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Zweiteilige Schelle für einen Abzweiganschluss an einem
Kunststoff-Rohrstrang
Um an einen Wasserleitungshauptstrang Zweigleitungen anzuschliessen, verwendet man zweiteilige Rohrschellen, an deren einem Teil eine Bohrung bzw. ein Anschlussstutzen für die Zweigleitung vorgesehen ist, welche in ein Muttergewinde des Rohrstutzens eingeschraubt wird. Das Wasser tritt durch eine zuvor hergestellte Öffnung des Rohrstranges in den Rohrstutzen ein und es muss daher der Spalt zwischen dieser Rohrschellenhälfte und dem Rohrstrang rund um die Abzweigöffnung abgedichtet werden, damit das Druckwasser nicht durch diesen Spalt nach aussen gelangen kann. Für diesen Zweck hat man bisher z.
B. in die mit dem Anschlussstutzen versehene Hälfte der Schelle eine Gummiplatte eingelegt, welche durch die Schrauben, die die beiden Schellenhälften zusammenpressen, zusammengedrückt wirt und so die nötige Abdichtung des Spaltes bewirkt.
Diese Art von Abdichtung ist für die bisher fast ausschliesslich verwendeten Stahlrohrstränge vollkom- men geeignet und ausreichend. Es zeigt sich jedoch, dass sie für Kunststoffrohre nicht verwendbar ist, sondern dass eine solche Abdichtung in verhältnismässig kurzer Zeit unwirksam wird. Der Grund hiefür liegt darin, dass die für solche Rohre verwendeten thermoplastischen Kunststoffe dem sogenannten"kalten Fluss" unterliegen, wenn sie auf grösseren Flächen einem dauernden Druck bestimmter Grösse ausgesetzt sind.
Das Material fliesst dann, wenn auch sehr langsam, von der Stelle des Druckes, also vom Innern der Schel-
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kes mit der Zeit vermindert und auch, da man die Schrauben der meistens im Boden befindlichen Rohrschelle nicht nachziehen kann, allmählich der Dichtungsdruck so vermindert wird, dass, besonders bei
Auftreten von Wasserschlägen oder anderen grösseren Druckschwankungen, das Wasser durch den nicht mehr ausreichend abgedichteten Spalt nach aussen dringen kann. Sobald dies der Fall ist, wird weiterhin durch die mechanische Wirkung des durchfliessenden Wassers der Spalt vergrössert und die Undichtheit wächst weiter an.
Es sind auch zweiteilige Schellen für Abzweiganschlüsse bekanntgeworden, die aus zwei Halbschalen bestehen, die durch Schrauben zusammengepresst werden und von denen die eine die Abzweigbohrung und eine in eine Rinne eingelegte, die Abzweigbohrung umschliessende, elastische Wulstdichtung aufweist.
Auch diese bekannte Bauart der Abdichtung solcher Abzweiganschlüsse eignet sich schlecht für Rohrstränge aus Kunststoffen, die dem vorerwähnten "kalten Fluss" unterliegen, weil auch hier durch die Formgebung der Halbschalen und des Dichtungskörpers nicht vermieden ist, dass das Rohr zufolge des Innendruckes den Dichtungskörper allmählich in beiden Richtungen nach aussen drückt und dabei das Material des'Rohres selbst in axialer Richtung abfliesst, wodurch es zur Undichtheit kommt.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine zweiteilige Schelle für einen Abzweiganschluss, bei der durch die Art der AnbringlU1g des Dichtungskörpers ein Undichtwerden durch den sogenannten "kalten Fluss" verhindert ist. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die den Abzweiganschluss aufweisende Halbschale das Rohr über einen Winkel von vollen 1800, dagegen die andere Halbschale über einen wesentlich kleineren Winkel von z. B. 1550 umschliesst, und dass die erstgenannte Halbschale für die Aufnahme der im Querschnitt runden Wulstdichtung je eine entsprechend zylinderflächige Nut an beiden achsparallelen Stossflächen und an den Enden der zylindrischen Fläche aufweist, welche die Wulstdichtung an deren Aussenseite mindestens bis zu deren Mittelebene umgreift und so ein Abwandern nach aussen verhindert.
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Vorzugsweise ist der Innenhalbmesser der die Abzweigbohrung aufnehmenden Halbschale grösser und der Halbmesser der die Wulstdichtung gegen innen begrenzenden Kreisbogenlinie, im ungepressten Zu- stand des Wulstes, kleiner als der Halbmesser des zugehörigen Kunststoffrohrstranges, wogegen der Innen- halbmesser der anderen Halbschale gleich gross ist, wie der Aussenhalbmesser des Rohrstranges. Eingeheni de Versuche mit derartigen Dichtungen haben gezeigt, dass bei einer solchen Anordnung ein kalter Fluss des Kunststoffrohres, der zu einem Undichtwerden führen könnte, nicht mehr eintritt. Wichtig ist dabei, dass die Wulstdichtung eine Dicke hat, welche durch das Anpressen bei der Montage der beiden Schellen nur so weit deformiert wird, dass ihre elastischen Eigenschaften erhalten bleiben und nicht ein Zustand er- reicht wird, in welchem sie sich wie ein starrer Körper verhält.
Auf diese Weise ist erreichbar, dass die zur völligen Abdichtung dienende Pressung relativ niedrig gehalten wird und es daher zu keinem kalten
Fluss des Kunststoffrohres kommen kann.
Nachstehend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher er- erläutert.
Die Fig. 1 zeigt die geschlossene, aber noch nicht zusammengepresste Schelle in der Achsrichtung des Rohrstranges gesehen, teilweise geschnitten, und Fig. 2 eine Seitenansicht hievon, ebenfalls teilweise geschnitten.
Die Schelle besteht aus zwei, im wesentlichen halbzylindrischen Schalen 1 und 2, welche seitlich ausragende Pratzen 3,4 mit Löchern für das Einsetzen von Schraubbolzen 5 zum Zusammenpressen der beiden Schellenhälften aufweisen. Die innere Wölbung 6 der einen Hälfte 1 besitzt einen Halbmesser R1 der dem Halbmesser des zu umschliessenden Kunststoffrohres K entspricht. Die andere Hälfte 2 besitzt einen quer abstehenden Rohrstutzen 7 mit Muttergewinde 8 zum Einschrauben des Zweigleitungsrohres.
Die innere Wölbungsfläche 10 dieses Teiles hat einen Halbmesser R2 der etwas grösser ist als der Halb- messer R1 des Rohres K. Längs der achsparallelen Grenzfläche 16 läuft je eine hohl zylinderflächige, im
Querschnitt etwa 1350 umfassende Nut 11. Diese beiden Nuten 11 sind durch längs den Stirnenden ange- brachte, im Halbkreis verlaufende hohl zylinderflächige Nuten 12 von etwa halbkreisförmigem Quer- schnitt miteinander verbunden. In diese Nut 11,12 ist eine Wulstdichtung aus Gummi 14 von etwa kreis- förmigen Querschnitt eingesetzt, der aber die innere Wölbungsfläche 10 um etwa 1/5 seines Ouerschnit- tes vorragt.
Die durch die beiden halbkreisförmig gebogenen Teile der rahmenförmigen Wulstdichtung de- finierte Zylinderfläche besitzt im ungepressten Zustande einen Halbmesser R3, der etwas kleiner ist als der Halbmesser R1 des einzusetzenden Rohres K. Beim Aufsetzen der beiden Schellenhälften 1 und 2 auf das Rohr sitzt die Hälfte 1 unmittelbar, dagegen die Hälfte 2 mit der Wulstdichtung 14 auf dem Rohr auf.
Beim Anziehen der Schrauben 5 wird die rahmenförmige Wulstdichtung 14 elastisch zusammengedrückt, legt sich In ihrer ganzen Länge an das Rohr K an und dichtet so den zwischen dem Rohr K und der Wöl- bung 10 befindlichen Spalt ab.
Die Wulstdichtung 14 ragt aber auch an den achsparallelen, der zweiten
Hälfte 1 zugewandten Grenzfläche 16 aus der Nut 12 heraus, und zwar wesentlich stärker als in radialer
Richtung, nämlich mit etwa 1/3 ihrer gesamten Dicke. Die Dichtung 14 legt sich hier an die gegenüber- liegende Grenzfläche 17 der Hälfte 1 an und dichtet so den Spalt 18 zwischen diesen Grenzflächen ab, der auch im zusammengepressten Zustande nie ganz verschwindet. Um dies in zweckmässiger Weise zu erzielen, reicht die innere Wölbungsfläche 10 der Schellenhälfte 2 bis zur Achsmitte, umfasst also 1800.
Demgegenüber ist der Umfassungswinkel der Wölbungsfläche 19 kleiner, nämlich nur etwa 1550, so dass sich der Spalt 18 ergibt.
Im zusammengepressten Zustande wird die Wulstdichtung 14 so deformiert, dass ihre Innenflächen den Durchmesser R1 des Rohrstranges annehmen, welcher infolge seiner wesentlich grösseren Festigkeit keine Deformation erleidet. Das Rohr K liegt also im Betriebszustand der Schelle an der einen Hälfte an der Wölbungsfläche 19 und an der anderen Hälfte an der Wulstdichtung 14, dicht aber an der Wölbungs- fläche 10 der Hälfte 2 an. Der Dichtungsdruck liegt wesentlich unter jenem Grenzdruck, bei welchem die
Wulstdichtung ihre elastischen Eigenschaften verliert.
Während bei der bisherigen Dichtungsart der betriebsmässige Dichtungsdruck hauptsächlich von dem
Grade des Anziehens der Schrauben abhängt, wie z. B. auch bei einer Stopfbüchse, wie sie z. B. zum Ab- dichten einer Ventilspindel üblich ist, ist beim Erfindungsgegenstand der Dichtungsdruck in erster Linie vom Druck des Wassers im Spalt zwischen Rohr K und Fläche 10 abhängig, weil dann die Wulstdichtung um so mehr zusammengedrückt bzw. gegen die Grenzfläche 17 gepresst wird. Er ivirkl-also ähnlich wie die bekannten Dichtungs-O-Ringe, deren Dichtungswirkung ebenfalls mit zunehmendem Druck steigt.
Dieser Umstand ist vor allem deshalb wichtig, weil die Dichtungswirkung damit auch bei stark wechselnden Drücken, z. B. periodisch eintretenden Wasserschlägen u. dgl., immer einwandfrei erhalten bleibt.