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Rollring zur Abdichtung von Abwasserrohren Der Erfindungsgegenstand
betrifft einen Rollring insbesondere aus Gummi oder gummielastichen Stoffen mit
vernetzter Struktur zur Abdichtung von Abwasserrohren.
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Unter der vielfältigen Abdichtungen für Abwasserrohre - z.B. aus Beton
und Steinzeug - haben Rollring ans Gummi oder gummielastischen Werkstoffen eine
große Bedeutung.
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Speziell bei Steinzeugrohren ergeben sich bei der Abdichtung jedoch
gewisse Problose, die aus der relativ hohen Schwankung der Rohrdurchmesser, Muffen
und Spitzenden resultieren und die gleichfalls durch die teilweise nicht unbeträchtlichen
Unsymmetric dieser Rohrteile bedingt sind. Im Muffenspalt kann es nämlich lokal
zu hohen Verpressungen der Rollringe kommen, so daß die auftretenden Rückstellkräfte
die Rohrfestigkeit übersteigen und so Muffensprengungen hervorrufen. Durch die hohen
Rückstellkräfte kann auch der Einbau sehr erschwert bzw. unmöglich gemacht werden.
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Um diese Nachteile zu verneiden, ist man dazu übergegangen, gummielastische
Rollringe zelliger Struktur oder Massivrollringe mit axialer Durchbohrung relativ
großen Durchmessers einzusetzen. Dadurch lassen sich die geometrischen Ungleichmäßigkeiten
überbrücken.
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Dies ist bedingt durch die wesentlich weichere Federkennlinie zumindest
im unteren Verformungsbereich, d. h. vor Einsetzen der eigentlichen Progression
infolge Wandberührung der Hohlkörper.
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Gegenüber massiven Rollringen aus gummielastischen Materiallen hat
diese Ringkonstruktion unter anderem den Nachteil, daß bei auftretender Scherlastbeanspruchung
zumindest im unteren Verpressungsbereich bei ca. 35 - 40 % die Rückstellkräfte im
entlasteten Teil der Dichtung nicht mehr ausreichen, um Dichtigkeit zu garantieren.
Erfahrungsgemäß wird Dichtigkeit der Rohrverbindungen bei
einer
Scherlast von 20 kg pro on Rohrennweite gefordert. Für Abwasserleitungen mit relativ
hohen Maßungenangkeiten brächte ein Rollring den optimalen technischen Effekt, der
diese Scherlast-Sicherheit des Vollgummiringes mit der zuffenschonenden, weichen
Federkennlinie des zeiligen bzw. axial durchbohrten Massivringes in sich vereinigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Rollringe zu schaffen.
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Diese Aufgae wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der eingange
beschriebene Rollring aus einem Kern und einem diesen um-@ gebenden Mantel besteht,
wobei Kern und Mantel unterschiedlich verformbar sind und das Verhältnis vom Kerndurchmesser
zum Gesamtdurchmesser in den Grenzen zwishen 15 - 80 % liegt. Das optimale Verhältnis
des Kerne zum Gesamtsdurchmesser ist abhängig von der Schnurstärke und den deformationsmechanischen
Eigenschaften der gewählten Werkstoffe, läst sich aber jeweils durch Versuche ermitteln.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindungsgegenstandes kann darin bestehen, daß
der Mantel aus zelligem und der Kern aus massiven Gummi oder gummielastichen Werkstoff
besteht. Eine umgekehrte Materialauswahl für Kern und Mantel ist ebenfalls möglich.
Ringe dieser Gestaltung zeigen gegenüber herkömmlichen Rollringdichtungen für maßungenaue
Rohre den Vorteil einer geringeren Spannungsrelaxation und eines geringeren Druckverformungsrestes.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dadurch erreicht werden,
daß der Mantel aus Gummi und der Kern aus einem anderen elastischen bzw. volumen-inkompressiblen
Material besteht (z.B.
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Metall, Kitte, Flüssigkeiten oder Füllstoffe unterschiedlichster Körnigkeit).
Ein besonderer Vorteil bei dieser Ausführungsform besteht darin, daß man unter Unständen
den Kern aus besonders preiswerten Material herstellen kann.
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In einer weiteren Ausführungsmüglichkeit besteht der Rollring aus
einem Vollgummimantel, der 15 - 25 Vol.% Hohlraum umschließt.
Ein
Ring mit einem derartigen Aufbau läßt nich besonder einfach herstellen.
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Ferner ist es möglich, daß der Kern in mehrere Einzelkerne beliebiger
Form und Anordung aufgeteilt ist. Diese Ausführung bietet den Vorteil einer besseren
Differenzierung der Federkennlinie.
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Nach der Erfindung ist es weiterhin möglich, daß der Mantel an der
Oberfläche mit Profilierungen verschen ist. Durch diese Profilierung kann der Einbau
des Rollringes noch weiter erleichtert werden.
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Nach einer witerm Ausführung der Erfindung kann zwischen Kern und
Mantel eine festhaftende Verbindung bestehen. Diese Ausführungsform ist bevorzugt.
Solche Ringe lassen sich leicht und einfach herstellen. Es ist aber auch möglich,
daß der Kern lese im Mantel liegt.
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Der Voerteil dieser Ausführung ist darin zu schen, daß zwischen Mantel
und Kern ein Hohlraus besteht, der zu einer Materialersparnis führt und gleichzeitig
eine Möglichkeit biete, die Federkennlinie zu beeinflussen.
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Die Erfindung wird in einer Zeichzung beispielsweise beschrieben.
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Die Abbildungen 1 - 5 zeigen verschiedene räumliche Darstellungen
von erfindungsgemäßen Rollringsektoren.
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Abbildung 1 stellt den Sektor eines Rollrings aus gummielastischen
Material der, wobei der Mantel (1) aus weichen Zellgummi einen Kern (2) aus massiven
Gummi unschießt. Zwischen Kern (2) und Mantel (1) besteht eine festhaftende Verbindung.
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Im Abbildung 2 ist ein Matreialenstausch gegenüber Abbildung 1 im
Kern (3) und Mantel (4) vorgenommen. Außerden trägt der Mantel einen Versprung (5),
der eine mögliche Profilierung des Mantels darstellt. Es sind in diesen Zusammenhang
auch andere Profilierungen denkbar. Weiterhim kann der Kern außer der dargestellten
breis-oder
kremzförmigen Geometrie auch andere geometrische Formen,
wie z.B. Quadrate, Rechtecke, Dreiscke oder andere Vieleck@, aufweisen, siehe z.B.
Abbildung 5.
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Abbildung 3 zeigt einem Rollringquerschnitt, bei dem der Kern aus
4 Teilkermen (6), (7), (8), (9) besteht. Der Mantel (10) besteht aus zelligem Material.
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Abbildung 4 zeigt die räumliche Darstellung des Sektors eines Rollringes,
der wiederum eine Aufteilung der Kerns enthält, und zwar dergestalt, daß die gewählten
Materialien alternierend und konzentrisch angeordnet sind. Der Kern (11) ist massiv,
ihn umgibt ein poröser Ring (12). Der Mantel (13) ist wiederum massiv.
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Abbildung 5 zeigt die räumliche Darstellung eines Rollringsektors,
bei den der Mantel (15) ans porösem Material besteht und bei den die Oberfläche
eine Profilierung zeigt. Der Kern (14) besteht au Massivgummi und zeigt eine weitere
gegenüber Abbildung 2 geändert@ geometrische Form.
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Abbildung 6 zeigt eine gegenüber Abbildung 1 veränderte Ausführung
insofern, als der Kern (16) aus massiven Gummi lose in de@ Mantel (17) aus Zellgummi
liegt.