DE2116137A1 - Sewage pipe connector - with plastics sleeve and seal ring - Google Patents

Description

• Rohrverbindung Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung. Die Erfindung kann Anwendung finden beim Verbinden verhältnismäßig großer Rohre, wie beispielsweise Abwasserrohre und dergleichen; sie wird in Zusammenhang mit diesem Anwendungsfall beschrieben.
• Die Erfindung kann Jedoch auch mit Vorteil bei anderen Arten von Rohren angewandt werden.
• Ublicherweise stellt man Rohrabschnitte mit einem Muffenende (glockenförmig) und mit einem glatten Ende (Zapfenende) her und verbindet zwei Rohre, indem man das glatte Ende des einen Rohres in das Muffenende des anderen Rohres steckt.
• Zwischen das glatte Ende und das Muffenende werden Dichtungen eingelegt; bei einer Ublichen Dichtung werden miteinander zusammenwirkende Dichtungsringe auf dem glatten Rohrende und dem Muffenende vorgesehen. Dabei wird ein Dichtungsring aus elastischem Kunststoff an der inneren Fläche des Muffenendes vorgesehen; ein zweiter Dichtungsring aus elastischem Kunststoff ist auf, die äußere Fläche des glatten Rohrendes aufgebracht. Die Dichtungsringe sind so bemessen, daß sie miteinander in Eingriff treten, wenn die Rohrverbindung hergestellt wird. Bei einer bekannten Bauart eines Dichtungsringes hat sowohl der Ring für das Muffenende als auch der Rint für das glatte Rohrende einen ringförmigen Vorsprung u@@ eine Dichtfläche, die so angeordnet ist, daß beim Hinein@rilck@a des glatten Rohrendes in das Muffenende zum Herstellen der rbindung die zwei ringförmigenVorsprünge verformt werden, so daß sie aneinander vorbeigehen, und daß sie den Dichtflächen der entgegengesetzten Dichtringe angeordnet werden. Wenn die Verbindung hergestellt ist, wirken der Vorsprung auf dem Dichtungsring des glatten Rohrendes und die Dichtfläche auf dem Dichtungsring des Muffenrohrendes zusammen; außerdem wirken der Vorsprung auf dem Dichtungsring des Muffenendes und die Dichtfläche auf dem Dichtungsring des glatten Rohrendes zusammen. Diese Zusammenwirken am Umfang schafft eine Dichtung an der Rohr-@erbindung.
• Ein @auptproblem bei der Herstellung von Rohren mit einem glatten und einem Muffenende besteht darin, daß die Muffen @icht aus Ton von harter Konsistenz geformt werden können.
• Bei dem üblichen Formverfahren wird eine die Muffe herstellende Form @or einen Extruderkopf gebracht und die Muffe wird in der m ausgeformt, wobei notwendigerweise Ton von weicher Konsistenz oder durch Beimischungen erweichter Ton verwendet wird Nach dem Entfernen der Form wird der zylindrische Tei des @chres extrudiert.
• @ies diskontinuierliche Arbeitsvorgang ist notwendiger@@ @eue und führt - was noch problematischer ist - wegen der @@@@ dung von durch Beimischungen weich gemachte@ Ton z@ @@@@ Verformung des Erzeugnisses in solchem Ausmaß, daß @@ @@@@ @chen Fällen notwendig ist, die Muffe ringförmig zu@ @@@@@@fon, um eine wirksame Dichtung zu erzielen.
• Außerdem ist Ton bekanntlich spröde; bei dem Umgang mit den fertigen Rohren zerbricht häufig die Muffe, die die masten Stöße erhält. Außerdem bewirken die unter Druck gebildeten Verbindungen große Kräfte auf die Muffe, was zu einem Aufspalten der Muffe führt, wenn sie nur geringe Fehlstellen aufweist.
• Rohre mit Muffenenden sind auch sperrig und schwer und führen daher zu beachtlichen Transportproblemen.
• Durch die Erfindung soll eine Verbindung zwischen den glatten geraden Enden von Rohren geschaffen werden, um die Nachteile der mit einem Muffenende und einem glatten Ende versehenen Rohre zu vermeiden.
• Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß ein elastischer Dichtungsring an den glatten Endes des Rohres gebildet wird, der beispielsweise aus einem Urethan-Elastomer, einem synthetischen Gummiwerkstoff oder aus Polyvinylchlorid besteht, wobei eine gesonderte starre Muffe verwendet wird, in deren entgegengesetzte Ende zwei glatte Rohrenden eingesetzt werden können.
• Der bei der Beschreibung der gesonderten Muffe verwendete Begriff starr11 ist relativ zu verstehen. Der Begriff wird verwendet, um anzuzeigen, daß die Muffe starr ist im Vergleich zu den Dichtungsringen der glatten Rohrenden, so daß beim Herstellen einer Einheit zwischen dem Rohr und der Muffe der Dichtungsring dasjenige Bauteil ist, das sich verformt, um ein Ineinanderpassen zu ermöglichen.
• Vorteilhafterweise kann die Muffe aus Acrylnitrilbutadienstyren (ABS) oder Styroacrylnitril (SAN) hergestellt werden. Diese Werkstoffe neigen zum Kriechen, wenn die Verbindung Scherkräften ausgesetzt wird; um die vollständige Wirkung der Dichtung unter erschwerten Bedingungen aufrecht zu erhalten, wirdvorgesehlagen, die Muffe zu verstärken.
• Die Muffe kann verstärkt werden, indem ein Band aus korrosionsfestem Stahl dicht um die äußere Fläche der Muffe gelegt wird, oder sie kann verstärkt werden durch die Einlage von Fasermaterial in die Muffe, beispielsweise Metallfäden oder Asbest, vorzugsweise Jedoch Glas.
• Der Dichtungsring hat einen Dichtwulst, der sich um den Umfang herum erstreckt und mit der inneren Fläche der Muffe zusammenwirkt, um die Dichtung zu erzielen. Vorzugsweise ist der Dichtwulst in der Nähe des vorderen Endes des Dichtungsringes angeordnet, das heißt an dem Ende des Rings, das zuerst der Muffe zugekehrt ist, wenn die Verbindung hergestellt wird. Bei der üblichen Muffenenden- und Zapfenendenverbindung war es aus mehreren Gründen gebräuchlich, einen Dichtwulst in der Mitte zwischen den Enden des Dichtungsringes anzuordnen; da benachbarte Rohe häufig in ihrer Richtung voneinander abweichen, wird eine Kante des Ringes aus dem Muffenende herausgezogen. Es war deshalb notwendig, den Einsatz aus Urethan oder einem anderen elastischen Kunststoff in der Muffe beträchtlich über den Bereich hinaus auszudehen, in dem bei fluchtender Verbindung die Dichtung wirksam ist.
• r Kunststoff des Dichtungsringes ist ein kostspieliges Bauteil bei der Herstellung dieser Einheiten; auch diese3 Problem wird cturch die vorliegende Erfindung überwunden.
• üblicherweise werden zwei Wülste auf dem Dichtungsring der glatten Rohrenden vorgesehen Ein Wulst ist an dem Filhrungsende des Rohres angeordnet und der andere ist mit geringem Abstand dahinter angeordnetq Der Wulst an dem Futirungsende neigt dazu, die innere-Fläche der Muffe abzawischen, wenn die Verbindung hergestellt wird, wodurch Fremdkörppr entfernt werden, die die Dichtung in der tt"-'irverbindung beeinträchtigen könntenc-Ij,e Muffe gemäß der Erfindung kann schon im Herstellungsbetrieb auf das Rohr aufgebracht werden, um auf diese Weise Beschädigungen des Rohrendes beim Transport zu verhindern; es ist aber auch möglich, die Muffe getrennt von den Rohren anzuliefern und das Einführen der glatten Enden der Rohre in die Muffe an Ort und 3telle auszuführen.
• Durch die vorliegende Erfindung wird ein Rohr geschaffen, das durch Extrusion kontinuierlich geformt werden kann und bei dessen Herstellung es möglich ist, eine harte Tonmischung zu verwenden, um die Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich bei der Bauart mit Nuffenrohrenden und Zapfenrohrenden ergeben.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungamdglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels und der Zeichnung.
• Es zeigen: Figur 1 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Dichtungsring und das Rohrende und Figur 2 einen Querschnitt durch das in eine Muffe eingeführte Rohrende.
• Rohr 10 ist aus extrudiertem Ton von harter Mischung hergestellt; an seinem Ende 11 ist sein äußerer Rand bei 12 abgeschrägt. Auf das Ende des Rohres ist ein Dichtungsring aus einem Urethan-Elastomer aufgegossen, wie er beispielsweise unter der Bezeichnung "Borafil" von der Dowe geliefert wird Chemical & Company der Ring 13 ist mit der äußeren Fläche des Rohres verklebt ittles sind der zahlreichen bekannten Klebstoffes, er hat einen Lippenabschnitt 14, der die Abschrägung 12 am Rohrende 11 ausfüllt.
• Mit Dichtungsring hat einen ringsförmigen Dichtwulst 15 an seiner vorderen Ende 16, der bei 17 glatt abfällt, um einen nach innen in Richtung auf das Rohrende verlaufenden Kegel und eine Einführungsfläche zu bilden.
• Abstand hinter dem Wulst 15 ist ein zweiter ringsförmige 1st 18 angeordnet, der auch als Dichtung wirkst. Der Wulf bei der zusammengebauten Verbindung ebenfalls als @@ug wirkt, dient dazu, die innere Fläche der Verbindung In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Muffe dargestellt; sie weist einen verhältnismäßig kurzen zylindrischen Abschnitt 20 auf, der an seinen Enden 21, 22 offen ist und durch eine Rippe 23 in zwei gleiche Teile geteilt wird, die aus der inneren Fläche der Muffe herausragen.
• Die Muffe ist symmetrisch zur Ebene der Rippen 23 ausgebildet und hat eine im wesentlichen zylindrische innere Fläche 24, die die Dichtungsfläche der Muffe bildet. Die Fläche 24 ist weitestgehend zylindrisch, Jedoch geringfügig konisch ausgebildet, um das Herausnehmen beim Spritzgießen der Muffe zu erleichtern.
• Jedes Ende der inneren Fläche der Muffe ist bei 25 und 26 konisch ausgebildet, um eine Einführung zu bilden, die mit der Einführungsfläche 15 des Dichtungsringes 13 zusammenwirkt.
• Die Muffe ist üblicherweise aus einem ABS- Kunststoff gegossen, wie er beispielsweise von der Dowe Chemical Company unter der Bezeichnung"Tybrene " vertrieben wird.
• Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Muffe durch ein Band 30 aus korrosionsfestem Stahl verstärkt, das dicht um die äußere Fläche der Muffe gezogen ist.
• Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Muffe auch beispielsweise mit Fasern verstärkt werden. Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung der Muffe kann diese aus SAN-Kunststoff hergestellt sein, wie er beispielsweise von der Dowe Chemical Company unter der Bezeichnung Xyril" vertrieben wird. Dieser Werkstoff kann durch eine Füllung mit Glasfasern verstärkt werden. Sehr gute Ergebnisse sind zu erzielen mit Fasern von ungefähr 12 mm Länge und in einer Menge von ungefähr 30 Gewichtsprozent. Dadurch wird die Neigung der Muffe zum Kriechen unter großen und gleichbleibenden Kräften vermindert, die auftreten, wenn die Verbindung Scherkräften ausgesetzt wird.
• Die ringförmige Rippe 23 der inneren Fläche der Nut schafft einen Anschlag, gegen dessen gegenüberliegende Seiten die Stirnflächen der Rohrenden genau anstoßen, wenn die Rohrenden in die Muffe eingelegt werden. Alternativ könnte ein äußerer flansch oder eine BerU'hrstelle nahe dem Ende des Dichtungsringes auf den Rohrenden geschaffen werden, der die Endflächen der Muffen berührt, um eine geeignete Anordnung der Rohrenden innerhalb der Muffe zu bewirken, Bei dieser Alternativausführung wäre es möglich, die Muffe zu extrudieren und die EinfUhrungsäch abzuarbeften, statt die Muffe durch Spritzgißen herzustellen. Dies ist insbesondere bei Lagerohren (layer pipes) vorteilhaft, denn die Lageformen für das Spritzgießen sind sehr teuer. Die Berührungsstelle auf dem Dichtungsring könnte auch die Form eines Kegels auf dem Dichtungsring einnehmen, um in die Einführungsfläche der Muffe zu passen.
• Die Muffen können Jeweils einzeln auf die Rohrenden in dem Herstellungsbetrleb aufgesetzt werden oder an Ort und Stelle angebaut werden. Beim Zusammenbau wird ein Schmiermittel, beispielsweise eine flüssige Seife auf die Muffe und das Rohrende aufgebracht, wobei der Dichtungsring in die Muffe hineingedruckt wird, so daß er die in Figur 2 gezeigte Stellung einnimmt.

Claims (14)

Patentansprüche

1. Rohrverbindung zwischen den glatten Enden benachbarter Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß eine im allgemeinen zylindrische und im wesentlichen starre Muffe vorgesehen ist, mit offenen Enden und einer Einführungsflächesn jedem Ende, daß jedes Rohrende mit einem darauf ausgebildeten Dichtungsring versehen ist, der einen ringsherum laufenden ringförmigen Dichtwulst aufweist, der einen größeren Durchmesser hat als der innere Durchmesser der Muffe, so daß er berührend in die Muffe paßt, und daß der Ring aus elastischem Werkstoff besteht.

2. Rohrverbindung mit einer Muffe zur dichten Verbindung von benachbarten Rohrenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre an den Enden elastische Dichtungsringe haben und daß die Muffe einen im wesentlichen starren, kurzen zylindrischen Abschnitt aufweist, der an seinen Enden offen ist und eine Einfuhrungsfläche an jedem Ende bostitz; 3.

Rohrverbindung mit einer Muffe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Berührungseinriohtung in den Zylinder vorspringt zum Zusammenwirken mit den Enden der Rohre, um den Weg zu begrenzen, um den die Rohre in die rre eingeführt werden kennen.

iSe Rohrverbindung mit Muffe nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein korrosionsfestes Verstärkungsband dicht um die Muffe gelegt ist.

5. Rohrverbindung mit Muffe nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Band aus korrosionsfestem Stahl besteht.

6. Rohrverbindung mit Muffe nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Werkstoff der Muffe ein mit Fasern verstärkter Kunststoff ist.

0 Rohrverbindung mit Muffe nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kunststoff mit Glasfasern v ist.

Rohrverbindung mit Muffe nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Muffe aus Acrylnitrilbutadien styren, Styroacrylnitril oder starres Polyvinylchlorid verstärkt mit einem Fasermaterial, besteht.

Rohrverbindung mit Muffe nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Fasern aus Glas bestehen.

Rohrverbindung mit Muffe nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Glasfasern im Durchschnitt eine Länge zwischen 3/8 und 3/4 Zoll (9,5 und 19 m s

11. Rohrverbindung mit Muffe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Faseranteil der Muffe mindestens 25 Gewichtsprozent beträgt.

12. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring aus einem Urethan-Elastomer, synthetischem Gummi oder Polyvinylchlorid besteht.

13. Rohrverbindung nach Anspruch*1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtwulst des Ringes an dem Ende des Dichtungsringes angeordnet ist, das zuerst in die Muffe eingeführt wird.

14. Rohrverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring einen zweiten Dichtwulst aufweist, der mit Abstand hinter dem ersten Dichtwulst angeordnet ist.

L e e r s e i t e