DE3805655A1 - Rohrverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, insbesondere für Gasrohr­ leitungsnetze, mit einem Rohr aus Kunststoff, vorzugsweise aus Poly­ äthylen, einem in ein Rohrende einschiebbaren Stützröhrchen sowie ei­ ner auf das Rohr aufschiebbaren Hülse.

Dabei hat der Außendurchmesser des Stützröhrchens vor dem Einschieben oder Einpressen in das Rohr ge­ gegenüber der lichten Weite des Rohres Übermaß, so daß sich ein strammer Sitz ergibt, wobei der Außendurchmesser des Rohres gegenüber dem freien Zustand aufgeweitet ist. Dieser aufgeweitete Außendurchmesser des Roh­ res hat widerum Übermaß gegenüber der lichten Weite der Hülse in nicht aufgeschobenem Zustand. Ist die Hülse aufgeschoben, so herrscht auch zwischen ihr und dem Rohr ein strammer Sitz. Eine solche Rohrverbin­ dung ist aus DE-PS 29 11 708 bekanntgeworden.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Rohrverbindung besteht darin, daß der Kunststoff, falls er überhaupt eine gewisse Elastizität aufweist, nicht dauerelastisch ist. Wie allgemein bekannt, tritt im Laufe der Zeit ein Ermüden und Verspröden ein. Der ehemals stramme Sitz wird lose, so daß sich die Rohrverbindung löst. Bekanntlich kann dies schlimme Folgen haben, insbesondere bei kommunalen Gasrohrleitungen.

Man hat bereits daran gedacht, die Festigkeit der Verbindung noch durch andere Maßnahmen zu steigern. Bei der bekannten Entgegenhaltung ist zu diesem Zwecke das Stützröhrchen auf seiner äußeren Mantelfläche mit in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten mit trapezförmigem Quer­ schnitt versehen; ferner sind weitere Maßnahmen getroffen, so z. B. die besonders große Bemessung der am einen Ende des Stützröhrchens befindlichen Nut. Alle diese Maßnahmen vermögen am grundsätzlichen Mangel einer solchen Rohrverbindung nichts zu ändern, da ja dieser Mangel durch die Eigenschaften des Werkstoffes zwangsläufig be­ dingt ist, aus dem das Kunststoffrohr besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung der­ art zu gestalten, daß sie auch nach längerem Gebrauch ihre Festig­ keit und Dichtigkeit noch weitgehend beibehalten hat.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptan­ spruches gelöst. Demnach wird im einzelnen folgendes vorgesehen:

• (a) Das Stützröhrchen weist eine Dichtungsnut sowie einen darin enthaltenen O-Ring auf;
• (b) die Mantelfläche des O-Ringes befindet sich im wesentlichen radial innerhalb des Außendurchmessers des Stützröhrchens;
• (c) der Querschnitt der Dichtungsnut ist in bezug auf den Quer­ schnitt des O-Ringes überdimensioniert.

Im Gegensatz zu der bekannten Ausführungsform, die ausdrücklich die Anwendung eines O-Ringes vermeidet, wird nunmehr bewußt ein solcher O-Ring vorgesehen. Dieser besteht aus einem anderen Werkstoff, als aus Polyäthylen oder sonstigen Kunststoffen, denen es an der Elasti­ zität fehlt. Das Material dieses O-Ringes ist beispielsweise Gummi oder Perbunan. Dieser Ring verleiht auch auf Dauer die notwendige Dichtigkeit und Festigkeit.

Gleichzeitig sind mit den kennzeichnenden Merkmalen (b) und (c) Maß­ nahmen getroffen, um die Dichtigkeit weiterhin zu steigern. Durch Merkmal (b) wird nämlich zunächst sichergestellt, daß der O-Ring beim Aufschieben des Rohres auf das Stützröhrchen durch die Reibung an der Innenwand des Rohres nicht etwa mitgenommen und aus der Dichtungsnut verschoben wird, da sich ja der O-Ring genügend tief in der Dichtungs­ nut befindet.

Durch Merkmal (c) wird ein Stauraum geschaffen, der genügend groß ist, daß nicht nur der O-Ring selbst, sondern auch noch jenes Material des Rohres aufgenommen werden kann, das beim Aufpressen des Rohres auf das Stützröhrchen verdrängt wird. Dabei kann diese Überdimensionierung bei­ spielsweise dadurch erreicht werden, daß die Nut - in Aufschieberichtung des Rohres gesehen - länger gemacht wird. Sie kann auch tiefer gemacht werden, als dies eigentlich im Hinblick auf den O-Ring notwendig wäre, d. h. der Nutengrund kann radial weiter innen liegen. Schließlich kann ein Teil dieses Stauraumes dadurch geschaffen werden, daß sich eine ent­ sprechende Ausnehmung - wiederum in Aufschieberichtung des Rohres ge­ sehen - an die eigentliche Nut anschließt. Gemäß einer besonders vor­ teilhaften Ausführungsform ist die in Aufschiebrichtung gesehen hintere Kante der Nut radial gesenkt, befindet sich somit auf einem kleineren Durchmesser, als die in Aufschieberichtung gesehen vordere Kante. Dabei kann die äußere Kontur des Stützröhrchens von dieser hinteren Kante aus­ gehend wieder sanft nach außen ansteigen, also im Durchmesser zunächst zunehmen.

Die Überdimensionierung soll derart bemessen sein, daß der vorhandene Stauraum im Querschnitt vorzugsweise doppelt so groß wie der Querschnitt des O-Ringes ist.

Durch alle diese Maßnahmen wird außer den genannten Vorteilen noch erreicht, daß die Kerbwirkung, die auf die Innenwandung des empfind­ lichen Kunststoffrohres sonst einwirkt, weitgehend unterbunden bleibt.

Weitere wichtige Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Das wohl wichtigste Merkmal besteht darin, daß sich das Stützröhrchen in Aufschieberichtung hinter der Nut verjüngt. Hierdurch erweitert sich jener Raum, der sich zwischen dem Außenmantel des Stützröhrchens und dem Innenmantel der Hülse befindet, so daß nach Herstellen der Dich­ tung - Rohr auf Stützröhrchen aufgepreßt, Hülse auf Rohr aufgeschoben - ein keilartiger Zwischenraum ergibt.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist eine Rohrverbindung in verschiedenen Phasen ihrer Herstellung dargestellt.

In Fig. 1 sieht man ein Kunststoffrohr 1 und ein Stützröhrchen 2. Das Rohr 1 ist bereits von einer Hülse 3 umschlossen.

In Fig. 2 ist das Rohr 1 auf einem Teil seiner Länge mit seinem einen Ende auf das Stützröhrchen 2 aufgeschoben.

In Fig. 3 ist das Rohr 1 so weit auf das Stützröhrchen 2 aufgeschoben, wie dies möglich ist.

In Fig. 4 ist die Rohrverbindung voll und ganz hergestellt.

Das Stützröhrchen 2 weist eine Dichtungsnut auf. Diese enthält einen O-Ring 5. Das Stützröhrchen weist an seinem in der Zeichnung links dar­ gestellten Ende zunächst einen großen Radius R ₁ auf, der in Auf­ schieberichtung in einen schlanken Kegel mit einem Winkel von weniger als fünf Grad übergeht. Durch diese Gestaltung des Stützröhrchens wird das Kunststoffrohr 1 beim Aufschieben auf das Stützröhrchen 2 zunächst zentriert und dann aufgeweitet. Die Dehnung des Kunststoffrohres 1 liegt hierbei unter fünf Prozent.

Die Tiefe der genannten Nut ist so groß, daß der O-Ring 5 beim Aufschieben des Kunststoffrohres 1, auch wenn dieses nicht entgratet sein sollte, nicht beschädigt werden kann. Insbesondere wird ver­ mieden, daß der O-Ring beim Aufschieben mitgenommen wird, derart, daß er etwa aus der Nut herausgehoben wird.

Der Querschnitt der Nut ist in bezug auf den Querschnitt des O- Ringes 5 überdimensioniert. Diese Überdimensionierung ist im vor­ liegenden Falle dadurch erreicht, daß die Nut - in Aufschieberichtung gesehen - länger ist, als dies eigentlich notwendig wäre. Ferner erkennt man, daß die in Aufschieberichtung gesehen hintere Kante der Nut auf einem kleineren Radius als die vordere Kante liegt. Die Kontur des Stützröhrchens erweitert sich sodann unter einem Winkel β. Anschließend verjüngt sie sich wieder unter einem Winkel δ zu einem Flansch 4, der das Ende des Stützröhrchens 2 bildet und einen Anschlag für das Material des Rohres 1 bei dessen Aufschieben darstellt.

Der Abschnitt des Stützröhrchens 2 zwischen der Nut und dem Flansch 4 ist sägezahnartig gestaltet. Die Kantenradien zwischen den Flanken der einzelnen Sägezähne sind dabei abgerundet, so daß die Kerb­ wirkung klein gehalten wird.

Wie man aus Fig. 3 gut erkennt, ist das Stützröhrchen 2 derart gestaltet, daß sich nach dem Aufschieben des Rohres 1 eine Ausbauchung ergibt. Beim Aufpressen der Hülse 3 verschwindet diese aber; das Material des Rohres 1 wird in den im Bereich der Nut vorhandenen Stauraum eingepreßt sowie in die Räume zwischen den Zähnen 6. Der O-Ring selbst erfährt dabei ebenfalls eine Pressung. Die Sägezähne 6 bilden einen Winkel γ miteinander.

Während das Rohr, wie erwähnt, aus Kunststoff besteht, sind die beiden anderen Bauteile, nämlich Stützröhrchen 2 und Hülse 3, zweck­ mäßigerweise aus einem anderen Werkstoff, beispielsweise aus einem Metall, aus Stahl oder aus Messing. Die Anwendung von Kunststoff ist aber grundsätzlich auch möglich.

Wie man aus Fig. 4 erkennt, hat das Kunststoffrohr 1 in aufge­ schobenem Zustand eine Keilform angenommen. Aufgrund einer Abrundung mit Radius R 2 der Hülse 3 ergibt sich ein zusätzlicher Formschluß.

Claims (5)

1. Rohrverbindung, insbesondere für Gasleitungsrohrnetze, mit einem Rohr (1) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyäthylen, einem in ein Rohrende einschiebbaren Stützröhrchen (2), und einer auf das Rohr (1) aufschiebbaren Hülse (3), gekennzeichnet durch die fol­ genden Merkmale:

• (a) Das Stützröhrchen (2) weise eine Dichtungsnut auf sowie einen darin enthaltenen O-Ring (5);
• (b) die äußere Mantelfläche des O-Ringes (5) befindet sich im wesentlichen innerhalb des größten Außendurchmessers des Stützröhrchens (2);
• (c) der Querschnitt der Dichtungsnut ist in bezug auf den Quer­ schnitt des O-Ringes (5) überdimensioniert.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Aufschieberichtung gesehen hintere Kante der Nut auf einem kleineren Radius als die Vorderkante liegt.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Stützröhrchen (2) in Aufschieberichtung des Rohres (1) gesehen hinter der Nut verjüngt.

4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das in Aufschieberichtung des Rohres (1) gesehen hintere Ende des Stützröhrchens (2) durch einen Flansch begrenzt ist.

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mantelfläche des Stützröhrchens (2) wenig­ stens auf einem Teil ihres Umfangs mit Nuten oder dergleichen versehen ist.