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Fugendichtung für Rohrstücke
Die Erfindung betrifft eine Fugendichtung für Rohrstücke mit einem zwischen den im wesentlichen zylindrischen oder schwach kegelförmigen Dichtflächen der ineinander schiebbaren Enden der Rohrstücke in verformtem Zustand angeordneten, aus einem elastischen Material bestehenden Dichtring.
Es ist bekannt, als Fugendichtung Gummiringe mit kreisförmigem Querschnitt zu verwenden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine solche Dichtung nicht immer einwandfrei ist, da der beim Zusammenfügen der Rohrstücke auf den Dichtflächen sich abwälzende Ring entweder in eine schräg zur Rohrachse geneigte Ebene zu liegen kommt oder eine windschiefe Form erhält. Es ist nämlich fast unmöglich, den Dichtring in einer genau vorbestimmten Lage auf das kleinere Rohrende aufzulegen, bevor dieses in das grössere Rohrende eingeschoben wird. Der Dichtring, der in nicht verformtem Zustand einen kleineren Durchmesser hat als das Rohrende, muss beim Auflegen gestreckt werden und verdreht sich dabei leicht um die Mitte seines Querschnittes. Diese Verdrehung ist an verschiedenen Teilen des Ringes, z. B. an gegen- überliegenden Teilen, verschieden gross.
Wenn der Dichtring dann beim Ineinanderschieben der Rohrenden sich auf den Dichtflächen der Rohre abwälzt, bleibt die gegenseitige Verdrehung zwischen den verschiedenen Querschnitten des Ringes bestehen und verursacht entsprechende Ungleichmässigkeiten beim, Abwäl- zen und in der Endlage des Ringes.
Es wurden auch schon Dichtringe mit ovalem Querschnitt vorgeschlagen, die als Kippdichtungenausgebildet sind. Solche Dichtringe kommen somit nicht durch Abwälzen längs der Dichtflächen in die Dichtlage. Sie erfordern entweder eine besondere Ausbildung der Rohrenden, wie z. B. ringförmige, tiefe, als Widerlager für den Dichtring dienende Ausnehmungen oder bei zylindrischen, glatten Rohrenden eine Überschiebmuffe, die die Ausnehmungen für die Widerlager der Dichtungsringe aufweist. Die Herstellung solcher Rohre ist schwer und teuer.
Bei einer bekannten Rolldichtung wird beim Zusammenschieben der zylindrischen Rohrenden der einen ovalen Querschnitt aufweisende Dichtungsring über eine mit ihm verbundene hohlzylindrische Verlängerung gerollt und so der Querschnitt des Dichtungsringes vergrössert. Der Dichtungsring wird von der Verlängerung gefuhrt, wenn er auf das Rohrende geschoben wird. Der Dichtungsring wird daher stets richtig auf dem Rohrende liegen, selbst wenn er eine kreisförmige Querschnittsform hat und sich nicht verdreht wie ein Ring mit kreisförmigem Querschnitt ohne die Verlängerung.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Fugendichtung für glatte, zylindrische Rohrenden zu schaffen, die aus einem Dichtring besteht, der sich ohne die beschriebenen Nachteile abwälzt und eine verlässliche Dichtung gewährleistet.
Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass der Dichtring in an sich bekannter Weise unter elastischer Streckung auf das innere Rohrende auflegbar ist, so dass er sich beim Einschieben dieses Rohrendes in die Verbindungslage mit dem äusseren Rohrende auf den Dichtflächen abwälzt, und dass der Dichtring in nicht verformtem Zustand eine etwa ovale Querschnittsform hat, wobei das Verhältnis der kleinsten zur grössten Abmessung des Querschnittes zwischen 1 : 2 und 1 : 1, 1 liegt und vorzugsweise 1 : 1, 3 beträgt.
Die ovale Querschnittsform des Ringes der erfiudungsgemässen Fugendichtung wirkt der unbeabsichtigten Verdrehung entgegen, welcher ein kreisförmiger Querschnitt ausgesetzt ist. Der Arbeiter kann unmittelbar fühlen, dass der Ring in der richtigen Lage liegt, und der Ring selbst ist bestrebt, die Längsachse
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seiner sämtlichen Querschnitte in dieselbe Richtung zu stellen. Gerade der Umstand, dass das Material im Ring selbst infolge der in jedem ausgeprägten Querschnitt wirkenden inneren Kräfte sich in eine bestimmte Richtung einzustellen strebt, hat ein gleichmässiges genaues Abwälzen des Ringes auf den Dichtflachen zur Folge.
Infolge seiner ovalen Querschnittsform hat der Ring in der Dichtlage grössere Anliege- flächen an den Dichtflächen als ein Ring mit ursprünglich kreisförmigem Querschnitt, wenn man annimmt, dass das Material in beiden Fällen gleich srark verdichtet wird. Ferner hat ein Ring mit einer Querschnittsform nach der Erfindung einen grösseren Widerstand gegen Abwälzung, wenn die Hauptachse des Querschnittes im wesentlichen parallel zur Rohrachse liegt, so dass der in der Dichtlage befindliche Ring dem Auseinanderziehen der Rohrstücke einen ausgeprägteren Widerstand entgegensetzt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Enden zweier miteinander zu verbindender Rohre und Fig. 2 einen Schnitt durch die ineinander geschobenen Rohre.
In der Zeichnung ist ein Muffenrohr dargestellt, wobei die Muffe 1 des einen Rohrstückes eine im wesentlichen zylindrische Dichtfläche 2 hat, während das gegenüberliegende Rohrstück ein abgesetztes Ende 3 mit einer Dichtfläche 4 hat. In Fig. 1 ist ein Dichtring 6 aus einem elastischen Material, wie Gummi od. dgl., auf das äussere Ende der Dichtfläche 4 aufgelegt, beispielsweise aufgezwängt. In nicht verformtem Zustand hat der Ring eine im wesentlichen elliptische Querschnittsform, wobei die Hauptachse des Querschnittes im wesentlichen parallel zur Mittelachse des Ringes ist. Die kleinste Abmessung des Ringquerschnittes ist grösser als der Spalt zwischen den Flächen 2 und 4. Der Ringquerschnitt ist ferner so ausgebildet, dass bei gegenseitiger Verschiebung der Flächen 2 und 4 der Ring infolge seiner Reibung an den Dichtflächen sich an diesen abwälzt.
Fig. 2 zeigt den Ring und die Rohrenden in der Lage, in der die Stirnfläche des Rohrendes 3 an den Anschlag stösst, der durch die innere Stirnfläche 8 des gegenüberliegenden Rohrstückes gebildet wird. Die verschiedenen Abmessungen sind so gewählt, dass der Dichtring beim Abwälzen seinen Querschnitt um etwa 1800 gedreht hat. Falls der Dichtring sich nicht ganz um 1800 gedreht hat, wenn das innere Rohrende an die Stirnfläche 8 stösst, so ist der Ring bestrebt, das innere Rohrende dadurch an die Stirnfläche angedrückt zu halten, dass die Hauptachsen der Ringquerschnitte eine zur Rohrachse parallele Lage einzunehmen versuchen. In der Endlage liegt der Ring 6 mit grossen Flächen an den beiden Dichtflächen 2 und 4 an.
Unter der Annahme eines praktisch maximal zulässigen oder zweckmässigen Verdichtungsgrades sind die Anliegeflächen des Ringes beträchtlich grösser als bei einem Ring mit normal kreisförmigem Querschnitt.
Das Verhältnis der kleinsten zur grössten Abmessung des Ringquerschnittes sowie die Umfangsform des Querschnittes sind so zu wählen, dass bei der gegenseitigen Verschiebung der Flächen 2 und 4 der Ring sich tatsächlich abwälzt. Das Verhältnis der kleinsten zur grössten Abmessung (Nebenachse zur Hauptachse) kann zwischen 1 : 2 und 1 : 1, 1 liegen, vorzugsweise 1 : 1, 3 betragen. Das Verhältnis kann somit 1 : 1, 9 oder 1 : 1, 8 oder 1 : 1, 7 oder 1 : 1, 6 oder 1 : 1, 5 usw. sein.
Der Querschnitt des Ringes braucht nicht in dem Sinne genau oval zu sein, dass sein Umfang nur durch gekrümmte Linien gebildet wird. Der Umfang kann auch aus geraden oder aus sowohl geraden wie auch gekrümmten Linien bestehen, u. zw. derart, dass der Haupteindruck eine ovale Form ist und der Ring sich auf den Dichtflächen 2 und 4 abwälzen kann. Er darf also keine so grosse ebenen Seiten haben, dass er an den Dichtflächen gleitet anstatt sich abzuwälzen.
Um sicherzustellen, dass der Dichtring 6 nach dem Ineinanderschieben der Rohrenden die gewünschte günstige Endlage erhält, sind die Dichtflächen 2 und 4, die Stirnfläche 8 und der Ring so aufeinander abzustimmen, dass beim Ineinanderschieben der Ringquerschnitt sich um etwa 1800 oder um ein Vielfaches von 180 dreht.
In nicht verformtem Zustand hat der Dichtring vorzugsweise einen beträchtlich kleineren Durchmesser als die Dichtfläche 4, so dass er gestreckt werden muss, um auf die Fläche 4 gelegt werden zu kön- nen.
In unmittelbarem Anschluss an die Dichtfläche 2 des äusseren Rohrendes ist eine kegelförmig nach aussen erweiterte Mündungsfläche & mit so schwacher Neigung vorgesehen, dass der Dichtring sich auch an dieser Stelle mit Sicherheit abwälzt und nicht auf der Dichtfläche 4 gleitet.
Die beschriebene Fugendichtung eignet sich besonders für Betonrohre und kann. auch bei Rohren mit sehr grossem Durchmesser Verwendung finden, beispielsweise mit einer lichten Weite über-10 cm bis zu 100 cm oder mehr, wobei die kleinste Abmessung des Ringquerschnittes in nicht verformtem Zustand kleiner ist als ein Zehntel des Durchmessers der inneren Dichtfläche 2. Die Rohre brauchen nicht Muffenrohre zu sein, sondern können beispielsweise aus Falzrohren mit unverändertem Aussendurchmesser be-
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stehen, wobei das eine Rohrende sich verjüngt und in eine entsprechende Ausnehmung des gegenüberliegenden Rohrendes einschiebbar ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist gemäss Fig. 1 die Hauptachse des Ringquerschnittes parallel zur geometrischen Achse des Ringes. Die Hauptachse des Ringquerschnittes kann aber gegebenenfalls mit der geometrischen Achse einen Winkel bilden. In diesem Fall weicht die Drehung des Ringquerschnittes beim Ineinanderschieben der Rohrenden bis in die Endlage entsprechend von 180 oder einem Vielfachen davon ab.
Nach einem Merkmal der Erfindung kann auf der Aussenfläche des inneren Rohrendes ein Zeichen angebracht sein, das die richtige Lage des Dichtringes vor dem Ineinanderschieben der Rohrstücke angibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fugendichtung für Rohrstücke mit einem zwischen den im wesentlichen zylindrischen oder schwach kegelförmigen Dichtflächen der ineinanderschiebbaren Enden der Rohrstücke in verformtem Zustand angeordneten, aus einem elastischen Material bestehenden Dichtring, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring in an sich bekannter Weise unter elastischer Streckung auf das innere Rohrende auflegbar ist, so dass er sich beim Einschieben dieses Rohrendes in die Verbindungslage mit dem äusseren Rohrende auf den Dichtflächen abwälzt, und dass der Dichtring in nicht verformtem Zustand eine ovale Querschnittsform hat, wobei das Verhältnis der kleinsten zur grössten Abmessung des Querschnittes zwischen 1 : 2 und 1 : 1, 1 liegt, vorzugsweise 1 : 1, 3 beträgt.