DE1295928B - Keilringdichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Keilringdichtung zwischen teleskopisch oder muffenartig ineinandergreifenden, praktisch konzentrischen, zylindrischen Rohren, deren mindestens eines eine Ringschulter aufweist, wobei in dem elastisch ausgebildeten Dichtring eine ein Auseinanderziehen der Rohre durch Keilwirkung verhindernde Versteifungseinrichtung in Form eines in Umfangsrichtung Unterbrechungen aufweisenden Kegelstumpfmantels eingebettet ist, und die Versteifungseinrichtung eine geringere Länge als der Dichtring - in Richtung des Kegelstumpfmantels gemessen - hat.
• Bei der bekannten Keilringdichtung ist die Versteifungseinrichtung nahe dem oder unmittelbar an dem muffeneingangsseitigen Ende des einen manschettenartigen oder keilringförmigen Querschnitt aufweisenden Dichtringes angeordnet, so daß der der Abdichtung dienende Teil des Dichtringes zum Muffeninneren zu liegt. Solche Keilringdichtungen können schon auf Grund ihrer Querschnittsform bei Relativbewegungen der Rohre keine Rollbewegungen ausführen und sind insbesondere bei Keilquerschnittsform erheblichen Scherbeanspruchungen ausgesetzt.
• Zwar endet bei der bekannten Keilringdichtung die Versteifungseinrichtung an ihrem äußeren Rand im Abstand von der Außenfläche des Dichtringes, doch nimmt dabei der auf der Muffeneingangsseite über dem genannten äußeren Rand gelegene Teil des elastischen Dichtrings nicht an der Abdichtwirkung teil, weil er mit einer als Sprengring ausgebildeten Ringschulter der Muffe zusammenwirkt, die an ihrem Schlitz Druckmittel durchtreten ließe, wenn solches noch zwischen dem zum Muffeninneren zu gelegenen keilförmigen elastischen Teil des Dichtringes und der Muffe entweichen könnte. Somit ist bei der bekannten Ausführungsform die Dichtwirkung auf den an der Muffe und dem Einsteckrohr anliegenden keilförmigen elastischen Teil des Dichtringes beschränkt. Dieser Teil ist aber - wie dargelegt - bei Relativbewegungen der Rohre erheblichen Scherbeanspruchungen ausgesetzt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die der bekannten Keilringdichtung anhaftenden Nachteile zu vermeiden und diese insbesondere so auszubilden, daß sie bei Relativbewegungen der Rohre eine Art Rollbewegung ausführt und bei der dabei auftretenden Kippung der Versteifungseinrichtung einen zunehmenden Dichtdruck an den beiden gegenüberliegenden Rändern der Versteifungseinrichtung hervorruft.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Versteifungseinrichtung an ihren beiden gegenüberliegenden Rändern jeweils im Abstand von der Außenfläche des Dichtringes endet und daß der elastische Dichtring einen etwa kreisrunden oder ovalen bzw. tropfenförmigen Querschnitt aufweist.
• Mit der Erfindung wird dank der Rollbewegung des Dichtringes der Vorteil erreicht, daß Scherbeanspruchungen nicht auftreten, so daß die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Keilringdichtung erheblich erhöht wird. Bei einer Relativbewegung der Rohre werden die an den beiden gegenüberliegenden Rändern der Versteifungseinrichtung vorhandenen Polster des Dichtringes stärker zusammengedrückt, so daß bei steigendem Innendruck auch die Abdichtwirkung der erfindungsgemäßen Keilringdichtung zunimmt. Da der elastische Dichtring die Versteifungseinrichtung in Richtung der Kegelstumpfmantellinie beidseitig maßgeblich überragt, wird sogar eine einwandfreie Abdichtung auch dann gewährleistet, wenn die beiden gegeneinander abzudichtenden Rohre nicht ganz konzentrisch zueinander liegen. Die Endpolster benachbart den beiden gegenüberliegenden Rändern der Versteifungseinrichtung verformen sich bei mangelnder Konzentrizität der Rohre unterschiedlich, passen sich also der Ringspaltdicke an und halten dadurch die Abdichtung aufrecht.
• Die Erfindung wird an Hand von Ausführungs-und Einbaubeispielen nachstehend näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Dichtring, F i g. 2 den Dichtring gemäß F i g. 1 im eingebauten Zustand, F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Dichtringes, F i g. 4 den Dichtring nach F i g. 3 im eingebauten Zustand, F i g. 5 eine weitere Abwandlung des Dichtringes und F i g. 6 den Dichtring nach F i g. 5 im eingebauten Zustand.
• Der Dichtring 10 gemäß F i g. 1 hat einen ovalen Querschnitt. Die Längsachse des ovalen Querschnittes liegt auf der Mantellinie eines hohlen Kegelstumpfes. In den elastischen Dichtring 10 ist eine Versteifungseinrichtung 25 eingebettet, die z. B. aus einzelnen, jeweils in der Mitte miteinander verbundenen Stäbchen besteht. Die Stäbchen erstrecken sich in der Längsachse des ovalen Querschnittes des Dichtrings 10 und enden beidseitig im Abstand von der Dichtringaußenfläche, so daß an den beiden gegenüberliegenden ringförmigen Rändern der Versteifungseinrichtung 25 elastische Polster 22 und 23 gebildet werden.
• Der Dichtring 10 wird entweder in eine äußere Umfangsnut 48 des Einsteckrohres 15 oder in die innere Umfangsnut 42 des muffenartigen Endes 17 des äußeren Rohres 18 eingelegt. Im ersten Fall wird beim Ineinanderschieben des Rohres das Polster 23 radial nach innen verformt, während im letzteren Fall vornehmlich das auf kleinerem Durchmesser liegende Innenpolster 22 nach außen verformt wird. F i g. 2 zeigt die Keilringdichtung 12 in Arbeitsstellung, in der der Dichtring 10 sowohl in die Nut 42 als auch die Nut 48 eingreift. Werden nun auf die beiden Rohre 15 und 18 axial entgegengesetzt nach außen gerichtete Kräfte ausgeübt, so führt der Dichtring 10 eine Art Rollbewegung aus, wobei die Versteifungseinrichtung 25 verschwenkt und sich geringfügig steiler einstellt. Diese Keil- oder Hebelgelenkwirkung verhindert eine weitere Relativbewegung der Rohre. Mit stärker werdender Axialbelastung der Rohrverbindung steigt dank der zunehmenden Verformung der Polster 22 und 23 des Dichtringes 10 auch die Dichtwirkung.
• F i g. 3 veranschaulicht einen Dichtring 52, dessen äußerer, d. h. auf größerem Durchmesser liegender Rand ähnlich dem Dichtring 10 gemäß F i g. 1 ausgebildet ist, dessen gegenüberliegender Rand jedoch zugespitzt ist. Der Dichtring 52 hat also einen etwa tropfenförmigen Querschnitt. Auch dieser Dichtring 52 ist etwa kegelstumpfförmig ausgebildet und enthält - allseitig umschlossen - eine Versteifungseinrichtung 57, die auf dem gedachten Kegelstumpfmantel liegt. Sie ist kürzer als die in Kegelstumpfmantellinienrichtung gemessene Länge des Dichtrings 52, so daß auch hier, benachbart den beiden einander gegenüberliegenden Rändern der Versteifungseinrichtung 57 Dichtringpolster 59 und 60 gebildet werden. Aus F i g. 4 folgt, daß sich der Dichtring 52 einerseits mit seiner etwa zylindrischen Innenfläche 63 an dem hier ohne Nut ausgebildeten Einsteckrohr 14 eng anlegt und andererseits mit seinem Polster 42 unter Abdichtung gegen die Schulter 46 der Nut 42 in der Muffe 17 drückt. Suchen sich die beiden Rohre auseinanderzubewegen, so tritt dank der Reibwirkung an der Fläche 63 auch hier eine Art Rollbewegung des Dichtringes 52 auf, die durch Kippen der Versteifungseinrichtung die axiale Relativbewegung nach außen begrenzt und mit zunehmender Druckdifferenz die Abdichtwirkung dank der Polster 59 und 60 des Dichtringes 52 erhöht.
• F i g. 5 zeigt einen Dichtring 68 mit etwa kreisförmigem Querschnitt und eingebetteter Versteifungseinrichtung 72, die wiederum auf einem gedachten Kegelstumpfmantel liegt. Die Versteifungseinrichtung 72 ist, in Kegelstumpfmantellinienrichtung gemessen, kürzer als der Durchmesser des Dichtringes 68, so daß an den beiden gegenüberliegenden Rändern der Versteifungseinrichtung 72 Polster 74 und 75 verbleiben. Im eingebauten Zustand (F i g. 6) wird der Dichtring 68 verformt, da sein Durchmesser größer als die Spalthöhe zwischen dem Rohr 77 und der inneren Ringfläche 87 des Muffenendes 80 des Außenrohres ist. Da die Versteifungseinrichtung 72 ihre Kegelstumpfform beibehält, wird der innerhalb der Versteifungseinrichtung liegende Teil des Dichtringes 68 in Anlage an der Außenfläche des Rohres 77 und bei 84 in Anlage an der Schulter 89 der Muffe 80 gedrückt. Der außerhalb der Versteifungseinrichtung liegende Abschnitt des Dichtungsringes 68 verformt sich ebenfalls und liegt in enger Berührung mit einer Schulterfläche 88 und der zylindrischen Fläche 87 .der Muffe 80.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Keilringdichtung zwischen teleskopisch oder muffenartig ineinandergreifenden, praktisch konzentrischen, zylindrischen Rohren, deren mindestens eines eine Ringschulter aufweist, wobei in dem elastisch ausgebildeten Dichtring eine ein Auseinanderziehen der Rohre durch Keilwirkung verhindernde Versteifungseinrichtung in Form eines in Umfangsrichtung Unterbrechungen aufweisenden Kegelstumpfmantels eingebettet ist, und die Versteifungseinrichtung eine . geringere Länge als der Dichtring - in Richtung der Kegelstumpfmantellinie gemessen - hat, d a -durch gekennzeichnet, daß die Versteifungseinrichtung (25; 57; 72) an ihren beiden gegenüberliegenden Rändern jeweils im Abstand (22, 23; 59, 60; 74, 75) von der Außenfläche des Dichtringes (10; 52; 68) endet und daß der elastische Dichtring einen etwa kreisrunden oder ovalen bzw. tropfenförmigen Querschnitt aufweist.