DE20016118U1

DE20016118U1 - Pipe connection

Info

Publication number: DE20016118U1
Application number: DE20016118U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-16
Filing date: 2000-09-16
Publication date: 2000-12-28
Anticipated expiration: 2010-09-17

Description

eptn0008
(1050/00)
d13/d723
KKe/da-KKeeptn0008
(1050/00)
d13/d723
KKe/da-KKe

RohrverbindungPipe connection

Die Erfindung betrifft eine druckbelastbare Rohrverbindung von zwei koaxial ineinander angeordneten Rohrenden mit einer äußeren Rohrwand eines ersten Rohrendes, einer inneren Rohrwand eines zweiten Rohrendes, einen Ringspalt zwischen der Innenfläche der äußeren Rohrwand, und der Außenfläche der &iacgr;&ogr; inneren Rohrwand, in welchem eine Dichtung angeordnet ist, wobei sich die Innenfläche der äußeren Rohrwand als eine erste Dichtfläche und die Außenfläche der inneren Rohrwand als eine zweite Dichtfläche parallel gegenüber liegen.The invention relates to a pressure-resistant pipe connection of two coaxially arranged pipe ends with an outer pipe wall of a first pipe end, an inner pipe wall of a second pipe end, an annular gap between the inner surface of the outer pipe wall and the outer surface of the inner pipe wall, in which a seal is arranged, wherein the inner surface of the outer pipe wall as a first sealing surface and the outer surface of the inner pipe wall as a second sealing surface lie parallel to one another.

Rohrverbindungen der oben genannten Art werden heutzutage vielerorts, beispielsweise im Kanalbau, eingesetzt. Meist handelt es sich um Betonrohre, teilweise mit Stahlelementen verstärkt oder mit Stahlmuffen versehen, welche gegen Druck von innen oder außen abgedichtet werden müssen. Einerseits muß-dje Dichtigkeit nach außen hin gewährleistet sein, damit es zu keiner Beeinträchtigung der Grundwasserqualität kommen kann und andererseits darf eine von außen unter Druck an der Rohrverbindung anstehende Flüssigkeit 0 nicht in das Rohrinnere dringen.Pipe connections of the type mentioned above are used in many places today, for example in sewer construction. They are usually concrete pipes, sometimes reinforced with steel elements or fitted with steel sleeves, which must be sealed against pressure from the inside or outside. On the one hand, the seal must be guaranteed to the outside so that the quality of the groundwater cannot be impaired, and on the other hand, a liquid under pressure from the outside at the pipe connection must not penetrate into the inside of the pipe.

Eine Abdichtung von Rohrverbindungen muß, um das Erfordernis der Dichtigkeit während des Betriebes zu erfüllen, die Montage der Rohre schadlos überstehen. Insbesondere während des Fügevorganges zweier Rohrenden ist die Dichtung hohen Belastungen ausgesetzt. In der Regel wird die Dichtung an 5 einem Rohrende angebracht, welches anschließend mit einem anderen Rohrende zusammengeschoben wird. Die für die Dichtigkeit der Verbindung erforderliche Vorspannung der Dichtung in dem abzudichtenden RingspaltIn order to meet the requirement of tightness during operation, a seal for pipe connections must survive the assembly of the pipes without damage. The seal is subjected to high loads, particularly during the joining process of two pipe ends. As a rule, the seal is attached to one pipe end, which is then pushed together with another pipe end. The pre-tension of the seal in the annular gap to be sealed, which is required for the tightness of the connection,

zwischen den Rohrenden wird durch ein Übermaß der Dichtung gegenüber der radialen Spalthöhe erreicht. Aufgrund des Übermaßes entstehen während des Fügevorganges an der Dichtung hohe axiale Reibungskräfte, welche die Dichtung aus der vorgesehenen axialen Position herausschieben können, in an den Dichtungsraum angrenzenden engeren Spalten zu einer starken Quetschung der Dichtung führen können und somit die Dichtung nachhaltig beschädigen können. Eine derart beschädigte Dichtung hat meist eine verkürzte Lebensdauer oder kann die vorgesehene Dichtaufgabe von vornherein nicht erfüllen.between the pipe ends is achieved by oversizing the seal compared to the radial gap height. Due to the oversize, high axial friction forces are created on the seal during the joining process, which can push the seal out of the intended axial position, lead to severe crushing of the seal in narrower gaps adjacent to the sealing space and thus can permanently damage the seal. A seal damaged in this way usually has a shortened service life or cannot fulfill the intended sealing task from the outset.

&iacgr;&ogr; Häufig wird eine solche Rohrverbindung im Anschluß an das Fügen im Rahmen weiterer Montagevorgänge oder aufgrund von Erdbewegungen einer hohen Biegebelastung ausgesetzt. Insbesondere, wenn das aus den einzelnen Rohrelementen zusammengesetzte Rohr mittels spezieller Vorrichtungen in Verlegerichtung durch das Erdreich getrieben wird, ist eine Winkelbeweglichkeit&iacgr;&ogr; Such a pipe connection is often subjected to high bending stress following the joining process during further assembly processes or due to earth movements. In particular, if the pipe, which is made up of the individual pipe elements, is driven through the earth in the direction of installation using special devices, angular mobility is

is unabdingbar.is essential.

Damit eine solche Rohrverbindung die Belastungen der beschriebenen Art besser ertragen kann, wird in der Gebrauchsmusterschrift G 94 11 464.1 der Anmelderin eine Fugendichtung für eine druckdichte Rohrverbindung vorgeschlagen, welche mit einer Aufgleitschräge versehen ist. Eine derartige Aufgleit-0 schräge erleichtert den Fügevorgang erheblich und reduziert das Risiko einer Dichtungsbeschädigung entscheidend. Nachteilhaft ist jedoch weiterhin, daß die axiale Lage der Fugendichtung nur durch eine besondere konstruktive Gestaltung der Rohrenden gewährleistet werden kann.In order for such a pipe connection to be able to better withstand the stresses of the type described, the applicant's utility model G 94 11 464.1 proposes a joint seal for a pressure-tight pipe connection which is provided with a sliding bevel. Such a sliding bevel makes the joining process much easier and significantly reduces the risk of damage to the seal. However, it is also disadvantageous that the axial position of the joint seal can only be ensured by a special structural design of the pipe ends.

Diese Dichtungsgeometrie wird in der Gebrauchsmusterschrift DE 299 09 772 U1 der Anmelderin noch dahingehend verbessert, daß die axialen Stirnflächen der Dichtung mit einem konvexen Radius versehen sind. Auf diese Weise erhöht sich der Widerstand der Dichtung gegen ein Einquetschen in an den Dichtungsraum angrenzende engere Spalte.This seal geometry is further improved in the applicant's utility model DE 299 09 772 U1 in that the axial end faces of the seal are provided with a convex radius. This increases the seal's resistance to being squeezed into narrower gaps adjacent to the seal chamber.

Unabhängig von der Querschnittsgeometrie der verwendeten Dichtung ist ein 0 axiales Widerlager, insbesondere bei der Belastung durch Überdruck, zwingend notwendig, um ein Ausschieben der Dichtung aus dem Ringspalt zu verhindern.Regardless of the cross-sectional geometry of the seal used, a 0 axial abutment is absolutely necessary, especially when subjected to excess pressure, to prevent the seal from being pushed out of the annular gap.

Die Dichtung kann sowohl während des Fügevorganges aus der gewünschten Position geraten als auch während des Betriebes durch den Überdruck aus dem Ringspalt herausgedrückt werden.The seal can move out of the desired position during the joining process or be pushed out of the annular gap by excess pressure during operation.

Bisher wurde aus diesem Grund in der Regel eine Dichtringkammer an einem Rohrende vorgesehen, in welcher die Dichtung vor dem Fügen angeordnet wird und wo sie sich auch während des Betriebes befindet. Eine derartige Dichtringkammer ist aufwendig in der Fertigung und sehr beschädigungsanfällig während der Fertigung, Lagerung und Montage. Die unerwünschte Kerbwirkung durch die Nut der Dichtringkammer schwächt die Rohrwandung und führt häufig &iacgr;&ogr; zu folgenschweren Schäden während der Montage und schlimmstenfalls während des Betriebes. Aus diesem Grund muß die Rohrwand mit der Dichtringkammer stets mit erhöhter Wandstärke ausgeführt werden, was besonders kostspielig ist.For this reason, a sealing ring chamber has generally been provided at one end of the pipe in which the seal is placed before joining and where it is also located during operation. Such a sealing ring chamber is complex to manufacture and very susceptible to damage during manufacture, storage and assembly. The undesirable notch effect caused by the groove of the sealing ring chamber weakens the pipe wall and often leads to serious damage during assembly and, in the worst case, during operation. For this reason, the pipe wall with the sealing ring chamber must always be made with increased wall thickness, which is particularly costly.

Ausgehend von den beschriebenen Nachteilen im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine druckbelastbare Rohrverbindung zu schaffen, welche die richtige axiale Lage der Dichtung in der Rohrverbindung bei der Montage und während des Betriebes unter Vermeidung einer Schwächung der Rohrwandung und einer aufwendigen Fertigung sicher gewährleistet.Based on the described disadvantages in the prior art, the invention is based on the object of creating a pressure-resistant pipe connection which reliably ensures the correct axial position of the seal in the pipe connection during assembly and during operation while avoiding weakening of the pipe wall and complex manufacturing.

0 Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine druckbelastbare Rohrverbindung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die Dichtung an einer Kontaktfläche zu einer der beiden Dichtflächen eine sich in Umfangsrichtung des Ringspaltes erstreckende Profilierung aufweist und die entsprechende Dichtfläche mit einer passenden, sich in Umfangsrichtung des Ringspaltes erstreckenden Profilierung versehen ist, welche in die Profilierung der Dichtung eingreift und als ein Widerlager ein axiales Verschieben der Dichtung in dem Ringspalt verhindert.0 According to the invention, the object is achieved by a pressure-resistant pipe connection of the type mentioned at the outset, in which the seal has a profiling extending in the circumferential direction of the annular gap on a contact surface to one of the two sealing surfaces and the corresponding sealing surface is provided with a matching profiling extending in the circumferential direction of the annular gap, which engages in the profiling of the seal and, as an abutment, prevents axial displacement of the seal in the annular gap.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Rohrverbindung liegt in dem reduzierten Fertigungsaufwand für die verwendeten Rohre und der einfachen 0 Vorbereitung der Rohrenden. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Rohrenden nicht mehr, wie es bisher üblich war, mit einer Dichtringkammer versehen sind.The particular advantage of the pipe connection according to the invention lies in the reduced manufacturing effort for the pipes used and the simple preparation of the pipe ends. It is also advantageous that the pipe ends are no longer provided with a sealing ring chamber, as was previously the case.

Daher weisen sie eine erheblich höhere Stabilität auf. Durch das integrierte Widerlager aufgrund der Profilierung wird ein axiales Verschieben der Dichtung in beide Richtungen unterbunden. Deshalb ist es ohne Beeinträchtigung der Dichtfunktion möglich, die Dichtung auf der Dichtfläche mit beispielsweise nur einem ringförmigen Widerlager auf der Dichtfläche zu fixieren. Die Fixierung ist sowohl für eine Aufspannung auf die innere Rohrwand, auch Spitzende genannt, als auch für eine Einstauchung in das äußere Rohr eines Rohrendes, beziehungsweise in die Muffe, einsetzbar. Darüber hinaus ist jedes Rohrmaterial, Beton, beziehungsweise Polymerbeton oder Stahlbeton sowieTherefore, they are considerably more stable. The integrated abutment due to the profiling prevents axial displacement of the seal in both directions. Therefore, it is possible to fix the seal on the sealing surface with, for example, only one ring-shaped abutment on the sealing surface without affecting the sealing function. The fixation can be used both for clamping on the inner pipe wall, also known as the spigot end, and for compression into the outer pipe of a pipe end, or into the socket. In addition, any pipe material, concrete, or polymer concrete or reinforced concrete, as well as

&iacgr;&ogr; Kunststoffe für die Anwendung geeignet. Besonders bemerkenswert ist die durch das zentrale Widerlager erhöhte schadensfreie Winkelbeweglichkeit der erfindungsgemäßen Rohrverbindung und die sich daraus für die Montage und den Betrieb ergebenden Vorteile. Einerseits wird die Rohrverbindung wesentlich gelenkiger und dadurch das Risiko einer nachhaltigen Beschädigung der Dichtung stark herabgesetzt, andererseits erhöht sich die Lebensdauer der Dichtung, da etwaige Vorschädigungen ausbleiben und Belastungen während des Betriebes besser ertragen werden.&iacgr;&ogr; Plastics are suitable for the application. Particularly noteworthy is the increased damage-free angular mobility of the pipe connection according to the invention due to the central abutment and the resulting advantages for assembly and operation. On the one hand, the pipe connection is significantly more flexible and the risk of permanent damage to the seal is therefore greatly reduced, and on the other hand, the service life of the seal is increased because any previous damage is avoided and loads during operation are better tolerated.

Eine besonders einfache und daher sehr kostengünstige Rohrverbindung ergibt sich, wenn die Dichtung an einer Kontaktfläche zu einer der beiden Dichtflächen eine sich in Umfangsrichtung des Ringspaltes erstreckende Ausnehmung aufweist und die entsprechende Dichtfläche mit einem passenden, sich in Umfangsrichtung des Ringspaltes erstreckenden Halteelement versehen ist, welches in die Ausnehmung der Dichtung eingreift und als ein zentrales Widerlager ein axiales Verschieben der Dichtung in dem Ringspalt verhindert.A particularly simple and therefore very cost-effective pipe connection is obtained if the seal has a recess extending in the circumferential direction of the annular gap on a contact surface to one of the two sealing surfaces and the corresponding sealing surface is provided with a suitable holding element extending in the circumferential direction of the annular gap, which engages in the recess of the seal and, as a central abutment, prevents axial displacement of the seal in the annular gap.

5 Einerseits reduziert sich der Fertigungsaufwand für die Dichtung, andererseits ist auch die Vorbereitung der Rohrenden mit nur wenig Aufwand verbunden.5 On the one hand, the manufacturing effort for the seal is reduced, and on the other hand, the preparation of the pipe ends also requires little effort.

Ähnliche Vorteile werden erreicht, die Dichtung mit einem sich in Umfangsrichtung des Ringspaltes erstreckenden Halteelement ausgeführt wird und die entsprechende Dichtfläche mit einer passenden, sich in Umfangsrich-0 tung des Ringspaltes erstreckenden Ausnehmung versehen ist.Similar advantages are achieved if the seal is designed with a holding element extending in the circumferential direction of the annular gap and the corresponding sealing surface is provided with a suitable recess extending in the circumferential direction of the annular gap.

Wird die Dichtung zunächst in die äußere Rohrwand des ersten Rohrendes eingesetzt, ist es zweckmäßig, wenn die Dichtung auf der Dichtfläche, welche mitIf the seal is first inserted into the outer pipe wall of the first pipe end, it is advisable to place the seal on the sealing surface, which is

der ersten Dichtfläche des ersten Rohrendes in Kontakt steht, eine Ausnehmung aufweist und die erste Dichtfläche des ersten Rohrendes ein passendes Halteelement aufweist, welches in die Ausnehmung der Dichtung eingreift. Diese Anordnung hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der höchste primäre Überdruck von innen an der Dichtung ansteht.the first sealing surface of the first pipe end is in contact, has a recess and the first sealing surface of the first pipe end has a suitable holding element which engages in the recess of the seal. This arrangement has proven to be particularly useful when the highest primary overpressure is applied from the inside of the seal.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Dichtung auf der Dichtfläche, welche mit der zweiten Dichtfläche des zweiten Rohrendes in Kontakt steht, eine Ausnehmung aufweist und die zweite Dichtfläche des zweiten Rohrendes ein passendes Halteelement aufweist, welches in die Ausnehmung &iacgr;&ogr; der Dichtung eingreift. Diese Anordnung erweist sich als besonders langlebig und von hoher Dichtigkeit, wenn der höchste primäre Überdruck von außen gegen das Rohr und die Rohrverbindung wirkt.An advantageous development of the invention provides that the seal has a recess on the sealing surface which is in contact with the second sealing surface of the second pipe end, and the second sealing surface of the second pipe end has a suitable holding element which engages in the recess × of the seal. This arrangement proves to be particularly durable and highly leak-proof when the highest primary overpressure acts from the outside against the pipe and the pipe connection.

Damit die Vorbereitung des Rohrendes, auf welchem die Dichtung zuerst angebracht wird, nahezu wegfällt, kann die Rohrverbindung zweckmäßig auchIn order to virtually eliminate the need for preparation of the pipe end on which the seal is first applied, the pipe connection can also be

is so ausgebildet sein, daß die Dichtung direkt auf eine innere oder äußere umlaufende Kante eines Rohrendes aufgesetzt ist und die Profilierung der Kontaktfläche der Dichtung zu dieser umlaufenden Kante derart ausgebildet ist, daß sie die umlaufende Kante formschlüssig umgibt. Das umschließende Ende der Dichtung kann gegebenenfalls auch noch zusätzlich durch ein axiales 0 Aneinanderstoßen der Rohrenden geklemmt werden.is designed so that the seal is placed directly on an inner or outer peripheral edge of a pipe end and the profile of the contact surface of the seal to this peripheral edge is designed in such a way that it surrounds the peripheral edge in a form-fitting manner. The enclosing end of the seal can also be additionally clamped by axially butting the pipe ends together if necessary.

Um den Fügevorgang zu erleichtern, ist es besonders zweckmäßig, wenn die Dichtung im spannungsfreien Zustand einen ersten axialen Abschnitt aufweist, welcher eine kleinere radiale Ausdehnung hat und einen zweiten axialen Abschnitt, welcher eine größere radiale Ausdehnung hat und der sich aus der 5 Dickendifferenz ergebende Absatz der Dichtung zur Gänze auf der der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Dichtung derart auf das Rohrende aufgesetzt ist, daß sie mit dem ersten axialen Abschnitt dem Rohrende zugewendet ist und damit der erste axiale Abschnitt der Dichtung beim Fügen der Rohrverbindung zuerst in den sich bildenden Ringspalt eintritt. Auf diese Weise wird die Dichtung beim Fügen zunächst mit nur niedrigen axialen Reibungskräften belastet. Erst nachdem schon ein Teil der Dichtung in den sich bildenden Ringspalt eingetreten ist undIn order to facilitate the joining process, it is particularly useful if the seal, in the stress-free state, has a first axial section which has a smaller radial extension and a second axial section which has a larger radial extension and the shoulder of the seal resulting from the difference in thickness is arranged entirely on the side opposite the recess. It is also advantageous if the seal is placed on the pipe end in such a way that the first axial section faces the pipe end and thus the first axial section of the seal enters the annular gap that is being formed first when the pipe connection is joined. In this way, the seal is initially only loaded with low axial friction forces when joining. Only after part of the seal has already entered the annular gap that is being formed and

• ··

die Dichtung in ihrer Lage fixiert ist wird sie mit höheren axialen Kräften aus der Deformation des zweiten Dichtungsabschnitts belastet.the seal is fixed in its position, it is subjected to higher axial forces from the deformation of the second seal section.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es von Vorteil, daß die führende Kante des ersten axialen Abschnitts der an einem Rohrende angebrachten Dichtung, welche beim Fügen der Rohrenden zuerst mit der korrespondierenden Dichtfläche des anderen Rohrendes in Kontakt tritt, in etwa den gleichen Durchmesser aufweist, wie die korrespondierende Dichtfläche des anderen Rohrendes. Die Quetschung der Dichtung in der ersten Phase des Fügens wird so auf ein Minimum reduziert und eine Beschädigung durch hohe axiale KräfteIn a further embodiment of the invention, it is advantageous that the leading edge of the first axial section of the seal attached to one pipe end, which first comes into contact with the corresponding sealing surface of the other pipe end when the pipe ends are joined, has approximately the same diameter as the corresponding sealing surface of the other pipe end. The crushing of the seal in the first phase of joining is thus reduced to a minimum and damage caused by high axial forces

&iacgr;&ogr; vermieden.&iacgr;&ogr; avoided.

Um die Stabilität der Dichtung zu erhöhen und den Widerstand der Dichtung gegen ein Eindringen in angrenzende Spalte aufgrund axialer Kräfte zu verstärken ist es von Vorteil, wenn die axialen Stirnflächen der Dichtung eine konvexen Radius aufweisen, welcher jeweils in etwa der halben radialen Höhe der is entsprechenden Stirnfläche der Dichtung entspricht.In order to increase the stability of the seal and to strengthen the resistance of the seal against penetration into adjacent gaps due to axial forces, it is advantageous if the axial end faces of the seal have a convex radius which corresponds approximately to half the radial height of the corresponding end face of the seal.

Zur weitergehenden Vereinfachung des Fügevorganges ist es sinnvoll, daß der sich aus der Dickendifferenz der beiden axialen Abschnitte der Dichtung ergebende Absatz einen konkaven Radius aufweist, so daß der konkave Radius beim Fügen der beiden Rohrenden eine Aufgleitschräge mit zunehmender Steigung von dem ersten axialen Abschnitt kleinerer radialer Ausdehnung zu dem zweiten axialen Abschnitt größerer radialer Ausdehnung bildet. Auf diese Weise wird während des Fügevorganges die Fixierung durch bereits in den Ringspalt eingetretenes Dichtungsmaterial stetig erhöht während gleichzeitig die Belastung der Dichtung durch axiale Kräfte aus der Deformation der Dichtung steigt. Ein Verrutschen oder Verdrehen der Dichtung wird effektiv verhindert, wobei gleichzeitig eine hohe Vorspannung der Dichtung in dem Ringspalt erreicht wird.To further simplify the joining process, it is advisable for the step resulting from the difference in thickness of the two axial sections of the seal to have a concave radius, so that when the two pipe ends are joined, the concave radius forms a sliding slope with an increasing gradient from the first axial section with a smaller radial extension to the second axial section with a larger radial extension. In this way, during the joining process, the fixation is constantly increased by sealing material that has already entered the annular gap, while at the same time the load on the seal due to axial forces from the deformation of the seal increases. Slipping or twisting of the seal is effectively prevented, while at the same time a high preload of the seal in the annular gap is achieved.

Da ein Gleitmittel den Fügevorgang zusätzlich erleichtert, ist es zweckmäßig, wenn der konkave Radius einen Kreismittelpunkt im axialen Bereich des ersten Abschnitts kleinerer radialer Ausdehnung aufweist und so die Dichtung einen radial dünnsten Querschnitt axial hinter der ersten Stirnfläche aufweist und sichSince a lubricant further facilitates the joining process, it is expedient if the concave radius has a circle centre in the axial region of the first section of smaller radial extent and thus the seal has a radially thinnest cross-section axially behind the first end face and

in dieser sich in Umfangsrichtung der Dichtung erstreckenden Ausnehmung eine Gleitmittelschicht befindet, welche das Fügen der Rohre erleichtert. Dadurch, daß das Gleitmittel in einer Ausnehmung hinter der axialen Stirnfläche angeordnet ist wird es nicht lediglich durch die Stirnfläche des Rohrendes über die Dichtung hinweggeschoben, sondern auf der zu schmierenden Kontaktfläche zwischen der Dichtung und der relativ zu der Dichtung bewegten Dichtfläche des Rohrendes verteilt.In this recess, which extends in the circumferential direction of the seal, there is a layer of lubricant which makes it easier to join the pipes. Because the lubricant is arranged in a recess behind the axial end face, it is not only pushed over the seal by the end face of the pipe end, but is distributed over the contact surface to be lubricated between the seal and the sealing surface of the pipe end which is moved relative to the seal.

Weiterhin ist es denkbar, die Dichtung an beliebiger Stelle auf der der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite mit mindestens einer Ausnehmung, welche &iacgr;&ogr; sich über einen Teil des Umfangs in Umfangsrichtung des Ringspaltes erstreckt, zu versehen und in diese Ausnehmung Gleitmittel einzubringen.Furthermore, it is conceivable to provide the seal at any point on the side opposite the recess with at least one recess which extends over part of the circumference in the circumferential direction of the annular gap and to introduce lubricant into this recess.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es sinnvoll, daß der zweite axiale Abschnitt der Dichtung mit der größeren radialen Ausdehnung auf der Seite angeordnet ist, welche während des Betriebes dem primären Überdruck ausgesetzt ist. Aufgrund der hohen Vorspannung des dicken Abschnitts der Dichtung in dem Ringspalt werden besonders hohe Drücke ertragen. Der dünnere erste Abschnitt der Dichtung stabilisiert zudem die Lage der Dichtung insbesondere bei etwaigen Momentenbelastungen der Dichtung.In a further embodiment of the invention, it is sensible that the second axial section of the seal with the larger radial extension is arranged on the side which is exposed to the primary overpressure during operation. Due to the high pre-stress of the thick section of the seal in the annular gap, particularly high pressures can be tolerated. The thinner first section of the seal also stabilizes the position of the seal, particularly in the event of any moment loads on the seal.

Bei großen Stückzahlen von Rohren, welche mit der erfindungsgemäßen Rohr-0 Verbindung aneinandergefügt und abgedichtet werden, ist es von großem Vorteil daß sich in Umfangsrichtung des Ringspaltes erstreckende Halteelement als ein Bauteil mit dem entsprechenden Rohrende auszuführen, auf dessen Dichtfläche sich das Halteelement befindet. Auf diese Weise werden zusätzliche Arbeitsgänge, beispielsweise das Anbringen von Halteelementen vermieden. Insbesondere bei Betonrohren bietet sich die einstückige gegossene Ausführung an.For large numbers of pipes which are joined together and sealed with the pipe-0 connection according to the invention, it is very advantageous to design the retaining element extending in the circumferential direction of the annular gap as a component with the corresponding pipe end, on whose sealing surface the retaining element is located. In this way, additional work steps, such as the attachment of retaining elements, are avoided. The one-piece cast design is particularly suitable for concrete pipes.

Ist die Stückzahl der zu verbindenden Rohre gering oder wird ein besonders flexibler standardisierter gegebenenfalls modularer Aufbau der Rohrverbindung gewünscht ist es zweckmäßig daß sich in Umfangsrichtung des Ringspaltes 0 erstreckende Halteelement an der Dichtfläche des entsprechenden Rohrendes formschlüssig, kraftschlüssig, reibschlüssig oder stoffschlüssig zu befestigen.If the number of pipes to be connected is small or if a particularly flexible, standardized, possibly modular structure of the pipe connection is desired, it is expedient to fasten the holding element extending in the circumferential direction of the annular gap 0 to the sealing surface of the corresponding pipe end in a form-fitting, force-fitting, friction-fitting or material-fitting manner.

Für den Fall, daß Stahlmuffen verwendet werden, ist diese Vorgehensweise besonders empfehlenswert, da sich der Fertigungaufwand stark reduziert.In the case where steel sleeves are used, this procedure is particularly recommended, as the manufacturing effort is greatly reduced.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Dichtungsmaterials, welches bei einer stauchenden Verformung eine progressive Rückstellkraft erzeugt. Hierdurch kann der Dichtung nicht nur eine Dichtungsfunktion übertragen werden, sondern sie kann auch das koaxiale Zentrieren der Rohrenden ineinander übernehmen. Aufwendige kleine Fertigungstoleranzen der Rohrenden können so in ihrer Genauigkeit herabgesetzt werden, da die Führung nunmehr über eine elastische Verformung erfolgt.It is particularly advantageous to use a sealing material that generates a progressive restoring force when subjected to compression deformation. This means that the seal can not only perform a sealing function, but can also take over the coaxial centering of the pipe ends in one another. Complex small manufacturing tolerances of the pipe ends can thus be reduced in terms of accuracy, since the guidance now takes place via elastic deformation.

&iacgr;&ogr; Im folgenden wird die erfindungsgemäße Rohrverbindung anhand von einigen speziellen Ausführungsbeispielen und einer Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:&iacgr;&ogr; In the following, the pipe connection according to the invention is explained in more detail using some specific embodiments and a description. They show:

Fig. 1: Einen Schnitt durch das DichtringprofilFig. 1: A section through the sealing ring profile

einer erfindungsgemäßen Dichtung unda seal according to the invention and

Fig. 2 - 6 Jeweils einen Schnitt durch die RohrwandFig. 2 - 6 A section through the pipe wall

einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung.a pipe connection according to the invention.

In Figur 1 ist ein Schnitt durch eine Dichtung 1 dargestellt, wie sie in einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung 2 verwendet wird. Deutlich ist ein erster axialer Abschnitt 3 kleinerer radialer Ausdehnung und ein zweiter axialer Abschnitt 4 größerer radialer Ausdehnung zu erkennen. Der sich aus der Dickendifferenz ergebende Absatz 5 ist durch einen konkaven Radius 6 zu einer Aufgleitschräge 7 ausgestaltet. Da sich der Kreismittelpunkt des konkaven Radiusses 6 im axialen Bereich des ersten axialen Abschnitts 3 befindet, liegt der radial dünnste Querschnitt 8 axial zwischen der axialen Stirnfläche 9 des 5 ersten axialen Abschnitts 3 und dem sich aus der Dickendifferenz ergebenden Absatz 5. Die durch den radial dünnsten Querschnitt 8 gebildete, sich in Umfangsrichtung der Dichtung erstreckende Ausnehmung 10 ist mit einer Gleitmittelschicht 11 gefüllt, welche das Fügen der Rohrverbindung 2 erleichtem soll. Die Dichtung 1 dichtet über zwei Dichtflächen 12, 13. Die Dichtfläche 12 0 gegenüber der Dichtfläche 13 mit dem sich aus der Dickendifferenz ergebendenFigure 1 shows a section through a seal 1 as used in a pipe connection 2 according to the invention. A first axial section 3 with a smaller radial extent and a second axial section 4 with a larger radial extent can be clearly seen. The shoulder 5 resulting from the difference in thickness is designed into a sliding slope 7 by a concave radius 6. Since the circle center of the concave radius 6 is located in the axial region of the first axial section 3, the radially thinnest cross section 8 lies axially between the axial end face 9 of the first axial section 3 and the shoulder 5 resulting from the difference in thickness. The recess 10 formed by the radially thinnest cross section 8 and extending in the circumferential direction of the seal is filled with a lubricant layer 11 which is intended to facilitate the joining of the pipe connection 2. The seal 1 seals via two sealing surfaces 12, 13. The sealing surface 12 0 opposite the sealing surface 13 with the resulting from the difference in thickness

Absatz 5 weist eine zentrale Ausnehmung 14a auf. Diese Ausnehmung sichert die Dichtung 1 über ein Halteelement 15a gegen axiales Verschieben in der vorgesehenen axialen Position. Die axialen Stirnflächen 9, 16 sind mit einem Radius abgerundet, welcher der jeweiligen halben radialen Höhe des Dichtungsprofils entspricht. Die Randkontur des Dichtungsprofils weist aufgrund der tangentialen Übergänge der axialen Stirnflächen 9, 16 in die Dichtflächen 12, 13 keine störenden, nach außen gerichteten Kanten auf, welche bei der Montage hinderlich sein könnten. Die Dichtung 1 wird stets so auf dem Rohrende 20,22 vor dem Fügen angebracht, daß die führende &iacgr;&ogr; Kante 17 zuerst mit der korrespondierenden Dichtfläche des anderen Rohrendes 20, 22 in Kontakt tritt.Paragraph 5 has a central recess 14a. This recess secures the seal 1 against axial displacement in the intended axial position via a holding element 15a. The axial end faces 9, 16 are rounded with a radius which corresponds to half the respective radial height of the sealing profile. Due to the tangential transitions of the axial end faces 9, 16 into the sealing surfaces 12, 13, the edge contour of the sealing profile has no disturbing, outward-facing edges which could be a hindrance during assembly. The seal 1 is always attached to the pipe end 20, 22 before joining in such a way that the leading edge 17 first comes into contact with the corresponding sealing surface of the other pipe end 20, 22.

In Figur 2 ist eine typische erfindungsgemäße Rohrverbindung dargestellt, wie sie bei von außen anstehendem primären Überdruck zur Anwendung kommt. Das erste Rohrende 22 geht im Bereich der Rohrverbindung 2 in eineFigure 2 shows a typical pipe connection according to the invention, as it is used when there is external primary overpressure. The first pipe end 22 merges into a

is Stahlmuffe 27 über. Die Dichtung 1 der Rohrverbindung 2 ist auf der Außenfläche 18 der inneren Rohrwand 19 eines zweiten Rohrendes 20 angebracht. Auf der zweiten Dichtfläche 21 befindet sich ein sich in Umfangsrichtung erstreckendes Halteelement 15, welches die Dichtung 1 auf der zweiten Dichtfläche 21 gegen axiales Verschieben sichert. Beim 0 Zusammenschieben der beiden Rohrenden 20, 22 bildet sich ein Ringspalt 23 zwischen der ersten Dichtfläche 24 auf der Innenfläche 25 der äußeren Rohrwand 26 des ersten Rohrendes 22 und der zweiten Dichtfläche 27 auf der Außenfläche 18 der inneren Rohrwand 19 des zweiten Rohrendes 20. Die erste Dichtfläche 24 gleitet zunächst über die gegebenenfalls mit einer 5 Gleitmittelschicht 11 beschichtete Aufgleitschräge 7 der Dichtung 1 und fixiert so die Dichtung 1 in dem sich bildenden Ringspalt 23. Hierbei werden die axialen Kräfte aus der Reibung zwischen der Dichtung 1 und der ersten Dichtfläche 27 von dem Halteelement 15 aufgenommen, welches in der Ausnehmung 14a angeordnet ist. Sind die beiden Rohrenden 20,22 vollständig 0 zusammengerückt, weist die Dichtung 1 nahezu auf ihrer gesamten axialen Breite in etwa die gleiche radiale Höhe auf. Sowohl während des Fügens, als auch während des Betriebes wird die Dichtung 1 in ihrer axialen Position von dem Halteelement 15 in der Ausnehmung 14 gesichert. Das so gebildeteis a steel sleeve 27. The seal 1 of the pipe connection 2 is attached to the outer surface 18 of the inner pipe wall 19 of a second pipe end 20. On the second sealing surface 21 there is a holding element 15 which extends in the circumferential direction and secures the seal 1 on the second sealing surface 21 against axial displacement. When the two pipe ends 20, 22 are pushed together, an annular gap 23 forms between the first sealing surface 24 on the inner surface 25 of the outer pipe wall 26 of the first pipe end 22 and the second sealing surface 27 on the outer surface 18 of the inner pipe wall 19 of the second pipe end 20. The first sealing surface 24 initially slides over the sliding slope 7 of the seal 1, which may be coated with a lubricant layer 11, and thus fixes the seal 1 in the annular gap 23 that is formed. The axial forces from the friction between the seal 1 and the first sealing surface 27 are absorbed by the holding element 15, which is arranged in the recess 14a. When the two pipe ends 20, 22 are completely pushed together, the seal 1 has approximately the same radial height over almost its entire axial width. Both during assembly and during operation, the seal 1 is secured in its axial position by the retaining element 15 in the recess 14. The thus formed

zentrale Widerlager ermöglicht eine hohe Winkelbeweglichkeit der Rohrverbindung 2.Central abutment enables a high angular mobility of the pipe connection 2.

In Figur 3 ist eine Rohrverbindung 2 abgebildet, wie sie bevorzugt bei von innen anstehenden primären Überdruck eingesetzt wird. Bei dieser Anordnung ist das als zentrales Widerlager ausgebildete Halteelement 15 kraftschlüssig auf der ersten Dichtfläche 24 auf der Innenfläche 25 der äußeren Rohrwand 26 des ersten Rohrendes 22 angebracht. Beim Ineinanderschieben der beiden Rohrenden 20,22 hat die zweite Dichtfläche 21 zunächst Kontakt mit der führenden Kante 17 und gleitet anschließend in Kontakt mit der &iacgr;&ogr; Aufgleitschräge 7 in die Endposition.Figure 3 shows a pipe connection 2, as is preferably used when there is primary overpressure from the inside. In this arrangement, the holding element 15, which is designed as a central abutment, is frictionally attached to the first sealing surface 24 on the inner surface 25 of the outer pipe wall 26 of the first pipe end 22. When the two pipe ends 20, 22 are pushed into one another, the second sealing surface 21 initially has contact with the leading edge 17 and then slides into the end position in contact with the Îó sliding bevel 7.

Während in den Figuren 2 und 3 das erste Rohrende 22 und das zweite Rohrende 20 aus Beton bestehen und an dem ersten Rohrende 22 eine Stahlmuffe 27 angebracht ist, ist in Figur 4 eine entsprechende Anordnung ausschließlich aus Beton dargestellt. Diese Anordnung erfordert zwar dickere is Rohrwandstärken, ermöglicht es jedoch mit geringerem Fertigungsaufwand das Halteelement 15 in die erste Dichtfläche 24 einstückig zu integrieren und zusätzlich eine Dichtkammer 28 in dem Rohrende 22 anzuordnen.While in Figures 2 and 3 the first pipe end 22 and the second pipe end 20 are made of concrete and a steel sleeve 27 is attached to the first pipe end 22, a corresponding arrangement made exclusively of concrete is shown in Figure 4. Although this arrangement requires thicker pipe walls, it makes it possible to integrate the holding element 15 in one piece into the first sealing surface 24 and additionally to arrange a sealing chamber 28 in the pipe end 22 with less manufacturing effort.

In Figur 5 ist eine Dichtung 1 mit einem Haltelemente 15b dargestellt, welches positiv in eine Ausnehmung 14b in dem Rohrende eingreift.Figure 5 shows a seal 1 with a holding element 15b which positively engages in a recess 14b in the pipe end.

0 Die Abbildung der Figur 6 zeigt eine Rohrverbindung, bei welcher die Dichtung 1 die innere umlaufende Kante 29 des ersten Rohrendes 22 formschlüssig umfaßt. Ein Verrutschen beim Ineinanderschieben der Rohrenden 20, 22 wird auf diese Weise sicher vermieden.0 The illustration in Figure 6 shows a pipe connection in which the seal 1 positively surrounds the inner peripheral edge 29 of the first pipe end 22. Slipping when the pipe ends 20, 22 are pushed into one another is reliably prevented in this way.

Claims

1. Pressure-resistant pipe connection ( 2 ) of two coaxially arranged pipe ends ( 20 , 22 ), with an outer pipe wall ( 26 ) of a first pipe end ( 22 ), an inner pipe wall ( 19 ) of a second pipe end ( 20 ), an annular gap ( 23 ) between the inner surface ( 25 ) of the outer pipe wall ( 26 ) and the outer surface ( 18 ) of the inner pipe wall ( 19 ), in which a seal ( 1 ) is arranged, wherein the inner surface ( 25 ) of the outer pipe wall ( 26 ) as a first sealing surface ( 24 ) and the outer surface ( 18 ) of the inner pipe wall ( 19 ) as a second sealing surface ( 21 ) lie parallel opposite one another, characterized in that the seal ( 1 ) has a contact surface with one of the two sealing surfaces ( 21 , 24 ) which extends in Has a profiling ( 14 ) extending in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ) and the corresponding sealing surface ( 21 , 24 ) is provided with a matching profiling ( 15 ) extending in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ), which engages in the profiling ( 14 ) of the seal ( 1 ) and, as an abutment, prevents axial displacement of the seal ( 1 ) in the annular gap ( 23 ).

2. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the seal ( 1 ) has a recess ( 14a ) extending in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ) on a contact surface to one of the two sealing surfaces ( 21 , 24 ), and the corresponding sealing surface ( 21 , 24 ) is provided with a matching holding element ( 15a ) extending in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ), which engages in the recess ( 14a ) of the seal ( 1 ) and, as a central abutment, prevents axial displacement of the seal ( 1 ) in the annular gap ( 23 ).

3. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the seal ( 1 ) has a holding element ( 14 b) extending in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ) on a contact surface to one of the two sealing surfaces ( 21 , 24 ), and the corresponding sealing surface ( 21 , 24 ) is provided with a matching recess ( 15 b) extending in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ), into which the holding element ( 14 b) of the seal ( 1 ) engages and, as a central abutment, prevents axial displacement of the seal ( 1 ) in the annular gap ( 23 ).

4. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the seal ( 1 ) has a recess ( 14a ) on the sealing surface ( 12 ) which is in contact with the first sealing surface ( 24 ) of the first pipe end ( 22 ), and the first sealing surface ( 24 ) of the first pipe end ( 22 ) has a matching holding element ( 15a ) which engages in the recess ( 14a ) of the seal ( 1 ).

5. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the seal ( 1 ) has a recess ( 14a ) on the sealing surface ( 12 ) which is in contact with the second sealing surface ( 21 ) of the second pipe end ( 20 ), and the second sealing surface ( 21 ) of the second pipe end ( 20 ) has a matching holding element ( 15a ) which engages in the recess ( 14a ) of the seal ( 1 ).

6. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the seal ( 1 ) is placed directly on an inner or outer peripheral edge of a pipe end and the profiling of the contact surface of the seal ( 1 ) to this peripheral edge ( 29 ) is designed such that it surrounds the peripheral edge ( 29 ) in a form-fitting manner.

7. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the seal ( 1 ) in the stress-free state has a first axial section ( 3 ) which has a smaller radial extent and a second axial section ( 4 ) which has a larger radial extent and the shoulder ( 5 ) of the seal ( 1 ) resulting from the difference in thickness is arranged entirely on the side opposite the profiling ( 14 ) and the seal ( 1 ) is arranged on the pipe end ( 20 , 22 ) in such a way that it faces the pipe end with the first axial section ( 3 ) and thus the first axial section ( 3 ) of the seal ( 1 ) enters the annular gap ( 23 ) that is formed first when the pipe connection ( 2 ) is joined.

8. Pipe connection ( 2 ) according to claim 7, characterized in that the leading edge ( 17 ) of the first axial section ( 3 ) of the seal ( 1 ) attached to one pipe end ( 20 , 22 ), which first comes into contact with the corresponding sealing surface ( 21 , 24 ) of the other pipe end ( 20 , 22 ) when the pipe ends ( 20 , 22 ) are joined, has approximately the same diameter as the corresponding sealing surface ( 21 , 24 ) of the other pipe end ( 20 , 22 ).

9. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the axial end faces ( 9 , 16 ) of the seal ( 1 ) have a convex radius which corresponds in each case approximately to half the radial extent of the corresponding end face ( 9 , 16 ) of the seal ( 1 ).

10. Pipe connection ( 2 ) according to claim 7, characterized in that the shoulder ( 5 ) resulting from the difference in thickness of the two axial sections ( 3 , 4 ) of the seal ( 1 ) has a concave radius, so that when the two pipe ends ( 20 , 22 ) are joined, the concave radius forms a sliding slope ( 7 ) with an increasing gradient from the first axial section ( 3 ) of smaller radial extent to the second axial section ( 4 ) of larger radial extent.

11. Pipe connection ( 2 ) according to claim 9, characterized in that the concave radius has a circle center in the axial region of the first axial section ( 3 ) of smaller radial extent and thus the seal ( 1 ) has a radially thinnest cross-section axially behind the first end face ( 9 ) and in this recess ( 10 ) extending in the circumferential direction of the seal ( 1 ) there is a lubricant layer ( 11 ) which facilitates the joining of the pipe ends ( 20 , 22 ).

12. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that on the side opposite the profile ( 14 ) at least one recess ( 10 ) is arranged which extends at least over part of the circumference in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ), in which a lubricant ( 11 ) for joining the pipe ends ( 20 , 22 ) is located.

13. Pipe connection ( 2 ) according to claim 7, characterized in that the second axial section ( 4 ) of the seal ( 1 ) with the larger radial extension is arranged on the side which faces the primary overpressure during operation.

14. Pipe connection ( 2 ) according to claim 2, characterized in that the holding element ( 15a ) extending in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ) forms a one-piece component with the corresponding pipe end ( 20 , 22 ) on whose sealing surface ( 21 , 27 ) it is located.

15. Pipe connection ( 2 ) according to claim 2, characterized in that the holding element ( 15a ) extending in the circumferential direction of the annular gap ( 23 ) is fastened to the corresponding pipe end ( 20 , 22 ) in a form-fitting, force-fitting, friction-fitting or material-fitting manner.

16. Pipe connection ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the seal ( 1 ) generates a progressive restoring force when deformed.