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Hartdichtung mit einander zugeordneter Nut und Feder
Die Erfindung betrifft eine Hartdichtung mit einander zugeordneter Nut und Feder, die insbesondere zum Verbinden von Rohrenden Verwendung finden soll. Diese Dichtung gehört zu jener bekannten Art, bei der die Federkanten ballig und die Nut den balligen Federkanten entsprechend im Querschnitt ausge- bildet und der Krümmungsradius der balligen Kanten und der der Nut - einen geringen Unterschied auf- weisend - gleichsinnig sind. Wenigstens ein Mittel zum Zusammenpressen der einander zugeordneten
Dichtungsflächen ist vorhanden, wobei die Stirnflache zweier zu verbindender Rohrenden zu Federn ge- formt und den Rohrenden zugeordnete -gleichfalls unverformbare - Ringnuten in mindestens einem Zwischenstück angeordnet sind.
Beim Aufeinanderpressen der beiden Dichtungsflächen besteht eine Linienberührung, so dass eine häu- fige Wiederverwendung ohne zusätzliche Behandlung der Dichtungsstellen bzw. ohne zusätzliche Dichtungsmittel möglich ist. Diese Art der Dichtung hat gegenüber kegeligen Dichtungen unter anderem den Vorteil, dass auch bei Wiederverwendung eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist. Ferner ermög- licht die Form der Dichtung auch eine Selbstregulierung der Berührungspressung und eine Selbstzentrierung an den Dichtungsstellen. Diese Art der Dichtung ist relativ billig zu erzeugen, weil keine allzu hohe Herstellungsgenauigkeit erforderlich ist. Die Dichtung hat ferner den Vorteil, dass nur geringe Druckkräfte (Schraubenkräfte od. dgl.) aufgebracht werden müssen.
Die bekannten Ausführungsformen dieser Art haben jedoch den Nachteil, dass sie im wesentlichen nur dann verwendet werden, wenn sie mit verschraubbaren Flanschen an den bohrenden versehen sind.
Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der eingangs genannten Hartdichtung und besteht im wesentlichen darin, dass das die Ringnuten aufweisende Zwischenstück in seinem Mittelteil in axialer Richtung federnd ausgebildet ist. Ferner kann das Zwischenstück aus zwei die Ringnuten aufweisenden Teilen bestehen, die miteinander dicht, jedoch axial verschieblich verbunden sind.
Den Axialdruck kann man dabei in beliebiger Form erzeugen, z. B. durch Anordnung einfacher Rohrflanschen im Bereich der Rohrenden.
Es ergibt sich also der Vorteil, dass an eine Baustelle lediglich das im Betrieb gefertigte Zwischenstück angeliefert und mit einer entsprechenden Vorrichtung die Rohrenden ballig geformt werden. Wenn das Zwischenstück aus zwei Teilen besteht, sind die nach aussen weisenden Seiten dieser Teile mit einer Ringnut versehen. Die beiden Teile (das auseinandergezogene Zwischenstück) werden durch einen nach aussen abdichtenden elastischen Hohlkörper verbunden. Sobald der Axialdruck von den Rohrenden her auf die Zwischenstücke ausgeübt wird, wird eine zusätzliche Kraft frei, die zur Erhöhung der Dichtung beiträgt. Es ergeben sich z.
B. folgende Möglichkeiten : Man nutzt den Innendruck im Rohr noch zusätzlich zum Dichten dadurch aus, dass man den die beiden Teile des Zwischenstückes verbindenden Körper (Ummantelung) so anbringt, dass der Innendruck auf die beiden Teile wirkt und diese in Richtung zu den Rohrenden bewegt bzw. presst. Setzt man den elastischen Körper an den beiden Teilen möglichst weit innen an, dann wirkt der zunehmende Innendruck vor allem gegen die Innenfläche der Ummantelung, wölbt diese weiter nach aussen und verringert den Anpressdruck. Eine derartige Einrichtung kann gleichzeitig als Sicherheitsventil dienen. Je nach Elastizität und/oder Stärke des Materials, Grössenordnung der Wool-
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bung (z.
B. nach innen, parallel, gerade/oder aussen), Verhältnis von Mantelfläche zur wirksamen In... nenfläche der Teile des Zwischenstückes usw. kann den jeweiligen Druckverhältnissen und dem ange- strebten Zweck Rechnung getragen werden.
Die erforderlichen Dichtungskräfte können in ähnlicher Weise auch bei Unterdruck erreicht werden.
Für den Federkörper (Ummantelung), der die beiden Teile des Zwischenstückes verbindet, können alle Querschnittsformen und Materialien zur Anwendung kommen, die bekannt sind und eine federnde
Wirkung ausüben, z. B. Kunststoffe, Metalle (Federstahl) u. dgl.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Zeichnungen näher erläutert, wobei die Fig. 1-5 ver- schiedene Ausführungsformen einer Rohrverbindung zeigen.
In Fig. 1 ist mit 1 ein hohles Zwischenstück bezeichnet, welches auf beiden Seiten Stirnwände mit
Ringnuten2 und 3 besitzt. Das Zwischenstück l bildet einen elastischen Körper mit einem nach innen ge- wölbten Mantelteil 4. In die Ringnuten 2,3 greifen die ballig geformten Rohrenden 5,6 ein, wobei die
Nuten, im Querschnitt gesehen, ähnlich ballig ausgebildet Sind. Das Zwischenstück 1 kann, wie Fig. 2 zeigt, auch kürzer bemessen sein.
Beim Zusammenbau der dargestellten Rohrverbindung biegt sich der gewölbte Mantelteil 4 nach in- nen durch, wobei die balligen Rohrenden 5 in die Ringnuten 2,3 gepresst werden. Der später entstehen- de Innendruck erhöht die Dichtungskräfte.
In Fig. 3 sind die beiden Stirnwände 7,8 mit den Ringnuten 2,3 durch eineUmmanteluhg9 ver- bunden.
Wie bereits erwähnt, können je nach Ausführungsform, Materialstärke usw. die Rohrverbindungen so ausgebildet werden, dass mit zunehmendem Innendruck auch der Anpressdurck an die Rohrenden grösser wird. Man muss in diesem Fall dafür sorgen, dass der Druck sich innen gegen die Stirnwände des Zwi- schenstückes legen kann. Würde man die Verbindung (Fig. 3) nicht an den Aussenrand der Stirnwände 7,8 legen, sondern möglichst weit nach innen, dann wird die Ummantelung bei zunehmendem Druck mehr nach aussen gewölbt und zieht die Stirnwände gegeneinander. Es erfolgt also ein Lösen. Im gleichen Sin- ne könnte man die Wand der Ummantelung schwächen, so dass schliesslich bei genügendem Druck ein
Bruch eintritt. (Sicherheitsventil).
Im Inneren des Zwischenstückes gemäss Fig. 3 sind zwei an die Stirnwände 7,8 anschliessende in- einandergesteckte Rohrenden 10,11 vorgesehen. Das Ineinanderstecken der Rohrenden ist aber nicht unbe- dingt erforderlich ; die Rohrenden könnten auch z. B. stumpf aufeinandertreffen und bilden dann eine Be- grenzung oder weisen voneinander einen geringen Abstand auf. Die Innenwandungen für das strömende
Medium sind jedenfalls so ausgestaltet, dass keine Strömungsverluste durch Wirbelbildung auftreten.
Vorteilhaft bei allen Ausführungsformen ist es auch, dass der eine Rohrdurchmesser mit seinen zuge- ordneten Dichtungsflächen grösser sein kann als der andere Rohrdurchmesser, weil man die dem Rohr- durchmesser zugeordnete Nut des elastischen Körpers 1 entsprechend gross im Durchmesser wählen kann, ohne dass die zueinanderweisenden Rohre 10,11 des elastischen Körpers im Durchmesser abweichen müs- sen ; somit ist also auch bei einer Querschnittsveränderung vom Rohrende 5 zum Rohrende 6 eine einwand- freie Dichtung gewährleistet.
Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform entsprechend Fig. 3, nur dass hier im Inneren des Zwischen- teiles keine Rohre 10,11 vorgesehen sind.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt. Die beiden Stirnwände 12,13 sind durch ein flexibles Zwischenstück 14, z. B. aus Gummi, elastischem Kunststoff usw., miteinander verbunden. Bei sehr hohem inneren Überdruck wird der schlauchförmige Körper 14 sich so weit ausdehnen, dass er bei gegebenen Verhältnissen platzt. Um dies zu verhindern, ist aussen ein fester Körper 15 vorgesehen, der den
Hauptdruck abfängt, d. h. der Körper 14 legt sich gegen die Aussenhülle 15.
Damit die Stirnwände sich zu- und voneinander bewegen können, ist gegebenenfalls die Verbindung zwischen diesen Teilen und der Umhüllung 15 so vorgesehen, dass ein Gleiten stattfinden kann. Diese
Verbindung braucht nicht abdichtend vorgesehen zu sein, weil die Abdichtung bereits zwischen dem ela- stischen Körper 14 und den Stirnwänden gegeben ist.
Die erfindungsgemässe Hartdichtung kann sinngemäss für Bogen, Kreuzstücke und andere Rohrverbin- dungen Verwendung finden. Ausserdem können Dehnungen durch Vorspannung ausgeglichen werden.
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