DE69718504T2

DE69718504T2 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE69718504T2
Application number: DE69718504T
Authority: DE
Inventors: John Dickinson; Jaakko Jarvenkyla
Original assignee: Uponor Innovation AB
Current assignee: Uponor Innovation AB
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: AU729848B2; GB2319576B; EP0939874B1; ATE231228T1; US6375226B1; GB9624102D0; CA2272059A1; ES2189955T3; JP3833715B2; CA2272059C; RU2187034C2; DE69718504D1; JP2001505287A; AU5059698A; EP0939874A1; GB2319576A; WO1998022744A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für ein mehrschichtiges Verbundrohr und ein Verfahren zum Bilden desselben.
Kunststoffrohre werden in zunehmendem Maß beim Transport von Gasen und Flüssigkeiten, einschließlich Ölen und Chemikalien, die im Rohr unter hohem Druck stehen, verwendet. Zwar existieren Verfahren wie Orientieren und Vernetzen zum Verbessern der Druckfestigkeit einer normalen thermoplastischen Rohrwand, jedoch ist es technisch und wirtschaftlich schwierig, die Druckfestigkeit des Rohres auf mehr als ungefähr 15 bis 20 bar zu erhöhen.
Daher wurden zur Verwendung als Hochdruckrohre mehrschichtige Verbundrohre mit beispielsweise einer thermoplastischen Innenschicht und, auf der Außenseite derselben, einer Verstärkungsschicht oder einer inneren Schicht mit hoher axialer Festigkeit und einer äußeren Schutzschicht vorgeschlagen.
Normalerweise besteht die Verstärkungsschicht aus schraubenlinienförmig um die thermoplastische Innenschicht gewickelten Fasern. Die Fasern können in Bandform gebündelt sein und die Bandmatrix mit der thermoplastischen Innenschicht unter Wärmeanwendung an die thermoplastische Innenschicht angeschmolzen werden, wie beispielsweise in EP 0 593 449 beschrieben. Die verstärkungsschicht kann ebenfalls eine leitfähige Schicht sein, beispielsweise eine Metallschicht, die spiralig auf die thermoplastische Schicht gewunden oder nahtgeschweißt ist, um eine Metallverstärkungsschicht von ungefähr 0,2 mm bis 5 mm Dicke über der thermoplastischen Schicht zu bilden. Die Verstärkungsschicht ist vorzugsweise mit einer anderen schützenden thermoplastischen Schicht bedeckt, die beispielsweise Pigmente, Antioxidationsmittel, Füllstoffe und andere modifizierende Bestandteile enthalten kann.
Derartige verstärkte mehrschichtige Verbundrohre sind beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung PCT/FI96/00359 beschrieben, deren gesamte Offenbarung für sämtliche Zwecke durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung ist.
Um eine feste Verbindung zwischen der Verstärkungsschicht und den inneren und äußeren thermoplastischen Schichten zu erzeugen, ist es oft erforderlich, Kleber oder die Haftung fördernde Komponenten zu verwenden, welche ihre haftungsfördernden Eigenschaften verlieren können, wenn sie in Kontakt mit bestimmten Flüssigkeiten, einschließlich Wasser, gelangen. Handelt es sich bei der Verstärkungsschicht um eine Metallschicht, muß diese ebenfalls vor Gasen oder Flüssigkeiten in dem Rohr und gegenüber der Umgebung geschützt werden, um Korrosionsprobleme zu vermeiden.
Das Gas oder die Flüssigkeiten, die im Rohr fließen, und Umgebungsfeuchtigkeit von außerhalb des Rohres, können normalerweise aufgrund des Vorhandenseins der inneren thermoplastischen Schicht und der äußeren thermoplastischen Schutzschicht, die zusammen die verstärkungsschicht bedecken, nicht in Kontakt mit der Verstärkungsschicht oder den Klebekomponenten kommen. An den Enden des Rohres ist jedoch die Kontinuität der äußeren Schutzschicht unterbrochen und daher müssen die Rohrverbindungen derart ausgebildet werden, daß die Verstärkungsschicht nicht in Kontakt mit entweder den Gasen oder den Flüssigkeiten in dem Rohr oder den äußeren Umgebungsbedingungen gelangt.
Zahlreiche Lösungen wurden für das Problem vorgeschlagen, jedoch weisen alle Nachteile auf.
WO92/21908 offenbart eine Rohrverbindung, bei der die Verstärkungsschicht über eine lange Fläche in Richtung des Rohrendes dünner wird und im Abstand vom Ende der thermoplastischen Schicht endet, wo eine Verlängerung ausgebildet ist. Ein Adapter ist in der Verlängerung eingesetzt und außerhalb des Endes der thermoplastischen Schicht ist der Adapter durch Gewinde an ein Stahlrohr angebracht, das das Rohrende umgibt. Der Adapter hat eine konische Fläche, welche die thermoplastische Schicht gegen die Innenfläche des äußeren Stahlrohres drückt.
Der Nachteil dieser bekannten Rohrverbindung ist, daß Flüssigkeit insbesondere von außen relativ leicht in das Ende der Verstärkungsschicht eindringen kann, das aufgrund des kleinen Kegelwinkels sehr groß ist und somit eine große Menge Kleber auf der Rohroberfläche umfaßt. Eine im Rohr fließende Hochdruckflüssigkeit kann zum Ende der Verstärkungsschicht gelangen, indem sie um das Ende der thermoplastischen Schicht fließt, welche zwischen dem Adapter und dem Stahlrohr unter durch Gewinde aufgebrachten Druckkräften befestigt ist.
Bei dieser bekannten Lösung ist die Verlängerung am Ende des Rohres auf übliche Weise gebildet, d. h. die Verlängerung hat eine konische Oberfläche, mit der ein auf das Ende des Rohres begrenztes zylindrisches Teil verbunden ist. Eine derartige Verlängerung kann nicht an dem Teil des Rohres ausgebildet werden, welcher die Verstärkungsschicht aufweist, da die Verstärkungsschicht aufgrund ihrer Eigenschaften, keine Vergrößerung des Durchmessers zuläßt. Es ist daher nötig, die Verstärkungsschicht dünner zu machen und sie vor der Verlängerung enden zu lassen, die somit nur aus der thermoplastischen Schicht besteht. Die Rohrverbindung wird dann relativ lang und die zusammenpassenden konischen Flächen der Verlängerung und des Adapters, welche die besten Dichtflächen der Verbindung sind, haben eine relativ kleine Oberfläche.
Eine andere Lösung wird in der Europäischen Patentanmeldung 95 104 955 vorgeschlagen, bei der die Enden der zu verbindenden Verbundkunststoffrohre jeweils mit einer Verlängerung versehen sind und ein ringförmiges Verbindungsteil in den Rohren an den verlängerten Enden derselben vorgesehen ist, wobei das Verbindungsteil und die Verlängerungen der zu verbindenden Rohre im wesentlichen konische Paßflächen haben, die sich im wesentlichen zu den Enden der Rohre erstrecken, und von denen aus das Verbindungsteil und die Verlängerung miteinander verschweißt werden. Dieses System arbeitet gut mit glasfaserverstärkten Rohren, ist jedoch schwer anzuwenden, wenn die Verstärkungsschicht eine Metallschicht ist, da es schwierig ist, die konische Verlängerung zu bilden, ohne die Metall-Verstärkungsschicht zu trennen.
Ein weiterer Rohrverbinder ist in DE 44 44 097 offenbart, die einen Elektroschmelzverbinder zeigt, der mit einer ringförmigen Dichteinrichtung zum Abdichten der Schnittenden der Verbundrohre versehen ist. In diesem Fall ist die Verbindung jedoch nur zwischen den dünnen äußeren thermoplastischen Schutzschichten der zu verbindenden Rohre hergestellt, und es besteht keine Verbindung zwischen den Verstärkungsschichten. Die Rohrverbindung stellt somit einen Schwachpunkt in der Rohrleitung dar und ist für inneren Druck und axial aufbrachte Kräfte anfällig.
EP-A-0253966 offenbart einen Verbinder für ein Rohr mit einer Elektroschmelzspule und mechanischen Greifeinrichtungen, die zum Greifen des Rohres vor und während des Schmelzens ausgebildet sind, wobei die Schmelzverbindung anschließend die effektive Verbindung des Rohres bildet.
Nach einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbindung zwischen einem Rohrverbinder und einem mehrschichtigen Verbundrohr, bei der eine direkte mechanische Verbindung mit der Verstärkungsschicht oder mit der Schicht hoher axialer Festigkeit erfolgt, wodurch eine Rohrverbindung mit verbesserter mechanischer Festigkeit erreicht wird.
Nach einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ferner wenigstens in bestimmten bevorzugten Ausführungsbeispielen eine Verbindung zwischen einem Rohrverbinder und einem mehrschichtigen Verbundrohr, die
(i)eine Dichtung gegen im Rohr fließende innere Fluide bilden kann;
(ii) axiale Festigkeit, vorzugsweise für das Rohr selbst, bewirken kann; und
(iii) eine Umgebungsdichtung bilden kann, um Verunreinigungen, wie Schmutz, am Eindringen in den Dichtungsbereich zu hindern.
Nach einem weiteren Aspekt schafft die erfindungsgemäße Verbindung, wenigstens in bestimmten beschriebenen Ausführungsbeispielen, eine Verbindung mit der inneren thermoplastischen Schicht und der Verstärkungsschicht eines mehrschichtigen Verbundrohres, wodurch die Qualität der Verbindung weiter verbessert wird.
Nach einem ersten Aspekt schafft die Erfindung eine Verbindung zwischen einem Ende eines Rohres und einem Verbinder, wobei das Rohr ein mehrschichtiges Verbundrohr mit wenigstens einer Verstärkungsschicht oder einer Schicht mit hoher axialer Festigkeit, wenigstens einer inneren thermoplastischen Schicht und wenigstens einer äußeren Schutzschicht ist, und wobei der Verbinder aufweist:
(1) eine hohle rohrförmige Hülle zum Aufnehmen des Rohres;
(ii) eine Schmelzeinrichtung zum Herstellen einer Schmelzverbindung mit der inneren thermoplastischen Schicht des Rohres; und
(iii) eine mechanische Greifeinrichtung zum Greifen der Verstärkungsschicht oder der Schicht mit hoher axialer Festigkeit des Rohres;
wobei die Schmelzeinrichtung und die mechanische Greifeinrichtung in der Hülle angeordnet sind und die Hülle derart ausgebildet ist, daß sie im Gebrauch eine Zwangskraft auf die mechanische Greifeinrichtung aufbringt; dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht sich über das Ende der Schutzschicht hinaus erstreckt; daß die Schmelzeinrichtung und die mechanische Greifeinrichtung axial im Verbinder beabstandet sind; und daß die axiale Festigkeit der Verbindung mehr durch diemechanische Greifeinrichtung als durch die Schmelzverbindung bewirkt wird.
Vorzugsweise weist der Verbinder eine Dichtungseinrichtung auf, die in der Hülle angeordnet ist und mit der äußeren Schutzschicht des Rohres eine Umweltdichtung bildet, wobei die Hülle geeignet ist, im Gebrauch eine Zwangskraft auf die Dichtungseinrichtung aufzubringen.
Nach einem zweiten Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zur Bildung einer Verbindung mit einem mehrschichtigen Verbundrohr, wobei das Rohr wenigstens eine Verstärkungsschicht oder eine Schicht mit hoher axialer Festigkeit, wenigstens eine innere thermoplastische Schicht und wenigstens eine äußere Schutzschicht aufweist, wobei zumindest die äußere Schutzschicht des Verbundrohrs zurückgeschnitten wird, so daß Umfangsflächen der inneren thermoplastischen Schicht und der Verstärkungsschicht oder der Schicht mit hoher axialer Festigkeit zum Verbinden durch einen Verbinder freiliegen, welcher aufweist:
(i) eine hohle rohrförmige Hülle zum Aufnehmen des Rohres;
(ii) eine Schmelzeinrichtung zum Herstellen einer Schmelzverbindung mit der inneren thermoplastischen Schicht des Rohres; und
(iii) eine von der Schmelzeinrichtung axial beabstandete mechanische Greifeinrichtung zum Greifen der Verstärkungsschicht des Rohres;
wobei die Schmelzeinrichtung und die mechanische Greifeinrichtung in der Hülle angeordnet sind und die Hülle derart ausgebildet ist, daß sie im Gebrauch eine Zwangskraft auf die mechanische Greifeinrichtung aufbringt, wobei die axiale Festigkeit der Verbindung mehr durch diemechanische Greifeinrichtung als durch die Schmelzverbindung bewirkt wird.
Vorzugsweise ist die Schmelzeinrichtung, die mechanische Greifeinrichtung und die Dichtungseinrichtung in Ausnehmungen in der rohrförmigen Hülle angeordnet, derart, daß die Dichtungseinrichtung dem Ende der rohrförmigen Hülle am nächsten liegt, gefolgt von der mechanischen Greifeinrichtung und der Schmelzeinrichtung.
Die hohle rohrförmige Hülle kann einen Kunststoff- oder Metallkörper aufweisen oder eine Verbundstruktur mit Kunststoff- und Verstärkungsschichten sein. Die Verstärkung kann beispielsweise eine Hülse oder ein Gitter aus Metallmaterialien aufweisen oder sie kann Verstärkungsfasern aufweisen. Beim Herstellen einer faserverstärkten hohlen rohrförmigen Hülle können die Verstärkungsfasern auf eine Vorform gewickelt und später mit einer Kunststoffaußenhaut versehen werden. Alternativ kann die Faserverstärkung eine dreidimensionale Vorform aufweisen, welche ihre Form wahrt, und weist geschmolzene kunststoffbeschichtete Fasern auf. Die Vorform kann in einen Formhohlraum eingesetzt werden und die Räume oder Zwischenräume in der Vorform können beispielsweise durch Spritzgießen mit einem Kunststoffmatrixmaterial gefüllt werden, um eine orientierte hohle rohrförmige Hülle zu erhalten, wie in PCT/EP96/02801 beschrieben.
Die rohrförmige Hülle kann ein wiedergewinnbares Material enthalten und beispielsweise aus einem geblähten vernetzten Polymermaterial bestehen, das auf einem entfernbaren Kern oder einer Stützvorrichtung "gehalten" ist. Die rohrförmige Hülle kann ein einstückiger Körper sein oder aus zwei oder mehr hohlen Teilen bestehen, die mit Gewinden versehen sind, so daß sie verschraubt werden können, oder zusammenwirkende ringförmige Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen, welche ein Zusammenschnappen ermöglichen.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen bewirkt das Schrauben oder Zusammendrücken der Bestandteile der rohrförmigen Hülle das Aufbringen oder Erhöhen der Zwangskraft in der mechanischen Greifeinrichtung und der Dichtungseinrichtung. Beispielsweise können die Bestandteile der rohrförmigen Hülle zusammenwirkende konische Flächen aufweisen, die in einer Rampen- oder Verkeilungsaktion zusammengedrückt werden, um radial nach innen gerichtete Kräfte auf die mechanische Greifeinrichtung und die Dichtungseinrichtung aufzubringen. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist ersichtlich, daß die Wände der rohrförmigen Hülle zumindest in geringem Maße geringfügig nach innen verformbar sein muß.
Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Positionen der Dichtungseinrichtung und der mechanischen Greifeinrichtung vertauscht werden, so daß beispielsweise die mechanische Greifeinrichtung dem Ende der rohrförmigen Hülle am nächsten ist, wobei die rohrförmige Hülle in ihrem Endabschnitt mit axialen Schlitzen versehen ist, um die einwärts gerichtete Verformung zu erleichtern.
Die Schmelzeinrichtung kann einen Verbinder aufweisen, mit dem ein Rohr mit einem anderen Teil unter Wärmeeinwirkung verschmolzen oder "verschweißt" werden. Jede geeignete Schmelzeinrichtung kann verwendet werden, obwohl Elektroschmelzeinrichtungen mit einem elektrischen Heizelement, das ein Widerstands- oder Induktionsheizelement sein kann, bevorzugt werden. Die Elektroschmelzeinrichtungen können beispielsweise einen Fitting mit einem elektrischen Leiterelement, beispielsweise einer Metallspule, einem Metallring einem Serpentinenring, einem erweiterten Maschenwerk, oder ein anderes geeignetes Teil, aufweisen, das nahe einer Schicht schmelzbaren thermoplastischen Polymermaterials angeordnet oder darin eingebettet ist. Das elektrische Leiterelement kann beispielsweise durch Hindurchleiten von elektrischem Strom oder durch Induktionsheizen aktiviert werden, um das benachbarte thermoplastische Material zu schmelzen und eine Schmelzverbindung mit der Außenfläche der inneren thermoplastischen Schicht des Verbundrohrs zu erreichen. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Elektroschmelzeinrichtungen begrenzt und es können andere Schmelzverfahren wie beispielsweise Reibungsschweißen von Teilen oder die Verwendung von vorerwärmten Werkzeugen in dem Verbinder je nach Erfordernis verwendet werden.
Das schmelzbare thermoplastische Polymermaterial der Elektroschmelzeinrichtung kann beispielsweise aufweisen: ein Polyolefin, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen, und höhere olefinische Polymere; Copolymere von Ethylen, Propylen und Butylen untereinander und mit olefinisch ungesättigten Monomeren; olefinisch ungesättigte aromatische Polymere wie Polystyrol und Styrol-Copolymere; und Polymere und Copolymere von Vinylmonomeren, beispielsweise Ethylenvinylacetatcopolymere, Polycarbonate, und dergleichen Materialien. Polyethylen ist das bevorzugte schmelzbare Polymermaterial, insbesondere wenn Polyethylenrohre miteinander verbunden werden sollen. Wenn gewünscht, kann das schmelzbare thermoplastische Polymermaterial ein modifiziertes Polyolefinmaterial aufweisen, beispielsweise ein durch Anhydrid modifiziertes Polyethylen, oder das Material kann ein Vernetzungsmittel aufweisen, der während oder nach dem Schmelzverbindungsschritt zum Vernetzen des Polymermaterials und eventuell der benachbarten Fläche des Rohrs wirkt. Modifizierte Polyolefine sind besonders nützlich bei der Verbindung von Polyolefinflächen von unterschiedlicher Zusammensetzung. Geeignete modifizierte Polyolefinmaterialien sind beispielsweise Alpha-Olefinpolymere und Copolymere mit bis zu 10 Gewichtsprozent einer olefinisch ungesättigten Carboxylsäure oder einem Anhydrid derselben, wie beispielsweise Acrylsäure, Maleinsäure, itaconische Säure und succinische Säure oder deren Anhydride, als Copolymer oder Graft-Copolymer-Komponenten.
Falls gewünscht kann das schmelzbare thermoplastische Polymermaterial einen oder mehrere Füllstoffe aufweisen und es kann beispielsweise Füllstoffe aufweisen, die reagieren und hohe Temperaturen erreichen können, wenn sie Infrarotstrahlung oder elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt sind, beispielsweise Edelstahlfasern, wie in PCT/EP96/02801 beschrieben. Die Verwendung derartiger Füllmaterialien zum Unterstützen oder anstelle der zuvor beschriebenen Schmelzeinrichtung ist in der Erfindung eingeschlossen.
Die mechanische Greifeinrichtung kann beispielsweise eine Reihe von zwei oder mehr gezahnten Segmenten aufweisen, die radial um den Verbinder herum angeordnet sind und im Gebrauch in der Lage sind, die Verstärkungsschicht des Verbundrohres zu berühren und zu greifen. Die mechanische Greifeinrichtung ist vorzugsweise aus einem harten metallischen Material oder aus einem technischen Kunststoff wie Acetalharz hergestellt. Die Zähne der mechanischen Greifeinrichtung können gegebenenfalls scharf genug sein, um die äußere Schutzschicht und/oder die Verstärkungsschicht des Verbundrohrs zu durchdringen, um die Verbindung mit diesem zu verbessern. Wenn mehr als eine Verstärkungsschicht in dem mehrschichtigen Verbundrohr vorhanden ist, berührt und greift die Greifeinrichtung vorzugsweise die innerste Verstärkungsschicht. Die segmentierte Greifeinrichtung kann gegebenenfalls mit einer kegelstumpfförmigen Außenfläche versehen sein, die mit einer kegelstumpfförmigen Innenfläche der rohrförmigen Hülle zusammenwirken kann, um die Greifwirkung zu verbessern und axialem Zug zu widerstehen.
Andere Formen der mechanischen Greifeinrichtung sind denkbar, beispielsweise könnten die Zähne durch angerauhte Flächen ersetzt werden, oder die Greifeinrichtung könnte einen elastischen geteilten Ring oder ein ähnliches Teil verwenden. Bei bestimmten Arten von mehrschichtigen Verbundrohren, wie beispielsweise in PCT/FI96/00359 beschrieben, kann die Oberfläche der Verstärkungsschicht nicht glatt sein und diese Rauheit oder Wellung kann die Greifwirkung der Greifeinrichtung unterstützen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die mechanische Greifeinrichtung einen Ring oder eine Reihe von gebogenen Segmenten aufweisen, die mit Schraubengewinden versehen sind, welche auf die Verstärkungsschicht des Rohrs schraubbar sind und darauf zusammenwirkende Gewinde bilden. Dies ist leicht zu erreichen, wenn die Verstärkungsschicht beispielsweise eine Aluminiumschicht aufweist. Die Verwendung von mit Gewinde versehenen mechanischen Greifeinrichtungen bietet den weiteren Vorteil, daß, bei geeignetem Design, es möglich ist, in die Verbindung durch Drehen der rohrförmigen Hülle erneut einzudringen. Es kann ebenfalls möglich sein, eine Rohrleitung mittels einer Anzahl von Verbindungen vorzumontieren, bevor die Rohrleitung in einem Graben angeordnet und verschweißt wird, da die mit einem Gewinde versehene mechanische Greifeinrichtung ausreichend axiale Festigkeit für das Installieren bietet. Wenn Anpassungen der Rohrleitung erforderlich sind, können diese vor dem Schmelzen erfolgen. Der endgültige Schmelzschritt kann dann im Graben bei in der gewünschten Position befindlichem Rohr erfolgen. Das einfache Entfernen einer installierten Verbindung ist ebenfalls möglich, indem der Schmelzbereich auf die Schmelztemperatur erwärmt wird und die rohrförmige Hülle gedreht wird.
Es kann jede geeignete Dichtungseinrichtung zum Bilden einer Umweltdichtung zwischen der äußeren Schutzschicht des Rohres und der hohlen rohrförmigen Hülle des Rohrverbinders verwendet werden. Vorzugsweise besteht die Dichtungseinrichtung jedoch aus einem oder mehreren Dichtringen, beispielsweise Ringdichtungen oder O-Ringdichtungen, die in einer oder mehreren Ausnehmungen in der Innenseite der rohrförmigen Hülle eingesetzt sind. Die Größen der O-Ringdichtungen und jeder Ausnehmung in der Hülle sind derart gewählt, daß im Gebrauch die Hülle eine Zwangskraft auf die O-Ringdichtung ausgeübt wird, um diese in dichtenden Kontakt mit der Außenfläche der äußeren Schutzschicht des Verbundrohrs zu drücken.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß es nicht erforderlich ist, eine Umweltdichtung auf der äußeren Schutzschicht des Rohres durch Elektroschmelzeinrichtungen zu bilden. Dies ermöglicht die Verwendung bestimmter Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders zum Verbinden eines mehrschichtigen Verbundrohres mit einer weichen äußeren Schutzschicht, wie beispielsweise in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP96/02801 und in der Finnischen Patentanmeldung 955960 beschrieben, was mit einem herkömmlichen Elektroschmelzverbinder nicht möglich wäre.
Andere Arten von Dichtungseinrichtungen können ebenfalls verwendet werden. Wenn beispielsweise die äußere Schutzschicht des Kunststoffrohrs relativ weich ist, kann in einigen Fällen die Verwendung einer O-Ringdichtung ein nicht akzeptables Maß an Schlupf bewirken. In derartigen Fällen könnte die O- Ringdichtung durch einen Ring aus relativ weichem viskosem Dichtungsmaterial ersetzt werden, wie beispielsweise einem Mastix, oder durch ein haftendes elastomeres Dichtungsmittel oder einen Heißschmelzkleber. Bei Verwendung eines Dichtungsmaterials mit ausreichender Klebrigkeit bei Raumtemperatur ist die Größe der Ausnehmung in der Innenfläche der rohrförmigen Hülle vorzugsweise derart bemessen, daß das Dichtungsmaterial nicht in Kontakt mit der Außenschicht des Rohrs gelangt, bis eine Zwangskraft aufgebracht wird. Wenn das Dichtungsmaterial wärmeaktivierbar ist, kann die erforderliche Wärme durch externes Erwärmen oder durch die durch die Schmelzeinrichtung erzeugte Wärme geliefert werden.
Der erfindungsgemäße Rohrverbinder kann als Anordnung vorgesehen sein, in welche ein vorbereitetes Ende des Verbundrohres einfach eingesetzt wird, oder er kann als zwei oder mehr separate Teile vorgesehen sein, die einzeln installiert werden. Beispielsweise kann die Schmelzeinrichtung einstückig mit der rohrförmigen Hülle ausgebildet oder als separates Teil vorgesehen sein. Durch separates Installieren der Komponenten können diese einzeln geprüft werden, um sicherzustellen daß beispielsweise die Schmelzverbindung korrekt gebildet wurde, bevor die rohrförmige Hülle über den anderen Teilen des Verbinders angeordnet wird. Vorzugsweise ist die axiale Festigkeit der rohrförmigen Hülle größer als die axiale Festigkeit der Schmelzeinrichtung, so daß Zugkräfte von der Schmelzverbindung auf die rohrförmige Hülle übertragen werden.
In vielen Fällen ist es erwünscht, daß der Rohrverbinder elektrische Kontinuität über die Verbindung liefert, insbesondere zwischen den verstärkenden Metallschichten zweier zu verbindender Verbundrohre. Derartige Verbundrohre sind in der bereits erwähnten internationalen Patentanmeldung PCT/FI96/00359 beschrieben. Der erfindungsgemäße Rohrverbinder schafft eine besonders einfache Weise des Aufrechterhaltens der elektrischen Kontinuität und dies ist ein bevorzugter und weiterer Aspekt der Erfindung. Elektrische Kontinuität kann beispielsweise durch Verbinden der Enden der Elektroschmelzspule, entweder vor oder nach dem Schmelzen, mit benachbarten Enden der Metallverstärkungsschichten erreicht werden. Eine Elektroschmelzspule kann beispielsweise mit Anschlüssen versehen sein, die entweder direkt oder durch die mechanischen Greifeinrichtungen mit den Metallverstärkungsschichten verbunden werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Enden der Elektroschmelzspule jeweils mit einem Anschluß versehen, der in einer Fassung in einem benachbarten Segment der mechanischen Greifeinrichtung aufgenommen ist. Die elektrische Kontinuität wird somit durch die mechanische Greifeinrichtung, die in der Lage ist, jede Oxidschicht auf der Metallverstärkungsschicht zu durchdringen und zu durchstechen, und weiter durch die Elektroschmelzspule zur Metallschicht auf dem zu verbindenden Verbundrohr geschaffen. Andere Verfahren zum Bilden der elektrischen Kontinuität können ebenfalls vorgesehen werden, beispielsweise könnte die mechanische Greifeinrichtung direkt über die Schmelzeinrichtung oder über die rohrförmige Hülle verbunden werden, wenn diese aus einem leitfähigen Material besteht.
Beim Vorbereiten des mehrschichtigen Verbundrohrs für das Verbinden, werden die äußere Schutzschicht und die Verstärkungsschicht, falls vorhanden, vorzugsweise jeweils zurückgeschnitten, so daß Umfangsflächen der inneren thermoplastischen Schicht und die verstärkungsschicht zur Verbindung freigelegt werden. Vorzugsweise beträgt die derart freigelegte Länge der inneren thermoplastischen Schicht und der Verstärkungsschicht zwischen 20 und 200% des OD, wobei OD den Außendurchmesser des Rohres bezeichnet.
Beim Vorbereiten der Verstärkungsschicht für die Verbindung kann es bei einigen Ausführungsbeispielen erwünscht sein, einen aufragenden Vorsprung am zurückgeschnittenen Rand derb Verstärkungsschicht für zusätzliche Festigkeit oder leichtere elektrische Verbindbarkeit auszubilden. Zwar findet die Erfindung normalerweise Anwendung bei mehrschichtigen Verbundrohren, bei denen die Verstärkungsschicht eben ist, ist jedoch ersichtlich, daß es gleichermaßen möglich ist, eine Verbindung mit Rohren herzustellen, bei denen die Verstärkungsschicht gewellt ist.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es möglich, beim Vorbereiten des Rohres für das Verbinden, die innere thermoplastische Schicht umzulegen, so daß sie über eine kurze Strecke am Ende des Rohres überlappend auf der Verstärkungsschicht liegt. Dies kann das Elektroschmelzen erleichtern, da die innere thermoplastische Schicht dadurch in ihrer Dicke verdoppelt ist und auch von der Verstärkungsschicht gestützt ist und die Greifwirkung der mechanischen Greifeinrichtung verbessern kann.
Zwar wird normalerweise bevorzugt, die äußere Schutzschicht zurückzuschneiden, um die Verstärkungsschicht für die mechanische Greifeinrichtung freizulegen, jedoch ist dies nicht essentiell und es kann beispielsweise möglich sein, eine Greifeinrichtung zu verwenden, die geschliffene Zähne aufweist, welche die äußere Schutzschicht durchdringen, um die Verstärkungsschicht durch die Schutzschicht hindurch zu berühren und zu greifen.
Das erfindungsgemäße mehrschichtige Verbundrohr wurde bisher in Zusammenhang mit wenigstens drei verschiedenen Schichten beschrieben: der äußeren Schutzschicht, der Verstärkungsschicht oder der Schicht hoher axialer Festigkeit und der inneren thermoplastischen Schicht. Es ist jedoch ersichtlich, daß bei bestimmten Ausführungsbeispielen zwei oder mehr Schichten des Rohres kombiniert werden können, und/oder eine der Schichten eine Doppelfunktion haben kann. Beispielsweise umfasst die Erfindung ferner einen Verbinder zum Verbinden eines mehrschichtigen Rohres, bei dem die Funktionen der inneren thermoplastischen Schicht und der Verstärkungsschicht oder der Schicht hoher axialer Festigkeit des Rohres von einer einzigen thermoplastischen Schicht erfüllt werden, die beispielsweise vernetzt und/oder in axialer Richtung orientiert ist, um eine sehr hohe axiale Festigkeit zu erreichen. Bei einem derartigen Rohr, umfasst die Vorbereitung einfach das Zurückschneiden der äußeren Schutzschicht, um die vernetzte und/oder orientierte innere Schicht zum Schmelzen und, falls erforderlich, zur mechanischen Verbindung mit der Greifeinrichtung freizulegen, wenn diese nicht in der Lage ist, die äußere Schutzschicht zu durchdringen. Ein Beispiel für ein Rohr, das auf diese Weise verbunden werden kann, ist ein vernetztes, axial orientiertes Polyethylenrohr (PEXO) mit einer äußeren Schutzschicht, deren axiale Festigkeit geringer als diejenige der vernetzten orientierten Polyethylenschicht ist. Das Verbinden derartiger Rohre ist ausdrücklich von der Erfindung umfaßt.
Der erfindungsgemäße Rohrverbinder kann beispielsweise in einem In-Line- Verbinder zum Verbinden zweier ähnlicher Rohre in einer Reihe, in einer Biegung zum Verbinden zweier unter einem Winkel angeordneter ähnlicher Rohre, einem Übergangsverbinder zum Verbinden von Rohren unterschiedlicher Durchmesser, oder in einem Fitting zum Verbinden eines mehrschichtigen Verbundrohrs mit anderen Fittingen oder Rohren verwendet werden, wobei der Fitting an seinen vom erfindungsgemäßen Verbinder entfernten Enden mit anderen Verbindungseinrichtungen versehen ist, beispielsweise einem Schraubgewindeende, einer herkömmlichen Elektroschmelzeinrichtung, einem Stumpfschmelzende, einem Flanschende oder einer ähnlichen Verbindungseinrichtung.
Im fogenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben, welche zeigen:
Fig. 1 - ein erstes Ausführungsbeispiel eines installierten erfindungsgemäßen Rohrverbinders in teilweise geschnittener Seitenansicht;
Fig. 2 - eine erste hohle rohrförmige Hülle zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Rohrverbinder in teilweise geschnittener Seitenansicht;
Fig. 3 - eine zweite hohle rohrförmige Hülle zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Rohrverbinder in teilweise geschnittener Seitenansicht;
Fig. 4 - eine installierte Elektroschmelzverbinderkomponente in teilweise geschnittener Seitenansicht, wobei der Verbinder vorstehende- Anschlüsse aufweist, um elektrische Kontinuität über die Verbindung zu schaffen;
Fig. 5 - den Verbinder von Fig. 4, wiederum in teilweise geschnittener Seitenansicht, in elektrischer Verbindung mit benachbarten Segmenten einer mechanischen Greifeinrichtung;
Fig. 6 - ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders in teilweise geschnittener Seitenansicht, wobei die innere thermoplastische Schicht des Verbundrohrs umgelegt wurde und auf der Verstärkungsschicht liegt;
Fig. 7 - ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rohrverbinders in teilweise geschnittener Seitenansicht, wobei die innere thermoplastische Schicht des Verbundrohrs umgelegt wurde, um auf der Verstärkungsschicht zu liegen, und die mechanische Greifeinrichtung mit Zähnen versehen ist, welche die äußere Schutzschicht des Verbundrohrs durchdringen; und
Fig. 8 und 9 - Variationen des Rohrverbinders von Fig. 7, wobei die rohrförmige Hülle aus einem geblähten vernetzten Polymermaterial besteht.
Wie in Fig. 1 dargestellt weist der allgemein bei 1 dargestellte Rohrverbinder eine rohrförmige Hülle 2 mit ringförmigen Ausnehmungen 3, 4 und 5 zum Aufnehmen von jeweiligen O-Ringdichtungen 6, segmentierten mechanischen Greifringen 7 und einem Elektroschmelzverbinder 8 auf.
Zur Aufnahme im Rohrverbinder wurden die Enden der Rohre 8, 10 zurückgeschnitten, um Abschnitte der inneren thermoplastischen Schichten 11, 12 und der Verstärkungsschichten 13, 14 freizulegen.
Wie gezeigt ist der Rohrverbinder vormontiert und wird anschließend über die Rohrenden angeordnet. Die Abmessungen der rohrförmigen Hülle sind derart, daß beim Schieben der Enden der Rohre 9, 10 in den Rohrverbinder 1, die Hülle 2 die Dichtungsringe 6 in abdichtende Anlage an den Außenflächen der äußeren Schutzschichten 15, 16 der Rohre und die Segmente der mechanischen Greiferringe 7 in Kontakt mit den Metallschichten 13, 14 drückt. Die Zähne 17 der Greiferringe 7 drücken in die Metallverstärkungsschichten 13, 14 und bewirken eine feste Verankerung in dieser.
Die Verbindung wird durch Aktivieren der Elektroschmelzspule 18 des Elektroschmelzverbinders 8 abgeschlossen, um das benachbarte thermoplastische Material und die Außenflächen der inneren thermoplastischen Schichten 11 und 12 zu schmelzen und so eine Schmelzverbindung herzustellen.
Die axiale Festigkeit des rohrförmigen Hüllenkörpers 2 ist größer als diejenige des Elektroschmelzverbinders 8, um Zugbelastungen von der Elektroschmelzverbindung wegzuleiten.
Es ist leicht zu erkennen, daß Gase und Flüssigkeiten aus dem Inneren des Rohres durch die Abdichtwirkung des Schmelzverbinders 8 daran gehindert sind, die Verstärkungsschicht zu erreichen, was ferner zur mechanischen Festigkeit der Verbindung beiträgt. Der Verbinder 1 greift direkt die Verstärkungsschichten 13, 14 mittels der Greiferringe 7. Wasser und andere Verschmutzungen werden am Erreichen der Verstärkungsschicht oder am Eindringen in die Ausnehmungen 4 durch die Dichtungsringe 6 gehindert, welche durch den Körper 2 der rohrförmigen Hülle fest gegen die Außenflächen der äußeren Schutzschichten 15, 16 gedrückt werden.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hohle rohrförmigen Hüllenkörpers 20, der zwei Abschnitte 21 und 22 aufweist, die durch eine Schnappverbindung 23 miteinander verbunden sind.
Im Gebrauch wird zuerst die Elektroschmelzeinrichtung installiert und anschließend werden die Abschnitte 21 und 22, welche die vorinstallierten mechanischen Greifeinrichtungen umgeben, seitwärts aufeinander zu geschoben, bis die Schnappverbindung hergestellt ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der hohlen rohrförmigen Hülle ist in Fig. 3 dargestellt, bei dem eine Einrichtung zum Erhöhen der auf die mechanische Greifeinrichtung und die Dichtungseinrichtung durch die hohle rohrförmige Hülle aufgebrachten Zwangskraft vorgesehen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Hüllenkörper 30 mit Vertiefungen 31, 32 und 33 auf der Außenfläche versehen, die als Lokalisierstellen für Kompressionsteile dienen. Zwei derartige Kompressionsteile 34 und 35 sind dargestellt. Die Kompressionsteile 34, 35 haben innere koaxiale Flächen, die mit den äußeren Rampenflächen 36, 37 des Hüllenkörpers 30 zusammenwirken. Die Kompressionsteile 34, 35 werden auf die Rampenflächen 36, 37 aufgeschoben, bis Vorsprünge 38, 39 an den Kompressionsteilen 34, 35 in Ausnehmungen 31, 32 des Hüllenkörpers 30 sitzen. Die Verkeilungswirkung der Kompressionsteile 34, 35 erhöht die von dem Hüllenkörper auf die mechanischen Greifeinrichtungen und die Dichtungseinrichtungen aufgebrachte Zwangskraft. Falls gewünscht, kann eine weitere Kompressionseinrichtung, beispielsweise ein elastischer geteilter Ring am Hüllenkörper angelegt und in die Vertiefung 33 eingesetzt werden.
Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Rampenflächen 36, 37 des Hüllenkörpers 30 mit einem oder mehreren axialen Schlitzen versehen sein, welche die radiale Verformung unter der Verkeilungswirkung der konischen Kompressionsteile 34, 35 unterstützen. Andere Kompressionsteile, beispielsweise Riemen, Bänder und Clips, die mit Bolzen oder Schrauben miteinanderverbunden sind, können anstelle der konischen Kompressionsteile 34, 35 verwendet werden.
In Fig. 3 sind die Ausnehmungen 4a mit kegelstumpfförmigen Innenflächen 4b dargestellt, die zum kegelstumpfförmigen Flächen der (nicht dargestellten) Greifsegmente zusammenwirken, um die axiale Festigkeit zu verbessern.
Fig. 4 zeigt eine Schmelzverbinderkomponente eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders, die zum Weiterführen der elektrischen Kontinuität über die Rohrverbindung geeignet ist. Der Schmelzverbinder 40 weist eine Elektroschmelzspule 41 auf, die in eine Schicht aus thermoplastischem Polymermaterial 42, beispielsweise Polyethylen, eingebettet ist. An jedem Ende der Spule ist ein Anschluß 43, 44 vorgesehen, der natürlich in den vom (nicht dargestellten) Greifring eingenommenen Raum vorsteht.
Im Gebrauch wird der Elektroschmelzverbinder zuerst aktiviert, um den Verbinder mit den inneren thermoplastischen Schichten 45, 46 der zu verbindenden Rohre zu verschmelzen. In der nächsten Stufe werden, wie in Fig. 5 dargestellt, die segmentierten Greifringe installiert, wobei die Anschlüsse 43, 44 in die Fassungen 47, 48 in Greiferringsegmenten 49, 50 eingesetzt sind. Auf diese Weise wird die elektrische Kontinuität zwischen den Metallschichten 51, 52 der zu verbindenden Verbundrohre über die Segmente 49, 50 und die Schmelzspule 41 aufrechterhalten.
Die Fig. 6, 7, 8 und 9 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Rohrverbindung, bei der das zu verbindende Rohr 50 zuerst vorbereitet wird, indem die äußere Schutzschicht 51 und die Metallverstärkungsschicht 52 zurückgeschnitten und die thermoplastische Schicht 53 über die Metallverstärkungsschicht 52 gelegt wird. In Fig. 6 beläßt das Umlegen der inneren thermoplastischen Schicht 53 einen Bereich 54 der Metallverstärkungsschicht zum Verbinden mit dem segmentierten Greifring 55 frei. Der Elektroschmelzverbinder 56 wird über den umgelegten Bereich 57 der inneren thermoplastischen Schicht 53 angeordnet und wie zuvor beschrieben damit verschmolzen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 wird die innere thermoplastische Schicht 53 auf die Metallverstärkungsschicht 52 gelegt, bis sie am Ende der äußeren Schutzschicht 51 anliegt. In diesem Fall ist der segmentierte Greifring 58 mit scharfen Zähnen 59 versehen, die durch die Zwangskraft des Hüllenkörpers 60 durch die äußere Schutzschicht 51 und in Eingriff mit der Metallverstärkungsschicht 52 gedrückt werden. Dies führt zu einer geringfügig kompakteren Struktur als in Fig. 6 dargestellt.
Fig. 8 zeigt eine Rohrverbindung ähnlich der Fig. 7, bei der jedoch die hohle rohrförmige Hülle 70 aus einem vorgespannten geblähten Polymermaterial, beispielsweise vernetztem Polyethylen (PEX), besteht, das zunächst mechanisch diametral erweitert und auf einer Stützvorrichtung 71 aus einem geteilten Kern gestützt wird. Die Hülle 70 und der Kern 71 werden über den Greifring 58 und Elektroschmelzverbinder 56 angeordnet und der Kern 71 wird anschließend entfernt. Nach dem Entfernen des Kerns 71 schrumpft die Hülle 71 mit großer Kraft und treibt die Zähne 59 des Greifrings 58 durch die äußere Schutzschicht 51 des Rohres und in Angriff an der Verstärkungsschicht 52.
Fig. 9 zeigt einen Rohrverbinder ähnlich der Fig. 8, bei dem jedoch der Elektroschmelzverbinder 80 im Querschnitt T-förmig ist und bei dem die Verlängerung 81 ebenfalls mit einem Elektroschmelzelement 82 versehen ist, um den gebogenen Abschnitt 83 der umgelegten thermoplastischen Schicht 53 zu schmelzen und die Verbindungslinie zu verlängern und die Dichtung zu verbessern.

Claims

1. Verbindung zwischen einem Ende eines Rohres (9, 10) und einem Verbinder (1), wobei das Rohr ein mehrschichtiges Verbundrohr mit wenigstens einer Verstärkungsschicht oder einer Schicht mit hoher axialer Festigkeit (13, 14), wenigstens einer inneren thermoplastischen Schicht (11, 12) und wenigstens einer äußeren Schutzschicht (15, 16) ist, und wobei der Verbinder aufweist:

(i) eine hohle rohrförmige Hülle (2) zum Aufnehmen des Rohres;

(ii) eine Schmelzeinrichtung (8) zum Herstellen einer Schmelzverbindung mit der inneren thermoplastischen Schicht des Rohres; und

(iii) eine mechanische Greifeinrichtung (7) zum Greifen der Verstärkungsschicht oder der Schicht mit hoher axialer Festigkeit des Rohres;

wobei die Schmelzeinrichtung und die mechanische Greifeinrichtung in der Hülle angeordnet sind und die Hülle derart ausgebildet ist, daß sie im Gebrauch eine Zwangskraft auf die mechanische Greifeinrichtung aufbringt;

dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht sich über das Ende der Schutzschicht hinaus erstreckt; daß die Schmelzeinrichtung und die mechanische Greifeinrichtung axial im Verbinder beabstandet sind; und daß die axiale Festigkeit der Verbindung mehr durch diemechanische Greifeinrichtung als durch die Schmelzverbindung bewirkt wird.

2. Verbindung nach Anspruch 1, bei der der Verbinder ferner eine Dichtungseinrichtung (6) aufweist, die in der Hülle angeordnet ist und mit der äußeren Schutzschicht (15, 16) des Rohres eine Umweltdichtung bildet, wobei die Hülle geeignet ist, im Gebrauch eine Zwangskraft auf die Dichtungseinrichtung aufzubringen; und bei der, vorzugsweise, die Schmelzeinrichtung, die mechanische Greifeinrichtung und die Dichtungseinrichtung axial voneinander derart beabstandet sind, daß die Dichtungseinrichtung dem Ende der rohrförmigen Hülle am nächsten ist, gefolgt von der mechanischen Greifeinrichtung und der Schmelzeinrichtung.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die rohrförmige Hülle zwei oder mehr zusammenwirkende hohle Teile (21, 22) aufweist, die vorzugsweise mit einem Gewinde versehen sind, so daß sie zusammenschraubbar sind, oder zusammenwirkende ringförmige Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen, die ein Schnappverbinden derselben ermöglichen.

4. Verbindung nach Anspruch 3, bei der das Zusammenschrauben oder- Zusammenschieben der Teile der rohrförmigen Hülle die Zwangskraft auf die Greifeinrichtung und gegebenenfalls die Dichtungseinrichtung aufbringt oder erhöht.

5. Verbindung nach Anspruch 3 oder 4, bei der Teile (30, 34, 35) der rohrförmigen Hülle zusammenwirkende konische Flächen (36, 37) aufweisen, die in einer Rampen- oder Verkeilungsaktion zusammengedrückt sind, um radial einwärts gerichtete Kräfte auf die mechanische Greifeinrichtung und gegebenenfalls die Dichtungseinrichtung aufzubringen.

6. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die hohle rohrförmige Hülle einen Verbundaufbau mit Kunststoff- und Verstärkungsschichten hat; oder bei der die Schmelzeinrichtung eine Elektroschmelzeinrichtung (8) mit einem elektrischen Leiterelement (18) aufweist, das nahe an einer Schicht aus schmelzbarem thermoplastischem Polymermaterial, vorzugsweise Polyethylen, angeordnet oder darin eingebettet ist.

7. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die mechanische Greifeinrichtung eine Reihe von zwei oder mehr Segmenten aufweist, die umfangsmäßig um den Verbinder angeordnet und mit Zähnen(17) oder mit angerauhten Flächen versehen sind, die in der Lage sind, im Gebrauch die Verstärkungsschicht des Verbundrohres zu berühren und an dieser anzugreifen; und bei der vorzugsweise die Zähne der gezahnten Segmente (58, 59) ausreichend scharf sind, um in der Lage zu sein, die äußere Schutzschicht des Verbundrohres zu durchdringen, um die Verstärkungsschicht zu greifen.

8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die mechanische Greifeinrichtung einen Ring oder eine Reihe von gebogenen Segmenten aufweist, die mit schraubenlinienförmigen Gewinden versehen sind, die auf die Verstärkungsschicht des Rohres schraubbar sind.

9. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Dichtungseinrichtung einen oder mehr Dichtungsringe, vorzugsweise O-Ringdichtungen (6), aufweist, die in einer oder mehr Ausnehmungen in der Innenfläche der rohrförmigen Hülle angeordnet sind; und bei der vorzugsweise die Größen der oder jeder O-Ringdichtung und der oder jeder Ausnehmung in der Hülle derart gewählt sind, daß die Hülle im Gebrauch eine Zwangskraft auf die O-Ringdichtung oder die O-Ringdichtungen aufbringt, um diese in Dichtkontakt mit der Außenfläche der äußeren Schutzschicht des Verbundrohres zu drücken.

10. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Dichtungseinrichtung ein klebendes Dichtmaterial aufweist; und das Dichtmaterial vorzugsweise Mastix, ein klebendes elastomerisches Dichtungsmittel oder einen Heißschmelzkleber aufweist.

11. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Verbinder als zwei oder mehr separate Teile vorgesehen ist, die einzelninstalliert sind.

12. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die thermoplastische Schicht und die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit in einer einzigen Schicht integriert sind.

13. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die geeignet ist, elektrische Kontinuität über die Verbindung zu schaffen.

14. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 und 5, bei der die Schmelzeinrichtung eine Elektroschmelzeinrichtung (8) mit einem elektrischen Leiterelement (18) aufweist, das nahe an einer Schicht aus schmelzbarem thermoplastischem Polymermaterial, vorzugsweise Polyethylen; angeordnet oder darin eingebettet ist;

die geeignet ist, elektrische Kontinuität über die Verbindung zu schaffen; und

bei der die Verstärkungsschicht Metall aufweist und bei der, im Gebrauch, die elektrische Kontinuität durch Verbinden eines Endes der Elektroschmelzspule, entweder vor oder nach dem Schmelzen, mit dem Ende des Metalls der Verstärkungsschicht gebildet ist.

15. Verbindung nach Anspruch 14, bei der die Elektroschmelzspule mit Anschlüssen (43, 44) versehen ist, die im Gebrauch entweder direkt oder durch die mechanische Greifeinrichtung (49, 50) mit den verstärkenden Metallschichten verbunden sind; und/oder

bei der die Enden der Elektroschmelzspule jeweils mit einem Anschluß(43, 44) versehen sind, von denen einer in einer Buchse (47, 48) in einem benachbarten Segment der segmentierten mechanischen Greifeinrichtung aufgenommen ist.

16. Verbindung nach Anspruch 13, bei der die elektrische Kontinuität überleitfähiges Material der rohrförmigen Hülle geschaffen ist:

17. Verfahren zur Bildung einer Verbindung mit einem mehrschichtigen Verbundrohr (9, 10), wobei das Rohr wenigstens eine Verstärkungsschicht oder eine Schicht mit hoher axialer Festigkeit (13, 14), wenigstens eine innere thermoplastische Schicht (11, 12) und wenigstens eine äußere Schutzschicht (15, 16) aufweist, wobei zumindest die äußere Schutzschicht des Verbundrohrs zurückgeschnitten wird, so daß Umfangsflächen der inneren thermoplastischen Schicht und der Verstärkungsschicht oder der Schicht mit hoher axialer Festigkeit zum Verbinden durch einen Verbinder (1) freiliegen, welcher aufweist:

(i) eine hohle rohrförmige Hülle (2) zum Aufnehmen des Rohres;

(iii) eine von der Schmelzeinrichtung axial beabstandete mechanische Greifeinrichtung (7) zum Greifen der Verstärkungsschicht des Rohres;

wobei die Schmelzeinrichtung und die mechanische Greifeinrichtung in der Hülfe angeordnet sind und die Hülle derart ausgebildet ist, daß sie im Gebrauch eine Zwangskraft auf die mechanische Greifeinrichtung aufbringt, wobei die axiale Festigkeit der Verbindung mehr durch diemechanische Greifeinrichtung als durch die Schmelzverbindung bewirkt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die thermoplastische Schicht und die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit separat sind, wobei die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit ebenfalls zurückgeschnitten werden; und bei dem vorzugsweise die Länge der Stücke der inneren thermoplastischen Schicht und der Verstärkungsschicht oder der Schicht mit hoher axialer Festigkeit, die zur Verbindung freigelegt werden, 20 bis 200% des OD beträgt, wobei OD der Außendurchmesser des Rohres ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem beim Vorbereiten des Rohres für das Verbinden ein aufragender Vorsprung an dem zurückgeschnittenen Rand der Verstärkungsschicht vorgesehen ist; oder bei dem ein Abschnitt der inneren thermoplastischen Schicht umzulegen, so daß dieser auf der Verstärkungsschicht liegt und diese über eine kurze Strecke am Ende des Rohres überlappt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem die rohrförmige Hülle aus einem expandierten vernetzten Polymermaterial besteht, das auf einem entfernbaren Kern gehalten ist, der nach dem Positionierender Schmelzeinrichtung, der mechanischen Greifeinrichtung und der Dichtungseinrichtung (falls vorhanden) auf dem Rohr entfernt wird, so daß die rohrförmige Hülle sich radial zusammenzieht, um die Greifeinrichtung und die Dichtungseinrichtung, falls vorhanden, mit der Verstärkungsschicht oder der Schicht mit hoher axialer Festigkeit und der Schutzschicht miteinander zu verbinden.

21. Verbindung zwischen einem Ende eines Rohres (9, 10) und einem Verbinder (1), bei der das Rohr ein mehrschichtiges Verbundrohr mit wenigstens drei verschiedene Schichten, einschließlich einer Verstärkungsschicht oder einer Schicht mit hoher axialer Festigkeit (13, 14), einer inneren thermoplastischen Schicht (11, 12) und einer äußeren Schutzschicht (15, 16) ist, und wobei der Verbinder aufweist:

(i) eine hohle rohrförmige Hülle (2) zum Aufnehmen des Rohres;

(iii) eine axial von der Schmelzeinrichtung beabstandete mechanische Greifeinrichtung (7) zum Greifen der Verstärkungsschicht oder der Schicht mit hoher axialer Festigkeit;

wobei die Schmelzeinrichtung und die mechanische Greifeinrichtung in der Hülle angeordnet sind und die Hülle derart ausgebildet ist, daß sie im Gebrauch eine Zwangskraft auf die mechanische Greifeinrichtung aufbringt, und wobei sich die thermoplastische Schicht über das Ende der Verstärkungsschicht oder der Schicht mit hoher axialer Festigkeit hinaus erstreckt.

22. Verbindung nach Anspruch 21, bei der die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit sich nicht über das Ende der Schutzschicht erstreckt und die mechanische Greifeinrichtung die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit durch die Schutzschicht hindurch ergreift.

23. Verwendung eines Verbinders mit einer hohlen rohrförmigen Hülle, in der eine Schmelzeinrichtung (8) und, von dieser axial beabstandet, einemechanische Greifeinrichtung (7) angeordnet sind, um ein mehrschichtiges Verbundrohr mit wenigstens drei verschiedenen Schichten, nämlich einer Verstärkungsschicht oder einer Schicht (13, 14) mit hoher axialer Festigkeit, einer inneren thermoplastischen Schicht (11, 12) und wenigstens einer äußeren Schutzschicht (15, 16), zu verbinden, wobei die Schmelzeinrichtung in der Lage ist, eine Schmelzverbindung mit der inneren thermoplastischen Schicht des Rohrs herzustellen, und wobei die mechanische Greifeinrichtung in der Lage ist, die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit des Rohres zu greifen, und wobei die Hüllein der Lage ist, im Gebrauch eine Zwangskraft auf die mechanische Greifeinrichtung aufzubringen, wobei die Schutzschicht und die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit zurückgeschnitten sind, um zumindest die thermoplastische Schicht für die Schmelzverbindung freizulegen.

24. Verwendung nach Anspruch 23, bei der die Schutzschicht weiter zurückgeschnitten ist, um die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit freizulegen.

25. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung mit einem mehrschichtigen Verbundrohr (9, 10) mit wenigstens drei verschiedenen Schichten, nämlicheiner Verstärkungsschicht oder einer Schicht (13, 14) mit hoher axialer Festigkeit, einer inneren thermoplastischen Schicht (11, 12) und einer äußeren Schutzschicht (15, 16), wobei die äußere Schutzschicht des Verbundrohrs und die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit zurückgeschnitten werden, um Umfangsflächen der inneren thermoplastischen Schicht zur Verbindung durch einen Verbinder (1) freizulegen, welcher aufweist:

(i) eine hohle rohrförmige Hülle (2) zum Aufnehmen des Rohres;

(iii) eine axial von der Schmelzeinrichtung beabstandete mechanische Greifeinrichtung (7) zum Greifen der Verstärkungsschicht;

wobei die Schmelzeinrichtung und die mechanische Greifeinrichtung in der Hülle angeordnet sind und die Hülle derart ausgebildet ist, daß sie im Gebrauch eine Zwangskraft auf die mechanische Greifeinrichtung aufbringt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die äußere Schutzschicht zurückgeschnitten wird, um die Verstärkungsschicht oder die Schicht mit hoher axialer Festigkeit freizulegen, so daß die mechanische Greifeinrichtung diese Schicht greifen kann, ohne daß die Schutzschicht durchdrungen werden muß.