DE19851162A1 - Längskraftschlüssige Steckmuffe - Google Patents

Abstract

Es wird eine Kunststoffmuffe (1) zum Verbinden von Kunststoffrohren (4) gleichen oder annähernd gleichen Durchmessers für druckführende Fluide, wie Trink- oder Abwasser beschrieben. Sie ist zur druckdichten und längskraftschlüssigen Aufnahme des anzuschließenden Kunststoffrohres (4) mit einer Aufweitung (2) und einem Dichtungs- (5) sowie einem Klemmring (6) versehen, wobei zwischen der Aufweitung (2) und dem Kunststoffrohr (4), an dem die Muffe (1) vorgesehen ist, ein Reduzierabschnitt (3) vorhanden ist und wobei die Muffe (1) mit einem radiale Druckkräfte aufnehmenden Armierungsteil (7) versehen ist. Das Armierungsteil (7) ist als integrales Bauteil in den Kunststoff der Muffe (1) eingebettet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoffmuffe zum Verbinden von Kunststoffrohren gleichen oder annähernd gleichen Durchmessers für druckführende Fluide, wie Trink- oder Abwasser, welche Kunststoffmuffe zur druckdichten und längskraftschlüssigen Aufnahme des anzuschließenden Kunststoffrohres mit einer Aufweitung und einem Dichtungs- sowie einem Klemmring versehen ist, wobei zwischen der Aufweitung und dem Kunststoffrohr, an dem die Muffe angeordnet ist, ein Reduzierabschnitt vorhanden ist und wobei die Muffe mit einem radiale Druckkräfte aufnehmenden Armierungsteil versehen ist.

Steckmuffen der vorstehend genannten Art aus Kunststoff für Druckrohrleitungen in der Wasserversorgung bzw. in Abwassersystemen sind bekannt. Sie weisen in aller Regel eine Aufweitung auf, in die das jeweils nächste Kunststoffrohr gesteckt wird. Dort sind je ein Dichtungs- sowie ein Klemmring vorgesehen. Der Dichtungsring übernimmt die Abdichtung des in der Rohrleitung transportierten Mediums gegenüber der Umgebung. Der Klemmring erbringt die erforderliche Längskraftschlüssigkeit, um eine zuverlässige Verbindung der einzelnen Kunststoffrohre des mit ihnen erzeugten Rohrleitungssystems zu gewährleisten und ein Auseinandergleiten der Rohre zu verhindern.

Durch das Einstecken der Kunststoffrohre in die Muffen werden radial nach außen gerichtete Druckkräfte in die Aufweitung der Muffe eingeleitet, die eine gewisse Größenordnung definitionsgemäß erreichen müssen, um die gewünschte Längskraftschlüssigkeit der Verbindung herbeizuführen. Dadurch ist die Gefahr eines Reißens der Muffe insbesondere im Bereich der Aufweitung gegeben. Um dies nach Möglichkeit zu verhindern, ist es bekannt, Muffen der in Frage stehenden Art nach Einstecken eines Kunststoffrohres in die Muffe nachträglich mit einem solche radiale Druckkräfte aufnehmenden Armierungsteil zu versehen. Dieses besteht aus zwei Schalenhälften, die um die Muffe herumgelegt und miteinander verschraubt werden. Bei den Schalenhälften handelt es sich um lose Teile, die zusammen mit Schrauben, Muttern, Beilagscheiben und Federringen sowie dem notwendigen Werkzeug vorgehalten werden müssen. Die Aufbringung des Armierungsteils ist darüber hinaus ein zeitaufwendiger Arbeitsschritt, der der zügigen Verlegung der Rohrleitung entgegensteht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steckmuffe der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine zuverlässige längskraftschlüssige Verbindung auch von druckführenden Leitungen ermöglicht und bei der auf die zusätzliche Aufbringung eines Armierungsteils auf die Muffe auf der Baustelle verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Armierungsteil als integrales Bauteil in den Kunststoff der Muffe eingebettet ist. Die Erfindung geht den Weg, ein Armierungsteil bereits bei der Muffenherstellung in die Muffe einzubauen. Dies hat einmal den fertigungstechnischen Vorteil, daß ein relativ einfaches, z. B. aus Blech gepreßtes Formteil verwendet werden kann. Vor dem Spritzgießen wird dieses Formteil in die Spritzgießform eingelegt und so in die Wandung der erfindungsgemäßen Kunststoffmuffe eingearbeitet. An der Baustelle entfällt dann das besondere Aufbringen und Verschrauben der bisher erforderlichen Schalenhälften. Die Kunststoffrohrleitung kann somit zügig verlegt werden.

Erfindungsgemäß ist das Armierungsteil rotationssymmetrisch und korrespondierend zur Muffe ausgebildet und erstreckt sich längs der Aufweitung und des Reduzierabschnitts der Muffe. Bereits bei dieser vergleichsweise einfachen Ausbildung des Armierungsteils werden die durch das Einschieben des anschließenden Kunststoffrohres nach außen wirkenden Druckkräfte zuverlässig abgefangen. Einem möglichen Reißen der Aufweitung der Muffe ist somit zuverlässig vorgebeugt.

Im Sinne der Erfindung ist es ebenfalls möglich, das Armierungsteil mit Ausnehmungen zu versehen. Sie können in erster Linie die gesamte Wandung des Armierungsteils durchsetzende Bohrungen sein. Hierdurch wird zum einen das Gewicht des Armierungsteils reduziert. Durch den beim Spritzgießen der Muffe in diese Ausnehmungen eintretenden Kunststoff der Muffenwandung wird darüber hinaus eine besonders zuverlässige Verbindung von Muffenwandung und Armierungsteil herbeigeführt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird indessen ebenfalls dadurch gelöst, daß das Armierungsteil an der Außenfläche der Muffe vorgesehen ist. Auch in diesem Fall wird das Armierungsteil in die Spritzgießform eingelegt und auf diese Weise während des Herstellungsvorgangs der Muffe mit deren Kunststoffwandung, d. h. der Aufweitung und ggf. dem Reduzierabschnitt fest verbunden.

Eine weitere Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Armierungsteil auf ein auf einer Außenfläche der Muffe vorgesehenes Gewinde aufschraubbar ist. Das Gewinde kann im Zuge der Herstellung der Muffe auf dieses aufgespritzt oder auch nachträglich aufgeschnitten sein. Das Armierungsteil kann dann - in Form einer weiteren Muffe - auf die eigentliche Kunststoffmuffe zum Abfangen der radial nach außen wirkenden Druckkräfte aufgeschraubt werden.

Auch eine Abänderung des Grundgedankens der Erfindung für sog. Doppelmuffen ist möglich. Diese weisen über ihre gesamte Länge gleichen inneren Durchmesser auf. Auf die Ausbildung eines Reduzierabschnittes kann verzichtet werden. Die funktionell miteinander zu verbindenden Rohre werden jeweils von einer Seite in die Muffe eingeführt. Aufgrund der vorhandenen Klemm- und Dichtungsringe kommt es dann zur flüssigkeitsdichten und längskraftschlüssigen Verbindung. Das Armierungsteil dieser Doppelmuffe oder Doppelsteckmuffe nimmt die erzeugten, nach außen gerichteten Radialkräfte auf.

Das Armierungsteil besteht in der Regel aus Metall, insbesondere Stahlblech, Aluminiumblech. Das Blech kann auch aus einer Aluminiumlegierung oder einer anderen metallischen Legierung gefertigt sein. Im Falle des erwähnten aufschraubbaren Armierungsteils kann es aber auch aus Kunststoff höherer Festigkeit, z. B. Polyacetal, Polyamid bzw. glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele sowie anhand der schematischen Zeichnung und der Patentansprüche. Hierbei zeigen, jeweils in einem teilweisen Längsschnitt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoffmuffe mit integriertem Armierungsteil;

Fig. 2-4 weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Muffe und

Fig. 5 die erfindungsgemäße Kunststoffmuffe als Doppelmuffe.

Gemäß Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße Kunststoffmuffe oder Muffe 1 eine Aufweitung 2 sowie einen Reduzierabschnitt 3 auf. Zur Herstellung einer Kunststoffrohrleitung, die aus mehreren Kunststoffrohren 4 mit Muffe 1 besteht, wird ein Kunststoffrohr 4' gleicher Dimension wie das Rohr 4 - in die Aufweitung 2 gesteckt. Hierbei werden ein oder mehrere Klemmringe 5 oder diskrete Klemmelemente sowie ein Dichtungsring 6 überwunden. Die Klemmringe oder die Klemmelemente 5 legen sich eng und fest an eine Außenwand 8 des eingeschobenen Rohres 4' an. Der Klemmring 5 bewirkt die angestrebte längskraftschlüssige Verbindung, während der Dichtungsring 6, der aus Gummi bestehen kann, eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen Muffe 1 und eingeschobenem Rohr 4' bewirkt. Die Klemmringe oder Klemmelemente 5 können z. B. aus Korund bestehen.

Ein Armierungsteil 7 ist in der Wandung der Kunststoffmuffe 1 vorgesehen. Gemäß Fig. 1 erstreckt es sich im wesentlichen über die Aufweitung 2 sowie den Reduzierabschnitt 3. Es dient zur Aufnahme von radial nach außen wirkenden Kräften, die durch das Einschieben des zu verbindenden Kunstoffrohres 4' in die Aufweitung 2 entstehen. Durch die Fortführung des Armierungsteils 7 in den Reduzierabschnitt 2 ist sichergestellt, daß es auch bei einer Fortleitung solcher Radialkräfte aus der Aufweitung 2 in den Reduzierabschnitt 3 dort nicht zu einer übermäßigen Materialbeanspruchung und Rißbildung im Kunststoff der Muffe 1 bzw. des Rohres 4 kommt. Das Armierungsteil 7 kann aus einem Metallblech gefertigt sein und ist rotationssymmetrisch in der ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildeten Muffe 1 angeordnet. Es kann mit Ausnehmungen 15 versehen sein. Hierdurch kommt es zu einer Gewichtsreduzierung des Teils 7. Der Kunststoff der Muffe 1 kann beim Herstellungsvorgang in diese Ausnehmungen eindringen, so daß es zu einer besonders innigen und festen Verbindung von Armierungsteil 7 und Kunststoffmuffe 1 kommt. Das Armierungsteil 7 gemäß Fig. 1 kann aus einem Metallblech, z. B. Stahlblech geformt sein. In die Muffe 1 selbst sind Nuten zur Aufnahme eines oder mehrerer Klemmringe 5 bzw. diskreter Klemmelemente 5 sowie zur Aufnahme des Dichtungsringes 6 vorgesehen.

In Fig. 2 ist eine gegenüber dem Gegenstand der Fig. 1 abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kunststoffmuffe 1 gezeigt. Das Armierungsteil 7 ist hierbei mit mehreren Hinterschneidungen 9 ausgeführt, die beim Spritzgießvorgang mit Kunststoff aufgefüllt werden. Hierdurch kommt es zu der notwendigen Verankerung zwischen Kunststoffmuffe 1 und Armierungsteil 7. Im Bereich des Reduzierstücks 3 ist das Armierungsteil ähnlich wie das gemäß Fig. 7 ausgeführt. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel sind darüber hinaus im Armierungsteil 7 selbst Ringnuten zur Aufnahme der Klemmringe 5 bzw. diskreten Klemmelemente 5 und des Dichtungsringes 6 vorgesehen. Im Bereich der Außenfläche der Muffe 1 ist das Armierungsteil 7 von Kunststoff umgeben. Die Innenfläche der Muffe 1, wie gezeigt, teilweise vom Armierungsteil 7 gebildet, das dort nicht in den Kunststoff der Muffe 1 eingebettet ist.

Entgegengesetzt liegen die Verhältnisse beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3. Dort ist das Armierungsteil 7 an der Außenfläche der Muffe 1 vorgesehen. Die Verbindung mit dem Kunststoff der Muffe 1 wird wiederum über Hinterschneidungen oder Ringnuten 9 bewirkt, die mit Kunststoff beim Spritzgießvorgang ausgefüllt werden. Ähnlich wie beim Gegenstand der Fig. 1 sind hier wiederum Nuten für die Klemmringe 5 und den Dichtungsring 6 im Kunststoff der Muffe 1, d. h., deren Aufweitung 2, vorgesehen. Bei der Muffe 1 nach Fig. 4 ist an deren Umfang ein Gewinde 10 vorgesehen. Es kann als vorgefertigtes Einlegeteil für die Spritzgießform der Muffe 1 vor dem eigentlichen Spritzvorgang in die Herstellungsform eingelegt sein, so daß es auf diese Weise mit der Muffe 1 verbunden wird. Es kann aber auch durch die Gestaltung des Spritzwerkzeugs geformt werden oder auf die Muffe nachträglich aufgeschnitten sein. In jedem Fall dient es dazu, anschließend das Armierungsteil 7 auf die Muffe 1 aufzuschrauben. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist das Armierungsteil 7 so ausgebildet, daß es gleichzeitig zur Aufnahme des Klemmrings 5 dient. Der Dichtring 6 ist in einer gesonderten Nut in der Kunststoffmuffe 1, d. h. in ihrer Aufweitung 7, vorgesehen.

Fig. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Grundgedankens der Erfindung. Eine Doppelmuffe 20 dient zur stumpfen Zusammenführung zweier Kunststoffrohre 4 unter Benutzung der Prinzipien der vorstehend geschilderten Erfindung. Das Armierungsteil 7 ist symmetrisch zur Aufnahme von Dichtringen 5 und Klemmringen 6 ausgebildet. Seine Innenfläche bildet die Anlagefläche für die beiden einzusteckenden Rohre. Am Außenumfang ist das Armierungsteil 7 mit Kunststoff umspritzt. Es weist wiederum Hinterschneidungen oder Ringnuten 9 auf, über die es fest in der Kunststoffmuffe 20 angeordnet ist.

Muffe 1 und Rohr 4 bzw. 4' sind aus herkömmlichem thermoplastischem Kunststoff, z. B. Polyethylen gefertigt. Neben dem bereits erwähnten Korund können der Klemmring oder die Klemmelemente 5 auch z. B. aus Polyoxymethylen (glasfaserverstärkt) gefertigt sein.

Die erfindungsgemäße Muffe kann entweder online im Anschluß an die Extrusion des Rohres direkt an das Rohr angeformt werden. Auch ist es möglich, die Muffe in einem von der Rohrherstellung getrennten Arbeitsgang zu fertigen und anschließend am Übergangsbereich von Reduzierabschnitt 3 und Rohr 4 miteinander stumpf zu verschweißen.

Auch ist es möglich, das Armierungsteil 7, insbesondere im Falle der Fig. 3, aus glasfaserverstärktem Kunststoff vorzufertigen und als Einlegeteil für die Spritzgießform der Muffe 1 zu verwenden.

Claims (7)

1. Kunststoffmuffe (1) zum Verbinden von Kunststoffrohren (4) gleichen oder annähernd gleichen Durchmessers für druckführende Fluide, wie Trink- oder Abwasser, wobei die Kunststoffmuffe (1) zur druckdichten und längskraftschlüssigen Aufnahme des anzuschließenden Kunststoffrohres (4, 4') mit einer Aufweitung (2) und einem Dichtungs- (5) sowie einem Klemmring (6) versehen ist, wobei zwischen der Aufweitung (2) und dem Kunststoffrohr (4), an dem die Muffe (1) vorgesehen ist, ein Reduzierabschnitt (3) vorhanden ist und wobei die Muffe (1) mit einem radiale Druckkräfte aufnehmenden Armierungsteil (7) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungsteil (7) als integrales Bauteil in den Kunststoff der Muffe (1) eingebettet ist.

2. Muffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungsteil (7) innerhalb einer Wandung der Muffe (1) vorgesehen ist und praktisch allseits von Kunststoff umgeben ist.

3. Muffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungsteil (7) rotationssymmetrisch und korrespondierend zur Muffe (1) ausgebildet und längs der Aufweitung (2) und des Reduzierabschnitts (3) vorgesehen ist.

4. Muffe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungsteil (7) mit Ausnehmungen (8) versehen ist.

5. Muffe nach mindestens einem der Ansprüche 1; 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungsteil (7) an der Außenfläche der Muffe (1) vorgesehen ist.

6. Muffe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Armierungsteil (7) auf ein auf einer Außenfläche der Muffe (1) vorgesehenes Gewinde (10) aufschraubbar ist.

7. Abänderung der Muffe nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Doppelmuffe (20) ausgebildet ist.