DE2915227C2 - Rohrverbindung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für Rohre aus Beton, Stahlbeton oder ähnlichem Material, insbesondere für Rohre mit korrosionsbeständiger Auskleidung, mit je einer stimseitig umlaufenden Nut in den beiden zu verbindenden Rohren und einer in den beiden Nuten liegenden Dichtung.

Zur Verbindung von Rohre*, beispielsweise Abwasserrohren ist es bekannt, die Rohre einseitig mit sogenannten Glockenmuffen auszustatten, wobei dann das glatte Ende eines Rohres in die Muffe des nächsten jo Rohres unter Einfügung von Roll- oder Gleitringdichtungen eingesteckt wird. Die Glockenmuffen erschweren die Fertigung der Rohre, e/ijöhen das Transportvolumen, weil die Rohre nicht eng aneinanderliegen können, und machen bei der 'Erlegung jeweils ein η besonderes Muffenloch erforderlich, da andernfalls die Rohre nicht voll aufliegen und dann bei Belastung brechen können.

Bei Stahlbetonrohren, die aus Gründen des Korrosionsschutzes innen mit einer korrosionsfesten Schale -to aus z. B. Steinzeug oder Polyesterbeton versehen sind, ist es aus material- und fertigungsspezifischen Gründen auf einfache Weise nicht möglich, den Stoßfugenspalt ebenfalls korrosionsbeständig auszuführen. Zum Schutz dieses Stoßfugenspaltes ist ein Stoßfugenverschluß *5 bekannt (DE-GM 77 34 920), bei dem ein sogenanntes Preßpolster zwischen die Stirnflächen der zu verbindenden Rohre eingefügt ist. Dabei besteht das Preßpolster aus zelligem Elastomer und liegt mit einem Fußteil in einer kammerartigen Aussparung auf der Stirnseite so eines der zu verbindenden Rohre. Ein solcher ■ Stoßfugenverschluß ist für den hier angesprochenen Einsatzbereich nicht als Dichtung im Sinne einer ausreichend funktionssicheren Rohrdichtung zu bezeichnen und ist auch keine Rohrverbindung im bautechnischen Sinne.

Der Stoßfugenverschluß kann nur dann dicht sein und bleiben, wenn einmal der erforderliche Dichtungsdruck durch Zusammenpressen der Dichtung über den gesamten Rohrumfang aufgebaut werden kann und er zum anderen unter Betriebsbedingungen auch erhalten bleibt. Diese Anpreßkraft kann im Gegensatz zu Rohren, die mit Flanschen verbunden sind, nicht als innere Kraft erzeugt werden, sondern kann nur als äußere Preßkraft meist über die Bodenreibung in den Stoßfugenverschluß aufgebracht werden. Die hierzu erforderlichen Kräfte liegen in der Größenordnung von 2 bis 50 kp/cm je nach Maßtoleranz der Stoßfuge. Für ein Rohr mit einem Durchmesser von I m müßten u, U, also von 2 kp/cm'314 cni = 0,6 t Ws 50 kp/ cm · 314 cm = 151 aufgebracht und unter Betriebsbedingungen erhalten werden* Die aus den Betriebsbedingungen resultierenden Unsicherheitsfaktoren lassen es nicht zu, diesen Stoßfugenverschluß als Dichtung im Sinne der deutschen Normen zu bezeichnen.

Es ist auch bereits, qne Dichtung für muffenlose Betonrohre bekannt (DE-GM 17 51 051)^ die stimseitig je umlaufende Nuten besitzen. Die Abdichtung kommt dadurch zustande, daß die Nuten bereits bei der Herstellung mit einem plastischen Dichtungsmaterial ausgefüllt werden, das einen gewissen Überstand besitzt und fest am Beton haftet. Ein Stabilisierungsring, der in eine Nut eingebracht ist, dringt beim Zusammendrücken der Rohre in die Dichtungsmasse der gegenüberliegenden Nut ein, wobei außerdem das Material in die Fug& zwischen den Stirnflächen der beiden Rohre weggedrängt wird. Das plastische Material, beispielsweise Bitumen, wird nach dem Zusammendrücken der Rohre druckfrei und dichtet demnach nach dem bekannten Verfahren ab, bei dem die jeweils vorhandenen Spalte mit einem plastischen und klebenden Dichtungsmaterial ausgefüllt werden. Eine solche Rohrverbindung befriedigt wegen der unzulänglichen Eigenschaften des Dichtungsmaterials, insbesondere auf die Dauer, nicht und ist empfindlicj\gegen auftretende Drücke, insbesondere bei gegenseitigen Bewegungen der zu verbindenden Rohre.

Die Erfindung hat sich demgemäß die Aufgabe gestellt, eine Verbindung für glockenlose Rohre zu schaffen, die eine gelenkige und dauerhaft zuverlässige, druckwasserdichte Verbindung ermöglicht und einfach zu montieren ist. Außerdem soll sich die Verbindung ohne zusätzlichen Aufwand für korrosionsbeständig ausgekleidete Rohre eignen und dabei den Stoßfugenraum funktionssicher abschließen, so daß sich hierfür ein zusätzlicher Korrosionsschutz erübrigt

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von einer Rohrverbindung der eingangs genannten Art aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus elastomerem Material besteht, mit einer inneren Versteifung versehen ist und unter Kompression ihres Querschnitts dichtend in die beiden Nuten (3,3') eingepreßt ist.

Durch die innere Versteifung kann der Dichtring unter Erzielung eines ausreichend großen Anpreßdrucks des elastomeren Materials an die Nutwände eingebracht werden. Die Länge der Dichtnut ist so groß, daß auch unter ungünstigen Bedingungen eine dauerhafte Druckwasserdichtigkeit erzielt wird. Längs- und Querbewegungen der Rohre gegeneinander beeinträchtigen die Dichtwirkung nicht, solange die Längsbewegung nicht größer als die Tiefe der Dichtnut ist und die Querbewegungen nicht zur Zerstörung der Rohre führen.

Es ist zwar bereits bekannt (DE-PS 22 24 230), Betonfertigteile mit Hilfe von Dichtleisten zu einem Behälter zusammenzustellen, wobei die Dichlleisten einen elastomeren Dichtmantel und einen federelastischen Kern aufweisen und sich verformend unter Spannung in die Längsnuten eingepreßt sind. Zur Erzielung der nötigen Spannung werden die plattenförmigen Beton-Fertigteile im Bereich der Dichtleisten abgewinkelt und bilden dann den Behälter. Bei Rohren mit einem ringförmigen Dichtorgan ist eine solche Abwinkelung nicht möglich. Eine Übertragung der bekannten Dichtverbindung für Beton-Fertigteile auf Rohre unter Anpassen der Abwandlung an die

andersartigen Voraussetzungen bei Rohrverbindungen kann daher nicht in Betracht gezogen werden.

Für korrosionsbeständig ausgekleidete Rohre empfiehlt die Erfindung in ihrer weiteren Ausbildung, daß die Nuten angrenzend an die Auskleidung angeordnet sind Damit wird ein durchgehender Korrosionsschutz auch im Bereich des Fugenraums ohne zusätzliche Maßnahmen erzielt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Dichtung an ihren axialen Stirnflächen mit Bohrungen versehen ist, die beim Einpressen der Dichtung in die Nuten ein Entweichen der Luft aus den Nuten ermöglichen. Ohne diese Maßnahme kann beim Einpressen der Dichtung — zur Erleichterung der Montage werden Gleitmittel, beispielsweise Schmierseife verwendet — die in der umlaufenden geschlossenen Nut eingeschlossene Luft nicht entweichen und schiebt die Dichtung, wenn die Einpreßkraft aussetzt, wieder heraus. Eine Montage der Dichtung ist dadurch nicht möglich.

Für die Ausbildung der Dichtung und der inneren Versteifung werden in Weiterbildung der Erfindung eine Anzahl von Maßnahmen vorgeschlagen. So kann die Dichtung annähernd rechteckigen Querschnitt besitzen, auf ihrer zum Rohrinneren und/oder zum Rohräußeren weisenden Seite je eine flache umlaufende Ausnehmung besitzen und außerdem der Querschnitt von seinen Stirnflächen in Richtung zur Ausnehmung größer werden. Beim Einpressen der Dichtung in die Nuten der Rohre wird dann der Anpreßdruck an die Nutwandungen größer und kleinere Unebenheiten werden überbrückt Die Ausnehmung kann an ihren Kanten Hinterschneidungen besitzen, so daß die überstehenden ringförmigen Lippen der Dichtung die Dichtwirkung weiter verbessern.

Die Dichtung kann auf ihrer Außenseite eine in Umfangsrichtung verlaufende, bis zur inneren Versteifung führenden Fuge besitzen. Diese Fuge ermöglicht das nachträgliche Einlegen der inneren Versteifung in einen entsprechenden Hohlraum der Dichtung und außerdem kann über diese Fuge die beim Montieren der Dichtung über die Bohrungen einströmende Luft abfließen.

Die innere Versteifung der Dichtung wird zweckmäßig aus einem elastischen Kunststoffmaterial in Form eines Ringes mit annähernd rechteckigem Querschnitt hergestellt. Zweckmäßig ist der Versteifungsring an wenigstens einer Stelle des Umfangs geteilt. An der Teiiungsstelle können die Enden sich unter Anbringung von Schrägflächen überlappen. Ein geteilter Ring, der bei Mehrfachteilung gegebenenfalls auch aus einer Anzahl von Segmenten bestehen kann, bietet zum einen die Möglichkeit des nachträglichen Einschiebens in die Dichtung und verbessert andererseits das Dichtverhalten unter Druck. Beispielsweise kann bei erhöhtem Rohrinnendruck die Dichtung mit ihrer inneren Versteifung sich erweitern, so daß der Anpreßdruck an die Nutwandungen verbessert wird. Entsprechend kann die Dichtung bei erhöhtem Außendruck schrumpfen, wobei ebenfalls ein höherer Anpreßdruck erzielt wird.

Ein örtlich erhöhter Anpreßdruck und damit eine verbesserte Abdichtung tritt dann auf, wenn der Versteifungsring mit wenigstens einer umlaufenden wulstartigen Verdickung versehen ist. Solche Verdikkungen können insbesondere an den Außenkanten des Versteifungsringes angeordnet sein, wodurch dann gleichzeitig ein Durchstoßen der Dichtungen beim Einpressen in die Nuten vermieden wird.

Per Versteifungsring, der gegebenenfalls ein- oder mehrfach unter Bildung von Segmenten unterteilt ist, kann außerdem auch noch längs geteilt sein, d, h„ aus wenigstens zwei in Achsrichtung nebeneinanderliegenden Teilringen bestehen. Die Verbindung der beiden Rohre wird dadurch gelenkiger, so daß auch größere Querbewegungen möglich sind. Das Einpressen der Dichtung kann trotz der Längsteilung mit hohem Druck erfolgen, weil sich dabei die Teilringe aufeinanderlegen,

ίο Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungnäherbeschrieben. Es zeigt

Fig,l einen axialen Teilschritt eines Rohres im Stoßfugenbereich mit einer Verbindung nach der Erfindung;

is F i g. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Verbindungsbereiches gemäß F ί g. 1;

F i g. 3 eine axiale Teilansicht einer gestreckt dargestellten Nut mit eingepreßter Dichtung;
F i g, 4 eine Dichtung im Querschnitt;

Fig.5 ei*i Ausführungsbeispiel für eine geteilte Versteifung einer Dichtung;

F i g. 6 eine Draufsicht der Versteifung jemäß F i g. 5 im Teilungsbereich.
In F i g. 1 ist in Form eines axialen Teilschnittes eine Rohrverbindung nach der Erfindung schematisch dargesteik. An der Verbindungsstelle stoßen zwei aus Beton hergestellte Rohre 1, Γ mit glatten Enden zusammen. Zum Schutz gegen korrosive Medien weisen die Rohre 1,1' eine Auskleidung in Form einer Schale 2,

in 2' auf, die beispielsweise aus Polyesterbeton besteht Angrenzend an die Schale 2, 2' sind stirnseitig umlaufende Nuten 3,3' vorgesehen, in die ein Dichtring 4 eingepreßt ist

In den F i g. 2 bis 4 ist die Rohrverbindung gemäß

j) Fig. 1 im einzelnen gezeigt Der in Fig.4 im Querschnitt dargestellte Dichtring 4 besteht aus einem Außenmantel 5 aus elastomerem Material und einer inneren Versteifung 6. Gemäß F i g. 5 ist die Versteifung 6 bei 7 geteilt, derart, daß zwei sich überlappende Schrägflächen 8 entstehen. An den Außenkanten sind an die Versteifung 6, die aus einem elastischen Kunststoff, beispielsweise Hartpolyäthylen, hergestellt ist, wulstartige Verdickungen 9 angeformt, die verhindern, daß die Versteifung 6 bei der Montage den Außenmantel 5 perforiert. Außerdem erhöhen die Verdickungen 9 lokal den radialen Anpreßdruck des Mantels 5 an die Flächen der Nuten 3, 3' und verbessern damit die Abdichtung. Auf der Innen- und Außenseite ist der Mantel 5 des Dichtringes 4 mit Ausnehmungen 10 versehen, an deren Enden durch Hinterschneidungen Dichtlippen 11 gebildet werden. Stirnseitig führen Bohrungen 12 durch den Außenmantel 5 bis zur Versteifung 6.

In Fig.3 ist eine axiale Stirnansicht des Dichtrings 4 in Forrv eines begrenzten Abschnittes gezeigt, der zur Vereinfachung gestreckt dargestellt ist. Der gezeigte Abschnitt enthält eine der Bohrungen 12, die regelmäßig in einem solchen Abstand verteilt sind, daß bei der Montage die Luft aus den Nuten 3,3' genügend schnell entweichen kann. Notfalls lassen sich zusätzliche Bohrungen 12 während der Montage anbringen.

Für die Herstellung eines Dichtringes kann der Mantel 5 aus elastomerem Material geschlossen formvulkanisiert hergestellt werden. Die Versteifung 6 wird dann nachträglich in eine entsprechende Ausneh-

fj> mung im Mantel 5 mittels einer außen umlaufenden Trennungsfuge (Fig.4) eingelegt. Auf vorteilhafie Weise kann aber der Mantel 5 des Dichtringes 4 auch als Vorratslänee eines im Salzbad oder über UHF

freivulkanisierten Bandes hergestellt werden. Zur Bildung der Dichtung wird eine entsprechende Länge des Mantels 5 an den beiden Enden verklebt, vorzugsweise mittels eines bekannten Cyanatklebers. Danach wird die Einlage 6 in die entsprechende -, Ausnehmung des Mantels 5 eingelegt.

Die Montage der Dichtung erfolgt einfach durch Einpressen in die Nuten 3, 3' der zu verbindenden Rohre, wobei der elastomere Mantel entsprechend komprimiert wird. Ein Gleitmittel erleichtert das u> Einpressen. F i g. 2 zeigt die Verbindungsstelle von zwei Rohre 1, Γ mit montierter Dichtung 4 gemäß Fig.4. Die beiden Rohrenden stoßen bei vollständig in die Nuten 3,3' eingeschobenem Dichtring nicht vollständig zusammen. Der verbleibende Spalt 14 ermöglicht Bewegungen der Rohre ohne Beeinträchtigung der Dichtwirkung. Die Dichtung kann wegen ihrer elastischen Ausbildung solchen Bewegungen ohne Schwierigkeiten folgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   U Rohrverbindung für Rohre aus Beton, Stahlbeton oder ähnlichem Material, insbesondere für Rohre mit korrosionsbeständiger Auskleidung, mit je einer stirnseitig umlaufenden Nut in den beiden zu verbindenden Rohren und einer in den beiden Nuten liegenden Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (4) aus elastomerern Material besteht, mit einer inneren Versteifung (6) versehen ist und unter Kompression ihres Querschnitts dichtend in die beiden Nuten (3,3') eingepreßt ist.

   Z Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei korrosionsbeständig ausgekleideten Rohren die Nuten (3,3') angrenzend an die >5 Auskleidung (2,2*) angeordnet sind.