DE19609298C2 - Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Ausdruck "Rohre" kennzeichnet in dieser Erfindung nicht nur Rohre im eigentlichen Sinne, sondern auch Formteile zum Einsatz in Rohrsystemen, wie Bögen, Abzweigungen, Doppelmuffen, Verbinder und ähnliche Teile.

Die Verbindung zweier Rohre, insbesondere der sogenannten KG-Rohre, erfolgt in der Regel dadurch, daß das Spitzende eines ersten Rohres in das Muffenende eines zweiten Rohres eingesetzt wird. Zur flüssigkeitsdichten Abdichtung der Steckverbindung weist das Muffenende des zweiten Rohres dazu eine Sickenkammer auf, in die bei der Montage oder bereits fabrikmäßig ein Dichtungsring eingelegt wird. Dieser ist insbesondere als Lippendichtung ausgebildet. Bei der fabrikmäßigen Vormontage des Dichtungsrings ist sicherzustellen, daß der Dichtungsring verliersicher in der Sickenkammer aufgenommen ist, und daß außerdem beim Einsetzen des Dichtungsrings in die Sickenkammer zwischen Dichtungsring und Sickenkammergrund keinerlei Verschmutzung vorhanden ist.

Es hat sich gezeigt, daß es bei der Montage von Dichtungsringen vor Ort häufig unterlassen wird, die Sickenkammer ausreichend zu säubern, bevor der Dichtungsring in die Sickenkammer eingesetzt wird. Auch wenn die Lippendichtung beim Einstecken des Spitzendes des ersten Rohres in die Muffe des zweiten Rohres ausreichend abdichtet, können Verschmutzungen am Sickenkammergrund durchaus in erheblichem Umfang eine Undichtigkeit der Steckverbindung zur Folge haben.

Es besteht daher das Bestreben, Dichtungsringe in die Sickenkammer bereits fabrikmäßig einzusetzen, wobei es für kleinere Rohrdurchmesser bekannt ist, die Unverlierbarkeit dadurch zu gewährleisten, daß die Dichtungen mit zusätzlichen Metall- oder Kunststoffringen verstärkt werden. Bei Rohrgrößen von 100-500 mm haben sich diese Verstärkungen als unpraktikabel erwiesen, so daß es in vielen Fällen nicht gewährleistet ist, daß eine fabrikmäßig eingesetzte Dichtung bis zur endgültigen Verlegung des Rohres in der Sickenkammer verbleibt. Ein erneutes oder nachträgliches Einsetzen der Dichtung in die Sickenkammer führt jedoch zur Gefahr der Verschmutzung und fehlender Dichtigkeit.

Es wurde auch erwogen, die Dichtigkeit dadurch zu erhöhen, daß die Querschnittsgröße der Sickenkammer vergrößert und zusätzlich die Zahl der Dichtlippen erhöht wurde. Obgleich dadurch der Anpreßdruck an das Spitzende bzw. die Sickenkammer erhöht werden kann, verbleibt das Problem der Verschmutzung, insbesondere im Sickenkammergrund.

Aus der DE 29 09 538 A1 ist ein Stecksystem bekannt, bei dem ein Schiebering vorgesehen ist, der im Ausgangszustand eines Rohres einen in einer Sicke aufgenommenen Dichtungsring im Muffenhals des Rohres abdeckt. Durch ein einzusteckendes Spitzende eines zweiten Rohres läßt sich dieser Schiebering im Muffenhals der Muffe vorschieben, so daß der Dichtungsring auf die Außenseite des Spitzendes des einzuschiebenden Rohres hinübergleitet.

Da die axiale Länge des Schieberings wenigstens der axialen Länge der Sicke entsprechen muß, um die vorgesehene Abdichtfunktion zu erfüllen, verkürzt sich die Einstecklänge des einzusteckenden Spitzendes des zweiten Rohres um die axiale Länge des Schieberings. Dieses Problem kann dadurch umgangen werden, daß der Schiebering vor der Benutzung des Rohres aus der Muffe herausgenommen wird, was bei größeren Rohrdurchmessern zu Handhabungsproblemen führen kann, oder die axiale Länge des Muffenendes des das Spitzende des zweiten Rohres aufnehmenden ersten Rohres wird abweichend von der Norm verlängert. Die Beibehaltung der Normlänge einer Muffe bei Verwendung eines Schieberings führt allerdings zu dem Nachteil, daß die Querbelastbarkeit eines zusammengesteckten Rohres verringert wird.

Aus dem DE-GM 77 16 769 ist eine Einsteckmuffenverbindung für Installationsrohre bekannt, bei der zwischen innerer Muffenwandung und dem Rohreinsteckende ein Isolierfuß angeordnet ist, der eine Schalldämmung und mechanische Trennung des Einsteckendes von der Muffe gewährleisten soll. Der Gleitschuh wird vor dem Einstecken des Spitzendes in die Muffe auf das Spitzende aufgesetzt und zusammen mit diesem in die Muffe eingesteckt. Der Gleitschuh muß zusätzlich zu den Rohren auf Vorrat gehalten werden und ist daher häufig beim Zusammenstecken zweier Rohre nicht vorhanden.

Aus dem DE-GM 19 07 641 ist ebenfalls ein Gleitschuh entnehmbar, der zusammen mit dem Spitzende des einzusteckenden Rohres in die Muffe eingefügt wird und im Muffengrund eine Isolierung des Spitzendes gegen die Muffe ergeben soll. Der Gleitschuh ist ein gesondertes Bauteil, das ähnlich wie beim zuvor genannten Gegenstand zusätzlich vorzuhalten ist.

Ausgehend von der DE 29 09 538 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre anzugeben, bei dem die axiale Einstecklänge des Spitzendes des in eine Muffe einzusetzenden Rohres durch das Vorhandensein eines die Dichtung abdeckenden Schieberings nicht beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der innere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres entspricht, und daß der Schiebering am inneren Vorderende einen radial nach innen gerichteten Ansatz aufweist, über den der Schiebering durch das Spitzende des ersten Endes vorschiebbar ist, mittels welchem der Schiebering sich bei eingestecktem Spitzende des ersten Rohres zwischen der Außenseite des Spitzendes und der Muffeninnenseite des zweiten Rohres befindet. Das Spitzende des einzusteckenden Rohres schiebt daher den Schiebering an seinem Vorderende, insbesondere über eine Umbördelung des Schieberings, vorwärts, wobei der Schiebering das Spitzende umgreift.

Trotz des Vorhandenseins des Schieberings wird dadurch die axiale Einstecklänge des Spitzendes des zweiten Rohres nicht verkürzt. Der Schiebering verbleibt bei dem zusammengesteckten Rohrsystem im Inneren der Muffe zwischen dem Spitzende des zweiten Rohres und dem Muffenende des ersten Rohres. Dadurch überbrückt der Schiebering den Durchmesserabstand zwischen dem Außendurchmesser des Spitzendes des zweiten Rohres und dem Innendurchmesser der Muffe des ersten Rohres. Zugleich erhöht der Schiebering die Stabilität der Verbindung insbesondere bei Verkanten der zusammengesetzten Rohre.

Das Spitzende des ersten Rohres kann daher bereits bis zur vollen axialen Länge des Schieberings in das Muffenende des zweiten Rohres eingeschoben werden, ohne daß irgendwelche Reib- oder sonstigen Kräfte zu überwinden wären, sofern der Außendurchmesser des Spitzendes dem Innendurchmesser des Schieberings entspricht, was in der Praxis bedeutet, daß der Außendurchmesser des Spitzendes unter Einhaltung von Toleranzen kleiner als der innere Durchmesser des Schieberings gewählt ist. Erst nachdem das Spitzende an das vordere Ende des Schieberings stößt, ist bei weiterem Einschieben des Spitzendes in die Muffe der Widerstand zu überwinden, der aus dem Gleiten des Dichtrings auf der äußeren Umfangsfläche des Schieberings resultiert. Die Fortsetzung des Einschiebevorgangs führt dazu, daß der Dichtring den Schiebering verläßt und auf die Umfangsfläche des Spitzendes übertrifft und darauf weiter gleitet, bis das vordere Ende des Schieberings das innere Vorderende der Muffe erreicht hat. Dies ist gleichzeitig die End- und Arbeitsstellung der Rohrverbindung, ohne daß der Schiebering aus der Rohrverbindung wieder entfernt werden müßte. Obgleich die Hauptaufgabe des Schieberings darin besteht, im Ausgangszustand der Muffe den Dichtring abzudecken, besteht seine Aufgabe im eingeschobenen Zustand darin, den Durchmesser zwischen dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des eingeschobenen Rohres und dem Muffeninnendurchmesser zu überbrücken und andererseits die Scherkräfte bei der Steckverbindung zu übernehmen.

Für den Fall, daß die Rohrverbindung wieder getrennt werden muß, kann der Schiebering im Muffenende verbleiben. Die Muffe entspricht ihrer Funktion dann einer üblichen bekannten Muffenausbildung mit frei zugänglichem Dichtungsring.

Gemäß der Erfindung entspricht der innere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres, so daß der Muffeninnendurchmesser gleich dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres plus der doppelten Wandstärke des Schieberings entspricht.

Zum Vorschieben des Schieberings weist dieser an seinem vorderen Ende einen radial nach innen gerichteten Ansatz auf, über den er durch das Spitzende des ersten Rohres vorgeschoben werden kann. Der Ansatz kann insbesondere eine Randbördelung des metallischen Schieberings sein. Bei einer Ausführung aus Kunststoff kann der Ansatz durch einen vorderseitigen Steg des Schieberings ausgebildet sein.

Um einen Durchmessersprung zwischen Muffenhals und Schiebering zu vermeiden, ist der innere Durchmesser des Schieberings vorzugsweise gleich dem inneren Durchmesser des Muffenhalses und dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des einzusteckenden Rohres gewählt.

Der Schiebering ist vorzugsweise als geschlossener Metallring ausgebildet, er kann jedoch auch als axial geschlitzter Ring gestaltet sein. Ein geschlossener Ring weist den Vorteil auf, daß keine Kanten vorhanden sind, die beim Verschieben des Schieberings entlang dem Dichtungsring eine Beschädigung des Dichtungsrings verursachen könnten.

Da der in der Sickenkammer zusammengedrückte elastische Dichtungsring erhebliche radiale Kräfte ausübt, besteht der Schiebering vorzugsweise zumindest im Bereich der Sickenkammer aus Metall. Hierzu kann vorzugsweise V2A-Stahl verwendet werden.

Um ausreichend hohe Scherkräfte aufnehmen zu können, weist der Schiebering vorzugsweise eine axiale Länge auf, die im wesentlichen der axialen Länge der Muffe im Anschluß an die Sickenkammer entspricht.

Um sicherzustellen, daß bei Durchführung der Steckverbindung das Spitzende des ersten Rohres ausreichend weit in die Muffe des zweiten Rohres eingesteckt wird, ist bevorzugt, daß das Spitzende eine entsprechende Markierung auf seiner Außenoberfläche aufweist.

Vorzugsweise läßt sich das erfindungsgemäße Stecksystem für Rohre von 100-500 mm einsetzen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.

Das Stecksystem nach der Erfindung weist insbesondere folgende Vorteile auf:
Der Dichtungsring kann bereits fabrikmäßig fest eingebaut werden, wobei er bis zur endgültigen Herstellung der Steckverbindung gegen Verschmutzung und Beschädigung vollkommen geschützt ist. Da die Steckverbindung durch Einschieben des Spitzendes eines ersten Rohres in einen Schiebering erfolgt und der Dichtungsring beim weiteren Einstecken nicht entlang dem Spitzende des einzusteckenden Rohres gleitet, sondern an der äußeren Oberfläche des Schieberings, ist es nicht erforderlich, daß das Spitzende mit Gleitmittel versehen wird. Es ist kein Steckwiderstand zu überwinden, so daß auch keine Anphasung der Vorderkante des einzusteckenden Rohres erforderlich ist. Insbesondere bei nachträglichem Ablängen einzusteckender Rohre ergibt sich damit eine beträchtliche Arbeitseinsparung.

Da der Dichtungsring fest eingebaut ist, tritt nicht das Problem verlorengegangener Dichtungsringe auf oder das Problem des nachträglichen verschmutzungsanfälligen Einsetzens. Die Steckkräfte zum Einsetzen eines Spitzendes eines Rohres sind erheblich geringer als bei herkömmlichen Steckverbindungen. Da das einzusteckende Spitzende zunächst nur bis zum ersten Anschlag in den Schiebering eingesteckt wird, kann ohne Kraftaufwand eine Probemontage erfolgen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen.

Fig. 1 eine Nebeneinanderstellung der Einzelteile einer erfindungsgemäßen Steckverbindung,

Fig. 2 eine Ansicht einer Muffe mit eingesetztem Dichtungsring und daneben gestelltem Schiebering,

Fig. 3 den Zustand einer Muffe mit eingesetztem Schiebering (Ausgangszustand),

Fig. 4 den Zustand einer Muffe nach Fig. 3 mit bis zu einem ersten Anschlag eingeschobenem Spitzende, und

Fig. 5 eine fertig ausgebildete Steckverbindung.

Fig. 1 zeigt eine Muffe 1 mit eingearbeiteter Sickenkammer 2 und Muffenhals 3. In die Sickenkammer 2 wird fabrikmäßig ein Dichtungsring 4 eingelegt, der die Sickenkammer im wesentlichen ausfüllt und gegen das Rohrinnere gerichtet ein oder mehrere Dichtungslippen trägt.

Daneben ist ein Schiebering 5 dargestellt, der als metallischer Rohrabschnitt ausgebildet ist und an seinem Vorderende eine Umbördelung 9 aufweist. Ganz rechts ist das Einsteckende 6 eines einzusteckenden Rohres dargestellt.

Fig. 2 zeigt die Muffe 1 mit in die Sickenkammer 2 eingelegtem Dichtungsring 4. Es ist deutlich zu erkennen, daß der Dichtungsring 4 im wesentlichen den gesamten Querschnitt der Sickenkammer ausfüllt, wobei die Dichtlippen in den freien Querschnitt der Muffe hineinragen.

Fig. 3 zeigt den Ausgangszustand der Muffe, bei dem der Schiebering 5 in die Muffe hineingeschoben ist und den Dichtungsring 4 sowohl abdeckt als auch zusammenpreßt. Da der Schiebering 5 die gesamte Sickenkammer abdeckt, besteht praktisch keine Möglichkeit, daß Schmutz in die Sickenkammer eintritt. Außerdem werden die Dichtlippen vor Beschädigungen geschützt.

Der Innendurchmesser des Schieberings entspricht dem Innendurchmesser des Muffenhalses 3, so daß das Spitzende eines einzusteckenden Rohres ohne Überwindung einer Reibkraft bis zur Umbördelung 9 am vorderen Ende des Schieberings 5 eingeschoben werden und auch wieder entfernt werden kann. Dies erleichtert die Montage auf der Baustelle erheblich, da bei Berücksichtigung der weiteren Einstecklänge ohne weiteres Maßabnahmen genommen werden können. Sofern erforderlich, kann das einzusteckende Rohr auf eine notwendige Länge abgelängt werden, ohne daß das Vorderende des Spitzendes mit einer Phase zu versehen wäre. Dies liegt darin, daß das Spitzende nicht eine Dichtung wegzudrücken hat, sondern lediglich in Axialrichtung einen Schiebering 5 vorzuschieben hat.

Der Zustand der Muffe in Fig. 3 entspricht dem verkaufsfähigen Zustand, in dem die Muffe transportiert und gelagert wird.

Fig. 4 zeigt das Spitzende 6 eines einzuschiebenden Rohres, das soweit in die Muffe eingeschoben ist, daß es gegen die Umbördelung 9 des Schieberings 5 anstößt. In dieser Stellung erreicht das Spitzende den ersten Anschlag 7. Das Spitzende kann ohne weiteres aus der Muffe wieder herausgenommen werden, ohne daß die Muffe in irgendeiner Form verändert wurde.

Erst bei weiterem Einschieben des Spitzendes 6, das dabei den Schiebering 5 mitnimmt, gleitet der Dichtungsring 4 entlang der äußeren Oberfläche des Schieberings 5, bis der Dichtungsring vom Umfang des Schieberings 5 auf den Umfang des Spitzendes 6 hinübergleitet. Das Verschieben des Schieberings zusammen mit dem Spitzende ist auf den Weg bis zum zweiten Anschlag 8 beschränkt, da sich danach der Muffenenddurchmesser verjüngt. Dies entspricht der endgültigen Stellung der Steckverbindung. Die Figur zeigt deutlich, daß der Schiebering 5 sich zwischen Muffe 1 und Spitzende 6 befindet und dadurch die Scherkräfte der Steckverbindung aufnehmen kann. Die Dichtung 4 liegt mit ihren Dichtlippen unmittelbar auf dem Außenumfang des Spitzendes 6 entsprechend einer herkömmlichen Steckverbindung auf.

Sofern es erforderlich ist, kann die Steckverbindung wieder getrennt werden, wobei jedoch der Schiebering in der eingeschobenen Stellung verbleibt. Die Muffe kann jedoch jetzt wie eine herkömmliche Muffe behandelt werden, wobei auch der Dichtungsring ersetzt werden kann. Das erneute Einstecken eines Spitzendes eines ersten Rohres erfolgt dann in herkömmlicher Weise.

Claims (10)

1. Stecksystem zur Verbindung zweier Rohre, bei dem das Spitzende eines ersten Rohres (6) in das Muffenende (1) eines zweiten Rohres einschiebbar ist, und das Muffenende des zweiten Rohres mit einer Sickenkammer (2) zur Aufnahme eines Dichtungsrings (4) versehen ist, bei dem das Muffenende des zweiten Rohres einen Schiebering (5) enthält, der sich im Ausgangszustand des zweiten Rohres im Bereich des Dichtungsrings (4) befindet und diesen zusammendrückt und gegen das Rohrinnere abdeckt, und der Schiebering (5) derart verschieblich angeordnet ist, daß er durch das Einstecken des Spitzendes des ersten Rohres (6) in Axialrichtung des zweiten Rohres wenigstens so weit verschiebbar ist, daß der Dichtungsring (4) vom Umfang des Schieberings (5) auf den Umfang des Spitzendes des ersten Rohres (6) hinübergleitet, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Schieberings dem äußeren Durchmesser des Spitzendes des ersten Rohres (6) entspricht, und daß der Schiebering (5) am inneren Vorderende einen radial nach innen gerichteten Ansatz (9) aufweist, mittels welchem der Schiebering (5) durch das Spitzende des ersten Rohres vorschiebbar ist, so daß der Schiebering (5) sich bei eingestecktem Spitzende des ersten Rohres zwischen dem Spitzende und dem Muffenende des zweiten Rohrs befindet.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (9) eine Randbördelung des metallischen Schieberings (5) ist.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz ein Steg eines wenigstens teilweise aus Kunststoff bestehenden Schieberings (5) ist.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Schieberings (5) dem inneren Durchmesser des Muffenhalses (3) entspricht.

5. System nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebering (5) als geschlossener Ring ausgestaltet ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebering (5) als axial geschlitzter Ring ausgestaltet ist.

7. System nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sickenkammer (2) abdeckende Schiebering (5) wenigstens im Bereich der Sickenkammer aus Metall besteht.

8. System nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Schieberings (5) im wesentlichen der axialen Länge der Muffe (1) im Anschluß an die Sickenkammer (2) entspricht.

9. System nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spitzende des ersten Rohres (6) eine äußere Markierung zur Angabe der gewünschten Einstecktiefe in die Muffe aufweist.

10. System nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Rohre 100-500 mm beträgt.