DE10313306B3

DE10313306B3 - Quetschflansch zum Abdichten eines durch eine Öffnung hindurchgeführten Rohres, insbesondere für eine Mauerdurchführung

Info

Publication number: DE10313306B3
Application number: DE10313306A
Authority: DE
Inventors: Thomas Paier
Original assignee: Poloplast GmbH and Co KG
Current assignee: Poloplast GmbH and Co KG
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: ES2252713T3; EP1462700A2; EP1462700B1; DE502004000123D1; EP1462700A3; ATE308708T1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Quetschflansch mit einem im Wesentlichen ringförmigen elastischen Dichtelement 1 sowie mit einem ersten 2 und einem zweiten 3 Spannelement, mittels derer das Dichtelement 1 quetschbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement 1 im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und einen kreisringsegmentartigen innen liegenden, zu einer Stirnfläche des Dichtelements 1 offenen Freiraum 4 umfasst, in welchem ein elastischer Konuskörper 5 angeordnet ist, dass das erste Spannelement 2 kreisringsegmentartig ausgebildet ist und eine innere Konusfläche 6 und eine äußere Konusfläche 7 aufweist und in dem Freiraum 4 innen liegend zu dem Konuskörper 5 angeordnet ist und dass das zweite Spannelement 3 kreisringsegmentartig ausgebildet ist und außen liegend zu dem Konuskörper 5 angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Quetschflansch gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.
Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf einen Quetschflansch mit einem im Wesentlichen ringförmigen elastischen Dichtelement sowie mit einem ersten und einem zweiten Spannelement, mittels derer das Dichtelement quetschbar ist.

Aus dem Stand der Technik sind Quetschflansche in unterschiedlichen Ausgestaltungen vorbekannt. Sie dienen zum Abdichten innerhalb einer zylindrischen Ausnehmung, beispielsweise einer Mauerdurchführung. Dabei wird das elastische Dichtelement, welches üblicherweise aus einem Gummi-Material besteht, zwischen zwei Spannelementen oder ringförmigen Flanschen zusammengequetscht. Diese Verquetschung führt zu einer radialen Verformung des Dichtelements. Dieses weicht somit nach außen aus und drückt gegen die Wandung des Rohres oder der Mauerdurchführung. Weiterhin weicht das Material des Dichtelements auch radial nach innen aus und quetscht somit ein durchgeführtes, abzudichtendes Rohr. Durch die Verpressung des Dichtelementes entsteht eine entsprechende Dichtwirkung, die beispielsweise ausreichend ist, um von außen anstehendes Wasser abzudichten.

Als nachteilig erweist es sich dabei, dass das elastische Dichtelement sich nur bis zu einem gewissen Maße in radialer Richtung deformieren lässt, so dass die gewünschte Dichtwirkung begrenzt ist. Dieses wiederum führt dazu, dass das Dichtelement möglichst passgenau zum Durchmesser des Außenrohres bzw. der Mauerdurchführung sowie zum Durchmesser des abzudichtenden Rohres hergestellt werden muss.

Als weiterer Nachteil ergibt sich, dass die Materialeigenschaften des elastischen Dichtelements dazu führen, dass dieses in seiner Dichtwirkung nachlässt, je kleiner der abzudichtende Rohrdurchmesser im Verhältnis zum Quetschflanschdurchmesser ist, so dass die erforderliche Verpressung zu gering wird, um eine ausreichende Dichtheit zu gewährleisten.

Da aus dem Stand der Technik jeweils ringförmige Spannelemente bekannt sind, welche mitunter auch aufklappbar gestaltet sein können, um das elastische, ebenfalls ringförmige Dichtelement gleichmäßig zu verpressen, führt eine ungleichmäßige Vorspannung der beiden Spannelemente zueinander zu einer ungleichmäßigen Verformung des Dichtelements. Dies wiederum bedingt die Gefahr von Undichtigkeiten.

Die vorbekannten Konstruktionen verwenden vielfach geteilte Spannelemente, die mittels mehrerer durchgehender Schrauben gegeneinander verspannt werden. Dabei sind die Schrauben dem korrodierenden Medium ausgesetzt, so dass höhere Kosten durch geeignete Materialauswahl oder Beschichtung der Schrauben entstehen. Zusätzlich kann es ungünstig sein, dass sich im Bereich der Durchführung der Schrauben selbst Undichtigkeiten ergeben können.

Die DE 298 17 098 U1 zeigt eine Pressringdichtung, welche einen zylindrischen, elastischen Ring umfasst, der durch zwei Scheiben axial gequetscht wird.

Eine Stützvorrichtung für Rohre in Mauerdurchführungen zeigt die WO 96/25616 A1. Hierbei sind mehrere mit exzentrischen Ausnehmungen versehene elastische Schwenkklemmhülsen vorgesehen, die jeweils eine Ausnehmung zur Durchführung des Rohres bzw. zu der nächst kleineren Schwenkklemmhülse aufweisen. Die Schwenkklemmhülsen werden in axialer Richtung durch ringförmige Abdeckplatten gequetscht. Zusätzlich kann vorgesehen sein, die Schwenkklemmhülsen im Bereich ihrer jeweiligen Wandungen in Richtung der Mittellängsachse konisch auszubilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Quetschflansch der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit ein hohes Maß an Dichtwirkung sicherstellt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist somit ein Quetschflansch vorgesehen, bei welchem ein zusätzlicher Konuskörper verwendet wird, um das Dichtelement zu quetschen und zu deformieren. Durch die konusförmige Ausgestaltung ist es möglich, bei relativ geringen Spannkräften ein hohes Maß an radial gerichteter Verformung des Dichtelementes hervorzurufen, so dass der gesamte Quetschflansch sich auch unter ungünstigen Einbaubedingungen durch eine hohe Dichtigkeit auszeichnet.

Da der Konuskörper erfindungsgemäß in dem Freiraum des Dichtelements angeordnet ist, ist das Dichtelement zu einer Seite hin vollständig geschlossen und dichtet die Mauerdurchführung oder das Rohr (Futterrohr) vollständig ab. Von dieser Seite aus können somit aggressive Medien nicht die Spannelemente sowie weitere zum Verspannen dieser beiden Spannelemente benötigte Bauelemente angreifen. Vielmehr sind diese durch das Dichtelement selbst geschützt.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene kreisringsegmentartige Ausgestaltung des ersten und des zweiten Spannelements kann der Quetschflansch so angeordnet werden, dass ein einfacher Zugang zu den Spannelementen gesichert ist. Dies ist insbesondere bei ungünstigen Einbauverhältnissen, beispielsweise in Ecken von Gehäusen, vorteilhaft. Hierdurch wird die Montage erheblich erleichtert.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung eines Konuskörpers ergibt sich eine hervorragende radiale Verquetschung des Dichtelements, so dass auch kleine Rohrdurchmesser von durchzuführenden, abzudichtenden Rohren zuverlässig abgedichtet werden können.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, den Konuskörper entweder einstückig mit dem Dichtelement auszubilden oder als separates Bauteil einzusetzen. Bei letzter Lösung besteht auch die Möglichkeit, die Elastizität bzw. Härte des Konuskörpers unterschiedlich zu der des Dichtelements auszuwählen. Auch unterschiedliche Materialpaarungen sind hierdurch möglich.

Das Dichtelement ist erfindungsgemäß bevorzugter Weise an seiner zylindrischen Außenfläche im Wesentlichen glatt ausgebildet. Hierdurch erhöht sich die Dichtwirkung, da Spaltbildungen oder Ähnliches vermieden werden.

Zum Verspannen der beiden Spannelemente gegeneinander kann es günstig sein, wenn das erste Spannelement mit axialen Gewindeausnehmungen versehen ist, in welche Schrauben eindrehbar sind, die durch zu den Gewindeausnehmungen fluchtende Ausnehmungen des zweiten Spannelements geführt werden. Der gesamte Herstellungsaufwand des erfindungsgemäßen Quetschflansches minimiert sich hierbei beträchtlich.

In einer alternativen Ausgestaltungsvariante ist es auch möglich, das erste und das zweite Spannelement mittels eines Hebelmechanismus gegeneinander zu verspannen. Der Hebelmechanismus kann beispielsweise Zugbolzen, die an dem ersten Spannelement verankert sind, sowie einen Kniehebel oder Ähnliches umfassen. Somit entfällt die Möglichkeit, ein drehmomentüberwachtes Anziehen von axialen Gewindeschrauben vorzunehmen.

Der Quetschflansch kann erfindungsgemäß mit mehreren ersten und mehreren zweiten Spannelementen versehen sein, so dass sich eine gleichmäßige Verspannung des Konuskörpers gegen das Dichtelement ergibt. Die mehreren ersten und zweiten Spannelemente können aufklappbar bzw. scharnierartig miteinander verbunden werden, um die Montage zu erleichtern.

Im Rahmen der Erfindung kann der Konuskörper entweder als ganzer, drehsymmetrischer Konus ausgebildet sein oder lediglich als Teilkonus, der sich nur über einen Teil der Umfangsfläche des entsprechenden Kreisbogens erstreckt. Bei letzterer Lösung ist auch eine exzentrische Abdichtung eines abzudichtenden Rohres in einem Rohr einer Mauerdurchführung oder Ähnlichem besonders sicher und einfach möglich.

Um das Aufstecken des Dichtelements bzw. des Konuskörpers auf ein Rohr zu ermöglichen, kann erfindungsgemäß das Dichtelement mit einem radialen, den Freiraum nicht durchsetzenden Schlitz versehen sein.

Zur Erhöhung der Anpresskraft des zweiten Spannelements kann dieses mit einer axialen Druckfläche, welche beispielsweise im Bereich einer Druckplatte ausgebildet ist, versehen sein.

Um die axiale Zuordnung des ersten und des zweiten Spannelements zu erhöhen, kann es günstig sein, wenn zusätzlich eine Axialführung vorgesehen ist, beispielsweise in Form eines oder mehrerer axialer Bolzen, die in den entsprechenden Ausnehmungen gleiten.

Um eine einfache Anpassung an unterschiedliche Außendurchmesser von abzudichtenden Rohren vornehmen zu können, kann es günstig sein, wenn um die Ausnehmungen des Dichtelements mehrere entnehmbare oder lösbare Ringelemente, ähnlich einem Zwiebelring, angeordnet sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Quetschflansches im montierten Zustand,
2 eine stirnseitige Ansicht auf die in 1 gezeigte Anordnung,
3 eine Schnittansicht längs der Linie A-A von 2,
4 eine perspektivische demontierte Ansicht der Ausgestaltung der 1 bis 3,
5 eine Ansicht des ersten und des zweiten Spannelements im montierten Zustand, und
6 eine Ansicht, ähnlich 5, im vor-montierten Zustand des Quetschflansches.
Der erfindungsgemäße Quetschflansch umfasst ein Dichtelement 1, welches im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und mit einer zentrischen Ausnehmung 11 versehen ist. Weiterhin ist, wie insbesondere aus 4 ersichtlich, ein radialer Schlitz 8 vorgesehen, welcher sich von der Außenseite bis zur zentrischen Ausnehmung 11 erstreckt. Der Schlitz 8 dient zum Aufstecken des Dichtelements 1 auf ein Rohr 13, welches mittels des Quetschflansches gegenüber einem nicht dargestellten Futterrohr oder einer zylindrischen Mauerdurchführung abzudichten ist.
Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Dichtelement 1 einen taschenförmigen Freiraum 4 (siehe insbesondere 3 und 4), in welchen ein erstes Spannelement 2 einbringbar ist. Der Freiraum 4 ist an einer Stirnseite des Dichtelements 1 mittels einer Stirnwand 14 abgedichtet, diese ist einstückig mit dem Dichtelement 1 ausgebildet.
Der Freiraum 4 kann sich über einen Teil des Kreisumfangs des Dichtelements 1 erstrecken, so wie dies beispielsweise in 4 dargestellt ist.
Die Außenfläche des Dichtelements 1 ist zylindrisch und vorzugsweise glatt ausgebildet. Es können jedoch auch umlaufende Nuten oder Riefen vorgesehen sein, so wie dies in 4 dargestellt ist.
Das erste Spannelement 2, welches in den Freiraum 4 einbringbar ist, weist eine innere Konusfläche 6 sowie eine äußere Konusfläche 7 auf. Die Konusflächen sind insbesondere in den 5 und 6 verdeutlichend dargestellt. Die innere Konusfläche 6 gelangt dabei in Anlage gegen einen Konuskörper 5, welcher angrenzend an den Freiraum 4 einstückig mit dem Dichtelement 1 ausgebildet ist. Durch eine axiale Verspannung des ersten Spannelements 2 erfolgt somit eine Verpressung oder Verspannung/Quetschung des Konuskörpers 5, die zu einer Abdichtung des Rohrs 13 führt (siehe insbesondere 3).
Die äußere Konusfläche 7 des ersten Spannelements 2 wirkt gegen die Außenwandung des Dichtelements 1 und quetscht dieses in radialer Richtung nach außen (siehe 3).
Das erste Spannelement 2 wirkt mit einem zweiten Spannelement 3 zusammen, welches eine äußere Konusfläche 15 zum Quetschen des Dichtelements 1 aufweist. Die 5 und 6 zeigen das Zusammenwirken des ersten und des zweiten Spannelements 2, 3. Dabei zeigt die 5 eine vollständig gegeneinander verspannte Situation, während in 6 eine vormontierte Ausgangs-Position dargestellt ist.
Auf die Einfügung des Dichtelements 1 wurde in den 5 und 6 zum Zwecke der deutlicheren Darstellung verzichtet.
Das zweite Spannelement 3 weist eine Druckplatte 16 auf, welche eine nach innen gerichtete Druckfläche 9 bildet. Diese wirkt gegen den Konuskörper 5 bzw. das Dichtelement 1 und führt zu einer sicheren Verspannung.
Weiterhin sind an dem zweiten Spannelement 3 mehrere Axialführungen 10 (Zylinderstifte) vorgesehen, welche in entsprechenden Ausnehmungen des ersten Spannelements 2 gleiten, um eine axiale Zuordnung sicherzustellen. Diese Ausnehmungen des zweiten Spannelements 3 sind mit dem Bezugszeichen 17 versehen. Demgemäß umfasst der Konuskörper 5 ebenfalls axiale Ausnehmungen 18.
Wie sich insbesondere aus der Darstellung der 3 ergibt, sind im zentrischen Bereich des Dichtelements 1 und/oder des Konuskörpers 5 Ringelemente 12 vorgesehen, welche zwiebelschalenartig ausgebildet sind und entfernt werden können, um eine möglichst exakte Anpassung an den Außendurchmesser des abzudichtenden Rohres 13 vorzunehmen.
Da das erste Spannelement 2 eine innere Konusfläche 6 aufweist, welche eine größere Steigung (Keilform) hat, als die äußere Konusfläche 7, erfolgt eine zuverlässige Quetschung und radiale Deformation des Dichtelements 1, so wie dies beispielsweise aus den 1 und 2 ersichtlich ist.
In den Figuren wurde auf die Darstellung von Spannschrauben verzichtet. Hierfür sind an dem ersten Spannelement 2 im Bereich der Ausnehmungen 17 bzw. deren Verlängerung Gewindebohrungen vorgesehen. Die entsprechenden Schrauben werden durch Ausnehmungen 19 des zweiten Spannelements 3 von einer Seite des erfindungsgemäßen Quetschflansches aus eingeschraubt. Sie sind somit zur Außenseite hin abgedichtet und für aggressive Medien nicht zugänglich.

1: Dichtelement
2: Erstes Spannelement
3: Zweites Spannelement
4: Freiraum
5: Konuskörper
6: Innere Konusfläche
7: Äußere Konusfläche
8: Schlitz
9: Druckfläche
10: Axialführung
11: Zentrische Ausnehmung
12: Ringelement
13: Rohr
14: Stirnwand
15: Konusfläche
16: Druckplatte
17: Ausnehmung
18: Ausnehmung
19: Ausnehmung

Claims

Quetschflansch zum Abdichten eines durch eine Öffnung hindurchgeführten Rohres, insbesondere für eine Mauerdurchführung, mit einem im Wesentlichen ringförmigen, elastischen Dichtelement (1) mit zumindest einer Ausnehmung (11) zur Aufnahme des Rohres sowie mit einem ersten Spannelement (2) und einem zweiten Spannelement (3), mittels derer das Dichtelement (1) quetschbar ist, wobei das Dichtelement (1) im Wesentlichen zylindrisch aufgebaut ist und einen an die Ausnehmung (11) angrenzenden Konus aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass das Dichtelement (1) einen kreisringsegmentartigen innenliegenden, zu einer Stirnfläche des Dichtelements (1) offenen taschenförmigen Freiraum (4) umfasst, in welchem ein elastischer Konuskörper (5) angeordnet ist, – dass in dem Freiraum (4) ein erstes, kreisringsegmentartiges Spannelement (2) angeordnet ist, welches eine innere Konusfläche (6) aufweist, die zur Anlage an die Konusfläche des Konuskörpers (5) bestimmt ist und mittels welcher der Konuskörper (5) abdichtend gegen das Rohr (13) pressbar ist, und welches eine äußere Konusfläche (7) aufweist, – dass ein zweites Spannelement (3) vorgesehen ist, welches außenliegend zu dem Konuskörper (5) angeordnet und kreisringsegmentartig ausgebildet ist, und – dass beim Verspannen der Spannelemente (2, 3) die Außenwandung des Dichtelements (1) durch das Spannelement (3) und durch die äußere Konusfläche (7) des Spannelements (2) in radialer Richtung nach außen quetschbar ist.
Quetschflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuskörper (5) einstückig mit dem Dichtelement (1) verbunden ist.
Quetschflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuskörper (5) als separates Bauelement ausgebildet ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (1) an seiner zylindrischen Außenfläche im Wesentlichen glatt ausgebildet ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Spannelement- (2) mit mehreren axialen Gewindeausnehmungen und dass das zweite Spannelement (3) mit zu den Gewindeausnehmungen fluchtenden Ausnehmungen (19) versehen ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (2) und das zweite (3) Spannlement mittels eines Hebelmechanismus gegeneinander verspannbar sind.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste (2) und mehrere zweite (3) Spannelemente vorgesehen sind.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuskörper (5) drehsymmetrisch ausgebildet ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuskörper (5) als Teilkonus ausgebildet ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (1) mit einem radialen, den Freiraum (4) nicht durchsetzenden Schlitz (8) versehen ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Spannelement (3) mit einer axialen Druckfläche (9) versehen ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (2) und/oder das zweite (3) Spannelement mit zumindest einer Axialführung (10) versehen ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (1) um seine zentrische Ausnehmung (11) mit mehreren entnehmbaren Ringelementen (12) versehen ist.
Quetschflansch nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuskörper (5) aus einem gleitfähigen Elastomer besteht.