DE9112112U1

DE9112112U1 - Steckmuffenverbindung

Info

Publication number: DE9112112U1
Application number: DE9112112U
Authority: DE
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1991-09-28
Publication date: 1991-12-05
Anticipated expiration: 2001-09-29

Description

0410 Px 23.9.1991

Steckmuffenverbindung

Bes ch re i bung

Die Erfindung betrifft eine Steckmuffenverbindung, insbesondere für den Einsatz im Kanalbau, bestehend aus einer Muffe aus erhärtetem Material (Beton, Stahlbeton, Kunstharz o.dgl.); einem Spitzende eines Rohres als Steckteil und einem Dichtring aus eLastomerem Werkstoff, der einen inneren Höh I raum auf weist, wobei durch Einpressen von Luft oder eines plastischen oder dauerelastischen Mediums durch wenigstens eine Leitung in diesen Hohlraum bei gleichzeitiger Verformung des Dichtringes der verbleibende Restspalt zwischen Muffe und Spitzende überbrückbar und somit abdichtbar ist.

Muffenrohre, insbesondere aus Beton oder Stahlbeton, finden zur Ableitung von Abwasser und Regenwasser verbreitet Anwendung. Zur Abdichtung des Spaltes zwischen der Muffe und dem Spitzende sind Dichtringe aus elastomerem Werkstoff, d.h. aus Gummi oder gummi ahn I ichem Kunststoff vorgesehen, beispielsweise unter Verwendung von Roll- und Gleitringen (DE-B-12 99 183, DE-C-34 06 505).

In der jüngeren Entwicklung wird es bevorzugt, den Dichtring im Muffengrund fest verankert anzuordnen (integrierte Steckmuffendichtung). Eine solche Abdichtung hat den Vorteil, daß der Dichtring bereits bei der Rohrherstellung in seine Position gebracht wird und später nur die entsprechenden Teile (Spitzende, Muffe) ineinander geschoben werden müssen. Hierzu ist es jedoch erforderlich, daß der Dichtring schon während der Rohrherstellung in eine geeignete Position fest eingebracht wird, damit während des Betonierens und beim Ausschalen eine Verlagerung nicht mehr eintreten kann.

/2

0410 Px - 2 - 2 3.9.1991

In den meisten Fällen war hierzu bisher der Einsatz eines Hilfsringes aus Kunststoff (z.B. Styro I kunststoff) oder aus G' nmi als Verschalungselement erforderlich, Jer zudem noch als Schutzring beim Transport und Lagerung des Muffenrohres Verwendung fand. Die Bedeutung dieses Hilfsringes bei der Herstellung eines Muffenrohres wird durch zahlreiche Publikationen untermauert, wobei die folgenden Literaturstellen lediglich eine beschränkte Auswahl des gesamten diesbezüglichen Standes der Technik wiedergeben: DE-C-21 40 546, DE-A-22 52 089, DE-C-22 66 044, DE-C-29 35 392, DE-A-31 36 183, DE-A-34 22 483, DE-C-35 07 909, DE-A-36 17 466, DE-A-36 24 831, DE-A-36 38 547, DE-A-38 08 450, DE-U-84 25 094, DE-U-90 04 616.

In der DE-C-33 45 569 und EP-A-O 449 082 wird nun eine Steckmuffendichtung beschrieben, die bei der Herstellung der Rohrmuffe ohne Einsatz eines zusätzlichen Hilfsringes einbetonierbar ist (einteilige Steckmuffendichtung).

Bei Spalten mit hohen Toleranzen sind Rollringe, Gleitringe oder verankerte Dichtringe zum Abdichten von Steckmuffenverbindungen jedoch nur noch begrenzt einsatzfähig, da bei hohen Verpressungen (> 65 %) Materia I zerstörungen auftreten. Darüber hinaus sind zu hohe Montagekräfte erforderlich. Aus diesem Grunde ist bereits vorgeschlagen worden, anstelle der oben vorgestellten Dichtungssysteme aktivierbare Dichtringe einzusetzen. So sind aus der DE-A-34 14 180 Dichtringe bekannt, die einen inneren Hohlraum enthalten, der mit einem Druckverteilungsmedium gefüllt (Variante A) bzw. befüllbar (Variante B) ist. Dabei befindet sich das Druckverteilungsmedium gemäß Variante A innerhalb eines abgeschlossenen Dichtungssystems (d.h. ohne Leitungsanschluß). Ein beispielweise mit diesem Medium gefüllter Rollring ändert bei der Verpressung seine Querschnittsgestalt (von kreisförmiger zu ovalförmiger Gestalt). Gemäß Variante B dagegen ist der Hohlraum mit einer Leitung verbunden, die innerhalb des Spaltes zwischen Muffe und Spitzende verläuft. Beide Varianten haben

■■'. ■': /3

0410 Px -3 ■■--"" 23.9.1991

sich bislang jedoch nicht durchsetzen können, so daß man immer wieder auf die eingangs erwähnten klassischen Abdichtungssysteme zurückgreifen mußte, was die Vielzahl der diesbezüglich publizierten Entwicklungsarbeiten veranschaulicht.

Der Erfindung liegt nun die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß erst bei einer Steckmuffenverbindung mit einem Aufbau gemäß der kennzeichnenden Merkmale der Einsatz aktivierbarer Dichtringe sinnvoll ist.

Die Erfindung wird nun anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Steckmuffenverbindung ohne Vordichtung; Fig. 2 eine Steckmuffenverbindung mit Vordichtung.

Nach Fig. 1 besteht die Steckmuffenverbindung aus einer Muffe (1), einem Spitzende (2) und einem aktivierbaren Dichtring (3) aus elastomerem Werkstoff (Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff) Das Spitzende weist eine Nut (A; Nuttiefe &ngr;, Nutbreite w) mit Flanken (5, 6) auf, wobei der Flankenwinkel oC zweckmäßigerweise 60 bis 90 beträgt (Bezugslinie X als Verlängerung des Nutengrundes 7). Die Flanken sind hier geneigt ( oC ca. 80 ). Das Spitzende (2) ist in dem Bereich zwischen seiner Stirnfläche (8) und dem aktivierbaren Dichtring (3) mit einer geneigten Flanke (9) versehen, wobei die gegenüberliegende Muffenfläche (10) winkelgleich verläuft. In diesem Konusbereich von Spitzende und Muffe beträgt der Flankenwinkel B zweckmäßigerweise 20 bis 45 (Bezugslinie X), wobei hier ein Flankenwinkel von ca. 35 auftritt. Auf diese Weise ist eine leichte Zentrierung des Spitzendes möglich, was wiederum zu einer Erhöhung der Dichtwirkung beiträgt.

/4

0410 Px - 4 - ■■■·: 23.9.1991

Die Leitung (11), die in der Nutmitte an den Hohlraum (12) angeschlossen ist, weist einen verschließbaren Teil (Ventil 13) auf, wobei das Ventil hier flächenbündig mit dem Rohrinneren (14) ist. Durch Einpressen von Luft oder eines plastischen oder dauerelastischen Mediums durch diese Leitung in den Hohlraum (12) wird bei gleichzeitiger Verformung des Dichtringes (3; gestrichelte Linienführung) der verbleibende Restspalt (15) zwischen Muffe und Spitzende überbrückbar und somit abdichtbar.

Nach Fig. 2 besitzt die Steckmuffenverbindung den gleichen aktivierbaren Dichtring (3), wobei nun die einzelnen DichtungsteiIe näher erläutert werden. Das spiege I symmetrisehe Dichtungsprofil (Spiegelebene Y) besteht aus einem Basisteil (3a), zwei die Nutflanken tangierenden Seitenteilen (3b) und einem verformbaren Frontteil, wobei im nichtakti&ngr;ier ten Zustand dieser Frontteil derart gestaltet ist, daß die beiden bogenförmigen Randteile (3c) höhengleich (d.h. maximale Dichthöhe - Nuttiefe &ngr;) mit der Spitzendfläche (16) sind, während sich der bogenförmige Innenteil (3d) innerhalb der Nut (17) befindet. Die durchschnittliche Wandstärke der Dichtringtei Ie (3a, 3b, 3c, 3d) beträgt 2 bis 5 mm. Der Innenteil (3d) selbst ist außenseitig mit zahnförmigen (ggf. schwaIbenschwanzförmi gen) Vorsprüngen (18) versehen und ist im nichtakti&ngr;ier ten Zustand etwa mit der halben Nuttiefe &ngr; innerhalb der Nut (17) angeordnet. Dadurch daß die Randteile (3c) des Dichtringes im nichtakti&ngr;ierten Zustand höhengleich mit der Spitzendfläche (16) sind, erfolgt kein mechanischer Angriff auf den E las tomerkörper beim Zusammenfügen von Muffe und Spitzende des Rohres.

Die Leitung (11) ist mittels eines Flansches (19), der innenseitig am Dichtring-Basistei I (3a) anliegt, an den Hohlraum (12) angeschlossen. Der Flansch selbst trägt zu einer wirksamen Verankerung des aktivierbaren Dichtringes (3) bei. Der verschließbare Teil (Ventil 20) der Leitung befindet sich hier in einer Rohrinnenbohrung (21).

0410 Px - 5 - 23.9.1991

Im Gegensatz zu dem AusführungsbeispieL gemäß Fig. 1 besitzt das Spitzende (23) zwei Nuten (17, 24), die stufenförmig ineinander übergehen. Die Tiefe v¹ der Nut (24) ist < der halben Tiefe &ngr; der Nut (17), während die Nutbreite w' etwa gleich der Nutbreite w ist. Durch das Vorhandensein der zusätzlichen Nut (24) ist im Konusbereich die geneigte Flanke (25) des Spitzendes (23) v/erkürzt. In dieser Nut

(24) befindet sich ein Vordichtring (26) in Form eines Elastomer-Vollkörpers, u.z. bei gleichzeitigem Kontakt mit dem Dichtring-SeitenteiI (3b), wobei die Kontaktf lache (27) zwischen den beiden Elastomerkörpern geneigt ist. Der Winkel V* (Bezuglinie X) dieser Kontaktfläche ist etwa gleich dem Flankenwinkel <U. (hier ca. 80°) der Nut (17). Der Vordichtring (26) selbst besitzt eine Dichtlippe (28), die in Richtung des aktivierbaren Dichtringes (3) geneigt ist. Die sich im Konusbereich von Spitzende und Muffe befindende Außenfläche (29) des Vordichtringes hat den gleichen Neigungswinkel (Bezugslinie X) wie die Spitzendflanke

(25) bzw. die gegenüberliegende Muffenfläche (10), wobei der Winkel P hier wiederum ca. 35° beträgt.

Die Scherbelastung auf die Steckmuffenverbindung wird bei überlastung des aktivierten Dichtringes (3; gestrichelte Linienführung) durch Kontakt über die Spitzendfläche (16) und Muffenfläche (22) sowie durch den Vordichtring (26) aufgenommen.

Der aktivierbare Dichtring (3) und der Vordichtring (26) bestehen aus Et hylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM) oder einem Verschnitt aus Styro l-Butadien-Kautschuk (SBR) und Naturkautschuk (NR). Der Vordichtring (26) weist eine Härte in Shore A von 35 bis 65° auf.

Der aktivierbare Dichtring (3) besitzt zweckmäßigerweise in einem bestimmten Ringabstand (insbesondere in halbem Ringumfang) zwei Leitungen, wobei sich eine Leitung im Hochpunkt des Ringes befindet. Dabei wird von unten befüllt, während oben die im aktivierbaren Ring eingeschlossene Luft entweicht. Sobald die Luft entwichen ist, wird das obere Ventil geschlossen, und der Druck weiter erhöht (z.B. bis 1 bar).

/6

Claims

Px - 6 - ' 23.9.1991 Steckmuffenverbindung Ansprüche

1. Steckmuffenverbindung, insbesondere für den Einsatz im Kanalbau, bestehend aus

- einer Muffe (1) aus erhärtetem Material (Beton, Stahlbeton, Kunstharz o.dgl.);

- einem Spitzende (2, 23) eines Rohres als Steckteil und

- einem Dichtring (3) aus elastomerem Werkstoff, der einen inneren Hohlraum (12) aufweist, wobei durch Einpressen von Luft oder eines plastischen oder dauerelastischen Mediums durch wenigstens eine Leitung (11) in diesen Hohlraum bei gleichzeitiger Verformung des Dichtringes der verbleibende Restspalt (15) zwischen Muffe und Spitzende überbrückbar und somit abdichtbar ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

Px - 7 - 2 3.9.1991

das Spitzende (2, 23) eine Nut (4, 17; Nuttiefe &ngr;, Nutbreite w) mit Flanken (5, 6) aufweist, in der der Dichtring (3), bestehend aus einem der Nutbreite w entsprechenden Basisteil (3a), zwei die Nutflanken tangierenden Seitenteilen (3b) und einem verformbaren Frontteil, wobei im nichtaktierten Zustand der Frontteil derart gestaltet ist, daß die beiden bogenförmigen Randteile (3c) höhengleich (d.h. maximale Dichtringhöhe - Nuttiefe &ngr;) mit der Spitzendfläche (16) sind, während sich der bogenförmige Innenteil (3d) innerhalb der Nut (4, 17) befindet; daß

die innerhalb des Spitzendes (2, 23) verlaufende Leitung (11) mittels einer öffnung im Basisteil (3a) des Dichtringes an den Hohlraum (12) angeschlossen ist, wobei sich der verschließbare Teil (13, 20) der Leitung im Bereich des Rohrinneren (14) befindet; und daß

das Spitzende (2, 23) in dem Bereich zwischen seiner Stirnfläche (8) und dem aktivierbaren Dichtring (3) eine geneigte Flanke (9, 25) aufweist, wobei die gegenüberliegende Muffenfläche (10) winkelgleich verläuft (Konusbereich von Spitzende und Muffe).

2. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring-Innenteil (3d) außenseitig zahnförmige oder schwalbenschwanzartige Vorsprünge (18) aufweist.

3. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich im nichtaktivierten Zustand der bogenförmige Dichtring-Innenteil (3d) mit etwa der halben Nuttiefe &ngr; innerhalb der Nut (4, 17) befindet.

Px - 3 · 23.9.1991

4. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem aktivierbaren Dichtring (3) und der Stirnfläche (8) des Spitzendes ein Vordichtring (26) in Form eines Elastomer-VoLLkörpers befindet, wobei der Vordichtring in einer Nut (24; Nuttiefe &ngr;¹, Nutbreite w¹), die stufenförmig in die Nut (17) übergeht, einsitzt, u.z. bei gleichzeitigem Kontakt mit dem Dichtring-Seitenteil (3c), wobei die sich im Konusbereich von Spitzende und Muffe befindende Außenfläche (29) des Vordichtringes geneigt ist, wobei wiederum die Außenfläche (29) den gleichen Neigungswinkel wie die Spitzendflanke (9, 25) bzw. Muffenflanke (10) aufweist.

5. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordichtring (26) eine Dichtlippe (28) besitzt, die in Richtung des aktivierbaren Dichtringes (3) geneigt ist.

6. Steckmuffenverbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordichtring (26) eine Härte in Shore A von 35 bis 65 aufweist.

7. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennnzeichnet, daß der Winkel \f der Kontaktfläche (27) zwischen den beiden Elastomerkörpern etwa gleich dem Flankenwinkel oC der Nut (4, 17) ist.

8. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuttiefe &ngr;¹ < der halben Nuttiefe &ngr; ist.

9. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutbreite w¹ etwa gleich der Nutbreite w ist.

Px - 9 - ; ' 2.3.9.1991

10. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der F L ankenwi nke L °6· 60° bis 90° beträgt.

11. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Konusbereich von Spitzende (2, 23) und Muffe (1) der Winket &bgr; der Flanken (9, 10, 25) 20° bis 45° beträgt (Bezugs Linie X).

12. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Wandstärke der DichtringteiIe (3a, 3b, 3c, 3d) 2 bis 5 mm beträgt.

13. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der aktivierbare Dichtring (3) und der Vordichtring (27) aus Et hylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM) oder einem Verschnitt aus Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und Naturkautschuk (NR) besteht.

14. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (11) in der Nutmitte an den Hohlraum (12) angeschlossen ist.

15. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der LeitungsanschLuß mittels eines Flansches (19), der innenseitig am Dichtring-Basistei I (3a) anliegt, erfolgt.

16. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der verschließbare Teil

(13) der Leitung flächenbündig mit dem Rohrinneren (14) i st.

Px - 10 - 23.9.1991

17. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich der verschließbare Teil (20) der Leitung in einer Rohrinnenbohrung (21) befindet.

18. Steckmuffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der aktivierbare Dichtring (3) zwei Leitungen besitzt, die in einem bestimmten Ringabstand (insbesondere in halbem Ringumfang) angeordnet sind, wobei sich eine Leitung im Hochpunkt des Ringes befindet.