DE2812196C2

DE2812196C2 - Ringgedichtete Rohrverbindung

Info

Publication number: DE2812196C2
Application number: DE19782812196
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef 6483 Bad Soden-Salmünster Wolf
Original assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Current assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Priority date: 1978-03-20
Filing date: 1978-03-20
Publication date: 1983-09-22
Also published as: JPS54128023A; GB2016629A; FR2420707B3; FR2420707A1; DE2812196A1; GB2016629B

Description

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

Eine gattungsgemäße Rohrverbindung ist aus der Druckschrift DE-GM 18 79 791 bekannt. Der hierin beschriebene Dichtungsring wird beim Einschieben des Spitzendes kniehebelartig verformt, so daß der Endrand seines freien Schenkels infolge der durch die Schenkelspreizung verursachten Kontur-Verspannung an der glatten Muffen-Innenwand dicht aufliegt. Dabei treten nur relativ geringe Materialverpressungsanteile auf, wobei dies primär durch die gegenüber der Muffenöffnung einen größeren Innendurchmesser aufweisende glatte Muffen-Innenwand erreicht wird. Der zum Muffenausgang weisende Schenkel dieses bekannten Dichtungsringes ist zwar mit einem Haltering verbunden. Der Haitering hat jedoch allein die Funktion, den b> gesamten Dichtungsring beim Einschieben des Spitzendes gegen die axial einwärts gerichteten Zugspannungen zu verankern. In diesem Bereich ist der nach axial auswärts weisende Schenkel des Dichtungsringes als reiner Zugring ohne jede dichtende Funktion ausgebildet Hinzukommt, daß durch die Zugkräfte, die an den in der Ringnut liegenden Haltering angreifen, auch bei wulstartig ausgebildetem Haltering in der Praxis kein Dichteffekt erzielt wird. Dieser Dichtungsring soll annähernd den ganzen Muffenspalt ausfüllen und eine verhältnismäßig steife Rohrverbindung ergeben. Daher kann an die Anwendung ein und desselben Dichtungsringes bei größeren Dichtspalttoleranzen nicht gedacht worden sein.

Neben der unsymmetrischen Ausbildung seiner beiden Schenkel ist der Dichtungsring im Axialschnitt gesehen zur annähernden Ausfüllung des Muffenspaltes relativ dickwandig gestaltet, so daß bei eingeschobenem Spitzende am axial inneren Bereich der Rohrmuffe überwiegend eine Flächendichtung gegen Innendruck erreicht wird.

Eine gattungsgemäß weiter abliegende Rohrverbindung ist aus der DE-AS 12 47 773 bekannt. Bei eingesetztem Spitzende wird bei diesem Dichtungsring die Abdichtung jedoch nicht durch eine Kontur-Verspannung der beiden Schenkel erreicht, sondern nahezu ausschließlich durch eine Materialverpressung, so daß es sich hierbei praktisch um eine Quetschdichtung handelt Zur Fixierung des Dichtungsringes in der Muffe ist bei dieser Rohrverbintfung kein Haltering vorgesehen, der in einer Ringnut in der Innenwand der Muffe verankert ist, sondern eine im wesentlichen reckeckförmige Ringnut, die den ganzen Dichtungsring aufnimmt und beim Einschieben des Spitzendes zunächst eine geringfügige axiale Verschiebung des Dichtungsringes gegen die axial innere Kante der Ringnut zuläßt. Eine derartige Quetschdichtung hat jedoch prinzipiell den Nachteil, nur in einem sehr engen Dichtspalttoleranzenbereich einwandfrei abdichten zu können. Bei größeren Toleranzen, wie sie insbesondere bei Rohren aus mineralischen Werkstoffen unvermeidbar sind, erfordern diese Dichtungsringe im versieh der kleinen Spaltbreiten enorm hohe Einschubkräfte und neigen im Bereich der großen Dichtspaltbreiten zu Undichtheit.

Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Dichtungsring der eingangs genannten Art für eine ringgedichtete Rohrverbindung zu schaffen, der praktisch ohne Materialverpressungsanteile wirkt und dessen beide Schenkel gegen die Muffeninnenwand dichten, der große Dichtspalttoleranzen, wie sie insbesondere bei Rohren aus mineralischen Werkstoffen auftreten, zu überbrücken in der Lage ist, ohne daß im Bereich kleiner Dichtspaltbreiten überdurchschnittlich hohe Einschubk-äfte erforderlich sind, und der schließlich beim Einschieben des Spitzendes stets und zuverlässig eine im wesentlichen symmetrische Verformungskontur annimmt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Rohrverbindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es wird somit ein Dichtungsring für eine Rohrsteckyerbindung geschaffen, bei der der gummielastische Dichtungsring mit zwei Dichtlippen an der Innenwand der Muffe dichtet, wobei dies dadurch ermöglicht wird, daß entsprechend dem kennzeichnenden Teil an der nach axial auswärts weisenden Dichtlippe ein Halteringsteg angeformt ist, dessen freies Ende einen Haltering trägt, der in einer Halteringnut in der Innenwand der Muffe verankert ist. Der Haltering ist somit nicht unmittelbar an der DichtÜDDe aneeformt.

Im Gegensatz zu dem aus der Druckschrift DE-GM ^: 18 79 791 bekannten Dichtungsring, der mit nur einem Schenkel, der gegen Innendruck dichtet, und einem Halteorgan ausgestattet ist, schafft die Erfindung einen Dichtungsring, der zwei Dichtlippen aufweist, wovon die zum Muffenausgang weisende Uppe gegen Außendruck dichtet. Durch die Anformung des beim Einschieben des Spitzendes Zugspannungen übertra-, genden Halteringsteges nahe dem freien Rand der Lippe des Dichiungsringes gemäß der Erfindung ist weiterhin gewährleistet, daß die Lippe stets einwandfrei mit einer zum Muffenkragen gerichteten Richtungskomponente umgeschlagen ist, also zuverlässig gegen Außendruckdichten kann.

In der Erfindung sind die beiden V-förmig zueinander stehenden Ringlippen, die gegen die Innenwand der Muffe dichten und das ist entscheidend, auf und entlang dieser Innenwand frei spreizbar. Die gesamte zu überbrückende Dichtspalttoleranz zwischen der Außenwand des Spitzendes und der Innenwand der Muffe kann dadurch praktisch frei von jeder Materialverpres- - sung durch eine Kor.turverspannung aufgenommen ·': werden. Dies bedingt, daß auch bei kleinen Dic.;tspalten nur relativ geringe Einschubkräfte für das Spitzende erforderlich sind, während auch noch bei großen Dichtspalten die Dichtheit der Verbindung gewährleistet ist. Die Verformungskraft, die durch das eingeschobene Spitzende radial aufweitend auf den Dichtungsring übertragen wird, wird automatisch zentral am Ringkörper aufgenommen und symmetrisch auf die beiden :■ Ringlippen verteilt. Durch das Vermeiden asymmetri- ^; scher Verformungskomponenten und durch die gleich-) mäßigere und stärker symmetrische Belastung des ί Dichtungsringes können seine Schenkel auch schwächer * und leichter, also lippenartig ausgebildet werden, '■ wodurch er bei gleicher Leistung durch das eingesparte Material preiswerter herstellbar ist.

■ Der Haltering des Dichtungsringes weist auf seiner

radial außenliegenden Seite ein Profil auf, das zum Profil : der Ringnut komplementär ist, in diese also formschlüssig einlegbar L;. Der Haltering kann in der Ringnut in an sich bekannter und prinzipiell beliebiger Weise fixiert sein, beispielsweise durch seine Eigenspannung, durch Verkleben, durch Verwendung eines Spreiz- oder Spannringes, der beispielsweise durch eine Rasterblokkierung gegen eine Radiusverkleinerung blockierbar ist. Diese Halteinaßnahmen können selbstverständlich auch kombiniert miteinander verwendet werden. Diese Art der Halterung eignet sich insbesondere für rauhere Einsatzbedingungen, also z. B. für den Einsatz bei unglasierten Rohren aus gebranntem Ton oder bei Betonrohren.

Der radial innenliegende Ringdichtungsbereich des Dichtungsringes der Rohrverbindung kann beispielsweise in Form einer einzigen lippenartigen Dichtungsringkante ausgebildet sein. Er kann aber auch vorzugsweise mit einem angeformten O-ringförmigen Dichtungsprofil ausgestaltet sein. Gegenüber dem aus der DE-OS 23 30 594 bekannten radial innenliegenden Dichtungsprofil, das zwei überwiegend axial ausgerichtete Dichtlippen aufweist, hat das O-ringförmige Profil den Vorteil, daß die vom Spitzende auf den Dichtungsring übertragenen Kräfte, insbesondere auch bei Scherlastbeanspruchung, symmetrisch auf die Schenkel des Dichtungsringes übertragen werden. Das O-ringförmige Dichtungsprcfi! kann vorzugsweise noch mit in der radialen Ringebene geschlossen umlaufenden lippenartigen Ringrippen versehe.ι sein, die zumindest auf der radial innenlicgenden Ringoberflache vorhanden sind, so daß auch gegenüber der Außenwand des Spitzendes eine lippenartige Abdichtung erreicht wird. Insbesondere bei größeren zu überbrückenden Dichtspalten bietet das O-ringf6rmige Dichtungsprofil aufgrund der durch das eingeschobene Spitzende erreichten Materialaufweitung die Sicherheit einer zuverlässigen Abdichtung auch gegenüber der Außenwand des Spitzendes.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

im Axialschnitt und in schematischer Tetidarstel-Iung ein Ausführungsbeispiel der Rohrdichtung mit dem Dichtungsring und einer in der Muffe ausgebildeten Ringnut, jedoch ohne eingeschobenes Spitzende.

Das Ausführungsbeispiel zeigt in schematischer Teildarstellnng einen Axialschnitt durch eine Wand einer Muffe 2. Die beiden Ränder 8 urvl 9 der Ringlippen JO und 11 des Dichtungsringes 1 lieger; d^:rekt auf einer glatten und profilfreien zylindrischen Innenwand 4 der Muffe 2, von der im linken Teil der Darstellung der Muffenausgang gezeigt ist

Der dem von den beiden Ringlippen 10 und 11 eingeschlossenen Winkel gegenüberliegende radial innenliegende Ringdichtungsbereich ist beispielsweise nach Art einer lippenartigen Ringkantendichtung 14 ausgebildet

Der gezeigte Dichtungsring 1 weist einen Halteringsteg 15 auf, der nahe dem freien Rand der zum Muffenausgang weisenden Ringlippe 10 einstückig angeformt ist. Am vorderen freien Rand des Haltering-Steges 15 ist ein Haltering 16 einstückig angeformt. Der Haltering 16 ist durch einen Spreizring 17 in eine schmale tiefe Ringnut 18 gepreßt, die in der Innenwand 4 der Muffe 2 ausgebildet ist Das Außenprofil des Halteringes 16 ist komplementär zum Profil der Ringnut 18 ausgebildet. Der Dichtungsring 1 ist damit axial zuverlässig fixiert.

DL· zum Muffenausgang weisende Ringlippe 10 liegt mit ihrem Lippenrand 8 an der Innenwand 4 an.

Beim Einschieben des Spitzendes, in der gezeigten Darstellung von links nach rechts, wird ein axiales Verschieben des Dichtungsringes 1 durch die Anbindung an den Haltering 16, der in der Ringnut 18 fixiert ist, unterbunden. Die radiale Aufweitung der radial innenliegenden Ringkante 14, die als lippenartige Dichtung wirkt, erfolgt unter freier Aufspreizung der Vförmig gegeneinander stehenden Ringlippen 10 und 11. Dabei gleitet der axial rückwärtige Rand 9 der zum Muffengrund gekehrten Ringlippe 11 des Dichtungsringes 1 frei auf der zylindrischen Innenwandfläche 4 der Muffe 2 in Richtung auf den Muffengrund zu. Die vom Dichtungsring 1 bfiim Einschieben des Spitzende? aufgenommene Verspannung wird vollkommen symmetrisch auf die beiden Ringlippen 10 und 11 verteilt. Auch unter ungünstigsten Einschubbedingungen kann keine unkontrollierte Verfjrmung des Dichtungsringes eintreten. Die Dichtungskraft wird im wesentlichen als Lippenverspannung und nicht als Matcrialvcrprcssung aufgebaut. Dadurch lassen sich auch großj Dichtspalttoleranzen bei kleinen Einschubkräften für kleine

^h-I Dichtspaltbreiten ohne weiteres überbrücken.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der gezeigten Ringdichtung ist der außerordentlich geringe Materialbedarf für den gewöhnlich aus einer Gummimischung

hergestellten Dichtungsring und seine einfache und mühelose Montage in der Muffe.

Wenn die Dichtung so ausgelegt sein soll, daß die Ringkantendichtung 14 beim Einschieben des Spitzendes besonders stark aufgeweitet werden soll, am Dichtungsring 1 also relativ starke axial einwärtsgerichtete Einschubkräfte auftreten, kann die dem Muffengrund zugekehrte Dichtlippe 11 auch etwas stärker als die zinn Muffenausgang weisende Dichtüppe 10 ausgebildet sein.

Das gezeigte Ausführuiigsbeispiel der Rohrdichtung wird hauptsächlich für Rohre aus gebranntem Ton. Beton oder anderem rauheren Material, auch beispielsweise Asbestzement, eingesetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ringgedichtete Rohrverbindung zwischen zwei konzentrisch übereinandergreifenden Rohrelementen, nämlich einer Muffe und einem Spitzende, insbesondere Rohrsteckverbindung für Rohre aus mineralischen Werkstoffen, mit einem gummielastischen Dichtungsring, der zwei im Axialschnitt V-förmig zueinander stehende Schenkel aufweist, deren eingeschlossener Winkel sich radial auswärts öffnet und die frei spreizbar sind, wobei der Endrand des zum Muffenspiegel weisenden Schenkels auf der glatten Innenwand der Muffe im wesentlichen unter Kontur-Verspannung dicht aufliegt und wobei mit dem zum Muffenausgang weisenden Schenkel ein Haltering verbunden ist, der ein zum Profil einer Ringnut in der Innenwand der Muffe komplementäres Außenprofil aufweist und in der Ringnut fest verankert ist, um eine wesentliche axiale Verschiebung des Dichtungsringes zu verhindern, wobei schließlich der dem von den beiden Schenkeln eingeschlossenen Winkel gegenüber radial innenliegende Ringdichtungsbereich gegen die Außenwand des Spitzendes dichtet, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schenkel (10, 11) als Ringlippen ausgebildet sind, wobei auch der zum Muffenausgang weisende Schenkel (10) bei durch den radial innenliegenden Ringdichtungsbereich (14) eingeschobenem Spitzende mit einem Endrand (8) auf der glatten Innenfläche (4) der Muffe (2) im wesentlichen unter Kontur-Verspannung dicht aufliegt, und daß der Haltering (16) über einen nahe dem Endrand (8) angefonmen Ringsteg (15) mit diesem Schenkel (10) verbundep ist.

2. Rohrverbindung nach A.üspnich 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innenliegende Ringdichtungsbereich (14) mit einem angeformten O-ringförmigen Dichtungsprofil ausgebildet ist.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das O-ringförmige Dichtungsprofil in der radialen Ringebene geschlossen umlaufende lippenartige Ringrippen trägt, und zwar zumindest auf seiner radial innenliegenden Ringoberfläche.

45