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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Abzweigung an einem Rohr mit einem größeren Durchmesser, wobei eine
ovale Öffnung in der Rohrwand hergestellt wird und ein Flansch an
einem Ende eines Rohrelements mit einem kleineren Durchmesser in
die Öffnung von der Außenseite des Rohrs her eingesetzt wird und
an einem Zwischendichtungsring gegen die Innenseite des Rohrs
geklemmt wird und in der geklemmten Position festgelegt wird.
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Beispielsweise kann die Intention sein, eine Abzweigung unter
einem vorgegebenen Winkel an einem unterirdirschen Kanal in einer
Straße vorzusehen, um eine Service-Leitung mit einem Gebäude zu
verbinden.
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Eine solche Abzweigung vorzusehen, ist beispielsweise in der
EP-C-3∅7 413 beschrieben. Das Verfahren wird meistens bei
Kunststoffrohren verwendet, aber das Verfahren kann auch bei anderen
Arten von Rohren verwendet werden. üblicherweise erfolgt die
Abzweigung unter einem Winkel von 45º, aber auch andere Wionkel
können vorgesehen sein oder können durch eine Behörde vorgeschrieben
sein. Das Rohrelement, das die Abzweigung an einem größeren Rohr
bildet, wird montiert, indem es um 9∅º gedreht wird, wenn es in
die Öffnung in der Rohrwand eingesetzt wird. Dann müssen die
Öffnung in der Rohrwand und der Flansch an dem Rohrelement solche
Abmessungen haben, daß eine ausreichend große Dichtungsfläche an
dem Flansch zur Verfügung steht, um die erforderliche Abdichtung
zu erhalten, aber gleichzeitig muß berücksichigt werden, daß die
Öffnung in der Rohrwand nicht so groß in der Umfangsrichtung des
Rohrs sein sollte, daß das Rohr wesentlich geschwächt wird. Dies
bedeutet, daß die Länge der Nebenachse, die sich in der
Umfangsrichtung des Rohrs erstreckt, begrenzt sein muß. Wenn die Öffnung
in dem Rohr kongruent zu dem Profil ist, das erhalten wird, wenn
das Rohr unter dem vorgegebenen Winkel der Abzweigung
abgeschnitten wird, und wenn es möglich sein sollte, das Rohrelement durch
die Öffnung in dem Rohr zu montieren, muß die Breite des
Flansches, d.h. die Dichtungsfläche, ∅ sein. Somit muß die Breite der
Öffnung, d.h. die Nebenachse der Öffnung, größer als die
Nebenachse des Profils des Abschnitts sein, um überhaupt eine
Dichtungsfläche zu erhalten.
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Andererseits darf die Öffnung in der Rohrwandung nicht größer
sein als es absolut notwendig ist, weil die Öffnung eine
Schwächung des Rohrs insbesondere in dessen Umfangsrichtung
verursacht, aus welchem Grund die Größe der Öffnung in der
Umfangsrichtung so weit wie möglich begrenzt sein sollte.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung einer
Abzweigung zu optimieren, um die erforderliche Dichtungsfläche am
Flansch zu schaffen, wobei die Schwächung des Rohrs minimiert
ist, und zu diesem Zweck hat das Verfahren gemäß der Erfindung
die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 erhalten.
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Um die Erfindung im einzelnen zu erläutern, wird die Erfindung
nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung
beschrieben werden, in der
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Figur 1 eine perspektivische Explosionsansicht
einer Abzweigung gemäß der Erfindung ist,
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Figur 2 eine Draufsicht der Öffnung in dem Rohr
projiziert auf eine ebene Fläche ist und
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Figur 3 eine Draufsicht des Flansches an dem
Rohrelement auch auf eine ebene Fläche
projiziert ist.
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Figur 1 zeigt eine Rohrlänge ie aus Kunststoffmaterial oder aus
irgendeinem Rohrmaterial, welches im Boden oder in einem Gebäude
als ein Kanal positioniert sein könnte. Wenn das Rohr aus
Kunststoff hergestellt ist, könnte die Wandung des Rohrs sowohl an der
Außenseite als auch an der Innenseite glatt sein, aber das Rohr
könnte auch von der sogenannten Leichtgewichtart sein, die
radiale Flansche an ihrer Außenseite hat, oder ein Rohr mit
Doppelwandungen, bei dem die innere Wandung an ihrer Innenseite und an der
Außenseite glatt ist, während die Außenwandung gewellt ist und an
der Außenseite der Innenwandung befestigt ist. In dem Rohr ist
eine ovale Öffnung 11 vorgesehen. Ein Rohrelement 12 ist an se4nem
einen Ende schräg abgeschnitten, wobei ein ringförmiger Flansch
13 an diesem Ende vorgesehen ist. Das Rohrelement kann auch aus
Kunststoff oder irgendeinem anderen Rohrmaterial hergestellt
sein. Das Rohrelement 12 wird an der Rohrlänge 1∅ befestigt,
indem es um 9∅º gedreht und von der Außenseite in die Öffnung
eingesetzt wird, um dann gegen die Innenseite der Rohrlänge geklemmt
zu werden, wobei ein Dichtungsring zwischen dem Flansch und der
Innenseite der Rohrlänge plaziert ist. Der Flansch wird durch
Elemente festgeklemmt, die an der Außenseite des Rohrs angebracht
sind und die das Rohrelement permanent und nach Möglichkeit
demontierbar in der montierten Position halten.
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Die Öffnung 11 hat vorzugsweise elliptische Form. wenn sie auf
eine ebene Fläche projiziert ist, und diese Form ist in Figur 2
gezeigt. Die Kante der Öffnung ist bei 11 angedeutet, wobei die
Hauptachse der Öffnung mit a und die Nebenachse mit b bezeichnet
ist. Wenn die Öffnung hergestellt wird, müssen einige Toleranzen
in Betracht gezogen werden. Im Falle eines Kunststoffrohrs und
wenn die Öffnung an der Arbeitsstelle hergestellt wird, d.h. wenn
die Rohrlänge 1∅ in einem Rohrgraben angeordnet ist, kann die
Öffnung unter Verwendung einer Stichsäge hergestellt werden und es
muß eine größere Toleranz in Betracht gezogen werden, als wenn
die Öffnung in einer Fabrik durch einen Zuschneideautomaten
hergestellt wird. In dem ersten Fall kann die Toleranz ie mm betragen
und in dem letzteren Fall kann sie 1 mm betragen. In Figur 2 ist
der Toleranzbereich mit t bezeichnet, und die Kante der größten
Öffnung innerhalb des Toleranzbereiches ist mit 11' bezeichnet.
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Der Flansch 13 ist in Figur 3 auf eine ebene Fläche projiziert
gezeigt und in dieser Projektion ist auch der Flansch 13 als eine
Ellipse geformt, aber er kann auch eine andere Form haben, die an
die Kontur der Öffnung angepaßt ist. Seine sich zur Außenkante
erstreckende Hauptachse ist mit A bezeichnet, und die sich zur
Außenkante erstreckende Nebenachse ist mit B bezeichnet, wobei
die Breite des Flansches mit f bezeichnet ist. Üblicherweise ist
der Flansch unter einem Winkel α zur Achse des Rohrelements
angeordnet, siehe Figur 1, der 45º beträgt, aber andere Winkel können
in Anpassung an die lokalen Bedingungen, wenn die Abzweigung
hergestellt wird, oder aufgrund von Vorschriften der Behörden
verwendet werden. Vorzugsweise ist der Flansch entsprechend der
Innehseite der Rohrlänge gekrümmt, und diese Krümmung kann eine
Abweichung von der elliptischen Form verursachen.
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Die Hauptachse a der Öffnung 11 muß mit genauer Berücksichtigung
der Materialdicke der Rohrlänge ie und der Dicke des
Dichtungsrings gewählt werden, um eine freie Passage am Boden des
Übergangs zwischen dem Flansch und dem Rohrelement zu erhalten. Somit
muß die Hauptachse a von Fall zu Fall bestimmt werden. Damit der
Flansch 13 durch die Öffnung 11 in die Rohrlänge 1∅ eingesetzt
werden kann, muß die Nebenachse B des Flansches gleich der
Hauptachse a der Öffnung gemacht werden, um die größte zur Verfügung
stehende Breite f des Flansches 13 zu bestimmen. Zur Berechnung
der Nebenachse der Öffnung und der Hauptachse des Flansches sowie
der maximalen Breite f des Flansches werden die nachfolgenden
Beziehungen angewendet:
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Der maximale Wert der Flanschbreite f, der durch diese Berechnung
erhalten wird, kann unnötig groß sein. Es kann gerechtfertigt
sein, eine kleinere Dichtungsfläche zu wählen, weil in dem Fall
die Öffnung 11 kleiner gemacht werden kann, was eine geringere
Schwächung der Rohrlänge 1∅ bewirkt. In dem Verfahren der
Erfindung wir daher ein Wert für die Dicke f des Flansches und ein
Wert für die Hauptachse a der Öffnung gewählt, und dann werden
die übrigen Parameter gemäß den folgenden Beziehungen berechnet:
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b = (a + f) sin α
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A = a + 2f
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B = b + 2f (2)
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Die Hauptachse a der Öffnung in der Rohrlänge wird wie oben
angedeutet mit genauer Berücksichtigung der Materialdicke der
Rohrlänge 1∅ gewählt, und die Dicke des Flansches 13 wird auf eine
solche Weise gewählt, daß genügend Platz vorhanden ist, damit der
Dichtungsring eine perfekte Abdichtung zwischen dem Flansch des
Rohrelements und der Innenseite der Rohrlänge liefern kann. In
diesem Zusammenhang wäre ein geeigneter Wert 15 mm, wobei die in
dem spezifischen Fall zu berücksichtigende Toleranz zu diesem
Wert addiert wird.
Beispiel 1
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Unter Anwendung der obengenannten Beziehungen werden einem Winkel
α von 45º, einer Hauptachse der Öffnung von 181 mm und einer
Nebenachse B des Flansches von ebenfalls 181 mm unter Verwendung
der obengenannten Beziehungen eine größte Dichtungsfläche des
Flansches 13 von 19,6 mm und die Werte 141 und 22∅ für die
Parameter b und A erhalten.
Beispiel 2
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Die Breite der Dichtungsfläche im Beispiel 1 ist zu groß. Eine
Breite von 15 mm würde ausreichend sein. Wenn jetzt diese Breite
der Dichtungsfläche anstatt dessen gewählt wird und der Wert 181
mm für den Parameter a gleichzeitig beibehalten wird, werden
anstelle dessen die Werte 139, 211 und 169 für die Parameter b, A
und B gemäß den obigen Beziehungen (2) erhalten werden. Somit
wird ersichtlich sein, daß die Abmessung b, d.h. die Erstreckung
der Öffnung 11 in der Umfangsrichtung der Rohrlänge, beträchtlich
kleiner ist, was bedeutet, daß die Festigkeit der Rohrlänge in
einem geringeren Maß geschwächt worden ist, als wenn die maximale
Breite des Flansches gewählt worden wäre.