DE2754982C2 - Klemmring für Muffendichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Klemmring der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Ein Klemmring der genannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 23 53 184Al bekannt. Der bekannte Klemmring dient dem Festklemmen eines Materials von innen nach radial außen gegen die Innenwand einer Aussparung wie beispielsweise gegen den Innenrand eines Abflußrohres. Durch die in ein offenes U-Profil eingelegte Zunge des geteilten Klemmringes und den formschlüssigen Eingriff eines auf der Zungenunterseite und dem Boden des U-Profils komplementär ausgebildeten Profils kann der Klemmring rastend aufgeweitet und gleichzeitig gegen eine Radiusverkleinerung selbstverriegelt werden. Durch diese einfach zu handhabende Anordnung können große praktisch unüberwindbare nach radial außen wirkende Spannkräfte aufgebracht werden.

Nachteilig an den bekannten Klemmring ist seine mangelnde axiale Stabilität. Je nach Einsatzbereich und Art des festzuklemmenden Materials kann der Ring bei starker Spannung und insbesondere bei größeren Durchmessern axial aus der radialen Spannebene durch eine Wellung ausbrechen und damit seine radiale Spannung verlieren. Bei Verwendung eines solchen Klemmringes zum Einspannen einer elastischen Muffendichtung für Rohrsteckverbindungen tritt zusätzlich die Gefahr auf, daß der Ring beim Einschieben des Spitzendes in eine Muffe, die einen durch den Klemmring fixierten Dichtring enthält, der Dichtring im Sinne einer Abrollbewegung vom Spitzende zum Muffenspiegel mitgenommen, zumindest aus seiner bestimmungsgemäßen Klemmlage herausgerissen wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen gattungsgemäßen Klemmring gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 gegen axiales Ausbrechen ren.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist ein Klemmring der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale auf.

Der wesentliche Grundgedanke der Erfindung liegt also darin, den radial hochfesten, aber axial relativ instabilen spannbaren, das heißt unter Selbstverriegelung gegenüber einer Radiusverkleinerung kontinuierlich oder schrittweise gerastert radial aufweitbaren Klemmring, axial dadurch zu stabilisieren, daß an mindestens einer Seite dieses Klemmringes eine steife formstabilelastische Flachbandfahne angeformt ist, die bei geschlossenem Klemmring die Gestalt eines Zylindermantelringes aufweist Diese Flachbandfahne weist eine enorm hohe axiale Formfestigkeit bei guter radialer biegeelastischer Verformbarkeit auf. Diese hohe axiale Festigkeit wird dabei auf den eigentlichen Klemmring mit der gegen Radiusverkleinerung im U-Profil verriegelbaren Zunge übertragen und verhindert, daß dieser Klemmring in axialer Richtung abrollt oder aus der Radialebene ausbricht Dabei kann diese Flachbandfahne an nur einer oder zu beiden Seiten des U-Profils des Klemmrings angeordnet sein. Entscheidend ist dabei Iediglich, daß die axial stehend und peripher umlaufend fest angeformte Flachbandfahne das axiale Ausbrechen und Abrollen des U-Profilringes verhindert.

Die Selbstverriegelung des Ringes gegen Radiu.sverkleinerung kann über ein komplementäres Zahnprofil erfolgen, das auf der zur Sohle des U-Profils hinweisenden Seite der Zunge und auf der Sohle des U-Profils selbst angebracht ist. Dabei sind die Sperrflächen des ineinandergreifenden komplementären Sägezahnprofils um ca. 8° bis 30°, meist 10° bis 15°, in Sperr-Richtung

hinterschnitten, um ein zufälliges oder mutwilliges Öffnen der Spannverriegelung durch radiales Abheben der sich überlappenden Spannringenden auszuschalten. Eine solche Anordnung ist dann besonders nützlich, wenn das Profil des Klemmringes nach radial innen offen ist, da dann die in das U-Profil eingreifende Verriegelungszunge radial durch keine zusätzlichen Elemente gesichert zu werden braucht.

Durch die an einem der Schenkel angeformte Flachbandfahne bzw. den angeformten Flachbandring wird weiterhin ein axiales Abrollen des vorzugsweise im wesentlichen ebenso hoch wie breit ausgebildeten U-Profils verhindert. Wenn diese Fahne nur auf einer Seite des U-Profils angebracht ist, kann diese bei Verwendung des Ringes zum Muffengrund weisen.

Die Fahne kann gegenüber dem größten Außendurchmesser des Klemmringes soweit nach radial innen versetzt, also mit kleinerem Radius, angeordnet sein, daß praktisch die gesamte radiale Spreizwirkung vom U-Profil aufgebracht wird und die Fahne selbst nicht oder nur geringfügig belastet ist. Sie ist beispielsweise im Bereich des radial innenliegenden Drittels des U-Profilaußenschenkels angesetzt. In axialer Richtung ist die Fahne vorzugsweise rund doppelt so breit wie das Profil.

Der Klemmring wird zum Befestigen von gummielastischen Dichtringen in Muffen aus beispielsweise mineralischem Werkstoff verwendet, wie sie zur Herstellung von Rohrsteckverbindungen in der Kanalisationstcchnik eingesetzt werden. Durch seine einfache AusgesUiltung, durch seine Robustheit und durch seine Fähigkeil, zuverlässig und dauerhaft hohe radiale Spannkräfte auch bei stärker voneinander abweichenden Rohrdurchmessern aufzubringen, ist er allen anderen auf die-

sem Gebiet bekannten Befestigungsmethoden überlegen. Er kann zum Befestigen prinzipiell beliebig ausgebildeter, durch Klemmringe fixierbarer Dichtringe eingesetzt werden. Dabei kann der Klemmring entweder direkt in eine Aussparung am Dichtring eingesetzt werden, oder kann in einen speziell angeformten Haltering eingelegt werden. So kann am Dichtring in an sich bekannter Weise ein Halteringsteg angeformt sein, der vom Dichtring aus gesehen, in Richtung auf den Muffcnausgang weist und an seinem vorderen Rand einen Nutring trägt, dessen Innenprofil dem Außenprofil des U-Profils des Klemmringes entspricht Das Außenprofil des Nutringes ist zweckmäßig komplementär zum Innenprofil einer Ringnut ausgebildet, die in der Innenwand der Muffe als Halteringnut ausgeformt ist Bei dieser Ausgestaltung des Dichtringes und seines Zusammenwirkens mit dem Klemmring hängt der Dichtring beim Einschieben des Spitzendes am Klemmring. Aufgrund seiner radialen Spreizkraft preßt der Klemmring den Haitenutring in die Ringnut der Muffeninnenwand und verhindert, daß der eigentliche Dichtring durch das einzuschiebende Spitzende axial einwärts verschoben wird, wobei die Fahne ein Abrollen des Klemmringes verhindert. Prinzipiell kann der Klemmring jedoch auch in beliebiger anderer Weise, beispielsweise auch in Hinterschneidungen des Ringes angeordnet und durch hintergreifende Spreizwerkzeuge gespreizt und befestigt werden.

Der Klemmring wird vorzugsweise einstückig durch Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt. Aufgrund der erfindungswesentlichen charakteristischen Zuordnung der beiden Konstruktionselemente des Klemmringes, nämlich des Profils mit der angesetzten Ringfahne erreicht der Klemmring bereits bei relativ dünnwandiger Ausbildung eine allen Krafteinwirkungen standhaltende Widerstandskraft, die auch rauhesten Anforderungen in der Praxis der Kanalisationstechnik gewachsen ist.

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

F i g. 1 in Draufsicht von radial innen den Verschlußbereich eines Klemmringes;

l·" i g. 2 den in F i g. 1 gezeigten Klemmring im Radialschnilt;

F i g. 3 einen Schnitt nach III-III in F i g. 1 und

F i g. 4 einen Schnitt nach IV-IV in F i g. 1.

Der in den F i g. 1 bis 4 gezeigte Klemmring weist im Axialschnitt ein abgerundetes Profil auf (Fig. 3 und 4), das jedoch ebensogut auch kantig ausgebildet sein könnte.

Der Klemmring 2 ist als in Umfangsrichtung geteilter Ring mit sich überlappenden Enden ausgebildet (F i g. 1, 2 und 3). An einem dieser beiden sich überlappenden Enden des Klcmmringes ist das U-Profil bis zum vorderen Rand geführt. Dieses Ende ist im folgenden als »U-Profilende« 14 bezeichnet (F i g. 1 und 2). Das gegenüberliegende Ende des Klemmringes 2 ist als Zunge 15 ausgebildet, die in das U-Profilende 14 unter Überlappung der beiden Ringenden 14,15 einlegbar ist.

Die Zunge 15 ist dabei in der Weise mit einem kleineren Radius als die Außenfläche 16 des Spannringes 2 ausgebildet, daß durch das Überlappen der beiden Klemmringenden oder Spannringenden 14, 15 der Klemmring insgesamt keinen spiraligen Verlauf erhält, sondern die Außenfläche 16 genau kreisförmig verläuft und nur am Stoß durch einen kleinen Spalt 17 unterbrochen ist(Fi g. 2).

Auf seiner axial innenliegenden Seite trägt das Profil axial und im wesentlichen senkrecht zum Schenkel des U-Profils vorspringend eine Fahne 3. die einstückig mit dem U-Profil, genauer mit dem Schenkel des U-Profils, steif und formstabilelastisch ausgebildet ist Diese Fahne läuft peripher um den gesamten Ring herum und verhindert sein axiales Abrollen und Ausbrechen. In dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Flachbandfahne 3 nur auf einer der beiden Seiten des Profils angebracht Sie kann selbstverständlich auch auf beiden Seiten angeordnet sein.

In der aus den F i g. 3 und 4 erkennbaren Weise ist die Fahne 3 im Bereich der radial innenliegenden Hälfte der Schenkelhöhe des Profils angeordnet. Durch diese Art des Ansetzens der Fahne 3 wird zumindest im wesentlichen verhindert daß die Fahne 3 beim Spannen des Klemmringes 2 wesentlichen radialen Kräften ausgesetzt wird, beispielsweise also dadurch, daß sie in den Dichtring eingepreßt wird.

Auf seiner radial innenliegenden Sohle trägt das Profilende 14 in axialer Ausrichtung ein Sägezahnprofil 18. Ein komplementäres Sägizahnprofil 19 ist auf der radial außenliegenden Oberfläche der Zunge 15 ausgebildet. Die Sägezahnprofile 18, 19 greifen so ineinander und wirken so zusammen, daß die beiden sich überlappenden Enden des Klemmringes unter Radiuserweiterung des Klemmringes tangential gegeneinander verschiebbar sind. Dabei ist eine tangentiale Verschiebung der beiden sich überkppenden Enden gegeneinander im Sinne einer Radiusverkleinerung des Klemmringes blockiert. Die Gleitflächen 20 der Sägezahnprofile 18, 19 sind um ca. 60° gegen die Tangentennormale durch die obere Profilkante geneigt. Die Sperrflächen 21 der Sägezahnprofile 18,19 sind hinterschnitten, und zwar in der Weise, daß sie in der gleichen Richtung wie die Gleitflächen 20 um ca. 10° gegen die Tangentennormale durch die Profiloberkante geneigt sind. Diese Hinterschneidung kann bis zu etwa 30° betragen und sollte mindestens etwa 5 bis 8° betragen. Die Überschneidung verhindert, daß bei tangential gespanntem und radial aufgeweitetem Klemmring 2 die Zunge 15 radial einwärts aus dem U-Profilende 14 herausgehoben oder herausgebrochen werden kann oder auch spontan herausspringen kann. Durch diese Ausbildung erübrigt sich die Anbringung eines über die Zunge 15 greifenden Bügels, die ein Einfädeln der Zunge in den Selbstverriegelungsmechanismus (18, 19) erforderlich machen würde.

Um eineinfaches und leichtes Spannen des mit seiner Außenseite 16 bestimmungsgemäß eingelegten Klemmringes 2 zu ermöglichen, weist die Stirnseite der Zunge 15 eine radial stehende halbzylindrische Ausnehmung 22 auf. Dieser Ausnehmung in einigem Abstand gegenüber ist im U-Profilende 14 axial stehend eine Rippe 23 ausgebildet, die ebenfalls eine radial stehende halbzylindrische Ausnehmung 24 aufweist. Die Ausnehmungen 22 und 24 stehen einander so gegenüber, daß sie den Ansatz eines Spannwerkzeuges, beispielsweine den Einsatz von Angriffzapfen einer einfachen Spannzange ermöglichen.

Der in den F i g. 1 bis 4 gezeigte Klemmring ist einstückig aus Kunststoff durch Spritzgießen hergestellt.

Dichtring und Klemmring können vom Hersteller als Einzelteile geliefert werden und vom Anwender, in der Regel vom Rohrhersteller, in der Weise in der Muffe montiert werden, daß zunächst der Gummidichtring von Hand in die Muffe eingeschoben und anschließend der Klemmring eingesetzt und durch Zusammendrücken der Spannzange gespreizt wird. Dadurch wird der

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Dichtring in der Muffe fixiert und gegen unbefugtes und unbeabsichtigtes Entfernen oder Verschieben gesichert.

Alternativ können Dichtring und Klemmring aber auch als einheitliche Dichtringbaugruppe an den Anwender geliefert werden. Der Anwender setzt dann den Dichtring mit dem eingelegten und eingespannten Klemmring als Einheit in einem einzigen Arbeitsgang in die Muffe ein, ohne daß er den Spannring besonders einzulegen braucht.

In beiden Fällen, also sowohl bei zweiteiliger Lieferung als auch bei vormontierter einteiliger Lieferung des Dichtringes und des Klemmringes ist der Klemmring im allgemeinen so gefertigt, daß er unter geringer radiusverkleinernder Vorspannung steht. Die beiden sich überlappenden Enden i4, i5 des Klemmrings 2 sind weiterhin so überlappt, daß der dem Anwender gelieferte und zur Verfügung stehende Klemmring den klein- · sten erforderlichen Durchmesser aufweist. Er kann auf I diese Weise leicht in die Muffe eingesetzt werden und

braucht zur bestimmungsgemäßen Verwendung nur un- 20 j

ter Angriff des Spreizwerkzeuges an den Ausnehmun-

gen 22, 24 mit einem einzigen Arbeitsgriff radial aufge- j

weitet zu werden. i

Klemmring und Dichtring können so einander zugeordnet sein, daß der Klemmring beim Einschieben des Spitzendes den Dichtring ziehend am Muffenrand hält. Ein radiales Abrollen des Klemmringes und dadurch ein

Herausspringen des Klemmringes aus seiner Klemmnut i

wird dabei wirksam durch die angeformte als Flachband

ausgebildete Fahne 3 verhindert, die z. B. auf der in die 30 ,'

Einschubrichtung weisenden Außenseite des Schenkels ',

des Profils angeformt ist. Wenn sie auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, kann sie gleichzeitig der ■. Halterung des Klemmringes an der Stirnseite der Muffe dienen. 35 i

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Klemmring für Muffendichtungen mit einem im Axialschnitt im wesentlichen kantigen oder gerundeten offenen U-Profil, das an einem der beiden seitlichen Enden des in Umfangsrichtung geteilten Klemmringes in eine Zunge ausläuft, die in das U-Profil des gegenüberliegenden KJemmringendes einlegbar und dort so verriegelbar ist daß der Klemmring unter Selbstverriegelung gegenüber einer Radiusverkleinerung kontinuierlich oder schrittweise gerastert radial aufweitbar ist, gekennzeichnet durch eine steife, formstabil-elastische Flachbandfahne (3), die zumindest an einem der beiden Schenkel des U-Profils des Klemmringes (2) axial stehend und peripher umlaufend fest angeformt und zumindest so breit ausgebildet ist, daß sie ein Abrollen des U-Profilringes in axialer Richtung verhindern kann.

2. Klemmring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das U-Profil im Querschnitt im wesentlichen ebenso hoch wie breit ist und daß die Fahne (3) bei nur einseitiger Anformung an das U-Profil rund doppelt so breit wie das U-Profil ist.

3. Klemmring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Klemmring (2) ein einstückiges Kunststoffspritzgießteil ist.

aus der Radialebene und axiales Abrollen zu stabilisie-