DE2435089B2 - Dichtungsring aus elastisch verformbarem Material für Muffen-Rohrverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring aus elastisch verformbarem Material für Muffen-Rohrverbindungen, der in eine an der Innenseite des Muffenendes der Rohrlänge ausgebildete Hohlkehle mit von der Einschuböffnung her allmählich schräg nach außen verlaufender vorderer Wandung und allmählich schräg nach innen verlaufender hinterer Wandung einsetzbar und beim Einschieben des glatten Endes der anderen Rohrlänge abdichtend gegen die einander gegenüberliegenden Rohrwandungen beider Rohrlängen im Bereich der Hohlkehle preßbar ist, wobei der der Einschuböffnung zuweisende Teil des Dichtungsringes eine der schräglaufenden vorderen Wandung der Hohlkehle entsprechend schräglaufende Außenfläche aufweist und der von der Einschuböffnung wegweisende Teil des Dichtungsringes sich an der schräglaufenden hinteren Wandung der Hohlkehle mit einer entsprechend schräglaufenden Außenfläche abstützt und wobei der Dichtungsring eine gegen die Außenfläche des glatten Rohrendes preßbare vordere sowie hintere konvexe Innenfläche aufweist.

Bei Muffen-Rohrverbindungen treten allgemein Verschiebungen der gekuppelten Rohrenden auf, und zwar hauptsächlich infolge von Setzungserscheinungen im Erdboden und infolge von thermischer Bewegung. Im Zuge dieser unvermeidlichen Verschiebungen dringen bei den bekannten Muffen-Rohrverbindungen sowohl von außen als auch aus den hindurchgeleiteten Medium Sand- und Staubteilchen in die Dichtung ein mit dem Ergebnis, daß diese nach mehr oder weniger langer Zeit verschlissen und undicht werden. Das Eindringen von Sand- und Staubteilchen läßt sich mit den bekannten Dichtungsringen nicht oder nicht ausreichend verhindern, da das Hauptaugenmerk bei den bekannten Dichtungsringen darauf gerichtet wurde, eine weitgehende Verschiebung oder ein Herausrollen des Dichtungsringes beim Einschieben des einen Rohrendes in das Muffenende der anderen Rohrlänge zu verhindern. Dabei ist es jedoch nachteilig, daß der bekannte Dichtungsring nicht abdichtend an den Rohrwandungen liegenbleibt, wenn die beiden Rohrlängen sich durch

ίο äußere Einwirkungen gegeneinander verschieben, so daß Sand- und Staubteilchen sich weiterhin absetzen können.

Bei einem anderen bekannten Dichtungsring (vergl. die US-PS 29 80 449) ist an dem in bezug auf den Eintritt

is von Sand- und Staubteilchen besonders gefährdeten Rand des von der Einschuböffnung wegweisenden Teiles eines Dichtungsringes eine Lippe ausgebildet Die Ausformung dieser Lippe und die gegenüber dem übrigen Dichtungsring verminderte Materialstärke

M ergeben ein federndes Anliegen der Lippenunterseite an der hinteren Wandung einer dort vorgesehenen Hohlkehle. Sand- und Staubteilchen wird durch das federnde Anliegen der bei diesem bekannten Dichtungsring vorgesehenen Lippe das Eindringen zwischen die hintere Wandung der Hohlkehle und die Unterseite der Lippe zwar erschwert, jedoch wird dies nicht vollständig und sicher verhindert Durch das flächige Anliegen wird bei dem bekannten Dichtungsring nämlich der Druck auf die gesamte Unterseite der Lippe verteilt, so daß trotz der besonderen Ausformung der Lippe deren Spitze unter ungünstigen Umständen angehoben werden kann, so daß Sand- und Staubteilchen zwischen die Wandung der Hohlkehle und die Unterseite der Lippe einzudringen vermögen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Dichtungsring so auszugestalten und weiterzubilden, daß das Eindringen von Sand- und Staubteilchen in den Dichtungsbereich auch bei Verschiebungen der die Rohrverbindung bildenden Rohrlängen gegeneinander sicher verhindert wird.

Der erfindungsgemäße Dichtungsring, bei dem die genannte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der durch die hintere konvexe Innenfläche begrenzte Hauptteil des Dichtungsringes über eine Einschnürung dieser Innenfläche in eine Lippe übergeht, deren Spitze an der schräg nach innen verlaufenden hinteren Wandung der Hohlkehle in einem Abstand vom Abstützbereich des von der Einschuböffnung wegweisenden Teiles des Dichtungsringes anliegt.

so Erfindungsgemäß ist an dem Dichtungsring also eine Lippe vorgesehen, die nur mit ihrer Spitze, d. h. also linienförmig an der hinteren Wandung der Hohlkehle anliegt. Der Anpreßdruck an dieser Stelle beträgt dabei ein Vielfaches des Anpreßdruckes einer flächig anliegenden Lippe, wodurch ein ausgezeichneter Abdichteffekt erreicht wird, außerdem vermag die erfindungsgemäß vorgesehene Lippe Relativbewegungen der beiden, die Rohrverbindung bildenden Rohrlängen gegeneinander weitestgehend zu folgen, ohne von der hinteren Wandung der Hohlkehle abzuheben.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Dichtungsringes resultiert aus dem Zusammenwirken der Einschnürung mit der linienförmig anliegenden Lippe. Ein vom Innenraum der Rohrverbindung auf die

h5 Lippe flächig einwirkender Druck wird durch diese einerseits an die an der hinteren Wandung der Hohlkehle anliegende Spitze, andererseits an die durch die Einschnürung festgelegte Wurzel weitergegeben.

Die an der Spitze auftretende Druckerhöhung führt dort zu einer besseren Abdichtung, während die an der durch die Einschnürung festgelegten Wurzel auftretende Druckerhöhung über das hintere Teil und das vordere Teil des Dichtungsringes auf die vordere Außenfläche wirkt und dort den Anpreßdruck und damit die Dichtwirkung ebenfalls erhöht

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer, lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch eine mittels eines erfindungsgemäßen Dichtungsringes hergestellten Rohrverbindung;

F i g. 2 bis 4 Teilschnkte durch eine Rohrverbindung mit einem einwandfrei abdichtenden erfindungsgemäßen Dichtungsring.

Die in F i g. 1 dargestellte Muffen-Rohrverbindung besteht aus einem Muffenende einer ersten Rohrlänge 2 sowie einem glatten Ende einer zweiten Rohrlänge 1. An der Innenseite des Muffenendes der Rohnänge 2 ist eine Hohlkehle 3 ausgebildet, die eine von der Einschuböffnung her allmählich schräg nach außen verlaufende vordere Wandung und eine allmählich schräg nach innen verlaufende hintere Wandung aufweist In diese Hohlkehle 3 ist ein Dichtungsring 5 einsetzbar, der beim Einschieben des glatten Endes der Rohrlänge 1 in das Muffenende der Rohrlänge 2 abdichtend gegen die einander gegenüberliegenden Rohrwandungen beider Rohrlängen im Bereich der Hohlkehle 3 preßbar ist Der erfindungsgemäße Dichtungsring 5 besitzt an seinem der Einschuböffnung zuweisenden vorderen Teil 5a eine der schräglaufenden vorderen Wandung der Hohlkehle 3 entsprechend schräglaufender vorderer Außenfläche 6. Der von der Einschuböffnung wegweisende hintere Teil 5b des Dichtungsringes 5 weist eine entsprechend der schräglaufenden hinteren Wandung der Hohlkehle schräglaufende Außenfläche auf. An der, der Außenfläche des glatten Endes der Rohrlänge 1 zugewandten Seite weist der Dichtungsring 5 eine vordere konvexe Innenfläche 5c sowie eine, von dieser vorderen konvexen Innenfläche 5c durch eine oder mehrere Einschnürungen getrennte hintere konvexe Innenfläche 5c/ auf. Die sich an dem hinteren Teil 5b des Dichtungsringes 5 befindende hintere konvexe Innenfläche 5c/geht in eine Lippe 7 über, die mit der schräg nach innen verlaufenden hinteren Wandung der Hohlkehle 3 in Berührung steht

F i g. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Dichtungsring, bei dem die hintere konvexe Innenfläche 5c/ über eine Einschnürung Tc in die Lippe 7 übergeht, deren Spitze 7a an der schräg nach innen verlaufenden hinteren Wandung der Hohlkehle 3 in einem Abstand vom Abstützbereich des von der Einschuböffnung wegweisenden Teiles des Dichtungsringes 5 anliegt. Infolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Einschnürung 7c wird verhindert, daß eine Verformung der hinteren konvexen Innenfläche 5c/sich direkt auf die Spitze 7a der Lippe 7 auswirkt. Die Wurzel Tb der Lippe 7 ist durch die Einschnürung 7c in ihrer Lage eindeutig definiert. Eine Veränderung der Lage der Wurzel Tb die beispielsweise durch einen Druck auf die hintere konvexe Innenfläche

ίο 5c/ ausgelöst wird, führt zu einer stärkeren Durchbiegung der Lippe 7, jedoch nicht zu einer Änderung der Lage der Spitze 7a der Lippe 7 an der Wandung der Hohlkehle 3. Die F i g. 3 und 4 zeigen den erfindungsgemäßen Dichtungsring bei unterschiedlichen Innendruck-Verhältnissen in der Rohrverbindung.

Ein flächiger Druck auf die Lippe 7 wird einerseits in die Spitze 7a fortgepflanzt, wo er zu einer Erhöhung des Anpreßdruckes führt, andererseits über die in ihrer Lage durch die Einschnürung 7c definierte Wurzel Tb an das hintere Teil 5b des Dichtungsringes 5. Der die Lippe 7 flächig beaufschlagende Druck, der beispielsweise durch ein die Rohrverbindung durchströmendes Fördermittel erzeugt wird, wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Lippe 7 in Längsrichtung dieser Lippe 7 ausgerichtet und an das hintere Teil 5b des Dichtungsringes 5 abgegeben. Von dem hinteren Teil 5Zj wird der Druck in gleiche Richtung an das vordere Teil 5a weitergegeben, und führt zu einer Erhöhung des Anpreßdruckes an der vorderen Außenfläche 6 des vorderen Teiles 5a, auf diese Weise auch hier eine bessere Abdichtung erzeugend.

Der in den F i g. 2 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Dichtungsring 5 mit genau berechneter Lippe 7 zeigt sich eindeutig dazu geeignet, jegliches Eindringen von Sand- und Staubteilchen zwischen den Dichtungsring 5 und die Wandung der Hohlkehle 3 und damit dem Verschleiß des Dichtungsringes 5 an seinen Auflageflächen zu verhindern oder zumindesten weitgehend zu verringern. Erfindungsgemäß wird die Dichtwirkung des Dichtungsringes 5 durch geeignete Ausnutzung des in der Rohrverbindung herrschenden Innendruckes erheblich verstärkt.

Beispielsweise werden die Diametralabmessungen des erfindungsgemäßen Dichtungsringes 5 so ausgewählt, daß der Innendurchmesser des Dichtungsringes 5 an seiner hinteren konvexen Innenfläche 5d etwa 20 bis 40% kleiner ist als der Außendurchmesser des glatten Endes des Rohres 1, daß die Länge der Lippe 7 um 2 bis 4% größer gewählt wird als die Querausdehnung der Hohlkehle 3 an der Stelle, an welcher die Spitze 7a der Lippe 7 zur Anlage kommt und daß der Kompressionsfaktor des erfindungsgemäßen Dichtungsringes 5 zwischen 20 und 40% liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Dichtungsring aus elastisch verformbarem Material für Muffen-Rohrverbindungen, der in eine an der Innenseite des Muffenendes der Rohrlänge ausgebildete Hohlkehle mit von der Einschuböffnung her allmählich schräg nach außen verlaufender vorderer Wandung und allmählich schräg nach innen verlaufender hinterer Wandung einsetzbar und beim Einschieben des glatten Endes der anderen Rohrlänge abdichtend gegen die einander gegenüberliegenden Rohrwandungen beider Rohrlängen im Bereich der Hohlkehle pressbar ist, wobei der der Einschuböffnung zuweisende Teil des Dichtungsringes eine der schräglaufenden vorderen Wandung der Hohlkehle entsprechend schräglaufende Außenfläche aufweist und der von der Einschuböffnung wegweisende Teil des Dichtungsringes sich an der schräglaufenden hinteren Wandung der Hohlkehle mit einer entsprechend schräglaufenden Außenfläche abstützt und wobei der Dichtungsring eine gegen die Außenfläche des glatten Rohrendes pressbare vordere sowie hintere konvexe Innenfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die hintere konvexe Innenfläche (5t/) begrenzte Hauptteil des Dichtungsringes über eine Einschnürung (7c) dieser Innenfläche (5d) in eine Lippe (7) übergeht, deren Spitze (7a) an der schräg nach innen verlaufenden hinteren Wandung der Hohlkehle (3) in einem Abstand vom Abstützbereich des von der Einschuböffnung wegweisenden Teiles (5b) des Dichtungsringes (5) anliegt.