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Rohrve rbindungs 5 tück zur dichten Verbin-
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dung von Rohren sowie Verfahren zum Kuppeln von Rohren mittels des
Verbindungsstücks Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrverbindungsstück zur dichten
Verbindung von Rohren, bei denen mindestens am Außenumfang eines Endes nahe von
dessen Rand eine ringförmige Dichtung aus elastischem Material angebracht ist, die
durch den Innenumfang des Rohres, mit denen das Rohrverbindungsstück so gekuppelt
wird, daß ein dichter Kontakt mit dem innenumiang des anzukuppelnden Rohres gebildet
wird.
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Sie bezieht sich ferner -auf ein Verfahren zum Kuppeln von Rohren
mittels des Verbindungsstücke.
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Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf dem Gebiet der iufströmungstechnik.
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Die zum bekannten Stande der Technik gehörenden Verbindungsstücke
der vorbezeichneten Art weisen ein Dichtungselement mit einer oder zwei Lippen auf,
das in Bezug auf eine in dem Verbindungsstück zur Aufnahme des Dichtungselement
bestimmte Rille oder Nut leicht hervorragt. Falls, wie in der DE-OS 2 305 936 beschrieben,
eine einzige lippe vorgesehen ist, wird sie infolge vorgangs mit dem Rohr vollständig
heruntergeklappt.
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Das hat zur Voraussetzung, daß die Rille oder Nut eine nicht zu vernachlässizende
Tiefe und Länge aufweisen muß. Für den Fall, daß, wie in der belgischen Patentschrift
836 224 beschrieben, zwei lippen vorgesehen sind, biegen diese sich beim Kupplungsvorgang
mit dem Rohr einfach herunter; das setzt infolgedessen eine noch größere Tiefe der
vorgesehenen Rille voraus, als dies der Fall.
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ist, wenn eine einzige Hohlkehle vollständig heruntergeklappt wird.
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Der Nachteil der so ausgebildeten Nuten besteht im resentlichen in
der Störung, die sie auf die Strömung des hindurchströmenden Mediums ausüben.
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Bin weiterer Nachteil der bekannten Verbindungestücke mit als lippen
ausgebildeten Dichtungselementen sind.die Kosten, die mit der Herstellung der notwendigerweise
komplizierte Profile aufweisenden ])ichtungse lemente verbund en sind.
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Aus der be]q-i.chen Patentschrift 833 713 ist auch
ein
rohrförmiges Verbindungsstück zur wasserdichten Verbindung von Rohren bekannt, bei
dem das Dichtungselement aus einem einfachen hohlen O-Ring besteht. Bei dieser Vorrichtung
ist es jedoch notwendig, hintereinander zwei Rillen vorzusehen. Dadurch wird einerseits
die länge des Kupplungsstücks mit der Wirkung vergrößert, daß bei der Herstellung
von Rohren und Verb in dungsstücken Materialveluste in auf genommen werden müssen,
nde-rerseits wird dadurch die Störung der S-trömung des durchströmenden Mediums
vergrößert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bisher bekannten Verbindungsstücke
zu ve-rmeidep.
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Darüber hinaus sollen die Bereiche der Kupplung schalldämpfende Eigenschaften
in Bezug auf Schwingungen besitzen, denen die Installation, deren Teil das Verbindungsstück
ist, ausgesetzt seinkann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verbindungsstück der eingangs bezeichneten
Art dadurch gelöst, daß das zur Abdichtung vorgesehene Element aus elastischein
Llaterial mit zellförmiger Struktur gebildet wird, daß das zur Abdichtung vorgesehene
Element eine zur Befestigung auf dem Rohrverbindungsstück vorgesehene Oberfläche
sowie eine geneigte Oberfläche aufweist, die sich zwischen der zur Befestigung vorgesehenen
Flache von der weite des Randes des Endes, an dem das Dichtungselement angebracht
ist, einerseits und einem Punkt, der in einer Querschnittsebene in vorbestimmtem
Abstand von der zur Befestigung vorgesehenen Fläche elegen ist, andererseits erstreckt,
daß die geneigte Fläche porös ist, und daß die Abmessungen des Dichtungselements
so gewählt sind, daß es nich dej
Kuppeln mit dem zu verbindenden
Rohr eine zwischen dem Innenumfang des Rohres und dem Auße:numfang des Rohrve rbindungsstücks
liegende .Fwischenschicllt bildet.
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Die Gesamtheit der vorbezeichneten Merkmale des Verbindungsstücks
gemäß der Erfindung efimöglicht es, das Abdichtungselement direkt rundum am Außenumfang
des Verbindungsstücks anzuordnenj ohne daß es notwelldig ist, eine Nut vorzusehen.
s kann zwar erwünscht sein, eine solche Nut vorzusèhen, insbesondere, wenn das Verbindungsstück
waagerecht angeordnet werden soll, um zu ermöglichen, daß; das Dichtungselement
aus Material von zellförmiger Struktur sowohl über einen kurzen wie über einen langen
Zeitraum sich hinreichend elastisch aus dehnen kann, um die Bildung von Abständän,
die sich unter dem Einfluß der Schwerkraft im oberen Teil der Verbindung zwischen
den Rohren und dem Verbindungsstück bilden können, zu verhindern.
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In jedem Fall, in dem eine Nut vorgesehen ist, ist sie von geringer
Tiefe, und die Abmessungen des Verbindungsstücks sind so gewählt, daß nach dem Kupplungsvorgang
des Verbindungsstücks mit dem Rohr ein Teil des Dichtungselements über die Nut hinaus
zwischen Verbindungsstück und Rohr zurückgehalten wird.
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Eine lhesonderheit des Verbindungsstücks gemäß der Erfindung besteht
-wie oben erwähnt- darin, daß die geneigte Fläche des Dichtungselements porös ist.
Das erweist-sich als unentbehrlich, weil man infolge des Umstandes, daß auf die
Kupplung des Rohres und des Verbindungsstückes ein starker Druck ausgeübt wird,
gemäß der Erfindung zuvor die Poren der vorbezeichneten Oberfläche mit
einem
Scllmiermittel ausfüllen muß, damit der Hand des Rohres gleiten kann, während er
das Dichtungselement in fortschreitender Bewegung ohne Rißbildung zusammenpreßt.
Die Aufbringung von Schmiermittel auf eine glatte Oberfläche würde jedenfalls nicht
zu dem erwarteten Ergebnis fuhren, weil der Rand des Rohres einfach das Schmiermittel
abkratzen würde, ohne daß es mit den Bereichen, die hinter dem vorbezeichneten Rande
des Rohres liegen, in Kontakt käme.
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Nach einer bevorzugten Aus-führungsform des Rohr verbindungsstücks
gemäß der Erfindung besteht das Material mit zellenförmiger Struktur aus porösem
Kautschuk. Eine vorteilhafte vLusführungsform des Verbindungsstücks gemäß der erfindung
besteht ferner darin, daß das Dichtungselement ein dreieckiges Profil aufweist.
Das hat den Vorteil besonders niedriger Herstellungskosten, weil ein solches Profil
das Ergebnis eines Schnittes längs der Diagonalen eines Streifens aus zellenförmig
strukturiertem Kautschuk mit rechteckigem Querschnitt ist. Das Profil ist also auf
sehr einfache Weise zu erhalten, wobei der Schnitt die einzige Maßnahme ist, um
eine geneigte poröse Fläche zu erhalten, wie sie für das Dichtungselement erwünscht
ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung erden nachstehend angegeben, ohne daß
die Erfindung darauf beschränkt ist. Insbesondere werden mehrere Ausführungsformen
des Verbindungsstücks gemäß der Erfindung unter-Bezugnahme nuf die in der Zeichnung
schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele erliiutert. Es zeigen Fig. 1 einen
seitenriß eines Rohrverbindungsstücks gemäß der erfindung, das zur Kupplung von
geraden
und gekrümmten Rohren bestimmt ist, von denen ein Paar durch strichpunktierte Linien
dargestellt ist, Fig. 2 einen Seitenriß eines Teils des Verbindungsstücks nach Fig.
1, wobei das Dichtung element im Schnitt dargestellt ist, in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 in ähnlicher Wiedergabe wie Fig. 2 ein; mit einem Rohr gekuppeltes Verbindungsstück,
Fig 4 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 2 eihe iusSüllrungsform des Verbindungsstücke,
bei der keine Nuten zur Aufnahme der Abdichtung vorgesehen sind, Fig. 5 und 6 jeweils
den Querschnitt einer Variante einer Ausführungsform des Dichtungselemente.
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Obwohl die Erfindung nicht auf die angeführte Art von Rohren und Verbindungsstücken
beschränkt ist ist sie ganz besonders für deren Anwendung in der Aeromeciianik geeinet.
In diesem Fall sind die Rohre und Verbindungsstücke im allgemeinen aus galvanisierten
Blechen hergestellt.
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Wie aus den Figuren 1 bis 3 zu entnehmen ist, ist das Verbindungsstück
1 dazu bestimmt, zwei Rohrlängen 2 und 3 wasserdicht miteinander zu kuppeln.
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Das Verbindungsstück 1 umfaßt einen zylindrischen Stutzen 4, an dem
jeweils in der Nähe seiner Enden eine Slut 5 vorgesehen ist. In jeder der Nuten
5 ist ein Dichtungselement 6 angeordnet, das von einem aus zellenförmigem elastischem
Material, vorzugsweise aus porösem Kautscliuk, bestehenden ringförmigen Dichtungselement
gebildet wird. Die
in der Zeichnung dargestellte Dichtung 6 hat
eine sehr einfache Ausführungsform, die zugleich sehr vorteilhaft ist; sie weist
das Profil eines rechtwinkligen Dreiectcs auf, dessen Basis 7 auf dem Außenumfang
der Nut 5 befestigt ist und deren Hypotenuse 8 eine für die Kupplung mit den Rohren
2 und 3 bestimmte gleichförmig ansteigende schiefe Ebene bildet. Die Dichtung 6
ist durch ein gebräuchliches Bindemittel, beispielsweise einen im Handel erhältlichen
selbstklebenden Kleber, auf dem Verbindungsstück befe-stigt, wobei die auf die Dichtung
aufgebrachte ltlebeschicht vor dem Aufkleben der Dichtung in an sich be-! kannter
Weise durch einen-ablösbaren Schutzstteifen geschützt ist. Die Dichtung 6 wird in
der, Weise hergestellt, daß die geneigte Fläche 8 die der Hypotenuse des Dreiecksprofils
entspricht., eine poröse Struktur aufweist. Das kann auf einfache Weise dadurch
erreicht werden, daR ein Streifen aus zellenförmig strukturiertem Material mit rechteckigem
Profil, der in üblicher Weise hergestellt wird, längs der Diagonalen in zwei Teile
zerschnitten wird. Die poröse Struktur der geneigte ten Fläche 8 ist erwünscht,
um vor dem Kupplungsvorgang des Verbindungsstückes und des Rohres 2 eine wirksame
Schmierung dieser Fläche zu erzielen. Eine hinreichende Schmierung ist auf sehr
einfache Weise durch Verwendung von flüssiger Seife oder einem anderen flüssigen
Reinigungsmittel erreichbar.
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Das für die Dichtung 6 verwendete elastische, zellenförmig strukturierte
Material soll eine Zusammendrückbarkeit aufweisen, die oberhalb 10 " und vorzugsweise
in de Größenordnung von 60 % liegt.
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Die Nuten 5 weisen eine %ane auf, die von der
gleichen
Größenordnung ist wie die Breite der Basis 7 der hermetischen Dichtung 6. Die Tiefe
der Nuten 5 ist im Vergleich zur Höhe der Dichtung 6 gering; sie liegt vorzugsweise
in der Größenordnung von 40 o der vorbezeichneten Rphe Wie aus Fig. 3 zu entnehmen
ist, wird beim Kupplungsvorgang des Rohres 2 und des Verbindungsstücks 1 der zweckmäßig
abgerundete Rand deslRohres 2 fortschreitend mit der geneigten - Fläche 8 der Dichtung
6 in Kontakt gebracht, wobei die Dichtung zusammengepreßt und im Sinne der Ver schiebebewegung
des Rohres 2, bezogen auf da Verbindungsstück , gestreckt wird. Die Vers8.hiebebewegung
wird dabei infolge der Schmierung,, die der Innenfläche des Rohres 2 durch das in
den; Poren der geneigten Fläche 8 der Dichtung 6 enthaltene Schmiermittel erteilt
wird, ermöglicht.
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Dadurch wird dem geringen Spiel, das zwischen der Außenfläche des
Verbindungsstückes 1 und der Innenfläche des Rohres 2 vorhanden ist, Rechnung getragen.
Der Spielraum liegt gemäß der Erfindung in der Größenordnung von 0,5 oder 0,6 mm.
Infolge der Streclcung der Dichtung 6 wird eine Zwischenlage aus elastischem Stoff
9 gebildet, durch die die Dichtigkeit -des. Verbindungsstücks verstärkt und ein
Kontakt von Metall zu Metall zwischen dem Verbindungsstück 1 und dem Rohr 2 vermieden
wird.
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Ein großer Vorzug des Verbindungsstücks gemäß der Erfindung besteht
somit darin, daß durch seine Anwendung eine wasserdichte Verbindung für Rohre verwirklicht
worden ist. Das ist deshalb sehr vorteilhaft, weil dadurch einerseits ein Dichtungselenient
.iis einem preiswerten Material geschaffen
worden ist und andererseits
infolge der beträclltlichen Länge der unter der Wirkung des Kupplungsvorgange 5
zusammenge preßten Dichtung gebildeten Zwischenlage ein Kontakt von Metall zu Metall
zwiscilen dem Verbindungsstück und dem Rohr vermieden wird. Außerdem können die
Dichtungen 6-am Arbeitsplatz und ohne Handwerkszeug aufgebracht werden; das macht
Vorbereitungen im Herstellungsbetrieb unnötig und verhindert Beschädigungen während
des Transportes. Vorteilhaft ist ferner, daß die Nut 5 nur eine geringe Tiefe hat
und daher keine merkliche Rehinderung der Strömung des das Verbindungsstück durchströmqnden
Mediums zur Folge hat. Zusammen mit dem der Möglichkeit eines Kontaktes von Metall
zu Metall verleiht dies einer Installation, die mit Verbindungsstücken gemäß der
Erfindung ausgerüstet ist, außergewöhnlich vorteilhafte scha:ll dämpfende Eigenschaften.
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In dem in Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel weist das Verbindungsstück
1 keine Nuten auf; die Dichtungen 6, die in gleicher Weise ausgestaltet sind, wie
die in dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Verbindungsstück angeordneten Dichtungen,
sind unmittelbar über dem Umfang auf der Außenfläche des Verbindungsstücks befestigt.
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Diese Ausführungsform hat sich als hinreichend erwiesen, doch muß
dafür Sorge getragen werden, die geneigte Oberfläche der Dichtungen vor dem Kupplungsvorgang
gut zu schmieren. Diese Ausführungsform ist insbesondere fiir senkreclfte Abschnitte
von Belüftungsunlagen und für waagerechte Abschnitte mit kleinen Rohrdurchmessern,
die bis zu 200 mm reichen, verwendbar.
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Außer Dreiecksprofilen sind zur Herstellung wasserdichter Dichtungen
6 auch andere Profile verwendbar. Das Profil kann beispielsweise, wie in Figuren
5 und: 6 dargestellt, die Form eines gleichschenkligen Dreiecks oder eines Trapezes
aufweisen. Bei den in den Figuren 5 und 6 wiedergegebenen Querschnitten eines Streifens
aus zellenförmig strukturiertem lCautschuk mit der zur Befestigung bestimmten Fläche
7? wird davon aus gegangen, daß diese Fläche mit einem selbstklebenden Klebstoff
überzogen ist und daß der Streifen derart orientiert ist, daß er in die Nut 5 des
in den Figuren 1 bis 3 wiedergegebenen Verbindungsstücks 1 einsetzbar ist. In allen
Fällen weist das Verbindungsstück eine geneigte poröse Fläche 8' auf, die sich zwischen
der zur Befe;stigung vorgesehenen Fläche 7' von der Seite dea Randes des Verbindungsstücks,der
für die Kupplung in Betracht gezogen wird, einerseits und andererseits einem in
vorbestimmtem Abstand von der zur Befestigung vorgesehenen Fläche 7' in einer quer
zu der vorbezeichneten Befestigungsebene gelegenen Punkt erstreckt.
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Der Ausdruck "zellenförmiges elastisches Material" ist ganz allgemein
zu verstellen. Außer mikrozellenförmig strukturierten Materialien schließt er ebenfalls
solche Materialien ein, in denen eine geringere Anzahl von Zellen, beispielsweise
weniger als 5,- vorhanden sind. In diesem Falle bilden die Zellen, wenn man einen
Querschnitt der Dichtung in Betracht zieht, innerhalb des Tfaterials richtige kanäle.
Es- versteht sich von selbst und geht im übrigen aus dem vorstehend Gesagten hervor;
daß die Erfindung nicht auf die angegebenen Ausführungsformen beschränkt ist; sie
erstreckt
sich vielmehr auf alle möglichen Varianten.
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So können beispielsweise die hermetisch abschliessenden Dichtungen
6 auf der Innenfläche der Rohre angeordnet sein oder, wenn die Verbindungsstücke
über dem Umfang auf der Außenfläche des Rohres angebracht werden, können die Dichtungen
6 auch auf dem Außenumfang der Rohre angeordnet sein.
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L e e r s e i t e