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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines Rohrs aus
einem ersten Werkstoff, insbesondere eines Metallrohrs, mit einem
Rohr aus einem zweiten Werkstoff, insbesondere einem Kunststoffrohr
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Sogenannte
Werkstoffübergangsverbinder sind aus dem allgemeinem Stand
der Technik bekannt. Ein Werkstoffübergangsverbinder für
Rohre verbindet in der Regel ein Metallrohr mit einem Kunststoffrohr.
Es kann sich jedoch auch die Notwendigkeit ergeben, zwei Kunststoffrohre
aus unterschiedlichen Werkstoffen/Materialien oder allgemein zwei
Rohre aus unterschiedlichen Werkstoffen miteinander zu verbinden.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Gashauseinführung für
Gebäude mit einer im Gebäudeinneren angeordneten
Gasarmatur, von der sich ein Metallrohr durch eine Gebäudewand
nach außen erstreckt, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 14.
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Gasleitungen
werden wegen der Brandgefahr in Gebäuden als Metallleitungen
verlegt, die über eine Anschlussvorrichtung mit einer vor
dem Gebäude im Erdreich verlegten, aus Kunststoff gefertigten Gaszuführungsleitung
zu verbinden sind. Die im Erdreich verlegten und aus Kunststoff
gefertigten Gaszuführungsleitungen sind der Gefahr ausgesetzt,
dass sie bei Erdarbeiten von einem Bagger ungewollt ergriffen werden.
Dabei können starke Zugkräfte auf die aus Kunststoff
gefertigte Gasleitung ausgeübt werden, deren Übertragung
auf die im Gebäude verlegte Gasleitung aus Stahl verhindert
werden muss, um eine Gasexplosion im Gebäude zu verhindern. Die
bekannten Vorrichtungen zum Verbinden eines Metallrohrs mit einem
Kunststoffrohr sollen daher sicherstellen, dass die Gasleitung aus
Kunststoff außerhalb des Gebäudes reißt.
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Ein Übergang
von einer Metallleitung auf eine weiterführende Kunststoffleitung
wird häufig bei Gashauseinführungen benötigt,
es besteht jedoch auch unabhängig von einer Gashauseinführung
regelmäßig die Notwendigkeit, einen belastbaren Übergang
zwischen einem Metallrohr und einem Kunststoffrohr zu schaffen.
Die gängigen Normen und Prüftests sehen dabei
vor, dass die Verbindung zwischen dem Metallrohr und dem Kunststoffrohr
definierte Biegebeanspruchungen und Zugbeanspruchungen kompensieren
muss. Im Regelfall ist vorgesehen, dass die Verbindung zwischen
dem Metallrohr und dem Kunststoffrohr geeignet ist, höhere
Belastungen zu kompensieren als das Kunststoffrohr. Das heißt, bei
entsprechend hohen Biege- oder Zugbelastungen wird erwartet, dass
Beschädigungen nicht an dem Verbindungsstück zwischen
dem Metallrohr und dem Kunststoffrohr auftreten, sondern an anderen Stellen.
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Die
DE 10 2007 059 945
B3 beschreibt hinsichtlich einer Gashauseinführung,
dass ein erdverlegtes Gasrohr aus Kunststoff mit einem im Gebäude verlaufenden
Stahlrohr dadurch verbunden wird, dass in die Gebäudewand
ein Schutzrohr eingemauert wird, dass die Enden des Stahlrohrs,
eines Verbindungsrohrs und des darübergeschobenen Kunststoffrohrs
umfasst.
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Die
aus der
DE 10
2007 059 945 B3 bekannte Lösung weist einen konstruktiv
aufwändigen Aufbau auf und ist zudem nicht dazu geeignet,
eine sichere Verbindung zwischen einem Metallrohr und einem Kunststoffrohr
herzustellen, wenn keine Gebäudewand verfügbar
ist.
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Aus
dem allgemeinen Stand der Technik ist eine Vorrichtung zum Verbinden
eines Metallrohrs mit einem Kunststoffrohr bekannt, bei der das
Kunststoffrohr im Kupplungsbereich eine Aufweitung derart aufweist,
dass sich der Innendurchmesser des Kunststoffrohrs so vergrößert,
dass das Kunststoffrohr auf ein Ende des Metallrohrs aufgesteckt
werden kann. Das Kunststoffrohr weist dabei im Kupplungsbereich,
das heißt in dem Bereich, in dem das Kunststoffrohr das
Metallrohr außenseitig umfasst, eine gleichmäßige
bzw. glatte Innenoberfläche auf. Dabei kann vorgesehen
sein, dass der Außenumfang des Stahlrohrs eine Wellenkontur
aufweist oder eine Verzahnung, die sich durch das Aufstecken des
Kunststoffrohrs etwas in das Kunststoffrohr einpresst. Dies ermöglicht
eine gewisse Vorfixierung. Eine Auszugssicherheit ergibt sich dadurch
nicht, insbesondere lassen sich dadurch die gegebenenfalls auftretenden Biegebelastungen
oder Zugbelastungen nicht aufnehmen. Bei den aus dem allgemeinen
Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Verbinden eines Metallrohrs
mit einem Kunststoffrohr ist daher vorgesehen, dass die Außenseite
des Kunststoffrohrs (im Kupplungsbereich) und die an den Kupplungsbereich
angrenzende Außenseite des Metallrohrs mit einem Kunststoff
einstückig umspritzt wird. Damit soll eine sowohl das Metallrohr
als auch das Kunststoffrohr umfassende Umhüllung hergestellt werden,
durch welche die Funktion ”Auszugssicherheit” realisiert
werden soll. Zwischen dem Kunststoffrohr und der Umhüllung
soll durch eine Verschweißung eine belastbare Verbindung
hergestellt werden.
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Von
Nachteil bei den aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannten
Lösungen ist es, dass eine Auszugssicherheit erst durch
die aufgespritzte Umhüllung realisiert wird. Wünschenswert
wäre es jedoch, dass schnell, einfach und prozesssicher
eine zuverlässige Verbindung zwischen einem Metallrohr und
einem Kunststoffrohr – unabhängig von einer Gebäudewand
(
DE 10 2007 059
945 B3 ) und unabhängig von einer aufgespritzten
Umhüllung – hergestellt werden kann.
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Generell
stellt sich bei Rohren, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet
sind, die Aufgabe, diese zuverlässig und prozesssicher
zu verbinden, insbesondere wenn eine Verschweißung ausscheidet,
weil sich die beiden Werkstoffe nicht verschweißen lassen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Verbinden eines Rohr aus einem ersten Werkstoff, insbesondere
eines Metallrohrs, mit einem Rohr aus einem zweiten Werkstoff, insbesondere
einem Kunststoffrohr, zu schaffen, die die Nachteile des Standes
der Technik löst, insbesondere eine einfache, schnelle
und prozesssichere Verbindung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1
gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird eine
Verbindung zwischen zwei Rohren aus unterschiedlichen Werkstoffen,
nämlich einem Rohr aus einem ersten Werkstoff und einem
Rohr aus einem davon abweichenden zweiten Werkstoff, geschaffen, die
einfach, schnell und prozesssicher hergestellt werden kann. Es kann
sich bei den Werkstoffen, aus denen die Rohre gebildet sind, um
beliebige Werkstoffe/Materialien handeln. Es ist insbesondere auch vorstellbar,
dass es sich bei dem Rohr aus dem ersten Werkstoff um ein Kunststoffrohr
aus einem ersten Kunststoff und bei dem Rohr aus dem zweiten Werkstoff
um ein Kunststoffrohr aus einem zweiten hiervon abweichenden Kunststoff
handelt.
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Im
Regelfall werden Werkstoffübergangsverbinder eingesetzt,
um ein Metallrohr mit einem Kunststoffrohr zu verbinden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung zur einfacheren Nachvollziehbarkeit anhand eines
Beispiels beschrieben, bei dem ein Metallrohr, bei dem es sich um
das Rohr aus dem ersten Werkstoff handeln kann, mit einem Kunststoffrohr,
bei dem es sich um ein Rohr aus einem zweiten Werkstoff handeln
kann, verbunden wird.
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Es
sei jedoch darauf hingewiesen, dass alle nachfolgend beschriebenen
Merkmale und Ausführungsformen, insbesondere auch die Merkmale,
die in den Ansprüchen beschrieben sind, bei Rohren aus einem
beliebigen Werkstoff eingesetzt/verwendet werden können.
Die Merkmale der Erfindung und die Erfindung an sich ist nicht auf
eine Verbindung eines Metallrohrs mit einem Kunststoffrohr beschränkt, sondern
umfasst die Verbindung von Rohren aus beliebigen Werkstoffen.
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Insofern
somit nachfolgend ein Metallrohr beschrieben wird, kann es sich
hierbei um ein Rohr aus einem beliebigen ersten Werkstoff handeln.
Insofern nachfolgend ein Kunststoffrohr beschrieben wird, kann es
sich um ein Rohr aus einem hiervon abweichenden beliebigen zweiten
Werkstoff handeln.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird bereits
durch das Aufstecken des Kunststoffrohrs auf das Metallrohr eine
auszugssichere Verbindung geschaffen, die den derzeitigen Anforderungen
bezüglich Biegebelastung und Zugbelastung widersteht, ohne
dass weitere Maßnahmen erforderlich sind. Es ist insbesondere
nicht mehr notwendig, den Außenumfang des Kunststoffrohrs
(im Kupplungsbereich) und den Außenumfang des Metallrohres
in einem an den Kupplungsbereich angrenzenden Teilstück
mit einem Kunststoff zu umspritzen, um die notwendige Auszugssicherheit
herzustellen. Es hat sich zwar gezeigt, dass zur Herstellung eines
Korrosionsschutzes eine Umhüllung von Vorteil ist, dies
ist jedoch nicht mehr notwendig, um eine Auszugssicherheit herzustellen.
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Erfindungsgemäß weist
der Außenumfang des Metallrohrs in einem Kupplungsbereich
wenigstens einen Widerhaken und/oder wenigstens eine Hinterschneidung
auf. Des weiteren weist der Innenumfang des Kunststoffrohrs eine
daran angepasste Gegenkontur auf, so dass die Gegenkontur zur Ausbildung
einer entgegen der Aufsteckrichtung wirkenden Auszugssicherung formschlüssig
in die Hinterschneidung oder in Aufsteckrichtung hinter den Widerhaken
einrastet, wenn das Kunststoffrohr in der Endposition aufgesteckt
ist.
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Im
Unterschied zum Stand der Technik weist nun zum Einen das Metallrohr
an seinem Außenumfang eine Gestaltung auf, durch die ein
entgegen der Aufsteckrichtung wirkender Formschluss, der entsprechend
hohe Kräfte aufnehmen kann, realisiert wird. Zum Anderen
weist der Innenumfang des Kunststoffrohrs eine daran angepasste
Gegenkontur auf, die dann wirkt, wenn das Kunststoffrohr in der Endposition
auf das Metallrohr aufgesteckt ist bzw. seine Endposition erreicht
hat. Die Kunststoffrohre gemäß dem Stand der Technik
weisen keine Gestaltung mit einer Gegenkontur auf, die mit Widerhaken oder
Hinterschneidungen des Metallrohrs zusammenwirkt. Ferner weist auch
das Metallrohr gemäß dem Stand der Technik keine
Widerhaken oder Hinterschnei dungen, sondern im Wesentlichen nur
einen aufgerauten bzw. mit einer Wellenkontur versehenen Außenumfang
auf.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine
Verbindung zwischen einem Metallrohr und einem Kunststoffrohr, ohne
dass weitere Teile notwendig sind. D. h. es werden keine zusätzlichen
Einlegeteile oder Verbindungsglieder benötigt, um zwischen dem
Innenumfang des Kunststoffrohrs und dem Außenumfang des
Metallrohrs eine auszugssichere Verbindung herzustellen.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Gegenkontur einstückig mit dem
Kunststoffrohr ausgebildet ist, das heißt, die Gegenkontur
wird durch eine entsprechende Formgestaltung des Materials des Kunststoffrohrs gebildet.
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Ferner
ist es von Vorteil, wenn die Widerhaken bzw. die Hinterschneidungen
einstückig mit dem Metallrohr ausgebildet sind, d. h. diese
werden durch eine entsprechende Formgestaltung des Materials des
Metallrohrs gebildet.
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Erfindungsgemäß ist
es möglich, direkt von dem Metall des Metallrohrs auf das
Kunststoffrohr überzugehen. Es besteht somit eine direkte
bzw. unmittelbare formschlüssige Verbindung zwischen dem Metallrohr
und dem Kunststoffrohr, ohne dass zusätzliche Teile, z.
B. Einlege- oder Verstärkungsteile, notwendig sind.
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Die
erfindungsgemäße Lösung eignet sich sowohl
für den Einsatz bei Gashauseinführungen als auch
unabhängig hiervon als Metall-Kunststoffübergang
(insbesondere Stahl-PE-Übergang).
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Zur
Herstellung eines Übergangs zwischen einem beliebigen Metallrohr
und einem Kunststoffrohr bzw. zwischen einer Metallrohrleitung und
einer Kunststoffrohrleitung sind verschiedene Varianten denkbar.
Es kann sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beispielsweise um ein separates Bauteil handeln, welches ein Kunststoffrohr
und ein Metallrohr aufweist, die erfindungsgemäß miteinander
verbunden sind. Das Kunststoffrohr und das Metallrohr können
dabei vorzugsweise stutzenförmig ausgebildet sein, d. h.
eine relativ geringe Länge aufweisen. Das freie Ende des
Metallrohrs, d. h. das von der Verbindung mit dem Kunststoffrohr
abgewandte Ende des Metallrohrs, kann dann auf bekannte Art und Weise
mit einem weiterführenden Metallrohr, beispielsweise einer
Metallrohrleitung, verbunden werden. Analog kann das freie Ende
des Kunststoffrohrs der Vorrichtung mit einem weiterführenden
Kunststoffrohr oder einer Kunststoffrohrleitung verbunden werden.
Hierfür können bekannte Verbindungstechniken,
vorzugsweise Schweißen, eingesetzt werden. Eine Verbindung
zwischen gleichen Materialien, beispielsweise Metall mit Metall
bzw. Kunststoff mit Kunststoff, ist einfach und prozesssicher mit
bekannten Maßnahmen möglich.
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Es
muss sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nicht um ein separates Bauteil handeln, damit ein Metallrohr bzw.
eine Metallrohrleitung mit einem Kunststoffrohr bzw. einer Kunststoffrohrleitung verbunden
werden kann. Das Metallrohr der Vorrichtung kann bereits ein Teil
einer weiterführenden Metallrohrleitung und/oder das Kunststoffrohr
ein Teil einer weiterführenden Kunststoffrohrleitung sein.
Hierzu kann das weiterführende Metallrohr im Kupplungsbereich über
die erfindungsgemäßen Widerhaken und/oder die
Hinterschneidungen verfügen. Insofern es sich bei dem erfindungsgemäßen
Kunststoffrohr um ein Teil einer weiterführenden Kunststoffrohrleitung
handelt, kann die weiterführende Kunststoffrohrleitung
im Kupplungsbereich über die erfindungsgemäß angepasste
Gegenkontur verfügen.
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Ein
besonders vorteilhaftes Verfahren zur Verbindung einer Metallrohrleitung
mit einer Kunststoffrohrleitung unter Verwendung einer Vorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 13 ergibt sich dadurch, dass
das Metallrohr der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit der Metallrohrleitung und das Kunststoffrohr der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit der Kunststoffrohrleitung verbunden wird, vorzugsweise durch
Schweißen.
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Von
Vorteil ist es, wenn eine Gashauseinführung für
Gebäude, welche eine im Gebäudeinneren angeordnete
Gasarmatur aufweist, von der sich ein Metallrohr durch eine Gebäudewand
nach außen erstreckt, mit einer Vorrichtung nach einem
der Ansprüche 1 bis 13 versehen ist, um das Metallrohr
mit einer weiterführenden Kunststoffrohrleitung zu verbinden.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zum Verbinden eines Metallrohrs
ein erfindungsgemäßes Metallrohr aufweist, welches
mit dem Metallrohr der Gasarmatur verbindbar ist. Es kann jedoch
auch vorgesehen sein, dass das Metallrohr der Gasarmatur das Metallrohr
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, d. h. bereits über
die erfindungsgemäßen Widerhaken und/oder Hinterschneidungen verfügt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Kunststoffrohr der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einer weiterführenden Kunststoffrohrleitung,
welche vorzugsweise in der Erde verläuft, verbindbar ist. Alternativ
dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße
Kunststoffrohr bereits ein Teil einer weiterführenden Kunststoffrohrleitung ist,
d. h. dass die Gegenkontur in der weiterführenden Kunststoffrohrleitung
ausgebildet ist.
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Es
hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Metallrohr
der Gashauseinführung mit dem Metallrohr der erfindungsgemäßen
Vorrichtung einstückig ausgebildet ist, und das Kunststoffrohr
der erfin dungsgemäßen Vorrichtung mit der weiterführenden
Kunststoffrohrleitung vorzugsweise durch Schweißen, Stecken
oder Pressen verbindbar ist.
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In
einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass durch den wenigstens einen Widerhaken und/oder die wenigstens eine
Hinterschneidung eine winklig zu der Längsachse des Metallrohrs
stehende und in eine von dem Kunststoffrohr abgewandte Richtung
ausgerichtete Kontaktfläche ausgebildet ist, und die Gegenkontur des
Kunststoffrohrs eine Gegenkontaktfläche ausbildet, die
in eine von dem Metallrohr abgewandte Richtung ausgerichtet ist,
wobei sich die Kontaktfläche und die Gegenkontaktfläche
in Radialrichtung überlappend gegenüberliegen,
wenn das Kunststoffrohr in der Endposition auf das Metallrohr aufgesteckt
ist.
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Dadurch
lässt sich die erfindungsgemäß gewünschte
Schnappverbindung in besonders vorteilhafter Weise ausgestalten.
Nach Erreichen der Endposition rastet bzw. schnappt die Gegenkontur
so in die Hinterschneidung ein bzw. rastet in Aufsteckrichtung hinter
dem Widerhaken ein, dass eine stabile Auszugssicherung erreicht
wird. Sobald eine entgegen der Aufsteckrichtung wirkende Kraft an
dem Kunststoffrohr oder dem Metallrohr wirkt, führt dies dazu,
dass die Kontaktfläche und die Gegenkontaktfläche
fest aneinander gepresst werden und dadurch eine Bewegung des Metallrohrs und/oder
des Kunststoffrohrs entgegen der Aufsteckrichtung bzw. in eine auseinanderstrebende
Richtung verhindert wird.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Hinterschneidung und/oder der Widerhaken
durch wenigstens eine ringförmig umlaufende Verbindungsnut
in dem Außenumfang des Metallrohrs ausgebildet ist. Eine
entsprechende Nut lässt sich besonders einfach durch bekannte
Maßnahmen in den Außenumfang des Metallrohrs einbringen.
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In
einer konstruktiven Ausführungsform der Erfindung kann
vorgesehen sein, dass das Metallrohr in Längsrichtung hintereinander
zwei oder mehrere umlaufende Verbindungsnuten aufweist. Die Ausbildung
von zwei (oder mehreren) umlaufenden Verbindungsnuten hat sich dann
als vorteilhaft herausgestellt, wenn der für den Gastransport
zur Verfügung stehende Innendurchmesser größer
ist als DN 32, d. h. größer als 3,2 cm. Bei kleineren
Durchmessern lässt sich eine ausreichende Auszugssicherung
auch mit nur einem umlaufenden Widerhaken und/oder einer umlaufenden
Hinterschneidung erreichen, die vorzugsweise durch das Einbringen
einer Verbindungsnut hergestellt werden.
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In
einer konstruktiven Ausführungsform der Erfindung ist ferner
vorgesehen, dass die Innenseite des Kunststoffrohrs im Kupplungsbereich
mit ringförmig umlaufenden Vorsprüngen, Ausbuchtungen und/oder
Nut- Federverbindungselementen ausgebildet ist, wobei die Anzahl
und die Positionierung der umlaufenden Vorsprünge, Ausbuchtungen
und/oder Nut-Federverbindungselemente an die Anzahl der umlaufenden
Verbindungsnuten im Metallrohr angepasst ist. Durch diese Ausgestaltung
lässt sich eine besonders vorteilhafte Gegenkontur ausbilden.
Die Vorsprünge, Ausbuchtungen und/oder Nut-Federverbindungselemente
stehen dabei an der Innenseite des Kunststoffrohrs vorzugsweise
ringförmig über den ansonsten im Wesentlichen
gleichmäßigen Innendurchmesser nach innen über.
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Insofern
das Metallrohr nur eine umlaufende Verbindungsnut aufweist, genügt
es auch, einen ringförmig umlaufenden Vorsprung, eine ringförmig
umlaufende Ausbuchtung oder ein ringförmig umlaufendes
Nut-/Federverbindungselement auszubilden, welche bzw. welches in
die Verbindungsnut des Metallrohrs formschlüssig eingreift.
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Von
Vorteil ist es, wenn der im Bereich der Vorsprünge, Ausbuchtungen
und/oder Nut-Federverbindungselemente vorhandene Innendurchmesser des
Kunststoffrohrs geringer ist als der Außendurchmesser des
Metallrohrs im Kupplungsbereich außerhalb der Verbindungsnuten
bzw. ohne Berücksichtigung von in den Außenumfang
des Metallrohrs eingebrachten Nuten.
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Dies
führt in vorteilhafter Weise dazu, dass beim Aufstecken
des Kunststoffrohrs auf den Außenumfang des Metallrohrs
das Kunststoffrohr in dem Bereich, in dem die ringförmig
umlaufenden Vorsprünge (oder dergleichen) ausgebildet sind,
aufgeweitet wird. Dadurch rasten bzw. schnappen die ringförmig
umlaufenden Vorsprünge des Kunststoffrohrs besonders vorteilhaft
in die Verbindungsnuten ein, wenn diese erreicht werden.
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Von
Vorteil ist es dabei, wenn der Außenumfang des Metallrohrs
in einem Teilstück vor der Verbindungsnut einen sich in
Richtung auf die Verbindungsnut vergrößernden
konischen Verlauf aufweist. Dadurch wird eine gleichmäßige
Aufweitung des Kunststoffrohrs erreicht.
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Von
Vorteil ist es, wenn das vor der Verbindungsnut angeordnete Teilstück
des Metallrohrs derart bearbeitet ist, dass im Längsschnitt
des Metallrohrs betrachtet vor der Verbindungsnut eine in Richtung
auf diese ansteigende Rampe ausgebildet ist.
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Von
Vorteil ist es ferner, wenn der Außenumfang des Metallrohrs
wenigstens eine umlaufende Dichtungsnut aufweist, in welche ein
Dichtungsring eingelegt ist, der zwischen dem Metallrohr und dem Kunststoffrohr
abdichtet.
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Dadurch,
dass der Dichtungsring in einer umlaufenden Dichtungsnut des Metallrohrs
eingelegt wird, erreicht man eine besonders lagestabile Anordnung
und eine besonders sichere Abdichtung zwischen dem Außenumfang
des Metallrohrs und dem Innenumfang des Kunststoffrohrs.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Dichtungsnut weiter von dem in Richtung
auf das Kunststoffrohr ausgerichteten Ende des Metallrohrs beabstandet
ist als die Verbindungsnuten. Der Erfinder hat erkannt, dass die
Ausbildung von zwei Dichtungsnuten, in die jeweils ein Dichtungsring
eingelegt wird und die in Längsrichtung des Metallrohrs,
vorzugsweise in einem geringen Abstand, hintereinander angeordnet sind,
besonders geeignet ist, um eine dichte Verbindung zwischen dem Metallrohr
und dem Kunststoffrohr herzustellen.
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Von
Vorteil ist es ferner, wenn der Außenumfang des Metallrohrs
wenigstens im Kupplungsbereich mit einer Kunststoffbeschichtung
versehen ist, welche durch die umlaufenden Verbindungsnuten und/oder
die umlaufenden Dichtungsnuten unterbrochen ist. Es hat sich als
besonders geeignet herausgestellt, wenn im Bereich der Verbindungsnuten
die Kunststoffbeschichtung des Metallrohrs, die unter anderem als
Korrosionsschutz dienen kann, vollständig entfällt.
Dadurch wird die formschlüssige Verbindung zwischen dem
Kunststoffrohr und dem Metallrohr nicht geschwächt. Im
Bereich der Dichtungsnuten ist es von Vorteil, wenn die Kunststoffbeschichtung
so vorhanden bleibt, dass diese direkt an die Kanten der Dichtungsnuten
angrenzt, jedoch durch die Dichtungsnuten unterbrochen ist. Es wird
damit, ohne dass übermäßig viel Material
des Metallrohrs abgetragen werden muss, eine Dichtungsnut mit einer
Tiefe geschaffen, die den Dichtungsring stabil aufnehmen kann. Dabei
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ca. 50 der Tiefe der Dichtungsnut
durch die Kunststoffbeschichtungsschicht und die restliche Tiefe
durch die Nut im Metallrohr realisiert wird.
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Grundsätzlich
ist es auch möglich, die Dichtungsnut analog im Kunststoffrohr
einzubringen oder in beiden Rohren eine korrespondierende Dichtungsnut
vorzusehen.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Außenseite des Kunststoffrohrs
im Kupplungsbereich und wenigstens eine an den Kupplungsbereich
angrenzende Außenseite des Metallrohrs mit einer einstückigen Kunststoffschutzschicht
versehen ist. Dadurch lässt sich ein vorteilhafter Korrosionsschutz
erreichen. Die Kunststoffschutzschicht kann beispielsweise durch Spritzen
bzw. Umspritzen des Kupplungsbereichs und der angrenzenden Außenseite
des Metallrohrs erfolgen. Die Kunststoffschutzschicht wird nach
dem Aufstecken des Kunststoffrohrs auf das Metallrohr aufgebracht.
Anstelle eines Umspritzens kann auch vorgesehen sein, dass die Kunststoffschutzschicht durch
eine Hülle bzw. einen Schlauch, vorzugsweise eine Schrumpfhülle
bzw. einen Schrumpfschlauch, hergestellt wird.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Außenseite des Metallrohrs und/oder
die Außenseite des Kunststoffrohrs in dem Bereich, den
die Kunststoffschutzschicht umschließt, wenigstens eine
umlaufende Schutzschichtnut oder eine Verzahnung aufweist, um ein
formschlüssiges Anbinden der Kunststoffschutzschicht zu
unterstützen. Von Vorteil kann es dabei sein, wenn die
Außenseite des Kunststoffrohrs im Kupplungsbereich mehrere
umlaufende Schutzschichtnuten aufweist. Von Vorteil kann es ferner sein,
wenn das Metallrohr eine Schutzschichtnut aufweist, die vorzugsweise
möglichst in einem Bereich der Außenseite des
Metallrohrs ausgebildet ist, der möglichst bündig
an das Kunststoffrohr angrenzt, wenn das Kunststoffrohr in seiner
Endposition auf das Metallrohr aufgeschoben ist. In diesem Bereich befindet
sich aufgrund des Übergangs vom Kunststoffrohr auf das
Metallrohr (wodurch sich eine Stufe ausbildet) regelmäßig
mehr Material der Kunststoffschutzschicht, so dass es sich besonders
gut eignet, in diesem Bereich eine Schutzschichtnut im Metallrohr
auszubilden.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Wandstärke des Kunststoffrohrs
im Kupplungsbereich größer ist als die Wandstärke
des Kunststoffrohrs außerhalb des Kupplungsbereichs. Dadurch
wird eine höhere Stabilität und Steifigkeit des
Kunststoffrohrs in diesem Bereich erreicht, was sich zur Herstellung
einer formschlüssigen Verbindung mit dem Metallrohr als
besonders geeignet herausgestellt hat.
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Von
Vorteil kann es dabei auch sein, wenn das Kunststoffrohr in einem
an den Kupplungsbereich angrenzenden Übergangsbereich – in
dem sich das Kunststoffrohr ausgehend vom Kupplungsbereich auf einen
verringerten Außendurchmesser verjüngt – verdickt
ausgebildet ist. Dadurch weist das Kunststoffrohr im Übergangsbereich,
der auch besonderen Belastungen ausgesetzt sein kann, eine besonders
hohe Stabilität auf.
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Von
Vorteil ist es, wenn alle Nuten, die in den Außenumfang
des Metallrohrs eingebracht werden, so tief in das Material eingebracht
sind, dass die verbliebene Wandstärke jeweils gleich stark
ist. Das Metallrohr wird somit an keiner Stelle über Gebühr
geschwächt.
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Von
Vorteil ist es, wenn das Kunststoffrohr aus Polyethylen (PE) ausgebildet
ist. Besonders eignet sich eine Ausbildung des Kunststoffrohrs als
Polyethylenrohr mit der Bezeichnung PE 100.
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Von
Vorteil ist es ferner, wenn es sich bei dem Kunststoff, der zur
Ausbildung der Kunststoffschutzschicht vorgesehen ist, um einen
PE 80 handelt.
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Von
Vorteil ist es, wenn das Metallrohr ein Stahlrohr ist.
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Die
erfindungsgemäße Verbindung kann ohne ein zusätzliches
Einlegeteil geschaffen werden, d. h. die formschlüssige
Verbindung lässt sich realisieren, ohne den Werkstoff des
Kunststoffes (vorzugsweise PE) bzw. des Metalles (vorzugsweise Stahl)
zu verlassen.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren
abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung prinzipmäßig dargestellt.
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Es
zeigt:
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1 einen
Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung für Rohre mit kleinen Durchmessern;
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2 einen
Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung für Rohre mit größeren Durchmessern;
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3 einen
vergrößerten Längsschnitt durch einen
Teil der Wandung des Metallrohrs der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
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4 einen
vergrößerten Längsschnitt durch das Kunststoffrohr
der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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5 eine
Prinzipdarstellung einer Gashauseinführung, welche mittels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer weiterführenden
Kunststoffrohrleitung verbunden ist.
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1 zeigt
eine Vorrichtung 1 zum Verbinden eines Metallrohrs 2 mit
einem Kunststoffrohr 3. Das Kunststoffrohr 3 ist
außenseitig auf das Metallrohr 2 steckbar, so
dass ein Innenumfang des Kunststoffrohrs 3 einen Außenumfang
des Metallrohrs 2 in einem Kupplungsbereich 4 umfasst.
Das Kunststoffrohr 3 und das Metallrohr 2 stellen
in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Durchmesser des Typs DN 25 zur Verfügung, d. h. sie
weisen einen Durchmesser von ca. 25 mm auf. Es sind hier jedoch
sowohl größere als auch kleinere Durchmesser realisierbar.
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Der
Außenumfang des Metallrohrs 2 ist im Kupplungsbereich 4 mit
einem umlaufenden Widerhaken 5 versehen. Der Widerhaken 5 ist
dabei durch eine ringförmig umlaufende Verbindungsnut 6 in
dem Außenumfang des Metallrohrs 2 ausgebildet.
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Unmittelbar
vor der Verbindungsnut 6 verringert sich auf einem Teilstück
der Außendurchmesser des Metallrohrs 2 in Richtung
auf das vordere Ende des Metallrohrs 2.
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Das
Kunststoffrohr 3 weist eine an den Widerhaken 5 angepasste
Gegenkontur 7 auf, so dass die Gegenkontur 7 zur
Ausbildung einer entgegen der Aufsteckrichtung wirkenden Auszugssicherung formschlüssig
hinter dem Widerhaken 5 einrastet, wenn das Kunststoffrohr 3 in
der Endposition auf das Metallrohr 2 aufgesteckt ist.
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Grundsätzlich
kann anstelle eines Widerhakens im Ausführungsbeispiel
auch eine Hinterschneidung ausgebildet sein, in die die Gegenkontur 7 dann formschlüssig
einrastet.
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Die
Gegenkontur 7 an der Innenseite des Kunststoffrohrs 3 ist
im Ausführungsbeispiel im Kupplungsbereich 4 dadurch
realisiert, dass die Innenseite des Kunststoffrohrs 3 einen
ringförmig umlaufenden Vorsprung 8 (bzw. eine
Rille) aufweist, wobei die Positionierung des umlaufenden Vorsprungs 8 derart
gewählt ist, dass der umlaufende Vorsprung 8 in
Aufsteckrichtung hinter den Widerhaken 5 einrastet, wenn
das Kunststoffrohr 3 in der Endposition auf das Metallrohr 2 aufgesteckt
ist.
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Wie
sich aus dem Ausführungsbeispiel ergibt, ist der im Bereich
der Vorsprünge 8 vorhandene Innendurchmesser des
Kunststoffrohres 3 geringer als der Außendurchmesser
des Metallrohres 2 im Kupplungsbereich 4 außerhalb
der Verbindungsnut 6. D. h. der reguläre (unbearbeitete)
Außendurchmesser des Metallrohrs 2 ist größer
als der Innendurchmesser des Kunststoffrohrs 3 im Bereich
der Vorsprünge 8.
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Wie
sich ferner aus 1 ergibt, weist das Metallrohr 2 am
Außenumfang 2 in Längsrichtung auf Abstand
hintereinander angeordnete Dichtungsnuten 9 auf, in welche
jeweils ein Dichtungsring 10 eingelegt ist, welcher zwischen
dem Metallrohr 2 und dem Kunststoffrohr 3 abdichtet.
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Wie
sich ferner aus 1 ergibt, weist der Außenumfang
des Metallrohres 2 wenigstens im Kupplungsbereich 4 eine
Kunststoffbeschichtung 11 auf. Die Kunststoffbeschichtung 11 erstreckt
sich dabei jedoch nur bis zu der Kante der Verbindungsnut 6,
welche weiter von dem vorderen Ende des Metallrohrs, d. h. dem Ende
das dem Kunststoffrohr 3 zugewandt ist, entfernt ist. Die
Kunststoffbeschichtung 11 des Metallrohrs 2 umfasst
den Bereich der Dichtungsnuten 9, wobei die Kunststoffbeschichtung 11 an
den Stellen, an den die Dichtungsnuten 9 angeordnet sind,
abgetragen ist. Die Dichtungsnuten 9 erhalten somit eine
besonders geeignete Tiefe.
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Wie
sich ferner aus 1 ergibt, ist eine Kunststoffschutzschicht 12 vorgesehen,
welche im Kupplungsbereich 4 den Außenumfang des
Kunststoffrohres 3 umfasst. Ferner umfasst die Kunststoffschutzschicht 12 auch
ein an den Kupplungsbereich 4 angrenzendes Teil stück
der Außenseite des Metallrohres 2. Die Kunststoffschutzschicht 12 ist
dabei einstückig ausgebildet.
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Die
Außenseite des Metallrohres 2 weist in dem Bereich,
in dem diese von der Kunststoffschutzschicht 12 umschlossen
wird, eine Schutzschichtnut 13 (oder eine Verzahnung) auf,
um ein formschlüssiges Anbinden der Kunststoffschutzschicht 12 zu
unterstützen. Ferner weist die Außenseite des
Kunststoffrohres 3 in dem Bereich, den die Kunststoffschutzschicht 12 umschließt,
mehrere ringförmig umlaufende Schutzschichtnuten 13 auf
(oder eine entsprechende Verzahnung) durch die ebenfalls ein formschlüssiges
Anbinden der Kunststoffschutzschicht 12, in diesem Fall
an den Kunststoffrohr 3, unterstützt wird. Im
Ausführungsbeispiel sind vier Schutzschichtnuten 13 im
Außenumfang des Kunststoffrohres 3 vorgesehen.
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Die
Kunststoffschutzschicht 12 kann besonders einfach durch
eine Umspritzung mit Kunststoff hergestellt werden. Alternativ kann
die Kunststoffschutzschicht 12 auch durch einen Schrumpfschlauch
bereitgestellt werden. Der Kunststoffschutzschicht 12 kommt
vorliegend im wesentlichen die Aufgabe zu einen Korrosionsschutz
für die erfindungsgemäße Vorrichtung
bereitzustellen.
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2 zeigt
eine zu 1 alternative Ausführung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung für
größere Rohrdurch messer, d. h. für Rohre,
die einen größeren Innendurchmesser bereitstellen.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Rohren, die gemäß 2 ausgebildet
sind, um Rohre mit einem Durchmesser von DN 32 oder DN 40 und größer.
Die Erfindung kann jedoch auch bei kleineren oder bei deutlich größeren
Rohren in der Art und Weise realisiert werden, wie dies in 2 dargestellt
ist.
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2 unterscheidet
sich von 1 lediglich durch die etwas
größeren Dimensionierungen der Rohre 2, 3 und
dadurch, dass in dem Außenumfang des Metallrohres 2 zwei
ringförmig umlaufende Widerhaken 5 eingebracht
sind. Diese sind wiederum dadurch eingebracht, dass in dem Metallrohr 2 in Längsrichtung
hintereinander zwei umlaufende Verbindungsnuten 6 eingebracht
sind. Das Kunststoffrohr 3 gemäß 2 weist
daran angepasst eine Gegenkontur 6 auf, die dadurch gebildet
ist, dass die Innenseite des Kunststoffrohres 3 zwei ringförmig
umlaufende Vorsprünge 8 aufweist, die in Längsrichtung hintereinander
angeordnet sind. Die Anzahl und die Po sitionierung der ringförmig
umlaufenden Vorsprünge 8 ist dabei derart gewählt,
dass die ringförmig umlaufenden Vorsprünge 8 in
die Verbindungsnuten 6 bzw. hinter die Widerhaken 5 einrasten,
wenn das Kunststoffrohr 3 in seiner Endposition auf das Metallrohr 2 aufgesteckt
ist.
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Die
in 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße
Vorrichtung 1 kann derart eingesetzt werden, dass das Metallrohr 2 mit
einer weiterführenden Metallrohrleitung 20 und/oder
das Kunststoffrohr 3 mit einer weiterführenden
Kunststoffrohrleitung 30 verbindbar ist, vorzugsweise durch
Schweißen. In 2 ist beispielhaft eine Metallrohrleitung 20 und eine
Kunststoffrohrleitung 30 dargestellt, mit der das Metallrohr 2 bzw.
das Kunststoffrohr 3 verbunden werden kann.
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Alternativ
dazu kann das Metallrohr 2 auch einen Teil der weiterführenden
Metallrohrleitung 20 und/oder das Kunststoffrohr 3 einen
Teil der weiterführenden Kunststoffrohrleitung 30 darstellen.
In diesem Fall können die Enden der weiterführenden Rohrleitungen 20, 30 so
gestaltet sein, wie dies im Kupplungsbereich 4 bezüglich
des Metallrohrs 2 bzw. Kunststoffrohrs 3 dargestellt
ist.
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Die
in 2 beispielhaft dargestellte Möglichkeit
das Metallrohr 2 bzw. das Kunststoffrohr 3 mit einem
weiterführenden Rohr 20, 30 zu verbinden kann
selbstverständlich auch bei der in 1 dargestellten
Ausführungsform so realisiert werden.
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3 zeigt
eine Detaildarstellung des Metallrohres 2 in einem Längsschnitt.
Es handelt sich dabei um ein Metallrohr 2 mit zwei umlaufenden
Widerhaken 5, die durch jeweils eine Verbindungsnut 6, die
in den Außen umfang des Metallrohrs 2 eingebracht
sind, gebildet sind. An die beiden Verbindungsnuten 6 schließen
sich mit Abstand zwei Dichtungsnuten 9 an, die zur Aufnahme
der bereits beschriebenen Dichtungsringe 10 dienen. An
die Dichtungsnuten 9 schließt sich mit Abstand
eine Schutzschichtnut 13 an, in die Material der Kunststoffschutzschicht 12 formschlüssig
eindringen kann. Wie sich aus 3 ergibt,
sind die Nuten 6, 9, 13 nur so tief in das
Metallrohr 2 eingebracht, dass jeweils ein gleiche Wandstärke
unterhalb der Nuten 6, 9, 13 verbleibt.
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4 zeigt
ein Kunststoffrohr 3 mit zwei umlaufenden Vorsprüngen 8,
die eine Gegenkontur 7 ausbilden, so dass ein formschlüssiges
Einrasten hinter den Widerhaken 5 möglich ist,
wenn das Kunststoffrohr 3 in seiner Endposition auf das
Metallrohr 2 aufgesteckt ist. Ferner weist der Außenumfang des
Kunststoffrohres 3 im Kupplungsbereich 4 insgesamt
vier Schutzschichtnuten 13 auf, in die Material der Kunststoffschutzschicht 12 formschlüssig
eindringen kann. Wie sich aus 4 besonders
gut ergibt, ist die Wandstärke des Kunststoffrohres 3 im Kupplungsbereich 4 und
im Übergangsbereich zum Kupplungsbereich 4 größer
als die Wandstärke des Kunststoffrohres 3 außerhalb
des Kupplungsbereiches 4.
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Wie
sich aus einer Zusammenschau insbesondere der 3 mit
der 4 ergibt, wird durch den Widerhaken 5 bzw.
die Verbindungsnut 6 eine winklig zu der Längs achse
des Metallrohres 2 stehende und in eine von dem Kunststoffrohr 3 abgewandte
Richtung ausgerichtete Kontaktfläche 14 ausgebildet.
Die Gegenkontur 7 des Kunststoffrohres 3, die
im Ausführungsbeispiel durch die umlaufenden Vorsprünge 8 bereitgestellt
wird, weist eine Gegenkontaktfläche 15 auf, die
in eine von dem Metallrohr 2 abgewandte Richtung ausgerichtet
ist. Die Kontaktfläche 14 und die Gegenkontaktfläche 15 liegen
sich in Radialrichtung überlappend gegenüber,
wenn das Kunststoffrohr 3 in der Endposition auf das Metallrohr 2 aufgesteckt
ist. Im Ausführungsbeispiel verläuft die Kontaktfläche 14 im
wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse des Metallrohrs 2 bzw.
ist leicht (kleiner 10 Grad) konisch von innen nach außen
in Richtung auf das vordere Ende des Metallrohres 2 geneigt.
Die Gegenkontaktfläche weist eine Neigung von ca. 50 bis
60 Grad (konisch) von außen nach innen in Richtung auf
das vordere Ende des Kunststoffrohres 3 auf. Dadurch ist
es möglich, dass die umlaufenden Vorsprünge 8 besonders
einfach in die Verbindungsnut 6 eingleiten bzw. einrasten
können.
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5 zeigt
eine prinzipmäßige Darstellung einer Gashauseinführung 16,
mit einer im Gebäudeinneren 17 angeordneten Gasarmatur 18 von der
sich ein Metallrohr 2 bzw. 20 durch eine Gebäudewand 19 nach
außen erstreckt. Außerhalb der Gebäudewand 19 bzw.
außerhalb des Gebäudeinneren 17 befindet
sich eine weiterführende Kunststoffrohrleitung 30.
Der Übergang von dem Me tallrohr 2 bzw. der Metallrohrleitung 20 auf
die Kunststoffrohrleitung 30 wird durch die vorstehend
beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung 1 realisiert.
In dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass das Metallrohr der Gashauseinführung 16 mit
dem Metallrohr 2 der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 1 einstückig ausgebildet ist und das
Kunststoffrohr 3 in der Vorrichtung 1 mit der
weiterführenden Kunststoffrohrleitung 30 durch
bekannte Maßnahmen verbindbar ist, beispielsweise durch
Schweißen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102007059945
B3 [0004, 0007, 0008, 0010]