DE2845308A1

DE2845308A1 - Fitting o.dgl. aus formstabilem kunststoff fuer rohrverbindungen sowie verfahren und werkzeug zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2845308A1
Application number: DE19782845308
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Cyriax
Original assignee: Battenfeld Maschinenfabriken GmbH
Current assignee: Battenfeld GmbH
Priority date: 1978-10-18
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1980-04-24
Also published as: JPS5563232A; DE2845308C3; DE2845308B2

Description

Fitting oder dergleichen aus formstabilem Kunststoff
für Rohrverbindungen sowie Verfahren und Werkzeug zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Fitting oder dergleichen aus formstabilem Kunststoff für Rohrverbindungen mit mindestens einem muffenartigen Endstück, in das ein glattes Anschluß-Rohrstück unter Zwischenschaltung eines elastischen Dichtungsringes einschiebbar ist. Sie befaßt sich aber auch mit einem Verfahren und einem Werkzeug zur Herstellung solcher Fittings oder dergleichen.
Fittings oder dergleichen der gattungsgemäßen Art zur Bildung von Rohrverbindungen sind in vielen verschiedenen Ausführungsformen bekanntgeworden.
So gehört es bspw. durch die DE-OS 24 16 936 zum Stand der Technik, in den Innenumfang des muffenartigen Endstücks des Fittings oder dergleichen eine Umfangsnut zur Aufnahme des elastischen Dichtungsringes einzuformen.
Diese Umfangsnut kann dabei aber entweder nur durch Zuhilfenahme eines komplizierten Formwerkzeuges unmittelbar beim Spritzgießen hergestellt werden, oder aber sie wird durch nachträgliche Verformung oder durch zerspanende Nacharbeit am fertiggespritzten Fitting ausgebildet.
Durch die DE-OS 24 18 014 ist es zwar auch schon bekannt, den elastischen Dichtungsring in eine stufenförmige Erweiterung des muffenartigen Endstückes einzusetzen. Zur Lagenfixierung des Dichtungsringes wird dann aber in jedem Falle ein zusätzliches Sicherungselement benötigt, welches über eingeformte Gewindeabschnitte oder sons-ge Hinterschneiduneo mit dem muffenartigen Endstück des Fittings oder dergleichen formschlüssig verbunden werden muß. Auch die Herstellung der Gewindeabschnitte oder sonstigen Hinterschneidungen am Innenumfang des muffenartigen Endstücks macht aber die Verwendung verhältnismäßig komplizier#er Spritzwerkzeuge notwendig.
s ist Zweck der Erfindung, die sich bei der Herstellung und auch im praktischen Gebraucn der bekannten Fittings oder dergleichen zur Herstellung von Rohrverbindungen ergebenden Unzulänglichkeiten zu beseitigen. Ziel der Erfindung ist es daher einerseits, ein Fitting oder dergleichen der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, daß mit besonders einfachen Mitteln eine sichere aktion des Dichtun#sringes zwischen dessen muffenartigem Endstück und dem Anschluß-Rohrstück gewährleistet wird. Andererseits soll aber juch ein Verfahren und ein Werkzeug zur Herstellung solcher Fittings oder dergleichen gefunden werden, mit dessen Hilfe auf einfache Weise eine sichere Wirkverbindung zwischen dem Dichtungsring und dem Fitting gebildet werden kann.
Ein Fitting oder dergleichen zeichnet sich zur Lösung der gestellten Aufgabe hauptsächlich durch die Kennzeichnungsmerkmale des Anspruchs 1 aus.
Der besondere Vorteil liegt dabei darin, daß der Dicltung,sring im muffenartigen Endstück des Fittings oder dergleichen eine großflächige Anlage sowie in Einschubrichtung des Anschluß-Rohrstückes eine mehrstufige Abstützung erhält, trotzdem aber eine hochelastische Dichtungslippe besitzt.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dabei durch die Benutzung der Merkmale des Anspruchs 3.
Wichtig für eine einwandfreie T#irkverbindung zwischen dem Fitting oder dergleichen und dem Anschluß-Rohrstück ist# auch das Merkmal des Anspruchs 3, weil hierdurch das Elnführen des Anschluß-Rohrstücks in das Fitting oder dergleichen wesentlich erleichtert wird.
Um eine Überbeanspruchung des Dichtungsrings durch das eingeschobene Anschluß-Rohrstück zu vermeiden, hat es sich außerdem als vorteIlhaft erwiesen, das im Anspruch 4 aufgezeigte Merkmal anzuwenden. Dabei ist es besonders dann, wenn in der Rohrleitung unter Druck stehende Medien geführt werden sollen, wichtig, das Merkmal des Anspruchs 5 in Gebrauch zu nehmen.
In verfahrenstechnischer Hinsicht zeichnet sich die erfindungsgemäße Problemlösung aus durch die Merkmale des Anspruchs Empfehlenswert sind in diesen Zusammenhang aber auch die Verfahrensmerkmale nach Anspruch 7.
din Werkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens zur Herstellung von Fittings oder dergleichen ist besonders gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 8, während sich vorteilhafte teiterbildungen desselben aufgrund der Anspruchsmerkmale 9 und 10 erreichen lassen.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nunmehr ausführlich eriqutert werden. Es zeigt bzw. zeigen Figur 1 im Längsschnitt eine bevorzugte kusführungsforn eines erfindungsgemäßen Fittings oder dergleichen vor der Herstellung einer Rohrverbindung mit einem zugehörigen Anschluß-Rohrstück, während die Fig.2-4 im axialen Halbschnitt ein Tf'erkzeug zur Herstellung des Fittings oder dergleichen nach Fig. 1 während verschiedener aufeinanderfolgender Verfahrensschritte wiedergeben.
In Fig. 1 der Zeichnung ist im Längsschnitt ein Fitting 1 aus formstabilem Kunststoff dargestellt, welches ein muffenartiges Endstück 2 hat, in das zur Bildung einer Rohrverbindung ein Anschlußrohrstück 3, vorzugsweise bis zum eingeformten Anschlag 4 eingeschoben werden kann.
Das muffenartige Endstück 2 des Fittings 1 ist an seinem Innenumfang mit zwei sich zum freien Ende stufenförmig erweiternden, zueinander konzentrisch und parallel zur Längsachse verlaufenden Einformungen 5 und 6 versehen.
Am Innenumfang des muffenartigen Endstücks 2 ist dabei ein Dichtungsring 7 vorgesehen, der einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat. Der Y-Steg 8 liegt dabei in der im Durchmesser kleineren Einformung 5 des muffenartigen Endstücks 2, während der eine Y-Schenkel 9 von der im Durchmesser größeren Einformung 6 des muffenartigen Endstücks 2 aufgenommen ist. Der andere Y-Schenkel 10 steht frei über den Innenumfang des muffenartigen Endstücks 2 vor und weist einen von seiner Wurzel zum freien Ende hin keilförmig verjüngten Querschnitt auf, dergestalt, daß der Dichtungsring 7 sich an seinem Innenumfang in das muffenartige Endstück 2 hinein konisch verengt.
Der Ringspalt 11 zwischen den beiden Y-Schenkeln 9 und 10 weist im entspannten Zustand des Dichtungsringes 7 vorzugsweise auf seiner ganzen Tiefe annähernd gleiche Breite auf. Selbstverständlich kann der Ringspalt 11 auch ein anderesQuerschnittsprofil aufweisen, bspw. zu seinem Grund hin sich verjüngen.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Dichtungsring 7 aus elastisch nachgiebigem Werkstoff, insbesondere Weichkunststoff, einstückig fest mit dem Fitting 1 aus formstabilem Kunststoff verbunden ist.
Die Herstellung des Fittings 1 mit dem Dichtungsring 7 erfolgt mit Hilfe des in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Werkzeuges durch Spritzgießen aus Kunststoff, und zwar in mehreren aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten.
Dieses Werkzeug wird im wesentlichen von einer Außenform 12 und einer Kernform 13 gebildet.
In die Außenform 12 sind dabei sämtliche Außenkonturen 14 des Fittings 1 sowie ein Teil der Innenkonturen 15 desselben eingearbeitet.
Die Kernform 13 besteht aus zwei konzentrisch ineinander sitzenden Teilen 16 und 17, wobei das äußere Teil 16 entsprechend der Innenkontur des Fittings 1 im Bereich des muffenartigen Endstücks 2 an seinem Außenumfang mit stufenartigen Absätzen 18 und 19 versehen ist.
Das innere Teil 17 der Kernform 13 weist eine Umfangseindrehung 20 auf, die in ihrer Querschnittsform dem Y-Schenkel 10 des Dichtungsringes 7 entspricht.
In der aus Fig, 2 ersichtlichen Stellung des Werkzeuges wird zunächst, bspw. durch die Angußöffnung 21 formstabil aushärtender Kunststoff in die vorhanden#n Hohlräume zwischen der Außenform 12 und der Kernform 13 eingespritzt.
Nachdem das geschehen ist, werden zunächst die radial durch die Außenform 12 bis gegen das Formteil 16 der Kernform 13 vorgeschobenen Stifte 22 aus dem Endstück 2 herausgezogen und damit öffnungen 23 freigegeben, die vorzugsweise gleichmäßig auf den Umfang verteilt sind. Anschließend wird dann das äußere Formteil 16 in die Stellung nach Fig. 3 gebracht, so daß von der Umfangsnut 20 im inneren Formteil 17 der Kernform 13, dem bereits gespritzten Fitting 1 und den teilweise gezogenen äußeren Formteil 16 ein im Querschnitt Y-förmiger Ringraum freigelegt wird.
In diesen Ringraum wird sodann durch die Angußöffnung 23a in der Außenform 12, aus der der Stift 22 vollständig entfernt ist, und durch die mit der Angußöffnung 23a korrespondierende öffnung 23 im Endstück 2 formelastisch aushärtender Kunststoff eingespritzt, so daß dieser den im Querschnitt Y-förmigen Hohlraum völlig ausfüllt und sich zugleich mit dem bereits vorher gespritzten Fitting 1 fest verschweißt.
Sodann wird zuerst das Formteil 16 und danach die Kernform 13 völlig aus der Außenform 12 herausgezogen, wie das die Fig. 4 erkennen läßt.
Das auf diese Art und Weise fertiggestellte Fitting 1 mit der unmittelbar eingeformten elastischen Dichtung 7 kann sodann, bspw. axial aus der Außenform 12 herausgenommen werden.
Der sichere Halt des Dichtungsringes 7 innerhalb des Fittings 1 wird noch dadurch begünstigt, daß zapfenartige Abschnitte 24 der Angüsse radial in die von den Stiften 22 freigegebenen Öffnungen 23 im muffenartigen Endstück 2 hineinragen, wie das den Figuren 1 und 4 zu entnehmen ist.
Das auf diese Art und Weise fertiggestellte Fitting 1 kann sodann, wie das aus Fig. 1 ersichtlich ist, zusammen mit einem Anschluß-Rohrstück 3 zur Herstellung einer Rohrverbindung benutzt werden.
Normalerweise reicht die Elastizität des Dichtungsringes 7 aus, um die beiden Teile der Rohrverbindung gegeneinander abzudichten. Soll die Rohrverbindung jedoch einem höheren Innendruck standhalten, dann ist es zweckmäßig, nach dem axialen Einschieben des Anschluß-Rohrstückes 3 in das Fitting 1 eine das Anschluß-Rohrstück konzentrisch umgebende, an ihrem Innenumfang konische Spannbuchse 25 in den Ringspalt 10 zwischen die beiden Y-Schenkel 9 und 10 des Dichtungsringes 7 einzudrücken. Durch diese Spannbuchse wird dann der freie Y-Schenkel 10 des Dichtungsringes 7 nach radial einwärts verformt und großflächig gegen den Außenumfang des Anschlußrohrstückes gepreßt.
Die erfindungsgemäßen Fittings können jede beliebige bekannte Form haben, beispielsweise gerade, als Krümmer oder T-förmig ausgebildet sein.

Claims

Patent ansprüche 1. Fitting oder dergleichen aus formstabile Kunststoff für Rohrverbindungen mit mindestens einem muffenartigen Endstück, in das ein glattes Änschluß-Ronrstück unter Zwischenschaltung eines elastischen Dichtungaringes einschiebbar ist, da durch gekennzeichnet, daß das muffenartige Endstück (2) an seinem Innenumfang mindestens zwei sich zum freien Ende stufenförmig erweiternde, zueinander konzentrische und parallel zur Längsachse verlaufende minformungen (5, c) aufweist und daß der Dichtungsring (7) einen etwa Y-fö.rmigen querschnitt hat sowie einerseits über den Y-Steg (8) in der vom freien Ende des muffenartigen endstücks (2) entfernten Einformung (5) und andererseits über einen (9) der beiden Y-Schenkel (9, , 10) in der dem freien Ende des muffenartigen Endstücks (2) unmittelbar benachb#rten Einformung (6) verankert ist (24), während der andere Y-Schenkel (10) frei über den Innenumfang des muffenartigen Endstücks (2) vorsteht.
2. Fitting oder dergleichen nach sLnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (7) über den Y-Steg (8) und den einen Y-Schenkel (9) einstückig fest mit dem muffen#artigen Endstück (2) verbunden, z. B. verschweißt, ist.
3. Fitting oder dergleichen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Y-Schenkel (10) des Dichtungsringes (7) sich an seinem Innenumfang und zu seinem freien Ende hin keilförmig verjüngt.
4. Fitting oder dergleichen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (11) zwischen den beiden Y-Schenkeln (9 und 10) im entspannten Zustand des Dichtungsringes (7) auf seiner ganzen Tiefe annähernd gleiche Breite aufweist.
5. Fitting oder dergleichen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringspalt (11) eine das Anschluß-Rohrstück (3) konzentrisch umgebende, konische Spannbuchse (25) eintreibbar ist.
6. Verfahren zum Herstellen von Fittings oder dergleichen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der eigentliche Fitting (1) aus formfest aushärtendem Kunststoff und dann unmittelbar anschließend vorzugsweise im selben Werkzeug, in diesen der Dichtungsring (7) aus formelastisch aushärtendem Kunststoff gespritzt wird (Figuren 2 bis 4).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spritzen des Fittings (1) in dessen Wandung radiale Durchlässe freigehalten werden (22) und dann durch diese der den Dichtungsring (7) bildende Kunststoff eingespritzt wird.
8. Werkzeug zum Herstellen von Fittings oder dergleichen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, durch das Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, bestehend aus einer Außenform und einer Kernform, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernform (13) aus frei '.or.zentrisch ineinander sitzenden Formteilen (15 und 17) besteht, von denen der äußere Formteil (16) entsprechend der Innenkontur (5, 6) des Fittings (1) oder dergleichen stufenförmig abgesetzt (18, 19) sowie um ein vorbestimmtes Naß auf dem inneren Formteil (17) axial verschiebbar geführt ist, während der innere Formteil (17) eine der Innenkontur des Dichtungsringes (7) entsprechende Umfangs einschnürung (20) aufweist, die bei vorgeschobenem äußerem Formteil (16) völlig abgedeckt (Fig. 2), bei zurückgezogenem äußerem Formteil (16) jedoch zur Innenkontur (5, 6) des Fittings (1) oder dergleichen hin zumindest teilweise freigegeben ist (Fig. 3).
9. I>erkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenabsatz (18) am vorderen Ende des äußeren Formteils (16) in dessen zurückgezogener Stellung (Fig. 3) den Formabschnntt für den Ringspalt (11) des Diclntungsringes (7) bildet.
10. Werkzeug nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Formteil (12) mindestens ein radial gegen den inneren Formteil (13) anste lbarer Schieberbolzen (22) zur Bildung eines Angußdurchlasses (23) in Fitting (1) oder dergleichen für das Spritzen des Dichtungsringes (7) vorgesehen ist (Figuren 2 und 3).