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Abdichtung für begehbare Rohrleitungen
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ringes auf die Dauer nicht gehalten werden kann, ist auch durch die Schlitzführung der Schrauben das Mass der Aufweitung auf recht enge Grenzen beschränkt.
Dasselbe gilt von bekanntenDichtungsspannringen. derenSpannung durch Verzahnungssperren ein ge- wissesbegrenztesNachstellenerlaubt, abereinmalnichtinstufenlosregelbarer, alsoallen in der Praxis auf- tretenden Verhältnissen entsprechender Weise, und ausserdem ebenfalls nur für Dichtungsstellen, bei denen die zusammenstossenden Rohrenden von ganz bestimmter Formgebung sind, die bei bereits verlegten, undicht gewordenen Leitungen erst mit erheblichem Aufwand angebracht werden müssten.
Schliesslich ist es auch schon bekannt, bei aussen angelegten Spannvorrichtungen das Nachspannen durch eingetriebene Spannkeile zu ermöglichen. Aber einmal sind solche Aussenspannmittel für das Abdichten bereits verlegter Leitungen von innen her (also ohne Aufgraben der Leitung) nicht anwendbar, und weiter erforderten auch diese Keilspanneinrichtungen besondere Endprpfile an den Rohrenden beiderseits der Stossstelle.
Eine von diesen Mängeln und Beschränkungen freie Innendichtung wird demgegenüber erfindungsgemäss in der Weise ausgebildet, dass zur Ausübung des Anpressdruckes stufenlos nachstellbare, an sich bei aussen angelegten Spannvorrichtungen bekannte Spannkeile dienen, die im Inneren der Leitung durch das Aufspreizen von Druckringen die lückenlose Abdichtung beiderseits der Stossstelle bewirken.
Dadurch dass also ein stufenloses und praktisch (nämlich bei Verwendung entsprechend bemessener Spannkeile) unbe- grenzt wirksames Nachstellen durch die vom Inneren der Leitung aus in einfachster Weise einzutreibenden
Keil für das Aufspreizen der Druckringe und damit für das Aufweiten der Dichtungsmanschetten möglich ist, ist eine solche Dichtung nun auch nicht mehr auf bestimmte Profilierungen an den Stossenden der
Rohre beschränkt und lässt sich daher besonders vorteilhaft für die eingangs genannte Aufgabe der nach- träglichen Abdichtung längst verlegter Leitungen verwenden, z. B. für die sehr häufig anzutreffenden un- dicht gewordenen Glockenmuffenverbindungen von Druckwasserleitungen.
Diese können mit der neuen Dichtung in einfachster Weise vom Rohrinneren aus nachträglich abgedichtet werden, was mit allen bisher für derartige Zwecke bestimmten Einrichtungen nicht oder höchstens mangelhaft und nur mit ganz erheb- lich grösserem Aufwand möglich war.
Eine besonders bewährte Ausführungsform einer Innendichtung nach der Erfindung besteht darin, dass bei Verwendung einer in allgemein bekannter Weise als flacher Dichtungsring aus elastischem Werkstoff ausgebildeten Ringmanschette die zumAndrücken der aus Segmenten zusammengesetztenDruckringe dienenden Spannkeile in Richtung der Leitungsachse in entsprechende Führungsnuten zwischen den Segmenten oder von diesen getragenen Verstärkungsauflagen eintreibbar sind. Die Ausführungsform mit zwei, beiderseits derStossiuge aufdemDichtungsmanschettenring aufliegenden Anpressringen, wie sie weiter unten im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben wird, lässt sich bei jeder praktisch vorkommenden Stossfugenbreite verwenden.
In Fällen, wo die Rohrenden jedoch gegeneinander nicht oder kaum versetzt sind, also bei schmaler Stossfuge mit gut fluchtenden beiderseitigen Rohrenden genügt gegebenenfalls auch ein einziger Anpressring, der dann die Stossfuge überbrückt und die Dichtungsmanschette gleichzeitig gegen die Wandungen beider Rohrteile drückt.
Um die zwischen den Segmenttrennstellen freiliegende Ringmanschette auch dort gegen die Rohrwandung zu pressen, bilden die in Achsrichtung der Rohrleitung einzutreibenden schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Spannkeile auf ihrer Unter- oder Aussenseite eine keilförmige Feder, so dass für lückenlos abdichtenden Anschluss gesorgt ist. Um eine Verletzung der Dichtungsmanschette zu vermeiden, sind die unteren Kanten dieser keilförmigenDichtungsfeder zweckmässig leicht abgerundet. An Stelle der Schwalbenschwanzführung der Keile kann (insbesondere bei grossen Rohrdurchmessern mit entsprechend dickeren Anpressringen) auch eine Führung der Spannkeile mittels Nuten verwendet werden, wodurch die Einengung des Fliessquerschnittes der Rohrleitung an der Dichtungsstelle auf ein Minimum beschränkt werden kann.
Zur Erleichterung der Montage sind ferner einsteckbare Verbindungsstifte bzw. Riegel, etwa in Form einund aushängbarer Hilfsscharniere, vorgesehen zum bleibenden oder vorübergehenden Verbinden der Segmentenden beim Einspannen der Innenabdichtung. Diese Hilfsscharniere können nach Fertigstellung der Abdichtungsarbeiten dann gegebenenfalls einfach abgeschlagen und wieder aus der Rohrleitung entfernt werden.
Nach einer andern Ausführungsform der Erfindung kann die Dichtungsgarnitur einen wenigstens in Achsrichtung der Rohrleitung starren geschlossenen Mittelring enthalten, dem an seinen beiderseits der Stossfuge liegenden Rändern unter Freilassung je eines nach aussen erweiterten Ringzwischenraumes zwei gleichfalls wenigstens in Achsrichtung der Rohrleitung starre Seitenringe gegenüberliegen, wobei dann
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Rohrinnenwand nach aussen pressbar sind.
Um dabei ein Herausspringen des Spannkeiles zu verhindern, wird dieser, sowie die mit ihm zusammenwirkenden Anlaufflächen der flach übereinanderliegenden Gleitschieber, zweckmässig schwalbenschwanzförmig gestaltet, wobei die Zuglasche des oberen Gleitschiebers durch einen nutartigen seitlichen Ansatz der Zuglasche des unteren Gleitschiebers umfasst und am Auswei- chen nach oben und rückwärts (d. h. in Richtung des Keilvortriebes) gehindert wird.
Die Ringflanschteile einer solchen Dichtung, also der die Rohrstossfuge überbrückende Mittelring und die beiden seitlichen Druckringe, können dabei aus starren Metallringen bestehen. In diesem Falle wird ihre Weite mit Rücksicht auf den Transport zur Einbaustelle etwas geringer bemessen als die lichte Weite der Leitung, aber ausreichend, um beim Einspannen der Innenabdichtung ein sicheres Anpressen der elastichenDichtungsringe an die Rohrinnenwand zu gewährleisten. Gemäss einer weiteren Ausführungsform können der Mittelring und die Seitenringe der Dichtungsgarnitur aus geschlossenen, in ihrer Längsrichtung biegsamen Kunststoffringen bestehen. Diese können z. B. gebildet werden aus stranggepressten, zu den ge- schlossenen Ringen zusammengeschweissten Kunststoff.
Solche Ringe sind in Umfangsrichtung ausreichend biegsam, um einen bequemen Transport zur Einbaustelle in abgeflachtem Zustand zu ermöglichen. Dabei ist es zweckmässig, an Mittelring und Seitenteile der Dichtungsgarnitur Kunststoffösen anzuschweissen, die für den Transport zur Einbaustelle dienen und gegebenenfalls nach Verlegen der Dichtung abgezwickt und wieder aus der Leitung entfernt werden können.
In jedem Falle ist es filrlnnenabdichtungsgarnituren der geschilderten Art zweckmässig, dass die quer zur Strömungsrichtung liegenden Kanten der an den Rohrleitungswandungen verspannten Innenabdichtungen zur Vermeidung von Wirbelbildungen und zur Verminderung der Suömungswiderstände abgeschrägt sind.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen stellen dar :
Fig. l einen Querschnitt durch eine Innenmuffendichtung nach der Erfindung, beiderdasSpannen durch Keile erfolgt, die in Achsrichtung der Leitung zwischen die Segmente von zu diesem Zweck aufgeteilten Anpressringen eingetrieben werden, Fig. la einen Längsschnitt durch dieselbe Dichtungsstelle in einer durch die Rohrachse verlaufenden Ebene, Fig. 2 ein in Achsrichtung gesehenes Schnittbild einer dabei verwendeten Spann- und Verkeilungsstelle, Fig. 2a eine Aufsicht auf diese Spann-und Verkeilungsstelle vom Rohrinneren aus gesehen, Fig.
3 einen Schnitt in einer durch die Rohrachse verlaufenden Ebene durch eine andere Ausführungsform einer Innenmuffendichtung nach der Erfindung, bei der das span - nen mittels eines quer zur Rohrachse, also im wesentlichen längs einer Umfangslinie eingetriebenen Spannkeiles erfolgt (längs der Linie E - F der Fig. 4), Fig. 5 einige auseinandergezogen gezeichnete Ein-
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Für die Montage werden die einzelnen Segmente der Anpressringe durch Hilfsscharniere zusammengehalten, die eine gewisse Steifigkeit besitzen. Diese Scharnierverbindungen bestehen aus einer Öse 6 als Drehpunkt, einer Langlochöse 7 als Dreh- und Gleitpunkt und einem Bügel 8, der zunächst von der Öse
6 getragen wird und für die Montage dann auch in die Langlochöse 7 eingehängt wird. Nach Fertigstellung und Anbringung der Innendichtung können die im dargestellten Ausführungsbeispiel von den Verstärkungsauflagen 4 getragenen Scharnierteile dann wieder entfernt werden, z. B. durch einfaches Abschlagen.
Wie bereits erwähnt, kann in Fällen schmaler Stossfugen anstatt der beim dargestellten Ausführungsbeispiel verwendeten beiden Anpressringe 2 beiderseits der Fuge auch ein einziger Ring verwendet werden, der dann beim Verkeilen die aus elastischem weichem Werkstoff bestehende Ringmanschette l gleichzeitig beiderseits der Fuge gegen die Rohrinnenwandung presst. Eine solche Anordnung mit nur einem An- press-oder Spannring 18 zeigt die Fig. 7.
DieAnpressringe können aus zwei oder mehr Segmenten zusammengesetzt sein. Um Toleranzen auszugleichen, können für die zwischenzutreibenden Spannkeile verschiedene Breiten bereitgehalten werden, so dass z. B. bei einer grösseren lichten Weite mit einem breiteren Keil gleichfalls eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen ist. Die quer zur Strömungsrichtung liegenden Kanten der Anpressringe werden zur Verminderung der Strömungswiderstände abgeschrägt.
Die zweite Ausführungsform der Innenmuffenabdichtung der Erfindung nach den Fig. 3 - 6 arbeitet mit einteiligen, also nicht insegmente unterteilten ringförmigenAnpressorganen. Sie zeichnet sich durch besonders flache Bauart aus und kann leicht und ohne grossen Werkzeugaufwand angebracht werden. Ihr Einfahren in die Rohrleitung kann ebenfalls durch Rohrwagen od. dgl. erfolgen.
DieseDichtungsgarnitur besteht aus einem wenigstens inAchsrichtung der Leitung starren geschlosse- nen Mittelring 11, der sich quer : über die Stossfuge erstreckt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Beiderseits dieses Mittelringes sind als Druckringe dienende, gleichfalls wenigstens in Achsrichtung starre Seitenringe
12 angeordnet, die ebenso wie der Mittelring abgeschrägt Kanten besitzen, zwischen welche beiderseits Dichtungsringe 13 aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff in den verschiedensten Profilformen eingelegt werden.
Auf der Oberfläche der aus den flachen Ringen 12,11 und 12 bestehenden Anpressteile liegen flache Spannelemente, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Spannbügel mit den Schenkeln 14a, 15a und einem weiteren Gegenspannbügel mit den Schenkeln 14b und 15b bestehen (Fig. 5) und zwischen welche quer zur Achsrichtung ein Spannkeil 16 getrieben werden kann.
Die Spannbügel sind je mit ihrem einen-winkelförmigen Schenkel 14a bzw. 14b fest mit den darunter befindlichen Seitenringen 12 verbunden, z. B. auf diese aufgeschweisst, während die beiden andern Schenkel 15a bzw. 15b (Fig. 4) schräge Keilführungsflächen aufweisen. Der Keil ist zur Verhinderungdes Heraustreten mit seitlichen schwalbenschwanzförmigen Druckflächen versehen (Fig. 3). Beim Eintreiben des Keiles 16 tangential zur Rohrleitung (d. h. senkrecht zur Achsrichtung der Rohrleitung) werden die schrägen Keilführungsflächen der Schenkel 15a und 15b der Spannbügel nach aussen gedrängt, so dass die gegenüberliegenden Schenkel 14a und 14b nach innen gezogen werden, so wie es in der auseinandergezogen gezeichneten Fig. 5 durch die Pfeile angedeutet ist.
Dabei nehmen die einander genäherten Schen- kel 14a und 14b der Spannbügel die an ihnen befestigten Druckringe 12 nach innen mit, wodurch diezwichen den abgeschrägten Flächen der drei genannten Ringteile 12,11, 12 befindlichen Dichtungsringe 13 gegen die Rohrinnenwand gepresst werden und beiderseits der Stossstelle für sichere Abdichtung sorgen.
Die Anzahl der beschriebenen Keilverbindungen (Keilspannvorrichtungen) wird in Abhängigkeit des Pressdruckes und der Nennweite gewählt. Um ein Abheben bzw. rückwärtiges Ausweichen der oberen Spannlasche beim Eintreiben des Spannkeiles zu verhindern, greift die untere Spannlasche mit einer nicht näher dargestellten seitlich hochgebogenen Führungsnut über die obere Spannlasche.
Auch bei der vorstehend beschriebenen Innenmuffengarnitur sind die quer zur Strömungsrichtung liegenden Kanten der Teile aus strömungstechnischen Gründen abgeschrägt.
Die Teile der Garnitur können aus Stahl oder andern Werkstoffen hergestellt werden, wobei bei der
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den die Ringe 11 und 12 der Dichtungsgarnitur aus starren Metallringen hergestellt, so wird deren Weite mit Rücksicht auf den Transport zur Einbaustelle etwas geringer bemessen, als es der lichten Weite der Leitung entspricht, jedoch in jedem Falle ausreichend, um beim Einspannen der Innenabdichtung ein sicheres Anpressen der elastischen Dichtungsringe 13 zu gewährleisten.
Da es bei der Ausführungsform mit der quer zur Achsrichtung des Rohres erfolgenden Verkeilung nur darauf ankommt, dass die Anpressteile wenigstens in Achsrichtung der Rohrleitung die genügende Steifigkeit besitzen, um die erforderliche Anpresswirkung auf die elastischen Dichtungsringe 13 ausüben zu kaon- nen, so ist es möglich, die genannten Ringe 11 und 12 auch aus Kunststoff herzustellen, z. B. aus strang-
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gepresstem Material, das dann zu geschlossenen Ringen zusammengeschweisst wird. Solche Ringe sind dann aber in Umfangsrichtung noch ausreichend biegsam, um für das Einbringen an dem Montageort etwas abgeflacht zu werden, so dass die so verformten Ringe also leicht durch die Rohrleitung transportiert werden können.
Die Ringe können für diesen Transport noch mit Ösen 17 ausgerüstet werden (Fig. 6), an denen sie zur Einbaustelle gezogen werden. Nach dem Verspannen können diese Ösen dann mit einer Zange wieder abgezwickt'und aus der Leitung entfernt werden. Die Ausführung der Innenmuffenabdichtung mit derart- tigen Kunststoffringen hat ausserdem den Vorteil leichten Gewichtes der Garnitur und den Vorteil des Korrosionsschutzes.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Abdichtung für begehbare Rohrleitungen mit einer die Stossfuge überbrückenden Ringmanschette, die beiderseits der Stossfuge durch innenliegende Druckringe abdichtend gegen die Rohrinnenwand gepresst ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausübung des Anpressdruckes stufenlos nachstellbare an sich bei aussen angelegten Spannvorrichtungen bekannte Spannkeile (3 bzw. 16) dienen, die im Inneren der Leitung durch das Aufspreizen von Druckringen die lückenlose Abdichtung beiderseits der Stossstelle bewir-
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