WO2001021996A1 - Rohrförmiges kupplungsteil zur herstellung einer klebeverbindung mit einer fluidleitung - Google Patents

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Definitions

  • Tubular coupling part for producing an adhesive connection with a fluid line
  • the invention relates to a tubular coupling part for producing an adhesive connection with a fluid line, the coupling part consisting of an inner tube which can be inserted into the fluid line and an outer tube which is formed concentrically therewith and which is formed on the rear end of the inner tube with a closed ring.
  • Such a coupling part is known from DT 26 03 299 A1, in which the annular gap between the inner tube and the outer tube is filled with liquid adhesive, in such an amount that the spaces between the fluid line and the inner tube or the outer tube are fully filled after pressing the fluid line.
  • the adhesive consists of two liquid components that are held in the annular gap by removable separating and covering foils.
  • This method of working with liquid adhesive components has the disadvantage that the films must first be removed at the construction site before the pipe end of the fluid line can be inserted into the annular gap.
  • the pipe end and the coupling part must be kept in an axially aligned position until the adhesive mass has solidified. It also requires great attention when filling in the adhesive components, with the correct dosage and with the airtight sealing of the annular gap.
  • Such a tubular coupling part is also known from DE 44 42 407 C1, in which the annular gap is filled with a hardenable sealant or binder and then closed with a releasable, airtight cover.
  • the cover film on the construction site must first be removed before the pipe end of the fluid line can be inserted into the annular gap in order to produce an adhesive connection.
  • the object of the invention is to design and fill the annular gap using a suitable adhesive in such a way that the coupling parts can be connected quickly and easily to the end sections of the fluid lines.
  • it is proposed to fill the annular gap between the inner tube and the outer tube with a dry, meltable adhesive pressed as a solid ring.
  • the design of the inner tube according to claim 2 should serve the end region of the fluid line as a centering system, while the hot melt adhesive can be distributed between the longitudinal ribs.
  • the design of the outer tube according to claim 3 also ensures that the adhesive used between the inner and outer tubes can swell well along the grooves when melting and thus ensures a uniform distribution of the adhesive.
  • the proposed method for producing an adhesive connection according to claim 4 also provides an advantageous procedure for how the adhesive ring introduced into the annular gap is rapidly heated during the insertion of the fluid line and the end of the fluid line can be well pressed into the melting adhesive.
  • Fig. 1 shows a clutch housing in side view with partial section through
  • Fig. 3 shows a pressed adhesive ring for insertion into the annular
  • Fig. 7 shows the coupling part glued to the fluid line.
  • FIG. 7 shows a tubular coupling part 1 which is connected in one piece to a coupling housing 2 made of plastic.
  • This coupling part 1 serves, as can be seen from FIG. 7, to produce an adhesive connection with a fluid line 3, which, for example. can be formed from aluminum tube or from any other suitable metal tube.
  • the coupling part 1 can, however, also be integrally formed on a plug-in part, not shown in the drawing, which is introduced into the coupling housing 2 in a known manner to produce a detachable plug connection.
  • the coupling part 1 consists of an inner tube 4, which is inserted into the free end 20 of the fluid line 3, and of an outer tube 5, which is formed concentrically with this and which is connected to the inner tube 4 at the rear end thereof via a closed ring 6.
  • the inner tube 4 has on its outer jacket 7 at least three longitudinal ribs 8, which serve the inner wall 9 of the fluid line 3 as a centering system when it is pushed over the inner tube 4 (FIG. 6).
  • the outer tube 5 has on its inner side distributed over the circumference a plurality of axially parallel grooves 10, the ridges 11 of which have an inner diameter d2 which is slightly larger than the outer diameter D of the fluid line 3.
  • the outer tube 5 is expediently approximately flat. as long as the outer diameter D of the fluid line 3, while the inner tube 4 is approximately half longer than the outer tube 5.
  • the annular gap 13 between the inner tube 4 and the outer tube 5 is filled approximately halfway with meltable adhesive, which is entered in the form of a firmly pressed ring 14 (FIG. 3).
  • the outer diameter D1 of this ring 14 is dimensioned somewhat smaller than the inner diameter d2 of the combs 11, while the inner diameter d1 of the ring 14 corresponds approximately to the inner diameter d of the fluid line 3.
  • the width B of the ring 14 is finally dimensioned such that the ring 14 fills approximately half the depth of the annular gap 13.
  • the ring 14 After the ring 14 has been inserted into the annular gap 13 in the direction of the arrow P, the ring 14 is expediently pressed using an auxiliary tool 15, which has a number of pressure stamps 16 distributed over the circumference, until it abuts the connecting ring 6 (FIG. 4).
  • the coupling part 1 filled with adhesive is now ready to be glued to the free end 20 of the fluid line 3.
  • the workflow is illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • the coupling housing 2 is first held in position with a coupling holder 17, while the fluid line 3 is brought into a counter position by an extension of the tube 18. Now the free end 20 of the fluid line 3 is surrounded by an induction coil 19, so that the tube end 20 can be preheated (FIG. 5).
  • the coupling part 1 is then pressed by means of the holder 17 in the direction of arrow M onto the free end 20 of the fluid line 3 and at the same time is immersed in the induction coil 19. Due to the heat from the induction coil, the adhesive ring 14 is melted. While the pipe end 20 of the fluid line 3 penetrates into the hot melt adhesive, it is pressed out in the insertion direction M due to the material displacement on the inner wall 9 and the outer wall 12 along the ribs 8 or grooves 10, the spaces between the pipe end 20 and the coupling part 1 being complete must be filled in (Fig. 6).
  • connection process between the coupling part 1 and the fluid line 3 is completed to the extent that the brackets 17 and 18 can be removed for the curing process that may be required. (Fig.7).
  • the coupling 2 with the glued-on fluid line 3 can then be used for its intended purpose.
  • the tube holder 18 is symbolically represented by a solid body with a so-called blind hole, into which the fluid line 3 is inserted with the end leading away.
  • the pipe holder can also be used as a clamping body spanning the fluid line 3, such as a pipe clamp, which is particularly advantageous if the fluid line 3 has a greater length than is shown in FIGS. 5 and 6.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein rohrförmiges Kupplungsteil zur Klebeverbindung mit einer Fluidleitung sowie auf ein Verfahren zu dieser Klebeverbindung. Das Kupplungsteil (1) besteht aus einem in die Fluidleitung (3) einführbaren Innenrohr (4) und einem konzentrisch zu diesem ausgebildeten Aussenrohr (5), welches am hinteren Ende des Innenrohrs (4) mit einem Ring (6) angeformt ist. Der sich zwischen den beiden Rohren (4 und 5) ergebende Ringspalt (13) ist bestimmt zur Aufnahme des Rohrendes (20) der Fluidleitung (3) sowie von aufschmelzbarem Klebstoff in einer als Ring (14) verpressten festen Form. Die Verbindung lässt sich leicht dadurch erreichen, dass der Klebstoff zuerst in den Ringspalt (13) eingebracht und dann durch rasche Wärmezufuhr aufgeschmolzen wird, während das Rohrende (20) der Fluidleitung (3) in den Ringspalt (13) eingepresst wird. Die vorgeschlagene Ausbildung des Kupplungsteils ermöglicht eine schnelle und dauerhafte Verbindung zwischen einem Metallrohr und einem Kupplungsgehäuse oder Einsteckteil aus Kunststoff unter Verwendung eines reaktivierbaren Schmelzklebstoffs.

Description

Rohrförmiges Kupplungsteil zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einer Fluidleitung
Die Erfindung bezieht sich auf ein rohrförmiges Kupplungsteil zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einer Fluidleitung, wobei das Kupplungsteil aus einem in die Fluidleitung einführbaren Innenrohr und einem konzentrisch zu diesem ausgebildeten Außenrohr besteht, welches am hinteren Ende des Innenrohres mit einem geschlossenen Ring angeformt ist.
Aus der DT 26 03 299 A1 ist ein solches Kupplungsteil bekannt, bei dem der ringförmige Spalt zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr mit flüssigem Klebstoff befüllt wird, und zwar in einer solchen Menge, daß die Zwischenräume zwischen der Fluidleitung und dem Innenrohr bzw. dem Außenrohr nach dem Eindrücken der Fluidleitung voll ausgefüllt sind. Der Klebstoff besteht hierbei aus zwei flüssigen Komponenten, die durch entfernbare Trenn- und Abdeckfolien im Ringspalt festgehalten werden. Diese Arbeitsweise mit flüssigen Klebstoffkomponenten hat den Nachteil, daß die Folien auf der Baustelle zunächst entfernt werden müssen, bevor das Rohrende der Fluidleitung in den Ringspalt eingeführt werden kann. Außerdem müssen das Rohrende und das Kupplungsteil in einer axial ausgerichteten Lage solange gehalten werden, bis die Klebstoffmasse sich verfestigt hat. Auch erfordert es große Aufmerksamkeit beim Einfüllen der Klebstoffkomponenten, bei der richtigen Dosierung und beim luftdichten Verschließen des Ringspaltes.
Aus der DE 44 42 407 C1 ist ebenfalls ein solches rohrförmiges Kupplungsteil bekannt, bei welchem der Ringspalt mit einem aushärtefähigen Dicht- oder Bindemittel aufgefüllt und dann mit einer lösbaren, luftdichten Abdeckung verschlossen wird. Auch hierbei ergeben sich die gleichen vorgenannten Nachteile, daß nämlich die Abdeckfolie auf der Baustelle zunächst entfernt werden muß, bevor das Rohrende der Fluidleitung zur Herstellung einer Klebeverbindung in den Ringspalt eingeführt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Ringspalt unter Verwendung eines geeigneten Klebstoffes so auszubilden und zu befüllen, daß sich die Kupplungsteile mit den Endabschnitten der Fluidleitungen auf einfache Weise schnell und problemlos verbinden lassen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den ringförmigen Spalt zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr mit einem trockenen, als festen Ring verpreßten, aufschmelzbaren Klebstoff zu befüllen.
Hierdurch gestaltet sich die Herstellung einer Klebeverbindung zwischen dem Ende der Fluidleitung und dem Kupplungsteil wesentlich einfacher und preisgünstiger als beim Stand der Technik. Dadurch, daß der aufschmelzbare Klebstoff als fest verpreßter Ring in den Ringspalt eingebracht wird, kann dieser auch ohne Verschlußmittel gut gehalten und für den Gebrauch jederzeit durch Aufschmelzen reaktiviert werden. Schließlich lassen sich mit dem vorliegenden Klebeverfahren Fluidleitungen und Kupplungsteile auch dann problemlos miteinander verbinden, wenn das Kupplungsgehäuse aus Kunststoffmaterial besteht, während als Fluidleitung ein Aluminiumrohr oder ein mit Kunststoff ummanteltes Metallrohr verwendet wird, wie es heute in zunehmendem Maße üblich ist.
In den Unteransprüchen sind für die Gestaltung des Kupplungsteils förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben, die im Einzelnen folgende Vorteile aufweisen:
So soll die Ausbildung des Innenrohrs nach Anspruch 2 dem Endbereich der Fluidleitung als zentrierende Anlage dienen, während der Schmelzklebstoff sich zwischen den Längsrippen verteilen kann.
Durch die Ausgestaltung des Außenrohres nach Anspruch 3 wird ferner erreicht, daß der zwischen Innen- und Außenrohr eingesetzte Klebstoff beim Aufschmelzen gut entlang der Rillen nach außen quellen kann und somit für eine gleichmäßige Verteilung des Klebstoffs gesorgt ist.
Durch das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach Anspruch 4 wird außerdem eine vorteilhafte Vorgehensweise angegeben, wie der in den Ringspalt eingebrachte Klebstoffring während des Einführens der Fluidleitung rasch erwärmt wird und sich das Ende der Fluidleitung in den aufschmelzenden Klebstoff gut eindrücken läßt.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und soll nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 ein Kupplungsgehäuse in Seitenansicht mit Teilschnitt durch das
Kupplungsteil gemäß Linie l-l in Fig. 2,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Kuplungsteil gemäß Linie II - II in Fig. 1 ,
Fig. 3 einen verpreßten Klebstoffring zum Einführen in den ringförmigen
Spalt des Kupplungsteils im Längsschnitt,
Fig. 4 ein Kupplungsgehäuse in schematischer Darstellung mit eingedrücktem Klebstoffring,
Fig 5 und 6 den Arbeitsablauf bei der Herstellung der Klebeverbindung zwischen dem Kupplungsteil und der Fluidleitung und
Fig. 7 das mit der Fluidleitung fertig verklebte Kupplungsteil.
In den Figuren 1 und 2 ist ein rohrförmiges Kupplungsteil 1 dargestellt, welches einstückig mit einem aus Kunststoff hergestellten Kupplungsgehäuse 2 verbunden ist. Dieses Kupplungsteil 1 dient, wie aus Fig. 7 ersichtlich, zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einer Fluidleitung 3, welche bsp. aus Aluminiumrohr oder aus sonst einem geeigneten Metallrohr gebildet sein kann. Das Kupplungsteil 1 kann aber auch an einem in der Zeichnung nicht dargestellten Einsteckteil angeformt sein, welches in bekannter Weise zur Herstellung einer lösbaren Steckverbindung in das Kupplungsgehäuse 2 eingeführt wird.
Das Kupplungsteil 1 besteht aus einem Innenrohr 4, welches in das freie Ende 20 der Fluidleitung 3 eingeführt wird, und aus einem konzentrisch zu diesem ausgebildeten Außenrohr 5, welches am hinteren Ende des Innenrohrs 4 mit diesem über einen geschlossenen Ring 6 verbunden ist. Das Innenrohr 4 besitzt auf seinem Außenmantel 7 mindestens drei Längsrippen 8, welche der Innenwand 9 der Fluidleitung 3 als zentrierende Anlage dienen, wenn diese über das Innenrohr 4 aufgeschoben wird (Fig. 6).
Das Außenrohr 5 besitzt an seiner Innenseite über den Umfang verteilt eine Vielzahl von achsparallel verlaufenden Rillen 10, deren Kämme 11 einen Innendurchmesser d2 aufweisen, welcher geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser D der Fluidleitung 3. Das Außenrohr 5 ist zweckmäßigerweise etwa eben- so lang ausgebildet wie der Außendurchmesser D der Fluidleitung 3, während das Innenrohr 4 um etwa die Hälfte länger ist als das Außenrohr 5.
Zur Herstellung einer Klebeverbindung zwischen dem rohrförmigen Kupplungsteil 1 und der Fluidleitung 3 wird der ringförmige Spalt 13 zwischen dem Innenrohr 4 und dem Außenrohr 5 etwa zur Hälfte mit aufschmelzbarem Klebstoff aufgefüllt, welcher in Form eines fest verpreßten Ringes 14 eingegeben wird (Fig.3). Der Außendurchmesser D1 dieses Ringes 14 ist hierbei etwas kleiner bemessen als der Innendurchmesser d2 der Kämme 11, während der Innendurchmesser d1 des Ringes 14 etwa dem Innendurchmesser d der Fluidleitung 3 entspricht. Die Breite B des Ringes 14 ist schließlich so dimensioniert, daß der Ring 14 etwa die halbe Tiefe des ringförmigen Spaltes 13 ausfüllt.
Nach dem Einführen des Ringes 14 in den Ringspalt 13 in Pfeilrichtung P wird der Ring 14 zweckmäßigerweise unter Verwendung eines Hilfswerkzeugs 15, das über den Umfang verteilt einige Druckstempel 16 besitzt, bis zur Anlage an den Verbindungsring 6 gedrückt (Fig.4). Das mit Klebstoff gefüllte Kupplungsteil 1 ist nun bereit, mit dem freien Ende 20 der Fluidleitung 3 verklebt zu werden. Der Arbeitsablauf ist in den Fig. 5 und 6 anschaulich dargestellt.
Das Kupplungsgehäuse 2 wird zunächst mit einer Kupplungshalterung 17 in Position gehalten, während die Fluidleitung 3 von einem Rohrhalter 18 in Verlängerung der Achse in Gegenposition gebracht wird. Nun wird das freie Ende 20 der Fluidleitung 3 von einer Induktionsspule 19 umgeben, so daß das Rohrende 20 vorgewärmt werden kann (Fig.5).
Das Kupplungsteil 1 wird sodann mittels der Halterung 17 in Richtung des Pfeiles M auf das freie Ende 20 der Fluidleitung 3 aufgedrückt und taucht dabei gleichzeitig in die Induktionsspule 19 ein. Aufgrund der von der Induktionsspule ausgehenden Wärmeeinwirkung wird der Klebstoffring 14 aufgeschmolzen. Während das Rohrende 20 der Fluidleitung 3 in den Schmelzklebstoff eindringt, wird dieser aufgrund der Materialverdrängung an der Innenwand 9 und der Außenwand 12 entlang der Rippen 8 bzw. Rillen 10 in Einführrichtung M herausgedrückt, wobei die Zwischenräume zwischen dem Rohrende 20 und dem Kupplungsteil 1 vollständig ausgefüllt werden (Fig.6).
Nach dem Abbinden und Vorhärten des Schmelzklebstoffs ist der Verbindungsvorgang zwischen Kupplungsteil 1 und Fluidleitung 3 soweit abgeschlossen, daß die Halterungen 17 und 18 für den evtl. erforderlichen Aushärtungsprozess entfernt werden können. ( Fig.7 ). Die Kupplung 2 mit der angeklebten Fluidleitung 3 können danach ihrem Verwendungszweck zugeführt werden.
Der Rohrhalter 18 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel symbolisch durch einen Massivkörper mit einem sogenannten Sackloch dargestellt, in welches die Fluidleitung 3 mit dem wegführenden Ende eingesteckt ist. Der Rohrhalter kann aber auch als ein die Fluidleitung 3 umspannender Klemmkörper wie z.B eine Rohrschelle Verwendung finden, welche insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Fluidleitung 3 eine größere Länge aufweist als in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist.
Bezugszeichenliste
1 Kupplungsteil
2 Kupplungsgehäuse
3 Fluidleitung
4 Innenrohr
5 Außenrohr
6 Verbindungsring
7 Außenmantel
8 Längsrippen
9 Innenwand der Fluidleitung
10 Achsparallel verlaufende Rillen
11 Kämme zwischen den Rillen
12 Außenwand der Fluidleitung
13 Ringförmiger Spalt
14 Klebstoffring
15 Hilfswerkzeug
16 Druckstempel
17 Halterung für Kupplungsgehäuse
18 Rohrhalter
19 Induktionsspule
20 Freies Rohrende

Claims

Patentansprüche:
1. Rohrförmiges Kupplungsteil zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einer Fluidleitung, wobei das Kupplungsteil (1) aus einem in die Fluidleitung (3) einführbaren Innenrohr (4) und einem konzentrisch zu diesem ausgebildeten Außenrohr (5) besteht, welches am hinteren Ende des Innenrohrs (4) mit einen geschlossenen Ring (6) angeformt ist, und wobei der ringförmige Spalt (13) zwischen dem Innenrohr (4) und dem Außenrohr (5) mit Klebstoff in solcher Menge befüllt wird, daß die Zwischenräume zwischen der Fluidleitung (3) und dem Innenrohr (4) beziehungsweise dem Außenrohr (5) nach dem Eindrücken der Fluidleitung (3) voll ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Spalt (13) mit einem trockenen, als festen Ring (14) verpreßten, aufschmelzbaren Klebstoff befüllt ist.
2. Rohrförmiges Kupplungsteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (4) auf seinem Außenmantel (7) mindestens drei Längsrippen (8) besitzt, welche der Innenwand (9) der Fluidleitung (3) als zentrierende Anlage dienen.
3. Rohrförmiges Kupplungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (5) an seiner Innenseite über den Umfang verteilt eine Vielzahl von achsparallel verlaufenden Rillen (10) besitzt, deren Kämme (11) einen Innendurchmesser (d2) aufweisen, welcher geringfügig größer ist als der Außendurchmesser (D) der Fluidleitung (3).
4. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung zwischen einem rohrförmi- gen Kupplungsteil nach Anspruch 1 und der Fluidleitung, dadurch gekennzeichnet, daß am Beginn des Zusammenführens der Fluidleitung (3) und dem Innenrohr (4) beim Auftreffen des freien Rohrendes (20) auf den Klebstoffring (14) dieser durch rasche Wärmezufuhr auf Schmelztemperatur gebracht wird, und daß gleichzeitig durch Eindrücken des freien Endes (20) der Klebstoff zum Fließen gebracht wird, wobei ein kleiner Teil davon zwischen Fluidleitung (3) und Innenrohr (4) und der größere Teil davon zwischen Fluidleitung (3) und Außenrohr (5) weggedrückt wird.
5. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung zwischen dem rohrförmigen Kupplungsteil und der Fluidleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (20) der Fluidleitung (3) mittels einer Induktionsspule (19) vorgewärmt wird.
6. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (20) der Fluidleitung (3) zusammen mit der Induktionsspule (19) auf das Kupplungsteil (1) aufgeschoben wird.
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