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Patent Searching and Data


Title:
CLAMPING CONNECTION FOR PIPES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/189740
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a clamping connection for pipes made of polymer material or made of composite materials, containing a connection piece, which has a supporting sleeve for the sliding on of a pipe to be connected and which is bounded at one end by a stop collar, wherein a sealing element is arranged on the supporting sleeve, wherein the clamping connection also comprises a clamping sleeve, which is captively connected to the stop collar of the connection piece before the pipe installation, wherein a pipe inserted onto the supporting sleeve is clamped by sliding the clamping sleeve over the pipe in a direction opposite to the insertion direction of the pipe.

Inventors:
BÜRLI, Stephan (Hofmattweg 21, Frenkendorf, CH-4402, CH)
KNÖRNSCHILD, Thomas (Im Reinacherhof 383, Reinach, CH-4153, CH)
CAMELIN, Enrico (Rainenweg 5, Gelterkinden, CH-4460, CH)
Application Number:
EP2013/061574
Publication Date:
December 27, 2013
Filing Date:
June 05, 2013
Export Citation:
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Assignee:
GEORG FISCHER JRG AG (Hauptstrasse 130, Sissach, CH-4450, CH)
International Classes:
F16L33/22; F16L37/138
Foreign References:
DE4239705C21993-12-16
DE19514210C21997-11-27
DE202004000031U12004-07-01
Attorney, Agent or Firm:
DE COLLE, Piergiacomo (Georg Fischer AG, Amsler-Laffon-Strasse 9, Schaffhausen, CH-8201, CH)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Klemmverbindung (1 ) für Rohre (14) aus polymerem Werkstoff oder aus

Verbundwerkstoffen beinhaltend ein Anschlussstück (2), welches eine

Stützhülse (3) für das Aufschieben eines anzuschliessenden Rohres (14) aufweist und die an einem Ende mit einem Anschlagbund (4) begrenzt ist, wobei an der Stützhülse (3) ein Dichtelement (5) angeordnet ist, wobei die Klemmverbindung (1 ) weiter eine Klemmhülse (6) aufweist, welche bereits vor der Rohrmontage mit dem Anschlagbund (4) des Anschlussstücks (2) unverlierbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmung eines auf die Stützhülse (3) eingeführten Rohres (14) durch die Verschiebung der Klemmhülse (6) über das Rohr (14) in entgegengesetzter Richtung zur Einführrichtung des Rohres (14) erfolgt.

2. Klemmverbindung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Anschlussstücks (2) annähern dem Innendurchmesser des einzuführenden Rohres (14) entspricht bzw. geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des einzuführenden Rohres (14).

3. Klemmverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (2) einen Einführkonus (1 1 ) aufweist.

4. Klemmverbindung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagbund (4) des Anschlussstücks (2) das Verschieben der Klemmhülse (6) nach der Rohrmontage einseitig verhindert.

5. Klemmverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, dass das Herausziehen des eingeführten Rohres (14) die Klemmhülse (6) in Richtung Dichtelement (5) verschiebt und die Klemmung verstärkt.

6. Klemmverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (6) einen radial elastischen Bereich (9) und einen starren Bereich (10) aufweist

7. Klemmverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass sich der Innendurchmesser der Klemmhülse (6) im starren Bereich (10) verjüngt.

8. Klemmverbindung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Innendurchmesser der Klemmhülse (6) im starren Bereich (10) in Richtung elastischer Bereich (9) verjüngt.

9. Klemmverbindung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Bereich (9) der Klemmhülse (6) durch mindestens zwei radial angeordnete Segmente (7) gebildet ist.

10. Klemmverbindung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (7) eine radial verlaufende Rille (8) aufweisen.

Description:
Klemmverbindung für Rohre

Die Erfindung betrifft eine Klennnnverbindung für Rohre aus polymerem Werkstoff oder aus Verbundwerkstoffen beinhaltend ein Anschlussstück, welches eine

Stützhülse für das Aufschieben eines anzuschliessenden Rohres aufweist und die an einem Ende mit einem Anschlagbund begrenzt ist, wobei an der Stützhülse ein Dichtelement angeordnet ist, wobei die Klemmverbindung weiter eine Klemmhülse aufweist, welche bereits vor der Rohrmontage mit dem Anschlagbund des

Anschlussstücks unverlierbar verbunden ist. Rohre aus polymerem Werkstoff wie beispielsweise PE-X Rohre und

Mehrschichtverbundrohre, die beispielsweise eine Innen- und Aussenschicht aus einem polymeren Werkstoff wie PE-X und eine Zwischenschicht aus Aluminium aufweisen werden überwiegend in der Haustechnik, in der Trinkwasserversorgung, für Fussbodenheizungen oder Heizkörperanschlussleitungen eingesetzt.

Klemmverbindungen dieser Art werden meist in der Heizungs- und Sanitärinstallation eingesetzt um Rohre untereinander oder mit Armaturen zu verbinden. Durch eine Klemmverbindung ist eine einfache und schnelle Montage gegeben. Des Weiteren ist eine dauerhafte Abdichtung gewährleistet, was wesentlich bei solchen Verbindungen ist, da bei Wasseraustritt erhebliche Schäden entstehen können.

Aus der DE 42 39 705 C2 ist eine Klemmverbindung bekannt, die aus einer

Klemmhülse und einem Fittinggrundkörper besteht. Die Klemmhülse weist eine Innenkontur auf, die jeweils von beiden Hülsenenden ausgehend bis zur Mitte der Klemmhülse hin als konisch sich verengende oder kombiniert konisch / konvex sich verengende Bohrung ausgeführt ist. Diese Innenkontur der Klemmhülse bewirkt, dass die Klemmhülse unabhängig davon wie sie auf das Rohr aufgesteckt wird verwendbar ist.

Nachteilig daran sind die Herstellung der komplexen Innenkontur der Klemmhülse sowie die anschliessende Kontrolle der Kontur.

Die DE 195 14 210 C2 offenbart ebenfalls eine Klemmverbindung für Rohre und Schläuche der gleichen Art. Die Stütz- und Klemmhülse sind derart ausgebildet, dass sie die Dichtheit wie auch die Längskraftschlüssigkeit verbessert, was durch die Rippen an der Stützhülse und die Innenkontur der Klemmhülse erreicht werden soll.

Bei beiden zuvor erwähnten Klemmverbindungen besteht der Nachteil, dass das anzuschiessende Rohr vor dem Verbinden zuerst Aufgeweitet werden muss um es anschliessend über die Stützhülse schieben zu können. Das bedingt eines

zusätzlichen Arbeitsschrittes was die Montage aufwendiger macht. Zudem kann das Aufschieben der Klemmhülse bei den zuvor erwähnten Verbindungen vor dem Anbringen des Rohres an der Stützhülse leicht vergessen gehen, weshalb das Rohr dann wieder von der Stützhülse zu entfernen ist und die Klemmhülse nachträglich auf das Rohr aufgesteckt werden muss. Das Rohr kann dann von neuem auf die Stützhülse geschoben werden.

Die DE 20 2004 000 031 U1 offenbart eine Rohrpresskupplung, welche eine

Stützhülse, eine Presshülse sowie eine Quetschhülse aufweist. Die einzelnen Teile sind bereits vor der Rohrmontage vormontiert, damit der Montageaufwand auf ein Minimum reduziert werden kann, Zudem ist die Montage selbst, dadurch wesentlich vereinfacht da die Rohrkupplung nicht zuerst noch zusammen gebaut werden muss.

Nachteilig an dieser Kupplung ist jedoch die starke Querschnittverengung im Hinblick auf den Rohrquerschnitt. Zudem weist auch diese Art der Rohrverbindung wie die zuvor erwähnten Verbindungen den Nachteil auf, dass bei starkem Zug auf das Rohr sich die Klemmung/Pressung bzw. Klemmhülse/Presshülse löst.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Klemmverbindung vorzuschlagen, welche einfach zu montieren und günstig in der Herstellung ist. Zudem darf sich die Verbindung bei einem Zug auf das montierte Rohr nicht lösen bzw. die Klemmverbindung sollte sich verstärken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Klemmung eines auf die Stützhülse eingeführten Rohres durch die Verschiebung der Klemmhülse über das Rohr in entgegengesetzter Richtung zur Einführrichtung des Rohres erfolgt. Eine Vorteilhafte Ausgestaltung dieser Klennnnverbindung liegt darin, dass der

Innendurchmesser des Anschlussstücks dem des einzuführenden Rohres annähernd entspricht bzw. geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des einzuführenden Rohres. Dadurch können Querschnittsverengungen in der Leitung bzw. beim

Anschluss an Armaturen mittels der erfindungsgemässen Klemmverbindung gering gehalten werden, was strömungstechnisch positiv ist.

Das Anbringen der erfindungsgemässen Klemmverbindung an der Rohrleitung bzw. das Einführen des Rohres in die Klemmverbindung benötigt kein vorausgehendes Aufweiten des Rohres durch einen zusätzlichen Arbeitsprozess um es danach auf das Anschlussstück aufzuschieben, wie aus den Klemmverbindungen aus dem

Stand der Technik bekannt. Der Einführkonus am Anschlussstück bzw. an der

Stützhülse ermöglicht das Einführen des Rohres ohne es zuvor aufzuweiten. Der Einführkonus dient unteranderem dem Aufweiten des Rohres. Der Anschlagbund des Anschlussstücks dient des Weiteren dazu, das Verschieben der Klemmhülse im montierten Zustand der Klemmverbindung einseitig zu

verhindern, bzw. als einseitigen Anschlag für die Klemmhülse. Wodurch eine solche Verbindung auch nicht wieder lösbar ist. Durch die erfindungsgemässe Klemmverbindung wird zudem erreicht, dass sich die Verbindung bzw. Klemmung verstärkt, im Falle dass Zug auf das Rohr ausgeübt wird. Da das Verschieben der Klemmhülse in Richtung Dichtelement, durch den Zug auf das Rohr, die Klemmung zwischen Dichtelement bzw. Stützhülse und verjüngtem Innendurchmesser der Klemmhülse noch verstärkt.

Die Klemmhülse weist vorzugsweise zwei Bereiche auf. Davon ist einer elastisch und dient der Vormontage, sowie der Montage der Klemmverbindung. Der zweite Bereich ist starr und dient der Klemmung, sowie der Führung des Rohres. Selbstverständlich kann die Klemmhülse noch weitere Bereiche aufweisen.

Durch die Verjüngung des Innendurchmessers wird die Klemmung des Rohres im Zusammenspiel mit dem Dichtelement bzw. der Querschnitterweiterung der

Stützhülse erzielt. Die Verjüngung erfolgt im starren Bereich der Klemmhülse in Richtung des elastischen Bereichs. Wobei die Dimension des Innendurchmessers des elastischer Bereichs unabhängig vom Verlauf des Innendurchmessers bzw. der Innenkontur des starren Bereichs ist, vorzugsweise ist der Innendurchmesser im elastischen Bereich grösser als der Aussendurchmesser des eingeführten Rohres und tangiert das Rohr auch nicht im montiertem Zustand der Klemmverbindung.

Der elastische Bereich wird durch mindestens zwei Segmente gebildet, welche vorzugsweise regelmässig über den Umfang verteilt sind. Vorzugsweise weist der elastische Bereich acht bis 16 Segmente auf, die die radiale Elastizität gewährleisten. Zur axialen Positionierung, sowie Fixierung der Klemmhülse dient eine Rille entlang des Innendurchmessers der Segmente. Dadurch wird die Klemmhülse am

Anschlagbund fixiert und positioniert bzw. vormontiert. Die Rille entspricht der Breite des Anschlagbunds. Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die

Klemmhülse in der Rille sowie der Anschlagbund eine korrespondierende Phase bzw. Schräge aufweisen, die die Montage bzw. das Hinunterschieben der Klemmhülse vom Anschlagbund vereinfachen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben, wobei sich die Erfindung nicht nur auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längschnitt durch eine erfindungsgemässe vormontierte

Klemmverbindung bei anfänglicher Rohrmontage,

Fig. 2 einen Längschnitt durch eine erfindungsgemässe vormontierte

Klemmverbindung bei wenig fortgeschrittener Rohrmontage

Fig. 3 einen Längschnitt durch eine erfindungsgemässe vormontierte

Klemmverbindung bei komplett eingeführtem Rohr,

Fig. 4 einen Längschnitt durch eine erfindungsgemässe vormontierte

Klemmverbindung in fertig montiertem Zustand,

Fig. 5 einen Längschnitt durch eine vormontierte Rohrkupplung, die beidseitig eine erfindungsgemässe Klemmverbindung aufweist,

Fig. 6 eine Ansicht eines Verteilers, welcher erfindungsgemässe

Klemmverbindungen zum anschliessen der Rohre aufweist und Fig. 7 einen Längschnitt und eine Ansicht der Klemmhülse der

erfindungsgemässe Klemmverbindung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Klemmverbindung 1 , bei welcher das anzuschliessende Rohr 14 bereits leicht auf den konischen Bereich der Stützhülse 3 bzw. den Einführkonus 1 1 geschoben ist. Das Anschlussstück 2 weist einen

Einführkonus 1 1 auf, der das Einführen des anzuschliessenden Rohres 14 ermöglicht. Durch den Einführkonus 1 1 kann auf ein vorhergehendes Aufweiten des Rohres 14 verzichtet werden, was einen Arbeitsschritt bei der Montage einspart und die Montage dadurch einfacher und schneller macht. Das Rohr 14, welches aus einem polymeren Werkstoff oder aus einem Verbundwerkstoff hergestellt ist, weitet sich während des Einführens über den Einführkonus 1 1 auf, wodurch das

Einschieben des Anschlussstücks 2 bzw. der Stützhülse 3 ermöglicht wird.

Die bereits am Anschlussstück 2 vormontierte Klemmhülse 6 dient unter anderem dem Führen des Rohres 14 während des Einführens, was aus Fig. 2 ersichtlich ist. Beim Erreichen der Klemmhülse 6 wird das Rohr 14 entlang der Innenkontur bzw. des Innendurchmessers der Klemmhülse 6 und entlang der Stützhülse 3 geleitet. Das Dichtelement 5, welches vorzugsweise durch einen O-Ring gebildet wird, dient der optimalen Dichtheit der Klemmverbindung 1 . Das Dichtelement 5 ist an der Stützhülse 3 angeordnet und befindet sich in einer dafür vorgesehenen Nut 12, die das Verschieben des Dichtelements 5 verhindert. Das Rohr 14 wird bis zum Radius 13 in die Klemmverbindung 1 geschoben und anschliessend mit der bereits am Anschlussstück 2 vormontierten Klemmhülse 6 befestigt. Die Klemmhülse 6, wie bereits erwähnt, ist am Anschlussstück 2 vormontiert. Das Anschlussstück 2 weist am gegenüberliegenden Ende des Einführkonus 1 1 der Stützhülse 3 einen Anschlag 4 auf. Er dient unter anderem der Vormontage der Klemmhülse 6. Die Klemmhülse 6 wird am Anschlagbund 4 befestigt. Durch den radial elastischen Bereich 9 der Klemmhülse 6 ist das Vormontieren sowie das Abziehen der Klemmhülse 6 vom Anschlagbund 4 gewährleistet. Durch die Anordnung von Segmenten 7 an der Klemmhülse 6, welche in Fig. 7 ersichtlich sind, wird ein radial elastischer Bereich 9 an der Klemmhülse 6 gebildet. Zur Vormontage lassen sich die Segmente 7 leicht in radiale Richtung aufweiten um den Anschlagbund 4 des Anschlussstücks 2 einzuführen. Durch ihre Elastizität klemmen sie sich anschliessend am

Anschlagbund 4 fest, wobei die Innenkontur der Segmente 7 eine Rille 8 aufweisen, welche der Breite des Anschlagbunds 4 entspricht, wodurch die Klemmhülse 6 axial am Anschlagbund 4 fixiert bzw. positioniert ist. Der elastische Bereich 9 besteht aus mindestens zwei Segmenten 7. Vorteilhaft ist es, wenn sowohl die Klemmhülse 6 wie auch der Anschlagbund 4 eine Phase 15 aufweisen, welche das Herunterschieben der Klemmhülse 6 vom Anschlagbund 4 auf das eingeführte Rohr 14 erleichtern.

Fig. 3 veranschaulicht diesen Vorgang. Der elastische Bereich 9, der durch die Segmente 7 gebildet wird, verformt sich in einer Weise, dass die Klemmhülse 6 in entgegengesetzter Richtung der Einführung des Rohres 14 geschoben wird, wodurch sich die Phase 15 der Klemmhülse 6 über die Phase 15 des Anschlagbunds 4 und sich dadurch die Klemmhülse 6 auf das eingeführte Rohr 14 schieben lässt. Dadurch, dass die Innenkontur bzw. der Innendurchmesser der Klemmhülse 6 eine

Verjüngung im starren Bereich 10 der Klemmhülse 6 aufweist, wobei der

Innendurchmesser im starren Bereich 10 in Richtung elastischer Bereich 9

abnehmend ist, verschiebt sich bei der Montage bzw. des Klemmvorgangs der verjüngte Teil der Klemmhülse 6 bzw. die Klemmhülse 6 in Richtung des

Dichtelements 5. Durch das Dichtelement 5 und der dafür vorgesehenen Nut 12, weist die Stützhülse 3 an dieser Stelle einen vergrösserten Querschnitt auf, was eine Klemmwirkung beim Verschieben der Klemmhülse 6 in Richtung Dichtelement 5 veranlasst.

In Fig. 4 ist die fertig montierte Klemmverbindung 1 abgebildet. Aus Fig. 4 ist ebenfalls erkennbar, dass durch Zug auf das Rohr 14 die Klemmung verstärkt werden würde, da sich die Klemmhülse 6 ebenfalls in dieselbe Richtung bewegen würde und so am Dichtelement 5 aufgrund des verjüngten Durchmessers der

Klemmhülse 6 anstehen würde bzw. das dazwischen befindende Rohr 14

dementsprechend gequetscht werden würde. Der Anschlagbund 4 dient nach der Montage dazu, dass die Klemmhülse 6 auch in die andere Richtung begrenzt ist und nicht demontierbar ist.

Aus dem Stand der Technik ist keine solche Klemmverbindung bekannt, bei welcher das Aufschieben der Klemmhülse entgegen der Einführungsrichtung des Rohres erfolgt, da ein solcher Vorgang bisher als unlogisch empfunden wurde, da dadurch das Rohr bei den bekannten Klemmverbindungen wieder von der Stützhülse hinuntergeschoben werden würde. Zudem ist die Klemmhülse bei herkömmlichen Klemmverbindungen, welche vormontiert sind ebenfalls an der Stützhülse angebracht jedoch nicht auf der Seite des Anschlagbunds sondern auch auf der Seite des einzuführenden Rohres.

Durch den Verlauf der Innenkontur bzw. der Verjüngung des Innendurchmessers der Klemmhülse 6 der vorliegenden Erfindung und die Querschnittserweiterung der Stützhülse 3 durch das Dichtelement 5 ist eine Montage in diese Richtung des

Rohres 14 möglich, wobei eine blosse Querschnittserweiterung an der Stützhülse 3 ohne Dichtelement 5 ebenso denkbar ist um dies Klemmwirkung zu erreichen, bei welcher sich die Klemmung bei Zug auf das Rohr verstärkt anstatt löst. Aus Fig. 4 ist zudem ersichtlich, dass der Innendurchmesser des Anschlussstücks 2 annähernd denselben Querschnitt bzw. Durchmesser aufweist wie das einzuführende Rohr.

Dadurch kann eine Verengung der Leitung bei Rohrkupplungen oder

Armaturanschlüssen mit der erfindungsgemässen Klemmverbindung verringert werden. Zudem wird ein optimaler Übergang durch den Einführkonus 1 1 gebildet, so dass keine strömungshemmenden Hindernisse durch das eingeführt Anschlussstück 2 entstehen.

Fig. 5 zeigt eine Rohrkupplung 16, welche sich zum Verbinden von Rohren 14 eignet. Die Kupplung 16 weist beidseitig eine erfindungsgemässe Klemmverbindung 1 auf. Die Rohrkupplung 16 ist im vormontierten Zustand dargestellt. Solche

Klemmverbindungen 1 eignen sich bspw. auch für Anschlüsse an Armaturen. In Fig. 6 ist eine erfindungsgemässe Klemmverbindung 1 dargestellt, welche an einem Verteiler angeordnet ist.

Die Klemmhülse 6 der erfindungsgemässen Klemmverbindung 1 , welche in Fig. 7 separat abgebildet ist, weist einen elastischen Bereich 9 auf. Der radial elastische Bereich 9 setzt sich aus Segmenten 7 zusammen die entlang des Umfangs

angeordnet sind. Die Anzahl und Grösse der Segmente 7 sind an die Anforderungen der Klemmverbindung 1 sowie an ihre Dimension anzupassen. Zudem weist die Klemmhülse 6 einen starren Bereich 10 auf, der das Klemmen des eingeführten Rohres 14 ermöglicht. Die Innenkontur bzw. der Innendurchmesser im starren

Bereich 10 verjüngt sich in Richtung elastischen Bereich 9 wodurch wie zuvor beschrieben, die Klemmwirkung in Abhängigkeit der Stützhülse 3 erzielt wird.

Vorzugsweise weist die Klemmhülse 6 am Aussenumfang einen Steg 17 auf, welcher der Montage dient. Durch den Steg 17 an der Klemmhülse 6 kann mit Hilfe eines entsprechenden Montagewerkzeugs die Klemmverbindung 1 montiert werden.

Bezugszeichenliste

1 Klemmverbindung

2 Anschlussstück

3 Stützhülse

4 Anschlagbund

5 Dichtelement

6 Klemmhülse

7 Segment

8 Rille

9 elastischer Bereich

10 starrer Bereich

1 1 Einführkonus

12 Nut

13 Radius

14 Rohr

15 Phase

16 Rohrkupplung

17 Steg