DE3882467T2

DE3882467T2 - Dichtung mit variablen Durchmessern für die Abdichtung zwischen einem äusseren Rohr und inneren Rohren oder Stangen.

Info

Publication number: DE3882467T2
Application number: DE19883882467
Authority: DE
Inventors: Olivier Colin
Original assignee: Joint Francais SNC
Current assignee: Joint Francais SNC
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1988-09-07
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2008-09-08
Also published as: EP0307780B1; DE3882467D1; EP0307780A1; ES2041752T3; FR2620506A1; FR2620506B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gruppe von Elementen, die eine Dichtung mit variablen Durchmessern zwischen einem Rohr oder einer äußeren Öffnung eines verhältnismäßig großen Durchmessers, der aber unterschiedliche Werte annehmen kann, und einer Anzahl n von zwischen zwei und sechs Rohren oder inneren Stäben kleineren Durchmessers bilden, wobei sich die Dichtung durch Zusammenbau mit diesen Rohren, Öffnungen oder Stäben ergibt.
Die Anmelderin hat bereits in der Patentanmeldung FR- A-2.590.347 vom 15. Nov. 1985 eine Dichtung für variable Durchmesser und für vorher in ihrer Lage fixierte koaxiale Zylinder vorgeschlagen, die mindestens zwei übereinandergelegte koaxiale Ringscheiben aus Kunststoff besitzt, welche je aus koaxialen ringförmigen Elementen gebildet werden. Die Ringscheiben haben zylindrische Form und sind selbstausschneidbar (d.h. lassen sich durch Abreißen in ihrem Durchmesser verändern); ihr Außendurchmesser entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser des äußeren Zylinders mit größerem Durchmesser, während ihr Innendurchmessser im wesentlichen dem Außendurchmesser des inneren Zylinders mit dem kleineren Durchmesser entspricht. Außerdem sind Spannmittel wie Bolzen und Muttern vorgesehen, um die koaxialen Ringscheiben zwischen zwei starren Ringen gegeneinander zu pressen. Eine Verbesserung dieser Dichtung, durch die eine gleichmäßige Verspannung der koaxialen Dichtringe erleichtert wird und gegebenenfalls eine Spannkraftbegrenzung auf einen Maximalwert, ist Gegenstand einer Zusatzanmeldung FR-A-2.593.578.
Die Dichtungen gemäß obigen Druckschriften ermöglichen die Blockierung und die Abdichtung nur zwischen zwei koaxialen Zylindern, beispielsweise zwischen einem äußeren Rohr oder einer äußeren Öffnung und einem inneren Zylinder, der massiv oder hohl sein kann. Man möchte aber gelegentlich durch ein äußeren Rohr oder eine äußere Öffnung mehrere innere Zylinder hindurchführen, insbesondere mehrere innere Rohre, und es ist bis heute keine ebenso zufriedenstellende Dichtung wie die oben erwähnte für einen zum äußeren Zylinder koaxialen Innenzylinder vorgesehene bekannt geworden, insbesondere wenn man Kabel durch die inneren Rohre ziehen will.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtung zwischen einem äußeren Rohr oder einer äußeren Öffnung und einer Anzahl von mindestens zwei inneren Rohren oder Stäben anzugeben, durch die eine ausgezeichnete Blockierung und eine gute Abdichtung gewährleistet sind und die sich einfach und schnell montieren läßt.
Die Gruppe von Elementen gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:
a) ein axiales Element aus Elastomermaterial, dessen Querschnitt vielblättrig ist und durch konkave Kreisbögen begrenzt ist oder auch die Form eines n-zackigen Sterns besitzt, dessen Zacken durch konkave Kreisbögen miteinander verbunden sind, wobei der Krümmungsradius der Kreisbögen im wesentlichen dem Radius der Außenoberfläche der Innenrohre oder -stäbe kleinen Durchmessers entspricht und wobei dieses Element zwischen den Innenrohren oder -stäben eingeklemmt werden soll,
b) n periphere Elemente aus Elastomermaterial mit einem mondsichelförmigen Querschnitt, der zwei symmetrische konkave Innenzonen mit einem Krümmungsradius gleich dem der Außenoberfläche der Rohre oder Stäbe geringen Durchmessers und eine konvexe Außenzone besitzt, die mindestens einen Bereich zylindrischer Form aufweist, der abreißbar ist, wobei dessen Außenradius und Innenradius gleich dem Innenradien von Außenröhren oder Öffnungen unterschiedlicher Durchmesser gewählt sind und wobei die peripheren Elemente zwischen dem Außenrohr bzw. der Außenöffnung und den Innenrohren bzw. Innenstäben eingeklemmt werden sollen,
c) einen ersten Satz von Seitenflanschen aus hartem Material, deren Querschnitt dem Querschnitt der peripheren Elemente entspricht,
d) einen zweiten Satz von Seitenflanschen aus hartem Material, deren Querschnitt dem Querschnitt der peripheren Elemente entspricht, gegebenenfalls ergänzt um den Querschnitt des Rohrs oder einen Rand um die Außenöffnung herum, und
e) Mittel zum Längsverspannen der peripheren Elemente aus Elastomermaterial zwischen den beiden Sätzen von Seitenflanschen, wobei die verschiedenen Elemente komplementär sind, sodaß sie in montierter Form einen zylindrischen Körper bilden, der n parallele zylindrische Durchlässe von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt aufweist, durch die die Innenrohre oder Innenstäbe verlaufen.
Vorzugsweise ist noch mindestens eines der folgenden Merkmale gegeben:
- Das axiale Element enthält in seinen konkaven Zonen selbsausschneidbare übereinandergelagerte Bereiche mit Krümmungsradien gleich denen der inneren Rohre oder Stäbe unterschiedlichen Durchmessers.
- Die peripheren Elemente aus Elastomermaterial sind in mindestens zwei übereinandergelagerte Elemente aufgeteilt.
- Die Spannmittel für die peripheren Elemente bestehen aus Bolzen, die in den zweiten Satz von Seitenflanschen und in diese Elemente durchquerende Löcher gesteckt sind und dann in Gewindelöcher des ersten Seitenflanschsatzes eingeschraubt werden.
Der Querschnitt der axialen Elemente ist vierseitig und wird durch konkave Kreisbögen begrenzt, wenn zwei innere Rohre oder Stäbe vorgesehen sind.
Es ist beachtenswert, daß es in der Praxis nicht notwendig ist, Spannmittel für das axiale Element vorzusehen, das einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt besitzt und zwischen den inneren Rohren eingeklemmt ist.
Nachfolgend wird an Hand eines Beispiels und mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen eine Dichtung zwischen einem äußeren Rohr großen Durchmessers und drei inneren Rohren beschrieben.
Fig. 1 zeigt die Dichtung in Explosionsperspektive für das Ende eines Außenrohrs vor dem Einbau.
Fig. 2 zeigt eine Ansicht auf das äußere Rohr und die Dichtung in teilweise montierter Form.
Fig. 3 zeigt die Dichtung im Schnitt entlang der Linie III - III in Fig. 2.
Fig. 4 zeigt ein peripheres Element aus Gummi.
Fig. 5 zeigt einen Seitenflansch, der auf das periphere Element aus Gummi innerhalb des Außenrohrs aufgesetzt werden soll.
Fig. 6 zeigt einen Seitenflansch, der auf das periphere Element und auf die Stirnseite des Außenrohrs aufgesetzt werden soll.
Gemäß Fig. 1 soll die Dichtung die Dichtheit zwischen einem Außenrohr 1 und drei Innenrohren 2A, 2B, 2C, gewährleisten, die gleichmäßig um die Achse des Rohrs 1 verteilt angeordnet sind. Die Dichtung enthält ein axiales Element 4 aus Gummi, dessen Querschnitt dem eine dreizackigen Sterns ähnelt, und drei periphere Elemente 5A, 5B, 5C, die ebenfalls aus Gummi sind und einen mondsichelförmigen Querschnitt besitzen.
Die peripheren Elemente besitzen Längslöcher 6A, 6B, 6C. Diese Elemente enthalten einen inneren massiven Bereich und ein äußeres selbstausschneidbares Ringelement, das in dieser Figur nicht sichtbar ist, sondern nur in Fig. 4.
Zu beiden Seiten jedes peripheren Elements aus Gummi befinden sich metallische Innenflansche 7A, 7B, 7C mit Gewindelöchern 8A, 8B, 8C, sowie metallische Außenflansche 9A, 9B, 9C mit Löchern 10A, 10B, 10C, die an das Ende des Rohrs 1 sowie auf die entsprechenden peripheren Elemente aufgelegt werden sollen.
Bolzen 11A, 11B, 11C mit Gewinden am Ende können in die Löcher 10A, 10B, 10C der Außenflansche und in die Löcher 6A, 6B, 6C der peripheren Gummielemente gesteckt und in die Gewindelöcher der Innenflansche 7A, 7B, 7C geschraubt werden, um die peripheren Elemente 5A, 5B, 5C zusammenzupressen und damit die Dichtheit der Verbindung zwischen den Rohren zu gewährleisten.
Die Fig. 2 und 3 zeigen von vorne und im Längsschnitt einen Teil der Elemente der Dichtung in endgültiger Lage. Der Außenflansch 9B wurde bereits auf dem peripheren Element 5B und auf der Stirnfläche des Außenrohrs 1 mit Hilfe des Bolzens 11B befestigt, aber die anderen Außenflansche wurden noch nicht montiert, ebensowenig wie das periphere Element 5C, derart daß das periphere Element 5A und der Flansch 7C noch sichtbar sind. Wie weiter unten erläutert wird, erfolgt die Montage der peripheren Elemente und Flansche in Wahrheit gleichzeitig. Das axiale Element 4 besitzt vorzugsweise eine größere Länge als die peripheren Elemente.
Fig. 4 zeigt ein peripheres Element 5B aus Gummi. Es besitzt ein Längsloch 6B für den Spannbolzen und enthält ein ringförmiges selbstausschneidbares Außenelement 12. Auf seiner Innenseite besitzt es zwei konkave Zonen 13 und 14, deren Krümmungsradius im wesentlichen dem Radius der Innenrohre entspricht.Es besitzt im zentralen Sektor einen Einschnitt, der noch eine schmale Materialbrücke übrig läßt (dies ist der mit unterbrochenen Linien angedeutete Bereich), und zu beiden Seiten Einschnitte, die sich über die ganze Flanschhöhe erstrecken, sodaß es möglich ist, eine periphere Zone durch Abreißen zu entfernen, um das Element an ein Außenrohr eines geringeren Durchmessers anzupassen.
Fig. 5 zeigt einen Innenflansch 7B mit seinem Gewindeloch 8B zur Aufnahme des Spannbolzens. Er enthält auch auf der zur Achse des Außenrohrs hingewandten Seite zwei konkave Zonen 15 und 16, deren Innenradius im wesentlichen dem der Innenrohre entspricht.
Der Außenflansch 9B, der in Fig. 6 zu sehen ist, besitzt ein Loch 10B für den Spannbolzen, und seine zur Achse des Innenrohrs zeigende Seite enthält zwei konkave Zonen 17 und 18, die die Innenrohre empfangen sollen und deren Krümmungsradius im wesentlichen dem der Innenrohre entspricht.
Bei der Montage der Dichtung geht man folgendermaßen vor:
Die peripheren Elemente 5A, 5B,5C werden mit ihren Innenflanschen 7A, 7B, 7C und Außenflanchen 9A, 9B, 9C zusammengebaut, indem in die Längslöcher der Außenflansche und der peripheren Elemente die Bolzen 11A, 11B, 11C hineingesteckt werden und indem die Bolzen von Hand in die Gewindelöcher in den Innenflanschen eingeschraubt werden. Dann steckt man die drei so gebildeten Einheiten in das Außenrohr 1 um die Innenrohre 2A, 2B, 2C herum hinein. Dann steckt man das axiale Element 4 zwischen die drei Innenrohre und schraubt abwechselnd und nacheinander die drei Bolzen 11A, 11B, 11C jeweils einige Umdrehungen fest, um eine ausgewogene Verspannung der peripheren Elemente und des axialen Elements zu gewährleisten. Vorzugsweise beachtet man einen Grenzwert für das endgültige Spannmoment, um die gewünschte Dichtheit sicherzustellen, oder man begrenzt das Festziehen durch die Gewindelänge der Bolzen.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung an eine größere Zahl von Innenrohren oder -stäben angepaßt werden, wobei dann die Anzahl der peripheren Elemente gleich der der Innenrohre oder -stäbe ist.

Claims

1. Gruppe von Elementen, die eine Dichtung mit variablen Durchmessern zwischen einem Außenrohr oder einer Außenöffnung (1) verhältnismäßig großen Durchmessers, der auch noch variabel sein kann, und einer Anzahl n von zwischen zwei und sechs Innenrohren oder Innenstäben (2A, 2B, 2C), geringeren Durchmessers bilden, wobei diese Gruppe aufweist:

a) ein axiales Element (4) aus Elastomermaterial, dessen Querschnitt vierblättrig ist und durch konkave Kreisbögen begrenzt ist oder auch die Form eines n-zackigen Sterns besitzt, dessen Zacken durch konkave Kreisbögen miteinander verbunden sind, wobei der Krümmungsradius der Kreisbögen im wesentlichen dem Radius der Außenoberfläche der Innenrohre oder -stäbe kleinen Durchmessers entspricht und wobei dieses Element zwischen den Innenrohren oder -stäben eingeklemmt werden soll,

b) n periphere Elemente (5A, 5B, 5C) aus Elastomermaterial mit einem mondsichelförmigen Querschnitt, der zwei symmetrische konkave Innenzonen (13, 14) mit einem Krümmungsradius gleich dem der Außenoberfläche der Rohre oder Stäbe geringen Durchmessers und eine konvexe Außenzone besitzt, die mindestens einen Bereich zylindrischer Form aufweist, der abreißbar ist (12), wobei dessen Außenradius und Innenradius gleich dem Innenradien von Außenröhren oder Öffnungen (1) unterschiedlicher Durchmesser gewählt sind und wobei die peripheren Elemente zwischen dem Außenrohr bzw. der Außenöffnung und den Innenrohren bzw. Innenstäben eingeklemmt werden sollen,

c) einen ersten Satz von Seitenflanschen aus hartem Material (7A, 7B, 7C), deren Querschnitt dem Querschnitt der peripheren Elemente entspricht,

d) einen zweiten Satz von Seitenflanschen aus hartem Material (9A, 9B, 9C), deren Querschnitt dem Querschnitt der peripheren Elemente entspricht, gegebenenfalls ergänzt um den Querschnitt des Rohrs oder einen Rand um die Außenöffnung herum, und

e) Mittel (11A, 11B, 11C) zum Längsverspannen der peripheren Elemente aus Elastomermaterial zwischen den beiden Sätzen von Seitenflanschen, wobei die verschiedenen Elemente komplementär sind, sodaß sie in montierter Form einen zylindrischen Körper bilden, der n parallele zylindrische Durchlässe von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt aufweist, durch die die Innenrohre oder Innenstäbe verlaufen.

2. Gruppe von Elementen nach Anspruch 1, bei der die Zahl n den Wert 2 annimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Element eine vierblättrige Form besitzt und die Seiten durch konkave Kreisbögen begrenzt sind.

3. Gruppe von Elementen nach Anspruch 1, bei der die Zahl n zwischen drei und sechs liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Element die Form eines n-zackigen Sterns besitzt, wobei die Zacken durch konkave Kreisbögen miteinander verbunden sind.

4. Gruppe von Elementen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Element (4) in seinen konkaven Zonen abreißbare Bereiche besitzt, deren Krümmungsradien den Krümmungsradien der Außenoberfläche von Innenrohren oder -stäben unterschiedlicher Durchmesser gleichen.

5. Gruppe von Elementen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die peripheren Elemente aus Elastomermaterial (5A, 5B, 5C) in mindestens zwei übereinandergelagerte Elemente unterteilt sind.

6. Gruppe von Elementen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel der peripheren Elemente aus Bolzen (11A, 11B,11C) bestehen, die in den zweiten Satz von seitlichen Flanschen und diese Elemente durchquerende Löcher (10A, 10B, 10C ; 6A, 6B, 6C) gesteckt sind und dann in Gewindelöcher (8A, 8B, 8C) des ersten Satzes von Seitenflanschen eingeschraubt werden.