DE3310027C2 - Vorrichtung zum Verbinden der Enden zweier Rohre oder Rohrformstücke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, glatte Rohrenden mit Hilfe von derartigen Verbindungshülsen, die auch Preßmuffen genannt werden, zu verbinden. Dabei wird die Verbindungshülse entweder mit Hilfe besonderer Werkzeuge mechanisch im Durchmesser verringert und so auf den Rohrenden festgelegt, oder es wird die Durchmesserverringerung durch Schrumpfen ausgeführt, wobei also die Verbindungshülse als sogenannte Schrumpfmuffe wirkt.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (z. B. DE-PS 29 38 006) wird als Dichtungsmasse die Kunststoffbeschichtung der zu verbindenden Rohrenden verwendet, und es ist ferner zur Erzielung eines Formschlusses in der Verbindungshülse oder Preßmuffe innen an der Verbindungshülse eine härtere Kunststoffbeschichtung vorgesehen, die mit umlaufenden Ringrippen mit sägezahnförmigem Querschnitt ausgestattet ist, wobei die Zähne zur Verbindungsstoßstelle hin gerichtet sind. Hierdurch werden zwar eine gute Dichtwirkung und ein verhältnismäßig sicherer Formschluß auch hinsichtlich axialer Verschiebung erreicht, jedoch reicht in vielen Anwendungsfällen und insbesondere bei druckbeaufschlagtcn Trinkwasserleitungen die Festigkeit der Verbindung insbesondere gegen axiale Verschiebung nicht aus, und es muß ferner mit einer Art Schälwirkung der sägezahnförmigcn Ringrippen gerechnet werden, die zu einer erhöhten Korrosionsgefährdung der Verbindung führen kann. Zum anderen muß damii gerechnet werden, daß bei dem Aufbringen der Verbindungshülse Kunststoffmasse in das Äohrinnere eintritt. Entsprechende Überlegungen gelten für eine Schrumpfmuffenverbindung beispielsweise gemäß der DE-OS 28 52 495, bei der die als Schrumpfmuffe wirkende Verbindungshülse innen mit auf dem Umfang verteilten Ausnehmungen versehen wird.

Aus der AT-PS 3 18 324 ist eine Verbindung zweier metallischer Rohrenden bekannt, wobei der Verbindungsbereich von einer metallischen Überstülphülse umgeben wird und die Rohrenden konisch aufgeweitet sind. Eine aus Kunststoff bestehende, vorgefertigte Steckmuffc ist über die Rohrenden gestülpt und umgibt diese radial beidseitig, wobei sich aufgrund der Ausgestaltung der Steckmuffe im Verbindungsbereich ein im wesentlichen ungestörter Querschnittsverlauf ergibt. Zur Herstellung einer festen Verbindung wird die Überstülphülse entsprechend der Konizität der Rohrenden so weit verformt, bis ein dichtes Anliegen der Steckmuffe an den jeweiligen Rohrwandungen vorliegt. Der Zweck dieser bekannten Rohrverbindung besteht in der Unterbindung des elektrischen Stromflusses zwischen den einander gegenüberstehenden Rohrenden. Ein ungestörter Querschnittsverlauf, welcher bei vielen Anwendungsfällen von Rohrverbindungen von großer Bedeutung ist, wird jedoch bei dieser bekannten Verbindung mit einem verhältnismäßig großen konstruktiven Aufwand erreicht.

Aus der Druckschrift »Mannesmann-Preßfitting-System« (Ausgabe August 1978) ist eine Rohrverbindung bekannt, bei welcher die Rohrenden im Verbindungsbercich von einer metallischen Muffcvngcben sind, deren sickenförmige Enden je einen Dichtring aufnehmen. Zur Herstellung einer solchen Rohrverbindung werden die glatten Rohrenden bis zu einem definierten Anschlag in die Muffe eingeschoben, wobei anschließend durch Verformung der Muffe, insbesondere Durchmcsserverringerung, eine feste, insbesondere dichte Verbindung der Rohrenden hergestellt wird, wobei es jedoch aufgrund der Verformung der Muffe an deren jeweiligen Endbercichcn zu einer Einschnürung auch des Rohrquerschnitts kommt. Von Nachteil ist somit bei dieser be-

M kannten Rohrverbindung, daß sich kein ungestörter Querschnittsverlauf im Verbindungsbercich der Rohre ergibt. Weiterhin hängt die Zuverlässigkeit der Abdichtung der Rohre jeweils von dem plastischen Formänderungsvermögen der Muffe einschließlich der Rohrenden ab.

Es ist nach alledem die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verbinden der Enden zweier Rohre oder Rohrformstücke zu schaffen, bei der mit einfachen Maßnahmen und Mitteln bei ungestörtem Querschnitls-

M) verlauf im Verbindungsbercich eine mechanisch feste und zugleich dichte Verbindung erreicht wird. Durch Bereitstellung von vorbereiteten Bauteilen soll gleichzeitig die Möglichkeit einer sehr einfachen bauschigen Montage gegeben sein. Die erfindungsgemäße Rohr-

b5 verbindung soll insbesondere für druckbeaufschlagtc Installationsleitungen wie Trinkwasscrlcitungen eine besonders hohe Sicherheit bieten.

Schließlich soll eine möglichst einfache und weilest-

gehend korrosionsfreie Anpassung an Längenänderungen ermöglicht werden. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1. Die Anordnung der konischen Einformungen in Verbindung mit der jeweils verwendeten Dichtungsmasse, die entweder aus der Rohrbeschichtung oder aus einer geeigneten sonstigen Kunststoffmasse besteht, hat zur Folge, daß bereits beim Aufbringen der Verbindungshülse mit Hilfe äußeren Druckes und damit ihrer Durchmesserverringerung eine axiale Beaufschlagung der Rohrenden zur Verbindungsstoßstelle hin bewirkt wird, wodurch die Festigkeit und die Dichtheit der Rohrverbindung gefördert wird. Durch die konischen Einformungen wird ferner ein verhältnismäßig großflächiger Angriff der Druckkräfte auf den Verbindungsbereich erzeugt, weiches einen sicheren Formschluß mit sich bringt. Dabei ist die erfindungsgemäße Richtung der konischen Einformungen geeignet, jede »Schälwirkung« zu vermeiden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung ergibt sich daraus, daß auch im Fall einer Druckbeaufschlagung der verbundenen Rohrleitung ein großflächiger Angriff der Druckkräfte erzeugt und insbesondere eine Verkeilung der Rohrenden gegen axialen Ausschub herbeigeführt wird, wobei diese Verkeilung ebenfalls großflächig wirkt und zugleich jede Druckerhöhung innerhalb der Leitung zu einer Erhöhung der jeweiligen Andruck- und damit Hallekräfte führt. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn solche Rohrverbindungen sowohl Druck- als auch Schwelldruckbelastungen wie auch thermischen Belastungen gleichzeitig unterworfen werden, wie dies bei warmgehenden haustechnischen Versorgungsleitungen der Fall ist. Dabei ist von Vorteil, daß bei Anwendung größerer Rohrdurchmesser auch die jeweiligen Andruck- und Haltekräfte entsprechend ansteigen, da die erzeugten Druckkräfte mit dem Quadrat des Rohrumfanges steigen. Die Rohrverbindung nach der Erfindung wird mit sehr einfachen Mitteln und Maßnahmen erstellt. Jedes Rohrende wird werksseitig mit wenigste-is einer konischen Einfonnung versehen, und es ist dann an der Baustelle lediglich erforderlich, die Verbindungshülse mit geeigneten Werkzeugen unter Einschluß der jeweils verwendeten Dichtungsmasse aufzubringen, wonach die Verbindung bereits in voller Festigkeit und Dichtigkeit hergestellt ist. Als Dichtungsmasse kann ferner ein auf die Rohrerden mit den konischen F.inforrriungen aufgebrachtes Reaktionsharz Verwendung finden, welches insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn die Verbindung unlösbar sein soll. Im Fall einer zumindest bedingten Lösbarkeit der Verbindung werden zweckmäßig thermoplastische Massen eingesetzt wie z. 3. hochkristallme Polyamide oder nachchloriertes PVC. Je nach der Art der verwendeten Dichtungsmasse wirkt die Aufbringung der Verbindungshülse, Preßmuffe oder Schrumpfmuffe zu einer Sicherung der metallischen Rohrenden gegen Korrosion. Es ist auch möglich, zwischen den Stirnflächen der Rohrenden im Anschluß an die konischen Einformungen mittig einen Begrenzungsring einzubringen, der dann gleichzeitig den Korrosionsschutz für die Rohrenden sicherstellt. Dadurch, daß erfindungsgemäß die Verbindungshülse beidseitig mit einer radial gerichteten Einziehung im Bereich einer konischen Einformung der Rohrenden endet, wird bei der Durchmesserverringerung der Verbindungshülse ein defincrier Raum geschaffen, in welchem die eingebrachte formlose Dichtungsmasse fließen kann, so daß eine zuverla.; .ige Abdichtung der Rohrverbindung geschaffen wird. Die radial gerichteten Einziehungen haben in diesem Zusammenhang die Funktion einer axialen Arretierung für die während der Durchmesserverringerung fließende Dichtungsmasse, so daß letzterer eine zuverlässige Befestigung innerhalb der Rohrverbindung gegeben wird.

Die Merkmale des Anspruchs 2 dienen der Erhöhung der Längenanpaßbarkeit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung.

Es ist hierbei möglich, zur genauen Längenanpassung einen Teil des zylindrischen Rohrabschnitts oder auch diesen ganz abzutrennen, wobei die im Verbindungsbereich eingesetzte Verbindungshülse dann diesen zylindrischen Rohrabschnitt bzw. dessen Restabschnitt einschließlich der sich an diesen anschließenden konischen Einformung überdeckt. Dadurch, daß die zylindrischen Rohrabschnitte eine Länge aufweisen, die wenigstens angenähert der halben Länge der konischen Einformungen entspricht, kann erreicht werden, daß auch in den Fällen, in denen beiderseits einer Rohrverbindung ein derartiger zylindrischer Rohrabschnitt angeordnet ist, beide sich an diese zylindrischen Fv.-.irabschnitte anschließenden konischen Einformungen ν enigstens auf der Hälfte ihrer Länge von der Verbindungshülse überdeckt werden. Dabei wird sichergestellt, daß die Längen der konischen Einformungen, der zylindrischen Rohrabschnitte -jnd der Verbindungshülse genau aufeinander abgestimmt sind, um in jedem Fall, insbesondere bei Längenanpassungen, zu erreichen, daß die Verbindungshülse immer zumindest die Hälfte der einander bei einer Rohrverbindung gegenüberstehenden konischen Einformungen überdeckt. Für die Länge der zylindrischen Rohrabschnitte ist hiernach somit die Hälfte der Länge einer konischen Einformung als obere Maßgrenze anzusehen.

J5 Es ist möglich, daß in einer Reihe von Anwendungsfällen die weiter oben geschilderten Anpassungsmöglichkeiten nicht ausreichen, um einen größeren Längenabschnitt zwischen zwei zu verbindender. Rohrenden zu überbrücken. Durch ein Verbindungsrohrstück gemäß dem Anspruch 4 kann dieses Anpassungsproblem grur"isätzlich gelöst werden. Mit Hilfe eines derartigen, an den jeweiligen konischen Einformungen ablängbaren Verbindungsrohrstücks läßt sich ein größerer Längenabschnitt zwischen zwei zu verbindenden Rohrenden anpassungsfähig überbrücken, wobei dan'.; zwei Verbindungsvorrichtungen nach der Erfindung mit den geschilderten Wirkungen und Vorteilen eingesetzt werden.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt

so sind. Die Zeichnung zeigt teilweise in der Seitenansicht und teilweise im ganzen oder im hälftigen Längsschnitt eine Rohrabzweigung mit vier Verbindungsstellen, ar.

denen die Vorrichtung nach der Erfindung eingesetzt ist.

in der Zeichnung ist ein Rohrleitungsabschnitt in Gestalt einer T-förmigen Abzweigung dargestellt.

Eine erste Ausführungsform ist im Längsschnitt an der mit Vi bezeichneten Verbindungsstelle dargestellt. Hier sind zu verbinden die Rohrenden 1 und 2 eines jeweils metallischer Rohres. Jedes Rohrende 1 bzw.2 ist bo auf seinem zur Verbindungsstoßstelle gerichteten letzten Längenabschnitt mit einer äußeren konischen Einformung 3 bzw. 4 versehen, die sich zu ;h"em von der Verbindungsstoßstelle abgewandten Ende hin verjüngt, wie die Zeichnung zeigt. Beide Rohrenden mit den konih5 sehen Einformungen 3 bzw. 4 sind in eine metallische Verbindungshülse 5 beidseitig eingeschoben, und es endet die Verbindungshülse 5 beidseitig jeweils im Bereich der konischen Einformung 3 b/.w. 4.

Die Verbindungshülse 5 ist innen mit einer Dichtungsmasse 6 ausgefüllt. Es ist ferner die Verbindungshülse 5 an ihren Enden mit jeweils einer radial gerichteten Einziehung 7 versehen, die also in den Bereich geringeren Durchmessers der konischen Einformungen 3 und 4 gerichitet ist, wodurch der Dichtungsmasse eine axiale Fixierung gegeben wird. Die Verbindungshülsc 5 besteht aus metallischem Werkstoff. Es können aber je nach den Rohrwerkstoffen auch andere Werkstoffe verwendet werden, wobei stets sicherzustellen ist. daß die Verbindungshülse 5 durch Durchmesserverringerung entweder mit Hilfe mechanischer Druckausübung oder mit Hilfe von Wärmeeinwirkung auf den Rohrenden I und 2 bzw. den konischen Einformungen 3 und 4 festgelegt wird. Eine Seitenansicht einer fertigen Verbindungsvorrichtung ist bei 8 dargestellt.

Eine andere Ausführungsform wird anhand des Abzweigs der dargestellten Rohrleitung erläutert. Hierbei sind die Rohrenden la und 2a miteinander zu verbinden. Dabei weisen die Stirnflächen der zu verbindenden Rohrenden la und 2a einen so großen Längenabstand auf, daß dieser nicht mit Hilfe einer einzigen Verbindungshülse überbrückt werden kann. Hierbei findet dann eine Ausführungsform Verwendung, die ein zwischen zwei Verbindungshülsen 5a und 56 einsetzbares Verbindungsrohrstück 9 aufweist. Dieses Verbindungsrohrstück besteht entweder aus dem jeweiligen Material der Rohrenden la bzw. 2a. Im Fall metallischer zu verbindender Rohrenden wird ein Rohrverbindungsstück aus Edelstaii! oder aus feuerverzinktem Stahl eingesetzt.

Beide Rohrenden la bzw. 2a weisen zunächst jeweils wieder die konische Einformung 3 bzw. 4 auf, die sich zu ihrem von der Verbindungsstelle abgewandten Ende hin verjüngen.

Das Verbindungsrohrstück 9 ist zunächst auf seinen beiden Enden mit einer konischen Einformung 10 bzw. 11 versehen, deren Wandungsverläufe (Konen) einander entgegengerichtet sind, wie die Zeichnung zeigt, wobei die größten Durchmesser gleich dem Außendurchmesser der zu verbindenden Rohrenden la bzw. 2a sind. Es ist ferner das Verbindungsrohrstück 9 an seinem in der Zeichnung links gelegenen Ende derart ausgebildet, daß die konische Einformung zum Rohrende la hin, also zur Verbindungsstoßstelle hin, in einen zylindrischen Rohrabschnitt 12 übergeht, dessen Durchmesser dem des übrigen Rohrverlaufs, also dem Durchmesser des Rohrendes la, entspricht. An die an diesem Ende des Verbindungsrohrstücks 9 vorgesehene konische Einformung 10 schließt sich ferner an deren Ende mit geringstern Außendurchmesser unmittelbar eine nächste, entgegengesetzt gerichtete konische Einformung 11a an, die entsprechend der am Ende vorgesehenen konischen Einformung 11 gestaltet ist. An diese konische Einformung Ua schließt sich wiederum ein zylindrischer Rohrabschnitt 12a an, auf den eine weitere konische Einformung 116 folgt, die in Gestaltung und Richtung den konischen Einformungen U und 11a entspricht Auf die konische Einformung lift folgt ein weiterer zylindrischer Rohrabschnitt 126, auf den dann die bereits beschriebene konische Einformung 11 folgt Auch diese konische Einformung 11 kann zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit an ihrem zur Verbindungsstoßstelle hin gelegenen Ende mit einem zylindrischen Rohrabschnitt entsprechend den Abschnitten 12, i2a und \2ö versehen sein, der im dargestellten Beispiel bereits abgelängt ist weisen eine Länge in Rohrlängsrichtung auf, die wenigstens angenähert der halben Länge der konischen Einformungen 10,11,11a und 11 b entspricht.

Die konische Einformung 3 des Röhrendes la und die konische Einformung 10 sowie der zylindrische Abschnitt 12 am zugewandten Ende des Verbindungsrohrstücks 9 sind in der bereits anhand der Verbindungsstelle Vl beschriebenen Weise von einer mit Dichtungsmasse 6a ausgefüllten Verbindungshülse 5a umschlos-

iü sen. Es ist also diese Verbindungshülse 5a durch die geschilderte Durchmesserverringerung auf diesen einander zugekehrten Rohrenden fest aufgebracht, wodurch die Verbindungsstelle V 2 gebildet wird.

An der Verbindungsstelle V3 sind die konische F.informung 4 des Rohrendes 2a und die cndseitige konische Einformung U des Rohrverbindungsstücks 9 von der mit Dichtungsmasse 66 ausgefüllten Verbindungshülse 56 in der geschilderten Weise umschlossen.

Wie bei der Verbindungsstelle V2 dargestellt, wird bei der geschilderten Längenbemessung des zylindrischen Abschnitts 12 stets gewährleistet, daß das zugekehrte Ende der Verbindungshülsc 5a auf der konischen Einformung 10 endet, also die eingangs geschilderten Wirkungen auch bei Einschaltung eines solchen zylindrischen Rohrabschnitts gewährleistet sind. Die Zeichnung läßt erkennen, daß es durch vollständige Ablängung z. B. der konischen Einformung U und ggf. durch ganzec-rier teilweise Ablängung des zylindrischen Rohrabschnittes 126 oder auch des zylindrischen Rohrab-Schnitts 12 möglich ist, die Verbindungsvorrichtung grob und fein an die jeweiligen Abstandsverhältnisse zwischen den Rohrenden 1 a und 2a anzupassen.

Die jeweiligen Dichtungsmassen 6,6a und 66 können je nach dem Anwendungsfall aus Kunststoff bestehen,

j5 z. B. aus Elastomeren, Duromcren oder Piastomeren. Es kann jedoch die Dichtungsmasse auch ausschließlich aus einer im gegebener, FaI! auf den Rohrenden einschließlich der konischen Einformungen vorgesehenen Kunststoffbeschichtung bestehen, wenn diese die ausreichende Stärke aufweist, z. B. im Fall der Verwendung aufgeschäumter Kunststoffbcschichtungen oder dergleichen, die sich gleichzeitig für die gewünschten Dichtungszwcckc eignen.

Bei den in der Zeichnung wiedergegebenen Ausfiihrungsbeispiclcn wird ferner stets lediglich eine einzige konische Einformung durch die Verbindungshülse umschlossen. Es kann natürlich in bestimmten Anwendungsfällen zweckmäßig sein, die Länge der Verbindungshülse so zu wählen, daß auch gleichzeitig mehrere konische Einformungen der beschriebenen Art umschlossen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Die zylindrischen Rohrabschnitte 12, 12a und 126

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden der Enden zweier Rohre oder Rohrformstücke für Installationsleitungen mit einer metallischen Verbindungshülse, die unter Zwischenschaltung einer verformbaren Dichtungsmasse mit den von ihr umschlossenen Rohrenden mittels Durchmesserverringerung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohrende (1, 2; la. 2a) bei gleichbleibendem zylindrischem Innenwandungsverlauf auf einem Längenabschnitt mit wenigstens einer äußeren konischen Einformung (3, 4, 10, U) versehen ist, die sich zu ihrem von der Verbindungsstelle abgewandten Ende hin verjüngt, daß die Verbindungshülse (5, 5a, 5b) beidseitig mit jeweils einer radial gerichteten Einziehung (7) im Bereich einer solchen konischen Einformung endet und daß die Dichtungsmasse (6, 6j, 6b) eine form*o>e, durch die Durchmesserverringerung der Verblndüngshüisc geformte Dichtungsmasse, vorzugsweise aus vorvernetztem Material, ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die zur Verbindungsstelle hin gelegene konische Einformung (10) an ihrem Ende größeren Durchmessers in einen zylindrischen Rohrabschnitt (12) mit dem Durchmesser des übrigen Rohrverlaufes übergeht, dessen Länge etwa halb so groß ist wie die Länge der konischen Einformung. wobei die Gesamtlänge der Verbindungshülse (5,5a. Sb, geringer ist als die Summe der Längen zweier konischer EinformunRen (3, 4, 10, 11), aber länger als die Summe zweier zylindrischer Rohrabschnitte (12).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein zwischen zwei Verbindungshülsen (5a, 5b) einsetzbares Verbindungsrohrstück (9), das an einem Ende die konische Einformung (10) aufweist, an die sich ohne zylindrisches Zwischenstück, gegenläufig gerichtet, mindestens eine konische Einformung (11, Ha, llf>; mit zylindrischem Rohrabschnitt (12a. 126; anschließt.