DE1933758A1

DE1933758A1 - Socket pipe seal using an elastic roll ring

Info

Publication number: DE1933758A1
Application number: DE19691933758
Authority: DE
Inventors: Gerhard Arlt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-03
Filing date: 1969-07-03
Publication date: 1971-02-04
Also published as: DE1933758B2

Description

Nuffenrohrdichtung unter Verwendung eines elastischen Rollrings Die Erfindung betrifft eine Muffenrohrdichtung unter Verwendung eines elastischen Rollrings mit annähernd kresförmigem Querschnitt, der mehrere Hohlkanäle aufweist.Grooved pipe seal using an elastic roll ring Die The invention relates to a socket pipe seal using an elastic rolling ring with an approximately kres-shaped cross-section, which has several hollow channels.

Die bekannten Rollringe mit Hohlkanälen werden aus einem strangvulkanisierten Gummischlauch gefertigt, der auf passende Längen zugeschnitten und dann von Hand zu einem Ring zusammenvulkanisiert wird. Die sich dabei ergebenden Konfektionskosten schlagen jedoch so stark zu Buche, daß dadurch eine erhebliche Verteuerung dieser Dichtungsringe eintritt. Um diese Kosten zu sparen und einen aus einem Stück vollautomatisch gespritzten Weichgummiring zur Muffenabdichtung verwenden zu können, wurde vorgeschlagen, diesen zur Verbesserung seiner Verpreßbarkeit mit auf dem Ringumfang längsumlaufenden Aussparungen bzw. Rillen zu versehen. Diese Aussparungen bzw.The known rolling rings with hollow channels are made from a strand-vulcanized one Rubber hose made, cut to suitable lengths and then by hand is vulcanized together to form a ring. The resulting assembly costs However, they hit the books so much that they make them considerably more expensive Sealing rings enters. In order to save these costs and a fully automatic one from one piece To be able to use an injection-molded soft rubber ring to seal the socket, it was proposed this to improve its compressibility with circumferential on the ring circumference To provide recesses or grooves. These recesses or

Rillen müssen genügend breit sein und verhältnismäßig tief in den Ringkörper hineingehen, damit eine ausreichende Elastizität des Rollrings erzielt wird. Derart breit bzw.Grooves must be sufficiently wide and relatively deep in the Go ring body in, so that sufficient elasticity of the rolling ring is achieved will. So wide or

tief bemessene längsumlaufende Aussparungen führen sehr leicht dazu, daß sich die beiden, die Aussparungen seitlich begrenzenden Ringschenkel des Ringkörpers beim Einrollen des Rollrings auseinanderspreizen, wodurch eine Verflachung des Rollrings zu einer Art Ringmanschette entsteht. Durch diese Verflachung ergibt sich eine starke radiale Querschnittsverkleinerung des Rollrings und damit eine erhebliche Herabsetzung der Anpreßkraft, die der Rollring auf die Rohrwände ausübt. Undichtigkeiten der Muffenrohrverbindung müssen sich dadurch zwangsläufig ergeben.deeply dimensioned longitudinal recesses very easily lead to that the two, the recesses laterally delimiting the ring legs of the ring body Spread apart when rolling in the rolling ring, thereby flattening the rolling ring into a kind of ring cuff. This flattening results in a strong one radial cross-section reduction of the rolling ring and thus a considerable reduction the contact pressure exerted by the rolling ring on the pipe walls. Leaks in the Socket pipe connections must inevitably result from this.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Muffenrohrdichtungen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rundum am Rollring angebrachten Hohlkanäle in ihrer Längsrichtung quer zur Mittellängsachse des Rollrings verlaufen, um die sich der Rollring in die Muffe eines Rohres einrollt, und daß diese Hohlkanäle einseitige Öffnungen aufweisen, die so bemessen sind, daß diese bereits bei der vorgesehenen Mindestverformung axial kleiner sind als die axiale Breite der Anpreßfläche des Rollrings.The invention is based on the object of the disadvantages known Avoid socket pipe seals. According to the invention, this object is achieved by that the hollow channels attached all around the rolling ring in their longitudinal direction transverse to The central longitudinal axis of the rolling ring, around which the rolling ring extends into the socket a tube rolls up, and that these hollow channels have openings on one side, which are dimensioned in such a way that they are already axial with the intended minimum deformation are smaller than the axial width of the contact surface of the rolling ring.

Um die Anpreßfläche des Rollrings möglichst gleichmäßig und groß zu halten, besteht die Möglichkeit, die Öffnungen der Hohlkanäle so zu gestalten, daß diese Öffnungen kleiner sind als der innere, in der gleichen Richtung gemessene Querschnitt der Hohlkanäle.In order to make the contact surface of the rolling ring as uniform and large as possible hold, there is the possibility of designing the openings of the hollow channels so that these openings are smaller than the inner one, measured in the same direction Cross section of the hollow channels.

An Hand der folgenden Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erklärt. Es zeigen Fig. 1, 3, 5 und 7 Voll- bzw. Teilansichten von Rollringen; Fig. 2, 4, 6 und 8 verschiedene Rollringe im Querschnitt; Fig. 9 einen in eine Muffenrohrverbindung eingerollten Rollring.The invention is explained in more detail with the aid of the following exemplary embodiments explained. 1, 3, 5 and 7 show full and partial views of rolling rings; Fig. 2, 4, 6 and 8 different rolling rings in cross section; 9 shows a socket pipe connection rolled ring.

In Fig. 1 besitzt der Rollring 1 rechtwinkelig zur Mittellängsachse verlaufende Hohlkanäle, die einseitig nach außen durchgehende Öffnungen 2 aufweisen. Diese Hohlkanäle können, falls technisch erforderlich, auch scbrägwinkelig zur Nittellängsachse verlaufen. Zwischen zwei dieser nach einer Seite geöffneten Hohlkanäle befindet sich Jeweils ein Hohlkanal gleicher Abmessung, dessen Öffnung 2 - in der Zeichnung gestrichelt dargestellt - auf der anderen Seite der Ringoberfläche - also um 1800 versetzt - angeordnet ist. Die'Hohlkanäle sind bei diesem Rollring 1 gleichmäßig rundum so verteilt und einschließlich der dazwischenliegenden Stege 3 so bemessen, #flß unter Berücksichtigung der Shorehärte des Ringmaterials an keinem Teilbereich der eigentlichen Ringoberfläche 4 weder die vorgeschriebene bzw. notwendige Rückstellspannung bei der Mindestverformung unter-, noch die zulässige Rückstellkraft bei der Höchstverformung überschritten werden. Werden z.B. für einen Rollring von 20 mm Schnurdurchmesser eine Mindestverformung von 25 % und eine Höchstverformung von 50 % festgelegt, so bedeutet dies, daß mit diesem Rollring Muffenspalte von 10 bis 15 mm Stärke abgedichtet werden können. Die Shorehärte des Ringmaterials, Form und Anordnung der Hohlkanäle und der Stege 3 müssen dabei so aufeinander abgestimmt sein, daß der Anpreßdruck des Rollrings 1 an die Dichtflächen der Muffenrohre (und damit seine Rückstellspannung) bei einem Muffenspalt von 15 mm Stärke (= also bei einer Mindestverformung von 25 %) mindestens etwas größer ist als der auf den Rollring einwirkende Innen- oder Außendruck. Der Rollring muß andererseits auch so flexibel sein, daß er sich bei einem Muffenspalt von 10 mm Stärke (= also bei der Höchstverformung von 50 ,~) noch einwandfrei in die Muffe einrollen läßt, und daß dabei die auf die Dichtflächen der Rohre einwirkende Rückstellkraft des Rollrings die Haltbarkeit der Muffenwand und des Spitzendes des anderen Rohres nicht übersteigt. Anzahl und Form der Hohlkanäle und die Breite der dazwischenliegenden Stege 3 sind dabei in bestimmten Grenzen beliebig abwandelbar, so daß sich die erforderlichen Rückstellwerte des Rollrings 1 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung der Hohlkanäle ohne weiteres erreichen lassen. Dabei ist allerdings besonders darauf zu achten, daß die axiale Breite der Öffnungen 2 der Hohlkanäle bereits bei der vorgesehenen Mindestverfòrmung kleiner ist (in der Praxis um mindestens 2 bis 3 mm) als die axiale Anpreßfläche des Rollrings, da andernfalls im Bereich der Öffnungen 2 wegen zu geringer oder fehlender Anpreßfläche Undichtigkeiten auftreten würden. Die bei einer bestimmten Verformung des Rollrings 1 sich ergebende axiale Breite der Anpreßfläche läßt sich zeichnerisch und auch durch praktische Versuche auf einfache Weise bestimmen, so daß die Festlegung der jeweils noch zulässigen größten Öffnungsweiten der Hohlkanäle keine Schwierigkeiten bereitet. Als Erfahrungswert kann gelten, daß die Öffnungen 2 der Hohlkanäle ein Viertel bis ein Drittel des Schnurdurchmessers des Rollrings 1 nicht überschreiten dürfen, wenn die Muffenrchrdichtung einem bestimmten Prüfdruck (z.B. 0,5 atü bei Steinzeugrohrleitungen) noch standhalten soll.In Fig. 1, the rolling ring 1 is at right angles to the central longitudinal axis running hollow channels which have openings 2 extending outward on one side. If technically necessary, these hollow channels can also be inclined at an angle to the central longitudinal axis get lost. Located between two of these hollow channels open to one side In each case a hollow channel of the same dimensions, the opening of which is 2 - in the drawing shown in dashed lines - on the other side of the ring surface - i.e. around 1800 offset - is arranged. The hollow channels are uniform in this rolling ring 1 distributed all around and dimensioned including the webs 3 in between so that # flow taking into account the Shore hardness of the ring material no part of the actual ring surface 4, neither the prescribed or necessary restoring stress for the minimum deformation, nor the permissible Restoring force are exceeded at the maximum deformation. Are e.g. for a Rolling ring with a cord diameter of 20 mm has a minimum deformation of 25% and a maximum deformation set of 50%, this means that with this rolling ring sleeve gaps of 10 to 15 mm thick can be sealed. The Shore hardness of the ring material, The shape and arrangement of the hollow channels and the webs 3 must be coordinated with one another be that the contact pressure of the rolling ring 1 on the sealing surfaces of the socket pipes (and thus its restoring tension) with a socket gap of 15 mm thickness (= thus at a minimum deformation of 25%) is at least slightly larger than that on the rolling ring acting internal or external pressure. On the other hand, the rolling ring must also be flexible be that it is at a socket gap of 10 mm thickness (= so at the maximum deformation from 50, ~) can still be rolled properly into the socket, and that the on the Restoring force of the rolling ring acting on the sealing surfaces of the pipes increases the durability does not exceed the socket wall and the spigot end of the other pipe. Number and The shape of the hollow channels and the width of the webs 3 in between are shown in FIG certain limits can be modified at will, so that the required reset values of the rolling ring 1 with the aid of the inventive arrangement of the hollow channels easily let reach. However, it is particularly important to ensure that the axial Width of the openings 2 of the hollow channels already with the intended minimum deformation is smaller (in practice by at least 2 to 3 mm) than the axial contact surface of the rolling ring, otherwise in the area of the openings 2 because of too little or lack of contact surface leaks would occur. The one with a certain Deformation of the rolling ring 1 resulting axial width of the contact surface can graphically and also through practical Try the simple way determine, so that the definition of the largest permissible opening widths in each case the hollow channels does not cause any difficulties. The empirical value can be that the openings 2 of the hollow channels a quarter to a third of the cord diameter of the rolling ring 1 must not exceed, if the Muffenrchrdichtung a certain Test pressure (e.g. 0.5 atü for vitrified clay pipelines) should still be able to withstand.

Fig. 2 zeigt den Rollring 1 aus Fig. 1 im Querschnitt. Der angeschnittene Hohlkanal 5 ist einseitig verschlossen, wodurch vermieden wird, daß innerhalb des im Muffenspalt eingespannten Rollrings 1 eine durchgehende Verbindung zwischen Rohrinnerem und außerhalb entsteht. Die einseitigen Öffnungen 2 der Hohlkanäle 5 sind jeweils um 1800 versetzt. Dadurch wird gewährleistet, daß sich der auf das Rohr aufgezogene Rollring 1 nach beiden Seiten gleich gut weiterrollen läßt.FIG. 2 shows the rolling ring 1 from FIG. 1 in cross section. The cut one Hollow channel 5 is closed on one side, which avoids that within the Rolling ring 1 clamped in the socket gap creates a continuous connection between the inside of the pipe and emerges outside. The unilateral openings 2 of the hollow channels 5 are each shifted around 1800. This ensures that the pulled onto the pipe Roll ring 1 can continue to roll equally well on both sides.

Fig. 3 weist jeweils abwechselnd einen und zwei übereinanderliegende Hohlkanäle 5 auf. Andere Anordnungen und Formen der Hohlkanäle 5 sind ohne weiteres denkbar. Anzahl, Anordnung und Form dieser Hohlkanäle 5 richten sich - wie in Fig. 1 erläutert - in erster Linie nach den vorgeschriebenen Verformungsgrenzen des Rollrings 1 und den erforderlichen bzw.Fig. 3 shows alternately one and two superimposed Hollow channels 5 on. Other arrangements and shapes of the hollow channels 5 are readily available conceivable. The number, arrangement and shape of these hollow channels 5 are based - as shown in FIG. 1 - primarily according to the prescribed deformation limits of the rolling ring 1 and the required resp.

zulässigen Rückstellkräften.permissible restoring forces.

Fig. 4 zeigt den Rollring 1 aus Fig. 3 im Querschnitt. Hierbei befinden sich die Öffnungen 2 der Hohlkanäle 5 jeweils an der gleichen Seite. Diese Anordnung der Öffnungen 2 kann dann gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Anordnung Vorteile haben, wenn für die Höchstverformung ein hoher Prozentsatz (z.B. 60 %) vorgeschrieben ist. In diesem Falle wird bei einem relativ sehr engen Muffenspalt das Anschnäbeln des Rollrings 1 an die Muffe dadurch erleichtert, indem der Rollring 1 so auf das in die Muffe einzufahrende Rohr aufgezogen wird, daß die Öffnungen 2 der Hohlkanäle 5 alle in der gleichen Richtung zur Muffenöffnung hin zeigen. Da an dieser Seite die Rückstellkraft des Rollrings 1 infolge der Öffnungen 2 erheblich geringer ist als auf der anderen Seite, läßt sich der Rollring 1 von der anfahrenden Muffe erheblich leichter als an der anderen Seite zusammenpressen.FIG. 4 shows the rolling ring 1 from FIG. 3 in cross section. Here are located the openings 2 of the hollow channels 5 are each on the same side. This arrangement the openings 2 can then have advantages over the arrangement shown in FIG. 2, if a high percentage (e.g. 60%) is prescribed for the maximum deformation. In this case, if the socket gap is relatively narrow, the Rolling ring 1 to the socket is facilitated by placing the rolling ring 1 on the in the sleeve to be retracted pipe is pulled up that the openings 2 of the hollow channels 5 all point in the same direction towards the socket opening. Since on this one page the restoring force of the rolling ring 1 due to the openings 2 is considerably lower than on the other hand, the rolling ring 1 can be considerably removed from the approaching sleeve press together more easily than on the other side.

Nach Fig. 5 besitzt der Rollring 1 rundum nebeneinander angeordnete Hohlkanäle 5.According to Fig. 5, the rolling ring 1 has all around arranged side by side Hollow channels 5.

Fig. 6 zeigt den in Fig. 5 dargestellten Rollring 1. Die Hohlkanäle 5 öffnen sich bei diesem Rollring 1 nach beiden Seiten, wobei sie in der Mitte durch einen Zwischensteg 6 unterbrochen sind. Außerdem sind die Öffnungen 2 der Hohlkanäle 5 kleiner als der innere, in der gleichen Richtung gemessene Querschnitt der Hohlkanäle 5. Durch diese Verkleinerung der Hohlkanäle 5 im Bereich der Öffnungen 2 wird auf einfache Weise erreicht, daß deren axiale Größe die axiale Breite der Anpreßfläche des Rollrings 1 auch dann nicht übersteigt, wenn der innere Querschnitt der Hohlräume 5 aus Verpressungsgründen relativ groß bemessen werden muß.FIG. 6 shows the rolling ring 1 shown in FIG. 5. The hollow channels 5 open in this rolling ring 1 on both sides, where they go through in the middle an intermediate web 6 are interrupted. In addition, the openings 2 are the hollow channels 5 smaller than the inner cross-section of the hollow channels measured in the same direction 5. This reduction in size of the hollow channels 5 in the area of the openings 2 opens easily achieved that the axial size of the axial width of the contact surface of the rolling ring 1 does not exceed even if the inner cross-section of the cavities 5 must be dimensioned relatively large for reasons of compression.

Fig. 7 zeigt einen Rollring 1 mit Öffnungen 2 von rundum angebrachten Hohlkanälen 5, der außerdem eine radiale Innenmanschette 7 aufweist.Fig. 7 shows a rolling ring 1 with openings 2 attached all around Hollow channels 5, which also has a radial inner sleeve 7.

Fig. 8 zeigt den gleichen Rollring 1 im Querschnitt. Alle Öffnungen 2 der Hohlkanäle 5 befinden sich an einer Seite.Fig. 8 shows the same rolling ring 1 in cross section. All openings 2 of the hollow channels 5 are located on one side.

Auch hierbei sind die Öffnungen#2 etwas kleiner als der in gleicher Richtung gemessene innere Querschnitt der Hohlkanäle 5. Neben im Querschnitt und/oder Öffnung runden Hohlkanälen können auch solche mit eckiger oder ovaler Form vorgesehen werden. Die radiale Manschette 7 legt sich beim Einrollen des Rollrings 1 in die Muffe um den Außenmantel des Rollrings (gestrichelte Linie). Dabei kann der Rollring 1 so auf das Rohr aufgezogen werden, daß die Manschette 7 die Öffnungen 2 der Hohlkanäle 5 beim Einrollen verschließt.Here, too, the openings # 2 are slightly smaller than the one in the same Direction measured inner cross-section of the hollow channels 5. In addition to the cross-section and / or Opening round hollow channels can also be provided with an angular or oval shape will. The radial sleeve 7 lies down when rolling in the rolling ring 1 in the Sleeve around the outer jacket of the rolling ring (dashed line). The rolling ring 1 can be drawn onto the tube in such a way that the sleeve 7 covers the openings 2 of the hollow channels 5 closes when rolled up.

Die Möglichkeit eines Angriffs aggressiver Medien von den Hohlkanälen 5 aus auf das Innere des Ringkörpers, was in bestimmten Fällen als Nachteil derartiger Hohlkanäle angesehen werden könnte, wird dadurch auf einfache Weise ausgeschlossen.The possibility of aggressive media attack from the hollow channels 5 on the inside of the ring body, which in certain cases is a disadvantage of such Hollow channels could be viewed, is thereby excluded in a simple manner.

Fig. 9 zeigt den in einer Muffenrohrverbindung 8 eingespannten Rollring 1. Die axiale Breite 9 der Öffnung 2 des Hohlkanals 5 ist bereits bei der hier dargestellten Mindestverformung des Rollrings 1 deutlich kleiner als die axiale Breite der Anpreßfläche 10 des Rollrings 1. Eine sichere Abdichtung der Muffenrohrverbindung 8 wird auf diese Weise bei ausreichender Rückstellspannung auch dann gewährleistet, wenn die Öffnungen 2 der Hohlkanäle 5 bei der fertigen Muffenrohrdichtung im Bereich der Anpreßfläche 10 des Rollrings 1 zu liegen kommen.9 shows the rolling ring clamped in a socket pipe connection 8 1. The axial width 9 of the opening 2 of the hollow channel 5 is already shown here Minimum deformation of the rolling ring 1 is significantly smaller than the axial width of the contact surface 10 of the rolling ring 1. A secure seal of the socket pipe connection 8 is on this way, with sufficient reset voltage, also guaranteed when the Openings 2 of the hollow channels 5 in the finished socket pipe seal in the area of Contact surface 10 of the rolling ring 1 come to rest.

Durch die Erfindung ergeben sich folgende Vorteile: 1.) Es können Rollringe praktisch jeder von der Rohrseite her geforderten Elastizität ohne jede Klebstelle so konstruiert werden, daß die Dichtflächen der Rollringe durch die einseitigen Öffnungen der Hohlkanäle nicht zu stark verkleinert werden; 2.) die Herstellung dieser Rollringe kann mittels einfacher zweiteiliger Preßformen in vollautomatischen Einspritzpressen in großen Stückzahlen äußerst rationell erfolgen, wobei jedwede Handkonfektion entfällt.The invention results in the following advantages: 1.) It can Rolling rings practically every elasticity required by the pipe side without any The adhesive joint can be constructed in such a way that the sealing surfaces of the rolling rings pass through the one-sided Openings of the hollow channels are not reduced too much; 2.) the production this rolling rings can be made in fully automatic by means of simple two-part compression molds Injection presses can be carried out in large numbers extremely efficiently, with any Hand assembly is not necessary.

Claims

============================= Socket pipe gasket using an elastic rolling ring with an approximately circular cross-section, the several Has hollow channels, characterized in that the attached all around the rolling ring (1) Hollow channels (5) in their longitudinal direction transversely to the central longitudinal axis of the rolling ring (1) run around which the rolling ring (1) rolls into the socket of a pipe, and that these hollow channels (5) have openings (2) on one side which are dimensioned so that these are axially smaller than at the intended minimum deformation the axial width of the contact surface (10) of the rolling ring (1).

2.) Rolling ring for the production of a socket pipe seal according to claim 1, characterized in that the openings (2) of the hollow channels (5) are smaller than the inner cross-section of the hollow channels (5) measured in the same direction.

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