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BI-Adapter als Übergang für Rohre mit vom Kreisrund abweichender Außengeometrie.
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Der Hintergrund:
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Das Verbinden von Rohren mit gleichen Nennweiten aus unterschiedlichen Werkstoffen gehört zum Baustellenalltag des Tiefbauers. Ein Kanalisationsschacht kann dies ermöglichen, indem er im Schachtunterteil unterschiedlich geformte oder bemessene Zu- und Auslauföffnungen aufweist, indem diese beispielsweise rund und unrund konturiert sind oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Da das Setzen eines Schachtbauwerkes eine zeit- und kostenintensive Lösung darstellt, wird vielfach auf Alternativen zurückgegriffen. Je nach zur Verfügung stehendem Material ist das Ergebnis in manchen Fällen allerdings eher improvisiert und nicht für eine langjährige einwandfreie Nutzung geeignet.
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Eine Lösung bietet in diesen Fällen der Einsatz einer aus der Praxis bekannten, von der Anmelderin unter der Handelsbezeichnung „VPC-Rohrkupplung“ vertriebenen Rohrkupplung, mit der sich Rohre mit gleicher Nennweite, also Innendurchmesser, und kreisrundem Außendurchmesser sicher miteinander verbinden lassen – auch dann, wenn die zu verbindenden Rohre aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen und dementsprechend unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen wie z. B. Rohre aus Kunststoff einerseits und aus mineralischen Werkstoffen wie z. B. Beton andererseits.
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Problematisch ist die Einbausituation, bei welcher die innen kreisrunden Rohre eine unterschiedliche Außengeometrie aufweisen: zum Beispiel wenn eines der Rohre mit einem so genannten Fuß oder mit einer so genannten Scheitelverstärkung ausgestaltet ist und diese unterschiedlichen Rohre untereinander oder mit einem außen kreisrunden Rohr verbunden werden sollen. Hierzu ist aus der Praxis ein Adapter bekannt, der von der Anmelderin unter der Handelsbezeichnung „BI-Adapter“ vertrieben wird. Dieser Adapter besteht aus erstens einer Innenhülse aus nicht rostendem Stahl, die nicht ringsum geschlossen verläuft, sondern eine Trennlinie aufweist, zweitens einer abdichtenden Elastomer-Manschette, beispielsweise aus EPDM, die außerhalb der Innenhülse verläuft, und drittens aus einem Spreizkeil aus nicht rostendem Stahl, der im Bereich der Trennlinie angeordnet ist und der Innenhülse beiderseits der Trennlinie anliegt.
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Der Adapter wird in das Rohr mit der vom Kreisrund abweichenden Außengeometrie so weit eingesetzt, dass ein Teil des Adapters noch aus dem Rohr ragt. Eine außen auf der Manschette umlaufende Anschlagrippe begrenzt das Maß, wie weit der Adapter in das Rohr eingeschoben werden kann und ermöglicht gleichzeitig die Überprüfung, ob der Adapter ausreichend weit in das Rohr eingeschoben ist. Anschließend wird die Innenhülse durch das Einschlagen des Keils geweitet. Dabei dehnt sich die Elastomer-Manschette und wird an die Wandinnenfläche des Rohres formschlüssig angepresst. Mehrere Dichtungsrippen, die auf der äußeren Oberfläche der Manschette zirkumferent umlaufen, sorgen für eine Abdichtung des Adapters gegenüber dem Rohr.
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Auf das andere, aus dem Rohr ragende Ende des Adapters wird im nächsten Arbeitsschritt die beispielhaft mit zu verwendende "VPC-Rohrkupplung" aufgesetzt und befestigt. Damit ist die Voraussetzung geschaffen, dass ein außen kreisrundes Rohr in einem auf der VPC-Rohrkupplung angegebenen Spannbereich angesetzt und mit dem Adapter – und somit mittelbar auch mit dem unrunden Rohr – verbunden werden kann. Ein BI-Adapter ist beispielsweise erhältlich für Übergänge bei Rohren in Nennweiten von DN 150 bis DN 600.
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Die Trennlinie der metallischen Innenhülse verläuft im Wesentlichen zick-zack-förmig, indem die beiden gegenüberliegenden Ufer der Innenhülse jeweils etwa kammartig ausgeformt sind und die Kammfinger bzw. Kammzinken der beiden „Kämme“ ineinander greifen, so dass die Hülse sich durch Aufweiten oder Zusammendrücken in ihrem Durchmesser an verschiedene Rohrdurchmesser anpassen lässt. Die Kammfinger greifen je nach Durchmesser der Innenhülse unterschiedlich weit ineinander und bilden dabei unterschiedlich große Zwischenräume aus. Im Bereich dieser Zwischenräume ist der Anpressdruck der Dichtungsrippen der Manschette eingeschränkt.
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Aufgabe:
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Adapter dahingehend zu verbessern, dass dieser bei unterschiedlichen Durchmessern desselben Adapters stets eine einwandfreie Abdichtung gegenüber der Rohrinnenfläche ermöglicht.
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Lösung:
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Diese Aufgabe wird durch einen Adapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, dass die Dichtungsrippen auf der Manschette wenigstens im Bereich der Kammfinger wellenförmig verlaufen, also in axialer Richtung vor und zurück verlaufen. Hierdurch wird ermöglicht, dass die Dichtungsrippen auch im Bereich der Zwischenräume jeweils von einem dem Zwischenraum benachbarten Kammfinger unterstützt werden und somit zuverlässig gegen das umgebenden Rohr angepresst werden können. Diese Unterstützung kann vollständig sein, wenn die Dichtungsrippe tatsächlich so verläuft, dass sie die Zwischenräume zwischen den Kammfingern vollständig umgeht und um diese Zwischenräume herum verläuft. Wenn die Dichtungsrippe jedoch zu einem nur sehr geringen Maß oberhalb eines Zwischenraums verläuft, kann gegebenenfalls immer noch ein ausreichender Anpressdruck an die Rohrinnenfläche gewährleistet werden, so dass das vorschlagsgemäße Ziel auch erreicht werden kann, wenn die Dichtungsrippe im wesentlichen entlang ihres gesamten Umfangs durch die Innenhülse und deren Kammfinger unterstützt ist und im wesentlichen um Zwischenräume herum verläuft.
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Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
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1 einen Längsschnitt durch eine Manschette eines vorschlagsgemäßen Adapters,
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2 einen Ausschnitt von 1 in größerem Maßstab,
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3 eine Ansicht ähnlich 1, jedoch mit einer in die Manschette eingebrachten Innenhülse.
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In 1 ist eine Manschette 1 aus einem Elastomerwerkstoff dargestellt. Die Manschette 1 weist eine umlaufende Anschlagrippe 2 auf, durch welche die Manschette 1 in zwei Abschnitte aufgeteilt ist. Der links dargestellte Abschnitt dient dazu, innen in ein Rohr eingeschoben zu werden. Er weist außen zirkumferent umlaufende Dichtungsrippen 3 auf, die weniger weit nach außen ragen als die Anschlagrippe 2. Der rechts von der Anschlagrippe 2 dargestellte Abschnitt der Manschette 1 dient dazu, eine handelsübliche Rohrkupplung aufzunehmen, die radial außen auf diesen rechten Abschnitt der Manschette 1 aufgesetzt wird.
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Die Dichtungsrippen 3 verlaufen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen geradlinig um die Manschette 1 herum, also mit einem im Wesentlichen konstanten Abstand zur Anschlagrippe 2. In einem bestimmten Umfangsbereich der Manschette 1 jedoch verlaufen die Dichtungsrippen 3 wellenförmig, wie aus 1 und insbesondere aus 2 ersichtlich ist, die einen im Vergleich zu 1 größer dargestellten Ausschnitt der Manschette 1 zeigt.
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3 zeigt die Manschette 1 sowie eine darin eingelegte metallische Innenhülse 4. Die Innenhülse 4 ist zirkumferent nicht geschlossen ausgestaltet, sondern weist eine im Wesentlichen zickzackförmig bzw. mäandernd verlaufende Trennlinie 5 auf, so dass sich zwei jeweils annähernd kammartig ausgestaltete, gegenüberliegende Ufer der Innenhülse 4 beiderseits der Trennlinie 5 ergeben. Diese kammartigen Ufer bilden dabei jeweils mehrere Kammfinger 6 aus, die versetzt zueinander angeordnet sind und dementsprechend gegenseitig ineinander eingreifen. Dort, wo zwei Kammfinger 6 einander berühren, ist die Trennlinie 5 schmal. Je nachdem, wie weit die Innenhülse 4 aufgeweitet wird, ergeben sich unterschiedlich große Zwischenräume 7 vor den frei endenden Stirnenden der Kammfinger 6, und im Bereich der Zwischenräume 7 ist die Trennlinie 5 dementsprechend breit..
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Auf beiden Ufern der Innenhülse 4 beiderseits der Trennlinie 5 sind aus dem Blechmaterial der Innenhülse 4 Laschen 8 geprägt, so dass sich insgesamt zwei etwa V-förmig zueinander stehende Reihen von derartigen Laschen 8 ergeben. In an sich bekannter Weise wird ein in der Zeichnung nicht dargestellter Spreizkeil zwischen diese Laschen 1 eingesetzt, der als gebogenes Blech ausgestaltet ist, so dass er die Trennlinie 5 überbrückt und der Krümmung der Innenhülse 4 folgt, und welcher gemäß der Darstellung von 3 von der rechten Seite aus zwischen die Laschen 1 eingesetzt wird. Beim weiteren Eintreiben dieses Spreizkeils wird der Durchmesser der Innenhülse 4 aufgeweitet und dementsprechend die umlaufende elastische Manschette 1 gedehnt, wobei sich die Zwischenräume 7 der Innenhülse 4 vergrößern.
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Wie 3 zeigt, ist durch den wellenförmigen Verlauf der Dichtungsrippen 3 sichergestellt, dass die Dichtungsrippen 3 auf ihrer gesamten Umfangslänge überall von der Innenhülse 4 unterstützt werden, so dass auch im Bereich der Trennlinie 5 die Dichtungsrippen 3 stets dort verlaufen, wo unterhalb der Dichtungsrippen 3 jeweils ein Kammfinger 6 vorgesehen ist.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der wellenförmige Verlauf der Dichtungsrippen 3 auf einen vergleichsweise kleinen Umfangsbereich der Manschette 1 begrenzt. Dabei ist vorgesehen, die Manschette in einer bestimmten rotatorischen Ausrichtung auf der Innenhülse 4 anzuordnen, so dass die oben beschriebene Unterstützung der Dichtungsrippen 3 durch die Kammfinger 6 gewährleistet ist. Durch eine Einbuchtung 9, die in 1 deutlich sichtbar ist, ist dieser Umfangsbereich an einem der beiden Enden der Manschette 1 gekennzeichnet, so dass beim Verbinden der Innenhülse 4 mit der Manschette 1 die drehwinkelrichtige Anordnung der Innenhülse 4 innerhalb der Manschette 1 erleichtert wird. Die Einbuchtung 9 dient zudem dazu, die Schlagfläche des Spreizkeils aufzunehmen, die als radial nach außen gerichtete Abkantung des Blechstücks ausgestaltet ist, welches den Spreizkeil bildet.
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Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann jedoch auch vorgesehen sein, die Dichtungsrippen 3 auf ihrem gesamten Umfang wellenförmig verlaufen zu lassen, so dass die Herstellung des Adapters vereinfacht wird, indem nämlich die Manschette 1 in mehreren unterschiedlichen Drehwinkelstellungen der Innenhülse 4 zugeordnet werden kann.
