DE2840962A1 - Rohrverbindungsstueck zur dichten verbindung von rohren sowie verfahren zum kuppeln von rohren mittels des verbindungsstuecks - Google Patents

Description

• Rohrve rbindungs 5 tück zur dichten Verbin-
• dung von Rohren sowie Verfahren zum Kuppeln von Rohren mittels des Verbindungsstücks Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrverbindungsstück zur dichten Verbindung von Rohren, bei denen mindestens am Außenumfang eines Endes nahe von dessen Rand eine ringförmige Dichtung aus elastischem Material angebracht ist, die durch den Innenumfang des Rohres, mit denen das Rohrverbindungsstück so gekuppelt wird, daß ein dichter Kontakt mit dem innenumiang des anzukuppelnden Rohres gebildet wird.
• Sie bezieht sich ferner -auf ein Verfahren zum Kuppeln von Rohren mittels des Verbindungsstücke.
• Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf dem Gebiet der iufströmungstechnik.
• Die zum bekannten Stande der Technik gehörenden Verbindungsstücke der vorbezeichneten Art weisen ein Dichtungselement mit einer oder zwei Lippen auf, das in Bezug auf eine in dem Verbindungsstück zur Aufnahme des Dichtungselement bestimmte Rille oder Nut leicht hervorragt. Falls, wie in der DE-OS 2 305 936 beschrieben, eine einzige lippe vorgesehen ist, wird sie infolge vorgangs mit dem Rohr vollständig heruntergeklappt.
• Das hat zur Voraussetzung, daß die Rille oder Nut eine nicht zu vernachlässizende Tiefe und Länge aufweisen muß. Für den Fall, daß, wie in der belgischen Patentschrift 836 224 beschrieben, zwei lippen vorgesehen sind, biegen diese sich beim Kupplungsvorgang mit dem Rohr einfach herunter; das setzt infolgedessen eine noch größere Tiefe der vorgesehenen Rille voraus, als dies der Fall.
• ist, wenn eine einzige Hohlkehle vollständig heruntergeklappt wird.
• Der Nachteil der so ausgebildeten Nuten besteht im resentlichen in der Störung, die sie auf die Strömung des hindurchströmenden Mediums ausüben.
• Bin weiterer Nachteil der bekannten Verbindungestücke mit als lippen ausgebildeten Dichtungselementen sind.die Kosten, die mit der Herstellung der notwendigerweise komplizierte Profile aufweisenden ])ichtungse lemente verbund en sind.
• Aus der be]q-i.chen Patentschrift 833 713 ist auch ein rohrförmiges Verbindungsstück zur wasserdichten Verbindung von Rohren bekannt, bei dem das Dichtungselement aus einem einfachen hohlen O-Ring besteht. Bei dieser Vorrichtung ist es jedoch notwendig, hintereinander zwei Rillen vorzusehen. Dadurch wird einerseits die länge des Kupplungsstücks mit der Wirkung vergrößert, daß bei der Herstellung von Rohren und Verb in dungsstücken Materialveluste in auf genommen werden müssen, nde-rerseits wird dadurch die Störung der S-trömung des durchströmenden Mediums vergrößert.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bisher bekannten Verbindungsstücke zu ve-rmeidep.
• Darüber hinaus sollen die Bereiche der Kupplung schalldämpfende Eigenschaften in Bezug auf Schwingungen besitzen, denen die Installation, deren Teil das Verbindungsstück ist, ausgesetzt seinkann.
• Diese Aufgabe wird bei einem Verbindungsstück der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß das zur Abdichtung vorgesehene Element aus elastischein Llaterial mit zellförmiger Struktur gebildet wird, daß das zur Abdichtung vorgesehene Element eine zur Befestigung auf dem Rohrverbindungsstück vorgesehene Oberfläche sowie eine geneigte Oberfläche aufweist, die sich zwischen der zur Befestigung vorgesehenen Flache von der weite des Randes des Endes, an dem das Dichtungselement angebracht ist, einerseits und einem Punkt, der in einer Querschnittsebene in vorbestimmtem Abstand von der zur Befestigung vorgesehenen Fläche elegen ist, andererseits erstreckt, daß die geneigte Fläche porös ist, und daß die Abmessungen des Dichtungselements so gewählt sind, daß es nich dej Kuppeln mit dem zu verbindenden Rohr eine zwischen dem Innenumfang des Rohres und dem Auße:numfang des Rohrve rbindungsstücks liegende .Fwischenschicllt bildet.
• Die Gesamtheit der vorbezeichneten Merkmale des Verbindungsstücks gemäß der Erfindung efimöglicht es, das Abdichtungselement direkt rundum am Außenumfang des Verbindungsstücks anzuordnenj ohne daß es notwelldig ist, eine Nut vorzusehen. s kann zwar erwünscht sein, eine solche Nut vorzusèhen, insbesondere, wenn das Verbindungsstück waagerecht angeordnet werden soll, um zu ermöglichen, daß; das Dichtungselement aus Material von zellförmiger Struktur sowohl über einen kurzen wie über einen langen Zeitraum sich hinreichend elastisch aus dehnen kann, um die Bildung von Abständän, die sich unter dem Einfluß der Schwerkraft im oberen Teil der Verbindung zwischen den Rohren und dem Verbindungsstück bilden können, zu verhindern.
• In jedem Fall, in dem eine Nut vorgesehen ist, ist sie von geringer Tiefe, und die Abmessungen des Verbindungsstücks sind so gewählt, daß nach dem Kupplungsvorgang des Verbindungsstücks mit dem Rohr ein Teil des Dichtungselements über die Nut hinaus zwischen Verbindungsstück und Rohr zurückgehalten wird.
• Eine lhesonderheit des Verbindungsstücks gemäß der Erfindung besteht -wie oben erwähnt- darin, daß die geneigte Fläche des Dichtungselements porös ist. Das erweist-sich als unentbehrlich, weil man infolge des Umstandes, daß auf die Kupplung des Rohres und des Verbindungsstückes ein starker Druck ausgeübt wird, gemäß der Erfindung zuvor die Poren der vorbezeichneten Oberfläche mit einem Scllmiermittel ausfüllen muß, damit der Hand des Rohres gleiten kann, während er das Dichtungselement in fortschreitender Bewegung ohne Rißbildung zusammenpreßt. Die Aufbringung von Schmiermittel auf eine glatte Oberfläche würde jedenfalls nicht zu dem erwarteten Ergebnis fuhren, weil der Rand des Rohres einfach das Schmiermittel abkratzen würde, ohne daß es mit den Bereichen, die hinter dem vorbezeichneten Rande des Rohres liegen, in Kontakt käme.
• Nach einer bevorzugten Aus-führungsform des Rohr verbindungsstücks gemäß der Erfindung besteht das Material mit zellenförmiger Struktur aus porösem Kautschuk. Eine vorteilhafte vLusführungsform des Verbindungsstücks gemäß der erfindung besteht ferner darin, daß das Dichtungselement ein dreieckiges Profil aufweist. Das hat den Vorteil besonders niedriger Herstellungskosten, weil ein solches Profil das Ergebnis eines Schnittes längs der Diagonalen eines Streifens aus zellenförmig strukturiertem Kautschuk mit rechteckigem Querschnitt ist. Das Profil ist also auf sehr einfache Weise zu erhalten, wobei der Schnitt die einzige Maßnahme ist, um eine geneigte poröse Fläche zu erhalten, wie sie für das Dichtungselement erwünscht ist.
• Weitere Merkmale der Erfindung erden nachstehend angegeben, ohne daß die Erfindung darauf beschränkt ist. Insbesondere werden mehrere Ausführungsformen des Verbindungsstücks gemäß der Erfindung unter-Bezugnahme nuf die in der Zeichnung schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele erliiutert. Es zeigen Fig. 1 einen seitenriß eines Rohrverbindungsstücks gemäß der erfindung, das zur Kupplung von geraden und gekrümmten Rohren bestimmt ist, von denen ein Paar durch strichpunktierte Linien dargestellt ist, Fig. 2 einen Seitenriß eines Teils des Verbindungsstücks nach Fig. 1, wobei das Dichtung element im Schnitt dargestellt ist, in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 in ähnlicher Wiedergabe wie Fig. 2 ein; mit einem Rohr gekuppeltes Verbindungsstück, Fig 4 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 2 eihe iusSüllrungsform des Verbindungsstücke, bei der keine Nuten zur Aufnahme der Abdichtung vorgesehen sind, Fig. 5 und 6 jeweils den Querschnitt einer Variante einer Ausführungsform des Dichtungselemente.
• Obwohl die Erfindung nicht auf die angeführte Art von Rohren und Verbindungsstücken beschränkt ist ist sie ganz besonders für deren Anwendung in der Aeromeciianik geeinet. In diesem Fall sind die Rohre und Verbindungsstücke im allgemeinen aus galvanisierten Blechen hergestellt.
• Wie aus den Figuren 1 bis 3 zu entnehmen ist, ist das Verbindungsstück 1 dazu bestimmt, zwei Rohrlängen 2 und 3 wasserdicht miteinander zu kuppeln.
• Das Verbindungsstück 1 umfaßt einen zylindrischen Stutzen 4, an dem jeweils in der Nähe seiner Enden eine Slut 5 vorgesehen ist. In jeder der Nuten 5 ist ein Dichtungselement 6 angeordnet, das von einem aus zellenförmigem elastischem Material, vorzugsweise aus porösem Kautscliuk, bestehenden ringförmigen Dichtungselement gebildet wird. Die in der Zeichnung dargestellte Dichtung 6 hat eine sehr einfache Ausführungsform, die zugleich sehr vorteilhaft ist; sie weist das Profil eines rechtwinkligen Dreiectcs auf, dessen Basis 7 auf dem Außenumfang der Nut 5 befestigt ist und deren Hypotenuse 8 eine für die Kupplung mit den Rohren 2 und 3 bestimmte gleichförmig ansteigende schiefe Ebene bildet. Die Dichtung 6 ist durch ein gebräuchliches Bindemittel, beispielsweise einen im Handel erhältlichen selbstklebenden Kleber, auf dem Verbindungsstück befe-stigt, wobei die auf die Dichtung aufgebrachte ltlebeschicht vor dem Aufkleben der Dichtung in an sich be-! kannter Weise durch einen-ablösbaren Schutzstteifen geschützt ist. Die Dichtung 6 wird in der, Weise hergestellt, daß die geneigte Fläche 8 die der Hypotenuse des Dreiecksprofils entspricht., eine poröse Struktur aufweist. Das kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daR ein Streifen aus zellenförmig strukturiertem Material mit rechteckigem Profil, der in üblicher Weise hergestellt wird, längs der Diagonalen in zwei Teile zerschnitten wird. Die poröse Struktur der geneigte ten Fläche 8 ist erwünscht, um vor dem Kupplungsvorgang des Verbindungsstückes und des Rohres 2 eine wirksame Schmierung dieser Fläche zu erzielen. Eine hinreichende Schmierung ist auf sehr einfache Weise durch Verwendung von flüssiger Seife oder einem anderen flüssigen Reinigungsmittel erreichbar.
• Das für die Dichtung 6 verwendete elastische, zellenförmig strukturierte Material soll eine Zusammendrückbarkeit aufweisen, die oberhalb 10 " und vorzugsweise in de Größenordnung von 60 % liegt.
• Die Nuten 5 weisen eine %ane auf, die von der gleichen Größenordnung ist wie die Breite der Basis 7 der hermetischen Dichtung 6. Die Tiefe der Nuten 5 ist im Vergleich zur Höhe der Dichtung 6 gering; sie liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 40 o der vorbezeichneten Rphe Wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, wird beim Kupplungsvorgang des Rohres 2 und des Verbindungsstücks 1 der zweckmäßig abgerundete Rand deslRohres 2 fortschreitend mit der geneigten - Fläche 8 der Dichtung 6 in Kontakt gebracht, wobei die Dichtung zusammengepreßt und im Sinne der Ver schiebebewegung des Rohres 2, bezogen auf da Verbindungsstück , gestreckt wird. Die Vers8.hiebebewegung wird dabei infolge der Schmierung,, die der Innenfläche des Rohres 2 durch das in den; Poren der geneigten Fläche 8 der Dichtung 6 enthaltene Schmiermittel erteilt wird, ermöglicht.
• Dadurch wird dem geringen Spiel, das zwischen der Außenfläche des Verbindungsstückes 1 und der Innenfläche des Rohres 2 vorhanden ist, Rechnung getragen. Der Spielraum liegt gemäß der Erfindung in der Größenordnung von 0,5 oder 0,6 mm. Infolge der Streclcung der Dichtung 6 wird eine Zwischenlage aus elastischem Stoff 9 gebildet, durch die die Dichtigkeit -des. Verbindungsstücks verstärkt und ein Kontakt von Metall zu Metall zwischen dem Verbindungsstück 1 und dem Rohr 2 vermieden wird.
• Ein großer Vorzug des Verbindungsstücks gemäß der Erfindung besteht somit darin, daß durch seine Anwendung eine wasserdichte Verbindung für Rohre verwirklicht worden ist. Das ist deshalb sehr vorteilhaft, weil dadurch einerseits ein Dichtungselenient .iis einem preiswerten Material geschaffen worden ist und andererseits infolge der beträclltlichen Länge der unter der Wirkung des Kupplungsvorgange 5 zusammenge preßten Dichtung gebildeten Zwischenlage ein Kontakt von Metall zu Metall zwiscilen dem Verbindungsstück und dem Rohr vermieden wird. Außerdem können die Dichtungen 6-am Arbeitsplatz und ohne Handwerkszeug aufgebracht werden; das macht Vorbereitungen im Herstellungsbetrieb unnötig und verhindert Beschädigungen während des Transportes. Vorteilhaft ist ferner, daß die Nut 5 nur eine geringe Tiefe hat und daher keine merkliche Rehinderung der Strömung des das Verbindungsstück durchströmqnden Mediums zur Folge hat. Zusammen mit dem der Möglichkeit eines Kontaktes von Metall zu Metall verleiht dies einer Installation, die mit Verbindungsstücken gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, außergewöhnlich vorteilhafte scha:ll dämpfende Eigenschaften.
• In dem in Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel weist das Verbindungsstück 1 keine Nuten auf; die Dichtungen 6, die in gleicher Weise ausgestaltet sind, wie die in dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Verbindungsstück angeordneten Dichtungen, sind unmittelbar über dem Umfang auf der Außenfläche des Verbindungsstücks befestigt.
• Diese Ausführungsform hat sich als hinreichend erwiesen, doch muß dafür Sorge getragen werden, die geneigte Oberfläche der Dichtungen vor dem Kupplungsvorgang gut zu schmieren. Diese Ausführungsform ist insbesondere fiir senkreclfte Abschnitte von Belüftungsunlagen und für waagerechte Abschnitte mit kleinen Rohrdurchmessern, die bis zu 200 mm reichen, verwendbar.
• Außer Dreiecksprofilen sind zur Herstellung wasserdichter Dichtungen 6 auch andere Profile verwendbar. Das Profil kann beispielsweise, wie in Figuren 5 und: 6 dargestellt, die Form eines gleichschenkligen Dreiecks oder eines Trapezes aufweisen. Bei den in den Figuren 5 und 6 wiedergegebenen Querschnitten eines Streifens aus zellenförmig strukturiertem lCautschuk mit der zur Befestigung bestimmten Fläche 7? wird davon aus gegangen, daß diese Fläche mit einem selbstklebenden Klebstoff überzogen ist und daß der Streifen derart orientiert ist, daß er in die Nut 5 des in den Figuren 1 bis 3 wiedergegebenen Verbindungsstücks 1 einsetzbar ist. In allen Fällen weist das Verbindungsstück eine geneigte poröse Fläche 8' auf, die sich zwischen der zur Befe;stigung vorgesehenen Fläche 7' von der Seite dea Randes des Verbindungsstücks,der für die Kupplung in Betracht gezogen wird, einerseits und andererseits einem in vorbestimmtem Abstand von der zur Befestigung vorgesehenen Fläche 7' in einer quer zu der vorbezeichneten Befestigungsebene gelegenen Punkt erstreckt.
• Der Ausdruck "zellenförmiges elastisches Material" ist ganz allgemein zu verstellen. Außer mikrozellenförmig strukturierten Materialien schließt er ebenfalls solche Materialien ein, in denen eine geringere Anzahl von Zellen, beispielsweise weniger als 5,- vorhanden sind. In diesem Falle bilden die Zellen, wenn man einen Querschnitt der Dichtung in Betracht zieht, innerhalb des Tfaterials richtige kanäle. Es- versteht sich von selbst und geht im übrigen aus dem vorstehend Gesagten hervor; daß die Erfindung nicht auf die angegebenen Ausführungsformen beschränkt ist; sie erstreckt sich vielmehr auf alle möglichen Varianten.
• So können beispielsweise die hermetisch abschliessenden Dichtungen 6 auf der Innenfläche der Rohre angeordnet sein oder, wenn die Verbindungsstücke über dem Umfang auf der Außenfläche des Rohres angebracht werden, können die Dichtungen 6 auch auf dem Außenumfang der Rohre angeordnet sein.
• L e e r s e i t e

Claims (8)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Rohrverbindungsstück zur dichten Verbindung von Rohren, dei denen mindestens am Außenumfang eines Endes nahe von dessen Rand eine ringf@rmige Dichtung aus elastischem Material angebracht ist, die durch den Inneniunfang des Rohres, mit ebenen das Rohrvebindungsstück so gekuppelt wird, daß ein dichter Kontakt mit dem Innenumfang des anzukuppelnden Rohres gebildet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß a) das zur Abdichtung vorgesehene Element aus ealstischem Platerial mit zellförmiger Struktur gebildet wird, b) das zur Abdichtung vorgesehene Element eine zur - Befestigung auf dem Rohrverbindungsstück vorgesehene Oberfläche sowie eine geneigte Oberfläche aufweist, die sich zwischen der zur Befestigung vorgesehenen Fläche von der Seite des Randes des Endes, an dem das flichtungselement angebracht ist, einerseits und einem Punkt, der in einer Querschnittsebene in vorbestimmtem Abstand von der zur Befestigung vorgesehenen Fläche gelegen ist, andererseits erstreckt.

   c) die geneigte Fläche porös ist, d) die. Abmessungen des Dichtungsclements so wählt sind, daß es nach dem Kuppeln mit dem zu verbindenden Rohr eine zwischen dem Innenumfang des Rohres und dem Außenumfang des Rohrvebindungsstücks liegende Zwischenschicht bildet.
2. 2. Rohrverbindungsstück nach Anspruch 1, d a -d u r c ii g e k e n n z e i c h n e t , daß das Mateial mit zellenförmirer Struktur poröser Kautschuk ist.
3. 3. Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß das Material mit zellenförmier Struktur um mehr als 10 % zusammenpre-ßbar ist.
4. 4. Rohrverbindungsstück nach Anspruch 3, dad u r c h g. e k e n ii 7 e i c h n e t , daß das Material mit zellenförmiger Struktur in der Grenze von etwa 6o ; zusamnenpreßbar ist.
5. 5. Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k. e n n z e i c h -n e t , daß das Dichtungselement ein dreieckiges Profil aufweist.
6. 6. Rohrverbindunrsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß das Dichtungselement ein trapezförmiges Profil aufweist.
7. 7. Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, A a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die zur Befestigung vorgesehene Fläche des Dichtungselements in einer in dem Rohrverbindungsstück vorgesehenen Nut angeordnet ist, und daß die Abmessungen des DichtungselemBnts so gewählt sind, daß nach dem Kuppeln mit dem Rohr ein Teil des Dichtungselements über die Nut hinaus so geschoben wird, daß sich zwischen dem Rohrverbindungsstück und dem Rohr eine Zwischenschicht bildet.
8. 8. Verfahren zum Kuppeln eines Rohrverbindungsstücks nach den Ansprüchen 1 bis 7 mit mindestens einem Rohr, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß man zuvor die Poren der geneigten Oberfläche des Dichtungselements mit einem Schmiermittel ausfüllt.