DE10136604C1

DE10136604C1 - Rohrpressverbindung

Info

Publication number: DE10136604C1
Application number: DE2001136604
Authority: DE
Inventors: Bernd Sedlak
Original assignee: Mapress GmbH and Co KG
Current assignee: Mapress GmbH and Co KG
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2021-07-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrpressverbindung, bestehend aus einem Pressfitting, der mindestens einen im Querschnitt wulstartig ausgebildeten, ein Dichtelement aufnehmenden Abschnitt und einen daran anschließenden, der Einschubseite zugewandten und/oder der Einschubseite abgewandten, zylindrisch ausgebildeten Abschnitt aufweist, wobei der der Einschubseite abgewandte zylindrisch ausgebildete Abschnitt einen sich nach innen erstreckenden Absatz aufweisend in einen daran anschließenden zylindrisch ausgebildeten Abschnitt übergeht, dessen Innendurchmesser kleiner ist als die anderen zylindrisch ausgebildeten Abschnitte und einem Leitungsrohr, dessen glatt ausgebildeter Endbereich nach dem Einschub in den Pressfitting am Absatz des ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes zur Anlage kommt. Dabei weist mindestens die Innenseite des Pressfittings (1) eine Beschichtung (14) mit Nano-Teilchen auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrpressverbindung bestehend aus einem Pressfitting und einem darin einschiebbaren Leitungsrohr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru ches 1.

Rohrpressverbindungen für die Hausinstallation aus Kohlenstoffstahl oder hochlegiertem Stahl sowie Kupfer sind bekannt (siehe Prospekt Mapress Mannesmann Pressfitting-Sys tem, Lieferprogramm Sanitär Heizung, September 1998 sowie Mapress Kupfer 03/1999). Dieses System besteht im Wesentlichen aus einem plastisch verformbaren metallischen Pressfrttingelement, das als Außenfitting je nach Ausbildung als Bogen- oder T-Stück oder Muffe oder Übergangsstück mindestens einen im Querschnitt wulstartig ausgebildeten, ein Dichtelement aufnehmenden Bereich aufweist und daran sich ein in Längsrichtung erstreckender, zylindrisch ausgebildeter Bereich anschließt. Am Ende der Erstreckung dieses zylindrischen Bereiches ist ein radial sich nach innen erstreckender Absatz angepresst, der als Anschlag für das einschiebbare, glattendige Leitungsrohr dient.

Mittels eines mindestens zwei Pressbacken aufweisenden Presswerkzeuges wird das wulstartige Ende plastisch und das eingeschlossene Dichtelement elastisch verformt. Zu sätzlich wird mit dem gleichen Pressvorgang im zylindrischen Bereich des Pressfitting elementes in unmittelbarer Nähe des wulstartigen Endes eine sickenförmige Vertiefung angepresst, die auch das darunter liegende eingeschobene Leitungsrohr mit erfasst.

Das elastisch verformte Dichtelement übernimmt bei diesem Verbindungssystem die Dichtfunktion, während die angepresste sickenförmige Vertiefung, die durch den Innen druck entstehenden Längskräfte sowie einen Teil der Momente aufnimmt.

Das Dichtelement wird aus einem gummi-elastischen Werkstoff wie z. B. Butylkautschuk meist in Form eines Runddichtringes hergestellt.

Diese Rohrpressverbindung mit einer Kombination aus einer plastischen Verformung der metallischen Elemente, wie Pressfitting und Leitungsrohr und einer rein elastischen Ver formung des eingelegten Dichtelementes hat sich seit mehr als 20 Jahren in der Sanitär- und Heizungstechnik bewährt, da die Verpresstechnik gegenüber Löten und Schweißen sowie Gewindeverbindungen hinsichtlich der Montagezeit und Vermeidung von Brandge fahr von Vorteil ist.

Neben diesem bekannten System werden von anderen Herstellern mit einem Innenfitting arbeitende Systeme angeboten (Fränkische Rohrwerke, Geberit, Roth, Unipipe usw.). Der größte Teil dieser genannten Hersteller verwendet als Rohr ein Verbundrohr. Bei diesem Verbundrohr handelt es sich um ein sogenanntes Dreischichtenrohr, bei dem zwischen einem dickwandigen Innenrohr aus PE und einem dickwandigen äußeren Hüllabschnitt aus PE-HD ein eine Diffusionssperre bildendes längsnahtgeschweißtes Aluminiumrohr angeordnet ist.

Bei einigen Herstellern, die Verbundrohre verwenden, erfolgt die Verpressung mittels einer außen über das Verbundrohr geschobenen Verpresshülse (z. B. Fränkische Rohr werke, Unipipe). Die Firma Roth dagegen setzt ein Kunststoffrohr ein, wobei die Abstüt zung durch einen in das Kunststoffrohr einschiebbaren Stützkörper erfolgt.

Nachteilig bei allen Systemen aber ist, dass bedingt durch das für das Dichtelement ver wendete Material der Einsatzbereich des Systems hinsichtlich der Temperaturen und/ oder bezüglich der zu transportierenden Medien begrenzt ist. Das gilt in gewisser Weise auch für das für den Pressfitting und das Leitungsrohr verwendete Material, was insbe sondere hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit nicht immer allen Anforderungen gerecht wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrpressverbindung anzugeben, die unter Beibehal tung der bewährten Verpresstechnik auch für besondere Anforderungen hinsichtlich höherer Temperaturen und/oder den Transport aggressiver Medien universell einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegen stand von Unteransprüchen.

Nach der Lehre der Erfindung weist mindestens die Innenseite des Pressfittings eine Be schichtung mit Nano-Teilchen auf. Je nach Anforderung kann sich eine solche Beschich tung auch auf die Außenseite des Pressfittings und mindestens die Innenseite des Lei tungsrohres erstrecken. Beispielsweise sind die Nano-Teilchen aus Glas, Keramik oder Metalloxide.

Beschichtungen als solche sind schon seit langem bekannt, man denke nur an die Verzin kung, an Galvano-Überzüge, Emaillierungen, usw., aber alle diese Beschichtungen haben den Nachteil, dass sie bei der Verpressung zerstört werden würden. Die neu entwickelte Nano-Technologie kann für Rohrpressverbindungen hervorragend eingesetzt werden, da trotz der Beschichtung die bewährte Verpresstechnik beibehalten werden kann.

Diese Art von Beschichtung wäre von Vorteil für die Ausdehnung der Pressverbindungs technik auf den industriellen Bereich, mit gegenüber der Sanitär- und Heiztechnik wesent lich höheren Anforderungen hinsichtlich Temperatur und Transport aggressiver Medien. Aber auch für den Sanitärbereich wäre eine solche Beschichtung von Vorteil, da man dann auf den Einsatz teurer korrosionsbeständiger Edelstahllegierungen verzichten könnte und statt dessen mit einer Standardlegierung mit einer entsprechenden Beschichtung auskom men könnte. Diesen Ansatz des Einsatzes der Nano-Technologie kann man auch auf das Dichtelement ausdehnen, wobei das Dichtelement in vielen Fällen der Schwachpunkt im Gesamtsystem hinsichtlich höherer Temperaturen ist. Die für das Dichtelement verwende ten Polymerkunststoffe, wie z. B. Butylkautschuk, kann man mit kristallinen Nano-Teilchen füllen und auf diese Weise eine höhere Temperaturbeständigkeit und/oder eine höhere chemische Beständigkeit für das Dichtelement erreichen.

Üblicherweise werden die Nano-Teilchen durch Tauchen der Teile oder durch Besprühen aufgebracht. Das Einbrennen erfolgt bei höheren Temperaturen in Form einer Wärmebe handlung der Teile. Kostensparend kann man, falls möglich, die zur Fertigung der Teile erforderliche Wärmebehandlung gleich dazu nutzen. Beispielsweise würde man bei der Herstellung von Pressfittings und Leitungsrohren aus Edelstahl so verfahren.

Die Beschichtung von Pressfittings und Leitungsrohren mit Nano-Teilchen führt zu einer Minderung des Reibbeiwertes. Das ist von Vorteil im Sanitär und Heizungsbereich, um auf diese Weise Innenverkrustungen, beispielsweise durch Kalkablagerungen zu vermeiden.

Ein Nebeneffekt der Minderung des Reibbeiwertes ist die Reduzierung des Pressgrates insbesondere bei der Verpressung von Pressfittings aus Metall. Gleichzeitig wird durch Minderung des Verschleißes die Standzeit der Pressbacken erhöht und es ist insgesamt eine geringere Presskraft für die Verpressung erforderlich.

Die vorgeschlagene Beschichtung mit Nano-Teilchen ist anwendbar für Pressfittings und Leitungsrohre aus Kohlenstoffstahl, hochlegiertem Stahl (Edelstahl), Kupfer, Messing, Rot guss, Aluminium sowie für Verbundmaterialien aus Kunststoff und Metall. Aber auch für Kunststoff kann die Beschichtung von Interesse sein, da sie Ersatz für die ansonsten erfor derliche metallische Diffusionssperre sein könnte. Außerdem wird der Kunststoff durch diese Beschichtung beständig gegen UV-Strahlung. Die erfindungsgemäße Beschichtung ist auch anwendbar für Verbindungssysteme ohne Verwendung von Pressfittings, z. B. für Fittings mit Schiebehülsetechnik.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung von einem in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 einen hälftigen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Rohrverbindung vor der Verpressung

Fig. 2 wie Fig. 1, aber nach der Verpressung

Fig. 3 wie Fig. 1, aber mit allseitiger Beschichtung

Fig. 4 wie Fig. 3, aber nach der Verpressung

Fig. 1 zeigt in einem hälftigen Längsschnitt eine erfindungsgemäß ausgebildete Rohr verbindung im montierten Zustand vor der Verpressung. Die hier dargestellt Rohrverbin dung besteht aus beispielsweise einem metallischen Pressfitting 1, dessen stirnseitiges Ende eine Ringwulst 2 mit einem darin einlegbaren Dichtelement 3 aufweist. Üblicher weise ist das Dichtelement 3 als Rundschnurring ausgebildet. In den Pressfitting 1 einge schoben ist ein glattendiges Leitungsrohr 4, dessen Einschubrichtung 5 durch einen Pfeil gekennzeichnet ist. In Einschubrichtung 5 gesehen schließt sich an die Ringwulst 2 mit einem schrägen Übergang 6 ein zylindrisch ausgebildeter Abschnitt 7 an. Dieser geht mit einem Absatz 8 in einen zweiten zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 9 über, dessen In nendurchmesser 10 geringer ist, als der Innendurchmesser 11 des ersten zylindrischen Abschnittes 9. Am Absatz 8 kommt auf der Innenseite das eingeschobene Leitungsrohr 4 zur Anlage. Entgegengesetzt zur Einschubrichtung 5 geht in diesem Ausführungsbeispiel die Ringwulst 2 über in einen stirnseitigen Bereich 12, dessen Schenkel nahezu senkrecht liegt zur Achse 13 des Leitungsrohres 4.

Erfindungsgemäß weist die Innenseite des Pressfittings 1 als auch die Innenseite des Leitungsrohres 4 eine Beschichtung 14, 15 mit Nano-Teilchen auf, wobei aus Gründen der Darstellbarkeit diese Schichtdicke übertrieben gezeichnet ist. In Wirklichkeit liegt die Schichtdicke im Bereich von einigen µ-Metern.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäß ausgebildete Rohrpressverbindung nach der Ver pressung. Im Unterschied zu sonst üblichen Beschichtungen reißt diese mit Nano-Teilchen versehene Beschichtung trotz der starken Beanspruchung im Verpressbereich nicht auf und bleibt somit voll wirksam. Nicht darstellen kann man den Fall, dass das Dichtelement 3 mit kristallinen Nano-Teilchen gefüllt ist, um z. B. die Temperaturbeständigkeit und/oder die chemische Beständigkeit des Dichtelementes 3 zu erhöhen.

In Fig. 3 und 4 ist vergleichbar wie in Fig. 1 und 2 im gleichen hälftigen Längsschnitt eine zweite Ausführungsform dargestellt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt worden sind. Im Unterschied zu Fig. 1 und 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel sowohl die Innen- als auch die Außenseite des Pressfittings 1 und des Leitungsrohres 4 mit einer Beschichtung 14, 14', 15, 15' mit Nano-Teilchen versehen. Am einfachsten ist eine solche Beschichtung durch Tauchen der Teile aufzubringen.

Bezugszeichenliste

1

Pressfitting

2

Ringwulst

3

Dichtelement

4

Leitungsrohr

5

Einschubrichtung

6

schräger Übergang

7

erster zylindrisch ausgebildeter Abschnitt

8

Absatz

9

zweiter zylindrisch ausgebildeter Abschnitt

10

Innendurchmesser zweiter Abschnitt

11

Innendurchmesser erster Abschnitt

12

stirnseitiger Bereich der Ringwulst

13

Achse Leitungsrohr

14

,

14

' Beschichtung Pressfitting

15

,

15

' Beschichtung Leitungsrohr

Claims

1. Rohrpressverbindung, bestehend aus einem Pressfitting, der mindestens einen im Querschnitt wulstartig ausgebildeten, ein Dichtelement aufnehmenden Abschnitt und einen daran anschließenden, der Einschubseite zugewandten und/oder der Einschubseite abgewandten, zylindrisch ausgebildeten Abschnitt aufweist, wobei der der Einschubseite abgewandte zylindrisch ausgebildete Abschnitt einen sich nach innen erstreckenden Absatz aufweisend in einen daran anschließenden zy lindrisch ausgebildeten Abschnitt übergeht, dessen Innendurchmesser kleiner ist als die anderen zylindrisch ausgebildeten Abschnitte und einem Leitungsrohr, dessen glatt ausgebildeter Endbereich nach dem Einschub in den Pressfitting am Absatz des ersten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes zur Anlage kommt, um mittels eines den Pressfitting umfassenden mindestens zwei Pressbacken aufwei senden Presswerkzeuges eine unlösbare dichte Rohrpressverbindung zu bilden, wobei während des Verpressens die Pressbacken sowohl auf die Ringwulst ein schließlich des darin eingelegten Dichtelementes als auch auf den der Einschub seite zugewandten und/oder abgewandten zylindrisch ausgebildeten Abschnittes des Pressfittings einwirken, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Innenseite des Pressfittings (1) eine Beschichtung (14) mit Nano-Teilchen aufweist.

2. Rohrpressverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich auch die Innenseite des Leitungsrohres (4) eine Beschichtung (15) mit Nano-Teilchen aufweist.

3. Rohrpressverbindung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Innen- als auch die Außenseiten von Pressfitting (1) und Lei tungsrohr (4) eine Beschichtung (14, 14', 15, 15') mit Nano-Teilchen aufweisen.

4. Rohrpressverbindung nach einem der Ansprüche 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass die Nano-Teilchen durch Tauchen aufgebracht werden.

5. Rohrpressverbindung nach einem der Ansprüche 1-3 dadurch gekennzeichnet, dass die Nano-Teilchen durch Besprühen aufgebracht werden.

6. Rohrpressverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Pressfitting (1) und/oder das Leitungsrohr (4) nach der Abscheidung der Nano-Teilchen einer Wärmebehandlung unterzogen wird.

7. Rohrpressverbindung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die für das Einbrennen der abgeschiedenen Nano-Teilchen erforderliche Wärmebehandlung Bestandteil der Fertigung zur Herstellung von Pressfitting und/oder Leitungsrohr ist.

8. Rohrpressverbindung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der für das Dichtelement benutzte Polymerkunststoff kristalline Nano-Teilchen als Füllstoff aufweist.