DE69918412T2

DE69918412T2 - Rohrteil und vorrichtung für seine herstellung

Info

Publication number: DE69918412T2
Application number: DE69918412T
Authority: DE
Inventors: Per Kurt MAUTE
Original assignee: Pipelife Norge AS
Current assignee: Pipelife Norge AS
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: HUP0101794A3; HU223741B1; WO1999040353A1; NO310943B1; HUP0101794A2; ATE270411T1; CZ20002515A3; PL190317B1; AU2862399A; DE69918412D1; RO119794B1; DK1053428T3; PL342292A1; NO980514D0; EP1053428B1; CZ295878B6; NO980514L; EP1053428A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rohr-Anschlussstück und eine Vorrichtung für seine Herstellung gemäß dem Einführungsabschnitt der selbständigen Patentansprüche.
Im Gegensatz zu herkömmlichen, vollwandigen Rohren mit glatter Innen- und Außenfläche besitzen Rohrsysteme mit sogenannten "strukturierten Wänden" eine glatte Innenwand, während die Außenwand steife Ringe aufweist, die sichtbare Flansche und Stufen bilden.
Rohre mit einer glatten Innenwand und einer geriffelten oder gerippten Außenwand haben zwar einen wirtschaftlichen Materialverbrauch, aber auch eine höhere Gesamtwandstärke und somit einen geringeren Innendurchmesser.
Um eine glatte Rohrinnenfläche zu erhalten und Innenstufen bei einem solchen Rohrsystem zu vermeiden, sollten der Innendurchmesser der Rohr-Anschlussstücke des Systems (Rohrkrümmer, Zweigrohre etc.) und die Rohre in jeder Abmessungsklasse ungefähr die gleiche Größe aufweisen. Somit besitzen Rohr-Anschlussstücke aus Rohren mit strukturierten Wänden auch eine relativ hohe Gesamtwandstärke.
Aus Gründen der Effizienz ist es wünschenswert, dass Rohr-Anschlussstücke durch Spritzgießen hergestellt werden können, so dass die Geometrie der Teile genau kontrolliert werden kann. Sie sollten in einer Gußform geformt werden, die zwei Hälften besitzt, welche die Außenform des Gussteils bilden, sowie einziehbare Kerne, welche die Bohrung in den Fittingteilen bilden.
Für starke, massive Wände ist die Spritzgießtechnik nicht geeignet, da der Produktionsausstoß gering und der Materialverbrauch hoch ist. Es besteht auch eine erhöhte Gefahr von Produktfehlern (Vertiefungen und Ovalität) aufgrund unzureichender Abkühlungszeit beim Spritzgießen.
Rohr-Anschlussstücke für Rohrsysteme mit strukturierten Wänden können mit Rippen durch Spritzgießen hergestellt werden, so dass eine ausreichende Gesamt-Wandprofilhöhe erreicht wird, ohne dass jedoch die lokale Wandstärke zu hoch ist.
Bei dieser Art von Rippenkonstruktion muss auf ein herkömmliches Abdichtsystem wie einen Gummiring in einer Nut in der Nähe der Muffenöffnung verzichtet werden, da kein glattes Zapfenende vorhanden ist, gegen das abgedichtet werden kann. Stattdessen befindet sich ein Dichtungsring zwischen den beiden äußersten Profilen des Zapfenendes des Rohres oder des Rohr-Anschlussstückes, so dass mit dem Dichtungsring fast nur unten an der Endkante der Muffe eine Abdichtung gegen die Muffenwand stattfindet.
In vielen Fällen ist es erforderlich, dass das Zapfenende sowohl innen als auch außen glatt ist, so dass auch herkömmliche Abdichtsysteme verwendet werden können. Das Rohr-Anschlussstück sollte in dem Fall mit einem normalen, dünnwandigen Zapfenende durch Spritzgießen hergestellt werden, wobei das Zapfenende zwangsläufig einen größeren Innendurchmesser aufweist als das restliche Rohrsystem. In der montierten Rohrleitung werden anschließend Stufen gebildet.
Ein Beispiel für eine durch Spritzgießen hergestellte Rohrleitung wird in US-Patent 4096887 beschrieben.
In US-Patent 4096887 besitzt die Rohrleitung einen Hauptkörper mit einem Zapfenende und einem Muffenende. Der Hauptkörper zwischen dem Zapfenende und dem Muffenende besitzt eine Vielzahl nach außen vorstehender Rippen, welche die Wand des Hauptkörpers verstärken.
Somit ist es eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Rohr-Anschlussstück zu entwickeln, das ein Zapfenende besitzt, welches nicht massiv ist, sondern eine glatte Innenwand und Außenwand besitzt, und eine Gesamtwandstärke aufweist, welche der eines Rohres mit strukturierter Wand entspricht. Es ist ebenfalls eine Zielsetzung dieser Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Rohr-Anschlussstückes zu liefern.
Die Zielsetzung der Erfindung wird mit einem Rohr-Anschlussstück bzw. einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der selbständigen Patentansprüche erreicht. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Rohr-Anschlussstücke mit einem gerippten Zapfen und einem gerippten Hauptkörper durch Spritzgießen herzustellen, welche jedoch ein äußeres (und inneres), glattes Zapfenende besitzen, und deren lokale Wandstärken hinsichtlich Materialverbrauch und Spritzgießtechnik günstig sind.
Außerdem wurde es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich gemacht, Rohr-Anschlussstücke durch Spritzgießen herzustellen, welche ein Zapfenende besitzen, das zwei oder mehrere relativ dünne, konzentrische Rohre aufweist, zwischen denen sich die Wände parallel zur Zapfenachse gleichmäßig um und senkrecht zum Rohrumfang erstrecken.
Das Zapfenende endet vorzugsweise in einer Abschrägung, so dass es leichter in eine Muffe geschoben werden kann, welche einen Dichtungsring in einer Nut in der Nähe der Muffenöffnung besitzt. Die Hohlräume am Zapfenende (zwischen den Wänden) sind sichtbar, wenn man in den Zapfen hineinschaut. In der Übergangszone zwischen dem gerippten Hauptkörper des Fittings und dem glatten Zapfenende wird der Hohlraum durch eine Wand abgedeckt, die senkrecht zur Achse des Zapfenendes verläuft.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen Teilschnitt eines Rohr-Anschlussstückes, das nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
2 das Rohr-Anschlussstück von 1 vom Zapfenende aus gesehen und
3 die Einzelheiten eines Gießwerkzeugs mit Gießkernen für das Zapfenende und für das Muffenende im Teilschnitt.
In 1 und 2 ist ein Rohr-Anschlussstück zu sehen, das als Kniestück ausgeformt ist. Das Rohr-Anschlussstück 1 besitzt ein erstes Ende oder Zapfenende 2 und ein zweites Ende oder Muffenende 3. Das Rohr-Anschlussstück 1 ist in bekannter Art und Weise ausgeführt und besitzt Rippen 4, welche sich über den Umfang des Hauptkörpers und das Muffenende erstrecken. Außerdem ist das Muffenende 3 in bekannter Art und Weise ausgeführt, wobei eine Muffenöffnung 5 eine erste, äußere Vertiefung 6 und eine zweite, innere Vertiefung 7 besitzt. Die innere Vertiefung 7 kann einen Dichtungsring 8 aufnehmen, der eine Innenlippe 9 aufweist. Die äußere Vertiefung 6 kann einen sogenannten Click-Ring 10 aufnehmen, der ebenfalls bekannt ist. Der Click-Ring 10 besitzt einen ersten Innenflansch 11, der in die äußere Vertiefung 6 passt, sowie einen zweiten Innenflansch 12, der den Dichtungsring 8 vorspannt. Auch andere, alternative Dichtungselemente können in das Muffenende integriert werden.
Das Zapfenende 2 besitzt eine Innenwand 13 und eine Außenwand 14. Zwischen Innenwand 13 und Außenwand 14 befindet sich ein Distanzelement in Form von Trennwänden 15, welche parallel zur Achse des Zapfenendes 2 angeordnet sind. Die Innenwand 13, die Trennwände 15 und die Außenwand 14 enden vorzugsweise in einer Abschrägung 16, um das Einführen des Zapfenendes 2 in eine entsprechende Muffe zu erleichtern.
Damit der Dichtungsring 8 während der Montage des Zapfenendes 2 in ein Muffenende 3 nicht entfernt oder beschädigt wird, wird die Abschrägung 16 an Stellen, die während des Verbindens mit dem Dichtungsring 8 in Berührung kommen, vorzugsweise ohne scharfe Kanten gebildet. Die Herstellung des Rohr-Anschlussstückes 1 erfolgt durch Spritzgießen mittels einer Gießform mit zwei Kernen. Diese wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 zeigt einen Abschnitt des Gießwerkzeuges 19 mit einem ersten Gießkern 17 für das Zapfenende und einem zweiten Gießkern 18 für das Muffenende. Die Trennungsebene zwischen den Gießkernen 17, 18 ist derart angeordnet, dass beide Kerne leicht aus der Form herausgenommen werden können, nachdem das Gießen abgeschlossen ist.
Der erste Gießkern 17 besitzt ein Innenelement 20 mit einer Außengeometrie, die der gewünschten Innengeometrie des Zapfenendes 2 des Rohr-Anschlussstückes 1 entspricht.
Außerdem sind parallel zur Achse des Rohr-Anschlussstückes 1 Zungen oder Finger 21 angeordnet.
Während der Herstellung werden die Gießkerne 17, 18 in dem Gießwerkzeug 19 angeordnet und die auf diese Art und Weise gebildeten Hohlräume werden mit geschmolzenem Kunststoff gefüllt. Wenn der Kunststoff hart geworden ist, wird das Gießwerkzeug 19 geöffnet, und die Kerne 17, 18 werden parallel zu ihrer jeweiligen Achse herausgezogen.
Die Tatsache, dass das Zapfenende 2 hohl ist und axiale Wände 15 aufweist, verleiht den Ringen in den meisten Fällen eine geringere Steifigkeit im Vergleich zu einem entsprechenden Zapfenende mit kreisförmigen Rippen senkrecht zur Achse des Zapfenendes. Doch funktional gesehen genügt es, wenn in dem Bereich, in dem das Muffenende 3 und das Zapfenende 2 überlappen, die daraus resultierende Ringsteifigkeit mindestens gleich der Ringsteifigkeit des Rohres selbst ist. Auch der Hauptteil des Rohr-Anschlussstückes sollte mindestens diese Steifigkeit besitzen. Das Zapfenende 2 kann somit weniger steif ausfallen als der Rest des Rohr-Anschlussstückes, wenn das umgebende Muffenende 3 so steif ist, dass die Summe der Ringsteifigkeiten für das Muffenende 3 und das Zapfenende 2 groß genug ist.
Man kann in das Außenrohr 14 des Zapfenendes 2 auch eine Art nicht gezeigten, biegbaren Mantel integrieren, der eine leichte Längsdehnung besitzt. Dieser Mantel kann in einem zusätzlichen Verfahrensschritt nach dem Spritzgießen warm geformt werden, so dass er das Ende der Wände 15 des Zapfenendes 2 bedeckt, und somit den Dichtungsring in dem Muffenende 3, in dem sich das Zapfenende 2 befindet, schützt.
Die vorliegende Erfindung ist auch im Zusammenhang mit der Herstellung von Rohr-Anschlussstücken, welche als Übergänge zwischen Rohrleitungssystemen mit unterschiedlichen Wandstärken verwendet werden können, sehr nützlich. Ein Beispiel dafür könnte der Übergang von Betonrohren auf Kunststoffrohre sein, da die Kunststoffrohre in der Regel dünnere Wandungen besitzen als Betonrohre.

Claims

Rohr-Anschlussstück bzw. Fitting (1) mit einem Zapfenende (spigot end) (2) und einem Muffenende (3) und einem Hauptkörper zwischen dem Zapfenende und dem Muffenende, wobei das Rohr-Anschlussstück durch Spritzgießen mit äußeren, sich umfangsmäßig an dem Hauptkörper und dem Muffenende (3) erstreckenden ringförmigen Rippen (4) herzustellen ist, wobei das Zapfenende (2) eine glatte Innenwand (13) und eine Gesamt-Wandstärke gleich der Wand-Rippenhöhe des angrenzenden Hauptkörpers des Rohr-Anschlussstücks aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zapfenende (2) mit einer glatten Außenwand (14) geformt ist, die mit der Innenwand (13) durch sich über dem Zapfenende erstreckende axiale und radiale Wände (15) verbunden ist.
Rohr-Anschlussstück bzw. Fitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (13), die axialen und radialen Wände (15) und die Außenwand (14) in einer konischen Abschrägung (16) enden.
Rohr-Anschlussstück bzw. Fitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Außenwand (14) des spritzgegossenen Zapfenendes (2) axial über der Innenwand derart erstreckt, dass sie anschließend gebogen bzw. abgeknickt werden kann, um die Enden der axialen und radialen Wände (15) des Zapfenendes (2) zu bedecken.