörper, einen in das Mehrschichtverbundrohr ragenden Stützring, einen auf der äußeren Mantelfläche des Mehrschichtverbundrohres befindlichen Preßring, und zumindest einen Schneidring, der durch eine Kunststoff- hülle schneidet und in die Metallschicht eindringt, aufweist.
Damit wurde eine Lösung gefunden, mit der die bisherigen Nachteile des Standes der Technik beseitigt worden sind. Bei den bisher bekannten Rohrverbindungen wird die Dichtheit durch Anpressen auf die Kunststoffhüllen erreicht. Die Verbin- düng löst sich und wird undicht, wenn der Kunststoff durch Temperaturerhöhung weich und später flüssig wird. Bei den üblicherweise verwendeten PE-Rohren ist das bei 150°C bis 200°C der Fall. Die erfindungsgemäße Lösung dichtet, wie bereits weiter oben ausgeführt, mittels des Schneidringes auf der im Mehrschichtverbundrohr liegenden Metallschicht. Bei der üblicherweise verwendeten Alumini- umeinlage versagt diese Verbindung erst bei etwa 400°C, wie das Mehrschichtverbundrohr selbst. Neben der beachtlichen Erhöhung der Versagenstemperatur um ca. 200 K, ist es ein weiterer Vorteil, daß das Gas dann sofort in einer solchen Menge austritt, daß der Gasströmungswächter schließt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den anderen Patentansprüchen hervor. So erweist es sich als günstig, wenn der Stützring mit der Metallschicht eine metallisch dichte Verbindung bildet; insbesondere derart, daß die Stirnseite der Metallschicht durch den in die Metallschicht eingedrungenen Schneidring metallisch dichtend gegen eine Schulter oder Schneide des Stützrin- ges gepreßt wird. Desweiteren ist es beispielsweise möglich, daß der Schneidring aus einem die Form eines Kegelstumpfmantels aufweisenden Formteil besteht, dessen Außenkreis sich am Preßring oder am außerhalb des Mehrschichtverbundrohres befindlichen Teil des Anschlußkörpers abstützt und dessen Innenkreis sich beim Auf- schrauben oder Aufschieben des Preßringes durch die äußere Kunststoffhülle des Mehrschichtverbundrohres schneidet und in die Metallschicht eindringt.
Insbesondere fertigungstechnisch vorteilhafte und kostengünstige Ausführungen ergeben sich, wenn der Schneidring einstückig mit dem Preßring oder dem Stütz- ring verbunden ist oder wenn sogar der Anschlußkörper, der Preßring und der Schneidring einstückig miteinander verbunden sind.
Natürlich ist es auch möglich, daß die Rohrverbindung zwei Schneidringe aufweist, wobei beim Aufschrauben oder Aufschieben des Preßringes auf den An- schlußkörper der eine Schneidring durch die äußere Kunststoffhülle schneidet und in die Metallschicht eindringt, wohingegen der zweite Schneidring durch die innere Kunststoffhülle schneidet und in die Metallschicht eindringt. Auch hier ist es günstigerweise möglich, daß der eine Schneidring einstückig mit dem Preßring und der zweite Schneidring einstückig mit dem in das Mehrschichtverbundrohr ragen- den Stützring verbunden ist.
Ein fertigungstechnisch besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn, um zusätzliche Dichtringe zu vermeiden, die Verbindung von Preßring und Anschlußkörper metallisch dicht ausgeführt ist.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach einem ersten Montageschritt in geschnittener Darstellung, Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung zum gasdichten An- Schluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach einem zweiten Montageschritt in geschnittener Darstellung, Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach einem dritten Montageschritt in geschnittener Darstellung, Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr in geschnittener Darstellung, Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach einem ersten Montageschritt in geschnittener Darstellung, Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach einem zweiten Montageschritt in geschnittener Darstellung.
Das nachfolgend näher erläuterte erste Ausführungsbeispiel einer Rohrverbin- düng zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr 9 ist zur besseren Erläuterung in den Figuren 1 bis 3 in den einzelnen aufeinanderfolgenden Montageschritten dargestellt.
Ein rohrförmiger metallischer Anschlußkörper 1 weist an seinem einen Ende einen Anschluß 2, in diesem Fall ein Außengewinde, auf. Es versteht sich von selbst, daß auch ein anderer Anschluß möglich ist. Das vorzugsweise einstückig mit dem Anschlußkörper 1 verbundene andere Ende weist einen als Stützring 3 bezeichneten Bereich auf, der sich nach erfolgter Verbindung innerhalb des Mehrschichtverbundrohres 9 befindet. Der Stützring 3 besitzt an seinem Ende günstigerweise eine Einführungsschräge 4 zum Aufschieben des Mehrschichtverbundrohres 9 (Fig. 2), das bekannterweise aus einer inneren Kunstεtoffhülle 10, einer Metallschicht 11 und einer äußeren Kunststoffhülle 12 besteht. Im Anschluß an die Ein- führungsschräge 4 weist der Stützring 3 einen Konus 28, der in einen zylindrischen Bereich 29 übergeht, auf. Nach dem zylindrischen Bereich 29 schließt sich eine Eindrehung 5 an, an die sich wiederum ein Bund 6 anschließt, dessen zur Einführungsschräge 4 weisende Schulter 27 als Anschlag für das Mehrschichtver- bund-rohr 9 dient. Nach dem Bund 6 ist auf dem Anschlußkörper 1 ein zweiter Bund 7 angeordnet, der durch eine Eindrehung 8 vom ersten Bund 6 getrennt ist, und dessen Schulter 30 als Anschlag für einen weiter unten näher erläuterten Preßring 13 dient.
Auf das Mehrschichtverbundrohr 9 ist ein metallischer Preßring 13 aufgesteckt. Die Innenkontur des Preßringes 13 besitzt auf der dem Anschlußkörper 1 zugewandten Seite günstigerweise eine Einführungsschräge 14, die in einen Eingangsbereich 15 übergeht, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß sich mit dem Bund 6 des Anschlußkörpers 1 eine Preßverbindung ergibt. Anschließend an den Eingangsbereich 15 weist die Innenkontur einen Freistich 16 auf, an den sich ein in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Preßring 13 verbundener Schneidring 17 anschließt. Nach einem weiteren Freistich 18 geht die Innenkontur in stufenförmigen Übergängen 19 bis auf den Außendurchmesser des Mehrschichtverbundrohres 9 zurück.
Zur Hersteilung der Rohrverbindung wird der Preßring 13 so auf das ein rechtwinkliges und gratfreies Ende aufweisende Mehrschichtverbundrohr 9 geschoben, daß beide Enden bündig abschließen. Anschließend wird das Mehrschichtverbundrohr 9 so weit aufgeweitet, daß, wie in der Figur 1 dargestellt, der Schneidring 17 in die äußere Kunststoffhülle 12 einschneidet. Danach wird das Mehrschichtverbundrohr 9 mit dem auf ihm befindlichen Preßring 13 auf die Einführungsschräge 4 des Stützringes 3 aufgesetzt. Mittels durch Pfeile dargestellter Krafteinwirkung wird der Preßring 13 in Richtung Anschlußkörper 1 bewegt (Fig. 2), bis er am Bund 7 anliegt, wobei gleichzeitig die bereits weiter oben beschriebene Preßver- bindung zwischen dem Bund 6 und dem Eingangsbereich 15 des Preßringes 13 zum Tragen kommt. Auf Grund des Eingriffs des Schoeidringes 17 in die äußere Kunststoffhülle 12 wird bei der Bewegung des Preßringes 13 in Richtung An- schlußkörper 1 das Mehrschichtverbundrohr 9 mitgenommen, bis es am Bund 6 anliegt (Fig. 3).
Bei dieser Bewegung schiebt sich das Mehrschichtverbundrohr 9 auf den Stütz- ring 3 auf und wird durch die Einführungsschräge 4 und den danach folgenden Konus 28 gegen die Schneidkante des Schneidringes 17 geweitet, die schließlich in die Metallschicht 11 eindringt, ohne sie zu durchschneiden. Im letzten Teil der Bewegung gleitet der Preßring 13 mit dem Eingangsbereich 15 auf den Bund 6 und bildet mit diesem einen Preßsitz. Dabei wird das Mehrschichtverbundrohr 9 gegen die Schulter 27 gestaucht. Die innere Kunststoffhülle 10 weicht in die Eindrehung 5 aus, die äußere Kunststoffhülle 12 in die Freistiche 16 und 18 sowie in den durch den Übergang 19 gebildeten Freiraum des Preßringes 13 (Fig. 3).
In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Ein ebenfalls rohrförmi- ger metallischer Anschlußkörper 1 weist, wie im ersten Ausführungsbeispiel, an seinem einen Ende einen Anschluß 2 und an seinem anderen Ende einen als Stützring 3 bezeichneten Bereich auf, der sich nach erfolgter Verbindung innerhalb des Mehrschichtverbundrohres 9 befindet. Der Stützring 3 besitzt an seinem Ende günstigerweise eine Einführungsschräge 4 zum Aufschieben des Mehr- schichtverbundrohres 9. Im Anschluß an die Einführungsschräge 4 weist der Stützring 3 einen zylindrischen Bereich 21 auf, in dem sich eine umlaufende Nut 23 befindet, in der ein 0-Ring 20 angeordnet ist. An den zylindrischen Bereich 21 schließt sich ein Bund 6 an, dessen zur Einführungsschräge 4 weisende Schulter 27 als Anschlag für das Mehrschichtverbundrohr 9 dient. Nach dem Bund 6, der desweiteren mit einem Außengewinde 22 versehen ist, auf das ein weiter unten näher erläuterten Preßring 13 aufgeschraubt werden kann, ist auf dem Anschlußkörper 1 ein zweiter Bund 7 angeordnet, der als Anschlag für den erwähnten Preßring 13 dient.
Auf das Mehrschichtverbundrohr 9 ist der metallische Preßring 13 aufgesteckt. Die Innenkontur des Preßringes 13 besitzt auf der dem Anschlußkörper 1 zugewandten Seite ein dem Außengewinde 22 zugeordnetes Innengewinde 24. An- schließend an das Innengewinde 24 weist die Innenkontur einen in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Preßring 13 verbundenen Schneidring 17 auf. In einer sich anschließenden Nut 25 ist ein zweiter O-Ring 26 angeordnet. Nach dieser Nut 25 geht die Innenkontur auf den Außendurchmesser des Mehrschicht- verbundrohres 9 zurück.
Zur Herstellung dieser Rohrverbindung wird der Preßring 13 auf das ein rechtwinkliges und gratfreies Ende aufweisende Mehrschichtverbundrohr 9 geschoben. Anschließend wird das Mehrschichtverbundrohr 9 so weit aufgeweitet, daß es die Schulter 27 des Bundes 6 erreicht. Danach wird der Preßring 13 auf das Außengewinde 22 aufgeschraubt, bis er am Bund 7 dichtend anliegt. Bei der Bewegung des Preßringes 13 bis zu seinem o.g. Anschlag dringt der Schneidring 17 durch die äußere Kunststoffhülle 12 in die Metallschicht 11 ein, ohne diese zu durchschneiden, und preßt sie gegen die Schulter 27.
In den Figuren 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Hier weist der Anschlußkörper 1 an seinem Ende einen Anschluß 2 auf, der als Steckverbindung ausgeführt ist. Eine solche Steckverbindung wird üblicherweise bei Gassteckdosen eingesetzt. Desweiteren sind der Anschlußkörper 1 , der Preßring 13 und der Schneidring 17 einstückig miteinander verbunden, wohingegen der Stützring 3 ein separates Teil ist. Der Stützring 3 besitzt an seinem Ende günstigerweise eine Einführungsschräge 4 zum Aufschieben des Mehrschichtverbundrohres 9. Im Anschluß an die Einführungsschräge 4 weist der Stützring 3 einen Konus 28, der in einen zylindrischen Bereich 29 übergeht, auf. Nach dem zylindri- sehen Bereich 29 schließt sich eine Eindrehung 5 an, an die sich wiederum ein Bund 6 anschließt, der an seiner zur Einführungsschräge 4 weisenden Seite eine Schneide 32 besitzt. Nach dem Bund 6 ist auf dem Stützring 3 ein zweiter Bund 7 angeordnet, der durch eine Eindrehung 8 vom ersten Bund 6 getrennt ist und dessen Schulter 30 als Anschlag in Zusammenwirkung mit einer weiter unten näher erläuterten Schulter 33 dient. Auf das Mehrschichtverbundrohr 9 ist der mit dem Anschlußkörper 1 und dem Schneidring 17 einstückig verbundene metallische Preßring 13 aufgesteckt. Die Innenkontur des Preßringes 13 besitzt eine mit einer Schulter 33 beginnende Einführungsschräge 14, die in einen Eingangsbereich 15 übergeht, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß sich mit dem Bund 6 des Stützringes 3 eine Preßverbindung ergibt. Anschließend an den Eingangsbereich 15 weist die Innenkontur einen Freistich 16 auf, an den sich ein in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Preßring 13 verbundener Schneidring 17 anschließt. Nach einem weiteren Freistich 18 geht die Innenkontur in stufenförmigen Übergängen 19 bis auf den Außendurchmesser des Mehrschichtverbundrohres 9 zurück.
Um die Rohrverbindung herzustellen, wird das Mehrschichtverbundrohr 9 bis zum durch den Übergang vom Eingangsbereich 15 zum Freistich 16 gebildeten Anschlag geschoben und so weit aufgeweitet, daß der Schneidring 17 in die äußere Kunststoffhülle 12 eingreift und dann der separate Stützring 3 eingesetzt (Fig.5). Anschließend wird der Stützring durch mittels Pfeile dargestellter Krafteinwirkung bis zum Anschlag der Schulter 30 an die Schulter 33 eingepreßt, wobei die Preßverbindung zwischen dem Bund 6 und dem Eingangsbereich 15 zum Tragen kommt. Gleichzeitig dringt bei dieser Bewegung die Schneide 32, die in Höhe der aufgeweiteten Metallschicht 11 liegt, in diese ein (Fig. 6).
Damit entsteht bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen die gewünschte gasdichte Verbindung, bei der die Gefahr des Auftretens von Undichtigkeiten durch Relativbewegungen der einzelnen Verbindungselemente, insbesondere bei axialer Belastung und hohen Temperaturen, vermieden ist und bei der die zulässige Temperaturbeiastung der Verbindung so erhöht ist, daß sie der Temperaturbelastung des Mehrschichtverbundrohres 9 entspricht.
Die gasdichte Verbindung wird dadurch erreicht, daß die Metallschicht 11 , wie in den Figuren 3 und 4 sehr gut erkennbar, vom Schneidring 17 gegen die Schulter 27 metallisch dichtend gepreßt wird. Diese metallische Verbindung bleibt erhalten, wenn die Kunststoffhüllen 10; 12 durch hohe Temperatur weich bzw. sogar flüssig werden. Die Versagenstemperatur im Brandfall liegt wesentlich höher als die Versagenstemperatur des Kunststoffes. Desweiteren tritt keine Verringerung des Durchflußquerschnittes auf.
Die erfindungsgemäße Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr ist selbstredend nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann beispielsweise der Anschluß variieren. Ferner kann der Schneidring als separates Teil ausgebildet sein, durch die innere Kunststoffhülle in die Metallschicht einschneiden oder es können mehrere Schneidringe Verwendung finden, die sich durch die äußere und/oder innere Kunststoffhülle schneiden.
Aufstellung der Bezugszeichen
Anschlußkörper 18 Freistich
Anschluß 19 Übergang
Stützring 20 0 - Ring
Einführungsschräge 21 Zylindrischer Bereich
Eindrehung 22 Außengewinde
Bund 23 Nut
Bund 24 Innengewinde
Eindrehung 25 Nut
Mehrschichtverbundrohr 26 0 - Ring
Innere Kunststoffhülle 27 Schulter
Metallschicht 28 Konus
Äußere Kunststoffhülle 29 Zylindrischer Bereich
Preßring 30 Schulter
Einführungsschräge 31 Stirnseite
Eingangsbereich 32 Schneide
Freistich 33 Schulter
Schneidring

Claims

Patentansprüche
1. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr, das aus einer inneren und einer äußeren Kunststoffhülle und einer dazwischen befindlichen Metallschicht besteht, mit einem metallischen Anschlußkörper (1 ), mit einem in das Mehrschichtverbundrohr (9) ragenden Stützring (3), mit einem auf der äußeren Mantelfläche des Mehrschichtverbundrohres (9) befindlichen Preßring (13) und mit zumindest einem Schneidring ( 7), der durch eine Kunststoffhülle (10; 12) schneidet und in die Metallschicht (1 1 ) eindringt.
2. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (3) mit der Metallschicht (1 1 ) eine metallisch dichte Verbindung bildet.
3. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (31) der Metallschicht (1 1 ) durch den in die Metallschicht (1 1) eingedrungenen Schneidring (17) metallisch dichtend gegen eine Schulter (30) oder Schneide (32) des Stützringes (3) gepreßt wird.
4. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (17) aus einem die Form eines Kegelstumpfmantels aufweisenden Formteil besteht, dessen Außenkreis sich am Preßring (13) oder am außerhalb des Mehr- schichtverbundrohres (9) befindlichen Teil des Anschlußkörpers (1) abstützt und dessen Innenkreis sich beim Aufschrauben oder Aufschieben des Preßringes (13) auf den Anschlußkörper (1 ) durch die äußere Kunststoffhülle (12) des Mehrschichtverbundrohres (9) schneidet und in die Metallschicht (1 1 ) eindringt.
5. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (17) einstückig mit dem Preßring (13) oder dem Stützring (3) verbunden ist.
6. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkörper (1), der Preßring (13) und der Schneidring (17) einstückig miteinander verbunden sind.
7. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverbindung zwei Schneidringe (17) aufweist, wobei beim Aufschrauben oder Aufschieben des Preßringes (13) auf den Anschlußkörper (1) der eine Schneidring (17) durch die äußere Kunststoffhülle (12) schneidet und in die Metallschicht (11) eindringt, wohingegen der zweite Schneidring (17) durch die innere Kunststoffhülle (10) schneidet und in die Metallschicht (11) eindringt.
8. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schneidring (17) einstückig mit dem Preßring (13) und/oder der zweite Schneidring (17) einstückig mit dem in das Mehrschichtverbundrohr (9) ragenden Stützring (3) verbunden ist.
9. Rohrverbindung zum gasdichten Anschluß an ein Mehrschichtverbundrohr nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindung von Preßring (13) und Anschlußkörper (1 ) metallisch dicht ausgeführt ist.
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