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"Rohrverbinder"
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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Rohrverbinder aus
Muffe und Einsteckteil, wobei die Muffe ein Eingangsführungsteilstück, ein Endführungsteilstück
sowie eine Aufweitung aufweist, welche Aufweitung aus einer Aufnahmerille für den
Haltering eines eingelegten, aus Gummi, Kunststoff od. dgl.
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bestehenden Dichtungselementes und einer Dichtungskammer für eine
mit dem Haltering verbundene Dichtungslippe des Dichtungselementes besteht. - Muffe
und Einsteckteil mögen aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise aus PVC
oder Hart-PVC, oder aus Metall bestehen. Es kann sich um selbständige Bauteile
handeln,
die mit einem anzuschließenden Rohrschuß, z. B. durch Schweißen oder auf andere
Weise, vereinigt sind. Es kann sich jedoch auch um Bauteile handeln, die an einem
Rohrschuß angeformt sind. Im allgemeinen bestehen die Rohrschüsse aus Kunststoff.
Sie mögen hauptsächlich als Kabelschutzrohr oder als Wasserleitungsrohre eingesetzt
werden. Daraus resultiert, daß sichere Abdichtung sowohl gegen inneren als auch
gegen äußeren Überdruck gegeben sein muß.
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Bei dem (aus der Praxis) bekannten, gattungsgemäßen Rohrverbinder
ist der Haltering mit einem besonderen Versteifungsring versehen, der im mittleren
Bereich des Halteringes in eine dort eingeformte Nut eingelegt ist und seinerseits
aus hart eingestelltem Kunststoff besteht. Zwischen Haltering plus Versteifungsring
und Einsteckteil besteht dabei Spiel. Durch den Versteifungsring soll erreicht werden,
daß der Haltering in der Aufnahmerille ohne störende Verschiebung liegenbleibt,
wenn das Einsteckteil in die Muffe eingeschoben wird und dabei die Dichtungslippe
zurückdrückt und in die Dichtungskammer eingedrückt wird. Das gilt auch für den
Fall, daß der Haltering beim Verlegen, z. B. durch Werfen, dynamische Beanspruchungen
erfährt. Wie steif man auch immer den Versteifungsring ausführt, der angestrebte
Zweck wird nur unvollständig erreicht. Es kommt immer wieder zu Verkantungen des
Halteringes und damit zu unkontrollierter Orientierung der Dichtungslippe in der
Dichtungskammer, so daß im Ergebnis Undichtigkeiten in Kauf genommen werden müssen.
Solche treten aber insbesondere auch dann auf, wenn mit dem Einsteckteil Verschmutzungen
in den Rohrverbinder eingeführt werden und zwischen Dichtungselement und Einsteckteil,
häufig aber auch zwischen Dichtungselement und Wandung der Dichtungskammer, gelangen.
Auch die beschriebene Verkantung wird
insbesondere dann beobachtet,
wenn nicht ausgeschlossen werden kann, daß mit dem Einsteckteil Verschmutzungen
in den Rohrverbinder eingeführt werden. - Die aus der Praxis bekannten, vorbeschriebenen
Rohrverbindern sind bei den verschiedensten Leitungsrohren verwrklicht worden, sie
mögen auch bei Kabelschutzrohren eingesetzt worden oder einsetzbar sein. Bei Kabelschutzrohren,
die im Rahmen der Erfindung einen Schwerpunkt bilden, bestehen jedoch besondere
Probleme: Einerseits müssen bei Kabelschutzrohren die Rohrverbinder extrem dicht
sein, um zu verhindern, daß durch eindringendes Wasser Kabel absaufen". Andererseits
bemerkt man eine Undichtigkeit nicht unmittelbar (wie bei Rohrleitungen für unter
Druck stehende Medien, die bei einem undichten Rohrverbinder austreten). Darüber
hinaus sind die Beanspruchungen beim Verlegen der mit solchen Rohrverbindern ausgerüsteten
Rohrleitungen erheblich. Zu den Beanspruchungen gehören insbesondere auch die schon
erwähnten dynamischen Beanspruchungen, die auftreten, wenn die mit einem solchen
Rohrverbinder ausgerüsteten Kabelschutzrohre beim Verlegen oder beim Transport geworfen
werden.
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Nach Untersuchungen, die der Erfindung zugrunde liegen, kann es bei
gattungsgemäßen Rohrverbindern unter den genannten Beanspruchungen vorkommen, daß
sich der Haltering in der Aufnahmerille zwar nicht verkantet, aber verlagert. Ein
einmal verlagerter Haltering findet nicht von selbst in seine Sollage in der Aufnahmerille
zurück und auch in einem solchen Falle ist Undichtigkeit die Folge. Das gilt auch
für eine nicht zum Stand der Technik gehörende Ausführungsform, bei der der Haltering
und die Aufnahmerille trapezförmigen Querschnitt aufweisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen
Rohrverbinder
zu schaffen, der für Kabelschutzrohre bestimmt und geeignet ist und der den Beanspruchungen
beim Verlegen gewachsen ist, weil ein infolge dieser Beanspruchungen verlagerter
Haltering ohne weiteres in seine Sollage zurückkehrt, und zwar spätestens beim Kupplungsvorgang,
d. h. beim Einschieben des Einsteckteils.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Haltering auf
seiner Innenseite eine umlaufende Kompressionsrippe besitzt, die zumindest zum Eingangsführungsteilstück
hin mit einer Anschrägung versehen ist, und daß der Haltering mit Hilfe des Einsteckteils
über die Kompressionsrippe in die Aufnahmerille gedrückt ist, die ebenso wie der
Haltering trapezförmigen Querschnitt aufweist, - und damit gleichsam als Einrastaufnahme
für den zugeordneten Haltering ausgebildet ist, der in der Einrastaufnahme eine
stabile Sollage erfährt.
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Erfindungsgemäß wird zunächst eine Selbstorientierung des Halteringes
in der Aufnahmerille erreicht, weil elastische Verformungen des Halterings entsprechende
Rückstellkräfte wecken.
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Hinzu kommt eine aktive Rückstellwirkung beim Einschieben des Einsteckteils
durch die Funktion der Kompressionsrippe, die durch das Einsteckteil komprimiert
wird und ein entsprechendes Moment hervorruft. Die Kompressionsrippe liegt dazu
nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung in Einschubrichtung hinter dem Mittelpunkt
des trapezförmigen Querschnitts von Aufnahmerille und Haltering. Das alles bringt
mit Sicherheit den Haltering in die für die Dichtwirkung wesentliche Sollage zurück,
wenn er durch Beanspruchungen beim Verlegen in Einsteckrichtung verlagert sein sollte,
und zwar einrastend. Aber auch bei Verlagerung zur anderen Richtung hin findet ohne
weiteres die erforderliche
Rückstellung statt. Tatsächlich erfährt
dann die Dichtungslippe in die Dichtungskammer eine Abstützung und damit eine elastische
Verformung so, daß ebenfalls ein rückstellende Moment entsteht.
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Im Ergebnis ist sichergestellt, daß bei eingeschobenem Einsteckteil
der Haltering und das Dichtungsbauteil insgesamt die für die Dichtwirkung erforderliche
Sollage einnehmen. Das alles funktioniert unabhängig davon, ob das Einsteckteil
eine gerade oder eine angefaste Schnittkante aufweist. Hinzu kommt, daß Verunreinigungen
des Anteckteils, die unvermeidbar sind, die Funktion nicht beeinträchtigen. Sie
werden an der Kompressionsrippe abgestreift, vor der von selbst eine entsprechende
Aufnahmekammer für abgestreifte Verunreinigungen gebildet ist. Die elastische Einstellung
des Dichtungsbauteils ist grundsätzlich beliebig. Sie hängt vom Durchmesser des
Kabelschutzrohres ab.
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Besonders bewährt hat sich eine Ausführungsform, bei der das Dichtungsbauteil
aus Gummi einer Shorehärte von 450 besteht.
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Die Shorehärte kann aber bei großen Durchmessern des Rohrverbinders
auch 550 oder mehr betragen.
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Im einzelnen bestehen mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung
und Gestaltung. Um eine ausgezeichnete Dichtungsfunktion zu erreichen, empfiehlt
die Erfindung, die Dichtungslippe mit rippen- und rillenartigen Profilen einer Labyrinthdichtung
zu versehen, welche Labyrinthdichtung durch Anlage der Profilierung an die Außenwand
des Einsteckteils einerseits durch Anlage an die Innenwand der Dichtungskammer andererseits
gebildet wird und funktioniert. Handelt es sich um Rohrverbinder besonders großer
Nennweiten, so kann es, zusätzlich zu den beschriebenen Maßnahmen, zweckmäßig sein,
in den Haltering des Dichtungsbauteiles einen Federstahlring einzubetten, z. B.
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einzuvulkanisieren. Insbesondere wenn es sich darum handelt, die Anordnung
so zu treffen, daß auch bei verhältnismäßig schnellem Einführen des Einsteckteils
in die Muffe eine sichere und verkantungsfreie Festlegung des Halteringes in der
Aufnahmerille erreicht werden soll, empfiehlt die Erfindung, daß der trapezförmige
Querschnitt der Aufnahmerille ebenso wie der des Halteringes Flanken aufweist, die
gegenüber einem Radius einen Winkel 0 von etwa 30 bilden. Ein weiterer Vorschlag
der Erfindung geht dahin, den Winkel der Anschrägung an der Kompressionsrippe einerseits,
den Winkel einer zugeordneten äußeren Fase am Einsteckteil andererseits in besonderer
Weise zu bemessen, und zwar so, daß diese Winkel bei der Einführung des Einsteckteils
in die Muffe außerhalb des Bereichs der Selbsthemmung liegen. Dabei ist dann allerdings
zu berücksichtigen, ob das Einsteckteil angefast ist oder nicht.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert: Die einzige Figur zeigt im Längsschnitt
die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rohrverbinders, wobei im oberen Teil der
Figur der Zustand des Einschiebens, im unteren Teil der eingeschobene Zustand des
Einsteckteils dargestellt sind.
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Der in der Figur dargestellte Rohrverbinder ist z. B. für Kabelschutzrohre
bestimmt. Er besteht aus einer Muffe 1 und einem Einsteckteil 2. Die Muffe 1 ihrerseits
weist ein Eingangsführunge teilstück 3, ein Endführungsteilstück 4 sowie eine Aufweitung
5, 6 auf. Die Aufweitung 5, 6 ist zweistufig ausgeführt. Sie besteht aus einer Aufnahmerille
5 für den Haltering 7 eines eingelegten Dichtungsbauteiles 7, 8, welches aus Gummi,
Kunststoff
oder ähnlichen Werkstoffen besteht. Sie besteht fernerhin
aus einer Dichtungskammer 6 für die mit dem Haltering 7 verbundene Dichtungslippe
8 des Dichtungsbauteils 7, 8. Ein schräges Übergangsteil 9 verbindet beide Teilstücke
der Aufweitung 5, 6. Es versteht sich von selbst, daß die Dichtungslippe 8 an den
Haltering 7 angeformt ist. - Die Aufnahmerille 5 sowie der Haltering 7 besitzen
trapezförmigen Querschnitt.
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Aus einer vergleichenden Betrachtung von Oberteil und Unterteil der
einzigen Figur entnimmt man, daß der Haltering 7 auf seiner Innenseite eine umlaufende
Kompressionsrippe 10 besitzt, die zumindest zum Eingangsführungsstück 3 hin mit
einer Anschrägung 11 versehen ist, die sich bis zur Flanke 5a der Aufnahmerille
5, wenn auch mit geringerer Neigung, fortsetzt. Das hat zur Folge, daß die lichte
Weite des Halteringes 7 in diesem Bereich größer ist als die lichte Weite im Einführungsteilstück
3 der Muffe und im Außendurchmesser des Einführungsteilstückes 2.
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Im übrigen ist die Anordnung so getroffen, daß der Haltering 7 mit
Hilfe des Einsteckteils 2 über eine Kompression und Verformung der Kompressionsrippe
10 in die Aufnahmerille 5 gedrückt wird und folglich bei der Einführungsbewegung
des Einsteckteils 2 eine aktive Festlegung in der Aufnahmerille 5 erfährt. Dazu
liegt im Ausführungsbeispiel die Kompressionsrippe 10 in Einschubrichtung des Einsteckteils
2 hinter dem Mittelpunkt KR des trapezförmigen Querschnitts von Aufnahmerille 5
bzw. Haltering 7.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Dichtungslippe 8 mit rippen- und rillenartigen
Profilierungen 12 einer Labyrinthdichtung versehen. Die Labyrinthdichtung kommt
zustande, wenn das Einsteckteil 2 vollständig eingeschoben ist, und entsteht durch
die Anlage der genannten Profilierungen 12 an der Oberseite des Einsteckteils 2
einerseits, an der Innenseite der Dichtungskammer 6
andererseits.
Nur angedeutet wurde in der Figur, daß der Haltering 7 zusätzlich einen Federstahlring
13 aufweisen kann, der in den Haltering 7 eingebettet, z. B. einvulkanisiert ist.
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Der Winkel der Anschrägung 11 an der Kompressionsrippe 10 des Halteringes
7 und der Winkel einer zugeordneten Fase 14 am Einsteckteil sind so gewählt, daß
sie bei der Einschubbewegung des Einsteckteils 2 in die Muffe 1 außerhalb des Bereiches
der Selbsthemmung liegen. Von besonderer Bedeutung ist, daß der trapezförmige Querschnitt
der Aufnahmerille 5 ebenso wie der des Halteringes 7 Flanken 5a bzw. 7a aufweist,
die gegenüber einem Radius R einen Winkel von etwa 300 bilden, wie eingezeichnet
worden ist. Die Flanke 5a ist dabei länger als die Flanke 7a.
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Dadurch wird vermieden, daß beim Einstecken des Einführungsteils 2
nach Passieren des Einführungsabschnittes 3 das Einführungsteil 2 unmittelbar auf
den Haltering 7 stößt und ein Verkanten hervorrufen könnte. Im Rahmen der Erfindung
liegt es, das Einsteckteil 2 im Bereich des Einführungsteils 3 und bei 4 zu verkleben.