DE2638622C3 - Elastisches Rohrverbindungsstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Rohrverbindungsstück mit einem gegebenenfalls verstärktem Balg aus Gummi und/oder elastomerem Kunststoff mit mindestens einer Dehnungswelle, auswärts vorstehenden Endabschnitten mit daran in Richtung zur Dehnungswelle vorspringenden, gegebenenfalls durch Kernringe verstärkten Ringwülsten, sowie die Endabschnitte des Balges hintergreifenden, ringförmigen Anschlußteilen mit jeweils einer auf der vor der Dehnungswelle abgewandten Seite nahe dem Innenrand angeordneten Ringnut zur Aufnahme des Ringwulstes und einer an die Ringnut außenseitig angrenzenden, sich in der Einbaustellung gegen eine Stirnfläche des Rohrendes anlegenden Anschlagfläche, wobei der über diese im unverspannten Zustand axial auswärts vorstehende Ringwulst in der Einbaustellung gegen die Stirnfläche des Rohrendes und gegen den Boden der Ringnut angedrückt ist.

Bei dem aus der DE-AS 1 1587VS bekannten Rohrverbindungsstück dieser Art werden die an den Endabschnitten des Balges angeordneten Ringwülste mittels Spannschrauben zwischen einer Klemmscheibe und der Stirnfläche des Rohrendes verklemmt. Bei dieser Bauweise treten jedoch wegen der unvermeidlichen Ungleichmäßigkeiten in der Umfangsverteilung der Klemmspannung schon bei geringen Innendrücken leicht Undichtigkeiten an den Embausteilen auf. Da der in den Ringspalt zwischen dem Balg und der Stirnfläche des Rohrendes hineinwirkende Innendruck den Ringwulst des Balges von der Stirnfläche des Rohrendes abzuheben sucht, werden die Dichtigkeitsprobleme um so grö°«r, je höher der innere Überdruck ist.

Bei dem aus der FR-PS 2 002 491 bekannten Rohrverbindungsstück sind die radial auswärts vorstehenden Endflansche des Balges mit einer an ihrer Innenfläche angeordneten Ringnut versehen, in die eine > Ringscheibe oder e < η auswärts gerichteter Ringflansch einer zylindrischen Verstärkungshülse eingesetzt ist. Die von der Dehnungswelle abgewandte, plane Stirnfläche des Endflansches liegt in einer zur Längsachse des Rohrverbindungsstückes senkrechten Ebene gegen eine entsprechende Stirnfläche des Rohrendes an. Diese bekannte Konstruktion ergibt jedoch bei höheren Innendrücken ebenfalls keine zuverlässige Abdichtung an den Einbaustellen.

Aus der FR-PS 2 280853 sind ferner Rohrverbindungsstücke bekannt, bei welchen der Balg sich axial auswärts konisch erweiternde Endabschnitte und an diese anschließende, einwärts gerichtete Randstege aufweist, die die Endabschnitte des Balges hintergreifenden ringförmigen Anschlußstücke auf ihrer von der Dehnungswelle abgewandten Seite eine Ringnut und einen zwischen dieser und dem Innenrand vorspringenden Ringwulst besitzen und in die an der Innenseite des Balges zwischen dem konischen Endabschnitt und dem Randsteg liegende Ringnut ein Kernring aus Metall lose eingesetzt ist, der den konischen Endabschnitt des Balges unter im Querschnitt S-förmiger Verformung in die Ringnut des Anschlußstücks hineindrückt. Obgleich hierdurch eine erhebli-

ehe Verbesserung der Abdichtung an den Einbauenden erreicht wird, besteht bei hohem Innendurck immer noch die Gefahr, daß der Randsteg unter der Einwirkung des radial auswärts auf seine Innenkante und auf die Dehnungswelle wirkenden Innendruckes an einer Stelle so weit nach außen um den Kernring herumgezogen wird, daß dort eine Undichtigkeit entsteht. Bei Bälgen mit vorgeformter Verstärkungseinlage aus Stahlcnrd ergeben sich auch gewisse Fertigungsprobleme.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein elastisches Rohrverbindungsstück der eingangs genannten Art zu schaffen, daß bei einfacher, unaufwendiger Konstruktion auch bei hohem Innendruck eine verbesserte Abdichtung an den Einbaustellen ergibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das elastische Rohrverbindungsstück der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die der Dehnungswelle zugewandte Seite des Ringwulstes im unverspannten Zustand Abstand vom Boden der Ringnut aufweist, die von der Dehnungswelle abgewandte Seite des Ringwulstes einen im unver-pannten Zustand über die Anschlagfläche vorstehenden Nasenwulst mit einwärts schräg zurücktretender Anlagefläche aufweist, am Innenrand der Anlagefläche eine schräg vorspringende Dichtlippe angeordnet ist, und zwischen der Dichtlippe und dem gegen den Innenrand des Anschlußteils anliegenden Bereich des Balges eine auch im eingebauten Zustand offene innere Ringnut vorgesehen ist.

Beim erfindungsgemäßen Rohrverbindungsstück wird durch die unmittelbare Anlage der Anschlagfläche des Anschlußsteils an die Stirnfläche des Rohrendes eine vollständige Kammerung der Endabschnitte des Balges erzielt, die in Verbindung mit dem in die Ringnut des Anschlußteiles eingepreßten Ringwulst und den sich in der Einbaustellung flach gegen die Stirnfläche des Rohrendes anliegenden Flächen des Nasenwulstes und der Dichtlippe zu einer auch bei hohem Inner druck und hohen Temperaturen überlegenen Abdichtung an den Einbaustellen führt. Da die Anschlußteile beim Einbau bis zur direkten Anlage an die Stirnfläche des Rohrendes angezogen werden, wird auf einfache Weise sichergestellt, daß die Endabschnitte des Balges über ihren gesamten Umfang im wesentlicher gleichmäßig an die Stil lfläche des Rohrendes angedrückt gehalten werden und die Gefahr von Abscherungen an den Außenflächen der Endabschnitte durch die Randkante des Anschlagteils ausgeräumt wird. Da der Nu"enwulst und der Ringwulst nicht volumenkompressibel sind, drückt der Nasenwulst beim \nziehen der Gewindebolzen den Ringwulst unter Biegeverformung des am Innenrand des Anschlußteils anliegenden Bereiches des Balges in die Ringnut hinein, wobei sich der Nasenwulst uner geringfügiger Verformung mit seiner im unverspannten Zustand schräg einwärts zurücktretenden Anlagefläche gegen die Stirnfläche des Rohrendes anlegt. Gleichzeitig legt sich die Dichtlippe mit ihrer Außenfläche gegen die Stirnfläche des Rohrendes an, wobei der im Innenraum der Rohrverbindung herrschende Überdruck die Dichtlippe um so fester gegen die Stirnfläche des Rohrendes anpreßt, je höher der Innendruck ansteigt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Rohrverbindungsstückes sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des Rohrverbindungsstückes unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, die einen schematichen Längsschnitt durch ein Rohrverbindungsstück zeigt, das an einem Ende mit einem Rohrende ver- > bunden ist.

Das dargestellte Rohrverbindungsstück besitzt einen Balg 1 mit einer gewölbten Dehnungswelle 2, auswärts vorstehenden Endabschnitten 3 mit an diesen in Richtung zur Dehnungswelle 2 vorspringenden

i" Ringwülsten 4, sowie die Endabschnitte 3 des Balges 1 hintergreifenden, ringförmigen Anschlußteilen 10, die jeweils auf ihrer von der DehnungsweHe 2 abgewandten Seite nahe dem Innenrand eine Ringnut 11 zur Aufnahme des Ringwulstes 3 aufweisen. Jeder

ι > Endabschnitt 3 trägt auf der von der Dehnungswelle 2 abgewandten Seite des Ringwulstes 4 einen axial auswärts vorstehenden Nasenwulst 5 mit abgerundet dreieckigem Querschnitt, einer im wesentlichen zylindrischen Außenfläche 5a und einer einwärts schräg

:ii zurücktretenden Anlagefläche Sb s^vie an deren Innenrand eine einwärts gerichtete, im licht eingebauten Zustand in einer von der Dehnungswelle abgewandten Richtung schräg einwärts vorspringende Dichtlippe 6. Zwischen dieser und dem gegen dt/i In-

r> nenrand des Anschlußteils 10 anliegenden Bereich des Balges i liegt eine innere Ringnut 7.

Die Anschlußteile 10 besitzen jeweils auf ihrer von der Dehnungswelle 2 abgewandten Seite eine Anschlagfläche 13, die sich in der Einbau«tellung unmit-

JIi telbar gegen eine an einem Ringflansch 18 des Rohrendes 17 angeordnete Stirnfläche 20 anlegt. Im radial außen gelegenen Bereich jedes Anschlußteiles 10 sind mehrere Bolzenöffnungen 15 in gleichen Abständen über den Umfang verteilt angeordnet, die jeweils auf

r. ihrer der Dehnungswelle 2 zugewandten Seite eine Mehrkantausnehmung 16 aufweisen. Am äußeren Umfangsrand jedes Anschlußteiles 10 ist ferner ein ringförmiger Anschlagsteg 14 vorgesehen, der in der Einbaustellung gegen den äußeren Randbereich des

4M Ringflansches 18 anliegt, so daß ein Verkanten des Ans"hlußteils 10 relativ zum Ringflansch 18 praktisch ausgeschaltet wird Das Anschlußteil 10 ist am Ringflansch 18 durch mehrere jeweils durch die Bolzenöffnungen 15 und entsprechende, im Ringflansch an-

a; geordnete Bolzenöffnungen 19 hindurchgesteckte Gewindebolzen 21 und mit diesen verschraubte Muttern 23 festgelegt, wobei die Mehrkantköpfe 22 der Gewindebolzen 21 in den Mehrkantausnehmungen 16 des Anschlagteils 10 drehfest gehaltert sein können,

V) so daß das Anziehen des Anschlagteils 10 gegen den Ringflansch 18 mit i.ur einem Schraubenschlüssel erfolgen kann.

Wie die Zeichnung zeigt, steht der Nasenwulst 5 im nictit eingebauten Zustand über die Anschlagfläche

,) 13 des Anschlußteils 10 axial auswärts vor, wobei gleichzeitig der Ringwulst 4 nicht bis zum Boden der an ihrer Innenseite durch einen axial vorstehenden Ringwulsl 12 begrenzten Ringnut 11 reicht. In der Einbaustellung wiH der Endabschnitt 3 des Balges 1

ho beim Anziehen der Anschlagfläche 13 des Anschlußteils 10 gegen die Stirnfläche 20 des Ringflansches 18 unter elastischer Verformung einerseits mit seinem Ringwulst 4 bis zur völligen Ausfüllung in die Ringnut 11 hineingepreßt und andererseits der Nasenwulst 5

,-, und die Dichtlippe 6 so verformt, daß die Anlagefläche Sb des Nasenwulstes 5 und die Außenfläche 6a der Dichtlippe 6 in einer gemeinsamen Ebene plan gegen die Stirnfläche 20 des Ringflansches 18 ange-

preßt sind. Im Einbauzustand trägt der auf die Innenfläche 6h der Dichtlippe 6 wirkende Innendruck dazu bei, die Dichtlippe 6 unverrückbar gegen die Stirnfläche 20 angepreßt zu halten.

In den Balg 1 kann eine Verstärkungseinlage 8 aus Stahlcord eingebettet sein, deren Enden jeweils um einen in den Ringwulst 4 einvulkanisierten Kernring 9 herum auf sich selbst zurückgelegt sind. Der bei der dargestellten Ausführungsform im Querschnitt kreisförmige Kernring kann je nach den Anforderungen auch einen polygonalen oder einen rechteckigen Querschnitt mit zur Längsachse des Balges paralleler Langseite aufweisen. Die Verstärkungseinlage 8 kann vor der Einbettung in den Balg 1 entsprechend dessen Gestalt vorgeformt sein. Bei geringeren Anforderungen an die Druckfestigkeit kann die Verstärkungseinlage 8 auch aus Textilmaterial bestehen oder auf eine Verstärkungseinlage überhaupt verzichtet werden.

Das vorstehend anhand einer bevorzugten Ausfiihrungsform erläuterte Rohrverbindungsstück soll hinsichtlich der verwendeten Materialien und Abmessungen unter Berücksichtigung der Anforderungen des Einzelfalles so abgestimmt werden, daß bei hinreichender Druckfestigkeit eine zuverlässig dichte Anlage der Anschlagflächc 5h des Nasenwulstes und der Außenfläche 6a der Dichtlippe gegen die Stirnfläche 20 erzielt wird, ohne die zwischen der Dichtlippe 6 und dem am Ringwulst 12 anliegenden Bereich des Balges 1 liegende Ringnut 7 zuzudrücken.

nicf/Ai f Dian iCCi

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elastisches Rohrverbindungsstück mit einem gegebenenfalls verstärkten Balg aus Gummi und/ oder elastomerem Kunststoff mit mindestens einer Dehnungswelle, auswärts vorstehenden Endabschnitten mit daran in Richtung zur Dehnungswelle vorspringenden, gegebenenfalls durch Kernringe verstärkten Ringwülsten, sowie die Endabschnitte des Balges hintergreifenden, ringförmigen Anschlußteilen mit jeweils einer auf der vor der Dehnungswelle abgewandten Seite nahe dem Innenrand angeordneten Ringnut zur Aufnahme des Ringwulstes und einer an die Ringnut außenseitig angrenzenden, sich in der Einbaustellung gegen eine Stirnfläche des Rohrendes anliegenden Anschlagfläche, wobei der über diese im unverspannten Zustand axial auswärts vorsiehende Ring« Gist in der Einbaustellung gegen die Stirnfläche des Rohrendes und gegen den Boden der Ringnut angedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die der Dehnungswelle (2) zugewandte Seite des Ringwulstes (4) im unverspannten Zustand Abstand vom Boden der Ringnut (11) aufweist,

b) die von der Dehnungswelle (2) abgewandte Seite des Ringwulstes (4) einen im unverspannten Zustand über die Anschlagfläche (13) vorgehenden Nasenwulst (5) mit einwärts schräg zurücktretender Anlagefläche (Sb) aufweist,

c) am Innenrand der ArJagefläche (5b) eine schräg vorspringende Didtlippe (6) angeordnet ist, und

d) zwischen der Dichtlippe (6) und dem gegen den Innenrand des Anschlußteils (10) anliegenden Bereich des Balges (1) eine auch im eingebauten Zustand offene innere Ringnut (7) vorgesehen ist.

2. Rohrverbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nasenwulst (5) einen abgerundeten dreieckigen Querschnitt mit im wesentlichen zylindrischer Außenfläche (5a) aufweist.

3. Rohrverbindungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (Sb) des Nasenwulstes (5) im nicht eingebauten Zustand unter einem Winkel von etwa 50° bis 80°, vorzugsweise 55° bis 70° zur Längsachse des Balges (1) schräg einwärts zurücktritt und sich in der Einbaustellung im wesentlichen plan an die Stirnfläche (20) des Rohrendes (17) anlegt.

4. Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (6a) der Dichtlippe (6) im nicht eingebauten Zustand unter einem Winkel von 60° bis 85 \ vorzugsweise 70° bis 80° zur Längsachse des Balges (1) und einem Winkel von etwa 110° bis 150° zur Anlagefläche (Sb) schräg vorspringt und sich in der Einbaustellung im wesentlichen plan an die Stirnfläche (20) des Rohrendes (17) anlegt.

5. Rohrverbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Innenseite des Endabschnitts (3) des Balges (1) angeordnete Ringnut (7) im nicht eingebauten Zustand einen V-förmigen Querschnitt besitzt.