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DE9100017U1 - Steckverbindung für Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Steckverbindung für Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen

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DE9100017U1
DE9100017U1 DE9100017U DE9100017U DE9100017U1 DE 9100017 U1 DE9100017 U1 DE 9100017U1 DE 9100017 U DE9100017 U DE 9100017U DE 9100017 U DE9100017 U DE 9100017U DE 9100017 U1 DE9100017 U1 DE 9100017U1
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Steckverbindung für Rohre aus thermoplastischen
Kunststoffen
Die Neuerung betrifft eine verbesserte Steckverbindung für Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen.
Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen finden in der Technik zunehmend Verwendung zur Herstellung von Leitungssystemen für den Transport verschiedener Medien. Als Werkstoffe kommen z.B. Polyvinylchlorid* Polyethylen/ Polypropylen oder Polyamid in Betracht. Die Wahl des Werkstoffes hängt vom Einsatzzweck ab/ insbesondere von der Art des transportierten Mediums und von den äußeren Einflüssen/ denen das Leitungssystem unterworfen wird.
Ein großer Vorteil der Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen ist/ daß sie vielen negativen Einflüssen der Umwelt widerstehen und beständig gegenüber zahlreichen aggressiven Stoffen sind. Geringes Gewicht und Flexibilität vereinfachen ihren Transport und erleichtern es» sie zu verlegen.
Im allgemeinen fügt man von einer bestimmten Nennweite an Rohrleitungssysteme aus einzelnen Rohrabschnitten zusammen und verbindet sie miteinander. Die Länge der Rohrabschnitte ist variabel und richtet sich z.B. nach dem vorgesehenen Einsatzzweck und den Bedingungen/ unter denen sie verlegt werden. Die Verbindung der einzelnen Rohrabschnitte kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Sie ist abhängig von der Art des Werkstoffes/ aus dem das Rohr besteht/ vom Einsatzzweck des Rohrleitungssystems und den örtlichen Gegebenheiten.
Ein vielfach ausgeübtes Verfahren zur Verbindung von Rohrabschnitten ist das Heizelementstumpfschweißen. Hierbei wird ein auf Schweißtemperatur erwärmtes Heizelement zwischen die zu verschweißenden Teile gebracht. Die Verbindungsflächen werden zum Angleichen am Heizelement beidseitig angedrückt. Anschließend erwärmt man bei reduziertem Druck auf die Schweißtemperatur und fügt die Verbindungsflächen nach Entfernung des Heizelements unter Druck zusammen.
Die Güte einer Schweißverbindung hängt von der Sorgfalt ab/ mit der sie ausgeführt wurde. Im allgemeinen erreichen Schweißnähte die Festigkeit des Rohres. Sie verändern aber durch Bildung von Wülsten den Innen- und/oder Außendurchmesser des Rohres. Solche Veränderungen sind oft unerwünscht. Eine Verminderung des Innendurchmessers z.B. erhöht den Druckverlust und fördert die Ablagerung von Feststoffen. Eine nachträgliche mechanische Entfernung des Innenwulstes ist schwierig und insbesondere in nicht begehbaren Rohren mit einem erheblichen Aufwand verbunden.
Eine weitere Art der Verbindung von Rohrteilen stellen die Steckverbindungen dar. Sie bestehen aus einer Muffe* in welche das andere Rohrende (Spitzende) hineingeschoben wird. Im Falle der Steckverbindung wird der Außendurchmesser des Rohres dann verändert/ wenn der Innendurchmesser der Muffe dem Außendurchmesser des Rohres entspricht. Beim Einsatz in Druckrohrleitungen ist daher die Wandspannung der Steckmuffe wegen des größeren Durchmessers größer als die des glatten Rohres. Aus diesem Grund ist es erforderlich/ daß die Muffe eine größere Wanddicke als das Rohr besitzt.
Eine Änderung des Außendurchmessers des Rohres vermeidet eine andere Ausführungsform einer Steckverbindung die aus einer Muffe und einem/ mit einem Dichtungsring versehenen Spitzende besteht. Hierbei sind Muffe und Spitzende in den jeweiligen Rohrabschnitten und innerhalb der Rohrwand integriert. Die Muffe ist über ihren gesamten Umfang mit einer Klaue versehen/ die in eine entsprechende Aussparung/ die über den gesamten Umfang des Spitzendes verläuft/ einrastet. Weiterhin ist über den Innenumfang des Spitzendes eine Hülse eingeschoben/ deren Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Rohrabschnittes ist. Diese Art der Verbindung von Rohrabschnitten erfordert einen relativ hohen Fertigungsaufwand. Sie ist daher unter wirtschaftlichen Erwägungen nicht allgemein anwendbar. Überdies gewährleisten die Dichtungsringe nicht eine sichere Verbindung über die Lebensdauer der verwendeten Rohre.
Es bestand daher die Aufgabe eine Rohrverbindung zu entwickeln/ die die Vorteile einer thermischen mit der einer mechanischen Verbindung vereinigt. Insbesondere soll die Verbindung dichtschließend und stabil sein/ so daß auch bei hoher Belastung ein Austritt des transportierten Mediums an den Verbindungsstellen des Rohrsystems mit Sicherheit ausgeschlossen wird. Weiterhin soll den strömenden Medien kein Widerstand durch eine örtlich begrenzte Verminderung des Rohrinnendurchmessers entgegengesetzt werden und die Rohrverbindung soll auch unter ungünstigen Arbeitsbedingungen leicht herzustellen sein. Schließlich muß die Lebensdauer der Rohrverbindungen derjenigen der einzelnen Rohrabschnitte entsprechen.
Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird gelöst durch eine Steckverbindung für Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen/ die aus einer Muffe (3) und einem in die Muffe maßlich eingepaßten Spitzende (4) besteht. Sie ist dadurch gekenn-
zeichnet/ daß Spitzende (4) und Muffe (3) unter der Einwirkung von einem in dem Spitzende und/oder in der Muffe integrierten Wärmeüberträger (5) verschweißt werden.
Die Neuerung kombiniert zum Verbinden von Rohren oder Rohrabschnitten/ die auch kurz als Module bezeichnet werden/ mechanische und thermische Arbeitsschritte. Die mechanisch/ d.h. im wesentlichen durch Reibungskräfte zusammengehaltenen Module sind in sich drehbar und lassen sich in ihrer Lage zueinander verändern. Daher kann man sich den beim Verlegen von Rohrabschnitten auftretenden örtlichen Gegebenheiten und Erfordernissen sehr leicht anpassen. Durch Schweißen werden darauf die in die geeignete Endposition mechanisch zusammengefügten Module miteinander stoffschlüssig verbunden/ so daß Grundmaterial und Schweißstelle ein weitgehend einheitliches Ganzes gleicher und hoher Festigkeit bilden.
Die zum Schweißen erforderlich thermische Energie/ sie dient dazu/ den thermoplastischen Werkstoff/ aus dem die Module bestehen/ bis zum Schmelzbeginn zu erwärmen/ wird gemäß der Neuerung Spitzende und/oder Muffe vorzugsweise über Heizleiter zugeführt.
Die neue Steckverbindung zeichnet sich also durch bemerkenswerte Flexibilität während/ und hervorragende Stabilität nach dem Verlegen aus. Unter der Voraussetzung/ daß der Schweißvorgang entsprechend dem Stand der Technik sachgemäß ausgeführt und kontrolliert wird/ ist sie unlösbar dicht gegen den Durchtritt der transportierten Medien/ Leckagen an der Verbindung sind ausgeschlossen. Damit ist ein der Lebensdauer der Rohrabschnitte entsprechendes dichtes Leitungssystem gewährleistet/ das den Transport von Medien sowohl drucklos als auch unter Innendruck erlaubt. Ein besonderer Vorteil der neuen Steckverbindung ist/ daß der
Schweißvorgang selbst unter Feuchtigkeitseinfluft Verbindungen hoher Güte ergibt.
Die aus Muffe und Spitzende bestehende Steckverbindung ist im allgemeinen in die zu verbindenden Rohrabschnitte integriert/ d.h. in den Umfang der Rohre eingearbeitet. Im unverbundenen Zustand stehen sich also zwei Rohrabschnitte gegenüber/ von denen der eine die Muffe und der andere das Spitzende trägt. Muffe und Spitzende können zylindrisch/ aber auch gegenläufig konisch geformt sein/ so daft sie ineinandergeschoben aufreiben und bündig abschließen. Sowohl die äußere/ als auch die innere Oberfläche der miteinander verbundenen Rohre gehen stufenlos/ ohne Unterbrechung/ d.h. ohne Bildung von Wülsten oder Furchen/ ineinander über.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich/ zwei Module gleichen Durchmessers und gleicher Wandstärke durch eine übergeschobene Muffe miteinander zu verbinden. Dann hat das aus einzelnen Abschnitten zusammengesetzte Rohrsystem im Innern eine glatte/ einheitliche und nicht unterbrochene Oberfläche/ die dem fließenden Medium keinen Widerstand bietet und eine gleichmäftige Strömung im Rohrsystem sicherstellt. Da die äuftere Oberfläche durch die übergeschobene Muffe aber nicht glatt ist sondern Unregelmäßigkeiten aufweist/ sind solche Steckverbindungen nicht für alle Anwendungsgebiete geeignet. Ebenso können selbstverständlich entsprechend der Neuerung Rohrabschnitte durch ein in sie eingepasstes Spitzende miteinander verbunden werden/ das den Rohrquerschnitt örtlich verengt/ wenn der Transport des Mediums durch die lokale Verminderung des Rohrdurchmessers nicht beeinträchtigt wird.
Nach der Neuerung sind das Spitzende/ die Muffe oder Spitzende und Muffe mit Wärmeübertragern/ insbesondere Heizlei-
tern versehen. Ob man den Heizleiter in der Muffe/ im Spitzende oder in beiden Teilen der Steckverbindung anordnet/ hängt von den speziellen Verhältnissen des Einzelfalls ab/ z.B. von der zum Schmelzen des Thermoplasten erforderlichen Wärmemenge. Bevorzugt stattet man das Spitzende mit dem Heizleiter aus/ insbesondere/ wenn Muffe und Spitzende in die Rohrabschnitte eingearbeitet sind. Wird die Verbindung zweier Rohrabschnitte durch eine übergeschobene Muffe hergestellt/ dann hat es sich bewährt/ den Heizleiter in die Muffe zu verlegen.
Unter dem Begriff Heizleiter werden elektrische Leiter mit hohem elektrischen Widerstand verstanden. Hierzu zählen beispielsweise Innenmuffe-/ Außenmuffe-/ Kupfer-/ Mangan-/ Chrom-Nickel-/ Chrom-Aluminiumumlegierungen. Sie können z.B. als Draht/ als Band oder als Spirale ausgebildet sein. Stoffliche Zusammensetzung und geometrische Form des Heizleiters sind im allgemeinen frei wählbar und lassen sich daher den Erfordernissen der jeweils zu lösenden Aufgabe individuell anpassen.
Üblicherweise ordnet man die Heizleiter in muldenförmigen Vertiefungen wie Rillen/ Rinnen oder Nuten an/ die in die innere Oberfläche der Muffe oder die äußere Oberfläche des Spitzendes der Module eingelassen sind. Diese Vertiefungen sind zumeist als Spirale ausgestaltet. Durch Variation der Abstände der einzelnen Spiralwindungen und damit der Länge des Heizleiters/ sowie ihrer Tiefe/ läßt sich die der Steckverbindung zugeführte Wärmemenge individuell einstellen. Selbstverständlich ist auch eine andere als spiralige Anordnung der Vertiefungen möglich. Darüberhinaus können die Heizleiter außer in Vertiefungen/ die z.B. durch spanabhebende Bearbeitung oder durch thermische Behandlung erhalten wurden auch unmittelbar in dem thermoplastischen Werkstoff/ aus dem die Steckverbindung besteht/ eingelassen sein.
Es ist ein besonderer Vorteil der neuen Steckverbindung/ daß sie sowohl vorgefertigt als auch an Ort und Stelle/ z.B. bei der Durchführung von Reparaturen/ hergestellt werden kann.
Die Stromzufuhr zum Aufschmelzen und Verschweiften des thermoplastischen Materials kann sowohl über Leitungen/ die von außen/ als auch solche/ die von innen/ also durch die Module hindurch an die Steckverbindung herangeführt werden/ erfolgen. Es ist also ohne weiteres möglich/ den speziellen Verhältnissen/ unter denen die Verlegung von Rohren vorgenommen wird/ Rechnung zu tragen.
Die Anwendung der neuen Steckverbindung in der Praxis verlangt außer der Bereitstellung von Energie zum Aufschmelzen des thermoplastischen Materials/ also z.B. elektrischer Energie bei Verwendung von Heizleitern als Wärmeüberträger/ keine Vorkehrungen/ die sich von denen bei Anwendung konventioneller Steckverbindungen unterscheiden. Vor dem Zusammenfügen der Rohrabschnitte müssen Muffe und Spitzende gesäubert werden. Die Länge von Muffe und Spitzende sollen so bemessen sein/ daß sie beim Ineinandergreifen dicht abschließen. Die Muffe kann zusätzlich mit einer Klaue versehen sein/ die in eine entsprechende/ über den gesamten Umfang des Spitzendes verlaufende Vertiefung einrastet/ um die Festigkeit der Verbindung vor dem Verschweißen zu erhöhen.
Die Steckverbindung entsprechend der Neuerung kann aus den verschiedensten/ für die Herstellung von Rohren geeigneten/ thermoplastischen Kunststoffen hergestellt werden. Hierzu gehören u.a. Polyvinylchlorid/ Polyethylen/ Polypropylen und Polyamid.
Die neue Steckverbindung erlaubt es; nicht nur Rohre und Rohrabschnitte miteinander zu verbinden* sondern auch Rohre und Rohrabschnitte mit Fittings/ also Teilen zum Verbinden/ Abzweigen und Verschließen von Rohren/ sowie mit Reinigungsstucken und Flanschverbindungen zu verknüpfen. Sie eignet sich zum Verlegen neuer Rohrsysteme ebenso wie zur Reparatur alter/ und hat sich insbesondere beim Relining/ d.h. dem Sanieren alter Rohrleitungen durch Einziehen von Kunststoffrohren/ bewährt. Mit der Steckverbindung entsprechend der Neuerung können Rohrstücke in den verschiedenen technisch herstellbaren Längen und Weiten miteinander verbunden werden. Auch nach dem Coextrusionsverfahren hergestellte Rohre mit heller Innenwandung und eingefärbter/ z.B. gegen UV-Strahlung beständiger schwarzer Außenwand/ lassen sich mit der neuen Steckverbindung verbinden.
In den nachfolgenden Abbildungen ist die neue Steckverbindung exemplarisch dargestellt.
Figur 1 gibt einen Längsschnitt durch eine Hälfte der neuen Steckverbindung wieder. Es stehen sich Rohrabschnitt 1 mit Muffe 3 und Rohrabschnitt 2 mit Spitzende 4 gegenüber/ in dem ein Wärmeträger 5 integriert ist.
In Figur 2 ist eine Hälfte der Verbindung von zwei Rohrabschnitten 1 und 2 mit Muffen 3 und 6 im Längsschnitt dargestellt. Spitzende 7 mit Wärmeträger 5 ist in die Muffen eingeschoben und schließt bündig mit der inneren Oberfläche 8 der beiden Rohrabschnitte 1 und 2 ab.
In Figur 3 ist eine Hälfte der Verbindung von zwei Rohrabschnitten 1 und 2 mit Spitzenden 4 und 9 im Längsschnitt dargestellt. Muffe 10 mit Wärmeträger 5 ist über die Spitzenden 4 und 9 geschoben und schließt bündig mit der äußeren Oberfläche 11 der beiden Rohrabschnitte 1 und 2 ab.

Claims (6)

Schutzansprüche
1. Steckverbindungen für Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen; die aus einer Muffe (3) und einem in die Muffe maßlich eingepaßten Spitzende (4) besteht/ dadurch gekennzeichnet/ daß Spitzende (4) und Muffe (3) unter der Einwirkung von einem in dem Spitzende und/oder in der Muffe integrierten Wärmeüberträger (5) verschweißt werden.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet/ daß der Wärmeüberträger ein Heizleiter ist.
3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2/ dadurch gekennzeichnet/ daß der Wärmeübertrager im Spitzende integriert ist.
4. Steckverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet/ daß der Wärmeüberträger in muldenförmigen Vertiefungen in der Muffe und/oder dem Spitzende eingelassen ist.
5. Steckverbindung nach Anspruch 4/ dadurch gekennzeichnet/ daß die Vertiefungen als Spirale ausgestaltet sind.
6. Steckverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5/ dadurch gekennzeichnet/ daß die Steckverbindung aus Polyethylen/ Polypropylen/ Polyvinylchlorid oder Polyamid als thermoplastischen Kunststoff besteht.
DE9100017U 1991-01-03 1991-01-03 Steckverbindung für Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen Expired - Lifetime DE9100017U1 (de)

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DE9100017U DE9100017U1 (de) 1991-01-03 1991-01-03 Steckverbindung für Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE9100017U1 true DE9100017U1 (de) 1991-04-18

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DE9100017U Expired - Lifetime DE9100017U1 (de) 1991-01-03 1991-01-03 Steckverbindung für Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen

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DE (1) DE9100017U1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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