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Title:
TUBULAR COUPLING ELEMENT FOR PRODUCING A GLUED JOINT WITH A FLUID LINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/021996
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tubular coupling element for producing a glued joint with a fluid line and to a method for producing such a glued joint. The inventive coupling element (1) consists of an inner tube (4) that is inserted in the fluid line (3) and an outer tube (5) that is configured concentrically with respect to the inner tube and that is integrally formed on the rear end of the inner tube (4) with a ring (6). The annular gap (13) present between the two tubes (4) and (5) is designed to receive the tube end (20) of the fluid line (3) and a hot-melt type adhesive in a compacted solid form shaped as a ring (14). The connection can be easily established by first introducing the adhesive in the annular gap (13) and then melting it by rapidly supplying heat while the tube end (20) of the fluid line (3) is pressed into the annular gap (13). The inventive design of the coupling element allows a rapid and lasting connection between a metal tube and a coupling housing or insertable plastic element using a reactivatable hot-melt type adhesive.

Inventors:
BREMONT MICHEL (FR)
DALLA ZUANNA CYRILLE (FR)
PAPIRER YVES (FR)
MORETTI ERMINIO (FR)
PERRIN GILLES (FR)
RAYMOND ALBERT (FR)
Application Number:
PCT/EP2000/008824
Publication Date:
March 29, 2001
Filing Date:
September 09, 2000
Export Citation:
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Assignee:
RAYMOND A & CIE (FR)
BREMONT MICHEL (FR)
DALLA ZUANNA CYRILLE (FR)
PAPIRER YVES (FR)
MORETTI ERMINIO (FR)
PERRIN GILLES (FR)
RAYMOND ALBERT (FR)
International Classes:
F16L13/10; F16L47/02; (IPC1-7): F16L13/10; F16L47/02
Foreign References:
US4092193A1978-05-30
US4896904A1990-01-30
FR1493562A1967-09-01
EP0289831A11988-11-09
DE2603299A11977-08-04
DE4442407C11996-11-14
Other References:
FOSCALDI L S, SCHIEFER C: "Adhesive-Bonded Structural Joint", IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 12, no. 4, September 1969 (1969-09-01), pages 507, XP002160285
Attorney, Agent or Firm:
Kirchgaesser, Johannes (A. Raymond GmbH & Co.KG Teichstrasse 57 Lörrach, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Rohrförmiges Kupplungsteil zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einer Fluidleitung, wobei das Kupplungsteil (1) aus einem in die Fluidleitung (3) einführbaren Innenrohr (4) und einem konzentrisch zu diesem ausgebildeten Außenrohr (5) besteht, welches am hinteren Ende des innenrohrs (4) mit einen geschlossenen Ring (6) angeformt ist, und wobei der ringförmige Spalt (13) zwischen dem Innenrohr (4) und dem Außenrohr (5) mit Klebstoff in solcher Menge befüllt wird, daß die Zwischenräume zwischen der Fluidleitung (3) und dem Innenrohr (4) beziehungsweise dem Außenrohr (5) nach dem Eindrücken der Fluidleitung (3) voll ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Spalt (13) mit einem trockenen, als festen Ring (14) verpreßten, aufschmelzbaren Klebstoff befüllt ist.
2. Rohrförmiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (4) auf seinem Außenmantel (7) mindestens drei Längsrippen (8) besitzt, welche der Innenwand (9) der Fluidleitung (3) als zentrierende An lage dienen.
3. Rohrförmiges Kupplungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (5) an seiner Innenseite über den Umfang verteilt eine Vieizahl von achsparallel verlaufenden Rillen (10) besitzt, deren Kämme (11) einen Innendurchmesser (d2) aufweisen, welcher geringfügig größer ist als der Außendurchmesser (D) der Fluidleitung (3).
4. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung zwischen einem rohrförmi gen Kupplungsteil nach Anspruch 1 und der Fluidleitung, dadurch gekenn zeichnet, daß am Beginn des Zusammenführens der Fluidleitung (3) und dem Innenrohr (4) beim Auftreffen des freien Rohrendes (20) auf den Klebstoffring (14) dieser durch rasche Wärmezufuhr auf Schmelztemperatur gebracht wird, und daß gleichzeitig durch Eindrücken des freien Endes (20) der Klebstoff zum Fließen gebracht wird, wobei ein kleiner Teil davon zwischen Fluidleitung (3) und Innenrohr (4) und der größere Teil davon zwischen Fluidleitung (3) und Außenrohr (5) weggedrückt wird.
5. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung zwischen dem rohrförmigen Kupplungsteil und der Fluidleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (20) der Fluidleitung (3) mittels einer Induktionsspule (19) vorgewärmt wird.
6. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (20) der Fluidleitung (3) zusammen mit der Induktionsspule (19) auf das Kupplungsteil (1) aufgeschoben wird.
Description:
Rohrförmiges Kupplungsteil zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einer Fluidleitung Die Erfindung bezieht sich auf ein rohrförmiges Kupplungsteil zur Herstellung ei- ner Klebeverbindung mit einer Fluidleitung, wobei das Kupplungsteil aus einem in die Fluidleitung einführbaren Innenrohr und einem konzentrisch zu diesem ausge- bildeten Außenrohr besteht, welches am hinteren Ende des Innenrohres mit ei- nem geschlossenen Ring angeformt ist.

Aus der DT 26 03 299 A1 ist ein solches Kupplungsteil bekannt, bei dem der ringförmige Spalt zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr mit flüssigem Klebstoff befullt wird, und zwar in einer solchen Menge, daß die Zwischenräume zwischen der Fluidleitung und dem Innenrohr bzw. dem Außenrohr nach dem Ein- drücken der Fluidleitung voll ausgefüllt sind. Der Klebstoff besteht hierbei aus zwei flüssigen Komponenten, die durch entfernbare Trenn-und Abdeckfolien im Rings- palt festgehalten werden. Diese Arbeitsweise mit flüssigen Klebstoffkomponenten hat den Nachteil, daß die Folien auf der Baustelle zunächst entfernt werden müs- sen, bevor das Rohrende der Fluidleitung in den Ringspalt eingeführt werden kann. Außerdem müssen das Rohrende und das Kupplungsteil in einer axial aus- gerichteten Lage solange gehalten werden, bis die Klebstoffmasse sich verfestigt hat. Auch erfordert es große Aufmerksamkeit beim Einfüllen der Klebstoffkompo- nenten, bei der richtigen Dosierung und beim luftdichten Verschließen des Rings- paltes.

Aus der DE 44 42 407 C1 ist ebenfalls ein solches rohrförmiges Kupplungsteil be- kannt, bei welchem der Ringspalt mit einem aushärtefähigen Dicht-oder Binde- mittel aufgefüllt und dann mit einer lösbaren, luftdichten Abdeckung verschlossen wird. Auch hierbei ergeben sich die gleichen vorgenannten Nachteile, daß nämlich die Abdeckfolie auf der Baustelle zunächst entfernt werden muß, bevor das Roh- rende der Fluidleitung zur Herstellung einer Klebeverbindung in den Ringspalt eingeführt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Ringspalt unter Verwendung eines geeigneten Klebstoffes so auszubilden und zu befüllen, daß sich die Kupplungsteile mit den Endabschnitten der Fluidleitungen auf einfache Weise schnell und problemlos verbinden lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den ringförmigen Spalt zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr mit einem trockenen, als festen Ring ver- preßten, aufschmelzbaren Klebstoff zu befullen.

Hierdurch gestaltet sich die Herstellung einer Klebeverbindung zwischen dem En- de der Fluidleitung und dem Kupplungsteil wesentlich einfacher und preisgünsti- ger als beim Stand der Technik. Dadurch, daß der aufschmelzbare Klebstoff als fest verpreßter Ring in den Ringspalt eingebracht wird, kann dieser auch ohne Verschlußmittel gut gehalten und für den Gebrauch jederzeit durch Aufschmeizen reaktiviert werden. Schließlich lassen sich mit dem vorliegenden Klebeverfahren Fluidleitungen und Kupplungsteile auch dann problemlos miteinander verbinden, wenn das Kupplungsgehäuse aus Kunststoffmaterial besteht, während als Fluid- leitung ein Aluminiumrohr oder ein mit Kunststoff ummanteltes Metallrohr verwen- det wird, wie es heute in zunehmendem Maße üblich ist.

In den Unteransprüchen sind für die Gestaltung des Kupplungsteils förderliche Weiterbildungen der Erfindung angegeben, die im Einzelnen folgende Vorteile aufweisen : So soll die Ausbildung des Innenrohrs nach Anspruch 2 dem Endbereich der Fluidleitung als zentrierende Anlage dienen, während der Schmelzklebstoff sich zwischen den Längsrippen verteilen kann.

Durch die Ausgestaltung des Außenrohres nach Anspruch 3 wird ferner erreicht, daß der zwischen Innen-und Außenrohr eingesetzte Klebstoff beim Aufschmeizen gut entlang der Rillen nach außen quellen kann und somit für eine gleichmäßige Verteilung des Klebstoffs gesorgt ist.

Durch das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach Anspruch 4 wird außerdem eine vorteilhafte Vorgehensweise angegeben, wie der in den Ringspalt eingebrachte Klebstoffring während des Einführens der Fluidlei- tung rasch erwärmt wird und sich das Ende der Fluidleitung in den aufschmelzen- den Klebstoff gut eindrücken faßt.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darge- stellt und soll nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt : Fig. 1 ein Kupplungsgehäuse in Seitenansicht mit Teilschnitt durch das Kupplungsteil gemäß Linie 1-1 in Fig. 2, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Kuplungsteil gemäß Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen verpreßten Klebstoffring zum Einführen in den ringförmigen Spalt des Kupplungsteils im Längsschnitt, Fig. 4 ein Kupplungsgehäuse in schematischer Darstellung mit eingedrück- tem Klebstoffring, Fig 5 und 6 den Arbeitsablauf bei der Herstellung der Klebeverbindung zwischen dem Kupplungsteil und der Fluidleitung und Fig. 7 das mit der Fluidleitung fertig verklebte Kupplungsteil.

In den Figuren 1 und 2 ist ein rohrförmiges Kupplungsteil 1 dargestellt, welches einstückig mit einem aus Kunststoff hergestellten Kupplungsgehäuse 2 verbun- den ist. Dieses Kupplungsteil 1 dient, wie aus Fig. 7 ersichtlich, zur Herstellung einer Klebeverbindung mit einer Fluidleitung 3, welche bsp. aus Aluminiumrohr oder aus sonst einem geeigneten Metallrohr gebildet sein kann. Das Kupplungsteil 1 kann aber auch an einem in der Zeichnung nicht dargestellten Einsteckteil an- geformt sein, welches in bekannter Weise zur Herstellung einer lösbaren Steck- verbindung in das Kupplungsgehäuse 2 eingeführt wird.

Das Kupplungsteil 1 besteht aus einem Innenrohr 4, welches in das freie Ende 20 der Fluidleitung 3 eingeführt wird, und aus einem konzentrisch zu diesem ausge- bildeten Außenrohr 5, welches am hinteren Ende des Innenrohrs 4 mit diesem über einen geschlossenen Ring 6 verbunden ist. Das lnnenrohr 4 besitzt auf sei- nem Außenmantel 7 mindestens drei Längsrippen 8, welche der Innenwand 9 der Fluidleitung 3 als zentrierende Anlage dienen, wenn diese über das Innenrohr 4 aufgeschoben wird (Fig. 6).

Das Außenrohr 5 besitzt an seiner Innenseite über den Umfang verteilt eine Viel- zahl von achsparallel verlaufenden Rillen 10, deren Kämme 11 einen Innen- durchmesser d2 aufweisen, welcher geringfügig größer ist, als der Außendurch- messer D der Fluidleitung 3. Das Außenrohr 5 ist zweckmäßigerweise etwa eben- so lang ausgebiidet wie der Außendurchmesser D der Fluidleitung 3, während das Innenrohr 4 um etwa die Hälfte länger ist als das Außenrohr 5.

Zur Herstellung einer Klebeverbindung zwischen dem rohrförmigen Kupplungsteil 1 und der Fluidleitung 3 wird der ringförmige Spalt 13 zwischen dem Innenrohr 4 und dem Außenrohr 5 etwa zur Hälfte mit aufschmelzbarem Klebstoff aufgefüllt, welcher in Form eines fest verpreßten Ringes 14 eingegeben wird (Fig. 3). Der Außendurchmesser D1 dieses Ringes 14 ist hierbei etwas kleiner bemessen als der Innendurchmesser d2 der Kämme 11, während der lnnendurchmesser d1 des Ringes 14 etwa dem Innendurchmesser d der Fluidleitung 3 entspricht. Die Breite B des Ringes 14 ist schließlich so dimensioniert, daß der Ring 14 etwa die halbe Tiefe des ringförmigen Spaltes 13 ausfüllt.

Nach dem Einführen des Ringes 14 in den Ringspalt 13 in Pfeilrichtung P wird der Ring 14 zweckmäßigerweise unter Verwendung eines Hilfswerkzeugs 15, das über den Umfang verteilt einige Druckstempel 16 besitzt, bis zur Anlage an den Verbindungsring 6 gedrückt (Fig. 4). Das mit Klebstoff gefüllte Kupplungsteil 1 ist nun bereit, mit dem freien Ende 20 der Fluidleitung 3 verklebt zu werden. Der Ar- beitsablauf ist in den Fig. 5 und 6 anschaulich dargestellt.

Das Kupplungsgehäuse 2 wird zunächst mit einer Kupplungshalterung 17 in Posi- tion gehalten, während die Fluidleitung 3 von einem Rohrhalter 18 in Verlänge- rung der Achse in Gegenposition gebracht wird. Nun wird das freie Ende 20 der Fluidleitung 3 von einer Induktionsspule 19 umgeben, so daß das Rohrende 20 vorgewärmt werden kann (Fig. 5).

Das Kupplungsteil 1 wird sodann mittels der Halterung 17 in Richtung des Pfeiles M auf das freie Ende 20 der Fluidleitung 3 aufgedrückt und taucht dabei gleichzei- tig in die Induktionsspule 19 ein. Aufgrund der von der Induktionsspule ausgehen- den Wärmeeinwirkung wird der Klebstoffring 14 aufgeschmolzen. Während das Rohrende 20 der Fluidleitung 3 in den Schmelzklebstoff eindringt, wird dieser auf- grund der Materialverdrängung an der Innenwand 9 und der Außenwand 12 ent- lang der Rippen 8 bzw. Rillen 10 in Einführrichtung M herausgedrückt, wobei die Zwischenräume zwischen dem Rohrende 20 und dem Kupplungsteil 1 vollstandig ausgefüllt werden (Fig. 6).

Nach dem Abbinden und Vorhärten des Schmelzklebstoffs ist der Verbindungs- vorgang zwischen Kupplungsteil 1 und Fluidleitung 3 soweit abgeschlossen, daß die Halterungen 17 und 18 für den evtl. erforderlichen Aushärtungsprozess ent- fernt werden können. (Fig. 7). Die Kupplung 2 mit der angeklebten Fluidleitung 3 können danach ihrem Verwendungszweck zugeführt werden.

Der Rohrhalter 18 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel symbolisch durch ei- nen Massivkörper mit einem sogenannten Sackloch dargestellt, in welches die Fluidleitung 3 mit dem wegführenden Ende eingesteckt ist. Der Rohrhalter kann aber auch als ein die Fluidleitung 3 umspannender Klemmkörper wie z. B eine Rohrschelle Verwendung finden, welche insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Fluidleitung 3 eine größere Länge aufweist als in den Figuren 5 und 6 darge- stellt ist.

Bezugszeichenliste 1 Kupplungsteil 2 Kupplungsgehäuse 3 Fluidleitung 4 Innenrohr 5 Außenrohr 6 Verbindungsring 7 Außenmantel 8 Längsrippen 9 Innenwand der Fluidleitung 10 Achsparallel verlaufende Rillen 11 Kämme zwischen den Rillen 12 Außenwand der Fluidleitung 13 Ringförmiger Spalt 14 Klebstoffring<BR> 15 Hilfswerkzeug<BR> 16 Druckstempel 17 Halterung für Kupplungsgehäuse 18 Rohrhalter 19 Induktionsspule 20 Freies Rohrende