DE69100542T3 - Muffenrohr aus Kunststoff sowie Herstellungsverfahren dafür. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Muffenrohres aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylen oder Polyvinylchlorid, oder allgemeiner aus jedem Werkstoff, der insbesondere heißsiegelbare Eigenschaften aufzuweisen vermag. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf das durch Anwenden dieses Verfahrens hergestellte Rohr.
• Es ist in der Technik bekannt, wenn eine Leitung von großer Länge realisiert werden soll, gleiche aufeinanderfolgende Elemente einzusetzen, deren Abmessungen gewöhnlich genormt sind und die mit soviel Elementen ineinandergefügt oder ineinandergepreßt werden, wie zum Erreichen der gewünschten Leitungslänge notwendig sind. Diese aufeinanderfolgenden Rohrelemente sind zum gegenseitigen Verbinden eines Rohres mit dem folgenden mit Mitteln versehen oder verbunden, die gleichzeitig eine zufriedenstellende mechanische Verbindung zwischen ihnen und an dieser die notwendige Dichtheit sicherstellen, insbesondere dann, wenn die Leitung ein flüssiges oder gasförmiges Medium transportieren oder, wenn sie Kabel oder andere Übertragungsdrähte umschließt, dieselben gegen die Außenatmosphäre schützen soll.
• Eine herkömmliche Lösung zur Herstellung einer Verbindung dieser Art, wie sie beispielsweise in FR-A-1 384 638 oder DE- A-24 06 211 dargestellt ist, besteht darin, durch plastische Verformung an einem der Enden eines beliebigen Rohrelementes ein Stück von größerem Durchmesser als das laufende Stück dieses Elementes auszubilden, das zur Aufnahme durch Ineinanderfügen, insbesondere durch axiales Einschieben des nicht- verformten Endstücks des folgenden Elementes bestimmt ist, wobei die beiden auf diese Weise je in der Verlängerungslinie des anderen ineinandergepreßten Rohre danach zusammengeklebt oder heißversiegelt oder durch eine Außenbuchse verbunden werden, die nach dem Ineinanderfügen der beiden Elemente auf die Außenfläche der beiden Elemente aufgeschraubt oder mittels einer Schelle fixiert wird.
• Eine solche Lösung erfordert bei der Herstellung relativ schwierige Arbeitsgänge, um nacheinander das Endstück eines Elementes zu erwärmen, in dieses einen Verformungsdorn auf eine exakt kontrollierte Länge einzuführen, sodann die Verklebung oder Verschweißung der beiden Elemente nach ihrer Ineinanderfügung vorzunehmen, wobei dieser letztgenannte Arbeitsgang auf der Baustelle mit zweckdienlichen Einrichtungen durchgeführt werden muß. Daraus ergibt sich eine Erhöhung des Gestehungspreises dieser Herstellung und der Montage der Leitung, die für die optimale Wirtschaftlichkeit des Systems abträglich ist.
• Als Variante ist ebenfalls vorgesehen worden, am Ende des Rohrelementes ein getrenntes Spritzteil anzuschweißen, das zuvor hergestellt wurde und dazu bestimmt ist, das Endstück eines anderen Elementes aufzunehmen, wobei diese Lösung die Verwendung eines Dorns vermeidet, aber einen zusätzlichen Verbindungsvorgang erforderlich macht, bevor das Ineinanderfügen durchgeführt wird, und auch hier die Nachteile der ersten Lösung hat.
• Es sind auch weitere Techniken bekannt, die insbesondere darin bestehen, zwei Elemente von gleichem Durchmesser stumpf aneinanderzustoßen und sie an ihren in direkte Berührung gebrachten Endstücken zusammenzuschweißen, insbesondere durch Heißsiegeln mittels eines Schweißspiegels oder einer anderen ähnlichen Vorrichtung, oder auch durch Verbinden der beiden Elemente mit einer kurzen Buchse, die sie gegenseitig auf einer zweckdienlichen Länge überlappt und einen in ihre Dicke integrierten elektrischen Widerstand aufweist, um durch Heißsiegeln die Werkstoffverbindung der Rohrelemente herzustellen und sie unter Abdichtung des Ganzen mit der Buchse eng zu verbinden.
• Aber auch diese Lösung hat den Nachteil, daß auf der Montagestelle selbst ein gelegentlich schwieriger Arbeitsgang mit Genauigkeit durchgeführt werden muß, wobei der Einsatz einer Buchse mit elektrischem Widerstand außerdem manchmal unerschwingliche Kosten im Vergleich mit den Kosten der Rohrelemente selbst hervorruft.
• Schließlich besteht eine weitere Technik darin, eine Verbindungsbuchse der vorgenannten Art, allerdings ohne elektrischen Widerstand, zu verwenden, wobei diese Buchse insbesondere einen inneren Mittelbund umfaßt, an den die sich gegenüberliegenden Endstücke der beiden Rohrelemente anstoßen und die das eine und das andere dieser Elemente zum Teil überlappt. Wenn diese aus Polyvinylchlorid (PVC) hergestellt sind, werden die beiden Seiten der Buchse mit den Elementen durch Kleben oder Heißsiegeln verbunden; wenn sie aus Polyethylen hergestellt sind und eine äußere Wellenstruktur, d. h. eine regelmäßig gewellte Oberfläche aufweisen, weist die Buchse in ihren beiden Teilen, beiderseits des Mittelbundes, Erhebungen auf, die durchgehende Rippen oder Vorsprünge bilden, welche in zwei Rillen eindringen, die zum einen bzw. zum anderen der Rohrelemente gehören, um deren mechanische Verbindung gleichzeitig mit ihrer festen Verbindung mit der Buchse durchzuführen. Jedoch müssen Dichtungen vorgesehen und zwischen der Buchse und den Rohrelementen angeordnet werden, wodurch auch hier die Montage kompliziert wird und eine Erhöhung des Gestehungspreises und der Lohnkosten entsteht.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Muffenrohres gemäß dem Anspruch 1 sowie ein nach diesem Verfahren erhaltenes Rohr, die die Nachteile der vorstehend genannten Lösungen mildern, insbesondere durch Vermeidung der Hinzufügung einer getrennten Buchse zwischen zwei aufeinanderfolgenden, miteinander zu verbindenden Rohrelementen, welche Buchse einzusetzen und sodann auf der Baustelle mit den beiden Elementen durch Schweißmittel oder gleichwertige Verbindungsmittel fest zu verbinden wäre, wodurch ein Mehraufwand erstünde und sich folglich wesentlich höhere Herstellungskosten ergäben.
• Im Vergleich mit den herkömmlichen Lösungen, insbesondere mit getrennter Buchse, die zwei aufeinanderfolgende Elemente verbindet, hat das Muffenrohr gemäß der Erfindung somit den Vorteil, nur ein Anschlußstück zu erfordern, das mit halber Längsabmessung durch Spritzgießen angeformt ist, da mit einem der Elemente am Ende desselben direkt fest verbunden, was in gleichem Maße den entsprechenden Gestehungspreis reduziert und außerdem jedes vorhergehende Instellungbringen einer solchen getrennten Buchse an den beiden miteinander zu verbindenden Elementen und jeden Schweiß- oder Klebearbeitsgang an derselben vermeidet.
• Außerdem kann das Ineinanderfügen von zwei aufeinanderfolgenden Elementen mit einer Dichtung durchgeführt werden, die in einer Rille des zweiten Elementes in dessen Abschnitt angeordnet ist, der in das durch Spritzgießen angeformte Anschlußstück des ersten Elementes eindringt.
• Vorzugsweise ist die die Dichtung aufnehmende Rille gegenüber den die Rippen aufnehmenden Rillen in Richtung des offenen Abschnitts des durch Spritzgießen angeformten Anschlußstücks versetzt.
• Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist das durch Spritzgießen angeformte Anschlußstück zwei Rippen oder Vorsprünge auf, die, gerechnet von dem in das Anschlußstück des ersten Elementes eindringenden. Anschlußstück des zweiten Rohrelementes, in der zweiten bzw. dritten Rille des zweiten Rohrelementes angeordnet sind, wobei die Dichtung vorzugsweise in der fünften Rille angeordnet ist.
• Die in einer Rille des zweiten Elementes angeordnete Dichtung kann, je nach Fall, insbesondere bei der vorgesehenen Anwendung, ein O-Ring, eine Lippendichtung oder eine T-förmige Dichtung sein.
• Außerdem, und gemäß einem weiteren Merkmal, weist das Anschlußstück in seinem offenen Abschnitt einen aufgeweiteten Endbereich auf, der einen Öffnungswinkel zwischen 20º und 40º, vorzugsweise gleich 30º bildet.
• Weitere Merkmale eines gemäß der Erfindung hergestellten Muffenrohres und des Verfahrens zur Herstellung eines solchen Rohres ergeben sich noch aus der folgenden Beschreibung eines zur Information beschriebenen und nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen zeigt:
• Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch das Endstück eines Rohrelementes mit gewellter Oberfläche, das gemäß der Erfindung ein durch Spritzgießen an das Element angeformtes hohles Anschlußstück aufweist,
• Fig. 2 einen Längsschnitt in größerem Maßstab, darstellend die Einfügung eines zweiten Rohrelementes in das Anschlußstück eines ersten Elementes mit der Montage einer Dichtung,
• Fig. 3 und 4 vereinfachte Ansichten von Ausführungsvarianten der in Fig. 2 dargestellten Dichtung.
• In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 das Endstück eines gemäß der Erfindung hergestellten Rohrelementes 1. Dieses Element weist ein normales Stück 2 von überwiegend zylindrischer Gestalt auf, das einen inneren und kontinuierlichen Durchlaß 3 auf der gesamten Rohrlänge begrenzt, und in seiner Außenfläche ein ringförmiges Profil 4, das von aufeinanderfolgenden kreisrunden Wellen 5 gebildet ist, welche voneinander durch vertiefte Rillen 6 getrennt sind. Das Rohrelement 1 kann aus einem beliebigen zweckdienlichen Kunststoff hergestellt sein, insbesondere aus Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen oder Polypropylen. Vorteilhafterweise wird dieses Element durch Spritzgießen und Druckformung hergestellt gemäß einem an sich völlig herkömmlichen Strangpreßverfahren, das insbesondere seine kontinuierliche Fertigung ermöglicht.
• Gemäß der Erfindung wird an eines der offenen Endstücke 7 des Elementes 1 und während dessen Herstellung ein durch Spritzgießen an das Element angeformtes Anschlußstück 8 angesetzt, insbesondere nach dem Strangpressen, und auf diese Weise mit dem Element fest verbunden, wobei in ihrer gegenseitigen Verbindungszone 8a eine vollkommene Dichtheit sichergestellt wird.
• Das Anschlußstück 8 hat eine Innenfläche 9, die einen zylindrischen Durchlaß begrenzt, dessen am Scheitel der Wellen 5 in seiner gewellten Außenfläche 4 gemessener Durchmesser etwas größer ist als der des inneren Durchlasses 3 des Elementes 1. Es ist aus demselben Werkstoff wie das Rohrelement 1 hergestellt, eventuell aus einem verschiedenen Werkstoff.
• Es kann insbesondere durchscheinend sein, um den Innenraum desselben besser erkennen zu können.
• In seiner Innenfläche 9 weist das Anschlußstück 8 zwei Rippen 10 bzw. 11 auf, die kreisrund oder punktförmig (Vorsprünge) sind, sich in zwei verschiedenen parallelen Ebenen erstrecken, die zur Längsachse 12 des Elementes 1 und des dieses verlängernden Anschlußstücks 8 rechtwinklig sind, wobei diese Rippen vorzugsweise durch einen bestimmten Abstand voneinander getrennt sind, der am Rohrelement 1 dem die Scheitel von zwei aufeinanderfolgenden Wellen 5 trennenden Abstand entspricht. Die Rippen oder Vorsprünge 10 und 11 ragen aus der Fläche 9 des durch Spritzgießen angeformten Anschlußstücks heraus, wobei der Überstand außerdem im wesentlichen gleich ist der Tiefe der Rillen 6, die zwischen den Wellen 5 der gewellten Fläche 4 ausgebildet sind, wodurch auf diese Weise die gegenseitige Verriegelung der beiden Elemente 1 und 1' gesichert wird.
• Fig. 2 zeigt die zwischen zwei ähnlichen Rohrelementen 1 und 1' gemäß der Erfindung ausgeführte Einfügung, wobei das Anschlußstück 8 des Elementes 1, das, wie oben angegeben, bei 7 an das Endstück des Elementes durch Spritzgießen angeformt ist, so ausgebildet ist, daß es das entgegengesetzte, kein Endstück aufweisende Ende des Elementes 1' aufnimmt.
• Um das Ineinanderfügen der beiden Elemente zu vereinfachen, weist das durch Spritzgießen angeformte Anschlußstück 8 eine leichte Konizität, bezogen auf die den beiden Elementen 1 und 1' gemeinsame Längsachse 12, auf, die einem Winkel α zwischen vorzugsweise 1º und 3º entspricht.
• Außerdem ist der offene entgegengesetzte Endbereich 13 des Anschlußstücks 8 nach außen mit einem Winkel β zwischen 20º und 40º, vorzugsweise gleich 30º aufgeweitet.
• Das Element 1' kann dann auf einfache Weise in das durch Spritzgießen angeformte Anschlußstück 8 so eingesetzt werden, daß die herausragenden Rippen oder Vorsprünge 10 und 11 des letzteren in zwei aufeinanderfolgenden Wellen 5 des Elementes 1' in Stellung kommen, die vorzugsweise der zweiten bzw. der dritten Welle der gewellten Fläche 4 entsprechen. Insbesondere ist das Anschlußstück 8 so ausgelegt, daß nach solcher Durchführung dieser Einfügung der Endbereich 14 des Elementes 1' so nahe wie möglich am Boden des Anschlußstücks 8, in unmittelbarer Nähe der Verbindungszone 7 des letzteren mit dem Element 1 angeordnet ist.
• Die Montage kann durch eine Dichtung 15 vervollständigt sein, die in einer zweckdienlichen Rille 6 des Elementes 1' angeordnet ist, welche jenseits der Rillen desselben liegt, die mit den Rippen 10 und 11 des durch Spritzgießen angeformten Anschlußstücks 8 zusammenwirken. Ist dieses durchscheinend, wird die Lage der Dichtung in ihrer Rille exakt erkannt.
• Die die Dichtung 15 aufnehmende Rille ist vorzugsweise die fünfte Rille, gerechnet vom Endbereich 14 des Elementes 1', liegt also zwei Rillen jenseits der Rille, welche die zweite Rippe 11 aufnimmt.
• Die Dichtung 15 kann jede zweckdienliche Gestalt aufweisen und insbesondere das Profil haben, das für die Erzielung der notwendigen Dichtheit zwischen dem Grund der Rille des Elementes 1', in der sie aufgenommen ist, und der Innenfläche 9 des Anschlußstücks 8 am besten geeignet ist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel hat die Dichtung 15 somit torische Form; als Variante und wie in den Fig. 3a bzw. 3b dargestellt, kann die Dichtung 15 eine innengelegene Lippe 16 oder ein T-förmiges Profil aufweisen, dessen Mittelstück 17 in die Rille 6 eindringt, wogegen sein Querstück 18 an der Innenfläche 9 des Anschlußstücks 8 anliegt.
• Es wird somit ein Muffenrohr aus Kunststoff von sehr einfacher Konstruktion hergestellt, das die bereits erwähnten Vorteile aufweist. Das während der Fertigung direkt hergestellte Anschlußstück am Ende des Rohrelementes ermöglicht insbesondere die Reduzierung auf den halben Raumbedarf der herkömmlichen Lösungen mit den notwendigen Verbindungsbuchsen; insbesondere vermeidet die vorgesehene Anordnung Schweiß- oder Klebearbeitsgänge an diesen Buchsen auf der Baustelle, wobei das Ineinanderfügen der beiden Rohrelemente gemäß der Erfindung durch einfaches mechanisches Ineinanderfügen geschieht, nachdem die notwendige Dichtung am Endstück eines der Elemente in Stellung gebracht worden ist.
• Die Fertigung der Rohrelemente kann auf einfache Weise in einer herkömmlichen Anlage durchgeführt werden, die für die Herstellung von gewellten Rohren einen Extruder-Wellenformer aufweist, der mit einer Spritzvorrichtung verbunden ist, welche die direkte Verbindung am Ende jedes Elementes des Verbindungsanschlußstücks und am entgegengesetzten Ende des Elementes das Instellungbringen der Dichtung sichert.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Muffenrohres aus Kunststoff, mit einem Rohrelement (1) von überwiegend zylindrischer Gestalt, bestimmter, eventuell genormter Länge, gleichbleibendem Durchmesser, glatter Innenfläche (9) und äußerer Ringstruktur mit einer Folge erhabener kreisrunder Wellen (5) in ihrer Außenfläche (4), die durch vertiefte Rillen (6) voneinander getrennt sind, wobei eines der Endstücke (7) des Elementes ein an es angesetztes und in der Fertigung mit dem Element hergestelltes hohles Anschlußstück (8) aufweist, das an seinem entgegengesetzten Abschnitt offen ist und dessen Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Rohrelementes (1), derart, daß es durch Einschieben oder Einpressen das kein Anschlußstück aufweisende Endstück eines ähnlichen anderen Rohrelementes (1') unter Erzielung ihrer gegenseitigen Ineinanderschachtelung aufnehmen kann, wobei das Anschlußstück (8) nach dem Strangpressen an das Endstück (7) des Rohrelementes (1) nach dessen Ausbildung am Auslaß einer Spritzpresse durch Spritzgießen angeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Anschlußstück (8) in seiner Innenfläche (9) zwei herausragende kreisrunde Rippen oder Vorsprünge (10, 11) aufweist, wobei der die Rippen trennende Abstand gleich dem Abstand ist, der in der äußeren Struktur des Rohrelementes (1) der Breite einer auf dessen Außenfläche (4) ausgebildeten Welle entspricht, derart, daß nach dem Einfügen eines zweiten Elementes (1') in das Anschlußstück (8) des Elementes (1) die beiden in der Innenfläche (9) des Anschlußstückes vorgesehenen Rippen (10, 11) in zwei aufeinanderfolgenden Rillen der Außenfläche (4) des zweiten Elementes in Stellung kommen, wobei die Rippen im Anschlußstück in der Nähe des Endstücks (7) des Rohrelementes (1), an welches dieses Anschlußstück angesetzt ist, und zumindest näher an diesem Endstück als am offenen, entgegengesetzten Abschnitt des Anschlußstücks ausgebildet sind, das eine leicht konische Gestalt hat, deren Erzeugende mit der Achse (12) des zylindrischen Rohrelementes (1) einen Winkel (a) von etwa 1º bis 3º bildet, um das Einfügen des zweiten Elementes (1') in das Anschlußstück (8) des ersten zu vereinfachen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) und das Anschlußstück (8) aus demselben Werkstoff, insbesondere aus Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen o. ä. hergestellt sind.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ineinanderfügen von zwei aufeinanderfolgenden Elementen (1) und (1') mit einer Dichtung (15) durchgeführt wird, die in einer Rille (6) des zweiten Elementes (1') in dessen Abschnitt angeordnet ist, der in das Anschlußstück (8) des ersten Elementes eindringt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Dichtung (15) aufnehmende Rille (6) gegenüber den die Rippen oder Vorsprünge (10, 11) aufnehmenden Rillen in Richtung des offenen Abschnitts des Anschlußstücks (8) versetzt ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (15) ein O-Ring, eine Lippendichtung oder eine T-förmige Dichtung ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (8) in seinem offenen Abschnitt einen aufgeweiteten Endbereich (13) aufweist, der einen Öffnungswinkel zwischen 20º und 40º, vorzugsweise gleich 30º bildet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Spritzgießen angeformte Anschlußstück (8) aus einem Werkstoff hergestellt ist, der dem des Elementes (1) gleich ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (8) durchscheinend ist.

9. Muffenrohr aus Kunststoff, hergestellt durch Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.