DE29718570U1 - Connection fitting for insertion into a pipe wall - Google Patents
Connection fitting for insertion into a pipe wallInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Anschlußformstück zum Einsetzen in eine Rohrwandung insbesondere eines Betonrohrs, mit einem zylindrischen Einsteckende, das in eine Bohrung in einer Rohrwandung einzusetzen ist, und mit einem Anschlußende, das mit einem Zweigrohr zu verbinden ist, wobei an der Außenseite des Einsteckendes eine ringförmige, elastische Dichtung gehalten ist.The invention relates to a connection fitting for insertion into a pipe wall, in particular a concrete pipe, with a cylindrical insertion end that is to be inserted into a bore in a pipe wall, and with a connection end that is to be connected to a branch pipe, wherein an annular, elastic seal is held on the outside of the insertion end.
Derartige gattungsgemäße Anschlußformstücke, die auch als Bohranschlußstutzen bezeichnet werden, dienen insbesondere zum Anschluß von Zu- oder Ableitungen an Hauptleitungen, Schächten usw. aus Beton- und Stahlbetonrohren, die zu diesem Zweck mit seitlichen Anschlußbohrungen versehen werden. Neben einem festen Sitz im Hauptrohr wird ein was-Such generic connection fittings, which are also referred to as drilling connection sockets, are used in particular for connecting supply or discharge lines to main lines, shafts, etc. made of concrete and reinforced concrete pipes, which are provided with lateral connection holes for this purpose. In addition to a firm fit in the main pipe, a water-
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BOEHMERT & BOEHMERTBOEHMERT & BOEHMERT
serdichter Anschluß bei Drücken von z.B. bis 1 bar gefordert, insbesondere bei Beaufschlagung des Anschlusses mit Scherlasten, wie sie bei derartigen Anschlüssen häufig vorkommen.A watertight connection is required at pressures of e.g. up to 1 bar, especially when the connection is subjected to shear loads, as often occur with such connections.
Ein bekannter Bohranschlußstutzen (Produktinformation DDD96044 der Denso GmbH, April 1996) ist im Bereich des Einsteckendes mit einer relativ langen Elastomer-Dichtmanschette versehen, die nahezu die gesamte Bohrfläche abdeckt. Bei dieser Ausführungsform ist nachteilig, daß bei einer Scherlast (quer zur Längsachse des Anschlußstutzens wirkende Kraft) die Dichtmanschette einseitig zusammengedrückt wird, wodurch es im Fall eines ungünstigen Zusammentreffens von relativ großer Bohrungstoleranz (Bohrungsdurchmesser an der oberen Toleranzgrenze) und erheblicher Scherlast dazu kommen kann, daß die Dichtmanschette auf der entlasteten Seite von der Rohrwandung abhebt, was eine Undichtigkeit in diesem Bereich zur Folge hat. Auch in der Dichtmanschette angeordnete Kunststoffrippen können dies nicht mit Sicherheit vermeiden, da die Dichtmanschette aufgrund ihrer Elastizität um so stärker zusammengedrückt wird, je großer die Scherkraft ist.A known drilling connection piece (product information DDD96044 from Denso GmbH, April 1996) is provided with a relatively long elastomer sealing sleeve in the area of the insertion end, which covers almost the entire drilling surface. The disadvantage of this design is that in the event of a shear load (a force acting transversely to the longitudinal axis of the connection piece), the sealing sleeve is compressed on one side, which means that in the event of an unfavorable combination of a relatively large bore tolerance (bore diameter at the upper tolerance limit) and a significant shear load, the sealing sleeve can lift off the pipe wall on the unloaded side, resulting in a leak in this area. Even plastic ribs arranged in the sealing sleeve cannot prevent this with certainty, since the sealing sleeve is compressed more strongly due to its elasticity, the greater the shear force.
Bei einer anderen Ausführungsform nach dem Stand der Technik ist das gesamte Anschlußformstück aus einem Elastomer gefertigt, wobei das Einsteckende mit einem Spannring von innen gegen die Rohrwandung des Hauptrohrs gepreßt wird und das Anschlußende in entsprechender Weise mit einer Abzweigleitung verbunden wird. Bei diesem System treten zwar auch bei größeren Scherlasten keine Undichtigkeiten auf, aber es besteht der Nachteil, daß die Längsachse des Anschlußendes bei Scherlastbeanspruchung aufgrund der Elastizität des Anschlußformstücks relativ weit gegenüber derIn another embodiment according to the state of the art, the entire connection fitting is made of an elastomer, whereby the insertion end is pressed against the pipe wall of the main pipe from the inside with a clamping ring and the connection end is connected in a corresponding manner to a branch line. With this system, even with larger shear loads, no leaks occur, but there is the disadvantage that the longitudinal axis of the connection end is relatively far from the longitudinal axis when subjected to shear loads due to the elasticity of the connection fitting.
BOEHMERT*& BOEHMERT BOEHMERT*& BOEHMERT
Längsachse des Einsteckendes bzw. dem Bohrungsmittelpunkt versetzt wird, wodurch eine Staukante entsteht.Longitudinal axis of the insertion end or the bore center is offset, creating a jam edge.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Anschlußformstück bereitzustellen, das auch bei erheblicher Scherlastbeanspruchung die Dichtigkeit in vollem Umfang beibehält, ohne Staukanten zu bilden.The object of the invention is to provide a connection fitting that fully maintains its tightness even under considerable shear loads without forming any jam edges.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein gattungsgemäßes Anschlußformstück gelöst, welches sich dadurch auszeichnet, daß das Einsteckende einen zylindrischen Rohrkörper aufweist, der an seiner Außenseite mit Verstärkungsrippen versehen ist, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Bohrung in der Rohrwandung entspricht.This object is achieved according to the invention by a generic connection fitting, which is characterized in that the insertion end has a cylindrical pipe body which is provided on its outside with reinforcing ribs, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the bore in the pipe wall.
Durch diese Maßnahme ergibt sich gewissermaßen eine konstruktive Entkoppelung der beiden Hauptanforderungen an das Bauteil, nämlich die Abdichtung gegenüber der Rohrwandung einerseits und der Scherlastaufnahme andererseits. Das Einsteckende ist innerhalb der zwangsläufigen Toleranzen zwischen Rohrwandung und Verstärkungsrippen formschlüssig in der Bohrung des Hauptrohrs aufgenommen und kann sich auch bei erheblicher Scherlastbeanspruchung nicht nennenswert aus der Längsachse der Bohrung bewegen, da die Verstärkungsrippen im Unterschied beispielsweise zu der bekannten Elastomer-Dichtmanschette nicht elastisch nachgeben. Dadurch wird die Dichtung vor übermäßigen Kompressionen durch Scherbelastungen geschützt und hält dauerhaft dicht.This measure results in a kind of structural decoupling of the two main requirements for the component, namely sealing against the pipe wall on the one hand and shear load absorption on the other. The insertion end is positively received in the bore of the main pipe within the inevitable tolerances between the pipe wall and the reinforcing ribs and cannot move significantly from the longitudinal axis of the bore even under considerable shear load stress, since the reinforcing ribs do not give way elastically, unlike the well-known elastomer sealing sleeve, for example. This protects the seal from excessive compression caused by shear loads and ensures a permanent seal.
Vorzugsweise entspricht der Außendurchmesser der Verstärkungsrippen der kleinsten Toleranz des Durchmessers der Bohrung in der Rohrwandung. In diesem Fall kann ein se-Preferably, the outside diameter of the reinforcing ribs corresponds to the smallest tolerance of the diameter of the hole in the pipe wall. In this case, a separate
boehmert'& böehmert boehmert'& boehmert
riengefertigtes Anschlußformstück für sämtliche innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz liegenden Bohrungsdurchmesser verwendet werden. Zweckmäßigerweise beträgt der Außendurchmesser der Verstärkungsrippen 176 mm.A mass-produced connection fitting can be used for all bore diameters within the specified tolerance. The outer diameter of the reinforcing ribs is preferably 176 mm.
Bevorzugt sind Verstärkungsrippen vorgesehen, die im wesentlichen in Ebenen liegen, die die Längsachse des Anschlußformstücks enthalten. Alternativ oder zusätzlich können Verstärkungsrippen vorgesehen sein, die im wesentlichen in senkrecht zur Längsachse des Anschlußformstücks verlaufenden Ebenen liegen.Preferably, reinforcing ribs are provided which lie essentially in planes that contain the longitudinal axis of the connecting fitting. Alternatively or additionally, reinforcing ribs can be provided which lie essentially in planes running perpendicular to the longitudinal axis of the connecting fitting.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichtung des Einsteckendes eine Keilgleitringdichtung.In a preferred embodiment, the seal of the insertion end is a wedge mechanical seal.
Zweckmäßigerweise ist die Dichtung zwischen einem ersten und einem zweiten flanschartigen Halteansatz in radialer Richtung fixiert (Kammerung der Dichtung).The seal is expediently fixed between a first and a second flange-like retaining projection in the radial direction (chambering of the seal).
Vorzugsweise erstrecken sich die Verstärkungsrippen in axialer Richtung von dem Anschlußende bis zu dem ersten flanschartigen Halteansatz der Dichtung.Preferably, the reinforcing ribs extend in the axial direction from the connection end to the first flange-like retaining projection of the seal.
Die Verpressung der Dichtung im eingesetzten Zustand, d.h. die relative Höhe, um die die Dichtung radial zusammengedrückt wird, kann zwischen 25% und 60% betragen.The compression of the seal in the inserted state, i.e. the relative height by which the seal is radially compressed, can be between 25% and 60%.
Das Anschlußende kann eine Anschlußmuffe mit einer ringförmigen Dichtung aufweisen. Diese Dichtung kann als Keilgleitringdichtung ausgeführt sein.The connection end can have a connection sleeve with an annular seal. This seal can be designed as a wedge mechanical seal.
Vorzugsweise ist das Anschlußformstück aus Kunststoff hergestellt, insbesondere aus Polypropylen (PP-C).Preferably, the connection fitting is made of plastic, in particular polypropylene (PP-C).
boehmert'&boehmert boehmert'&boehmert
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen wird, in derFurther advantages and features of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment, with reference to a drawing in which
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Anschlußformstücks zeigt, welches in eine seitliche Bohrung in einer Rohrwandung eines Betonrohres eingesetzt ist, undFig. 1 shows a longitudinal sectional view of a connection fitting according to the invention, which is inserted into a lateral bore in a pipe wall of a concrete pipe, and
Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Anschlußformstücks zeigt.Fig. 2 shows a cross-sectional view of the connection fitting.
Das in Fig. 1 im ganzen mit 1 bezeichnete Anschlußformstück ist einstückig aus Kunststoff hergestellt und dient als Einsatzstück zum Herstellen einer Abzweigung an einem insbesondere aus Beton bestehenden Hauptrohr 2. Das Rohr ist in diesem Beispiel ein Fußrohr mit einer Längsachse Die Längsachse 4 des Anschlußformstücks 1 liegt in diesem Fall auf gleicher Höhe mit der Längsachse 3 des Hauptrohrs und parallel zu dessen Fußfläche, könnte allerdings auch schräg angebracht sein.The connection fitting, designated as a whole with 1 in Fig. 1, is made in one piece from plastic and serves as an insert for creating a branch on a main pipe 2, which is made in particular of concrete. The pipe in this example is a base pipe with a longitudinal axis. The longitudinal axis 4 of the connection fitting 1 is in this case at the same height as the longitudinal axis 3 of the main pipe and parallel to its base surface, but could also be installed at an angle.
Die Wandstärke des Hauptrohrs 2 beträgt im allgemeinen 75 mm oder mehr, wobei das erfindungsgemäße Anschlußformstück selbstverständlich auch an Schachtelementen o.a. mit einer entsprechenden Wandstärke verwendet werden kann. In der Regel dient das Anschlußformstück dem Anschluß von Steinzeugrohren der Nennweite DN 150, wobei mit Übergangsstücken auch kleinere oder größere Nennweiten angeschlossen werden können. Dies gilt auch für KG-Rohre.The wall thickness of the main pipe 2 is generally 75 mm or more, whereby the connection fitting according to the invention can of course also be used on shaft elements or the like with a corresponding wall thickness. As a rule, the connection fitting is used to connect stoneware pipes with a nominal width of DN 150, whereby smaller or larger nominal widths can also be connected using transition pieces. This also applies to KG pipes.
Das Anschlußformstück ist mit einem zylindrischen Ein-The connection fitting is provided with a cylindrical inlet
BOEHMERT BOEHMERT
steckende 5 soweit in die Bohrung 6 des Hauptrohrs 2 eingeschoben, daß die auf der Außenseite des Einsteckendes angebrachte Dichtung 7 etwa in der Mitte der Längserstreckung der Bohrungsfläche gegen diese anliegt. Aus Erläuterungsgründen ist hierbei die Dichtung 7 nicht in ihrem verformten, d.h. gegen die Bohrungsfläche eng anliegenden Zustand dargestellt, sondern in ihrem spannungsfreien Zustand, um die Form der Dichtung vor dem Einsetzen deutlich zu machen.plug end 5 is pushed into the bore 6 of the main pipe 2 so far that the seal 7 attached to the outside of the plug end rests against the bore surface approximately in the middle of the longitudinal extension. For reasons of explanation, the seal 7 is not shown in its deformed state, i.e. in a state that fits tightly against the bore surface, but in its stress-free state in order to make the shape of the seal clear before insertion.
Im eingesetzten Zustand dient ein schulterförmiger Absatz 8, der den Übergang vom Einsteckende 5 zu einem Anschlußende 9 bildet, als Anschlag bzw. Anlagefläche des Anschlußformstücks gegen den äußeren Rand des Hauptrohrs 2, so daß die genannte axiale Position der Dichtung 7 gewährleistet ist.When inserted, a shoulder-shaped step 8, which forms the transition from the insertion end 5 to a connection end 9, serves as a stop or contact surface of the connection fitting against the outer edge of the main pipe 2, so that the aforementioned axial position of the seal 7 is ensured.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die Dichtung 7 als Keilgleitringdichtung nach DIN 4060 ausgeführt, wodurch sich eine besonders günstige Abdichtung ergibt. Die Dichtung wird in axialer Richtung durch einen ersten und einen zweiten Halteansatz 10 bzw. 11 auf der Außenseite des Einsteckendes fixiert. In entsprechender Weise ist auf der Innenseite des Anschlußendes 9 eine zweite Keilgleitringdichtung 12 gehalten.As Fig. 1 shows, the seal 7 is designed as a wedge mechanical seal according to DIN 4060, which results in a particularly favorable seal. The seal is fixed in the axial direction by a first and a second retaining projection 10 and 11 on the outside of the insertion end. In a corresponding manner, a second wedge mechanical seal 12 is held on the inside of the connection end 9.
Auf der Außenseite des Anschlußformstücks im Bereich des Einsteckendes 5 sind zwischen der (ersten) Dichtung 7 und dem Absatz 8 eine Anzahl von Verstärkungsrippen 13 auf dem Umfang verteilt angeordnet. Fig. 2 zeigt in einer Querschnittsansicht in Richtung des Pfeils II-II in Fig. 1 diese Anordnung der Verstärkungsrippen 13 auf der Außenseite des Einsteckendes 5.On the outside of the connection fitting in the area of the insertion end 5, a number of reinforcing ribs 13 are arranged distributed around the circumference between the (first) seal 7 and the shoulder 8. Fig. 2 shows this arrangement of the reinforcing ribs 13 on the outside of the insertion end 5 in a cross-sectional view in the direction of arrow II-II in Fig. 1.
BOEHMERT TbOEHMERT BOEHMERT TbOEHMERT
Die Verstärkungsrippen 13 haben mehrere Aufgaben. Zunächst einmal soll eine Verlagerung des in dem Anschlußende 9 aufzunehmenden Anschlußrohrs bei hohen Scherlasten, wobei Staukanten entstehen wurden, verhindert werden. Weiterhin bilden die Verstärkungsrippen einen Anschlag, der das Herausdrehen des Einsteckendes bei Abwinklung des Anschlußrohres verhindert. Weiterhin bilden die Verstärkungsrippen - ggf. gemeinsam mit den Halteansätzen 10 und 11, die die gleiche radiale Höhe wie die Verstärkungsrippen haben können - eine Lastaufnahme bei Scherbelastungen, damit diese nicht unmittelbar auf die Dichtung einwirken.The reinforcing ribs 13 have several functions. Firstly, they are intended to prevent the connection pipe, which is to be accommodated in the connection end 9, from shifting under high shear loads, which would create jam edges. The reinforcing ribs also form a stop that prevents the insertion end from turning out when the connection pipe is bent. Furthermore, the reinforcing ribs - possibly together with the retaining projections 10 and 11, which can have the same radial height as the reinforcing ribs - form a load absorption in the event of shear loads, so that these do not act directly on the seal.
Alternativ könnte vorgesehen sein, Verstarkungsrippen 13 beidseitig der Dichtung 7 anzubringen.Alternatively, it could be provided to attach reinforcing ribs 13 on both sides of the seal 7.
Dadurch, daß Verstarkungsrippen vorgesehen sind, ist es möglich, insbesondere mit einer Keilgleitringdichtung eine erheblich größere Toleranz der Bohrung 6 bei perfekter Abdichtung aufzufangen, als dies bisher im Stand der Technik möglich war, insbesondere wenn große Scherbelastungen auftreten. Durch die Verstarkungsrippen und Halteansätze, die bei entsprechender radialer Erstreckung ebenfalls als Verstärkungsrippen angesehen werden können, wird die Dichtung 7 davor bewahrt, bei großen Scherlasten auf der einen Seite extrem zusammengedrückt zu werden und auf der gegenüberliegenden Seite von der Bohrungswand abzuheben, wodurch leicht Undichtigkeiten auftreten können.Because reinforcing ribs are provided, it is possible, particularly with a wedge mechanical seal, to accommodate a considerably larger tolerance of the bore 6 with perfect sealing than was previously possible in the prior art, especially when large shear loads occur. The reinforcing ribs and retaining projections, which can also be regarded as reinforcing ribs if they extend radially accordingly, prevent the seal 7 from being extremely compressed on one side under large shear loads and from lifting off the bore wall on the opposite side, which can easily lead to leaks.
In der Anschlußmuffe 9 wird ebenfalls eine Keilgleitringdichtung 12 eingesetzt und in axialer Richtung fixiert. Die Maße der Anschlußmuffe sind auf Abwinkelbarkeit und Maßtoleranz von einzusetzenden Rohren, insbesondere Steinzeugrohren, abgestimmt.A wedge mechanical seal 12 is also inserted into the connection sleeve 9 and fixed in the axial direction. The dimensions of the connection sleeve are adapted to the bendability and dimensional tolerance of the pipes to be used, especially stoneware pipes.
BOEHMERT *& &Bgr;&Ogr;&Egr;&EEgr;&Mgr;&Egr;&Iacgr;^&Tgr; BOEHMERT *&&Bgr;&Ogr;&Egr;&EEgr;&Mgr;&Egr;&Iacgr;^&Tgr;
Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the preceding description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.
BOEHMERT & BOEHMERi:BOEHMERT & BOEHMERi:
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| R207 | Utility model specification |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 19980219 |
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| R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16L0041080000 Ipc: E03F0003040000 Effective date: 19990115 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20030911 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20051027 |
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| R071 | Expiry of right |