DE2354554A1

DE2354554A1 - Gegen zugkraefte widerstandsfaehige kunststoffrohrverbindung

Info

Publication number: DE2354554A1
Application number: DE19732354554
Authority: DE
Inventors: David Walter French
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1972-10-27
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1974-05-02
Also published as: FR2204775B1; AU6148173A; FR2204775A1; GB1394317A; IT1003153B; JPS5047218A; NL7314536A; ES419977A1

Description

PATENTANWÄLTE

Dipi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J.Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig

4160/4208-B . 1 Berlin 19

• Oldenpurgallee TO

Tel. 030/304 55 21/22

Drahtwort: Seilwehrpatent

Postscheckkonto: Berlin-West 59 38 -402

29. Oktober 1973 Me/Cw/St.

JOHNS-MAFVILLB CORPORATION

22 East 40th Street

New York, N.Y. 10016/USA

Gegen Zugkräfte widerstandsfähige Kunststoffrohrverbindung-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Muffenrohrverbindung, die durch Zugkräfte und andere Krafteinwirkungen nicht lösbar oder entkuppelbar ist. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit Nuten versehenen Muffenendes und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens■.

Es sind viele Verfahren zur Verbindung von Kunststoffrohren bekannt. Zwei Kunststoffrohre können z. B. mittels einer Muffenverbindung oder Kupplung miteinander verbunden werden, wobei jede dieser Rohrverbindungen eine Gummiringverbindung, eine Quetschverbindung oder eine Schweiß-

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verbindung sein kann. Obgleich bekannt ist, daß die Gummiringverbindung verglichen mit anderen Verbindungen viele Vorteile besitzt, besaßen Verbindungen dieser rt bisher kaum eine Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Lösung der Verbindung unter der Einwirkung von Kräften, wie z. B. von inneren oder äußeren Zugkräften und Kräften infolge Schrumpfens, Temperaturveränderungen o. a. Grummiringverbindungen erforderten deshalb öfters zusätzliche Mittel, um derartigen Kräften widerstehen zu können. Wenn eine Rohrleitung z. B. Druckflüssigkeit enthält, werden Rohrverbindungen an Krümmern mit Zugkräften beaufschlagt. In vielen Fällen müssen zur Aufnahme derartiger Kräfte Zementblöcke oder andere geeignete Mittel vorgesehen werden, um die Lösung der Rohrverbindung infolge der resultierenden Kräfte zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Rohrverbindung zur Verbindung von zwei Kunststoffrohren derart, daß die Rohrverbindung gegenüber Kräften, die eine Lösung der Rohrverbindung verursachen könnten, widerstandsfähig ist, wobei die Rohrverbindung vorzugsweise eine Flüssigkeits- und/oder Staubdichtung aufweist.

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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Kunststoffrohrverbindung mit hakenförmigen Schließteilen, um die Rohrverbindung zu sichern, "wobei Herstellung und Lösung der Rohrverbindung unkompliziert sind.

Zur Lösung dieser Aufgaben dient erfindungsgemäß eine Kunststoffrohrverbindung mit einem ersten Kunststoffrohr mit Muffenende, einem zweiten Kunststoffrohr mit Zapfenende, wobei der Außendurchmesser des Zapfendes etwas kleiner als der Innendurchmesser äes Muffenende des ersten Kunststoffrohrs ist und mit einer Dichtung, und diese Rohrverbindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenende mindestens eine G-ewindenut in seiner Innenoberfläche aufweist, wobei die Gewindenut einen erweiterten Abschnitt besitzt, dessen Gestalt

en . einem Schließteil entspricht und wobei das Zapfende mindestens eine Gewinderippe aufweist, die auf seiner Außenoberfläche geformt ist und von dieser aus nach außen ragt und einen Schließteil aufweist, wobei die Gewinderippe mit der Gewindenut des Muffenendes zusammenarbeitet, um.die Kunststoffrohre mittels einer Schraubverbindung lösbar miteinander zu verbinden

ί --vT

und wobei das Zapfende einen größeren Außendurchmesser als das mit ihm einstückig geformte Kunststoffrohr aufweist und außerdem eine seine Außenoberfläche

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vollständig umlaufende Ringnut zur Aufnahme der

Dichtung besitzt, wobei der Grunddurchmesser der

■

! Ringnut im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des einstückig angeformten zweiten Kunststoffrohrs ist und die Dichtung in der Ringnut sitzt.

Zur Herstellung des Muffenendes der Rohrverbindung dient erfindungsgemäß ein Verfahren, bei dem ein Endabschnitt eines unter Hitzeinwirkung verformbaren Kunststoffrohrs auf eine im thermoplastischen Bereich liegende Temperatur erhitzt wird, der erhitzte Endabschnitt über einen Formkern geschoben wird, wobei der Formkern eine äußere Form aufweist, die der erwünschten inneren Form des Muffenetades entspricht, der Endabschnitt auf eine unterhalb des thermoplasti-

sehen Bereichs liegende Termparatur abgekühlt wird, und das Kunststoffrohr mit angeformtem Muffengende vom Formkern abgezogen wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der Formkern mindestens eine nutbildende Rippe aufweist, die aus seiner Außenoberfläche ragt, und daß der erhitzte Endabschnitt des Kunststoffrohrs dadurch vom Formkern geformt wird, daß ein aufblasbares' Teil um den erhitzten Endabschnitt und die hervorragende Rippe herum vorgesehen ist, das aufblasbare Teil aufgeblasen wird, so daß es wenigstens einen Teil des erhitzten Endabschnitts gegen wenigstens

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einen Teil des mit der Rippe versehenen Kernendabschnitts drückt, so daß der gepreßte Teil sich bezüglich seiner Gestalt genau an die Rippe und den druckbeaufschlagten Teil des Kernendabsohnitts angleicht, wobei die hervorragende Rippe in der Innenoberfläche des erhitzten Endabschnitts eine Gewindenut erzeugt, und daß das Druckmedium aus dem aufblasbaren Teil abgelassen wird, nachdem die Temperatur des erhitzten Endabschnitts unter den thermoplastischen Temperaturbereich gesunken ist und bevor das Kunststoffrohr von dem Formkern abgezogen wird.

Die Erfindung schafft ebenfalls eine Vorrichtung zur Bildung einer Gewindenut in der Innenoberfläche eines mittels Hitze verformbaren Rohrs bei der Durchführung des oben genannten Verfahrens, bestehend aus einem zylindrischen Formkern, wobei einer von dessen Endabschnitten für die Aufnahme eines Endabschnitts eines mittels Hitze verformbaren Rohrs geeignet ist, nachdem der Rohrendabschnitt auf eine Temperatur im thermoplastischen Temperaturbereich erhitzt worden ist, wobei der Endabschnitt des Formkerns eine äußere Form aufweist, die bezüglich ihrer Gestalt der gewünschten inneren Form des verformten Rohrs entspricht, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Formkern

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eine aus seiner Oberfläche nach außen ragende Hippe aufweist und von einem ringförmigen, aufblasbaren Teil umgeben ist, der den Endabschnitt des Formkerns und damit die Hippe umgibt, -wobei das aufblasbare Teil im nicht-aufgeblasenen Zustand einen radialen Abstand vom Kernendabschnitt aufweist, so daß der erhitzte Endabschnitt des Rohrs dazwischen geschoben werden kann und daß eine Pumpe vorgesehen ist, die das aufblasbare Teil mit Druckflüssigkeit versorgt, um es aufzublasen und welche die Flüssigkeit wieder aus dem aufblasbaren Teil entfernt.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Fig. 1 bis 8 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rohrverbindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Zapfenendesj

Fig. 5 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Muffenende;

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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Rohrverbindung;

ig.5 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Formung einer Innennut in einem durch Hitze verformbaren Kunststoffrohr;

Fig. 6 einen Teilschnitf gemäß Fig. 5 zur Darstellung eines Schritts des Verfahrens zur Formung der Innennuten;

Fig. 7 einen Teilschnitt gemäß Fig. 5 zur Darstellung eines zweiten Schritts des Verfahrens zur Formung der Innennuten und

■ Fig. 8 einen Schnitt durch ein Ende eines mittels Hitze verformbaren Kunststoffrohrs, das erfindungsgemäß geformte Innennuten aufweist.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Muffenverbindung 10. Die Muffenverbindung 10

en besitzt ein Muffenende 12 und ein Zapfende H, wobei beide Enden vorzugsweise aus Endabschnitten von Rohren gebildet werden, die aus einem mittels Hitze verform-

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baren Werkstoff_?wie z. B. PVC oder einem anderen

en

Kunststoff ,oestehen. Das Muffende 12 weist eine vergrößerte Muffe 16 auf, die über eine konisch nach innen gerichtete Schulter 18 mit einem unverformten Rohrabschnitt 20 der Rohrleitung verbunden ist.

Auf ähnliche Weise und aus noch zu erläuternden Grünen
den weist das Zapfende 14 einen etwas vergrößerten Endabschnitt 22 auf, der über eine konisch nach innen gerichtete Schulter 24 mit einem unverformten Rohrabschnitt 26 der Rohrleitung verbunden ist. Der Außendurchmesser des vergrößerten Endabschnitts 22 ist derart auf den Innendurchmesser der vergrößerten Muffe 16 abgestimmt, daß der Zapfen mit enger Spielpassung in die Muffe eingreift.

en

Das in Fig. 2.dargestellte Zapfende 14 weist erfindungsgemäß eine kontinuierliche Gewinderippe 28 auf, die vorzugsweise einstückig mit dem vergrößerten Endabschnitt 22 ausgebildet ist und aus dessen Außenoberfläche vorragt. Wie aus der Darstellung hervorgeht, windet sich die Gewinderippe, ausgehend vom Vorderende des vergrößerten Endabschnitts 22, um den Endabschnitt und weg vom freien Ende desselben. Obgleich die dargestellte Gewinderippe eine Länge von etwas mehr als einem

Gewindegang aufweist, kann die Gewinderippenlänge

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weniger als ein Gang oder mehrere Gänge betragen, Je nach der axialen Länge der Muffenverbindung und je nach der für den Zusammenhalt der Rohrverbindung erforderlichen Festigkeit.

einem Merkmal der Erfindung besitzt die Gewinderippe 28, wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, eine Torderflanke 30, eine Rückflanke 32 und einen Rippenkamm 34, der die Flanken an ihren äußeren Enden miteinander verbindet. Beide Flanken, insbesondere jedoch die Rückflanke 32, ragen vorzugsweise mit einem Winkel zwischen ca, 30 und ca. 90 gegenüber der Außenoberfläche des Zapfens aus dieser Außenoberfläche heraus. Bei praktischen Ausführungsformen betrug dieser Winkel zwischen 35° und'45°. Die Flanken geben also der Außenoberfläche des Zapfens ein ziemlich scharfes Profil. Dieses scharfe Profil steigert auf eine noch zu erläuternde Weise die Widerstandsfähigkeit der Muffenverbindung gegenüber allen Kräften, die im Sinne einer Lösung der R ο hiever bindung auf dieses einwirken.

Zusätzlich zur Gewinderippe 23 besitzt das Zapfenende eine Ringnut 36, die in der Außenoberfläche des Zapfenendes zwischen dem Torderende der Gewinderippe 28 und den freien Ende des Zapfens ausgebildet istj, wie aus der

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Pig. 2 hervorgeht. Diese Ringnut nimmt eine aus Gummi

ι oder einem ähnlichen nachgiebigen Material bestehen-

j de Ringdichtung 3B auf. Die Ringdichtung wird vor allem deswegen im Zapfenende und nicht wie üblich im Muffen-

ende vorgesehen, weil sich die Ringnut 36 leichter

[ auf dem Zapfenende bilden läßt, insbesondere bei Verwendung eines hydraulischen Formverfahrens.

Wie aus !Fig. 1 ersichtlich, wird beim Zusammenfügen von

en

Muffen- und Zapfenden die ein wenig aus der Außenoberfläche des .Zapfenendes ragende Ringdichtung von der Innenwandung der vergrößerten Muffe 16 radial nach innen gedrückt. Auf diese Weise wird die Rohrverbindung flüssigkeits- und/oder staubdicht. Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, ist der G-runddurchmesser der Ringnut 36 gleich dem Außendurchmesser des unverformten Rohrabschnitts 26. Dies wird ermöglicht durch die Vergrößerung des Endabschnitts 22 des Zapfenendes 14. Palis also die Ringdichtung 33 um den unverformten Rohrabschnitt 26 läge, würde sie den gleichen Außendurchmesser besitzen wie bei einem Sitz in der Ringnut 36.

Palis also einmal der unwahrscheinliche Pail eintreten sollte, daß das Zapfenende H vom unverformten Rohrabschnitt 26 abgetrennt werden muß, könnte die Ringdichtung 38 um den unverformten Rohrabschnitt 26 gelegt werden,

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wobei die gleiche Dichtwirkung wie beim Sitz in der Ringnut 36 des Zapfens erzielt würde.

In Pig= 3 ist das Muffenende 12 abgebildet, das

j eine kontinuierliche Gewindenut 40 aufweist, die ! vorzugsweise einstückig mit der Innenoberflache ! der vergrößerten Muffe 16 ausgebildet und zur Schraubverbindung mit der Gewinderippe 28 geeignet ist. Die erfindungsgemäße G-ewindenut 40 wird begrenzt

j durch eine Vorderflanke 42, eine Rückflanke 44 und eisen Mutboden 46, der die beiden Flanken miteinander verbindet. Beide Planken, insbesondere jedoch die Vorderflanke 42, ragen vorzugsweise mit einem Winkel zwischen, ca. 30° und ca. 90° gegenüber der Innenoberflache der vergrößerten Muffe 16 in die Wandung derselben hinein. Bei praktischen Ausführungsformen betrug dieser Winkel zwischen und 45 · Diese Flanken, ähnlich wie die Flanken der Gewinderippe 28, bilden ein ziemlich scharfes Profil mit der Innenoberfläche des Muffenendes.

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Zapfenende 14 und Muffenende 12 werden, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, dadurch miteinander ver-

en bunden, das die Gewinderippe 28 des Zapfendes

in die dazu passende Gewindenut 40 des Muffenendes geschraubt wird. Im zusammengeschraubten Zustand der Muffenverbindung liegen Rückflanke 32 der Gewinderippe 28 und Vorderflanke 42 der Gewindenut 40 aneinander. Wenn dann Axialkräfte auftreten, die eine Zugspannung in der Rohrverbindung verursachen, werden mindestens Teile der Rückflanke 32 und der Vorderflanke 42 einander berühren. Da, wie bereits erwähnt, sowohl die Rückflanke 32 als auch die Vorderflanke 42 ein scharfes Profil aufweisen, wird die Widerstandsfähigkeit der Rohrverbindung gegenüber einer Lösung der Verbindung vergrößert.

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Fig» 9 und 10 ist der Verriegelungsmeehanismus der Muffenverbindung abgebildet. Fig. 9 zeigt ©ine Gewinderippe ZB mit einero Hakenteil 54, der vorzugsweise einstückig mit der Außenoberflache des, Zapfenendes 14 ausgebildet igt und VPS dort nach außen ragt. Wie aus Fig. 9 zu ersehen ist, erstreckt sieh d@r Hakenteil 54 vom Vorderende der -Gewinde«· rippe .28 aus weg voni freien Ende des Zapfens, Andererseits zeigt Fig. 10 .eine ;<5ew:indenut 40 und einen Schließschlitz 5.6, der in der Innenoberfläche der vergrößerten Muffe 16 ausgebildet ist und sich vom .Hinterende der Gewindenut aus in Richtung des freien Endes der Muffe erstreckt. Der Schließ-' schlitz ist derart bemessen, daß er den Hakentei-l 54 mit enger Passung aufnimmt, Wie aus den Fig, 9 und 10 zu ersehen ist, ist die Breite der Gewinderippe 28 wesentlich geringer als -die Breite der Gewindenut 40, Der liakenteil 54 ist so bemessen, daß er beim Herstellen der Schraubverbindung längs der Gewindenut 40 gleitet. Ferner sind Hakenteil und Schl^eßschlitz so gestaltet, daß beim Einrasten des Hakenteils in den Schließschlitz das Ende des Hakenteils kaum das Ende des Sehließschlitzes berührt. Auf .diese Weise ist sichergestellt, daß die benachbarten Flanken von Gewindenut und Gewinderippe einander berühren können.

Während des Zusammenbaus der Muffenverbindung folgt das Vorderende der Gewinderippe 28 mit dem Hakenteil 54 dem Verlauf

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der Gewindeiiut 40 in der Muffe, Die Muffenverbindung kann SP ausgelegt werden, daß die Ringdichtung 38 gegen eine ' umlaufende innere Schulter 59, die im Muffenteil 12 vorgesehen ist, gedrückt wird. Wie in Pig. 10 dargestellt, ist die Schulter 59 zwischen dem Innenende der Gewindenut 40 und der schräg nach innen gerichteten Schulter 18 vorgesehen. Am Ende des Zusammenschraubvprgangs sind Hakenteil 54 und Schließsehlitz 56 miteinander ausgerichtet und die zusammengedrückte Dichtung wirkt als Feder und drückt den Hakenteil in den Schließsehlitz, so daß Muffenteil und Zapfenteil miteinander verriegelt sind. Um die Rohrverbindung zu lösen, muß der Zapfenteil zuerst weiter in die Muffe hineingedrückt werden, wonach mittels einer Drehbewegung Hakenteil und Schließsehlitz voneinander getrennt werden können. Normalerweise sind die beiden Rohrteile miteinander verriegelt.

Muffenende und Zapfenende können aber auch derart bemessen sein, daß im zusammengeschraubten Zustand die Ringdichtung 38 nicht komprimiert wird. In diesem Fall schnappt der Hakenteil 54 nur dann in den Schließschlitz 56 ein, wenn die Rohrverbindung durch Zugkräfte belastet wird.

Fig. 4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Muffenverbindung für Rohre aus PVC. oder einem anderen Kunststoff, wobei die Muffenverbindung ein Muffenende 60 und ein

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Zapfenende 62 aufweist. Ähnlich wie das vorhin beschriebene Muffenende 12 weist das Muffenende 60 eine vergrößerte Muffe 64 auf, die über eine schräg nach innen gerichtete Schulter 66 mit einem unverformten Rohrabschnitt 68 verbunden ist. Im Gegensatz zum Muffenende 12 jedoch weist das Muffenende 60 vier verschiedene innengelegene Gewindenuten 70 auf, wobei die Länge jeder Gewindenut ca. ein Viertel des Umfangs beträgt, und wobei die Flanken der Nut eine ähnliche Steigung aufweisen wie die Flanken der Gewindenut 40. Die Gewindenuten 70 sind vorzugsweise in gleichen Abständen auf der Innenfläche der vergrößerten Muffe 64 angeordnet, wobei sie sich .vom freien Ende der Muffe in diese hineinwinden.

Das Zapfenende 62, ähnlich wie das vorhin beschriebene Zapfenende 14, besitzt einen vergrößerten Endabsc-hnitt 72, gleitend in die Muffe 64 schiebbar ist und über eine schräg nach innen gerichtete Schulter 74 in einen unverformten Rohrabschnitt 76 übergeht, wobei eine äußere Ringnut zur Aufnahme einer Ringdichtung 78 aus geeignetem, nachgiebigem Material vorgesehen ist. Jedoch anders als das Zapfenende 14 besitzt das Zapfenende 62 vieräußere Gewihderippen 80, die beim Einsetzen des Zapfenteils 62 in das Muffenende und bei einer nachfolgenden Drehung in die Gewindenuten 70 eindringen. Auch die Gewinderippen 80 weisen - ähnlich wie die Gewinderippen 28 - bezüglich des Zapfenendes 14 steile Flanken auf.

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Die Gewindenuten 70 und die Gewinderippen 80 arbeiten auf ähnliche Weise zusammen wie die Gewindenut 40 und die Gewinderippe 28.

Ein wichtiges Merkmal der soeben beschriebenen Rohrverbindung ist das scharfe Profil der Gewindenut 40 in der Muffe, das dem ebenso scharfen Profil der Gewinderippe 28 auf dem Zapfen entspricht. Es gab bisher kein unkompliziertes und wirtschaftliches Verfahren zur Ausbildung derart scharf profilierter Nuten in der Innenoberfläche eines mittels Hitze verformbaren Rohrs im allgemeinen oder insbesondere eines Muffenendes eines derartigen Rohrs.

Fig. 5 bis 7 zeigen eine Vorrichtung zur Verwendung beim Verfahren zur Herstellung des Muffenendes der erfindungsgemäßen Rohrverbindung. Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung 110 zur Ausbildung von scharf profilierten, inneren Nuten in einem mittels Hitze verformbaren Kunststoffrohr. Die Vorrichtung besitzt einen Formkern 112 und eine Membranvorrichtung 114, die auf eine noch zu erläuternde Weise zusammenwirken, um

aus

ein'PVC oder einem anderen mittels Hitze verformbaren Kunststoff bestehendes Kunststoffrohr mit einem Muffenende so zu versehen, daß im Muffenende scharf profilierte Innennuten ausgebildet werden.

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Der Formkern 112, der auf bekannte, nicht dargestellte Weise gelagert ist, besitzt einen vergößerten Hohlzylindrischen Kern 116 mit einem vergrößerten Muffenformabschnitt 118, der über eine schräg nach innen gerichtete Schulter in einen Endabschnitt 122 kleineren Durchmessers übergeht, , auf den das freie Ende eines mittels Hitze verformbaren Rohrs geschoben werden kann. Mehrere nutenbildende Rippen 1 24 sind auf der Außenoberfläche des MuffenformabSchnitts 118 vorgesehen und ragen radial nach außen. Jede der nuten— bildenden Rippen 124 ist gewindegangartig ausgebildet. In Fig. 5 sind vier dieser Gewinderippen dargestellt. Die Seitenflanken 128 jeder Rippe ragen toexrorzugt unter einem Winkel zwischen ca. 30 und ca, 90 aus der Außenoberfläche des Muffenformabschnitts 118.

Die beschriebene Rippenkonfiguration ist bedingt durch die Gestalt der Rillen in dem in Fig. 4 dargestellten Muffenende. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch nicht auf die Ausbildung dieses speziellen Ausführungsbeispiels beschränkt. Die spezielle Rippenform des Formkerns 112 hängt vielmehr ausschließlich von der im Muffenende zu erzeugenden Nutenform ab. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet die Möglichkeit, mittels eines zuverlässigen Verfahrens eine Innennut oder Innennuten auszubilden, so daß die 'Nuten genau

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der Gestalt der Rippen entsprechen, wobei bei scharf profilierten Rippen auch scharf profilierte Nuten gebildet werden.

Es kann bei diesem Verfahren auch noch zu erläuternden Gründen erwünscht oder notwendig sein, die nutenbildenden Rippen 124 zwischen einer, wie in Fig. 5 dargestellt, hervorragenden Stellung und einer nicht hervorragenden Stellung beweglich zu machen, wobei in der nicht hervorragenden Lage die Außenkontur jeder Rippe entweder mit der Außenoberfläche des Muffenformab Schnitts 118 fluchtet oder in die Außenoberfläche dieses Abschnitts eingelassen ist. Die^skann mittels eines geeigneten, bekannten Mechanismus bewerkstelligt werden.

ι Beispielsweise kann jede der Rippen auf bekannte Weise mit einem beweglichen Kolbenl30 verbunden sm, so daß bei Be«·;--— wegung des Kolbens in die eine Richtung die Rippen in ihre hervorragenden Stellungen bewegt werden und bei Bewegung des Kolbens in die andere Richtung die Rippen in ihre nicht hervorragenden Stellungen bewegt werden.

Die Vorrichtung 110 besitzt auch eine Membranvorrichtung 114« Diese Vorrichtung weist einen Membranstützring 132 auf, der aus einer vorderen, ringförmigen Seitenwand 134, einer im axialen Abstand hiervon angeordneten hinteren, ringförmigen Seitenwand 136 und einem hohlzylindrischen Zwischenteil 138

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besteht. Die vordere Seitenwand 134 ist so bemessen, daß ihr Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Muffenformabschnitts 118 ist, so daß zwischen diesen beiden Teilen ein ringförmiger Spalt 140 besteht. Wie nach erläutert , werden wird, dient der ringförmige Spalt dazu, den erhitzten Endabschnitt eines mittels Hitze verformbaren Rohrs zwischen die vordere Seitenwand 134 und den Muffenformabschnitt 118 zu schieben. Die hintere Seitenwand 136 des Membranstützrings 132 ist derart bemessen, daß sie mit dem freien Ende des Muffenformabschnitts 118 in Berührung steht, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, wobei ein Ringflansch 142 vorgesehen sein kann, der sich in Richtung des ringförmigen Spalts 140 erstreckt und koaxial mit diesem angeordnet ist, so daß der Ringflansch dem erhitzten Endabschnitt eines Rohrs dessen Muffenende auf dem Formkern 112 gebildet wird, als Anschlag dienen kann.

Die Membranvorrichtung 114 weist erfindungsgemäß eine Ringmembran 146 oder ein ähnliches, aufblasbares Teil auf, das aus einem geeigneten, aufblasbaren Material besteht. Die Ringmembran liegt an der innenoberfläche des Zwischenteils 138 an, daß die Seitenwände 134 und 136 des Membranstützrings 132 miteinander verbindet, wobei die Ringmembran im nicht ' aufgeblasenen Zustand einer Innenauskleidung des Zwischenteils gleicht. Die Ringmembran kann auf jede geeignete Weise

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in dieser Lage festgelegt werden, solange ein erheblicher Teil der Ringmembran die Freiheit besitzt, sich von der Innenwandung des Zwischenteils zu entfernen, wobei eine flüssigkeitsdichte Kammer gebildet wird. Die Enden der Ringmembran können z.B., wie aus Fig. 5 hervorgeht, in Schlitzen die im Membranetützring gebildet werden, festgehalten sein, so daß eine flüssigkeitsdichte Verbindung besteht. Der Innendurchmesser des Zwischenteils 138 ist so bemessen, daß .die Ringmembran in nicht aufgeblasenem Zustand einen solchen .Abstand vom Muffenformabschnitt 118 aufweist, daß der erhitzte Endabschnitt des Rohrs entsprechend Fig. 6 Platz findet.

Die Ringmembran 146 kann sowohl aufgeblasen oder entlastet , sein. Dies wird durch eine geeignete Vorrichtung 148 bewerkstelligt, die Druckflüssigkeit zu- und abführen kann« Gemäß einem bevorzugten Äusführungsbeispiel der Erfindung ist die verwendete Flüssigkeit Wasser und die Vorrichtung 148 besitzt eine gewöhnlich nicht dargestellte Pumpe für die zufuhr des Drucfcwassers und eine weitere Pumpe zum Abführen des Wassers (nicht dargestellt)* Das Wasser oder eine andere geeignete Flüssigkeit wird unter Druck durch eine Rohrleitung ISO in einen Kanal 152 gepumpt* der im Zwischenteil 138 vorgesehen ist* Der Kanal 152 erstreckt sicfi vollständig durch das Zwischenteil 13§, so 4ä.& die Flüsigkeit, zwischen

Ringmembran.146 und Innenoberfläche des Zwischenteils gelangt. Es können auch mehr als ein Kanal vorgesehen werden; prinzipiell kann jedes geeignete Verteilungssystem verwendet werden. Wenn die Flüssigkeit in diesen Bereich gepumpt wird, wird die Ringmembran aufgeblasen, so daß sie sich von der Innenwandung des Zwischenteils entfernt und sich dem Muffenformabschnitt 118 und den nutenbildenden Rippen 124 nähert, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist. Wenn die Flüssigkeit abgepumpt wird, kehrt die Ringraembran in ihre Ruhestellung zurück. -....■

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, umgibt die Membranvorrichtung 114 auf die beschriebene Weise den Muffenformabschnitt 118 des Kerns 116. Die Membranvorrichtung 114 kann auf jede geeignete Weise in dieser Stellung gehalten werden. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist sie jedoch beweglich in dieser Stellung gelagert. Beispielsweise besitzt der Membranstützring 132 mehrere sich radial nach außen erstreckende Flansche 154, die mit in waagerechter Richtung koaxial angeordneten Bohrungen 156 versehen sind, in denen eine feststehende SchieneΊ58 gleitend angeordnet ist. Die gesamte Membranvorrichtung kann auf diese Weise in Richtung des Pfeils 170 längs der Schiene verschoben werden. Jeder andere, eine.axiale Bewegung der Membranvorrichtung ermöglichende Mechanismus kann stattdessen vorge^sejxen; werden.

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Jeder andere Membranvorrichtung kann statt der in Fig. 5 dargestellten Membranvorrichtung 114 verwendet werden, solange sie die erfindungsgemäßen für das Verfahren unerlässlichen Funktionen aufweist.

Nach der nunmehr erfolgten Schilderung des konstruktiven Aufbaus der Vorrichtung 110, soll nunmehr das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung einer einstückig geformten Nut in der Innenoberfläche eines mittels Hitze verformbaren Rohrs unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung beschrieben werden. Als erster Verfahrensschritt muß ein Endabschnitt 159 eines thermoplastischen Kunststoffrohrs 160 (Fig.6 und 7) aus PVC oder einem anderen geeigneten Kunststoff auf eine Temperatur erhitzt werden, die im thermoplastischen Teperaturbereich liegt. Diese Erhitzung kann auf jeder der bekannten Arten erfolgen.

Nachdem der Endabschnitt 159 des Kunststoffrohrs 160 auf eine thermoplastische Temperatur erhitzt worden ist, wird der Endabschnitt über den Kern 116 geschoben, so daß er sich ungefähr der Gestalt des MuffenformabSchnitts 118 der Schulter 120 und der Rippen 124 angleicht, wie an Fig. 6 dargestellt ist. Der erhitzte Endabschnitt wird dadurch in die Vorrichtung 110 eingeführt, daß das thermoplastische Kunststoffrohr 160 und der Kern 116 relativ zueinander be-

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-23-wegt werden.

Wie schon erwähnt wurde, können die nutenbildenden Rippen zwischen der dargestellten, hervorragenden Stellung und einer nicht hervorragenden Stellung bewegt werden. Es kann beispielsweise erwünscht sein, die Rippen solange eingezogen zu halten, bis der erhitzte Endabschnitt 159 des Kunststoffrohrs 160 vollständig über den Kern 116 geschoben worden ist Die Rippen können dann in ihre hervorragenden Stellungen aus gefahren werden, bis die Innennuten gebildet worden sind, worauf die Rippen wieder eingefahren werden können, um das Abziehen des geformten Rohrs vom Kern zu ermöglichen«

Entweder vor dem Instellungbringen des erhitzten Endabschnitts 159 eines Kunststoffrohrs 160 um den Kern 116, entsprechend Fig. 6, öder, danach wird eine Membranvörrichtung 114 auf die gezeigte Weise um den Muffenförffiäbschnitt 118 geschoben. Während der erhitzte Endabschnitt des Kunststoffrohrs 160 immer noch verformbar ist, wird zwischen die Ringmembran und das Zwischenteil 138 Druckflüssigkeit geleitet, um entsprechend Fig* 7 die Membran aufzublähen* Dadurch schmiegt sich die Membran gleichförmig an den Teil des erhitzten Endabschnitts, mit dem die Mertibifari radial ausgerichtet ist. Da die Membran aus einem nachgiebigen Werkstoff besteht, drückt sie nichtnur fest auf den unteren ihr liegenden

Teil des erhitzten Rohrabschnitts., sondern sie paßt sich auch der Kontur des Kerns und insbesondere der Rippen 124 an. Auf diese Weise gleicht sich der erhitzte Rohrabschnitt zwischen der aufgeblähten Membran und den nutenbildenden Rippen genau der Rippenform an. Falls also die Rippen mit scharfen Konturen versehen sind, werden auch die in der Innenoberfläche des Rohrs geformten Rippen diese scharfen Konturen aufweisen. Falls die Rippen Flanken aufweisen, die mit der Oberfläche des Kerns Winkel zwischen ca. 30 und 90 aufweisen, werden auch die Flanken der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildeten Nuten genau diese Rippenkonfiguration aufweisen.

Danach kann die Membran zurückweichen, die nutenbildenden Rippen können - falls notwenig oder erwünscht - in ihre nicht hervorragenden Stellungen zurückbewegt werden und dmcch Relativbewegung zwischen Kern 116 und geformtem Endabschnitt 159 wird letzterer vom Kern entfernt. In Fig. 8 ist das Endprodukt des Verfahrens dargestellt, wobei das Kunststoffrohr 160 ein Muffenende 162 und Innennuten 164 aufweist.

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Claims

-25-PATENTANSPRÜCHE

Kunststoffrohrverbindung mit einem ersten Kunststoffrohr mit Muffenende, einem zweiten Kunststoffrohr mit Zapfenende, wobei der Außendurchmesser des Zapfenendes etwas kleiner als der Innendurchmesser des Muffenendes des ersten Runststoff rohrs ist, und mit einer Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenende (12) mindestens eine Gewindenut (40) in seiner inneren Oberfläche aufweist, wobei die Gewindenut (40) einen erweiterten Abschnitt besitzt, dessen Gestalt einem Schließteil entspricht, und wobei das Zäpfenende (14) mindestens eine Gewinderippe (28) aufweist, die auf seiner äußeren Oberfläche geformt ist und von dieser aus nach außen ragt und einen Schließteil aufweist, wobei die Gewinderippe mit der Gewindenut des Muffenendes Zusammenarbeitet, um die Kunststoffrohre mittels einer Schraubverbindung lösbar miteinander zu verbinden, und wobei das Zapfenende einen größerem Außendurchmesser als das mit ihn einstückig geformte Kunststoffrohr aufweist und eine seine äußere Oberfläche vollständig umgebende Ringnut (36) zur Aufnahme der Dichtung besitzt, wobei der Grunddurchmesser der Ringnut im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des einstückig .angeformten zweiten Kunststoffrohrs ist und die Dichtung in der Ringnut angeordnet ist.

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2. Kunststoffrohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erweiterte Abschnitt der Gewindenut ein Schließschlitz (56) ist, der vom Hinterende der Gewindenut (40) aus sich in "Richtung ihres Vorderendes erstreckt
3. Kunststoffrohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließteil ein erhabener Hakenteil (54) ist, der am Vorderende der Gewinde— rippe vorgesehen ist und sich von hieraus wegstreckt, wobei der Hakenteil (54) und der Schließschlitz (56) nach dem Ineinanderschrauben derart zusammenarbeiten, daß die Rohre lösbar miteinander verbunden sind.
4. Kunststoffrohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Dichtung aufnehmende Ringnut (36) auf dem zweiten Rohr derart vorgesehen ist, daß die Dichtung gegen eine umlaufende, an der Innenoberfläche des ersten Kunststoffrohrs vorgesehene Schulter gedrückt ist, wenn die Rohre miteinander verschraubt sind, wobei das Zusammendrücken der Dichtung zur Folge hat, daß der Hakenteil (54) in den Schließschlitz (56) gedruckt wird.
5. Kunststoffrohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindenut (40) eine Vor-

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derflanke (42) besitzt, die bezüglich der Innenoberfläche des Muffenendes (12) einen Winkel zwischen ca. 30 und ca. 90° aufweist.
6. Kunststoffrohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Gewinderippe (28) wesentlich geringer als die Breite der Gewindenut (40) ist, und daß die Breite des Hakenteils .(54) etwas geringer als die Breite der Gewindenut (40) ist.
7. Kunststoffrohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinderippe (28) eine Rückflanke (44) besitzt, die bezüglich der Außenoberfläche des zweiten Kunststoffrohrs einen Winkel zwischen ca» und ca. 90° aufweist, wobei unter Einwirkung einer Längszugkraft mindestens ein Teil der Rückflanke (32) die Vorderflanke (42) der Gewindenut (40) berührt.
8. Kunststoffrohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß das Muffenende (60) vier Gewindenuten (70) aufweist, die in gleichen Abständen voneinander längs des Innenumfangs des Muffenendes (60) vorgesehen sind, und daß das Zapfenende (62) vier Gewinderippen (80) aufweist, die in gleichen Absänden voneinander längs des Außenumfangs des Zapfenendes vorgesehen sind.

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9. Kunststoffrohrverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gewindenut (70) einen erweiterten Abschnitt aufweist, der bezüglich seiner Gestalt einem Schließteil entspricht, und daß jede Gewinderippe (80) einen Schließteil aufweist.
10· Verfahren zur Herstellung des Muffenendes der Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein Endabschnitt eines unter Hitzeeinwirkung verformbaren Kunststoffrohrs auf eine im thermoplastischen Bereich liegende Temperatur erhitzt wird, der erhitzte Endabschnitt über einen Formkern geschoben wird, wobei der Formkern eine äußere Form aufweist, die der erwünschten inneren Form des Muffenendes entspricht, der Endabschnitt auf eine unterhalb des thermoplastischen Bereichs liegende Temperatur abgekühlt wird, und das Kunststoffrohr mit angeformten Muffenende vom Formkern abgezogen wird, d a d u r cn gekennzeichnet , daß der Formkern (112) mindestens eine nutbildende Rippe (124) aufweist, die aus seiner Außenoberfläche ragt, und daß der erhitzte Endabschnitt (15t) des Kunststoffrohrs (160) dadurch vom Formkern (112) geformt wird, daß ein aufblasbares Teil

um den erhitzten Endabschnitt und die hervorragende Rippe herum vorgesehen ist, das aufblasbare Teil aufgeblasen wird, so daß es wenigstens einen Teil des erhitzten

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Endabschnitts (159) gegen wenigstens einen Teil des mit der Rippe (124) versehenen Kernendabschnitts drückt, so daß der gepreßte Teil sich bezüglich seiner Gestalt an die Rippe und den druckbeaufschlagten Teil des Kernend— abschnitts angleicht, wobei die hervorragende Rippe (124) in der Innenoberfläche des erhitzten Endabschnitts (159) eine Gewindenut (164) erzeugt, und daß das Druckmedium aus dem aufblasbaren Teil abgelassen wird, wenn die Temperatur des erhitzten Endabschnitts (159) unter den thermoplastischen Temperaturbereich gesunken ist und bevor das Kunststoffrohr von dem Formkern (112) abgezogen wird.
11. Vorrichtung zur Bildung einer Gewindenut in der Innenoberfläche eines mittels Hitze verformbaren Rohrs zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, bestehend aus einem zylindrischen Formkern, wobei einer von dessen Endabschnitten für die Aufnahme eines Endabschnitts eines mittels Hitze'verformbaren Rohrs geeignet ist, nachdem der Rohrendabschnitt auf eine Temperatur im thermoplstischen Temperaturbereich erhitzt worden ist, wobei der Endabschnitt des Formkerns eine äußere Form aufweist, die bezüglich ihrer Gestalt der gewünschten inneren Form des verformten Rohrs entspricht, dadurch gekennzeichnet , daß der Formkern (112) eine aus seiner Oberfläche nach außen ragende Rippe (124) aufweist und

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von einem ringförmigen, aufblasbaren Teil umgeben ist, der den Endabschnitt des Forrakersn (112) und damit die Rippe (124) umgibt, wobei das aufblasbare Teil im nicht aufgeblasenen Zustand einen radialen Abstand vom Kernendabschnitt aufweist, so daß der erhitzte Endabschnitt (159) des Rohrs eingeschoben werden kann, und daß eine Pumpe vorgesehen ist, die das aufblasbare Teil mit Druckflüssigkeit versorgt, die wieder aus dem aufblasbaren Teil abgelassen werden kann-

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