DE3146547A1 - GASKET FOR INSERTED TUBES - Google Patents
GASKET FOR INSERTED TUBESInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L21/00—Joints with sleeve or socket
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Dichtung für mit einer Muffe und einem dieser gegenüberliegenden Endstück ineinandergeführte Rohre, wobei in einem ringförmigen Raum zwischen der Muffe und dem Endstück ein Dichtungsring aus elastomerem Material an eine zum Muffenende hin konvergierende Wand anliegt.The invention relates to a seal for nested with a sleeve and an end piece opposite this Pipes, with a sealing ring made of elastomeric material in an annular space between the socket and the end piece rests against a wall converging towards the socket end.
Bei einer durch die NL-OS 66.1o636 bekannten Dichtung wird ein als Rollring ausgebildeter Dichtungsring um das Endstück eines Rohres gebracht und danach zusammen mit diesem Rohrendstück in die Muffe eingebracht. Der Rollring muß dabei den engsten Durchgang des dabei entstehenden Ringspaltes passieren können,, Dies bedeutet, daß dieser Durchgang nicht so eng und/ oder die Dicke des Rollringes nicht so groß sein kör-nen, daß eine zugfeste Verbindung zustande kommt, da beim Auftreten einer Kraft, welche das Rohrende aus der Muffe zu ziehen versucht, der Rollring den Durchgang wieder passiert, statt sich darin zu verklemmen.In a seal known from NL-OS 66.1o636, a sealing ring designed as a rolling ring is around the end piece brought a pipe and then introduced into the socket together with this pipe end piece. The rolling ring must be the can pass through the narrowest passage of the resulting annular gap ,, This means that this passage is not so narrow and / or the thickness of the rolling ring may not be so great that a tensile connection is made because when a force occurs, which pulls the pipe end out of the socket tries to get the rolling ring to pass through the passage again instead of getting stuck in it.
Die bekannte Ausführungsform ist daher im wesentlichen nur zur Verbindung von Rohren geeignet, die mit engen Toleranzen, wie beispielsweise Kunststoffrohre, hergestellt sind. Bei aus beispielsweise Beton oder einem keramischen Material hergestellten Rohren, die z.B. als Kanalisationsrohre Verwendung finden, kann die Breite des Ringspaltes zwischen der Muffe und dem Rohrendstück relativ stark variieren und z.B. bei Rohren mit einem Nenndurchmesser von 3oo - 5oo mm 15 · 27 mm betragen. In diesem Falle läßt sich bei Anwendung eines Rollringes nicht unter allen Umständen eine gute Abdichtung erzielen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Rollringe besteht bei schweren Rohren darin, daß beim Kuppeln der Rohre und auch während des Betriebes der Rohrleitung übermäßig großeThe known embodiment is therefore essentially only suitable for connecting pipes that are manufactured with tight tolerances, such as plastic pipes. At off for example concrete or a ceramic material Pipes that are used, for example, as sewer pipes, the width of the annular gap between the socket and the pipe end piece vary relatively widely and e.g. for pipes with a nominal diameter of 300 - 500 mm 15 x 27 mm be. In this case, when using a rolling ring, a good seal cannot be achieved under all circumstances. Another disadvantage of the known rolling rings is in heavy pipes that when coupling the pipes and also excessively large during the operation of the pipeline
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Radialkräfte auf den Rollring einwirken können, so daß eine zuverlässige Dichtung über die gesarate Dichtungsstrecke gleichfalls nicht immer gewährleistet ist.Radial forces can act on the rolling ring, so that a Reliable seal over the entire sealing section as well is not always guaranteed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrdichtung zu schaffen, wobei durch die Verwendung eines Dichtungsringes eine zugfeste Verbindung zustande kommt, auch wenn große Abweichungen zwischen der Muffe und dem Endstück des Rohres auftreten können, und wobei darüber hinaus der Dichtungsring keinen übermäßig großen Radialkräften ausgesetzt wird.The invention is based on the object of a pipe seal to create, whereby the use of a sealing ring creates a tensile connection, even if it is large Deviations between the sleeve and the end piece of the pipe can occur, and in addition, the sealing ring is not exposed to excessive radial forces.
Ausgehend von der eingangs beschriebenen Dichtung wird zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagen, daß die konvergierende Wand aus einer im ringförmigen Raum eingesetzten Buchse gebildet ist, welche die Form des Mantels eines stumpfen Kegels aufweist, der am Basisrand mit einem nach innen gerichteten Flansch und am gegenüberliegenden kontrahierten Rand mit einem nach außen gerichteten Flansch versehen ist, und daß die Buchse mittels eines zwischen ihrer Außenseite und der Innenseite der Muffe angebrachten zweiten Dichtungsringes mit der Muffe verbunden ist.Based on the seal described above, it is proposed to solve the problem that the converging Wall is formed from a socket inserted in the annular space, which has the shape of the jacket of a having a truncated cone, which contracted at the base edge with an inwardly directed flange and at the opposite Edge is provided with an outwardly directed flange, and that the socket by means of one between their Outside and the inside of the sleeve attached second sealing ring is connected to the sleeve.
Eine Muffe im Sinne der Erfindung kann natürlich auch das erweiterte Endstück oder eine seitliche Abzweigung eines Rohres sein oder ein Hilfsstück wie eine Kupplungshülse oder ein T-Stück, woran zwei oder mehr Rohre angeschlossen sind.A sleeve within the meaning of the invention can of course also be the extended end piece or a lateral branch of a Pipe or an auxiliary piece such as a coupling sleeve or a T-piece to which two or more pipes are connected.
Die erfindungsgemäße Buchse wird zuerst mit den beiden Rollringen in die Muffe eingebracht, worauf das Rohrende in die so vorbereitete Muffe eingeführt wird. Der kleinste DurchmesserThe socket according to the invention is first introduced with the two rolling rings into the socket, whereupon the pipe end into the sleeve prepared in this way is inserted. The smallest diameter
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der kegelstumpfförmigen Buchse kann dazu so gewählt werden, daß der Rollring beim Ausüben einer Zugkraft auf die Rohrverbindung nicht durch den Spalt zwischen dem kleinsten Durchmesser und dem Rohrendstück hindurchgezogen werden kann. Dieser Durchmesser ist vorzugsweise nur geringfügig größer als der mit Rücksicht auf die Maßtoleranzen der Rohre zu erwartende größte Durchmesser des Rohrendstückes. Der Dichtungsring klemmt beim Ausüben einer Zugkraft auf die Rohrverbindung das Rohrendstück fest in der Buchse. Der Basisdurchmesser der kegelförmigen Buchse wird so gewählt, daß der zweite Rollring beim Ausüben einer Zugkraft auf die Buchse entweder unmittelbar oder über das Rohrende nicht durch den Spalt zwischen diesem Durchmesser und der Buchse hindurchgezogen wurden kann. Dieser Durchmesser ist vorzugsweise nur geringfügig kleiner als der mit Rücksicht auf die Maßtoleranzen der Rohre zu erwartende kleinste Innendurchmesser der Muffe. Der zweite Rollring klemmt dann beim Ausüben einer Zugkraft auf die Buchse diese fest in der Muffe, Die zuvor in einer Muffe montierte Buchse schließt die Gefahr aus, daß beim Transport oder bei der Lagerung der Rohre die Buchse verlorengeht oder durch Unbefugte entfernt wird.the frustoconical bushing can be chosen to that the rolling ring does not pass through the gap between the smallest diameter when a tensile force is exerted on the pipe connection and the pipe end piece can be pulled through. This diameter is preferably only slightly larger than that taking into account the dimensional tolerances of the pipes, the largest diameter of the pipe end piece to be expected. The sealing ring When a tensile force is exerted on the pipe connection, the pipe end piece clamps firmly in the socket. The base diameter of the conical bushing is chosen so that the second rolling ring when a tensile force is exerted on the bushing either directly or cannot be pulled through the gap between this diameter and the bushing over the pipe end. This diameter is preferably only slightly smaller than that given the dimensional tolerances of the tubes expected smallest inner diameter of the socket. The second rolling ring then clamps when a tensile force is exerted on the bushing this firmly in the socket, the previously mounted socket in a socket eliminates the risk of during transport or during the socket is lost or removed by unauthorized persons during storage of the pipes.
Die kegelförmige Buchse ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid, hergestellt. Dieses Material korrodiert nicht und ist so nachgiebig, daß es sich leicht an etwaige Unregelmäßigkeiten der Muff-; an-.passen kann.The conical socket is preferably made of a thermoplastic Plastic, e.g. polyvinyl chloride. This material does not corrode and is so pliable that any irregularities in the muffle; adjust can.
Beim Auftreten von Querkräften infolge des Gewichtes der Rohre zusätzlich ihres Inhaltes oder infolge Bodenbewegungen gibt der Dichtungsring so weit nach, bis das Rohrendstück auf demWhen transverse forces occur due to the weight of the pipes in addition to their content or as a result of ground movements the sealing ring until the pipe end piece on the
nach innen gerichteten Flansch der Buchse aufliegt. Der Dichtungsring kann demzufolge nicht durch diese Querkräfte einseitig so flachgepreßt werden, wie dies bei bekannten Ausführungen der Fall ist. Durch Versuche konnte nachgewiesen werden, daß die erfindungsgemäße Dichtung auch bei großen Rohren die gestellten Anforderungen erfüllt. Diese müssen im montierten Zustand in der Nähe der Dichtung eine auf das Rohrendstück ausgeübte Querkraft von z.B. 8oo kg bei einem Rohrdurchmesser von Aoo mm Nennweite aufnehmen können, ohne daß die Dichtung infolge der durch diese Belastung verursachten Exzentrizität der Rohre leck wird. Bei der erfindungsgemäßen Dichtung werden die Querkräfte über die kegelstumpfförmige Buchse von dem einen Rohr auf das andere Übertragen.inwardly facing flange of the socket rests. Of the Sealing ring can therefore not be pressed flat on one side by these transverse forces, as is the case with known ones Executions is the case. Experiments have shown that the seal according to the invention can also be used for large Pipes meets the requirements. These must In the assembled state near the seal, a transverse force of e.g. 8oo kg exerted on the pipe end piece for a Can accommodate pipe diameters of Aoo mm nominal width without the seal as a result of the stress caused by this Eccentricity of the pipes will leak. In the case of the seal according to the invention, the transverse forces are via the frustoconical Transfer bushing from one pipe to the other.
Die kegelstumpfförmige Buchse teilt den zu dichtenden Ringspalt in zwei konzentrische Spalten, die je durch einen Dichtungsring abgedichtet werden. Die zwischen der Muffe und dem Rohrendstück auftretende Maßtoleranz wird dadurch in der Weise halbiert, daß der Dichtungsring an der Innenseite der Buchse nur die Maßabweichungen des Rohrendstückes und der Dichtungsring an der Außenseite der Buchse nur die Maßabweichungen der Muffe auszugleichen hat.The frustoconical bush divides the annular gap to be sealed into two concentric gaps, each sealed by a sealing ring. The one between the socket and the pipe end occurring dimensional tolerance is halved in such a way that the sealing ring on the inside of the Bush only the dimensional deviations of the pipe end piece and the sealing ring on the outside of the bush only the dimensional deviations the socket has to compensate.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann der nach außen gerichtete Flansch an einem zylindrischen Teil anschließen, der mit einem Kragen versehen ist, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Muffe.According to one embodiment of the invention, the outwardly directed flange can connect to a cylindrical part, which is provided with a collar, the outer diameter of which is larger than the inner diameter of the sleeve.
Hierdurch wird die Einstecktiefe der Buchse in die Muffe begrenzt und eine Anschlagfläche beim Einpressen der Buchse mit dem darauf sitzenden Rollring in die Muffe geschaffen.This limits the depth at which the socket can be inserted into the socket and a stop surface is created when the bushing with the rolling ring seated on it is pressed into the socket.
Der zylindrische Teil kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an der Innenseite mit Rippen versehen sein, die sich jeweils von der Innenfläche des zylindrischen Teils aus schräg nach innen bis zum kleinsten Innendurchmesser der Buchse erstrecken.According to a further embodiment of the invention, the cylindrical part can be provided with ribs on the inside, which are sloping inwards from the inner surface of the cylindrical part to the smallest inner diameter of the Extend socket.
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung erleichtert das Ineinanderstecken der Rohre,, da die schrägen Rippen als Suchrand funktionieren.This configuration according to the invention facilitates the nesting of the pipes, because the inclined ribs function as a search edge.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Dichtungsringe in entspanntem Zustand identisch sein. Der äußere Dichtungsring wird in diesem Falle nach der Montage auf die Buchse eine etwas größere Vorspannung aufweisen als der innere Dichtungsring.According to a further embodiment of the invention, the two sealing rings can be identical in the relaxed state. In this case, the outer sealing ring will have a slightly greater preload after it has been mounted on the bushing than the inner sealing ring.
Weiterhin können die beiden Dichtungsringe auch miteinander durch draht- oder bandförmige Teile, die durch Spalten in dem nach innen ragenden Flansch und gegebenenfalls in dem an diesem Flansch angrenzenden Teil des Kegelmantels geführt sind, verbunden sein. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß nach dem Einbringen der Buchse in die Muffe auch der innere Dichtungsring nicht mehr entfernt werden kann.Furthermore, the two sealing rings can also be connected to one another by wire-shaped or band-shaped parts, which are formed by gaps in the inwardly protruding flange and possibly in the part of the conical shell adjacent to this flange are connected. This embodiment has the advantage that after the bushing has been introduced into the sleeve, the inner sealing ring can no longer be removed.
Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, eine Anzahl der erfindungsgemäßen Dichtungen hintereinander in den abzudichtenden Spalt so einzubringen, daß die kegelstumpfförmigen Mäntel alle in derselben Richtung konvsrgieren,Finally, one embodiment of the invention also provides for a number of the seals according to the invention one behind the other to be introduced into the gap to be sealed so that the frustoconical Coats all convex in the same direction,
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen im Schnitt:An embodiment of the seal according to the invention is shown in the drawing. It shows in section:
Fig. 1 ein Dichtungselement;1 shows a sealing element;
Fig. 2 das Element gemäß Fig. 1 nach der Montage in eine Muffe undFIG. 2 shows the element according to FIG. 1 after assembly in a sleeve and
Fig. 3 eine Rohrverbindung mit einem in der Muffe eingeführten Rohrendstück.3 shows a pipe connection with a pipe end piece inserted in the socket.
Das in Fig. 1 dargestellte Dichtungselement 1 besteht aus einer Buchse 2 in Form des Mantels eines stumpfen Kegels, der am Basisrand mit einem nach innen ragenden Flansch 3 und am gegenüberliegenden kontrahierten Rand mit einem nach außen ragenden Flansch A ausgestattet ist. Der Flansch 4 schließt an einem zylindrischen Teil ^ an, der mit einem radial nach außen gerichteten Kragen 6 versehen ist. An der Innenseite der Buchse 2 befindet sich ein Dichtungsring 7 aus Gummi und an der Außenseite ein gleicher Dichtungsring 8. Die Buchse 2 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff und kann bei entsprechender Wahl der Matrize im Spritzgußverfahren hergestellt sein.The sealing element 1 shown in Fig. 1 consists of a socket 2 in the form of the jacket of a truncated cone, which at the base edge with an inwardly protruding flange 3 and is equipped with an outwardly protruding flange A on the opposite contracted edge. The flange 4 closes on a cylindrical part ^ at, which with a radially after outwardly directed collar 6 is provided. On the inside of the socket 2 there is a sealing ring 7 made of rubber and on the outside an identical sealing ring 8. The socket 2 consists of a thermoplastic material and can be manufactured by injection molding if the die is selected accordingly.
Das Dichtungselement 1 wird in die Muffe 9 eines Rohres 1o gepreßt, bis der Kragen 6 an die äußere Stirnseite der Muffe 9 anliegt. Der äußere Dichtungsring 8, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Muffe 9, wird dabei innerhalb des Raumes zwischen dem konischen Teil der Buchse 2 und der Innenwand der Muffe 9 derart verformt, daß er sich an die Keilform dieses Raumes anpaßt. Hierdurch wird eine vorzügliche Abdichtung zwischen der Buchse 2 und der Muffe 9 erzielt und verhindert, daß die Buchse 2 aus der Muffe 9 herausgezogen werden kann, wie dies insbesondere Fig. 2 veranschaulicht.The sealing element 1 is pressed into the socket 9 of a pipe 1o until the collar 6 reaches the outer end face of the Sleeve 9 rests. The outer sealing ring 8, its outer diameter is larger than the inner diameter of the sleeve 9, it is within the space between the conical part the socket 2 and the inner wall of the sleeve 9 deformed so that it adapts to the wedge shape of this space. Through this an excellent seal between the socket 2 and the sleeve 9 is achieved and prevents the socket 2 from the Sleeve 9 can be pulled out, as illustrated in particular in FIG.
Anschließend wird das Rohrendstück 11 eines mit der Muffe 9 zu kuppelnden Rohres in die Muffe 9 eingeführt, wie in Fig„ dargestellt. Das zu kuppelnde Rohr wird dazu mit seinem Endstück auf den zylindrischen Teil 5 der Buchse 2 gelegt und dann weiter in die Muffe hineingeschoben, wobei es über schräge Rippen 12, die sich an der Innenseite des zylindrischen Teils 5 befinden, und anschließend über den Kehldurchmesser der Buchse 2 und den inneren Dichtungsring 7 gleitet, bis das Rohrende gegen die radiale Endfläche 13 der Muffe 9 anstößt. Der innere Dichtungsring 7 wird dabei so verformt, daß er sich an den im Querschnitt keilförmigen Raum zwischen der Buchse 2 und dem Rohrendstück 11 anpaßt. Hierdurch wird eine gute Abdichtung zwischen dem Rohrendstück 11 und der Buchse erzielt und verhindert, daß das Rohrendstück 11 aus der Buchse 2 herausgezogen werden kann.Then the pipe end piece 11 of a pipe to be coupled with the socket 9 is inserted into the socket 9, as shown in FIG. shown. The pipe to be coupled is placed with its end piece on the cylindrical part 5 of the socket 2 and then pushed further into the sleeve, it being over inclined ribs 12, which are located on the inside of the cylindrical Part 5, and then slide over the throat diameter of the bushing 2 and the inner sealing ring 7 until the The pipe end abuts against the radial end surface 13 of the sleeve 9. The inner sealing ring 7 is deformed so that it adapts to the space between the socket 2 and the pipe end piece 11, which is wedge-shaped in cross section. This creates a good seal between the pipe end piece 11 and the socket achieved and prevents the pipe end piece 11 can be pulled out of the socket 2.
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| D2 | Grant after examination | ||
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