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Dichteinsatz für die Muffe einer ringgedichteten
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Rohrsteckverbindung Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Dichteinsatz
aus gummielastischem Werkstoff für die Muffe einer ringgedichteten Rohrsteckverbindung
zwischen einer Muffe und einem Spitzende, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Rohrsteckverbindung ist üblicherweise zwischen zwei
konzentrisch übereinandergreifenden Rohrelementen ausgebildet, die im Erdreich verlegt
werden, wobei
das äußere Rohrelement als Muffe und das innere, in
die Muffe einführbare Rohrelement als Spitzende bezeichnet werden.
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Der zwischen der Muffe und dem Spitzende vorgesehene Dichteinsatz
soll unter allen Betriebsbedingungen, also insbesondere auch unter der Belastung
durch das Erdreich eine zuverlässige Abdichtung der Rohrsteckverbindung sowohl gegen
Innen-wie auch gegen Außendrücke gewährleisten.
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Ein gattungsgemäßer Dichteinsatz ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 66 05 856 bekannt. Bei diesem bekannten Dichteinsatz wird der Dichtlippenring
beim Einschieben des Spitzendes derart gegen dessen äußere Umfangswand verschwenkt,
daß die ursprünglich etwa radial sich einwärts erstreckende Dichtlippe eine Abdichtung
gegen einen Innendruck, und die anfangs etwa axial zur Muffenöffnung zeigende Dichtlippe
eine Abdichtung gegen den Außendruck am Spitzende bewirken.
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Während dieser bekannte Dichteinsatz bei relativ großem Dichtspalt
zwischen Spitzende und Muffe durchaus zufriedenstellend arbeitet, treten bei kleineren
Dichtspalten Schwierigkeiten bezüglich der Abdichtung auf. Insbesondere beim sogenannten
kleinsten Muffenspalt, das heißt beim größtmöglichen Spitzenddurchmesser der Rohrsteckverbindungobesteht
die Gefahr, daß der Dichtlippenring beim Einstecken des Spitzendes in die Muffe
trotz Gleitmitteleinsatz in axialer Richtung mitgenommen und dabei auf Kosten seiner
Dichtfunktion unkontrolliert verformt wird. Hinzu kommt, daß das Spitzende vor Ort
nicht selten verkantet in die Muffe eingeführt wird und der relativ schwache schwenkungsflexibel
ausgeführte Verbindungsbereich zwischen dem Dichtlippenring und dem kräftigeren
Haltering ungleichmäßig belastet wird. Aufgrund dieser Belastung und wegen der axialen
Mitnahme des Dichtlippenringes bei großen Spitzendendurchmessern
wird
der schwenkungsflexible Verbindungsbereich bis zum Zerreißen beansprucht. Besonders
ungünstig ist es dabei, daß ein Abreißen des Dichtlippenringes, das unvermeidlich
mit einem Aufheben der Dichtfunktion des Dichteinsatzes verbunden ist/ bei der Herstellung
der Rohrsteckverbindunggarnicht bemerkt wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten
Dichteinsatz zu schaffen, der auch bei Spitzenddurchmessern im Bereich des kleinstmöglichen
Muffenspaltes sehr gute und zuverlässige Dichtungsverhältnisse in der Rohrsteckverbindung
gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Dichteinsatz durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
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Durch die speziell gewählte Anordnung der beiden Ringwülste wird eine
axiale Bremse für den Dichtlippenring geschaffen, die dafür Sorge trägt, daß der
Dichtlippenring unmittelbar nach dem Verschwenken in seiner Dichtposition festgelegt
wird und beim weiteren Einschieben des Spitzendes in die Muffe vor einer axialen
Mitnahme durch das Spitzende wirksam geschützt ist. Außerdem gewähEleistet dieser
Wulsthintergriff, daß der empfindliche, schwenkungsflexible Verbindungsbereich zwischen
Dichtlippenring und Haltering im wesentlichen die Funktion eines Gelenkes ausführt,
welches von einer Ruhestellung vor dem Einführen des Spitzendes in eine Arbeitsstellung
mit Einführen des Spitzendes in die Muffe überführt wird, ohne einer schädlichen
Dehnung, die letztlich zu einem Abreißen des Dichtlippenringes führen kann, ausgesetzt
zu sein.
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Die definierte und dauerhafte Lage des Dichteinsatzes als Ganzes gegenüber
der Muffe wird durch einen ringförmigen Verankerungsfortsatz sichergestellt, der
in die Vergußmasse eingebettet ist, welche nach dem Einführen des Dichteinsatzes
in die Muffe in den freien Ringraum zwischen Muffe und Dichteinsatz eingefüllt wird.
Diese Verankerung läßt sich zusätzlich dadurch stabilisieren, daß zwischen dem Basisbereich
des Dichtlippenringes und dem ringförmigen Verankerungsfortsatz eine mit Vergußmasse
gefüllte Vertiefungsrinne ausgebildet ist, so daß der ringförmige Verankerungsfortsatz
gewissermaßen in die Vergußmasse eingehängt ist.
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Um Platz für Spitzenden großen Durchmessers zu schaffen, ist der ringförmige
Verankerungsfortsatz zumindest teilweise in eine Ringnut der Muffe hineinverlegt,
die bei Rohrsteckverbindungen dieser Art serienmäßig vorgesehen ist.
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Eine in der Praxis besonders bedeutsame Weiterbildung der Erfindung
zeichnet sich dadurch aus, daß die vor dem Einschieben des Spitzendes die etwa axial
zur Muffenöffnung zeigende Dichtlippe im Bereich der Muffenöffnung einen verminderten
Außendurchmesser aufweist. Durch diese Maßnahme wird der Verlegung einer solchen
Rohrsteckverbindung im Erdreich Rechnung getragen, bei welcher das Spitzende im
Sch#itelbereich durch die Erdmassen belastet und dadurch gegenüber der Muffe abgesenkt
wird. Durch den genannten verminderten Außendurchmesser der Dichtlippe wird nun
eine Scheitel- bzw. Scherlastbremse geschaffen, die eine Weitergabe dieser Belastung
an den gummielastischen Dichteinsatz weitgehend verhindert. Ein Verkanten bzw. Absenken
des Spitzendes wird somit im Bereich der Muffenöffnung von der widerstandsfähigen
Vergußmasse aufgenommen, ohne daß der gummielastische Dichteinsatz in nennenswertem
Maße belastet wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Die einzigste Figur der Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch einen
linken Bereich eines Muffenendes, wobei das Spitzende der Rohrsteckverbindung nicht
dargestellt ist.
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Die im Schnitt dargestellte Muffe 10 der Rohrsteckverbindung ist zu
ihrer Mündung bzw. öffnung 11 hin an der Innenwand 12 mit zwei Ringnuten 13 bzw.
33 versehen. Im Bereich dieser Ringnuten-13 und 33 ist ein Dichteinsatz aus gummielastischem
Werkstoff in die Muffe eingeführt, an dessen innenliegendem Bereich ein Haltering
14 ausgebildet ist, der mit einem randseitigen Abstützbereich 15 in der weiter innenliegenden
Ringnut 33 aufgenommen ist. Im Bereich der weiter außenliegenden Ringnut 13 ist
am Dichteinsatz ein ringförmiger Verankerungsfortsatz 19 ausgebildet,der über einen
ringförmigen Verbindungsbereich 20 an den Basisbereich 18 eines Dichtlippenringes
16, 17 angeformt ist. In diesem ringförmigen Verankerungsfortsatz 19 der vorzugsweise
einen runden oder quadratischen Querschnitt aufweist, ist in der Ringmittellinie
ein Verstärkungsring 29 eingebettet.
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Der Dichtlippenring 16, 17 besteht aus einem im Basisbereich 18 verbundenen,
ringförmigen Dichtlippenpaar, dessen erste Dichtlippe 16 vor dem Einschieben des
Spitzendes zumindest im wesentlichen axial zur Muffenöffnung zeigt, während die
zweite Dichtlippe 17 sich zumindest im wesentlichen radial einwärts erstreckt.
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Zwischen dem in die Muffe eingesetzten Dichteinsatz und der Muffeninnenwand
12 verbleibt ein freier Ringraum 21, der im wesentlichen bis zur Muffenöffnung 11
werksseitig mit einer
Vergußmasse 22 ausgefüllt wird.
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Zwischen dem Verbindungsbereich 20 und der vor dem Einschieben des
Spitzendes axial einwärts weisenden Rückseite 23 der zweiten Dichtlippe 17 ist ein
erster Ringwulst 24 ausgebildet und in dem von der Ringnut 13 aufgenommenen Abstützbereich
15 des Halteringes ist ein nach radial innen vorspringender zweiter Ringwulst 22
ausgebildet. Diese beiden Ringwülste 24 und 25 übernehmen beim Einstecken des Spitzendes
in die Muffe 10 die Funktion einer axialen Bremse für den Dichtlippenring 16, 17,
der durch das Spitzende um den Verbindungsbereich 20 geschwenkt wird und sich dabei
dicht gegen die Außenwand des Spitzendes anlegt. Die Funktion der axialen Bremse
besteht darin, daß der Dichtlippenring 16, 17 nach Verschwenken in die Dichtungsanlage
in seiner Stellung festgelegt und insbesondere nicht durch das Spitzende in axialer
Richtung mitgezogen wird. Das Problem der axialen Mitnahme des Dichtlippenringes
16, 17 stellt sich vor allem bei Spitzenden mit maximal zulässigem Außendurchmesser
für die jeweilige Rohrsteckverbindung.
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Im Bereich der Muffenöffnung 11 weist die erste Dichtlippe 16 einen
Ringbereich 28 mit vermindertem Außendurchmesser auf, um Scher- bzw. Scheitelbelastungen,
die auf das Spitzende der im Erdreich verlegten Rohrsteckverbindung einwirken) auf
den Randbereich der widerstandsfähigen Vergußmasse 22 abzuleiten.
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Eine Vertiefungsrinne 27, die zwischen dem Basisbereich 18 und dem
ringförmigen Verankerungsfortsatz 19 des Halterings 14 ausgebildet ist, ist ebenfalls
mit Vergußmasse ausgefüllt, so daß der Verankerungsfortsatz 19, der im wesentlichen
die Läge-des gesamten Dichteinsatzes in der Muffe 10 sichert in der Vergußmasse
ein optimales Widerlager findet.
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