DE2517221C3

DE2517221C3 - Rohrverbindung, insbesondere für Lüftungsanlagen

Info

Publication number: DE2517221C3
Application number: DE19752517221
Authority: DE
Inventors: Aake Joenkoeping Ahlrot
Original assignee: Svenska Flaektfabriken 13134 Nacka AB; Svenska Flaktfabriken AB
Current assignee: FLAEKT 13134 NACKA SE AB
Priority date: 1975-04-18
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE2517221B2; DE2517221A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung insbesondere für Lüftungsanlagen, mit einem in ein rohrförmiges Element dicht einschiebbaren rohrförmigen Verbindungsstutzen, welcher an seiner Außenseite nahe seinem einzuschiebenden Stirnende eine ringförmige, nach außen offene Einziehung zur Anordnung eines elastischen Dichtringes trägt, der einen parallel zum Boden der Einziehung des Verbindungsstutzens sich erstreckenden und auf diesem fixierten Befestigungsschenkel und einen im unbelasteten Zustand vom Verbindungsstutzen etwa vertikal abstehenden, im belasteten Zustand durch das rohrförmige Element an den Verbindungsstutzen herangebogenen Dichtungsschenkel hat, dessen Dicke gleich oder kleiner als das radiale Spiel zwischen dem rohrförmigen Element und dem Boden der Einziehung ist, und wobei die Einziehung eine mindestens der Summenlänge von Befestigungs- und Dichtungsschenkel entsprechende Axialerstreckung hat, und der Dichtring derart in dieser Einziehung angeordnet ist, daß sich der Dichtungsschenkel im belasteten Zustand in diese Einziehung einlegen kann, nach Patent 23 05 936.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Rohrverbindung der vorgenannten Art deren leichte Handhabung beim Ineinanderschieben und beim nachträglichen Drehen oder Längsverschieben der Teile der Rohrverbindung durch Vermeidung einer Zerrung oder Quetschung des Dichtungsringes zu verbessern.

Ein derartiges nachträgliches Verdrehen oder Längsverschieben ist insbesondere bei der Montage von Lüftungsrohren häufig notwendig, beispielsweise wenn die Rohre oder Verbindungsstutzen Abzweigungen haben, die durch Drehen der Rohre oder Stutzen ausgerichtet werden müssen, oder weil die Rohre oder Verbindungsstutzen an der Baustelle meist nicht millimetergenau auf Länge geschnitten werden können. Trotz der erwünschten nachträglichen Verstellmöglichkeit der ineinandergeschobenen Rohre bzw. Stutzen soll aber eine hohe Dichtigkeit der Rohrverbindung gewährleistet sein.

Die vorgenannte Aufgabe wird bei einer Rohrverbindung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohrwandung des Verbindungsstutzens unterhalb der im Verbindungsbereich der beiden Schenkel befindlichen Außeneckkante des Dichtungsringes eine zu dieser parallel umlaufende Nut hat, die zur Aufnahme der Außeneckkante bei an den Verbindungsstutzen herangebogeneim Dichtungsschenkel eingerichtet ist. In diese Nut kann die Außeneckkante des Dichtungsringes hineingedrückt werden, wenn dessen Dichtungsschenkel beim Einschieben des Verbindungsstutzens in ein rohrförmiges Element umgelegt wird. Hierdurch wird vermieden, daß der Dichtungsring im Bereich seiner Abk.nickung einer starken Zerrung und Quetschung unterworfen wird, was zu einem starken Anpressen des Dichtungsschenkels des Dichtungsringes an das übergeschobene rohrförmige Element führen würde. Durch das Eindringen des Dichtungsringes mit seiner Außeneckkante in die

erfindungsgemäß vorgesehene ringförmige Nut wird nämlich die Federcharakteristik des Dichtungsringes erheblich weicher und ein rasches Ermüden der Federwirkung vermieden. Trotzdem ist die Dichtwirkung des Dichtungsringes praktisch genauso groß als ohne die erfindungsgemäß vorgesehene Nut. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Dichtungsring im Bereich seiner Außeneckkante durch dessen Eindringen in die erfindungsgemäß vorgesehene Ringnut auf eine geringere Umfangslänge komprimiert worden ist und dadurch einer Expansionskraft unterliegt, die diesen Eckbereich des Dichtungsringes wieder aus der Nut herauszudrücken und dabei den an den Eckbereich anschließenden Dichtungsschenkel des Dichtungsringes gegen das übergeschobene rohrförmige Element zu drücken sucht.

Die vorbeschriebene Wirkungsweise kann noch weiter gefördert werden, wenn die Aufnahmenut mit ihrer Mittellängsachse zur Außeneckkante derart seitlich versetzt angeordnet wird, daß sich die vom Außenrand des Befestigungsschenkels des Dichtungsringes entfernte Seitenwand der Aufnahmenut etwa radial unter der Außeneckkante des Dichtungsstreifens befindet. Zweckmäßig ist die Außeneckkante des im Querschnitt winkelförmigen Dichtungsringes scharfkantig gehalten und die gegenüberliegende Inneneckkante des Dichtungsringes etwas ausgerundet. Hierdurch ergibt sich insbesondere in Verbindung mit dem Festpressen des Befestigungsschenkels auf der Rohrwandung des Verbindungsstutzens eine Kraftwirkung, die das Anpressen des bei in ein rohrförmiges Element eingeschobenem Verbindungsstutzen umgelegten Dichtungsschenkels unterstützt.

Das zum Festklemmen des Befestigungsschenkels des Dichtungsringes auf der Rohrwandung des Verbindungsstutzens dienende Klemmittel kann von einem umlaufenden Band oder aber von einer nach außen gerichteten Zurückbiegung des Stirnendes der Rohrwandung des Verbindungsstutzens gebildet sein.

Die erfindungsgemäße Rohrverbindung sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Festklemmen des Dichtringes dieser Rohrverbindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im folgenden näher beschrieben:

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform des Verbindungs-Stutzens der erfindungsgemäßen Rohrverbindung teils in Seitenansicht, teils im Axiallängsschnitt;

F i g. 2 zeigt in abgebrochen dargestelltem Axiallängsschnitt eine andere Ausführungsform des Verbindungsstutzens der erfindungsgemäßen Rohrverbindung nach seinem Einschieben in ein rohrförmiges Element;

F i g. 3 und 4 veranschaulichen ein Verfahren zum Festklemmen des Dichtungsringes am Verbindungsstutzen in zwei verschiedenen Stadien.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Verbindungsstutzens 1 sind die Stirnenden 3 seiner Wandung 7 unter Bildung einer nach außen offenen Einziehung radial nach außen zurückgebogen, um dort auf die Stutzenwand aufgesetzte, im Querschnitt winkelförmige elastische Dichtungsringe 2 an ihren Befestigungsschenkeln 4 festzuklemmen. Um eine axiale Verschiebung der Dichtungsringe 2 an der Außenseite des Verbindungsstutzens 1 mit Sicherheit auszuschalten, kann am freien Ende jedes Befestigungsschenkels 4 eine radial nach einwärts gerichtete Wulst 5 vorgesehen sein, die in eine ihr gegenüberliegende Ringnut 6 in der Wandung 7 des Verbindungsstutzens eingreift.

Unterhalb der im Verbindungsbereich des Befesti

gungsschenkels 4 und des tu diesem etwa senkrecht gerichteten Dichtungsschenkeis 9 des Dichtungsringes 2 befindlichen Außenkante 10 des Dichtungsringes ist eine Ringnut 8 in der Stutzenwandung 7 vorgesehen. Die Ringnut 8 dient zur Aufnahme der Außenkante 10 des Dichtungsringes, wenn der Verbindungsstutzen 1 in ein rohrförmiges Element 11 zur dichten Verbindung mit diesem eingeschoben wird (Fig.2). Das hierbei eintretende Umlegen des Dichtungsschenkels 9 des Dichtungsringes 2 in die Einziehung der Stutzenwandung hinein kann somit leichter erfolgen. Auch ist die auf das rohrförmige Element einwirkende Klemmkraft des umgelegten Dichtungsschenkels nicht so groß, daß eine nachträgliche Korrektur der gegenseitigen Axial- und Drehlage der ineinandergeschobenen Rohre bzw. Vtrbindungsstutzen unmöglich wäre. Die Nut 8 ermöglicht also ein Drehen oder eine gewisse Längsverschiebung des rohrförmigen Elements gegenüber dem in dieses eingeschobenen Verbindungsstutzen, was bei der Montage an der Baustelle häufig notwendig wird.

Durch das Hineinwandern der Außenkante 10 des Dichtungsringes 2 in die Ringnut 8 wird eine Kompression der Außenkante 10 in deren Längsrichtung um die Wandung 7 des Verbindungsstutzens 1 herum erhalten. Der Dichtungsring wird damit im Bereich seiner Außenkante einer Expansionskraft unterworfen, was die Federwirkung des Ringes erhöht und zu einer weicheren Federcharakteristik des Dichtungsschenkels 9 führt. Dadurch wird ein rasches Ermüden, das z. B. bei einem Quetschen der Ringaußenkante an der Rohrwandung eintreten würde, vermieden.

Die Ringnut 8 hat darüber hinaus den Zweck, bereits vor dem Einschieben des Verbindungsstutzens 1 in das rohrförmige Element 11 eine geringe Schrägstellung des Dichtungsschenkeis 9 des Dichtungsringes 2 in die in Fig. 1 gezeigte Schräglage zu gewährleisten, auch wenn der Dichtungsring einen rechtwinkligen Ausgangsquerschnitt hat, d. h. vor dem Aufbringen auf dem Verbindungsstutzen einen gegenüber seinem Befestigungsschenkel 2 im rechten Winkel stehenden Dichtungsschenkel 9 hat. Dies geschieht dadurch, daß die Außenkante 10 beim Herumwickeln des Dichtungsringes um den Verbindungsstutzen 1 den Drang hat, schon vor dem Umlegen des Dichtungsschenkels 2 beim Einschieben in ein rohrförmiges Element etwas in die Ringnut 8 hineinzutreten, und zwar aufgrund des Umstandes, daß bei diesem Herumwickeln der etwa senkrecht von der Rohrwandung 7 abstehende Dichtungsschenkel 2 an seinem abstehenden Außenrand auf eine Umfangslänge ausgedehnt wird, die größer ist als die Umfangslänge der auf der Stutzenwandung 7 aufliegenden Fläche des Befestigungsschenkels 4.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Verbindungsstutzens ist das nach außen zurückgebogene Stirnende 3 seiner Stutzenwandung 7 langer gehalten als die axiale Länge des Befestigungsschenkels 4 des Dichtungsringes 2. Hierdurch wird eine gute Führung des Verbindungsstutzens beim Einschieben in ein rohrförmiges Element erzielt. Der Raum, in den sich der Dichtur.gsschenkel im belasteten Zustand einlegen kann, ist durch radial nach außen gerichtete Vorsprünge in Form von über den Rohrumfang verteilten Warzen 13 begrenzt, die zur weiteren Verbesserung der Führung im rohrförmigen Element dienen.

Die Ausführungsform des Verbindungsstutzens gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fi g. 1 nur dadurch, daß das nach außen zurückgeboge-

ne Stirnende der Stutzenwandung 7 des Verbindungsstutzens 1 an seinem Ende zur Bildung eines Einschlages 12 nochmals umgebogen ist. Die axiale Länge dieses Einschlages ist geringer als die axiale Länge des Befestigungsschenkels 4, was ebenfalls eine Fixierung des Befestigungsschenkels an der Stutzenwandung 7 gegen Verrutschen in axialer Richtung gewährleistet.

Bei den in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Außenkante 10 des im Querschnitt winkelförmigen Dichtungsringes 2 scharfkantig, während die gegenüberliegende Innenkante des Dichtungsringes ausgerundet und nicht scharfkantig gehalten ist. Hierdurch ergibt sich im Eckbereich des Dichtungsringes 2 zwischen dessen Befestigungsschenkel 4 und dessen Dichtungsschenkel 9 eine Querschnittsvergrößerung, die in Verbindung mit der scharfen Außenkante auf den abstehenden Dichtungsschenkel 9 eine aufrichtende Wirkung ausübt, insbesondere dann, wenn der Verbindungsstutzen 1 unter Umlegung des Dichtungsschenkels 9 in ein rohrförmiges Element 11 eingeschoben worden ist. Hierdurch wird die Dichtwirkung des Dichtungsschenkels 9 erhöht.

Bei den in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen kann der Dichtungsring 2 auch durch ein Klemmband anstelle des zurückgebogenen Stirnendes 3 der Stutzenwandung 7 festgeklemmt sein, wie es bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1 und 2 des Hauptpatents P 23 05 936 der Fall ist.

Wie bei den im Hauptpatent dargestellten Ausführungsbeispielen ist auch bei allen hier dargestellten Ausführungsbeispielen die Dicke des Dichtungsschenkels 9 des Dichtungsringes 2 so bemessen, daß beim Überschieben des rohrförmigen Elements kein Zusammenpressen bzw. Quetschen des Dichtungsschenkels auf eine kleinere Dicke eintritt.

In F i g. 3 und 4 ist ein Befestigungsverfahren dargestellt, mit welchem das Festklemmen des Dichtungsringes 2 auf dem Ende der Wandung 7 des Verbindungsstutzens 1 besonders zweckmäßig erfolgen kann. Bei diesem Verfahren wird zunächst die Wandung 7 des Stutzens mit den beiden Ringnuten 6, 8 versehen und dann an ihrem Stirnende 3 nach außen zurückgebogen, und zwar nur soweit, daß sich eine offene Tasche bildet, in welche der Dichtungsring mit seinem Befestigungsschenkel 4 leicht eingeschoben werden kann, bis die am Befestigungsschenkel befindliche Wulst 5 in die Nut 6 einrastet. Bei diesem Zurückbiegen des Stirnendes 3 der Stutzenwandung 7 hat sich der innerhalb der Zurückbiegung befindliche Teil der Wandung 7 etwas radial nach einwärts gebogen, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist.

j Durch einen radial von innen gegen das Stirnende der Stutzenwandung 7 wirkenden Druck eines Verformungswerkzeuges 16 wird nun dieses eine Tasche für die Aufnahme des Befestigungsschenkels 4 des Dichtungsringes dienende Stutzenende mit seinem zurück-

Ki gebogenen Teil radial nach außen gegen ein Widerlager 17 gepreßt, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist. Dabei wird der zurückgebogene Teil 3 des Stirnendes der Stutzenwandung fest auf den Befestigungsschenkel gedrückt, so daß dieser zwischen den beiden Taschen-

i^r) wänden festgeklemmt wird.

Durch das Andrücken des Stirnendes 3 gegen das Widerlager 17 radial nach außen wird eine Kalibrierung des Außendurchmessers des Stirnendes erhalten, die für das Einschieben in rohrförmige Elemente 11 notwendig ist.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbindungsstutzens kann aus einem zunächst im Querschnitt flachen bzw. ebenen Band mit einer Breite von etwa der Umfangslänge des Verbindungsstutzens erfolgen. Dabei kann in dieses Band in der Nähe seines einen Stirnendes zunächst in Bandquerrichtung eine die spätere Ringnut 8 sowie gegebenenfalls die weitere spätere Ringnut 6 bildende Nut eingearbeitet werden. Anschließend wird das Bandende zur Bildung einer Tasche U-förmig zurückgebogen, in welche sodann der Dichtungsring 2 mit seinem Befestigungsschenkel 4 eingeschoben werden kann. Hierauf kann das Band in seiner Querrichtung zum Stutzenquerumfang gebogen werden, bis die beiden Bandlängsränder aufeinandcrliegen

si und durch Niete oder anderweitig aneinander befestigt werden können. Hierbei wird das zurückgebogene Ende des Bandquerrandes (z. B. Ziff. 3 in F i g. 3) fest auf den Befestigungsschenkel 4 des Dichtungsringes gepreßt. Sollte dieses Festpressen nicht in ausreichender Weise

») erfolgen, kann es auch in der in F i g. 4 gezeigten Weise erfolgen.

Der erfindungsgemäße Verbindungsstutzen kann beliebige Form haben. Er kann von einem Rohrabschnitt mit geradliniger Rohrachse aber auch von einem

■»5 Rohrabschnitt mit gebogener Rohrachse gebildet sein. Er kann aber auch einen Teil eines T-Stücks bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

10 20 25 Patentansprüche:

1. Rohrverbindung insbesondere für Lüftungsanlagen, mit einem in ein rohrförmiges Element dicht einschiebbaren rohrförmigen Verbindungsstutzen, welcher an seiner Außenseite nahe seinem einzuschiebenden Stirnende eine ringförmige, nach außen offene Einziehung zur Anordnung eines elastischen Dichtringes trägt, der einen parallel zum Boden der Einziehung des Verbindungsstutzens sich erstrekkenden und auf diesem fixierten Befestigungsschenkel und einen im unbelasteten Zustand vom Verbindungsstutzen etwa vertikal abstehenden, im belasteten Zustand durch das rohrförmige Element an den Verbindungsstutzen herangebogenen Dichtungsschenkel hat, dessen Dicke gleich oder kleiner als das radiale Spiel zwischen dem lohrförmigen E'ement und dem Boden der Einziehung ist, und wobei die Einziehung eine mindestens der Summenlänge von Befestigungs- und Dichtungsschenkel entsprechende Axialerstreckung hat, und der Dichtring derart in dieser Einziehung angeordnet ist, daß sich der Dichtungsschenkel im belasteten Zustand in diese Einziehung einlegen kann, nach Patent 23 05936, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwandung (7) des Verbindungsstutzens (1) unterhalb der im Verbindungsbereich der beiden Schenkel (4,5) befindlichen Außeneckkante (10) des Dichtungsringes (2) eine zu dieser parallel umlaufende Nut (8) hat, die zur Aufnahme der Außeneckkante bei an den Verbindungsstutzen herangebogenem Dichtungsschenkel (9) eingerichtet ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmenut (8) mit ihrer Mittellängsachse zur Außeneckkante derart seitlich ^J5 versetzt angeordnet ist, daß sich die vom Außenrand des Befestigungsschenkels (4) des Dichtungsringes (2) entfernte Seitenwand der Aufnahmenut (8) etwa radial unter der Außeneckkante (10) des Dichtungsringes befindet.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Außeneckkante (10) des im Querschnitt winkelförmigen Dichtungsringes (2) kleiner als der Krümmungsradius der Inneneckkante des Dichtungsringesist.

4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außeneckkante (10) des Dichtungsringes (2) scharfkantig und die gegenüberliegende Inneneckkante des Dichtungsringes ausgerundet ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsstutzens der Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band mit einer Breite von etwa der Umfangslänge des Verbindungsstutzens in Breitenrichtung zum Stutzenquerumfang gebogen wird, und daß vor diesem Biegen das Band in seiner Querrichtung mit der Nut versehen sowie ein Breitenrand des Bandes zur Bildung des Klemmittels etwa U-förmig zurückgebogen und der Dichtungsring mit seinem Klemmschenkel in die dadurch erhaltene Tasche eingeschoben wird.

6. Verfahren zum Fixieren des Dichtungsringes auf einem nach Anspruch 5 hergestellten Verbin- ^br' dungsstutzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnende des Verbindungsstutzens mit seiner nach außen umgebogenen Rohrwandung nach Einsetzen

40 des Befestigungsschenkels des Dichtungsringes von einem gegen die Innenseite des Endes der Rohrwandung wirkenden Verformungswerkzeug gegen ein ringförmiges äußeres Widerlager gepreßt wird.