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Verfahren zur Herstellung einer Abdichtung für Muffenrohrverbindungen, sowie Dichtungsring und Synthesekautschuklösung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Abdichtung für Muffenrohrverbindungen, bei dem zwischen dem äusseren Rohr oder Muffenteil und dem in dessen Öffnung eingesteckten inneren Rohrteil oder Rohrspitz ein vulkanisierter Dichtungsring angeordnet ist.
Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf einen Dichtungsring sowie eine Synthesekautschuklösung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Bei Muffenrohrverbindungen dieser Art ist es an sich bekannt, die Abdichtung mittels elastischer Dichtungsringe von verschiedenster Querschnittsform, insbesondere in U-Profilform, vorzunehmen, wobei die Dichtungsringe im Zuge des Axialeinschubes des sogenannten Rohrspitzes in die Muffe des Gegenrohres mit Radialdruck zwischen dem Rohrspitz und der Muffe verspannt werden. Infolge der Elastizität der zusammengedrückten Dichtungsringe legen sich diese somit lediglich an der Aussenfläche des eingeführten Rohrspitzes und der Innenwand der Muffe an und bilden so den dichten Abschluss des Rohrspaltes.
Die Wirksamkeit dieser bekannten Abdichtung ist aber nicht immer mit Sicherheit gewährleistet, da die radiale Verformung der Dichtungsringe häufig nicht ausreicht, um die bei derartigen Muffenrohren auftretenden, oft grossen Toleranzen der Muffenspaltweiten auszugleichen. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, den Dichtungsring innerhalb des Ringspaltes mit der Innenfläche der Muffe wie auch mit der Aussenfläche des Rohrspitzes festhaftend zu verbinden.
Nunmehr wird jedoch erfindungsgemäss ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer solchen Abdichtung vorgeschlagen, welches nicht nur die angeführten Nachteile vermeidet, sondern eine unter allen Umständen sichere, flüssigkeits-und gasdichte Muffenrohrverbindung der eingangs genannten Art ergibt. Dies wird dadurch erreicht, dass der zum Einbau gelangende Dichtungsring aus einem vulkanisierbaren, jedoch noch unvulkanisierten, synthetischen Elastomer besteht und nach dem Einbau von selbst ausvulkanisiert.
Zwar sind synthetische Elastomere schon als Rohrdichtungsmaterial verwendet worden, indem diese in plastischem Zustand in den Raum zwischen Muffe und Rohrspitz eingespritzt werden, oder indem Plastisolschichten getrennt auf den Rohrspitz und auf die Muffeninnenseite aufgebracht werden.
Nach anderen Verfahren wird der plastische Dichtungsring erst beim Einschieben des Rohrspitzes in die Muffe gebildet. Nach der USA-Patentschrift Nr. 2, 349, 016 werden Elastomere zum Abdichten von Rohrverbindungen benutzt und schliesslich vulkanisiert. Diese Vulkanisation erfolgt jedoch in Formen und ist daher bei langen Rohrverbindungen umständlich.
Erfindungsgemäss sind Vulkanisierformen aber überflüssig, da der verwendete Dichtungsring bereits im U-Profil vorgebildet ist und aus noch unvulkanisiertem Polychloropren oder chlorsulfoniertem Polyäthylen besteht, welches ohne Formen vulkanisiert werden kann.
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Um den Zusammenbau der einzelnen Rohrteile leicht durchführen zu können, ist die Basisfläche des U-Profilringes vorzugsweise als Mantelfläche eines Kegelstumpfes ausgebildet, die im Querschnitt gesehen in einem stumpfen Winkel a von vorzugsweise 105 bis 120 in die achsenparallele Mantelfläche des äusseren Schenkels des U-Profils übergeht.
Nachdem für die Wirksamkeit des erfindungsgemässen Abdichtungsverfahrens die Haftverbindung des Dichtringes mit den Rohrwandungen von massgeblicher Bedeutung ist, werden Vorkehrungen getroffen, die das Anpressen der Schenkel des U-förmigen Dichtringes an die Rohrwandungen mit
Sicherheit gewährleisten. Zu diesem Zweck sind beispielsweise an den offenen Enden der beiden
Schenkel des U-Profilringes gegeneinander gerichtete Verbreiterungen vorgesehen, die sich beim
Einführen des Dichtringes in die Muffe berühren, unter Vorspannung gesetzt werden, und dadurch die
Schenkel an die Rohrwandungen pressen.
In einer weiteren Ausgestaltung der gegenständlichen Erfindung wird die Muffenrohrverbindung dadurch hergestellt, dass zunächst die Innenfläche der Muffe und die Aussenfläche des Rohrspitzes mit einer Haftschichte aus Synthesekautschuklösung versehen und diese getrocknet wird, worauf vor dem
Zusammenbau der Rohrverbindung diese Flächen nochmals mit der Kautschuklösung bestrichen, der
Dichtungsring auf den Rohrspitz aufgezogen und nach kurzer Vernetzungszeit der Rohrspitz mit dem
Dichtungsring in die Muffe eingeschoben wird, wobei gegebenenfalls bei der Montage zum Verspreizen der Schenkel des U-Profilringes für kurze Zeit ein aus elastischem Material bestehender Keilring oder ein zunächst evakuierter Schlauch eingebracht und nach dem Einbringen belüftet und wieder entfernt wird,
wobei an den Kontaktflächen zwischen dem Dichtungsring und den Rohrwandungen eine rasche
Vernetzung eintritt und in weiterer Folge der noch unvulkanisierte Dichtungsring mit den
Rohrwandungen fest verbunden ausvulkanisiert.
Bei diesen Massnahmen fungiert der Keilring oder der evakuierbare Schlauch nur als Montagehilfe, wogegen nach bekannten Verfahren zur Unterstützung des Klebens eines U-Profilringes an den anstossenden Rohrflächen ein Luftschlauch od. dgl. in das U-Profil eingeführt, dort aufgeblasen und belassen wird, so dass er ständig die Abdichtung unterstützt, welche somit ausser dem U-Profilring auch noch diesen Luftschlauch erfordert.
Wie ausgedehnte Versuche zeigten, vernetzt die flüssige, ein Vulkanisationsmittel enthaltende Synthesekautschuklösung besonders rasch mit dem unvulkanisierten U-Profil. Überdies diffundiert das in der Synthesekautschuklösung enthaltene Vulkanisationsmittel sowie der gegebenenfalls vorhandene Vulkanisationsbeschleuniger in das unvulkanisierte U-Profil und bewirkt zusammen mit dem Luftsauerstoff in einer verhältnismässig kurzen Zeit, im allgemeinen höchstens einigen Wochen, dessen Ausvulkanisation. Die durch das erfmdungsgemässe Verfahren angestrebte Vernetzung ergibt eine wesentlich stärkere Verbindung zwischen dem U-Profil und den Rohrwänden, als wenn ein bereits ausvulkanisiertes U-Profil zwischen Rohrmuffe und Rohrspitz eingeklebt wird.
Als zur Durchführung des gegenständlichen Verfahrens besonders wirksame Synthesekautschuklösung wurde in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine solche gefunden, die auf der Basis von Polychloropren hergestellt, einen Zusatz von Kunstharz, vorzugsweise Phenolformaldehydharz, mit einem Anteil von etwa 20 Gew.-%, bezogen auf den Polychloroprenanteil, enthält. Weiters hat es sich als zweckmässig erwiesen, als Vulkanisationsmittel vorzugsweise Bleiglätte zu verwenden, deren Anteil etwa 2 bis 3 Gew.-%, bezogen auf den Polychloroprenanteil, beträgt.
Als Material für die U-Profile eignet sich vor allem Polychloropren besonders, da dieses einerseits gegen die meisten Flüssigkeiten beständig ist und anderseits eine lange Lagerfähigkeit im unvulkanisierten Zustand aufweist. Überdies ist Polychloropren auch ein preisgünstiges Material. Sollte aber das U-Profil eine besondere Chemikalienbeständigkeit aufweisen müssen, dann wird für dieses vorzugsweise chlorsulfoniertes Polyäthylen verwendet.
Weitere Einzelheiten der erfindungsgemässen Muffenverbindung sowie des zu ihrer Herstellung dienenden Verfahrens gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele hervor, die in den Zeichnungen schematisch abgebildet sind.
Die Fig. l und 2 zeigen Längsschnitte durch die Muffenverbindung, in denen auch die zum Anpressen der Schenkel der U-Profile an die Rohrwandungen benutzten Montagehilfsmittel dargestellt sind, Fig. 3 ebenfalls einen Längsschnitt durch eine Muffenverbindung, die eine andere Ausführungsform des U-Profiles aufweist.
Vorerst werden die Innenfläche der Muffe-3-und die Aussenfläche des Rohrspitzes-2-mit einer insbesondere auf der Basis von Polychloropren hergestellten Synthesekautschuklösung im Bereich der Dichtungsflächen beschichtet, z. B. durch Tauchen oder Streichen, und vorgetrocknet. Auf der Baustelle werden die vorgetrockneten und ausvulkanisierten Synthesekautschukschichten nochmals
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Wenn, wie in Fig. l dargestellt, mit einem evakuierten Schlauch --4-- gearbeitet wird, so wird dieser zwischen die beiden Schenkel-la und Ib-des U-Profiles-l-eingeschoben. Nachdem
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-- 2-- mitProfile lediglich als Montagehilfen zur Anwendung und werden wieder entfernt, sobald das U-Proftl - l-genügend an den Rohrwänden haftet.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante sind an den offenen Enden der beiden Schenkel-la und lb-- gegeneinander gerichtete Verbreiterungen-ld und le-vorgesehen, die sich beim Einführen des Dichtringes--l--in die Muffe --3-- berühren und darüberhinaus unter Vorspannung gesetzt werden, wodurch die Schenkel--la und lb--gegen die Rohrwandungen gepresst werden. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemässen U-Profiles ist somit keine Montagehilfe erforderlich.
Durch die erfindungsgemässe Muffenrohrabdichtung wird erreicht, dass die einzelnen Rohrteile elastisch miteinander festhaftend verbunden sind. Infolgedessen sind die Rohrteile sowohl in axialer als auch in radialer Richtung um gewisse Stücke gegeneinander verschiebbar und können sich somit den Unebenheiten des Geländes, wie sie bei der Rohrstrangverlegung vorkommen, weitgehend anpassen.
Wenn die Muffenverbindung gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt wird, so ergibt sich überdies der Vorteil, dass das noch in seinem unvulkanisierten Zustand befindliche U-Profil auf den Dichtungsflächen vorhandene Unebenheiten, die durch Sandkörner oder Lunker verursacht sein können, völlig ausgleicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Muffenrohrabdichtung besteht darin, dass durch sie die bei Muffenrohren häufig auftretenden beträchtlichen Toleranzen vollkommen ausgeglichen werden.
Die erfindungsgemässe Muffenrohrabdichtung eignet sich nicht nur für Steinzeugrohre, sondern kann auch bei Rohren aus Kunststoff, Stahl, Gusseisen, Eternit, Beton od. dgl. verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer Abdichtung für Muffenrohrverbindungen mit einem zwischen dem äusseren Muffenteil und dem in dessen Öffnung eingesteckten, inneren Rohrteil angeordneten, vulkanisierten Dichtungsring, der im Querschnitt ein U-Profil aufweist und innerhalb des Ringspaltes sowohl mit der Innenfläche der Muffe als auch mit der Aussenfläche des Einsteckrohres festhaftend
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einem vulkanisierbaren, noch unvulkanisierten, synthetischen Elastomer besteht und nach dem Einbau von selbst ausvulkanisiert.
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