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Bewegliche Rohrverbindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine bewegliche Verbindung für gusseiserne Druckrohr
Bewegliche Rohrverbindungen haben in den meisten Fällen Gummiringe als Dichtungselement. Diese
Ringe sitzen mit Vorspannung an den zylindrischenRohrspitzenden und den unterschiedlich geformten Muf- feninnenflächen an. Die Vorspannung wird entweder dadurch erzeugt, dass einHilfsring denGumm1ring in eine konische Dichtkammer presst oder dadurch, dass beim Einschieben des Spitzendes der bereits in die
Muffe eingelegte Gummiring in radialer Richtung zusammengepresst wird. Beide Systeme erfordern relativ enge Masstoleranzen für Muffeninnenfläche und Rohrspitzende, weil es bei wachsendem Dichtspalt schwerer oder unmöglich wird, die notwendige Vorspannung des Gummiringes zu erzeugen.
Ausserdem können über den Umfang gesehen unterschiedliche Vorspannungen auftreten.
Es sind auch Rohrverbindungen bekannt, bei denen Dichtungsringe aus unterschiedlich geformtenMuf- fennuten durch Aufgabe von hydraulischem Druck mittels flüssigen oder breiigen Massen aufdieeingescho- benen Rohrspitzenden zubewegt und dort mit Spannung auf diese aufgepresst werden. Diese Verbindungen haben denNachteil, dass sie meist infolge der nötigen Anordnung von Ventilen in der Zuflussleitung für das hydraulische Druckmittel in der Herstellung kompliziert und teuer sind'und dass ihre Funktionsfähigkeit von der exakten Abdichtung der Dichtringe in den Nuten abhängt. Es ist auch eine Rohrverbindung be- kanntgeworden, bei der nach dem vorbeschriebenen System gearbeitet wird und bei der die flüssig oder breiig eingebrachte Masse nach einigen Stunden erstarrt.
Auch diese Verbindung ist teuer und wird vom
Erfinder selbst ohne Zusatzmittel nui als bedingt, d. h. für niedrige Drücke tauglich, bezeichnet ; für rasch erhärtende Massen wäre sie überhaupt ungeeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der vorbeschriebenen Dichtungsanordnungen zu vermei- den und eine bewegliche Verbindung von Gussrohren mit einem bis zu doppelt so grossen Spalt zwischen Muffeninnenfläche und Rohrspitzende wie bei andern bekannten Gussrohrverbindungen zu schaffen, bei der innerhalb weitester Masstoleranzen die Vorspannung des Dichtungsringes über den gesamten Umfang in ihrer Maximalhöhe erhalten bleibt.
Erfindungsgemäss wird dies unter Verwendung eines in eine im Querschnitt rechteckige Muffennut eingelegtenDichtungsringes, der bei völliger Ausfüllung der Muffennut ge- genüber den Seitenwänden dieser Nut eine zur Erzielung der Dichtheit ausreichende Vorspannung besitzt, wobei der Dichtungsring durch ein Druckmittel unter Spannung gehalten wird, dadurch erreicht, dass das in die Muffennut eingebrachte Druckmittel eine erhärtende Masse aus Gips oder in an sich bekannter Weise aus einem aus mehreren Komponenten zusammengesetzten Kunststoff mit einer kurzen Abbindezeit ist, welche Masse in wenigen Minuten aushärtet und sofort eine neue, dem jeweiligen Spitzendaussendurchmesser angepasste, feste Innenform der Muffennut bildet.
Diese schnell erstarrende Masse, die zum Zeitpunkt des Einbringens noch flüssig oder teigig sein muss, verdrängt den Dichtungsring aus dem Grund der Nut auf das Spitzende zu und presst ihn hydraulisch mit grossemDruck darauf, wodurch zwischen dem Spitzende und den Seitenflächen der Muffennut die verlangte Dichtheit erzeugt wird. Nach ihrem Erstarren bildet die Masse sofort eine neue, feste Innenform der Muffennut, die somit in ihren Abmessungen dem zufälligen Spitzendaussendurchmesser angepasst worden ist.
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Wie bereits erwähnt, weist die Muffennut einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei der Dichtungs- ring bei gleicher Querschnittsfläche zur Erzeugung einer leichteren Vorspannung etwas breiter ist als die
Nut. Als Material für den Dichtungsring wird vorzugsweise Gummi mit hoher Härte, etwa 70 - 90 Shore- einheiten, verwendet, weil diese Gummiqualität neben einer hohen mechanischen Belastbarkeit auch eine gute chemische Beständigkeit aufweist und somit die Verbindung auch für Gashochdruck geeignet macht.
Es kann dafür aber auch ein beliebiges elastisches oder plastisches Material oder eine Kombination dieser
Materialien mit Gummi benutzt werden. Als besonders zweckmässig hat es sich erwiesen, als erhärtende
Masse einen Gipsbrei zu verwenden, der bekanntlich innerhalb weniger Minuten erhärtet.
Ebenso kann man einen aus mehreren Komponenten zusammengesetzten Kunststoff mit kurzer Aushärtungszeit von vor- zugsweise weniger als 5 min benutzen. Dabei wird die erhärtende Masse durch eine sehr enge Bohrung von der Muffenseite aus unter hohemDruck bis zu etwa 200 atü in die Muffennut gepresst. Vorteilhaft lässt sich die Verbindung auch für Formstücke verwenden, wobei sowohl die Muffe als auch das Spitzende ein Teil eines Formstückes sein können. Die Höhe des Dichtungsringes und der Muffennut kann dabei ohne Schwierigkeit so gewählt werden, dass der Spalt zwischen Muffeninnenform und Rohrspitzende mindestens doppelt so gross ist wie bei bisher bekannten, mit Gummi abgedichteten Rohrverbindungen.
Die Erfindung ist anHand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, näher erläutert :
In eine Muffe 1 ragt ein Spitzende 2. Die Muffe 1 weist eine umlaufende Nut 3 mit vorzugsweise rechteckigem Querschnitt auf. Eine Bohrung 4 geht von der Muffenaussenseite bis in die Nut 3. In der Nut 3 liegt ein Dichtungsring 5, der die gleiche Querschnittsfläche hat wie die Nut. Seine Breite ist dabei etwas grösser als die der Nut. Die Herstellung der Verbindung geschieht fol- gendermassen :
Das Rohrspitzende 2 wird ohne Kraftaufwand in die Muffe 1 so weit eingeschoben, dass es noch einen von der Rohrnennweite abhängigen Abstand vom Muffengrund hat. Dieser Abstand ist zur Gewährleistung einer Abwinkelbarkeit notwendig.
Der Dichtungsring 5 ist bereits vorher in die Nut 3 eingelegt worden, u. zw. so, dass er völlig auf dem Grund der Nut liegt. Zwischen Dichtungsringund Spitzende besteht jetzt noch ein von Muffen- und Spitzendabmessungen abhängiger Spalt, der zwischen Null und einem von der Nennweite abhängigen Höchstmass schwanken kann. Dieses Höchstmass, das für die Wirtschaftlichkeit der Rohrproduktion von Bedeutung ist, kann ohne weiteres doppelt so hoch eingesetzt werden als bei bisher bekannten gummigedichteten Verbindungen. Durch die Bohrung 4 wird jetzt die breiige, schnell erstarrende Masse in die Nut gepresst. Diese Masse verteilt sich über den ganzen Umfang zwischen dem Grund der Nut und dem Dichtungsring, den sie dabei an das Spitzende andrückt.
Ein Durchtreten der Masse zwischen den Seitenflächen der Nut und dem Dichtungsring ist nicht möglich, weil der Dichtungsring wegen seiner grösseren Breite leicht vorgespannt in der Nut sitzt. Der Druck der Masse wird jetztso weit gesteigert, bis der Dichtungsring sich wulstartig leicht nach beiden Seiten in den Spalt zwischenMuffe und Spitzende quetscht. Er liegt jetzt mit gleich hoher Vorspannung am Spitzende, den Seitenwänden derNut und der eingepressten Masse an. Die Masse erstarrt innerhalb von wenigen Minuten und erreicht bei richtiger Mischung unter dem hohenDruck von bis zu 200 atü eine grosse Härte. Damit istdie Verbindung hergestellt. Bei richtiger Wahl der Qualität und der Abmessungen des Dichtungsringes ist die Verbindung bis zum Berstdruck der Rohre dicht.