DE3800711A1 - Uebergangskupplung zwischen einem kunststoff- und metallrohr, insbesondere in gasleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Übergangskupplung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Bei der bekannten Kupplung dieser Art (DE-PS 23 52 571) wird am Stirnende des Metallrohres ein Dichtkegel festgeschweißt, der an einer konischen Innenfläche der Kunststoffmuffe zur Anlage kommt und im Kupplungsfall das zu seiner Aufnahme dienende Teilstück der Muffe gegen eine Überwurfmutter fest­ spannt, die vor dem Stirnende der Muffe auf einem Außenge­ winde des Metallrohres verschraubbar ist. In das davorliegen­ de offen gebliebene Öffnungsprofil der Kunststoffmuffe wird dann das Kunststoffrohr eingeführt und dort durch einen Heizdraht wirksam verklebt. Diese Kupplung ist umständlich und zeitaufwendig in der Herstellung und ihrer Handhabung, was sich kostenmäßig ungünstig auswirkt.

Derartige Übergangskupplungen werden in Gasleitungen be­ nötigt, wo ein solcher Wechsel zwischen Kunststoff- und Metallrohren beispielsweise vor dem Hausbereich eintritt. An die einerends mit dem Kunststoffrohr und anderends mit dem Metallrohr ausgerüstete Kupplung werden in üblicher Weise metallische bzw. kunststoffene Rohrteile angesetzt.

Es sind auch Kupplungen anderer Art (DE-GM 81 04 300.7) bekannt, wo die Kunststoffmuffe eine Aufnahme für das Kunst­ stoffrohr aufweist, während das Metallrohr mit einer muffen­ artigen Aufweitung versehen ist, die zur Aufnahme der Kunst­ stoffmuffe dient und deren freies Ende jenseits der Muffe zur Verbindung der beiden Muffen radial eingezogen wird. Die Herstellung solcher Doppelmuffen ist kostspielig und insbesondere platzaufwendig. Die Anformung des Rohres mit einer solchen Muffe ist unwirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte Übergangskupplung der im Oberbegriff des Anspruches 1 ge­ nannten Art zu entwickeln, die schnell und bequem zu hand­ haben ist und sich durch eine außerordentlich hohe Festigkeit auszeichnet. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende Bedeutung zukommt:

Der Ringbund hat bei der Erfindung eine Doppeldunktion zu erfüllen. Einerseits bestimmt er die Einstecktiefe des Metallrohrs in der Kunststoffmuffe und andererseits dient er als Halteschulter für das eingezogene Hülsenende, wodurch die Klemmwirkung der Hülse zum Aneinanderfestlegen des Metall- und Kunststoffrohres zustande kommt. Dadurch ist auf eine sehr einfache, kostensparende, schnell auszuführende und doch zuverlässige Weise eine Kupplung dieser beiden Rohre erzielt. Durch eine dosierte Anzugskraft beim Einziehen der Hülsenenden hat man es in der Hand, bei der Übergangs­ kupplung entweder das Kunststoffrohr gegenüber dem Metall­ rohr noch verdrehbar oder drehfest zueinander zu machen. Je nach Anwendungsfall ist die eine oder andere Ausführung zweckmäßig. Diese Übergangskupplungen lassen sich fabrik­ mäßig fertigstellen und brauchen in der Praxis an ihrem metallischen bzw. kunststoffenen Ende nur an die entsprechen­ den Rohrteile in üblicher Weise durch Schweißen, Kleben, Schrauben oder Klemmen angebracht zu werden.

Der Ringbund kann in verschiedener Weise ausgebildet sein, was vom Anwendungsfall abhängt. Sofern man die Gußherstellung für das Metallrohr verwendet, empfiehlt es sich, gemäß Anspruch 2, den Ringbund damit einstückig zu machen. In anderen Fällen, wo Abschnitte vorgefertigter Stahlrohre das Metallrohr der Übergangskupplung nach der Erfindung bilden sollen, wird man dagegen, wie Anspruch 3 vorschlägt, den Ringbund als über den Umfang gelegten Ring verwenden und dort festschweißen. Dies sollte dabei zweckmäßigerweise gemäß Anspruch 4 erfolgen, weil damit die Schweißstelle die Einzugsposition des Hülsenendes mitbestimmt.

In jedem Fall sollte aber das Kunststoffrohr, wie Anspruch 5 vorschreibt, mit einer einstückigen Kunststoffmuffe ver­ sehen sein und das Kunststoffrohr sollte vorteilhaft, wie Anspruch 6 vorschlägt, fluchtend mit dem Metallrohr liegen.

Für die einwandfreie Dichtigkeit empfiehlt es sich, gemäß Anspruch 7, die Mantelfläche des Metallrohres in seinem vor dem Ringbund liegenden Einsteckende zu glätten, weil dann O-Ringe in entsprechenden Innennuten der Kunststoffmuffe zur Mediendichtigkeit ausreichen. Zur Korrosionsfestigkeit sollte man schließlich, gemäß Anspruch 8, einen Schrumpf­ schlauch wenigstens über Abschnitte der erfindungsgemäßen Übergangskupplung legen, die insbesondere die eingezogenen Hülsenenden überdeckt.

In den Zeichnungen ist die Erfindung in zwei Ausführungs­ beispielen dargestellt, auf welche die Erfindung nicht beschränkt ist. Die Erfindung richtet sich auf alle neuen Merkmale, auch wenn diese nicht ausdrücklich in den An­ sprüchen hervorgehoben sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Übergangskupplung an einem Stahlrohr und

Fig. 2 einen entsprechenden Längsschnitt durch eine weitere Übergangskupplung nach der Erfindung, wo ein Gußrohr verwendet worden ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Übergangskupplung 10 besteht aus Abschnitten eines hier aus Stahl gebildeten Metallrohres 11 und einem Kunststoffrohr 12, die eine dem Anwendungs­ fall entsprechende Rohrlänge aufweisen. Das freie Ende des Metallrohres 11 ist stirnseitig mit einer Fase 13 versehen, die für den entsprechenden Anschluß eines dort zu befestigenden metallischen Rohrteils, hier eines weiteren Stahlrohres, dient.

Das Kunststoffrohr 12 ist aber an seinem inneren Ende mit einer einstückigen Kunststoffmuffe 14 versehen, deren Muffeninneres 15 einen Aufnahmeraum bildet, der durchmesser­ mäßig der Außenweite des dort im Gleitsitz einzuführenden Einsteckende 16 des Metallrohres 11 entspricht. Die Muffe 14 besitzt eine Aufnahmetiefe 17 im Muffeninneren 15, die etwas größer, höchstens aber gleich dem besonders ausgebildeten Einsteckende 16 des Metallrohres 11 ist.

Das Metallrohr 11 besitzt nämlich in einem definierten Endabstand 18 von seinem inneren Stirnende 19 entfernt einen Ringbund 20, der in diesem Ausführungsbeispiel von einem gesonderten Ring 21 gebildet ist, der über den Umfang 22 des Metallrohres paßt und in dem geschilderten Endabstand 18 daran durch eine Schweißverbindung 23 fest­ gesetzt worden ist. Die Schweißverbindung 23 befindet sich dabei auf der vom Rohrstirnende 19 abgekehrten Außenseite des Ringes 21. Die dem Rohrstirnende 19 zugekehrte Seite des Ringbundes 20 bildet eine radiale Anschlagfläche 24, an welcher im Einsteckfall, wie Fig. 1 zeigt, das vordere Stirnende 25 der Muffe zur Anlage kommt und damit die Einstecktiefe 18 des Metallrohrs 11 bestimmt.

Das vor dem Bund 20 liegende Einsteckende 16 des Metall­ rohrs 11 ist an seiner Mantelfläche 26 abgedreht, um hier eine glatte Fläche zu erzeugen, die für die Dichtung der Kupplung 10 bedeutsam ist. Entsprechend dem bereits erwähnten Außendurchmesser dieser Mantelfläche 26 ist die aus Fig. 1 ersichtliche lichte Weite 27 des Muffenraumes 15 bemessen. Im Muffeninneren befindet sich eine umlaufende Radialnut 28, die zur Aufnahme eines O-Rings 29 aus gummiartigem Werkstoff dienlich ist, der im Kupplungsfall mit der glatten Mantelfläche 26 des Einsteckendes 16 vom Metallrohr 11 zusammenwirkt und für Mediendichtigkeit sorgt.

Das in dieser Weise zusammengesteckte Metall- und Kunst­ stoffrohr 11, 12 wird durch eine Überwurfhülse 30 gesichert und zu einer fertigen Baueinheit kombiniert. Die Hülse besteht aus Metall, insbesondere dünnerem Stahl, weshalb die Hülsenenden 31, 32 radial deformierbar sind. Nach dem Zusammenstecken der beiden Rohre 11, 12 wird zunächst die Hülse 30, die undeformiert sein kann, über die Muffe 14 übergeschoben. Dazu besitzt die Hülse 30 eine dem Außen­ durchmesser der Muffe 14 angepaßte innere lichte Weite. Um Anschlagwirkungen beim Überschieben zu begründen, welche eine optimale Endposition der Hülse 30 sichert, kann das eine Hülsenende 31 zumindest etwas schon radial eingezogen sein. Die Hülse 30 wird dabei in die aus Fig. 1 ersicht­ liche Position gebracht, wo das Hülsenende 31 in Aus­ richtung mit der Außenschulter 33 zu liegen kommt, die an der Übergangsstelle zwischen dem Kunststoffrohr 12 und seiner Muffe 14 entsteht. Diese Außenschulter 33 wird erfindungsgemäß vorteilhaft konisch gestaltet. Dann werden beide Hülsenenden 31, 32 radial gestaucht, so daß schließ­ lich auch das andere Ende 32 jenseits des Ringbundes 20 sich einzieht und dabei über der Schweißnaht 23 zu liegen kommt, die eine entsprechende Gegen-Konizität zur erwähn­ ten Außenschulter 33 am Kunststoffrohr 12 erzeugt. Durch ihre beiden eingezogenen Enden 31, 32 hält die Hülse 30 klemmend die beiden Rohrteile 11, 12 zusammen. Sofern beim Einziehen der Hülsenenden 31, 32 geringere Kräfte wirken, kann eine gewisse Verdrehbarkeit der beiden Rohre 11, 12 möglich sein, ohne daß die Mediendichtigkeit dadurch ge­ fährdet ist. Durch besonders festes Einziehen der Hülsen­ enden 31, 32 läßt sich schließlich auch ein Preßsitz er­ zeugen, der eine drehfeste Verbindung zwischen den beiden Rohren 11, 12 herbeiführt.

Als Korrosionsschutz, der das Eindringen von Feuchtigkeit in die ineinandergefügten Innenflächen zwischen den ver­ schiedenen Elementen ausschließt, wird ein flexibler Kunst­ stoffschlauch 34 über das Metallrohr 11 geschoben, der zumindest das dortige eingezogene Hülsenende 32 überdeckt. Im vorliegenden Fall ist hierfür ein Schrumpfschlauch 34 verwendet, der sich einfach überziehen und durch Wärme­ einwirkung gut dichtend an der Kupplung festlegen läßt.

Im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführung einer Übergangskupplung 10′ gezeigt, wo zur Benennung entsprechender Elemente die gleichen Bezugs­ zeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ver­ wendet worden sind, weshalb insoweit die bisherige Be­ schreibung gilt. Es genügt, lediglich die Unterschiede hervorzuheben.

Während das Kunststoffrohr 12 weitgehend gleich ausgebildet ist, ist als Metallrohr 11′ in Fig. 1 ein Gußrohr verwendet, worin der beschriebene Ringbund 20′ einstückig erzeugt worden ist. Entsprechend dem besonderen Anwendungsfall ist das Gußrohr 11′ an seinem freien Ende mit einem Anschlußflansch 35 ausgerüstet. Die Muffe 14 des Kunst­ stoffrohres 12 besitzt in diesem Fall im Muffeninneren 15 zwei Radialnuten 28, von denen jede einen entsprechenden O-Ring 29 aufzunehmen hat. Auch das Einsteckende 16′ des Gußrohres 11′ ist an seiner äußeren Mantelfläche 26 etwas abgedreht, so daß gegenüber dem unbearbeiteten Außendurch­ messer 36 des Metallrohres 11′ sich ein kleiner radialer Höhenunterschied 37 ergibt. Dementsprechend ist die bereits erwähnte lichte Weite 27 der Muffe 14 gestaltet.

Im Einsteckfall wirkt wieder die radiale, dem inneren Rohrende 19′ zugekehrte Fläche 24′ des Bundes 20′ als Anschlag für das Muffenstirnende 25, während nach dem Überschieben und Einziehen der Hülse 30 das metallrohr­ seitige Hülsenende 32 sich jenseits des Bundes 20′ radial nach innen staucht. Der Bund 20′ und die Kunststoffmuffe 14 bilden eine zusammenhängende Stufe, die nach dem Ein­ ziehen der Hülsenenden 31, 32 von der Hülse 30 umgriffen wird und dadurch die beiden Rohrteile 11′, 12 fest zusammen­ fügt. Auch in diesem Fall wird zweckmäßigerweise ein Schrumpf­ schlauch 34 als Korrosionsschutz über der Hülse 30 und dem Gußrohr 11′ verwendet.

Bedeutsam ist, daß in beiden Ausführungsbeispielen das Rohrinnere 38 des Kunststoffrohres 12 stufenlos in das Rohrinnere 39 des jeweiligen Metallrohres 11′ übergeht. Die beiden Rohre 11, 12 sind entsprechend radial be­ messen und die Muffe 14 sorgt für eine entsprechende radiale Ausrichtung.

Das Einziehen der beiden Hülsenenden 31, 32 kommt zustande durch eine dort wirksame Stauchkraft, die in den Fig. 1 und 2 durch die Kraftpfeile 40 verdeutlicht ist.

Bezugszeichenliste:

10, 10′ Übergangskupplung
11, 11′ Metallrohr, Stahlrohr bzw. Gußrohr
12 Kunststoffrohr
13 Fase von 11
14 Kunststoffmuffe
15 Muffeninneres, Muffenraum
16, 16′ Einsteckende von 11 bzw. 11′
17 Aufnahmetiefe von 14
18 Einstecktiefe, Endabstand von 20
19, 19′ inneres Rohrstirnende
20, 20′ Ringbund
21 Ring
22 Umfang von 11
23 Schweißverbindung
24, 24′ radiale Anschlagfläche
25 Stirnende der Muffe
26, 26′ Mantelfläche von 16
27 lichte Weite
28 Radialnut
29 O-Ring
30 Überwurfhülse
31 Hülsenende
32 Hülsenende
33 Außenschulter
34 Schrumpfschlauch
35 Anschlußflansch an 11′
36 Außendurchmesser von 11′
37 Höhenunterschied zwischen 36 und 26′
38 Rohrinneres von 12
39 Rohrinneres von 11′
40 Stauchkraft von 31, 32

Claims (8)

1. Übergangskupplung (10) von einem Kunststoffrohr (12) auf ein Metallrohr (11), insbesondere in Gasleitungen,
mit einer am Kunststoffrohr (12) sitzenden Kunststoff­ muffe (14) zur Aufnahme des durch wenigstens einen O-Ring (29) im Muffeninneren (15) abgedichteten Ein­ steckendes (16) vom Metallrohr (11)
und mit einem Übergangsabsatz (33) zwischen dem Kunst­ stoffrohr (12) und seiner Kunststoffmuffe (14),
dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (11) in einem Endabstand (18), der kleiner/gleich der Aufnahmetiefe (17) der Muffe (14) ausgebildet ist, einen Ringbund (20) trägt,
an dem das Stirnende (25) der Muffe (14) zur Anlage (24) kommt und der, im Kupplungsfall, die Einsteck­ tiefe (18) des Einsteckendes (16) vom Metallrohr (11) bestimmt
und das über die Kunststoffmuffe (14) eine metallische Klemmhülse (30) gelegt ist, deren beide Hülsenenden (31,32) im Kupplungsfall radial gestaucht sind, und zwar
das eine eingezogene Hülsenende (31) den Übergangs­ absatz (33) zwischen Muffe (14) und Kunststoffrohr (12) und das andere eingezogene Hülsenende (32) den Ringbund (20) auf seiner bezüglich der Muffe gegenüberliegenden Außenseite übergreift.

2. Übergangskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringbund (20′) einstückig am Metallrohr (11′) angeformt ist, (vergl. Fig. 2) .

3. Übergangskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der anschlagwirksame Ringbund (20) als ge­ sonderter Ring (21) über den Umfang (22) des Metall­ rohres (11) geschoben und im Endabstand (18) daran be­ festigt, insbesondere verschweißt (23) ist, (vergl. Fig. 1).

4. Übergangskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schweißbefestigung (23) auf der zur Muffe (14) gegenüberliegenden Außenseite des Ringes (21) angeordnet und von dem eingezogenen Ende (32) der Hül­ se (30) übergriffen ist.

5. Übergangskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff­ muffe (14) mit dem Kunststoffrohr (12) einstückig ausgebildet ist.

6. Übergangskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall- und Kunststoffrohr (11, 12) die gleichen Rohrinnendurch­ messer (38, 39) aufweisen und das Öffnungsprofil des Kunststoffrohres, axial fluchtend, im Einsteckende (16) des in die Muffe (14) eingeführten Metallrohres (11) fortgesetzt ist.

7. Übergangskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Einsteckende (16′) des Metallrohres (11′) bis zum Ringbund (20′) eine durch Nacharbeiten, wie Fräsen, abgesetzte (37), geglättete Mantelfläche (26′) auf­ weist
und die Mantelfläche (26′), im Kupplungsfall, im Gleit­ sitz mit der Muffeninnenfläche steht und zur medien­ dichten Anlage des bzw. der O-Ringe (29) dient, die in inneren Radialnuten (28) der Muffeninnenfläche (15) angeordnet sind.

8. Übergangskupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß über der Klemm­ hülse (30), vorzugsweise an deren den Ringbund (20) übergreifenden, eingezogenen Hülsenende (32), ein Kunststoffschlauch, insbesondere ein Schrumpfschlauch (34) angeordnet ist.