DE2213027A1

DE2213027A1 - Muffenrohrverbindung, insbesondere für dünnwandige Rohre, wie Kunststoffrohre

Info

Publication number: DE2213027A1
Application number: DE19722213027
Authority: DE
Inventors: Henry Joseph Somerville N.J. Kazienko (V.StA.). M
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1971-03-15
Filing date: 1972-03-14
Publication date: 1972-09-28
Also published as: GB1339523A; NL7203406A; BE780607A; BR7201486D0; FR2129661A5; ATA215572A

Description

!Firma Johns-Manville Corporation
22 East 40th Street,. Hew York,
N. X., USA

Muffenrolirverbindung, insbesondere für dünnwandige Rohre,

wie Kunststoffrohre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Muffenrohrverbindung, insbesondere für dünnwandige Rohre, wie Kunststoffrohre.

Bei derartigen Muffenrohrverbindungen ist das glatte Ende eines Muffenrohres teleskopartig in dem Muffenende des
benachbarten Muffenrohres aufgenommen, wobei in der Inimflache des Muffenrohres eine ringförmige, mit einem elastischen Dichtungsring aus natürlichem oder synthetischem Kunststoff ausgestattete Auskehlung angeordnet ist. Bei diejsen bekannten Muffenrohrverbindung ergibt sich eine Schwierigkeit insofern, als beim Einschieben des glatten Rohres in den Dichtungsring dieser beschädigt oder gegenüber der ihn aufnehmenden Auskehlung verschoben werden kann, was
zu einer unzureichenden Abdichtung führt, da hierbei eine

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dichtende Anlage des Dichtungsringes an dem Rohrende nicht gewährleistet ist. Beim Einschieben des glatten Rohrendes trifft dieses nämlich auf den Rand des Dichtungsringes auf und kann ihn beim weiteren Einschieben beschädigen und verschieben. Diesem Nachteil kann man dadurch begegnen, daß man eine Beschädigung oder Verlagerung des Dichtungsringes weitgehend ausschließt dadurch, daß an dem Außenrand des einzuschiebenden Rohrendes eine konische, eine Einführungsfläche bildende Abschrägung vorgesehen ist; eine solche konische Abschrägung ist aber nur möglich bei dickwandigen Rohren, beispielsweise aus Gußeisen, aus Beton oder aus Asbest-Zement bestehenden Rohren. Bei der schnell fortschreitenden Technik der Kunststoffrohre werden jedoch Rohre mit dünneren Wandstärken auch für hohe Drücke verwendet, wobei die dünne Wandung des Kunststoffrohres mit einem aus Glasfäden bestehenden Geflecht umwickelt ist. Es ist klar, daß bei diesen Rohren keine ausreichende Wandstärke zur Verfügung steht, um eine konische Abschrägung am Außenrand des Rohres anzuordnen; außerdem bedingt die Anordnung einer derartigen Abschrägung höhere Herstellungskosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Muffenrohrverbindung zu schaffen, bei der bei Verwendung von Rohrenden, die an ihrem Außenrand keine Abschrägung aufweisen,

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• eine Beschädigung und Verlagerung des Dichtungsringegs während des Einschiebens des glatten Rohrendes vermieden wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Dichtungsring eine im Querschnitt bogenförmige Rückenfläche besitzt, daß die Durchtrittsöffnung des Dichtungsringes für das glatte Rohrende aus wenigstens zwei aneinander anschließenden ! Ringflächen mit unterschiedlicher Konizität besteht, wobei i

j die dem glatten Rohrende zugewandte Ringfläche die schwäche;-

ι re Konizität aufweist und mit einem dem Außendurchmesser

des Rohres annähernd entsprechenden Durchmesser in die ^j zweite Fläche mit stärkerer Konizität übergeht, und daß in S dem Dichtungsring eine in ihrer Tiefe etwa der Fläche stär-J kerer Konizität entsprechende, eine Lippe bildende Nut an- ■ geordnet ist, wobei beim Einschieben des Rohres in die Fläche stärkerer Konizität der Dichtungsring derart verformt wird, daß auch die Fläche schwächerer Konizität auf der Oberfläche des Rohres in dichtende Anlage gebracht wird!.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Fläche schwächerer Konizität in einem Winkel von ca. 10° und die anschließende Fläche stärkerer Konizität in einem Winkel von annähernd 20° zur Rohrachse geneigt ist.

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Weiter ist wesentlich, daß die einander parallelen Seitenflächen, der Nut in einem Winkel von ca. 15° zur Rohrachse geneigt sind.

Der Dichtungsring ist in seiner Durchtidtt soff nung mit konischen Ringflächen ausgestattet, mit denen das nicht mit einer Abschrägung ausgestattete Rohrende ohne Beschädigung oder Verschiebung in Eingriff treten kann. Das Rohrende kommt hierbei erst im Bereiche der Mitte des Dichtungseiner Beschädigung ringes mit diesem in Eontakt, wodurch die Möglichkeit/oder Verschiebung des Dichtungsringes in seiner Auskehlung verhindert wird.

Die Durchtrittsöffnung des Dichtungsringes besteht aus mehreren, vorzugsweise aus zwei konischen Ringflächen mit unterschiedlicher Konizität, wobei die Fläche schwächerer Konizität auf der dem einzuschiebenden Rohrende zugewandten Seite des Dichtungsringes liegt und die Fläche stärkerer Konizität auf der anderen Seite des Dichtungsringes sich befindet. Beim Einschieben des Rohrendes in die Fläche schwächerer Konizität tritt das Rohrende an der etwa in der Mitte des Dichtungsringes liegenden Übergangsstelle der beiden Ringflächen mit dem Dichtungsring in Kontakt, und beim weiteren Einschieben des Rohrendes gibt die Fläche stärkerer Konizität nach und bei der eintretenden

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Verformung des Dichtungsringe^ wird auch, wenigstens ein Teil der Fläche schwächerer Konizität in dichtende Anlage an die Oberfläche des Rohres gepreßt. Die Fläche stärkerer Konizität wird durch eine ringförmige Lippe des Dichtungs-j ringes gebildet, die sich nach ihrem freien Ende zu in ihr^r

Dicke verstärkt, wobei der Widerstand gegen eine Deformation nach dem freien Ende der Lippe zu wächst.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:

Fig. 1 Darstellung einer Muffenrohrverbindung,

ι Fig. 2 Ansicht des Dicktun© ringes, |

Fig. 3 Schnitt gemäß Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 vergrößerte Teildarstellung gemäß Fig. Λ im Schnitt in einer teilweisen Einschubstellung des Rohres in den Dichtungsring,

Fig.4A Darstellung gemäß Fig. 4- bei einer anderen

Einschubstellung, j

Fig. 5 Darstellung gemäß Fig. 4 mit vor dem Dichtungs-+ ring befindlichen Rohrende, _/c-

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Pig. 6 Darstellung gemäß Fig. 4 mit endgültig eingeschobenem Rohrende.

Die Figuren 2 und 3 zeigen den Dichtungsring 10. Der
Dichtungsring 10 besitzt eine runde Rückenfläche 12, "eine Nut 14 und zwei ringförmige, die Durchtrittsöffnung für
das Rohr 24 bildende Flächen 16 und 18. Der Dichtungsring 10 besteht vorzugsweise aus natürlichem oder synthetischem Gummi. Die Pig. 1 zeigt die Muffenrohrverbindung, bei der das glatte Ende 24 des einen Rohres in das Muffenende 20
des anderen Rohres eingeschoben ist, und bei dem der
Dichtungsring 10 in einer Auskehlung 22 des Muffenendes
20 aufgenommen ist.

Die Figuren 4 und 4A zeigen Schnittdarstellungen des Dichtungsringes 10 bei zwei verschiedenen Einschubstellungen
des Rohres 24. Auf diese Figuren wird später ausführlich
eingegangen werden.

Die Fig. 5 zeigt im Schnitt die Muffenrohrverbindung bei
nicht in den Dichtungsring 10 eingeschobenem Rohr 24. Das mit einer ringförmigen Auskehlung 22 versehene Muffenende 20 nimmt den Dichtungsring 10 auf. Die Rohre bestehen aus PVC-Material und sind in üblicher Weise durch Heißbehandlung geformt. Die Rohre einschließlich des Muffenendes 20

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und der Auskehlung 22 sind miteinem der Verstärkung dienenden, aus Glasfaden bestehenden Geflecht unter Spannung umwickelt. Diese Umwicklung ist nicht dargestellt, da sie sehr dünn ist und in ihrer Stärke unter einem Millimeter· liegt.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Dichtungsring 10 ist, wie Fig. 5 zeigt, in der Auskehlung 22 angeordnet und das Rohrende 24 befindet sich in dem Muffenende 20 vor dem Dich- ; tungsring 10. Der vordere Rand des Rohres 24- besitzt keine konische Abschrägung, wie sie bei Muffenrohrverbindungen I nach dem Stande der Technik verwendet wird» Der Dichtungsring nimmt das Rohrende 24 auf, ohne beschädigt zu werden, trotzdem das Rohrende 24 keine abgeschrägte Einführungsfläche besitzt, so daß es möglich ist, die Muffenrohrverbindung auch auf glasfaserverstärkte Kunststoffrohre mit geringer Wandstärke anzuwenden«,

Wenn das Rohrende 24 aus der in Fig. 5 gezeigten Stellung ' weiter nach rechts bewegt wird, kommt es mit dem Dichtungs-r ring 10 in Kontakt, wie die Fig. 4 zeigt$ die Innenflächen des Dichtungsringes 10 bestehen aus kegelstumpfförmigen Flächen 16 und 18. Die Fläche 16, die dem Rohrende 24 zu- ^; gekehrt ist, verjüngt sich nach innan mit einem Winkel "von ca. 10° zur Achse des Rohres 24. Die Fläche 18 verjüngt

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sich mit einem Winkel von 20° zur Achse des Rohres 24. Die Flächen 16 und 18 treffen sich ungefähr in der Mitte des Dichtungsringes 10. Der Durchmesser ist am Treffpunkt der Flächen 16 und 18 ungefähr gleich dem Außendurchmesser des Rohres 24, wobei der Durchmesser der Fläche 16 an der Eintrittsseite des Rohres 24- größer ist als der Rohrdurchmesser; die Fläche 18 verjüngt sich zu einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des Rohres 24. Der Dichtungsring 10 besitzt eine Nut 14, die durch zwei parallele Seitenflächen gebildet wird, die in einem Winkel von ca. 15° zur Achse des Rohres 24 gerichtet sind, wie die Fig. 4 zeigt. Es ist klar, daß die untere, zwischen der Nut 14 und der Fläche 18 gebildete Lippe 28 in ihrer Stärke nach ihrem Ende zu zunimmt.

Der Außenrand 30 des Rohres 24 tritt, wie fig. 4 zeigt, ungefähr bis zur Hälfte in den Dichtungsring 10 ein, bevor er mit diesem in Kontakt tritt. Bei weiterer Bewegung des Rohres 24 nach rechts wird die Lippe 28 des Dichtungsringes 10 nach aufwärts verformt, schließt hierbei das Ende der Nut 14 und wird gegen die obere Lippe 27 angepreßt. Da der Gummi praktisch inkompressibel, jedoch deformierbar ist, erfolgt bei weiterer Bewegung des Rohres 24 in die Fläche 18 hinein eine Deformierung der Lippen 27, 28 und ein der Einschubkraft entgegengesetzt gerichteter Massefluß.

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Die auf die Lippen 28, 27 einwirkenden Kräfte veranlassen den Dichtungsring 10 sich entgegengesetzt dem Uhxzeiger-

! sinn in der Auskehlung 22 zu bewegen, wie der in Fig. 4A j gezeigte Pfeil ausweist, wenn das Eohrende 24 durch den

ι Dichtungsring 10 hindurchgetreten ist. Hierdurch wird eine ι dichtende Anlage an dem Rohr 24 über die gesamte Länge der

Flächen 16 und 18 des Dichtungsringes erreicht· Wenn die ■ Rückenfläche 12 des Dichtungsringes 10 in der Auskehlung

22 eingeklebt ist, findet keine Bewegung des Dichtungsi

ringes 10 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn statt, jedoch

erfolgt eine Deformation des Dichtungsringes durch einen ; entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gerichteten Massefluß,

[ wobei eine ähnliche Lage des Dichtungsringes 10 erreicht , wird wie sie in 3fig. 4A gezeigt ist; hierbei wird jedoch die Fläche 16 nicht über ihre gesamte Länge dichtend auf dem Rohr 24 aufliegen.

Die zwischen den Lippen 27 und 28 gebildete Nut 14 ist durch parallele Seitenflächen begrenzt, die unter einem ; Winkel von 15° zur Achse des Rohres 24 liegen. D a die Flächen 16 und 18 unter Winkeln von 10° und 20° der Achse liegen, ist es klar, daß die Lippe 28 sich in ihrer Dicke nach ihrem Ende zu verstärkt. Wenn der Rand 30 des Rohres 24 durch die Flächen 16 und 18 geschoben wird, steigern sich die zur Deformierung der Lippe 28 erforderlichen Kräfte progressiv. ,.*

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- ίο -

Bei der Fig. 6 ist das Rohr 24 vollständig in das Muffenende 20 des benachbarten Rohres eingeschoben,und der Dichtungsring 10 liegt in dichtender Anlage zwischen dem Rohr 24 und dem Muffenende 20.

Die Innenflächen 16 und 18 des Dichtungsringes 10 sind so bemessen, daß das Rohr 24 in denDichtungsring 10 eintreten kann, bevor es mit diesem in Kontakt tritt. Wie die Fig. 4 erkennen läßt, besteht nach dem Kontakt des Randes 20 des Rohres 24 mit dem Dichtungsring 10 für diesen praktisch keine Möglichkeit, sich in einer anderen Richtung als in radialer Richtung zu bewegen, wobei zuerst die Lippe 28 und dann die Lippe 26 verformt wird.Dies führt zu einer entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gerichteten Bewegung des Dichtungsringes 10 in seiner Auskehlung 22 und zu einem Massefluß, so daß auch die Fläche 16 auf dem Rohr 24 zur Auflage gelangt.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtungsring zur Auf4 nähme eines nicht mit einer vorderen Abschrägungsflache versehenen Rohres, wobei allerdings an dem Rohrende keine scharfen Spitzen oder Vorsprünge vorhanden sein dürfen, zu einer Beschädigung des Dichtungsringes führen wurden

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Die "beispielsweise Ausführungsform ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten "beschränkt; beispielsweise können die Flächen 16, 18 auch kurvenförmig verlaufen, wenn sie nur nach einer Seite des Dichtungsringes verjüngen.

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Claims

Patentansprüche

1. Muffenrohrverbindung, insbesondere für dünnwandige Rohre, wie Kunststoffrohre, bei der das glatte Ende eines Muffenrohres teleskopartig in dem Muffenende des benachbarten Muffenrohres aufgenommen ist, wobei in der Innenfläche des Muffenendes eine ringförmige, mit einem elastischen Dichtungsring aus natürlichem oder synthetischem Gummi ausgestattete Auskehlung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Dichtungsring (10) eine im Querschnitt bogenförmige Rückenfläche (12) besitzt, daß die Durchtrittsöffnung des Dichtungsringes (10) für das glatte Rohrende (24) aus wenigstens zwei aneinander anschließenden Ringflächen (16, 18) mit unterschiedlicher Konizität besteht, wobei die dem glatten Rohrende zugewandte Ringfläche (16) die schwächere Konizität aufweist und mit einem dem Außendurchmesser des Rohres (24) annähernd entsprechenden Durchmesser in die zweite Fläche (18) mit stärkerer Konizität übergeht, und daß in dem Dichtungsring (10) eine in ihrer Tiefe etwa der Fläche (18) stärkerer Konizität entsprechende, eine Lippe (28) bildende Nut angeordnet ist, wobei beim Einschieben des Rohres (24)

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j in die Fläche (18) stärkerer Konizität der Dichtungsring

(10) derart verformt wird, daß auch die Fläche (16)
\ schwächerer Konizität auf der Oberfläche des Rohres (24·) ; ' in dichtende Anlage gebracht wird. j

2. Muffenrohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- !

i net, daß die Fläche (16) schwächerer Konizität in einem

Winkel von ca. 10° und die anschließende FläGhe (18) stärkerer Konizität in einem Winkel von annähernd 20° zur -Rohrachse geneigt ist.

; 5· Muffenrohrverbindung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge- ;

kennzeichnet, daß die einander parallelen Seitenflächen
j

der Nut (14-) in einem Winkel von ca. 15° zur Rohrachse ge- I neigt sind.

Patentanwälte

. Pfenn'nn, M?i

2 f) M y Η " 0 7M7

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