DE102015226513B4

DE102015226513B4 - Bausatz für eine Rohrverbindung und Dichtungs-Ring für eine solche Rohrverbindung

Info

Publication number: DE102015226513B4
Application number: DE102015226513.7A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2035-12-23
Also published as: DE102015226513A1

Abstract

Bausatz für eine Rohrverbindung bestehend aus einer Rohr-Muffe (12), aus einem Well-Rohr (2) mit einem in die Rohr-Muffe (12) einschiebbaren Spitzende (1) und aus mindestens einem Dichtungs-Ring (17), wobei die Rohr-Muffe (12) einen Aufnahme-Abschnitt (15) mit einer angenähert ringzylindrischen oder sich nur geringfügig konisch verjüngenden Innenwand (16) mit einem Innendurchmesser D für das Spitzende (1) aufweist,wobei das Spitzende (1) Well-Abschnitte (5, 6) aufweist, die durch jeweils zwei Flanken (7, 8) und einen diese verbindenden Umfangs-Abschnitt (10, 11) gebildet sind und wobei benachbarte Flanken (7, 8) zweier benachbarter Well-Abschnitte (5, 6) durch einen Fuß-Abschnitt (9) miteinander verbunden sind und eine Ring-Nut (18) begrenzen, und wobei der mindestens eine in einer Ring-Nut (18) anzuordnende Dichtungs-Ring (17) einen Grundkörper (19) mit dem Fuß-Abschnitt (9) benachbarten, jeweils an einer zugeordneten Flanke (7, 8) dichtend anlegbaren Dichtkanten (20, 21) und benachbart zu den Umfangs-Abschnitten (10, 11) jeweils an einer zugeordneten Flanke (7, 8) dichtend anlegbare Dichtungs-Lippen (23, 24) aufweist und wobei in unverformtem Zustand des Dichtungs-Rings (17) außerhalb der Ring-Nut (18) befindliche, durch zwei äußere Dicht-Flügel (32, 33) gebildete Dicht-Profile zur zumindest teilweisen Anlage an der Innenwand (16) der Rohr-Muffe (12) am Grundkörper (19) ausgebildet sind,wobei die zwei äußeren Dicht-Flügel (32, 33) als Teil eines T-förmig ausgebildeten Dicht-Abschnitts (31) ausgebildet sind,dadurch gekennzeichnet,dass die Dicht-Profile weiterhin durch zwei innere Dicht-Flügel (27, 28) gebildet sind,wobei jeder innere Dicht-Flügel (27, 28) mit der benachbarten Dichtungs-Lippe (23, 24) eine in Längs-Richtung des Well-Rohres (2) offene Kammer (29, 30) begrenzt,dass bei in Einschub-Richtung (34) des Spitzendes (1) in die Rohr-Muffe (12) hergestellter Verbindung zwischen Spitzende (1) und Rohr-Muffe (12) die äußeren Enden des jeweils in Einschub-Richtung (34) voreilenden inneren Dicht-Flügels (27) und äußeren Dicht-Flügels (32) dichtend an der Innenwand (16) der Rohr-Muffe (12) anliegen unddass das in Einschub-Richtung (34) nacheilende äußere Ende des äußeren Dicht-Flügels (33) gegen den in Einschub-Richtung (34) nacheilenden inneren Dicht-Flügel anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bausatz für eine Rohrverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Dichtungs-Ring nach dem Anspruch 7.
Bei einem derartigen aus der US 5,687,976 A bekannten Bausatz sind die am Außenumfang des Grundkörpers ausgebildeten Dichtprofile durch eine mittlere Ring-Wulst mit etwa pilzförmigem Querschnitt gebildet. Beim Einschieben des Spitzendes in die Rohr-Muffe wird der zum äußeren Dicht-Flügel gebildete Dicht-Abschnitt entgegen der Einschub-Richtung des Spitzendes verformt und legt sich dichtend an die Innenwand der Rohr-Muffe.
Aus der EP 1 143 183 A3 ist ein Bausatz mit den Merkmalen der Rohr-Muffe und des Spitzendes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt, wobei zwischen zwei Well-Abschnitten des Spitzendes ein Dichtungs-Ring angeordnet wird, der an einem Grundkörper mit dem Fuß-Abschnitt der Well-Abschnitte benachbarten, jeweils an einer zugeordneten Flanke benachbarter Well-Abschnitte dichtend anlegbaren Dichtkanten versehen ist. Benachbart zu den Umfangs-Abschnitten der Well-Abschnitte weist der Grundkörper jeweils an einer zugeordneten Flanke dichtend anlegbare Dichtungs-Lippen auf. In unverformtem Zustand des Dichtungs-Rings und außerhalb der Ring-Nut sind Dicht-Profile ausgebildet, die sich zumindest teilweise an die Innenwand der Rohr-Muffe anlegen.
Derartige Dicht-Ringe sind so ausgelegt, dass ein Medienaustritt aus den miteinander verbundenen Rohren im Bereich der Rohrverbindung nicht stattfindet. Ein Eindringen von Regenwasser in derartige Rohrsysteme ist zwar grundsätzlich unerwünscht, da durch Regenwasser die Schmutzwasserleitungen zusätzlich belastet werden und demzufolge auch eine höhere Belastung von Kläranlagen eintritt. Der Einsatz solcher Rohrsysteme mit derartigen Rohrverbindungen wird durch diesen Nachteil aber nicht beeinträchtigt.
Demgegenüber ist es bei Einsatz von Well- oder Verbundrohren nicht akzeptabel, dass Wasser von außen in die Kabelschutzrohre eindringt. Insbesondere bei Einsatz von zum Tunnelbau in Beton eingebetteten Rohren oder bei Elektroschutzrohren in Hanglagen ist aber die Gefahr groß, dass Wasser von außen über den Dichtungs-Ring hinweg in die Rohre gelangt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bausatz für eine Rohrverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Ring-Dichtung zum Einsatz in einem solchen Bausatz für eine Rohrverbindung zu schaffen, die sowohl gegen eine Medien-Druckbeaufschlagung von innen, also vom Rohr her, als auch von außen zuverlässig dichtet.
Bei einem Bausatz nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 wird diese Aufgabe durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Für eine Ring-Dichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale im Anspruch 7 gelöst.
Der Kern der Erfindung liegt in der Ausgestaltung des Dichtungs-Rings in seinem radial äußeren Bereich mit der Anordnung von zwei Paaren von Dicht-Flügeln. Die inneren Dicht-Flügel bilden jeweils mit den benachbarten Dichtungs-Lippen Kammern, in die bei von außen oder innen eindringendem Medium die entsprechenden Dicht-Flügel stärker an die Innenwand der Rohr-Muffe gepresst werden. Dies führt dazu, dass die Dichtwirkung sich mit zunehmendem Mediendruck vergrößert. Dies gilt sowohl für eine Druckbeaufschlagung von innen, also vom Rohr her, als auch von außen.
Die Unteransprüche geben weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung wieder.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
Es zeigt

1 einen Dichtungs-Ring in unverformtem Zustand in einer Schnittdarstellung, wobei ein Spitzende und eine Rohr-Muffe gestrichelt angedeutet sind,
2 den Dichtungs-Ring in in das Spitzende eingesetztem Zustand und
3 das Spitzende mit eingesetztem Dichtungsring nach 2 und nach dem Aufschieben der Rohr-Muffe.

In der Zeichnung ist ein Spitzende 1 eines Well-Rohres 2 dargestellt, das aus einem glattwandigen Innenrohr 3 und einem gewellten Außenrohr 4 besteht. Benachbarte Well-Abschnitte 5, 6 des Außenrohrs 4 haben einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt mit einander benachbarten Flanken 7, 8, die zum Innenrohr 3 hin aufeinander zu verlaufen. Sie sind mit einem sie verbindenden zylindrischen Fuß-Abschnitt 9 miteinander verbunden, der mit dem Innenrohr 3 verschmolzen ist. Die Flanken 7, 8 jedes Well-Abschnitts 5, 6 sind mittels eines Umfangs-Abschnitts 10, 11 mit einem Außen-Durchmesser d miteinander verbunden. Das dargestellte Well-Rohr 2 ist ein sogenanntes Verbundrohr. Es kann sich gleichermaßen aber auch um ein einfaches Well-Rohr handeln, das also kein glattwandiges Innenrohr aufweist.
In den 1 und 3 ist weiterhin eine Rohr-Muffe 12 dargestellt, die am Ende eines an das Spitzende 1 anzuschließenden weiteren Well-Rohres 13 oder als einfache Steckmuffe ausgebildet ist. Die Rohr-Muffe 12 weist ein sich nach außen erweiterndes Einführ-Ende 14 und einen im wesentlichen Aufnahme-Abschnitt 15 mit einer angenähert ringzylindrischen bzw. sich nur geringfügig konisch verjüngenden Innenwand 16 auf, für deren Innendurchmesser D gilt D > d.
Die Online-Herstellung solcher als Verbund-Rohre ausgebildeten WellRohre 2, 13 mit einem Spitzende 1 an einem Ende und einer Rohr-Muffe 12 am anderen Ende ist beispielsweise aus der EP 0 563 575 C bekannt.
Zur mediendichten Verbindung des Spitzendes 1 mit der Rohr-Muffe 12 wird mindestens ein Dichtungs-Ring 17 verwendet, der in die durch die Flanken 7, 8 und den Fußabschnitt 9 begrenzte, sich nach außen erweiternde Ring-Nut 18 des Spitzendes 1 eingesetzt wird. Die größte Breite a der Ring-Nut 18 in Längsrichtung des Rohres 2 ist kleiner als ihre Tiefe b. Der Dichtungs-Ring 17 ist in 1 in unverformtem Zustand dargestellt, wobei das Spitzende 1 und die Rohr-Muffe 12 gestrichelt dargestellt sind, um anzudeuten, wo der Dichtungs-Ring 17 beim Einsetzen in die Ring-Nut 18 und beim Aufschieben der Rohr-Muffe 12 verformt werden wird.
Der Dichtungs-Ring 17 weist einen Grundkörper 19 auf, der sich in unverformtem Zustand (1 und 2) nach außen verjüngt. Der Grundkörper 19 weist an seinem radial inneren Ende zwei Dichtkanten 20, 21 auf, die benachbart zum Fuß-Abschnitt 9 an den Flanken 7 bzw. 8 der Well-Abschnitte 5, 6 dichtend anliegen. In unverformtem Zustand des Dichtungs-Rings 17 ist zwischen dem Grundkörper 19 und dem Fuß-Abschnitt 9 ein Freiraum 22 vorhanden. Am radial außenliegenden Ende des sich nach außen verjüngenden Abschnitts des Grundkörpers 19 sind ringförmige Dichtungs-Lippen 23, 24 am Grundkörper 19 ausgebildet, die in unverformtem Zustand des einstückig ausgebildeten Dichtungs-Rings 17 benachbart zu den Umfangs-Abschnitten 10, 11 der Well-Abschnitte 5, 6 dichtend an der jeweiligen Flanke 7 bzw. 8 anliegen (s. 1 und 2). Zwischen der jeweiligen Dichtungs-Lippe 23, 24 und der zugeordneten Dichtkante 20 bzw. 21 ist zwischen der jeweiligen Flanke 7 bzw. 8 und dem sich radial nach außen verjüngenden Bereich des Grundkörpers 19 ein Verformungs-Raum 25, 26 ausgebildet.
Am Grundkörper 19 sind zwei ringförmige innere Dicht-Flügel 27, 28 ausgebildet, die in unverformtem Zustand des Dichtungs-Rings 17 außerhalb der Ring-Nut 18 angeordnet sind und die zur benachbarten Dichtungs-Lippe 23 bzw. 24 je eine in Längsrichtung des Rohres 2 offene Kammer 29, 30 begrenzen, die also zum jeweils benachbarten Umfangs-Abschnitt 10 bzw. 11 offen ist. Die Erstreckung c in Längsrichtung des Rohres 2 entspricht etwa der größten Breite a der Ring-Nut 18, wie den 1 und 2 entnehmbar ist. Die Anordnung der inneren Dicht-Flügel 27, 28 ist derart, dass ihr radialer Durchmesser e in unverformtem Zustand etwa dem Innendurchmesser D der Innenwand 16 entspricht. Es gilt also: e ≃ D.
Radial außerhalb der inneren Dicht-Flügel 27, 28 ist am Grundkörper 19 des Dichtungs-Rings 17 ein etwa T-förmig ausgebildeter Dicht-Abschnitt 31 ausgebildet, dessen äußerer Quersteg durch zwei ringförmige äußere Dicht-Flügel 32, 33 gebildet ist. Die Erstreckung f der äußeren Dicht-Flügel 32, 33 in Längsrichtung des Well-Rohres 2 ist kleiner als die AxialErstreckung c der inneren Dicht-Flügel 27, 28 (s. 1).
Wenn das Spitzende 1 in Einschub-Richtung 34, also vom Einfuhr-Ende 14 der Rohr-Muffe 12, bis zum Übergangs-Abschnitt 35 zwischen Rohr-Muffe 12 und Well-Rohr 13 in diese eingeschoben wird, dann wird der Dichtungs-Ring 17 radial in die Ring-Nut 18 hineingepresst, so dass die Dichtkanten 20, 21 unter entsprechender Verkleinerung des Freiraums 22 bis in die Nähe des Fuß-Abschnitts 9 gelangen. Gleichzeitig wird die - bezogen auf die Einschub-Richtung 34 nacheilende - Dichtungs-Lippe 24 in Richtung zum Fuß-Abschnitt 9 verschoben und unter entsprechender Verkleinerung des Verformungsraums 26 fest dichtend gegen die zugeordnete Flanke 8 gepresst. Die in Einschub-Richtung 34 voreilende Dichtungs-Lippe 23 liegt dichtend an der Flanke 7 benachbart zum Umfangs-Abschnitt 10 an der Flanke 7. Die zwischen der voreilenden Dichtungs-Lippe 23 und dem voreilenden inneren Dicht-Flügel 27 gebildete Kammer 29 ist in Richtung zum Well-Rohr 13, also in Richtung zum Übergangs-Abschnitt 35 zwischen Rohr-Muffe 12 und Well-Rohr 13, hin offen. Durch die radiale Zusammenpressung und axiale Verformung aufgrund des Einschiebens des Spitzendes 1 in die Rohr-Muffe 12 kommen der voreilende innere Dichtflügel 27 und der voreilende äußere Dicht-Flügel 32 dichtend zur Anlage an der Innenwand 16 der Rohr-Muffe. Der T-förmige Dicht-Abschnitt 31 ist derart verformt, dass der - bezogen auf die Einschub-Richtung 34 nacheilende äußere Dicht-Flügel 33 bis in die unmittelbare Nähe des zugeordneten inneren Dicht-Flügels 28 verformt ist, so dass der Bereich 36 zwischen dem inneren Dicht-Flügel 28 und dem äußeren Dicht-Flügel 33 sehr klein geworden ist. Der zugeordnete innere Dicht-Flügel 28 liegt nur lose an der zugeordneten Flanke 8 an. Das Einschieben des Spitzendes 1 bis zum Übergangs-Abschnitt 35 hat den Vorteil, dass das Spitzende 1 eine definierte Position in der Rohr-Muffe 12 hat. Insbesondere wenn die Innenwand 16 der Rohr-Muffe 12 zum Übergangs-Abschnitt 35 sich leicht konisch verjüngt, kann sichergestellt werden, dass der InnenDurchmesser D der Innenwand 16 in diesem Bereich genau den vorgegebenen Wert hat, sodass eine optimale Verformung des Dichtungs-Rings 17 erfolgt.
Wenn durch das offene Ende, also das Einfuhr-Ende 14, der Rohr-Muffe 12 Wasser oder ein anderes Medium eindringt, dann gelangt es in die Kammer 30 zwischen dem inneren Dicht-Flügel 28 und der Dichtungs-Lippe 24 und in den Bereich 36 zwischen dem nacheilenden inneren Dicht-Flügel 28 und dem nacheilenden äußeren Dicht-Flügel 33, so dass der Dicht-Abschnitt 31 und insbesondere dessen in Einschub-Richtung 34 voreilender äußerer Dicht-Flügel 32 fest gegen die Innenwand 16 gedrückt wird. Mit zunehmendem Druck des Mediums nimmt die Dicht-Kraft zu, d.h. die Dichtwirkung wird verbessert. Wenn dagegen Medium von innen, also aus dem Well-Rohr 13 in den Bereich der Dichtung gelangt, dann füllt es die zugeordnete voreilende Kammer 29 und drückt den zugeordneten inneren Dicht-Flügel 27 fester gegen die Innenwand 16. Auch hier gilt, dass mit zunehmendem Druck des Mediums die Dichtkraft und damit die Dichtwirkung verstärkt wird.

Claims

Bausatz für eine Rohrverbindung bestehend aus einer Rohr-Muffe (12), aus einem Well-Rohr (2) mit einem in die Rohr-Muffe (12) einschiebbaren Spitzende (1) und aus mindestens einem Dichtungs-Ring (17), wobei die Rohr-Muffe (12) einen Aufnahme-Abschnitt (15) mit einer angenähert ringzylindrischen oder sich nur geringfügig konisch verjüngenden Innenwand (16) mit einem Innendurchmesser D für das Spitzende (1) aufweist, wobei das Spitzende (1) Well-Abschnitte (5, 6) aufweist, die durch jeweils zwei Flanken (7, 8) und einen diese verbindenden Umfangs-Abschnitt (10, 11) gebildet sind und wobei benachbarte Flanken (7, 8) zweier benachbarter Well-Abschnitte (5, 6) durch einen Fuß-Abschnitt (9) miteinander verbunden sind und eine Ring-Nut (18) begrenzen, und wobei der mindestens eine in einer Ring-Nut (18) anzuordnende Dichtungs-Ring (17) einen Grundkörper (19) mit dem Fuß-Abschnitt (9) benachbarten, jeweils an einer zugeordneten Flanke (7, 8) dichtend anlegbaren Dichtkanten (20, 21) und benachbart zu den Umfangs-Abschnitten (10, 11) jeweils an einer zugeordneten Flanke (7, 8) dichtend anlegbare Dichtungs-Lippen (23, 24) aufweist und wobei in unverformtem Zustand des Dichtungs-Rings (17) außerhalb der Ring-Nut (18) befindliche, durch zwei äußere Dicht-Flügel (32, 33) gebildete Dicht-Profile zur zumindest teilweisen Anlage an der Innenwand (16) der Rohr-Muffe (12) am Grundkörper (19) ausgebildet sind, wobei die zwei äußeren Dicht-Flügel (32, 33) als Teil eines T-förmig ausgebildeten Dicht-Abschnitts (31) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicht-Profile weiterhin durch zwei innere Dicht-Flügel (27, 28) gebildet sind, wobei jeder innere Dicht-Flügel (27, 28) mit der benachbarten Dichtungs-Lippe (23, 24) eine in Längs-Richtung des Well-Rohres (2) offene Kammer (29, 30) begrenzt, dass bei in Einschub-Richtung (34) des Spitzendes (1) in die Rohr-Muffe (12) hergestellter Verbindung zwischen Spitzende (1) und Rohr-Muffe (12) die äußeren Enden des jeweils in Einschub-Richtung (34) voreilenden inneren Dicht-Flügels (27) und äußeren Dicht-Flügels (32) dichtend an der Innenwand (16) der Rohr-Muffe (12) anliegen und dass das in Einschub-Richtung (34) nacheilende äußere Ende des äußeren Dicht-Flügels (33) gegen den in Einschub-Richtung (34) nacheilenden inneren Dicht-Flügel anliegt.
Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere radiale Durchmesser e der inneren Dicht-Flügel (27, 28) in unverformten Zustand etwa dem Innendurchmesser D der Innenwand (16) der Rohr-Muffe (12) entspricht.
Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung c der inneren Dicht-Flügel (27, 28) in Längsrichtung des Well-Rohrs (2) etwa der größten Breite a der Ring-Nut (18) entspricht.
Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung f der äußeren Dicht-Flügel (32, 33) in Längsrichtung des Well-Rohres (2) kleiner ist als die Erstreckung c der inneren Dichtflügel (27, 28) in Längsrichtung des Well-Rohres (2).
Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohr-Muffe (12) einteilig mit einem Well-Rohr (13) ausgebildet ist.
Bausatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohr-Muffe (12) einen Übergangs-Abschnitt (35) als Endanschlag für das Spitzende (1) aufweist.
Dichtungs-Ring (17) für einen Bausatz für eine Rohrverbindung nach Anspruch 1.