DE2642921C3 - Dichtungselement für Rohrverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein ring- oder mansehettenförmiges Dichtungselement für Rohrverbindungen, insbesondere für Einsted-muffenverbindungen, 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 verfest jend 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 Hohlruums 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 sichere 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 Erlindung dadurch erreicht, daß der Hohlraum oder die Hohlräume innen mit einer Zwischenschicht aus elektrisch leitendem, als elektrisches Widerstandsheizelement wirkendem Kunststoff bedeckt sind, in die eiektrisehe Anschlußelemente eingebettet oder einbringbar sind. Diese elektrisch leitende Zwischenschicht umgibt somit die eingeschlossene Kunststoffmasse. Soli 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

W 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-

J5 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.

•Ό Ebenso ist als Kunststoffmasse em 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.

^w) 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 Schnittansicht eines Dichtungselement 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 dem 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 i:i, 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 i' Fig.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 eist dann diese Kunststoffmasse 5 in diesem Sinn reagiert

Die rechte Hälfte der F i g. 1 zeigt den Dichtungsring i"> 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 j» 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 i> 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 Hiu'e einer Injektionsspritze geeigneter Art.

Das in Fig. 1 gezeigte Dichtungselement 3 ist in Fig. 2 in seiner erfindungsgemäßen Ausgestaltung dargestellt. Der Dichtungsring 3 ist als Hohlring ausgebildet und besteht aus dem Hauptmantel 6 aus 4"> dem jeweils geeigneten elastischen Dichtungswerkstoff, also z. B. aus einem elektrisch nichtleitenden Kautschuk oder thermoplastischen Elastomer. Innen ist der Hohlraum 4 mit einer Zwischenschicht 63 aus elektrisch leitendem, als elektrisches Widerslandsheizelement wirkendem Kunststoff bedeckt, z. B. einer Zwischenschicht 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 Anschlußelement im Bedarfsfall 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 verteilte Ventile 8 zur Einbringung der Reaktionskomponente angeordnet sein können.

Sowohl die im Aufnahmespalt der jeweiligen Rohrverbindung vorgesehenen Aufnahniekammern wie auch der Querschnitt und die sonstige Form des Dichtungseletnents können den jeweiligen Anwendungszwecken entsprechend gewählt . -;rden, und es iäßt sich durch die crfindurigsgeinäße Aüsge- iaiiung des Dichtungselements jede dieser besonderen Gestaltungen in ganz besonders zweckmäßiger Weise zur Dichtung und Verriegelung ohne zusätzliche Bauteile heranziehen, wie das einfache Beispiel in der rechten Hälfte der F i g. 1 deutlich macht Ferner können nach den jeweiligen Anwendungsfällen die Werkstoffe für das Dichtungselement und für die eingefüllte Kunststoffmasse 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 der. jeweiligen Konturen des Aufnahmespalts oder Aufnahmeraums anpaßt, zur gewünschten Dichtungswirkung jedoch zusätzlich die Alterungsbeständigkeit gewährleistet Es können fer-.er 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 den jeweiligen Umfangsabschnitt des Dichtungselements einwirken zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ring- oder mansehettenförmiges 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.