DE2513982B2 - Rohrdichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrdichtung für das Abdichten zwischen konzentrisch ineinander geschobenen Rohrteilen, bestehend aus einem ringförmigen Dichtungsteil aus elastischem Material und einer nichtdehnbaren Verspannung, die beide in eine ringförmige Aussparung in der Innenwand des äußeren Rohrteiles so eingesetzt sind, daß die Seitenflächen des Dichtungsteils unter Druck an den Seitenwänden der ringförmigen Aussparung und die innere Oberfläche des Dichtungsteils unter Druck gegen die äußere Oberfläche des eingeführten inneren Teils anliegen.

Eine Rohrdichtung dieser Art ist aus der GB-PS 9 69 178 bekannt. Sie wird dort dadurch gebildet, daß das Dichtungsteil hinreichend großen Innendurchmessers unter Einlage eines zusammenziehbaren Spannbandes für nichtdehnbare Verspannung in die ringförmige Aussparung im äußeren Rohrteil eingelegt wird. Daraufhin wird das Ende des inneren Rohrteils in das Dichtungsteil eingeschoben, mit nachfolgendem Zusammenziehen der beiden Enden des Spannbandes zwecks Verpressens des elastischen Dichtungsteils gegen die äußere Oberfläche des eingeführten inneren Rohrteils. Für dieses Zusammenziehen der Enden des Spannbandes ist das äußere Rohrteil derart durchbrochen, daß ein Spannwerkzeug zum Zusammenführen der Enden des Spannbandes eingesetzt werden kann. Das Spannwerkzeug wird entweder nach Verbinden der gespannten Enden wieder entfernt, oder es verbleibt dort, indem es selbst als die bleibende Verbindung zwischen den Spannband-Enden dient

Diese vorbekannte Rohrdichtung ist kompliziert aufgebaut und ihre Anwendung ist sowohl lohn- als auch materialintensiv, ganz abgesehen von den Schwierigkeiten, in oft räumlich beengter Umgebung oder sonstigen ungünstigen Arbeitsbedingungen das elastische Dichtungsteil sowie die nichtdehnbare Verspannung in die ⁶S Aussparung derart einzulegen, daß nach Einführung des inneren Rohrteils die Enden des Spannbandes von außen erreichbar sind.

Aus der FR-PS14 49 497 ist es bekannt, zur Erstellung einer Rohrdichtung ein ringförmiges elastisches Dichtungsteil vorzusehen, das beim Einschieben eines konisch zugespitzten Endes des inneren Rohrteiles aufgeweitet wird, wodurch Dichtungsdruck auf die äußere Oberfläche des inneren Rohrteiles hervorgerufen wird. Die dabei auftretenden starken radialen Kräfte müssen von der inneren Oberfläche der ringförmigen Ausnehmung im äußeren Rohrteil aufgenommen werden, also gerade dort, wo das äußere Rohrteil der ringförmigen Aussparung am wenigsten beanspruchbar ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrdichtung eingangs genannter Gattung derart weiterzubilden, daß sie eine ebenso sichere Wirkung beibehält, wie die eingangs genannte vorbekannte Rohrdichtung, andererseits aber ohne besonderen arbeitstechnischen oder gerätetechnischen Aufwand einsetzbar und zugleich gegen etwaige agressive Einflüsse von außen möglichst geschützt ist

Dies? Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß als nichtdehnbare Verspannung ein ununterbrochenes, ringförmiges Teil an der äußeren Peripherie des Dichtungsteils oder nahe der äußeren Peripherie im Dichtungsteil liegend mit diesem in die Aussparung eingesetzt und das innere Rohrteil durch diese Anordnung mit seinem konisch zugespitzten Einführungsende einschiebbar ist.

Das elastische Dichtungsteil und die nichtdehnbare Verspannung bilden bei der erfindungsgemäßen Rohrdichtung also eine Einheit, in die nach dem Einsetzen in die ringförmige Aussparung im äußeren Teil keinerlei Eingriffe mehr notwendig sind. Beim Einschieben des konisch zugespitzten Endes des inneren Teiles in das elastische Dichtungsteil wird dessen Innendurchmesser aufgeweitet und gegen das nichtdehnbare ringförmige Teil abgestützt, so daß das äußere zylindrische Teil nicht radial beansprucht wird. Ein Eingriff von außen ist nicht mehr notwendig, so daß Durchbrechungen in der Wandung des äußeren Teils vermieden sind und die gesamte wirksame Rohrdichtung innerhalb des äußeren Teils geschützt angeordnet ist Auch bei etwaigen axialem Verkanten des äußeren Teils gegenüber dem inneren Teil treten keine unzulässigen Beanspruchungen des äußeren Teils auf, da radiale Druckkomponenten von dem ringförmig geschlossenen nichtdehnbaren Teil sowohl während der Montage als auch während etwaiger derartiger Beanspruchungen im Betriebszustand aufgenommen werden, um zur Unterstützung des axialen Dichtungsdruckes gegen die Seitenwände der Aussparung zu führen.

Zweckmäßigerweise ist die nichtdehnbare, ununterbrochene ringförmige Verspannung als Ring konstanten Umfanges aus Metallband ausgestaltet.

Die Rohrdichtung nach der Erfindung bewirkt zugleich eine sichere Rohrverbindung. Dabei kann das ringförmige Dichtungsteil aus elastischem Material als O-Ring oder D-Ring ausgebildet sein. Eine Rohrdichtung nach der Erfindung ist ganz allgemein bei zylindrischen, in ineinander eingreifenden Bauelementen anwendbar. Ihre besondere wirtschaftliche Bedeutung liegt aber in der Verbindung und gleichzeitigen Abdichtung von Rohrenden, die in Rohrmuffenenden eingreifen, insbesondere bei Betonrohren. Hinsichtlich des Querschnittes der zu verbindenden Teile, die im Interesse eines besseren Verständnisses oben als »zylindrisch« bezeichnet werden, erstreckt die Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Rohrdichtung sich aber

ebenso auf alle nicht wirklich zylindrischen, kontinuierlich gekrümmten Oberflächen, also einschließlich eiförmiger oder ovaler Querschnitte von miteinander zu verbindenen Teilen. Das nichtdehibare, der Verspannung dienende, ununterbrochene ringförmige Teil kann gleicherweise längs der äußeren Oberfläche des ringförmigen elastischen Dichtungsteiles verlaufen, oder in dieses Dichtungsteil eingebettet sein; im letzteren Falle wird das nichtdehnbare ringförmige Teil näher zur äußeren Peripherie des elastischen Dichtungsteiles, als zu seiner inneren Peripherie hin angeordnet

Das nichtdehnbare Verspannungs-Teil absorbiert im wesentlichen — und eliminiert sogar u. U. — die nach außen gerichteten radialen Kräfte bei zusammengefügter Rohrverbindung. Gleichzeitig vergrößern solche radialen Druckkomponenten die Längskräfte (d. h., die Kräfte, die in Richtung parallel zur zylindrischen Oberfläche und rechtwinklig zu den radialen Kräften wirken) zwischen dem elastischen Dichtungsteil und den Seitenwänden der ringförmigen Aussparung im äußeren Teil, in das der Hauptteil des Dichtungsteiles eingesetzt ist. Die Wirksamkeit der Abdichtung wird dadurch verbessert.

Die Erfindung weist noch den besonderen Vorteil auf, daß die nach außen wirkende, radial gerichtete Kraft des Dichtungsteiles auf das Muffenende reduziert wird, wodurch die radiale Dicke des Muffenendes wesentlich vermindert werden kann, ohne daß dadurch schädliche Auswirkungen für die Rohrverbindung oder -dichtung auftreten; dadurch können wesentliche Ersparnisse erreicht werden.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. E:s zeigt

Fig. 1 in schematischer Querschnittsdarstellung eine Rohrdichtung nach der Erfindung, angewandt bei der Abdichtung zwischen dem glatten Ende eines Muffen-Rohres und der Muffe des hier anschließenden Rohres;

Fig.2 eine Querschnittsdarstellung entsprechend F i g. 1, jedoch die beiden P.ohre vor ihrer Zusammenfügung zeigend;

F i g. 3 eine Schnittdarstellung entsprechend F i g. 1 oder F i g. 2, den Moment zeigend, in dem das glatte Ende des einen Rohres schon in das konisch zugespitzte Einführungsende des anderen Rohres eingetreten ist;

Fig.4 eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 1, aber im verkleinerten Maßstab die beiden miteinander verbundenen und gegeneinander abgedichteten Rohr-Enden zeigend;

F i g. 5 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform für das Dichtungsteil nach der Erfindung und

F i g. 6 eine Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform für das Dichtungsteil nach der Erfindung.

Die Schnittdarstellungen der Zeichnung sind jeweils Teilschnitte, denn sie zeigen nur die eine der beiden Wandungs-Schnittflächen der achsparallel geschnittenen Rohre. Ein als inneres Teil dienendes erstes Rohr Ii 1 weist ein glattes Ende 10 auf, das mit dem Muffenende 12 eines als äußeres Teil wirkenden zweiten Rohres 113 verbunden werden soll. In den Zeichnungen sind diese Rohre 11,13 als Betonrohre dargestellt, sie können aber auch aus anderen Materialien erstellt sein.

Das glatte Ende 10 des Rohres 11 ist an seinem Ende mit einer nach innen abgeschrägten umlaufenden Fläche 14 ausgestattet Im Muffenende 12 des Rohres 13 ist eine zylindrische Ausnehmung 15 vorgesehen, in die das erlatte Ende 10des hieranschließenden ersten Rohres 11 aufgrund seiner Gestaltung hineinpaßt Ein kreisringförmiger Raum 16 besteht zwischen der inneren zylindrischen Oberfläche 17 des Muffenendes 12 des zweiten Rohres 13 und der äußeren zylindrischen Oberfläche 18 des glatten Endes 10 des ersten Rohres U.

Eine rechtwinklige Aussparung 19 ist in die innere Oberfläche 17 des Muffenendes 12 des zweiten Rohres 13 z. B. eingeformt, und ein ringförmiges Dichtungsteil 20, das aus Gummi oder anderem elastischem Material besteht, ist in diese Aussparung 19 eingelegt Das ringförmige Dichtungsteil 20 kann ein O-Ring oder ein D-Ring sein, oder eine andere geeignete Form aufweisen; meistens ist es aber gemäß der Querschnittsdarstellung in F i g. 5 oder F i g. 6 gestaltet

Die Stirn- oder Seitenflächen 21 des ringförmigen Dichtungsteiles 20 können flach oder gebogen verlaufen; sie stehen in Druckkontakt mit den Seitenwänden 22 der Aussparung 19, wenn das ringförmige Dichtungsteil 20 in die Aussparung 19 eingesetzt ist Die Seitenflächen 21 des Dichitungsteiles 20 verlaufen gebogen, ehe es in die Aussparung 19 eingesetzt ist; normalerweise werden sie eine ebene Konfiguration annehmen, wenn sie in Druckkontakt mit den Seitenwänden 22 geraten.

Das ringförmige Dichtungsteil 20 umgibt das glatte Ende 10 des ersten Rohres 11 vollständig, und es ist derart bemessen, daß die innere gebogene Fläche 23 des Dichtungsteiles 20 unter Druck gegen die äußere zylindrische Oberfläche 18 des glatten Endes 10 anliegt, wenn dieses glatte Ende 10 vollständig in das Muffenende 12 des anderen Rohres 13 eingeführt ist.

Das ringförmige Dichtungsteil 20 ist mit einem ebenfalls ringförmigen, aber nicht dehnbaren Stützteil 25 ausgestattet, das aus Metall oder anderem nicht dehnbarem Material gebildet ist; es weist eine ununterbrochene ringförmige Form auf. Das nichtdehnbare Teil 25 kann aus einer flachen Stange oder einem Streifen gebildet sein, wie in F i g. 1 bis F i g. 5 dargestellt, oder aus einem Draht od. dgl. Konstruktionsteil zylindrischer oder anderer geeigneter Querschnittsform, wie in F i g. 6 dargestellt.

Das nichtdehnbare Teil 25 kann in das Material des Dichtungsteiles 20 eingebettet sein, und zwar an der Peripherie 26 oder in deren Nähe, wie in F i g. 1, F i g. 4 oder Fig.6 gezeigt; oder es kann so angeordnet sein, daß es die äußere Oberfläche, also Peripherie 26 des Dichtungsteiles 20 umgibt, wie in Fig.5 dargestellt. Dabei ist das nichtdehnbare Teil 25 näher zur äußeren Peripherie 26 des Dichtungsteiles 20 hin gelegen, als zu dessen innerer Peripherie 23 hin.

Wenn das glatte Ende 10 des ersten Rohres 11 in den Hohlraum 15 des Muffenendes 12 des zweiten Rohres 13 hineingedrückt wird, dann gerät zunächst eine konisch geneigte Oberfläche 14 am Ende des glatten Endes 10 in Eingriff mit der inneren Peripherie 23 des Dichtungsteiles 20, welches derart bemessen ist, daß seine innere Peripherie 23 normalerweise, im entspannten Zustand, einen kleineren Durchmesser aufweist, als die Peripherie 18 des glatten Endes 10 jenseits der angeschrägten Oberfläche 14. Wenn das glatte Ende in das Muffenende 12 eingeführt wird, dann dehnt die geneigte Oberfläche 14 das nachgiebige Dichtungsteil 20, wie in Fig.3 dargestellt, und zwängt elastisches Material nach außen in die Aussparung 19 im Muffenende 12 hinein, so daß dann, wenn das glatte Ende 10 vollständig in das Muffenende 12 eingeführt ist, wie in F i g. 1 und F i g. 4 dargestellt, die innere Peripherie 23 des Dichtungsteiles 20 unter Druck gegen

die äußere zylindrische Oberfläche 18 des glaitten Endes 10 des ersten Rohres 11 anliegt

Das nichtdehnbare Teil 25 hat den vorteilhaften Effekt, die nach außen gerichteten radialen Kräfte aufzunehmen, die aus dem Druck auf das Dichtungsteil 20 herrühren, so daß verhindert wird, daß diese radial nach außen wirkenden Kräfte gegen die äußere Peripherie 27 der Aussparung 19 und damit gegen das Muffenende 12 des zweiten Rohres 13 zur Auswirkung gelangen. ^;;

Die äußeren radialen Kräfte, die durch das verformbare, nachgiebige Dichtungsteil 20 vermittelt werden, werden durch das nichtdehnbare Teil 25 aufgenommen, wie durch die Pfeile 28 in Fig. 1 angedeutet, und umgesetzt in Längskräfte, die durch Pfeile 219 in Fi g. 1 angegeben sind, die ihrerseits gegen die Seitenwände 22 der Aussparung 19 im Muffenende 12 wirken; dieser Effekt ist erreicht durch die Verformung des! nachgiebigen Dichtungsteiles 20, das mit dem nichtdehnbaren Teil 25 zusammenwirkt

Weiterhin existiert eine gewisse radiale Komponente

hinsichtlich der Kräfte, die auf das Dichtungsteil 20 einwirken; aber obwohl ein Druck aufrechterhalten ist zwischen dem Dichtungsteil 20 und der äußeren Oberfläche 18 des glatten Endes 10, wie durch die Pfeile 30 in F i g. 1 gegeben, geraten doch die hauptsächlich auftretenden Kräfte im wesentlichen in Längsrichtung des Muffenendes 12 zur Auswirkung, wie durch die Pfeile 29 in F i g. 1 angegeben.

Mittels der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, Muffenenden 12 herzustellen, die bei einem beliebig dimensionierten Rohr wesentlich dünner sind, als es normalerweise der Fall ist; und darüber hinaus kann der Toleranzbereich, der zur Verfügung steht, sehr viel größer sein, als es bisher der Fall war, da auch vergrößerter Druck des Dichtungsteiles 20, wenn überhaupt, wenig zusätzliche radiale Beanspruchung des Muffenendes 12 bringt Auch bei geringerer Druckbeanspruchung des Dichtungsteiles 20 ist immer noch eine gute Abdichtung längs der Seitenwände 22 ίο Aussparung 19 im Muffenende 12 gewährleistet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rohrdichtung für das Abdichten zwischen konzentrisch ineinander geschobenen Rohrteilen, bestehend aus einem ringförmigen Dichtungsteil aus elastischem Material und einer nichtdehnbaren Verspannung, die beide in eine ringförmige Aussparung in der Innenwand des äußeren Rohrteils so eingesetzt sind, daß die Seitenflächen des Dichtungsteils unter Druck an den Seitenwänden der ringförmigen Aussparung und die innere Oberfläche des Dichtungsteils unter Druck gegen die glatte zylindrische äußere Oberfläche des eingeführten inneren Rohrteils anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtdehnbare Verspannung '5 ein ununterbrochenes, ringförmiges Teil (25) an der äußeren Peripherie des Dichtungsteils (20) oder nahe der äußeren Peripherie im Dichtungsteil (20) liegend mit diesem in die Aussparung (19) eingesetzt und das innere Rohrteil durch diese Anordnung mit seinem konisch zugespitzten Einführungsende (14) einschiebbar ist.

2. Rohrdichiung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtdehnbare Teil (25) ein Ring konstanten Umfanges aus Metallband ist.