Die Idee, Rohrleitungen unter Verzicht der konventionellen Ver- fahren wie Löten, Schweissen etc. zu verbinden ist an sich be- kannt. Beispielsweise beschreibt die EP-A-848 200 ein metallisch dichtendes System zum Verbinden von Rohrleitungselementen mit- tels eines Quetschringsystems. Hier erfolgt die umfängliche Krafteinleitung von aussen auf die Rohrleitung, welche dann eine Verformung der Leitung sowie der entsprechend angebrachten Ver- formungselemente und damit eine metallisch dichtende und blei- bende Verbindung von Rohrleitungselementen bewirkt. All diesen, zum Teil am Markt schon etablierten Konzepten ist gemeinsam, dass die zu verbindenden Leitungen durch erhebliche Kräfte ver- formt, also im Durchmesser verändert werden müssen, um ein Auf- liegen bzw. Andrücken an die radial umlaufenden Dichtelemente zu erreichen. In der Regel muss sogar erreicht werden, dass sich die entsprechenden Dichtelemente in die Rohrleitung regelrecht einschneiden müssen. Als bestes Beispiel hierfür sei die klassi- sche Schneidringverschraubung genannt. Nachteilig bei all diesen Konzepten ist allgemein, dass mit sehr hohen Verformungskräften gearbeitet werden muss, da eine Durchmesseränderung des zu ver- bindenden Rohres erreicht werden muss. Die hierfür benötigten Werkzeuge sind. dann entsprechend massiv gestaltet und unter Um- ständen sehr unhandlich und umständlich zu bedienen.

Gleichzeitig muss erwähnt werden, dass die betreffenden Verbin- dungskonzepte konstruktiv sehr aufwendig gestaltet werden müs- sen, was einen sehr hohen Fertigungsaufwand in der Herstellung zur Folge hat. Demzufolge sind diese Produkte in der Regel sehr teuer.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine wesentlich vereinfachte Rohrverbindung zu schaffen. Diese Aufgabe wird mit einer Rohr- verbindung gemäss Anspruch 1 gelöst.

Bei der vorgeschlagenen Idee handelt es sich um ein metallisch oder materialtechnisch anderweitig dichtendes Presssystem zum Verbinden von Rohrleitungselementen in den verschiedensten tech- nischen Bereichen.

Die vorliegende Erfindung basiert darauf, Dichtscheiben oder Dichtringe derart konstruktiv zu gestalten, dass durch Aufbrin- gung. einer äusseren Presskraft eine Durchmesservergrösserung am äusseren wie auch eine. Durchmesserverkleinerung am inneren Durchmesser erreicht wird.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von nicht ein- schränkenden Zeichnungen genauer erläutert. Es zeigen : Fig. la ein Beispiel eines unverformten Dichtscheibenelements gemäss der vorliegenden Erfindung Fig. 1b ein Beispiel eines verformten Dichtscheibenelements ge- mäss der vorliegenden Erfindung Fig. 1C ein Beispiel eines unverformten Dichtscheibenelements mit gleichsinniger Anordnung der Randbereiche der Scheibe Fig.. 2 ein Beispiel einer Rohr-Rohr-Verbindungseinheit in ei- ner Ausführungsvariante. mit zwei Dichtscheiben umfas- send unverformte Dichtscheibenelemente gemäss der vor- liegenden Erfindung Fig. 3 ein Beispiel einer Rohr-Rohr-Verbindungseinheit in ei- ner Ausführungsvariante mit zwei Dichtscheiben umfas- send verformte Dichtscheibenelemente gemäss der vorlie- genden Erfindung Fig. 4 ein Beispiel einer Rohr-Rohr-Verbindungseinheit in ei- ner Ausführungsvariante mit zwei verformten Dichtschei- benelementen gemäss der vorliegenden Erfindung, umfas- send ein Kunstoffrohr und ein Stützrohr Fig. 5 ein Beispiel einer Rohr-Rohr-Verbindungseinheit in ei- ner Ausführungsvariante mit zwei verformten Dichtschei- benelementen gemäss der vorliegenden Erfindung, umfas- send ein Kunstoffrohr und ein als Teil einer Muffe an- geordnetes Stützrohr Fig. 6A ein Stützrohr mit einer Stegkontur (10) Fig. 6B ein Stützrohr mit einer Stegkontur (10) und einem Dichtkegel (11) Fig. 7 eine Ausführungsform eines Sperrelements für die erfin- dungsgemässe Rohrvrbindung Fig. la zeigt ein beliebiges unverformtes Dichtscheibenelement 1, stellvertretend für die unterschiedlichsten Scheibenformen.

Das Dichtscheibenelement 1 weist einen Innendurchmesser Dla und einen Aussendurchmesser D2a auf.

Fig. 1b zeigt die verformte Dichtscheibe 2 und die erzielte Durchmesseränderung nach der plastischen'Verformung der Scheibe durch eine äusser. e Presskraft. Der Innendurchmesser Dlb der ver- formten Dichtscheibe 2 ist geringer. als der Innendurchmesser Dla des Dichtscheibenelements 1, während der Aussendurchmesser D2b der verformten Dichtscheibe 2 grösser als der Aussendurchmesser D2a des Dichtscheibenelements 1 ist.

Erwähnt sei an dieser Stelle, dass durch Variation der Durchmes- ser Dla und D2a sowie der Verformüngswinkel al und 2 die Durch- messeränderung und somit die Dichtwirkung der Anordnung in wei- ten Grenzen eingestellt werden kann.

Wie dargestellt sind die Randbereiche der Scheibe vorzugsweise gegensinnig gekrümmt. Dies führt dazu, dass bei einer Verformung durch Pressen die sich einander gegenüberliegenden inneren Rand- bereiche des Dichtscheibenelements annähern. Es kommt somit zu einer Verringerung des Innendurchmessers des Dichtscheibenele- ments. Andererseits werden bei einer Verformung durch Pressen die nach aussen weisenden Randbereiche des Dichtscheibenelements noch weiter nach aussen bewegt. Es kommt somit zu einer Vergrö- sserung des Aussendurchmessers des Dichtscheibenelements. Auf diese Wiese kommt es nach dem Verformungsschritt zwischen der Dichtscheibe und Rohren, die sich an den inneren und äusseren Randbereich des Dichtscheibenelements anschliessen, zu einer kraftschlüssigen und-dichtenden Verbindung. Es sind aber noch andere Arten der erfindungsgemässen Rohrverbindung. denkbar, die auf dem Prinzip der-Verringerung des Innendurchmessers und der Vergrösserung des Aussendurchmessers durch Pressen beruhen, und die durch eine entsprechende geometrische Gestaltung des Dicht- scheibenelements realisiert werden können. Beispielhaft ist in Fig. 1C ein unverformtes Drehscheibenelement (1) mit gleichsin- niger Anordnung der Randbereiche der Scheibe gezeigt.

Erfindüngsgemäss bevorzugt ist das Dichtscheibenelement kreis- förmig um ein Rohr angeordnet, so dass es das Rohr über einen bestimmten Abschnitt vollständig umschliesst. Es ist aber. auch beispielsweise möglich, zwei Dichtscheibenelemente an einander gegenüberliegenden Abschnitten eines Rohrs entsprechend den Bremsbacken bei einer Scheibenbremse bereitzustellen. Der Fach- mann kann die Ausgestaltung des erfindungsgemässen Dichtschei- benelements entsprechend den jeweiligen Applikationserfordernis- sen problemlos wählen.

Das erfindungsgemässe Dichtscheibenelement kann aus jedem Mate- rial gefertigt sein, welches die erforderlichen Eigenschaften, insbesondere Fliessverhalten aufweist. Beispielsweise kann das Dichtscheibenelement aus üblicherweise für derartige Zwecke ver- wendeten Materialien wie Metallen oder Kunststoffen gefertigt sein. Erfindungsgemäss bevorzugt ist das Dichtscheibenelement aus einem plastisch verformbaren Material, insbesondere aus Stahl, Leichtmetall (Aluminium), Buntmetall (z. B. Kupfer) oder Legierungen (z. B. Messing) oder aus Kunststoff wie beispielswei- se Polyethylen gefertigt. Gleichfalls einsetzbar sind Verbundma- terialien wie Kunststoff/Metall-Materialien. Auch entsprechend beschichtete Materialien wie mit Kunststoff beschichtete Stahl- oder NE-Materialien können verwendet werden.

Die Herstellung des erfindungsgemässen Dichtscheibenelements er- folgt nach gängigen, dem Fachmann bekannten Methoden.

Die Dimensionen. des Dichtscheibenelements wie z. B. Scheibendicke und Kröpfungswinkel werden entsprechend den Anwendungserforder- nissen gewählt.

Die Verformung des erfindungsgemässen Dichtscheibenelements kann durch Standardpresswerkzeuge wie beispielsweise einer hydrauli- schen Presse oder einer elektro-hydraülischen Presse erfolgen.

Gegebenenfalls muss das Presswerkzeug in Abhängigkeit der Dimen- sionen des Dichtscheibenelements mit entsprechend angepassten Einsätzen bestückt werden. Diese Einsätze können auf übliche, dem Fachmann bekannte Weise angefertigt werden.

Durch Kombination der beschriebenen Dichtscheibenelemente mit beispielsweise entsprechenden Dichtmuffen 3, angepasst auf einen bestimmten Rohrdurchmesser, erhält man wie in Fig. 2 beispiel- haft dargestellt eine Rohr-Rohr-Verbindungseinheit. Die Verbin- dungseinheit weist vor Aufbringung einer äusseren Presskraft P unverformte Dichtscheibenelemente 4 auf. Die Einleitung einer Presskraft P wie in Fig. 1 beschrieben führt nun zu einer Verän- derung des Aussen-sowie Innendurchmessers der Dichtscheibenele- mente und damit zu einer Einarbeitung des Scheibenmaterials in die Oberfläche 5 der zu verbindenden Rohrteile sowie aussensei- tig in die Muffenoberfläche 6 der Verbindungseinheit, mit dem Resultat der Ausbildung einer bleibend, wenn gewünscht metal- lisch dichtenden Rohr-Rohrverbindung. Der so erreichte verpress- te Zustand dieser Rohrverbindungseinheit ist in Fig. 3 darge- stellt.

In Fig. 2 und 3 dargestellt sind zwei Dichtscheibenelemente 2- und zwei Pressscheibenelemente, hier. Distanzscheiben 7, welche die Aufgabe besitzen, die mittels einem Werkzeug aufgebrachte Axialkraft P auf die Dichtscheibenelemente 4 zu übertragen und somit die Verformung dieser Dichtscheibenelemente 4 zu errei- chen. Je nach Anwendungsfall sind gegebenenfalls der Einsatz von einer, zwei, drei oder wenn erforderlich mehrerer Dichtschei- benelemente und Distanzscheiben möglich. Durch eine Variation der Anzahl an verwendeten Dichtscheibenelementen sowie deren Geometrien (Durchmesserverhältnis, Scheibendicke) können die Tors. ions- und/oder Biegeeigenschaften der erfindungsgemässen Rohrverbindung optimiert werden. Es hat sich beispielsweise ge- zeigt, dass eine erfindungsgemässe Rohrverbindung mit zwei me- tallischen Dichtscheibenelementen einem Druck von 90 bar über einen längeren Zeitraum standhalten kann.

Die Muffe 3 ist vorzugsweise als einstückige, spiegelbildliche Doppelmuffe ausgebildet, die zwei Rohrenden miteinander verbin- det.

Erwähnenswert sind die Möglichkeiten einer weitreichenden Varia- tion der eingesetzten Materialkomponenten bei den Dichtschei- benelementen sowie der Rohrmaterialien und der Muffe. Denkbar bei den gängigen Rohrmaterialien sind generell Stahlmaterialien genauso wie NE-Metallmaterial, Legierungen oder auch Kunstoffma- terial wie beispielsweise Polyethylen oder Polytetrafluoethylen (Teflon) sowie Verbundrohre aus Kunststoff-und Metallmateriali- en-. Beispielhaft für Kunststoffrohre seien PEX-Rohre genannt.

Für die Dichtscheibenelemente können die vorstehend beschriebe- nen Materialien eingesetzt werden.

Die eingesetzten Materialien werden entsprechend den Applikati- onserfordernissen ausgewählt. So werden beispielsweise für Rohr- verbindungen im Schiffsbau oder für Gasleitungsrohre erfindungs- gemässe Verbindungen bevorzugt, bei denen sowohl die Rohre als auch die Dichtscheibenelemente aus metallischem Material gefer- tigt sind. Für Applikationen, bei denen nicht so hohe Anforde- rungen an die Dichtigkeit zu stellen sind, wie beispielsweise in der Gebäudeinstallation, können die Rohre und/oder die Dicht- scheibenelemente aus Kunststoff oder Kunststoffverbundmateriali- en gefertigt sein.

Wenn ein Rohr aus einem weniger belastbaren Material wie bei- spielsweise Kunststoff erfindungsgemäss verbunden werden soll, wird vorzugsweise das Rohr von innen abgestützt. Hierfür kommen insbesondere Stützrohre oder Stützhülsen aus einem Material in Frage, das den bei der erfindungsmässen Verbindung auftretenden Kräften standhält. In Fig. 4 ist eine Rohrverbindung gezeigt, bei welcher innerhalb des Kunststoffrohrs 8 ein Stützrohr 9 be- reitgestellt ist. In Fig. 4 sind die Dichtscheibenelemente 4 im verpressten Zustand dargestellt. Hinsichtlich des unverpressten Zustands und des Verformungsvorgangs wird auf die Ausführungen zu Fig. 2 und 3 verwiesen, die für die in Fig. 4 gezeigte Aus- führungsform analog zutreffen.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Rohrverbin- dung mit Stützrohr ist in Fig. 5 dargestellt. Hierbei ist das Stützrohr 9 der Einheit als Teil des Muffenelements 3 ausgestal- tet, d. h. die Muffe 3 und das Stützrohr 9 sind formschlüssig miteinander verbunden. Für besondere Anwendungen, beispielsweise für die Erzeugung besonders hoher Formschlüssigkeiten oder einer besonders dichtenden Verbindung, kann das Stützrohr mit einer entsprechenden Kontur versehen sein, über die das Rohr aus bei- spielsweise Kunststoff oder Kunststoffverbundmaterial geschoben wird. Entsprechend ausgelegte Konturen sind aus dem Stand der Technik für die jeweiligen Anwendungsarten bekannt. Beispielhaft sind in Fig. 6A und 6B Stützrohre 9 mit einer Stegkontur 10 be- ziehungsweise einer Stegkontur 10 und einem Dichtkegel 11 ge- zeigt.- Im Falle von hohen äusseren Biege-oder Torsionsbeanspruchungen ist es möglich, dass die Kraftaufnahme durch die eingesetzten Dichtscheibenelemente sowie Pressscheibenelemente nicht ausrei- chend ist. In einem solchen Fall kann zusätzlich zu den Dicht- sowie Pressscheibenelementen ein weiteres Element eingesetzt werden, dass explizit für die Aufnahme von Biege-, Zug-und Tor- sionskräften ausgelegt ist. Entsprechende Rohrfixierelemente sind in der Fachwelt bekannt und sollen im Rahmen der vorliegen- den Erfindung nicht weiter diskutiert werden. Beispielhaft ist in Fig. 7 ein Sperrelement 12 gezeigt. Dieses Sperrelement 12 weist auf seinem äusseren und inneren Umfang Sperrnasen 13 und 14 auf, welche ebenfalls abgewinkelt sein können. Während des Verpressvorgangs stellen sich die Sperrnasen 13 und 14 auf und verkrallen sich somit in das Rohr 8 beziehungsweise in die Muffe 3. Dadurch wird zwischen beiden Elementen eine feste mechanische Verbindung hergestellt. Ein oder mehrere Sperrelemente 12 werden erfindungsgemäss bevorzugt unterhalb der erfindungsgemässen Dichtelemente eingesetzt.

Die Herstellung der Bauteile erfolgt über gängige, dem Fachmann bekannte Methoden. Kunststoffbauteile können beispielsweise über Spritzgussverfahren hergestellt werden.

Falls erforderlich oder gewünscht, können die Bauteile weiteren Bearbeitungsschritten unterworfen werden, um die Eigenschaften der Bauteile positiv zu beeinflussen. So können metallische Ma- terialien oder Legierungsmaterialien gefestigt oder gehärtet werden, beispielsweise durch Erwärmen und anschliessendes Abküh- len. Ebenfalls ist bei Stahlmaterialien und einigen NE-Metallen ein entsprechender Glühprozess für eine Steigerung der Duktili- tät anwendbar. Die Materialien können auch beschichtet werden, beispielsweise um die Chemikalienresistenz von Kunstoffmateria-- lien zu erhöhen. Auf diese Weise können die Materialien an die entsprechende Anwendung angepasst werden, beispielsweise an Nie- derdruck-oder Hochdruckapplikationen. Die entsprechenden Bear- beitungsverfahren sind dem Fachmann wohlbekannt.

Stellvertretend für die in Fig. 2 und 3 abgebildete gerade Rohr- verbindung sind selbstverständlich alle, in der Rohrleitungsver- legetechnik benötigten Fittingelemente wie Bogenstücke mit un- terschiedlichem Winkel, Reduzierstücke, Muffen, Wandscheiben, T- Abgänge, Kreuzabgänge sowie Abgänge mit Gewindeanschlüssen mög- lich.

Die erfindungsgemässen Rohrverbindungen sind auf allen techni- schen Gebieten einsetzbar. Beispielhaft seien der Schiffsbau, die Automobilindustrie oder die Gebäudeinstallation genannt. Im weitesten Sinne kann das erfindungsgemäss beschriebene Rohrver- bindungssystem unabhängig vom Medium für alle denkbaren fluid- führenden Rohrleitungssysteme Anwendung finden. Wie vorstehend beschrieben kann die Verbindung auf einfache, schnelle und si- chere Art hergestellt werden, ohne dass es hierfür eines teuren Spezialwerkzeugs bedarf.