DE29619196U1

DE29619196U1 - Device for sealing an annular space

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Publication number: DE29619196U1
Application number: DE29619196U
Authority: DE
Original assignee: DSI ROHRLEITUNGSBAU ZUBEHOER
Current assignee: Pipeline Seal and Insulator Inc
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2006-11-06

Description

Anmelder: Applicant :

DSI Rohrleitungs-Zubehör
GmbH
Daimlerstr. 21DSI Piping Accessories
GmbH
Daimlerstrasse 21

72147 Nehren72147 Nehren

1020 040 F/eg 04.11.19961020 040 F/eg 04.11.1996

WP 96/14WP96/14

Titel: Vorrichtung zum Abdichten eines RingraumesTitle: Device for sealing an annular space BeschreibungDescription

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abdichten eines von einem inneren und einem äußeren Körper begrenzten Ringraumes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for sealing an annular space delimited by an inner and an outer body according to the preamble of claim 1.

Für die Durchführung von Rohren, Kabel usw. durch Wände und Decken werden entweder sogenannte Mauerhülsen eingesetzt oder sogenannte Kernbohrungen unmittelbar verwendet, wobei der entstehende Ringraum zwischen Durchführungsinnenwandung und Rohr bzw. Kabel mit den elastischen Ringsegmenten abgedichtet wird, wie dies beispielsweise aus der EP 0 620 3 96 Al bekannt ist. Die axial nebeneinander greifenden Ringsegmente werden mittels Schrauben über plattenförmige Druckelemente derart belastet, dass die Ringsegmente zwischen Mauerhülse und Rohr dichtend verspannt sind. Die bekannten Druckelemente sind ausFor the passage of pipes, cables, etc. through walls and ceilings, either so-called wall sleeves are used or so-called core drillings are used directly, whereby the resulting annular space between the inner wall of the passage and the pipe or cable is sealed with the elastic ring segments, as is known for example from EP 0 620 3 96 Al. The axially adjacent ring segments are loaded by means of screws via plate-shaped pressure elements in such a way that the ring segments are tightly clamped between the wall sleeve and the pipe. The known pressure elements are made of

Metall oder einem sehr harten Kunststoff und sind axial beidendig angebracht.Metal or a very hard plastic and are mounted axially at both ends.

Derartige Mauerhülsen bzw. Kernbohrungen und die hier durchführenden Rohre und Kabel werden in vielen Dimensionen bzw. Durchmesser eingesetzt. Aus Kostengründen werden die Druckelemente für verschiedene Ringraumbreiten bzw. verschiedengroße Mauerhülsen und Rohrdurchmesser gruppenweise vereinheitlicht. Die Druckelemente sind deshalb so geformt, dass sie in möglichst viele Ringraumbreiten, Rohr- und Mauerhülsenkreisbögen passen. Dies bedeutet, dass die Druckelemente ggf. nur einen Teil der axialen Fläche der elastischen Ringsegmente abdecken, was zur Folge hat, dass ein nicht unwesentlicher Teil der elastischen Ringsegmente ausweichen und damit sich auswerfen kann, so dass eine exakte Abdichtung in diesem Bereich nicht gewährleistet ist.Such wall sleeves or core drillings and the pipes and cables that pass through them are used in many dimensions or diameters. For cost reasons, the pressure elements for different annular space widths or wall sleeves of different sizes and pipe diameters are standardized in groups. The pressure elements are therefore shaped in such a way that they fit into as many annular space widths, pipe and wall sleeve arcs as possible. This means that the pressure elements may only cover part of the axial surface of the elastic ring segments, which means that a significant part of the elastic ring segments can move out of the way and thus eject, so that an exact seal in this area is not guaranteed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zum Abdichten eines Ringraumes der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der trotz gruppenweiser Vereinheitlichung der Einzelteile, insbesondere der Druckelemente eine ausreichende Abdichtung des Ringraumes in jedem Falle gewährleistet ist.The object of the present invention is therefore to create a device for sealing an annular space of the type mentioned at the outset, with which sufficient sealing of the annular space is guaranteed in every case despite the group-wise standardization of the individual parts, in particular the pressure elements.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Vorrichtung zum Abdichten eines Ringraumes der eingangs genannten Art die im Einspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.In order to solve this problem, a device for sealing an annular space of the type mentioned at the outset has the features specified in Objection 1.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist gewährleistet, dass auch dann, wenn die Druckelemente gegenüber der Breite des abzudichtenden Ringraumes relativ schmal sind, eine ausreichende Abdichtung erzielt wird, da der von der Überdeckung der Druckelemente freibleibende Oberflächenbereich der elastischen Ringsegmente von der Druckzwischenplatte abgedeckt wird. Dabei wird durch die brückenartige Anordnung der Druckzwischenplatte auch der Bereich der elastischen Ringsegmente mit Hilfe der Druckelemente zusammengedrückt, der außerhalb der Druckelemente liegt. Es versteht sich, dass die Druckzwischenplatten einendig oder beidendig an die elastischen Ringsegmente gelegt werden können.The measures according to the invention ensure that even if the pressure elements are relatively narrow compared to the width of the annular space to be sealed, sufficient sealing is achieved, since the surface area of the elastic ring segments that remains free from the covering of the pressure elements is covered by the intermediate pressure plate. The bridge-like arrangement of the intermediate pressure plate also means that the area of the elastic ring segments that lies outside the pressure elements is pressed together with the help of the pressure elements. It goes without saying that the intermediate pressure plates can be placed on the elastic ring segments at one end or both ends.

Mit den Merkmalen nach Anspruch 2 ist erreicht, dass die Druckzwischenplatte nach dem Einlegen und vor dem Festziehen der Spannmittel nicht verrutschen kann.The features according to claim 2 ensure that the intermediate pressure plate cannot slip after insertion and before tightening of the clamping means.

Die Form der Druckzwischenplatten kann beliebig sein, wobei lediglich gewährleistet sein muß, dass die von den Druckelementen freibleibenden Oberflächenbereiche der elastischen Ringsegmente möglichst weitgehend von der Druckzwischenplatte abgedeckt sind. Eine dies gewährleistende und kostengünstig herzustellende Form ergibt sich nach den Merkmalen des Anspruchs 3.The shape of the intermediate pressure plates can be any, whereby it must only be ensured that the surface areas of the elastic ring segments that remain free from the pressure elements are covered as far as possible by the intermediate pressure plate. A shape that guarantees this and can be produced inexpensively is provided by the features of claim 3.

Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 4 ist erreicht, dass die Druckzwischenplatten vor dem Festziehen der SpannmittelWith the features according to claim 4 it is achieved that the pressure intermediate plates before tightening the clamping means

fixiert sind, was die Montage erleichtert. Dabei können zweckmäßigerweise die Merkmale nach Anspruch 5 vorgesehen sein.are fixed, which facilitates assembly. The features according to claim 5 can expediently be provided.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Anordnung eines Zapfens an der Druckzwischenplatte ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 6 und/oder 7.A practical embodiment of the arrangement of a pin on the intermediate pressure plate results from the features of claim 6 and/or 7.

Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 und/oder 9 ist erreicht, dass beim Festziehen der Spannmittel sichtbar gemacht werden kann, ob ein ausreichender Spanndruck, der ein Maß für die Abdichtung ist, erreicht ist.The features according to claim 8 and/or 9 ensure that when tightening the clamping means it can be made visible whether a sufficient clamping pressure, which is a measure for the seal, has been achieved.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung "anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:Further details of the invention can be found in the following description, in which the invention is described and explained in more detail using the exemplary embodiments shown in the drawing. They show:

Figur 1 in schematischer teilweise abgebrochener Ansicht eine Vorrichtung zum Abdichten eines von einem inneren und einem äußeren Körper begrenzten Ringraumes,Figure 1 in a schematic, partially broken-off view a device for sealing an annular space delimited by an inner and an outer body,

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Figur 1,Figure 2 is a section along the line II-II of Figure 1,

Figur 3 eine der Figur ähnliche, teilweise abgebrochene jedoch vergrößerte Ansicht gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,Figure 3 is a view similar to the figure, partially broken away but enlarged, according to a preferred embodiment of the present invention,

Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Figur 3,Figure 4 is a section along the line IV-IV of Figure 3,

Figur 5 einen der Figur 4 entsprechenden Schnitt, jedoch gemäß einer Variante, undFigure 5 shows a section corresponding to Figure 4, but according to a variant, and

Figur 6 einen der Figur 4 entsprechenden Schnitt, jedoch gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.Figure 6 shows a section corresponding to Figure 4, but according to a further embodiment of the present invention.

Gemäß Figur 1 dient die in den Figuren 3 bis 6 in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellte Abdichtvorrichtung 10 zum Abdichten eines von einem inneren und einem äußeren Körper bzw. 13 begrenzten Ringraumes. Der Ringraum 11 kann durch die unterschiedlichsten Körper gebildet sein, bspw. außenseitig durch einen Mauerdurchbruch, einem Schutzrohr o.dgl. und innenseitig durch Rohre, Kabel, Kanäle u.dgl., wie sie zum Führen von Gas, Wasser, Öl bzw. Elektrizität verwendet werden.According to Figure 1, the sealing device 10 shown in Figures 3 to 6 in several embodiments serves to seal an annular space delimited by an inner and an outer body 13. The annular space 11 can be formed by a wide variety of bodies, for example on the outside by a wall opening, a protective pipe or the like and on the inside by pipes, cables, ducts and the like, such as those used to conduct gas, water, oil or electricity.

Die Abdichtvorrichtung 10 besitzt über den Umfang des Ringraumes 11 verlaufende elastische Ringsegmente 14, die in gleicher Weise aufgebaut sind und deren Geometrie im Wesentlichen gleich ist. Je nach Umfang des Ringraumes 11 können zwei oder mehr, vorzugsweise eine Vielzahl vonThe sealing device 10 has elastic ring segments 14 running over the circumference of the annular space 11, which are constructed in the same way and whose geometry is essentially the same. Depending on the circumference of the annular space 11, two or more, preferably a plurality of

elastischen Ringsegmenten 14 vorgesehen sein. Benachbarte und umfangsseitig einander überlappende elastische Ringsegmente sind durch axiale Spannmittel 16 im Überlappungsbereich miteinander zu einer umlaufenden Kette verbunden. Zwischen den Ringsegmenten 14 und den Spannmitteln 16 sind längs beider Stirnflächen 17 und 18 der elastischen Ringsegmente 14 Druckelemente 19 und 20 vorgesehen, durch die mit Hilfe der Spannmittel 16 die elastischen Ringsegmente 14 in axialer Richtung zusammengedrückt werden. Dadurch weichen die elastischen Ringsegmente 14 in radialer Richtung sowohl zum inneren Körper 12 als auch zum äußeren Körper 13 elastisch aus, so dass eine Abdichtung des Ringraums 11 gegenüber den axial benachbarten Räumen erfolgt. Die Spannmittel 16 sind bspw. durch Schrauben und Muttern gebildet.elastic ring segments 14. Adjacent elastic ring segments that overlap each other on the circumference are connected to each other in the overlapping area by axial clamping means 16 to form a circumferential chain. Between the ring segments 14 and the clamping means 16, pressure elements 19 and 20 are provided along both end faces 17 and 18 of the elastic ring segments 14, by means of which the elastic ring segments 14 are pressed together in the axial direction with the aid of the clamping means 16. As a result, the elastic ring segments 14 elastically deviate in the radial direction both towards the inner body 12 and towards the outer body 13, so that the annular space 11 is sealed off from the axially adjacent spaces. The clamping means 16 are formed, for example, by screws and nuts.

Für unterschiedlich breite Ringräume 11 werden zwar jeweils entsprechend dicke Ringsegmente 14 verwendet, jedoch kommen für jeweils bestimmte Bereiche von Ringraumbreiten jeweils identische Druckelemente 19 und 20 zum Einsatz. Dies bedeutet, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, dass zwischen benachbarten Druckelementen 19 bzw. 20 und zwischen diesen und dem innenliegenden Körper 12 Bereiche 21, 22 der Stirnflächen 17 und 18 der Ringsegmente 14 freibleiben, d.h. nicht von benachbarten Druckelementen 19, 20 abgedeckt sind. Diese Bereiche 21, 22 können, wenn die Druckelemente 19, 20 mit Hilfe der Spannmittel 16 angezogen werden, sich aufwerfen, wieFor ring spaces 11 of different widths, correspondingly thick ring segments 14 are used, but identical pressure elements 19 and 20 are used for specific areas of ring space widths. This means, as can be seen from Figures 1 and 2, that between adjacent pressure elements 19 and 20 and between these and the inner body 12, areas 21, 22 of the end faces 17 and 18 of the ring segments 14 remain free, i.e. are not covered by adjacent pressure elements 19, 20. These areas 21, 22 can, when the pressure elements 19, 20 are tightened using the clamping means 16, raise up as shown in

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dies in Figur 2 punktiert und mit der Bezugsziffer 23 versehen dargestellt ist.This is shown in Figure 2 with dots and provided with the reference number 23.

Um dies zu verhindern, sind gemäß den Figuren 3 und 4 diese Bereiche 21, 22 der Stirnflächen 17, 18 der elastischen Ringsegmente 14 überdeckende Druckzwischenplatten 24 angeordnet, die einerseits vollflächig auf den Stirnflächen 17, 18 der elastischen Ringsegmente 14 aufliegen und andererseits in Teilbereichen an der den elastischen Ringsegmenten 14 gegenüberliegenden Unterseite benachbarter Druckelemente 19, 20 anliegen. Die Druckzwischenplatten 24, die beim Ausführungsbeispiel kreisrund sind, besitzen einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als der Breite des Ringraumes 11 bzw. der Dicke des elastischen Ringsegmentes entspricht.In order to prevent this, according to Figures 3 and 4, intermediate pressure plates 24 are arranged which cover these areas 21, 22 of the end faces 17, 18 of the elastic ring segments 14, which on the one hand rest fully on the end faces 17, 18 of the elastic ring segments 14 and on the other hand rest in partial areas on the underside of adjacent pressure elements 19, 20 opposite the elastic ring segments 14. The intermediate pressure plates 24, which are circular in the embodiment, have a diameter which is slightly smaller than the width of the annular space 11 or corresponds to the thickness of the elastic ring segment.

Die Druckzwischenplatten 24 werden so auf das elastische Ringsegment 14 aufgelegt, dass sie nach Aufbringen der Druckelemente 19, 20 diese brückenartig untergreifen und verbinden. Durch Anziehen der Spannmittel 16 drücken die benachbarten Druckelemente 19, 20 nicht nur unmittelbar sondern auch mittelbar über die Druckzwischenplatten 24 auf die Ringsegmente 14. Beim Ausführungsbeispiel sind die Druckzwischenplatten 24 nur auf der einen Stirnfläche 17 der Ringsegmente 14 aufgelegt; es versteht sich, dass die Druckzwischenplatten 24 stattdessen auch auf der gegenüberliegenden Stirnfläche 18 oder auf beiden StirnflächenThe intermediate pressure plates 24 are placed on the elastic ring segment 14 in such a way that, after the pressure elements 19, 20 have been applied, they grip underneath and connect them like a bridge. By tightening the clamping means 16, the adjacent pressure elements 19, 20 press not only directly but also indirectly via the intermediate pressure plates 24 onto the ring segments 14. In the exemplary embodiment, the intermediate pressure plates 24 are only placed on one end face 17 of the ring segments 14; it is understood that the intermediate pressure plates 24 can also be placed on the opposite end face 18 or on both end faces instead.

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17 und 18 der elastischen Ringsegmente 14 aufgelegt und angeordnet werden können. Dadurch werden die elastischen Ringsegmente 14 im Wesentlichen über ihre gesamte Stirnfläche 17 und/oder 18 zusammengedrückt, so dass eine gleichmäßige Abdichtung innen- und außenumfangsseitig zu den Körpern 12, gewährleistet ist.17 and 18 of the elastic ring segments 14 can be placed and arranged. As a result, the elastic ring segments 14 are essentially pressed together over their entire end face 17 and/or 18, so that a uniform seal on the inner and outer circumference of the bodies 12 is ensured.

Gemäß der Figur 5 ist bei einer Variante des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 3 und 4 die Druckzwischenplatte 24 in einer Ausnehmung 26 in der Stirnfläche 17 des elastischen Ringsegmentes 14 bündig versenkt. Die Druckzwischenplatte 24 ist bei den erwähnten Beispielen, wie auch bei dem weiter zu beschreibenden Ausfuhrungsbeispiel aus Metall oder einem stabilen Kunststoff hergestellt.According to Figure 5, in a variant of the embodiment according to Figures 3 and 4, the intermediate pressure plate 24 is flush with a recess 26 in the end face 17 of the elastic ring segment 14. In the examples mentioned, as well as in the embodiment to be described further, the intermediate pressure plate 24 is made of metal or a stable plastic.

Bei dem in der Figur 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist außerdem die Druckzwischenplatte 24 mit einem von seiner Unterseite 27 axial abstehenden Zapfen 28 versehen. Für den Zapfen 28 ist in die Stirnfläche 17 bzw. 18 des elastischen Ringsegmentes 14 eine Sacklochbohrung 29 eingearbeitet. Der Zapfen 28 ist in der Sacklochbohrung 2 9 verrastend eingesteckt, indem der Zapfen 28 an seinem freien Ende einen Ringwulst 31 und die Sacklochbohrung 29 eine entsprechende Ringnut 32 aufweist. Der Zapfen 28 ist gegenüber der scheibenförmigen Druckzwischenplatte 24 exzentrisch (Maß E) angeordnet und zwar derart, dass der Zapfen 28 bzw. dieIn the embodiment shown in Figures 3 and 4, the pressure intermediate plate 24 is also provided with a pin 28 that protrudes axially from its underside 27. A blind hole 29 is machined into the end face 17 or 18 of the elastic ring segment 14 for the pin 28. The pin 28 is inserted into the blind hole 29 in a locking manner by the pin 28 having an annular bead 31 at its free end and the blind hole 29 having a corresponding annular groove 32. The pin 28 is arranged eccentrically (dimension E) relative to the disk-shaped pressure intermediate plate 24 in such a way that the pin 28 or the

Sacklochbohrung 2 9 auf dem Lochkreis für die nicht im Einzelnen dargestellten Durchgangsbohrungen 33 für die Spannmittel 16 in den elastischen Ringsegmenten 14 liegtBlind hole 2 9 is located on the hole circle for the through holes 33 (not shown in detail) for the clamping devices 16 in the elastic ring segments 14

Beim in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Druckzwischenplatte 24' ebenfalls mit einem Zapfen 28' versehen, der jedoch eine Durchgangsbohrung 36 aufweist. Auch der Zapfen 28' ist in der Sacklochbohrung 29 mittels der Wulst 31 bzw. Ringnut 32 verrastet. Die Sacklochbohrung 29 ist langer als der Zapfen 28'. In die Durchgangsbohrung 3 6 des Zapfens 28' ist ein Bolzen 37 eingesteckt, der etwa die Länge der Durchgangsbohrung 3 6 besitzt, im unbelasteten Zustand jedoch aus der Unterseite des Zapfens 28' ragt. Das untere Ende der Durchgangsbohrung 3 6 ist ebenso wie das innere Ende des Bolzens 37 konisch ausgebildet. Werden mit Hilfe der Spannmittel 16 die Druckelemente 19, 20 und damit auch die Druckzwischenplatten 24' zusammengedrückt, gelangt der Bolzen 37 an den Grund 38 der Sacklochbohrung 29, worauf der Bolzen 37 durch die Durchgangsbohrung 36 bewegt wird. Anhand dieses Bolzens 3 7 läßt sich die Größe des Druckes auf das Ringsegment 14 bzw. dessen elastische Verformung qualitativ beurteilen.In the embodiment shown in Figure 6, the pressure intermediate plate 24' is also provided with a pin 28', which however has a through hole 36. The pin 28' is also locked in the blind hole 29 by means of the bead 31 or annular groove 32. The blind hole 29 is longer than the pin 28'. A bolt 37 is inserted into the through hole 36 of the pin 28', which has approximately the length of the through hole 36, but in the unloaded state protrudes from the underside of the pin 28'. The lower end of the through hole 36 is conical, as is the inner end of the bolt 37. If the pressure elements 19, 20 and thus also the intermediate pressure plates 24' are pressed together with the aid of the clamping means 16, the bolt 37 reaches the base 38 of the blind hole 29, whereupon the bolt 37 is moved through the through hole 36. Using this bolt 37, the magnitude of the pressure on the ring segment 14 or its elastic deformation can be qualitatively assessed.

Claims

Protection claims

1. Device (10) for sealing an annular space (11) delimited by an inner and an outer body (12, 13), with at least two ring segments (14) which fill the annular space (11) on the circumference and are made at least partially of elastomeric material and which engage axially next to one another at the ends, with pressure elements (19, 20) running axially on the ring segments (14) and with clamping means (16) which interact with the pressure elements and penetrate these and the ring segments (14) for axially compressing the ring segments (14), characterized in that at least one axial end (17, 18) in the circumferential region between two adjacent pressure elements (19, 20) is provided in such a way that it lies axially on the ring segment or segments (14) in question and partially projects below the adjacent pressure elements (19, 20).

2. Device according to claim 1, characterized in that the intermediate pressure plate (24) is arranged in a recess (26) formed in the surface (17, 18) of the ring segment(s) (14).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate pressure plate (24) is a circular disk.

4. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the intermediate pressure plate (24) is provided with a preferably molded pin (28) which engages in an axial bore (29) of the respective ring segment(s) (14).

5. Device according to claim 4, characterized in that the pin (28) is held in the bore (29) in a locking manner.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the pin (28) is arranged eccentrically to the base surface of the intermediate pressure plate (24).

7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the bores (29) for the pins (28) are arranged on the hole circle of the clamping means (16).

8. Device according to at least one of claims 4 to 7, characterized in that the pin (28) is provided with a through hole (36) and accommodates a bolt (37) in an axially movable manner.

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9. Device according to claim 8, characterized in that the through hole (36) and the bolt (37) each have a cone adapted to one another and that the bolt (37) is supported on the base (38) of the axial blind hole (29) in the ring segment (14), which is longer than the pin (28).