WO2017108172A1 - Schiebehülse, schiebehülsenverbindung sowie verfahren zur herstellung einer schiebehülsenverbindung - Google Patents

Schiebehülse, schiebehülsenverbindung sowie verfahren zur herstellung einer schiebehülsenverbindung Download PDF

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WO2017108172A1
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WO
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sliding sleeve
tube
connecting element
plastic
plastic composite
Prior art date
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PCT/EP2016/002133
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French (fr)
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Andreas Kirchberger
Thomas Schaaf
Hainsi HOMBURG
Oliver Vocks
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Rehau Ag + Co
REHAU Construction LLC.
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Publication date
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    • 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
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    • F16L33/20—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members
    • F16L33/207—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose
    • F16L33/2071—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose the sleeve being a separate connecting member
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a sliding sleeve for axial sliding onto a flared end of a solid plastic tube or a plastic composite tube, in which a provided with circumferential outer ribs supporting body of a connecting element is inserted, wherein the sliding sleeve is made of an elastically deformable polymeric material.
  • the present invention also relates to a sliding sleeve connection between one end of a solid plastic tube or a plastic composite tube and a connecting element comprising a sliding sleeve according to the invention and a method for producing such a sliding sleeve connection.
  • Such pipe joints are known in the art.
  • such a pipe connection comprises a connecting element with at least one support body, which in turn has a supporting body provided with circumferential outer ribs, on which the
  • Pipe end is pushed.
  • the fixing of the pipe end to the connecting element via a arranged above the pipe end fixing sleeve, through which the pipe end is pressed against the outer contour of the provided with circumferential ribs supporting body.
  • connection techniques As examples of such joining techniques are
  • Shrink sleeve systems in which a shape memory retaining sleeve is widened together with the pipe end, then the support body is inserted into the expanded pipe end and the shrink sleeve presses through its shrinkage due to the memory effect of the pipe end to the outer contour of the support body, and Axialpresssysteme where the Support body is inserted into a widened pipe end and then an externally applied to the pipe end sliding sleeve with a special sliding tool in the axial direction is pushed onto the pipe end with inserted support body of the connecting element, called.
  • Axialpresssystem with a sliding sleeve is described for example in DE 101 30 858 A1.
  • the described sliding sleeve is made of an elastically deformable polymeric material.
  • the object of the present invention is to provide a sliding sleeve of an elastically deformable polymeric material which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • the sliding sleeve according to the invention is to be pushed with a given inner diameter in the production of the pipe joint by means of axial compression with a lower pressing force on the widened pipe end with inserted support body.
  • a sliding sleeve having the features of claim 1 or claim 6, by a sliding sleeve connection having the features of claim 10 and by a method having the features of claim 12, respectively.
  • Preferred embodiments of the sliding sleeve according to the invention, the sliding sleeve connection according to the invention and the method according to the invention are described in the respective dependent claims.
  • this effect of the reduced expenditure of force in the axial sliding of the sliding sleeve can also be generated by irregularities on the inner surface, which in turn have such a macroscopic size that they can not be determined by the usual measurement methods for determining the surface roughness and thus not by a Mittenrauwert can be characterized. These are referred to herein as "macroscopic bumps".
  • the present invention is to provide a sliding sleeve for axial sliding on a flared end of a solid plastic tube or a plastic composite tube, in which a circumferential outer ribs provided supporting body of a connecting element is inserted, wherein the sliding sleeve is made of an elastically deformable polymeric material, wherein the inner surface of the sliding sleeve has a mean roughness R a in a range of 1 ⁇ to half the average wall thickness of the sliding sleeve.
  • the present invention also relates to a sliding sleeve for axial sliding onto a flared end of a solid plastic tube or a plastic composite tube into which a circumferential outer ribbed support body of a connecting element is inserted, wherein the sliding sleeve is made of an elastically deformable polymeric material, wherein the inner surface of the sliding sleeve has a plurality of macroscopic irregularities whose depth does not exceed half of the mean wall thickness of the sliding sleeve.
  • the present invention relates to a sliding sleeve connection between one end of a solid plastic tube or a plastic composite tube and a connecting element, the flared end of a solid plastic tube or a plastic composite tube, a connecting element with at least one supporting body, which with a having circumferential outer ribs provided supporting body, is pushed onto the expanded in the finished sliding sleeve connection, the flared end of the solid plastic tube or the plastic composite tube and comprises an axially slidable end sleeve according to the invention to the flared end.
  • the present invention is also in a method for making a connection between an end of a solid plastic tube or a plastic composite tube and a connecting element with at least one supporting body with circumferential outer ribs, the subsequent stages of widening the end of the solid plastic tube or the plastic composite tube, Inserting the supporting body of the supporting body of the connecting element in the flared end of the solid plastic tube or the plastic composite tube, and pressing a sliding sleeve made of an elastically deformable polymeric material in the axial direction on the expanded end with inserted supporting body of the supporting body, wherein the inner surface of the sliding sleeve a Mittenrauwert R a in a range of 1 ⁇ up to half of the average wall thickness of the sliding sleeve or a plurality of macroscopic see unevenness, the depth of half the average wall thickness d he sliding sleeve does not exceed has.
  • average roughness or “average roughness” (represented by the symbol “R a ”) of a surface means the arithmetic mean of the absolute deviations of all measurement points on the surface from the centerline of the surface.
  • the inner surface of the sliding sleeve has a roughness Ra in a range of 3 ⁇ ⁇ ⁇ to 1000 pm, preferably in a range of 3 to 50 ⁇ has ⁇ .
  • a particularly balanced ratio between reduced force to be applied for pushing on and sufficient stability of the resulting sliding sleeve connection according to the invention is achieved.
  • the value ranges for the average roughness R a preferably apply independently of the measuring direction and particularly preferably in the radial measuring direction.
  • the average roughness (represented by the symbol "R z ") of a surface means the roughness according to DIN EN ISO 4287/4288.
  • the inner surface of the sliding sleeve has grooves in the circumferential direction, in the longitudinal direction, spirally extending grooves and / or a combination of said types of grooves.
  • Such embodiments of the inner surface have proven to be particularly suitable and are easy to manufacture.
  • Further preferred embodiments of the inner surface of the sliding sleeve according to the invention are an irregular surface, for example produced by fillers with corresponding particle diameters, diamond patterns, negative forms of a eroding structure and the like.
  • inventions can preferably be produced by the fact that the nature of the inner surface of the sliding sleeve according to the invention has been generated in the course of extrusion of a tube, from which the sliding sleeve has been obtained by cutting the extruded tube.
  • the corresponding tube may be extruded, the nature of the inner surface subsequently produced, for example by a suitable brushing and / or sandpaper treatment, and the sliding sleeve according to the invention obtained by cutting the tube to length.
  • the sliding sleeves can also be cut to length from the extruded tube and the texture of the inner surface can only be subsequently produced.
  • cold forming operations such as knurling and embossing, hot stamping and injection molding with a mold having the desired inner surface as a negative mold, or the subsequent generation of the inner surface in injection molded sleeves are possible to produce the surface roughness of the inner surface of the sliding sleeve.
  • Crosslinked polyethylene in particular PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc is advantageously used as the preferred material for the sliding sleeve according to the invention.
  • the sliding sleeve connection according to the invention it can be advantageous if the sliding sleeve encloses the widened end of the solid plastic tube or of the plastic composite tube in an elastically widened manner. In this way, the tightness of the sliding sleeve connection according to the invention is further improved.
  • the connecting element are polymeric materials such as polypropylene and glass reinforced polypropylene, polyamides and glass fiber reinforced polyamides, temperature resistant thermoplastics such as polyphenylsulfone (PPSU), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), polysulfone (PSU), polyphenylene sulfide ( PPS) and polyester carbonate (PESC) as well as copolymers and blends of these polymers, wherein the polymer materials mentioned can also be fiber-reinforced, in particular glass fiber reinforced used, and metallic materials such as brass, especially Ecobrass®, gunmetal and stainless steel are used. Temperature resistant thermoplastics in particular
  • thermoplastics refers to the heat resistance and thermal stability of this group of materials and refers to thermoplastic
  • plastic pipes are preferably all-plastic pipes, preferably of polyethylene (PE, in particular PE 100 and PE-RT), crosslinked polyethylene (PE-X, in particular PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc), polypropylene ( in particular random polypropylene PP-R) and polybutylene (PB); and plastic composite pipe, preferably with layers of polyethylene (PE, in particular PE 100 and PE-RT), crosslinked polyethylene (PE-X, in particular PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc), polypropylene (in particular random polypropylene PP-R), and / or polybutylene (PB) are used.
  • PE polyethylene
  • PE-X crosslinked polyethylene
  • PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc polypropylene
  • PB polybutylene
  • Metal-plastic composite pipes according to the present invention preferably comprise layers of polyethylene (PE, in particular PE 100 and PE-RT), cross-linked polyethylene (PE-X, in particular PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc ), Polypropylene (in particular random polypropylene PP-R) and / or polybutylene (PB) and at least one layer of metals, preferably aluminum.
  • the metallic layer is preferably butt-welded.
  • adhesion promoter layers can be introduced between individual layers.
  • all tubes of a pipe joint can be constructed identically or one or more of the tubes may have different tube configurations.
  • the tubes according to the present invention may also be fiber reinforced.
  • the fiber reinforcement of the pipes can be present in individual or in all pipes, over the entire pipe length or even in sections.
  • at least one layer of the respective pipe comprises cross-linked polyethylene (in particular PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc).
  • the material cross-linked polyethylene is a material that has a shape memory or a so-called "memory effect.”
  • This memory effect is that the cross-linked polyethylene after a change in its outer geometry tries to return to its original shape In the case of expansion of pipes, this leads to a PE-X-containing pipe after expansion again trying to reach the inner diameter of the pipe before expansion.Since the expansion of a support body of a connecting portion of a connecting element is inserted into the expanded pipe end, leads Memory effect when using a tube comprising at least one layer of crosslinked polyethylene, to a particularly high density of the sliding sleeve connection according to the invention.
  • the connecting element of the sliding sleeve connection may be a thread forming part or a threadless shaped part, that is to say a connecting element which has no thread.
  • This includes, in particular, fittings, connection brackets, manifolds, tees, wall tees, wall brackets, system junctions, transition pieces, angled transitions, each without threads.
  • the term "thread forming part” refers to a connection element having at least one thread forming part, which includes, in particular, fittings, connection brackets, manifolds, tees, wall tees, wall angles, system junctions, transition pieces, and angled transition pieces, respectively
  • the sliding sleeve connection according to the present invention is used in particular in line and connection systems in the drinking water installation, in sprinkler systems, in radiator connections, in concrete core temperature control systems as well as in surface heating and / or surface cooling systems.
  • the feature which is considered to be preferred with regard to the sliding sleeve according to the invention also applies correspondingly to the sliding sleeve connection according to the invention and to the method according to the invention. Description of preferred embodiments
  • FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a sliding sleeve according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a sliding sleeve connection according to an embodiment of the present invention, wherein a flared end of a plastic tube is pushed onto a supporting body of the connecting element and fixed with a sliding sleeve according to the invention;
  • Fig. 3 is a perspective view of a sliding sleeve according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a sliding sleeve 1 according to the invention is shown.
  • the sliding sleeve 1 according to the invention is made of cross-linked polyethylene (PEXa).
  • the inner surface 2 is structured irregularly and has a center rough value R a of 5 ⁇ .
  • average roughness values R a in a range from 1 ⁇ m to half the average wall thickness of the sliding sleeve 1 are possible for the inner surface of the sliding sleeve 1.
  • the average roughness depth R z of the illustrated in Fig. 1 sliding sleeve 1 of the invention is 40 ⁇ , wherein average surface roughness R z in a range of 5 ⁇ ⁇ up to half of the average wall thickness of the sliding sleeve 1 according to the invention preferably and average surface roughness R z in a range of 10 ⁇ to 2000 ⁇ particularly preferred according to the invention.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of an embodiment of a sliding sleeve connection 3 according to the invention with a sliding sleeve 1 according to the invention.
  • the sliding sleeve connection 3 according to the invention comprises a widened end of a plastic tube 4 and a connecting element 5.
  • the connecting element 5 is a connecting piece with two supporting bodies 6, 6a, wherein only one end of a plastic pipe 4 is pushed onto the supporting body 6.
  • Each of the support body 6, 6a in this case has four circumferential outer ribs 7, 7a, 7b, 7c, wherein these four circumferential ribs are arranged in the axial direction from the end of the connecting element 4 so that on a sawtooth-shaped outer ribs 7c two successive outer ribs 7b, 7a with follow rectangular cross-section and then followed by another outer rib 7 connects with sawtooth-shaped cross-section.
  • the connecting element 5 for each support body 6, 6a on a circumferential collar 8, 8a, which closes the support body 6, 6a.
  • the connecting element 5 is a component made of polyphenylsulfone (PPSU).
  • PPSU polyphenylsulfone
  • in the pipe joint 3 also connecting elements 5 made of polypropylene, glass fiber reinforced polypropylene, polyamides, glass fiber reinforced polyamides, polyvinylidene fluoride (PVDF), polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES),
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PSU polysulfone
  • PES polyethersulfone
  • polystyrene resin polystyrene resin
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PESC polyester carbonate
  • said polymer materials can also be fiber reinforced, especially glass fiber reinforced used, or metallic materials such as brass, especially Ecobrass®, gunmetal and stainless steel are used.
  • the pipe according to this embodiment of the present invention is a solid plastic pipe of cross-linked polyethylene (PE-X).
  • PE-X cross-linked polyethylene
  • the layer facing the clear diameter of the pipe is preferably a layer of crosslinked polyethylene (PE-X), in particular PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc.
  • a further tube can be connected to the sliding sleeve connection 3 according to the invention on the second support body 6a.
  • the further tube may have an identical tube to the tube 4 or else constructed differently to the tube of the support body 6.
  • the sliding sleeve 1 according to the invention is a sleeve of cross-linked polyethylene (in particular PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc), which has an inner surface 2 with a combination of longitudinal and radial grooves, which to a Mean roughness R a in a range 3.4 ⁇ and an average roughness R z in a range of 33 leads.
  • the sliding sleeve 1 according to the invention is first pushed over the end of the plastic raw res 4. Then a per se Aufweitwerkmaschine is inserted into the end of the plastic tube 4 and the plastic tube 4 expanded at one end by means of the expansion tool, without widening the sliding sleeve 1. Then, the support body 6 of the connecting element 5 is inserted into the flared end of the plastic tube 4 until the end of the plastic tube 4 approximately abuts the circumferential collar 8 of the connecting element 5. Due to the memory effect of the tube material, the flared end of the plastic tube 4 contracts, wherein the plastic material of the plastic tube 4 presses into the outer contour of the support body 6 of the connecting element 5.
  • the sliding sleeve 1 according to the invention is pushed by a suitable sliding tool in the axial direction onto the end of the plastic tube 4 with inserted support body 6, so that the end of the plastic tube 4 is fixed to the support body 6. Possibly.
  • plastic pipes 4 or metal-plastic composite pipes can be connected to other support body 6a of the connecting element 5 in the same way.
  • a sliding sleeve 1 according to another embodiment of the present invention is shown in a perspective view.
  • the sliding sleeve 1 according to the invention is also made in this embodiment of cross-linked polyethylene (PE-Xa).
  • the inner surface 2 of the sliding sleeve 1 according to the invention has a plurality of macroscopic grooves 9 which extend in the longitudinal direction of the sliding sleeve 1.
  • the grooves 9 can also extend in the circumferential direction of the sliding sleeve 1 and / or spirally.
  • the depth of the grooves 9 is about 10% of the wall thickness of the sliding sleeve. In alternative embodiments, the depth of the grooves 9 may also be smaller or larger.
  • the inventive sliding sleeve 1 shown in Fig. 3 was prepared by extruding a tube with corresponding grooves 9 made of cross-linked polyethylene and the tube was cut to obtain sliding sleeves 1 according to the invention.
  • an extruded plastic tube of cross-linked polyethylene having an outside diameter of 38.8 mm was cut into 34 mm long sections.
  • the sections were subjected to a treatment of the inner surface with a steel brush, so that the inner surfaces of the resulting sliding sleeves according to Comparative Examples and Examples according to the invention had the roughness values mentioned in Tab. 1.
  • the roughness values were determined using Perthometer S2 with PURV3-100, supplied by Mahr GmbH, Göttingen, with an inductive free-contact system with exchangeable button inserts and a 2 m probe tip in accordance with DIN EN ISO 4288.

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Abstract

Schiebehülse (1) zum axialen Aufschieben auf ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs (4) oder eines Kunststoff-Verbundrohrs, in das ein mit umlaufenden Außenrippen (7, 7a, 7b, 7c) versehener Stützkörper (5) eines Verbindungselements (3) eingeschoben ist, wobei die Schiebehülse (1) aus einem elastisch verformbaren polymeren Material hergestellt ist, wobei die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1) einen Mittenrauwert Ra in einem Bereich von 1 μm bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse (1) aufweist, oder die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1) eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten aufweist, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse (1) nicht übersteigt.

Description

Schiebehülse, Schiebehülsenverbindung sowie Verfahren zur Herstellung einer
Schiebehülsenverbindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schiebehülse zum axialen Aufschieben auf ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs, in das ein mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper eines Verbindungselements eingeschoben ist, wobei die Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material hergestellt ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Schiebehülsenverbindung zwischen einem Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff- Verbundrohrs und einem Verbindungselement, die eine erfindungsgemäße Schiebehülse umfasst sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schiebehülsenverbindung. Derartige Rohrverbindungen sind im Stand der Technik bekannt. Neben mindestens einem Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs umfasst eine derartige Rohrverbindung ein Verbindungselement mit mindestens einem Stützkörper, der wiederum einen mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper aufweist, auf den das
Rohrende aufgeschoben ist. Die Fixierung des Rohrendes an dem Verbindungselement erfolgt über eine über dem Rohrende angeordnete Fixierhülse, durch die das Rohrende an die Außenkontur des mit Umfangsrippen versehenen Stützkörpers gedrückt wird. Je nach Art der Aufbringung der verwendeten Fixierhülse unterscheidet man verschiedene Arten von Verbindungstechniken. Als Beispiele für derartige Verbindungstechniken seien
Schrumpfhülsensysteme, bei denen eine Fixierhülse mit Formgedächtnis zusammen mit dem Rohrende aufgeweitet wird, dann der Stützkörper in das aufgeweitete Rohrende eingesteckt wird und die Schrumpfhülse durch ihr Zusammenschrumpfen aufgrund des Memory-Effekts das Rohrende an die Außenkontur des Stützkörpers presst, sowie Axialpresssysteme, bei denen der Stützkörper in ein aufgeweitetes Rohrende eingesteckt wird und anschließend eine außen am Rohrende anliegende Schiebehülse mit einem speziellen Schie- bewerkzeug in axialer Richtung auf das Rohrende mit eingeschobenen Stützkörper des Verbindungselements aufgeschoben wird, genannt. Ein derartiges Axialpresssystem mit einer Schiebehülse ist beispielsweise in der DE 101 30 858 A1 beschrieben. Die darin be- schriebene Schiebehülse ist aus einem elastisch verformbaren polymeren Material hergestellt. Um mit derartigen Axialpresssystemen eine verlässliche Dichtigkeit zu erzielen, ist ein relativ zum Außendurchmesser des aufgeweiteten Rohrendes geringerer Innendurchmesser der Schiebehülse erforderlich. Umso geringerer jedoch der Innendurchmesser der Schiebehülse relativ zum Außendurchmesser des aufgeweiteten Rohrendes ist, desto größer ist aber die zum axialen Aufschieben der Schiebehülse auf das aufgeweitete Rohrende mit eingeschobenem Stützkörper aufzubringende Kraft. Um diese aufzubringende Kraft zu verringern, wird in der Praxis auf die Innenoberfläche der Schiebehülse bei ihrer Herstellung ein Gleitlack aufgebracht. Dies führt zu einem erhöhten verfahrenstechnischen Aufwand bei der Herstellung der Schiebehülse. Darüber hinaus kann es insbesondere bei Einsatz eines Gleitlacks vor allem bei Temperaturwechselbeanspruchung zu einer Relativbewegung der Schiebehülse auf dem aufgeweiteten Rohrende kommen, was ggf. dazu führt, dass die Dichtheit der Rohrverbindung nicht mehr gewährleistet ist. Damit liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll die erfindungsgemäße Schiebehülse bei gegebenem Innendurchmesser bei der Erzeugung der Rohrverbindung mittels Axialpresstechnik mit einer geringeren Aufpresskraft auf das aufgeweitetete Rohrende mit eingesetztem Stützkörper aufgeschoben werden können. Darüber hinaus soll die erfindungsgemäße
Schiebehülse insbesondere bei Temperaturwechselbeanspruchung zumindest eine verringerte Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse auf dem aufgeweiteten
Rohrende besitzen oder eine derartige Relativbewegung vollständig verhindern und einfach herzustellen sein.
Diese und andere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Schiebehülse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 6, durch eine Schiebehülsenverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemä- ßen Schiebehülse, der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den davon jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass eine höhere Rauheit oder Unebenheit an der Innenoberfläche der Schiebehülse gegenüber den bislang gemäß Stand der Technik glatten Innenoberflächen von Schiebehülsen für Axialpresssysteme zu einer Reduzierung der Kraft führt, die zum axialen Aufschieben der entsprechenden Schiebehülse auf das aufgeweitete Rohrende mit eingeschobenem Stützkörper aufgebracht werden muss. Gleichzeitig geht mit einer Innenoberfläche der Schiebehülse mit erhöhter Rauheit eine verringerte Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse auf dem
aufgeweiteten Rohrende insbesondere bei Temperaturwechselbeanspruchung einher. Diese beiden signifikanten Vorteile der rauen Innenoberfläche der Schiebehülse sind ab einem Mittenrauwert Ra der Innenoberfläche der Schiebehülse von 1 μιη zu beobachten. Übersteigt dieser Mittenrauwert Ra der Innenoberfläche der Schiebehülse die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse kann der Fall eintreten, dass durch die Schiebehülse kein ausreichender Druck auf das aufgeweiteten Rohrende mit dem darin eingesetzten Stützkörper des Verbindungselements ausgeübt wird. Dies könnte zu einer weniger dichten Schiebehülsenverbindung führen. Alternativ dazu kann dieser Effekt des reduzierten Kraftaufwands beim axialen Aufschieben der Schiebehülse auch durch Unregelmäßigkeiten an der Innenoberfläche erzeugt werden, die wiederum eine solche makroskopische Größe aufweisen, dass sie sich nicht mit den üblichen Messmethoden zur Bestimmung der Oberflächenrauheit ermitteln lassen und damit nicht durch einen Mittenrauwert charakterisiert werden können. Diese werden hierin als„makroskopischen Unebenheiten" bezeichnet.
Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung einer Schiebehülse zum axialen Aufschieben auf ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs, in das ein mit umlaufenden Außenrippen versehener Stützkörper eines Verbindungselements eingeschoben ist, wobei die Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material hergestellt ist, wobei die Innenoberfläche der Schiebehülse einen Mittenrauwert Ra in einem Bereich von 1 μπι bis zur Hälfte der mittleren Wandstär- ke der Schiebehülse aufweist. Alternativ dazu betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Schiebehülse zum axialen Aufschieben auf ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs, in das ein mit umlaufenden Außenrippen versehener Stützkörper eines Verbindungselements eingeschoben ist, wobei die Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material hergestellt ist, wobei die Innenober- fläche der Schiebehülse eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten aufweist, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse nicht übersteigt. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Schiebehülsenverbindung zwischen einem Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement, die ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff- Verbundrohrs, ein Verbindungselement mit mindestens einem Stützkörper, der einen mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper aufweist, auf den in der fertigen Schiebehülsenverbindung das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs oder des Kunststoff- Verbundrohrs aufgeschoben ist und eine auf das aufgeweitete Ende axial aufgeschobene erfindungsgemäße Schiebehülse umfasst. Letztlich liegt die vorliegende Erfindung auch in einem Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement mit mindestens einem Stützkörper mit umlaufenden Außenrippen, das die folgenden Stufen des Aufweitens des Endes des Vollkunststoffrohrs oder des Kunststoff-Verbundrohrs, Einführens des Stützkörpers des Stützkörpers des Verbindungselements in das aufgeweitete En- de des Vollkunststoffrohrs oder des Kunststoff-Verbundrohrs, und Aufpressens einer Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material in axialer Richtung auf das aufgeweitete Ende mit eingeführtem Stützkörper des Stützkörpers umfasst, wobei die Innenoberfläche der Schiebehülse einen Mittenrauwert Ra in einem Bereich von 1 μιη bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse oder eine Mehrzahl von makroskopi- sehen Unebenheiten, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse nicht übersteigt, aufweist.
Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff„Mittenrauwert" oder„mittlere Rauheit" (dargestellt durch das Symbol„Ra") einer Oberfläche das arithmetische Mittel der betragsmäßigen Abweichungen aller Messpunkte auf der Oberfläche von der Mittellinie der Oberfläche.
Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Schiebehülse kann es von Vorteil sein, wenn die Innenoberfläche der Schiebehülse einen Mittenrauwert Ra in einem Bereich von 3 μηι bis 1000 pm, vorzugsweise in einem Bereich von 3 μιη bis 50 μηη besitzt. In den genannten Mittenrauwert-Bereichen wird ein besonders ausgewogenes Verhältnis zwischen reduzierter, zum Aufschieben aufzubringender Kraft und ausreichender Stabilität der resultierenden erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung erzielt. Die Wertebereiche für den Mittenrauwert Ra gelten vorzugsweise unabhängig von der Messrichtung und besonders bevorzugt in radialer Messrichtung.
Ebenso kann es sich erfindungsgemäß als günstig erweisen, wenn die Innenoberfläche der Schiebehülse über eine gemittelten Rautiefe Rz in einem Bereich von 5 μηι bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse, vorzugsweise in einem Bereich von 10 μιτι bis 2000 μιη und besonders bevorzugt in einem Bereich von 20 μηη bis 200 μιτι verfügt. In den genannten Bereichen der gemittelte Rautiefe resultiert ein ausgewogenenes Verhältnis zwischen reduzierter, zum Aufschieben aufzubringender Kraft und ausreichender Eigenelastizität der erfindungsgemäßen Schiebehülse. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff„gemittelte Rautiefe" (dargestellt durch das Symbol„Rz") einer Oberfläche die Rautiefe gemäß DIN EN ISO 4287/4288.
Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die Innenoberfläche der Schiebehülse Riefen in Umfangsrichtung, in Längsrichtung, sich spiralförmig erstreckende Riefen und/oder eine Kombination der genannten Arten von Riefen aufweist. Derartige Ausgestaltungen der Innenoberfläche haben sich als besonders geeignet erwiesen und sind einfach herzustellen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Innenoberfläche der erfindungsgemäßen Schiebehülse sind eine unregelmäßige Oberfläche, beispielsweise erzeugt durch Füllstoffe mit entsprechendem Partikeldurchmessern, Rautenmuster, Negativformen einer Erodierstruktur und ähnliche. Diese Ausgestaltungen können bevorzugt dadurch erzeugt werden, dass die Beschaffenheit der Innenoberfläche der erfindungsgemäßen Schiebehülse im Verlauf einer Extrusion eines Rohres erzeugt worden ist, aus dem die Schiebehülse durch Ablängen des extrudierten Rohres erhalten worden ist. Alternativ dazu kann das entsprechende Rohr ex- trudiert, die Beschaffenheit der Innenoberfläche anschließend erzeugt werden, beispiels- weise durch eine entsprechende Bürsten- und/oder Sandpapierbehandlung, und die erfindungsgemäße Schiebehülse durch Ablängen des Rohres erhalten werden. Letztlich können die Schiebehülsen auch aus dem extrudierten Rohr abgelängt werden und die Beschaffenheit der Innenoberfläche erst anschließend erzeugt werden. Auch Kaltumformungen wie Rändeln und Prägen, Heißprägen sowie Spritzgießen mit einem Formwerkzeug, das die gewünschten Innenoberfläche als Negativform aufweist, oder die nachträgliche Erzeugung der Innenoberfläche bei spritzgegossenen Hülsen, sind zur Erzeugung der Oberflächen- rauigkeit der Innenoberfläche der Schiebehülse möglich.
Als bevorzugtes Material für die erfindungsgemäße Schiebehülse wird vernetztes Polyethy- len (insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc) vorteilhafterweise verwendet.
Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es von Vorteil sein, wenn die Schiebehülse das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs oder des Kunststoff- Verbundrohrs elastisch aufgeweitet umschließt. Auf diese Weise ist Dichtheit der erfin- dungsgemäßen Schiebehülsenverbindung weiter verbessert. Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen als bevorzugte Materialien für das Verbindungselement polymere Werkstoffe wie beispielsweise Polypropylen und glasfaserverstärktes Polypropylen, Polyamide und glasfaserverstärkte Polyamide, temperaturbeständige Thermoplaste wie Polyphenylsulfon (PPSU), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS) und Polyestercarbonat (PESC) sowie Copolymere und Blends dieser Polymere, wobei die genannten Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, sowie metallische Werkstoffe wie beispielsweise Messing, insbesondere Ecobrass®, Rotguss und Edelstahl zum Einsatz. Temperaturbeständige Thermoplaste wie insbesondere
Polyphenylsulfon und Polyvinylidenfluorid sind zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Verbindungselements besonders bevorzugt. Der Begriff„temperaturbeständige Thermoplaste", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf die Wärmeformbeständigkeit und Thermostabilität dieser Werkstoffgruppe und bezeichnet thermoplastische
Polymermaterialien mit einer Wärmeformbeständigkeit bei Temperaturen von mindestens 150°C. Die Obergrenze der Temperatur, bei der ein derartiger temperaturbeständiger Kunststoff einsetzbar ist, ist vom verwendeten Material abhängig, wobei die Einsetzbarkeit derartiger Polymermaterialien bei maximal 260°C endet. Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen vorzugsweise als Kunstoffrohre Vollkunststoff- rohre, bevorzugt aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R) und Polybutylen (PB); sowie Kunststoff-Verbundröhre, bevorzugt mit Schichten aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT), vernetz- tem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R), und/oder Polybutylen (PB) zum Einsatz. Als Sauerstoffsperrschicht kann zusätzlich eine Schicht aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) vorhanden sein. Metall-Kunststoff-Verbundrohre (MKV-Rohre) umfassen gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt Schichten aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE- RT), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R) und/oder Polybutylen (PB) und mindestens eine Schicht aus Metallen, vorzugsweise Aluminium. Die metallische Schicht ist bevorzugt stumpfgeschweißt. Bei Kunststoff-Verbundrohren und MKV-Rohren können zwischen einzelnen Schichten Haftvermittlerschichten eingebracht sein. Gemäß der vorliegen- den Erfindung können alle Rohre einer Rohrverbindung identisch aufgebaut sein oder eines oder mehrere der Rohre können unterschiedliche Rohraufbauten aufweisen. Darüber hinaus können die Rohre gemäß der vorliegenden Erfindung auch faserverstärkt sein. Die Faserverstärkung der Leitungsrohre kann in einzelnen oder in allen Rohren, über die gesamte Rohrlänge oder auch nur in Abschnitten, vorhanden sein. Hinsichtlich des Kunststoffrohres oder des Metall-Kunststoff-Verbundrohres der erfindungsgemäßen Rohrverbindung ist es besonders bevorzugt, dass mindestens eine Schicht des jeweiligen Rohres vernetztes Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc) umfasst. Der Werkstoff vernetztes Polyethylen ist ein Werkstoff, der über ein Formgedächtnis bzw. einen sog.„Memory-Effekt" verfügt. Dieser Memory-Effekt liegt darin, dass das vernetzte Polyethylen nach einer Ver- änderung seiner äußeren Geometrie versucht wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Beim Aufweiten von Rohren führt dies dazu, dass ein PE-X-umfassendes Rohr nach dem Aufweiten wieder versucht, den Rohrinnendurchmesser vor dem Aufweiten zu erreichen. Da nach dem Aufweiten ein Stützkörper eines Anschlussabschnitts eines Verbindungselements in das aufgeweitete Rohrende eingesetzt wird, führt der Memory-Effekt beim Einsatz eines Rohres, das zumindest eine Schicht mit vernetztem Polyethylen umfasst, zu einer besonders hohen Dichtheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung.
Bei dem Verbindungselement der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es sich um ein Gewindeformteil oder um ein gewindeloses Formteil, also um ein Verbindungselement, das kein Gewinde aufweist, handeln. Dies beinhaltet insbesondere Anschlussstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, Systemübergänge, Übergangsstücke, gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils kein Gewinde aufweisen. Dementsprechend bezieht sich der Begriff„Gewindeformteil" auf ein Verbindungs- element, das mindestens ein Gewindeformteil besitzt. Dies beinhaltet insbesondere Anschlusstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, Systemübergänge, Übergangsstücke und gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils mindestens ein Innen- und/oder Außengewinde aufweisen. Die Schiebehülsenverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere in Lei- tungs- und Anschlusssystemen in der Trinkwasserinstallation, in Sprinkleranlagen, in Heiz- körperanbindungen, in Betonkerntemperierungen sowie in Flächenheizungs- und/oder Flächenkühlungssystemen eingesetzt. Die in Bezug auf die erfindungsgemäße Schiebehülse als bevorzugt geltenden Merkmal gelten auch für die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung und das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend. Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Im Folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform im Detail erläutert werden. Dabei zeigt Fig. 1 eine Längsschnittsdarstellung einer Schiebehülse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Längsschnittsdarstellung einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei auf einen Stützkörper des Verbindungsele- ments ein aufgeweitetes Ende eines Kunststoffrohr aufgeschoben und mit einer erfindungsgemäßen Schiebehülse fixiert ist; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Schiebehülse gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Längsschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiebehülse 1 gezeigt. Die erfindungsgemäße Schiebehülse 1 ist aus vernetztem Polyethylen (PEXa). Die Innenoberfläche 2 ist unregelmäßig strukturiert und besitzt einen Mitten- rauwert Ra von 5 μητι. Erfindungsgemäß sind für die Innenoberfläche der Schiebehülse 1 Mittenrauwerte Ra in einem Bereich von 1 μιη bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse 1 möglich. Bevorzugt sind für die Innenoberfläche der Schiebehülse 1 Mittenrauwerte Ra in einem Bereich von 3 μητι bis 1000 μιτι, besonders bevorzugt von 5 μηι bis 50 μιη. Die gemittelte Rautiefe Rzder in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Schiebehülse 1 beträgt 40 μηη, wobei gemittelte Rautiefen Rz in einem Bereich von 5 μιη bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse 1 erfindungsgemäß bevorzugt und gemittelte Rautiefen Rz in einem Bereich von 10 μπι bis 2000 μηι erfindungsgemäß besonders bevorzugt. Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Schiebehülse 1 wurde hergestellt, indem ein entsprechendes Rohr aus vernetztem Polyethylen extrudiert wurde, das Rohr unter Erhalt von Stücken abgelängt wurde und die unregelmäßige Beschaffenheit der Innenoberfläche 2 eines Stücks unter Einsatz einer Behandlung mit einer Stahlbürste unter Erhalt der erfin- dungsgemäßen Schiebehülse 1 nachträglich erzeugt wurde.
In Fig. 2 ist eine Längsschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 3 mit einer erfindungsgemäßen Schiebehülse 1 gezeigt. Die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 3 umfasst dabei ein aufgeweitetes Ende eines Kunststoffrohres 4 sowie ein Verbindungselement 5.
Bei dem Verbindungselement 5 handelt es sich um ein Verbindungsstück mit zwei Stützkörpern 6, 6a, wobei nur auf den Stützkörper 6 ein Ende eines Kunststoffrohres 4 aufgeschoben ist. Jeder der Stützkörper 6, 6a weist dabei vier umlaufende Außenrippen 7, 7a, 7b, 7c auf, wobei diese vier Umfangsrippen in axialer Richtung vom Ende des Verbindungselements 4 ausgehend so angeordnet sind, dass auf eine sägezahnförmigen Außenrippen 7c zwei aufeinanderfolgende Außenrippen 7b, 7a mit rechteckigem Querschnitt folgen und sich daran anschließend eine weitere Außenrippe 7 mit sägezahnförmigem Querschnitt anschließt. Darüber hinaus weist das Verbindungselement 5 für jeden Stützkörper 6, 6a einen umlaufenden Kragen 8, 8a auf, der den Stützkörper 6, 6a abschließt.
In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Verbindungselement 5 um ein Bauteil aus Polyphenylsulfon (PPSU). In alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in der Rohrverbindung 3 auch Verbindungselemente 5 aus Polypropylen, glasfaserverstärktem Polypropylen, Polyamiden, glasfaserverstärkten Polyamiden, Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polysulfon (PSU), Polyethersulfon (PES),
Polyphenylensulfid (PPS) und Polyestercarbonat (PESC) sowie Copolymere und Blends dieser Polymere, wobei die genannten Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, oder metallischen Werkstoffen wie Messing, insbesondere Ecobrass®, Rotguss und Edelstahl zum Einsatz kommen.
Bei dem Rohr handelt es sich gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um ein Vollkunststoffrohr aus vernetztem Polyethylen (PE-X). Alternativ dazu sind als Rohr in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch Vollkunststoffrohre aus anderen Materialien sowie Kunststoff-Verbundröhre und Metall-Kunststoff- Verbundrohre verwendbar. Bevorzugt ist die dem lichten Durchmesser des Rohrs zugewandte Schicht im Fall von Kunststoffverbundrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren jedoch eine Schicht aus vernetztem Polyethylen (PE-X), insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc.
An den zweiten Stützkörper 6a kann erfindungsgemäß ein weiteres Rohr an die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 3 angeschlossen werden. Das weitere Rohr kann dabei einen zum Rohr 4 identischen Rohraufbau besitzen oder aber unterschiedlich zum Rohr des Stützkörpers 6 aufgebaut sein.
Die Fixierung des aufgeweiteten Endes des Rohrs 4 auf dem Stützkörper 6 wird durch die erfindungsgemäße Schiebehülse 1 bewirkt. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Schiebehülse 1 eine Hülse aus vernetztem Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc), die eine Innenoberfläche 2 mit einer Kombination aus Längs- und Radialriefen besitzt, die zu einem Mittenrauwert Ra in einem Bereich 3,4 μηι und einer gemittelte Rautiefen Rz in einem Bereich von 33 führt.
Zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 3 wird zunächst die erfindungsgemäße Schiebehülse 1 über das Ende des Kunststoff roh res 4 geschoben. Dann wird ein an sich Aufweitwerkzeug in das Ende des Kunststoffrohres 4 eingeführt und das Kunststoffrohr 4 an einem Ende mithilfe des Aufweitwerkzeugs aufgeweitet, ohne dabei die Schiebehülse 1 aufzuweiten. Daraufhin wird der Stützkörper 6 des Verbindungselements 5 in das aufgeweitete Ende des Kunststoffrohres 4 eingeführt, bis das Ende des Kunststoffrohres 4 am umlaufenden Kragen 8 des Verbindungselements 5 annähernd anliegt. Auf- grund des Memory-Effekts des Rohrmaterials zieht sich das aufgeweitete Ende des Kunststoffrohres 4 zusammen, wobei sich das Kunststoffmaterial des Kunststoffrohres 4 in die Außenkontur des Stützkörpers 6 des Verbindungselements 5 eindrückt. Abschließend wird die erfindungsgemäße Schiebehülse 1 durch ein geeignetes Schiebewerkzeug in axialer Richtung auf das Ende des Kunststoffrohres 4 mit eingeführtem Stützkörper 6 aufgescho- ben, so dass das Ende des Kunststoffrohres 4 am Stützkörper 6 fixiert ist. Ggf. können nun in gleicher weise weitere Kunststoffrohre 4 oder Metall-Kunststoff-Verbundrohre an weiteren Stützkörper 6a des Verbindungselements 5 angeschlossen werden.
In Fig. 3 ist eine Schiebehülse 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Die erfindungsgemäße Schiebehülse 1 ist auch in dieser Ausführungsform aus vernetztem Polyethylen (PE-Xa) hergestellt. Die Innenoberfläche 2 der erfindungsgemäßen Schiebehülse 1 weist eine Mehrzahl an makroskopischen Riefen 9 auf, die sich in Längsrichtung der Schiebehülse 1 erstrecken. Alternativ oder zusätzlich dazu können sich die Riefen 9 auch in Umfangsrichtung der Schiebehül- se 1 und/oder spiralförmig erstrecken. In der gezeigten Ausführungsform beträgt die Tiefe der Riefen 9 etwa 10 % der Wandstärke der Schiebehülse. In alternativen ausführungsfor- men kann die Tiefe der Riefen 9 auch geringer oder größer ausfallen. Sie darf erfindungsgemäß die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse 1 jedoch nicht übersteigen. Die in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Schiebehülse 1 wurde hergestellt, indem ein Rohr mit entsprechenden Riefen 9 aus vernetztem Polyethylen extrudiert wurde und das Rohr unter Erhalt von erfindungsgemäßen Schiebehülsen 1 abgelängt wurde.
Messungen zur Aufpresskraft
Zur Messung der zum Aufschieben von Schiebehülsen aus vernetztem Polyethylen auf aufgeweitete Röhrenden mit eingeschobenem Stützkörper eines Verbindungselements erforderlichen Kräfte wurde ein extrudiertes Kunststoffrohr aus vernetztem Polyethylen mit einem Außendurchmesser von 38,8 mm in 34 mm lange Abschnitte geschnitten.
Die Abschnitte wurden einer Behandlung der Innenoberfläche mit einer Stahlbürste unterzogen, so dass die Innenoberflächen der resultierenden Schiebehülsen gemäß Vergleichsbeispielen und gemäß erfindungsgemäßen Beispielen die in Tab. 1 genannten Rauheitswerte aufwiesen. Die Rauheitswerte wurden mit Perthometer S2 mit PURV3-100, bezogen von Mahr GmbH, Göttingen, mit einem induktiven Freitastsystem mit wechselbaren Tasteinsätzen und einer 2 m-Tastspitze gemäß DIN EN ISO 4288 ermittelt.
Die Schiebehülsen gemäß Vergleichsbeispielen und gemäß erfindungsgemäßen Beispielen wurden auf die Enden eines Kunststoffrohrs aus vernetztem Polyethylen mit einem Außen- durchmesser von 25,8 mm aufgeschoben. In die aufgeweiteten Enden wurden jeweils ein Stützkörper identischer Verbindungsstücke eingeschoben und die Schiebehülsen gemäß Vergleichsbeispielen und gemäß erfindungsgemäßen Beispielen wurden auf die
aufgeweiteten Enden mit eingesetzten Stützkörpern mittels einer Zugprüfmaschine der Fa. Zwick aufgeschoben, wobei die beim Aufschieben aufgewandte Kraft mit einer Kraftmess- dose gemessen wurde. Die erhaltenen Werte sind ebenfalls in Tab. 1 angegeben und stellen die Mittelwerte aus drei Messungen dar.
Tabelle 1
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Die erhaltenen Messwerte ergeben eindeutig, dass die raueren Innenoberflächen der erfindungsgemäßen Schiebehülsen gemäß der Beispiele 1 bis 3 gegenüber den glatten Innenoberflächen der Schiebehülsen gemäß der Vergleichsbeispiele 1 und 2 zu reduzierten Aufschiebkräften führten.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die in den Figuren gezeigte und in den Beispielen beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigte Aus- führungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beiliegenden Ansprüchen ergibt.

Claims

Patentansprüche
1 . Schiebehülse (1 ) zum axialen Aufschieben auf ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs (4) oder eines Kunststoff-Verbundrohrs, in das ein mit umlaufenden Außenrippen (7, 7a, 7b, 7c) versehener Stützkörper (5) eines Verbindungselements (3) eingeschoben ist, wobei die Schiebehülse (1 ) aus einem elastisch verformbaren polymeren Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1 ) einen Mittenrauwert Ra in einem Bereich von 1 μιτι bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse (1 ) aufweist.
2. Schiebehülse (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1 ) einen Mittenrauwert Ra in einem Bereich von 3 μηι bis 1000 μιτι aufweist.
3. Schiebehülse (1 ) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1 ) einen Mittenrauwert Ra in einem Bereich von 5 μηι bis 50 μιη aufweist.
4. Schiebehülse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1 ) eine gemittelte Rautiefe Rz in einem Bereich von 5 μηη bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse (1 ) aufweist.
5. Schiebehülse (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1 ) eine gemittelte Rautiefe Rz in einem Bereich von 10 [im bis 2000 μηη aufweist.
6. Schiebehülse (1 ) zum axialen Aufschieben auf ein aufgeweitetes Ende eines Voll- kunststoffrohrs (4) oder eines Kunststoff-Verbundrohrs, in das ein mit umlaufenden Außenrippen (7, 7a, 7b, 7c) versehener Stützkörper (5) eines Verbindungselements (3) eingeschoben ist, wobei die Schiebehülse (1 ) aus einem elastisch verformbaren polymeren Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1 ) eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten (9) aufweist, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse (1) nicht übersteigt.
7. Schiebehülse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1 ) Riefen in Umfangsrichtung, in Längsrichtung, sich spiralförmig erstreckende Riefen und/oder eine Kombination der genannten Arten von Riefen aufweist.
8. Schiebehülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschaffenheit der Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1) im Verlauf einer Extrusion eines Rohres erzeugt worden ist, aus dem die Schiebehülse (1) durch Ablängen des extrudierten Rohres erhalten worden ist.
9. Schiebehülsenverbindung (3) zwischen einem Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs (4) und einem Verbindungselement (5), umfassend: ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs (4) oder eines Kunststoff- Verbundrohrs;
ein Verbindungselement (5) mit mindestens einem mit umlaufenden Außenrippen (7, 7a, 7b, 7c) versehenen Stützkörper (6, 6a), auf den in der fertigen Schiebehülsenverbindung (3) das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs aufgeschoben ist; und
eine auf das aufgeweitete Ende axial aufgeschobene Schiebehülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung (3) zwischen einem Ende eines Vollkunststoffrohrs (4) oder eines Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement (5) mit mindestens einem mit umlaufenden Außenrippen (7, 7a, 7b, 7c) versehenen Stützkörper (6, 6a), das die folgenden Stufen umfasst: Aufweiten des Endes des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs; Einführen des Stützkörpers (6, 6a) des Verbindungselements (5) in das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs; und
Aufpressen einer Schiebehülse (1 ) aus einem elastisch verformbaren polymeren Material in axialer Richtung auf das aufgeweitete Ende mit eingeführtem Stützkörper (6, 6a), dadurch gekennzeichnet, dass die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1 ) einen Mittenrauwert Ra in einem Bereich von 1 im bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse (1 ) oder eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten (9), deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse (1 ) nicht übersteigt, aufweist.
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