EP4274979A1 - Dichtungsanordnung und verbindungsmuffe - Google Patents

Dichtungsanordnung und verbindungsmuffe

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Publication number
EP4274979A1
EP4274979A1 EP21844341.4A EP21844341A EP4274979A1 EP 4274979 A1 EP4274979 A1 EP 4274979A1 EP 21844341 A EP21844341 A EP 21844341A EP 4274979 A1 EP4274979 A1 EP 4274979A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sealing arrangement
seal
ring
ring seal
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21844341.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Theodor Wüst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swiss Tech Innovation Ag
Original Assignee
Swiss Tech Innovation Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swiss Tech Innovation Ag filed Critical Swiss Tech Innovation Ag
Publication of EP4274979A1 publication Critical patent/EP4274979A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L17/00—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure
    • F16L17/10—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure the packing being sealed by the pressure of a fluid other than the fluid in or surrounding the pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/02—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
    • F16L21/04—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings in which sealing rings are compressed by axially-movable members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/092—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector
    • F16L37/0925—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector with rings which bite into the wall of the pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/092—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector
    • F16L37/0927—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of elements wedged between the pipe and the frusto-conical surface of the body of the connector the wedge element being axially displaceable for releasing the coupling

Definitions

  • the present invention relates to a sealing arrangement for generating a sealing function in a pipe connection, in particular a static one, and a connecting sleeve comprising a sealing arrangement according to the preamble of the independent patent claims.
  • sockets are often used, in which the end sections of the pipelines to be connected are introduced from two opposite sides and then are sealingly fi xed therein.
  • the sockets can also be formed at the end of a pipeline.
  • the fixation is carried out by means of ring seals made of elastomeric material, which also ensure the required tightness of the connection at the same time.
  • the ring seals are located in circumferential ring grooves of the plug-in socket and when inserting the end sections of the pipe or pipes to be connected are radially squeezed between an inner wall of the ring groove and an outer surface of the respective end sections, so that they lie tightly against the outer surfaces of the end sections and the Hold the end sections of the pipes with a friction fit.
  • the tensioning element which is designed as a toggle lever
  • the width of an annular groove into which the ring seal is inserted is reduced, so that the ring seal is squeezed on both sides.
  • the ring seal rests with an outer circumference in the base of the ring groove, so that an inner diameter of the ring seal is reduced by the deformation and it thus comes into contact with the pipe to be connected.
  • a pipe end can be tightly connected with a corre sponding plug connection.
  • such a connection is not very suitable for connecting pressurized lines, since the ring seal is impacted by internal pressure in the tube precisely in the area of its contact with the tube end, and as a result tends to lift off.
  • a sealing arrangement and a connecting sleeve are to be made available that make it possible to use all the essential structural properties of a ring seal.
  • an additional processing step for deburring a pipe end should be prevented or at least the effort involved in deburring should be reduced.
  • a sealing arrangement according to the invention for generating a sealing function in a, in particular static, pipe connection, in particular between a fluid-carrying pipe and a connection socket comprises a sealing arrangement arranged in a circumferential groove ring seal.
  • the sealing arrangement comprises a sealing seat and a tensioning element for tensioning the ring seal, it being possible or being brought into contact with the fluid-carrying pipe by tensioning the ring seal.
  • This also makes it possible for a ring seal to be used which has an inner diameter which is larger than an outer diameter of the pipe end to be sealed.
  • the ring seal does not have to be slipped or pulled over an edge of the pipe end, but rather can be slipped over the pipe end without interfering with it because of its larger diameter.
  • the sealing system has a pressure side.
  • the pressure side of the sealing arrangement is that side which, in the operational state, is subjected to pressure from the pipe to be connected.
  • the seal seat is located in the circumferential groove on the pressure side and has overflow openings so that the pressure of the fluid is applied to the ring seal on the pressure side.
  • the seal seat can be arranged in the circumferential groove in such a way that it tapers conically in the direction of the pressure side, so that tensioning the ring seal compresses it in the radial direction, in particular shifts it, with the circumferential groove becoming accessible on the pressure side remains.
  • this means that the circumferential groove can be subjected to pressure on its pressure side, in particular at the bottom of the groove.
  • An axial direction thus essentially corresponds to the direction of the longitudinal axis of a pipe to be connected, and correspondingly a radial direction corresponds to the direction of a pipe ray extending perpendicularly from this axis.
  • a jam analysis in the radial direction thus corresponds to a displacement of an element or a surface in the direction of the longitudinal axis of the pipe.
  • the ring seal can also be pressurized. Existing compression on the ring seal is additionally increased by this pressure application. In other words, with the increase in pressure within the pipe connection, the pressure on the ring seal is increased and the sealing function is accordingly increased.
  • the overflow openings are designed as radially extending grooves. On the one hand, this permits simple and cost-effective production, on the other hand, for example, a visual check of the condition of the overflow openings before or during installation is easily possible.
  • the overflow openings can be designed as radially extending bores.
  • the seal seat can be provided with a circumferential and uninterrupted surface and thus provide a correspondingly large contact surface for the ring seal.
  • the seal seat can have a bearing surface for bearing the ring seal.
  • This bearing surface is preferably spaced apart from a bottom of the circumferential groove by a recess. It can be provided in particular that the recess is designed as a radially inwardly offset surface of the seal seat.
  • Such a design of the seal seat with a recess ensures that the ring seal can also be subjected to pressure in the area of its largest diameter, in particular in the area of the bottom of the groove. In other words, with such a configuration, essentially the entire surface of the ring seal arranged on the pressure side of the sealing arrangement can be subjected to pressure evenly.
  • the sealing seat is preferably ring-shaped. It can thus be manufactured easily and with a high level of accuracy.
  • this can be at an angle of 5° to 20°, in particular from 7° to 15°, preferably in an angle of 7° to 12°, in particular in an Angle of 10 ° be tapered.
  • the seal seat can be made of plastic. This he allows a simple and inexpensive production.
  • the seal seat is preferably formed as a separate element, but alternatively it may be formed as an integral part of the coupling sleeve. An integral production is particularly advantageous if the seal seat is designed to run conically.
  • the ring seal can be designed as an O-ring. O-rings are easy to manufacture, inexpensive and available in different standard sizes. In addition, they can be easily replaced and have extremely homogeneous properties.
  • the ring seal can have a diameter that is larger than the outside diameter of the pipe to be sealed. This enables the sealing arrangement to be joined to a corresponding pipe end without the use of force, without the ring seal touching the pipe end.
  • an inner diameter of the ring seal is larger than an inner diameter of the groove.
  • the inner diameter of the groove is defined by the surfaces adjacent to the groove.
  • the ring seal is set back from the elements adjacent to the ring seal and is therefore protected.
  • the clamping element is preferably arranged so that it can move axially and can therefore be moved in the axial direction, ie along the tube. This allows the width of the circumferential groove to be changed easily so that the ring seal can be easily clamped.
  • the circumferential groove is limited on one side by the clamping element.
  • the circumferential groove has a fixed and a movable side wall, with the side wall being movable being formed as part of the clamping element. The ring seal can thus be tightened easily.
  • a further aspect of the invention relates to a connecting sleeve comprising a sealing arrangement as described here. This makes it possible to provide a compact unit for connecting tube ends.
  • the tensioning element can be designed as a sleeve that can be screwed into the connecting sleeve.
  • the ring seal can be pretensioned by simply twisting or screwing the tensioning element into the connecting socket.
  • the tensioning element can be designed as an end section of an arrangement of a plurality of tensioning elements which can be moved into a stable position via a dead center.
  • the ring seal can be precisely preloaded by simply snapping the clamping elements over.
  • the tendons can be formed in particular as described in EP 3120 064 B1.
  • the clamping element can be designed as a clamping ring with clamping screws, the clamping ring being displaceable in the direction of the ring seal by means of the clamping screws.
  • the connecting sleeve as described here can be designed in such a way that it has a second sealing arrangement as described here, which is arranged in particular opposite the first sealing arrangement.
  • Figure 1 shows a prior art coupling sleeve in the open position
  • FIG. 2 the connecting sleeve according to FIG. 1 in the tensioned position
  • FIG. 3 the functional principle of a conventional 0-ring
  • FIG. 4 a first embodiment of a sealing seat
  • FIG. 5 a detailed view of a cross section through the sealing seat according to FIG. 4;
  • FIG. 6 a detailed view of a cross section of a sealing arrangement in the installed state in the open position
  • FIG. 7 the detailed view according to FIG. 6 in the clamped position
  • FIG. 8 a second embodiment of a sealing seat
  • FIG. 9 a detailed view of a cross section through the sealing seat according to FIG. 8;
  • FIG. 10 a detailed view of a cross section of a sealing arrangement in the installed state in the open position
  • FIG. 11 the detailed view according to FIG. 10 in the clamped position
  • FIG. 12 a sealing arrangement with an alternative design of a tensioning element.
  • FIG. 1 shows a prior art coupling sleeve 12 in the open position.
  • a sealing arrangement 10 is arranged in the connecting sleeve 12 .
  • the sealing arrangement 10 has an annular seal 20 which forms out in the present case as an O-ring.
  • the sealing arrangement 10 also has a tensioning element 40 .
  • the tensioning element 40 is axially movable and displaceable with tensioning elements, not designated in any more detail, which are designed as toggle levers.
  • the clamping element 40 is present as an Endab cut countries an integral part of the arrangement of clamping members.
  • the ring seal 20 is arranged in the connecting sleeve 12 in a circumferential groove 121 ei.
  • the basic structure of the connecting sleeve 12 corresponds to the structure disclosed in EP 3120 064 Bl.
  • the structure, arrangement and mode of operation of the tendons also correspond to those in EP 3120 064 Bl.
  • FIG. 2 shows the connecting sleeve 12 according to FIG. 1 in the tensioned position.
  • the annular seal 20 was compressed by the radial pressing in of the toggle levers, which hold the tensioning element 40 . Their shape has thus changed from an essentially round shape (see FIG. 1) to an essentially oval shape.
  • the ring seal 20 rests on the base of the circumferential groove 121, on the side walls of the groove 121, one of these side walls being formed by the clamping element 40, and on an outer surface of the pipe end of the pipe 11.
  • the ring seal 20 is thus in contact with a counterpart on four sides. Only an area of the ring seal 20 in the area of its contact with the tube 11 is accessible from the inside of the tube 11 and can be pressurized.
  • FIG. 3 shows the functional principle of a ring seal 20 which is designed as a conventional O-ring.
  • the O-ring is in an unspecified groove of a connecting sleeve 12.
  • a tube 11 to be sealed is pressed in the direction of the arrow into the connec tion sleeve 12.
  • the tube 11 must have a chamfer in the area of initial contact with the O-ring in order to avoid damaging the O-ring.
  • the O-ring is compressed radially.
  • FIG. 4 shows a first embodiment of a sealing seat 30.
  • the sealing seat 30 is essentially ring-shaped and has a large number of overflow openings 31. For the sake of clarity, only one of the overflow openings 31 is provided with a reference symbol.
  • the seal seat 30 also has a bearing surface 32 for bearing a ring seal. As can be seen from FIG. 4, this bearing surface 32 divided by the overflow openings 31 in meh eral sections.
  • the overflow openings 31 are formed before lying as radially extending grooves.
  • a recess 33 is arranged on the periphery of the sealing seat 30 so that the contact surface 32 is spaced apart from a circumferential groove in which the sealing seat 30 is arranged or can be arranged.
  • the overflow openings 31 create a connection from an area of the circumferential groove directed towards the center of a pipe to an area at the base of the groove, so that pressure can be equalized via these overflow openings 31 or the recess 33 can be pressurized .
  • FIG 5 shows a detailed view of a cross section through the seal seat 30 according to FIG spaced in generic use to a base of a circumferential groove.
  • FIG. 6 shows a detailed view of a cross section of a sealing arrangement 10 in the installed state in the open position.
  • the sealing arrangement 10 includes a sealing seat 30 as described for FIG.
  • the cross section shown here corresponds to that from FIG. 5.
  • the sealing arrangement 10 is shown in the open position in the present case. It can be seen that the ring seal 20 is slightly spaced from an outer surface of the tube 11 . However, the ring seal 20 touches the bearing surface 32 of the seal seat 30 on one side and a surface of the clamping element 40 on the opposite side. In the position shown here, the pipe 11 can be inserted without colliding with the ring seal 20 in be moved into or removed from the seal assembly 10.
  • FIG. 7 shows the detailed view according to FIG. 6 in the clamped position.
  • the clamping element 40 was moved in the direction of the arrow towards the ring seal 20 so that the ring seal 20 was clamped between the seal seat 30 and the clamping element 40 and was deformed accordingly. Due to the deformation, an inner diameter of the ring seal 20 has been reduced, so that the ring seal 20 now rests with its inner periphery on an outer circumference of the tube 11 .
  • an annular space formed by the recess 33 in the groove 121 is accessible to a fluid. This can flow along the outer surface of the pipe 11 and flow through the overflow openings 31 in the sealing seat 30 into this recess 33 .
  • the ring seal 20 can thus be subjected to pressure both in the area of the seal or its contact with the pipe 11 and in the area of its seal or its contact with the bottom of the groove 121 .
  • the ring seal 20 can be subjected to the pressure of a fluid located in the pipe 11 on its pressure side.
  • an increase in the pressure in the radial direction and opposite to the radial direction can be achieved by the ring seal 20 .
  • the ring seal 20 is deformed in such a way that it lifts off the support surface 32 .
  • FIG. 8 shows a second embodiment of a sealing seat 30.
  • the sealing seat 30 is essentially ring-shaped and has a large number of overflow openings 31. For the sake of clarity, only one of the overflow openings 31 is provided with a reference symbol.
  • the seal seat 30 also has a bearing surface 32 for position on a ring seal. As can be seen from FIG. 4, this bearing surface 32 is designed to be continuous.
  • the Overflow openings 31 are presently formed as radially extending bores.
  • a recess 33 is arranged, into which these holes open.
  • the bearing surface 32 is at a distance from a circumferential groove in which the sealing seat 30 is arranged.
  • the overflow openings 31 create a connection from an area of the circumferential groove directed towards the center of a pipe to an area at the base of the groove, so that pressure equalization can be created via these overflow openings 31, or the recess 33 with pressure can be charged.
  • FIG. 9 shows a detailed view of a cross section through the seal seat 12 according to FIG spaced in generic use to a base of a circumferential groove.
  • the embodiment of the sealing seat according to FIGS. 8 and 9 is fully compatible with the sealing arrangement according to FIGS. 6 and 7 and can be exchanged with the sealing seat 30 illustrated therein.
  • FIG. 10 shows a detailed view of a cross section of an alternative sealing arrangement 10 in the installed state in the open position.
  • this sealing arrangement 10 of the device seat 30 is formed as an integral part of a circumferential groove 121 of a connecting sleeve 12 .
  • the sealing seat 30 is designed as a surface that tapers conically in the direction of a pressure side.
  • the ring seal 20 has an inner diameter which is larger than the outer diameter of a pipe 11. In the state shown here, the ring seal 20 lies on the surface of the Seal seat 30 and on a surface of the clamping element 40.
  • FIG. 11 shows the detailed view according to FIG. 10 in the tensioned position.
  • the clamping element 40 was actuated and moved in the axial direction illustrated by an arrow. Accordingly, the ring seal 20 was moved along the tapered surface of the seal seat 30 tapering toward the pressure side of the pipe joint.
  • the ring seal 20 has been deformed and radially displaced and/or upset towards the center of the tube. It can be seen that the ring seal is now in contact with an outer surface of the pipe 11, with the surface of the seal seat 30 and with the clamping element 40. It can be seen immediately that the pressure side of the ring seal can be fully pressurized and on this ring seal 20 a state occurs, as is described for the third illustration from FIG. The application of pressure thus increases the sealing of the pipe 11 on the one hand and the clamping of the pipe by the ring seal 20 on the other hand.
  • FIG. 12 shows a sealing arrangement 10 with an alternative design of the tensioning element 40.
  • This embodiment is compatible with all of the embodiments described and the function of the ring seal 20 and the sealing seat 30 corresponds to that of the exemplary embodiments already described, which is why it is not repeated again becomes.
  • the tensioning element 40 can be configured as described here, for example as an end section of an arrangement of toggle levers, which is moved axially by the tensioning of the toggle levers.
  • the clamping element 40 is constructed in several parts and has a pressure ring 41 , a clamping ring 42 and a conical ring 43 .
  • the pressure ring 41 is in contact with the ring seal 20 and with the Cone ring 43 or can be brought into contact.
  • Arranged centrally within the cone ring 43 is a clamping ring 42.
  • the cone ring 43 and the clamping ring 42 are slidably mounted on one another on conical surfaces.
  • the cone on the cone ring 43 widens in the direction of the joining direction, so that a movement of the cone ring 43 in the direction of the ring seal 20 compresses the clamping ring 42 radially.
  • the clamping ring 42 is pressed onto the pipe 11 by this radial pressure, so that this is held by an additional radial force.
  • the clamping ring 42 has teeth on its inner circumference, which are directed counter to the direction in which the pipe 11 is joined. When the pipe 11 moves counter to the joining direction, the clamping ring 42 is pressed further into the cone and the radial force which holds the pipe 11 is additionally increased.

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Abstract

Offenbart wird eine Dichtungsanordnung (10) zum Erzeugen einer Dichtfunktion in einer, insbesondere statischen, Rohrverbindung, insbesondere zwischen einem fluidführenden Rohr (11) und einer Verbindungsmuffe (12). Die Dichtungsanordnung (10) umfasset eine in einer umlaufenden Nut (121) angeordnete Ringdichtung (20), einen Dichtungssitz (30) und ein Spannelement (40) zum Spannen der Ringdichtung (20). Die Dichtungsanordnung (10) weist eine Druckseite auf. Der Dichtungssitz (30) ist in der umlaufenden Nut (121) druckseitig angeordnet und weist Überströmöffnungen (31) auf, sodass die Ringdichtung (20) auf der Druckseite mit dem Druck des Fluides beaufschlagt wird. Zusätzlich oder alter-nativ ist der Dichtungssitz (30) in der umlaufenden Nut (121) angeordnet und in Richtung der Druckseite konisch zulaufend aus-gebildet, sodass durch das Spannen der Ringdichtung (20) diese in einer radialen Richtung gestaucht wird, wobei die umlaufende Nut (121) druckseitig zugänglich bleibt.

Description

Dichtungsanordnung und Verbindungsmuffe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung zum Erzeugen einer Dichtfunktion in einer, insbesondere statischen, Rohrverbindung sowie eine Verbindungsmuffe umfassend eine Dich tungsanordnung gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentan sprüche.
Für die Verbindung von Rohrleitungen, insbesondere Kunststoff rohrleitungen, werden häufig Steckmuffen eingesetzt, in welche die Endabschnitte der zu verbindenden Rohrleitungen von zwei ge genüberliegenden Seiten eingeführt und dann darin dichtend fi xiert werden. Alternativ können die Steckmuffen auch am Ende ei ner Rohrleitung ausgebildet sein.
Bei einer weit verbreiteten Art solcher Steckmuffen erfolgt die Fixierung mittels Ringdichtungen aus elastomerem Material, wel che gleichzeitig auch für die erforderliche Dichtigkeit der Ver bindung sorgen. Die Ringdichtungen befinden sich in umlaufenden Ringnuten der Steckmuffe und werden beim Einführen der Endab schnitte der zu verbindenden Rohrleitung bzw. Rohrleitungen zwi schen einer Innenwand der Ringnut und einer Aussenfläche der je weiligen Endabschnitte radial gequetscht, sodass sie dichtend an den Aussenflächen der Endabschnitte anliegen und die Endab schnitte der Rohrleitungen im Reibschluss festhalten.
Die Herstellung derartiger Verbindungen mit Steckmuffen benötigt einen relativ hohen Kraftaufwand, um die Endabschnitte der zu verbindenden Rohrleitungen in die Steckmuffe einzuführen, da die erforderliche starke Quetschung der Ringdichtungen der Einfüh rung der Endabschnitte einen erheblichen Widerstand entgegen setzt. Zudem besteht die Gefahr, dass die entsprechende Ring dichtung beim Überstreifen über den Endabschnitt des Rohres Schaden nimmt. Um dies zu vermeiden müssen insbesondere die je weiligen Endabschnitte zusätzlich bearbeitet, beispielsweise entgratet, werden. Mit der EP 3120 064 Bl ist eine Steckverbindung mit einer Ring dichtung bekannt geworden, die zumindest einige dieser Nachteile behebt. Die EP 3120 064 Bl offenbart eine Steckverbindung mit einer Ringdichtung die mittels eines Spannelements verformt wird. Durch das Spannen des Spannelements, welches als ein Knie hebel ausgebildet ist, wird eine Breite einer Ringnut, in wel cher die Ringdichtung eingelegt ist, verkleinert, sodass die Ringdichtung beidseitig gequetscht wird. Die Ringdichtung liegt mit einem äusseren Umfang im Grund der Ringnut auf, sodass durch die Verformung ein innerer Durchmesser der Ringdichtung verklei nert wird und diese so in Anlage mit dem zu verbindenden Rohr kommt. Mit dieser Anordnung kann ein Rohrende mit einer entspre chenden Steckverbindung dicht verbunden werden. Eine derartige Verbindung ist jedoch wenig geeignet, um unter Druck stehende Leitungen zu verbinden, da die Ringdichtung genau im Bereich ih res Kontakts zum Rohrende durch einen Innendruck des Rohrs be aufschlagt wird und dadurch zum Abheben neigt.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung zumindest einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbeson dere soll eine Dichtungsanordnung und eine Verbindungsmuffe be reitgestellt werden, die es ermöglicht, sämtliche wesentlichen konstruktiven Eigenschaften einer Ringdichtung zu nutzen. Vor zugsweise soll ein zusätzlicher Bearbeitungsschritt zum Entgra ten eines Rohrendes verhindert oder zumindest der Aufwand zum Entgraten reduziert werden.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprü chen definierten Vorrichtungen gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen
Eine erfindungsgemässe Dichtungsanordnung zum Erzeugen einer Dichtfunktion in einer, insbesondere statischen, Rohrverbindung, insbesondere zwischen einem fluidführenden Rohr und eine Verbin dungsmuffe, umfasst eine in einer umlaufenden Nut angeordnete Ringdichtung. Die Dichtungsanordnung umfasst einen Dichtungssitz und ein Spannelement zum Spannen der Ringdichtung, wobei durch das Spannen der Ringdichtung diese in Anlage mit dem fluidfüh renden Rohr bringbar ist oder gebracht wird. Dies ermöglicht es zudem, dass eine Ringdichtung verwendbar ist, die einen Innen durchmesser hat, der grösser ist als ein Aussendurchmesser des abzudichten Rohrendes. Entsprechend muss die Ringdichtung nicht über eine Kante des Rohrendes gestülpt oder gezogen werden, son dern kann wegen ihres grösseren Durchmessers ohne Interferenz mit dem Rohrende über dieses gestreift werden. Die Dichtungsan ordnung weist eine Druckseite auf.
Die Druckseite der Dichtungsanordnung ist jene Seite, die in be- triebsgemässen Zustand mit Druck aus dem zu verbindenden Rohr beaufschlagt wird.
Der Dichtungssitz ist in der umlaufenden Nut druckseitig ange ordnet und weist Überströmöffnungen auf, sodass die Ringdichtung auf der Druckseite mit dem Druck des Fluides beaufschlagt wird.
Zusätzlich oder alternativ ist kann der Dichtungssitz in der um laufenden Nut derart angeordnet sein, dass er in Richtung der Druckseite konisch zulaufend ausgebildet ist, sodass durch das Spannen der Ringdichtung diese in radialer Richtung gestaucht, insbesondere verlagert, wird wobei die umlaufende Nut drucksei tig zugänglich bleibt.
Das heisst mit anderen Worten, dass die umlaufende Nut auf ihrer Druckseite mit einem Druck beaufschlagbar ist, insbesondere am Grund der Nut.
Richtungsbezeichnungen werden vorliegend durch die Dichtungsan ordnung in gattungsgemässem Gebrauch definiert. Eine axiale Richtung entspricht somit im Wesentlichen der Richtung der Längsachse eines zu verbindenden Rohres und entsprechend ent spricht eine radiale Richtung der Richtung eines sich rechtwinklig von dieser Achse erstreckenden Strahls. Eine Stau chung in radialer Richtung entspricht also einer Verlagerung ei nes Elementes oder einer Oberfläche in Richtung zur Längsachse des Rohres hin.
Dadurch dass die umlaufende Nut druckseitig zugänglich ist und entsprechend mit Druck beaufschlagt werden kann, kann ebenfalls die Ringdichtung mit Druck beaufschlagt werden. Eine vorhandene Pressung auf der Ringdichtung wird durch diese Druckbeaufschla gung zusätzlich verstärkt. Mit anderen Worten wird mit der Erhö hung des Drucks innerhalb der Rohrverbindung der Druck auf die Ringdichtung erhöht und somit entsprechend die Dichtungsfunktion erhöht.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Überströmöffnungen als sich radial erstreckende Nuten ausgebildet sind. Dies erlaubt einer seits eine einfache und kostengünstige Fertigung, andererseits ist beispielsweise eine visuelle Kontrolle des Zustands der Überströmöffnungen vor oder während des Einbaus einfach möglich.
Alternativ können die Überströmöffnungen als sich radial erstre ckende Bohrungen ausgebildet sein. Durch die Ausbildung als Boh rungen kann der Dichtungssitz mit einer umlaufenden und ununter brochenen Oberfläche versehen sein und damit eine entsprechend grosse Auflagefläche für die Ringdichtung bereitstellen.
Eine Kombination dieser beiden Ausführungsformen ist ebenfalls möglich .
Der Dichtungssitz kann eine Auflagefläche zur Auflage der Ring dichtung aufweisen. Vorzugsweise ist diese Auflagefläche durch eine Aussparung von einem Grund der umlaufenden Nut beabstandet. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Aussparung als eine radial nach innen versetzte Oberfläche des Dichtungssitzes ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausbildung des Dichtungssitzes mit einer Aussparung ist sichergestellt, dass die Ringdichtung im Bereich ihres grössten Durchmessers, insbesondere im Bereich des Grundes der Nut, ebenfalls mit Druck beaufschlagbar ist. Mit anderen Worten ist durch eine derartige Ausgestaltung im Wesentlichen die ganze auf der Druckseite der Dichtungsanordnung angeordnete Oberfläche der Ringdichtung gleichmässig mit Druck beaufschlag bar.
Der Dichtungssitz ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet. Somit lässt er sich einfach und mit einer hohen Genauigkeit fertigen.
In dem Fall in dem der Dichtungssitz in Richtung der Druckseite konisch zulaufend ausgebildet ist, kann dieser mit einem Winkel von 5° bis 20°, insbesondere von 7° bis 15°, vorzugsweise in ei nem Winkel von 7° bis 12° insbesondere in einem Winkel von 10° konisch zulaufend ausgebildet sein.
Diese Minimalwinkel und Maximalwinkel stellen sicher, dass eine entsprechende Verkleinerung eines Innendurchmessers der Ring dichtung stattfindet, diese jedoch nicht derart schnell erzwun gen wird, dass die Ringdichtung Schaden nimmt. Es ist ersicht lich, dass je flacher der Winkel ist, desto weiter das Spannele ment bewegt werden muss um eine entsprechend gewünschte Veren gung des Innendurchmessers zu erreichen. Ein Winkel von 10° hat sich hier als besonders vorteilhaft erwiesen.
Der Dichtungssitz kann aus Kunststoff gefertigt sein. Dies er laubt eine einfache und kostengünstige Fertigung.
Der Dichtungssitz ist vorzugsweise als separates Element ausge bildet, alternativ kann dieser jedoch als integraler Bestandteil der Verbindungsmuffe ausgebildet sein. Eine integrale Fertigung ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Dichtungssitz konisch zu laufend ausgebildet ist. Die Ringdichtung kann als O-Ring ausgebildet sein. O-Ringe sind einfach in der Fertigung, günstig und in unterschiedlichen Stan dardgrössen verfügbar. Zudem lassen sie sich einfach auswechseln und weisen äusserst homogene Eigenschaften auf.
Wie bereits dargelegt, kann die Ringdichtung einen Durchmesser aufweisen, der grösser ist, als ein Aussendurchmesser des abzu dichtenden Rohres. Dies ermöglicht das kraftlose Fügen der Dich tungsanordnung auf ein entsprechendes Rohrende, ohne dass die Ringdichtung das Rohrende berührt.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Innendurchmes ser der Ringdichtung grösser ist als ein Innendurchmesser der Nut. Der Innendurchmesser der Nut wird durch die an die Nut an grenzenden Oberflächen definiert.
Mit anderen Worten ist die Ringdichtung gegenüber den an die Ringdichtung angrenzenden Elementen zurückversetzt und damit ge schützt .
Vorzugsweise ist das Spannelement axial beweglich angeordnet und lässt sich somit in die axiale Richtung, also entlang des Roh res, verschieben. Dies erlaubt eine einfache Veränderung der Breite der umlaufenden Nut, sodass die Ringdichtung einfach ge spannt werden kann.
Vorzugsweise ist die umlaufende Nut einseitig durch das Spann element begrenzt. Mit anderen Worten weist die umlaufende Nut eine feste und eine bewegliche Seitenwandung auf, wobei die be wegliche Seitenwandung als Bestandteil des Spannelements ausge bildet ist. Das Spannen der Ringdichtung lässt sich somit ein fach bewerkstelligen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbindungsmuffe umfassend eine Dichtungsanordnung wie vorliegend beschrieben. Dies ermöglicht das Bereitstellen einer kompakten Einheit zum Verbinden von Rohrenden.
Dabei kann das Spannelement als eine in die Verbindungsmuffe einschraubbare Hülse ausgebildet sein.
Durch einfaches Verdrehen oder Einschrauben des Spannelementes in die Verbindungsmuffe kann die Ringdichtung vorgespannt wer den.
Alternativ kann das Spannelement als ein Endabschnitt einer An ordnung aus mehreren Spanngliedern ausgebildet sein die über ei nen Totpunkt in eine stabile Lage bewegbar sind.
Dadurch lässt sich die Ringdichtung durch ein einfaches Über schnappen der Spannelemente exakt Vorspannen. Die Spannglieder können insbesondere wie in der EP 3120 064 Bl beschrieben aus gebildet sein.
Alternativ kann das Spannelement als ein Spannring mit Spann schrauben ausgebildet sein, wobei mittels der Spannschrauben der Spannring in Richtung der Ringdichtung verlagerbar ist.
Dies ermöglicht insbesondere das Bereitstellen von relativ gros sen Verbindungsmuffen und das Herbeiführen von relativ hohen VorSpannkräften .
Die Verbindungsmuffe wie vorliegend beschrieben kann derart aus gebildet sein, dass diese eine zweite Dichtungsanordnung wie vorliegend beschrieben aufweist, die insbesondere der ersten Dichtungsanordnung entgegengesetzt angeordnet ist.
Mit einer derartigen Verbindungsmuffe können zwei Rohrenden ein fach und sicher miteinander verbunden werden. Die beiden Rohren den können vorzugsweise von entgegengesetzter Richtung in die Verbindungsmuffe eingeschoben werden und jeweils mit der ent sprechenden Dichtungsanordnung geklemmt und abgedichtet werden. Anhand von schematischen Figuren werden mehrere mögliche Ausfüh rungsformen der Dichtungsanordnung erläutert. Es zeigt:
Figur 1: Eine Verbindungsmuffe aus dem Stand der Technik in geöffneter Position;
Figur 2: die Verbindungsmuffe gemäss der Figur 1 in ge spannter Position;
Figur 3: das Funktionsprinzip eines konventionellen 0- Rings;
Figur 4: eine erste Ausführungsform eines Dichtungssitzes; Figur 5: eine Detailansicht eines Querschnitts durch den Dichtungssitz gemäss der Figur 4;
Figur 6: eine Detailansicht eines Querschnitts einer Dich tungsanordnung in eingebautem Zustand in geöffne ter Position;
Figur 7: die Detailansicht gemäss der Figur 6 in gespannter Position;
Figur 8: eine zweite Ausführungsform eines Dichtungssitzes;
Figur 9: eine Detailansicht eines Querschnitts durch den Dichtungssitz gemäss der Figur 8;
Figur 10: eine Detailansicht eines Querschnitts einer Dich tungsanordnung in eingebautem Zustand in geöffne ter Position;
Figur 11: die Detailansicht gemäss der Figur 10 in gespann ter Position;
Figur 12: eine Dichtungsanordnung mit einer alternativen Ausbildung eines Spannelementes. Die Figur 1 zeigt eine Verbindungsmuffe 12 aus dem Stand der Technik in geöffneter Position. In der Verbindungsmuffe 12 ist eine Dichtungsanordnung 10 angeordnet. Die Dichtungsanordnung 10 weist eine Ringdichtung 20 auf die vorliegend als O-Ring ausge bildet ist.
Die Dichtungsanordnung 10 weist zudem ein Spannelement 40 auf. Das Spannelement 40 ist axial beweglich und mit nicht näher be- zeichneten Spanngliedern, die als Kniehebel ausgebildet sind, verschiebbar. Das Spannelement 40 ist vorliegend als ein Endab schnitt ein integraler Bestandteil der Anordnung von Spannglie dern. Die Ringdichtung 20 ist in der Verbindungsmuffe 12 in ei ner umlaufenden Nut 121 angeordnet. Der prinzipielle Aufbau der Verbindungsmuffe 12 entspricht dem in der EP 3120 064 Bl offen barten Aufbau. Ebenso entspricht der Aufbau, die Anordnung und die Funktionsweise der Spannglieder jener aus der EP 3120 064 Bl.
Die Figur 2 zeigt die Verbindungsmuffe 12 gemäss der Figur 1 in gespannter Position. Durch das radiale Eindrücken der Kniehebel, welche das Spannelement 40 halten, wurde die Ringdichtung 20 komprimiert. Ihre Gestalt hat sich somit von einer im Wesentli chen runden Form (siehe dazu Figur 1) in eine im Wesentlichen ovale Form verändert. Die Ringdichtung 20 liegt am Grund der um laufenden Nut 121, an den Seitenwänden der Nut 121, wobei eine dieser Seitenwände durch das Spannelement 40 gebildet ist, und auf einer Aussenfläche des Rohrendes des Rohres 11 auf. Die Ringdichtung 20 hat somit auf vier Seiten Kontakt mit einem Ge genstück. Lediglich ein Bereich der Ringdichtung 20 im Bereich ihres Kontaktes mit dem Rohr 11 ist vom Inneren des Rohres 11 zugänglich und mit Druck beaufschlagbar. Die Beaufschlagung mit Druck an diese Stelle führt dazu, dass die Ringdichtung 20 auf gedrückt wird und deren Kontakt zum Rohr 11 nachlässt und damit die Verbindungsmuffe 12 undicht wird. Die Figur 3 zeigt das Funktionsprinzip einer Ringdichtung 20 die als ein konventioneller O-Ring ausgebildet ist. Der O-Ring liegt in einer nicht näher bezeichneten Nut einer Verbindungsmuffe 12. Ein abzudichtendes Rohr 11 wird in Pfeilrichtung in die Verbin dungsmuffe 12 gedrückt. Wie leicht zu erkennen ist, muss das Rohr 11 im Bereich des Erstkontaktes mit dem O-Ring eine Fase aufweisen um zu vermeiden, dass der O-Ring verletzt wird. Wäh rend des AufSchiebevorgangs (Übergang von der ersten zur mittle ren Darstellung) wird der O-Ring radial zusammengedrückt. Dieser übt im Anschluss eine gewisse Anpresskraft auf den Grund der Nut und auf die Aussenwandung des Rohres 11 auf. In der dritten Dar stellung gemäss der Figur 3 ist nun die Situation gezeigt, wenn ein Inneres des Rohres 11 mit Druck beaufschlagt wird. Der 0- Ring wird entsprechend an eine der Druckseite abgewandten Sei tenwandung der umlaufenden Nut gedrückt. Zudem vergrössert sich der Druck des O-Rings in radialer Richtung und entgegengesetzt der radialen Richtung. Mit anderen Worten vergrössert sich der Anpressdruck des O-Rings in der umlaufenden Nut und auf der Aus- senseite eines Rohres 11 mit steigendem Druck der auf der Druck seite auf den O-Ring wirkt.
Es ist unmittelbar ersichtlich, dass mit einer Verbindungsmuffe gemäss dem Stand der Technik (Figuren 1 und 2) eine einseitige Beaufschlagung des O-Rings mit Druck nicht möglich ist, da die ser seitlich zusammengepresst wird um eine radiale Vorspannung, wie in der mittleren Abbildung der Figur 3 gezeigt ist, zu er reichen .
Die Figur 4 zeigt eine erste Ausführungsform eines Dichtungssit zes 30. Der Dichtungssitz 30 ist im Wesentlichen ringförmig aus gebildet und weist eine Vielzahl an Überströmöffnungen 31 auf. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist lediglich eine der Überströmöffnungen 31 mit einem Referenzzeichen versehen. Der Dichtungssitz 30 weist zudem eine Auflagefläche 32 zur Auflage einer Ringdichtung auf. Wie aus der Figur 4 ersichtlich ist, ist diese Auflagefläche 32 durch die Überströmöffnungen 31 in meh rere Abschnitte unterteilt. Die Überströmöffnungen 31 sind vor liegend als sich radial erstreckende Nuten ausgebildet. An der Peripherie des Dichtungssitzes 30 ist eine Aussparung 33 ange ordnet sodass die Auflagefläche 32 von einer umlaufenden Nut, in welcher der Dichtungssitz 30 angeordnet ist oder angeordnet wer den kann, beabstandet ist. Durch die Überströmöffnungen 31 ist eine Verbindung von einem zum Zentrum eines Rohres hin gerichte ten Bereich der umlaufenden Nut zu einem Bereich am Grund der Nut geschaffen, sodass über diese Überströmöffnungen 31 ein Druckausgleich geschaffen werden kann, bzw. die Aussparung 33 mit Druck beaufschlagt werden kann.
Die Figur 5 zeigt eine Detailansicht eines Querschnitts durch den Dichtungssitz 30 gemäss der Figur 4. Der Querschnitt er streckt sich vorliegend durch eine der Überströmöffnungen 31. Durch die Aussparung 33 ist die Auflagefläche 32 in Bezug zu ei nem äussersten Rand des Dichtungssitzes 33 zurückversetzt und damit im gattungsgemässen Gebrauch zu einem Grund einer umlau fenden Nut beabstandet.
Die Figur 6 zeigt eine Detailansicht eines Querschnitts einer Dichtungsanordnung 10 in eingebautem Zustand in geöffneter Posi tion. Die Dichtungsanordnung 10 umfasst einen Dichtungssitz 30 wie zu der Figur 4 beschrieben. Der hier gezeigte Querschnitt entspricht jenem aus der Figur 5. Die Dichtungsanordnung 10 ist vorliegend in geöffneter Position dargestellt. Es ist ersicht lich, dass die Ringdichtung 20 geringfügig von einer Aussenflä- che des Rohrs 11 beabstandet ist. Die Ringdichtung 20 berührt jedoch auf einer Seite die Auflagefläche 32 des Dichtungssitzes 30 und auf der gegenüberliegenden Seite eine Oberfläche des Spannelements 40. Die Ringdichtung 20 liegt mit ihrer äusseren Peripherie an einem Grund der Nut 121 auf. In der hier gezeigten Lage kann das Rohr 11 ohne Kollision mit der Ringdichtung 20 in die Dichtungsanordnung 10 hinein bewegt werden oder aus dieser entfernt werden.
Die Figur 7 zeigt die Detailansicht gemäss der Figur 6 in ge spannter Position. Das Spannelement 40 wurde in Pfeilrichtung in Richtung zur Ringdichtung 20 hin bewegt, sodass die Ringdichtung 20 zwischen dem Dichtungssitz 30 und dem Spannelement 40 einge klemmt wurde und sich entsprechend verformt hat. Durch die Ver formung hat sich ein Innendurchmesser der Ringdichtung 20 ver kleinert, sodass die Ringdichtung 20 nun mit ihrer inneren Peri pherie auf einem äusseren Umfang des Rohres 11 aufliegt. Wie in der Figur 7 ersichtlich ist, ist ein Ringraum, der durch die Aussparung 33 in der Nut 121 gebildet ist mit einem Fluid zu gänglich. Dieses kann entlang der Aussenoberfläche des Rohres 11 entlangströmen und durch die Überströmöffnungen 31 im Dichtungs sitz 30 in diese Aussparung 33 strömen. Die Ringdichtung 20 ist somit sowohl im Bereich der Dichtung oder ihres Kontaktes zum Rohr 11 als auch im Bereich ihrer Dichtung oder ihres Kontaktes zum Grund der Nut 121 mit Druck beaufschlagbar. Mit anderen Wor ten ist die Ringdichtung 20 auf ihrer Druckseite mit dem Druck eines sich im Rohr 11 befindlichen Fluides beaufschlagbar. Durch diese Anordnung kann eine Erhöhung der Pressung in radialer Richtung und entgegengesetzt der radialen Richtung durch die Ringdichtung 20 erreicht werden. Mit zunehmendem Druck wird die Ringdichtung 20 derart verformt, dass diese von der Auflageflä che 32 abhebt.
Die Figur 8 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Dichtungs sitzes 30. Der Dichtungssitz 30 ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und weist eine Vielzahl an Überströmöffnungen 31 auf. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist lediglich eine der Überströmöffnungen 31 mit einem Referenzzeichen versehen.
Der Dichtungssitz 30 weist zudem eine Auflagefläche 32 zur Auf lage einer Ringdichtung auf. Wie aus der Figur 4 ersichtlich ist, ist diese Auflagefläche 32 durchgehend ausgebildet. Die Überströmöffnungen 31 sind vorliegend als sich radial erstre ckende Bohrungen ausgebildet. An der Peripherie des Dichtungs sitzes 30 ist eine Aussparung 33 angeordnet, in welche diese Bohrungen münden. Die Auflagefläche 32 ist von einer umlaufenden Nut, in welcher der Dichtungssitz 30 angeordnet ist, beab- standet. Durch die Überströmöffnungen 31 ist eine Verbindung von einem zum Zentrum eines Rohres hin gerichteten Bereich der um laufenden Nut zu einem Bereich am Grund der Nut geschaffen, so- dass über diese Überströmöffnungen 31 ein Druckausgleich ge schaffen werden kann, bzw. die Aussparung 33 mit Druck beauf schlagt werden kann.
Die Figur 9 zeigt eine Detailansicht eines Querschnitts durch den Dichtungssitz 12 gemäss der Figur 8. Der Querschnitt er streckt sich vorliegend durch eine der Überströmöffnungen 31. Durch die Aussparung 33 ist die Auflagefläche 32 in Bezug zu ei nem äussersten Rand des Dichtungssitzes 33 zurückversetzt und damit im gattungsgemässen Gebrauch zu einem Grund einer umlau fenden Nut beabstandet.
Die Ausführungsform des Dichtungssitzes gemäss den Figuren 8 und 9 ist vollumfänglich kompatibel mit der Dichtungsanordnung ge mäss der Figur 6 und 7 und mit dem darin illustrierten Dich tungssitz 30 austauschbar.
Die Figur 10 zeigt eine Detailansicht eines Querschnitts einer alternativen Dichtungsanordnung 10 in eingebautem Zustand in ge öffneter Position. In dieser Dichtungsanordnung 10 ist der Dich tungssitz 30 als integraler Bestandteil einer umlaufenden Nut 121 einer Verbindungsmuffe 12 ausgebildet. Der Dichtungssitz 30 ist vorliegend als in Richtung einer Druckseite konisch zulau fende Fläche ausgebildet. Auch hier ist ersichtlich, dass die Ringdichtung 20 einen inneren Durchmesser aufweist, der grösser ist als ein Aussendurchmesser eines Rohres 11. Im hier gezeigten Zustand liegt die Ringdichtung 20 auf der Oberfläche des Dichtungssitzes 30 auf sowie auf einer Oberfläche des Spannele ments 40.
Die Figur 11 zeigt die Detailansicht gemäss der Figur 10 in ge spannter Position. Das Spannelement 40 wurde betätigt und in axialer Richtung, illustriert durch einen Pfeil, bewegt. Ent sprechend wurde die Ringdichtung 20 entlang der konisch zulau fenden Oberfläche des Dichtungssitzes 30 in Richtung der Druck seite der Rohrverbindung bewegt. Wie ersichtlich ist, wurde die Ringdichtung 20 deformiert und in Richtung des Zentrums des Roh res radial verlagert und/oder gestaucht. Es ist ersichtlich, dass die Ringdichtung nun in Kontakt mit einer Aussenfläche des Rohres 11 ist, mit der Oberfläche des Dichtungssitzes 30 sowie mit dem Spannelement 40. Unmittelbar ersichtlich ist, dass die Druckseite der Ringdichtung vollständig mit Druck beaufschlagbar ist und an dieser Ringdichtung 20 ein Zustand eintritt, wie er zur dritten Abbildung aus der Figur 3 beschrieben ist. Durch die Beaufschlagung mit Druck wird also einerseits die Abdichtung des Rohres 11 erhöht und andererseits ebenso die Klemmung des Rohres durch die Ringdichtung 20.
Die Figur 12 zeigt eine Dichtungsanordnung 10 mit einer alterna tiven Ausbildung des Spannelements 40. Diese Ausführung ist mit sämtlichen beschriebenen Ausführungen kompatibel und die Funk tion der Ringdichtung 20 und des Dichtungssitzes 30 entspricht jenen aus den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen, wes halb auf eine erneute Wiederholung verzichtet wird. Mit anderen Worten kann das Spannelement 40 wie vorliegend beschrieben bei spielsweise als ein Endabschnitt einer Anordnung von Kniehebeln ausgebildet sein, welches durch das Spannen der Kniehebel axial bewegt wird.
Das Spannelement 40 ist mehrteilig aufgebaut und weist einen Druckring 41, einen Klemmring 42 und einen Konusring 43 auf. Der Druckring 41 ist in Anlage mit der Ringdichtung 20 und mit dem Konusring 43, bzw. in Anlage bringbar. Zentral innerhalb des Ko nusrings 43 angeordnet ist ein Klemmring 42. Der Konusring 43 und der Klemmring 42 sind auf konischen Flächen aufeinander ver schieblich gelagert. Der Konus am Konusring 43 weitet sich in Richtung der Fügerichtung, sodass durch eine Bewegung des Konus rings 43 in Richtung der Ringdichtung 20 der Klemmring 42 radial zusammengepresst wird. Durch diese radiale Pressung wird der Klemmring 42 auf das Rohr 11 gepresst, sodass dieses durch eine zusätzliche radiale Kraft gehalten ist.
Durch die Bewegung des Konusrings 43 in Richtung der Ringdich tung 20 drückt dieser auf den Druckring 41, der sich wiederum in Richtung der Ringdichtung 20 bewegt und diese wie vorliegend be schrieben verformt.
Der Klemmring 42 weist an seinem inneren Umfang Zacken auf, die entgegen der Fügerichtung des Rohres 11 gerichtet sind. Bei ei ner Bewegung des Rohres 11 entgegen der Fügerichtung wird der Klemmring 42 weiter in den Konus gedrückt und die radiale Kraft welche das Rohr 11 hält, zusätzlich erhöht.

Claims

Patentansprüche
1. Dichtungsanordnung (10) zum Erzeugen einer Dichtfunktion in einer, insbesondere statischen, Rohrverbindung, insbeson dere zwischen einem fluidführenden Rohr (11) und einer Ver bindungsmuffe (12), umfassend eine in einer umlaufenden Nut (121) angeordnete Ringdichtung (20), einen Dichtungssitz (30) und ein Spannelement (40) zum Spannen der Ringdichtung (20), wobei die Dichtungsanordnung (10) eine Druckseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungssitz (30) in der umlaufenden Nut (121) druck seitig angeordnet ist und Überströmöffnungen (31) aufweist, sodass die Ringdichtung (20) auf der Druckseite mit dem Druck des Fluides beaufschlagt wird und/oder dass der Dich tungssitz (30) in der umlaufenden Nut (121) angeordnet ist und in Richtung der Druckseite konisch zulaufend ausgebil det ist, sodass durch das Spannen der Ringdichtung (20) diese in einer radialen Richtung gestaucht wird, wobei die umlaufende Nut (121) druckseitig zugänglich bleibt.
2. Dichtungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Überströmöffnungen (31) als sich radial erstreckende Nuten ausgebildet sind.
3. Dichtungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Überströmöffnungen (31) als sich radial erstreckende Bohrungen ausgebildet sind.
4. Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungssitz (30) eine Auflagefläche (32) zur Auflage der Ringdichtung (20) auf weist, wobei diese Auflagefläche (32) durch eine Aussparung (33) von einem Grund der umlaufenden Nut (121) beabstandet ist.
5. Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungssitz (30) ring förmig ausgebildet ist.
6. Dichtungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Dichtungssitz mit einem Winkel von 5° bis 20°, insbesondere von 7° bis 15°, vorzugsweise in einem Winkel von 7° bis 12°, insbesondere in einem Winkel von 10°, konisch zulaufend ausgebildet ist.
7. Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungssitz (30) aus Kunststoff gefertigt ist.
8. Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungssitz (30) als in tegraler Bestandteil der Verbindungsmuffe (12) ausgebildet ist.
9. Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (20) als 0- Ring ausgebildet ist.
10. Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (20) einen Innendurchmesser aufweist, der grösser ist, als ein Aussen- durchmesser des abzudichtenden Rohres.
11. Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (40) axial beweglich angeordnet ist.
12. Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Nut (121) ein seitig durch das Spannelement (40) begrenzt ist.
13. Verbindungsmuffe (12) umfassend eine Dichtungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Verbindungsmuffe (12) nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass das Spannelement (40) als eine in die Ver bindungsmuffe (12) einschraubbare Hülse ausgebildet ist.
15. Verbindungsmuffe (12) nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass das Spannelement (40) als eine Anordnung aus mehreren Spanngliedern ausgebildet ist, die über einen Tot punkt in eine stabile Lage bewegbar sind.
16. Verbindungsmuffe (12) nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, dass das Spannelement (40) als ein Spannring mit Spannschrauben ausgebildet ist, wobei mittels der Spann schrauben der Spannring in Richtung der Ringdichtung (20) verlagerbar ist.
17. Verbindungsmuffe (12) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine zweite Dichtungsan ordnung (10) aufweist, die der ersten Dichtungsanordnung (20) entgegengesetzt angeordnet ist.
EP21844341.4A 2021-01-06 2021-12-23 Dichtungsanordnung und verbindungsmuffe Pending EP4274979A1 (de)

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Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2567243A (en) * 1949-10-15 1951-09-11 Joseph B Smith Sleeve coupling for pipes
US3227462A (en) * 1964-06-10 1966-01-04 Otis Eng Co Seal assemblies for tubular conductors
US3799585A (en) * 1972-11-17 1974-03-26 Reed Tool Co Rotary fluid joint
US4407526A (en) * 1981-01-05 1983-10-04 Perfection Corporation Tab-type coupling and method
GB2337310A (en) * 1998-04-28 1999-11-17 Hepworth Building Prod Seal seat for a pipe socket
KR101049449B1 (ko) * 2011-02-09 2011-07-15 현대주철산업 주식회사 관 연결용 압륜 조립체
CH709441A2 (de) * 2014-03-20 2015-09-30 Theodor Wüst Steckmuffe.
WO2016028739A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-25 Weatherford Technology Holdings, Llc Pivot joint
EP3112728B1 (de) * 2015-07-03 2020-02-19 FASTER S.r.l. Dichtung für schnellkupplungen und schnellkupplung mit besagter dichtung
US20180023733A1 (en) * 2016-07-19 2018-01-25 Wen Sheng Fu Co., Ltd Pipe adapter

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