DE2650371B2

DE2650371B2 - Kupplungsmuffe aus Kunststoff für eine zugfeste Rohrverbindung

Info

Publication number: DE2650371B2
Application number: DE19762650371
Authority: DE
Inventors: Albertus Anthony Hardenberg Oostenbrink (Niederlande)
Original assignee: Wavin BV
Current assignee: Wavin BV
Priority date: 1975-11-04
Filing date: 1976-11-03
Publication date: 1979-10-18
Also published as: FR2334896A1; DE2650371C3; FR2334896B1; NL180779B; NL7512930A; DE2650371A1; NL180779C

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsmuffe aus Kunststoff für eine zugfeste Rohrverbindung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs I beschrieben und beispielsweise aus dem DE-Gbin 19 91 277 bekannt ist.

Bei den bekannten Kupplungsmuffen dieser Art sind diejenigen Muffenbereiche, die in der hergestellten Rohrverbindung Zugkräfte aufnehmen und ausgleichen müssen, einstückig mit denjenigen Muffenbereichen ausgebildet, die mit dem durch die Rohrverbindung bzw. eine selche Rohrverbindungen umfassende Rohrleitung geforderten Druckmedium in Berührung stehen. Hierdurch ist man gezwungen, mit sehr großen Wandstärken der Kupplungsmuffen zu arbeilen. Zu geringe Wandstärken der Kupplungsmuffe führen bei in der Rohrverbindung auftretenden Zugkräften leicht zu Verformungen und damit Undichtigkeiten, da hierdurch das Dichtungsorgan der Kupplungsmuffe aus seinem Dichtungseingriff mit dem Einsteckrohrteil gelöst wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsmuffe aus Kunststoff zu schaffen, die bei einfacher Herstellbarkeit mit geringerem Verbrauch an Kunststoffmaierial eine sowohl hinsichtlich ihrer Zugfestigkeit, als auch Dichtigkeit zuverlässige Rohrverbindung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemälJ durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine in dieser Weise ausgestaltete Kupplungsmuffe hai den Vorteil, daß die in einer Rohrverbindung aut das Kupplungselement ausgeübten Kräfte von der äußeren Muffe aufgenommen werden, während das mit dem Einsteckrohrteil zusammenwirkende Dichtungsorgan der inneren Muffe zugeordnet ist. Auf diese Weise sind die beiden Funktionen der Abdichtung und der Herstellung der Zugfestigkeit voneinander getrennt. Hierdurch können zur Einsparung von Kunststoffmaterial die Wandstärken der Muffer, verringert werden, da das zwischen der inneren Muffe und dem Einsteckrohrteil angeordnete Dichtungsorgan unbeeinflußt von in der äußeren Muffe auftretenden Zugbeanspruchungen seine Dichtungsfunktion erfüllt.

Es ist zwar schon eine Rohrkupplung aus Kunststoff bekannt geworden (DE-OS 22 19 196), bei der eine äußere Muffe einen aufgemufften Endbereich eines Rohrteils, ggf. durch einen Aufschrumpfvorgang, umgibt. Die Kupplungselemente sind hierbei in Nuten dieses aufgemufften Rohrteil-Endbereichs und entsprechenden Gegennuien des Einsteckrohrteils der Rohrkupplung gelagert, welches in einer weiteren Nut auch das Dichtungsorgan trägt. Diese bekannte Anordnung gibt somit Keinen Hinweis auf eine Trennung der Lagerung des Dichtungsorgans und der Kupplungselemente in unterschiedlichen Muffenteilen.

Bei einer ähnlichen Ausgestaltung einer bekannten Rohrkupplung (DE-OS 22 19 194) sind zwischen dem aufgemufften Endbereich des einen Rohrteils und dem in diesen eingreifenden Endbereich des Einsteckrohrteils zwei Hülsen angeordnet, von denen die eine in dem

JO aufgemufften Endbereich und die andere am Einsleckrohrteil befestigt ist. Die Kupplungselemente sind hierbei wiederum in Nuten der der Muffe zugeordneten Hülse und der dem Einsteckrohrteil zugeordneten Hülse gelagert, die außerdem das Dichiungsorgan trägt. Auch

i^r> hier ergibt sich somit keine Trennung zwischen Kupplungselement und Dichiungsorgan in unterschiedlichen Muffenicilen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die innere Muffe in der äußeren Muffe durch Klemmung

«ο festgelegt sein, wobei sich eine Ausgestaltung als vorteilhaft erwiesen hat, bei der die innere Muffe im Inneren der äußeren Muffe durch Aufschrumpfen der äußeren Muffe auf die innere Muffe festgelegt ist. Auf diese Weise wird der bei Verwendung der Kupplungs-

^ muffe in einer Druckflüssigkeitsleitung mit dor Druckflüssigkeit in Berührung stehenden inneren Muffe eine Vorspannung gegeben, so daß unter weiterer Materialeinsparung eine Kupplungsmuffe mit sehr guten Festigkeitseigenschaften gebildet werden kann. In

^r>o unbelastetem Zustand steht dann nämlich die innere Muffe unter Außendruck, so daß bei Druckbclaslung in Folge einer durch die Rohrleitung strömenden Druckflüssigkeit die Muffe nur eine geringe Kraft auszugleichen hat.

*>*> Zur Sicherung seiner Lage kann das Dichiungsorgan mittels eines im Querschnitt T-förmigen Halterings gehalten sein.

Das Kupplungselement kann vorteilhaft von einem Stab eines Materials mit einer Fließgrenze gebildet sein,

w die niedriger als die Fließgrenze der äußeren Muffe ist. Hierdurch fängt das Kupplungselement an zu fließen, bevor gefährliche Spannungen im Kupplungsclement entstehen. Durch das örtliche Fließen nimmt die kraftübertragende Oberfläche zu, so daß die Kraft pro

*·■'· Flächeneinheit abnimmt.

Vorzugsweise können hierbei das Kupplungselement aus Polyäthylen und die Muffen aus Polyvinylchlorid bestehen. Dabei kommt für das Polyäthylen des

Kupplungselements ein solches mit einer Dichte im Bereich zwischen hoher Dichte und niedriger Dichte in Betracht.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Rohrverbindung bzw. Kupplungsmuffe in einem halben Axialschnitt;

F i g. 2 eine -veiter Ausführungsform der Kupplungsmuffe nach F i g. 1;

Fig.3 einen Längsschnitt einer Kupplungsmuffe nach der Erfindung mit Einsteck-Rohrteilen;

Fig.4 einen Arbeitsschritt einer Vorrichtung zum Herstellen einer Kupplungsmuffe nach F i g. 3; und

Fig. 5 ein Teil des Kupplungselements in einer fertigen Rohrverbindung.

Di^ Fig.3 zeigt eine Kupplungsmuffe mit einer inneren Muffe 23 und einer äußeren MufL 22. Die äußere Muffe 22 besteht aus einem Kunsistoff und isi auf die innere Muffe 23 aufgeschrumpft. Beidseits der Enden der inneren Muffe 23 sind freiliegende Endbereiche der äußeren Muffe 22 vorhanden.

Zum Herstellen dieser Kupplungsmuffe wird die innere Muffe 23 auf einen Dornteil 24b eines Formdornes 24 geschoben, wobei der Außendurchmesser des Dornteils 24b mit dem Innendurchmesser der inneren Muffe 23 übereinstimmt. Dem Dornteil 24b schließen sich beidseits Dornteile 24a und 24cdes Dorns 24 an.

Auf den Dornteil 24c wird ein Führungsring 25 jo geschoben, wobei der Innendurchmesser des Führungsringes 25 mit dem Außendurchmesser des Dornteils 24c übereinstimmt und der größte Außendurchmesser des Führungsringes 25 nicht größer ist als der Außendurchmesser der inneren Muffe 23. In dem gezeigten Beispiel i^r> (vgl. Fig.4) ist der größte Außendurchmesser des Führiingsringes 25 kleiner als der Außendurchmesser der inneren Muffe 23.

Nach-Anbringen des Führungsringes 25 schiebt man die äußere Muffe 22 über die innere Muffe 23, wozu der Führungsring 25 an seinem Ende 26 konisch ausgeführt ist. Zum Aufschieben der äußeren Muffe 22 verwendet man einen Druckring 27 mit einem Durchmesser, welcher im wesentlichen mit dem Durchmesser und der Wandstärke der äußeren Muffe 22 übereinstimmt. Die « äußere Muffe 22 wird vorgeschoben, bis sie sich beidseits der innere.] Muffe 23 erstreckt. Dabei kann die äußere Muffe 22 erwärmt sein.

Daraufhin werden die Dornteile 24<i, 24/? und 24cbzw. der Dorn 24 entfernt und die Kupplungsmuffe ist fertig.

Nach Anbringen einer Nut 3 in der inneren Muffe 23 zum Aufnehmen eines Dichtungsorgans 9 und einer Nut

20 in der äußeren Muffe 22 zum Aufnehmen eines Kiipplungselements in Form eines ringförmigen Stabes

21 ist die Kupplungsmuffe gebrauchsfertig, d. h. zum ">^r> Aufnehmen eines Einstcckrohrteils 6 aus PVC mit aufgeklebtem Rohrteil 28 geeignet, wobei der Rohrteil 28 mit einer Nut 30 versehen ist.

Gegebenenfalls können die Nuten 20 bei der Herstellung der Kupplungsmuffe gebildet werden, ω> indem der Dornteil 24,-f und der Führungsring 25 mit umlaufenden Erhöhungen versehen weiden, so daß beim Schrumpfen der äußeren Muffe 22 die oben erwähnten Nuten gebildet werden. Auf diese Weise ist es nur erforderlich, die Nut 3 in der inneren Muffe 23 zu hi bilden.

Zum Festhalten des Dichtungsorgans 9 wird ein Haltering 12 verwendet.

In einer zugfesten Rohrverbindung ist es zu empfehlen, ein Kupplungselement 21 aus einem Kunststoffmaterial zu verwenden, das eine höhere Fließfähigkeit als der Kunststoff der Muffen bzw. Rohrteile besitzt, die mit dem Kupplungselement zusammenarbeiten.

Hierdurch fängt das Kupplungselement 21 an zu fließen, bevor gefährliche Spannungen im Kupplungselement entstehen. Durch das örtliche Fließen nimmt die kraftübertragende Oberfläche zu, so daß die Kraft pro Flächeneinheil abnimmt.

Vorzugsweise besteht das Kupplungselement 21 aus Polyäthylen, insbesondere mit einer Dichte im Bereich zwischen hoher Dichte und niedriger Dichte.

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine besonders bevorzugte Ausführungsform zum Halten eines Dichtungsorgans. Die Kupplungsmuffe ist dabei an jedem Ende mit einer Nut 3 zum Aufnehmen eines Dichtungsorgans 9 versehen. In einer Nut 4 befindet sich ein Polyvinylchloridring 5, der einen inneren Anschlag für die Einsteckrohrteile bildet. Es versteht sich, daß ein solcher Anschlag auch auf andere Weise gebildet sein kann.

Die gezeigte Rohrverbindung umfaßt ebenfalls einen Einsteckrohrteil 6 mit abgeschrägtem Ende 7, wobei der Außendurchmesser des Einsteckrohrteils 6 vorzugsweise etwas kleiner als der Innendurchmesser der Kupplungsmuffe 1 ist.

Für die Abdichtung ist eine Dichtungsmanschette 8 vorgesehen, die einstückig mit einem Ringleil des Dichtungsorgans 9 verbunden ist, der sich in der Nut 3 befindet.

Um die Dichtungsmanschette 8 mit Ringteil beim Einschieben des Eiristeckrohrteils 6 in die Kupplungsmuffe festzuhalten, ist ein Haltering 12 vorgesehen. Der Halti:ring 12 ist im Querschnitt T-fönnig. wobei der Schenkel 10 mit der Wand Il der Nut 3 zusammenwirkt und der eine Quersteg des Halterings 12 einen abgeschrägten Bereich 12;; aufweist, um den Einsieckrohrteil 6 mit Abschrägung 7 einfacher einschieben zu können und außerdem eine Verlegung der beiden Rohreile im gegenseitigen Winkel zu ermöglichen.

Der andere Quersteg 126 des Halterings 12 schließt bereichsweise die freie öffnung der Nut 3 derart ab, daß mindestens die halbe Breite des Ringteils des Dichtungsorgans 9 unterstützt ist. Demzufolge kann sich der Ringteil nicht aus der Nut 3 herausbewegen, falls die Manschette 8 einer Zugkraft ausgesetzt wird.

Die Kupplungsmuffe 1 und der Einsteckrohrteil 6 können sich gegeneinander bewegen und ermöglichen eine Winkelverstellung von z. B. 2° in jeder Richtung. Der Innenwandbereich 15 der Kupplungsmuffe neben der Ringnut 3 hat nahezu den gleichen Durchmesser wie der Innenwandbereich 16, der sich an der anderen Seite der Nut 3 in Richtung des freien Endes der Kupplungsmuffe erstreckt.

Um Beschädigungen bei einer Winkelverlagerung des Einsteckrohrteils 6 und der Kupplungsmuffe 1 vorzubeugen, ist die Kupplungsmuffe 1 in der Nähe ihres Endes 17 abgerundet ausgeführt.

Die Dichtungsmanschette 8 ist mit ringförmigen Erhöhungen 19 versehen, die mit dem Innenwandbereich 15der Kupplungsmuffe 1 zusammenwirken.

Der Haltering 12 besteht vorzugsweise aus Polyvinylchlorid und kann völlig geschlossen sein. Wie ersichtlich, erstreckt sich der Schenkel 10 des Halterings in der Nut 3.

Bei dem Beispiel nach Fig. 1 hat der Innenwandbereich 13 der Kunnlunpsmiiffe neben rlpm Armrhkiu S

einen kleineren Durchmesser als der Innenwandbereich 15, der sich in Richtung zum freien Ende der Kupplungsmuffe erstreckt.

Bei dem Beispiel nach Fig. 2 sind die verschiedenen Durchmesser mittels einer zugleich den Anschlag ausbildenden Hülse 5 mit zylindrischen Hülsenteilen 2 und 2a gebildet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kupplungsmuffe aus Kunststoff für eine zugfeste Rohrverbindung, die in jedem Endbereich zumindest eine Nut zum Aufnehmen eines Dichtungsorgans und zumindest eine Nut zum Aufnehmen eines Kupplungselements aufweist, d a d u r c Ii gekennzeichnet, daß eine innere Muffe (23) verklebungsfrei in einer äußeren Muffe (22) festgelegt ist und die innere Muffe (23) an jedem Ende mit einer Nut (3) zum Aufnehmen eines Dichtungsorgans (9) und die äußere Muffe (22) an jedem Ende mit einer Nut (20) zum Aufnehmen eines Kupplungselements (21) versehen ist

2. Kupplungsmuffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die innere Muffe (2ϊ) in der äußeren Muffe (22) durch Klemmung festgelegt ist.

3. Kupplungsmuffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Muffe (23) im Inneren der äußeren Muffe (22) durch Aufschrumpfen der äußeren Muffe auf die innere Muffe festgelegt ist.

4. Kupplungsmuffe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsorgan (9) mittels eines im Querschnitt T-förmigen Halterings (12) gehalten ist.

5. Kupplungsmuffe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (21) von einem Stab eines Materials mit einer Fließgrenze gebildet ist, die niedriger als die Fließgrenze der äußeren Muffe (22) ist.

6. Kupplungsmuffe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (21) aus Polyäthylen und die Muffen (22 und 23) aus Polyvinylchlorid bestehen.