Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schiebehülsenverbindung zwischen einem Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff-Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff- Verbundrohrs und einem Verbindungselement, wobei die Schiebehülsenverbindung ein Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff-Verbundrohrs oder eines Metall- Kunststoff-Verbundrohrs, ein Verbindungselement, das mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper zum Einführen in das Rohrende umfasst, und eine auf das Rohrende axial aufgeschobene Schiebehülse umfasst. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schiebehülsenverbin dung.

Derartige Schiebehülsenverbindungen und Verbindungselemente dafür sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 101 30 858 A1. Schiebehülsenverbindun gen werden auch als Axialpresssysteme bezeichnet. Darin ist der Stützkörper des Verbin dungselements, das aus metallischen Werkstoffen wie beispielsweise Messing oder aus Kunststoffen wie beispielsweise Polyphenylsulfon (PPSU) und Polyvinylidenfluorid (PVDF) hergestellt sein kann, in ein Rohrende eingesteckt. Die Fixierung des Rohrendes an dem Verbindungselement erfolgt über eine auf das Rohrende mit eingestecktem Stützkörper in axialer Richtung aufgeschobene Schiebehülse, durch die das Rohrende an die Außenkon tur des mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörpers gedrückt wird, wodurch nach dem Aufschieben der Schiebehülse auf das Rohrende eine nicht lösbare und fluid dichte Verbindung zwischen dem Stützkörper des Verbindungselements und der Innenseite des Rohrs gebildet wird. Das Aufschieben der Schiebehülse erfolgt mittels eines speziellen Verpresswerkzeugs in axialer Richtung auf das Rohrende mit eingeschobenen Stützkörper. Dazu weist das Verbindungselement einen umlaufenden Verpresskragen auf, den ein Ver- pressjoch des Verpresswerkzeugs beim Aufschieben der Schiebehülse umgreift. Die beim Verpressen auftretenden Scher- und Biegekräfte werden durch den Verpresskragen aufge nommen. Daher ist der Verpresskragen der Bestandteil des Verbindungselements, das den höchsten mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, so dass der Verpresskragen erheblich dicker ausgebildet sein muss als die übrigen Bestandteile des Verbindungselements. Zum einen geht damit ein erheblicher Materialaufwand einher, zum anderen kühlt die erforderli che Materialanhäufung im Bereich des Verpresskragens bei der Herstellung des Verbin- dungselements beispielsweise bei der Herstellung von Guss- und Spritzgussteilen erheblich langsamer ab als die übrigen Bestandteile des Verbindungselements, beispielsweise der Stützkörper. Bei der Produktion von Verbindungselementen aus Kunststoffmaterialien führt dies zu höheren Zykluszeiten der Spritzgussmaschinen, was zu höheren Herstellungskos ten für die Verbindungselemente führt.

Damit liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Schiebehül senverbindung, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll das in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung eingesetzte Verbindungselement mit einem reduzierten Materialaufwand und reduzierten Herstellungskosten herstellbar sein. Darüber hinaus liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer derartigen Schiebehülsenverbindung.

Diese und andere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Schie behülsenverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemä ßen Schiebehülsenverbindung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den jeweils davon abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise erkannt, dass die Rohrstei figkeit des Vollkunststoffrohrs, des Kunststoff-Verbundrohrs oder des Metall-Kunststoff- Verbundrohrs dazu ausreicht, die beim Verpressvorgang auftretenden Scher- und Biege kräfte aufzunehmen. Es ist daher möglich, ein Verpressjoch des Verpresswerkzeugs direkt an der Stirnseite des auf den Stützkörper des Verbindungselements aufgeschobenen Rohr endes anzusetzen, so dass das Rohrende selbst die Funktion des Verpresskragens wäh rend des Verpressvorgangs übernimmt. Daher ist es möglich, in einer Schiebehülsenver bindung auch Verbindungselemente ohne Verpresskragen einzusetzen, zumal der Ver- presskragen ausschließlich für den einmaligen Verpressvorgang erforderlich ist und ihm anschließend keinerlei Funktion mehr zukommt.

Dementsprechend liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung einer Schiebehül senverbindung zwischen einem Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff- Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbindungselement, wobei die Schiebehülsenverbindung ein Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunst stoff-Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs, ein Verbindungselement, das mindestens einen mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper zum Einfüh ren in das Rohrende umfasst und eine auf das Rohrende axial aufgeschobene Schiebehül se umfasst, wobei sich die Schiebehülsenverbindung erfindungsgemäß dadurch auszeich net, dass das Verbindungselement keinen umlaufenden Verpresskragen zum Angriff eines Verpresswerkzeugs zum axialen Aufschieben der Schiebehülse aufweist. Darüber hinaus liegt die vorliegende Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Schiebehülsenverbindung zwischen einem Rohrende eines Vollkunststoffrohrs, eines Kunststoff-Verbundrohrs oder eines Metall-Kunststoff-Verbundrohrs und einem Verbin dungselement, wobei das Verbindungselement mindestens einen mit umlaufenden Außen rippen versehenen Stützkörper zum Aufschieben des Rohrendes umfasst, wobei das Ver fahren die folgenden Stufen umfasst:

Aufschieben einer Schiebehülse auf das Vollkunststoffrohr, das Kunststoff- Verbundrohr oder das Metall-Kunststoff-Verbundrohr;

Einführen des Stützkörpers des Verbindungselements in das Rohrende; und axiales Aufschieben der Schiebehülse auf das Rohrende mit darin eingesetztem Stützkörper des Verbindungselements unter Verwendung eines Verpresswerkzeugs mit mindestens zwei Verpressjochen;

wobei sich das Verfahren erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass während des Auf schiebens eines der Verpressjoche an der Schiebehülse angreift und eines der Verpressjo- che an einer Stirnseite des Rohrendes angreift.

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es von Nutzen sein, wenn das Rohrende einen im Vergleich zum regulären Innendurchmesser (d.h. dem Innen durchmesser, den das Rohr nach der Extrusion im Wesentlichen über dessen gesamte Rohrlänge besitzt) im Wesentlichen identischen Innendurchmesser besitzt oder einen ge genüber dem regulären Innendurchmesser erweiterten Innendurchmesser besitzt. Wie hier in verwendet bedeutet der Begriff„ein im Vergleich zum regulären Innendurchmesser im Wesentlichen identischen Innendurchmesser“, dass der Innendurchmesser des Rohrendes nicht durch einen separaten Aufweitvorgang unter Verwendung eines sogenannten Auf weitwerkzeugs erweitert wurde. Dabei kann es sehr wohl sein, dass der Innendurchmesser des Rohrendes durch das Einschieben des Stützkörpers des Verbindungselements gering fügig, beispielsweise um bis zu etwa 5 %, gegenüber dem regulären Innendurchmesser erhöht ist oder das Rohrende in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung durch die Einwirkung der axial aufgeschobenen Schiebehülse zusammengestaucht ist, so dass der Innendurchmesser des Rohrendes geringfügig, beispielsweise um bis zu etwa 10 %, gegenüber dem regulären Innendurchmesser reduziert ist. Im Falle einer erfindungsgemä ßen Schiebehülsenverbindung, bei der das Rohrende einen im Vergleich zum regulären Innendurchmesser im Wesentlichen identischen Innendurchmesser besitzt, ist das Verfah ren zu deren Erzeugung stark vereinfacht, weil der Schritt des Aufweitens des Rohrendes entfällt. Weist das Rohrende einen gegenüber dem regulären Innendurchmesser erweiter ten Innendurchmesser auf, verfügt die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung wegen des Memory-Gedächtnisses des Rohrmaterials über eine verbesserte Dichtheit und Verbin dungssicherheit.

Es kann auch bevorzugt sein, wenn die Schiebehülsenverbindung weiter eine Innenhülse umfasst, die zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes und der Schiebehülse ange ordnet ist. Die Anordnung einer derartigen Innenhülse zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes und der Schiebehülse angeordnet erhöht die Dichtheit und Verbindungssicher heit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung. Das Aufschieben der Schiebehülse auf die Innenhülse führt zu einer Aufweitung der Schiebehülse, wodurch diese eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Innenhülse ausübt. Diese Kraft wird auf das Rohr über tragen, das gegen den mit umlaufenden Außenrippen versehenen Stützkörper drückt, wodurch eine dauerhaft dichte Verbindung zwischen dem Rohr und dem Verbindungsele ment ausgebildet wird. Bevorzugt umfasst die Innenhülse mindestens einen zylindrischen Abschnitt. Der zylindrische Abschnitt führt zu einer reduzierten Neigung der Schiebehülse zu einer axialen Relativbewegung (beispielsweise aufgrund einer Temperaturwechselbean spruchung). Dieser mindestens eine zylindrische Abschnitt erstreckt sich bevorzugt insge samt über einen Großteil ihrer Länge, vorzugsweise über mindestens 60 % der Länge der Innenhülse, besonders bevorzugt über mindestens 75 % der Länge der Innenhülse. Die Innenhülse kann an der Innenseite auch einen Anschlag zur definierten Positionierung am Rohrende umfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Innenhülse eine axiale Schlit zung und/oder eine Konturierung umfassen, durch die die Ringsteifigkeit der Innenhülse reduziert und das Aufschieben der Schiebehülse auf die Innenhülse erleichtert wird sowie auch die Kraftübertragung von der Schiebehülse auf das Rohrende verbessert wird. An ihrer Innenoberfläche kann die Innenhülse eine innenseitige Oberflächenstruktur oder - kontur aufweisen, welche dazu geeignet ist, eine mögliche axiale Relativbewegung der In nenhülse auf dem Rohr, z. B. durch Temperaturwechselbeanspruchung, zu verhindern. Ebenso kann die Außenoberfläche der Innenhülse eine Oberflächenstruktur oder -kontur aufweisen, welche dazu geeignet ist, eine mögliche axiale Relativbewegung der Schiebe hülse, z. B. durch T emperaturwechselbeanspruchung, zu verhindern. Alternativ oder zu- sätzlich dazu kann die Außenoberfläche der Innenhülse eine Oberflächenstruktur oder Oberflächenkontur aufweisen, die sich dazu eignet, die Aufschiebbarkeit der Schiebehülse zu verbessern (z. B. Reduzierung der Verpresskraft, Reduzierung von Geräuschen wäh rend der Verbindungsherstellung). Um diese Oberflächeneigenschaften zu erzielen, kann die Innenoberfläche und/oder die Außenoberfläche der Schiebehülse einen Mittenrauwert R _a in einem Bereich von 1 gm bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse und/oder eine gemittelte Rautiefe R _z in einem Bereich von 5 gm bis zur Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse aufweisen und/oder eine Mehrzahl von makroskopischen Unebenheiten aufweisen, deren Tiefe die Hälfte der mittleren Wandstärke der Schiebehülse nicht übersteigen sollte. Dabei bedeutet der der Begriff„Mittenrauwert“ oder„mittlere Rau heit“ (dargestellt durch das Symbol„R _a “) einer Oberfläche wie hierin verwendet das arithme tische Mittel der betragsmäßigen Abweichungen aller Messpunkte auf der Oberfläche von der Mittellinie der Oberfläche und der der Begriff„gemittelte Rautiefe“ (dargestellt durch das Symbol„R _z “) einer Oberfläche bedeutet wie hierin verwendet die Rautiefe gemäß DIN EN ISO 4287/4288. Hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften der Innenoberfläche und der Außenoberfläche der Innenhülse soll auf die DE 10 2015 122 345 A1 verwiesen werden, auf die hiermit explizit Bezug genommen wird. Ebenso kann die Innenhülse an ihrer Außen seite beispielsweise eine Rippe, insbesondere in Dreiecks- oder Rechtecksform umfassen. Zusätzlich dazu kann die Außenoberfläche der Innenhülse mit einer Beschichtung versehen sein, um die Aufschiebbarkeit der Schiebehülse zu verbessern (z. B. Reduzierung der Ver presskraft, Reduzierung von Geräuschen während der Verbindungsherstellung).

Im Hinblick auf die Innenhülse der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es auch günstig sein, wenn diese ein abgewinkeltes Ende aufweist, das eine Stirnfläche des Rohrendes zumindest teilweise überdeckt. Beim Ansetzen eines Verpressjochs des Ver- presswerkzeugs an der Stirnfläche des Rohrende kommt es zu einem direkten Kontakt zwi schen dem Verpressjoch und dem Rohrende. In der Regel reicht die Rohrsteifigkeit jedoch nicht dazu aus, die beim Verpressen auftretenden Kräfte ohne Verformung aufzunehmen. Das kann zu einem optisch wenig ansprechenden Verpressbild führen. Im Extremfall kön nen durch den Kontakt auch technische Mängel entstehen. Beispielsweise können Fälle auftreten, in denen die Schiebehülse nicht vollständig aufgeschoben ist oder das Rohrende aufkelcht. Wenn aber die Innenhülse ein abgewinkeltes Ende aufweist, das eine Stirnseite des Rohrendes zumindest teilweise überdeckt, greift das Verpressjoch nicht direkt an der Stirnseite des Rohrendes an, sondern nur mittelbar. Der Kontakt erfolgt dann zwischen dem Verpressjoch und abgewinkelten Ende der Innenhülse, von der die Krafteinwirkung gleich- mäßiger auf die Stirnfläche des Rohrendes übertragen wird, wodurch die geschilderten Nachteile vermieden werden.

Es kann auch von Nutzen sein, wenn die Rohrverbindung eine auf das Rohrende axial auf geschobene Schiebehülse aus einem elastisch verformbaren polymeren Material umfasst. Dadurch wird die Stabilität der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung erhöht.

Darüber hinaus kann es sich als hilfreich erweisen, wenn mindestens eine der umlaufenden Außenrippen des Stützkörpers einen sägezahnartigen Querschnitt aufweist und/oder min destens eine der umlaufenden Außenrippen einen im Wesentlichen rechteckigen Quer schnitt 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 erfin dungsgemäßen Schiebehülsenverbindung wirksam verhindert, dass das Rohrende vom Stützkörper des Verbindungselements abrutscht.

In Bezug auf das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann es sich als günstig erwei sen, wenn das Verfahren weiter die Stufe des Aufweitens des Rohrendes umfasst. Durch diese Aufweitstufe wird der Innendurchmesser des Rohrendes vergrößert. Dadurch wird auch die Kraft vergrößert, mit der das aufgeweitete Rohrende gegen den darin eingesetzten Stützkörper mit umlaufenden Außenrippen drückt, was eine beständige Dichtheit der erfin dungsgemäßen Schiebehülsenverbindung gewährleistet. Ohne diese Aufweitstufe ist das erfindungsgemäße Verfahren stark vereinfacht, weil der Schritt des Aufweitens des Rohr endes entfällt. Es wird auch kein separates Aufweitwerkzeug benötigt.

Es kann auch von Nutzen sein, wenn das Verfahren weiter die Stufe des Aufschiebens ei ner Innenhülse auf das Rohrende und das axiale Aufschieben der Schiebehülse auf das Rohrende mit darin eingesetztem Stützkörper derart erfolgt, dass die Innenhülse zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes und der Schiebehülse angeordnet ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Innenhülse ein abgewinkeltes Ende aufweist, das eine Stirnfläche des Rohrendes zumindest teilweise überdeckt, so dass während des Aufschie bens eines der Verpressjoche an der Schiebehülse angreift und eines der Verpressjoche am abgewinkelten Ende der Innenhülse angreift. Die Eigenschaften und Vorteile der Innen hülse wurden vorstehend in Bezug auf die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung erläutert. Die Ausführungen gelten in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren entspre chend.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kommen als bevorzugte Materialien für das Verbin dungselement polymere Werkstoffe wie beispielsweise Polypropylen und glasfaserverstärk tes Polypropylen, Polyamide und glasfaserverstärkte Polyamide, temperaturbeständige Thermoplaste wie Polyphenylsulfon (PPSU), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS), Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymerisat (ABS), Polyoxymethylen (POM) und Polyestercarbonat (PESC) sowie Copo lymere und Blends dieser Polymere, wobei diese Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, sowie metallische Werkstof fe wie beispielsweise Messing, insbesondere Ecobrass®, Rotguss und Edelstahl zum Ein satz. Temperaturbeständige Thermoplaste wie insbesondere Polyphenylsulfon und Polyvi nylidenfluorid sind zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbindungselements beson ders bevorzugt. Der Begriff„temperaturbeständige Thermoplaste“, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf die Wärmeformbeständigkeit und Thermostabilität dieser Werkstoff gruppe und bezeichnet thermoplastische Polymermaterialien mit einer Wärmeformbestän digkeit bei Temperaturen von mindestens von 150°C. Die Obergrenze der Temperatur, bei der ein derartiger temperaturbeständiger 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, bevor zugt aus Polyethylen (PE, insbesondere PE 100 und PE-RT (Polyethylen mit erhöhter T emperaturbeständigkeit)), vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc), Polypropylen (insbesondere statistischem Polypropylen PP-R) und Polybutylen (PB); sowie Kunststoff-Verbundrohre, bevorzugt mit Schichten aus Polyethylen (PE, insbe sondere 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 Po lybutylen (PB) sowie Metall-Kunststoff-Verbundrohre (MKV-Rohre) zum Einsatz. Als Sauer stoffsperrschicht kann zusätzlich eine Schicht aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH) vorhanden sein. Metall-Kunststoff-Verbundrohre (MKV-Rohre) umfassen gemäß der vorlie genden 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 mindes- tens eine Schicht aus Metallen, vorzugsweise Aluminium. Die Metallschicht ist vorzugswei se stumpfgeschweißt. Bei Kunststoff-Verbundrohren und MKV-Rohren können zwischen einzelnen Schichten Haftvermittlerschichten eingebracht sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung können alle Rohre einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung identisch aufgebaut sein oder eines oder mehrere der Rohre können unterschiedliche Rohraufbauten aufwei sen. Darüber hinaus können die Rohre gemäß der vorliegenden Erfindung auch faserver stärkt 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 Rohr verbindung ist es besonders bevorzugt, dass mindestens eine Schicht des jeweiligen Roh res vernetztes Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc) umfasst. Der Werk stoff„vernetztes Polyethylen“ ist ein Werkstoff, der über ein Formgedächtnis bzw. einen sog.„Memory-Effekt“ verfügt. Dieser Memory-Effekt liegt darin, dass das vernetzte Po lyethylen nach einer Veränderung seiner äußeren Geometrie versucht, wieder in seine ur sprüngliche 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 Rohrverbindung.

Bei dem Verbindungselement der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung kann es sich um ein Gewindeformteil oder um ein gewindeloses Formteil, also um ein Verbindungs element, das kein Gewinde aufweist, handeln. Dies beinhaltet insbesondere Anschlussstü cke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, System übergänge, Übergangsstücke, gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils kein Gewinde auf weisen. Dementsprechend bezieht sich der Begriff„Gewindeformteil“ auf ein Verbindungs element, das mindestens ein Gewindeformteil besitzt. Dies beinhaltet insbesondere An schlusstücke, 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 und/oder die Innenhülse vorzugsweise diejenigen Materialien, die in Bezug auf das Verbindungselement der erfin dungsgemäßen Rohrverbindung genannt sind. Temperaturbeständige Kunststoffe und ins- besondere Polyphenylsulfon, Polyvinylidenfluorid, Polypropylen und Polyoxymethylen sind als Materialien für die Schiebehülse und/oder die Innenhülse besonders bevorzugt. Ver netztes Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb und PE-Xc) ist als Material für die Schie behülse und/oder die Innenhülse ebenfalls besonders bevorzugt.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das Material des Verbindungselements eine höhere Stei figkeit als die Materialien der Innenhülse, der Schiebehülse und des Rohrs besitzt. Weiter ist es bevorzugt, wenn das Material der Innenhülse eine höhere Steifigkeit als die Materia lien der Schiebehülse und des Rohrs besitzt. Ebenso ist es bevorzugt, wenn das Material der Schiebehülse eine höhere Steifigkeit als das Material des Rohrs besitzt.

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 Flä chenkühlungssystemen eingesetzt.

Die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung sowie einzelne Teile davon können auch zeilenweise oder schichtweise unter Verwendung eines zeilenaufbauenden oder schicht aufbauenden Fertigungsverfahrens (z. B. 3D-Druck) hergestellt werden. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das Rohr mittels Extrusion hergestellt wird. Ebenso ist es bevorzugt, wenn das Verbindungselement, die Schiebehülse und/oder die Innenhülse mittels Spritzguss her gestellt werden.

Im Folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen im Detail erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung einer Schiebehülsenverbindung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbin dung einsetzbaren Schiebehülse; Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren in der erfindungsgemäßen Schiebehül senverbindung einsetzbaren Schiebehülse; und

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Schiebe hülsenverbindung vor dem axialen Aufpressen der Schiebehülse.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 in einer Querschnittsansicht dargestellt. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 1 ein Verbindungselement 2, das zwei mit umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c versehene Stützkörper 4, 4a zum Einführen in ein Rohrende 5 umfasst, das Rohrende 5 eines Vollkunststoffrohrs 6, in das ein Stützkörper 4 des Verbindungselement 2 eingesetzt ist, sowie eine auf das Rohrende 5 axial aufgescho bene Schiebehülse 7 umfasst. Gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Verbindungselement 1 um ein Verbindungsstück mit zwei im We sentlichen zylindrischen Stützkörpern 4, 4a, wobei in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungs form jeder der Stützkörpern 4, 4a vier umlaufende Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c aufweist. Die se vier umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c erstrecken sich in axialer Richtung vom of fenen Ende des Verbindungselements 2 ausgehend so angeordnet, dass auf eine säge zahnförmige umlaufende Außenrippe 3 drei aufeinanderfolgende umlaufende Außenrippen 3a, 3b, 3c mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt folgt. Daran schließt sich eine leichte Erhöhung 8 an, die die beiden Stützkörper 4, 4a miteinander verbindet. Einen um laufenden Verpresskragen, an dem beim axialen Aufschieben der Schiebehülse 7 ein Ver- presswerkzeug angreifen könnte, umfasst das Verbindungselement 2 nicht. Auch ist ein Angriff des Verpresswerkzeugs an der leichten Erhöhung 8 nicht praktikabel, weil das Ver- presswerkzeug aufgrund der hohen, beim axialen Aufschieben der Schiebehülse 7 wirken den Scher- und Biegekräfte leicht abrutschen könnte.

Das in Fig. 1 gezeigte Verbindungselement 2 ist spiegelsymmetrisch zu einer Ebene aus gebildet, die mittig durch die leichten Erhöhung und senkrecht zur Achse des Verbindungs elements 2 verläuft. Damit gelten die in Bezug auf den Stützkörper 4 getätigten Ausführun gen für den Stützkörper 4a entsprechend in analoger Weise.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verbindungselement 2 um ein Bauteil aus Polyphenylsulfon (PPSU). In alternativen Ausfüh rungsformen des erfindungsgemäßen Verbindungselements 2 können auch Polypropylen, glasfaserverstärktes Polypropylen, Polyamide, glasfaserverstärkte Polyamide, Polyvinyli- denfluorid (PVDF), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylensulfid (PPS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS) und Polyestercarbonat (PESC) sowie Copo lymere und Blends dieser Polymere, wobei diese Polymermaterialien auch faserverstärkt, insbesondere glasfaserverstärkt zum Einsatz kommen können, oder metallische Werkstoffe wie Messing, insbesondere Ecobrass®, Rotguss und Edelstahl zum Einsatz kommen.

Bei dem Rohr 6 handelt es sich gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um ein Vollkunststoffrohr 6 aus vernetztem Polyethylen (PE-X, insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc). Alternativ dazu sind als Rohr 6 in anderen Ausführungsformen der vorliegen den Erfindung auch Vollkunststoffrohre aus anderen Materialien sowie Kunststoff- Verbundrohre und Metall-Kunststoff-Verbundrohre verwendbar. Bevorzugt ist die dem lich ten Durchmesser des Rohrs 6 zugewandte Schicht im Fall von Kunststoffverbund rohren und Metall-Kunststoff-Verbundrohren jedoch eine Schicht aus vernetztem Polyethylen (PE- X), insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc.

An den zweiten Stützkörper 4a kann erfindungsgemäß ein weiteres Rohr 6 durch eine er findungsgemäße Schiebehülsenverbindung 1 angeschlossen werden. Das weitere Rohr 6 kann dabei einen zum Rohr 6 am Stützkörper 4 identischen Rohraufbau besitzen oder aber unterschiedlich zum Rohr 6 des Stützkörpers 4 aufgebaut sein.

Die zur Fixierung des Rohrendes 5 auf dem Stützkörper 4 eingesetzte Schiebehülse 7 ist in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform eine Hülse aus Polyvinylidenfluorid (PVDF), die im Wesentlichen über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist und lediglich an beiden Enden jeweils eine Einführungsschräge aufweist. Alternativ können auch Schiebehülsen 7 aus anderen Materialien, insbesondere vorteilhafterweise aus ver netztem Polyethylen (insbesondere PE-Xa, PE-Xb oder PE-Xc), verwendet werden. In die ser Ausführungsform weist die Schiebehülse 7 eine Innenoberfläche mit einem Mittenrau wert R _a in einem Bereich von 4 pm auf. Die Schiebehülse 7 mit höherer Rauheit der Innen oberfläche eine verringerte Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse 7 auf dem Rohrende 5, insbesondere bei Temperaturwechselbeanspruchung.

Zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 wird zunächst die Schiebehülse 7 über das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 geschoben. Dann wird ein Auf weitwerkzeug in das Ende des Kunststoffrohres 6 eingeführt und das Kunststoff rohr 6 an einem Ende mithilfe eines Aufweitwerkzeugs aufgeweitet. Daraufhin wird der Stützkörper 4 des Verbindungselements 2 in das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres 6 eingeführt, bis das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres 6 an der leichten Erhöhung 8 annähernd anliegt. Aufgrund des Memory-Effekts des Rohrmaterials zieht sich das aufgeweitete En de 5 des Kunststoffrohres 6 zusammen, wobei sich das Kunststoffmaterial des Kunststoff rohres 6 in die Außenkontur des Stützkörpers 4 des Verbindungselements 2 eindrückt. Ab schließend wird die Schiebehülse 7 durch ein geeignetes Verpresswerkzeug bzw. Schie bewerkzeug in axialer Richtung auf das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres 6 mit eingeführtem Stützkörper 4 geschoben, um das aufgeweitete Ende 5 des Kunststoffrohres

6 am Stützkörper 4 zu fixieren. Dabei liegt ein Verpressjoch des Verpresswerkzeugs direkt an der Stirnfläche 9 des Kunststoffrohres 6 an, während ein anderes Verpressjoch am ab gewandten Ende der Schiebehülse 7 anliegt. Ggf. können nun in gleicher weise weitere Kunststoffrohre 6 oder Metall-Kunststoff-Verbundrohre 6 am zweiten Stützkörper 4a unter Ausbildung einer weiteren erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 angeschlossen werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbin dung 1 in Fig. 2 wiederum in einer Querschnittsansicht gezeigt. Die erfindungsgemäße Schiebehülsenverbindung 1 umfasst in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ein Verbin dungselement 2, ein Rohrende 5 eines Vollkunststoffrohrs 6, in das der Stützkörper 4 des Verbindungselement 2 eingesetzt ist, sowie eine auf das Rohrende 5 axial aufgeschobene Schiebehülse 7. Zusätzlich ist in dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiebe hülsenverbindung 1 zwischen der Außenoberfläche des Rohrendes 5 und der Schiebehülse

7 eine Innenhülse bzw. Quetschhülse 10 angeordnet.

Das Verbindungselement 2 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Verbindungselement 2 lediglich darin, dass die beiden Stützkörper 4, 4a jeweils vier umlau fenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c umfasst, die jeweils rechtecksförmig ausgebildet sind, und jeweils eine leichte Erhöhung 8, 8a den jeweiligen Stützkörper 4, 4a in axialer Richtung abschließt, während in dem Verbindungselement 2 gemäß Fig. 1 lediglich eine leichte Er höhung 8 die beiden Stützkörper 4, 4a miteinander verbindet. Auch in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 weist das Verbindungselement 2 der erfindungsgemäßen Schiebehülsenver bindung 1 keinen umlaufenden Verpresskragen auf, an dem beim axialen Aufschieben der Schiebehülse 7 ein Verpresswerkzeug angreifen könnte. Auch kommt jeweils ein Angriff des Verpresswerkzeugs an der leichten Erhöhung 8, 8a nicht in Betracht, weil das Ver- presswerkzeug aufgrund der hohen, beim axialen Aufschieben der Schiebehülse 7 wirken den Scher- und Biegekräfte leicht verkanten oder abrutschen könnte.

Gemäß dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 ist das Rohr 6 als Kunststoff-Verbundrohr 6 aus Polyethylen mit einer Innenschicht aus PE-RT (Polyethylen mit erhöhter Temperaturbeständigkeit) ausgebildet. Ebenso können in anderen Ausführungsformen auch Vollkunststoffrohre sowie Kunststoff-Verbundrohre aus anderen Materialien und Metall-Kunststoff-Verbundrohre als Rohr 6 zum Einsatz kommen. Es ist wiederum möglich, an den zweiten Stützkörper 4a ein weiteres Rohr 6 durch eine erfin dungsgemäße Schiebehülsenverbindung 1 anzuschließen, das dabei wiederum einen zum Rohr 6 am Stützkörper 4 identischen Rohraufbau aufweisen oder aber unterschiedlich zum Rohr 6 des Stützkörpers 4 aufgebaut sein.

Eine Innenhülse 10, die gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der erfindungsge mäßen Schiebehülsenverbindung 1 eingesetzt werden kann, ist in Fig. 3 in einer perspekti vischen Ansicht gezeigt. Die Innenhülse 10 erhöht die Dichtheit und Verbindungssicherheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 , weil das Aufbringen der Schiebehülse 7 auf die Innenhülse 10 zu einer Aufweitung der Schiebehülse 7 führt. Durch diese Aufwei tung der Schiebehülse 7 übt diese eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Innenhülse 10 aus, die auf das Rohrende 5 übertragen wird, so dass das Rohrende 5 gegen die umlau fenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c des Stützkörpers 4 gedrückt wird.

In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Innenhülse 10 einen zylindrischen Ab schnitt 12, der sich über etwa 75 % der Länge der Innenhülse 10 erstreckt. In dem zylindri schen Abschnitt 12 befindet sich eine umlaufende Rippe 13, die in der gezeigten Ausfüh rungsform eine Dreiecksform besitzt, alternativ aber auch beispielsweise rechteckförmig sein kann, und durch die eine mögliche axiale Relativbewegung der Innenhülse 10 auf dem Rohrende 5, z. B. durch Temperaturwechselbeanspruchung, verhindert wird. Die Innenhül se 10 weist Axialschlitze 14, 14a auf, die sich geradlinig über die gesamte Länge der In nenhülsei 0 erstrecken und gleichmäßig über den Außenumfang der Innenhülse 10 verteilt sind. In alternativen Ausführungsformen können die Axialschlitze 14, 14a auch eine andere Geometrie besitzen oder sich in Längsrichtung nur über einen Teil der Innenhülse 10 er strecken. Durch die Axialschlitze 14, 14a wird die Ringsteifigkeit der Innenhülse 10 verrin gert, wodurch die zum Aufschieben der Schiebehülse 7 auf die Innenhülse 10 erforderliche Verpresskraft verringert wird und insbesondere auch die Kraftübertragung von der Schiebe- hülse 7 auf das Rohrende 5 verbessert wird. An einem Ende weist die Innenhülse 10 ein abgewinkeltes Ende 15 auf, das von Einkerbungen 16, 16a unterbrochen ist, die sich bin in den zylindrischen Abschnitt 12 hinein erstrecken. Die Einkerbungen 16, 16a reduzieren die Ringsteifigkeit der Innenhülse 10 weiter. Das abgewinkelte Ende 15 ist zum zylindrischen Abschnitt 12 hin abgeschrägt ausgebildet. Dies trägt zur Positionsstabilität der Schiebehül se 7 relativ zur Innenhülse 10 bei. An der dem abgewinkelten Ende 15 gegenüberliegenden Seite der Innenhülse 10 ist eine Einführungsschräge 17 angeordnet. In der gezeigten Aus führungsform ist die Innenhülse 10 als Spritzgussbauteil aus Polyoxymethylen (POM) her gestellt. Alternativ kann die Innenhülse 10 aber auch andere Materialien umfassen, die in Bezug auf das Material der Schiebehülse genannt wurden.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Innenhülse 10, die in der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 gemäß eingesetzt werden kann, wiederum in einer perspektivi schen Ansicht. Die Innenhülse 10 gemäß Fig. 4 ist als Spritzgussbauteil aus Polyoxymethy len (POM) ausgebildet und umfasst einen zylindrischen Abschnitt 12, der sich mit Ausnah me der Einführungsschräge 17 über die gesamte Länge der Innenhülse 10 erstreckt. Die Innenhülse 10 weist Axialschlitze 14, 14a auf, die sich geradlinig im zylindrischen Ab schnitt 12 erstrecken und gleichmäßig über den Außenumfang der Innenhülse 10 verteilt sind. In alternativen Ausführungsformen können die Axialschlitze 14, 14a auch eine andere Geometrie besitzen oder sich in Längsrichtung nur über einen Teil der Innenhülse 10 er strecken. Durch die Axialschlitze 14, 14a wird die Ringsteifigkeit der Innenhülse 10 verrin gert, wodurch insbesondere die Kraftübertragung von der Schiebehülse 7 auf das Rohrende 5 verbessert wird. Das abgewinkelte Ende 15 der Innenhülse 10 ist wiederum von Einker bungen 16, 16a unterbrochen ist, die sich bin in den zylindrischen Abschnitt 12 hinein er strecken. Gleichermaßen sind in der Einführungsschräge weitere Einkerbungen 1 1 vorhan den. Die Einkerbungen 16, 16a sowie weitere Einkerbungen 1 1 tragen ebenfalls zur Verrin gerung der Ringsteifigkeit der Innenhülse 10 bei. Auch die Innenhülse 10 gemäß Fig. 4 er höht die Dichtheit und Verbindungssicherheit der erfindungsgemäßen Schiebehülsenver bindung 1 , weil das Aufbringen der Schiebehülse 7 auf die Innenhülse 10 zu einer Aufwei tung der Schiebehülse 7 führt. Durch diese Aufweitung der Schiebehülse 7 übt diese eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Innenhülse 10 aus, die auf das Rohrende 5 über tragen wird, so dass das Rohrende 5 gegen die umlaufenden Außenrippen 3, 3a, 3b, 3c des Stützkörpers 4 gedrückt wird. Die zur Fixierung des Rohrendes 5 auf dem Stützkörper 4 eingesetzte Schiebehülse 7 ist in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform eine Hülse aus Polyvinylidenfluorid (PVDF), die im Wesentlichen über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist und lediglich an beiden Enden jeweils eine Einführungsschräge aufweist. Alternativ können auch Schiebehülsen 7 aus anderen Materialien zum Einsatz kommen. Bevorzugt weist die Schiebehülse 7 an ihrer Innenoberfläche eine Rauigkeit auf, durch die das Aufschieben auf die Innenhülse 10 einerseits erleichtert wird und eine Tendenz zu einer Relativbewegung der Schiebehülse 7 auf der Innenhülse 10, insbesondere bei Temperaturwechselbeanspru chung, andererseits verringert wird.

Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 gemäß Fig. 2 lässt sich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt hersteilen: Zunächst wird die Schiebehülse 7 über das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 geschoben. Dann wird das Rohr ende 5 in die Innenhülse 10 eingesteckt, bis die Stirnfläche 9 des Kunststoffrohres 6 am abgewinkelten Ende 15 der Innenhülse 10 anschlägt. Daraufhin wird der Stützkörper 4 des Verbindungselements 2 in das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 eingeführt, bis das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 an der leichten Erhöhung 8 annähernd anliegt. Abschließend wird die Schiebehülse 7 durch ein geeignetes Verpresswerkzeug bzw. Schiebewerkzeug in axia ler Richtung auf das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 mit eingeführtem Stützkörper 4 gescho ben, um das Ende 5 des Kunststoffrohres 6 am Stützkörper 4 festzulegen. Dieser abschlie ßende Schritt ist in Fig. 5 in einer Querschnittsdarstellung veranschaulicht. Dabei liegt ein Verpressjoch 18 des Verpresswerkzeugs direkt am abgewinkelten Ende 15 der Innenhülse 10 an, während ein anderes Verpressjoch 18a am abgewandten Ende der Schiebehülse 7 anliegt. Ein Antrieb des Verpresswerkzeugs schiebt die Schiebehülse 7 nun in Richtung des Verpressjochs 18, was in Fig. 5 durch einen Pfeil angedeutet ist, bis die Schiebehülse das Verpressjoch 18 berührt. Die Krafteinwirkung durch das Verpressjoch 18 erfolgt dabei auf das abgewinkelten Ende 15 der Innenhülse 10, so dass die Krafteinwirkung weitgehend gleichmäßig auf die Stirnseite 9 des Rohrendes 5 mittelbar über das abgewinkelten En de 15 der Innenhülse 10 erfolgt. Dadurch entsteht ein optisch ansprechendes Verpressbild. Darüber hinaus wird auf diese Weise das Aufkelchen des Rohrendes 5 vermieden. Gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schritt des Aufwei- tens des Rohrendes 5 nicht durchgeführt, so dass das Rohrende 5 einen im Vergleich zum regulären Rohrinnendurchmesser im Wesentlichen identischen Innendurchmesser besitzt. Ggf. können nun entsprechend ein weiteres Kunststoffrohr 6 oder Metall-Kunststoff- Verbundrohr 6 am zweiten Stützkörper 4a unter Ausbildung einer weiteren erfindungsge mäßen Schiebehülsenverbindung 1 angeschlossen werden.

Bei dem Verbindungselement 2 der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 kann es sich um ein Gewindeformteil oder um ein gewindeloses Formteil, also um ein Verbin dungselement, das kein Gewinde aufweist, handeln. Dies beinhaltet insbesondere An schlussstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wandwinkel, Systemübergänge, Übergangsstücke, gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils kein Ge winde aufweisen. Dementsprechend bezieht sich der Begriff„Gewindeformteil“ auf ein Ver bindungselement, das mindestens ein Gewindeformteil besitzt. Dies beinhaltet insbesonde re Anschlusstücke, Anschlusswinkel, Mehrfachverteiler, T-Stücke, Wand-T-Stücke, Wand winkel, Systemübergänge, Übergangsstücke und gewinkelte Übergangsstücke, die jeweils mindestens ein Innen- und/oder Außengewinde aufweisen.

In den in Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 5 gezeigten Ausführungsformen handelt es sich bei dem Verbindungselement 2 der erfindungsgemäßen Schiebehülsenverbindung 1 um einen Rohrverbinder mit zwei Rohranschlussabschnitten bzw. Stützkörpern. Alternativ dazu kann das Verbindungselement 2 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 Aus führungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist, son dern sich der Umfang der vorliegenden Erfindung aus den beiliegenden Ansprüchen ergibt.

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