DE102005001708B4

DE102005001708B4 - Gummiringdichtung für die Verbindung zweier Wellrohre

Info

Publication number: DE102005001708B4
Application number: DE200510001708
Authority: DE
Inventors: Herbert Hell
Original assignee: Drossbach GmbH and Co KG
Current assignee: Drossbach GmbH and Co KG
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2025-01-14
Also published as: ITTO20060002A1; DE102005001708A1

Abstract

Gummiringdichtung (10) zum Abdichten zweier verbundener Wellrohre,
wobei der Querschnitt der Gummiringdichtung einen Hauptkörper (12), einen Kopfbereich (14) mit einem Kopf (18) und zwei seitliche Flügellippen (16) nahe des Kopfbereiches (14) aufweist,
wobei jeweils eine Schulter (20) zwischen dem Kopf (18) und einer angrenzenden Flügellippe (16) vorgesehen ist,
jeweils eine Aussparung (24) zwischen einer Schulter (20) und dem Kopf (18) vorgesehen ist, und
jeweils eine Aussparung (22) zwischen einer Schulter (20) und einer Flügellippe (16) vorgesehen ist,
und wobei die Flügellippen (16) auf der dem Kopfbereich (14) zugewandten Seite jeweils einen ausgebauchten Abschnitt (26) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Form und die Elastizität des Kopfbereichs (14) so ausgestaltet sind, dass der Kopfbereich (14) entlang des gesamten Umfangs der Gummiringdichtung derart radial nach innen komprimiert wird, dass der Kopf (18), die Schultern (20) und die Flügellippen (16) mit einem von außen anliegenden Wellrohr auf...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gummiringdichtung zum Abdichten zweier verbundener Wellrohre.

Derartige Wellrohre sind beispielsweise aus der DE 10 2004 054 327 A1 bekannt. Um derartige Wellrohre miteinander zu verbinden, müssen die Wellrohre an ihren Enden eine für die Verbindung geeignete Form haben, wobei insbesondere ein Wellrohr über einen Flanschbereich des anderen Wellrohres aufgeschoben wird. Beim Aufeinanderschieben der Wellrohre kommt es im Stand der Technik häufig dazu, dass sich die Gummiringdichtung im Verbindungsbereich verschiebt, also nicht an ihrem vorgesehenen Platz bleibt. Außerdem kann es zu unerwünschten Undichtigkeiten kommen.

Eine Gummiringdichtung zur Abdichtung eines Wellrohres ist aus der DE 100 17 221 A1 bekannt. Diese Gummiringdichtung weist im Querschnitt einen Kopf, zwei Schultern und zwei Flügellippen auf. Beim Aufschieben einer Rohrmuffe wird die Gummiringdichtung derart eingerollt, dass der Kopfbereich und nur eine der Schultern im montierten Zustand insgesamt zwei Dichtungsumfangslinien bilden.

Die US 5,657,976 offenbart eine Gummiringdichtung, die einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Hohlraum aufweist. Dadurch wird erreicht, dass der Kopf der Dichtung radial nach Innen komprimiert werden kann.

Schließlich offenbart die DE 199 49 867 C1 eine Gummiringdichtung mit einem Kopfbereich und zwei seitlichen Flügellippen, die jeweils einen angrenzenden Wellenberg des inneren Wellrohres übergreifen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gut dichtende Gummiringdichtung für die Verbindung zweier Wellrohre zu schaffen, die einen besonders guten Halt an den Wellrohren hat, der insbesondere während des Zusammenschiebens verhindert, dass sich die Gummiringdichtung verbiegt, verschiebt bzw. einrollt. Außerdem soll eine verbesserte und langandauernde Abdichtung erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gummiringdichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, dass ein Einrollen der Gummiringdichtung bei dem Aufschieben des äußeren Rohres weitgehend vermieden wird. Mit der Gummiringdichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 liegen so im montierten Zustand aufgrund des Kopfbereiches, der zwei Schultern und der zwei Flügellippen insgesamt fünf Dichtungsumfangslinien vor.

Die zwei Flügellippen ergänzen die dichtende Funktion der Gummiringdichtung dadurch, dass diese Flügellippe einen verbesserten Halt der Gummiringdichtung schafft, wobei die Flügel in Anlage an Bauteile der Wellrohre geraten, an denen sie sich festhalten können, wodurch ein verbesserter Halt für die gesamte Gummiringdichtung geschaffen wird.

Die erfindungsgemäße Gummiringdichtung weist einen Hohlraum oder mehrere Hohlräume im Hauptkörper auf. Vorzugsweise ist ein Hohlraum vorgesehen, der sich innerhalb der Gummiringdichtung entlang des gesamten Umfangs erstreckt. Die Hohlräume können innerhalb der Gummiringdichtung jedoch alternativ auch gleichmäßig über den Umfang verteilt sein. Der Hohlraum oder die Hohlräume erstreckt/erstrecken sich bevorzugt im Inneren des Hauptkörpers bis auf die Höhe der Flügellippe. Diese bevorzugten Ausführungsformen haben den Vorteil, dass die gesamte Elastizität bzw. Kompressibilität der Dichtung stark erhöht wird. Für den Hohlraum sind dabei verschiedene Formen möglich. Der Hohlraum kann einen kreisförmigen, elliptischen, drachenförmigen, rautenförmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Der Hohlraum ist nicht vernachlässigbar klein, sondern seine Querschnittfläche beträgt gegenüber dem Gesamtquerschnitt der Gummiringdichtung vorzugsweise mindestens ein Zwölftel, insbesondere mindestens ein Achtel oder besonders bevorzugt etwa ein Sechstel oder ein Siebtel.

Durch die Elastizität bzw. Kompressibilität der erfindungsgemäßen Gummiringdichtung kann der Durchmesser der Gummiringdichtung im Kopfbereich deutlich größer ausgebildet sein als der Innendurchmesser des aufzuschiebenden Wellrohres. Denn der Kopfbereich kann ausreichend radial nach innen nachgeben, um sich diesem Innendurchmesser anzupassen. Außerdem wirkt so eine entsprechende radiale Kraft von der Dichtung nach Außen auf das aufgeschobene Wellrohr, so dass eine dauerhafte Abdichtung gewährleistet wird.

Zwischen (halbkreisförmigem) Kopf und der Flügellippe ist eine Schulter vorgesehen, wobei dazwischen jeweils Aussparungen in der Form von Ringnuten vorgesehen sein können. Die Schulterbereiche liegen im nicht eingebauten Zustand der Gummiringdichtung zwar deutlich unterhalb des Kopfes. Im eingebauten Zustand der Gummiringdichtung liegen die Schulterbereiche jedoch ebenfalls dichtend an dem Inrendurchmesser des aufgeschobenen Wellrohres an, da der Kopf durch die Kompressibilität der Gummiringdichtung auf dieselbe Höhe wie die Schulterbereiche gedrückt werden kann.

Durch die Form und Elastizität des Kopfbereichs, z.B. gefördert durch den oben erwähnten Hohlraum oder auch durch die Formgebung, insbesondere durch die Größe und Form der Aussparungen, ist die Gummiringdichtung also derart ausgestaltet, dass der Kopfbereich (also der halbkreisförmige Kopf) entlang des ge samten Umfangs der Gummiringdichtung radial nach innen komprimiert werden kann. Der Kopfbereich kann insbesondere derart komprimiert werden, dass die Schultern mit einem von außen anliegenden Wellrohr dichtend zur Anlage geraten können. Mit anderen Worten kann bei ausreichender Form und Elastizität des Kopfbereichs eine Folge von bereits drei Dichtungsumfangslinien bereitgestellt werden. Durch das Vorhandensein von drei Dichtungsumfangslinien wird die Gesamtdichtigkeit stark gefördert sowie auch der Halt der Dichtung an dem Wellrohr unterstützt.

Die Flügellippe kann auf der dem Kopfbereich zugewandten Seite einen ausgebauchten Abschnitt aufweisen. Dieser ausgebauchte Abschnitt stellt ebenfalls eine Anlagestelle für die Flügellippe an Bauteilen des Wellrohrs bereit.

Die Gesamtabstützungswirkung der Flügellippe wird gefördert durch zwei seitliche Dichtlippen am Hauptkörper unmittelbar hinter (oder unter) der Flügellippe. Diese Dichtlippen können ein Drittel bis ein Achtel der Länge der Flügellippe aufweisen, vorzugsweise weist sie ein Viertel bis ein Sechstel der Länge der Flügellippe auf, ist also deutlich kleiner als die Flügellippe selbst, insbesondere auch nicht nur in ihrer Längserstreckung, sondern auch in ihrer Breite. Die Dichtlippen haben die Aufgabe, sich am Wellrohrkörper ebenfalls abzustützen, wobei die Dichtlippe eine dichtende Funktion hat und im Zusammenwirken mit dem halbkreisförmigen Kopf, welcher sich dichtend abstützt, ein freies Spiel der Flügellippe ermöglicht, welche elastisch nachgebend dann die gesamte Gummiringdichtung besonders gut halten kann.

Am Ende des Hauptkörpers ist bevorzugt eine Fußabstützung vorgesehen. Mit dieser Fußabstützung greift der Hauptkörper in ein Wellental eines Wellrohrs ein, so dass für die Dichtung nicht eigens eine Nut vorgesehen werden muss. Mit der Fußabstützung findet die Gummiringdichtung Halt im Wellrohr als solchem. Besonders elastisch wird die Fußabstützung durch eine Aussparung zwischen zwei Seiten der Fußabstützung, insbesondere in der Mittelachse der Gummiringdich tung. Ferner wird der Halt dadurch unterstützt, dass die Fußabstützung breiter ist als ein mittlerer Abschnitt des Hauptkörpers. Die Fußabstützung kann dadurch ein verbessertes seitliches Spiel der Gummiringdichtung ermöglichen, wobei entweder die Fußabstützung festgehalten wird und die Gummiringdichtung sich um den mittleren Abschnitt des Hauptkörpers verbiegen lässt oder umgekehrt der mittlere Abschnitt des Hauptkörpers festgehalten ist und die Fußabstützung seitlich weg gebogen ist.

Erfindungsgemäß ist auch eine Verbindung aus zwei Wellrohren mit einer Dichtung nach einer der genannten Ausführungsformen. Sie betrifft daher auch ein Wellrohrsystem mit mindestens zwei Wellrohren mit einer Dichtung nach einer der genannten Ausführungsformen.

Es folgt nun eine Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung, in der:
1 eine Ansicht der Verbindung zweier Wellrohre gemäß des Standes der Technik im teilweisen Querschnitt ist,
2 eine Querschnittansicht der erfindungsgemäßen Gummiringdichtung ist,
3 eine Querschnittansicht der Verbindung der beiden Wellrohre mit einer Gummiringdichtung des Standes der Technik ist,
4 eine vergrößerte Ansicht aus 3 ist, und
5 eine Ansicht ähnlich der aus 4 ist, nur mit einem anderen Beispiel einer Gummiringdichtung und ebenfalls nicht Gegenstand der Erfindung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder analoge Bauteile.
1 zeigt die Verbindung zweier Wellrohre gemäß dem Stand der Technik. Ein für die Verbindung äußeres Wellrohr 100 ist über ein für die Verbindung inneres Wellrohr 102 geschoben. Wie im Querschnitt zu sehen, sind beide Wellrohre aus einem Innenrohr und einem darauf aufsitzenden gewellten Außenrohr ge bildet. Die beiden Endabschnitte der Außenrohre 100 und 102 sind einander angepasst, um eine gute Verbindung der Wellrohre miteinander zu ermöglichen. Das für die Verbindung innere Wellrohr 102 weist einen Abschnitt 104 auf, bei dem über drei Wellungen hinweg das äußere Wellrohr einen kleineren Durchmesser aufweist als im sonstigen Bereich des Wellrohrs. Das äußere Wellrohr 100 weist abstehend von einem Endbereich desselben einen glatten Abschnitt 106 auf, der den Abschnitt 104 des inneren Wellrohrs 102 bei der Verbindung umgibt. Auf den glatten Abschnitt 106 ist ein Verstärkungsstreifen 108 geklebt. Im letzten Wellenberg der Wellung des Abschnitts 104 des inneren Rohrs 102 ist ein Spalt gebohrt zur Aufnahme einer Dichtung 110. Die Dichtung dichtet die Verbindung derart ab, dass sie in Anlage gegen den glatten Abschnitt (von innen her) kommt und abdichtend im Wellenberg des Abschnitts 104 sitzt.
Als nachteilhaft im Stand der Technik hat sich erwiesen, dass eigens eine Nut für die Dichtung 110 vorgesehen werden muss. Die Dichtung erfordert jedoch einen besonders guten Halt, weil beim Aufeinanderschieben des für die Verbindung äußeren Rohrs 100 auf das innere Rohr 102 die Dichtung seitlichen Belastungen ausgesetzt ist, so dass sie sich verschieben kann. Außerdem können Dichtigkeitsprobleme entstehen.
Erfindungsgemäß ist daher eine Gummiringdichtung vorgesehen, welche einen besonders guten Seitenhalt bietet, so dass auf die Nut im letzten Wellenberg des Abschnitts 104 des inneren Rohrs 102 verzichtet werden kann.
Eine solche erfindungsgemäße Gummiringdichtung ist in 2 gezeigt. Die Gummiringdichtung 10 weist einen Hauptkörper 12 und einen Kopfbereich 14 auf. Zwischen dem Hauptkörper 12 und dem Kopfbereich 14 stehen zwei Flügellippen 16 seitlich weg.
Diese Flügellippen ermöglichen einen Halt, wenn die Gummiringdichtung sich gegen den glatten Abschnitt 106 des äußeren Rohrs 100 abstützt. Die Gummiring dichtung 10 weist im Inneren des Hauptkörpers 12 einen Hohlraum 17 auf. Dieser Hohlraum erstreckt sich bis zwischen die Flügellippen 16, d.h. bis in den Einflussbereich des Kopfbereichs 14 hinein. Der Hohlraum verbreitert sich zunächst konisch bis auf Höhe des unteren Endes der Flügellippe 16 und wird zum Kopfbereich hinein wieder zusammengeführt. Der konische Bereich ist länger gestreckt als der zusammengeführte Bereich, so dass sich insgesamt die Form einer gestauchten Raute im Querschnitt ergibt oder eine drachenartige Form.
Der Hohlraum 17 ermöglicht, dass die Gummiringdichtung 10 sehr gut komprimiert werden kann. Dadurch kann die Gummiringdichtung anstelle in eine Nut in dem Wellenberg des Abschnitts 104 in die Wellung selbst eingefügt werden, d.h. in ein Wellental des Außenrohrs im Bereich des Abschnitts 104, nämlich in das erste Wellental gesehen vom Ende des inneren Rohrs 100 her.
Wie in 2 zu sehen ist, weist die Gummiringdichtung einen fast halbkreisförmigen Kopf 18 und zwei Schultern 20 auf. Zwischen Schulter 20 und Flügellippe 16 ist jeweils eine Aussparung (Nut) 22 vorgesehen, und zwischen Schulter 20 und Kopf 18 ist eine Aussparung 24 vorgesehen.
Die Flügellippe 16 ist auf einem oberen Abschnitt 26, welcher dem Kopfbereich 14 zugewandt ist, ausgebaucht. Die Ausbauchung ermöglicht ein besonders gutes Anschmiegen der Flügellippe an dem ebenen Abschnitt 106 des äußeren Rohrs 100 und dadurch eine verbesserte Abdichtung. Die Flügellippe schafft damit einen Bereich, an dem sie am ebenen Abschnitt 106 reibt, wenn der ebene Abschnitt 106 über den Abschnitt 104 des inneren Rohrs 100 geschoben wird zum Zwecke, die Verbindung zwischen den Wellrohren zu schaffen, so dass dadurch die Gummiringdichtung einen besonders guten seitlichen Halt behält.
Bei der Dichtung aus 2 ist es neben dem Kopf 18 auch die Schulter 20, welche in Anlage gegen den glatten Abschnitt 106 gerät. Hierfür wird der Kopfbereich radial nach innen gedrückt, wobei der Hohlraum 17 entsprechend kompri miert wird. Hierdurch werden dann durch Kopf und Schultern drei Kontaktbereiche in Folge geschaffen, welche nacheinander in Anlage gegen den ebenen Abschnitt 106 geraten, wobei die Flügellippen 16 zwei weitere Kontaktbereiche schaffen.
Die erfindungsgemäße Gummiringdichtung 10 weist ferner eine seitliche Dichtlippe 28 auf, die insbesondere einen Austritt von Flüssigkeiten, die aus so genannten Vents austreten können, verhindert. Bei weggeklappter oder hochstehender Flügellippe 16 hat die Dichtlippe 28, welche in ihren Abmessungen deutlich kleiner als die Flügellippe 16 ist und etwa seitlich nur ein Fünftel der Erstreckung wie die Flügellippe 16 hat, die Aufgabe, eine Abstützung des Hauptkörpers 12 an den Seitenwänden der Wellung zu gewährleisten. Diese Abstützung ist in der Regel abdichtend.
Ferner weist der Hauptkörper 12 eine Fußabstützung 30 auf, welche ringförmig eine Aussparung 32 umgibt, wobei der Ring etwas breiter ist als der Hauptkörper an einem mittleren Abschnitt 34. Der mittlere Abschnitt 34 wirkt dabei gewissermaßen als „Hüfte" der Gummiringdichtung insofern als er eine Knickstelle vorgibt, bei der entweder die Fußabstützung 30 zur Seite geknickt sein kann, um bei Schiefstellung der Gummiringdichtung in der Wellung für einen guten Halt zu sorgen oder aber eine Flexibilität des „Oberkörpers" der Gummiringdichtung gewährleistet ist, insbesondere während des Aufschiebens des Abschnitts 106 auf den Abschnitt 104 beim Zusammenbringen (Verbinden) des für die Verbindung äußeren Rohrs 100 mit dem inneren Rohr 102.
3 zeigt eine Querschnittansicht der Verbindung der beiden Wellrohre mit einer Gummiringdichtung, die nicht Gegenstand der Erfindung nach Anspruch 1 ist. 3 zeigt jedoch, wie der Kopf aufgrund des Hohlraumes radial nach Innen komprimiert werden kann, und wie die zwei Flügellippen, indem sie die angrenzenden Wellenberge des inneren Rohres übergreifen, gegen die Wandung des äußeren Rohres gedrückt werden.
Die 5 zeigt eine weitere Gummiringdichtung ohne Hohlraum 17, die nicht Gegenstand der Erfindung nach Anspruch 1 ist. 5 zeigt aber, dass mit einer ausgeprägten Fußabstützung, insbesondere einer etwas vergrößerten Aussparung 32, einen guten Halt in der Wellung im Abschnitt 104 aufweist und eine gute Abstützung der gesamten Dichtung gegen den ebenen Abschnitt 106 gewährleistet.

Claims

Gummiringdichtung (10) zum Abdichten zweier verbundener Wellrohre, wobei der Querschnitt der Gummiringdichtung einen Hauptkörper (12), einen Kopfbereich (14) mit einem Kopf (18) und zwei seitliche Flügellippen (16) nahe des Kopfbereiches (14) aufweist, wobei jeweils eine Schulter (20) zwischen dem Kopf (18) und einer angrenzenden Flügellippe (16) vorgesehen ist, jeweils eine Aussparung (24) zwischen einer Schulter (20) und dem Kopf (18) vorgesehen ist, und jeweils eine Aussparung (22) zwischen einer Schulter (20) und einer Flügellippe (16) vorgesehen ist, und wobei die Flügellippen (16) auf der dem Kopfbereich (14) zugewandten Seite jeweils einen ausgebauchten Abschnitt (26) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und die Elastizität des Kopfbereichs (14) so ausgestaltet sind, dass der Kopfbereich (14) entlang des gesamten Umfangs der Gummiringdichtung derart radial nach innen komprimiert wird, dass der Kopf (18), die Schultern (20) und die Flügellippen (16) mit einem von außen anliegenden Wellrohr auf jeweils einer Dichtungsumfangslinie zur Anlage geraten, wobei hierfür mindestens ein Hohlraum (17) in dem Hauptkörper (12) vorgesehen ist, und dass die seitliche Ausdehnung der Flügellippen derart ausgestaltet ist, dass die Flügellippen die angrenzenden Seiten der Wellenberge übergreifen.
Gummiringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hohlraum (17) innerhalb der Gummiringdichtung entlang des gesamten Umfangs erstreckt.
Gummiringdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hohlräume (17) innerhalb der Gummiringdichtung gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
Gummiringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der oder die Hohlräume (17) im Inneren des Hauptkörpers (12) bis auf die Höhe der Flügellippe (16) erstrecken.
Gummiringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Hohlräume (17) einen kreisförmigen, elliptischen, drachenförmigen, rautenförmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Gummiringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Querschnittes eines Hohlraumes (17) gegenüber dem Gesamtquerschnitt der Gummiringdichtung mindestens 1/12 beträgt, insbesondere mindestens 1/8, vorzugsweise etwa 1/6 oder 1/7 beträgt.
Gummiringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf des Kopfbereichs (14) einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
Gummiringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Dichtlippe (28), die seitlich an dem Hauptkörper (12) angeordnet ist.
Gummiringdichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei seitliche Dichtlippen (28) vorgesehen sind, die jeweils unterhalb der Flügellippen (16) angeordnet sind.
Gummiringdichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtlippe (28) ein Drittel bis ein Achtel der Länge der Flügellippe (16) aufweist, vorzugsweise ein Viertel bis ein Sechstel der Länge der Flügellippe (16).
Gummiringdichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Fußabstützung (30) am Ende des Hauptkörpers (12).
Gummiringdichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Aussparung (32) zwischen zwei Fußabstützungen (30).
Gummiringdichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußabschnitt breiter ist als ein mittlerer Abschnitt (34) des Hauptkörpers (12).
Wellrohrsystem mit mindestens zwei Wellrohren, gekennzeichnet durch mindestens eine Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.