WO2017108173A1 - Schiebehülse, schiebehülsenverbindung sowie verfahren zur herstellung einer schiebehülsenverbindung - Google Patents

Schiebehülse, schiebehülsenverbindung sowie verfahren zur herstellung einer schiebehülsenverbindung Download PDF

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WO2017108173A1
WO2017108173A1 PCT/EP2016/002134 EP2016002134W WO2017108173A1 WO 2017108173 A1 WO2017108173 A1 WO 2017108173A1 EP 2016002134 W EP2016002134 W EP 2016002134W WO 2017108173 A1 WO2017108173 A1 WO 2017108173A1
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sliding sleeve
plastic
tube
plastic composite
pipe
Prior art date
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PCT/EP2016/002134
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kirchberger
Thomas Schaaf
Hansi Homburg
Oliver Vocks
Original Assignee
Rehau Ag + Co
REHAU Construction LLC.
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Publication date
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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

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.
  • this effect of the reduced expenditure of force in the axial sliding of the sliding sleeve can also be generated by unevenness on the inner surface, which in turn have such a macroscopic size that they can not be determined by the usual measuring methods for determining the surface roughness. 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 such a roughness or unevenness that the force to be applied to press the sliding sleeve onto the flared end of the all-plastic tube or the plastic composite tube is reduced compared to a sliding sleeve with a smooth inner surface.
  • 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 comprising a flared end of a solid plastic tube or a plastic composite tube, a connecting element with at least one support body having a supporting body provided with circumferential outer ribs. points, is pushed onto the in the finished sliding sleeve joint, the expanded end of the solid plastic tube or the plastic composite pipe; and a sliding sleeve axially slid onto the flared end according to the invention.
  • 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 into the flared end of the solid plastic tube or the plastic composite tube, and pressing a sliding sleeve of an elastically deformable polymeric material in the axial direction on the flared end with inserted support body of the support body, wherein the inner surface of the sliding sleeve has such a roughness, that for applying the sliding sleeve on the flared end of the solid plastic tube or the plastic composite tube expended force is reduced relative to a sliding sleeve with a smooth inner surface.
  • the depth of the roughness or unevenness on the inner surface of the sliding sleeve does not exceed half the average wall thickness of the sliding sleeve. If this were the case, it could happen that the sliding sleeve does not provide sufficient pressure on the
  • the roughness or unevenness of the inner surface of the sliding sleeve is produced by a plurality of macroscopic irregularities whose depth does not exceed half the average wall thickness of the sliding sleeve.
  • the roughness or unevenness of 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 produced in the course of an extrusion of a tube, from which the sliding sleeve has been obtained by cutting the extruded tube to length.
  • the corresponding tube can be extruded, the nature of the inner surface subsequently produced, for example by a corresponding 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 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.
  • preferred materials for the connector include polymeric materials such as polypropylene and glass reinforced polypropylene, polyamides and glass reinforced polyamides, temperature resistant thermoplastics such as polyphenylsulfone (PPSU), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), polysulfone (PSU), polyphenylene sulfide ( PPS) and polyester carbonate (PESC) and copolymers and blends of these polymers, these polymer materials can also be fiber-reinforced, in particular glass fiber reinforced used, and metallic materials such as brass, especially Ecobrass®, gunmetal and stainless steel for use.
  • Temperature resistant thermoplastics such as in particular polyphenylsulfone and
  • thermoplastics refers to the heat resistance and thermal stability of this group of materials and refers to thermoplastic polymer materials having a heat distortion temperature at temperatures of at least 150 ° C.
  • the upper limit of the temperature at which such a temperature resistant plastic can be used depends on the material used, the applicability of such polymer materials ends at a maximum of 260 ° C.
  • plastic pipes full plastic pipes preferably polyethylene (PE, especially 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), as well as plastic composite tubes, preferably with layers of polyethylene (PE, in particular PE 100 and PE-RT ), crosslinked polyethylene (PE-X, in particular PE-Xa, PE-Xb od he PE-Xc), polypropylene (in particular random polypropylene PP-R), and / or polybutylene (PB).
  • PE polyethylene
  • PE-X polyethylene
  • PE-Xa PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc
  • polypropylene in particular random polypropylene PP-R
  • 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.
  • PE polyethylene
  • PE-X cross-linked polyethylene
  • PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc Polypropylene
  • PB polybutylene
  • adhesion promoter layers can be introduced between individual layers.
  • all tubes of a pipe joint may be identically constructed, or one or more of the pipes may be different
  • 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 Widening of pipes results in a PE-X-containing pipe after expansion again attempting to reach the inner diameter of the pipe prior to expansion Since, after expansion, a support body of a connecting portion of a connecting element is inserted into the widened pipe end, the memory Effect of 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 connection 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.
  • thread forming part refers to a connecting element which has at least one thread-forming part, in particular connecting pieces, connection angles, multiple distributors, tees, wall tees, wall angles, System transitions, transition pieces and angled transition pieces, each having at least one internal and / or external thread.
  • the sliding sleeve connection according to the present invention is used in particular in line and connection systems in drinking water installations, in sprinkler systems, in radiator connections, in concrete core temperature control systems as well as in surface heating and / or surface cooling systems.
  • Fig. 1 is 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 irregularly structured and has a center rough value R a of 5 ⁇ m.
  • R a the term “roughness” or “roughness average” (represented by the symbol "R a") a surface means the arithmetic mean of the amount of the deviation of all measurement points on the surface from the center line of the surface.
  • the average surface roughness R z of the in Fig. 1 shown inventive Sliding sleeve 1 is 40 ⁇ .
  • the term "average roughness" (represented by the symbol “R z ”) of a surface means the roughness according to DIN EN ISO 4287/4288.
  • the sliding sleeve 1 according to the invention shown in Fig. 1 was made by extruding a corresponding tube of cross-linked polyethylene, cutting the tube to pieces and the irregular nature of the inner surface 2 in one piece using a steel brush treatment to obtain the invention Sliding sleeve 1 was subsequently created.
  • 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 tube 3 is pushed onto the supporting body 6.
  • Each of the support bodies 6, 6a 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 follow with 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
  • connecting elements 5 made of polypropylene, glass-fiber-reinforced polypropylene, polyamides, glass-fiber-reinforced polyamides, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), polysulfone (PSU), in the pipe joint 3,
  • polystyrene resin polystyrene resin
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PESC polyester carbonate
  • copolymers and blends of these polymers said polymer materials can also be fiber reinforced, in particular glass fiber reinforced, 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.
  • PE-X crosslinked polyethylene
  • 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 structure or be constructed differently to the tube of the support body 6.
  • the fixation of the flared end of the tube 4 on the support body 6 is effected by the sliding sleeve 1 according to the invention.
  • the sliding sleeve 1 according to the invention is a sleeve of crosslinked polyethylene (in particular PE-Xa, PE-Xb or PE-Xc) having an inner surface 2 with a combination of
  • the sliding sleeve 1 according to the invention is first pushed over the end of the plastic tube 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 peripheral 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 of the invention is pushed by a suitable sliding tool in the axial direction of 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. can now in the same way further plastic pipes 4 or metal-plastic composite pipes are connected to further support body 6a of the connecting element 5.
  • 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 of cross-linked polyethylene (PEXa) in this embodiment.
  • 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.
  • 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-touch system with exchangeable button inserts and a 2 ⁇ - ⁇ 38 ⁇ 8 ⁇ in accordance with DIN EN ISO 4288.
  • the sliding sleeves according to Comparative Examples and Examples according to the invention were pushed onto the ends of a plastic tube made of cross-linked polyethylene with an outer diameter of 25.8 mm.
  • the expanded ends were each a Support body of identical connecting pieces inserted and the sliding sleeves according to Comparative Examples and according to the invention examples were pushed onto the flared ends with inserted support bodies by means of a tensile tester of the company.
  • Zwick wherein the force applied during pushing force was measured with a load cell.
  • the values obtained are also given in Tab. 1 and represent the mean values from three measurements.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Eine 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) eine derartige Rauheit oder Unebenheit aufweist, dass die zum Aufpressen der Schiebehülse (1) auf das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs aufzuwendende Kraft gegenüber einer Schiebehülse mit glatter Innenoberfläche reduziert ist sowie eine Schiebehülsenverbindung (3) zwischen einem Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs (4) und einem Verbindungselement (5), die 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) umfasst sowie ein 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 Stufen des Aufweitens des Endes des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs; des Einführens des Stützkörpers (6, 6a) des Verbindungselements (5) in das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs; und des Aufpressen einer Schiebehülse (1) aus einem elastisch verformbaren polymeren Material in axialer Richtung auf das aufgeweitete Ende mit eingeführtem Stützkörper (6, 6a) umfasst, wobei die Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1) eine derartige Rauheit oder Unebenheit aufweist, dass die zum Aufpressen der Schiebehülse (1) auf das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs aufzuwendende Kraft gegenüber einer Schiebehülse mit glatter Innenoberfläche reduziert ist.

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 , durch eine Schiebehülsenverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schiebehülse, der erfin- dungsgemäßen 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 oder Unebenheit eine verringerte Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse auf dem aufgeweiteten Rohrende insbesondere bei Temperaturwechselbeanspruchung einher. Alternativ dazu kann dieser Effekt des reduzierten Kraftaufwands beim axialen Aufschieben der Schiebehülse auch durch Unebenheiten 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. Diese wer- den 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 eine derartige Rauheit oder Unebenheit aufweist, dass die zum Aufpressen der Schiebehülse auf das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs oder des Kunststoff- Verbundrohrs aufzuwendende Kraft gegenüber einer Schiebehülse mit glatter Innenoberflä- che reduziert ist. 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 auf- weist, 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 Ende 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 Stütz- körper des Stützkörpers umfasst, wobei die Innenoberfläche der Schiebehülse eine derartige Rauheit aufweist, dass die zum Aufpressen der Schiebehülse auf das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs oder des Kunststoff-Verbundrohrs aufzuwendende Kraft gegenüber einer Schiebehülse mit glatter Innenoberfläche reduziert ist.
Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Schiebehülse ist es bevorzugt, wenn die Tiefe der Rauheit oder Unebenheit an der Innenoberfläche der Schiebehülse die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse nicht übersteigt. Wenn dies doch der Fall wäre, könnte es dazu kommen, dass durch die Schiebehülse kein ausreichender Druck auf das
aufgeweiteten Rohrende mit dem darin eingesetzten Stützkörper des Verbindungselements ausgeübt wird, was zu einer weniger dichten Schiebehülsenverbindung führen könnte.
Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die Rauheit oder Unebenheit der Innenoberfläche der Schiebehülse durch eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten erzeugt ist, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse nicht übersteigt.
Darüber hinaus kann es sich als hilfreich erweisen, wenn die Rauheit oder Unebenheit der 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 kön- nen 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 extrudiert, die Beschaffenheit der Innenoberfläche anschließend erzeugt werden, beispielsweise 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 Negativ- form aufweist, oder die nachträgliche Erzeugung der Innenoberfläche bei spritzgegossenen Hülsen, sind zur Erzeugung der Oberflächenrauigkeit 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 diese Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt eingesetzt werden 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 Vollkunststoffrohre, 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 (insbeson- dere 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. Bei Kunststoff-Verbundröhren und MKV-Rohren können zwischen einzelnen Schichten Haftvermittlerschichten eingebracht sein. Gemäß der vorliegenden 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 erfin- dungsgemäßen 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 Veränderung 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 Verbindungs- element, 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 Verbindungselement, das mindestens ein Gewindeformteil besitzt. Dies beinhaltet insbesondere An- schlusstücke, 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 Ausführunqsformen 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 Verbindungselements 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 pm. 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. Die gemittelte Rautiefe Rz der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Schiebehülse 1 beträgt 40 μηι. Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff„gemittelte Rautiefe" (dargestellt durch das Symbol„Rz") einer Oberfläche die Rautiefe gemäß DIN EN ISO 4287/4288. 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 erfindungsgemäßen 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 3 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 Verbin- dungselements 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 Poly- amiden, 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 eingesetzt werden 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-Verbundrohre 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 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 Kunststoffrohres 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 Kunststoff- rohres 4 am umlaufenden Kragen 8 des Verbindungselements 5 annähernd anliegt. Aufgrund des Memory-Effekts des Rohrmaterials zieht sich das aufgeweitete Ende des Kunst- stoffrohres 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 aufgeschoben, 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 (PEXa) 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 Rohrenden 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 2μιη-Τ38ΐ8ρίίζβ 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 Ausführungsform beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beiliegenden Ansprüchen ergibt.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche
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) eine derartige Rauheit oder Unebenheit aufweist, dass die zum Aufpressen der Schiebehülse (1 ) auf das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs aufzuwendende Kraft gegenüber einer Schiebehülse mit glatter Innenoberfläche reduziert ist.
Schiebehülse (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit oder Unebenheit der Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1) durch eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten (9) erzeugt ist, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse (1 ) nicht übersteigt.
Schiebehülse (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauheit oder Unebenheit der Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1) durch Riefen in Umfangsrichtung, in Längsrichtung, sich spiralförmig erstreckende Riefen und/oder eine Kombination der genannten Arten von Riefen aufweist.
Schiebehülse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.
Schiebehülse (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschaffenheit der Innenoberfläche (2) der Schiebehülse (1) durch Rändeln, Prägen, Heißprägen, Spritzgießen mit einem Formwerkzeug, das die gewünschten Innenoberfläche als Negativform aufweist, oder durch eine Kombination der genannten Maßnahmen erhalten worden ist.
Schiebehülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (1) aus vernetztem Polyethylen hergestellt ist.
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 6.
Schiebehülsenverbindung (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (1 ) das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunst- stoff-Verbundrohrs elastisch aufgeweitet umschließt.
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) eine derartige Rauheit oder Unebenheit aufweist, dass die zum Aufpressen der Schiebehülse (1) auf das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs (4) oder des Kunststoff-Verbundrohrs aufzuwendende Kraft gegenüber einer Schiebehülse mit glatter Innenoberfläche reduziert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (1) aus vernetztem Polyethylen hergestellt ist.
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