DE102004001133B4

DE102004001133B4 - Device for sealing annular spaces

Info

Publication number: DE102004001133B4
Application number: DE200410001133
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Ddl De GmbH
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2024-01-08
Also published as: DE102004001133A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Abdichten von Ringräumen, die im außenliegenden und innenliegenden Bereich durch zylindrische und/oder ovale Körper (2, 3) begrenzt sind, insbesondere zum Abdichten von Kabeln und Rohren, die durch Kernbohrungen, Mauerhülsen oder Schutzrohre geführt sind, wobei die Vorrichtung (1) mindestens drei den Querschnitt des Ringraums (4) ausfüllende Ringsegmente (5), welche Dichtsegmente (6) bilden, umfasst, die zumindest überwiegend aus elastomerem Material in einem Arbeitsgang als Formteil hergestellt und an ihren beidseitigen Formteilenden mittels Schraubenverbindung scharnierartig zu einem geschlossenen Dichtring aneinander gereiht sind, und wobei an den elastomeren Dichtsegmenten (6) beidseitig, stirnseitig Druckelemente (8) aus Kompaktmaterial, vorzugsweise aus Hartkunststoff angebracht sind, die mittels der Schraubenverbindung positioniert sind und die durch die Schraubenverbindung aufgebrachten Presskräfte flächig auf die elastomeren Dichtsegmente (6) verteilen und somit zu axialem Zusammendrücken und radialem Ausdehnen der Dichtsegmente (6) führen, die dadurch dichtend verspannt sind, wobei das elastomere Dichtsegment (6) in Umfangsrichtung einenends ein Nutende (9) und anderenends...Device (1) for sealing annular spaces which are delimited in the outer and inner area by cylindrical and / or oval bodies (2, 3), in particular for sealing cables and pipes that are guided through core bores, wall sleeves or protective pipes, the The device (1) comprises at least three ring segments (5) filling the cross-section of the annular space (4), which form sealing segments (6), which are manufactured at least predominantly from elastomeric material in one operation as a molded part and at their two-sided molded part ends to form a hinge-like screw connection closed sealing rings are strung together, and pressure elements (8) made of compact material, preferably made of hard plastic, are attached to the elastomeric sealing segments (6) on both sides at the end faces, which are positioned by means of the screw connection and the pressing forces applied by the screw connection are applied to the elastomeric sealing segments ( 6) distribute and thus lead to axial compression and radial expansion of the sealing segments (6), which are thereby tightly tensioned, with the elastomeric sealing segment (6) having a groove end (9) at one end and a groove end (9) at the other end ...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abdichten von Ringräumen, die im außenliegenden und innenliegenden Bereich durch zylindrische und/oder ovale Körper begrenzt sind, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for sealing annular spaces bounded in the outer and inner regions by cylindrical and / or oval bodies, according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus US 3 703 297 A .Such a device is known from US Pat. No. 3,703,297 A ,

Andere Vorrichtungen sind bekannt aus DE 196 01 288 C2 , EP 0 620 396 A1 , DE 201 12 374 U1 , DE 296 19 196 U1 , DE 91 00 216 U1 .Other devices are known DE 196 01 288 C2 . EP 0 620 396 A1 . DE 201 12 374 U1 . DE 296 19 196 U1 . DE 91 00 216 U1 ,

Die aus EP 0 620 396 A1 , DE 196 01 288 C2 , DE 201 12 374 U1 und DE 296 19 196 U1 bekannten Verrichtung der eingangs genannten Art weisen Elastomersegmente auf, die glatte flächig durchgehende Dichtoberfläche haben, die jeweils an der Kernbohrung, der Mauerhülse oder dem Schutzrohr und an dem abzudichtenden Rohr beziehungsweise Kabel anliegen.From EP 0 620 396 A1 . DE 196 01 288 C2 . DE 201 12 374 U1 and DE 296 19 196 U1 known device of the type mentioned have elastomer segments, the smooth surface continuous sealing surface, which abut each of the core bore, the wall sleeve or the protective tube and to be sealed pipe or cable.

Nachteilig ist, dass dies bei Lunker- oder Lufteinschlüssen im Bauwerk und bei entsprechenden Oberflächen der Rohre oder Kabel, z. B. Schweißnaht, über Kapillarwirkung zu Undichtheiten führt und Luft oder flüssige Medien austreten können.The disadvantage is that this in voids or air pockets in the building and with appropriate surfaces of the pipes or cables, z. B. weld, capillary action leads to leaks and air or liquid media can escape.

Desweiteren ist bei der EP 0 620 396 A1 und DE 201 12 374 U1 jedes Dichtsegment im Wesentlichen einstückig Z-schenkelförmig ausgebildet. Auch hier werden die Z-schenkelförmigen Elastomerelemente zwischen Druckelementen mit Hilfe von Spannmittel zusammengehalten.Furthermore, at the EP 0 620 396 A1 and DE 201 12 374 U1 each sealing segment substantially integrally formed Z-leg-shaped. Again, the Z-leg elastomeric elements are held together between pressure elements by means of clamping means.

Ein Nachteil besteht in der Z-förmigen Überlappung beziehungsweise Verbindung oder Aneinanderreihung der einzelnen Dichtsegmente, da bereits bei kleiner Dehnung beziehungsweise Anpassung des Dichtelementerings an den Rohr-/Kabelumfang ein deutlicher Dehnspalt aufgrund der zwangsmäßigen Schrägstellung der Spannmittels entsteht, was der bezweckten Dichtwirkung entgegensteht und unweigerlich zu einer zusätzlich aufzubringenden Presskraft über die Spannmittel führt und dadurch eine erhöhte mechanische Belastung der Druckelemente auftritt.A disadvantage is the Z-shaped overlap or connection or juxtaposition of the individual sealing segments, since even with small elongation or adaptation of the sealing element ring on the pipe / cable circumference a significant expansion gap due to the forced skew of the clamping device is formed, which precludes the intended sealing effect and inevitably leads to an additionally applied pressing force on the clamping means and thereby increased mechanical stress on the pressure elements occurs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zum Abdichten eines Ringraumes der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der in jedem Falle eine ausreichende Abdichtung des Ringraumes gewährleistet ist, und die in einfacherer und wirtschaftlicherer Art und Weise hergestellt werden kann.Object of the present invention is therefore to provide a device for sealing an annular space of the type mentioned, with which in each case a sufficient seal of the annular space is ensured, and which can be produced in a simpler and more economical manner.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device having the features of claim 1.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gemäß Anspruch 4 ist eine größere Verformungsmöglichkeit der Elastomerelemente quer zur Axialrichtung zur Kernbohrungs-, Mauerhülsen-, Schutzrohrinnenwandung und zur Rohr-, Kabelaußenwandung hin gegeben, da das Ausgleiten und somit das Herausquellen des Elastomermateriales zwischen den Druckplatten durch das Einkrallen des umlaufenden Keilrandes an der Presseite der Druckelemente verhindert wird und zudem durch die Abschrägung des Keilrandes zur Druckplattenmitte hin das Elastomermaterial durch gezielten Kraftfluß in Richtung Dichtsegmentmitte gedrückt wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen gemäß Anspruch 6 ist der die Schraubenbohrung umgebende Keilrand, der das Elastomermaterial beim Anziehen der Spannelemente an den Schaft und die Gewindegänge des Schraubenbolzens drückt und somit ein Durchdringen von Luft, Gas oder flüssigen Medien entlang des Schraubenbolzens aufgrund von Kapillarwirkung verhindert. Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Maßnahmen gemäß Anspruch 8 ist die Eigenschaft der Druckplattenkonstruktion durch den umlaufenden Keilrand, der sich bereits unmittelbar bei Montagebeginn beziehungsweise Aufbringen der Presskraft in das Elastomermaterial drückt und somit das Druckelement verdrehsicher positioniert.The inventive measures according to claim 4, a greater deformation possibility of the elastomer elements transverse to the axial direction for Kernbohrungs-, Mauerhülsen-, Schutzrohrinnenwandung and the pipe, Kabelaußenwand given because the slipping and thus the outsourcing of the elastomeric material between the pressure plates by the clawing of the circulating Wedge edge is prevented on the Presseite the printing elements and also the elastomeric material is pressed by targeted force flow in the direction of Dichtsegmentmitte through the bevel of the wedge edge to the printing plate center. Another significant advantage of the inventive measures according to claim 6 is the wedge edge surrounding the screw hole, which presses the elastomeric material when tightening the clamping elements on the shaft and the threads of the bolt and thus penetration of air, gas or liquid media along the bolt due to capillary action prevented. Another essential feature of the measures according to the invention according to claim 8 is the property of the printing plate construction by the peripheral wedge edge, which already presses immediately at the start of installation or application of the pressing force in the elastomeric material and thus positioned the pressure element against rotation.

Die Druckelemente können in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Dabei ist mit den Merkmalen aus Anspruch 4 und 6 und 8 ein Zusammendrücken der Elastomer-Dichtsegmente in einem günstigen Bereich erreicht.The printing elements can be designed in different ways. It is achieved with the features of claim 4 and 6 and 8, a compression of the elastomer sealing segments in a favorable range.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Maßnahmen gemäß Anspruch 1 ist die Eigenschaft der Elastomerteilkonstruktion, die einteilig mittels Vulkanisation oder Spritzgießen kostengünstig in einem Fertigungsgang in jeder Shore-Härtestufe hergestellt werden kann und gemäß Anspruch 2 und 3 bereits mit angeformter, in beidseitigen Dichtoberflächen quer zur Axialrichtung mittig liegender Nut versehen ist, die bei Aufbringen eines entsprechenden Pressdruckes eine höhere Dichtungwirkung, das heißt eine so genannte Labyrinthdichtung, ausbildet, die wesentlich wirkungsvoller ist als ein glattes durchgehendes einfaches Dichtsegment mit größerer Anlagefläche und somit eine mögliche Durchdringung von Luft beziehungsweise Gas oder flüssigen Medien aufgrund unterbrochener Kapillarwirkung unterbindet.Another essential feature of the measures according to the invention according to claim 1 is the property of elastomer substructure, which can be manufactured in one piece by vulcanization or injection molding cost in one production cycle in each Shore hardness and according to claim 2 and 3 already molded, in both sides sealing surfaces transverse to the axial direction is provided centrally located groove, which forms a higher sealing effect, ie a so-called labyrinth seal, which is much more effective than a smooth continuous simple sealing segment with larger contact surface and thus a possible penetration of air or gas or liquid media when applying a corresponding pressing pressure interrupted due to interrupted capillary action.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist die Eigenschaft gemäß Anspruch 1 der Elastomerteilkonstruktion mit Nut- und Federenden, dass die einzelnen Dichtringsegmente einfach und dadurch wirtschaftlich mittels Spannelementen und nahezu Dehnspaltfrei bei Reckung beziehungsweise Streckung der aus mehreren Dichtglieder bestehenden Ringraumdichtung für den Einsatz bei größeren Rohrdurchmessern verbunden werden können.Another essential feature of the measures according to the invention is the property according to claim 1 Elastomererteilkonstruktion with tongue and groove ends, that the individual sealing ring segments easily and thus economically by means of clamping elements and almost Dehnspaltfrei in stretching or stretching of the sealing elements consisting of several annular seals for use with larger pipe diameters can be connected.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist die Eigenschaft gemäß Anspruch 9 der Dichtsegmentkonstruktion zum Einsatz als Baukastensystem, so dass bei Verwendung von längeren Spannelementen, vorzugsweise Schrauben 2, mehrere baugleiche Elastomerelemente in axialer Anordnung zur Schraube aneinandergereiht werden können, um ein entsprechendes Vielfaches an Druckdichtheit zu erreichen.Another essential feature of the measures according to the invention is the property according to claim 9 of the sealing segment construction for use as a modular system, so that when using longer clamping elements, preferably screws 2, a plurality of identical elastomer elements can be strung together in an axial arrangement for screw to a corresponding multiple of pressure tightness to reach.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:The invention is described in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the drawings and explained. Show it:

1 in schematischer Ansicht eine Vorrichtung zum Abdichten von Ringräumen, die im außenliegenden und innenliegenden Bereich durch zylindrische und/oder ovale Körper begrenzt sind. 1 a schematic view of an apparatus for sealing annular spaces, which are limited in the outer and inner region by cylindrical and / or oval body.

2 in perspektivischer und vergrößerter Darstellung zwei benachbarter Ringsegmente der Abdichtungsvorrichtung nach 1. 2 in perspective and enlarged view of two adjacent ring segments of the sealing device according to 1 ,

3 einen Schnitt längs der Linie A-A der 2. 3 a section along the line AA of 2 ,

4 in schematischer Darstellung einen Schnitt längs der Linie A-A der 2 jedoch ausschließlich durch ein Druckelement. 4 in a schematic representation of a section along the line AA 2 but only by a pressure element.

5 in schematischer Darstellung eine Ansicht von der unteren, dem Dichtsegment zugewandten Seite eines Druckelement-Ausführungsbeispiels gemäß vorliegender Erfindung. 5 in a schematic representation of a view from the lower, the sealing segment facing side of a pressure element embodiment of the present invention.

6 in schematischer Darstellung eine Ansicht von der oberen, dem Dichtsegment abgewandten Seite eines Druckelement-Ausführungsbeispiels gemäß vorliegender Erfindung. 6 a schematic representation of a view from the upper, the sealing segment facing away from a pressure element embodiment of the present invention.

7 in perspektivischer Darstellung eine Dichtsegment gemäß vorliegender Erfindung. 7 in perspective view a sealing segment according to the present invention.

8 in schematischer Darstellung eine Ansicht von zwei in Schraubenaxialrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel aneinander gereihten Dichtsegmenten. 8th a schematic representation of a view of two in Schraubenaxialrichtung according to an embodiment juxtaposed sealing segments.

9 in schematischer Darstellung der Nutenverlauf in einem Dichtsegment gemäß vorliegender Erfindung. 9 in a schematic representation of the groove course in a sealing segment according to the present invention.

Claims

Contraption ( 1 ) for sealing annular spaces, which in the outer and inner area by cylindrical and / or oval body ( 2 . 3 ), in particular for sealing cables and pipes, which are guided through core holes, wall sleeves or protective tubes, wherein the device ( 1 ) at least three the cross-section of the annulus ( 4 ) filling ring segments ( 5 ), which sealing segments ( 6 ), which are at least predominantly made of elastomeric material in a single operation as a molded part and hinged at their two-sided mold part ends by means of screw connection to form a closed sealing ring, and wherein at the elastomeric sealing segments ( 6 ) on both sides, front side pressure elements ( 8th ) are made of compact material, preferably made of hard plastic, which are positioned by means of the screw connection and the force applied by the screw connection pressing forces surface on the elastomeric sealing segments ( 6 ) and thus to axial compression and radial expansion of the sealing segments ( 6 ), which are thereby tightly braced, wherein the elastomeric sealing segment ( 6 ) in the circumferential direction at one end a groove end ( 9 ) and at the other end a spring end ( 10 ), and the groove end ( 9 ) of a sealing segment ( 6 ) and the spring end ( 10 ) of an adjacent sealing segment ( 6 ) for forming a hinge-like connection, characterized in that the groove end ( 9 ) of a sealing segment ( 6 ) and the spring end ( 10 ) of an adjacent sealing segment ( 6 ) form a common screw opening and that the screw ( 7 ) of the screw through this screw hole extends therethrough, and that the sealing segments ( 6 ) with an integrally formed sealing groove ( 11 ) are formed.

Device according to claim 1, characterized in that the elastomeric sealing segment ( 6 ) with at least one in the surface on the outside and inside, preferably centrally, molded sealing groove ( 11 ) is provided.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the molded-on sealing groove ( 11 ) at the Nutenden ( 9 ) and spring ends ( 10 ) of the sealing segments ( 6 ) is interrupted or not provided.

Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pressure elements ( 8th ) at its the sealing segment ( 6 ) facing pressure surface side in the outer area a circumferential, after beveled wedge edge pointing inwards to its screw hole ( 12 ) exhibit.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure elements ( 8th ) consist of a non-elastic material, preferably made of hard plastic.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the printing surface side of the printing elements ( 8th ) in the region of its screw hole with an inwardly pointing to the screw hole beveled wedge edge ( 13 ) are provided.

Device according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the wedge edge ( 12 ) is only partially formed or interrupted.

Device according to one of claims 4-7, characterized in that the wedge edge ( 12 ) at the same time a rotation of the pressure element ( 6 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that by juxtaposition of two or more identical sealing segments ( 6 ) in the screw axial direction ( 14 ) a multiple sealing effect is generated.