DE69723716T2

DE69723716T2 - Verriegelungsverfahren zum eindrucken eines rohres aus kunststoff in ein anschlussstück

Info

Publication number: DE69723716T2
Application number: DE1997623716
Authority: DE
Inventors: Michel Moulet
Original assignee: Nobel Plastiques SA
Current assignee: Nobel Plastiques SA
Priority date: 1996-11-04
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2017-11-01
Also published as: DE69723716D1; ES2202589T3; EP0934485B1; FR2755494B1; FR2755494A1; EP0934485A1; WO1998020272A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Verbindung einer Leitung mit einem Zusatzteil, wie beispielsweise einem Anschlußstück.
Heute ist es alltäglich und bekannt, das Ende einer rohrförmigen beispielsweise aus Kunststoffmaterial hergestellten Leitung mit einem Anschlußstück oder einem Zusatzteil zu verbinden und dabei das unter Krafteinwirkung erfolgende Einpressen eines rohrförmigen Endes des Zusatzteils ins Innere des Rohrendes zu bewirken. Hierzu entspricht der rohrförmige Abschnitt des Zusatzteils häufig den Konturen eines Profils mit sogenannten "tannenförmigen Zähnen", wobei diese Konturen die Festigkeit der Verbindung des Rohrs mit dem Endstück verbessern.
Die Anforderungen an die Dichtigkeit der Verbindung gewinnen zunehmend an Bedeutung, was insbesondere auf den Bereich der Kraftfahrzeuge zutrifft.
Es ist bekannt, daß die in Kraftfahrzeugen eingesetzten Leitungen, die bis heute noch aus Metall hergestellt werden, insbesondere aus Gründen der Gewichtseinsparung nun durch Leitungen aus Kunststoffmaterial ersetzt werden sollen. Die Dichtigkeit dieser Leitungen und insbesondere deren Dichtigkeit im Bereich der Verbindung mit den Anschlußstücken spielt unter Berücksichtigung neuer Regelungen zum Schutz der Umwelt heute eine große Rolle. Somit sollte ein Kraftfahrzeug einen möglichst geringen Schadstoffausstoß haben, was natürlich den durch den Motor verursachten Ausstoß, aber auch allgemein sämtliche Emissionen betrifft. Das Ziel dieser Regelungen ist es, das Gewicht der Substanzen, die von einem Kraftfahrzeug abgegeben werden und geeignet sind, die Umwelt zu schädigen, wie z. B. Plastifizierungsmittel, Lösungsmittel, Kohlenwasserstoff, etc. um einen Faktor von mehreren Zehnern zu verringern.
Bei dem System der Speicherung und der Zufuhr von Treibstoff für Kraftfahrzeugmotoren betreffen diese Normen die Abgabe von Kohlenwasserstoffen, denen möglicherweise Alkohol zugesetzt ist. Es wird nun ein Fahrzeug in eine Kammer gebracht, in der eine kontrollierte Atmosphäre vorliegt, und der Schadstoftausstoß, den das jeweilige Fahrzeug verursacht, wird mengenmäßig erfaßt. Der Ausstoß wird mit einer Normgröße verglichen, die im Neuzustand und auch in manchen Fällen nach Gebrauch des Fahrzeugs eingehalten sein muß, wobei eine Qualifizierung entweder anhand der Betriebsdauer oder der gefahrenen Kilometer erfolgt. Auf diese Weise wurden zweierlei Ausstoßarten behandelt: einerseits der Ausstoß von Kohlenwasserstoffen, der bei der Migration von Produkten durch Kunststoffmaterialien, deren Aufgabe es ist, diese aufzunehmen oder zu transportieren, entsteht, und andererseits der Ausstoß von Kohlenwasserstoffen, der von Leckströmen zwischen zwei Teilen im Falle einer oben genannten Verbindung herrührt. Die Dichtigkeit derartiger Verbindungen nimmt im allgemeinen mit der Zeit ab, was auf das Fließen unterschiedlicher Inhaltsstoffe oder die Beanspruchung durch Schlag- oder Vibrationsbewegungen oder auf die Wärmeeinwirkung, der sie ausgesetzt sind, zurückzuführen ist.
Das Dokument EP 0,577,492 beschreibt ein Verfahren zum Verstärken dieser Verbindungen, bei dem man durch das Dehnen eines um ein Rohr gegossenen Kunststoffmaterials einen Schlauch um ein Einsatzteil spannt.
Gemäß einer weiteren Möglichkeit, diese Verbindungen insbesondere hinsichtlich ihrer Lebensdauer zu verbessern, ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren anzugeben zum Verriegeln des Aufsteckendes eines Rohrs aus Kunststoffmaterial auf einem Anschlußstück, bei dem man ein Anschlußstück wählt, das ringförmige äußere Konturen hat, und eine zumindest elastische Verformung eines ringförmigen Abschnitts des Rohrs bewirkt, das das Anschlußstück derart überlagert, daß das Rohr gezwungen ist, in zumindest einen ringförmigen Hohlraum des Anschlußstücks einzudringen, wobei ein fluides und aushärtefähiges Material unter Druck um den Abschnitt des Rohrs herum aufgebracht wird und das so verformte Rohrauf dem Anschlußstück blockiert wird, indem die Aushärtung des unter Druck aufgetragenen Materials bewirkt wird. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, das Material unter Druck in eine Gußform einzuspritzen, die den ringförmigen Abschnitt des Rohrs umgibt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Beschreibung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels deutlich.
Es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:
1 eine vereinfachte Schnittansicht einer Anordnung, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verriegeln ist;
2 eine gleiche Ansicht der durch das Verfahren erzielten Anordnung.
1 zeigt ein rohrförmiges Anschlußstück 1 mit einer Reihe von ringförmigen Konturen 2 auf seiner Oberfläche, zwischen denen Hohlräume 3 ausgebildet sind. Die derartige Ausgestaltung ist sehr bekannt und wird Anschlußstück mit "tannenförmigen Zähnen" genannt. Auf dieses Anschlußstück wird ein Rohr 4 unter Krafteinwirkung aufgezogen. Beim Aufziehen auf das Anschlußstück in Richtung A des Rohrs tragen die konischen Oberflächen 2a der Konturen 2 zur radialen Dehnung des Rohrs bei, wobei diese Dehnung zumindest teilweise im elastischen Verformungsbereich des Rohrs stattfindet. Im Bereich der Hohlräume 3 neigt das Rohr von sich selbst aus dazu, sich an dem Anschlußstück zusammenzuziehen, so daß an dem Rohr rund um das Anschlußstück ein Wellensystem entsteht, das gegen ein Herausziehen in die der Richtung A entgegengesetzten Richtung wirkt. Dieses Gegenwirken wird durch die steile Flanke 2b jedes Profils 2 verstärkt. Dennoch dringt das Rohr nur relativ wenig ins Innere der Hohlräume 3 ein und häufig besteht zwischen dem Boden der Hohlräume 3 und der Innenfläche des Rohrs, gemessen im Bereich der engsten Abschnitte, ein Abstand e. Ferner führt im Laufe der Zeit die Beschaffenheit des Kunststoffmaterials, aus dem das Rohr 4 besteht, selbst zu einer verringerten Spannkraft des Rohrs an dem Anschlußstück 1. Somit lockert sich die Verbindung und wenn diese in einer Anlage verwendet wird, die ein unter einem – wenn auch nur geringem – Druck stehendes Fluid transportiert, kann es zu einem Entweichen dieses Fluides zwischen den das Rohr berührenden Flächen und den Profilen 2 des Anschlußstücks 1 kommen.
Erfindungsgemäß wird eine derartige Verbindung mit einer Gußform 5 umschlossen, die beispielsweise aus zwei Teilen besteht, die das Rohr in Art eines Kragens um das auf das Anschlußstück aufgezogene Rohr herum umschließen, wobei die Gußform 5 eine ringförmige Aussparung 6 hat, die dazu geeignet ist, mit Mitteln 7 zum Einspritzen eines unter Druck stehenden flüssigen Materials verbunden zu werden.
Die Gußform 5 wird derart angebracht, daß die ringförmige Aussparung 6 gegenüber zumindest einem Hohlraum 3 des Profils des Anschlußstücks 1 liegt. Das unter Druck in die ringförmige Aussparung 6 eingebrachte flüssige Material (Drukkeinspritzung) führt zuerst dazu, daß eine radiale Druckkraft des Rohrs 4 auf das Anschlußstück erzeugt wird, wodurch das Eindringen der Wand dieses Rohrs 4 ins Innere des Hohlraums 3 gegenüber der ringförmigen Öffnung 6 bewirkt wird. Bei dieser Art von Einspritzung sind die verwendeten Drücke tatsächlich ausreichend groß, um den Widerstand der Wand des Rohrs 4 gegenüber ihrer radialen Verformung zu überwinden. Somit verringert sich der zuvor im Bezug auf 1 beschriebene Abstand e und wird zu einem in 2 dargestellten Abstand f. Während der Druck im Innern der Aussparung 6 beibehalten wird, läßt man das eingespritzte Material abkühlen und aushärten, um den in 2 dargestellten Ring 8 auszubilden. Dieser Ring bildet einen nicht zu weitenden Reif, welcher der Tendenz der Wand des Rohrs 4 wieder in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren, entgegenwirkt.
2 zeigt deutlich, daß nun einerseits ein größerer Kontaktbereich zwischen den Profilen des Anschlußstücks 1 und dem Rohr 4 besteht und andererseits eine deutlich verbesserte Verankerung des Rohrs 4 hinter der steilen Flanke 2b eines Profils 2 erzielt wurde.
Das in die Aussparung 6 zur Bildung des Rings 8 eingespritzte Material wird in Abhängigkeit seiner Fähigkeit gewählt, im Laufe der Zeit eine stabile Größe beizubehalten. Es kann beispielsweise ein mit mineralischen Materialien angereichertes Harz gewählt werden, um einen wahren Blockierring zum Blockieren des Rohrs auf dem Anschlußstück zu bilden. Ferner sei darauf hingewiesen, daß das in die Aussparung 6 eingespritzte Material herkömmlicherweise eine relativ hohe Temperatur hat, was zur Verformung des Rohrs beim radialen Zusammendrücken im Moment des Einspritzens beiträgt und wodurch ferner das Haften des Rings 8 an der Außenfläche des Rohrs 4 begünstigt wird. Des Weiteren kann auf die Außenfläche des Rohrs 5 nötigenfalls ein Produkt aufgetragen werden, das die Haftfähigkeit des eingespritzten Materials erhöht.
Es versteht sich, daß die Verriegelung der so erzielten Anordnung zu einer größeren Stabilität derselben im Laufe der Zeit führt, da das Material des Rings 8 derart gewählt ist, daß es hinsichtlich seiner Abmessungen unveränderbar und gegenüber Umwelteinflüssen unempfindlich ist. Ferner kann die Existenz des Verriegelungsrings 8 den Vorteil haben, die übereinanderliegenden Schichten, aus denen die Wand 4 eines mehrschichtigen Rohrs bestehen kann und die dazu neigen können, sich vor allem nahe dem Rohrende voneinander zu lösen, zusammenzuhalten. Dies ist vor allem bei Rohren aus mehreren Schichten, von denen zumindest eine aus einem Nicht-Kunststoffmaterial, wie beispielsweise einer Metallschicht, besteht, der Fall.

Claims

Verfahren zum Verriegeln des Aufsteckendes eines Rohrs (4) aus Kunststoffmaterial auf einem Anschlußstück (1), bei dem man ein Anschlußstück (1) wählt, das ringförmige äußere Konturen (2, 3) hat, und eine zumindest elastische Verformung eines ringförmigen Abschnitts des Rohrs bewirkt und beibehält, um das Rohr zu zwingen, in zumindest einen ringförmigen Hohlraum (3) des Anschlußstücks (1) einzudringen, dadurch gekennzeichnet, daß ein fluides und aushärtefähiges Material unter Druck um den Abschnitt des Rohrs herum aufgebracht wird, um das Verformen zu bewirken, und das unter Druck gehaltene Material ausgehärtet wird, um die Verformung beizubehalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Materials durch Einspritzen unter Druck in eine Gußform (5) erfolgt, die den ringförmigen Abschnitt des Rohrs (4) umgibt.