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Title:
PIPE FITTING AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/075547
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pipe fitting, in particular for connecting waste pipes, especially pipes consisting of glass fibre-reinforced plastic.

Inventors:
KNAUDER JOSEF (AT)
Application Number:
PCT/EP2000/005038
Publication Date:
December 14, 2000
Filing Date:
June 02, 2000
Export Citation:
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Assignee:
HOBAS ENG GMBH (AT)
KNAUDER JOSEF (AT)
International Classes:
B29D23/00; C08J5/12; F16L21/02; F16L47/06; B29C53/58; B29C63/08; (IPC1-7): F16L21/02; F16L47/06
Foreign References:
DE2607317A11977-08-25
US4174125A1979-11-13
DE3113320A11982-02-04
DE2217488A11973-10-31
Attorney, Agent or Firm:
Becker, Thomas U. (Ratingen, DE)
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Claims:
P a t e n t a n sp r ü c h e
1. Rohrkupplung mit : a) einer rohrartigen Muffe (10) aus glasfaserverstärk tem Kunststoff, b) einer, die Muffe (10) innenseitig bedeckenden Dichtung (12) aus einem gummielastischen Material, wobei c) die Dichtung (12) mindestens eine, radial zur Muffe nach innen vorkragende Dichtungslippe (14.1,14.2) an jedem axialen Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß d) die korrespondierenden Flächenabschnitte (lOi, 12a) von Dichtung (12) und Muffe (10) durch chemische Vernetzung materialschlüssig miteinander verbunden sind.
2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, bei der die Dichtung (12) aus einem Ethylen/PropylenDienTerpolymer besteht.
3. Rohrkupplung nach Anspruch l, bei der die Muffe (10) aus einem Material auf Basis mindestens eines Polyesterharzes besteht.
4. Rohrkupplung nach Anspruch 1, bei der die Muffe (10) eine zylindrische Innenfläche (lOi) und die Dichtung (12) eine zylindrische Außenfläche (12a) aufweist.
5. Rohrkupplung nach Anspruch 1, bei der die Dichtungs lippen (14.1,14.2) schräg nach innen aufeinander zu verlaufen.
6. Verfahren zur Herstellung einer Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit folgenden Schritten : a) die Dichtung wird auf ihrer Außenfläche bis zum Aufbrechen von CKetten des Dichtungsmaterials thermisch erwärmt, b) danach wird ggf. ein Haftvermittler oder eine Mischung aus dem Haftvermittler und dem Material der Muffe auf die Außenfläche der Dichtung aufgetragen, c) anschließend wird der glasfaserverstärkte Kunst stoff unter Ausbildung der Muffe auf die zuvor beschichtete Außenfläche der Dichtung aufgebracht, d) danach erfolgt eine Polymerisation des glasfaser verstärkten Kunststoffs unter Wärme bis zur voll ständigen Aushärtung.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Dichtung vor der Erwärmung ihrer Außenfläche auf eine Form aufge setzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die thermische Erwärmung der Außenfläche der Dichtung mittels W oder IRStrahlung erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Außenfläche der Dichtung auf etwa 60°C erwärmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein Haftvermittler aus Polyurethan aufgetragen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem eine Form verwendet wird, die länger ist als die Breite der Dichtung.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem eine Form verwendet wird, die umfangsseitig eine Ausnehmung zur Aufnahme der Dichtung aufweist und an ihren die Dichtung endseitig überragenden Enden umfangsseitig mit der Außenfläche der Dichtung fluchtet.
13. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem eine Form verwendet wird, die umfangsseitig eine Ausnehmung zur Aufnahme der Dichtung sowie zweier Stützprofile beidseitig der Dichtung aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem eine Stahlform verwendet wird.
Description:
Rohrkupplung und Verfahren zu ihrer Herstellung B e s c h r e i b u n g Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung, insbesondere zur Verbindung von Abwasserrohren, im besonderen Abwasserrohren aus glasfaserverstärktem Kunststoff.

Eine solche Rohrkupplung ist aus der DE 27 44 739 A1 bekannt. Bezüglich des grundsätzlichen Aufbaus einer Rohrkupplung und ihrer Verwendung wird insoweit auf die genannte Schrift Bezug genommen.

Die bekannte Rohrkupplung umfaßt eine rohrartige Muffe aus glasfaserverstärktem Kunststoff und einer, die Muffe innenseitig bedeckenden Dichtung aus einem gumm elastischen Material, wobei die Dichtung mindestens eine, radial zur Muffe nach innen vorkragende Dichtungslippe an jedem axialen Ende aufweist.

Muffe und Dichtung sind mechanisch über korrespondierende Vor-und Rücksprünge im Bereich der Innenseite der Muffe beziehungsweise Außenseite der Dichtung verankert.

Entsprechend kompliziert ist die Herstellung der bekann- ten Rohrkupplung. Trotz der Vielzahl der mechanischen Verankerungsteile löst sich die Dichtung beim axialen Einschieben korrespondierender Rohrenden immer wieder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrkupp- lung der gattungsgemäßen Art herzustellen, die in einem einfachen Verfahren herstellbar ist und eine sichere und dauerhafte Verbindung von Dichtung und Muffe schafft.

GrundAberlegung der Erfindung ist es, das komplizierte Grenzflächenprofil zwischen Dichtung und Muffe durch eine plane (unprofilierte) Kontaktfläche, insbesondere zylin- drische Kontaktfläche, zu ersetzen.

Das Problem dabei ist jedoch, daß zwei völlig unter- schiedliche Werkstoffe für die Muffe beziehungsweise die Dichtung miteinander verbunden werden müssen. Grundsätz- lich besteht die Muffe aus einem festen, harten Material, während die Dichtung gummielastisch ist.

Die Muffe kann beispielsweise aus einem glasfaserver- stärkten Kunststoff, beispielsweise einem glasfaserver- stärkten Polyesterharz (mit verschiedenen Zusätzen und Zuschlägen) bestehen, während als Material für die Dichtung beispielsweise Kautschuk oder Kautschuk-ähnliche Materialien wie Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) verwendet werden kann.

Derzeit sind keine Klebstoffe oder Haftvermittler im Markt bekannt, die eine sichere und dauerhafte Verbindung derart unterschiedlicher Werkstoffe ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine entsprechende Verbindung durch eine chemische Vernetzung der korrespondierenden Oberflächenabschnitte von Dichtung und Muffe erreicht werden kann, weshalb die Erfindung in ihrer allgemeinsten Ausführungsform eine Rohrkupplung mit folgenden Merkmalen umfaßt : -einer rohrartigen Muffe aus glasfaserverstärktem Kunst- stoff, -einer, die Muffe innenseitig bedeckenden Dichtung aus einem gummielastischen Material, wobei -die Dichtung mindestens eine, radial zur Muffe nach innen vorkragende Dichtungslippe an jedem axialen Ende aufweist und -die korrespondierenden Flächenabschnitte von Dichtung und Muffe durch chemische Vernetzung materialschlüssig miteinander verbunden sind.

Dabei kann die Dichtung aus dem genannten EPDM und die Muffe aus einem ungesättigten Polyesterharz (mit ent- sprechenden Zuschlagen und Zusätzen) bestehen.

Vorzugsweise weist die Muffe eine zylindrische Innen- fläche und die Dichtung eine zylindrische Außenfläche auf, wenngleich sich die genannte chemische Vernetzung selbstverständlich auch an anderen Oberflächengeometrien erreichen läßt.

Die chemische Vernetzung kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, beispielsweise nach einer thermischen Behandlung insbesondere der Umfangsfläche der Dichtung und anschließende Umwicklung mit einem ungesättigten Polyesterharz zur Ausbildung der Muffe.

In seiner allgemeinsten Ausführungsform umfaßt das Ver- fahren zur Herstellung einer Rohrkupplung der vorgenann- ten Art folgende Schritte : -die Dichtung wird auf ihrer Außenfläche bis zum Auf- brechen von Kohlenstoffketten des Dichtungsmaterials thermisch erwärmt, -danach wird ein Haftvermittler oder eine Mischung aus dem Haftvermittler und dem Material der Muffe auf die Außenfläche der Dichtung aufgetragen, -anschließend wird der glasfaserverstarkte Kunststoff unter Ausbildung der Muffe auf die zuvor beschichtete Außenfläche der Dichtung aufgebracht, bevor abschließend -eine Polymerisation des glasfaserverstarkten Kunst- stoffs unter Wärme bis zur vollständigen Aushärtung erfolgt.

Zur Konfektionierung bietet es sich an, die Dichtung vor der Erwärmung ihrer Außenfläche auf eine Form, beispiels- weise einen Dorn, aufzusetzen.

Die thermische Erwärmung der Außenfläche der Dichtung kann beispielsweise mittels UV-oder IR-Strahlung erfolgen, wobei die Außenfläche der Dichtung eine Temperatur von etwa 60° C erreichen sollte.

Die Vernetzung des Dichtungsmaterials mit dem Material der Muffe kann durch Zwischenschaltung eines Haftvermitt- lers oder einer Mischung aus dem Haftvermittler und dem Material der Muffe gefördert werden.

Dabei kann der Haftvermittler beispielsweise aus einem Polyurethan bestehen, welches die zuvor durch thermische Behandlung aufgebrochenen C-Ketten des Dichtungsmaterials wieder schließt.

Zur Herstellung der Rohrkupplung kann eine Form verwendet werden, die länger als die Breite der Dichtung ist, sofern die Dichtung endseitig von der Muffe eingefaßt werden soll.

Dabei kann eine Form verwendet werden, die umfangsseitig eine Ausnehmung zur Aufnahme der Dichtung aufweist und an ihren, die Dichtung endseitig überragenden Enden umfangs- seitig mit der Außenfläche der Dichtung fluchtet. Auf diese Weise kann die Muffe mit größerer Breite gegenüber der Dichtung ausgebildet werden.

Es kann aber auch eine Form verwendet werden, bei der die Ausnehmung länger ist als die Breite der Dichtung, um so beispielsweise zusätzlich Stützprofile beidseitig der Dichtung aufzunehmen, die anschließend ebenfalls von der Muffe überdeckt werden.

Als Werkstoff für die Form eignet sich beispielsweise Stahl.

Um auch die zuvor genannten Dichtungslippen der vorkon- fektionierten Dichtung zerstörungsfrei aufnehmen zu können, kann vor dem Auflegen der Dichtung auf die Form ein korrespondierend geformter Stützring aufgesetzt werden, wie dies aus der DE 27 44 739 A1 bekannt ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merk- malen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungs- unterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs- beispieles näher beschrieben.

Dabei zeigt die einzige Figur einen Schnitt durch den Mantel einer erfindungsgemäßen Rohrkupplung.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Muffe aus einem glas- faserverstärkten Kunststoff (Polyesterharz), mit dem Bezugszeichen 12 eine zugehörige Dichtung aus EPDM darge- stellt.

Die Muffe 10 besitzt eine zylindrische Innenfläche 10i und eine zylindrische Außenfläche 10a.

Die Dichtung 12 besitzt eine zylindrische Außenfläche 12a und eine profiliert ausgebildete Innenfläche 12i.

Der Figur ist zu entnehmen, daß die Dichtung 12 endseitig mit je einer Dichtungslippe 14.1 beziehungsweise 14.2 ausgebildet ist, wobei die Dichtungslippen 14.1,14.2 schräg nach innen aufeinander zu gerichtet verlaufen.

Zwischen den Dichtungslippen 14.1,14.2 befindet sich ein Abschnitt 14.3 der Dichtung 12, der eine größere Materialstärke aufweist als die benachbarten Dichtungsab- schnitte zu den Dichtungslippen 14.1,14.2 hin. Aus dem verdickten Abschnitt 14.3 steht im wesentlichen radial ein Dichtungszapfen 14.4 nach innen vor, und zwar über die Enden der Dichtungslippen 14.1,14.2 im dargestellten unbelasteten Zustand hinaus.

Die Außenfläche 12a der Dichtung 12 ist mit der Innen- fläche 10i der Muffe 10 mittels thermischer Erwärmung unter Zwischenschaltung eines Haftvermittlers chemisch vernetzt, so daB sich eine materialschlüssige Verbindung zwischen Dichtung 12 und Muffe 10 ergibt, die einen abso- lut sicheren Halt der Dichtung 12 an der Muffe 10 schafft, und zwar auch dann, wenn beispielsweise zuge- hörige Endstücke von Rohrleitungen in die dargestellte Rohrkupplung eingeschoben werden, wie dies gestrichelt in der Figur dargestellt ist. Beim gegenläufigen Einschieben korrespondierender Rohrleitungen 16.1,16.2 werden zunächst die korrespondierenden Dichtungslippen 14.1 beziehungsweise 14.2 nach innen und außen weggedrückt, so daß sie sich mit ihren Dichtungsflächen 14. ld, 14.2d an die Außenfläche der Rohrleitung 16.1 beziehungsweise 16.2 anschmiegen.

Die Rohrleitungen 2 werden soweit gegeneinander vorgedrückt, bis ihre Stirnflächen gegen den Dichtungs- zapfen 14.4 beidseitig anliegen.