DE3605944A1 - Seal for sealing between the connecting lugs of lengths of pipeline - Google Patents

Seal for sealing between the connecting lugs of lengths of pipeline

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Abstract

Seal for sealing between the connecting flanges of lengths of pipeline, which exhibit a steel or cast-iron casing and a mineral lining consisting of cement mortar, basalt or the like, which has free abutment surfaces in the region of the connecting flanges. The seal exhibits a rubber or plastic sealing ring and a metal ring which is connected thereto and has a greater external diameter than the sealing ring. The sealing ring is connected in a positively connecting manner to the metal ring and, for this purpose, exhibits, between the sealing ring flanges, an annular groove which runs around on the outside and into which the metal ring, comprising an outer part and an inner collar, is releasably inserted by means of the inner collar. The sealing ring exhibits, in its thickness, components projecting beyond the outer part which acts as sealing-pressure restrictor and, on the inner side, sealing lips projecting in the axial direction. The sealing flanges, with inserted metal ring, and the adjoining region up to where the sealing lips begin run, in axial section, in a wedge-shaped manner with the narrow side located on the outside. On said wedge-shaped cross-sectional part of the sealing ring, the sealing lips are connected via recesses which jut back and, in the mounted state, bridge the weld point between steel or cast-iron casing and mineral lining. The sealing lips are supported on the respectively associated end surface of the mineral lining. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Dichtung zum Ab­ dichten zwischen den Verbindungsflanschen von Rohrleitungsschüssen,
die einen Stahl- oder Gußeisenmantel sowie eine mineralische Ausklei­ dung aus Zementmörtel, Basalt oder dergleichen aufweisen, die im Be­ reich der Verbindungsflansche freie Stoßflächen besitzt, - mit einem Dichtungsring aus Gummi oder Kunststoff und einem daran angeschlos­ senen Metallring, der einen größeren Außendurchmesser als der Dich­ tungsring besitzt, wobei der Dichtungsring formschlüssig mit dem Me­ tallring verbunden ist und dazu zwischen Dichtungsringflanschen eine außen umlaufende Ringnut aufweist, in die der aus einem Außenteil und einem Innenbund bestehende Metallring mit dem lnnenbund lösbar eingesetzt ist, und wobei der Dichtungsring in seiner Dicke das als Dichtdruckbegrenzer wirksame Außenteil überragende Bauteile sowie in­ nenseitig in axialer Richtung überstehende Dichtungslippen aufweist.
Vorzugsweise ist die mineralische Auskleidung eine Zementmörtel-Aus­ kleidung. Derartige Dichtungen sind im allgemeinen so gestaltet, daß die Dichtungsringflansche über ihre gesamte radiale Flanschbreite als die den Dichtdruckbegrenzer überragende Bauteile ausgeführt sind, wo­ bei diese Flanschbreite etwa zwei Drittel bis drei Viertel der Ring­ breite des Dichtungsringes insgesamt ausmacht, daß der Dichtungsring eine Dicke aufweist, die etwa der halben Tiefe der Ringnut entspricht,
und daß an den Dichtungsring innenseitig U-förmige Dichtungslippen angeformt sind.The invention relates generically to a seal for sealing off between the connecting flanges of pipe sections,
which have a steel or cast iron jacket and a mineral lining made of cement mortar, basalt or the like, which has free abutting surfaces in the area of the connecting flanges, - with a rubber or plastic sealing ring and a metal ring connected to it, which has a larger outer diameter than that You have ring, the sealing ring is positively connected to the metal ring and has an outer circumferential annular groove between the sealing ring flanges, in which the metal ring consisting of an outer part and an inner collar is releasably inserted with the inner collar, and the thickness of the sealing ring is has effective outer part as sealing pressure limiter components and in the axial side protruding sealing lips.
The mineral lining is preferably a cement mortar lining. Such seals are generally designed in such a way that the sealing ring flanges are designed over their entire radial flange width as the components projecting beyond the sealing pressure limiter, where, at this flange width, approximately two thirds to three quarters of the ring width of the sealing ring make up in total that the sealing ring has a thickness, which corresponds to about half the depth of the ring groove,
and that U-shaped sealing lips are formed on the inside of the sealing ring.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Ausführungsform (DE-PS 20 48 569),
die in der Praxis auch bei Rohrleitungsschüssen eingesetzt worden ist,
die einen Stahl- oder Gußeisenmantel sowie eine mineralische Ausklei­ dung aufweisen, verlaufen die Dichtungsflansche bei eingesetztem Me­ tallring mit ihren den Verbindungsflanschen zugeordneten Außenflächen parallel zueinander, wenn auch mit leicht vergrößerter Dicke im Über­ gangsbereich zu den Dichtungslippen. Die Dichtungslippen schließen ohne Auskammerung an diesen Bereich an. Sie liegen an den Flansch- oder Stirnflächen des Stahl- oder Gußeisenmantels dichtend an. Das hat sich bewährt. Die Langzeitdichtwirkung ist jedoch verbesserungs­ fähig. Tatsächlich erfüllt die mineralische Auskleidung stets auch eine Korrosionsschutzfunktion. Insbesondere eine Zementmörtelauskleidung bewirkt eine Passivierung im elektrochemischen Sinne. Das gilt auch für den Spaltbereich zwischen den Verbindungsflanschen. Bei der be­ kannten Ausführungsform kann es jedoch vorkommen, daß sich in die­ sem Spaltbereich rohrinnenseitig ein Strömungsbild ausbildet, welches den Korrosionsschutz beeinträchtigt.In the known generic embodiment (DE-PS 20 48 569),
which has also been used in practice for pipeline shots,
which have a steel or cast iron jacket and a mineral lining, the sealing flanges run with inserted metal tall ring with their outer surfaces assigned to the connecting flanges parallel to each other, although with a slightly increased thickness in the transition area to the sealing lips. The sealing lips connect to this area without any recess. They lie sealingly on the flange or end faces of the steel or cast iron jacket. That has proven itself. However, the long-term sealing effect can be improved. In fact, the mineral lining always fulfills a corrosion protection function. A cement mortar lining in particular causes passivation in the electrochemical sense. This also applies to the gap area between the connecting flanges. In the known embodiment, however, it can happen that a flow pattern forms inside the gap area on the inside of the pipe, which affects the corrosion protection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Dich­ tung in bezug auf die Langzeitdichtwirkung zu verbessern und die Anordnung so zu treffen, daß im eingebauten Zustand der Korrosions­ schutz im Spaltbereich zwischen den Verbindungsflanschen nicht mehr beeinträchtigt wird.The invention has for its object a generic you to improve the long-term sealing effect and the Arrangement to be made so that in the installed state of corrosion Protection in the gap area between the connecting flanges no longer is affected.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Dichtungsflan­ sche bei eingesetztem Metallring sowie der anschließende Bereich bis zum Beginn der Dichtungslippen im Axialschnitt mit außenliegender Schmalseite keilförmig verlaufen, daß die Dichtungslippen an diesen keilförmigen Querschnittsteil des Dichtungsringes über rückspringende Auskammerungen angeschlossen sind, die im montierten Zustand die Nahtstelle zwischen Stahl- oder Gußeisenmantel und mineralischer Aus­ kleidung überbrücken, und daß die Dichtungslippen auf der jeweils zu­ geordneten Stirnfläche der mineralischen Auskleidung abgestützt sind. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß bei Rohrleitungsschüssen, die einen Stahl- oder Gußeisenmantel sowie eine mineralische Auskleidung aufweisen, die Dichtungslippen mit verhältnismäßig großer Dichtkraft auf der jeweils zugeordneten Stirnfläche der mineralischen Auskleidung abgestützt werden müssen. Dazu ist es erforderlich, daß der Dichtungs­ ring über die gesamte radiale Erstreckung seiner Dichtungsringflan­ sche und des angeschlossenen Bereiches, insbesondere zum Rohrinnern hin im montierten Zustand eine definierte Pressung erfährt, die nicht durch die beim Einrichten der Flanschverbindung der Rohrleitungs­ schüsse entstehende Verformung der Verbindungsflansche beeinträchtigt ist. Das wird zunächst durch die keilförmige Gestaltung erreicht, die nach bevorzugter Ausführungsform einen Keilwinkel an der Spitze des keilförmigen Querschnittes aufweist, der 4° oder mehr beträgt, da stär­ kere Verformungen der Verbindungsflansche bei den genannten Rohr­ schüssen regelmäßig nicht auftreten. Da insoweit definierte Verhältnis­ se im montierten Zustand sichergestellt sind, kann auch die Dichtkraft für die Dichtungslippen vorgegeben werden, zumal die Auskammerungen dafür sorgen, daß die Kompression im keilförmigen Bereich das Verhal­ ten der Dichtungslippen nicht beeinträchtigt, die an den Stirnflächen der mineralischen Auskleidung anliegen müssen. Gleichzeitig bilden die Auskammerungen gleichsam Totwasserbereiche, die sicherstellen, daß der Korrosionsschutz in diesen Bereichen nicht mehr beeinträchtigt wird.To achieve this object, the invention teaches that the sealing flange with the metal ring inserted and the subsequent area to at the beginning of the sealing lips in axial section with external The narrow side is wedge-shaped so that the sealing lips on it wedge-shaped cross-section of the sealing ring via recessed Cavities are connected, which in the assembled state Interface between steel or cast iron jacket and mineral Aus bridge clothing, and that the sealing lips on each one too  orderly end face of the mineral lining are supported. The invention uses the knowledge that in the case of pipeline shots, the a steel or cast iron jacket and a mineral lining have, the sealing lips with a relatively large sealing force on the assigned face of the mineral lining have to be supported. This requires that the seal ring over the entire radial extent of its sealing ring flange cal and the connected area, especially for pipe interior experienced a defined pressure in the assembled state, which does not through when setting up the flange connection of the pipeline shots resulting deformation of the connecting flanges impaired is. This is first achieved through the wedge-shaped design that according to a preferred embodiment, a wedge angle at the tip of the has wedge-shaped cross-section, which is 4 ° or more, because stronger kere deformations of the connecting flanges in the pipe mentioned shots do not occur regularly. As a relationship defined so far are ensured in the assembled state, the sealing force can also be specified for the sealing lips, especially since the cavities ensure that the compression in the wedge-shaped area the behavior th of the sealing lips not affected, that on the end faces of the mineral lining. At the same time, the Cavities as it were dead water areas, which ensure that the corrosion protection in these areas is no longer impaired becomes.

Im einzelnen kann die erfindungsgemäße Dichtung auf verschiedene Weise weiter ausgebildet werden. Es empfiehlt sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Auskammerungen eine radiale Erstreckung aufwei­ sen, die etwa der doppelten Länge der Dichtungslippen entspricht. Die Dichtungslippen können durch eine U-förmige Nut voneinander getrennt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Dichtungslippen durch ein im Axialschnitt des Dichtungsringes bogenförmiges Bauteil zu bil­ den, welches an den Bereich der Auskammerungen anschließt.In particular, the seal according to the invention can be different Way to be trained. It is advisable to arrange this way to make sure that the cavities have a radial extension  sen, which corresponds to approximately twice the length of the sealing lips. The Sealing lips can be separated from each other by a U-shaped groove be. However, there is also the option of using the sealing lips to form an arcuate component in the axial section of the sealing ring the one that connects to the area of the cavities.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zei­ gen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on only one embodiment Example illustrating the drawing explained in more detail. It shows gene in a schematic representation

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Dichtung, ausschnittsweise, Fig. 1 is an axial section through an inventive seal, fragmentary,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im montierten Zustand, Fig. 2 shows the object of Fig. 1 in the assembled state,

Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung. Fig. 3 corresponding to FIG. 1, another embodiment of a seal according to the invention.

Die in den Figuren dargestellte Dichtung dient zum Abdichten zwischen den Verbindungsflanschen 1 von Rohrleitungsschüssen, und zwar von solchen, die einen Stahl- oder Gußeisenmantel 2 sowie eine minerali­ sche Auskleidung 3 aus Zementmörtel, Basalt oder dergleichen aufwei­ sen. Eine Stoßstelle zwischen solchen Rohrleitungsschüssen und dabei auch der Aufbau der Rohrleitungsschüsse selbst ist in der Fig. 2 dar­ gestellt. Die mineralische Auskleidung 3 besitzt im Bereich der Verbin­ dungsflansche 1 Stirnflächen 4, die freiliegen, ehe die erfindungsge­ mäße Dichtung eingesetzt ist. The seal shown in the figures is used to seal between the connecting flanges 1 of pipeline sections, namely those that have a steel or cast iron jacket 2 and a mineral lining 3 made of cement mortar, basalt or the like. A joint between such pipe sections and the structure of the pipe sections themselves is shown in FIG. 2. The mineral lining 3 has in the area of the connec tion flanges 1 end faces 4 which are exposed before the seal according to the invention is used.

Zum Aufbau der Dichtung gehören ein Dichtungsring 5 aus Gummi oder Kunststoff und ein daran angeschlossener Metallring 6, der einen grö­ ßeren Außendurchmesser als der Dichtungsring 5 besitzt. Der Dichtungs­ ring 5 ist formschlüssig mit dem Metallring 6 verbunden. Er besitzt dazu zwischen Dichtungsflanschen 7 eine außen umlaufende Ringnut 8, in die der aus einem Außenteil 9 und einem Innenbund 10 bestehende Metallring 6 mit dem lnnenbund 10 lösbar eingesetzt ist. Der Dich­ tungsring 5 besitzt in seiner Dicke das als Dichtdruckbegrenzer wirk­ same Außenteil 9 des Metallringes 6.To build the seal include a sealing ring 5 made of rubber or plastic and an attached metal ring 6 , which has a larger outer diameter than the sealing ring 5 . The sealing ring 5 is positively connected to the metal ring 6 . It therefore has between sealing flanges 7 an outer circumferential annular groove 8, in which the existing from an outer part 9 and an inner collar 10 of metal ring is fitted detachably to the lnnenbund 10. 6 The you device ring 5 has in its thickness the same as a sealing pressure limiter same outer part 9 of the metal ring 6th

Aus den Fig. 1 und 3 entnimmt man, daß die Dichtungsflansche 7 bei eingesetztem Metallring 6 und der anschließende Bereich bis zum Beginn der Dichtungslippen 11 im Axialschnitt mit außenliegender Schmalseite 12 keilförmig gestaltet sind. Die Dichtungslippen 11 sind an diesem keilförmigen Querschnittsteil des Dichtungsringes 5 über rückspringende Auskammerungen 13 angeschlossen, die im montierten Zustand die Kontaktstelle zwischen Stahl- oder Gußeisenmantel 2 und mineralischer Auskleidung 3 überbrücken. Die Auslegung ist im übri­ gen so getroffen, daß die Dichtungslippen 11 auf der jeweils zugeord­ neten Stirnfläche 4 der mineralischen Auskleidung 3 abgestützt sind.From FIGS. 1 and 3, it removes that the sealing flanges 7 with an inserted metal ring 6 and the subsequent region are designed in a wedge shape to the beginning of the seal lip 11 in axial section with external narrowband page 12. The sealing lips 11 are connected to this wedge-shaped cross-sectional part of the sealing ring 5 via recessed recesses 13 which bridge the contact point between the steel or cast iron jacket 2 and the mineral lining 3 in the assembled state. The interpretation is made in the rest of the genes so that the sealing lips 11 are supported on the respectively assigned end face 4 of the mineral lining 3 .

Die Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Dichtung im montierten Zu­ stand. Aus Maßstabsgründen ist nicht erkennbar, daß die zusammenge­ schraubten Verbindungsflansche 1 durch Verformung ihrerseits im Quer­ schnitt leicht keilförmig mit nach außen hin enger werdendem Keilspalt verlaufen. Der Keilwinkel a an der Spitze des keilförmigen Querschnit­ tes des Dichtungsringes 5 beträgt 4° oder mehr. Das reicht aus, um die beschriebene Verformung der Verbindungsflansche 1 im verschraub­ ten Zustand zu kompensieren. Die Auskammerungen 13 besitzen eine ra­ diale Erstreckung, die etwa der radialen Länge der Dichtungslippen 11 entspricht. Fig. 2 shows a seal according to the invention in the assembled state. For reasons of scale that together amount screwed connection flanges 1 cut by the deformation part, in cross is not visible, extend slightly wedge-shaped with outwardly of tightening wedge-shaped gap. The wedge angle a at the tip of the wedge-shaped cross section of the sealing ring 5 is 4 ° or more. This is sufficient to compensate for the described deformation of the connecting flanges 1 in the screwed state. The cavities 13 have a ra dial extension, which corresponds approximately to the radial length of the sealing lips 11 .

In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Dichtungslippen 11 durch eine U-förmige Nut 14 getrennt sind. Mit dieser Dichtung arbeitet man insbesondere dann, wenn die Stirnflächen 4 der mineralischen Auskleidung 3 orthogonal zur Achse des Rohrlei­ tungsschusses verlaufen. Man kann die Dichtungslippen 11 aber auch durch ein im Axialschnitt des Dichtungsringes 5 bogenförmiges Bauteil bilden, welches an den Bereich der Auskammerungen 13 anschließt.
Das zeigt die Fig. 3. Diese Ausführungsform verwendet man insbeson­ dere dann, wenn die mineralische Auskleidung 3 abgeschrägt ist, wie es in Fig. 2 durch strichpunktierte Linien angedeutet wurde.In Figs. 1 and 2, an embodiment is shown in which the sealing lips 11 are shaped U-groove 14 by a separated. This seal is used in particular when the end faces 4 of the mineral lining 3 are orthogonal to the axis of the pipeline line shot. However, the sealing lips 11 can also be formed by a component which is arc-shaped in the axial section of the sealing ring 5 and which adjoins the region of the cavities 13 .
This is shown in FIG. 3. This embodiment is used in particular when the mineral lining 3 is chamfered, as was indicated in FIG. 2 by dash-dotted lines.

Claims (5)

1. Dichtung zum Abdichten zwischen den Verbindungsflanschen von Rohrleitungsschüssen, die einen Stahl oder Gußeisenmantel sowie eine mineralische Auskleidung aus Zementmörtel, Basalt oder dergleichen aufweisen, die im Bereich der Verbindungsflansche freie Stoßflächen be­ sitzt, - mit einem Dichtungsring aus Gummi oder Kunststoff und einem daran angeschlossenen Metallring, der einen größeren Außendurchmes­ ser als der Dichtungsring besitzt, wobei der Dichtungsring formschlüs­ sig mit dem Metallring verbunden ist und dazu zwischen Dichtungs­ ringflanschen eine außen umlaufende Ringnut aufweist, in die der aus einem Außenteil und einem Innenbund bestehende Metallring mit dem Innenbund lösbar eingesetzt ist, und wobei der Dichtungsring in sei­ ner Dicke das als Dichtdruckbegrenzer wirksame Außenteil überragende Bauteile sowie innenseitig in axialer Richtung überstehende Dichtungs­ lippen aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsflansche (7) bei eingesetztem Metallring (6) sowie der anschließende Bereich bis zum Beginn der Dichtungslippen (11) im Axialschnitt mit außenliegender Schmalseite (12) keilförmig verlaufen,
daß die Dichtungslippen (11) an diesem keilförmigen Quer­ schnittsteil des Dichtungsringes (5) über rückspringende Auskammerungen (13) angeschlossen sind, die im montierten Zustand die Nahtstelle zwischen Stahl- oder Gußeisenmantel (2) und mineralischer Auskleidung (3) überbrücken,
und daß die Dichtungslippen (11) auf der jeweils zugeordneten Stirn­ fläche (4) der mineralischen Auskleidung (3) abgestützt sind.1.Seal for sealing between the connecting flanges of pipeline sections, which have a steel or cast iron jacket and a mineral lining made of cement mortar, basalt or the like, which sits in the area of the connecting flanges, free abutting surfaces, - with a sealing ring made of rubber or plastic and a connected to it Metal ring which has a larger outer diameter than the sealing ring, the sealing ring being positively connected to the metal ring and, for this purpose, between sealing ring flanges having an outer circumferential annular groove, in which the metal ring consisting of an outer part and an inner collar is detachably inserted with the inner collar , and wherein the sealing ring in its thickness has the outer part acting as a sealing pressure limiter, projecting components and inside protruding sealing lips in the axial direction, characterized in that
that the sealing flanges ( 7 ) with the metal ring ( 6 ) inserted and the adjoining area up to the beginning of the sealing lips ( 11 ) run in a wedge shape in axial section with the narrow side ( 12 ) on the outside,
that the sealing lips ( 11 ) are connected to this wedge-shaped cross-sectional part of the sealing ring ( 5 ) via recessed recesses ( 13 ) which, in the assembled state, bridge the interface between the steel or cast iron jacket ( 2 ) and the mineral lining ( 3 ),
and that the sealing lips ( 11 ) are supported on the respectively associated end face ( 4 ) of the mineral lining ( 3 ). 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil­ winkel (a) an der Spitze des keilförmigen Querschnittes 4° oder mehr beträgt.2. Seal according to claim 1, characterized in that the wedge angle ( a ) at the tip of the wedge-shaped cross section is 4 ° or more. 3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskammerungen (13) eine radiale Erstreckung aufweisen, die etwa der radialen Länge der Dichtungslippen (11) entspricht. 3. Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the cavities ( 13 ) have a radial extension which corresponds approximately to the radial length of the sealing lips ( 11 ). 4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtungslippen (11) durch eine U-förmige Nut (14) ge­ trennt sind.4. Seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing lips ( 11 ) are separated by a U-shaped groove ( 14 ) GE. 5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtungslippen (11) durch ein im Axialschnitt des Dich­ tungsringes (5) bogenförmiges Bauteil gebildet sind, welches an den Bereich der Auskammerungen (13) anschließt.5. Seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sealing lips ( 11 ) are formed by an in the axial section of the processing ring ( 5 ) arcuate member which connects to the region of the cavities ( 13 ).
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