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Verbindung eines kunststoffummantelten Stahlrohres mit einem
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Kunststoffrohr Die Erfindung betrifft die Verbindung eines kunststoffummantelten
Stahlrohres mit einem am Binde mit einem eingesteckten Stützrohr versehenen Kunststoffrohr
durch eine Kunststoffmuffe, deren Innenwandung vor den Stirnseiten mit mindestens
je einem Dichtungsring versehen ist und Ausnehmungen für Befestigungsmittel aufweist,
rnit denen die Rohrenden an der Kunststoffmuffe zu befestigen sind.
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Derartige Verbindungen werden in Gastransportleitungen vorgesehen,
und zwar vornehmlich dort, wo kunststoffummantelte Stahlrohre, die der Einführung
von Gas in ein Gebäude dienen mit Kunststoffrohren verbunden werden, die Teil des
in der Erde verlegten Gasversorgungsnetzes sind. Die Verbindung eines kunststoffummantelten
Stahlrohres mit einem Kunststoffrohr ist nicht problemlos, daher gibt es eine Vielzahl
von auf dem Markt befindlichen Verbindungsarten. Die an diese Verbindung zu stellenden
Anforderungen bestehen nicht nur darin, daß diese Verbindung gasdicht sein soll,
sondern sie soll auch zugfest sein, um einmal thermischen Ijängenänderungen der
Rohre widerstehen zu können und andererseits bei ungewollten
mechanischen
Verschiebungen und Verlagerungen des einen Rohres, wie sie im Baustellenbetrieb
immer wieder vorkommen, nicht abzureißen, sondern gasdicht bestehen zu bleiben.
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Um den verschiedensten Ansprüchen gerecht zu werden, ist in neuester
Zeit eine Verbindung auf den Markt gekommen, die zugfest und gasdicht ist. Diese
Verbindung besteht aus einer aus Kunststoff hergestellten Muffe, d im Inneren einen
Metallring aufweist, der in einer in der Innenwand befindlichen Nut einen geschlitzten,
felde den Ring aufweist. Dieser greift nach Herstellung der Verbindung in eine Nut
auf dem Stahlrohr ein, welches für die Montage auf drei verschiedene Aussendurchmesser
abgedreht werden muß. Diese Kunststoffmuffe wird auf da Ende des Kunststoffrohres
aufgeschweißt. Die Au#führung dieses Schweißvorganges auf der Baustelle bereitet
Schw rigkeiten. Denn es müssen auf der Baustelle Geräte für dieses Schweißen und
Energie für das Betreiben dieser Geräte vorhanden sein. Bei der Herstellung von
Neubaute: bedeutet dieses, daß die Handwerker nicht nur das für das Schweißen erforderliche
Gerät mitbringen müssen, soi dern auch den Energieerzeuger. Ist diese Verbindun##
ein mal hergestellt, kinn sie nicht wlerlcr gelv werden.
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Wird bei Erdarbeiten, wie sie nach Fertigstellung eines Neubaues immer
noch auf dem Neubaugrundstück ausgeführt werden müssen, die Gastransportleitung
beschädigt, muß nicht nur das Kunststoffrohr abgeschnitten werden, sondern es muß
auch das Stahlrohr ausgewechselt werden, wei es nicht möglich ist, auf der Baustelle
nach einem Abschneiden des Stahlrohres für die Entfernung der unlösberen Verbindung
auf dem Stahlrohr Dreharbeiten durchzuführen, um auf die drei notwendigen Durchmesser
zu kommen und um die zusätzlich notwendige Nut in der Umfan
fläche
des Stahlrohres einzuarbeiten. Daher muß in einem solchen Falle auch das durch die
Gebäudewand hindurchführende Stahlrohr ausgewechselt werden, was ein mühevoller
Arbeitsvorgang ist. Die gleichen Nachteile treten auf, wenn in späteren Jahren,
aus welchen Gründen auch immer, das Gasversorgungsunternehmen die Kunststoffleitungen
auswechseln will.
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Eine unlösbare Verbindung zweier Kunststoffrohre wird mittels einer
ebenfalls in neuerer Zeit bekannt gewordenen Muffenverbindung hergestellt, bei der
in einer Kunststoffmuffe stirnseitig Dichtungsringe und in mittleren Bereichen konisch
sich verjüngende Klemmringe vorgesehen sind, die auf ihrer Innenseite sägezahnförmige
Rillen aufweisen. Eine derartige Muffenverbindung eignet sich jedoch nicht für den
Übergang von Kunststoffrohr auf kunststoffummanteltes Stahlrohr, weil die Kunststoffummantelung
des Stahlrohres nicht fest auf dem Stahlrohr haftet und auch nicht die erforderliche
Zugfestigkeit aufweist.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Die Erfindung schafft eine
gasdichte und zugfeste Verbindung zwischen kunststoff'nnmanteltem Stahlrohr und
einem Kunststoffrohr, die lösbar ist, die mit ausreichender Dehnungsmöglichkeit
versehen werden kann und die auch für den Reparaturbetriet geeignet ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Stahlrohrende ein Aussengewinde
trägt und die Kunststoffummantelung anschließend an das Gewinde um ein Stück von
mindestens der Gewindelänge abgefräst ist, daß die Innenwand der Muffe mit einem
entsprechenden Innengewinde versehen ist und daß eine Ausnehmung der Innenwand der
Muffe sich in Richtung
des Kunststoffrohres konisch verjüngt und
mit einem eingelegten Gehäuseklemmring versehen ist, dessen Aussenseite konisch
und dessen Innenseite mit im Querschnitt sägezahnförmigen Rillen versehen ist.
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Diese Verbindung ist sehr leicht zu montieren: Die Muff wird einfach
auf das Stahlrohrende aufgeschraubt und das Ende des Kunststoffrohres wird einfach
in die Muffe eingesteckt. Dadurch ist eine gasdichte und zugfeste Verbindung hergestellt.
Diese Verbindung kann auch wied gelöst werden, weil die Muffe vom Stahlrohrende
abschra bar ist. Ist im Baustellenbetrieb eine Beschädigung der Gastransportleitung
vorgekommen, so kann, wenn die Beschädigung am Stahlrohr liegt, dieses einfach abgeschnitten
werden und ein neues Gewinde auf das Ende des Stahlrohres aufgeschnitten werden.
Das kann mit Mitteln geschehen, die auf der Baustelle anwendbar sind. Dazu braucht
ein in die Gebäudewand eingemauert es Stahlrohr nicht wieder aus der Gebäudewand
entfernt zu werden.
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Sind am Kunststoffrohr nach der Fertigstellung der Gastransportleitung
Beschädigungen vorgekommen so kann auch dieses wegen der Abschraubbarkeit der Muffe
ausgetauscht werden.
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Um eine Ausdehnungsmöglichkeit für die Rohre zu schaffen die sich
im Inneren der Muffe befinden, ist es vorteilhaft, wem sich unmittelbar an die konische
Ausnehmung in der Muffeninnenwand an deren Seite mit größerem Durchmesser eine zylindrische
Ausnehmung anschließt. Die Gestalt dieser Ausnehmung hat somit die Form einer zylinde
wandförmigen Ausnehmung, an deren einer Seite sich der Durchmesser der Ausnehmung
verjüngt. Innerhalb des zylin drischen Teiles dieser Ausnehmung kann sich der auf
dem Kunststoffrohr festsitzende Klemmring frei bewegen, so dc
das
Rohr sich für diesen Bereich dehnen und zusammenziehen kann. Sobald aber der konische
Klemmring an den konischen Teil der Ausnehmung sich anlegt, ist eine zugfeste Verbindung
zwischen der Muffe und dem Kunststoffrohr hergestellt.
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In manchen Anwendungsfällen ist es erwünscht, wenn in der Gastransportleitung
eine Sollbruchstelle vorhanden ist, die bei Überschreiten bestimmter vorgebbarer
Zugwerte an einer bestimmten Stelle bricht. Besonders vorteilhaft ist es, diese
Sollbruchstelle in den Bereich der Muffe zu legen. Denn deren Lage ist, obwohl sie
wie die Gastransportleitung im Erdreich vergraben ist, leicht von Entstörungstrupps
feststellbar. In diesem Falle ist es vorteilhaft, wenn die Muffe im mittleren Bereich
ihrer Aussenwand auf einer Umfangslinie Ausnehmungen oder eine Rille aufweist. Diese
Ausnehmungen bzw. die Rille stellen dann die Sollbruchstelle dar.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Innengewinde in der Muffe in einen Metallring
eingeschnitten ist, der in der Muffe befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform kann
ein Ausreißen des in den Kunststoff der Muffe eingeschnittenen Gewindes oder des
in den Kunststoff eingeformten Gewindes nicht vorkommen.
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Dabei besteht noch die besonders vorteilhafte Möglichkeit der Unterbringung
eines elastischen Dichtringes zwischen den titindungen des Gewindes des Metallringes.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn in der Mitte der Innenwand der Muffe
ein nach gerichteter Vorsprung vorgesehen ist. Dieser dient zur Begrenzung der Einschiebtiefe
für das Kunststoffrohr, kann aber auch als Lager
für eine Dichtung
dienen, die an der Stirnseite des Stahlrohres anliegt.
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Vorteilhaft ist es, wenn im mittleren Bereich der Innenwand der Muffe
mindestens ein weiterer Dichtring vorgesf ist.
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Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher erläutert. Es
zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Verbindung ohne Dehnung möglichkeit, Fig.
2 eine Verbindung mit Dehnungsmöglichkeit.
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Das Kunststoffrohr 1 wird mittels der Muffe 2 mit dem Stahlrohr 3
verbunden, welches auf seiner Aussenseite eine Kunststoffummantelung 4 tragen kann.
Das Stahlrohr 3 weist auf seinem stirnseitigen Ende ein Gewinde 5 auf.
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Dieses Aussengewinde auf dem Stahlrohr 3 greift in das Innengewinde
eines Metallringes 6 ein, der bei der Herstellung der Muffe 2 in den Kunststoff
eingegossen ist.
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Bei Ausführungsformen mit geringerer Zugfestigkeit ist ein solcher
Metallring nicht notwendig. Das Innengewinde kann direkt in das Material der Muffe
2 eingeschnitten bzw. bei der Herstellung gleich eingeformt sein.
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In das Ende des Kunststoffrohres 1 ist ein mit einem nac aussen vorkragenden
Kragen versehenes Stützrohr 7 eingesteckt. Die Zugfestigkeit der Verbindung zwischen
dem Kunststoffrohr 1 und der Muffe 2 wird durch einen geschlitzten Klemmring hergestellt,
dessen Aussenseite
kegelstumpfförmig gestaltet ist und dessen Innenseite
mit im Querschnitt sägezahnförmigen Rillen versehen ist.
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Diese sägezahnförmigen Rillen liegen wegen der Federeigenschaften
dieses Klemmringes 8 an der Aussenseite des Kunststoffrohres 1 an und drücken sich
in die Aussenseite des Kunststoffrohres 1 ein. Sobald eine Zugkraft auf das Kunststoffrohr
1 einwirkt, drücken sich die sägezahnförmigen Vorsprünge zwischen den einzelnen
Rillen dieses Klemmringes 8 umso fester in die Aussenfläche des Kunststoffrohres
1 ein, je größer die Zugkraft ist. Denn der Klemmring 8 liegt in einer kegelstumpfförmigen
Ausnehmung 9 der Innenwand der Muffe 2. Diese Kegelstumpfform der Ausnehmung 9 bewirkt
ein festes Zusammendrücken des Klemmringes 8, sobald der Klemmring 8 durch Zugkräfte
in Richtung aus der Muffe heraus gezogen wird.
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Vor den Stirnseiten der Muffe sind Dichtringe 10 angeordnet. Weitere
Dichtringe 11,12 sind im mittleren Bereich der Innenwand der Muffe angeordnet. zelle
Dichtringe liegen in ringförmigen Ausnehmungen der Innenwand der Muffe 2.
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Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 dadurch, daß unmittelbar an die Ausnehmung 9 eine zylindrische Ausnehmung
1r anschließt. Die Ausnehmungen 9 und 13 gehen ohne Absatz ineinander über. Hier
ist eine Möglichkeit geschaffen, daß sich der Klemmring 8 über die Weite der zylindrischen
Ausnehmung 13 bewegen kann. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, daß Rohrdehnungen
innerhalb der Muffe 2 anfgefangen werden.
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Weiterhin unterscheidet sich das Ausführungsbeispiei der Ji'ig.2 dadurch,
daß im mittleren Bereich der Muffe 2 mit
einer Umfangslinie Ausnehmungen
in Formeiner Rille 14 vorgesehen sind. Diese stellen eine Sollbruchstelle da: Weiter
ist ein nach innen gerichteter Vorsprung 15 an der Innenwand der Muffe vorgesehen,
der eine Begrenzung der Einschiebemöglichkeit für das Kunststoffrohr 1 bilt und
gleichzeitig eine Dichtung für die an ihm anliegen Stirnseite des Stahlrohres 3
darstellt. Die Kunststoff ummantelung 4 des Stahlrohres 3 ist im Bereich n abgefräst,
um besser mit den Dichtungen 10,11 zusammenwirkf zu können.