DE19647257C2

DE19647257C2 - Manschette zum Abdichten einer Wanddurchbrechung

Info

Publication number: DE19647257C2
Application number: DE19647257A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kessel
Original assignee: Kessel GmbH
Current assignee: Kessel AG
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2016-11-16
Also published as: DE29519780U1; DE19647257A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Manschette zum Abdichten einer Wanddurchbrechung, die von einem Körper durchsetzt ist. Ein derartiger Körper kann beispielsweise ein Rohr, ein Schlauch oder ein Kabel sein.

Eine derartige Manschette ist aus der Praxis bekannt. Sie besteht aus einem Manschettenrumpf, an dessen beiden Enden je eine Wulst angeformt ist. Diese Wülste besitzen einen größeren Außendurchmesser als die zu dichtende Durchbrechung der Wand. Da die Manschette aus Gummi besteht, ist sie elastisch, so daß einer der Wülste durch die Durchbrechung durchgequetscht werden kann. Befinden sich die Wülste beidseits der Wand, so wird die Manschette von ihr gehalten. Anschließend kann ein Kabel oder ein Rohr durch die Manschette hindurchgesteckt werden. Diese bekannte Manschette weist jedoch den Nachteil auf, daß ihre Montage bedingt durch die erforderliche starke Deformation der Wülste relativ schwierig ist. Außerdem kann die Manschette nur sehr schwer wieder entfernt werden, ohne sie gleichzeitig zu zerstören. Ein weiterer Nachteil ist die mäßige Dichtwirkung der bekannten Manschette.

Aus der DE 83 22 349 U1 ist eine weitere Manschette bekannt, die einseitig eine breite, die Wanddurchbrechung übergreifende Wulst aufweist. Dieser Wulst liegt eine kleinere Wulst gegenüber, die in eine konische Erweiterung der Wanddurchbrechung eingreift. Diese Manschette weist jedoch den Nachteil auf, daß sie keinen ausreichend festen Sitz in der Wand hat. Beim Entfernen der durchgeführten Kabel oder Rohre kann die Manschette aus ihrem Sitz rutschen.

Aus der DE 30 02 140 C2 ist ein Dichtring aus Polytetrafluorethylen bekannt, d. h. aus einem Kunststoff, der nur sehr geringe elastische Eigenschaften hat. Dieser Dichtring dient dazu, in eine Rohrhalteplatte eingeschlagen zu werden, um anschließend ein in axialer Richtung einführbares Glasrohr zu halten. Der bekannte Dichtring weist an seinem einen axialen Ende einen umlaufenden Flansch und an seinem anderen axialen Ende einen kreisförmigen Wulst auf. Der Wulst weist eine in axialer Richtung geöffnete, umlaufende, U-förmige Nut auf, deren Nutgrund gerundet ist. Der Abstand zwischen dem Nutgrund und der ihm zugewandten Stirnfläche des umlaufenden Flansches ist kleiner als die Dicke der Rohrplatte.

Aus der DE 40 14 684 A1 ist eine Ringraumdichtung bekannt, die der Abdichtung eines in eine Bauwerksöffnung einzuführenden Mediumrohres dient. Die bekannte Ringraumdichtung ist bereits am Beginn der Montage des Mediumrohres durch ein als Verbindungsmittel dienendes Spannband mit einer am Mediumrohr angebrachten Schiebehülse fest verbunden. Es ist daher weder möglich, die Ringraumdichtung ohne das Mediumrohr in die Bauwerksöffnung einzuführen, noch ist es möglich, das Mediumrohr aus der Bauwerksöffnung zu entfernen und gleichzeitig die Ringraumdichtung darin zu belassen.

Aus der DE-GM 70 01 903 ist ein Abdichtstopfen für Hydraulikrohre bekannt, der an einem Ende lediglich einen nach innen gerichteten Überstand aufweist und somit kein sicheres Festhalten in einer Wanddurchbrechung gewährleistet.

Aus der DE 22 33 211 C2 ist eine Dichtung für den Spalt einer Rohr- oder Kabeldurchführung durch eine Wand bekannt, bei der ein im wesentlichen zylindrischer Dichtungssteg so faltenförmig geformt ist, dass im Bereich stirnseitiger Ringwülste nach innen vorspringende Dichtlippen ausgebildet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Manschette der eingangs genannten Art bereitzustellen, die bei guter Abdichtfähigkeit ohne hohen Kraftaufwand in eine Wanddurchbrechung einbringbar und aus dieser wieder entfernbar ist, wobei ein selbsttätiges Festhalten der Manschette in der Wanddurchbrechung auch bei nicht durchdringendem Körper sichergestellt sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ge löst.

Da eine der Verstärkungen nur geringfügig über die Wanddurchbrechung hinausragt, läßt sich die Manschette leicht durch die Wanddurchbrechung hindurchstecken, ohne daß diese stärker deformiert werden müßte. Sie läßt sich daher ohne hohen Kraftauf wand in die Wanddurchbrechung einführen und von ihr wieder entfernen. Trotzdem hält sich die Manschette einwandfrei in der Wanddurchbrechung fest. Nachdem die Manschette mit ihrer geringfügig über die Wanddurchbrechung hinausragenden Ver stärkung durch die Wanddurchbrechung hindurchgeführt ist, wird ein Körper wie bei spielsweise ein Rohr, das von der Manschette gehalten und gedichtet werden soll, in deren Öffnung eingeschoben. Der Innenquerschnitt der Manschette ist im Bereich der nach innen gerichteten Verstärkung geringer als der Außendurchmesser des Rohres, so daß die Manschette durch das Rohr deformiert wird. Dadurch wird die in entspann ter Lage geringfügig über die Wanddurchbrechung hinausragende Verstärkung weiter nach außen gedrückt, so daß sich die Manschette stärker an der Kante der Wand durchbrechung hintergreifend festklammert. Die Deformation dieser Verstärkung kann bei hohen Anforderungen an die Haltekraft und Dichtwirkung der Manschette so groß gewählt werden, daß sich die Verstärkung flächig an der Wand anlegt. Dies sorgt für einen guten Halt der Manschette zwischen der Wanddurchbrechung und dem Rohr und gleichzeitig für eine verbesserte Dichtwirkung zwischen beiden. Durch die starke, vom Rohr bewirkte Deformation nach außen legt sich die Endverstärkung der Dichtung bei der Wanddurchbrechung umgreifender um die Wandung, so daß auch bei verschiedenen Wanddicken ein fester und vor allem dichter Sitz der Dichtung ge geben ist. Deshalb kann die gleiche Manschette für verschieden dicke Wände genutzt werden. Soll die Manschette wieder entfernt werden, so wird zunächst das Rohr aus ihr herausgezogen. Die vom Rohr verursachte Deformation der Manschette wird da durch aufgehoben, so daß eine der Verstärkungen wiederum nur geringfügig über die Wanddurchbrechung hinausragt. Damit kann die Manschette ohne großen Kraftauf wand aus der Wanddurchbrechung wieder entfernt werden.

Gemäß Anspruch 2 ist es günstig, die Manschette im Bereich der geringfügig hinaus ragenden Verstärkung zu ihrem Ende hin nach außen erweiternd auszubilden. Durch diese Form der Manschette ergibt sich ein besonders sicherer Halt in der Wanddurch brechung. Nach dem Einschieben des Rohres wird die Außenfläche dieser Verstär kung besonders günstig gegen die Wanddurchbrechung gedrückt, was die Dichtwir kung verbessert. Als Außenquerschnitt ist dabei jene Fläche zu verstehen, die eine Außenumfangslinie der Manschette einschließt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 3 die nach innen gerichtete Ver stärkung derart ausgebildet ist, daß sich die Manschette innenseitig zu ihrem Ende hin verjüngt. Bei dieser Ausbildung drückt das eingeschobene Rohr das Ende der Man schette nach außen, so daß die geringfügig hinausragende Verstärkung zur Kante der Wanddurchbrechung gedreht wird. Dies ergibt eine besonders starke Aufspreizung der nach außen gerichteten Verstärkung und damit einen guten Halt und gleichzeitig eine gute Dichtwirkung der Manschette an der Wanddurchbrechung. Als Innenquer schnitt ist dabei jene Fläche zu verstehen, die eine Innenumfangslinie der Manschette umschließt.

Gemäß Anspruch 4 ist es günstig, die nach außen und nach innen gerichtete Verstär kung konisch auszubilden. Dies ergibt eine optimale Aufspreizwirkung des Manschet tenendes durch das hindurchgesteckte Rohr.

Vorteilhaft ist ferner die Weiterentwicklung gemäß Anspruch 5, da sich durch diese Wahl der Winkel das Rohr leicht in die Manschette einführen läßt, wobei trotzdem eine günstige Spreizwirkung der nach außen gerichteten Verstärkung gewährleistet ist.

Ist die Manschette gemäß Anspruch 6 als geschlossener Ring ausgebildet, so läßt sie sich besonders einfach herstellen, wobei gleichzeitig eine gute Dichtwirkung gewähr leistet ist. Die kegelig geformten Verstärkungen erlauben ein günstiges Aufspreizen der Manschette beim Eindringen des Rohres.

Gemäß Anspruch 7 ist es günstig, die andere Verstärkung als Flansch auszubilden. Der Flansch bietet eine saubere Anlagefläche an der Wand rund um die Durchbre chung. Dies stellt sicher, daß sich die Manschette in korrekter Lage befindet, wenn sie voll eingedrückt wird. Insbesondere ist ausgeschlossen, daß die Manschette im Winkel zur Wand eingeschoben ist. Dies würde die Dichtwirkung zwischen der Manschette und der Wanddurchbrechung beeinträchtigen. Da der Flansch das einzig von außen sichtbare Teil der Manschette ist, gibt dieser der Manschette ein gefälliges Aussehen.

Gemäß Anspruch 8 ist es günstig, den Manschettenrumpf wie die Wanddurchbre chung auszubilden, da sich hierdurch ein besonders fester Sitz der Manschette in der Wanddurchbrechung ergibt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Breite des Manschettenrumpfes größer ist als die Wandstärke, da dann vor Einschieben des durchdringenden Körpers lediglich der Manschettenrumpf an der Wanddurchbrechung anliegt. In diesem Fall ist trotzdem gewährleistet, daß die Manschette fest in der Wanddurchbrechung gehalten ist, was die Montage des die Manschette durchdringen den Körpers vereinfacht. Alternativ kann der Querschnitt des Manschettenrumpfes auch gegenüber der Wanddurchbrechung geringfügig reduziert sein, so daß eine Man schette mit großer Shorehärte leicht durch die Wanddurchbrechung hindurchgeführt werden kann.

Gemäß Anspruch 9 ist es vorteilhaft, am Manschettenrumpf innenseitig eine Dichtlip pe vorzusehen. Diese erhöht die Dichtwirkung zwischen dem Rohr und der Manschet te. Außerdem wird das Rohr an mindestens zwei über seinen gesamten Umfang ver laufenden Berührungsflächen gehalten, so daß auf das Rohr wirkende Drehmomente von der Manschette aufgenommen werden. Das Rohr wird daher durch die Manschet te in seiner Lage sicher gehalten, was sich auch vorteilhaft auf die Dichtigkeit zwi schen dem Rohr und der Manschette auswirkt.

Schließlich ist es gemäß Anspruch 10 günstig, die Manschette aus elastomeren Mate rial, vorzugsweise Gummi, Silikonkautschuk oder einem fluorierten Kautschuk her zustellen. Elastomere Materialien haben den besonderen Vorteil, daß sie ihre Elastizi tät auch bei hohen Schwingungsbeanspruchungen aufrechterhalten, ohne einer plasti schen Verformung unterworfen zu werden. Die Manschette hat daher eine hohe Le bensdauer bei gleichbleibend guter Dichtwirkung. Außerdem lassen sich elastomere Materialien leicht formen, so daß die Manschette besonders kostengünstig hergestellt werden kann.

Anhand der Zeichnung wird eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegen standes beispielhaft erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.

Die Figur zeigt eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung einer Man schette 1. Sie besteht aus einem elastomeren Material, vorzugsweise aus Gummi oder Silikonkautschuk. In der unteren Hälfte dieser Figur ist die Manschette 1 in ihrer un belasteten Form dargestellt, während die obere Hälfte die Manschette in eingebautem Zustand mit den damit verbundenen Deformationen zeigt. Die Manschette 1 besitzt einen Manschettenrumpf 2, der die Form eines Hohlzylinders besitzt. An einem Ende 3 ist am Manschettenrumpf 2 eine nach außen gerichtete geringfügige Verstärkung 4 angeformt, die eine umlaufende, kegelige Außenfläche 5 besitzt. Diese Außenfläche 5 schließt mit einer Außenfläche 6 des Manschettenrumpfes 2 einen spitzen Winkel α ein. Dieser Winkel α ist kleiner als etwa 25°, vorzugsweise im Bereich von etwa 15°. Am Ende 3 des Manschettenrumpfes 2 ist innenseitig eine weitere Verstärkung 7 vorgesehen, die eine kegelige Innenfläche 8 aufweist. Diese schließt mit der zylindrischen Außenfläche 6 einen spitzen Winkel β ein, der im Bereich zwischen 35° und 75°, vor zugsweise um 45° liegt. Am Gegenende 9 ist eine weitere, nach außen gerichtete Verstärkung 10 vorgesehen, die als Flansch ausgebildet ist. Die zum Ende 3 gerichtete Fläche 11 dieser flanschförmigen Verstärkung 10 ist eben ausgebildet.

Die obere Hälfte der Figur zeigt die Manschette 1 in eingebauter Lage. In einer strichliert dargestellten Wand 12 ist eine kreisförmige Durchbrechung 13 vorgesehen. Die Manschette 1 liegt mit ihrer zylindrischen Außenfläche 6 an der Durchbrechung 13 an. Die Fläche 11 der flanschförmigen Verstärkung 10 liegt an der Außenfläche 14 der Wand 12 an. Die Gegenfläche 15 der Wand 12 liegt an der Kante 16 zwischen der zylindrischen Außenfläche 6 und der kegeligen Außenfläche 5 der Manschette 1 an.

Eine Kante 17 der Wanddurchbrechung 13 berührt die Kanten 16 der Manschette 1. Alternativ könnte die Stärke der Wand 12 auch gegenüber der Darstellung geringfü gig kleiner oder größer sein, so daß die Kante 17 der Wanddurchbrechung 13 im Be reich der zylindrischen Außenfläche 6 bzw. der kegeligen Innenfläche 8 der Manschet te 1 anliegt.

Um die Manschette 1 in die dargestellte Lage zu bringen, wird sie in Richtung des Pfeiles 18 in die Wanddurchbrechung 13 eingedrückt, wobei die Verstärkung 4 leicht nach innen gedrückt wird. Beim Einschieben eines Körpers 20, der hier als Rohr dar gestellt ist, wird die nach innen gerichtete Verstärkung 7 in Richtung des Pfeiles 18 gedrückt. Durch die damit verbundene Deformation wird sie und die nach außen ge richtete Verstärkung 4 in Richtung des Pfeiles 21 gedreht, so daß sich insbesondere ihre Kante 7a eng an den Körper 20 andrückt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die nach innen gerichtete Verstärkung 7 eine gute Abdichtung zwischen der Manschette 1 und dem Körper 20 ergibt. Durch die Drehung der nach außen gerichteten Verstär kung 4 in Richtung des Pfeils 21 klammert sich die Manschette 1 mit ihren Verstär kungen 4, 10 beidseitig an der Wand 12 fest, so lange der Körper 20 in der Manschet te 1 eingeschoben ist. Die Deformation der Verstärkung 4 kann dabei abweichend von der Darstellung so stark sein, daß die kegelige Außenfläche 5 der Manschette 1 flä chig an der Gegenfläche 15 der Wand 12 anliegt. Die gegen die Kante 17 der Wand 12 gedrückte Verstärkung 4 dichtet die Manschette 1 gegen die Wanddurchbrechung 13 ab.

Um die Halte- und Dichtwirkung der Manschette 1 gegenüber dem Körper 20 zu ver bessern, ist an ihrer Innenfläche 22 eine spitz zulaufende Dichtlippe 23 vorgesehen, die vom Körper 20 geringfügig deformiert wird. Diese Dichtlippe 23 hält zusammen mit der Verstärkung 7 den Körper 20 in Lage, so daß ein Verkippen des Körpers 20 verhindert wird.

Um die Manschettet 1 aus der Wanddurchbrechung 13 zu entfernen, wird zunächst der Körper 20 entnommen. Dadurch werden die in der Figur oben dargestellten De formationen der Manschette 1 zurückgenommen, wobei sie wieder die unten darge stellte Form einnimmt. Da die Verstärkung 4 dabei nur geringfügig über die zylindri sche Außenfläche 6 der Manschette 1 hinausragt, läßt sich die Manschette 1 ohne größeren Kraftaufwand aus der Wanddurchbrechung 13 entfernen. Trotzdem ist sie bei eingeschobenem Körper 20 hinreichend festgehalten, so daß die Manschette 1 trotz der Zugkraft beim Herausziehen des Körpers 20 in ihrer Lage in der Durchbre chung 13 verbleibt. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Körper 20 zwecks Anpassung hin- und hergeschoben werden muß, ohne die Manschette 1 zu bewegen.

Bezugszeichenliste

1

Manschette

2

Manschettenrumpf

3

Ende

4

Verstärkung

5

,

6

Außenfläche

7

Verstärkung

7

a Kante

8

Innenfläche

9

Gegenende

10

Verstärkung

11

Fläche

12

Wand

13

Durchbrechung

14

Außenfläche

15

Gegenfläche

16

,

17

Kante

18

Pfeil

20

Körper

21

Pfeil

22

Innenfläche

23

Dichtlippe
α, β spitzer Winkel

Claims

1. Manschette zum Abdichten einer Wanddurchbrechung (13), die von einem Körper (20) durchsetzt ist,
wobei die Manschette (1) aus einem elastischen Material besteht, einen hohlzylindrigen Manschettenrumpf (2) aufweist und in entspannter Lage an den Enden (3, 9) je eine die Wanddurchbrechung (13) übergreifende, nach außen gerichtete Verstärkung (10) und eine nach außen und innen gerichtete Verstärkung (4 und 7) aufweist, wobei die nach außen gerichtete Verstärkung (4) nur geringfügig über die Wanddurchbrechung (13) hinausragt, derart, dass die Manschette einerseits nach Herausziehen des Körpers (20) aus der Wanddurchbrechung (13) entfernbar ist und andererseits beim Einschieben oder Herausziehen des Körpers (20) in ihrer Position in der Wanddurchbrechung (13) verbleibt,
wobei die nach innen gerichtete Verstärkung (7) in entspannter Lage der Manschette (1) radial weiter über die innere Oberfläche des hohlzylindrigen Manschettenrumpfs (2) als der nach außen gerichtete Teil (4) der Verstärkung (7) über die äußere Oberfläche des hohlzylindrigen Manschettenrumpfs (2) vorsteht, und
wobei der Teil (4) der Verstärkung bei die Manschette (1) durchdringendem Körper (20) von diesem unter Deformation der Verstärkung (4, 7) abdichtend zumindest gegen die Kante (17) der Wanddurchbrechung (13) gedrückt ist.

2. Manschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Bereich des nach außen gerichteten Teils (4) der nach außen und innen gerichteten Verstärkung (4 und 7) ihr Außenquerschnitt zum Ende (3) der Manschette (1) hin erweitert.

3. Manschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Bereich des nach innen gerichteten Teils (7) der nach außen und innen gerichteten Verstärkung (4 und 7) ihr Innenquerschnitt zum Ende (3) der Manschette (1) hin verjüngt.

4. Manschette nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der nach außen und innen gerichteten Verstärkung (4 und 7) ihre Außen- (5) und Innenfläche (8) konisch ausgebildet sind.

5. Manschette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Außen- (5) und Innenfläche (8) zur Längserstreckung der Manschette (1) spitze Winkel (α, β) einschließen, wobei der spitze Winkel (α) der Außenfläche (5) kleiner ist als der spitze Winkel (β) der Innenfläche (8).

6. Manschette nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als geschlossener Ring ausgebildet ist, der im Bereich der nach außen und innen gerichteten Verstärkung (4 und 7) sowohl innen- wie auch außenwandig kegelig geformt ist.

7. Manschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen gerichtete Verstärkung (10) am Gegenende (9) der nach außen und innen gerichteten Verstärkung (4 und 7) als Flansch ausgebildet ist.

8. Manschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Manschettenrumpf (2) gegenüber der Wanddurchbrechung einen gleichen oder geringfügig reduzierten Querschnitt aufweist.

9. Manschette nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie am Manschettenrumpf (2) innenseitig mindestens eine Dichtlippe (23) aufweist.

10. Manschette nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (1) aus elastomerem Material besteht.