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Rohrverbindung sowie Verfahren und Verbindungshülse zur Herstellung
der Rohrverbindung Die Erfindung betrifft in erster Linie eine Rohrverbindung für
die ortsgebundene Verlegung dünnwandiger Leitungsrohre aus Metall, insbesondere
korrosionsfestem Stahl, bei Wasser- und Heizungsinstallationen unter Verwendung
von verformbaren, auf die Rohrenden im wesentlichen spielfrei aufgeschobenen, gleichfalls
dünnwandigen, metallischen Verbindungshülsen, welche innenseitig einen radial vorspringenden
Anschlag für die axiale Festlegung der Rohrenden sowie Dichtungsringe für die Abdichtung
mit den eingeschobenen Rohrenden aufweisen und welche an ihren, dem Anschlag mit
Bezug auf den Dichtungsring jeweils gegenüberliegenden Endbereichen mit den eingeschobenen
Rohrenden unter Verwendung eines zwischengeschalteten Kupplungsringes durch radiales
Anpressen der Hülsenenden zusätzlich zugfest gekuppelt sind.
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Die Erfindung richtet sich in zweiter Linie auf ein Verfahren sowie
schließlich auf eine Verbindungshülse zur Herstellung solcher Rohrverbindungen.
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Rohrverbindungen der eingangs beschriebenen Gattung unterliegen der
besonderen Bedingung, daß sie mit möglichst einfachen Mitteln, d.h. handwerksmäßig,
am Installationsort selbst leicht und hinsichtlich der zuverlässigen Abdichtung
zugleich fehlerfrei hergestellt werden können. Dabei ist es
üblich
und auch zweckmäßig, die Verbindungshülsen weitgehend vorgefertigt anzuliefern,
so daß sie an Installationsort für die Verbindung mit den Rohrenden nur noch der
radialen Anpressung mittels einfacher Handwerkzeuge bedürfen, Bei den ohrleitunen
ist dies in der Regel deswegen nicht möglich, weil sie vielfach erst in der Werkstatt
oder sogar am Installationsort auf die jeweils benötigte Länge geschnitten und für
die Verbindung miteinander vorbereitet werden können. Mit Rücksicht hierauf ist
die Herstellung solcher Rohrverbindungen am Installationsort entweder umständlich
und daher kostspielig oder mit der Cefahr verbunden, nicht zuverlässig dicht zu
sein. Die aus mangelnder Dichtheit erwachsenden Schäden sind bei Gebäudeinstallationen
unter Umständen beträchtlich, insbesondere deswegen, weil sie häufig nicht rechtzeitig
genug erkannt werden und den Schaden erst verursachen, wenn die die Installationsleitungen
aufnehmenden Mauerschlitze od. dgl. bereits verputzt oder anderweitig abgedeckt
sind.
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Es ist bereits bei einer Rohrverbindung dieser Gattung bekannt, die
Verbindungshülse mit den eingeschobenen glatten Rohrenden an Ort und Stelle dadurch
zu verbinden, daß in Nuten oder Sicken der Hülsenwand außer Dichtringen Kupplungsringe
aus gegenüber dem Rohr- und Hülsenwerkstoff härterem Metall eingelegt sind, die
vorzugsweise Ringschneiden aufweisen und beim Anpressen der Hülse radial in die
Rohrwand eingepreßt werden, wobei diese sowohl die einwandfreie Abdichtung als auch
die formschlüssige Verbindung zwischen der Hülse und dem Rohrende bewirken sollen.
Dieses Prinzip ist jedoch nur bei Leitungsrohren und Verbindungshülsen aus entsprechend
leicht verformbarem Material, wie z.B. Kupfer, einfach und zugleich zuverlässig.
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Bei schwer verformbarem 7werkstoff, wie insbesondere korrosionsfestem
und daher mit Chrom und Nickel hochlegiertem
Stahl, ist es auf diese
Weise aeen schwierig, eine einwandfreie und unter allen Umständen dichte Verbindung
sicherzustellen, weil Rohre aus solchem Stahl trotz ihrer Dünnwandigkeit außerordentlich
verformungssteif sind. Dies hat zur Folge, daß beim Einpressen der Kupplungssicken
in#die Rohrwand leicht Verformungsfehler auftreten, die häufig Undichtigkeiten nach
sich ziehen. Hinzu kommt der 'nachteil, daß solche Fehler beim Herstellen der Verbindung
nicht festgestellt werden können, sondern sich die Undichtigkeiten erst herausstellen,
wenn der Schaden bereits eingetreten ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorbeschriebenen Mangel
der gattungsgemdßen Rohrverbindung zu vermeiden und diese so zu gestalten, daß sie
am Installationsort mit von jedermann leicht zu handhabenden einfachen mitteln mit
gegeringerem Kraftaufwand, d.h. mit entsprechend einfachen Werkzeugen, hergestellt
werden kann, ohne dabei die Gefahr unwillkürlicher Fehler, insbesondere hinsichtlich
der zuverlässigen Abdichtung, zu laufen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die Erfindung.dadurch,
daß der Kupplungsring aus einem in eine vorgeformte, nach innen gepreßte Radialsicke
der Rohrwand eingelegten Schlitzring aus Draht besteht, den das radial angepreßte
Hülsenende umgreift. Dabei ist mindestens ein Dichtungsring in einer dem Dralitring
mit Bezug auf das Rohrende bzw. mit Bezug auf den inneren Anschlag für das Rohrende
unmittelbar vorgelagerten Erweiterung am Hülsenende eingelegt, die den Drahtring
mit umschließt. Gleichfalls bevorzugt ist der Dichtungsring durch radiale Einpressungen
in der Hülsenwand im Bereich der Erweiterung sowohl gegen den Drahtring als auch
gegen die Rohrwand angepreßt.
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Die Rohrverbindung gemäß der Erfindung hat zunächst den wesentlichen
Vorteil, daß die einfache, im Querschnitt etwa
halbrunde, nach innen
gepreßte Radialsicke in der Rohrwand auch am Installationsort mit einfachen Werkzeugen
leicht und fehlerfrei hergestellt werden kann, sobald die Leitungsrohre auf die
jeweils benötigten Längen geschnitten sind. Dies kann mittels einfacher, von Hand
bedienbarer Drehwerkzeuge geschehen, die auf die Rohrenden aufgeschoben werden und
radial nach innen preßbare Andruckelemente, z.B. in Form von Kugeln aus entsprechend
hartem Werkstoffs besitzen. Solche Werkzeuge können zugleich so gestaltet sein,
daß sie bei einer Umdrehung um die Rohrachse nicht nur die Radialsicke einpressen,
sondern zugleich den Schnittvorgang für das Abtrennen der jeweils gewünschten Rohrlängen
bewirken. Auf diese Weise befindet sich die Radialsicke stets in einem genau vorbestimmten
Abstand von den Stirnenden der Rohre.
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Die erfindungsgemäße Rohrverbindung hat weiterhin den Vorteil, daß
die Verbindungshülse weitgehend vorgeformt sein kann, so daß sie am Installationsort
nur noch der einfachen radialen Anpressung ihrer Einführungsenden für die Rohre
bedarf.
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Ein weiterer Vorteil liegt in der leicht und einfach zu handhabenden
Kupplung zwischen Verbindungshülse und Rohrende mittels des in die vorgeformte Radialsicke
eingelegten Schlitzringes aus Runddraht mit einem der vorgeformten Radialsicke am
Rohrende angepaßten Querschnitt, der in Verbindung mit der radialen Anpressung des
freien Hülsenrandes eine zuverlässige Formschlußverbindung ermöglicht.
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Schließlich liegt ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen
Rohrverbindung darin, daß unwillkürliche Fehlverformungen, die zu einer nicht einwandfreien
Verbindung führen, praktisch ausgeschlossen oder doch vor Herstellung der endgültigen
Verbindung ohne weiteres feststellbar sind. Selbst wenn Verformungsfehler
vorliegen,
können sie sich nicht in Form von Undichtigkeiten auswirken, weil der in der gleichen
Erweiterung am Hülsenende unmittelbar neben dem geschlitzten Drahtring eingelegte
Dichtungsring durch das nachträglich radiale Einpressen der Hülsenwand im Bereich
der Erweiterung sowohl gegen den Drahtring als auch gegen die Rohrwand so stark
verquetscht wird, daß etwaige Verformungsfehler keine Undichtigkeiten zur Folge
haben können.
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Zweckmäßig ist der Dichtungsring aus einem gegenüber dem Rohr- und/oder
Hülsenwerkstoff nachgiebigeren, wechseltemperaturbeständigen und dauerelastischen,
insbesondere metallverstärkten, Kunststoff, vorzugsweise Butylkautschuk, gebildet,
doch ist grundsätzlich auch jeder andere bekannte Dichtungswerkstoff, auch z.B.
Metall, geeignet, der sich durch die radialen Einpressungen in dem angegebenen Sinne
verformt und eine ausreichende Vorspannung für die dichtende Anlage an der Rohrwand
sowie am Schlitzring behält und diese Eigenschaften auch bei Leitungen für Heißwasser
nicht einbüßt. Auch der Schlitzring besteht bevorzugt aus einem runden Metalldraht.
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Der innerhalb der Verbindungshülse vorgesehene Anschlag für die axiale
Festlegung der Rohrenden kann in bekannter Weise durch eine nach innen gepreßte
Radialsicke in der Hülsenwand gebildet sein.
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Obschon die Verbindungshülse im einfachsten Falle und in bekannter
Weise als Axial- bzw. Winkelmuffe für die Verbindung von zwei Rohren ausgebildet
ist, kann sie auch als T- bzw. Kreuzmuffe für die Verbindung von drei oder vier
Rohren ausgebildet sein, wobei sie im letzteren Falle zweckmäßig aus zwei axialen
Symmetriehälften durch Stumpfschweißen od. dgl. zusammengesetzt ist.
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Die Herstellung der Rohrverbindung am Installationsort ist deswegen
besonders einfach, weil es nunmehr lediglich notwendig
ist, die
hinsichtlich der Anschlagsicke sowie der die Dichtungsringe aufnehmenden, zum freien
Ende hin zylindrisch auslaufenden Erweiterungen vorgeformte Verbinaungshülse nach
dem Einschieben des hinsichtlIch der Radialsicke gleichfalls vorgeformten und mit
dem in die Radialsicke eingelegten, eschlitzten Drahtring versehenen Rohrendes bis
zu dessen stirnseitiger hnlage am Anschlag an ihrem freien, den Drahtring aberareifenden
Ende, diesen mindestens teilweise umgreifend radial nach innen zu pressen. Das den
Drahtring umgreifende flülsenende kann dabei bis zur Anlage an der Rohrwand angepreßt
werden, ist jedoch so bemessen, daß die Rohrwand dabei nicht verformt wird.
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Das radiale Einpressen der Hülsenwand im 3ereich der den Dichtungsring
sowie teilweise den Drahtring aufnehmenden Erweiterung kann gleichzeitig mit oder
zeitlich nach dem radialen Anpressen des freien Hülsenrandes um den Drahtring herum
an die Rohrwand erfolgen. Dabei ist es zweckmäßig, sowohl das radiale Einwärtspressen
des freien Hülsenrandes als auch das Einpressen der Sicke im Bereich der den Dichtungsring
sowie den Drahtring aufnehmenden Erweiterung über deren gesamten Umfang gleichförmig
vorzunehmen. Es kann jedoch in einzelnen Fällen genügen, sowohl das radiale Anpressen
des freien Jülsenrandes um den Drahtring herum an die Rohrwand als auch das radiale
Einpressen der Hülsenwand im Bereich der Erweiterung nur örtlich an über den Umfang
verteilten Stellen vorzunehmen. Schließlich kann das radiale Anpressen des Hülsenrandes
um den Schlitzring herum mittels dafür geeigneter bekannter ~1werkzeuge durch Bördeln
geschehen.
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Die Leitungsrohre können erst am Installationsort auf das benötigte
LEngenmaß geschnitten und anschließend im vorbestimmten- Abstand von ihren Stirnenden
mit der von außen eingepreßten, umlaufenden Radialsicke für die teilweise Aufnahme
des Schlitzringes versehen werden. Dabei steht es der Erfindung nicht
ent
ge gen, wenn wenigstens ein Rohrende bereits mit der Verbinaungshülse gekuppelt
ist und diese erst am Installationsort mit dem oder den weiteren Rohrenden gekuppelt
wird. Dabei ist es zwar zweckmä#ig, aber nicht unbedingt notwendig, daß das bereits
mit der Verbindungshülse angelieferte Rohrende mit dieser auf die gleiche leise
verbunden ist, wie es die vorliegende Erfindung vorsieht.
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Die Verbindungshülse für die Rohrverbindung gemäß der Erfindung weist
im nicht angepreßten Zustand außer einer radial nach innen ereten Anschlagsicke
für die axiale Festlegung der Rohrenden im Abstand von dieser je eine zum freien
Ende hin zylindrisch auslaufende Erweiterung für die Aufnahme mindestens eines Dichtungsringes
sowie eines sich an diesen unmittelbar anschließenden geschlitzten Drahtringes auf,
dessen Außendurchmesser zweckmäßig nur geringfügig kleiner als der Innendurcnmesser
der Erweiterung bemessen ist. Im an das Rohrende angepreßten Zustand u.n.,reift
die Verbindungshülse mit ihrem radial nach innen gepre@ten freien Rand den geschlitzten
Drahtring, der seinerseits in die vorgeformte, nach innen gepreßte Radialsicke am
Xohre-nGe eingreift, wobei in einer ringkammerartigen Erweiterung am hülsenende
mindestens ein sich unmittelbar an den Drahtring anlegender Dichtungsring eingeschlossen
ist, deren Wand mindestens eine nach innen gerichtete Radialsicke zum Verspannen
des Dichtungsringes aufweist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Rohrverbindung in der Ansicht und Fi. 2 die Rohrverbindung
gemäß Fig. 1 im Längsschnitt.
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In der Zeichnung sind die beiden Rohrenden mit 1 und la, die Verbindungshülse
mit 2, die Dichtungsringe mit 3 und die zum Teil der kupplung dienenden geschlitzten
Drahtringe mit
4 bezeichnet.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weisen die Rohrenden 1, la
in einem genau vorbestimmten Abstand von ihrem Stirnende 5, 5a eine nach innen gepreßte
Radialsicke 6, 6a auf, die einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt aufweist und
über den Rohrumfang gleichförmig ausgebildet ist.
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Die Verbindungshülse 2 ist in der Längsmitte mit einer gleichfalls
nach innen gepreßtem Radialsicke 7 versehen, die innerhalb der Verbin#dungshülse
als Anschlag für die Stirnenden der Rohre dient.
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Die in der Zeichnung obere Hälfte der Verbindungshülse 2, die den
angelieferten Zustand der Hülse veranschaulicht, weist eine radiale Erweiterung
2a auf, die etwa zylindrisch ausgebildet ist und bis zum Hülsenende reicht. In den
beiderseits der Radialsicke 7 zugekehrten Längenbereichen weist die Hülse einen
etwa dem Außendurchmesser der Rohre entsprechenden Innendurchmesser auf, so daß
sie dort an der Rohrwand im wesentlichen spielfrei anliegt.
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Beim Herstellen der Verbindung wird so verfahren, daß in die Radialsicke
6 bzw. 6a des Rohrendes zunächst ein Schlitzring 4 aus metallischem Runddraht eingelegt
wird, dessen Querschnitt der Radialsicke an den Rohrenden angepaßt ist. Anschließend
kann auf das Rohrende von dessen Stirnseite her der Dichtungsring 3 aufgeschoben
werden, der im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und im Falle des Ausführungsbeispiels
aus einem gegenüber dem Hülsen- und/oder Rohrwerkstoff weicheren bzw.
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nachgiebigeren Metall besteht. Statt dessen kann der Dichtungsring
3 auch vor dem Einschieben des Rohrendes in die zylindrische Erweiterung 2a der
Hülse eingeschoben werden.
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Nach dem Einschieben des Rohrendes in die zylindrische Erweiterung
2a der Hülse 2 wird anschließend der freie Rand 2b der Erweiterung 2a der Hülse
um den geschlitzten Drahtring 4 herum radial nach innen bis an die Rohrwand angepreßt
bzw. gebördelt, wie es im Falle der unteren Hälfte der Hülse in Fig. 2 veranschaulicht
ist.
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Innerhalb der auf diese Weise gebildeten geschlossenen Ringkammer
8 ist der Dichtungsring 3 durch die nach innen gepreßte Radialsicke 9 im Bereich
der Erweiterung 2a am Hülsenende derart verquetscht, daß er diese mit Vorspannung
ausfüllt und sich gleichzeitig dichtend sowohl an den Schlitzring als auch an die
Rohrwand preßt.