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Elastische Verbindung für Rohre
Es sind Rohrleitungen aus armiertem vorverdichtetem Beton bekannt, bei welchen die für die Verbindung zweier Rohre miteinander vorgesehenen Rohrenden derart ausgebildet sind, dass Vorsprünge in einem Rohrende in Ausnehmungen im andern Rohrende eingreifen und umgekehrt, wobei diese die Verbindung zweier Rohre miteinander bewirkenden Vorsprünge und Ausnehmungen in der Wand des Rohres vorgesehen sind, um die Vorverdichtung der einzelnen Rohre entlang ihrer gesamten Länge zu ermöglichen. Bei dieser Ausbildung wird jedoch die Wandstärke der Rohre in den Endbereichen durch das Vorhandensein der die Verbindung der einzelnen Rohre miteinander bewirkenden Ausnehmungen bzw. Vorsprünge stark verringert.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elastische Verbindung für Rohre aus armiertem, vorverdichtetem Beton, deren Kuppelflächen nicht ineinander eingreifen, d. h. also auf eine Rohrverbin- dung für derartige Rohre, bei welchen die Rohrverbindung nicht durch ineinandergreifende Vorsprünge bzw. Ausnehmungen in der Wandstärke des Rohres erzielt ist. Bei einer derartigen elastischen Verbindung für Rohre war es bereits bekannt, einen als Sitz von Dichtungsringen aus elastischem Material, beispielsweise Gummi od. dgl., dienenden Tragring zu verwenden.
Die erfindungsgemässe Rohrverbindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die im Tragring vorgesehenen Sitzflächen für die Dichtungsringe konkav, wogegen die diesen Sitzflächen gegenüberliegenden Flächen der Rohrinnenwand vorzugsweise konvex ausgebildet sind, und dass die Dichtungsringe im zusammengebauten Zustand abgeflacht sind. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass zwei miteinander auf diese Weise verbundene Rohre sowohl in axialer Richtung als auch im Winkel zueinander bewegt werden können, ohne dass hiebei die Gefahr besteht, dass die Dichtheit der Verbindung vermindert wird.
Insbesondere ist die erfindungsgemässe Verbindung für Rohre mit verhältnismässig grossem Durchmesser, beispielsweise mit einem Durchmesser von 3/4 m und mehr geeignet und es ist durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Verbindung bei derartigen Rohren mit verhältnismässig grossem Durchmesser ohne weiteres möglich, eine wirklich dichte Verbindung zu erreichen, u. zw. auch dann, wenn verhältnismässig grosse Herstellungstoleranzen vorliegen.
Weiters ist die erfindungsgemässe Rohrverbindung dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander zu verbindenden Enden der Rohre in an sich bekannter Weise identisch ausgebildet sind.
Zweckmässig ist die Anordnung so getroffen, dass die elastischen Dichtungsringe durch das Gegeneinanderdrücken der Rohrenden fortschreitend abgeflacht werden.
Weiters ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die an den Dichtungsringen anliegenden Flächen der Rohrenden und des metallischen Tragringes in dem am weitesten vom Rohrinneren entfernten Bereich konvergieren, so dass die elastischen Dichtungsringe in diesem Bereich am stärksten abgeflacht und durch den Druck im Rohrinneren eingekeilt sind.
Die Anordnung kann auch so getroffen sein, dass zwecks Berücksichtigung von Verschiebungen der miteinander zu verbindenden Rohre gegeneinander die Abdichtung auf zumindest zwei Dichtringe aufgeteilt ist.
Zweckmässig sind die Flächen der Rohrenden gekrümmt, um eine Abdichtung gegen das Einsickern von Flüssigkeit von aussen zu erzielen.
Der metallische Tragring kann einteilig ausgebildet sein oder er kann aus drei Einzelringen bestehen,
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von welchen zwei mit gekrümmter Aussenfläche ausgebildet sind und von welchen der dritte Teil zwischen den beiden mit gekrümmter Aussenfläche ausgebildeten Teilen angeordnet Ist und diese beiden Teile miteinander verbindet.
Für den Fall, dass zwei Rohre miteinander verbunden werden sollen, deren Achsen miteinander einen Winkel einschliessen, hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Anlageflächen des Zwischenringteiles an die Seitenteile unter demselben Winkel abzuschrägen, wie der Winkel, welchen die beiden miteinander zu verbindenden Rohre miteinander einschliessen.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweier Ausführungsformen schematisch dargestellt. Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei welcher der metallische Ring der Rohrverbindung aus einem einzigen Teil besteht, während Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform zeigt, bei welcher der metallische Ring aus drei Teilen besteht.
In der Zeichnung sind mit 1 und 2 die beiden miteinander zu verbindenden Rohre aus armiertem vorverdichtetem Beton bezeichnet, 3 ist die Aussenfläche dieser Rohre und 4 deren Innenfläche. Mit 5 sind die Endkanten der beiden Rohre 1 und 2 bezeichnet und 6 sind gekrümmte Endflächen in der Rohrwandung, Mit 7 ist ein in sich geschlossener metallischer Ring bezeichnet, welcher als Sitz für Ringdichtungen 8 dient, welche aus elastischem Material bestehen. 9 ist eine Muffe aus armiertem Beton, welche die Aussenflächen 3 der beiden miteinander zu verbindenden Rohre im Bereich der Verbindungsstelle umgibt. 10 ist der zwischen den Endkanten 5 der beiden miteinander zu verbindenden Rohre 1 und 2 verbleibende Zwischenraum und 11 ist der Zwischenraum zwischen dem Aussenprofil des Ringes 7 und den gekrümmten Flächen 6.
Die beiden Zwischenräume 10 und 11 sind mit dem die Muffe 9 bildenden Beton ausgefüllt, welcher bis zu den Ringdichtungen 8 reicht.
In der Fig. 2 entsprechen die mit 1-10 bezeichneten Teile den Teilen 1 - 10 der Fig. 1. Mit 12 und 13 sind in Fig. 2 zwei metallische Profilteile bezeichnet, welche gegen die elastischen Dichtringe 8 gedrückt werden. Mit 14 ist ein Zwischenteil bezeichnet, welcher die beiden Teile 12 und 13 miteinander verbindet. Die drei Teile 12,13 und 14 bilden miteinander den metallischen Tragring. Mit 15 ist der Zwischenraum zwischen den drei Teilen 12,13 und 14, welche den metallischen Tragring bilden, und den Endflächen 6 bezeichnet. In den beiden Zwischenräumen 10 und 15 befindet sich dasBetonmateria. 1, welches auch die Muffe 9 bildet und dieses Betonmaterial reicht bis zu den Ringdichtungen 8.16 sind Blockierungsorgane, welche eingebracht werden können und welche abnehmbar ausgestaltet sind.
Mit 17 ist diejenige Fläche des metallischen Tragringes bezeichnet, welche mit dem elastischen Dichtungsring in Berührung ist. Mit 18 sind Schweissnähte bezeichnet, welche zur Verbindung der den metallischen Tragring bildenden Teile dienen.
Die erfindungsgemässe Rohrverbindung gestattet es, auf die üblicherweise vorhandenen, die Rohrverbindung bildenden, ineinander greifenden Teile in der Rohrwandung, wie beispielsweise Vertiefungen und Vorsprünge, zu verzichten und beide miteinander zu verbindenden Rohrenden identisch auszubilden. Hiedurch wird die Schwächung der Rohrwandung, welche durch die Ausbildung von Vertiefungen und mit ciesen Vertiefungen zusammenwirkenden Vorsprüngen bei den bekannten Rohrverbindungen gegeben ist, wesentlich verringert. Es bleiben somit auch die Rohrenden der miteinander zu verbindenden Rohre im wesentlichen zylindrisch und weisen im wesentlichen den gleichen Durchmesser und die gleiche Stärke auf wie das übrige Rohr. Dies stellt insbesondere bei vorverdichteten Rohren einen wesentlichen Vorteil dar.
Zum Zwecke der Verbindung von zwei Rohren miteinander stützt man zuerst den aus einem einzigen Teil bestehenden, in sich geschlossenen metallischen Ring, auf dessen Aussenfläche man die beiden elastichen Dichtungsringe aufgelegt hat, gegen die Verbindungsfläche 6 ab. Durch Annäherung des zweiten Rohres werden dann die beiden elastischen Dichtungsringe bis zu dem gewünschten Deformationsgrad zusammengepresst und es wird hierauf in den Zwischenraum 10 der Betonmörtel eingegossen, welcher bis zu den beiden Dichtungsringen fliesst.
Wenn die Notwendigkeit besteht, die Dichtungsringe auszuwechseln, so ist es möglich, diese Auswechslung vom Rohrinneren her durchzuführen und die beiden Dichtungsringe durch neue zu ersetzen, ohne die beiden Rohre voneinander trennen zu müssen.
Auch in dem Fall, wo der metallische Ring aus drei Teilen besteht, welche Konstruktion insbesondere dann verwendet wird, wenn zwei Rohre miteinander zu verbinden sind, deren Achsen miteinander einen Winkel einschliessen, wird die Herstellung der Rohrverbindung in der gleichen Weise wie oben beschrieben, durchgeführt, mit dem einzigen Unterschied, dass man dasjenige Rohr, welches mit dem bereits verlegten Rohr verbunden werden soll, diesem Rohr so nähert, dass seine Achse parallel zur Achse des Aussenteiles des durch die drei Teile gebildeten Ringes verläuft.
Im Falle einer Verbindung zwischen zwei Rohren, deren Achsen miteinander einen Winkel einschlie-
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ssen, bildet der mittlere Teil der drei Teile, welche den Tragring bilden, mit den beiden seitlichen Teilen Abstützflächen und es verlaufen hiebei zweckmässig diese Abstützflächen unter demselben Winkel wie die Achsen der beiden miteinander zu verbindenden Rohre.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die eben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in vielfacher Weise abgewandelt werden, ohne dass hiebei der Rahmen der Erfindung verlassen wird. Insbesondere kann das Profil der Endflächen in vielfacher Weise abgewandelt werden. Weiters ist es auch möglich, den Ring in verschiedener Weise auszuführen und es sind auch noch verschiedene andere im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegende Abänderungen möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elastische Verbindung für Rohre aus armiertem, vorverdichtetem Beton, deren Kuppelflächen nicht ineinandergreifen, bei welcher ein als Sitz von Dichtungsringen aus elastischem Material, beispielsweise Gummi, od. dgl. dienender Tragring vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die im Tragring vorgesehenen Sitzflächen für die Dichtungsringe konkav, wogegen die diesen Sitzflächen gegenüberliegenden Flächen der Rohrinnenwand vorzugsweise konvex ausgebildet sind, und dass die Dichtungsringe im zusammengebauten Zustand abgeflacht sind.
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Elastic connection for pipes
Pipelines made of reinforced precompacted concrete are known in which the pipe ends provided for connecting two pipes to one another are designed such that projections in one pipe end engage in recesses in the other pipe end and vice versa, these projections and recesses causing the connection of two pipes to one another the wall of the pipe are provided in order to enable the pre-compression of the individual pipes along their entire length. In this design, however, the wall thickness of the tubes in the end regions is greatly reduced by the presence of the recesses or projections which connect the individual tubes to one another.
The present invention relates to an elastic connection for pipes made of reinforced, precompacted concrete, the coupling surfaces of which do not engage with one another, i. H. that is to say to a pipe connection for such pipes in which the pipe connection is not achieved by interlocking projections or recesses in the wall thickness of the pipe. In such an elastic connection for pipes it was already known to use a support ring serving as a seat for sealing rings made of elastic material, for example rubber or the like.
The pipe connection according to the invention is essentially characterized in that the seat surfaces for the sealing rings provided in the support ring are concave, whereas the surfaces of the inner pipe wall opposite these seat surfaces are preferably convex, and that the sealing rings are flattened in the assembled state. In this way it is made possible that two pipes connected to one another in this way can be moved both in the axial direction and at an angle to one another without the risk of reducing the tightness of the connection.
In particular, the connection according to the invention is suitable for pipes with a relatively large diameter, for example with a diameter of 3/4 m and more, and the inventive design of the connection in such pipes with a relatively large diameter makes it possible to achieve a really tight connection , u. betw. even if there are relatively large manufacturing tolerances.
Furthermore, the pipe connection according to the invention is characterized in that the ends of the pipes to be connected to one another are designed identically in a manner known per se.
The arrangement is expediently such that the elastic sealing rings are progressively flattened by pressing the pipe ends against one another.
Furthermore, the invention is characterized in that the surfaces of the pipe ends and the metal support ring resting against the sealing rings converge in the area furthest away from the inside of the pipe, so that the elastic sealing rings in this area are most flattened and wedged in by the pressure in the pipe interior.
The arrangement can also be made such that, in order to take account of displacements of the pipes to be connected to one another, the seal is divided between at least two sealing rings.
The surfaces of the pipe ends are expediently curved in order to achieve a seal against the infiltration of liquid from the outside.
The metallic support ring can be made in one piece or it can consist of three individual rings,
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Of which two are formed with a curved outer surface and of which the third part is arranged between the two parts formed with a curved outer surface and connects these two parts to one another.
In the event that two pipes are to be connected with one another, the axes of which form an angle, it has proven to be useful to bevel the contact surfaces of the intermediate ring part on the side parts at the same angle as the angle which the two pipes to be connected to one another lock in.
In the drawing, the invention is shown schematically using two embodiments. Fig. 1 of the drawing shows a schematic longitudinal section through an embodiment in which the metallic ring of the pipe connection consists of a single part, while Fig. 2 shows a longitudinal section through an embodiment in which the metallic ring consists of three parts.
In the drawing, 1 and 2 denote the two pipes to be connected made of reinforced precompacted concrete, 3 is the outer surface of these pipes and 4 is their inner surface. 5 denotes the end edges of the two tubes 1 and 2 and 6 are curved end surfaces in the pipe wall, 7 denotes a self-contained metallic ring which serves as a seat for ring seals 8 made of elastic material. 9 is a sleeve made of reinforced concrete, which surrounds the outer surfaces 3 of the two pipes to be connected to one another in the area of the connection point. 10 is the space remaining between the end edges 5 of the two pipes 1 and 2 to be connected to one another, and 11 is the space between the outer profile of the ring 7 and the curved surfaces 6.
The two intermediate spaces 10 and 11 are filled with the concrete which forms the socket 9 and extends as far as the ring seals 8.
In FIG. 2, the parts labeled 1-10 correspond to parts 1-10 of FIG. 1. With 12 and 13, two metallic profile parts are identified in FIG. 2, which are pressed against the elastic sealing rings 8. With an intermediate part 14 is designated which connects the two parts 12 and 13 to one another. The three parts 12, 13 and 14 together form the metallic support ring. The space between the three parts 12, 13 and 14, which form the metallic support ring, and the end faces 6 is designated by 15. The concrete material is located in the two spaces 10 and 15. 1, which also forms the sleeve 9 and this concrete material extends to the ring seals 8.16, are blocking elements which can be introduced and which are designed to be removable.
With 17 that surface of the metallic support ring is referred to which is in contact with the elastic sealing ring. With 18 weld seams are designated, which serve to connect the parts forming the metallic support ring.
The pipe connection according to the invention makes it possible to dispense with the interlocking parts usually present in the pipe wall that form the pipe connection, such as depressions and projections, and to design both pipe ends to be connected to one another identically. As a result, the weakening of the pipe wall, which is given by the formation of depressions and projections interacting with these depressions in the known pipe connections, is substantially reduced. The pipe ends of the pipes to be connected to one another thus also remain essentially cylindrical and have essentially the same diameter and the same thickness as the rest of the pipe. This is a significant advantage, especially with pre-compressed pipes.
For the purpose of connecting two pipes to one another, the self-contained metallic ring, consisting of a single part and on whose outer surface the two elastic sealing rings have been placed, is first supported against the connecting surface 6. By approaching the second pipe, the two elastic sealing rings are then pressed together to the desired degree of deformation, and the concrete mortar is then poured into the space 10 and flows up to the two sealing rings.
If it is necessary to exchange the sealing rings, it is possible to carry out this exchange from the inside of the pipe and to replace the two sealing rings with new ones without having to separate the two pipes.
Also in the case where the metallic ring consists of three parts, which construction is used in particular when two pipes are to be connected with each other, the axes of which form an angle with each other, the pipe connection is made in the same way as described above The only difference is that the pipe that is to be connected to the pipe that has already been laid is approached to this pipe so that its axis runs parallel to the axis of the outer part of the ring formed by the three parts.
In the case of a connection between two pipes whose axes form an angle with each other
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ssen, the middle part of the three parts that form the support ring, with the two side parts, form support surfaces and these support surfaces expediently run at the same angle as the axes of the two pipes to be connected.
The present invention is not restricted to the exemplary embodiments just described and shown in the drawing, but can be modified in many ways without departing from the scope of the invention. In particular, the profile of the end faces can be modified in many ways. Furthermore, it is also possible to design the ring in various ways, and various other modifications within the scope of the present invention are also possible.
PATENT CLAIMS:
1. Elastic connection for pipes made of reinforced, pre-compressed concrete, the coupling surfaces of which do not interlock, in which a support ring serving as a seat of sealing rings made of elastic material, for example rubber, or the like is provided, characterized in that the seat surfaces provided in the support ring for the sealing rings are concave, whereas the surfaces of the inner pipe wall opposite these seating surfaces are preferably convex, and the sealing rings are flattened in the assembled state.