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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung, um in einem Fluidkreislauf
einen Teleskopzusammenbau zwischen miteinander in einer gegenseitigen
Einsteckbeziehung befindlichen Endzonen eines ersten und eines zweiten
rohrförmigen
Elements abzudichten, wobei die "Einsteckende" genannte Endzone
des ersten Elements eine annähernd
glatte Außenfläche aufweist,
und diejenige des zweiten Elements, "Steckmuffe" genannt, dieser gegenüber eine
Innenfläche
aufweist, die mit einer Verankerungskehle versehen ist, wobei die
Dichtung ausgelegt ist, um zwischen der Außenfläche des Einsteckendes und der
Innenfläche
der Steckmuffe eingefügt
und radial zusammengedrückt
zu werden.
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Eine
solche ringförmige
Dichtung kann zum Abdichten der Verbindung zwischen den ineinander gesteckten
Enden von zwei Rohren, oder von einem Rohr und einer Kopplungsmuffe,
zum Beispiel aus Gusseisen, Stahl oder einem Synthetikmaterial,
und insbesondere zum Abdichten des Zusammenbaus von Kanalisationselementen
aus Gusseisen verwendet werden, die bei der Bildung von Trinkwasserzuleitungsnetzen
oder Abwasserableitungsnetzen verwendet werden.
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Um
die Nachteile der Dichtungen, die einen Körper, der ausgelegt ist, um
zwischen den ineinander gesteckten Endzonen von zwei rohrförmigen Elementen
eingeführt
und radial zusammengedrückt
zu werden, und eine steife Krone oder einen Versteifungsring außerhalb
der Steckmuffe aufweisen, die dazu bestimmt ist, sich gegen deren
Stirnseite anzulegen, um bei der Einführung des Einsteckendes in die
Steckmuffe das Mitziehen der Dichtung zum Boden der Steckmuffe zu
verhindern, und insbesondere ihre mangelnde Zuverlässigkeit
aufgrund der Empfindlichkeit der Krone oder des Rings gegenüber frontalen
Stößen zu beseitigen,
wurden Dichtungen entwickelt, die eine Krone oder einen Ring aufweisen, die
ausgelegt sind, um eben falls zwischen die ineinander gesteckten
Endzonen der beiden Elemente eingefügt zu werden, und die zu diesem
Zweck die Form eines Verankerungsabsatzes haben, der sich über einen
Teil der Länge
des Körpers
um dessen Außenfläche herum
vorstehend erstreckt und ausgelegt ist, um in eine Verankerungskehle
eingefügt
zu werden, die an der Innenfläche
der Steckmuffe ausgebildet ist.
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Da
die Gesamtheit der Dichtung zwischen die beiden Elemente eingefügt werden
muss, muss sie relativ geschmeidig sein, aber diese Geschmeidigkeit
führt zu
der großen
Gefahr, dass der Absatz aus der Kehle austritt, und dass die Dichtung
beim Einführen
des Einsteckendes in die Steckmuffe zu deren Boden mitgezogen, oder
aus dieser herausgestoßen
wird, wenn der Zusammenbau unter Druck gesetzt wird.
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Es
ist zum Beispiel eine Dichtung bekannt, die einen elastisch verformbaren
ringförmigen
Körper,
der ausgelegt ist, um um die annähernd
glatte Außenfläche des
Einsteckendes herum aufgeschoben zu werden, und einen Verankerungsabsatz
aufweist, der sich über
einen Teil der Länge
des Körpers erstreckt
und um dessen Außenfläche herum
vorsteht, wobei der Körper
und der Absatz aus einem Stück
aus einem Elastomermaterial mit einer Härte von etwa 67° Shore hergestellt
sind. Trotz dieser Härte,
die große
Einsteckkräfte
des Einsteckendes in die Steckmuffe erfordert, ist es notwendig,
in der Innenfläche
der Steckmuffe einen im Wesentlichen radialen Anschlag vorzusehen,
um die Dichtung zu halten, unter der Annahme, dass sie beim Einfügen des
Einsteckendes in die Steckmuffe zum Boden der Steckmuffe mitgezogen
würde.
Dieser Anschlag ist zu diesem Zweck vor der Verankerungskehle in
der zum Boden der Steckmuffe weisenden Richtung, aber natürlich hinter
dem freien Ende des Einsteckendes in der eingefügten Stellung positioniert.
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Aus
der Druckschrift DE GM 1 860 424 ist ebenfalls eine Dichtung bekannt,
die einen Körper und
einen Verankerungsabsatz aufweist, der einen "rückwärtigen" Teil (wenn man sich
auf die Einsteckrichtung des Einsteckendes in die Steckmuffe bezieht)
aus hartem Kautschuk für
den Rückhalt
der Dichtung beim Einstecken und einen "vorderen" Teil aus geschmeidigem Kautschuk besitzt,
dessen Zusammendrücken
dazu bestimmt ist, die Dichtheit des Zusammenbaus zu gewährleisten.
Auch hier ist aber die Steckmuffe mit einem inneren Anschlag für den Rückhalt der
Dichtung versehen; außerdem
erfordert das Einstecken es zunächst,
den Teil aus hartem Kautschuk zusammenzudrücken, also große Einsteckkräfte.
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Aus
der Druckschrift
US 2 953 398 ist
auch eine Verbunddichtung aus Elastomermaterial bekannt, die über einen
rückwärtigen Bereich
ihres Umfangs (gemäß dem gleichen
Richtungsbegriff wie oben) verstärkt
ist, um ihr eine ausreichende Steifheit zu verleihen, damit ihr
axiales Mitziehen verhindert wird, und die innere Kanäle oder
Aussparungen aufweist, um ihre Geschmeidigkeit beim Einstecken zu verbessern.
Obwohl diese Dichtung insbesondere in ihrem Verankerungsbereich
versteift ist, ist ihr Halt an Ort und Stelle nicht garantiert,
und die Steckmuffe ist auch hier mit einem inneren Anschlag versehen,
um ihr Zurückdrücken beim
Einführen
des Einsteckendes in die Steckmuffe zu verhindern. Außerdem bleibt
das Einstecken aufgrund der Verstärkung der Dichtung über einen
großen
Teil ihres Umfangs und insbesondere ihrer Innenfläche, die
in dichten Kontakt mit dem Einsteckende kommt, schwierig.
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Weiter
ist aus der Druckschrift
FR 2512
917 eine Dichtung mit radialem Zusammendrücken aus einem
Material mit einheitlicher Härte
bekannt, die mit parallelepipedischen Aushöhlungen mit quadratischem Querschnitt
versehen ist. Obwohl diese Aushöhlungen
der Dichtung eine größere Geschmeidigkeit
verleihen, die es ermöglicht, die
Einsteckkräfte zu
begrenzen, bleibt diese Lösung
unzureichend, denn, da die Dichtung nicht versteift ist, erfordert
sie die Verwendung eines relativ harten Elastomermaterials, um die
Verankerung zu gewährleisten,
wobei die Härte
des Elastomermaterials die Einsteckkräfte erhöht.
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Eine
Dichtung gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruchs ist aus der Druckschrift
FR 1
149 513 bekannt.
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Die
Erfindung hat zum Ziel, diese Nachteile zu beseitigen und betrifft
zu diesem Zweck eine ringförmige
Dichtung, die dazu bestimmt ist, zwischen die Außenfläche eines Einsteckendes eines
ersten rohrförmigen
Elements und die Innenfläche
der Steckmuffe eines zweiten rohrförmigen Elements eingeschoben
und radial zusammengedrückt
zu werden, wobei diese Dichtung einen elastisch verformbaren, ringförmigen Dichtungskörper, der
ausgelegt ist, um um die Außenfläche des
Einsteckendes herum aufgeschoben zu werden, und einen Verankerungsabsatz
aufweist, der ausgelegt ist, um sich in eine Verankerungskehle einzufügen, die
in der Innenfläche
der Steckmuffe ausgebildet ist, wobei der Körper von zwei axialen Endflächen begrenzt
wird, die durch eine Dichtungsaußenfläche und durch eine Dichtungsinnenfläche miteinander
verbunden werden, und der Verankerungsabsatz sich nur über einen
Teil der Länge
des Körpers
radial um dessen Außenfläche vorstehend
erstreckt, und mindestens die ganze freie Außenfläche des Absatzes aus einem Verstärkungsmaterial
besteht, das eine größere Härte als
der Körper
aufweist, wobei die Dichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das
Verstärkungsmaterial
sich radial in Abstand zur Innenfläche des Dichtungskörpers befindet.
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Aufgrund
dieses Merkmals hat das Verstärkungsmaterial
keinerlei Kontakt mit dem Einsteckende, dessen Außenfläche beim
Einstecken nur mit der Innenfläche
des Dichtungskörpers
in Kontakt kommt; da letzterer aus einem leicht zusammendrückbaren geschmeidigen
Material hergestellt ist, werden die Einsteckkräfte dadurch beträchtlich
begrenzt.
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Da
außerdem
der Verankerungsabsatz durch ein Verstärkungsmaterial mit einer größeren Härte als
dasjenige des geschmeidigen Körpers
versteift wird, wird die Dichtung dadurch wirksam in der Steckmuffe
verankert, ohne dass es notwendig wäre, eine zusätzliche
Anschlagfläche
in der Innenfläche der
Steckmuffe vorzusehen. Der Rückhalt
des Absatzes in der Verankerungskehle der Steckmuffe ist außerdem in
beiden axialen Richtungen wirksam, d.h. sowohl beim Einführen des
Einsteckendes, bei dem das Mitziehen der Dichtung zum Boden der
Steckmuffe verhindert wird, als auch beim Unterdrucksetzen, wobei
das Herausstoßen
der Dichtung nach außerhalb
der Steckmuffe unter der Wirkung von Kräften, die dazu tendieren, die
rohrförmigen
Elemente zu trennen, verhindert wird.
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Gemäß den abhängigen Ansprüchen kann die
Dichtung außerdem
eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale aufweisen:
- – der
Verankerungsabsatz erstreckt sich axial ausschließlich zwischen
den beiden axialen Endflächen
des Körpers,
wobei diese beiden Endflächen
freie Flächen
sind;
- – die
Gesamtheit des Absatzes ist aus einem Verstärkungsmaterial, das eine größere Härte aufweist
als dasjenige des Körpers;
- – der
Absatz weist einen Bereich, der einen Kern bildet und aus dem gleichen
Material wie der Körper
besteht, und einen Verstärkungsbereich
auf, der aus einem Material ist, das eine größe re Härte als dasjenige des Körpers aufweist
und der einen Bereich darstellt, der eine Hülle für den Absatz bildet;
- – der
eine Hülle
bildende Bereich weist Rippen auf;
- – die
Rippen erstrecken sich radial in dem einen Kern bildenden Bereich;
- – die
Rippen sind im Kern geneigt;
- – das
eine größere Härte als
diejenige des Körpers
aufweisende Verstärkungsmaterial
hat auch eine höhere
Schmelztemperatur als diejenige des Körpers;
- – der
Körper
ist aus einem Elastomermaterial oder einem Elastomerpolymer;
- – der
Körper
besteht aus einem Material, das eine Härte aufweist, die im Bereich
von 40° Shore
bis 60° Shore
liegt;
- – das
eine größere Härte als
diejenige des Körpers
aufweisende Verstärkungsmaterial
ist ein Synthetikmaterial;
- – das
Synthetikmaterial ist ein thermoplastisches Material;
- – das
thermoplastische Material ist ein Polyamid;
- – der
Körper
weist Aushöhlungen
auf;
- – die
Aushöhlungen
haben die Form eines Pyramidenstumpfs;
- – die
Pyramidenstümpfe
haben einen rautenförmigen
Querschnitt;
- – ein
Bereich der Außenfläche des
Körpers
ist eine Dichtungsfläche;
- – wenn
der Körper
keiner äußeren Beanspruchung
unterworfen ist, weist er eine Außenfläche von allgemein zylindrischer
Form auf;
- – wenn
der Körper
keiner äußeren Beanspruchung
unterworfen ist, weist er eine kegelstumpfförmige Innenfläche auf;
- – wenn
der Körper
keiner äußeren Beanspruchung
unterworfen ist, weist er mindestens eine kegelstumpfförmige Endfläche auf;
- – der
Körper
weist mindestens eine Endfläche
auf, in die Aushöhlungen
münden,
die im Körper
ausgebildet sind;
- – der
Absatz hat einen allgemein trapezförmigen Längsschnitt.
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Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsformen
der Erfindung hervor, die als nicht einschränkende Beispiele dienen und
von den beiliegenden Zeichnungen dargestellt werden.
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1 ist
ein schematischer Längsschnitt durch
einen Teil einer erfindungsgemäßen Dichtung in
einer ersten Ausführungsform,
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2 ist
ein schematischer Längsschnitt durch
einen Teil eines Teleskop-Zusammenbaus von zwei durch die Dichtung
der 1 abgedichteten Kanalisationselementen,
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3 ist
eine Teilansicht der Dichtung der 1 von vorne,
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4 ist
eine Teilansicht von vorne, die Einzelheiten der Dichtung aus 1 zeigt,
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5 ist
ein schematischer Längsschnitt durch
einen Teil einer erfindungsgemäßen Dichtung in
einer zweiten Ausführungsform,
und
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6 ist
ein Teilquerschnitt durch die Dichtung aus 5 entlang
der Linie VI-VI dieser Figur.
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Die
in den Figuren dargestellten ringförmigen Dichtungen sind dazu
bestimmt, in einem Fluidkreislauf einen Teleskopzusammenbau von
Endzonen eines ersten und eines zweiten rohrförmigen Elements, die ineinander
gesteckt sind, abzudichten; diese beiden rohrförmigen Elemente können zum Beispiel
zylindrische Abflussrohre für
Abwässer
sein, von denen eines ein Einsteckende genanntes Ende und das andere
ein Ende in Form einer Einstecktulpe hat, das ein Aufnahmeende oder
eine Einsteckmuffe bildet, und obwohl dies nicht zwingend ist, wird
dieses Beispiel für
die vorliegende Beschreibung gewählt,
um diese zu vereinfachen.
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Das
erste Rohr 1 hat eine Endzone, die ein Einsteckende 10 bildet,
das dazu bestimmt ist, in eine Endzone des zweiten Rohrs 2 eingesteckt
zu werden, die eine Steckmuffe 20 bildet. Im gewählten Beispiel
werden die Rohre 1, 2 innen von Längskanälen durchquert,
die annähernd
den gleichen Durchmesser haben.
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Das
Einsteckende 10 des ersten Rohrs 1, das dazu bestimmt
ist, in die Steckmuffe 20 des zweiten Rohrs 2 eingesteckt
zu werden, hat eine Außenfläche 11 von
allgemein zylindrischer Form mit kreisför migem Querschnitt, die annähernd glatt
und an ihrem freien Ende mit einem abgeschrägten Abschnitt 12 versehen
ist.
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Die
Steckmuffe 20, in die das Einsteckende 10 eingesteckt
werden soll, hat eine Innenfläche
mit einem Boden, der aus einer im Wesentlichen radialen Schulter 21 besteht,
die dazu bestimmt ist, als Anschlag für das freie Ende des Einsteckendes
zu dienen, und zum freien Ende der Steckmuffe hin einen ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt 22,
der sich zu diesem freien Ende hin ausweitet und dessen Kegelneigung
annähernd
gleich derjenigen des abgeschrägten
Abschnitts 12 ist, einen zweiten kegelstumpfförmigen Abschnitt 23,
der sich ebenfalls zu diesem Ende hin ausweitet, dessen Kegelneigung aber
geringfügig
kleiner ist, einen zylindrischen Abschnitt 24, und eine
Folge von Abschnitten (kegelstumpfförmig, zylindrisch, kegelstumpfförmig), die eine
Kehle 25 bilden, die sich ausgehend vom zylindrischen Abschnitt 24 einerseits
zur äußeren Umfangswand
der Steckmuffe 20 und andererseits zu ihrem freien Ende
erstreckt, ohne dieses zu erreichen; die Kehle 25 mündet an
einer annähernd
radialen Schulter 26, ausgehend von der sich in Richtung
des freien Endes der Steckmuffe 20 ein zylindrischer Abschnitt 27 und
ein kegelstumpfförmiger
Abschnitt 28 erstrecken, der sich zu diesem freien Ende
hin ausweitet; der kegelstumpfförmige
Abschnitt der Kehle 25, der sich vom zylindrischen Abschnitt 24 aus
erstreckt, hat eine sehr starke Kegelneigung und bildet fast eine
Schulter, während
der entgegengesetzte kegelstumpfförmige Abschnitt, der an der
Schulter 26 mündet,
um etwa 40 Grad geneigt ist.
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Die
Durchmesser des zweiten kegelstumpfförmigen Abschnitts 23 und
des zylindrischen Abschnitts 24 sind deutlich größer als
derjenige der Außenfläche 11 des
Einsteckendes 10, um eine Kammer für das Einfügen der Dichtung zu bilden,
während
der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 27 kaum größer ist,
um das Herausstoßen der
Dichtung zu verhindern, wenn der Zusammenbau unter Fluiddruck gesetzt
wird.
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Die
von den 1 bis 4 dargestellte ringförmige Dichtung,
von der 1 schematisch einen Teil im
Längsschnitt
zeigt, weist in Abwesenheit jeglicher äußerer Beanspruchung einen elastisch verformbaren
ringförmigen
Dichtungskörper 3,
der ausgelegt ist, um um die Außenfläche des
Einsteckendes 10 aufgeschoben zu werden, und einen ringförmigen Verankerungsabsatz 4 auf,
der sich nur über
einen Teil der Länge
des Körpers 3 erstreckt
und radial um dessen Außenfläche vorsteht.
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Genauer
gesagt, weist der ringförmige
Körper 3 eine
allgemein annähernd
zylindrische Außenfläche 31,
von der ein Teil die Dichtheit mit der Innenfläche der Steckmuffe 20 gewährleistet
und deren Durchmesser im Wesentlichen gleich dem des zylindrischen
Abschnitts 24 der Innenfläche der Steckmuffe ist, und
eine kegelstumpfförmige
Innenfläche 32 auf,
die um einen Winkel α von
etwa 20 Grad bezüglich
der Richtung geneigt ist, in der sich die Außenfläche erstreckt, wobei diese
Innenfläche 32 des Körpers 3 ebenfalls
die Innenfläche
der Dichtung bildet. Die Außenfläche und
die Innenfläche
sind über kegelstumpfförmige, in
gleicher Richtung bezüglich der
Außenfläche 31 stark
geneigte ringförmige
axiale Endflächen 33, 34 verbunden;
die Neigungsrichtung dieser Endflächen 33, 34 ist
so, dass im Längsschnitt die
Winkel einer der Endflächen 33 mit
der Außenfläche 31 bzw.
mit der Innenfläche 32 zwei
spitze Winkel sind, während
die Winkel der anderen Endfläche 34 mit
der Außenfläche 31 bzw.
mit der Innenfläche 32 zwei
stumpfe Winkel sind, wobei der erste dieser stumpfen Winkel aber
durch eine Schräge 35 gebrochen
sind; zum Beispiel beträgt
der Winkel β der
Endfläche 33,
der mit der Ebene senkrecht zur Außenfläche spitze Winkel bildet, etwa
10 Grad; die Außenfläche 31 weist
annähernd
auf halber Länge
eine ringförmige Kehle 36 auf,
die auf der Seite der stumpfen Winkel eine abgerundete Wand, und
auf der Seite der spitzen Winkel eine kegelstumpfförmige Wand
besitzt, die um einen Winkel γ von
etwa 27 Grad bezüglich
der Außenfläche geneigt
ist.
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Der
ringförmige
Verankerungsabsatz 4 ist zwischen der Kehle 36 und
der Schräge 35 in
einer leicht konkaven Zone des Körpers 3 fest
mit dem Körper 3 verbunden.
Der ringförmige
Verankerungsabsatz 4 befindet sich also insgesamt in Abstand
zur Dichtungs-Innenfläche 32 und
erstreckt sich außen radial
vorstehend um die Außenfläche 31 des
Körpers 3 herum;
axial erstreckt sich der Absatz 4 zwischen den beiden axialen
Endflächen 33, 34 des
geschmeidigen Körpers 3,
wobei diese Endflächen
freie Flächen
sind, d.h. Flächen,
die nicht von einem anderen Material bedeckt sind. Aufgrund des
Vorhandenseins des Verankerungsabsatzes 4 kann der Körper 3 aus
einem elastisch verformbaren Material bestehen, wie zum Beispiel
einem Elastomermaterial oder einem relativ geschmeidigen Elastomerpolymer mit
einer Härte
zwischen 40° und
60° Shore
(vorzugsweise etwa 50° Shore).
Um die Geschmeidigkeit des Körpers
noch zu erhöhen,
ist es möglich,
ihn mit Aushöhlungen 37 zu
versehen, die in der ringförmigen
Endfläche 33 münden; diese
Aushöhlungen
können
in dieser Endfläche über einen
Umfang verteilt sein, der sich annähernd in gleichem Abstand von der
Außenfläche 31 und
der Innenfläche 32 befindet; jede
Aushöhlung 37 hat
hier die Form eines Pyramidenstumpfs mit einem annähernd rautenförmigen Querschnitt,
dessen große
Diagonale sich radial bezüglich
des Körpers 3 erstreckt,
wobei die dieser Diagonalen entsprechenden Kanten des Pyramidenstumpfs
annähernd
parallel zu den Mantellinien der Außenfläche 31 bzw. der Innenfläche 32 sind
und in Richtung der Endfläche 34 konvergieren,
die eine Schräge 35 aufweist.
Vorzugsweise sind die Diagonalen der Raute des Querschnitts der
Aushöhlungen so,
dass die große
radiale Diagonale, die die Höhe der
Raute darstellt, größer als
das Doppelte der kleinen Di agonalen ist, die ihre Breite darstellt,
was es ermöglicht,
das radiale Zusammendrücken
des Körpers 3 gleichmäßig auf
den ganzen Umfang zu verteilen und so zu einem gleichmäßigen und
dichten Aufklemmen des Körpers 3 auf
das Einsteckende 10 zu kommen, und insbesondere senkrecht
vor den radialen Diagonalen der Rauten; die Scheitel der Raute sind
leicht abgerundet, um keine scharfe Pyramidenstumpfkante zu erzeugen,
die zum Zerreißen
des Körpers
führen
könnte;
der von den Seiten der Raute gebildete spitze Winkel θ beträgt etwa
45 Grad (3 und 4).
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Der
ringförmige
Verankerungsabsatz 4 hat einen Längsschnitt in der allgemeinen
Form eines Trapezes, dessen leicht konvexe große Basis 41 mit dem
Körper 3 über dessen
konkave Zone fest verbunden ist, die sich zwischen der Kehle 36 und
der Schräge 35 erstreckt,
und die kleine Basis 42 ist annähernd parallel zu den Mantellinien
der Außenfläche 31,
so dass die Außenfläche des
Absatzes 4 annähernd
zylindrisch ist. Die geneigten Seiten des Trapezes sind eine leicht
konvexe Seite 43, die annähernd die gleiche Neigung aufweist
wie der kegelstumpfförmige
Abschnitt der Kehle 25 der Steckmuffe 20 und sich
auf der Seite von deren zylindrischem Abschnitt 24 erstreckt,
und eine Seite 44 auf der Seite der Schräge 35,
die um einen Winkel δ von
etwa 40° bezüglich der
Ebene senkrecht zur Außenfläche 31 des
Körpers 3 geneigt
ist. Der massive Ring, der den Verankerungsabsatz 4 bildet,
ist aus einem synthetischen Verstärkungsmaterial, zum Beispiel
einem thermoplastischem Material wie einem Polyamid, das an dem
den Körper 3 bildenden,
geschmeidigen Material haftet und eine höhere Schmelztemperatur hat als
dieses geschmeidige Material. Der Ring muss aber ausreichend geschmeidig
sein, um die Verformung der Dichtung (und somit seine eigene Verformung)
beim Einsetzen der Dichtung in die Steckmuffe zu erlauben; dieser
Ring kann eine oder mehrere Kerben (nicht dargestellt) aufweisen,
um seine Verformbarkeit zu verbessern.
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Zur
Herstellung der Dichtung wird der Ring, der den Absatz 4 bilden
soll, am Boden einer Gussform angeordnet, deren Form der für die Dichtung
gewünschten
Form entspricht, dann wird Elastomermaterial in die Gussform gespritzt;
da die Schmelztemperatur des den Ring bildenden Materials höher ist als
diejenige des Elastomermaterials, schmilzt der Ring beim Spritzgießen des
Körpers
nicht und haftet am Elastomermaterial.
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In
einer Variante (5 und 6) hat der ringförmige Verankerungsabsatz 4 annähernd den gleichen äußeren Aspekt
wie derjenige der 1 bis 4, besteht
aber aus zwei Teilen, nämlich
einem Kern 4A aus einem Stück mit dem Körper 3 und
aus dem gleichen Material, also aus Elastomermaterial, und einer
Hülle 4B aus
dem gleichen Material wie der Absatz 4 der Ausführungsform
der 1 bis 4; vorzugsweise weist die Hülle 4B Rippen 45 auf,
die sich im Elastomermaterial des Kerns 4A erstrecken, um
dem Absatz die notwendige Steifheit für seinen Halt in der Kehle 25 der
Steckmuffe zu verleihen und gleichzeitig sine ausreichende Geschmeidigkeit
aufrechtzuerhalten, um eine geeignete Verformung der Dichtung bei
ihrem Einsetzen in die Kammer zu erlauben, die zwischen dem Einsteckende 10 und
der Steckmuffe 20 ausgebildet ist, wobei diese Rippen zum
Beispiel radial oder auch geneigt (6) bezüglich der
radialen Richtung verlaufen, um das Zusammenquetschen des Absatzes
zu erleichtern, wenn die Kehle 25 ein zu enges Volumen
aufweist. Da der Absatz die gleiche äußere Form aufweist wie in den 1 bis 4,
weist die Hülle 4B also
außer
den Rippen 45 eine zylindrische Wand auf, die der kleinen Basis 42 des
Trapezes entspricht und sich zwischen zwei kegelstumpfförmigen Wänden erstreckt,
die den geneigten Seiten 43, 44 entsprechen.
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Natürlich sind
die weiter oben beschriebenen Formen, wenn nicht anders angegeben,
diejenigen einer Dichtung, die keiner äußeren Beanspruchung ausgesetzt
ist.
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Um
den Zusammenbau durchzuführen,
führt man
die Dichtung in Abwesenheit des Einsteckendes 10 über das
freie Ende der Steckmuffe in die Steckmuffe 20 ein, und
hierzu verformt man die Dichtung derart, dass der Absatz 4 in
die Kehle 25 der Steckmuffe 20 eingeführt werden
kann. Dann führt
man das Einsteckende 10 mit Presspassung in die Einheit ein,
um den Körper 3 der
Dichtung so zu verformen, dass seine Innenfläche 32 eine zylindrische
Form koaxial zu seiner Außenfläche 31 annimmt
und gegen die Außenfläche 11 des
Einsteckendes 10 gepresst wird, während die Außenfläche 31 der
Dichtung gegen den zylindrischen Abschnitt 24 der Innenfläche der
Steckmuffe gepresst wird, was die Dichtheit zwischen den Rohren 1, 2 gewährleistet.
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Die
Versteifung nur des Verankerungsabsatzes durch ein von der Innenfläche der
Dichtung und somit von der Außenfläche des
Einsteckendes entferntes synthetisches Material ermöglicht es,
die Einsteckkräfte
zu begrenzen, und gewährleistet
den Halt des Absatzes an Ort und Stelle in seiner Verankerungskehle
in der Steckmuffe; außerdem
vermeidet die Tatsache, dass die ganze freie Außenfläche des Verankerungsabsatzes
aus einem Verstärkungsmaterial
ist, das Mitziehen der Dichtung zum Boden der Steckmuffe bei der
Einführung
des Einsteckende sowie das Herausstoßen der Dichtung nach außerhalb der
Steckmuffe unter der Wirkung des in den Rohren fließenden Fluids.
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Aufgrund
der Wirksamkeit der Verankerung, die durch die Verbunddichtung gemäß der Erfindung verliehen
wird, ist es außerdem
möglich,
auf den Anschlag am Boden der Steckmuffe zu verzichten, was es ermöglicht,
die Steckmuffe zu verkürzen
und somit eine Materialersparnis, hier an Gusseisen, bei den Rohren
zu erhalten.
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Die
im Körper 3 ausgebildeten
Aushöhlungen 37 verleihen
der Dichtung eine verstärkte
Geschmeidigkeit und verringern noch weiter die Einsteckkräfte.
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Vergleichsversuche
zwischen einer Dichtung, wie sie in 1 dargestellt
ist, und einer Dichtung gleicher Geometrie, die vollständig aus
Elastomermaterial ist, bestätigen,
dass die Kombination eines Verankerungsabsatzes aus Synthetikmaterial (was
für den
Dichtungskörper
die Verwendung eines Elastomermaterials oder eines geschmeidigen
Elastomerpolymers erlaubt) mit einem mit Aushöhlungen versehenen Körper die
Einsteckkräfte
beträchtlich
reduziert, insbesondere im Fall eines sehr geringen Spiels zwischen
dem glatten Einsteckende 10 und der Steckmuffe 20,
was es ermöglicht,
ein Einsteckende mit einem nur leicht abgeschrägten freien Ende oder sogar
ganz ohne Schräge
zu verwenden.
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Außerdem:
- – begünstigen
die Aushöhlungen
die Autoklavierwirkung der Dichtung unter der Einwirkung des inneren
Drucks des in der Kanalisation fließenden Fluids, da die Dichtung
dann ein Verhalten zeigt, das sich demjenigen einer Lippendichtung
annähert,
wobei der Druck des Fluids, das in die Aushöhlungen eindringt, das Elastomermaterial
umso stärker
gegen die Außenfläche des
Einsteckendes drückt,
je höher
der Druck ist, was bei hohen inneren Drücken (mehr als 50 Bar) ausgezeichnete
Leistungen garantiert; aufgrund der Autoklavierwirkung erfüllt außerdem die
Dichtung ihre Dichtfunktion selbst dann, wenn der Innendruck gering
ist, im Gegensatz zu einer Dichtung mit nicht ausgehöhl tem Druckkörper gleicher
Beschaffenheit, der dem gleichen Druckgrad ausgesetzt ist und mit
dem gleichen Spielraum zwischen den zusammengebauten rohrförmigen Elementen
verwendet wird;
- – die
Pyramidenform der Aushöhlungen
ermöglicht
es im Vergleich mit den parallelepipedischen Aushöhlungen,
dass weniger Elastomermaterial in dem Bereich des Druckkörpers nahe
dem Boden der Steckmuffe zusammengedrückt werden muss, was dazu beiträgt, die
Einsteckkräfte
noch zu verringern;
- – die
Aushöhlungen
verbessern die Formbarkeit der Dichtung, da die Zeiten des Abkühlzyklus
des Elastomermaterials beim Formgebungsverfahren aufgrund des geringeren
Volumens des zu kühlenden
Elastomermaterials verkürzt
sind, was es ermöglicht,
die Herstellungskosten zu reduzieren;
- – die
Aushöhlungen
erleichtern das fabrikseitige Vorschmieren der kegelstumpfförmigen Innenfläche der
Dichtung, die beim Einstecken mit dem Einsteckende in Kontakt kommt,
und dies mittels eines Materials mit hoher Schmierwirkung und geringem
Reibungskoeffizient, das mit dem Elastomermaterial kompatibel ist,
zum Beispiel Siliconfett oder Polytetrafluorethylen für Entwässerungsleitungen,
das in Form eines Films einer Dicke von einigen Mikrometer aufgebracht
wird;
- – aufgrund
der Aushöhlungen
ist der spezifische Druck in Höhe
des Schmiermittelfilms beim Einstecken des Einsteckende reduziert,
was das Abreißen
des Films verhindert; ohne Aushöhlungen wäre es notwendig,
dass eine Bedienungsperson die Dichtung und das Einsteckende am
Arbeitsort im Graben (was wenig bequem und für die Bedienungsperson gefährlich ist)
mit Hilfe von üblichem Fett
im Topf einfettet, mit allen Schwierigkeiten, die dies mit sich
bringt, insbesondere aufgrund von Abfällen, die in den Fettfilm eindringen
könnten.