WO1998055792A1 - Längskraftschlüssige rohrverbindung - Google Patents

Längskraftschlüssige rohrverbindung Download PDF

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Manfred Gades
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Westfalische Kunststoff Technik GmbH
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Westfalische Kunststoff Technik GmbH
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00—Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints
    • F16L13/14—Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling
    • F16L13/141—Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside
    • F16L13/142—Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints made by plastically deforming the material of the pipe, e.g. by flanging, rolling by crimping or rolling from the outside with a sealing element inserted into the female part before crimping or rolling

Definitions

  • the invention relates to a tubular body, in particular a pipe or a pipe part, such as a fitting or a piece of pipe, which is provided for a connection with a cylindrical connection which is force-locking.
  • plug connection systems are used by water supply companies.
  • the seal is made using a rubber ring that sits in a sleeve.
  • it is also known to manufacture the pipes from plastic and to insert a sleeve provided with heating wires 1 ' 1 .
  • the neiz ⁇ rahte of the sleeve are energized so that the sleeve is welded to the inserted pipe ends.
  • Auen Stump sen incidentung two pipe ends is known.
  • plug-in socket system which means that the plug-in sleeve is injection-molded from plastic and inside a seat for a clamping ring (retaining ring), which guarantees the ax ⁇ a_ secure connection, and has a sealing ring, because the nuts are for the Detach the sealing ring and the retaining ring r.
  • the push-in sleeve must be incorporated, the known push-in sleeves have a large wall thickness. They are manufactured in an injection molding process and butt welded to the ring and moldings.
  • a disadvantage of the push-in sleeves is that due to the high Wanostar ⁇ e there is no Matenaloeoarf.
  • the dimensional accuracy inside the socket must be manufactured and experienced. expensive injection molds.
  • the production of the pipes and fittings is quite time-consuming because the push-in socket must be welded to one end of the pipe after the production process. Due to the necessary high wall thickness, it is not possible to form the socket directly onto the end of the pipe body during pipe production.
  • a pipe body in particular a pipeline or a pipe part such as a fitting or fitting, which has a metallic sleeve in at least one of its open ends for long-circuit connection with a cylindrical pipe, which is connected to the pipe body in a force-locking or positive-locking manner.
  • the tubular body can be produced inexpensively in the extruder process.
  • the sleeve reinforces the end of the tubular body on the one hand and on the other hand serves to receive the clamping ring and the sealing ring.
  • the sleeve can be pressed into the pipe end.
  • it preferably has a radial projection at its end, which is bent axially and serves as a stop for the tubular body.
  • the sleeve then protrudes radially and axially over the end of the tubular body.
  • the sleeve is preferably inserted into the tubular body immediately after its manufacture, when the plastic material is still soft.
  • the sleeve can also be injected into the end, that is to say incorporated during pipe manufacture, which is preferably carried out by extrusion. Instead of axially pressing the sleeve into the tubular body, it can also be pressed in radially. For this purpose, the sleeve is formed at least three times.
  • the sleeve is preferably made of stainless steel.
  • the wall thickness of the sleeve can then be kept significantly lower than the wall thickness of the tubular body, the ratio of the wall thicknesses to one another being greater than 5.
  • the sleeve can also be made of plastic, in particular of reinforced or cross-linked plastic, if this meets the requirements for pressure resistance and tolerance.
  • sealing elements for example graphite sealing rings or the like, can be incorporated on the outside of the sleeve.
  • the sleeve does not necessarily have to have a seat for a sealing ring.
  • the receiving groove for the sealing ring can also be incorporated into the pipe material.
  • FIG. 1 shows a tubular body designed according to the invention with an inserted cylindrical tube
  • FIG. 2 shows a tubular body designed as a T-piece with an inserted cylindrical tube
  • FIG. 4 is a sleeve intended for extrusion coating in section;
  • FIG. 5 shows the perspective, partially broken open representation of the sleeve according to FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a sleeve provided for overmolding in a perspective, partially broken-open representation, without a seat for a sealing ring;
  • Figure 7 shows a further sleeve provided for extrusion coating or axial pressing in section.
  • Figure 1 shows the Rohrkorper 1, m the end of which a sleeve 3 is inserted.
  • the Rohrkorper 1 can be cylindrical
  • the sleeve 3 is preferably made of stainless steel, but can also consist of any other metallic material.
  • the tube body 1 is connected to the cylindrical tube 2 by pushing the cylindrical tube 2 m into the end of the tube body 1 provided with the sleeve 3.
  • the seal between the cylindrical tube 2 and the sleeve 3 is made via the sealing ring 7 generated by the clamping ring 6. If a tensile force acts on the pipe 2 in the direction of the arrow F, the clamping ring 6 m is pulled out of the conical seat 9 and claws into the wall of the pipe 2, thereby preventing the pipe 2 from being pulled out of the sleeve 3 or the pipe body 1 .
  • the end closer to the seat 9 for the clamping ring 6 is pulled out radially outward and bent back in the axial direction, so that a stop 3a for the tubular body 1 is formed.
  • the sleeve 3 is preferably produced in the forming process. In order to obtain a secure fit in the tubular body 1, it should be soft when the sleeve 3 is inserted (hammered in).
  • FIGS. 4 to 7 show sleeves 3 which can be extrusion-coated during the manufacture of the tubular body 1, that is to say connected to the tubular body 1 in a form-fitting manner.
  • radially and axially acting undercuts 10, 11 are provided.
  • the sleeve shown in FIG. 7 is constructed in three parts, it can be pressed radially into a tubular body 1.
  • the radially outwardly tapered undercuts 11 then engage in the softer material of the tubular body 1.
  • the sleeve 3 shown in FIG. 6 is designed without a seat for the sealing ring 7.
  • the seat for the sealing ring in the tubular body 1 must be designed.
  • the wall thickness SH of the sleeve 3 is significantly smaller than the wall thickness SK of the tubular body 1. As can be seen in FIG. 1, the ratio SK: SH> 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine längskraftschlüssige Rohrverbindung. Es ist bekannt, zur Verbindung von erdverlegten Rohrleitungen sog. Steckmuffensysteme einzusetzen. Deren Abdichtung erfolt über einen Gummiring, der in seiner Muffe sitzt. Nachteilig erweist sich bei diesen bekannten Steckmuffen, dass die Herstellung der Rohre und Formteile vergleichsweise aufwendig ist. Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäss ein Rohrkörper, insbesondere Rohrleitung oder Rohrleitungsteil wie Fitting oder Formstück, vorgeschlagen, der zur längskraftschlüssigen Verbindung mit einem zylindrischen Rohr (2) in mindestens einem seiner offenen Enden (12) eine metallische Hülse (3) aufweist, die kraft- und/oder formschlüssig mit dem Rohrkörper (1) verbunden ist. Die Hülse (3) kann in das Ende (12) eingepresst oder aber auch eingespritzt sein.

Description

„LängsKraftschlüssige Rohrverbindung"
Die Erfindung betrifft einen Rohrkorper, insbesondere eine Ronrleitung oder ein Rohrieitungsteil wie Fitting oder Forrr- stucK, der zur langskraftscnlussigen Verbindung mit einem zylinariscnen Rohr vorgesehen ist.
Zur Vercmαung von erαverlegten Ronrleitungen, die vielfacr als Wasserleitungen verwendet werden, werden von Wasserver- sorgungsunternen en StecKmuf ensysteme eingesetzt. Die Ao- dichtung erfolgt über einen Gummiring, der m einer Muffe sitzt. Um eine dichte Rohrveromoung zu ernalten, ist es auch üeKannt, die Rohrleitungen aus Kunststoff herzustellen und m eine mit Heizdrahte1'1 versehene Muffe einzuscnieoe . Zur Veromoung werden die neizαrahte der Muffe bestromt, so daß die Mαffe mit den eingesteckten Rohrenden verscnweißt wird. Auen Stump senweißung zweier Rohrenden ist bekannt.
Es s nd aucn StecKmuffensysteire oeκannt, De: der die Stec.- muffe aus Kunststoff gespritzt vvird und m inrem Inneren e einen Sitz für einen Klemmring (Haltering) , der die axιa_ sichere Verbindung garantiert, und einen Dichtring aufweist, Weil die Nαten für die Aufnanrre des Dicntungs- und des Halterings r. die Steckmuffe eingearbeitet werden müssen, besitzen die oekannten StecKmuffen eine große Wandstärke. Sie werden im Spritzgußverfanren nergestellt und stumpf an Ronr^ und Fbrmstucke angeschweißt.
Nachteilig an den Steckmuffen ist, daß infolge der hohen Wanostarκe ein noher Matenaloeoarf besteht. Die Maßgenauigkeit im Inneren der Muffe ist senwer herzustellen und erfer- dert teure Spritzwerkzeuge. Die Herstellung der Rohre und Formteile ist recht zeitaufwendig, weil die Steckmuffe nach dem Produktionsprozeß an ein Rohrende angeschweißt werden muß. Infolge der notwendigen hohen Wanddicke ist es nicht möglich, die Muffe direkt bei der Rohrherstellung an das Ende des Rohrkorpers anzuformen.
Von dieser Problemstellung ausgehend soll ein Rohrkorper geschaffen werden, der das Steckmuffensystem ersetzt.
D e Problemlosung erfolgt durch einen Rohrkorper, insbesondere eine Rohrleitung oder ein Rohrieitungsteil wie Fitting oder Formstuck, der zur langskraftschlussigen Verbindung mit einem zylindrischen Rohr in mindestens einem seiner offenen Enden eine metallische Hülse aufweist, die kraft- oder formschlussig mit dem Rohrkorper verbunden ist.
Durch diese Ausgestaltung kann der Rohrkorper kostengünstig im Extruderverfahren hergestellt werden. Die Hülse verstärkt zum einen das Ende des Rohrkorpers und dient zum anderen zur Aufnahme des Klemmrings und des Dichtungsringes.
Die Hülse kann in das Rohrende eingepreßt sein. Hierzu weist sie vorzugsweise an ihrem Ende einen radialen Vorsprung auf, der axial umgebogen ist, und als Anschlag für den Rohrkorper dient. Die Hülse steht dann radial und axial über das Ende des Rohrkorpers hervor. Vorzugsweise wird die Hülse in den Rohrkorper unmittelbar nach dessen Herstellung eingesteckt, wenn das Kunststoffmaterial noch weich ist.
Die Hülse kann auch m das Ende eingespritzt werden, also wahrend der Rohrherstellung, die vorzugsweise durch Extrudieren erfolgt, eingearbeitet werden. Anstatt einer axialen Einpressung der Hülse in den Rohrkorper kann diese auch radial eingepreßt werden. Hierzu ist die Hülse mindestens dreifach geteilt ausgebildet.
Um Korrosion zu vermeiden, ist die Hülse vorzugsweise aus Edelstahl ausgebildet. Die Wandstarke der Hülse kann dann wesentlich geringer gehalten werden als die Wandstarke des Rohrkorpers, wobei das Verhältnis der Wandstarken zueinander großer als 5 ist. Die Hülse kann auch aus Kunststoff, insbesondere aus verstärktem oder vernetztem Kunststoff, hergestellt sein, wenn dieser die Anforderung an Druckfestigkeit und Toleranz erfüllt.
Um eine sichere Abdichtung zwischen dem Rohrkorper und der Hülse zu gewahrleisten, können auf der Außenseite der Hülse Dichtungselemente, beispielsweise Grafitdichtringe oder dergleichen, eingearbeitet werden.
Die Hülse muß nicht zwingend auch eine Sitzflache für einen Dichtring aufweisen. Die Aufnahmenut für den Dichtring kann auch m das Rohrmaterial eingearbeitet sein.
Mit Hilfe einer Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend na- her erläutert werden. Es zeigt:
Figur 1 einen erfindungsgemaß ausgebildeten Rohrkorper mit einem eingesteckten zylindrischen Rohr;
Figur 2 einen als T-Stuck ausgebildeten Rohrkorper mit einem eingesteckten zylindrischen Rohr;
Figur 3 eine zum Einstecken m das Rohrende vorgesehene Hülse im Schnitt;
Figur 4 eine zum Umspritzen vorgesehene Hülse im Schnitt; Figur 5 die perspektivische, teilweise aufgebrochene Darstellung der Hülse gemäß Figur 4;
Figur 6 eine zum Umspritzen vorgesehene Hülse m perspektivischer, teilweise aufgebrochener Darstellung, ohne einen Sitz für einen Dichtring;
Figur 7 eine weitere zum Umspritzen oder axialen Einpressen vorgesehene Hülse im Schnitt.
Figur 1 zeigt den Rohrkorper 1, m dessen Ende eine Hülse 3 eingesteckt ist. Der Rohrkorper 1 kann ein zylindrisches
Rohr, ein Kurvenstuck, ein Abzweigstuck oder ein sonstiges Rohrverbmdungsteil sein. Die Hülse 3 ist vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt, kann aber auch aus jedem anderen metallischen Material bestehen. In der Hülse 3 ist ein Sitz 8 für einen Dichtring 7 und ein konischer Sitz 9 für einen
Klemmring 6 vorgesehen. Die Verbindung des Rohrkorpers 1 mit dem zylindrischen Rohr 2 erfolgt durch Einschieben des zylindrischen Rohres 2 m das mit der Hülse 3 versehene Ende des Rohrkorpers 1. Die Abdichtung zwischen dem zylindrischen Rohr 2 und der Hülse 3 erfolgt über den Dichtring 7. Die langskraftschlussige Verbindung wird durch den Klemmring 6 erzeugt. Wirkt auf das Rohr 2 eine Zugkraft in Pfeilrichtung F, wird der Klemmring 6 m den konischen Sitz 9 gezogen und verkrallt sich m der Wandung des Rohres 2, wodurch ein Her- ausziehen des Rohres 2 aus der Hülse 3 bzw. dem Rohrkorper 1 verhindert wird.
Um eine definierte Positionierung der Hülse 3 im Rohrkorper 1 zu erhalten, ist das dem Sitz 9 für den Klemmring 6 nähere Ende nach radial außen herausgezogen und in axialer Richtung zuruckgebogen, so daß sicr ein Anschlag 3a für den Rohrkorper 1 ausbildet. Um eine Verschiebung der Hülse 3 im Ende des Rohrkorpers 1 zu verhindern, ist diese mit axialen Hin- terschneidungen 4, 5 versehen, die, wie Figur 3 zeigt, gegenläufig ausgebildet sind, so daß sie in beide Axialrichtungen wie Widerhaken wirken. Die Hülse 3 wird vorzugsweise im Umformverfahren hergestellt. Um einen sicheren Sitz im Rohrkorper 1 zu erhalten, sollte dieser weich sein, wenn die Hülse 3 eingesteckt (eingeschlagen) wird. Vorzugsweise erfolgt die Montage unmittelbar nach der Herstellung des Rohrkorpers 1, wenn er aus Kunststoff im Extrudierverfahren hergestellt wird. Anderenfalls mußte der Rohrkorper 1 nochmals auf seine Erweichungstemperatur erwärmt werden. Figuren 4 bis 7 zeigen Hülsen 3, die bei der Herstellung des Rohrkorpers 1 umspritzt werden können, also formschlussig mit dem Rohrkorper 1 verbunden sind. Um einen sicheren formschlussi- gen Sitz zu erhalten, sind radial und axial wirkende Hinter- schneidungen 10, 11 vorgesehen.
Wenn die in Figur 7 gezeigte Hülse dreiteilig ausgebildet ist, kann sie radial in einen Rohrkorper 1 eingepreßt werden. Die nach radial außen zugespitzten H nterschneidungen 11 greifen dann in das weichere Material des Rohrkorpers 1 ein.
Die m Figur 6 gezeigte Hülse 3 ist ohne Sitz für den Dichtring 7 ausgebildet. Um diese Hülse 3 verwenden zu können, muß der Sitz für den Dichtring im Rohrkorper 1 ausgebildet sein. Die Wandstarke SH der Hülse 3 ist gegenüber der Wand- starKe SK des Rohrkorpes 1 wesentlich kleiner. Wie Figur 1 erkennen laßt, ist das Verhältnis SK : SH > 5.

Claims

Patentansprüche
1. Rohrkorper, insbesondere Rohrleitung oder Rohrieitungsteil wie Fitting oder Formstuck, der zur langskraftschlussigen Verbindung mit einem zylindrischen Rohr (2) in mindestens einem seiner offenen Enden (12) eine metallische Hülse (3) aufweist, die kraft- und/oder formschlussig mit dem Rohrkorper (1) verbunden ist.
2. Rohrkorper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) in das Ende (12) eingepreßt ist.
3. Rohrkorper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) in das Ende (12) eingespritzt ist.
4. Rohrkorper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) eine Sitzflache (9) für einen Haltering (6) aufweist.
5. Rohrkorper nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) eine Sitzflache (8) für einen Dichtring (7) aufweist.
6. Rohrkorper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) mindestens dreifach geteilt ist.
7. Rohrkorper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Hülse (3) radial und axial über das Ende (12) des Rohrkorpers (1) hervorsteht.
8. Rohrkorper nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) an ihrer Außenflache in axialer Richtung weisende Hinterschneidungen (4, 5, 10, 11) aufweist.
9. Rohrkorper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) aus Edelstahl ist.
10. Rohrkorper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) aus Kunststoff ist.
11. Rohrkorper nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstarke (SH ) der Hülse (3) wesentlich geringer ist als die Wandstarke
(SK ) des Rohrkorpers (1).
12. Rohrkorper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verhältnis der Wandstarken gilt:
SK : SH > 5.
13. Hülse (3) zur Verwendung in einem Rohrkorper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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