DE3112542C2 - Kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring für Muffenverbindungen an Kunststoffrohren - Google Patents
Kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring für Muffenverbindungen an KunststoffrohrenInfo
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Abstract
Zur sicheren Halterung gegen axiale Kräfte von Kunstrohr-Muffenverbindungen sind nach Fig. 3 in den Dichtungsring (23) im wesentlichen dicht an dicht Rollkörper (24) mit gerauhter Umfangsfläche (25) eingebettet. Diese greifen ohne übermäßige Kerbwirkung an den Rohrabschnitten (21, 22) an und lassen ein Kaltfließen des Rohreinsteckendes (21) im Einspannbereich praktisch nicht zu.
Description
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Die Erfindung betrifft einen kombinierten Dichtungsund Schubsicherungsring für Muffenverbindungen an
Kunststoffrohren, die ein glattes zylindrisches Einsteckende und ein dieses mit geringem Spiel aufnehmendes
Muffenende aufweisen, in dem eine zur Rohrachse hin offene Umfangssicke mit einem etwa dreieckförmigen
Querschnitt vorgesehen ist, in den der im Querschnitt etwa keilförmige Dichtungsring mit mehreren in
Umfangsrichtung verteilten und in das Dichtungsmaterial eingebetteten Klemmelementen einlegbar ist, wobei
der Dichtring auf seinem zur Rohrachse weisenden Umfang aus zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgenden,
teilkreisförmig begrenzten Querschnittsbereichen besteht. ,
Ein kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring dieser Art ist aus der DE-OS 28 54 868 bekannt. Bei
diesem sind als Klemmelemente mehrere in Umfangsrichtung in größeren Abständen angeordnete Klemmstücke
aus Kunststoff vorgesehen, die an ihrer teilzylindrischen Innenfläche einen festen Belag aus
Körnern aufweisen, welche aus einem gegenüber dem Kunststoff der Klemmstücke und der Rohre und dem
Rohrformkörper härteren Material bestehen. Ke Klemmstücke können eine Umfangsbohrung aufweisen,
durch die ein schnurartiges Tragelement für die Klemmstücke eingelegt bzw. durch Bohrungserweiterungen
der Werkstoff des Dichtelementes schnurartig in die Bohrungen eingepreßt wird. Die Herstellung der
Klemmstücke ist relativ aufwendig und führt zu relativ hohen Kosten, die nicht immer bei einem Massenartikel
toleriert werden können. Die vom Volumen relativ großen Klemmstücke erfordern auch einen ausreichend
weiten Umfangsabstand, um eine sichere Einbettung der Klemmstücke in dem Dichtungsring zu ermöglichen.
Dabei zeigt es sich, daß bei der Klemmung von Kunststoffrohren, z. B. aus PVC, bei längeren Standzeiten
unter Druck das Material der Kunststoffrohre in die Zwischenräume zwischen benachbarten Klemmstücken
auf kaltem Wege fließt, wodurch die Klemmwirkung allmählich nachläßt. Auch muß die innere Umfangsfläche
der Klemmstücke relativ genau bearbeitet werden, wenn der Körnerbelag flächenmäßig ausreichend zum
Tragen kommen soll.
Dabei ist die Schubsicherung bei Kunststoffrohren insbesondere problematisch aus zwei Gründen: Einmal
sind die Oberflächen derartiger Kunststoffrohre für einen reibenden Klemmeingriff relativ ungünstig. Auf
der anderen Seite besteht die Gefahr, daß bei Erhöhung der Klemmkraft das Kunststoffmaterial infolge der
Dauerbelastung auf kaltem Wege wegfließt, so daß die Sicherung fortlaufend in ihrer Sicherungswirkung
nachläßt.
Überdies besteht die Gefahr, daß die Rohre an der Verbindungsstelle beschädigt werden.
Es ist ferner eine Einsteckverbindung für Rohre aus Metall, aus Kunststoff oder aus mit Kunststoff
beschichtetem Metall bekannt, bei der auf das Einsteckrohrende ein zu dessen Ende hin sich
verjüngender konischer Dichtungsring aufgesetzt ist, der die Stirnkante des Einsteckrohrendes übergreift.
Dieser Dichtungsring wird vor der Montage auf das Einsteckrohrende 1 aufgesetzt und dort z. B. durch
Kleben festgelegt. In die Einsteckmuffe wird ein weiterer ring- oder manschettenförmiger Dichtungskörper eingeklebt. Der Dichtungsringkörper und der
manschettenförmige Dichtungskörper sind so bemessen, daß zur Endschulter der Muffe hin ein freier
ringförmiger Raum verbleibt. In diesen Freiraum ist ein zusätzlicher Dichtungskörper eingesetzt, der als ringförmiger
Hohlkörper ausgebildet ist und aus einem elektrisch leitenden und als elektrisches Widerstandsheizelement wirkenden elastischen Werkstoff geformt
ist. Von diesem sind nach außen elektrische Anschlußleitungen herausgeführt, um diesen elastischen Werkstoff
nach Herstellen der Verbindung zu erhitzen und dadurch zu verfestigen und/oder zu expandieren. Es
wird also hier das zusätzliche Dichtungselement durch elektrischen Strom aufgeheizt und an Ort und Stelle
ausgeformt, insbesondere expandiert. Nach der Reaktion bildet dieser zusätzliche Dichtkörper einen steifen
Verriegelungskörper, der beispielsweise mit der Kunststoffbeschichtung der Rohre zu einer innigen formschlüssigen
Verbindung verschmolzen ist. Der so verfestigte ringförmige Hohkörper kann zusätzlich mit
umlaufenden radialen Vorsprüngen versehen sein, die
im Querschnitt einen sternförmigen Umriß ergeben (vgl. DE-AS 26 35 363). Diese Anordnung ist außerordentlich
aufwendig, behindert die Flexibilität einer Ki-Jiststoffleitung
im Bereich der Verbindungsstellen und ist bei Verwendung von thermoplastischen Kunststoffrohren
durch die Anwendung von Wärme sehr problematisch zu handhaben.
Es ist Aufgabe der Erfindung einen kombinierten Dichtungs- und Schubsicherungsring der eingangs
näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß dieser H) bei einfachem und preiswertem Aufbau eine zuverlässige
Einspannung des glatten Einsteckendes der Rohrverbindung auch über lange Betriebszeiten gewährleistet
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Kranz von in Umfangsrichtung im wesentlichen dicht an dicht
auf einem schnurartigen Tragteil aufgefädelten walzenförmigen Rollkörpern mit aufgerauhter oder gerändelter
Umfangsfläche in dem Dichtring eingebettet ist, wobei die an ihren Stirnseiten kegelstumpfförmig
ausgebildeten Rollkörper so bemessen und in dem Querschnitt des Dichtringes so eingebettet sind, daß die
Teilkreisumfänge des axial außen liegenden Bereiches des Dichtringes und der Rollkörper in Umfangsrichtung
im wesentlichen miteinander fluchten.
Praktische Dauerversuche haben überraschenderweise gezeigt, daß die Rollkörper außerordentlich zuverlässig
auch bei größeren Kräften die Rohre in ihrer Verbindungsstellung sichern können, und zwar — was
besonders überraschend war — ohne ein kaltes Wegfließen des Kunststoffmaterials oder eine die Rohre
zerstörende Kerbwirkung auf das Rohrmaterial auszuüben. Offenbar liegt dies im wesentlichen auch daran, daß
die Rollkörper, verglichen mit der maximalen Tiefe der Umfangssicke in der Muffe, nur einen relativ kleinen
Durchmesser aufweisen und so unmittelbar in den axial nach außen weisenden Querschnittsbereich des Dichtringes
in Umfangsrichtung fluchtend eingebettet werden. Sie können so praktisch dicht an dicht in dem Ring
angeordnet werden, ohne daß das Einlegen des Ringes in die Sicke behindert wird. Im praktischen Gebrauch
ergibt sich eine umfängliche Kontaktlinie zwischen dem Kranz der Rollkörper und den beiden Rohrabschnitten,
welche Kontaktlinie nur durch sehr schmale Bereiche unterbrochen ist. Diese hohe Gleichförmigkeit der
Kontakte zwischen den Rollkörpern und den Rohrteilen « ermöglicht offenbar eine sehr schonende gleichmäßige
Verteilung der Klemmkräfte auch dann, wenn erhebliche axiale Kräfte auftreten.
Die hohe Dauerfestigkeit der Schubsicherung ist insoweit überraschend, weil theoretisch zwischen den
Rollkörpern und den Kunststoffrohren nur ein linienförmiger Kontakt, überdies über schneidenförmige Umfangsstellen
der Rollkörper, besteht. Die Praxis Iiat dabei gezeigt, daß übermäßige Kerbwirkungen oder
plastische Kaltverformungskräfte nicht auftreten, vielmehr die hohe Gleichförmigkeit der Einspannung diese
Gefahren unterbindet. Dies beruht zu einem wesentlichen Teil darauf, daß in Umfangsrichtung der Kontakt
zwischen den Rollkörpern und den Umfangsflächen der Rohre nur an sehr schmalen Bereichen unterbrochen &o
wird. Dies wird durch das konische Ineinandergreifen der Rollkörper gewährleistet. Dadurch erhält der Ring
aber trotzdem eine hohe Flexibilität, so daß er ohne Beschädigung und Mühen in die Muffe eingelegt werden
kann.
Vorteilhafterweise ist die radial nach außen weisende kegelstumpfförmige Umfangsfläche des Dichtringes im
Bereich des Kranzes von Rollkörpern gegenüber dem in
20
25
JO
35
65 dieser Fläche liegenden Umfangsbereich der Rollkörper
radial nach innen zurückgenommen, so daß der direkte Kontakt zwischen dem Umfang der Rollkörper und den
Umfangsflächen der Rohre durch das Material des Dichtringes nicht beeinträchtigt wird.
Die Gleichmäßigkeit des Kontaktes über den Umfang kann noch dadurch wesentlich verbessert werden, wenn
man die Anordnung so trifft, daß die Rollkörper Abschnitte eines etwa entsprechend der Umfangskrümmung
der Kunststoffrohre gebogenen Stangen- oder Rohrmaterials sind. Der gegenseitige Abstand der in
den Dichtring eingebetteten Rollkörper entspricht
dabei maximal etwa der Wandstärke der Kunststoffrohre.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 im Ausschnitt einen Längsschnitt durch die eine Seite einer Muffenverbindung an Kunststoffrohren,
für die der kombinierte Dichtungs- und Schubsicherungsring gemäß der Erfindung vorgesehen ist,
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Dichtungsring,
Fig.3 im größeren Maßstabe den kombinierten Dichtungs- und Schubsicherungsring gemäb der Erfindung,
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Dichtungsring,
Fig.3 im größeren Maßstabe den kombinierten Dichtungs- und Schubsicherungsring gemäb der Erfindung,
Fig.4 in Seitenansicht eine Ausführungsform des Kranzes von walzenförmigen Rollkörpern und
Fig.5 in ähnlicher Darstellung wie Fig.4 eine
bevorzugte Ausführungsform der Rollkörper.
F i g. 1 zeigt die Muffenverbindung zwischen einem glatten zylindrischen Einsteckende 1 und einem dieses
mit geringem Spiel aufnehmenden Muffenende 3 von Kunststoffrohren. In dem Muffenende ist eine zylindrische
Erweiterung 5 vorgesehen, an die eine in dem Muffenende ausgebildete, zur Rohrachse hin offene
Umfangssicke 7 mit einem etwa dreieckförmigen Querschnitt anschließt. Die Umfangssicke 7 weist einen
steileren kürzeren Schenkel 8 und einen flacheren, geneigteren, längeren Schenkel 11 auf. Die Schenkelabschnitte
sind über Krümmungsradien 9, 10 und 12 miteinander bzw. den angrenzenden Rohrbereichen
verbunden. An die Umfangssicke schließt sich ein kurzer zylindrischer Endabschnitt 6 der Muffe an, der mit der
zylindrischen Erweiterung 5 im wesentlichen fluchtet. Die freie Stirnkante 2 des Einsteckendes 1 liegt einer
Innenschulter 4 des Muffenendes mit geringem Abstand gegenüber. Die lichte Weite der Rohre ist mit »D«
angegeben.
In die Umfangssicke wird ein Dichtring 13 eingelegt, dessen Querschnittsform aus F i g. 2 hervorgeht. Der
Dichtring ist keilförmig ausgebildet und weist einen oberen verdickten Abschnitt von teilkreisförmigem
Umriß auf, dessen Mittelpunkt »A« mit dem Krümmungsmittelpunkt des Radius 12 der Umfangssicke 7
zusammenfällt. Der Krümmungsradius 15 des verdickten Abschnittes 14 ist gieich oder etwas größer als der
Krümmungsradius 12. In dem verdickten Abschnitt 14 ist eine Umfangsnut 16 vorgesehen, so daß im Bereich
der größten radialen Abmessung der Umfangssicke eine Dichtungslippe ausgebildet ist. An den verdickten
Abschnitt 14 schließt sich ein weiterer Querschnittsbereich i7 des Dichtungsringes 13 an, der ebenfalls einen
teilkreisförmigen Umriß aufweist. Auf der radial nach außen weisenden Seite ist der Dichtungsring 13 durch
eine Kegelstumpffläche 18 begrenzt.
In dem Dichtungsring 13 ist gemäß Fig. 3 ein Kranz
von in Umfangsrichtung im wesentlichen dicht an dicht auf einem schnurartigen Tragteil 27 aufgefädelten
walzenförmigen Rollkörpern 24 eingebettet. Man erkennt, daß die Rollkörper 24 so bemessen und in dem
Querschnitt des Dichtungsringes 13 eingebettet sind, daß die Teilkreisumfänge des axial außen liegenden
Bereiches 17 des Dichtringes und der Rollkörper 24 in ^ Umfangsrichtung im wesentlichen in Fluchtung liegen,
wie dies F i g. 3 zeigt.
Die walzenförmigen Rollkörper sind mit aufgerauhter oder gerändelter Umfangsfläche 25 versehen. Zur
Aufnahme des schnurartigen Tragteils 27 weist jeder ,o
Rollkörper eine zentrale Bohrung 26 auf. Die radial nach außen weisende kegelstumpfförmige Umfangsfläche
18 des Dichtringes 23 (vgl. F i g. 3) ist im Bereich des Kranzes von Rollkörpern 24 gegenüber dem in dieser
Fläche Hegenden ümfangsbereich der Roiikörper radial ι -,
nach innen zurückgenommen, wie dies bei 18a angedeutet ist.
Der Umriß der zur Rohrachse hin offenen Umfangssicke des Muffenendes ist in Fig.3 durch die
strichpunktierten Begrenzungslinien 21 und 22 lediglich angedeutet.
Die Stirnflächen der Rollkörper 24 sind gemäß F i g. 4 kegelstumpfförmig ausgebildet und mit 26a bezeichnet.
Im entspannten Zustande des Dichtungsringes 23 können die Rollkörper im wesentlichen dicht an dicht
angeordnet sein, ohne daß die Flexibilität des kombinierten Dichtungs- und Schubsicherungsringes, die zum
Einlegen dieses Ringes in die Umfangssicke erforderlich ist, beeinträchtigt wird. Da sich der kombinierte
Dichtungs- und Schubsicherungsring beim Einschieben des Einsteckendes 1 in das Muffenende aufweitet,
können danach geringe unregelmäßige Abstände zwischen benachbarten Rollkörpern auftreten, wie dies
bei 30 und 31 in F i g. 4 angedeutet ist.
Die Rollkörper 35 sind bei einem anderen Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 an ihren Stirnflächen so
bearbeitet, daß sie auf der einen Seite eine Kegelstumpffläche 37 und auf der anderen Stirnseite eine
hinterschnittene Kegelfläche 36 aufweisen. Dadurch können ohne Beeinträchtigung der Flexibilität die
wirksamen Umfangsflächen benachbarter Rollkörper noch dichter beieinanderliegen als bei der Ausführungsform nach F i g. 4.
Die stirnseitige Bearbeitung der Rollkörper erfolgt unmittelbar beim Abstechen von einem entsprechend
profilierten Stangenmaterial. Eine Nachbearbeitung ist nicht erforderlich, wobei das Stangenmaterial aus
Metall oder Kunststoff bestehen kann. Besonders günstig ist es, wenn das Stangenmaterial vor dem
Abtrennen der Rollkörper etwa kreisförmig gebogen wird, wobei der Biegekreisdurchmesser etwa dem
Durchmesser der Kunststoffrohre entspricht.
Der Durchmesser des kombinierten Dichtungs- und Schubsicherungsringes ist auf die Nennweite der Rohre
so abgestimmt, daß der Abstand zwischen benachbarten Rollkörpern, die in das Material des Dichtungsringes
eingebettet sind, maximal etwa der Dicke der Wandung der Kunststoffrohre entspricht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring für Muffenverbindungen an Kunststoffrohren,
die ein glattes zylindrisches Einsteckende und ein dieses mit geringem Spiel aufnehmendes Muffenende
aufweisen, in dem eine zur Rohrachse hin offene Umfangssicke mit einem etwa dreieckförmigen
Querschnitt vorgesehen ist, in dem der im Querschnitt etwa keilförmige Dichtungsring mit mehreren
in Umfangsrichtung verteilten und in das Dichtungsmaterial eingebetteten Klemnielementen
einlegbar ist, wobei der Dichtring auf seinem zur
Rohrachse weisenden Umfang aus zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgenden, teilkreisförmig begrenzten
Querschnittsbereichen besteh1., dadurch
gekennzeichnet, daß fiin Kranz von in Umfangsrichtung im wesentlichen dicht an dicht auf
einem schnurartigen Tragteil (27) aufgefädelten walzenförmigen Rollkörpern (24) mit aufgerauhter
oder gerändelter Umfangsfläche (25) in dem Dichtring (13 bzw. 23) eingebettet ist, wobei die an
ihren Stirnseiten (26, 36, 37) kegelstumpfförmig ausgebildeten Rollkörper so bemessen und in dem
Querschnitt des Dichtringes so eingebettet sind, daß die Teilkreisumfänge des axial außen liegenden
Bereiches (17) des Dichtringes und der Rollkörper in Umfangsrichtung im wesentlichen miteinander
fluchten.
2. Kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die radial nach außen weisende kegelstumpfförmige Umfangsfläche (18) des Dichtringes (13 bzw. 23) im
Bereich des Kranzes von Rollkörpern (24) gegenüber dem in dieser Fläche liegenden Umfangsbe- a
reich der Rollkörper radial nach innen zurückgenommen ist (18a/
3. Kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rollkörper Abschnitte eines etwa entsprechend der Umfangskrümmung der Kunststoffrohre gebogenen
Stangen- oder Rohrmaterials sind.
4. Kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der gegenseitige Abstand der in den Dichtring eingebetteten Rollkörper maximal etwa der Wandstärke
der Kunststoffrohre (1,3) entspricht.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3112542A DE3112542C2 (de) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring für Muffenverbindungen an Kunststoffrohren |
EP82900936A EP0076275A1 (de) | 1981-03-30 | 1982-03-29 | Abgedichtete und gegen schubkräfte gesicherte muffenverbindung an kunststoffrohren |
AU82774/82A AU8277482A (en) | 1981-03-30 | 1982-03-29 | Sealed coupling of plastic material pipes resisting to thrustforces |
PCT/DE1982/000072 WO1982003440A1 (en) | 1981-03-30 | 1982-03-29 | Sealed coupling of plastic material pipes resisting to thrust forces |
BE2/59650A BE892660A (fr) | 1981-03-30 | 1982-03-29 | Dispositif de jonction entre tuyaux de matiere synthetique par manchon etanche bloque a l'egard d'un glissement |
IT8220474A IT1190749B (it) | 1981-03-30 | 1982-03-30 | Collegamento a manicotto su tubi in materiale sintetico chiuso a tenuta e assicurato contro forze di scorrimento |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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---|---|
DE3112542A1 DE3112542A1 (de) | 1982-10-14 |
DE3112542C2 true DE3112542C2 (de) | 1984-02-09 |
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DE3112542A Expired DE3112542C2 (de) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Kombinierter Dichtungs- und Schubsicherungsring für Muffenverbindungen an Kunststoffrohren |
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---|---|---|---|---|
DE2635363C3 (de) * | 1976-08-06 | 1979-01-25 | Karl Heinz 3353 Bad Gandersheim Vahlbrauk | Einsteckverbindung für Rohre |
DE2854868A1 (de) * | 1978-12-19 | 1980-07-10 | Georg Seiler | Schubsicherung fuer steckverbindung von druckrohren und druckrohrformkoerpern aus kunststoff |
-
1981
- 1981-03-30 DE DE3112542A patent/DE3112542C2/de not_active Expired
-
1982
- 1982-03-29 BE BE2/59650A patent/BE892660A/fr unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3112542A1 (de) | 1982-10-14 |
BE892660A (fr) | 1982-07-16 |
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