Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schiebehülsenverbindung zwischen einem

aufgeweiteten Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement, wobei die Schiebehülsenverbindung ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs, ein Verbindungselement mit mindestens einem mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper, auf den das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs oder des Kunststoff-Verbundrohrs aufgeschoben ist, und mindestens einem umlaufenden Kragen, und eine auf das aufgeweitete Ende axial aufgeschobene Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material umfasst.

Derartige Schiebehülsenverbindungen sind im Stand der Technik bekannt. Neben mindestens einem Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs umfasst eine derartige Rohrverbindung ein Verbindungselement mit mindestens einem Stützkörper, der umlaufende Außenrippen aufweist, auf den das Rohrende aufgeschoben ist. Die Fixierung des Rohrendes an dem Verbindungselement erfolgt über eine über dem Rohrende angeordnete Fixierhülse, durch die das Rohrende an die Außenkontur des mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörpers gedrückt wird. Je nach Art der Aufbringung der verwendeten Fixierhülse unterscheidet man verschiedene Arten von Verbindungstechniken. In Schiebehülsenverbindungen, die auch als Axialpresssysteme bezeichnet werden, ist der Stützkörper des Verbindungselements in ein aufgeweitetes Rohrende eingesteckt und eine außen am Rohrende anliegende Schiebehülse ist mittels eines speziellen Schiebewerkzeugs in axialer Richtung auf das Rohrende mit eingeschobenen Stützkörper des Verbindungselements aufgeschoben. Ein derartiges Axialpresssystem mit einer Schiebehülse ist beispielsweise in der DE 101 30 858 A1 beschrieben. Die darin beschriebene Schiebehülse ist aus einem elastisch verformbaren polymeren Material hergestellt. Das Verbindungselement weist einen umlaufenden Kragen auf, den das Schiebewerkzeug beim Aufschieben der Schiebehülse umgreift. Um eine axiale Fixierung der Schiebehülse zu erzielen, liegt die Schiebehülse auf beiden Seiten der umlaufenden Außenrippen an dem aufgeweiteten Rohrende elastisch an, wodurch eine Art Formschluss erzeugt wird, durch den die Schie- behülse in ihrer axialen Position in der Schiebehülsenverbindung gehalten wird. Nachteilig an der in der DE 101 30 858 A1 Schiebehülsenverbindung wird gesehen, dass beim axialen Aufschieben der Schiebehülse die Gefahr besteht, dass das aufgeweitete Rohrende weiter in Richtung des umlaufenden Kragens verschoben wird, was zu einer Schwächung der axialen Fixierung der Schiebehülse führt. Dadurch erhöht sich die Gefahr des Lösens der Rohrverbindung.

Damit liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Schiebehülsenverbindung, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung eine erhöhte Beständigkeit aufweisen und eine verringerte Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse auf dem

aufgeweiteten Rohrende besitzen.

Diese und andere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Schiebehülsenverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung sind in den davon jeweils ab- hängigen Ansprüchen beschrieben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass die Stabilität der Schiebehülsenverbindung auch dadurch erhöht werden kann, dass die Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren Material in der fertigen Verbindung an der zum umlaufenden Kragen liegen- den Seite des Stützkörpers zum Stützkörper hin gekrümmt ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, dass zwischen dem umlaufenden Kragen und der zu diesem nächsten umlaufenden Außenrippe ein Voranschlag vorgesehen ist. Der Voranschlag stellt eine Begrenzung des Aufschiebens des aufgeweiteten Rohrendes in axialer Richtung dar. Dadurch entsteht zwischen dem Voranschlag und dem umlaufenden Kragen ein Hohlraum, der den zum Stützkörper hin gekrümmten Abschnitt der Schiebehülse räumlich aufnehmen kann.

Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung einer Schiebehülsenverbindung zwischen einem aufgeweiteten Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement, die ein aufgeweitetes Ende eines Vollkunststoffrohrs oder eines Kunststoff-Verbundrohrs; ein Verbindungselement mit mindestens einem mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper, auf den das aufgeweitete Ende des Vollkunststoffrohrs oder des Kunststoff-Verbundrohrs aufgeschoben ist, und mindestens einem umlaufenden Kragen; und eine auf das aufgeweitete Ende axial aufgeschobene Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material um- fasst, wobei das Verbindungselement zwischen dem umlaufenden Kragen und der zu die- sem nächsten umlaufenden Außenrippe einen Voranschlag aufweist, der eine Begrenzung für das Aufschieben des Rohrendes darstellt, wobei das dem umlaufenden Kragen zugewandte Ende der Schiebehülse über den den umlaufenden Außenrippen zugewandten Rand des Voranschlag hinausragt.

Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff„Länge des Stützkörpers" den Abstand zwischen einem offenen Ende eines Stützkörpers des Verbindungselements und dem dem offenen Ende zugewandten Rand des umlaufenden Kragens. Weiter bedeutet der Begriff„Außendurchmesser der Grundfläche des Stützkörpers" wie hierin verwendet den doppelten Ab- stand zwischen einer Längsachse eines Stützkörpers des Verbindungselements und der tiefsten Stelle des betreffenden Stützkörpers zwischen dem Voranschlag und der diesem benachbarten umlaufenden Außenrippe.

Es kann sich auch als hilfreich erweisen, wenn der umlaufende Kragen über eine Mehrzahl von Stegen mit dem Voranschlag verbunden ist. Derartige Verbindungsstege zwischen dem umlaufenden Kragen und dem Voranschlag verleihen dem Verbindungselement zusätzliche Stabilität, indem die Kräfte, die während des axialen Aufschiebens der Schiebehülse auf dem umlaufenden Kragen einwirken, an dem das entsprechende Schiebewerkzeug angreift, teilweise auch auf den Voranschlag abgeführt werden. In alternativen Ausführungs- formen der vorliegenden Erfindung kann eine noch höhere Stabilität auch dadurch erzielt werden, dass der Voranschlag stufenförmig zum umlaufenden Kragen als dessen integraler Bestandteil ausgebildet ist.

Ebenso kann es von Nutzen sein, wenn der Abstand zwischen dem den umlaufenden Au- ßenrippen zugewandten Rand des Voranschlags und dem dem Voranschlag zugewandten Rand des umlaufenden Kragens das 0,10-fache bis 0,30-fache der Länge des Stützkörpers, insbesondere das 0,12-fache bis 0,25-fache der Länge des Stützkörpers und vorzugsweise das 0,13-fache bis 0,20-fache der Länge des Stützkörpers beträgt. Ein Abstand in diesem Bereich hat sich als zur Ausbildung einer Krümmung der Schiebehülse während der Her- Stellung der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung als ausreichend erwiesen, während die Stabilität des Verbindungselements gewahrt bleibt.

Es kann auch günstig sein, wenn der Außendurchmesser des Voranschlags das 1 ,1 -fache bis 1 ,5-fache, vorzugsweise das 1 ,15-fache bis 1 ,4-fache und besonders bevorzugt 1 ,2- fache bis 1 ,3-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippe mit dem größten Außendurchmesser beträgt. Bei einem Außendurchmesser des Voranschlags innerhalb des genannten Bereichs stellt der Voranschlag ein ausreichend großes Hindernis für das Rohr beim axialen Aufschieben der Schiebehülse dar. Ein Voranschlag mit zu großem Außendurchmesser außerhalb des genannten Bereichs hätte zur Folge, dass die Schiebehülse in der Schiebehülsenverbindung am Voranschlag anliegen könnte und so die Stabilität der Schiebehülsenverbindung nicht erhöht, ggf. sogar verschlechtert wird.

Darüber hinaus kann es sich als hilfreich erweisen, wenn mindestens eine der umlaufenden Außenrippen des Stützkörpers einen sägezahnartigen Querschnitt aufweist und mindestens eine der umlaufenden Außenrippen einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Das Vorhandensein einer rechteckigen Dichtrippe trägt zu einer sicheren Abdichtung zwischen dem Rohr und dem Verbindungselement in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung bei, während eine sägezahnförmige Umfangrippe in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung wirksam verhindert, dass das Rohrende vom Stützkörper des Verbindungselements abrutscht. In diesen Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn mindestens eine sägezahnförmige Umfangrippe, insbesondere alle sägezahnförmi- gen Umfangrippen derart angeordnet sind, dass die abgeschrägte Seite des Sägezahns in Richtung des offenen Endes des Stützkörpers weist. Vorzugsweise weist der Stützkörper beginnend von seinem offenen Ende zwei umlaufende Außenrippen mit sägezahnartigem Querschnitt und eine umlaufende Außenrippe mit rechteckigem Querschnitt auf. In alternativen Ausführungsformen kann der Stützkörper auch beginnend von seinem offenen Ende eine umlaufende Außenrippe mit sägezahnartigem Querschnitt, zwei umlaufende Außenrippen mit rechteckigem Querschnitt und wieder eine umlaufende Außenrippe mit sägezahnartigem Querschnitt aufweisen.

Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn der Abstand zwischen zwei benachbarten umlaufenden Außenrippen, jeweils gemessen von deren dem umlaufenden Kragen zugewandten Kante, das 0,10-fache bis 0,50-fache, besonders bevorzugt das 0,20-fache bis 0,25-fache der Länge des Stützkörpers beträgt. Ein Abstand zwischen zwei benachbarten umlaufen- den Außenrippen innerhalb des genannten Bereichs ermöglicht es, dass sich die umlaufende Außenrippen des Verbindungselements in das auf den Rohranschlussabschnitt aufgeschobenen Rohrende eindrücken können, wobei der Abstand eine gewünschte Verteilung einer bevorzugten Anzahl an (insbesondere drei oder vier) umlaufenden Außenrippen auf dem Stützkörper des Verbindungselements bestimmt. Es kann auch von Nutzen sein, wenn die Breite mindestens einer der umlaufenden Außenrippen mit im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt das 0,01 -fache bis 0,08-fache, besonders bevorzugt das 0,02-fache bis 0,06-fache, der Länge des Stützkörpers beträgt. Liegt die Breite der umlaufenden Außenrippen innerhalb des genannten Bereichs, können sich die umlaufenden Außenrippen des Verbindungselements bei ausreichender Dichtwirkung hinreichend weit in das auf den Stützkörper aufgeschobenen Rohrende eindrücken, um einen sicheren Sitz des Rohrendes auf dem Stützkörper des Verbindungselements zu gewährleisten. Es hat sich auch als günstig erwiesen, wenn der Außendurchmesser der umlaufenden Außenrippen unabhängig voneinander das ,03-fache bis 1 ,3-fache des Außendurchmessers der Grundfläche des Stützkörpers beträgt. Liegt der Außendurchmesser der umlaufenden Außenrippen bezogen auf den Außendurchmesser der Grundfläche des Stützkörpers innerhalb des genannten Bereichs, sorgt bei geringem Materialverbrauch für die umlaufenden Außenrippen zu einer ausreichenden Dichtheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung. Diesbezüglich beträgt der Außendurchmesser der umlaufenden Außenrippen besonders bevorzugt das 1 ,05-fache bis 1 ,2-fache des Außendurchmessers der Grundfläche des Stützkörpers, insbesondere das 1 ,07-fache bis 1 ,1 -fache des Außendurchmessers der Grundfläche des Stützkörpers. Vorzugsweise entspricht der Außendurchmesser einer um- laufenden Außenrippe mit sägezahnförmigem Querschnitt dem Außendurchmesser der umlaufenden Außenrippen mit rechteckigem Querschnitt.

Es kann auch von Nutzen sein, wenn die die Breite des umlaufenden Kragens das 0,050- fache bis 0,20-fache der Länge des Stützkörpers, insbesondere das 0,060-fache bis 0,15- fache der Länge des Stützkörpers und vorzugsweise das 0,070-fache bis 0,1 1 -fache der Länge des Stützkörpers beträgt. Eine Breite des umlaufenden Kragens bietet eine ausreichende Kraftaufnahme beim Anlegen des Schiebehülsenwerkzeugs bei geringem Materialaufwand. Es kann auch von Nutzen sein, wenn der Außendurchmesser des umlaufenden Kragens das 1 ,1 -fache bis 2,0-fache, insbesondere das 1 ,1 -fache bis 1 ,8-fache und vorzugsweise das 1 ,2-fache bis 1 ,5-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippe mit dem größten Außendurchmesser beträgt. Liegt der Außendurchmesser des umlaufenden Kragens innerhalb dieses Bereichs ist die Gefahr des Abrutschens des Verpresswerkzeugs vom umlaufenden Kragen während des Verpressens gering, wobei die Festigkeit des umlaufenden Kragens gegeben ist.

Es kann auch bevorzugt sein, wenn der Abstand zwischen dem Voranschlag des Verbin- dungselements und der zu diesem nächsten umlaufenden Außenrippe das 0,10-fache bis 0,50-fache, besonders bevorzugt das 0,20-fache bis 0,36-fache der Länge des Stützkörpers ausmacht. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Abstands zwischen dem Voranschlag des Verbindungselements und einer zu diesem nächsten umlaufenden Außenrippe entsteht ein Bereich des Stützkörpers, in dem das auf den Stützkörper aufgeschobene Rohrende die Form der Krümmung der Schiebehülse in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung teilweise aufnehmen kann. Dadurch wird die Stabilität der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung weiter erhöht.

Ebenso kann es sich als günstig erweisen, wenn die Länge des Stützkörpers das 0,60- fache bis 2,0-fache, insbesondere das 0,90-fache bis 1 ,8-fache und vorzugsweise das 1 ,1- fache bis 1 ,5-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippe mit dem größten Außendurchmesser beträgt. Bei einer Länge des Stützkörpers innerhalb des genannten Bereichs verfügt das Verbindungselement über eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Biegebeanspruchung bei vertretbarem Materialaufwand.

Es kann auch hilfreich sein, wenn das Verhältnis der Höhe des Voranschlags über der Grundfläche des Stützkörpers zu der Wandstärke des Rohres in einem Bereich von 0,40 bis 1 ,0, insbesondere in einem Bereich von 0,50 bis 0,98 und bevorzugt in einem Bereich von 0,60 bis 0,96 liegt. Eine relative Höhe des Voranschlags ermöglicht die Verwendung von Rohren mit unterschiedlichen Wandstärken in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung.

In Bezug auf die erfindungsgemäße Rohrverbindung kann es bevorzugt sein, wenn für das Aufweitverhältnis R(auf) der Rohrverbindung gilt:

0,05 < R(auf)= [D(max)/D(innen)] - 1 < 0,35 worin D(max) für den maximalen Außendurchmesser der umlaufenden Außenrippen und D(innen) für den Innendurchmesser des Rohres steht. Ein Aufweitverhältnis in diesem Be- reich ist im Falle der Verwendung von Kunststoffrohren groß genug, um für eine ausrei- chende Dichtheit der Verbindung zu sorgen. Darüber hinaus ist das Aufweitverhältnis im Fall der Verwendung von Metall-Kunststoff-Verbundrohren ausreichend klein, damit eine Schädigung der Metallschicht des MKV-Rohres aufgrund einer zu starken lokalen Dehnung nicht auftreten kann. Dadurch ist das Verbindungselement bei gegebenem Außendurch- messer des verwendeten Rohres für alle Rohrwandstärken universell einsetzbar. Somit wird die Anzahl der zu bevorratenden Fittings für den Installateur reduziert und die Verwechslungsgefahr bei der Auswahl der Fittings wird verringert.

Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn bei Verwendung eines Kunststoffrohrs das Aufweitverhältnis R(auf) der erfindungsgemäßen Rohrverbindung im Bereich von 0,10 bis 0,35, besonders bevorzugt im Bereich von 0,15 bis 0,25 liegt. Liegt das Aufweitverhältnis der erfindungsgemäßen Rohrverbindung unter Verwendung eines Kunststoffrohrs innerhalb dieses Bereichs, wird eine ausreichend dichte Rohrverbindung erreicht, wobei kein übermäßiger Arbeitsaufwand beim Aufweiten des Rohres erforderlich ist.

Im Falle der Verwendung eines Metall-Kunststoff-Verbundrohres hat es sich hinsichtlich einer verbesserten Dichtheit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung und einer Unversehrtheit der im Rohr enthaltenen Metallschicht als günstig erwiesen, wenn das

Aufweitverhältnis R(auf) der Rohrverbindung im Bereich von 0,05 bis 0,25, besonders be- vorzugt im Bereich von 0,10 bis 0,20 liegt.

Es ist auch bevorzugt, wenn die Innenoberfläche der Schiebehülse eine Mitte nrauwert R _a in einem Bereich von 1 μητι bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse aufweist. Eine höhere Rauheit an der Innenoberfläche der Schiebehülse gegenüber den bislang ge- mäß Stand der Technik glatten Innenoberflächen von Schiebehülsen für Axialpresssysteme führt zu einer Reduzierung der Kraft, die zum axialen Aufschieben der entsprechenden Schiebehülse auf das aufgeweitete Rohrende mit eingeschobenem Stützkörper aufgebracht werden muss. Gleichzeitig geht mit einer Innenoberfläche der Schiebehülse mit erhöhter Rauheit eine verringerte Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse auf dem aufgeweiteten Rohrende insbesondere bei Temperaturwechselbeanspruchung einher. Diese beiden signifikanten Vorteile der rauen Innenoberfläche der Schiebehülse sind ab einem

Mittenrauwert R _a der Innenoberfläche der Schiebehülse von 1 μπι zu beobachten. Übersteigt dieser Mittenrauwert R _a der Innenoberfläche der Schiebehülse die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse kann der Fall eintreten, dass durch die Schiebehülse kein ausreichender Druck auf das aufgeweiteten Rohrende mit dem darin eingesetzten Stütz- körper des Verbindungselements ausgeübt wird. Dies könnte zu einer weniger dichten Schiebehülsenverbindung führen. Diesbezüglich kann es von Vorteil sein, wenn die Innenoberfläche der Schiebehülse einen Mittenrauwert R _a in einem Bereich von 3 μιη bis

1000 μιτι, vorzugsweise von in einem Bereich von 5 μηι bis 50 μιη besitzt. In den genannten Mittenrauwert-Bereichen wird ein besonders ausgewogenes Verhältnis zwischen reduzierter, zum Aufschieben aufzubringender Kraft und ausreichender Stabilität der resultierenden erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung erzielt. Wie hierin verwendet bedeutet der

Begriff„Mittenrauwert" oder„mittlere Rauheit" (dargestellt durch das Symbol„R _a ") einer

Oberfläche das arithmetische Mittel der betragsmäßigen Abweichungen aller Messpunkte auf der Oberfläche von der Mittellinie der Oberfläche. Alternativ oder zusätzlich dazu können dies Effekte auch dadurch verstärkt oder erzielt werden, dass die Innenoberfläche der Schiebehülse eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten aufweist, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse nicht übersteigt. Ebenso erweist es sich erfindungsgemäß als günstig, wenn die Innenoberfläche der Schiebehülse über eine gemittelte Rautiefe R _z in einem Bereich von 5 μιη bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse, vorzugsweise von in einem Bereich von 10 μιη bis 2000 μηι verfügt. In den genannten Bereichen der gemittelten Rautiefe resultiert ein ausgewogenes Verhältnis zwischen reduzierter, zum Aufschieben aufzubringender Kraft und aus- reichender Eigenelastizität der Schiebehülse. Dabei bedeutet der Begriff„gemittelte

Rautiefe" (dargestellt durch das Symbol„R _z ") einer Oberfläche die Rautiefe gemäß DIN EN ISO 4287/4288.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen als bevorzugte Materialien für das Verbin- dungselement polymere Werkstoffe wie beispielsweise Polypropylen und glasfaserverstärktes Polypropylen, Polyamide und glasfaserverstärkte Polyamide, temperaturbeständige Thermoplaste wie Polyphenylsulfon (PPSU), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymerisat (ABS) und Polyestercarbonat (PESC) sowie Copolymere und Blends dieser Polymere, wobei diese Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, sowie metallische Werkstoffe wie beispielsweise Messing, insbesondere Ecobrass®, Rotguss und Edelstahl zum Einsatz. Temperaturbeständige Thermoplaste wie insbesondere Polyphenylsulfon und Polyvinylidenfluorid sind zur Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Verbindungselements besonders bevorzugt. Der Begriff„temperaturbeständige Thermoplaste", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf die Wärmeformbeständigkeit und Thermostabilität dieser Werkstoffgruppe und bezeichnet thermoplastische Polymermaterialien mit einer Wärmeformbeständigkeit bei Temperaturen von mindestens von 150°C. Die Obergrenze der Temperatur, bei der ein derartiger tempe- raturbeständiger Kunststoff einsetzbar ist, ist vom verwendeten Material abhängig, wobei die Einsetzbarkeit derartiger Polymermaterialien bei maximal 260°C endet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen als Kunststoffrohre Vollkunststoffrohre, bevorzugt aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R) und Polybutylen (PB); sowie Kunststoff-Verbundröhre, bevorzugt mit Schichten aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R), und/oder Polybutylen (PB) zum Einsatz. Als Sauerstoffsperrschicht kann zusätzlich eine Schicht aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) vorhanden sein. Metall-Kunststoff-Verbundrohre (MKV-Rohre) umfassen gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt Schichten aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R) und/oder Polybutylen (PB) und mindestens eine Schicht aus Metallen, vorzugsweise Aluminium. Bei Kunststoff-Verbundrohren und MKV-Rohren können zwischen einzelnen Schichten Haftvermittlerschichten eingebracht sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung können alle Rohre einer Rohrverbindung identisch aufgebaut sein oder eines oder mehrere der Rohre können unterschiedliche Rohraufbauten aufweisen. Darüber hinaus können die Rohre gemäß der vorliegenden Erfindung auch faserverstärkt sein. Die Faserverstärkung der Leitungsrohre kann in einzelnen oder in allen Rohren, über die gesamte Rohrlänge oder auch nur in Abschnitten, vorhanden sein. Hinsichtlich des Kunststoffrohres oder des Metall-Kunststoff-Verbundrohres der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung ist es besonders bevorzugt, dass mindestens eine Schicht des jeweiligen Rohres vernetztes Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc) umfasst. Der Werkstoff„vernetztes Polyethylen" ist ein Werkstoff, der über ein Formgedächtnis bzw. einen sog.„Memory-Effekt" verfügt. Dieser Memory-Effekt liegt darin, dass das vernetzte Polyethylen nach einer Veränderung seiner äußeren Geometrie versucht, wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Beim Aufweiten von Rohren führt dies dazu, dass ein PE-X-umfassendes Rohr nach dem Aufweiten wieder versucht, den Rohrinnendurchmesser vor dem Aufweiten zu erreichen. Da nach dem Aufweiten ein Stützkörper eines Verbin- dungselements in das aufgeweitete Rohrende eingesetzt wird, führt der Memory-Effekt beim Einsatz eines Rohres, das zumindest eine Schicht mit vernetztem Polyethylen um- fasst, zu einer besonders hohen Dichtheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung.

Bei dem Verbindungselement der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es sich um ein Gewindeformteil oder um ein gewindeloses Formteil, also um ein Verbindungselement, das kein Gewinde aufweist, handeln. Dies beinhaltet insbesondere Anschlussstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, System- Übergänge, Übergangsstücke, gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils kein Gewinde aufweisen. Dementsprechend bezieht sich der Begriff„Gewindeformteil" auf ein Verbindungselement, das mindestens ein Gewindeformteil besitzt. Dies beinhaltet insbesondere Anschlusstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, Systemübergänge, Übergangsstücke und gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils mindes- tens ein Innen- und/oder Außengewinde aufweisen.

Erfindungsgemäß eignen sich als Materialien für die Schiebehülse vorzugsweise diejenigen Materialien, die in Bezug auf das Verbindungselement der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung genannt sind. Temperaturbeständige Kunststoffe und insbesondere

Polyphenylsulfon und Polyvinylidenfluorid sind als Materialien für die Schiebehülse besonders bevorzugt. Vernetztes Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc) ist als Material für die Schiebehülse ebenfalls besonders bevorzugt.

Die Schiebehülsenverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung wird insbesondere in Lei- tungs- und Anschlusssystemen in der Trinkwasserinstallation, in Sprinkleranlagen, in Heiz- körperanbindungen, in Betonkerntemperierungen sowie in Flächenheizungs- und/oder Flächenkühlungssystemen oder auch in Fermenterheizungen oder für Beatmungen von Klärbecken eingesetzt. Im Folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform im Detail erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Verbindungselements zur Verwendung in einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine Seitenansicht einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der an einen Stützkörper des in Fig. 1 dargestellten Verbindungselements ein Kunststoffrohr aufgeschoben ist, wobei das Rohrende und die Schiebehülse geschnitten dargestellt sind; und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Verbindungselements zur Verwendung in einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Verbindungselements zur Verwendung in einer Schiebehül- senverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist Verbindungselement 1 zur Verwendung in einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Seitenansicht gezeigt. Bei dem Verbindungselement 1 handelt es sich um ein Verbindungsstück mit zwei Stützkörpern 2, 2a, wobei in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform jeder der Stützkörpern 2, 2a drei umlaufende Außenrippen 3, 3a, 3b aufweist. Diese drei umlaufende Außenrippen 3, 3a, 3b erstrecken sich in axialer Richtung vom offenen Ende des Verbindungselements 1 ausgehend so angeordnet, dass auf zwei aufeinanderfolgende sägezahnförmige umlaufende Außenrippen 3, 3a eine umlaufende Außenrippe 3b mit im Wesentlichen rechteckigem Quer- schnitt folgt. Daran schließt sich auf jedem der beiden Stützkörper 2, 2a jeweils ein Voranschlag 4, 4a an. Darüber hinaus weist das Verbindungselement 1 für jeden Stützkörper 2, 2a einen umlaufenden Kragen 5, 5a auf, der den jeweiligen Stützkörper 2, 2a abschließt.

Die Geometrie des Verbindungselements 1 und die erfindungsgemäße Schiebehülsenver- bindung 6 sind im Folgenden in Bezug auf den in Fig. 1 linken Stützkörper 2 detailliert beschreiben, wobei es sich versteht, dass diese Ausführungen für den in Fig. 1 rechten Stützkörper 2a sowie in anderen Ausführungsformen ggf. vorhandene weitere Stützkörper entsprechend gelten. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer das in Fig. 1 dargestellte Verbindungselement 1 umfassenden, erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 in einer Seitenansicht gezeigt. Darin ist eine Schiebehülse 9, die in Fig. 2 in einer Schnittansicht gezeigt ist, über das maximal bis zum Voranschlag 4 reichende, auf den Stützkörper 2 aufgeschobene, aufgeweitete Rohrende 8 des Voll- oder Metall-Kunststoff-Verbundrohres 7, das in Fig.2 ebenfalls in einer Schnittansicht gezeigt ist, hinaus in Richtung des umlaufenden Kragens 5 des Verbindungselements geschoben. Da der Voranschlag 4 beabstandet vom umlaufenden Kragen 5 angeordnet ist, ist zwischen dem Voranschlag 4 und dem umlaufenden Kragen 5 ein Hohlraum ausgebildet. Dieser Hohlraum ermöglicht eine Krümmung des über das Rohrende 8 hinausreichenden Abschnitts der Schiebehülse 9 in Richtung des Stützkörpers 2. Hieraus resultiert eine mechanische Fixierung der Schiebehülse 9 und damit eine erhöhte Stabilität der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des Verbindungselements 1 beträgt der Abstand zwischen umlaufenden Kragen 5 des Verbindungselements 1 und dem zugehörigen Voranschlag 4 dazu das 0,20- fache der Länge des Rohranschlussabschnitts 2. In alternativen Ausführungsformen des Verbindungsstücks 1 kann der Abstand zwischen dem Voranschlag 4 und dem umlaufenden Kragen 5 das 0,10-fache bis 0,50-fache der Länge des Stützkörpers 2 betragen. Wie hierin verwendet steht der Begriff„Länge des Stützkörpers 2" jeweils für den Abstand zwischen dem offenen Ende des Stützkörpers 2 des Verbindungselements 1 und dem umlaufenden Kragen 5. Der Außendurchmesser des Voranschlags 4 beträgt in der dargestellten Ausführungsform des Verbindungselements 1 das 1 ,25-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b. In alternativen Ausführungsformen kann der Außendurchmesser des Voranschlags 4 das 1 ,1 -fache bis 1 ,5-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippe 3, 3a, 3b mit dem größten Außendurchmesser betragen. Bei einem Außendurchmesser des Voranschlags 4 innerhalb des genannten Bereichs stellt der Voranschlag 4 ein ausreichend hohes Hindernis für das aufgeweitete Rohrende 8 ohne Beeinträchtigung der Stabilität der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 dar. In der dargestellten Ausführungsform beträgt das Verhältnis der Höhe des Voranschlags 4 über der Grundfläche des Stützkörpers 2 zur Wandstärke des Voll- oder Metall-Kunststoff- Verbundrohres 7 0,75 und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,40 bis 1 ,0.

In der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des Verbindungselements 1 beträgt der Abstand zwischen Voranschlag 4 des Verbindungselements 1 und der zu diesem nächsten umlaufenden Außenrippe 3b das 0,2-fache der Länge des Stützkörpers 2. Dadurch ist es möglich, dass sich in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 die Schiebehülse 9 stärker in das auf den Stützkörper 2 aufgeschobene, aufgeweitete

Rohrende 8 des Voll- oder Metall-Kunststoff-Verbundrohres 7 eindrückt als über dem Abschnitt, an dem die umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b angeordnet sind (Fig. 2). Hieraus resultiert eine weiter erhöhte Stabilität der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6. In alternativen Ausführungsformen des Verbindungsstücks 1 kann sich der Abstand zwi- sehen dem Voranschlag 4 und der zu diesem nächsten umlaufenden Außenrippe 3b auf das 0,10-fache bis 0,50-fache der Länge des Stützkörpers 2 belaufen. Die Wandstärke bzw. Breite des umlaufenden Kragens 5 beläuft sich auf 0,11 -fache der Länge des Stützkörpers 2, wobei in alternativen Ausführungsformen des Verbindungsstücks 1 die Breite des umlaufenden Kragens 5 das 0,050-fache bis 0,20-fache der Länge des Rohranschlussabschnitts betragen kann.

Der Außendurchmesser des umlaufenden Kragens 5 beträgt das 1 ,4-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, die in der dargestellten Ausführungsform den gleichen maximalen Außendurchmesser aufweisen. Dadurch ist die Gefahr des Abrutschens des Verpresswerkzeugs vom umlaufenden Kragen 5 während des

Verpressens gering, wobei die Festigkeit des umlaufenden Kragens 5 gegeben ist. In alternativen Ausführungsformen des Verbindungsstücks 1 beträgt der Außendurchmesser des umlaufenden Kragens 5 das 1 ,0-fache bis 2,0-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippe 3, 3a, 3b mit dem größten Außendurchmesser. Die Länge des Stütz- körpers 2 beträgt das 1 ,4-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3, wobei in alternativen Ausführungsformen des Verbindungsstücks 1 die Länge des Stützkörpers 2 das 0,60-fache bis 2,0-fache des Außendurchmessers der umlaufenden Außenrippe 3, 3a, 3b mit dem größten Außendurchmesser ausmacht. Dadurch verfügt das Verbindungselement 1 über eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Biegebeanspru- chung bei vertretbarem Materialaufwand. Der Außendurchmesser der umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b bemisst sich jeweils auf das 1 ,1 -fache des Außendurchmessers der Grundfläche des Stützkörpers 2. Damit können sich in einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 die umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b des Verbindungselements 1 bei vertretbarem Materialaufwand ausreichend weit in das auf den Stützkörper 2 aufgeschobene Rohrende 8 eindrücken, um einen sicheren und dichten Sitz des Rohrendes 8 auf dem

Stützkörper 2 zu gewährleisten. In alternativen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbindungselements 1 beträgt der maximale Außendurchmesser der umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b das 1 ,03-fache bis 1 ,3-fache des Außendurchmessers der Grundfläche des Stützkörpers 2. Dabei können die umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, bevorzugt ist es jedoch, wenn die umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b gleiche Außendurchmesser besitzen. Der Abstand zwischen den beiden sä- gezahnförmigen umlaufenden Außenrippen 3, 3a beträgt das 0,25-fache der Länge des Stützkörpers 2, während der Abstand zwischen der sägezahnförmigen umlaufenden Außenrippe 3a und umlaufenden Außenrippe 3b mit im Wesentlichen rechteckigem Quer- schnitt das 0,2-fache der Länge des Stützkörpers 2 beträgt, jeweils gemessen von den dem umlaufenden Kragen zugewandten Kanten. Dadurch können sich die die umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b des Verbindungselements 1 in das auf den Stützkörper 2 aufgeschobene Rohrende 8 weit genug eindrücken, um eine fest sitzende Abdichtung zu gewährleisten. Bevorzugt ist aber auch eine möglichst gleichmäßige Verteilung der drei umlaufenden Au- ßenrippen 3, 3a, 3b auf dem entsprechenden Abschnitt des Stützkörpers 2. Mit diesen Vorteilen kann der Abstand zwischen zwei umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b in alternativen Ausführungsformen des Verbindungsstücks 1 , jeweils gemessen von den dem umlaufenden Kragen zugewandten Kanten, auch das 0,10-fache bis 0,50-fache der Länge des Stützkörpers 2 betragen.

Das in Fig. 1 gezeigte Verbindungselement 1 ist spiegelsymmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die mittig zwischen den beiden umlaufenden Kragen 5, 5a und senkrecht zur Achse des Verbindungselements 1 verläuft. Damit gelten die in Bezug auf den Stützkörper 2 getätigten Ausführungen für den Stützkörper 2a entsprechend in analoger Weise.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Verbindungselement 1 um ein Bauteil aus Polyphenylsulfon (PPSU). In alternativen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbindungselements 1 können auch Polypropylen, glasfaserverstärktes Polypropylen, Polyamide, glasfaserverstärkte Polyamide, Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS), Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS) und Polyestercarbonat (PESC) sowie Copolymere und Blends dieser Polymere, wobei diese Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, oder metallische Werkstoffe wie Messing, Rotguss und Edelstahl zum Einsatz kommen.

Bei dem Rohr 7 handelt es sich gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um ein Vollkunststoffrohr 7 aus vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc). Alternativ dazu sind als Rohr 7 in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch Vollkunststoffrohre aus anderen Materialien sowie Kunststoff- Verbundrohre und Metall-Kunststoff-Verbundrohre verwendbar. Bevorzugt ist die dem lichten Durchmesser des Rohrs 7 zugewandte Schicht im Fall von Kunststoffverbundrohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren jedoch eine Schicht aus vernetztem Polyethylen (PE- X), insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc. An den zweiten Stützkörper 2a kann erfindungsgemäß ein weiteres Rohr 7 durch eine erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 6 angeschlossen werden. Das weitere Rohr 7 kann dabei einen zum Rohr 7 identischen Rohraufbau besitzen oder aber unterschiedlich zum Rohr 7 des Stützkörpers 2 aufgebaut sein.

Die zur Fixierung des aufgeweiteten Rohrendes 8 auf dem Stützkörper 2 eingesetzte Schiebehülse 9 ist in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform eine Hülse aus vernetztem Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc), die über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist. Alternativ können auch Schiebehülsen 9 aus ande- ren Materialien, insbesondere Polyvinylidenfluorid (PVDF) vorteilhafterweise verwendet werden. In dieser Ausführungsform weist die Schiebehülse 9 eine Innenoberfläche mit einem Mittenrauwert R _a in einem Bereich von 4 μηι auf, wobei die Rauheit der Innenoberfläche in alternativen Ausführungsformen der Schiebehülse 9 bevorzugt in einem Bereich von 1 μιη bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse 9 aufweist. Eine höhere Rauheit an der Innenoberfläche der Schiebehülse 9 führt zu einer Reduzierung der Kraft gegenüber Schiebehülsen mit glatter Innenoberfläche, die zum axialen Aufschieben der jeweiligen Schiebehülse 9 auf das aufgeweitete Rohrende 8 mit eingeschobenem Stützkörper 2 aufgebracht werden muss. Gleichzeitig besitzt eine Schiebehülse 9 mit höherer Rauheit der Innenoberfläche eine verringerte Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebe- hülse 9 auf dem aufgeweiteten Rohrende 8 insbesondere bei Temperaturwechselbeanspruchung.

Zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 wird zunächst die Schiebehülse 9 über das Ende 8 des Kunststoffrohres 7 geschoben. Dann wird ein

Aufweitwerkzeug in das Ende des Kunststoffrohres 8 eingeführt und das Kunststoffrohr 7 an einem Ende mithilfe eines Aufweitwerkzeugs aufgeweitet. Daraufhin wird der Stützkörper 2 des Verbindungselements 1 in das aufgeweitete Ende 8 des Kunststoffrohres 7 eingeführt, bis das aufgeweitete Ende 8 des Kunststoff roh res 7 am Voranschlag 4 annähernd anliegt. Aufgrund des Memory-Effekts des Rohrmaterials zieht sich das aufgeweitete Ende 8 des Kunststoffrohres 7 zusammen, wobei sich das Kunststoffmaterial des Kunststoffrohres 7 in die Außenkontur des Stützkörpers 2 des Verbindungselements 1 eindrückt. Abschließend wird die Schiebehülse 9 durch ein geeignetes Schiebewerkzeug in axialer Richtung auf das aufgeweitete Ende 8 des Kunststoffrohres 7 mit eingeführtem Stützkörper 2 geschoben, so dass das aufgeweitete Ende 8 des Kunststoffrohres 7 am Stützkörper 2 fixiert ist. Ggf. kön- nen nun in gleicher Weise weitere Kunststoffrohre 7 oder Metall-Kunststoff-Verbundrohre 7 an weiteren Stützkörpern 2a unter Ausbildung einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 angeschlossen werden.

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform beträgt das Aufweitverhältnis etwa 0,25. Die- ser Wert ist für eine Rohrverbindung 6 zwischen einem Verbindungselement 1 und einem Vollkunststoffrohr 7 besonders bevorzugt, während für eine Verbindung zwischen einem Verbindungselement 1 und einem Metall-Kunststoff-Verbundrohr 2 ein Wert von etwa 0,15 besonders bevorzugt ist. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Verbindungselements 1 zur Bildung einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 ist in Fig. 3 wiederum in einer Seitenansicht gezeigt. Das Verbindungselements gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Verbindungselement 1 lediglich darin, dass die beiden Voranschläge 4, 4a jeweils mit dem zugehörigen umlaufenden Kragen 5, 5a über einstückig angeformte Stege 10 verbunden sind. Daraus resultiert eine höhere mechanische Stabilität des Verbindungselements 1. Hinsichtlich weiterer Eigenschaften des Verbindungselements 1 sowie der damit gebildeten erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 gelten die Ausführungen zu Fig. 1 und Fig. 2 auch für das Verbindungselement 1 gemäß Fig. 3 entsprechend. Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eines Verbindungselements 1 zur Bildung einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Das Verbindungselements gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Verbindungselement 1 allein dahingehend, dass der Voranschlag 4, 4a jeweils an dem zugehörigen umlaufenden Kragen 5, 5a anliegend ausgebildet ist. Damit stellt der je- weilige Voranschlag 4, 4a einen integralen Bestandteil des zugehörigen umlaufenden Kragens 5, 5a dar. In dieser Ausführungsform bilden der Voranschlag 4, 4a und der zugehörigen umlaufende Kragen 5, 5a eines Stützkörpers eine zweistufige treppenförmige Anordnung. Auch auf diese Weise wird eine höhere mechanische Stabilität des Verbindungselements 1 erzeugt. Hinsichtlich weiterer Eigenschaften des Verbindungselements 1 sowie der damit gebildeten erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 gelten die Ausführungen zu Fig. 1 und Fig. 2 auch für das Verbindungselement 1 gemäß Fig. 4 entsprechend.

In den in Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Ausführungsformen handelt es sich bei dem Verbindungselement 3 der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 6 um einen Rohrverbinder mit zwei Rohranschlussabschnitten. Alternativ dazu kann das erfindungsge- mäße Verbindungselement 3 als Anschlussstück, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T- Stück, Wand-T-Stück, Wandwinkel, Systemübergang, Übergangsstück und gewinkeltes Übergangsstück, die jeweils mindestens ein Innen- und/oder Außengewinde aufweisen können oder gewindelos sein können, ausgebildet sein.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beiliegenden Ansprüchen ergibt.

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