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Die
Erfindung betrifft eine Rohrdichtung für eine Muffenverbindung
an Kunststoffrohren gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Rohrdichtringe
sind zur fluiddichten Verbindung von Kunststoffrohren in unterschiedlichen
Ausführungen als O-Ringe bekannt. In zweiteiliger Ausführung
weisen Rohrdichtringe einen Lippendichtring aus Gummi und einen
mit diesem verbundenen Stützring auf, wobei diese beiden
Teile in einer Aufnahmenut des Rohres gehalten sind und das die
Muffenverbindung herstellende zweite Rohr in diese vormontierte
Einheit eingeschoben wird. Gemäß
DE 20 2004 016 334 U1 ist
ein derartiger Rohrdichtring gezeigt, wobei der Lippendichtring
und der Stützring durch ein Koppelelement formschlüssig
verbunden sind. Dieses Koppelelement weist zwar eine Rast-Haken-Verbindung
auf, jedoch besteht die Gefahr, dass diese Verbindung beim Einbau
des vormontierten Rohrdichtrings oder bei einer Pressverbindung
der Rohrteile ungewollt gelöst wird, so dass im Spaltbereich
zwischen den Rohren nachteilige Undichtigkeiten auftreten können
und damit erhöhter Installationsaufwand die Gestehungskosten
beeinflusst.
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Die
Erfindung befasst sich mit dem Problem, einen Rohrdichtring zu schaffen,
der mit geringem technischen Aufwand verbesserte Gebrauchseigenschaften
aufweist, dessen einfachere Profilierung den Herstellungsaufwand
senkt und der eine haltbarere Verbindung zwischen Stützring
und Lippendichtring aufweist.
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Rohrdichtring
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 13.
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Ausgehend
von einem an sich bekannten Rohrdichtring mit Stützring
und Lippendichtring ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass ein als Einzelteil vorgefertigter Lippendichtring mit einem
Kunststoff-Stützring zu einer funktionalen Einheit stoffschlüssig
verbunden wird. Diese durch eine Klebe- und/oder Schmelzverbindung
erreichbare ”mehrlagige” Ring-Gestaltung ist dabei
auf einen Dichtring gerichtet, der zumindest eine im Schnitt kreisringförmige
Vernetzungsfläche aufweist, derart, dass dabei zwei im
wesentlichen planparallel aneinanderliegende Vernetzungszonen als
hochbelastbarer Stoffverbund wirksam werden.
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In
zweckmäßiger Ausführung wird diese stoffschlüssige
Verbindung in einem Verbundverfahren dadurch erzeugt, dass der vorgefertigte
Lippendichtring in einem Stützwerkzeug fixiert und diesem ein
zweites Spritzwerkzeug zugeordnet wird. Danach kann das insbesondere
thermoplastische Stützring-Material in flüssiger
oder pastöser Form an den Lippendichtring so herangeführt
werden, dass damit durch einen an sich bekannten ”Anschmelzvorgang” ein
stoffschlüssiger Verbund in einer Vernetzungszone gebildet
wird. Ebenso ist denkbar, an Stelle dieser entsprechend hohe Temperaturen
erfordernden Schmelzverbindung eine Vernetzung der beiden planparallelen
Flächen mittels eines zusätzlich aufgetragenen
Klebstoffes, beispielsweise in einer speziellen Klebevorrichtung,
zu erreichen.
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Für
den hochbelastbaren Rohrdichtring wird mit dieser stoffschlüssigen
Verbindung überraschend erreicht, dass nunmehr ein – im
Vergleich mit mechanisch verrasteten zweiteiligen Ringen einfach
konturierter – Lippendichtring schon mittels lediglich
der einen kreisringförmigen Vernetzungsfläche
mit dem Stützring zu einem neuartigen Kombinations-Ring vereinigt
werden kann. Dieser einstückige Aufbau kann durch den stoffschlüssigen
Verbund so optimiert werden, dass ein belastungsstabiler Verbindungsbereich
entsteht und dieser ”zweilagige” Rohrdichtring
auch bei entsprechenden Zugbelastungen – insbesondere in
der Phase beim Herstellen einer Muffenverbindung – beschädigungsfrei
die jeweiligen Zug- und/oder Druckkräfte aufnehmen kann.
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Der
stoffschlüssige Verbund zeichnet sich dadurch aus, dass
die Vernetzungsfläche im Längsschnitt des Rohrdichtrings
als eine Verbindungsgerade verläuft und damit eine geometrisch
einfache und fertigungstechnisch optimale Verbindungskontur vorgegeben
wird. Ebenso ist denkbar, die Verbindungsgerade entsprechend geneigt
auszuführen oder stufenförmig aneinandergrenzende
Teilgeraden zu formen, so dass die Verbindungsfläche auch
vorteilhaft vergrößert werden kann und die Belastbarkeit
anwendungsspezifisch für die jeweiligen Rohrdichtringe variierbar
ist.
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Der
Verbindungsbereich des elastischen Lippendichtrings mit dem vergleichsweise
harten Stützring ist mit radienförmigen Übergangskonturen
versehen, so dass ungewollte Kerbwirkungen im Bereich des Rohrdichtringes
sicher vermieden sind, dieser beschädigungsfrei montiert
werden kann und ein langzeitig fluiddichter Verschluss des Dichtspaltes bewirkt
ist.
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Weitere
Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der mehrere
Ausführungsbeispiele mit erfindungsgemäß gestalteten
Rohrdichtringen näher veranschaulicht sind. In der Zeichnung
zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen
Rohrdichtringes,
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2 eine
vergrößerte Ausschnittsdarstellung gemäß 1 mit
dem Verbindungsbereich von Lippendichtring und Stützring
sowie einer ebenen Vernetzungsfläche,
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3 und 4 jeweilige
Schnittdarstellungen ähnlich 2 mit in
ihrer Kontur geänderten ebenen Vernetzungsflächen,
und
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5 eine
Schnittdarstellung ähnlich 2 mit geneigter
Vernetzungsfläche und mit einer Prinzipdarstellung von
zwei Werkzeugteilen zum stoffschlüssigen Verbinden der
Teile des Rohrdichtrings.
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In
1 ist
ein insgesamt mit
1 bezeichneter Rohrdichtring dargestellt,
der für eine Muffenverbindung M an insbesondere aus Kunststoff
bestehenden Rohren
2,
3 vorgesehen ist, wobei
diese nur schematisch in einer axialen Gegenüberlage dargestellt
sind. Der Rohrdichtring
1 wird bei bekannten Ausführungen
derartiger Muffenverbindungen aus einem Stützring
4 (Außendurchmesser
B) und einem Lippendichtring
5 (Außendurchmesser
C) so zusammengesetzt, dass entsprechende Rastverbinder (
DE 20 2004 016 334
U1 ) wirksam werden. In der dargestellten Einbauphase erfasst
zumindest der aus Gummi o. dgl. elastischem Dichtmaterial bestehende
Bereich des Lippendichtrings
5 das eingeschobene Kunststoffrohr
3,
und die an sich bekannte Dichtverbindung ist gebildet (Pfeil K).
Derartige Verbindungen sind prinzipiell auch für Rohre
aus Keramik oder Metall bekannt.
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Das
erfindungsgemäße Konzept eines derartigen Rohrdichtringes 1 ist
darauf gerichtet, dass der als vorgefertigtes Einzelteil bereitgestellte
Lippendichtring 5 mit einem Kunststoff-Stützring 4 stoffschlüssig
verbunden wird und damit eine funktional verbesserte Einheit bereitgestellt
wird. Dabei ist in dieser Ausführungsform eine Konstruktion
vorgesehen, bei der der Rohrdichtring 1 mit zumindest einer im
Axialschnitt (Ebene D, 2) kreisringförmigen Vernetzungsfläche
F ausgebildet wird. Diese Vernetzungsfläche F zeichnet
sich dadurch aus, dass der stoffschlüssige Verbund ”im
Innern” des Rohrdichtrings 1 zwei im wesentlichen
parallel aneinanderlie gende und wahlweise durch Klebe- und/oder Schmelzverbindung
herstellbare Verbindungszonen aufweist. Denkbar ist auch, dass diese
stoffschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung der Vernetzungsfläche
F auch nur bereichsweise mit Vernetzungszonen versehen wird.
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In
fertigungstechnisch optimaler Gestaltung ist vorgesehen, dass der
Rohrdichtring 1 im Bereich des stoffschlüssigen
Verbundes nur eine in Umfangsrichtung ebene Vernetzungsfläche
F bildet (2, 5).
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Aus
der Zusammenschau von 2 bis 5 wird deutlich,
dass dieser Rohrdichtring 1 radial außen liegend
im Bereich des Lippendichtringes 5 eine mit zwei Anlageprofilen 6, 7 versehene
Anlagekontur 8 aufweist und innen liegend am Dichtlippenring 5 eine
Dichtlippe 9 mit zwei bei der Montage (Pfeil K, 1)
im Abstand zueinander wirksamen Lippenprofilen 10, 11 vorgesehen
ist. Dabei wird deutlich, dass die erfindungsgemäße
Vernetzungsfläche F unmittelbar an einem Fußbogen 12 einer
der Lippenprofile 11 ausläuft.
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Mit
diesem Konzept der ”zentralen” Vernetzungsfläche
F kann eine überraschend effiziente Herstellung des Dichtringes
realisiert werden, da – im Längsschnitt der Rohrdichtung 1 – die
Vernetzungsfläche F als eine vom Fußbogen 12 ausgehende
Verbindungsgerade G verläuft und damit vergleichsweise
einfache Verbindungswerkzeuge (5) einsetzbar
sind. In der Ausführung gemäß 5 weist
die Verbindungsgerade G' eine Neigung N zur Ebene D bzw. Ringmittelachse
S (1) auf.
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Eine
weitere Ausgestaltung der stoffschlüssig verbindbaren Konturen
sieht vor, dass im Bereich des stoffschlüssigen Verbundes
F mehrere stufenförmig aneinandergrenzende Teilgeraden
G'' (3) bzw. G''' (4) die damit
abschnittsweise ”ebene” Vernetzungsfläche
F darstellen, derart, dass durch ”verlängerte
Verbindungslinien” gleichzeitig in Umfangsrichtung eine
Vergrößerung der kreisringförmigen Verbindungsfläche
erreicht wird und mit diesen anpassbaren Konturen die Festigkeit
des Systems variabel beeinflusst werden kann.
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Die
Gestaltung der Vernetzungsfläche F kann weiterhin dadurch
optimiert werden, dass – beispielsweise ausgehend vom Fußbogen 12 des
Lippenprofils 5 – die Vernetzungsfläche
F jeweilige aneinandergrenzende Teilgeraden G'', G''' und Teilbögen T,
T' (4) aufweist. Für den effektiven Einsatz
des Rohrdichtrings 1 ist vorgesehen, dass die Vernetzungsfläche
F im Bereich der an der Lippendichtung 5 geformten Radienkontur 12 endet,
so dass in diesem Bereich bei entsprechender Belastung in Pfeilrichtung
K (Kupplungseinschub des Rohres 3) durch den Teilbogen
T und den Radius 12 nachteilige Kerbwirkungen sicher vermieden
sind und das System beschädigungsfrei montiert werden kann.
In 2 bis 4 wird deutlich, dass die konturierte
Vernetzungsfläche F bis in den Bereich der Bogenkontur 12 verläuft
und dabei ein optimaler Bogenansatz 13, 13' geformt
wird.
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Der
als einstückige Funktionseinheit vorgesehene Rohrdichtring 1 kann
durch die entsprechende Werkstoff-Auswahl so konzipiert werden,
dass diese Einheit in der vorbereitenden Einbauphase aus der dargestellten
Normallage (1) verwindbar ist und die Überführung
des damit im Durchmesser (Pfeil C, 1) verkleinerten Rohrdichtringes
in die Halteposition in dem jeweiligen Kunststoffrohr 2, 3 einfacher
möglich wird. Nach dem Einführen des Rohrdichtringes 1 in
die Halteposition kann dieser aufgrund seiner elastischen Eigenschaften
in die Normallage zurückschwenken, so dass für
das eingeschobene Rohr 3 eine entsprechende Dichtlage vorgegeben
ist. Bei dieser Einschubbewegung K wirkt die Innenfläche 14 des
Stützrings 4 so mit dem Rohr 3 zusammen,
dass dieses optimal an den Lippendichtring 5 herangeführt
und in der Einbaulage zentriert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202004016334
U1 [0002, 0015]