DE69307460T2

DE69307460T2 - Rückhalteelement für Druckleitungsverbindungen

Info

Publication number: DE69307460T2
Application number: DE69307460T
Authority: DE
Inventors: Lawrence S Jones; Joe Weber
Original assignee: United States Pipe and Foundry Co LLC
Current assignee: United States Pipe and Foundry Co LLC
Priority date: 1992-11-04
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2013-10-28
Also published as: JPH06221478A; ATE147842T1; CA2102024C; EP0596394A1; EG20195A; CA2102024A1; RU2106566C1; AU4919093A; AU665117B2; EP0596394B1; ES2096182T3; CN1036416C; DE69307460D1; US5464228A; JP3491167B2; MX9306684A; CN1090383A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verbindungen von duktilen Eisen- Druckröhren.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In vielen Anwendungsfällen, in denen Röhren in ineinandergeschobener Beziehung verbunden werden, wird das glatte bzw. Flanschende einer Röhre in das Anschlußende der aufnehmenden Röhre eingesetzt. Das Anschlußende besitzt eine Öffnung, die groß genug ist, um das Flanschende der umschlossenen Röhre aufzunehmen. Ein Dichtring ist in das Anschlußende der umschließenden Röhre eingesetzt und verhindert eine Fluidleckage an der Verbindung durch Bildung einer Abdichtung zwischen den zwei Röhren.
In Anwendungsfällen, wo das Fluid, wie beispielsweise Wasser, für Feuerlösch- Hauptleitungen oder die Wasserverteilung in Gemeinden unter hohem Druck steht, werden verschiedene Einrichtungen verwendet, um die Trennung der zwei Röhren zu verhindern.
In einigen Füllen sind die Rühren mit Flanschen ausgerüstet, die miteinander verschraubt werden, um die Trennung zu verhindern. Dieses Verfahren ist kostspielig und zeitaufwendig aufgrund der gesonderten Schritte für das Einsetzen und Anziehen der Bolzen.
Ein weiteres Vertahren zur Verhinderung der Trennung von Röhren ist die Verwendung von Blöcken oder von externen Rückhaltevorrichtungen. Dieses Verfahren ist ebenfalls teuer und erfordert eine sorgfältige Anordnung der Blöcke.
Ein noch weiteres Verfahren ist in den US-Patenten 3,963,298 und 4,229,026 gezeigt, bei denen ein Gummidichtring, welcher als eine Fluidabdichtung dient, ebenfalls gezahnte Metallsegmente besitzt, die gleichmäßig entlang des Innendurchmessers beabstandet sind. Die gezahnten Metallsegmente greifen in die äußere Oberfläche des Flansches des eingesetzten Rohres ein und verhindern ein Zurückziehen des eingesetzten Rohres. Die Metallsegmente schwenken um eine Bördelung, um dem Flanschende einer Röhre den Einsatz in das Anschlußende der anderen Röhre zu gestatten, während sie ein Zurückziehen der eingesetzten Röhre bei hohen Fluid-Druckzuständen verhindern.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist jedoch der Bruch des angeschlossenen Teiles der eingesetzten Röhre gewesen, wenn die Zähne der Metallsegmente sich zu tief in die äußere Oberfläche der eingesetzten Röhre eingraben. Dieser Bruch ist festgestellt worden, wenn sich die Metallsegmente zu weit um die Bördelung drehen.

Zusammenfassung der Ertindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dichtring zur Abdichtung und Verhinderung der Trennung von ineinandergeschobenen Rohren mit
- einem inneren Rohr mit einem Flanschende und
- einem äußeren Rohr mit einer Nut zur Aufnahme eines Teils des Dichtringes, wobei die Nut durch eine Vorderwand und eine Bördelung begrenzt ist,
der Dichtring umfaßt
- einen kompressiblen Körper mit einem Fersenteil und einem Abdichtteil und
- Metallsegmente, die auf einem Kreisumfang beabstandet in eine freiliegende Fläche des Körpers eingebettet sind, wobei jedes der Metallsegmente eine Reihe von Zähnen aufweist, die sich radial nach innen von einer ersten Fläche der Metallsegmente erstrecken und eine Nut gegenüber den Zähnen, welche im Gebrauch mit der Bördelung des äußeren Rohres zusammenarbeitet.
Der Dichtring ist dadurch gekennzeichnet, daß
- jedes der Metallsegmente ferner einen einzelnen Zahn aufweist, der sich radial von der Reihe der Zähne und axial von dem Abdichtteil des kompressiblen Körpers weg erstreckt
- der einzelne Zahn unter spitzem Winkel gerichtet ist, um in die Innentläche der Vorderwand der Nut sich einzukrallen, wenn der Dichtring in dem äußeren Rohr angeordnet ist und die Rohre ineinandergeschoben werden, wodurch eine übertriebene Drehung des Metallsegmentes verhindert wird, um Frakturen in dem Flanschende des inneren Rohres zu vermeiden.
Die Ausdrücke innere und äußere Seiten des Metallsegmentes beziehen sich auf die Ausgestaltung des Metallsegmentes, wenn der elastomere Dichtring sich zwischen dem Flansch- und Anschlußende der im Eingriff befindlichen Rohre an Ort und Stelle befindet.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Metallsegment drei Zähne an einer freiliegenden Fläche auf. Das Rückhalteelement arbeitet so, daß zwei der Zähne des Metallsegmentes den Flansch des umschlossenen Rohres mit einer vorgewählten Toleranzdifferenz zwischen der Glockenöffnung und dem äußeren Durchmesser des Flansches ergreifen.
Wenn jedoch die Differenz in der Entfernung zwischen der unteren Kante des Mündungsteiles der Glocke eines Rohres und der Außenfläche des Flansches des umschlossenen Rohres über einen weiten Bereich variiert, so kann es notwendig sein, den Dichtring zu verbessern, damit er vollständig und passend diese Differenzen kompensiert. Für diesen Zweck besitzt gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung jedes Metallsegment wenigstens vier Zähne, die auf einem Bogen liegen, der durch die inneren freiliegenden Flächen der Metallsegmente gebildet wird.
Der Zahn, der sich nach außen auf der gegenüberliegenden Seite des Metallsegmentes erstreckt, ist in der Lage, sich in eine Wand des Anschlusses des umschließenden Rohres einzugraben. Der Zweck des einzelnen Zahnes an der Außenseite des Metallsegmentes liegt in der Steuerung des Drehbetrages des Metallsegmentes, wenn die Rohre außer Eingriff gelangen und in der Verhinderung des Bruches des Flansches des eingesetzten Rohres durch die nach innen gerichteten Zähne. Durch die Anordnung von vier Zähnen wird das Metallsegment mit zwei Zähnen in die Außenfläche des Flanschendes des umschlossenen Rohres zu jedem Zeitpunkt gleichzeitig eingreifen. Somit wird der Druck, dem die Verbindung vor der Trennung standhält, in großem Umfang erhöht.

Ziele der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Dichtring vorzugeben, der Metallsegmente mit Zähnen besitzt, um mit dem Flansch eines Rohres in Eingriff zu gelangen, wobei jedes der Metallsegmente ebenfalls einen Zahn auf der Seite des Segmentes gegenüber den Zähnen aufweist, um eine übertriebene Drehung der Metallsegmente zu verhindern.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein gezahntes Metallsegment vorzugeben zur Verhinderung der Trennung von Rohren, während ebenfalls der Bruch des Flanschendes eines der Rohre verhindert wird. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Metallsegment mit wenigstens drei Zähnen vorzugeben.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein gezahntes Metallsegment mit vier Zähnen vorzugeben, die auf einem Bogen angeordnet sind, um selektiv den Flansch eines Rohres zu erfassen und die Wirksamkeit der Verbindung gegen Trennung bei großen Toleranzdifferenzen zu erhöhen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine stärkere Verbindung vorzugeben, die in der Lage ist, hohen Drücken zu widerstehen, da die Ausgestaltung der Erfindung die Übertragung der Trennkraft von einer radialen zu einer axialen Kraft veranlaßt, die entlang der Längsachse der Rohre wirkt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen dem Fachmann aus der folgenden Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen hervor, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente beziffern und in denen:
Figur 1 eine fragmentierte Querschnittsansicht eines Anschlusses oder einer Rohrglocke eines Rohres, das den Dichtring der vorliegenden Erfindung verwendet und eines Flansches oder eines glatten Endes eines anderen Rohres ist, das durch die Rohrglocke aufgenommen wird.
Figur 2 eine fragmentarische Querschnittsansicht eines Anschlusses oder einer Rohrglocke eines Rohres, das den Dichtring der vorliegenden Erfindung verwendet und eines Flansches oder eines glatten Endes eines anderen Rohres ist, das vollständig in das Anschlußende des ersten Rohres eingesetzt ist.
Figur 3 eine Draufsicht auf einen Dichtring, ist die Anordnung der Metallsegmente entlang seines Umtanges zeigt.
Figur 4 eine Querschnittsansicht eines Metallsegmentes der Erfindung mit vier Zähnen ist.
Figur 5 eine Querschnittsansicht des Dichtringes ist, die das Metallsegment 34a von Figur 4 zeigt.
Figur 6 eine Querschnittsansicht einer Verbindung ist, die eines der Metallsegmente von Figur 4 verwendet.
Figur 7 eine Querschnittsansicht einer Verbindung ist, die eines der Metallsegmente von Figur 4 verwendet, wobei unterschiedliche Bedingungen gegenüber denen in Figur 6 vorliegen, und
Figur 8 eine Querschnittsansicht einer Verbindung ist, die eines der Metallsegmente von Figur 4 verwendet, wobei unterschiedliche Bedingungen gegenüber jenen in den Figuren 6 und 7 vorliegen.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles

Gegossene Eisen-Druckrohre mit einer Glocke an einem Ende und einem glatten oder abgeschrägten anderen Ende, sind über viele Jahre verbunden worden durch Verwendung eines Gummi- oder elastomeren Dichtringes, der zwischen die Innenwände der Glocke und die Außenwand des ebenen oder abgeschrägten Endes des nächsten Rohres in einer Reihe von ineinandergeschobenen Rohren zusammengedrückt wird. Das erfolgreichste System dieser Systeme sieht eine längliche Rückhaltenut in der Glocke vor mit einer Dichtring-Dichtwand sowie Mündungs- und Wandteilen, welche die Bewegung des ebenen Endes führen und begrenzen, wenn es durch die Glockenöffnung und den Gummi-Dichtring durchgeschoben wird. Eine derartige Rohrverbindung ist in dem US-Patent 2,953,398, das am 20. September 1960 ausgegeben wurde und in dem US-Patent 4,108,481, das am 22. August 1982 ausgegeben wurde, beschrieben. Dichtringe dieser Art besitzen allgemein drei wesentliche Elemente, einen abdichtenden Kolbenteil, einen ersten Teil und eine innere konische Wand.
Da sowohl die Rohrglocke als auch das glatte Ende ohne Nachbearbeitung erzeugt werden können, werden relativ große Veränderungen der Durchmesser im gegossenen Zustand angetroffen. Der Dichtring-Abdichtkolben ist seinerseits einem großen Kompressionsbereich von ungefähr 2% bis 45% seiner ursprünglichen Dicke unterworfen. Um den Eintritt des glatten Endes in die mit dem Dichtring versehene Glocke über einen großen Bereich von angetroffenen Durchmessern zu erleichtern, wird die Innenwand des Dichtringes allgemein in einer konischen Form hergestellt, die von dem übereinstimmenden Mündungsdurchmesser der Glocke zu dem inneren Abdicht-Kolbendurchmesser des Dichtringes schräg zuläuft. Um weiter den Zusammenbau zu erleichtern, besitzt der Dichtringkolben eine relativ weiche Shore-Härte A zwischen ungefähr 40 und 60.
Der Rückhalte-Fersenteil des Dichtringes wird typischerweise aus einem Gemisch mit größerer Härte gegenüber dem Abdichtkolben hergestellt, um die Rückhaltung des Dichtringes während des Verbindungs-Zusammenbaus zu unterstützen und ein Wegblasen des weicheren Kolbenteiles zu verhindern, wenn die zusammengebaute Verbindung hohen inneren Drücken unterworfen ist. Der Rückhalte-Fersenteil eines typischen Dichtringes besitzt eine Shore-Härte A zwischen ungefähr 75 bis 90. Der Rückhalte-Fersenteil ist allgemein so ausgelegt, daß er in eine Rückhaltenut des Glockenabschnittes des umschließenden Rohres paßt. Bekannte Dichtringe, die diese Merkmale aufweisen, sind im Querschnittsprofil asymmetrisch.
Dichtringe mit ähnlichen asymmetrischen Querschnittsprofilen sind ebenfalls aus Gummigemischen einer einzigen Härte hergestellt worden. Wenn der gesamte Dichtring aus der härteren Mischung besteht, sind extrem hohe Kräfte beim Zusammenbau erforderlich. Wenn der gesamte Dichtring aus der weicheren Mischung besteht, so kann sich der Dichtring während des Zusammenbaus von seinem Platz entfernen und es können zusätzlich nur relativ geringe Innendrücke ausgehalten werden. Dichtringe mit einer einzigen Härte werden daher normalerweise mit einer Zwischen-Shore-Härte A im Bereich zwischen ungefähr 60 und 75 hergestellt. Im allgemeinen werden mit Dichtringen einer einzigen Härte dieses Typs eine oder mehrere Eigenschaften des Dichtringes mit zweifacher Härte vermindert.
In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Verbindung gezeigt, die zwischen einem Rohrglockenende 1 eines Rohres 2 und einem glatten oder Flanschende 3 eines zweiten Rohres 4 gebildet wird. Das zweite Rohr 4 wird in das Glockenende 1 des umschließenden Rohres 2 eingeschoben. Der Dichtring 6 ist an Ort und Stelle in der Rohrglocke 1 des Rohres 2 gezeigt.
Die Innenfläche der Rohrglocke 1 besitzt eine Rückhaltenut 8, die durch eine Vorderwand 10 und eine Rückhaltewand 12 begrenzt ist und sie besitzt eine Kompressionsrippe 14, welche sich radial nach innen von einer Abdichtwand 16 erstreckt. Zusätzlich besitzt die Glocke einen Mündungsteil 18, der sich radial nach innen erstreckt und sich mit der Vorderwand 10 vereinigt. Wenn die Verbindung zusammengebaut wird, so führt die Mündung 18 das glatte Ende 3 bis das abgeschrägte Ende 20 die konische Innenfläche (nicht gezeigt) des Dichtringes 6 kontaktiert. Die Keilwirkung zwischen dem abgeschrägten Ende 20 und der konischen Fläche drückt den Abdicht-Kolbenteil 24 des Dichtringes zwischen dem glatten Ende 3 und der Kompressionsrippe 14 und der Abdichtwand 16 zusammen. Die Rückhaltewand 12 der Glockeninnenfläche gelangt mit der Rückhalteschulter 26 des Dichtringes in Eingriff, um den Dichtring daran zu hintem, sich während des Zusammenbaus der Verbindung von seinem Platz zu entfernen.
Im dichten Verbindungszustand ist der Dichtringraum G zwischen der Abdichtwand 16 und dem glatten Ende 3 relativ klein und die Dichtringkompression und die Kräfte des Verbindungszusammenbaus sind relativ groß. Ein Dichtkolben 24 des Dichtringes 6 aus einem relativ weichen Elastomer wird verwendet, um die Kraft zu vermindern, die für einen dichten Zusammenbau der Verbindung erforderlich ist. Ein härteres Elastomer wird für den Rückhalte- Fersenteil 30 verwendet, um den Dichtring daran zu hindern, sich während des Zusammenbaus der Verbindung von seinem Platz zu entfernen.
Während die Verbindung der vorliegenden Erfindung bezüglich eines Abdicht- Dichtringes mit zweifacher Härte beschrieben wird, kann der Dichtring ebenfalls eine einfache Härte aufweisen.
Beim Zustand einer losen Verbindung ist die Mündungslücke T zwischen der Mündung 18 und dem glatten Ende 3 relativ groß. Wenn die Rohrverbindung unter Druck gelangt, so wird der Dichtring gegen die Vorderwand 10 gedrückt und füllt die Rückhaltenut der Rohrglocke aus. Der weichere Abdichtkolben 24 des Dichtringes hat das Bestreben, sich durch die Mündungslücke T zu quetschen. Der härtere Rückhalte-Fersenteil 30 des Dichtringes widersetzt sich der Quetschbewegung des weicheren Kolbenteils 24 des Dichtringes durch die Mündungslücke T.
Während die Erfindung bei einer Rohrverbindung beschrieben worden ist, bei der das Glockenende des umschließenden Rohres eine Kompressionsrippe 14 besitzt, wird der Dichtring ebenfalls seine Abdichtfunktion bei einer Glockenkonfiguration ausführen, wie sie in dem US-Patent 2,953,398 beschrieben ist, wobei keine Kompressionsrippe vorhanden ist.
In den Dichtring 6 sind eine Reihe von Metallsegmenten 34 eingesetzt. Die Segmente sind in gleichem Abstand in Umfangsrichtung um den Umtang des Dichtringes 6 beabstandet. Die Metallsegmente 34 sind fest in den Dichtring 6 einvulkanisiert. Die Anzahl der eingesetzten Metallsegmente in einen Dichtring variiert in Abhängigkeit von dem angenommenen Fluiddruck an der Verbindung und der Größe der beteiligten Rohre. Bei Rohren, bei denen das Flanschende 655,32 mm (25,80 Zoll) beispielsweise im Außendurchmesser beträgt und der angenommene Fluiddruck 49,2 kg/cm² (700 p.s.i.) beträgt, sind 42 Metallsegmente in gleichem Abstand entlang des Umtanges des Dichtringes angeordnet.
Das Metallsegment 34 besitzt drei Zähne 36, 38 und 40, die sich über den Fersenteil 30 des Dichtringes 6 zu dem Inneren des Dichtringes erstrecken. Die Zähne 36, 38 und 40 sind so ausgelegt, daß sie sich in die äußere Oberfläche des Flansches 3 einkrallen, wenn das Rohr 4 in das Glockenende 1 des Rohres 2 eingesetzt wird. Das Metallsegment 34 ist im Aufbau ähnlich zu dem in dem US- Patent 3,963,298 gezeigten Metallsegment, mit der Ausnahme, daß das Metallsegment 34 drei freiliegende Zähne aufweist, die in die äußere Oberfläche des Flansches 3 einschneiden und einen vierten Zahn 44 aufweist, der sich nach außen auf der gegenüberliegenden Seite des Dichtringes erstreckt. Der Zahn 44 erstreckt sich nach außen auf der gegenüberliegenden, bzw. äußeren Fläche des Dichtringes 6.
Die rückwärtige oder äußere Fläche des Dichtringes 6 besitzt eine Nut 48, die zwischen dem Fersenteil 30 und dem Abdichtteil 24 des Dichtringes 6 liegt. Die Nut 48 nimmt eine Bördelung 50 der Glocke 1 auf. Der Dichtring 6 kann teilweise um die Bördelung 50 schwenken, wenn der Flansch 30 sich in die Glocke 1 oder aus dieser herausbewegt.
Gemäß Figur 2 ist eine Verbindung gezeigt, die durch den vollständigen Einsatz des Flansches 3 des Rohres 4 in die Glocke 1 des Rohres vervollständigt ist. Wenn sich der Flansch 3 des Rohres 4 in die Glocke 1 des Rohres 2 bewegt (von rechts wie in Figur 2 gezeigt), so gleitet der Flansch 3 gegen den Zahn 40 des Metallsegmentes 34 und drückt den Abdichtkolben 24 des Dichtringes 6 zusammen, um eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Innenfläche des Rohres 2 und der Außenfläche des Rohres 4 zu bilden. Der Flansch 3 stößt ebenfalls gegen den elastomeren Teil des Dichtringes 6 zwischen den Metallsegmenten. Da der Flansch 3 gegen den Zahn 40 stößt, schwenkt das Metallsegment 34 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Bördelung 50. Zu diesem Zeitpunkt gleitet der Zahn 44, der nach außen von dem äußeren Teil des Dichtringes 6 hervorragt, entlang der Innenflähe der Vorderwand 10.
Die Verbindung ist nunmehr abgedichtet und Fluid unter Druck kann durch das Röhrensystem befördert werden.
Wenn der Fluiddruck ansteigt, besteht eine Tendenz für das Rohr 4 sich nach links zu bewegen und dies kann den Bruch der Verbindung hervorrufen. Wenn sich jedoch das Rohr 4 nach links bewegt, so gräbt sich der Zahn 40 des Dichtringes 6 in die äußere Oberfläche des Flansches 3, wenn das Metallsegment 34 bestrebt ist, sich nach links zu bewegen und im Uhrzeigersinn um die Bördelung 50 zu schwenken. Wenn das Metallsegment 34 zu weit um die Bördelung 50 rotiert, so wird der Zahn 40 in den Umtang des Flansches 3 mit genügender Kraft eingreifen, um das Rohr 4 zu brechen.
Um die übertriebene Drehung des Metallsegmentes 34 zu verhindern, greift der Zahn 44, der von der hinteren bzw. äußeren Fläche des Dichtringes 6 vorsteht, in die Innenfläche der Vorderwand 10 ein. Durch Verhinderung einer übertriebenen Drehung des Metallsegmentes 34, wird der Bruch des Rohres 4 vermieden.
Da der Zahn 44 in die Innenfläche der Vorderwand 10 eingreift, wird ein höherer Innendruck an der Verbindungstrennung erreicht, da die Trennkraft von einer radialen in eine axiale Kraft übertragen wird, die längs der Längsachse des Rohres wirkt.
Figur 3 zeigt einen Dichtring 6 mit Metallsegmenten 34, die in gleichen Abständen voneinander entlang des Umfanges des Dichtringes beabstandet sind. Es sei vermerkt, daß alle Metallsegmente 34, die entlang des Umfanges des Dichtringes 6 beabstandet sind, in der gleichen Weise arbeiten, wie dies im Hinblick auf das Metallsegment in der vorangehenen Beschreibung beschrieben wurde.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann nunmehr im Hinblick auf die Figuren 4, 5, 6, 7 und 8 beschrieben werden.
Figur 4 zeigt ein Metallsegment 34a ähnlich dem in Figur 1 veranschaulichten Metallsegment 34 mit der Ausnahme, daß das Metallsegment 34a einen vierten Zahn 42 besitzt. Alle Zähne 36, 38, 40 und 42 liegen auf einem gemeinsamen Bogen 56. In diesem Fall ist der Bogen ein Segment eines Kreises mit einem Radius von 23,85 mm (0,939 Zoll). Diese spezifische Abmessung soll jedoch nicht als begrenzender Faktor der Erfindung angesehen werden.
Figur 5 zeigt eine Querschnittsansicht des Dichtringes 6 mit Metallsegmenten 34a gemäß Figur 4, die in dem Gummiring des Dichtringes 6 eingebettet sind.
Vor der Veranschaulichung der Wirkungsweise des Metallsegmentes 34a in Figur 4, sei eine kurze Erläuterung der Toleranzen gegeben.
Bei der Herstellung eines duktilen Eisenrohres wird der Außendurchmesser des Flanschendes des umschlossenen Rohres etwas in der Größe variieren, trotz der Anstrengungen zur Herstellung eines gleichmäßigen Standardrohres. In gleicher Weise wird die Glocke des umschließenden Rohres ebenfalls etwas in der Größe variieren.
In Extremfällen, bei denen ein Flanschende von minimalem Durchmesser in die Glocke eines Rohres mit maximalem Durchmesser eingesetzt wird, oder wenn ein Flanschende mit maximalem Durchmesser in das Glockenende eines Rohres mit minimalem Durchmesser eingesetzt wird, kann ein Metallsegment 34 mit drei Zähnen diese Unterschiede nicht vollständig und adequat kompensieren. Mit nur drei Zähnen ergeben sich zwei Positionen des Metallsegmentes, bei denen das Rohr das Bestreben hat, unter hohem Druck außer Eingriff zu gelangen.
Um höhere Drücke mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit der Unterbrechung zu ermöglichen, wird ein Segment 34a mit vier Zähen auf einem Bogen verwendet.
Ein Beispiel der Verwendung eines Segmentes 34a ist in Figur 6 gezeigt, wo die Toleranz zwischen den Rohren extrem ist und der Flansch des umschlossenen Rohres 3 einen minimalen Durchmesser und die Glocke des umschließenden Rohres 1 einen maximalen Durchmesser aufweist. Bei dieser Darstellung rotiert, wenn die Rohre das Bestreben haben, außer Eingriff zu gelangen, das Metallsegment 34a um die Bördelung 50 und die Zähne 40 und 42 des Metallsegmentes 34a greifen in das Flanschende des Rohres 3 ein.
Wie in Figur 7 gezeigt, werden, wenn die Toleranz zwischen den Rohren extrem ist und der Flansch des umschlossenen Rohres 3 einen maximalen Durchmesser und die Glocke des umschließenden Rohres 1 einen minimalen Durchmesser aufweist, die Zähne 36 und 36 des Metallsegmentes 34a mit dem Flanschende des Rohres 3 in Eingriff gelangen, um eine Trennung der Rohre zu vermeiden.
Wie in Figur 8 gezeigt, welche den allgemeineren Fall darstellt, ist die Toleranz zwischen dem Flanschende des Rohres 3 und der Glocke des Rohres 1 ein Mittelwert zwischen den zwei Extremfällen und die mittleren Zähne 38 und 40 des Metallsegmentes 34a werden in das Flanschende des Rohres 3 eingreifen, wenn die Rohre das Bestreben haben, bei hohem Fluiddruck außer Eingriff zu gelangen.
Somit ist die Erfindung in ihrem Umtang universeller als andere Dichtringe mit Metallsegmenten.
Zusammengefaßt besitzt die Erfindung durch die Verwendung von Metallsegmenten mit einem Zahn auf ihrer rückwärtigen Oberfläche und vier Zähnen auf einem Bogen an ihrer gegenüberliegenden Oberfläche Flexibilität bei der Verhinderung eines Bruches des Flansches eines umschlossenen Rohres.
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, versteht es sich, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.

Claims

1. Dichtring (6) zur Abdichtung und Verhinderung der Trennung von ineinander geschobenen Rohren (2, 4) mit

- einem inneren Rohr (4) mit einem Flanschende (3) und

- einem äußeren Rohr (2) mit einer Nut (8) zur Aufnahme eines Teils des Dichtringes (6), wobei die Nut (8) durch eine Vorderwand (1) und eine Bördelung (50) begrenzt ist,

der Dichtring (6) umfaßt

- einen kompressiblen Körper mit einem Fersenteil (30) und einem Abdichtteil (24) und

- Metallsegmente (34), die auf einem Kreisumfang beabstandet in eine freiliegende Fläche des Körpers eingebettet sind, wobei jedes der Metallsegmente (34) eine Reihe von Zähnen (36-42) aufweist, die sich radial nach innen von einer ersten Fläche des Metallsegmentes (34) erstrecken und eine Nut (48) gegenüber den Zähnen (36-42), welche im Gebrauch mit der Bördelung (50) des äußeren Rohres (2) zusammenarbeitet,

dadurch gekennzeichnet, daß

- jedes der Metallsegmente (34) ferner einen einzelnen Zahn (44) aufweist, der sich radial von der Reihe der Zähne (36-42) und axial von dem Abdichtteil (24) des kompressiblen Körpers wegerstreckt, wobei der einzelne Zahn (44) unter spitzem Winkel gerichtet ist, um in die Innenfläche der Vorderwand (1) der Nut (8) sich einzukrallen, wenn der Dichtring (6) in dem äußeren Rohr (2) angeordnet ist und die Rohre (2, 4) ineinandergeschoben werden, wodurch eine übertriebene Drehung des Metallsegmentes (34) verhindert wird, um Frakturen in dem Flanschende (3) des inneren Rohres (4) zu vermeiden.

2. Dichtring (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der Zähne (36-42) wenigstens drei Zähne umfaßt

3. Dichtring (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (6) einen Fersenteil (30) mit einer ausgewählten Shore-Härte aufweist, und daß der Abdichtteil (24) eine Shore-Härte besitzt, die geringer als die ausgewählte Shore-Härte des Fersenteiles (30) ist.

4. Dichtring (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der Zähne (3640) wenigstens vier Zähne umfaßt

5. Dichtring (6) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußersten Spitzen der Zähne (36-42) in einer sphärischen Ebene angeordnet sind, die in der gleichen Richtung wie die Nut (48) des Metallsegmentes (34) gebogen ist.