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Dichteinsatz für Muffenrohre
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Die Erfindung betrifft einen Dichteinsatz für Muffenrohre, insbesondere
für Steinzeugrohre, der vor dem Zusammenschieben der beiden Rohre in der Muffe des
einen Rohres angeordnet ist, und der aus einem in ausreichendem Abstand vor dem
Muffenspiegel angebrachten Rollring aus elastischem Material und aus einer muffenspiegelseitig
vom Rollring ausgehenden, an der Muffeninnenwand anliegenden Manschette besteht.
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Mit der Muffe fest verbundene vorgefertigte Steckmuffendichtungen
von Abflußrohren, besonders von Steinzeugrohren, bedürfen zu ihrer Montage eines
Gleitmitteleinstrichs ihrer Dichtlippen, damit das Spitzende des Einschubrohres
unter Verformung der Dichtlippen an diesen vorbei in die Muffe eingeschoben (- montiert)
werden kann.
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Da dieses Gleitmittel gelegentlich an der Baustelle ausgeht oder von
Anfang an fehlt, kommt es beim gewaltsamen Montieren des Spitzendes zur Zerstörung
der Steckmuffendichtung, oder das Spitzende wird nur bis zur Dichtlippe eingeschoben,
was in beiden Fällen eine völlige Undichtigkeit der Muffenrohrverbindung bedeutet
(Vorgl. Steckmuffe L der deutschen Steinzeugwerke DBP 1 525 602 und DOS 1 800 027;
DAS 2 325 231, DGM 7 517 728).
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Diese Nachteile lassen sich zwar durch die Verwendung von Rollringen
ohne weiteres beseitigen. Bei Rohren mit größeren zulässigen Muffenspalttoleranzen,
wie z.B. bei Steinzeugrohren, besteht dabei jedoch die Gefahr, daß (z.B. aus Preisgründen)
in der Ringdicke unterdimensionierte Rollringe verwendet werden, was ebenfalls zu
undichten Muffenverbindungen führt. Diese Gefahr läßt sich durch die Verwendung
von im Herstellerwerk bereits über Manschetten,
Ansätze oder dergl.
fest mit der Muffe verbundene Rollringe durchaus vermeiden. Bei den bekannten Ausführungsformen
von Muffenrohrdichtungen dieser Art erfolgt die Befestigung der vom Rollring ausgehenden
Manschette an der Muffeninnenwand mittels Haftung (Klebung oder dergl.), was sehr
sorgfältiges Arbeiten mit hochwertigen Klebstoffen (wie z.B. Epoxydharzen) erfordert
und damit vergleichsweise hohe Kosten verursacht (vergl. DOS 2 116 684). Eine andere
Möglichkeit, den Rollring bereits im Herstellerwerk der Rohre in der Muffe zu befestigen,
besteht darin, dessen Befestigungsmanschette in der Betonmassc des Rohres einzuformen.
Diese Befestigungsart bedingt den Einsatz relativ komplizierter hinterschneidender
und daher mehrteiliger Muffenformen, die im rauhen Rohrwerksbetrieb einem hohen
Verschleiß unterliegen und die Rohrherstellung komplizieren und damit erheblich
verteuern. Bei Steinzeugrohren ist diese Art der Manschettenbefestigung überhaupt
nicht praktikabel. Beim anschließenden Brennvorgang würden die bereits in die Muffe
des noch weichen Tonrohres eingeformten Manschetten und die mit ihnen verbundenen
Rollringe restlos verbrennen, ganz abgesehen davon, daß schon das Einformen einer
Manschette in die relativ dünne rohe Tonrohrmuffenwand fabrikationsmäßig kaum zu
lösen sein dürfte (vergl. DOS 2 252 089).
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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine einfach herzustellende und damit
kostengünstige Muffenrohrdichtung zu schaffen, wobei die Nachteile der bekannten
Muffenrohrdichtungen vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird durch einen Dichteinsatz der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Roliringianschette durch einen an ihrer
radialen Innenseite oder axialen Außenseite angebrachten, an sich bekannten Klemmring
an der Muffeninnenwand befestigt ist, und daß der Rollring in der Vormontagestellung
mit seiner radialen Außenseite direkt an oder mit ganz geringer radialen Abstand
vor der Innenwand des Kle#rings liegt. Auf diese Weise wird erreicht, daß bereits
lange vor dem Verlegen der Rohrleitung, z.B. im Rohrwerk, ein in der Muffe rollbarer
Dichtring mittels Manschette und Klemmring fest mit der Muffe eines Rohres
verbunden
werden kann. Dabei entfällt sowohl die Verwendung von Klebern bzw. von komplizierten
mehrteiligen Muffenformen beim Befestigen des Dichteinsatzes in der Muffe, als auch
das Einstreichen der Dichtflächen mit einem Gleitmittel beim Montieren der Rohrleitung
an der Baustelle. Die infolge der radial engen Zusammenfügung von Klemmring und
Rollring mögliche radial sehr kompakte Ausführung der neuen Muffenrohrdichtung läßt
die Konstruktion vergleichsweise kleiner radialer Muffenspaltweiten und damit auch
kleiner radialer Muffenaußendurchmesser zu, was einen höheren Ausnutzungsgrad der
Trocken- und Brennräume bei Steinzeugrohrwerken ermöglicht. Im annähernd gleichen
Verhältnis wird dadurch eine Senkung der Fabrikationskosten der Rohrherstellung
ermöglicht.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der
Dichteinsatz in der Vormontagestellung in einer radialen Muffenerweiterung liegt,
und daß der radiale Wirkungsquerschnitt des Rollrings in der Endmontagestellung
auf die - von der Muffenöffnung her gesehen - hinter der radialen Muffenerweiterung
liegende Muffenspaltweite abgestimmt ist. Auf diese Weise kann der Befestigungsteil
des Dichteinsatzes ganz oder weitgehend in die Muffenwand integriert werden, was
eine weitere Verkleinerung des Außendurchmessers der Muffe ermöglicht.
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Zur einwandfreien Zentrierung des in die Muffe einfahrenden Spitzendes
und damit zu dessen dichtsicherer Montage weist der Klemmring bei einer weiteren
vorteilhaften Ausbildung der Erfindung an seinem axial äußeren Ende einen radial
nach innen gerichteten Flansch auf, der kurz vor dem Rollring liegt. und dessen
radialer Öffnungsdurchmesser etwas größer ist als der größte zulässige Außendurchmesser
des in di.
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Muffe einzufahrenden Spitzendes.
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Um die Rollringmanschette aus fabrikationstechnischen Gründen kurz
halten zu können, besteht nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die
Möglichkeit, daß der Klemxring
über längsaxiale Rippen oder ganz
bzw. teilweise umlaufende Lippen oder dergl. mit Preßsitz direkt an der Muffeninnenwand
befestigt ist.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist der Rollring
eine konische oder leicht nach innen gewölbte Auflauffläche für das anfahrende Spitzende
auf. Neben der dadurch erzielten Zentrierwirkung für das anfahrende Spitzende wird
die axiale Tiefenlage des Spitzendes in der Endmontagestellung im Verhältnis zum
Rollring verbessert, d.h., die Dichtfläche des am Spitzende anliegenden Rollrings
wird etwas weiter von der Stirnwand des Spitzendes weg in Richtung Muffenöffnung
verlegt, was sich bei nachträglich möglichen Bewegungen in der Leitung vorteilhaft
auswirkt (höhere Axial- und Radialbeweglichkeit der Muffenrohrverbindung, ohne daß
Undichtigkeiten eintreten).
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Um den praktisch auswertbaren Verpressungsbereich des Rollrings und
damit seine Elastizität zu erhöhen, besitzt der Rollring nach einer anderen vorteilhaften
Ausführung der Erfindung einen oder mehrere längsumlaufende Hohlkanäle und/ oder
Ausnehmungen oder dicht nebeneinander liegende, einseitig offene axiale Hohlkanäle.
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Für die aus Gründen der besseren Ausnutzung der Fertigungsanlagen
z.T. schon eingeführte Verwendung von muffenlosen Rohren ist eine weitere Ausbildung
der Erfindung vorgesehen, bei der zwei Dichteinsätze jeweils spiegelverkehrt in
einer Überschiebmuffe angebracht sind, und daß in diese jeweils Rohre mit beidseitig
glatten Rohrenden eingeschoben werden.
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Zur Verbesserung des Herstellungsverfahrens einer bereit bekannten
Muffenrohrdichtung besteht die Möglichkeit, daß die Rollringmanschette in an sich
bekannter Weise durch Haftung (klebung, Vulkanisation oder dergl.) an der Muffe
innen- und/oder Muffenstirnwand befestigt ist, und daß der Klemmring nach dem Einsetzen
des Dichteinsatzes in die Muffe wieder aus dieser herausgezogen wird..
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Infolge der vom Klemmring ausgehenden Preßwirkung wird dabei eine
wesentlich bessere Haftung zwischen Rollringmanschette und Muffeninnenwand als bisher
erzielt. Außerdem wird dadurch ein unerwünschtes Verformen des Dichteinsatzes bei
seinem Einbringen in die Muffe zuverlässig vermieden. Eine Wiederverwendung des
Klemmringes ist bei dieser Ausführungsart der neuen Muffenrohrdichtung möglich.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erklärt.
Es zeigen: Fig. 1 im ausschnittsweisen Querschnitt einen noch außerhalb der Muffe
befindlichen Dichteinsatz und einen Klemmring.
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Fig. 2 die gleiche Anordnung wie in Fig. 1 nach dem Zusammenfügen
des Dichteinsatzes mit dem Klemmring.
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Fig. 3 bis 5 sowie 7 und 8 im ausschnittsweisen Querschnitt jeweils
einen in der Muffe eines Rohres mit einem Klemmring befestigten Dichteinsatz.
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Fig. 6 im ausschnittsweisen Querschnitt einen Dichteinsatz und einen
mit diesem zusammengefügten Klemmring.
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In Fig. 1 besteht der Dichteinsatz aus dem Rollring 1 mit einem annähernd
dreieckigen Grundqerschnitt und der von ihm ausgehenden Rollringmanschette 2. Links
neben ihm befindet sich der Klemmring 3.
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Dichteinsatz und Klemmring 3 sind gemäß Fig. 2 zu einer gemeinsamen
Dichteinheit zusammengefügt. Der Rollring 1 liegt mit seiner radialen Außenseite
4 direkt an der Innenwand 5 des Klemmrings 3 an. Die Rollringmanschette 2 befindet
sich an der radialen Außenwand 6 des Klemmring 3. Sie ist über einen Steg 7 muffenspiegelseitig
mit dem Rollring 1 verbunden.
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In Fig. 3 ist der Dichteinsatz über den Klemmring 3 fent mit der Muffe
8 eines Rohres verbunden. Der umlaufende Verstärkungs teil 9 der Rollringmanschette
2 liegt unter radialer Verpreßung
an der Muffeninnenwand 10 an.
Eine kleine radial nach außen abstehende Hinterschneidungsrippe 11, zu der sich
der Klemmring 3 muffenspiegelseitig verstärkt, bewirkt eine zusätzliche axiale Arretierung
(neben der Arretierung durch den verpreßten Verstärkungsteil 9) des Klemmrings 3
in der Muffe 8.
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Ein auf die Muffenstirnwand 12 übergreifender Kragen 13 des Klemmrings
3 dient als axiale Einschubbegrenzung für den Dichteinsatz. Der Rollring 1 besitzt
an seiner zur Muffenöffnung zu gerichteten Seite eine leicht nach innen gewölbte
Auflauffläche 14. Der radial nach innen gerichtete Flansch 15 des Kle#rings 3 liegt
- von der Muffenöffnung her gesehen -vor dem radial verlaufenden Teil der Außenseite
des Rollrings 1.
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Über den Steg 7 der Rollringmanschette 2 wird der Rollring 1 gegen
ein unerwünscht es axiales Verschieben in der Muffe 8 gesichert.
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Fig. 4 zeigt eine ähnliche Muffenrohrdichtung wie Fig. 3. Der Unterschied
zur Fig. 3 besteht vor allem darin, daß der Dichteinsatz in einer vom Anfang der
Muffe 8 ausgehenden radialen Muffenerweiterung 16 liegt. Da auf diese Weise etwas
mehr Raum für die Unterbringung des Dichteinsatzes zur Verfügung steht, können der
Muffenspalt und damit auch die radialen Außenmaße der Muffe 8 etwas kleiner als
bei zylindrischen Muffeninnenräumen bemessen und somit Trocken- und Brennräume bei
der Rohrfabrikation besser ausgenutzt werden. Die radial verlaufende Ringebene 17
zwischen radialer Muffenerweiterung 16 und dem radial etwas engeren hinteren Muffenraum
dient gleichzeitig als Einschubbegrenzung für den Dichteinsatz, so daß der aus Fig.
3 bekannte, auf die Muffenstirnwand 12 übergreifende Kragen 13 des Klemmrings 3
in Fig. 4 entfallen kann.
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Falls der Rollring 1 aus Massivgummi besteht, wird der Rollring 1
zur Erhöhung seiner Elastizität vorteilhafterweise mit einem Hohlkanal 18 versehen.
Bei Verwendung von Elastomeren zelliger Struktur kann auf diesen verzichtet werden.
Kurz vor des Anfang der Muffe 8 liegt das Spitzende 19 des Einschubrohres. Bei seinem
weiteren Einfahren in die Muffe 8 trifft dieses sodann auf die nach innen gewölbte
Auflauffläche 14
des Rollrings 1.
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Aus Fig. 5 ist die Endmontageposition des Spitzendes 19 des Einschubrohres
in der Muffe 8 des vorhergehenden Rohres ersichtlich. Der Rollring 1 liegt radial
verpreßt zwischen Muffeninnenwand 10 und Außenwand des Spitzendes 19 sowie axial
- vom Anfang der Muffe 8 her gesehen - hinter dem Steg 7 der Rollringmanschette
2. Auch der Hohlkanal 18 des Rollrings 1 hat hinsichtlich seiner Querschnittsform
infolge der Verpressung des Rollrings 1 eine flachere Gestalt angenommen.
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Da der Rollring 1 beim Einfahren (= Montieren) des Spitzendes 19 in
die Muffe 8 durch den Steg 7 der von seiner radialen Außenseite 4 ausgehenden, an
der Muffeninnenwand 10 befestigten Rollringmanschette 2 in der Muffe 8 festgehalten
und somit gegen axial tieferes Hineindrücken in die Muffe 8 gesichert wurde, löste
das weitere Einschieben des Spitzendes 19 in die Muffe 8 infolge des vom Spitzende
19 auf den Rollring 1 immer stärker einwirkenden axialen Druckes zwangsläufig die
gewünschte Rollbewegung des Rollrings 1 in Richtung Muffenspiegel 20 aus.
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Der Rollring 1 rollte daher unter zunehmender radialer Verpressung
seines Querschnitts über den Steg 7 seiner Rollringmanschette 2 entlang der Muffeninnenwand
10 und der Außenwand des Spitzendes 19 in den zwischen ursprünglicher Rollringstellung
und Muffenspiegel 20 vorhandenen Zwischenraum ein.
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Der radial nach innen gerichtete Flansch 15 des Klemmrings 3 kann
sodann nach Erfüllung seiner bei der Rohrmontage wichtigen Zentrierungsaufgabe für
das Spitzende 19 in dessen Endmontagestellung als radiale Quetschbremse für den
verpreßten Rollring 1 bei eventuell das Spitzende 19 senkrecht zur Rohrachse belastenden
Scherkräften wirksam werden. Auf diese Weise wird der Rollring 1 bei einer Scherbelastung
des Spitzendes 19 entsprechend entlastet, so daß die Dichtheit der Muffenrohrverbindung
auch in diesem Zustand erhalten bleibt.
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In Fig. 6 besitzt der Klemmring 3 an seiner radialen Außenwand 6 drei
axial hintereinander liegende umlaufende, in annähernd radialer Richtung von ihm
abstehende dünne Lippen 21.
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Die Rollringmanschette 2 kann bei dieser Ausführungsform axial relativ
kurz gehalten werden, da die spätere radiale Abstützung des Klemmrings 3 in der
Muffe 8 durch die drei dünnen Lippen 21 des Klemmrings 3 erfolgt. Profilschnüre
mit axial relativ kurzen Rollringmanschetten 2 lassen sich wesentlich einfacher
herstellen und zu Rollringen 1 zusammenkleben (konfektionieren) als solche mit Rollringmanschetten
2 axial größerer Ausdehnung, was sich in erheblichem Maße kostenmindernd auswirkt.
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Der in Fig. 6 gezeigte Dichteinsatz liegt gemäß Fig. 7 in seiner Vormontagestellung
in der radialen Muffenerweiterung 16.
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Der Rollring 1 wird mittels seiner durch den Klemmring 3 gegen die
Muffeninnenwand 10 gepreßten Rollringmanschette 2 axialschubsicher in der Muffe
8 festgehalten. Die demontiersichere Befestigung des Klemmrings 3 in der Muffe 8
erfolgt über seine axial in Richtung Muffenöffnung 22 verbogenen und dadurch auf
die Innenwand 10 der Muffe 8 radialen Verpressungsdruck ausübenden dünnen Lippen
21, die in der Endmontagestellung als radiale Abstützung des Klemmrings 3 bei einer
auf ihn durch das Spitzende 19 des Einschubrohres einwirkende Scherbelastung wirksam
werden.
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Fig. 8 zeigt im Unterschied zu den vorher beschriebenen Dichteinsätzen
einen Rollring 1 mit annähernd rundem Querschnitt und einer von ihm am muffenspiegelnächsten
Außenmantelbereich ausgehenden Rollringmanschette 2, deren Verstärkungsteil 9 zwischen
der radialen Außenwand 6 des Klemmrings 3 und der Muffeninnenwand 10 der radialen
Muffenerweiterung 16 unter radialer Verpressung eingeklemmt ist. Die rclativ lange
Rollringmanschette 2 hat den Vorteil, daß dem Rollring 1 beim Montieren ein relativ
langer Rollweg zur Verfügung steht, bevor die Rollbewegung des Rollrings 1 durch
die Abwicklung der Rollringmanschette 2 beendet wird. Ein relativ weit in die Muffe
8 eingefahrener Rollring 1 verbessert dessen Dichtsicherheit bei größeren Bewegungen
in der montierten Rohrleitung, die insbesondere in Bergsenkungsgebieten des öfteren
auftreten können. Auch hier weist der Rollring 1 zur Erzielung einer
größeren
Elastizität einen umlaufenden Hohlkanal 18 auf. Um ein vorzeitiges Einrollen des
Rollrings 1 aus seiner Vormontagestellung in die Muffe 8 zu verhindern, wird dieser
durch eine axial verlaufende Halterippe 23 des Klemmrings 3, die in eine muffenöffnungsseitige
Einkerbung 24 des Rollrings 1 verriegelnd eingreift, in dieser Lage bis zum Montagezeitpunkt
festgehalten. Eine gleiche Verriegelungswirkung läßt sich auch dadurch erzielen,
daß die Halterippe 23 des Klemmrings 3 bei Rollringen 1 mit annähernd dreieckigem
Grundquerschnitt oder bei solchen mit konischen Auflaufflächen etwas über deren
zur Muffenöffnung 22 liegende Außenseite axial auf die Auflauffläche 14 übergreift.
Beim Montieren des Spitzendes 19 wird der Rollring 1 radial zusammengepreßt, so
daß sich dieser ohne weiteres aus seiner durch die Halterippe 23 des Klemmrings
3 bewirkten Verriegelung lösen und in die Muffe 8 einrollen kann.
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