DE19717862C1 - Nichtlösbare Rohrverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine weiterverbesserte, nicht­ lösbare dichte Verbindung von Rohren aus unterschied­ lichen plastisch verformbaren Werkstoffen, insbesonde­ re für Verbundrohre, durch radiales Verpressen der zu verbindenden Rohrenden mit einer Stützhülse und einer Preßhülse

Das Verbinden von Rohren und Leitungen aus plastisch verformbaren Materialien durch radiales Verpressen der Rohrenden ist bereits bekannt - DE 40 30 323 A2, DE 40 25 317 A1, DE 32 26 868 A1, EP 0 159 997, EP 0 048 003.

Diese Rohrverbindungen sind überwiegend nicht lösbare Kraftschlußverbindungen, die vorrangig dort einge­ setzt werden, wo aufgrund der Montagebedingungen und/oder der stofflichen Zusammensetzung der zu verbindenden Elemente die bisher allgemein bekannten form- und kraftschlüssigen Rohrverbindungen nicht angewendet werden können.

Rohrpreßkupplungen zur Herstellung einer dauerhaften nichtlösbaren Rohrverbindung mit Hilfe einer Stützhül­ se, einer Quetschhülse und einem auf das Rohrende aufgesetzten axial verschiebbaren Überwurfpreßring sind aus DE 40 30 323 A1 und EP 0 159 997 B1 bekannt. Mit einem geeigneten Preßwerkzeug wird der auf die zu verbindenden Rohrenden aufgesetzte Überwurfpreßring in Richtung der Verbindungsstelle axial verschoben und verpreßt dabei die ebenfalls auf das Rohrende aufgesetzte Quetschhülse gegen eine in das Rohr einge­ steckte Stützhülse, wobei die Quetschhülse und die Rohrenden der zu verbindenden Rohre plastisch ver­ formt werden und das Rohrmaterial radial nach innen in die Konturen am Außenumfang der profilierten Stützhülse verdrängt wird. Die Einstecktiefe der zu verbindenden Rohrenden und der Verbindungsabschnitt werden durch einen äußeren Ringbund definiert, der am Außenumfang der Stützhülse vorgesehen ist.

Aus DE 32 26 868 A1 und EP 0 048 003 B1 sind dauer­ haft dichte nichtlösbare Rohrverbindungen bekannt, bei denen eine auf die Verbindungsstelle aufzuschie­ bende Quetschhülse durch radiale Preß­ kräfte - DE 32 26 868 A1 - oder mit Hilfe eines axial verschiebbaren Klemmringes - EP 0 048 003 B1 - mit den Rohrenden der zu verbindenden Leitungen verpreßt werden. Die Quetschhülsen sind wiederum mit inneren und/oder äußeren Anschlägen versehen, die die Einstecktiefe der zu verbindenden Rohrenden und den Verbindungsab­ schnitt festlegen.

Mit den vorgeschlagenen Lösungen lassen sich dauer­ haft dichte Rohrverbindungen relativ kostengünstig bei geringerem Montageaufwand herstellen. Sie gewähr­ leisten, daß die an der Verbindungsstelle auftreten­ den Druck-, Zug- und Torsionskräfte sicher aufgenom­ men und übertragen werden. Der Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, daß sie keine Mittel zur Verhin­ derung von Kontakt- oder Spaltenkorrosionen besitzt und demzufolge für die Herstellung der Preßverbindun­ gen nur Werkstoffe der gleichen elektrochemischen Spannungsreihe eingesetzt werden können. Für Preßver­ bindungen von Verbundrohren oder zur Herstellung von Preßverbindungen mit unterschiedlicher Materialzusam­ mensetzung der an der Preßverbindung beteiligten Materialien sind diese Lösungen nur bedingt einsetz­ bar.

Für den Anschluß und die Verbindung von Rohren, insbesondere von Kunststoff- und Verbundrohren, ist aus AT 402 095 B ein Verbindungsstück mit einer Stütz­ hülse zur Aufnahme der Rohrenden bekannt. Der An­ schluß der Rohrenden an das Verbindungsstück erfolgt durch radiales Verpressen einer Preßhülse und des aufgesteckten Rohrendes gegen die Stützhülse. Die gegenüber der Stützhülse beabstandete Preßhülse wird durch einen Isolierring fixiert, der an einem zentra­ len Bund des Verbindungsstückes anliegt. Der Isolier­ ring verfügt über eine umlaufende Führung in Form einer Ringwulst, die einerseits als manschettenartige Verstärkung und andererseits zur Positionierung eines Preßwerkzeuges dient. Ferner dient der Isolierring zur Vermeidung von Kontaktkorrosionen zwischen der Stirnfläche des Verbundrohres und dem Verbindungs­ stück.

Eine Lösung zum Verbinden von Verbundrohren durch axiale Verpressung der Rohrenden unter Verwendung einer Stützhülse, einer Quetschhülse aus vernetztem Polyäthylen und einer Preßhülse ist aus DE 41 41 310 A1 bekannt. Die Quetschhülse besitzt einen radial nach innen gerichteten Ringbund, der eine zuverlässi­ ge Dichtung der Stirnfläche des Verbundrohres gegen­ über einem äußeren Anschlagbund der Stützhülse gewähr­ leistet und dadurch mögliche Kontaktkorrosionen verhindert. Diese vorgeschlagene Lösung ist insofern von Nachteil, daß neben der Stützhülse und der Quetschhülse ein zusätzlicher Verpreßring benötigt wird.

Die Verhinderung von Kontaktkorrosionen bei der Herstellung von dauerhaften und dichten Verbindungen von Rohren untereinander und von Rohren und Fittingen aus unterschiedlichen Materialkomponenten mit Hilfe einer radialen Rundumverpressung ist Gegenstand der Lösung nach DE 195 43 103 A1. Gemäß diesem Vor­ schlag werden die Fittinge oder Rohrenden innen oder außen vollständig oder teilweise mit einem kompressi­ blen dichtenden Kunststoff, beispielsweise durch das Aufvulkanisieren von Gummi, beschichtet. Die Anwen­ dung dieser Lösung hat jedoch gezeigt, daß das Auf­ bringen einer sicher haftenden Isolierschicht auf die an der Preßverbindung beteiligten Funktionsflächen äußerst arbeits- und kostenintensiv ist. Darüber hinaus ist keine eindeutige Führung für das Ansetzen und Führen des Preßwerkzeuges für die gegenseitige radiale Verpressung der die Preßverbindung herstellen­ den Bauteile gegeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung von Rohrverbindungen der eingangs genannten Gattung die radialen Preßkräfte exakt auf die bestimmungsgemäßen Flächen, die die Zug-, Druck- und Torsionsbelastungen aufnehmen und übertragen, zu fixieren und die Ausbildung elektrochemischer Poten­ tialdifferenzen und das Entstehen von Spalt- oder Kon­ taktkorrosionen innerhalb des Verbindungsabschnittes sicher auszuschließen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im An­ spruch 1 aufgezeigten Merkmale gelöst. Weitere vor­ teilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung können bei relativ niedrigem Zeit- und Kostenaufwand für die Montage und niedrigen Stückkosten für die zur Herstellung der Preßverbindung einzusetzenden Bauelemente Rohre aus plastisch verformbaren Werkstoffen, insbesondere Ver­ bundrohre, miteinander verbunden und/oder Fittinge aus verschiedenartigen Werkstoffen an derartige Rohre oder Rohrleitungen angeschlossen werden.

Die erfindungsgemäße Preßhülse besitzt im Bereich einer ihrer Stirnseiten eine Sicke für das Preßwerk­ zeug, die so angeordnet ist, daß innere Anschlagschul­ tern entstehen, die zur exakten Bestimmung der Ein­ stecktiefe der zu verbindenden Rohre oder Fittinge und der Stützhülse dienen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist der Verbindungsabschnitt genau bestimmt. Die radial einwirkenden Preßkräfte treffen so genau auf die Verbindungsflächen der beteiligten Bauelemen­ te auf, wodurch mit relativ einfachen Mitteln die Herstellung einer dauerhaften dichten Preßverbindung unterstützt wird - Anspruch 1, 2 und 3.

Durch die an der inneren Anschlagschulter anliegende Dichtung und das vorgesehene Dichtelement, das gleich­ zeitig zur Bestimmung der Einbaulage der Stützhülse innerhalb des Verbindungsabschnittes dient, werden die Kontaktflächen zwischen der Preßhülse, den zu verbindenden Rohrenden und der Stützhülse voneinander getrennt und eine sichere Isolierung geschaffen, die das Entstehen von elektrochemischen und zu Kontaktkor­ rosion führenden Potentialdifferenzen ausschließt - Anspruch 1, 4 und 5.

Die Stützhülse ist als einfacher Rohrverbinder ausge­ bildet, der sich kostengünstig herstellen läßt und im Bereich seiner Stirnseiten Konturen besitzt. Die im Bereich des Verbindungsabschnittes auftretenden Zug-, Druck- und Korrosionsbelastungen werden durch die Konturen sicher aufgenommen, während die innenliegen­ de Nut zur Aufnahme der Dichtlippe des Dichtungsele­ mentes dient und in Zusammenwirken mit dem Ringbund und der äußeren Anschlagschulter die Einstecktiefe der Stützhülse im Verbindungsabschnitt festlegt.

Nach Anspruch 6 besitzt die Stützhülse eine weitere, von der jeweiligen Stirnseite beabstandete Nut, in die ein einfacher Ring eingelegt ist. Bei dieser Aus­ führungsvariante entfällt die Verwendung des vorste­ hend beschriebenen Dichtelementes. Hierdurch können wiederum Stückkosten und kosten für die Herstellung der Rohrverbindung eingespart werden. Aufgabe und Funktion des Ringbundes des Dichtungselementes werden in diesem Falle durch den eingelegten Ring wahrgenom­ men. Zur Vermeidung von Spalt- und Kontaktkorrosionen dient ein O-Dichtring, der in die Nut zur Aufnahme der Dichtlippe des Dichtelementes eingesetzt ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungs­ beispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Preßhülse nach der Erfindung,

Fig. 2 die montierte Rohrverbindung vor Durch­ führung des Preßvorganges,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante zur Fixierung der Einstecktiefe der Stütz­ hülse im Verbindungsabschnitt,

Fig. 4 die verpreßte Rohrverbindung nach ihrer Fertigstellung.

Die zur Herstellung der Preßverbindung vorgeschlagene Preßhülse 4 besitzt gemäß Fig. 1 eine Sicke 6, in die beispielsweise der Führungsstift 14 einer Preßzange eingesetzt wird. Die Sicke 6 ist so endseitig in der Preßhülse 4 angeordnet, daß innere Anschlagschultern 11 und 10 entstehen. An der inneren Anschlagschulter 10 liegt die Stirnfläche des zu verbindenden Ver­ bundrohres 2 an, wobei zur Trennung der Kontaktflä­ chen zwischen der Anschlagfläche und der Stirnseite des Verbundrohres 2 eine Dichtung 5 vorgesehen ist.

Die Dichtung 5 wird entweder durch einen eingelegten Dichtring oder durch eine auf die Anschlagschulter 10 aufgebrachte Isolierschicht gebildet.

Die für die Herstellung der Preßverbindung vorgesehe­ ne Stützhülse 1 besitzt im Bereich ihrer beiden Stirnseiten eine Nut 13 und Konturen 7, 8 die vonein­ ander beabstandet sind. Gemäß der vorliegenden Ausfüh­ rung werden diese Konturen durch eine Nut 7 und eine Profilierung in Form einer Rändelung 8 gebildet.

Die Nut 7 und die Oberflächenprofilierung 8, in die das Material des zu verbindenden Verbundrohres 2 radial eingepreßt wird, dienen in an sich bekannter Weise zur Aufnahme und Übertragung der auf die Rohr­ verbindung einwirkenden Druck-, Zug- und Torsionskräf­ te - Fig. 3.

In die Nut 13, die gegenüber der Nut 7 beabstandet ist, greift die Dichtlippe 9 eines Dichtungselementes 3 ein, das mit seinem Ringbund 12 an der Anschlagflä­ che 11 der Preßhülse 4 anliegt und auf diese Weise die exakte Positionierung der Preßhülse innerhalb des Verbindungsabschnittes festlegt.

Die Dichtlippe 9 des Dichtungselementes 3 wird zusam­ men mit dem Rohrende des zu verbindenden Rohres 2 gegen die Stützhülse 1 verpreßt und isoliert in Zusam­ menwirken mit der Dichtung 5 die Kontaktflächen zwischen der Preßhülse 4, der Stützhülse 1 und der Stirnfläche des im Verbindungsabschnitt befindlichen Rohrendes.

Für die Herstellung einer Preßverbindung nach der vorliegenden Erfindung wird das Ende eines Verbundroh­ res bis zum Anschlag an die Dichtung 5 bzw. an der Anschlagschulter 10 in die Preßhülse 4 eingesteckt. Anschließend wird das Dichtelement 3 soweit auf die Preßhülse aufgeschoben, daß die Dichtlippe 9 von der Nut 13 in der Preßhülse 1 aufgenommen wird. Die Stützhülse mit dem aufgesteckten Dichtungselement 3 wird nun soweit in die Preßhülse 4 und in das zu verbindende Ende des Verbundrohres eingesteckt′ bis der Ringbund 12 an der Anschlagschulter 11 der Preß­ hülse 4 anschlägt. Mit der Anlage der an der Preßver­ bindung beteiligten Bauelemente an den inneren An­ schlagschultern 10 und 11 sind die beteiligten Bauele­ mente innerhalb des Verbindungsabschnittes zueinander exakt geometrisch positioniert. Dadurch ist gewährlei­ stet, daß innerhalb des Verbindungsabschnittes die be­ stimmungsgemäß vorgesehenen Flächen miteinander sicher verpreßt werden und eine dauerhafte dichte Preßverbindung gewährleisten.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend Fig. 3 ist eine weitere Nut 16 vorgese­ hen, die zu den Stirnseiten der Stützhülse 1 und gegenüber der Nut 13 beabstandet ist und zur Aufnahme eines einfachen Ringes 17 dient. Der Ring 17 schlägt beim Zusammenfügen der Rohrverbindung wiederum an die Schulter 11 der Preßhülse 4 an und fixiert so die exakte Einstecktiefe der Stützhülse 1 im Verbindungsab­ schnitt.

Bezugszeichenliste

1 Stützhülse
2 Verbundrohr
3 Dichtelement
4 Preßhülse
5 Dichtung
6 Sicke
7 Nut
8 Profilierung
9 Dichtlippe
10 Anschlagschulter
11 Anschlagschulter
12 Ringbund
13 Nut
14 Preßzangenführung
15 Preßkräfte
16 Nut
17 Ring
18 Dichtring

Claims (6)

1. Nichtlösbare, durch radiale Verpressung her­ stellbare Rohrverbindung unter Verwendung einer Preßhülse und einer Stützhülse, die mindestens im Bereich des Verbindungsabschnittes einen profilierten Außenmantel besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßhülse (4) als Führung für das Preßwerkzeug eine umlaufende Sicke (6) mit inneren Anschlagschultern (10; 11) besitzt und an der Anschlagschulter (10) eine Dichtung (5) vorgesehen ist, während an der Anschlagschulter (11) der Ringbund (12) eines Dichtelementes (3) anliegt, das mit seiner Dichtlippe (9) in eine Nut (13) der Stützhülse (1) eingreift, die im Verbindungsab­ schnitt eine Nut (13) und Konturen (7; 8) be­ sitzt.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einstecktiefe, die den Verbin­ dungsabschnitt der zu verbindenden Rohre (1) bestimmt, durch die Anschlagschulter (10) festge­ legt ist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stützhülse (1) innerhalb des Verbindungsabschnittes vermittels des Dichtele­ mentes (3) exakt positioniert ist.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtung (5) eine auf die Anschlagschulter (10) aufgetragene Isolationsschicht aus einem geeigneten Werkstoff ist.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) ein einge­ legter, an der Anschlagschulter (10) anliegen­ der Dichtring ist.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützhülse (1) eine Nut (16) zur Aufnahme eines die Einstecktiefe der Stützhülse (1) begrenzenden Ringes (17) auf­ weist und in die Nut (13) ein einfacher O-Dichtring (18) eingelegt ist.