DE202008012094U1 - Transition saddle - Google Patents
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Abstract
Übergangssattel (1), mit einer Sattelfläche (2), die an ihrer äußeren Berandung (3) ein umlaufendes Dichtelement (4) aufweist, das beim Aufsetzen des Übergangssattels (1) auf ein rohrförmiges Bauteil (5) zwischen der gesamten Sattelfläche (2) und der Oberfläche des rohrförmigen Bauteils (5) einen Hohlraum (6) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (4) beim Ausüben einer senkrecht auf die Sattelfläche (2) in Richtung auf das rohrförmige Bauteil (5) wirkenden Kraft radial nach außen ausweicht.Transition saddle (1), with a saddle surface (2) attached to its outer Boundary (3) has a circumferential sealing element (4), the Placing the transition saddle (1) on a tubular Component (5) between the entire saddle surface (2) and the surface of the tubular member (5) a Cavity (6) is formed, characterized in that the sealing element (4) while applying a perpendicular to the saddle surface (2) acting in the direction of the tubular component (5) Force evades radially outward.
Description
Die Erfindung betrifft einen Übergangssattel, der beispielsweise zur Erweiterung oder Sanierung eines Abwasserleitungssystems verwendet werden kann. Derartige Übergangssättel werden über einen Sattelabschnitt mit einer Rohroberfläche, etwa unter Anwendung der Heizwendelschweißtechnik, verbunden, um über einen angeschlossenen Stutzen oder einen anderen Kupplungsabschnitt ein Rohrende an das unter dem Übergangssattel liegende rohrförmige Bauteil anzubinden.The The invention relates to a transitional saddle, for example used to expand or refurbish a sewer system can be. Such transition saddles are about a saddle section with a tube surface, such as under application the electrofusion, connected to over a connected nozzle or another coupling section a pipe end to the under the transition saddle lying connect tubular component.
Alle bekannten Übergangssättel weisen eine Sattelfläche auf, deren Geometrie mehr oder weniger exakt an die des Rohres angepasst ist, mit dem sie möglichst großflächig in Verbindung gebracht werden soll. Da letztendlich die mechanisch belastbare sowie druckdichte Verbindung zwischen Übergangssattel und dem rohrförmigen Bauteil über einen Schweißprozess, wie dem Heizwendelschweißen, erreicht werden soll, ist es neben der möglichst großflächigen Anlage der Sattelfläche auf dem rohrförmigen Bauteil notwendig, dass während der Verschweißung beider Elemente miteinander ein gewisser Auflagedruck kontinuierlich über den gesamten Schweißprozess, also auch bis zur Abkühlung und damit Verhärtung der erzeugten Schweißverbindung, und gleichmäßig über die gesamte Sattelfläche aufrecht erhalten wird.All known transition saddles have a saddle surface on whose geometry more or less exactly matched to that of the pipe is, with the largest possible area to be associated. Because ultimately the mechanical resilient and pressure-tight connection between transition saddle and the tubular component via a welding process, as the Heizwendelschweißen to be achieved is it next to the largest possible plant the saddle surface on the tubular component is necessary, that during the welding of both elements with each other a certain contact pressure continuously over the entire welding process, including cooling and thus hardening of the weld produced, and evenly over the entire saddle surface is maintained.
Die
Die
Dabei wird ein Dichtelement unmittelbar auf der Sattelfläche zur Unterstützung der Vakuumerzeugung verwendet. Der Einsatz dieser meist in Form eines O-Ringes ausgeführten Dichtelemente ist jedoch stets damit verbunden, dass die grundsätzlich an die Geometrie der Oberfläche des zu verbindenden Rohres angepasste Sattelfläche zumindest teilweise von dieser Idealgeometrie abweicht. Obwohl mittels derartiger Hilfsmittel grundsätzlich die Vakuumerzeugung vereinfacht wird, weisen diese den Nachteil auf, dass vergleichsweise hohe Vormontagekräfte, also Unterdrücke im Hohlrauminnern, notwendig sind, um einen ausreichenden Anpressdruck zwischen Sattelfläche und Rohroberfläche zu erzeugen, da ein Teil des erzeugten Unterdrucks in die Stauchung des Dichtelements investiert werden muss.there becomes a sealing element directly on the saddle surface used to support vacuum generation. The use this mostly executed in the form of an O-ring sealing elements However, it is always associated with that principle to the geometry of the surface of the pipe to be connected adapted saddle surface at least partially from this Ideal geometry deviates. Although by means of such aids in principle the vacuum generation is simplified, they have the disadvantage on that comparatively high pre-assembly forces, ie negative pressures in the cavity interior, necessary to provide sufficient contact pressure between the saddle surface and the pipe surface, because part of the generated negative pressure in the compression of the sealing element must be invested.
Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, einen Übergangssattel bereitzustellen, bei dem die Anwendung der Vakuumspanntechnik auf möglichst effektive und technisch einfache Art und Weise unterstützt wird und bei dem insbesondere nicht zwingend die Anwendung zusätzlicher Arbeitsmittel oder -schritte vorzusehen sind oder durch ihre Beschaffenheit Kompromisse bezüglich des erzeugbaren Anpressdrucks verlangt werden.It Thus, the object of the invention is a transition saddle to provide in which the application of the vacuum clamping technology most effective and technically simple way is supported and in particular not mandatory to provide for the use of additional work equipment or steps are or compromise on their nature the producible contact pressure are required.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einem Übergangssattel mit einer Sattelfläche gelöst, bei dem die Sattelfläche an der äußeren Berandung ein umlaufendes Dichtelement aufweist, das beim Aufsetzen des Übergangssattels auf ein rohrförmiges Bauteil radial nach außen ausweicht und zwischen der gesamten Sattelfläche und der Oberfläche des rohrförmigen Elements einen Hohlraum ausbildet.These The object is achieved by a transition saddle solved with a saddle surface, where the saddle surface at the outer boundary a circumferential sealing element has that when putting the transition saddle on a tubular component evades radially outward and between the entire saddle surface and the surface the tubular element forms a cavity.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Dichtelement derart an der Berandung der Sattelfläche angebracht ist, dass es zwar unmittelbar an der Berandung vorliegt, jedoch nicht in den Bereich zwischen Sattelfläche und Oberfläche des zu verbindenden Rohres hineinragt. Andernfalls würde das beschriebene Dichtelement ein Hindernis bei der Erzeugung eines effektiven Anpressdrucks bzw. Vakuums darstellen.According to the invention provided that the sealing element so at the boundary of the saddle surface it is appropriate that it is present directly at the boundary, but not in the area between the saddle surface and the surface protrudes into the pipe to be joined. Otherwise, would the sealing element described an obstacle in the generation of a represent effective contact pressure or vacuum.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtelement eine Dichtlippe vorzugsweise aus Polyurethan (PUR) oder aus Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR). „Dichtlip pe" meint dabei ein elastisches Dichtelement mit einem Querschnitt, dessen Längsabmessung größer ist als seine Querabmessung. Mit Hilfe einer solchen Dichtlippe ist es möglich, auch bei einer Verkleinerung des Hohlraumvolumens zwischen Sattel und Rohroberfläche, etwa bei der Verwendung der Vakuumspanntechnik, zu gewährleisten, dass die Dichtlippe nicht in den Bereich zwischen Sattelfläche und Oberfläche des Rohres gelangt. Dies ist, wie im Folgenden erläutert wird, insbesondere durch ihre mechanischen sowie geometrischen Eigenschaften bedingt. Polyurethan ist zudem als reibungsarm bekannt und kann daher leicht auf dem rohrförmigen Bauelement gleiten.In an advantageous embodiment of the invention, the sealing element is a sealing lip, preferably made of polyurethane (PUR) or of styrene-butadiene rubber (SBR). In this case, "sealing lip pe" means an elastic sealing element with a cross-section whose longitudinal dimension is greater than its transverse dimension With the aid of such a sealing lip, it is also possible to ensure a reduction in the cavity volume between the saddle and the tube surface, for example when using the vacuum clamping technique that the sealing lip is not in reaches the area between the saddle surface and the surface of the tube. This is, as will be explained below, in particular due to their mechanical and geometric properties. Polyurethane is also known as a low friction and therefore can easily slide on the tubular component.
Da der Übergangssattel insbesondere für die Verwendung im Abwasserkanalbereich geeignet ist, wo häufig thermoplastisch schweißbare Kunststoffrohre, beispielsweise PE-HD Kanalrohre, Verwendung finden, ist auch dieser vorzugsweise aus dem gleichen Material hergestellt. In Kombination mit diesen Materialien hat sich eine Dichtlippe aus Polyurethan (PUR) als vorteilhaft herausgestellt.There the transition saddle especially for use suitable in the sewer area, where often thermoplastic weldable plastic pipes, such as PE-HD sewer pipes, Use find, this is also preferably from the same Material produced. In combination with these materials has a sealing lip made of polyurethane (PUR) proved to be advantageous.
Eine Ausführungsform des Übergangssattels sieht vor, dass das Dichtelement in Form einer angeschäumten PUR-Dichtlippe realisiert ist. In der Praxis hat sich gezeigt, dass mittels einer derartigen geschäumten Dichtlippe Ovalitäten von bis zu 6% am Hauptrohr in jeder Position des Sattels zum Hauptrohr ausgeglichen werden können. Durch eine geschickte Bauform der Dichtlippe ist eine Abhängigkeit durch den Sattelradius, den Umschlingungwinkel und die Wandstärke, respektive die Biegesteifigkeit des Sattels, nicht gegeben.A Embodiment of the transitional saddle provides that the sealing element in the form of a foamed PUR sealing lip is realized. In practice, it has been shown that by means of a Such foamed sealing lip ovalities of up to 6% on the main pipe in any position of the saddle to the main pipe can be compensated. By a clever design the sealing lip is a dependency on the saddle radius, the wrap angle and the wall thickness, respectively Bend stiffness of the saddle, not given.
Vorzugsweise ist je nach Ausführung des Dichtelements die Materialwahl insbesondere bezüglich der Eigenschaften Biegesteifigkeit, Kompressibilität sowie Elastizität zu treffen. Diese sollten derart abgestimmt sein, dass bei einer mechanischen Beanspruchung des Dichtelements, wie sie bei der Verwendung der Vakuumspanntechnik auftritt, stets die flächige Auflage des Übergangssattels auf dem rohrförmigen Bauteil erzeugbar ist.Preferably Depending on the design of the sealing element is the choice of material in particular with regard to the properties of bending stiffness, Compressibility and elasticity. These should be adjusted so that in a mechanical Stress of the sealing element, as in the use of the Vacuum clamping technology occurs, always the surface edition the transition saddle on the tubular member can be generated.
Ist das Dichtelement eine Dichtlippe, so ist deren Biegesteifigkeit derart zu wählen, dass beim Aufsetzen des Übergangsattels auf das rohrförmige Element der Übergangssattel lediglich über die Dichtlippe mit dem rohrförmigen Bauteil in Kontakt steht, um damit ein einfaches Umpositionieren und Justieren des Übergangssattels auf dem rohrförmigen Bauteil zu ermöglichen. Ferner ist die Dichtlippe bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften auch so abzustimmen, dass bei Anwendung der Vakuumspanntechnik die Dichtlippe durch ihre Verformung bzw. das radiale das hindernislose Annähern der Sattelfläche an die Oberfläche des rohrförmigen Elementes zulässt.is the sealing element a sealing lip, so is their bending stiffness to choose such that when placing the transition saddle on the tubular element of the transition saddle only over the sealing lip with the tubular Component is in contact, so that a simple repositioning and adjusting the transition saddle on the tubular To enable component. Furthermore, the sealing lip is relative to their mechanical properties also tuned so that when used the vacuum clamping technique, the sealing lip by their deformation or the radial obstacle-free approach of the saddle surface to the surface of the tubular element permits.
Die Anordnung einer Dichtlippe an der äußeren Berandung der Sattelfläche ermöglicht es auch, dass sich die Dichtlippe während des Verkleinerns des Hohlraums, bei Verwendung der Vakuumspanntechnik kontinuierlich umlegt und dadurch ihre Kontaktfläche mit dem rohrförmigen Bauteil bis zur Anlage der Sattelfläche auf dem rohrförmigen Bauteil erhalten bleibt. Dies hat zur Folge, dass mit steigendem Unterdruck und der damit verbundenen Verringerung des Abstands zwischen Sattelfläche und Oberfläche des rohrförmigen Elements, bzw. größer werdender Verbiegung der Dichtlippe die effektive Dichtfläche steigt, wodurch entsprechend dem anwachsenden Druckgefälle zwischen der Umgebung und dem Hohlraum wirkungsvoller einem Bruch des Unterdrucks im Hohlraum entgegengewirkt werden kann.The Arrangement of a sealing lip on the outer boundary The saddle surface also allows that the sealing lip during the reduction of the cavity, when using the vacuum clamping technique continuously umgelegt and thereby their contact surface with the tubular Component until the saddle surface on the tubular Component is retained. This has the consequence that with increasing negative pressure and the associated reduction in the distance between the saddle surface and surface of the tubular element, or increasing bending of the sealing lip the Effective sealing surface increases, thereby corresponding to the increasing pressure gradient between the environment and the cavity more effectively counteracted a breakage of the negative pressure in the cavity can be.
Es hat sich als für die Praxis besonders vorteilhaft herausgestellt, dass die vorliegende Erfindung ebenfalls die Möglichkeit bietet, durch eine uneinheitliche Materialdicke des verwendeten Dichtelements gezielt die Reaktion des Dichtelements auf eine mechanische Belastung, etwa im Zusammenhang mit der Verwendung von Vakuumspanntechnik, zu steuern. Ist das Dichtelement in Form einer Dichtlippe ausgebildet, so kann diese beispielsweise derart ausgeformt sein, dass sie sich mit größer werdendem Abstand von der Berandung der Sattelfläche verjüngt. Dies hat nun zur Folge, dass bei einsetzender mechanischer Belastung zunächst die äußeren Bereiche der Dichtlippe aus ihrer Ausgangsposition verformt werden. Eine solche Dichtlippengeometrie unterstützt auch die zuvor beschriebene Beibehaltung der Dichtfläche bei ansteigender mechanischer Belastung des Dichtelements, etwa bei der Annäherung des Übergangssattels an das rohrförmige Bauteil.It has proven to be particularly advantageous in practice, that the present invention also has the possibility offers, by a uneven material thickness of the used Sealing element targeted the reaction of the sealing element to a mechanical Load, such as in connection with the use of vacuum clamping technology, too Taxes. Is the sealing element in the form of a sealing lip, For example, it may be shaped to be itself with increasing distance from the boundary the saddle surface tapers. This now has the consequence that when the onset of mechanical stress first the outer areas the sealing lip are deformed from its initial position. A such lip geometry also supports the previously described maintenance of the sealing surface with increasing mechanical loading of the sealing element, for example when approaching the transition saddle to the tubular member.
Vorzugsweise ist die Dichtlippe an der Berandung der Sattelfläche angeordnet, dass sie im unbelasteten Zustand entlang ihrer freien Kante eine Fläche abgrenzt, die größer ist als die Sattelfläche. Dies bedeutet insbesondere, dass die Dichtlippe, von der Berandung der Sattelfläche aus gesehen, wenn sie zum einen in Richtung des rohrförmigen Bauteils zeigt, vorzugsweise zum anderen auch von der Sattelfläche fortweist. Eine derartige, zu ihrer freien Kante hin verjüngte Dichtlippe gewährleistet, dass eine möglichst effektive Anpassung an Abweichungen von der idealen sphärischen Rohrsymmetrie möglich ist und dass bei Annäherung des Übergangssattels an das rohrförmige Element die Dichtlippe nicht in den Bereich zwischen Sattelfläche und Oberfläche des rohrförmigen Elements gedrängt wird.Preferably the sealing lip is arranged at the edge of the saddle surface, that they are in the unloaded state along their free edge a surface delimits, which is larger than the saddle surface. This means in particular that the sealing lip, from the boundary of the Saddle surface seen when looking in the direction of of the tubular member, preferably to the other also points away from the saddle surface. Such, too ensures a tapered sealing lip at its free edge, that most effective adaptation to deviations from the ideal spherical tube symmetry is possible and that when approaching the transitional saddle the tubular element does not place the sealing lip in the area between the saddle surface and the surface of the tubular Elements is urged.
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Übergangssattels besitzen einen Stutzen zur Anbindung eines Rohrendes, der etwa eine Steckmuffe oder eine Elektroschweißmuffe mit integriertem Heizelement aufweist, oder geeignet ausgebildet ist, um mittels Elektroschweißens an das Rohrende angebunden zu werden. Es werden jedoch auch alle anderen Geometrien und Ausführungsformen eines derartigen Stutzens, die je nach Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Übergangssattels für die Praxis relevant sein können, mit berücksichtigt.embodiments the transition saddle according to the invention have a connecting piece for connecting a pipe end, which is about one Push-in socket or an electrofusion socket with integrated Has heating element, or is designed to be suitable by means of Electric welding to be connected to the pipe end. However, all other geometries and embodiments will be included such a nozzle, depending on the field of application of transitional saddle according to the invention considered to be relevant for the practice.
Je nach Ausführungsform kann der beschriebene Stutzen den einzigen Zugang zu dem Hohlraum bilden, über welchen mittels einer Unterdruckquelle der für das Anpressen des Übergangssattels notwendige Unterdruck erzeugt wird. Es hat sich jedoch in der Praxis für die Erzeugung des Unterdrucks als besonders zweckmäßig herausgestellt, wenn neben dem Stutzen zumindest noch eine weitere Öffnung, beispielsweise nahe der Berandung des Sattels, vorgesehen ist. Es ist mit einem solchen Übergangssattel einfacher zu gewährleisten, dass dieser auch beim Aufschmelzen der Satteloberfläche sowie des rohrförmigen Bauteils positionstreu ist, da die Sattelfläche zwischen aufgeschmolzenem Bereich und Dichtelement weiterhin mit einem Vakuum beaufschlagt werden kann.ever According to embodiment, the nozzle described the form single access to the cavity through which means a vacuum source for the pressing of the transition caliper necessary negative pressure is generated. It has, however, in practice for the generation of negative pressure as particularly appropriate exposed, if next to the neck at least one more opening, for example near the edge of the saddle, is provided. It is with one to ensure such transitional saddle easier that this also when melting the saddle surface and the tubular member is positional litter, since the Saddle surface between molten area and sealing element can continue to be charged with a vacuum.
Vorzugsweise besitzt der erfindungsgemäße Übergangssattel auf der Sattelfläche ein Heizelement, welches über entsprechende Kontakte an dem Übergangssattel mittels eines entsprechenden Schweißgeräts bestromt werden kann. Vorzugsweise sind dazu zumindest die dem Heizelement unter- und umliegenden Bereiche des Übergangssattels aus einem thermoplastischen und schweißbaren Kunststoff hergestellt. Als Alternative ist auch eine Klebeverbindung der Komponenten möglich.Preferably owns the transition saddle according to the invention on the saddle surface a heating element, which over corresponding contacts on the transition saddle by means of a corresponding welding device can be energized. Preferably, at least the underlying and surrounding the heating element Areas of transition saddle made of a thermoplastic and weldable plastic. As alternative is also an adhesive connection of the components possible.
Zur weiteren Vereinfachung des Schweißprozesses verfügt ein erfindungsgemäßer Übergangssattel vorzugsweise über eine Kennung, beispielsweise in Form eines Strichcodes, die von einem die Kontakte des Heizelements bestromenden Schweißgerät ausgelesen werden kann, um eine optimale Bestromung des Heizelements zu gewährleisten.to further simplification of the welding process an inventive transition saddle preferably via an identifier, for example in the form a bar code generated by a welding device energizing the contacts of the heating element can be read to ensure optimum energization of the heating element to ensure.
Schließlich besitzt ein erfindungsgemäß ausgestalteter Übergangssattel den Vorteil, dass über die Kontrolle des Vakuums vor einer Anbohrung des Hauptrohrs die Dichtheit der Schweißung überprüft werden kann. Dies bedeutet, dass eine Leckage vor dem Anbohren bzw. Ausfräsen des Hauptrohres überprüfbar ist, was den erfindungsgemäßen Übergangssattel besonders benutzerfreundlich macht. Durch die Vakuumspanntechnik besteht die Möglichkeit eines einfachen Ausrichtens des Sattels auf dem Rohr, beispielsweise wenn ein Gefälle, wie im Abwasserbereich erforderlich, einzustellen ist.After all has an inventively designed transition saddle the advantage that over the control of the vacuum before a Tapping the main pipe to check the tightness of the weld can. This means that a leak before drilling or milling the main pipe is verifiable what the transition saddle according to the invention makes it very user friendly. Due to the vacuum clamping technology there is the possibility of an easy alignment of the Saddle on the pipe, for example, if a slope, as required in the wastewater sector, is set.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt:Further Details of the invention are described in the drawing with reference to FIG described embodiments described. Hereby shows:
Ist
das Dichtelement
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The in the above description, in the drawing and in the Claims disclosed features of the invention can both individually and in any combination for the To be essential to the realization of the invention.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 20320645 U1 [0003, 0003] - DE 20320645 U1 [0003, 0003]
- - WO 03/076840 [0003, 0004] WO 03/076840 [0003, 0004]
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R150 | Term of protection extended to 6 years | ||
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20111130 |
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Effective date: 20141017 |
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R071 | Expiry of right |