DE2642921B2

DE2642921B2 - Dichtungselement für Rohrverbindungen

Info

Publication number: DE2642921B2
Application number: DE19762642921
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz 3353 Bad Gandersheim Vahlbrauk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1978-10-19
Also published as: DE2642921C3; DE2642921A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein ring- oder manschettenförmiges Dichtungselement für Rohrverbindungen, insbesondere für Einsteckmuffenverbindungen, aus elastischem Werkstoff, das über seinen gesamten Umfang verlaufend mit wenigstens einem geschlossenen Hohlraum versehen ist, der mit einer im eingebrachten Zustand nicht, nach Wärmeeinwirkung jedoch sich verfestigend reagierenden Kunststoffmasse gefüllt ist.

Es ist ein Dichtungselement der eingangs angegebenen Art zur Verbindung von insbesondere muffenlosen Rohren bekanntgeworden (DE-Gbm 74 01 877). Ein solches Dichtungselement kann eine der jeweiligen Form des Aufnahmeraums der Rohrverbindung angepaßte Gestalt, insbesondere einen entsprechenden Querschnitt aufweisen. In den geschlossenen Hohlraum bzw. die auf dem Umfang verteilten geschlossenen Hohlräume des Dichtungselements wird bei der Herstellung die nicht reagierende Kunststoffmasse eingebracht, insbesondere in flüssiger, pastöser oder pulverförmiger Form, so daß die Kunststoffmasse diesen Zustand bis zur endgültigen Montage beibehält. Nach dem Einbringen des Dichtungselements in die Rohrverbindung wird bei dem bekannten Dichtungselement durch geeignete Mittel eine Reaktionskomponente eingebracht, die durch die jeweilige Reaktion der Kunststoffmasse den für die Dichtung erforderlichen Druck und die spätere Verfestigung auslöst, so daß der jeweilige Verbindungsspalt ausgefüllt wird. Die Praxis hat gezeigt, daß es für die einwandfreie Reaktion und spätere Dichtungswirkung zweckmäßig ist, die Reaktion der eingebrachten Kunststoffmasse selbst oder der Mischung aus der Kunststoffmasse und der Reaktionskomponente durch Wärmeeinwirkung auszulösen oder zu verstärken und damit die Sicherheit dieser Reaktion und der anschließenden Dichtungswirkung zu gewährleisten. Dazu ist bei dem bekannten Dichtungselement der eingangs angegebenen und vorstehend geschilderten Art im Hohlraum oder in den Hohlräumen ein Heizdraht vorgesehen, um innerhalb des Hohlraums oder der Hohlräume selbst die gewünschte Wärme zu erzeugen. Ein solcher Heizdraht führt jedoch nur zu einer sehr unzureichenden Erwärmung und insbesondere unzureichenden Wärmeverteilung innerhalb des Hohlraums oder der Hohlräume bzw. der Kunststoffmasse mit der Folge unzureichender Expansion oder Erstarrung der Kunststoffmasse, was wiederum unzureichende Dichtungswirkung zur Folge haben kann. Die Anordnung und Führung sowie der Anschluß eines solchen Heizdrahtes ist ferner schwierig und kann an den Baustellen zu Beschädigungen führen, die die gewünschte Wärmeeinwirkung unmöglich machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungselement der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem eine iichere und vor allem gleichmäßige Wärmeeinwirkung innerhalb des Hohlraums bzw. der Hohlräume gewährleistet ist und das eine sichere und störungsfreie Stromversorgung bei einfacher Herstellung ermöglicht. Dies, wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Hohlraum oder die Hohlräume innen mit einer Zwischenschicht aus elektrisch leitendem, ais elektrisches Widerstandsheizelement wirkendem Kunststoff bedeckt sind, in die elektrisehe Anschlußelemente eingebettet oder einbringbar sind. Diese elektrisch leitende Zwischenschicht umgibt somit die eingeschlossene Kunststoffmasse. Soll dann die Wärme in den Hohlraum oder die Hohlräume eingebracht werden, so wird diese Zwischenschicht aus dem elektrisch leitenden Kunststoff mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt und erzeugt als elektrisches Widerstandsheizelement die erforderliche Wärme selbst, und zwar unter vollständig gleichmäßiger Verteilung der Wärme auf den Umfang der inneren Kunststoffmasse. Es ist somit stets eine sichere und gleichmäßige Einbringung der Wärme in die Kunststoffmasse gewährleistet und damit eine sichere und vor allem vollständige Reaktion der Kunststoffmasse für die spätere Dichtungswirkung. Das Dichtungselement be-

^5 steht z. B. aus einem Elastomer, und es kann die Kunststoffmasse ein Duroplast ohne Reaktionskomponenten sein, dem als Reaktionskomponente ein geeigneter Härter in geeigneter Weise, z. B. durch die Wandung des Dichtungselements hindurch, beigegeben wird.

^tn Ebenso ist als Kunststoffmasse ein Polyurethan geeignet, das zunächst ohne die jeweils gewünschte Reaktionskomponente eingebracht wird und dem dann diese Reaktionskomponente, insbesondere ein Härter, zugeführt wird, wenn nicht bereits die Wärmeeinwirkung über die erfindungsgemäße Zwischenschicht für den gewünschten Vergrößerungs- und/oder Verfestigungsvorgang der Kunststoffmasse ausreicht. Es können als Kunststoffmasse auch Piastisole mit Treibmittelzusatz eingefüllt werden, deren Härter durch das Einbringen der Reaktionskomponente und/oder durch die Wärmeeinwirkung aktiviert wird und ein Treibgas entwickelt, das dann zu der gewünschten Volumenvergrößerung vor der Verfestigung führt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht

5^r> die Zwischenschicht aus elektrisch leitendem Silikonkautschuk. Das Dichtungselement selbst, also der äußere Mantel, besteht dabei aus elektrisch nichtleitendem Kautschuk oder einem thermoplastischen Elastomer.

^wl Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Rohrverbindung mit einem Dichtungselement nach der Erfindung,

'» und zwar in der linken Hälfte ohne Reaktion der Kunststoffmasse im Dichtungselement und in der rechten Hälfte mit dem Dichtungselement nach Reaktion der eingefüllten Kunststoffmasse,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Schniltansicht eines Dichtungselements nach der Erfindung.

Als Rohrverbindung ist eine sogenannte Einsteckmuffenverbindung dargestellt, die aus einer Einsteckmuffe 1 an dem einen der zu verbindenden Rohrenden und einem Rohreinsteckende 2 an den; anderen der zu verbindenden Rohre besteht. In dem Aufnahmespalt zwischen Muffe 1 und Rohreinsteckende 2, der durch den eingezogenen Rand der Muffe 1 als Aufnahmekammer ausgebildet ist, ist ein ringförmiges Dichtungselement 3 angeordnet. Dieses Dichtungselement 3 ist als Hohlring ausgebildet, weist also über seinen gesamten Umfang verlaufend einen geschlossenen Hohlraum 4 auf. Dieser Hohlraum ist mit einer Kunststoffmasse 5 gefüllt. In dem in der linken Hälfte der Fig. 1 bzw. in F i g. 2 dargestellten Zustand reagiert die Kunststoffmasse 5 nicht. Vielmehr ist diese Kunststoffmasse in der eingangs bereits geschilderten Weise mit den dort beispielsweise angegebenen Werkstoffen so eingestellt, daß erst nach Wärmeeinwirkung und gegebenenfalls nach Hinzufügen einer oder mehrerer Reaktionskomponenten eine Verfestigung und/oder eine Volumenvergrößerung der Kunststoffmasse 5 auftritt, also erst dann diese Kunststoffmasse 5 in diesem Sinn reagiert.

Die rechte Hälfte der Fig. 1 zeigt den Dichtungsring 3 nach dem Einbringen der Reaktionskomponente oder Reaktionskomponenten. Die Kunststoffmasse 5 hat sich in ihrem Volumen vergrößert und außerdem verfestigt. Durch die Volumenvergrößerung hat sich der Dichtungsring 3 entsprechend der Form des Aufnahmespalts in der Muffe 1 verformt und preßt sich an die jeweils zugeordneten Wandungen an. Ist die Kunststoffmasse 5 verfestigt, so ergibt sich eine formschlüssige Verriegelung des Dichtungselements 3 im Aufnahmespalt und zugleich infolge des elastischen Mantelwerkstoffs des Dichtungselements oder Dichtungsrings 3 die gewünschte elastische Dichtungswirkung. Die Reaktionskomponente oder Reaktionskomponenten wird bzw. werden in jeweils geeigneter Weise durch den Mantel des Dichtungselements 3 hindurch eingebracht, z. B. injiziert mit Hilfe einer Injektionsspritze geeigneter Art.

Das in F i g. 1 gezeigte Dichtungselement 3 ist in F i g. 2 in seiner erfindungsgemäßen Ausgestaltung dargestellt. Der Dichtungsring 3 ist als Hohlring ausgebildet und besteht aus dem Hauptmantel 6 aus dem jeweils geeigneten elastischen Dichtungswerkstoff, also z. B. aus einem elektrisch nichtleitenden Kautschuk oder thermoplastischen Elastomer. Innen ist der Hohlraum 4 mit einer Zwischenschicht 6a aus elektrisch leitendem, als elektrisches Widerstandsheizelement wirkendem Kunststoff bedeckt, z. B. einer Zwischen-■' schicht aus elektrisch leitendem Silikonkautschuk. Zum Anschluß der elektrischen Spannung sind, wie in F i g 2 an einer Anschlußstelle schematisch dargestellt, elektrische Anschlußelemente 7 eingebettet. Es kann aber auch ein geeignetes elektrisches Anschlußelemeni im Be-

if darfsfall durch den elastischen Mantel 6 hindurch eingebracht werden.

Außerdem ist in Fig. 2 dargestellt, daß in die Wandung des Dichtungselements 3 zum Hohlraum 4 führend, gegebenenfalls gleichmäßig auf dem Umfang

^|j verteilte Ventile 8 zur Einbringung der Reaktionskomponente angeordnet sein können.

Sowohl die im Aufnahmespalt der jeweiligen Rohrverbindung vorgesehenen Aufnahmekammern wie auch der Querschnitt und die sonstige Form des

2" Dichtungselements können den jeweiligen Anwendungszwecken entsprechend gewählt werden, und es läßt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dichtungselements jede dieser besonderen Gestaltungen in ganz besonders zweckmäßiger Weise zur Dichtung und Verriegelung ohne zusätzliche Bauteile heranzieheü, wie das einfache Beispiel in der rechten Hälfte der Fig. 1 deutlich macht. Ferner können nach den jeweiligen Anwendungsfällen die Werkstoffe für das Dichtungselement und für die eingefüllte Kunst-

ii» stoffmasse und deren gegebenenfalls einzubringenden Reaktionskomponenten gewählt werden. Auch kann das in F i g. 2 dargestellte Dichtungselement 3 außen mit einer zusätzlichen alterungsbeständigen Kunststoff-Deckschicht versehen sein, die sich dann bei der Reaktion der eingefüllten Kunststoffmasse unter Wärmeeinwirkung ebenfalls den jeweiligen Konturen des Aufnahmespalts oder Aufnahmeraums anpaßt, zur gewünschten Dichtungswirkung jedoch zusätzlich die Alterungsbeständigkeit gewährleistet. Es können ferner

4u in dem Dichtungselement 3 auch einzelne Hohlräume auf dem Umfang verteilt angeordnet sein, um gegebenenfalls bei komplizierteren Konturen des Aufnahmespalts oder Aufnahmeraums gesondert über die Reaktion der eingefüllten Kunststoffmasse auf der,

■'■> jeweiligen Umfangsabschnitt des Dichtungselements einwirken zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ring- oder manschettenförmiges Dichtungselement für Rohrverbindungen, insbesondere für Einsteckmuffenverbindungen, aus elastischem Werkstoff, das über seinen gesamten Umfang verlaufend mit wenigstens einem geschlossenen Hohlraum versehen ist, der mit einer im eingebrachten Zustand nicht, nach Wärmeeinwirkung jedoch sich verfestigend reagierenden Kunststoffmasse gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (4) oder die Hohlräume innen mit einer Zwischenschicht (6a) aus elektrisch leitendem als elektrisches Widerstandsheizelement wirkendem Kunststoff bedeckt sind, in die elektrische Anschlußelemente (7) eingebettet oder einbringbar sind.

2. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (6a) aus elektrisch leitendem Silikonkautschuk besteht.