DE2418014A1

DE2418014A1 - Muffenrohrverbindung fuer aus kunststoff bestehende rohre

Info

Publication number: DE2418014A1
Application number: DE19742418014
Authority: DE
Inventors: Robert Walter Heisler
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1973-04-23
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1974-11-07
Also published as: JPS5012615A; IT1002883B; BR7401220D0; FR2226611A1; NL7402794A; BE811093A; AR200048A1

Description

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

1 Berlin 19

Oldenburgallee 1O Tel. 030/304 55 21/22

Drahtwort: Seilwehrpatent

Postscheckkonto: Berlin-West 59 38-1O2

9. April 1974 Pi'/Schu

Johns-Manville Corporation 22 üast 40th Street, New York, M. Y. 10016, USA

Muffenrohrverbindung für aus Kunststoff bestehende Rohre

Die üJrfindung bezieht sich auf eine Muffenrohrverbindung für aus Kunststoff bestehende Rohre, und insbesondere auf die Ausgestaltung des Muffenendes und auf die Maßnahme der Abstützung eines Dichtungsringes in dem Muffenende.

Muffenrohrverbindungen für aus Kunststoff bestehende Rohre sind bekannt. Das Muffenende, das das eine Ende eines Rohres oder einer Armatur bildet, nimmt in vielen Fällen einen Dichtungsring auf, der konzentrisch in einer auf der Innenfläche des Muffenendes angeordneten Umfangsnut aufgenommen ist. Eine Methode zur Ausbildung eines solchen Muffenendes besteht darin, daß das eine Ende des Rohres oder der Armatur thermisch über einem Kern verformt wird, auf dem der Dichtungsring

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und die Stützringe sich befinden. Hierbei entsteht in dem thermisch verformten Ende des Rohres eine innere Umfangsnut, die den Dichtungsring einschließt.

■ Diese bekannte Methode ist zwar wirtschaftlich vertretbar, sie besitzt jedoch gewisse Nachteile. Der Prozeß zur Ausbildung des Muffenendes ist verhältnismäßig langwierig und erfordert eine genaue Kontrolle der Verformungswärme, wobei trotzdem die auf diese Weise ausgebildeten Muffenden nicht immer innerhalb der gewünschten Maßtoleranzen' liegen, so daß erheblicher Ausschuß anfallen kann. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist eine Methode vorgeschlagen worden, die darin besteht, daß ein einen Dichtungsring aufnehmendes Muffenende .teilweise im üblichen Spritzgießverfahren und teilweise durch thermische Verformung ausgebildet wird. Zu diesem Zwecke wird das Muffenende eines Jtiohres oder einer Armatur im öpritzgießverfahren hergestellt, wobei am freien Ende des Muffenendes ein gerader hülsenartiger Abschnitt ausgebildet ist, der in seinem Durchmesser größer ist als das Hohr selbst. In diesem geradlinig verlaufenden hülsenartigen Teil wird ein Dichtungsring und ein anschließender Stützring eingesetzt, worauf das freie ittide des geradlinig verlaufenden Hülsenteiles erwärmt und thermisch radial nach innen verformt wird, um den Stützring in axialer

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■o-ichtung in dem geradlinig verlaufenden Hülsenteil festzulegen

Während diese letztgenannte Methode der Ausbildung eines Muffenendes in mamher Hinsicht befriedigt, sind viele andere Wege vorgeschlagen worden, um einen Dichtungsring in dem Muffenende einer .Rohrverbindung abzustützen« Derartige Wege sind besehrieben in den Ub-PS 2 157 008, 2 272 811, 2 398 399, 2 443 145, 2 458 874 und 3 091 483.

Die in diesen vorgenannten Patentschriften aufgezeigten Maßnahmen und Methoden zur Sicherung eines Dichtungsringes in dem Muffenende einer Rohrverbindung sind ebenfalls in mancher Hinsicht befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zur Sicherung des Dichtungsringes zu finden, die sich vorteilhaft von den bekannten Maßnahmen unterscheiden und zu einem erheblich verbesserten Muffenrohrende führen, und die eine unkomplizierte sichere und ökonomische Methode darstellen zur !!Festlegung eines Dichtungsringes in dem Muffenende einer Muffenrohrverbindung, wobei zwei getrennt geformte Teile j zur Verriegelung des Dichtungsringes verwendet werden und gleichzeitig die Möglichkeit auf ein Minimum verringert wird, daß eine zufällige und unbeabsichtigte Trennung dieser Teile erfolgt.

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Diese Aufgabe wird bei einer Muffenrohrverbindung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß im Bereiche des Endes der Hülse in der Innenfläche eine Mehrzanl von einander parallelen benachbarten Nuten und an dein äußeren Umfang des Stützringes eine entsprechende Zahl von Muten derart angeordnet sind, daß beim Einsetzen des Stützringes in die den Dichtring tragende Hülse die mit den Muten versehenen Teile des Hülse und des Stützringes nach Art einer Schnappverbindung ineinander einrasten.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß zwischen den mit Nuten versehenen Teilen der Hülse und des Stützringes eine der Verfestigung der Schnappverbindung dienende Bindemittelschicht angeordnet ist.

Weiter ist wesentlich, daß der Außendurchmesser des die Muten tragenden Teiles des Stützringes etwas größer ist als der Innendurchmesser des die Nuten tragenden Teiles der Hülse·

Schließlich ist noch von Bedeutung, daß der Stützring an seiner der Hülse zugekehrten Stirnfläche eine der Erleichterung seiner Einführung in die Hülse dienende ringförmige Abschrägung aufweist.

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Bei der Herstellung des erfmdungs gemäß en Muffenendes wird an dem freien jsnde dieses Muffenendes eine eine innen gerichtete Schulter bildende Hülse ausgeformt, die einen fiingraum zwischen sich und dem Spitzende des benachbarten Hohres bildet, und zwischen dem iaide dieser Hülse und der ringförmiger Anschlagschulter wird eine Mehrzahl von ringförmigen Nuten vorgesehen; der Dichtungsring wird konzentrisch in die Hülse zwischen den ringförmigen Hüten und der Anschlagschulter eingesetzt, wobei eine Seite des Dichtungsringes an oder benachbart zur Anschlagschulter liegt und den in der Rohrleitung herrschenden Innendruck aufnimmt, während die andere Seite des Dichtungsringes dem freien Ende der Hülse zugekehrt ist und den außerhalb der Jiingleitung herrschenden Druck aufnimmt! . es wird ein ringförmiges Stützelement gebildet, das auf seiner Umfangsflache entsprechende Nuten aufweist, und dieser Stützring wird mit Druck in daa freie Ende der Hülse eingeführt, wobei die die Nuten tragenden Teile der Hülse und des Stützringes nach Art einer Schnappverbindung ineinander eingreifen. Zu diesem Zwecke ist der Außendurchmesser des die Nuten tragenden 'feiles des Stütz ring es etwas größer als der Innendurchmesser des die Nuten tragenden Teiles der Hülse.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispieleweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:

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Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung des Muffenendes, des Dichtungsringes und des 3tützringes,

Fig. 2 teilweiser Schnitt durch eine gemäß

Fig. 1 hergestellte Muffenrohrverbindung.

»Vie die Abbildungen zeigen besitzt das Muffenende 10, das aus Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylchlorid besteht, einen glockenartigen Hülsenteil 12, der das eine Ende eines Hohres oder einer Armatur bildetj außerdem ist ein Dichtungsring 14 und ein Stützring 16 vorgesehen» Der Stützring 16 ist in der glockenartigen Hülse 12 angeordnet und mit ihr mechanisch verriegelt durch miteinander in üiingriff tretende ringförmige Nuten, die den Dichtungsring in der glockenförmigen Hülse 12 an seinem Platz fixieren»

Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, büiet der 'feil 12 eine zylindrische Hülse 20, die sich bei 22 konisch nach innen verjüngt und in das Rohr oder den mittleren Teil der Armatur 24 übergeht, mit dem sie aus einem Teil besteht. Die Hülse 26 bildet an ihrem jSnde einen Abschnitt 26 in Form einer axial gerichteten zylindrischen Hülse, deren Innen- und AußendurGhmesser größer sind als die Innen- und Außendurchmesser des

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Hülsenteiles 20. Der ündabschnitt 26, der koaxial zur Hülse 20 liegt, geht radial nach innen bei 28 in die Hülse 20 über und bildet hierdurch eine Ringschulter 20« Die Fläche der Jfting· schulter 30 erstreckt sieh nach innen von der Innenfläche des üindab schnitt es 26 und liegt im Abstand von dem freien inde des Abschnittes 26» Auf diese Weise entsteht durch die Hingschulter 30 ein sich zum freien .Ende des Abschnittes 26 erstreckender ringförmiger Zwischenraum 32, der der Aufnahme des Dichtungsringes 14 und des Stützringes 16. dient.

Am freien Jinde des zylindrischen Abschnittes 26 ist eine Mehrzahl voneinander benachbarten ringförmigen Nuten 34 angeordnet, die einander benachbarte ringförmige Schulterflächen bilden, dxe senkrecht zur Achse des Jündabschnittes seine. Innenfläche umgebend liegen« Diese .Nuten bilden, wie später beschrieben wird, den einen ieil einer mechanischen Verriegelung für den Stützring 16, der, nachdem der Dichtungsring 14 in den JÜngzwischenraum 32 eingeführt ist, in den Abschnitt 12 eingesetzt wird, um den Dichtungsring 14 an seinem Platz zu fixieren.

Der Dichtungsring besitzt einen üblichen Querschnitt, beispielsweise einen Querschnitt, wie er in den Abbildungen dargestellt ist} es kann jedoch auch ein Dichtungsring mit

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ringförmigen Querschnitt benutzt werden. In jedem Falle muß der Dichtungsring so dimensioniert sein, daß er dichtend in den Eingzwischenraum 32 gegen oder benachbart zur Schulter 30 liegt, und er muß sich radial nach innen über den Innendurchmesser der Hülse 20 hinaus erstrecken, so daß er unter Druck mit dem Spitzende 38 des benachbarten Rohres in Eingriff tritt. Der Dichtungsring kann aus beliebigem Material, beispielsweise aus Gummi bestehen.

Der Stützring 16 ist so dimensioniert, daß er dicht und konzentrisch in den üingraum 32 eingreift j er kann an sich beliebige Querschnittsform besitzen, beispielsweise eine Form, wie sie in den Abbildungen gezeigt istj er kann jedoch auch von quadratischem oder rechteckigem Querschnitt sein. Der Stützring muß so ausgebildet sein, daß er mit dem Dichtring in Eingriff tritt und wenigstens ihm benachbart liegt, wenn dieser in dem Eingraum 32 in Stellung gebracht ist, und er darf nicht die Einführung des Spitzendes 38 in das Muffenende behindern· Auf der Umfangsflache des Stützringes 16 ist eine Mehrzahl von ringförmigen, einander benachbarten Huten 36 angeordnet, die ringförmige. Schulterflächen bilden, die senkrecht zur Achse des Endabschnittes 26 liegen. Diese Nuten bilden den zweiten Teil der mechanischen Verriegelung zu den Nuten 34· Die Nuten' 36 sind so ausgebildet, daß sie in die

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Nuten 34 eingreifen, wobei die ringförmigen Schulterflächen beider Nuten aneinander anliegen, £m einen mechanisch festen Sitz zwischen dem Endteil 12 und dem Stützring 16 zu bilden, wie in !'ig. 2 gezeigt ist. Der Außendurchmesser des Stützringe'E an den Hüten 36 ist etwas größer als der Innendurchmesser der Hülse 26 an den Muten 34, so daß die Nuten und die Schulter flächen unter Druck in Eingriff gebracht werden müssen.

Me Mg. 2 zeigt das Muffenende 10 mit seinen Bestandteilen, nämlich der Hülse 20, dem Dichtungsring 14 und dem Stützring 16 in zusammengebautem Zustand mit dem Stützende 38 einer Muffenrohrverbindung. Beim Zusammenbau wird zunächst der Dichtungsring 14 in dem fiingzwischenraum 32 in Stellung gebracht derart, daß er mit einer Seite an der Ringschulter 30 anliegt ader ihr benachbart ist, wobei er dem in der Rohrleitung herrschenden Innendruck ausgesetzt ist} die andere Seite des Dichtungsringes ist dem außerüalb der Rohrleitung herrschenden Druck ausgesetzt. -Darauf wird der Stützring 16 unter Zwang in den Ringraua 32 und gegen die andere Seite des Dichtungsringes eingesetzt· Hierbei muß entweder der Stützring oder die Hülse 20 oder beide so flexibel sein, daß der Stützring zunächst in die Hülse eingesetzt werden kann, bevor die Nuten 34 und 36 ineinander eingreifend sich verriegeln.

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Da der Außendurohmesser des Stützringes etwas größer ist als der Innendurchmesser des Endabschnittes26, muß der Stützring unter Kraftaufwand in den Endabsehnitt 26 eingesetzt werden. Zu diesem Zwecke besitzt der Stützring 16 eine ringförmige Schrägfläche 37» die dazu dient, den Stützring 16 zunächst in das freie Ende des Abschnittes 26 einzuführen, nenn der Stützring unter Druck in den Endabschnitt 26 eingeführt ist, schnappen die Nuten 34 und 26 als mechanische Verriegelung ineinander und verhindern dadurch eine axiale .Bewegung zwischer dem Stützring und dem Muffenende. Der Dichtungsring, der nun zwischen der Schulterfläche 30 und dem Stützring 10 liegt, kann sich in axialer .Richtung nicht bewegen und wird an seinem Platz fixiert. In dieser Stellung tritt die innere Umfangsfläche des Dichtungsringes mit dem Spitzende 38 in dichtenden Eingriff. Zusätzlich zu der mechanischen Verriegelung des Stützringes 16 und äea Abschnittes 26 des Muffenendes können diese beiden Teile in den Nuten beispielsweise durch ein Klebmittel verbunden oder verschweißt werden. Dies ist im allgemeinen jedoch nur erforderlich, wenn die Muffenrohrverbindung für eine unter hohem Druck stehende Rohrleitung '/ erwendung findet.

Die mechanische ITerriegelung, d.h. der J?estsitz der Nuten 34 und 36, liegt auf der Außendruckaeite des Dichtungsringes 14·

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Die Verriegelung ist damit nicht unmittelbar dem in der Leitung herrschenden Druck ausgesetzt, so daß ein Leckwerden durch die Verriegelung von innen her aus der itohrleitung nicht'möglich ist. Außerdem liegt die Verriegelung im Inneren des EndaDschnittea 26. Sie kann hierdurch leicht in den .Ringzwischenraum yi eingesetzt werden und ist geschützt gegen äußere physikalische Abnutzung, die zu einer Verlagerung in der Muffenrohrverbindung oder gar zu ihrer Ϊrennung führen könnte. Da die Verriegelung in dem Muffenende liegt, brauchen die der Verriegelung dienenden leile nicht verstärkt zu werden.

Das Muffenende 12 und der Stützring 16 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff und sind vorzugsweise im Spritzgießverfahren oder durch thermische Verformung hergestellt. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die im Ausführungsbeispiel gezeigte Muffenrohrverbindung sondern kann auch als Teil der Muffe für eine anders geartete Hdrverbindung Verwendung finden.

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Claims

Ansprüche

Muffenrohrverbindung für aus Kunststoff bestehende Rohre, bei der das der Aufnahme des Spitzendes des benachbarten Rohres dienende Muffenende des anderen Rohres an seinem Ende eine der Aufnahme eines Dichtungsringes und eines Stützringes dienende, eine innere ringförmige Ansehlagschulter für den Dichtungsring bildende, in ihrem Durchmesser erweiterte Hülse aufweist, wobei die der Anschlagschulter zugekehrte Seite des Dichtungsringes den in der Rohrleitung herrschenden Druck und die andere Seite des Dichtungsringes den außerhalb der Rohrleitung bestehenden Druck aufnimmt, und bei der der Stüt^rmg zwischen dem Ende der Hülse und dem Dichtring diesen benachbart gegen Verschiebung gesichert gehalten ist, dadurch gekennzeichnet , daß im Bereiche des i,ndes der Hülse in der Innenfläche eine Menrzahl von einander parallelen benachbarten Hüten und an dem äußeren Umfang des Stützringes eine entsprechende Zahl von Nuten derart angeordnet sind, daß beim Einsetzen des Stützringes in die den Dichtring tragende Hülse die mit den Kuten versehenen Teile der Hülse und des Stützringes nach Art einer Schnappverbindung ineinander einrasten.

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2. Muffenrohrνerbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den mit Nuten versehenen Teilen der Hülse und des Stützringes eine der Verfestigung der Schnappverbindung dienende Bindemittelschicht angeordnet ist.
Muffenrohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des die Nuten tragenden Teiles des Stützringes etwas größer ist als der Innendurchmesser des die Nuten tragenden Teiles der Hülse.
4. Muffenrohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring an seiner der Hülse zugekehrten Stirnfläche eine der Erleichterung seiner Einführung in die Hülse dienende ringförmige Abschrägung aufweist.

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