DE29804088U1 - Rohr mit einer Muffe zum Verlegen im Erdreich, insbesondere Steinzeugrohr - Google Patents

Description

pOlta Patentanwälte

Dipl.Phys. Ulrich Twelmeier Dr. techn. Waldemar Leitner Dr. phi/, not. Rudolf Bauer-1990 Dipl. Ing. Helmut Hubbuch-1991 European Patent Attorneys

ST05E001 DEU/Be98sO26/TW/Be/O9.O3.1998

Steinzeugwerk Ponholz GmbH & Co. KG., D-93139 Maxhütte-Haidhof

Rohr mit einer Muffe zum Verlegen im Erdreich, insbesondere Steinzeugrohr

Beschreibung:

Die Erfindung geht aus von einem Rohr mit einer Muffe zum Verlegen im Erdreich, insbesondere von einem Steinzeugrohr mit einem in die Muffe eingeklebten elastomeren Dichtring.

Die Rohre bestanden früher ausschließlich aus Steinzeug, in jüngerer Zeit verwendet man unter anderem auch solche aus Zementwerkstoffen und Kunststoffen. Solche Rohre werden beispielsweise zur Bildung von Abwasserleitungen im Erdreich verlegt. Dazu wird aufeinanderfolgend in die Muffe eines Rohres das Spitzende eines benachbarten Rohres gesteckt. Der Dichtring dient zum Abdichten der Abwasserleitung und befindet sich deshalb zwischen der Innenseite der Muffe des einen Rohres und der Außenseite des Spitzendes des anderen Rohres. Zu diesem Zweck ist es üblich, daß bereits der Hersteller der Rohre in die Muffe einen Dichtring einsetzt, in welchen beim Verlegen der Rohre das

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Spitzende des nächsten Rohres gesteckt wird, wodurch sich ein Klemmsitz der Rohre ineinander ergibt.

Der Dichtring soll so in die Muffe eingesetzt werden, daß er beim Handhaben des Rohrs im Herstellerwerk und beim Transport vom Herstellerwerk bis zum Verlegeort und beim Verlegen nicht verlorengehen kann. Zu diesem Zweck ist es bekannt, in die innere Umfangsfläche der Muffe eine Sicke einzuformen, in welche ein Dichtring lediglich durch einen mechanischen Eingriff, nämlich mit einer Ringwulst, eingreift. Durch diese Maßnahme soll auch die Abdichtung zwischen dem Dichtring und der Muffe verbessert werden. Insbesondere bei Steinzeugrohren finden die Dichtringe jedoch wegen unvermeidlicher Maßtoleranzen in der Muffe nicht immer den nötigen Halt. Das gilt selbst dann, wenn sie mit Hilfe eines Stützringes in die Muffe gepreßt werden.

Es ist auch bekannt, Dichtringe mit zylindrischer äußerer Mantelfläche in eine Muffe mit zylindrischer innerer Mantelfläche einzukleben und zu diesem Zweck den Dichtring gegenüber der Muffe mit einem geringen Übermaß zu versehen, um einen Andruck der Außenseite des Dichtrings an die Innenseite der Muffe zu erzielen, der eine ausreichende Klebekraft herbeiführen und/oder den Dichtring z.B. beim Transport des Rohrs sichern soll, bis der Klebstoff ausgehärtet ist. Da das Übermaß der Dichtung nur gering sein kann, ist auch in diesem Fall wegen der unvermeidlichen Maßtoleranzen ein sicherer Halt des Dichtrings in der Muffe nicht gewährleistet.

Es ist weiterhin bekannt, den Dichtring mit viel radialem Spiel in die Muffe einzusetzen und den verbleibenden Ringspalt danach mit Kunstharz auszugießen (DE 34 46 559 C2). Das ist jedoch ein zeitraubender, aufwendiger und lästiger Arbeitsgang, der obendrein an dem vom äußeren Rand der Muffe entfernt liegenden Ende der Dichtung eine besondere, radial nach außen gerichtete Dichtlippe und in der Muffe eine weitere Rille erfordert, in welche die Dichtlippe eingreift, um zu verhindern, daß das Gießharz beim Eingießen in die Muffe an dem Dichtring

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vorbei weiter in das Rohr hineinfließt. Vielmehr muß sichergestellt werden, daß das Gießharz auf den von der Dichtung abgedeckten Bereich beschränkt bleibt. Um die Gestalt dieses mit großem Spiel eingesetzten Dichtring zu stabilisieren, ist in der DE 34 46 559 C2 bereits vorgeschlagen, in den Dichtring einen Verstärkungsring einzubetten, welcher vom elastomeren Material allseits umschlossen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie der elastomere Dichtring in der toleranzbehafteten Muffe eines insbesondere aus Steinzeug bestehenden Rohres ohne größeren Aufwand zuverlässiger fixiert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Rohr mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Dichtring nicht nur eingeklebt, sondern durch einen Spannring, welcher den Dichtring jedenfalls im Bereich eines äußeren Vorsprungs gegen die mit einer Sicke versehene Umfangswand der Muffe drückt, dauerhaft gedehnt ist. Das hat wesentliche Vorteile:

♦ Auch bei größeren Maßabweichungen der Muffe und des Dichtrings sind, kann der Dichtring immer so weit gedehnt werden, daß er in der Sicke sicher fixiert ist.

♦ Die Dichtung muß nicht mit Übermaß eingesetzt werden. Deshalb kann es in der Dichtung nicht zu Verwerfungen kommen.

♦ Da der Dichtring nicht mit Übermaß eingesetzt werden muß, kann er leicht eingesetzt werden.

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♦ Da der Dichtring nicht mit Übermaß eingesetzt werden muß, kann der Klebstoff örtlich begrenzt aufgetragen werden, sei es auf der Außenseite des Dichtrings oder auf der Innenseite der Muffe, ohne daß man befürchten müßte, daß bereits beim Einschieben des Dichtrings in die Muffe der Klebstoff von dem Bereich, in welchem er aufgetragen wurde, abgestreift wird. Der Klebstoff verbleibt vielmehr im wesentlichen dort, wo man ihn aufgetragen hat.

♦ Durch die Kombination von Verklebung und andauernder elastischer Aufweitung des Dichtrings durch einen Spannring ist der Dichtring nicht nur beim Transport gesichert, sondern auch beim Einschieben des Spitzendes eines Rohres oder ebenso beim Herausziehen eines Rohres aus einer Muffe.

♦ Durch die Kombination aus Verklebung und andauernder elastischer Aufweitung des Dichtrings durch den Spannring erreicht man im Bereich der Sicke eine sich über den gesamten Umfang erstreckende Verklebung und damit eine verbesserte Abdichtung auf der Außenseite des Dichtrings.

♦ Die Montage erfordert nur wenig Aufwand. Am besten wird der Klebstoff vorab auf die Außenseite des Dichtrings aufgetragen, der Dichtring dann in die Muffe eingeschoben und mit einem Spannwerkzeug, insbesondere mit einem hydraulisch betätigten Mehrbacken-Spannwerkzeug aufgeweitet.

♦ Das Rohr kann nach dem Einsetzen der Dichtung sofort gehandhabt werden. Es ist nicht erforderlich, abzuwarten, bis der Klebstoff ggfs. ausgehärtet ist.

Der Vorsprung, mit welchem der Dichtring in die in der Muffe vorgesehene Sicke eingreift, ist zweckmäßigerweise eine sich in Umfangsrichtung des Dichtrings erstreckende Ringwulst. Ihr Querschnitt ist zweckmäßigerweise dem Querschnitt der Sicke ähnlich. Unter dem Querschnitt der Sicke wird die Gestalt der in Längsrichtung der Muffe geschnittenen Sicke verstanden. Der Querschnitt der Sicke

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kann ein Dreieck sein. Eine solche Sicke hat den Vorteil, daß sie sich vor dem Brennen des Steinzeugrohres besonders einfach in die Muffe einrollen läßt.

Eine andere vorteilhafte Querschnittsgestalt der Sicke ist ein Kreisabschnitt, welche dem Dichtring mehr Halt bieten kann. Besonders vorteilhaft ist eine Sicke, welche im Querschnitt die Gestalt eines Trapezes hat. Sie eignet sich besonders gut in Kombination mit einem Spannring, welcher radial einwärts von der Sicke angeordnet wird. Besonders günstig ist es, wenn die vom äußeren Ende der Muffe entfernt liegende Begrenzungsfläche der Sicke mit der Längsachse der Muffe einen größeren Winkel einschließt als die dem äußeren Ende der Muffe nächstliegende Begrenzungsfläche, insbesondere einen Winkel von 90°, weil dadurch der Dichtring beim Einschieben des Spitzendes eines anderen Rohres am besten gegen ein Verrutschen gesichert ist und die Klebeverbindung am wenigstens beansprucht wird.

Der Spannring muß sich dauerhaft aufweiten lassen. Das erzielt man am einfachsten und preiswertesten durch plastische Verformung. Grundsätzlich könnte man das auch mit einem Spannring aus Kunststoff erreichen, der thermoplastisch aufgeweitet wird. Vorzugsweise verwendet man jedoch einen Metallring, insbesondere einen Stahlring, welcher plastisch aufgeweitet wird. Kommt es darauf an, Korrosionserscheinungen zu vermeiden, kann man einen Edelstahlring nehmen.

Der Spannring drückt den Dichtring von innen gegen die Umfangswand der Muffe. Deshalb ist er zweckmäßigerweise in den Dichtring eingebettet, vorzugsweise in einer radialen nach innen offenen Ringnut; das erleichtert das Einsetzen des Spannrings in den Dichtring und beim Aufweiten des Spannrings kann man mit dem Spannwerkzeug unmittelbar am Spannring angreifen und die Kraft zu seinem Aufweiten unmittelbar in ihn einleiten.

Vorzugsweise stehen die beiden Ränder der Ringnut über den Spannring vor, so daß das Spitzende eines in die Muffe einzuschiebenden Rohres ungehindert

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über den Spannring hinweggeschoben werden kann. Der Spannring muß dazu nicht in die Sicke eingreifen oder darin gar versenkt sein. Vorzugsweise greift er aber teilweise in die Sicke ein.

Der Spannring kann im Querschnitt rechteckig sein. Dann läßt er sich am einfachsten spannen. Er kann im Querschnitt aber auch der Sicke ähnlich sein.

Der Dichtring kann überall dort, wo er bereits ohne Einsetzen des Spitzendes eines weiteren Rohres an der Muffe anliegt, mit dieser verklebt sein. Für Zwecke der Erfindung völlig ausreichend und daher bevorzugt ist es jedoch, den Klebstoff nur im Bereich der Sicke vorzusehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Beispielen mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Wand eines Steinzeugrohres

im Bereich einer Muffe mit eingeklebter Dichtung, und die

Figuren 2 bis 4 zeigen Muffen in einer Darstellung wie in Figur 1 mit Sicken

unterschiedlicher Querschnittsgestalt für das Fixieren eines Dichtrings, jedoch ohne eingesetzten Dichtring.

Figur 1 zeigt den Längsschnitt durch die Wand eines Steinzeugrohrs 1 mit einer Muffe 2 und einem an die Muffe anschließenden Schaft 3, von welchem nur ein kurzes Stück dargestellt ist. Die Muffe ist zylindrisch und hat ungefähr im Abstand von einem Drittel ihrer Länge, von ihrem äußeren Rand aus gemessen, eine Sikke 4, welche in dem dargestellten Längsschnitt durch die Muffe einen dreieckigen Querschnitt hat. In die Muffe ist ein elastomerer Dichtring 5, insbesondere aus Gummi bestehend, eingesetzt. Der Dichtring 5 ist ein Profilring mit einem zylindrisehen Grundkörper 5, mit einem am äußeren Rand der Muffe 2 anschlagenden Kragen 7, mit einer im Bereich der Sicke 4 angeordneten Ringwulst 8, mit einer

radial einwärts von der Ringwulst 8 vorgesehenen, zur Rohrachse hin offenen Ringnut 9, mit einem jenseits der Ringnut 9 vorgesehenen, gegen die Rohrachse gerichteten ringförmigen Fortsatz 10, von welchem zwei Dichtlippen 11 und 12 ausgehen, von denen die Dichtlippe 11 weiterhin gegen die Rohrachse gerichtet ist, wohingegen die Dichtlippe 12 tiefer in die Muffe 2 hinein schräg gegen deren Umfangswand gerichtet ist.

In der Ringnut 9 liegt ein Spannring 13 aus Stahl. Er hat einen rechteckigen Querschnitt und greift teilweise in die Sicke 4 hinein. Die beiden Ränder 14 und 15 der Ringnut 5 befinden sich an der Spitze von Lippen des Dichtrings 5, welche über die Innenseite 16 des Spannrings 13 hinausragen, so daß der Spannring 13 nicht über den Grundkörper 6 des Dichtrings vorsteht. In dem durch die Klammer 17 bezeichneten Bereich befindet sich zwischen dem Dichtring 5 und der Muffe 2 ein Klebstoff, beispielsweise ein dauerelastischer Einkomponentenklebstoff oder ein kalthärtender Zweikomponentenklebstoff.

Im Bereich der Sicke 4 ist der Dichtring 5 gedehnt und steht unter einer in Umfangsrichtung wirkenden Zugspannung, welche durch den Spannring 13 erzwungen wird. Der Dichtring 5 wird in nicht gespanntem Zustand eingesetzt, wobei er zuvor im Bereich der Ringwulst 8 mit Klebstoff beschichtet und in seine Ringnut 9 der Spannring 13 eingesetzt wird, welcher zunächst einen Außendurchmesser hat, der um so viel kleiner ist als der Innendurchmesser der Muffe 2, daß der Dichtring 5 mit dem eingesetzten Spannring 13 bequem in die Muffe 2 eingeführt werden kann, bis der Kragen 7 am äußeren Rand der Muffe anschlägt. Dann wird ein Spannwerkzeug eingeführt und der Spannring 13 durch plastische Verformung aufgeweitet, wobei er die Ringwulst 8 in die Sicke 4 drückt.

Wenn in die so vorbereitete Muffe 2 das Spitzende eines Rohres eingeschoben wird, wird der ringförmige Fortsatz 10 mit der Dichtlippe 11 in Längsrichtung des Rohres elastisch umgebogen und die Dichtlippe 12 tiefer in die Muffe hinein bewegt, ungefähr bis zu deren Ende. Die Dichtlippe 12 legt sich dabei weitgehend

an die Umfangswand der Muffe 2 an und die Dichtlippe 11 umspannt elastisch das Spitzende des eingeschobenen Rohres.

Bei der in Figur 2 dargestellten Abwandlung der Muffe 2 ist die Sicke 4 im Querschnitt nicht dreieckig, sondern halbkreisförmig.

Bei der in Figur 3 dargestellten Abwandlung der Muffe 2 ist die Sicke 4 trapezförmig; die vom äußeren Rand der Muffe 2 entfernt liegende Begrenzungsfläche 18 verläuft im Winkel von 90° zur Längsachse des Rohres, die dem äußeren Rand der Muffe benachbarte Begrenzungsfläche 18 verläuft hingegen unter einem Winkel von 40° bis 50° zur Längsachse des Rohres. In einer solchen Sicke 4 findet die Ringwulst 8 des Dichtrings 5 besonders guten Halt, insbesondere wenn die Ringwulst 8 so gestaltet wird, daß sie im Querschnitt der Sicke 4 ähnlich ist.

Ähnliche Vorteile wie im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ergeben sich im Ausführungsbeispiel der Figur 4, welches sich von der Figur 1 darin unterscheidet, daß die beiden Begrenzungsflächen 18 und 19, welche die im Querschnitt dreieckige Sicke 4 begrenzen, in unterschiedlich stark gegen die Längsachse des Rohres geneigt sind; die vom vorderen Rand der Muffe 2 entfernt liegende Begrenzungsfläche 18 steht zur Längsachse 18 des Rohres nämlich steiler als die andere Begrenzungsfläche 19.

ST05E001DEU

Bezugszahlenliste

1	Rohr
2	Muffe
3	Schaft
4	Sicke
5	Dichtring
6	Grundkörper
7	Kragen
8	Ringwulst
9	Ringnut
10	Fortsatz
11	Dichtlippe
12	Dichtlippe
13	Spannring
14,15	Ränder von 9
16	Innenseite von 13
17	Klammer
18	Begrenzungsfläche
19	Begrenzungsfläche

Be980572/TW/Be

Claims (16)

-9-Ansprüche:

1. Rohr mit einer Muffe (2) zum Verlegen im Erdreich, insbesondere Steinzeugrohr, mit einem in die Muffe (2) eingeklebten elastomeren Dichtring (5), dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (5) an seinem äußeren Umfang einen Vorsprung (8) hat, welcher in eine in der Muffe (2) ausgebildete Sicke

(4) eingreift, und daß der Vorsprung (8) des Dichtrings (5) durch einen Spannring (13) gedehnt ist.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (8) eine Ringwulst ist.

3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (4), in Längsrichtung der Muffe (2) geschnitten, die Gestalt eines Kreisabschnitts hat.

4. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (4), in Längsrichtung der Muffe (2) geschnitten, die Gestalt eines Trapezes hat.

5. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (4), in Längsrichtung der Muffe (2) geschnitten, die Gestalt eines Dreiecks hat.

6. Rohr nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom äußeren Rand der Muffe (2) entfernt liegende Begrenzungsfläche (18) der Sicke (4) mit der Längsachse der Muffe (2) einen größeren Winkel einschließt als die dem äußeren Rand der Muffe (2) nächstiiegende Begrenzungsfläche (19).

7. Rohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Winkel 90° ist.

8. Rohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (13) aus Metall besteht.

9. Rohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (13) aus Stahl besteht, insbesondere aus einem Edelstahl.

10. Rohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Spannring (13) durch plastische Verformung aufgeweitet ist.

11. Rohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Spannring (13) in einer radial nach innen offenen Ringnut (9) des Dichtrings (5) liegt.

12. Rohr nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ränder (14, 15) der Ringnut (9) über den Spannring (13) vorstehen.

13. Rohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ränder (14, 15) an Lippen des Dichtrings (5) ausgebildet sind.

14. Rohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Querschnitt des Spannrings (3) rechteckig ist.

15. Rohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (13) teilweise in die Sicke (4) eingreift.

16. Rohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Klebstoff vor allem in der Sicke (4) befindet.