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Dichtungsring für Rohrkupplungen l)ie Erfindung betrifft einen Dichtungsring
für Rohrkupplunten zur Verbindung von Rohren, insbesondere Kanalrohren, beispielsweise
Faser- bzw. Asbestzementrohren, der aus elastischem Werkstoff wie Gummi oder Kunststoff
hergestellt und zwischen die zu verbindenden Rohre und einer diese augen umgebenden
Muffe einsetzbar ist, wobei der Diciitungs ring im Querschnitt gesehen als Hohlprofil
ausgebildet ist und wenigstens eine von letzterem abstehende Dichtlippe aufweist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Spritzgiei3- bzw.
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Vu#kanisierform zur lIerstellung dieses Dichtungsringes, mit zwei
gegeneinander bewegbaren Formteilen, zwischen denen
ein die Außenseite
des herzustellenden Dichtungsringes begrenzender Pormrahmen angeordnet ist.
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Die bekannten Rohrkupplungen zur Verbindung von Rohren bestehen im
allgemeinen aus einer die zu verbindenden Rohre außen umgebenden Muffe und je einem
zwischen der Muffe und jedem der beiden Rohre eingesetzten, vollwandigen Dichtungsring.
Um eine ausreichende Dichtwirkung zu gewährleisten, werden die Rohrenden parallel
zur Rohrachse kalibriert und dadurch mit einer zylindrischen Dichtfläche versehen,
an welcher der Dichtungsring anliegt. Diese bearbeiteten Dichtflächen werden zumeist
bereits im Werk selbst hergestellt. Da die Rohre auf der Baustelle häufig abgelängt
werden müssen, insbesondere dann, wenn es sich um die Herstellung von Ilausanschlüssen
handelt, müssen die zylindrischen Dicht flächen von Hand aus kalibriert werden.
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Das Abdrehen der Rohre an der Baustelle zwecks Herstellung der erwähnten
Dichtfläche ist aber naturgemäb relativ umstündlich und zeitraubend.
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Es ist bereits ein Dichtungsring der eingangs genannten Art bekannt,
bei dem sich die eine seitlich des Hohlprofiles abstehende Dichtlippe scljräg auf
die Ringachse hin erstreckt. Diese Dichtlippe wird hierbei derart verformt, daß
die Rohrkupplung nur gegen innen-, nicht aber gegen Außendruck dicht ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen
Dichturlgsring für Rohrkupplungen zur Verblrldung von Rohren zu schaffen, der die
Herstellung einer rowohl gegen Außen- als auch Innendruck dichten Verbindung
zwischen
den zu kuppelnden Rohren gestattet, ohne daß hierfür ein Abdrehen der Rohrenden
zwecks Bildung einer Dichtfläche erforderlich wäre.
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Dies wird gemäß der Erfindung bei einem Dichtungsring der eingangs
genannten Art dadurch erreicht, daß die Dichtlippe entlang des inneren Umfanges
des, vorzugsweise aus einem stranggepreßten Hohlprofil bestehenden und in Nuten
der Muffe einsetzbaren Dichtungsringes ausgebildet ist und sich in radialer Richtung
auf die Ringachse hin erstreckt.
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Bei dieser Ausbildung des Dichtungsringes wird gewährleistet, daß
letzterer vorzugsweise am Rohrumfang selbst oder, wenn in Nuten des Rohres liegend,
an der Muffeninnenseite satt anliegt, wodurch große Toleranzen überwunden werden
und eine vorzügliche Dichtwirkung sowohl gegen Aüßen- als auch gegen Innendruck
erzielt wird. Beim Einbau des Dichtungsringes wird nämlich die Dichtlippe umgebogen,
so daß zwei Dichtstellen entstehen: Eine zwischen der Kuppe des Hohlprofiles und
dem Rohrumfang und eine weitere zwischen der Auflagefläche an der Dichtlippe und
dem Rolirumfang. Auf diese Weise können größere Toleranzen von Rohraußen- und Kupplungsinnendurchmesser
ausgeglichen werden, zumal einerseits das iiohlprofil in einem weiteren Bereich
verformbar und andererseits die Dichtlippe in einem beliebigen Winkel umbiegbar
ist, Vorteilllattetweise weist der als Hohlprofil ausgebildete Dichtungsring auf
seiner Außenseite wenigstens einen umlaufenden Spalt bzw. Schlitz auf, der bis ins
hohle innere des Dichtungsringes reicht und sich vorzugsweise im wesentlichen
über
den gesamten Umfang des Dichtungsringes erstreckt. Diese Ausbildung ermöglicht es,
den erfindungsgemäßen Dichtungsring auf äußerst einfache Weise durch Spritzgießen
oder Vulkanisieren in einer Preßform herzustellen; durch den umlaufenden Spalt bzw.
Schlitz kann der zur Herstellung des Hohlprofiles notwendige Kern in der Form gehalten
werden. Der Ring muß unabhängig von der Ausführung eine radiale Vorspannung aufweisen,
wodurch er gegen den Grund der Ringkammer gepreßt wird.
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Durch Ausbildung des vorgenannten Spaltes bzw. Schlitzes ist es auch
möglich, den Dichtungsring mit seitlicher Vorspannung in den-Nuten der Muffe zu
halten. Falls dies nicht erforderlich ist und der Spalt bzw. Schlitz nur aus Herstellungsgründen
ausgeführt wird, kann der Spalt bzw.
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Schlitz auch wieder verschlossen werden.
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Dies kann gemäß der Erfindung beispielsweise dadurch erreicht werden,
daß die einander gegenüberliegenden Ränder des, insbesondere in einer Radialebene
zur Ringachse gelegenen Spaltes bzw. Schlitzes durch Kleben, Vulkanisieren, Schweißen
od.dgl. miteinander verbunden werden. Eine andere Lösung besteht darin, daß in den
außen umlaufenden Spalt bzw. Schlitz wenigstens ein, im Querschnitt vorzugsweise
T-förmig ausgebildeter Einsatzteil eingesetzt ist, der zumindest an der Außenseite
des Dichtungsringes mit letzterem verbunden ist. Schließlich könnte auch an der
Außenseite des Dichtungsringes wenigstens ein den Spalt bzw, Schlitz liberdeckendes,
vorzugsweise über den gesamten Umfang umlaufendes Band od.dgl. vorgesehen werden.
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Um die Ausbildung von Rohrverbindungen zu ermöglichen, die aucii bei
relativ hohen Außen- und Innendrücken dicht bleiben, ist in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß der äußere Umfang des, vorzugsweise mit drei Dichtlippen
versehenen, Dichtungsringes gewellt ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung wird
eine optimale Abdichtwirkung gewährleistet.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, mehrere, in Umfangsrichtung verlaufende
wellenförmige Vertiefungen vorzusehen, die zueinander parallel angeordnet sind.
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Es kann jedoch auch eine labyrinthförmig ausgebildete Vertiefung vorgesehen
sein.
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Bei Anwendung des Dichtungsringes der Erfindung ist die Dichtheit
der Rohrverbindung selbst dann gewährleistet, wenn die Rohraußendurchmesser große
Toleranzen aufweisen.
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Die bevorzugte Ausführung der Spritzgieß bzw. Vulkanisierform zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Dichtungsringes ist dadurch gekennzeichnet,
daß der 1<'ormrahmen einen gegen die Ringachse hin vorspringenden, i#lanschartig
umlaufenden Ansatz aufweist, dessen QuerschIlitt dem Inneren des herzustellenden
l)ichtungsringes bzw. dessen Spalt entspricht.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeictinung, in der Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Dichtungsringes dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigen:
Fig.
1 einen Schnitt durch eine Rohrkupplung zur Verbindung von Rohren, bei der erfindungsgemäuse
Dichtungsringe angewendet werden, Fig. 2 den Dichtungsring der Rohrkupplung nach
Fig. 1 in verröertem Maßstab, Fig. 3 bis 5 andere Ausführungsbeispiele von Dichtungsringen
gemäß der Erfindung, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Spritzgieß- bzw. Vulkanisierform
zur Herstellung eines Dichtuiigsringes gemäß der Erfindung, Fig. 7 eine Draufsicht
auf die Form nach Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Dichtungsringes gemäß der Erfindung und Fig. 9 eine unter Verwendung des Dichtringes
gemäß Fig. 8 zusammengesetzte Rohrkupplung.
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Die in Fig. 1 gezeigte Rohrkupplung dient zur Verbindung von zwei
aus Asbestzement bestehenden Rohren 1, 2. Die Rohrkupplung besteht hierbei aus einer
die Rohre 1, 2 außen umgebenden Muffe 3 aus Faser- bzw. Asbestzement, die zwei im
Abstand voneinander angeordnete Nuten 4, 5 aufweist, in die je ein Dichtring 10
gemäß der Erfindung aus Gummi oder Kunststoff eingesetzt ist. Letzterer ist hierbei
bereit im verformten Zustand dargestellt. Zwischen den beiden Nuten 4, 5 ist zusätzlich
noch eine weitere, kleine Nut 6 vorgesehen, in die ein Anschlagring 7 von im wesentlichen
T=f~irmigem Querschnitt eingesetzt ist, gegen den die Rohre 1, 2 thit ihren Stirnseiten
anliegen. Der Anschlag 7 ist jedoch zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen
den
beiden Rohren 1, 2 nicht notwendig, sondern dient nur zum Abstandhalten
und Zentrieren der Rohre.
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Der Dichtring 10 ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, im unverformten
Zustand, näher dargestellt. Er ist als Hohlprofil ausgebildet und weist eine im
Abstand von der Profilmitte angeordnete Dichtlippe 11 auf, die sich in radialer
Richtung auf die Ringachse A hin erstreckt. Die Dichtlippe 11 ist mit dem Hohlprofil
einstückig ausgebildet und verjüngt sich in Richtung auf die Ringachse A. Das Hohlprofil
weist überdies noch einen in einer Radialebene zur Ringachse A verlaufenden Spalt
12 auf, der von der Außenseite des Dichtungsringes ausgehend sich bis an den Hohlraum
des Profiles erstreckt. Die einander gegenüberliegenden Ränder dieses Spaltes sind
durch Klebung miteinander verbunden. Die Ränder könnten auch z.B. durch Punktschweißung
miteinander verbunden werden.
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Der Innendurchmesser des erfindungsgemäßen Dichtungsringes 10 ist
kleiner als der Außendurchmesser der zu verbindenden Rohre 1, 2. Bei der Herstellung
der Rohrkupplung nach Fig, 1 wird der Dichtungsring 10 somit derart verformt, daß
die Dichtlippe 11 umgebogen und das Hohlprofil eingedrückt wird. Dadurch entstehen
zwei im Abstand voneinander angeordnete Diclitflächen, die bei geringem Spiel zwischen
ltohr und Muffe und dementsprechend starker Verformung sich zu einer einzigen, breiten
Dichtfläche vereinigen (Fig. 1).
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In Fig. 3 ist der Dichtungsring 20 gleichfalls hohl ausgebildet und
weist eine sich in radialer Richtung auf die Ringachse hin verjüngende Dichtlippe
21 auf. Von der Außenseite
des Dichtungsringes 20 führt ein in
einer Radialebene zur Ringachse umlaufender Schlitz 22 in das hohle Innere des Dichtungsringes.
Die Breite dieses Schlitzes 22 entspricht etwa der mittleren Dicke der Dichtlippe
21.
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Beim Einsetzen des Dichtungsringes wird der Schlitz 22 etwas zusammengedrückt.
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In Fig. 4 ist der Dichtungsring 30 wieder als Hohiprofil mit einer
exzentriscil zur Profilmitte angeordneten Dichtlippe 31 ausgebildet und weist ebenfalls
einen umlaufenden Schlitz 32 auf. Der Schlitz 32 ist mittels eines im Querschnitt
T-förmigen Einsatzteils 33 verschlossen. hierbei ragt der Stegteil des T-förmigen
Einsatzteils 33 in den Schlitz 32, wogegen der Balkenteil des T-förmigen Ansatz
teils 33 an der Außenseite des Profils satt anliegt und mit dieser verklebt bzw.
verschweißt ist. Die Breite des Balkenteils entspricht dabei der Profilbreite des
Hohlprofiles.
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In Fig. 5 weist der Dichtungsring 40 einen umlaufenden, im Querschnitt
kreisförmigen Hohlraum und eine sich in Richtung auf die Ringaclise hin erstreckende
Dichtlippe 41 auf.
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Der Hohlraum ist nach der Außenseite des Dichtungsringes hin offen
ausgebildet; die Öffnung ist mit 42 bezeichnet. Die Öffnung 42 kann allerdings -
wie In Fig. 5 gezeigt - mittels eines umlaufenden Bandes od.dgl. 43, das an die
Außenseite des Dichttingsringes 40 geklebt wird, verschlossen werden.
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Anstelle der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsmöglich knien zum
Verschließen des Spaltes kann' auch der Spalt bzw.
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die Fuge vollständig mit Klebemittel oder klebemittelhaltigem Füllmittel
ausgefüllt werden. Der hohlraum kann auch mit Schaumstoff ausgefüllt werden.
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In Fig. 6 und 7 ist eine Spritzgieß- bzw. VulkanisierS'orm zum llers
teilen eines erfindungsgemäßen Dichtungsringe s dargestellt. Diese Form besteht
im wesentlichen aus zwei gegeneinander bewegbaren Formteilen 50, 51, zwischen denen
ein die Außenseite des herzustellenden Dichtungsringes bildender Formrahmen 52 angeordnet
ist. Der Formrahmen 52 weist einen gegen die Ringachse A hin vorspringenden, flanschartig
umlaufenden Ansatz 53 auf, dessen Querschnitt demjenigen des Inneren des hohlen
Dichtungsringes sowie des Spaltes des letzteren entspricht. Der in dieser Form hergestellte
Dichtungsring wird durch Auseinanderspreizen der durch den Spalt bzw. Schlitz voneinander
getrennten IIälften des llohlprofiles von dem Ansatz 53 abgezogen.
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Der Dichtungsring der Erfindung kann auch aus einem stranggesprei,3ten
Hohlprofil hergestellt werden.
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Der in Fig. 8 dargestellte Dichtungsring 50 besteht aus einem solchen
stranggepreßten Hohlprofil, dessen Enden zur Bildung des Ringes miteinander verbunden
sind. Entlang des inneren Umfanges dieses Dichtungsringes 50 sind drei Dichtlippen
51, 52, 53 ausgebildet, die sich in radialer Richtung auf die Ringachse A hin erstrecken.
Die Dichtlippen 51, 52, 53, die mit dem Dichtungsring 50 einstückig ausgebildet
sind, verjiingen sich dabei in Richtung auf die Ringachse A Illit.
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Der äußere Umfang des Dichtungsringes 50, d.h. die den Dichtlippen
51, 52, 53 gegenüberliegende Seite des Elohlprofiles, ist gewellt ausgebildet. Hierbei
sind mehrere, in Umfangsrichtung verlaufende wellenförmige Vertiefungen 54 vorgesehen,
die zueinander parallel angeordnet sind. Anstelle solcher wellenförmiger Vertiefungen
können auch ähnliche
rinnen- bzw. rillenartige Vertiefungen, beispielsweise
im Querschnitt etwa trapez- oder dreiecksförmige Rillen, vorgesehen werden.
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Die in Fig. 9 dargestellte Rohrkupplung dient zur Verbindung von zwei
aus Asbestzement bestehenden Rohren 60, 61.
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Die Itohrkupplung besteht hierbei aus einer die Rohre bO, 61 außen
umgebenden Muffe 62 aus Faser- bzw. Asbestzement, die zwei im Abstand voneinander
angeordnete Nuten 63, 64 von im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt aufweist,
in die je ein erfindungsgemäßer Dichtungsring 50 aus stranggepreßtem Ilohlprofil
eingesetzt ist. Zwischen den stumpf aneinanderstoßenden Rohrenden ist noch ein Anschlagring
65 vorgesehen.
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Bei dem dargestellten Dichtungsring sind die stirnseitigen bzw. axialen
Seitenflächen im wesentlichen eben ausgebildet.
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Die Dichtlippen 51, 52, 53 erstrecken sich hierbei nur innerhalb des
von den beiden stirnseitigen Seitenflächen umgrenzten Raumes. Wesentlich ist auch,
daß die Dichtlippen unmittelbar in radialem Abstand von dem Hohlraum des Profiles
angeschlossen sind. Die Ausbildung des Hohlraumes des Profiles ist dabei beliebig;
wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird jedoch bevorzugt, den Hohlrauzn im Querschnitt
gesehen etwa oval bzw. gerundet auszuführen. Die äußeren Kanten der Dichtlippen
werden insbesondere abgerundet ausgebildet.
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Der erfindungsgemäße Dichtungsring wird vorzugsweise für Hohrkupplungen
für Kanalrohre mit einem Innendurchmesser
bis 600 mm verwendet.
Bei diesen Rohren beträgt die Außendurchmessertoleranz bis zu -1,5 mm bis +5 mm,
die jedoch bei einer Kupplung unter Verwendung des Dichtungsringes der Erfindung
auf die Dichtheit der Verbindung ohne Einfluß ist.
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Diese Verbindung (Dichtungsring) besitzt die Eigenschaft, die Ansprüche
auf Innendruckdichtheit zu erfüllen, und zwar auch noch dann, wenn die Rohre in
der Muffe abgewinkelt und/oder versetzt sind. Bei Bedarf und entsprechender Bemessung
ist auch Dichtheit gegen Außendruck erzielbar. Bezüglich der Erfüllung der Dichtheit
von Kanalrohren gegen Innendruck liegt die ENORM B 5062 zugrunde, die 4 kp/cm2 Innendruck
über 15 min vorschreibt. Die erforderlichen Werte für Dichtheit gegen Außendruck
sollen zweckmäßigerweise 5 m Wassersäule über 20 min betragen.