DE2654059C2 - Ringgedichtete Rohrverbindung mit Dichtungsring - Google Patents

Description

(a) eine der beiden V-förmig zueinanderstehenden Ringlippen, nämlich die in Einschubrichtung des Spitzendes hintenliegende Ringlippe, bei nicht eingeschobenem Spitzende radial steht und einen freien Innendurchmesser aufweist der kleiner als der innerhalb eines Maßtoleranzberejdies kleinste Außendurchmesser des Spitzendes ist,

(b) die andere der beiden V-förmig zueinanderstehenden Ringlippen, nämlich die in Einschubrichtung des Spitzendes vornliegende, der Einschubrichtung entgegenstehende Ringlippe, bei nicht eingeschobenem Spitzende im wesentlichen axial liegt und einen freien Innendurchmesser aufweist, der größer als der innerhalb des Maßtoleranzbereiches größte Außendurchmesser des Spitzendes ist,

(c) bei ',''-ngeschobenem Spitzende die beiden Ringlippen unter Verschwenkung im wesentlichen symmetrisch zu einer durch den Basisbereich verlaufender: Radisdebene an der Außen- si wand des inneren Rohreiementes anliegen, und

(d) der Basisbereich zur Befestigung des Dichtungsringes am äußeren Rohrelement mit einem Haltebereich ausgebildet ist,

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dadurch gekennzeichnet,

(e) daß der Basisbereich (3,4,10,11,12; Hl, 1«, 17, 18, 19, 20) außerdem einen Liniendichtlungsbereich (12; 19, 20) mit mindestens einer Ringliniendichtung gegenüber der Innenwandung (13) des äußeren Rohrelementes aufweist, und

(f) daß der Haltebereich (3, 4, 10; 16, 17) in Einschubrichtung des Spitzendes vor dem so Liniendichtungsbereich (12; 19, 20) vorgesehen und in einer inneren Ringnut (6, 7, 8, 9) der Innenwandung (13) des äußeren Rohrelementes befestigt ist.

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2. Ringgedichtete Rohrverbindung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebereich (3,4, 10) mit einer Klebeverbindung (5) in der Ringnut (6,7,8,9) befestigt ist.

J. Ringgedichtete Rohrverbindung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet; daß in der radial außenliegenden Seite (15) der vornliegenden Ringlippe (2) des Dichtungsringes in deren axial rückwärtigem Bereich vor dem Liniendichtungsbereich (20) des Basisbereiches eine Ringnut (16) b5 ausgebildet ist, in der ein offener, radial auswärts spannender Federring (14) liegt, der durch eine Abdecklippe (17) gegen die Innenwandung des äußeren Rohrelementes abgedeckt ist, die hinter der Ringnut (16) und vor dem Liniendichtungsbereich (20) der Einschubrichtung entgegenstehend am Dichtungsring angeformt ist.

4. Ringgedichtete Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

(a) daß der Basisbereich (3, 4, 10, 11, 12) im Haltebereich (4, 10) ein der Rückflanke (9) der Ringnut (6) angepaßtes Profil (10) uv.d zwischen dem Haltebereich (4, 10) und dem Liniendichtungsbereich (12) eine Schwächung (3) aufweist, und

(b) daß der Liniendichtungsbereich (12) durch eine Wulst am Obergang zum radial äußeren Ende der hintenliegenden Ringlippe (1) auf deren radial rückwärtigen Seite gebildeit ist, der bei eingeschobenen Spitzende die Ringliniendichtung hinter der Oberkante der Rückflanke (9) der Ringnut bildet

5. Ringgedichtete Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Liniendichtungsbereich mit zwei Dichtungslippen (19, 20) und einer dazwischenliegenden Ringnut (18) ausgebildet ist

Die Erfindung betrifft eine ringgedichtete Rohrverbindung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art.

Eine gattungsgemäße ringgedichtete Rohrverbindung mit einem gummieiastischen Dichtungsring ist einerseits aus dem älteren Recht, dem deutschen Patent P 26 14 575 und andererseits aus dem vorveröffentlichen deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 66 05 856 bekannt. Bei der ringgedichteten Rohrverbindung gemäß deutschem Paten« P 26 ';4 575 war es verbesserungsbedürftig, den Dichtungsring bei mindestens gleichbleibender oder sogar verbesserter Abdichtung gegenüber der Innenwandung des äußeren Rohrelementes so zuverlässig fest anzuordnen, damit ein bewußtes Entfernen des Dichtungsringes von dritter Seite oder ein versehentliches Herausreißen während des Transportes verhindert werden konnte.

Bei der im Gebrauchsmuster DE-GM 66 05 856 beschriebenen ringgedichteten Rohrverbindung bedarf es vor allen Dingen eines erheblichen Materialaufwandes, um den Dichtungsring anzubringen. Des weiteren aber ist dort beim Brüchigwerden der Vergußmasse die Abdichtung der Rohrverbindung gegenüber der Innenwandung des äußeren Rohrelementes nicht mehr gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ringgedichtete Rohrverbindung mit einem Dichtungsring zu schaffen, der trotz Beibehaltung der funktionsnotwendigen Verschwenkba^rkeit der beiden Ringlippen und sicherer Befestigung in der Ringnut in seiner ungekippten Ausgangsstellung, preiswert und zuverlässig dichtend an der Innenwand des äußeren Rohrelementes befestigt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Einzelne Merkmale der Erfindung sind im Stand der

Technik beschrieben. So ist im deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 75 32 537 eine Rohrverbindung mit einem Dichtungsring beschrieben, wobei ein Basisbereich zur Befestigung des Dichtungsringes am äußeren Rohrelement mit einem ggfs. durch eine Stahlringeinlage verstärkten Haltebereich ausgebildet ist, der in einen Falz des äußeren Rohrelemenls eingeklebt oder eingespannt ist. Der hieraus bekannte Dichtungsring weist jedoch jeweils nur eine Ringliniendichtung gegenüber der Außenwand des inneren Rohrelementes bzw. der Innenwandung des äußeren Rohreiementes auf. Zudem übernimmt der Basisbereich dort keinerlei Dichtfunktion, sondern dient allein der Halterung der beiden Dichtlippen, wobei sogar beim Einschieben des inneren Rohreiementes ein Abreißen des Basisbereichs eintreten kann.

Weitere, in einzelnen Funktionen mit der Erfindung vergleichbare Rohrverbindungeii mit entsprechenden Dichtungsringen sind aus der DE-AS 23 25 231 und der DE-AS 16 75 378 bekannt. Der in der erstgenannten Druckschrift beschriebene Dichtungsring unterscheidet sich bereits dadurch, daß er jeweils nur eine Liniendichtung gegenüber dem inneren bzw. äußeren Rohrelement aufweist Bei diesem Dichtungsring ist der Haltebereich über eine erhebliche axiale Läng: an der Innenwandung des äußeren Rohreiementes vorgesehen, so daß ein relativ hoher Materialverbrauch bei der Herstellung des vorgenannten Dichtungsringes erforderlich ist. Der letztgenannte Aspekt gilt auch für den aus der DE-AS 16 75 378 bekannten Dichtungsring. Obwohl dieser Dichtungsring zwei Abdichtungsbereiche gegenüber einem Rohrelement und einen weiteren Abdichtungsbereich gegenüber dem anderen Rohrelement ermöglicht, wird durch die relativ großflächige Gestaltung in der Nähe des Basisbereiches nur eine Flächendichtung erreicht, so daß eine Verbesserung dieser Dichtung im Vergleich zu einer Liniendichtung in diesem Bereich wünschenswert ist.

Der grundlegende Gedanke bei der Erfindung liegt darin, einen Liniendichtungsbereich des Basisbereiches, also den Bereich, der ungefähr dem von den beiden V-förmig zueinanderstehenden Ringlippen eingeschlossenen Winkel gegenüberliegt und auf dem der maximale radial auswärts gerichtete Druck bei eingeschobenem inneren Rohrende liegt, ausschiießlich für Dichtungszwecke freizuhalten und die an dieser Stelle optimal zu verwirklichende Dichtungsfunktion rieht durch gleichzeitige Haltefunktionsaufgaben zu beeinträchtigen. Dadurch, daß die Funktionen der Dichtung an der Innenwandung des äußeren Rohreiementes und des ><> Haltens des Dichtungsringes an dieser Innenwand beim Erfindungsgegenstand voneinander getrennt werden, kann der Haltebereich relativ robust und ungenau ausgebildet werden, ohne daß die Dichtheit des Systems dadurch beeinträchtigt wird. Die Abdichtfunktion des Dichtungsringes wird bei der Erfindung sogar durch einen zusätzlichen Liniendichtungsbereich anstelle einer Flächendichtung gegenüber der Innenwandung des äußeren Rohrelementes erreicht. Dadurch, daß der Haltebereich keinerlei Dichtfunktion mehr hat, können dafür größere Maßabweichungen toleriert werden, wobei trotzdem der Haltebereich in einer in der Innenwandung des äußeren Rohrelementes ausgebildeten Ringnut, die zwangsläufig größere Herstellungstoleranzen aufweist, befestigt werden kann. Dies führt prinzipiell zu Vereinfachungen und Verbilligungen der gesamten ringgedichteten Rohrverbindung.

Beim Anformen des in die Ringnut einklebbaren Haltebereiches erfolgt der Kippvorgang in der Schwächung zwischen der eigentlichen Ringlippendichtung und dem Haltebereich. Bei der Ausbildung mit dem Federring bleibt die Abrollbarkeit bzw. Verschiebbarkeit des Liniendichtungsbereiches in der Nut erhalten. Der in Ausgangsstellung des Dichtungsringes etwa im mittleren Bereich der Nutsohle liegende Federring wird beim Verkippen des Dichtungsringes zusammen mit dem Liniendichtungsbereich des Dichtungsringes in einer Schwenkbewegung nach axial auswärts verschwenkt, wobei er dabei auch noch relativ leicht auf den Beginn der Vorderflanke der Ringnut aufgleiteL

Dann verspannt sich jedoch bereits ein im Drahtdurchmesser nur wenige Millimeter starker, schwach vorgespannter Federring durch seine geometrische Stabilisierung in der im Dichtungsring ausgebildeten Ringnut überraschenderweise so stark, daß der selbst beim Aufwenden größter Kräfte ein Herausziehen des Dichtungsringes aus der Nut verhindert. Diese Blockierung kann durch eine der Einschubrichtung entgegenstellte Abdecklippe noch verstärkt werden. Diese Abdecklippe ist axial hinter der Hingnut für den Federring am Basisbereich des Dichiu: igsrings angeformt und legt sich zum Rand der vornliegenden Ringlippe weisend über den Federring. Ohne das Einlegen des Dichtungsringes in die Nut zu erschweren, blockiert sie ein Entfernen des Dichtungsringes vollends.

Bei der Ausbildung der Ringnut für den Federring im Dichtungsring ist darauf zu achten, daß die Nut nicht in jenen Bereichen des Dichtungsringes ausgeformt wird, die die Verformungsspannung der Ringlippen oder des Liniendichtungsbereichs aufnehmen. Der unter diesen Gesichtspunkten, gleichzeitig aber auch unter Gesichtspunkten der optimalen Blockierungswirkung günstigste Bereich zum Ausformen der Ringnut im Dichtungsring liegt im axial rückwärtigen Drittel auf der Unterseite (radial außenliegenden Seite) der vornliegenden Ringlippe. Gleichzeitig muß die Nut ausreichend weit vor dem Liniendichtungsbereich des Basisbereichs des Dichtungsringes liegen, um dessen für die Dichtung gegen die Innenwand des äußeren Rohreiementes benotigte Spannung nicht zu beeinträchtigen.

Vorzugsweise ist der Liniendichtungsbereich des Dichtungsringes mit einer Ringnut ausgebildet, deren Flanken zwei Dichtungslippen bilden. Diese Dichtungslippen werden beim Einschieben des Spitzendes dichtend auf die Sohle der Ringnut im äußeren Rohrelement gepreßt.

Das als »V-förmig« bezeichnete Axialschnittprofil des Dichtungsringes braucht selbstverständlich nicht streng V-förmig ausgebildet zu sein, sondern ist lediglich als »im wesentlichen V-förmig« zu verstehen. Dabei kann die V-Form je nach den Erfordernissen des Einzei'ails asymmetrisch nach Länge und Stärke der vorn und hintenliegenden Ringlippen angelegt sein. Auch brauchen beide Innenflanken der Ringlippen nicht in einer gemeinsamen Ringkante zusammenzustoßen, sondern können über eine gemeinsame Ringfläche ineinander übergehen, wobei die Form und Lage einer solchen Ringfläche bzw. des unter ihr liegenden Materials der Einstellung der in den Ringlippen zur Verfügung stehenden Werkstoffspannung dienet.

Die Erfindung schafft also eine Rohrsteckverbindung mit einem Lippendichtungsring, der alle Vorteile eines beweglichen kippbpren Dichtungsringes mit zwei Ringlippen aufweist, trotzdem aber absolut unentfernbar fest mit dem äußeren Rohrelement der herzustellen ■

den Rohrverbindung verbunden ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I im Axialschnitt ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung mit in die Ringnut eingeklebtem Haltebereich und

Fig. 2 im Axialschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit eingelegtem Federring.

Der im Axialschnitt in Fig. I gezeigte Dichtungsring besteht im wesentlichen aus der einen Doppellippenring bildenden Ringlippe I und Ringlippe 2, einer Schwächung 3 und einem Haltebereich 4. Der Haltebereich 4 ist mit einem Klebstoffs in die schematisch angedeutete Ringnut 6 in der Innenwand des äußeren Rohrelementes eingeklebt. Die Ringnut 6 weist eine flache Vorderflanke 7, eine im wesentlichen axial ausgerichtete Sohle 8 und eine steile Rückflanke 9 auf. In der in Fig. 1 gezeigten Darstellung wird das Spitzende von rechts nach links eingeschoben, um ein Herausreißen des Dichtungsringes aus seiner dichtenden Verklebung in der Ringnut 6 zu verhindern, ist die rückwärtige Flanke 10 des; Haltebereichs 4 dem Profil der Ringnut 6, insbesondere seiner Rückflanke 9. angepaßt.

Beim Einschieben des Spitzendes wird die zunächst radial im äußeren Rohrelement stehende Ringlippe 1 entgegen dem Uhrzeigersinn verkippt. Da zu Beginn dieses Vorganges die Ringlippe 2 noch nicht am Spitzende anliegt, erfolgt ein Verschwenken oder Verkippen beider Ringlippen 1 und 2 um eine Ringlinie 11, die bei linearer Geometrie als Schwenkachse oder Drehachse bezeichnet werden könnte. In ihrem unteren Bereich weist die Ringlippe 1 in Einschubrichtung axial rückwärts vorzugsweise eine Schulter oder einen Wulst

12 auf, der so angeordnet ist, daß er beim Verschwenken der Ringlippe 1 axial hinter der Oberkante der Rückflanke der Nut 6 auf der zylindrischen Innenwand

13 des äußeren Röhreiernenteä aufsetzt. Dadurch wird ein zusätzlicher Dichteffekt gegen das äußere Rohrelement erzielt.

An seinem in Einschubrichtung axial rückwärtigen radial innenliegenden Rand ist der Haltebereich 4

vorzugsweise so ausgeformt, daß /wischen dem radial inneren Rand der rückwärtigen Flanke 9 der Ringnut 6 und dem Haltebereich 4 ein Aufnahmeraum für verdrängten Klebstoff geschaffen wird.

Ein Ausfiihrungsbeispiel, bei dem der Dichtungsring seine volle Beweglichkeit relativ zur Ringnut behält, trotzdem aber gegen ein Entfernen aus der Ringnut gesichert ist. ist in Fig. 2 gezeigt. Der Ring ist im Axialschnitt mit einem eingelegten Federring 14 vor dem Einsetzen in die Ringnut des äußeren Rohrelementes gezeigt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. I versehen, so daß deren Erläuterung an dieser Stelle nicht erforderlich ist.

An der Unterseite (radial außenliegenden Seite) 15 der vornliegenden Ringlippe 2, die der Einschubrichtung des Spitzendes entgegensteht, ist im axial rückwärtigen Bereich eine Ringnut 16 ausgebildet, in die ein offener Federring 14 eingelegt ist. Dieser Federring 14 weist eine schwach radial auswärts gerichtete Vorspannung auf. Axial hinter der Ringr.u! !6 ist eine in R.'.chU'ng Hrr Ringlippe 2 weisende Abdecklippe 17 angeformt. Beim Einsetzen dieses Dichtungsringes in die Ringnut in der Innenwand des äußeren Rohrelementes legt sich diese Abdecklippe 17 von außen her über den Federring 14 und sorgt so für seine weitere radiale Stabilisierung, die eine wesentliche Voraussetzung für die Blockierung des einmal in die Ringnut des äußeren Rohrelementes eingelegten Dichtungsringes ist.

Wi.-.iorhin ist bei dem in F i g. 2 gezeigten Dichtungsring im Liniendichtungsbereich eine Ringnut 18 unter Bildung einer axial innenliegenden Dichtlippe 19 und einer axial außenliegenden Dichtlippe 20 ausgebildet. Die beiden Dichtlippen 19 und 20 bewirken die Dichtung gegen Innendruck bzw. Außendruck auf der Sohle der Ringnut im äußeren Rohrelement.

Schließlich bilden die Innenseiten der Ringlippe 1 und der stützenden Ringlippe 2 bei dem in F i g. 2 gezeigten Ausfühningsbeispiel keine gemeinsame Ringkante, sondern gehen über eine Zwischenfläche 21 ineinander über. Gegenüber einer spitzwinkligen Ausbildung der in F i g. 1 gezeigten Art wird dadurch die in den Dichtlippen verfügbare Spannung erhöht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Ringgedichtete Rohrverbindung zwischen zwei konzentrisch flbereinandergreifenden Rohrelementen (Spitzende und Muffe), insbesondere Rohrsteckverbindung, mit einem gummielastischen Dichtungsring, der zwei angeformte, im Axialschnitt im wesentlichen V-förmig zueinanderstehende Ringlippen und einen Basisbereich aufweist, der im wesentlichen dem von den beiden Ringlippen eingeschlossenen Winkel gegenüberliegt und der Innenwand des äußeren Rohrelements zugewandt ist, wobei