DE2330594B2 - Ringfoermige dichtung - Google Patents

Description

40

Die Erfindung bezieht sich auf eine ringförmige Dichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Dichtung ist aus der GB-PS 11 54 409 bekannt. Bei dieser Dichtung hat der ringförmige Außenkörper im Axialschnitt die Form eines Trapezes und ist durch eine im entspannten wie im eingebauten Zustand zylindrische äußere Mantelfläche begrenzt. Die beiden sich in axialer Richtung verjüngenden Teile des Innenkörpers enden in je einer breiten ringförmigen Stirnfläche. Die Übergänge vom Außenkörper zu den beiden sich in axialer Richtung verjüngenden Teilen des Innenkörpers sind gleich weit von der Achse der Dichtung entfernt. Die Dichtung ist eine reine Kompressionsdichtung und läßt deshalb Durchmessertoleranzen der gegeneinander abzudichtenden Rohre nur in engen Grenzen zu und ist außerdem gegen axiale Relativbewegungen der beiden gegeneinander abgedichteten Rohre empfindlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Dichtung der :m Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß auch bei großen Toleranzen des Innen- bzw. Außendurchmessers der abzudichtenden Rohre und hohen Druckunterschieden zwischen innen und außen eine sichere Abdichtung gewährleistet ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeich

nenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Merkmalsgruppe, daß der Außenkörper im Axialschnitt die Form einer Bohne aufweist, deren konkaver Bereich vom Innenkörper abgewandt ist, ist zwar an sich aus der DT-OS 14 75 735 bekannt, die jedoch ebenfalls eine reine Kompressionsdichtung betrifft.

Aus der GB-PS 5 81 962 ist zwar eine ringförmige Dichtung bekannt, die druckmittelbeaufschlagbare Dichtlippen gemäß der zweiten kennzeichnenden Merkmalsgruppe des Patentanspruchs 1 aufweist, jedoch sowohl auf der dem inneren Rohr, wie auf der der Muffe zugewandten Seite. Dadurch sind die in der Ringnut gelegenen Lippen bei druckmittelbedingter Axialverschiebung der Dichtung infolge Lippenaufwölbung gefährdet. Im übrigen handelt es sich um eine Dichtungsanordnung, bei der die abgedichteten Flächen von innerem Rohr und Muffe konisch sind und Innensowie Außenkörper der Dichtung im Querschnitt geradlinig begrenzt sind; diese Dichtung soll zunächst schon durch ihre Kompression eine Dichtwirkung hervorrufen, die dann durch Druckmittelbeaufschlagung verstärkt wird.

Durch die erfindungsgemäße gemeinsame Anwendung der beiden kennzeichnenden Merkmalsgruppen des Patentanspruchs 1 wird die zusätzliche Kombinationswirkung erreicht, daß der als Gelenk für die Dichtlippen dienende mittlere Bereich kompressiony druckentlastet ist und deshalb eine einwandfreie Gelenkwirkung beibehält.

Die Gelenkwirkung beim Einschieben des inneren Rohrs in das äußere Rohr sowie die Wirkung der Dichtlippen bei abwechselnd innerem und äußerem Überdruck wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 2 noch verbessert.

Die erfindungsgemäße Dichtung eignet sich für Rohre aus verschiedenen Werkstoffen wie Metall, Zement, Hartgummi und insbesondere Kunststoff wie steifes Polyvinylchlorid, nachchloriertes Polyvinylchlorid und Copolymere aus Acrylonitril-Butadien-Styrol. Die Dichtung kann aus Naturkautschuk, aus synthetischem Elastomer und Plastikmaterial mit geringem Modul (plastifiziertes Polyvinylchlorid, modifiziertes Polyäthylen mit einer Nachgiebigkeit ähnlich der von Kunststoff bzw. Gummi) bestehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch ein äußeres Rohr 1 mit eingebauter ringförmiger Dichtung vor dem Einschieben eines dazu passenden inneren Rohrs. Am äußeren Rohr 1 ist eine Muffe 2 mit einer Ringnut 3 ausgebildet, die einen im Axialschnitt bohnenförmigen Außenkörper 4 der ringförmigen Dichtung aufnimmt. Radial innerhalb des Außenkörpers 4 weist die ringförmige Dichtung zwei spitz auslaufende Dichtlippen 5 und 6 auf, die über einen mittleren Bereich 7 mit dem Außenkörper 4 verbunden sind und gemeinsam einen Innenkörper 8 mit konvexer Innenfläche 8' bilden. Die Richtung, in der das nicht dargestellte innere Rohr in das äußere Rohr I eingeschoben wird, ist mit einem Pfeil 9 angedeutet; die Einschubbewegung ist durch eine am Übergang zwischen der Muffe 2 und dem Rohr 1 angeordnete Schulter 10 begrenzt. Die Dichtlippe 6, die das innere Rohr beim Einschieben zuerst erreicht, wird als vordere Dichtlippe bezeichnet, die Dichtlippe 5 dementsprechend als hintere Dichtlippe.

Der Übergang 1! von der hinteren Dichtlippe 5 zum Außenkörper 4 liegt dessen achsnormaler Mittelebene 12 näher als der Übergang 13 von der vorderen Dichtlippe 6 zum Außenkörper 4. Der Durchmesser der kreisförmigen Vorderkante der vorderen Dichtlippe 6 ist größer als der äußere Durchmesser des Schwanzstückes des nicht dargestellten inneren Rohrs; der kleinste Durchmesser der konvexen Innenfläche 8' sowie der Durchmesser der kreisförmigen H'nterkante der hinteren Dichtlippe 5 sind dagegen beide kleiner als der Durchmesser des genannten Schwanzstückes.

Der Außenkörper 4 weist Wülste 14 und 15 auf, die durch eine konkave Außenfläche 16 voneinander getrennt sind u^d schon vor dem Einschieben des inneren Rohrs in Bereichen 17,18, 19 und 20 am Boden τ und an den Seitenwänden der Ringnut 3 anliegen. Der Bereich 19 und somit die gesamte vordere Stirnfläche 21 des Außenkörpers 4 ist von dessen Mittelebene 12 etwa ebenso weit entfernt wie die Vorderkante der vorderen Dichtlippe 6. Der Bereich 20 und somit die gesamte hintere Stirnfläche 22 des Außenkörpers 4 liegt der Mittelebeiii.· 12 dagegen merklich näher als die Hinterkante der hinteren Dichtlippe 5.

Im folgenden werden Einbau und Wirkung der Dichtung kurz beschrieben.

Der Außenkörper 4 der Dichtung wird in die Ringnut 3 eingelegt, und wird von den Wülsten 14 und 15 darin festgehalten. Daraufhin wird das Schwanzende des inneren Rohrs, das geschmiert sein kann, bis in die Nähe der Schulter 10 eingeschoben. Das Schwanzstück drückt den zentralen Bereich der Dichtmg immer stärker zusammen und drängt dabei den Außenkörper 4 gegen den Boden der Ringnut 3. Die Dichtlippe 6 wird allmählich flachgedrückt, dabei aber durch die konkave Form der Innenfläche 8' und die Anordnung des Übergangs 13 daran gehindert, sich umzustülpen; schließlich bewirkt die äußere Dichtlippe 6 zusammen mit dem Außenkörper 4 die Dichtheit gegen äußeren Überdruck. In entsprechender Weise bewirkt die hintere Dichtlippe 5 zusammen mit dem Außenkörper 4 die Dichtheit gegen inneren Überdruck. Die Kompressionsbelastung des Dichtungsmaterials bleibt in jedem Fall gering.

Die relativen Abmessungen der verschiedenen Bereiche der Dichtung lassen sich für ein Ausführungsbeispiel wie folgt angeben:

— Der Eintrittsdurchmesser an der Vorderkante der vorderen Dichtlippe 6 ist 1—2% größer als der Durchmesser des Schwanzstücks des einzufügenden inneren Rohrs,

— der Durchmesser der Hinterkante der hinteren Dichtlippe 5 ist etwa 3 — 5% kleiner als der äußere Durchmesser des Schwanzstücks,

— die Länge der hinteren Dichtlippe 5 ist etwa 20—40% größer als die der vorderen Dichtlippe 6,

— der Abstand des Übergangs 13 der vorderen DichtJippe 6 von der achsnormalen MitteJebene 12 des Außenkörpers 4 ist etwa 15 —30% größer als der Abstand des Übergangs 11 der hinteren Dichtlippe 5 von der Mittelebene 12,

— der innere Durchmesser der konvexen Innenfläche 8 ist 1 — 1,5% kleiner als der äußere Durchmesser des Schwanzstücks,

— der Übergang 11 der hinteren Dichtlippe 5 zum mittleren Bereich 7 ist von der Rohrachse etwas weiter entfernt als der Übergang 13 der vorderen Dichtlippe,

— die Breite der Dichtung beträgt etwa 10% des Durchmessers des Schwanzstückes bei einem Durchmesser von 315 mm und etwa 30 — 40% bei einem Durchmesser von 160 mm,

— die Dicke der Dichtung in Nähe der Mittelebene 12 hängt von den zulässigen Toleranzen für das Schwanzstück des anzufügenden Rohres ab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Paientansprüche:

1. Ringförmig« Dichtung zum Abdichten einer Innenfläche eines äußeren Rohres gegen eine zylindrische Außenfläche eines eingeschobenen, inneren Rohres, mit einem in eine Ringnut des äußeren Rohres einsetzbaren ringförmigen Außenkörper, einem durch eine axial vordere und hintere Ringnut begrenzten mittleren Bereich und einem sich an den mittleren Bereich radial anschließenden Innenkörper, der sich im Axialschnitt der Dichtung in beiden axialen Richtungen verjüngt, an seinem entgegen der Einschubrichtung des inneren Rohres liegenden vorderen Übergang zun: Außenkörper radial dünner ist als an seinem hinteren Übergang und eine konvexe Innenfläche aufweist, deren Durchmesser an ihrem vorderen Ende größer, an ihrem hinteren Ende kleiner als der Außendürchmesser des einzuschiebenden Rohres und in einem Bereich zwischen beiden Enden kleiner als am hinteren Ende ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkörper (4) im Axialschnitt die Form einer Bohne aufweist, deren konkaver Bereich vom Innenkörper (8) abgewandt ist, und daß die beiden sich in axialer Richtung verjüngenden Teile des Innenkörpers (8) als unter Druckmitteldruck an das innere Rohr anpreßbare, vorzugsweise spitz auslaufende Dichtiippen (5,6) ausgebildet sind.

2. Dichtung nach Anspruch 1, bei der der Anschluß des Innenkörpers an den Außenkörper gegenüber der achsnormalen Mittelebene der Dichtung entgegen der Einschubrichiung des inneren Rohres versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (II) vom Außenkörper (4) zur hinteren Lippe (5) weiter von der Achse der Dichtung entfernt ist als der Übergang (13) vom Außenkörper zur vorderen Lippe (6).