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Breitbandschelle zum abgedichteten Verbinden von glatt-
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zylindrischen Rohrenden, insbesondere von Abwasserrohren mittels eines
Dichtungselements Die Erfindung bezieht sich auf eine Breitbandschelle zum abgedichteten
Verbinden von glattzylindrischen Rohrenden, insbesondere von Abwasserrohren mittels
eines Dichtungselements aus Gummi bzw. elastomerem Material, welches gegenüber den
Rohrenden in Umfangsrichtung verlaufende, gegenseitig beabstandete Dichtlippen oder
dgl. aufweist, wobei die Breitbandschelle im wesentlichen radial abstehende Flansche
mit Bohrungen zur Aufnahme von Spannschrauben für die Kontraktion der Schelle enthält.
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Die bekannten Breitbandschellen der obigen Bauart dienen zur Kontraktion
von ringförmigen Dichtungselementen in Form sogenannter Dichtungsmanschetten, die
bei Herstellung einer Rohrverbindung zunächst unter Vorspannung (radialer Dehnung)
nacheinander über die beiden zu verbindenden Rohrenden aufgezogen und anschließend
mit jeweils einer separaten Breitbandschelle fixiert und verpreßt werden. Diese
Methode ist insofern nachteilig, als sie zur Verbindung von zwei Rohren zwei getrennte
Bauteile erfordert, die auch getrennt montiert werden müssen. Ferner besteht durch
die radiale Dehnung der Dichtungsmanschette beim Aufziehen derselben auf die Rohrenden
die Gefahr, daß das elastomere Material ermüdet, was auf Dauer zu Undichtigkeiten
führen kann. Wenn es sich bei den zu verbindenden Rohren#'z.B. um Guß- oder Steinzeugrohre
handelt, führen ferner die fertigungsbedingten Maßtoleranzen bei diesen Rohrqualitäten
zu einer unterschiedlichen radialen Dehnung der Dichtungsmanschetten, wodurch deren
Dichtlippen, je nach dem Grad der radialen Dehnung, unterschiedlich stark abgeflacht
werden,
was gleichfalls die Dichtwirkung nachteilig beeinflussen
kann. Ein weiterer Mangel der obigen Rohrverbindung besteht darin, daß bei waagrecht
verlegten Rohrleitungen das Gewicht.der einzelnen Rohre gänzlich auf den Dichtungsmanschetten
lastet, die folglich an ihrem unteren Bereich stärker als an ihrem oberen Bereich
belastet bzw. deformiert werden, was ebenfalls die Gefahr von Undichtigkeiten hervorruft.
Diesem Mangel kann man nur dadurch abhelfen, daß die Rohre waagrecht verlegter Stränge
zusätzlich, d.h.
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getrennt von denBreitbandschellen aufgehängt werden. Noch ein entscheidender
Nachteil der obigen Rohrverbindung ist in ihrer relativ geringen axialen Festigkeit
zu sehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere abgedichtete
Verbindung von glattzylindrischen Rohrenden mittels einer Breitbandschelle und eines
Dichtungselements aus Gummi oder elastomerem Material zu schaffen, die eine hohe
axiale Festigkeit aufweist und bei der die Gefahr einer Ermüdung des elastomeren
Materials im Zuge der Montage des Dichtungselements ausgeschaltet ist, ferner fertigungsbedingte
Maßtoleranzen der zu verbindenden Rohre keinen Einfluß auf die Dichtung haben und
die schließlich auch für waagrechte Rohrleitungen geeignet ist, ohne daß eine zusätzliche
Aufhängung der Rohre erforderlich ist.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß a) das
Dichtungselement in Form eines Streifens an der Breitbandschelle befestigt ist,
b) der eine Flansch vom zugeordneten Schellenbandende etwas nach innen versetzt
angeordnet ist, um ein überlappungsstück an der Breitbandschelle auszubilden, auf
das bei der Montage der Schelle das eine Ende des streifenförmigen Dichtungselements
aufgleiten kann, c) in das streifenförmige Dichtungselement mindestens im Bereich
seiner beiden Außenränder Dorne reihenweise jeweils senkrecht zum Schellenband eingebettet
sind, deren Höhe geringfügig kleiner als die Materialstärke
des
Dichtungselements ist und d) an dem bei montierter Schelle auf dem Uberlappungsstück
aufliegenden Ende des streifenförmigen Dichtungselements zwischen den in Umfangsrichtung
sich erstrekkenden Dichtlippen oder dgl. querverlaufend weitere Dichtlippen angeordnet
sind, welche bei montierter Breitbandschelle die Abschnitte zwischen den in Umfangsrichtung
sich erstreckenden Dichtlippen oder dgl.
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nach außen abdichten.
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Zur abgedichteten Verbindung von glattzylindrischen Rohrenden sieht
demzufolge die Erfindung vorteilhaft nur noch ein Bauteil vor, das aus der Breitbandschelle
(Blechband) und dem an der Schelle befestigten streifenförmigen Dichtungselement
besteht, wodurch die Montagearbeit wesentlich vereinfacht wird. Bei der Montage
der Breitbandschelle erfolgt - im Gegensatz zum Stand der Technik - keine Dehnung
des Dichtungs-Streifenmaterials, letzteres wird vielmehr nur radial verpreßt sowie
geringfügig in Umfangsrichtung bewegt, was ohne weiteres dadurch gewährleistet ist,
daß das elastomere Material leicht auf den Außenseiten der zu verbindenden Rohre
aus in der Regel Gußeisen oder Steinzeug gleiten kann. Bei der Kontraktion der Breitbandschelle
durchstoßen die Dorne das streifenförmige Dichtungselement und verkrallen sich in
den Außenwandungen der zu verbindenden Rohrenden, wodurch eine sehr hohe axiale
Festigkeit bei der fertigen Rohrverbindung erreicht wird.
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Vorteilhaft sind jedoch die Dorne im Anlieferzustand der Breitbandschelle,
also vor ihrer Montage, vollständig in dem streifenförmigen Dichtungselement eingebettet,
so daß für die Monteure keine Verletzungsgefahr besteht. Die Dorne bilden ferner
vorteilhaft Anschläge, die bei der Kontraktion der Breitbandschelle eine Uberquetschung
bzw. zu starke Abflachung der relativ empfindlichen Dichtlippen am streifenförmigen
Dichtungselement verhindern. Schließ-
lich entlasten die an den
Außenwandungen der Rohrenden angreifenden Dorne das Dichtungselement bzw. dessen
Dichtlippen von den Rohrgewichten bei waagrecht verlegten Leitungen und fördern
dadurch die Dichtheit der Verbindung über lange Zeiträume. Die Aufhängung der Rohre
kann in solchen Fällen vorteilhaft direkt an den Breitbandschellen erfolgen. Eine
einwandfreie Dichtwirkung des streifenförmigen Dichtungselements, auch in Umfangsrichtung,
ist dadurch gewährleistet, daß an dem bei montierter Schelle auf dem Uberlappungsstück
aufliegenden Ende des streifenförmigen Dichtungselements querverlaufende Dichtlippen
angeordnet sind, welche die Abschnitte zwischen den in Umfangsrichtung sich erstreckenden
Dichtlippen oder dgl.
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nach außen abdichten.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor. So können die Dorne entweder an dem Schellenband befestigt sein oder alternativ
mit geringem Abstand zum Schellenband durch das Dichtungselement fixiert sein.
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Wenn die Dorne entsprechend dem Anspruch 4 gegenüber dem Schellenband
eine fußartige Erweiterung aufweisen, können die bei der Kontraktion der Breitbandschelle
in radialer Richtung wirkenden Kräfte besser an den Dornen angreifen.
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Wenn nach noch einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Dorne
in jeder Reihe durch wenigstens ein biegsames Verbindungselement zusammengehalten
sind, werden fertigungstechnische Vorteile erzielt. Letztere werden weiter gefördert,
wenn nach noch einer anderen Ausgestaltung der Erfindung als Verbindungselement
ein Metallstreifen dient, auf dem die Dorne stehend angeordnet sind und der an dem
metallischen Schellenband durch Punktschweißung befestigt wird.
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Die weitere Ausgestaltung der Erfindung entsprechend Anspruch 7 bringt
den Vorteil, daß die Breitbandschelle verwindungssteifer wird.
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Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 verbessert bei der
Kontraktion der Breitbandschelle das Durchstoßen der Dorne und Verkrallen derselben
an den Außenwandungen der zu verbindenden Rohrenden.
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Wenn entsprechend Anspruch 9 das Schellenband mit in gegenseitigem
Abstand und querverlaufend angeordneten, nach außen vorspringenden Sicken versehen
ist, in die das streifenförmige Dichtungselement mit entsprechend querverlaufenden
Wülsten passend eingreift, während die Dorne in diesen Wülsten eingebettet sind,
können sich vorteilhaft bei der Montage bzw. Kontraktion des Schellenbandes die
nach außen vorspringenden Sicken abflachen, wobei ein radialer nach innen gerichteter
Druck auf die Dorne ausgeübt wird, während gleichzeitig ein Verkanten der Dorne
vermieden wird.
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Letztere können dadurch#orteilhaft senkrecht an den Außenwänden der
zu verbindenden Rohrenden angreifen. Die Sicken fixieren denzufolge die Dorne in
einer optimalen Angriffsrichtung.
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Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht von
zwei mit einer Breitbandschelle gemäß der Erfindung abgedichtet zu verbindenden
Rohrenden; Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Breitbandschelle im Anlieferzustand;
Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Breitbandschelle von oben; Fig. 4 eine
Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Breitbandschelle von unten, die das Profil des streifenförmigen
Dichtungselementssauch anhand der eingezeichneten beiden Querschnitte gut erkennen
läßt;
Fig. 5 eine Stirnansicht der montierten Breitbandschelle der
Figuren 2 - 4; Fig. 6 eine Stirnansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Breitbandschelle
gemäß der Erfindung; Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie A - A in Fig.
6 und Fig. 8 eine weitere Schnittansicht entlang der Linie B - B in Fig. 6.
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Mit 10 und 11 sind in Fig. 1 die glattzylindrischen Enden von zwei
abgedichtet zu verbindenden Rohren, z.B. Abwasserrohren aus Gußeisen oder Steinzeug
bezeichnet. Diese Verbindung erfolgt mit Hilfe einer Breitbandschelle 12, an deren
Innenseite ein streifenförmiges Dichtungselement 13 aus Gummibzw. elastomerem Material
befestigt ist. Die aus einem Blechstreifen hergestellte Breitbandschelle 12 weist
zwei im wesentlichen radial abstehende Flansche 14 und 15 auf, die zur Kontraktion
der Breitbandschelle mittels Spannschrauben 16 gegeneinander gezogen werden. Die
Spannschrauben 16 werden zu diesem Zweck durch die Bohrungen 17 im Flansch 14 hindurchgesteckt
und in die Gewindebohrungen 18 im Flansch 15 eingedreht, wobei die Köpfe der Spannschrauben
16 an der Außenseite des Flansches 14 anliegen, wie aus Fig. 5 hervorgeht.
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Während der eine Flansch 15 im wesentlichen am Ende des Schellenbandes
angeordnet ist, ist der andere Flansch 14 von seinem zugeordneten Schellenbandende
ein Stück nach innen versetzt angeordnet, um ein überlappungsstück 19 an der Breitbandschelle
12 auszubilden. Dieses überlappungsstück 19 ist zu seiner Versteifung mit nach innen
ausgeprägten länglichen Vorsprüngen 20 versehen.
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An der Innenseite der Breitbandschelle 12 ist nach einem bekannten
Gummi-Metall-Verbindungsverfahren das streifenförmige Dichtungselement 13 befestigt,
das im Ausführungsbeispiel im wesentlichen genauso lang und breit wie die
Breitbandschelle
12 ist. Die Enden des streifenförmigen Dichtungselements 13 sind, wie in Fig. 2
bei 41 angedeutet ist, abgeschrägt. Das streifenförmige Dichtungselement 13 aus
Gummi bzw. elastomerem Material weist einen mittig angeordneten Steg 21 sowie parallel
zudiesem verlaufend Dichtlippen 22 auf. Bei Herstellung der Rohrverbindung legen
sich die Stirnränder der Rohrenden 10 und 11 seitlich gegen diesen Steg 21, während
die Dichtlippen 22 gegen den Außenumfang der Rohrenden 10, 11 gepreßt werden, wenn
die Breitbandschelle 12 mittels der Spannschrauben 16 zusammengezogen wird. Entlang
der beiden Längsränder des streifenförmigen Dichtungselements 13 erstrecken sich
ferner mit seitlichem Abstand zu den benachbarten Dichtlippen 22 Wülste 23, in denen
jeweils eine Reihe von Dornen 24 aus hartem Metall, z.B. Stahl, eingebettet ist.
Diese Dorne 24 sind mit ihren fußartigen Erweiterungen 24a in gleichen seitlichen
Abständen stehend an einem Metallstreifen 25 befestigt, und diese Metallstreifen
25 sind wiederum durch Punktverschweißung mit der Breitbandschelle 12 verbunden.
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Aus Fig. 4 ist zu ersehen, daß die Dorne 24 senkrecht zum Schellenband
angeordnet sind und eine Höhe aufweisen, die geringfügig kleiner als die Höhe der
Wülste 23 ist. Bei der Kontraktion der Breitbandschelle 12 während ihrer Montage
flachen sich die Wülste 23 ab, und die Dorne 24 durchstoßen das Gummi- oder elastomere
Material und kommen zur Anlage mit den Außenwandungen der Rohrenden 10 und 11, an
welchen sie sich verkrallen. Dadurch wird eine hohe axiale Festigkeit bei der fertiggestellten
Rohrverbindung erreicht und zugleich eine zu starke Quetschung der Dichtlippen 22
vermieden, da die Dorne zugleich entsprechende Anschläge oder Distanzstücke zwischen
der Breitbandschelle 12 und den Rohrenden 10, 11 bilden.
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Um eine einwandfreie Abdichtung der durch die Breitbandschelle 12
verbundenen Rohrenden 10 und 11 zu gewährleisten, sind ferner an dem bei montierter
Breitbandschelle 12 auf dem Überlappungsstück 19 aufliegenden Ende des Dich-
tungseiments
13 (das ist jenes Ende, das dem Flansch 15 zugeordnet ist) zwischen dem mittleren
Steg 21 und den benachbarten Dichtlippen 22 sowie zwischen jeweils den Dichtlippen
22 und ferner zwischen den äußeren Dichtlippen 22 und den Wülsten 23 Dichtlippen
26, 27 bzw. 28 z.B. in jeweils drei gegenseitig beabstandeten Querreihen angeordnet.
(Fig. 4) Die beiden, die Dorne 24 tragenden dünnwandigen Metallstreifen 25 können
ferner durch mehrere in Achsrichtung beabstandete, schmale Querstreifen 29 untereinander
verbunden sein. Letztere können gleichfalls an der Breitbandschelle12 durch Punktschweißung
befestigt sein.
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Das in den Figuren 6 - 8 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht in
wesentlichen Teilen dem vorstehend Erläuterten, und gleiche Teile sind daher mit
denselben Bezugszahlen gekennzeichnet. Jedoch ist hier die Breitbandschelle 12A
bzw. das Schellenband mit z.B. fünf in gegenseitigem Abstand und querverlaufend
angeordneten sowie nach außen vor springenden Sicken 30 versehen. In diesen Sicken
30 sitzen passend querverlaufende Wülste 31, die in entsprechenden Abständen am
streifenförmigen Dichtungselement 13A ausgebildet sind. Die Dorne 24 sind in diesen
querverlaufenden Wülsten 31 an deren Schnittstellen mit den längsverlaufenden Wülsten
23 eingebettet, und zwar derart, daß die fußartige Erweiterung 24a der Dorne 24
einen geringen Abstand zur Breitbandschelle 12A hat. Beim Anziehen der Spannschrauben
16 zwecks Kontraktion der Breitbandschelle 12A werden die Sicken 30 abgeflacht,
wobei ein radial gerichteter Druck auf die Dorne 24 ausgeübt wird, so daß diese
das Dichtungselement 13A durchstoßen und an der Au-Benwandung der zu verbindenden
Rohrenden 10 und 11 angreifen können.