DE60110447T2

DE60110447T2 - Dichtungsring

Info

Publication number: DE60110447T2
Application number: DE60110447T
Authority: DE
Inventors: Elvir Cavka
Original assignee: Trelleborg Forsheda Building AB
Current assignee: Trelleborg Pipe Seals Lelystad BV
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2021-10-06
Also published as: SE0003695L; WO2002031395A1; ATE294354T1; EP1325257A1; EP1325257B1; DE60110447D1; SE517107C2; SE0003695D0; AU2001292522A1; ES2240522T3

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtungsring zum Abdichten eines ringförmigen Zwischenraums zwischen einer inneren Röhre und einer äußeren Röhre, die axial auf die innere Röhre geschoben werden kann, wobei der Dichtungsring so eingerichtet ist, dass er in einer Umfangsnut in der inneren Röhre angeordnet werden kann, bevor die äußere Röhre aufgesteckt wird, und er einen ersten Dichtungsabschnitt, der so eingerichtet ist, dass er an dem Boden der Nut anliegt, die in der inneren Röhre ausgebildet ist, einen zweiten Dichtungsabschnitt, der so eingerichtet ist, dass er an der äußeren Röhre anliegt, sowie zwei seitliche Dichtungsabschnitte hat, die so eingerichtet sind, dass sie an beiden Seitenwänden der Nut anliegen, wobei die seitlichen Dichtungsabschnitte aus vorstehenden elastisch flexiblen Zungen bestehen, die so eingerichtet sind, dass sie mit den Seitenwänden der Nut an die Öffnung der Nut angrenzend in Eingriff kommen. Ein derartiger Dichtungsring gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus dem Dokument DE-A-28 54 662 bekannt.
Allgemeiner Stand der Technik
Ein Dichtungsring dieser Art ist insbesondere für den Einsatz in Kunststoffröhren, wie zum Beispiel Röhren aus Ethylen, vorgesehen. Bei den Dichtungsringen des Standes der Technik ist es häufig schwierig, diese in die Nut in der inneren Röhre einzusetzen. Ebenso kann es sich als schwierig erweisen, die äußere Röhre auf die mit dem Dichtungsring versehene innere Röhre zu schieben und dabei den Dichtungsring in seiner korrekten Position in der Nut zu halten. Beim Aufschieben auf die Röhre kann es zudem schwierig sein, die zum Erzielen einer ausreichenden Abdichtung des Zwischenraums zwischen den Röhren erforderliche Pressung zu erreichen.
Ein insbesondere bei Wellrohren aus Kunststoff auftretendes Problem ist die Relaxierung des Rohrmaterials, d.h. dass sich die Form des Materials mit der Zeit verändert, was bei den Dichtungsringen des Standes der Technik zu einer verminderten Dich tungswirkung oder sogar zu einem vollständigen Verlust der Dichtungswirkung führt. Ein weiteres Problem bei der Verwendung von Dichtungsringen des Standes der Technik besteht darin, dass es schwierig sein kann, eine gleichmäßige Dehnung des Dichtungsrings zu erzielen, wenn dieser in die Nut in der inneren Röhre eingesetzt wird, so dass dies eine verminderte Dichtigkeit in den gedehnteren Teilen des Dichtungsrings zur Folge haben kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Dichtungsring anzugeben, der leicht in die Nut in der inneren Röhre eingesetzt werden kann und dabei gleichmäßig gedehnt wird, der es ermöglicht, die äußere Röhre auf relativ einfache Weise aufzuschieben und dennoch eine zuverlässige Dichtigkeit bietet und der in der Lage ist, sich an jegliche Größenveränderung der Nut und des Zwischenraums infolge der Relaxierung oder Verformung des Röhrenmaterials anzupassen.
Diese Aufgabe wird durch den Dichtungsring des Typs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erzielt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die vorstehenden elastisch flexiblen Zungen sich schräg axial radial von dem ersten Dichtungsabschnitt auf beiden Seiten des zweiten Dichtungsabschnitts nach außen erstrecken, dass der axiale Abstand zwischen den freien Enden der zwei Zungen größer als die Breite der Nut ist und dass eine Umfangsnut zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt und jedem seitlichen Dichtungsabschnitt ausgebildet ist, so dass der zweite Dichtungsabschnitt und jeder seitliche Dichtungsabschnitt bei Verformung des Dichtungsrings aufeinander zubewegt werden können.
Ein auf diese Weise ausgebildeter Dichtungsring kann leicht in die Nut in der inneren Röhre bei gleichmäßiger Dehnung eingesetzt werden, und es ist ebenso leicht, die äußere Röhre auf die innere Röhre aufzuschieben, da die Umfangsnuten zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt und den seitlichen Dichtungsabschnitten das Einpassen des Dichtungsrings in die Nut erleichtern. Nichtsdestotrotz bietet der Dichtungsring eine zuverlässige Dichtigkeit, selbst wenn eine Relaxierung oder Verformung des Röhrenmaterials auftreten sollte, was unter anderem durch die Tatsache hervorgerufen wird, dass der Druck der Flüssigkeit, die in dem durch die beiden Röh ren gebildeten Kanal transportiert wird, sich auf den zweiten Dichtungsabschnitt und die seitlichen Dichtungsabschnitte über die Umfangsnuten auswirkt und diese zwingt, jeweils dichtend an der Innenfläche der äußeren Röhre und an den Seitenwänden der Nut anzuliegen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verjüngt sich jede der Aussparungen zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt und den seitlichen Dichtungsabschnitten zu ihrem Boden hin.
Die Endabschnitte der Zungen, die so eingerichtet sind, dass sie mit den Seitenwänden der Nut in Eingriff kommen, verjüngen sich vorzugsweise nach außen.
Des Weiteren ist eine Umfangsaussparung zweckmäßigerweise zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt und jedem seitlichen Dichtungsabschnitt ausgebildet, um einen Hohlraum zwischen dem Dichtungsring und den Seitenwänden der Nut zu bilden, wenn sich der Dichtungsring in der Nut befindet.
Der erste Dichtungsabschnitt weist vorzugsweise eine geringere Breite als der Boden der Nut auf.
Die Breite des zweiten Dichtungsabschnitts nimmt vorzugsweise radial nach außen zu.
Der zweite Dichtungsabschnitt weist vorteilhafterweise einen radial vorstehenden Umfangs-Mittelabschnitt auf.
Der Dichtungsring ist vorzugsweise symmetrisch in Bezug auf eine senkrecht zur Mittelachse des Dichtungsrings liegende Ebene.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
1 ist eine axiale Schnittansicht entlang des Umfangs eines erfindungsgemäßen Dichtungsrings;
2 ist eine Schnittansicht des in eine äußere Umfangsnut in einer inneren Röhre eingesetzten Dichtungsrings;
3 ist eine Schnittansicht des Dichtungsrings in einer Position, in der dieser einen ringförmigen Zwischenraum zwischen einer inneren Röhre und einer äußeren Röhre abdichtet;
4 zeigt einen Ausschnitt von 3 in vergrößerter Ansicht;
5 entspricht 4, jedoch ist hier der Dichtungsring als einem erhöhten Druck auf einer Seite ausgesetzt dargestellt.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
Der in 1 gezeigte Dichtungsring 1 ist so eingerichtet, dass er einen ringförmigen Zwischenraum 2 (siehe 3) zwischen einer inneren Röhre 3 und einer äußeren Röhre 4 abdichtet. In dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel wird der Dichtungsring 1 zum Abdichten eines Zwischenraums 2 zwischen einem gewellten Hals-Endabschnitt 5 der inneren Röhre 3 und einem Muffen-Endabschnitt 6 der äußeren Röhre 4 verwendet, wobei der Muffen-Endabschnitt 6 auf den Hals-Endabschnitt 5 in der in 3 dargestellten Weise aufgeschoben wird. In diesem Beispiel handelt es sich bei den Röhren 3 und 4 um Wellrohre aus Ethylen. Die Wellungen der inneren Röhre 3 bilden in dem Hals-Endabschnitt 5 äußere Umfangsnuten. Der Dichtungsring 1 soll in der dem freien Ende des Hals-Endabschnitts 5 am nächsten liegenden Nut 7 angeordnet werden.
Der in 1 gezeigte Dichtungsring 1 besteht aus Gummi und weist einen radialen innen liegenden ersten Dichtungsabschnitt 8 auf, der so eingerichtet ist, dass er mit einer innen liegenden Umfangsfläche 9 an dem Boden der in dem Hals-Endabschnitt 5 der inneren Röhre 3 ausgebildeten Nut 7 anliegt. Die Breite des ersten Dichtungsabschnitts 8 nimmt radial nach innen zu.
Der Dichtungsring 1 weist zudem einen radial außen liegenden zweiten Dichtungsabschnitt 10 auf, der so eingerichtet ist, dass er mit einer Außenumfangsfläche 11 an der Innenfläche des Muffen-Endabschnitts 6 der äußeren Röhre 4 anliegt. Die Außenumfangsfläche 11 weist einen vorstehenden Umfangs-Mittelabschnitt 12 auf. Die Breite des zweiten Dichtungsabschnitts 10 nimmt radial nach außen zu.
Der Dichtungsring 1 hat außerdem zwei seitliche Dichtungsabschnitte 13 und 14, die aus zwei vorstehenden elastisch flexiblen Zungen bestehen, welche sich schräg axial radial von dem ersten Dichtungsabschnitt 8 auf beiden Seiten des zweiten Dichtungsabschnitts 10 nach außen erstrecken und so eingerichtet sind, dass sie an beiden Seitenwänden der Nut 7 anliegen. Die Zungen 13 und 14 sind so eingerichtet, dass sie an den Seitenwänden der Nut 7 mit einer Fläche 15 bzw. 16 anliegen, die radial nach innen gerichtet und am freien Endabschnitt der jeweiligen Zunge ausgebildet ist. Diese Endabschnitte weisen eine sich nach außen hin verjüngende Form auf. Der axiale Abstand zwischen den freien Enden der beiden Zungen 13 und 14 ist größer als die Breite der Nut 7.
Zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt 10 und den seitlichen Dichtungsabschnitten 13 und 14 sind jeweils die Umfangsaussparungen 17 und 18 ausgebildet, die sich zu ihrem Boden verjüngen. Zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt 8 und den seitlichen Dichtungsabschnitten 13 und 14 sind jeweils die Umfangsaussparungen 19 und 20 ausgebildet, die eine breite, abgeflachte Form aufweisen.
Wie in 1 gezeigt, ist der Dichtungsring 1 in Bezug auf eine senkrecht zur Mittelachse des Dichtungsrings liegende Ebene symmetrisch.
Der Dichtungsring 1 kann leicht in die Nut 7 in dem Hals-Endabschnitt 5 der inneren Röhre 3 eingesetzt werden und wird dabei aufgrund seiner Ausführung gleichmäßig in der Nut gedehnt. Beim Einsetzen kommen die seitlichen Dichtungsabschnitte bzw. Zungen 13 und 14 des Dichtungsrings 1 mit ihren Flächen 15 und 16 als erstes mit den Seitenwänden der Nut 7, die an die Öffnung der Nut angrenzend liegen, in Kontakt und werden dann leicht radial nach außen gebogen. Das heißt, dass die Aussparungen 17 und 18 etwas schmaler sind, wenn sich der Dichtungsring 1 in der einge setzten Position befindet als wenn sich dieser in der nicht eingesetzten Position befindet (siehe 2 bzw. 1).
Der Muffen-Endabschnitt 6 der äußeren Röhre 4 kann leicht auf den Hals-Endabschnitt 5 der inneren Röhre 3 aufgeschoben werden, da der Dichtungsring 1 durch die Aussparungen 17 und 18 relativ leicht zusammengepresst werden kann. Beim Aufschieben auf die äußere Röhre 4 wird der Dichtungsring 1 durch den Muffen-Endabschnitt 6 radial nach innen gedrückt, wodurch die seitlichen Dichtungsabschnitte bzw. Zungen 13 und 14 etwas mehr radial nach außen gebogen werden (siehe 3 und 4), was bedeutet, dass wenn der Muffen-Endabschnitt 6 aufgeschoben wurde, die Aussparungen 17 und 18 schmaler sind als wenn der Dichtungsring 1 in die Nut 7 eingesetzt und der Muffen-Endabschnitt 6 jedoch noch nicht aufgeschoben wurde (2).
Wie in 3 und 4 gezeigt, liegt der erste Dichtungsabschnitt 8 mit der Fläche 9 an dem Boden der Nut 7 an, während die seitlichen Dichtungsabschnitte 13 und 14 mit ihren Flächen 15 und 16 an den Wänden der Nut 7 an die Öffnung der Nut angrenzend anliegen. Die Wellungen der inneren Röhre 3 haben ihre Schwachstellen in dem Bereich zwischen den Bergen und Tälern der Wellen, d.h. im Hinblick auf die Nut 7 in den Wänden der Nut. Wie dargestellt, ist der Dichtungsring 1 nicht mit diesen schwächeren Bereichen, sondern nur mit den stärkeren Bereichen der inneren Röhre 3 in Eingriff, d.h. mit dem Boden der Nut 7 und deren an die Öffnung der Nut angrenzenden Wandabschnitten. Wie zudem in 3 und 4 dargestellt, liegt der zweite Dichtungsabschnitt 10 mit seiner Fläche 11 und seinem zusammengepressten Vorsprung 12 an der Innenseite des Muffen-Endabschnitts 6 der äußeren Röhre 4 gegenüber der Nut 7 an.
Da die seitlichen Dichtungsabschnitte oder Zungen 13 und 14 beim Einsetzen des Dichtungsrings 1 in die Nut 7 und beim Aufschieben des Muffen-Endabschnitts 6 auf den Hals-Endabschnitt 5 in der oben beschriebenen Weise elastisch in Richtung des zweiten Dichtungsabschnitts 10 gebogen wurden, bleiben diese in Eingriff mit den Wänden der Nut 7, selbst wenn sie infolge einer Relaxierung oder Verformung des Röhrenmaterials etwas voneinander wegbewegt würden. Die Tatsache, dass der Druck der Flüssigkeit, die in dem durch die beiden Röhren 3 und 4 gebildeten Kanal transportiert wird, sich sowohl auf den zweiten Dichtungsabschnitt 10 und als auch über die Aussparungen 17 und 18 auf die seitlichen Dichtungsabschnitte 13 und 14 auswirkt und diese zwingt, jeweils dichtend an der Innenfläche der äußeren Röhre 4 und an den Seitenwänden der Nut 7 anzuliegen, trägt dazu bei, dass eine zuverlässige Dichtigkeit sowohl vor als auch nach einer möglichen Relaxierung gewährleistet ist.
5 stellt die Funktion des Dichtungsrings 1 dar, wenn der auf den Dichtungsring wirkende Druck der Flüssigkeit an einer Seite des Dichtungsrings höher ist. In 5 ist der Dichtungsring 1 an seiner linken Seite einem höheren Druck ausgesetzt, wodurch der zweite Dichtungsabschnitt 10 nach rechts verschoben wird. Diese Verschiebung führt dennoch nicht zu einem vollständigen Verlust der Dichtungswirkung, da der zweite Dichtungsabschnitt 10 an dem seitlichen Dichtungsabschnitt 13 anliegt, während der seitliche Dichtungsabschnitt 14 in Eingriff mit der Seitenwand der Nut 7 bleibt.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, bietet der erfindungsgemäße Dichtungsring eine Vielzahl von Vorteilen. Er kann leicht in die Nut eingesetzt werden, wobei er gleichmäßig gedehnt wird, und hält die Abdichtung des Zwischenraums selbst dann aufrecht, wenn eine Relaxierung der Röhren auftreten oder der Druck der Flüssigkeit auf einer Seite des Dichtungsrings höher als auf der anderen Seite sein sollte.
Die Erfindung kann im Rahmen der beiliegenden Ansprüche modifiziert werden.

Claims

Dichtungsring zum Abdichten eines ringförmigen Zwischenraums (2) zwischen einer inneren Röhre (3) und einer äußeren Röhre (4), die axial auf die innere Röhre geschoben werden kann, wobei der Dichtungsring so eingerichtet ist, dass er in einer Umfangsnut (7) in der inneren Röhre (3) angeordnet werden kann, bevor die äußere Röhre (4) aufgesteckt wird, und er einen ersten Dichtungsabschnitt (8), der so eingerichtet ist, dass er an dem Boden der Nut (4) anliegt, die in der inneren Röhre (3) ausgebildet ist, einen zweiten Dichtungsabschnitt (10), der so eingerichtet ist, dass er an der äußeren Röhre (4) anliegt, sowie zwei seitliche Dichtungsabschnitte (13, 14) hat, die so eingerichtet sind, dass sie an beiden Seitenwänden der Nut (7) anliegen, wobei die seitlichen Dichtungsabschnitte (13, 14) aus vorstehenden elastisch flexiblen Zungen bestehen, die so eingerichtet sind, dass sie mit den Seitenwänden der Nut an die Öffnung der Nut angrenzend in Eingriff kommen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zungen schräg axial radial von dem ersten Dichtungsabschnitt (8) auf beiden Seiten des zweiten Dichtungsabschnitts (10) nach außen erstrecken, dass der axiale Abstand zwischen den freien Enden der zwei Zungen größer ist als die Breite der Nut (7) und dass eine Umfangsaussparung (17, 18) zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt (10) und jedem seitlichen Dichtungsabschnitt (13, 14) ausgebildet ist, so dass der zweite Dichtungsabschnitt und jeder seitliche Dichtungsabschnitt bei Verformung des Dichtungsrings aufeinander zubewegt werden können.
Dichtungsring nach Anspruch 1, wobei sich jede der Aussparungen (17, 18) zwischen dem zweiten Dichtungsabschnitt (10) und den seitlichen Dichtungsabschnitten (13, 14) zu ihrem Boden hin verjüngt.
Dichtungsring nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Endabschnitte der Zungen (13, 14), die so eingerichtet sind, dass sie mit den Seitenwänden der Nut (7) in Eingriff kommen, nach außen verjüngen.
Dichtungsring nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Umfangsaussparung (19, 20) zwischen dem ersten Dichtungsabschnitt (8) und jedem seitlichen Dichtungsabschnitt (13, 14) ausgebildet ist, um einen Hohlraum zwischen dem Dichtungsring und den Seitenwänden der Nut auszubilden, wenn sich der Dichtungsring in der Nut (7) befindet.
Dichtungsring nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Dichtungsabschnitt (8) eine geringere Breite hat als der Boden der Nut (7).
Dichtungsring nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Breite des zweiten Dichtungsabschnitts (10) radial nach außen zunimmt.
Dichtungsring nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der zweite Dichtungsabschnitt (10) einen radial vorstehenden Umfangs-Mittelabschnitt (12) hat.
Dichtungsring nach einem der vorangehenden Ansprüche, der in Bezug auf eine Ebene, die senkrecht zur Mittelachse des Dichtungsrings ist, symmetrisch ist.