DE2726959A1

DE2726959A1 - Dichteinsatz zum dichten verbinden von zwei rohren

Info

Publication number: DE2726959A1
Application number: DE19772726959
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: ARLT CHRISTIAN
Current assignee: Arlt Christian 6836 Oftersheim De
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1979-01-18
Also published as: ZA783441B; US4213619A

Description

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Christian ARLT 6730 Neustadt/Wstr., den 14.5.1977

λ Dinkelackerring 3d

DED 2/77

Dichteinaatz zum dichten Verbinden von zwei Rohren

Die Erfindung betrifft einen Dichteinsatz zum dichten Verbinden von zwei Rohren, wobei an dessen radialer Außenseite mindestens ein über seine radiale Erstreckung ganz oder teilweise elastischer Dichtring zur Anwendung kommt, dessen Querschnittsverstärkung über einen im Querschnitt dünneren Steg mit dem Dichteinsatz verbunden ist, und der in seiner Montageposition von einer radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage des Dichteinsatzes abgestützt wird.

Bei einer bekannten Rohrverbindung weist ein Dichtring als tragendes Teil einen zylindrischen Ring auf, an dessen Außenseite ein äußeres, ringförmiges Dichtungsteil in Form einer L-förmigen Ringlippe angeordnet ist. Da die Abdichtung der Rohrverbindung zum dazwischen liegenden Dichtring an dessen radialer Außenseite nur über die L-förmige Ringlippe erfolgt, muß der radial äußere Schenkel dieser L-förmigen Ringlippe im Querschnitt relativ stark ausgebildet sein, um die Rohrverbindung auch bei auftretenden Scherbelastungen sicher abdichten zu können. Bei Rohren, die, wie z.B. Steinzeugrohre, größere radiale Durchmessertoleranzen an ihren Muffen aufweisen dürfen, können sich bei noch zulässigen engen und engsten Muffeninnendurchmessern Schwierigkeiten ergeben, wenn ein derartiger Dichtring mit einer im Querschnitt relativ stark ausgebildeten L-förmigen Ringlippe in der Muffe montiert werden soll. Der von dieser L-förmigen Ringlippe auf die Muffeninnenwand ausgeübte Anpreßdruck kann dabei so groß werden, daß es zu Muffensprengungen kommt (vergl. DOS 25 36 253).

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Besteht das tragende Teil des Dichtringes nicht aus Gummi oder dergl., sondern ganz aus härterem Kunststoff, läßt sich der gesamte Dichtring bei engen und engsten Muffeninnendurchmessern eventuell überhaupt nicht mehr in der Muffe montieren (vergl. DOS 2 135 84l und 2 151 664).

Bei einer anderen Muffenrohrdichtung wird der Mantel einer Dichtungseinlage mit dem zur Muffenachse senkrechten Boden, der axial außen vor der zylindrischen Muffeninnenwand liegt, vorzugsweise durch Klebung verbunden. Auf diese Weise wird die Dichtungseinlage auf dem Transport vom Rohrwerk bis zur Verlegung der Rohre an der Baustelle in der Muffe festgehalten. Eine Klebverbindung zwischen Gummi, aus dem die Dichtungseinlage zu bestehen pflegt, und den verschiedenen Rohrwerkstoffen, wie z.B. Steinzeug, erfordert größte Sorgfalt, wie z.B. Aufrauhung der Haftfläche des Gummis, absolut trockenen, evtl. mit Primer vorbehandelten Klebgrund am Rohr usw., so daß der dadurch entstehende Zeit- und Arbeitsaufwand erhebliche zusätzliche Kosten verursacht. Trotzdem ist die Haltbarkeit einer derartigen Klebung bei längerer Lagerung der Rohre im Freien nur von beschränkter Dauer, so daß es zur Entwendung der später nur noch lose in der Muffe angebrachten Dichtungseinlagen kommen kann (vergl. Deutsches Gebrauchsmuster 7 517 728).

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Montierbarkeit von Dichteinsätzen, Dichtungseinlagen oder dergl. zu verbessern und die Gefahr von Muffensprengungen zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch einen Dichteinsatz der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Querschnittsverstärkung des radial äußeren Dichtringes in der Vormontageposition axial so weit von einer radialen Außendurchmesserverkleinerung ihrer radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage oder von deren axialen Ende entfernt ist, daß die Querschnittsverstärkung des radial

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äußeren Dichtringes bei der Montage des Dichteinsatzes zumindest bei radial engen und engsten Dichtflächenabständen unter axialer Dehnung des im Querschnitt dünneren Steges des radial äußeren Dichtringes ganz oder teilweise in die radiale Außendurchmesserverkleinerung ihrer radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage hinein- oder über das axial äußere Ende dieser Verpressungsauflage hinauagedrückt wird. Auf diese Weise wird für den radial außen am Dichteinsatz angeordneten Dichtring zumindest bei radial engen und engsten Dichtflächenabständen zusätzlicher Ringraum geschaffen, in welchen die Querschnittsverstärkung des Dichtringes bei der Montage des Dichteinsatzes hineingepreßt werden kann. Die dabei auftretende stärkere axiale Dehnung des im Querschnitt dünneren Steges des Dichtringes bewirkt, daß die Querschnittverstärkung des Dichtringes fest gegen Dichtfläche und Dichteinsatz gepreßt wird, und daß sich somit durch diese Außendurchmesserverkleinerung der radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage keine Verminderung der Dichtsicherheit der Rohrverbindung ergeben kann. Zum gleichen Ergebnis führt eine Konstruktion, bei welcher die Querschnittsverstärkung des Dichtringes über das axiale Ende dieser Verpressungsauflage hinausgedrückt wird. Da die Querschnittsverstärkung des Dichtringes jeweils fest an die abzudichtenden Flächen angepreßt ist, wird dadurch der Dichteinsatz zusätzlich in der Rohrverbindung eingeklemmt, so daß seine unerwünschte axiale Demontage sehr erschwert oder unmöglich gemacht wird. Diese Vorteile der Erfindung werden im wesentlichen dadurch erzielt, daß die Querschnittsverstärkung des radial außen am Dichteinsatz angeordneten Dichtringes größen- und damit verpressungsmäßig vorwiegend nach den Dichterfordernissen beim Vorhandensein radial weitester zulässiger Dichtflächenabstände von Rohren bemessen werden kann. Eine nach diesen Kriterien relativ groß bemessene Querschnittsverstärkung des Dichtringes würde die Montage des Dichteinsatzes bei radial

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engen und engsten Dichtflächenabständen wegen des dann zu großen Verpressungs- und damit Einschubwiderstandes eventu ell ganz unmöglich machen. In diesem Falle sorgt die radia le Außendurchmesserverkleinerung der radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage dafür, daß die Querschnittsverstärkung des Dichtringes in diesen von der radialen Außendurchmesserverkleinerung der Verpressungsauflage geschaffenen, radial etwas breiteren Ringraum hineingleiten, und daß damit der Dichteineatz einwandfrei montiert werden kann.

Ein unerwünschtes Demontieren des in der Muffe befestigten Dichteinsatzes läßt sich auf einfache Weise dadurch verhindern, daß die radial äußere Dichtfläche, wie z.B. die Muffeninnenwand, in der Nähe der Muffenmündung eine rillenartige Ausnehmung oder dergl. aufweist, in welche die unter Preßdruck stehende Querschnittsverstärkung des radial äußeren Dichtringes des in der Muffe montierten Dichteinsatzes einzurasten vermag.

Einige Varianten des Erfindungsgegenstandes werden in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise näher erklärt. Es zeigen im ausschnittsweisen Querschnitt:

Fig. 1 einen Dichteinsatz zum Abdichten von Muffenrohren,

Fig. 2 und 3 den gleichen Dichteinsatz nach seiner Montage in der Muffe eines Rohres,

Fig. k einen Dichteinsatz in Form eines Rollrings, der mit einem Klemmring verbunden wurde,

Fig. 5 denselben Dichteinsatz nach seiner Montage in einer Muffe,

Fig. 6 eine Dichtungseinlage vor und gemäß

Fig. 7 die gleiche Dichtungseinlage nach ihrem Einbau in einer Muffe,

Fig. 8 eine ähnliche Dichtungseinlage wie Fig.7 nach ihrem Einbau in einer Muffe.

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Der in Fig. 1 dargestellte Dichteinsatz 1 dient zum Abdichten des freien Muffenspaltes, der sich zwischen der Muffe 2 eines Rohres und dem Spitzende des Einschubrohres befindet. An der radialen Außen- und Innenseite des Dichteinsatzes 1 ist jeweils ein Dichtring 3 (außen) und k (innen) mit einer Querschnitt sver Stärkung 5 angeordnet. Eine biegesteife Einlage 6 bewirkt die erforderliche Formstabilität des Dichteinsatzes 1. Axial ein kurzes Stück hinter dem dünneren Steg 7 des radial äußeren Dichtringes 3 befindet sich die radiale Außendurchmesserverkleinerung 8 der radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage 9 des radial äußeren Dichtringes 3·

Fig. 2 zeigt den in der Muffe 2 eines Rohres montierten Dichteinsatz 1. Der radiale Dichtflächenabstand 10, der hier dem radialen Muffeninnendurchmesser entspricht, liegt in diesem Falle beispielsweise an der weitest zulässigen Plustoleranzgrenze. Die Querschnittsverstärkung 5 des radial äußeren Dichtringes 3 wird direkt hinter dem Ansatz des Steges 7 gegen die als Verpressungsauflage 9 dienende radiale Außenwand des Dichteinsatzes 1 gepreßt.

In Fig. 3 liegt der radiale Dichtflächenabstand 10 der dargestellten Muffe 2 beispielsweise an der unteren zulässigen Durchmessergrenze. Wegen des dadurch radial entsprechend eingeengten Ringraumes 11, der sich zwischen Dichteinsatz 1 und Muffeninnenwand 12 befindet, wurde die Querschnittsverstärkung 5 des radial äußeren Dichtringes 3 beim Montieren des Dichteinsatzes 1 in der Muffe 2 in die radiale Außendurchmesserverkleinerung 8 ihrer radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage 9 axial hineingedrückt. Der Steg 7 des radial äußeren Dichtringes 3 ist stark gedehnt und preßt somit die Querschnittsverstärkung 5 des Dichtringes 3 radial ausreichend fest gegen die Verpressungsauflage 9 und die Muffeninnenwand 12.

Der in Fig. k dargestellte Dichteinsatz 1 besteht aus einem Rollring 13, aua einer von ihm ausgehenden Rollringmanschette Ik und einem zwischen diesen beiden Teilen angeordneten Klemmring 15. Dieser Klemmring 15 bildet mit seiner radialen Außen-

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seite die radial nach innen zu liegende Verpressungsauflage 9 für die Querschnittsverstärkung 5 der Rollringmanschette lA. Kurz vor dieser Querschnittsverstärkung 5 der Rollringmanschette Ik liegt die radiale Außendurchmesserverkleinerung 8 der als Verpressungsauf lage 9 dienenden radialen Außenwand des Klemmrings 15·

Der Dichteinsatz 1 aus Fig. k befindet sich gemäß Fig. 5 in der Muffe 2 eines Rohres, «ro er durch die zwischen Muffeninnenwand und radialer Außenseite des Klemmrings 15 verpreßte Querschnittsverstärkung 5 der Rollringmanschette Ik festgehalten wird. Der als dünnerer Steg 7 ausgebildete Teil der Rollringmanschette l4 ist axial stark gedehnt, so daß deren Querschnitteverstärkung 5 in den durch die radiale Außendurchmesserverkleinerung 8 der Verpressungsauflage 9 entstandenen, radial etwas breiteren Ringraum 11 bei der Montage des Dichteinsatzes 1 hineinzugleiten vermochte. Infolge der durch die radiale Außendurchmesserverkleinerung 8 der Verpressungsauflage 9 am Klemmring 15 entstandenen axialen Hinterschneidung l6 wird der Dichteinsatz 1 in der Muffe 2 zuverlässig festgehalten, wobei der von der radial verpreßten Querschnittsverstärkung 5 der Rollringmanschette lk auf die Muffeninnenwand 12 und den Klemmring 15 ausgeübte starke Anpreßdruck als Bremse gegen ein unerwünschtes axiales Herausziehen des Dichteinsatzes 1 aus der Muffe 2 wirkt. Der axial außen am Klemmring 15 auf die Stirnwand der Muffe 2 übergreifende Ringkragen 17 begrenzt die axiale Einschubtiefe des Dichteinsatzes 1 in der Muffe 2 auf das funktionsnotwendige Maß.

Fig. 6 zeigt eine Dichtungseinlage l8 aus elastischem Werkstoff, in deren Stützkörper 19 ein biegesteifer Ring 20 aus Metall eingelagert ist. Der vom Stützkörper 19 radial nach innen abstehende Dichtring k trägt an seinem Ende eine Querschnittsverstärkung 5* Von der radialen Außenseite des Stützkörpers 19 steht ein äußerer Dichtring 3 radial nach außen ab, der aus dem Steg 7 und der Querschnittsverstärkung 5 besteht. Die Verbindung zwischen dem Steg 7 und dem Stützkörper 19 befindet sich an dem in der Montageposition axial zum Muffenspiegel zu gerichteten Teil der Außenseite des Stützkörpers 19.

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In Fig. 7 liegt die Dichtungseinlage l8 eingeklemmt in der Muffe 2 eines Rohres. Der konisch verlaufende Teil der radialen Außenseite 21 des Stützkörpers 19 stützt sich an einem in gleicher Weise konisch verlaufenden radialen Vorsprung 22 der Muffeninnenwand 12 ab. Dieser radiale Vorsprung 22 verhindert ein zu tie· fes axiales Einschieben der Dichtungseinlage l8 bei deren Montage in der Muffe 2 und später das gleiche beim Montieren des Spitzendes. Die Querschnittsverstärkung 5 des radial äußeren Dichtringes 3 wurde beim Montieren der Dichtungseinlage l8 über das axial äußere Ende der als Verpressungsauflage 9 wirkenden radialen Außenwand des Stützkörpers 19 unter starker axialer Dehnung des dünneren Steges 7 des radial äußeren Dichtringes 3 hinausgedrückt. Der von dieser Querschnittsverstärkung 5 des radial äußeren Dichtringes 3 auf die Muffeninnenwand 12 und die axiale Außenseite des Stützkörpers 19 ausgehende radiale Anpreßdruck klemmt die Dichtungseinlage 18 fest und demontagesicher in der Muffe 2 des Rohres ein. Der gleiche starke Anpreßdruck der Querschnittsverstärkung 5 des radial äußeren Dichtringes bewirkt außerdem eine sichere Abdichtung der zwischen Muffeninnenwand 12 und radialer Außenwand des Stützkörpers 19 befindlichen Kontaktfläche und damit zwischen Dichtungseinlage l8 und Muffe 2. Die Montage der Dichtungseinlage l8 in der Muffe 2 erfolgt vorzugsweise unter Verwendung einer hier nicht dargestellten Montageform, die sich an der radialen Innenseite 23 des Stützkörpers 19 abstützt. Mittels eines auf die axiale Außenseite dieser Montageform einwirkenden Anpreßdruckes (Preßluftzylinder oder dergl.) oder durch einige feste Schläge mit dem Gummihammer kann die Dichtungseinlage l8 auf einfache Weise in der Muffe 2 montiert werden. Irgendwelche Hilfsmittel für die sichere Befestigung der Dichtungseinlage l8 in der Muffe 2, wie z.B. Klebstoff oder dergl., werden dafür nicht benötigt, was zu Kosteneinsparungen durch Wegfall zusätzlicher Arbeiten und Hilfsstoffen und zu einer wirklich dauerhaften Befestigung der Dichtungseinlage l8 in der Muffe 2 führt. Eine in der Nähe der Muffenmündung an der Muffeninnenwand 12 angebrachte rillenartige Ausnehmung 2*t, in welche die Querschnittsverstärkung 5 des

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radial äußeren Dichtringes 3 eingerastet ist, bewirkt eine zusätzliche axiale Verriegelung der Dichtungseinlage ld in ihrer Montageposition in der Muffe 2. Der konisch verlaufende radiale Vorsprung 22 der Muffeninnenwand 12 bringt so ganz nebenbei einen zusätzlichen Vorteil: Soll die Muffenrohrdichtung aus Kostenersparnisgründen nicht mit einer Dichtungseinlage l8, sondern mit einem preisgünstigeren Steckring abgedichtet werden, läßt sich dieser radiale Vorsprung 22 als axiale Einschubbegrenzung für den Steckring verwenden. Somit eignet sich die gleiche Muffenform für die Verwendung von Dichtungseinlagen l3 und von Steckringen, so daß von den Rohrwerken für diese zwei verschiedenartigen Dichtungen Rohre mit der gleichen Muffenform produziert zu werden brauchen.

Nach Fig. 8 besteht der biegesteife Ring 20 der Dichtungseinlage l8 aus einem harten, im Querschnitt annähernd U-förmigen Kunststoffring (z.B. aus Polypropylen), der den Stützkörper 19 der Dichtungseinlage l8 an drei Seiten umgibt. Die Querschnittsverstärkung 5 des radial äußeren Dichtringes 3 wurde beim Montieren der Dichtungseinlage 18 über das axial äußere Ende des biegesteifen Ringes 20 unter starker axialer Dehnung des dünneren Steges 7 des radial äußeren Dichtringes 3 hinausgedrückt. Eine feste Einklemmung der Dichtungseinlage l8 in der Muffe 2 ist dadurch gewährleistet. Der radial innere Dichtring k besitzt an seinem radial inneren Ende eine Querschnittsverstärkung 5» die aus je einer zum Muffenspiegel 25 und zum Muffenausgang 26 weisenden Rippe 27 besteht. Der radial innere Dichtring k kann jedoch auch andere Querschnittsformen, wie z.B. die in Fig. 7 gezeigte, aufweisen, da dieser Dichtring k der erfindungsgemäßen Dichtungseinlage l8 nur den zum Spitzende zu liegenden Dichtungsspalt abzudichten braucht. Der zwischen Muffeninnenwand 12 und Dichtungseinlage l8 befindliche Dichtungsspalt wird bereits durch die Querschnittsverstärkung 5 des radial äußeren Dichtringes 3 zuverlässig abgedichtet. Die in Fig. 8 dargestellte Form der Muffeninnenwand 12 weist kurz vor dem Muffenspiegel 25 eine Steckringaufnahme 28 auf, in welcher bei der alternativen Abdichtung der Muffenverbindung mittels eines

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Steckringes 29 letzterer auf dem Transport des Rohres sicher gelagert werden kann. Kurz vor dem Einschieben des Spitzendes in die Muffe 2 wird der Steckring 29 in seine kurz vor dem konisch verlaufenden radialen Vorsprung 22 der Muffeninnenwand 12 liegende Vormontagestellung eingelegt. Die in Fig. 8 dargestellte Form der Muffeninnenwand 12 ermöglicht somit in ein- und derselben Ausführung die alternative Verwendung von Dichtungseinlagen l8 oder Steckringen 29 zur Abdichtung der Muffenrohrverbindung, was die Fertigung und Lagerhaltung der Muffenrohre erheblich vereinfacht. Die zwischen Steckringaufnahme 28 und konisch verlaufendem radialem Vorsprung 22 der Muffeninnenwand 12 liegende Wandverstärkung 30 des Dichtbereiches der Muffe 2 vermindert die Bruchgefahr der Muffe 2 beim Transport und bei der Lagerung der Rohre ganz erheblich. - Durch die hier nicht dargestellte, aber technisch ohne weiteres mögliche axiale Verlängerung des biegesteifen Ringes 20 bis zum axial äußeren Muffenausgang 26 erübrigt sich die Verwendung einer Montageform zum Montieren der Dichtungseinlage l8 in der Muffe 2. In diesem Falle genügen einige Schläge mit dem Gummihammer auf die axiale Verlängerung des biegesteifen Ringes 20, um die Dichtungseinlage l8 in der Muffe 2 einwandfrei zu montieren. Wird die axiale Verlängerung des biegesteifen Ringes 20 außerdem noch in Form des aus Fig. k und Fig. 5 bekannten Ringkragens 17 radial zum Übergriff auf die Stirnwand der Muffe 2 ausgebildet, kann die Schaffung eines konisch verlaufenden radialen Vorsprunges 22 an der Muffeninnenwand 12 entfallen und die Dichtungseinlage l8 auch in herkömmlichen glattzylindrischen Muffen 2 montiert werden.

Falls z.B. der Dichteinsatz aus einem relativ harten und damit wenig dehnfähigen Elastomer besteht, kann es von Vorteil sein, wenn die radial nach innen zu liegende Verpressungsauflage bereits axial direkt oder kurz hinter dem Ansatz des Steges des radial äußeren Dichtringes am Dichteinsatz in konischer oder ähnlicher Form mit oder ohne Abstufung in ihre radiale Außendur chne8serverkl»inerung übergeht. Auf diese hier in einem Ausführungsbeispiel nicht dargestellte Weise können auch bei der

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gegebenenfalls aus Haltbarkeitsgründen erfolgenden Verwendung von relativ harten Elastomeren von z.B. 60 - 70° Shore A die Vorteile der Erfindung problemlos realisiert werden.

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Claims

Patentansprüche

1.)]Dichteinsatz zum dichten Verbinden von zwei Rohren, wobei an dessen radialer Außenseite mindestens ein über seine radiale Erstreckung ganz oder teilweise elastischer Dichtring zur Anwendung kommt, dessen Querschnittsverstärkung über einen im Querschnitt dünneren Steg mit dem Dichteinsatz verbunden ist, und der in seiner Montageposition von einer radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage des Dichteinsatzes abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverstärkung (5) des radial äußeren Dichtringes (3) in der Vormontageposition axial so weit von einer radialen Außendurchmesserverkleinerung (δ) ihrer radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage (9) oder von deren axialen Ende entfernt ist, daß die Querschnittsverstärkung (5) des radial äußeren Dichtringes (3) bei der Montage des Dichteinsatzes (l) zumindest bei radial engen und engsten Dichtflächenabständen (10) unter axialer Dehnung des im Querschnitt dünneren Steges (7) des radial äußeren Dichtringes (3) ganz oder teilweise in die radiale Außendurchmesserverkleinerung (8) ihrer radial nach innen zu liegenden Verpressungsauflage (9) hinein- oder über das axial äußere Ende dieser Verpressungauflage (9) hinausgedrückt wird.

2.) Dichteinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Dichtfläche, wie z.B. die Muffeninnenwand (12), in der Nähe der Muffenmündung eine rillen- oder nutartige Ausnehmung (24) oder dergl. aufweist, in welche die unter Preßdruck stehende Querschnittsverstärkung (5) des radial äußeren Dichtringes (3) des in der Muffe (2) montierten Dichteinsatzes (l) einzurasten vermag.

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ORIGINAL INSPECTED