DE29602041U1 - Verbindungselement für Rohrleitungen - Google Patents

Description

Dr. Alfred Beckers, Ehreshoverstraße 8 D-50735 Köln

"Verbindungselement für Rohrleitungen" 5

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Verbindungselement ist beispielsweise aus der DE 41 27 775 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Verbindungselement werden die Dichtungen durch eingelegte Dichtungsringe gebildet, so daß das Verbindungselement im Bereich jeder Öffnung durch das Gehäuse und die Dichtungsringe wenigstens drei Bauteile aufweist, die mit dem Rohr verbunden werden müssen.

Die Handhabung der bekannten Verbindungselemente ist umständlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes

Verbindungselement dahingehend zu verbessern, daß es eine einfache und schnelle Handhabung ermöglicht.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge

löst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, das Verbindungselement einteilig auszugestalten, d. h. die Dichtungselemente einteilig im Gehäuse des Verbindungselementes auszu

gestalten. Auf diese Weise ist an der Baustelle keine weitere Handhabung zusätzlicher Bauteile des Verbindungselementes erforderlich. Vielmehr kann einfach ein Rohrende in das Verbindungselement eingesteckt werden. Anschließend kann der Klebstoff durch den Injektionskanal in den Hohlraum einge

bracht werden, welcher durch die innen in der Öffnung vorge-

sehene Ausnehmung sowie durch die äußere Oberfläche des in den Öffnung eingeschobenen Rohrendes ausgebildet wird. Die Anzahl dicht miteinander zu verklebender Bauteile kann gegenüber dem bekannten Verbindungselement reduziert werden, so daß neben der vereinfachten Handhabung auch eine besonders

sichere Verbindung erzielt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

So ist es beispielsweise vorteilhaft möglich, die Öffnung sowohl für eine Injektionsverklebung verwendbar zu machen als auch wahlweise für eine Verklebung, bei der der Klebstoff mittels eines Pinsels auf das Rohr aufgetragen wird, bevor das Rohrende in die Öffnung des eingeschoben wird. Bei einer derarti

gen Pinselappükation ist sicherzustellen, daß der Klebstoff nicht durch die in der Öffnung vorgesehene äußere Dichtung vom Rohrende abgestreift wird.

Zu diesem Zweck kann vorteilhaft der Dichtungsbereich, der die

innere Ausnehmung zum freien Ende der Öffnung abdichtet, so schmal bemessen sein, daß dieser Dichtungsbereich problemlos mit einem ggf. sogar lediglich handbetätigten Werkzeug entfernt werden kann, beispielsweise mit Hilfe eines speziellen Schneid- oder Fräswerkzeuges oder ggf. auch mit einem beliebigen

Messer. Auf diese Weise kann die Lagerhaltung für den Handwerker erheblich vereinfacht werden und bei lediglich einem Typ von Verbindungselement kann der Handwerker je nach bevorzugter Verbindungstechnik selbst zwischen einer Verklebung mittels Injektion oder mittels Pinselapplikation wählen.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, den Injektionskanal verhältnismäßig nah am äußeren Ende der Ausnehmung innen münden zu lassen. Je nach Einbausituation wird hierdurch die Erreichbarkeit des Injektionskanales verbessert. Zudem wird die

Sicherheit der Verbindung durch diese Anordnung verbessert:

Die Festigkeit der Verklebung wird wesentlich durch die Klebelänge bestimmt. Die Dichtigkeit der Klebeverbindung jedoch kann durch schmale, partielle Hinterspülungen der Klebefläche beeinträchtigt werden, wenn sich diese Hinterspülungen bis zu einem Injektionskanal oder einem Entlüftungskanal erstrecken.

Durch die vorgeschlagene Anordnung der Kanäle wird die Abdichtungs-Sicherheit verbessert.

Vorteilhaft kann am inneren Ende der Ausnehmung eine Dichtungsfläche vorgesehen sein, die nicht in Form einer Anschlagkante für das Rohrende ausgebildet ist, sondern die schräg oder gebogen verläuft und einen gegenüber dem Rohraußendurchmesser verringerten Durchmesser aufweist. Beim Einschieben des Rohrendes in das Verbindungselement wird daher ein Ende für diese Bewegung fühlbar, so daß eine einem Anschlag vergleichbare Funktion geschaffen wird. Gleichzeitig wird durch die Durchschnittsverminderung eine. Quetschdichtung zwischen Rohr und dieser Dichtfläche erreicht, die die abdichtende Wirkung des später injizierten Klebstoffes unterstützt und den Klebstoff gegenüber den Im Rohrsystem geführten Medium ab

dichtet.

Die durch die Quetschkräfte einer derartigen Quetschdichtung auf das Rohr wirkenden Axialkräfte, die das Rohr aus dem Verbindungselement herauszudrücken bestrebt sind, können durch

einen entsprechend gering bemessenen Innendurchmesser der äußeren Dichtung aufgenommen werden, so daß das Rohr nicht bis zu einer ausreichenden Festigkeit des Klebstoffs in seiner Quetschstellung gehalten werden muß.

Eventuell kann an dem inneren Ende der Ausnehmung oder dahinter, also noch weiter innen im Verbindungselement, ein zusätzlicher Dichtring vorgesehen sein, wenn z.B. im Rohrleitungssystem Lebensmittel oder Trinkwasser geführt werden soll und eine Verbindung zwischen dem Klebstoff und diesem im

Rohrleitungssystem geführten Medium besonders zuverlässig

ausgeschlossen werden soil. Bei der ansonsten einteiligen Ausgestaltung des Verbindungselementes kann für spezielle Anwendungsfälle ein derartiger zusätzlicher Dichtring eingelegt werden, ohne daß konstruktive Änderungen am Verbindungselement erforderlich sind.

Der Dichtring kann als Axialdichtung ausgebildet sein, die sich an einem als Anschlag für das Rohr vorgesehenen Flansch abstützt oder an der oben genannten Fläche zur Ausbildung einer Quetschdichtung, wobei der Dichtring gegenüber dem für das

Verbindungselement verwendeten Werkstoff unterschiedliche Elastizitätseigenschaften aufweisen kann und so eine besonders zuverlässige Abdichtung ermöglichen kann.

Der Dichtring kann alternativ auch als Radialdichtung ausgebil

det sein, die in der Ausnehmung oder in einer eigens vorgesehenen Nut fixiert werden kann. Ein derartige Nut ist dabei so angeordnet, daß die Dichtwirkung des Verbindungselementes auch ohne die Verwendung des Dichtrings sichergestellt ist.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, daß das Verbindungselement um die Öffnung in Art eines Stutzens ausgebildet ist und einen verringerten Außendurchmesser dort aufweist, wo die Öffnung einen verringerten Innendurchmesser als Dichtung am freien Ende der inneren Ausnehmung aufweist. Auf diese Weise kann

das Verbindungselement besonders preisgünstig hergestellt werden:

Wenn es beispielsweise einteilig im Spritzguß hergestellt wird, bedeutet die Schaffung der inneren Ausnehmung in der Öffnung eine Hinterschneidung, da zum freien Ende der Öffnung eine Verringerung des lichten Innenquerschnittes vorgesehen ist. Durch eine dort vorgesehene Verringerung des Außendurchmessers des Stutzens wird die Flexibilität des für das Verbindungseiement verwendeten Werkstoffes in diesem Bereich er

höht, so daß das Spritzgußstück ohne komplizierten Formenbau

einfach ausgeformt werden kann, indem es sich elastisch verformt, wenn es von dem Kern getrennt wird, der die Kontur der inneren Ausnehmung in der Öffnung bestimmt. Insbesondere im noch warmen Zustand können die Werkstoffe eine derartige Elastizität aufweisen, wobei je nach Konturierung des Kernes

eine beschädigungsarme Entfernung des Spritzgußteiles möglich ist, so daß die später erforderliche Maßhaltigkeit der Dichtungselemente sichergestellt ist.

Die Injektionsöffnung kann nicht nur radial außen am Mantel der

Öffnung münden, sondern beispielsweise an der Stirnfläche des Verbindungselementes, insbesondere wenn das Verbindungselement lediglich als Reduzierstück ausgebildet ist, welches auf ein Rohr mit geringem Außendurchmesser aufgebracht werden soll, um die Befestigung dieses Rohres in einem Installations

bauteil mit großem Innendurchmesser zu ermöglichen, ist diese Mündung des Injektionskanales vorteilhaft:

Nachdem das Rohrende mit dem Reduzierstück in das größere Installationsbauteii eingebracht ist, ist die äußere Mantelfläche des Verbindungselementes (=Reduzierstück) nicht mehr problemlos zugänglich. Ggf. könnte ein Überstand des Verbindungselementes durch eine übergroße Länge erzielt werde, so daß nach Einbau in diesem überstehenden Bereich die Mündung der Injektionsöffnung zugänglich wäre. Die Anordnung der Mündung

im Stirnende ermöglicht eine kurze Baulänge dieses Verbindungselementes und damit eine preiswerte Herstellung durch einen geringen Materialverbrauch.

Bei einem derart vorgesehenen verringerten Außendurchmesser

kann der Injektionskanal vorteilhaft in dessen Bereich außen münden. Hierdurch kann die Länge des Injektionskanals minimiert und das Injizieren erleichtert werden, wenn der Injektionskanal ggf. wegen eines verhältnismäßg geringen Durchmessers einen hohen Strömungswiderstand für den Klebstoff darstellt.

Ein vereinfachter Aufbau einer Spritzgußmaschine kann bei

einem Verbindungselement mit mehreren Rohranschlüssen (=Öffnungen) erzielt werden, wenn die Injektionskanäle nicht in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind: Die Injektionskanäle werden bei der Herstellung des Verbindungselementes durch axial verschiebbare Stifte erzeugt, und deren Beweglichkeit

kann ggf. erleichtert werden, wenn die Achsen der Injektionskanäle mehrerer Öffnungen in geeigneter Weise schräg zueinander stehend verlaufen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich

nung im folgenden näher erläutert.

Dabei ist mit 1 allgemein ein rein schematisch dargestelltes Verbindungselement bezeichnet, welches als Muffe zum Verbinden von zwei Rohrenden ausgestaltet ist. Hierzu umfaßt das

Verbindungselement 1 zwei Öffnungen 2, die jeweils ein äußeres Ende 3 und ein inneres Ende 4 aufweisen. Im mittleren Bereich weist das Verbindungselement 1 einen innen umlaufenden Flansch 5 auf, der jeweils einen Anschlag für die beiden einzuschiebenden Rohrenden darstellt.

Eine Verbindung der Rohrenden mit dem Verbindungselement 1 erfolgt durch Injektionsklebung. Zu diesem Zweck weist jede Öffnung 2 mehrere Bohrungen auf. Davon dient eine Bohrung als Injektionskanal 6 und eine oder ggf. mehrere andere Boh

rungen dienen als Kontroll- und Entlüftungskanäle 7.

Um einen unerwünschten Klebstoffaustritt oder Lufteinschlüsse zu vermeiden, sind für jede Öffnung 2 vorteilhaft lediglich zwei Bohrungen vorgesehen. Um eine gleichmäßige Klebstoffvertei

lung zu begünstigen, liegen sich die Bohrungen vorteilhaft diametral gegenüber.

Die Kanäle 6 und 7 sind gleichartig ausgestaltet, so daß je nach Einbausituation eine beliebige der Bohrungen als Injektions

kanal 6 verwendet werden kann. Die Kanäle 6 und 7 sind nahe

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dem äußeren Ende 3 angeordnet, um leicht erreichbar zu sein und eine möglichst sichere Abdichtung der Verbindung zu gewährleisten.

Der Klebstoff dringt durch den Injektionskanal 6 in einen Hohlraum ein, der durch eine innen in der Öffnung 2 ringförmig umlaufende Ausnehmung 8 gebildet wird und der radial nach innen durch das eingeschobene Rohr begrenzt wird. Zum äußeren und zum inneren Ende der Ausnehmung 8 hin bildet die Öffnung 2 durch Verringerungen ihres Innendurchmessers eine äußere

Dichtung 9 sowie eine innere Dichtung 10 des Hohlraums aus.

Im Bereich der äußeren Dichtung 9 weist das Verbindungselement 1 eine Fase 11 auf, so daß in dem Bereich reduzierten Innendurchmessers am äußeren Ende 3 die Wandstärke des

Öffnungs 2 insgesamt erheblich geringer ist als im übrigen Wandungsbereich der Öffnung 2. Auf diese Weise wird eine Flexibilität dieses äußeren Endes 3 bewirkt, die ein leichtes Ausformen des Verbindungselementes 1 aus einer Spritzgußmaschine trotz der Hinterschneidung ermöglicht, die durch die

Ausnehmung 8 in der Öffnung 2 gebildet ist.

Aus produktionstechnischen Gründen verlaufen die Kanäle 6 und 7 radial durch die Wandung des Verbindungselementes 1.

Sie münden daher mit ihrer Achse schräg zur Oberfläche der

Fase 11. Je nach Ausgestaltung des Hilfsmittels, mit dem der Klebstoff in den Injektionskanal 6 eingespritzt werden soll, kann abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiei vorgesehen sein, den Injektionskanai 6 schräg oder gebogen verlaufen und senkrecht an der äußeren Umfangsfläche des Verbindungseie-

mentes 1, hier: der Fase 11, münden zu lassen. So kann dort keine ovale, sondern eine kreisrunde Öffnung erzielt werden, die auf einfache Weise das dichte Ansetzen eines derartigen Hilfsmittels ermöglicht, so daß beim injizieren des Klebstoffes ein unerwünschter Klebstoffaustritt am Injektionskanal 6 vermie

den wird.

Je nach den Eigenschaften des Klebstoffs und des im Rohrsystem zu führenden Mediums kann beispielsweise die mechanische Festigkeit der Klebstoffverbindung bereits nach kurzer Zeit ausreichend sein, obwohl der Klebstoff noch nicht endgültig

ausreagiert ist und gegen das Medium empfindlich ist.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann daher die innen umlaufende innere Dichtung 10 vom vergleichsweise großen Innendurchmesser der Ausnehmung 8 zu einem Innen

durchmesser verlaufen, der geringer ist als der Außendurchmesser des einzuschiebenden Rohrendes. Oder es kann eine zusätzliche Querschnittsverringerung vorgesehen sein, die gegenüber der dargestellten inneren Dichtung 10 noch weiter innen im Verbindungselement vorgesehen ist.

Auf diese Weise kann auf den Flansch 5 als Anschlagmittel für die Rohrenden verzichtet werden und es wird eine Quetschdichtung für das aufgeschobene Rohr geschaffen, die einerseits die Dichtwirkung des Klebstoffes unterstützt und andererseits

einen Kontakt zwischen Klebstoff und in dem Rohrleitungssystem geführten Medium verhindert, so daß eine möglichst baldige Belastung und Inbetriebnahme der Rohrverbindung möglich ist.

Weiterhin kann abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, zusätzlich einen axial oder radial abdichtenden Dichtungsring im Bereich der inneren Dichtung oder des Anschlags 5 einzulegen, wenn eine zwar aufwendige, aber besonders sichere Trennung von dem Klebstoff und dem Medium

erfolgen soll, welches in dem Rohrleitungssystem geführt ist. Bei zusätzlicher Anordnung eines derartigen Dichtungsringes kann daher insbesondere bei Reparaturarbeiten eine besonders schnelle Inbetriebnahme der Rohrverbindung erfolgen.

Schließlich können in Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels Haltemittel im Bereich des Injektionskanales 6 vorgesehen sein, die eine sichere und abdichtende Anbringung des Hilfsmittels ermöglichen, mit welchem der Klebstoff in das Verbindungselement 1 eingespritzt wird. Derartige Haltemittel können beispielsweise aus Haltenoppen, Halterippen, einem Gewinde od. dgl. im Injektionskanal 6 bestehen. Sie können jedoch auch außen am Verbindungselement 1 vorgesehene Vorsprünge umfassen, in die beispielsweise ein Öffnung des Injektionshilfsmittels in Art eines Bajonettverschlusses od. dgl. ein

gebracht und dort verriegelt wird.

Claims (10)

1. Verbindungselement für Rohrleitungen,

- mit wenigstens einer Öffnung zur Aufnahme eines Rohrendes,

- wobei die Öffnung ein freies äußeres Ende aufweist, mit dem sie an der Außenseite des Verbindungselementes mündet,

- und wobei die Öffnung ein inneres Ende aufweist, bis zu welchem sich das Rohrende erstrecken kann,

- und mit einer in der inneren Oberfläche der Öffnung radial umlaufenden Ausnehmung,

- die bei in die Öffnung eingeführtem Rohrende einen Hohlraum zur Aufnahme von Klebstoff zur Verbindung des Rohres mit dem Verbindungselement schafft,

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- wobei axial vor und hinter der Ausnehmung Dichtungsbereiche zur Abdichtung des Hohlraumes vorgesehen sind,

- und mit einem Injektionskanal,

- der von der äußeren Oberfläche des Verbindungselementes zu der innereren Oberfläche der Öffnung verläuft und dort in der

Ausnehmung mündet,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (1) einteilig aus Kunststoff ausgebildet ist.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die zum äußeren Ende (3) der Öffnung (2) gerichtete Dichtung, die der Ausnehmung (8) benachbart ist, durch eine Verringerung des Innendurchmessers der Öffnung (2) gebildet ist, deren Länge in axialer Richtung der Öffnung zugunsten einer leichten Entfernbarkeit mitteis eines Schneid- oder Fräswerkzeuges gering

bemessen ist.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektionskanal (6) gegenüber der Mitte der Ausnehmung (8) zum äußeren Ende (3) der Öffnung (2) versetzt

in der inneren Oberfläche der Öffnung (2) mündet.

4. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren Ende der Ausnehmung

(8) eine Quteschfiäche für das Rohr vorgesehen ist, die mittels

einer schräg oder gebogen verlaufenden Fläche geschaffen ist, welche sich zu einem Innendurchmesser verringert, der geringer ist als der Außendurchmesser des Rohrs.

5. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß am oder hinter dem inneren Ende der Ausnehmung (8) ein Dichtring vorgesehen ist, der den für den Klebstoff vorgesehenen Hohlraum an diesem Ende der Ausnehmung (8) gegenüber dem im Rohr geführten Medium abdichtet.

6. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut zur Aufnahme des Dichtrings vorgesehen ist.

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-3-

7. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Öffnung (2) aufweisende Bauteil in dem Bereich, in dem die Öffnung (2) einen verringerten Innendurchmesser an dem freien Ende der Ausnehmung (8) aufweist, einen ebenfalls verringerten Außendurchmesser aufweist.

8. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektionskanal (6) außen an der die Öffnung (2) umgebenden Stirnfläche des Verbindungselementes mündet.

9. Verbindungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektionskanal (6) außen im Bereich des verringerten Außendurchmessers mündet.

10. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Öffnungen (2) vorgesehen sind, wobei die Injektionskanäle (6) der Öffnungen (2) in mehreren Ebenen liegen.