DE69911137T3 - Zusammengesetzte, hülsenförmige Dichtungsvorrichtung - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungshülse zum Dichten ringförmiger Räume, welche an der Stelle der Überlappung von zwei Körpern ausgebildet sind, welche sich ineinander erstrecken und unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wie z. B. bei zwei unterschiedliche Rohre. Die Situation, in welcher sich eine Leitung, wie z. B. ein Rohr oder ein Kabel durch einen breiteren Durchtritt beispielsweise in einem Boden oder einer Wand erstreckt, ist hier ebenfalls eine Möglichkeit.
- Im Falle von zwei unterschiedlichen Rohren, welche sich in einer Fluid transportierenden Verbindung befinden, werden diese üblicherweise zum Transportieren von Wasser, Gas, Ölen, flüssigen Chemikalien usw. verwendet. Eines der Rohre kann beispielsweise eine Hausverbindung bilden und einen kleineren Durchmesser besitzen als das Rohr, welches Die Stammleitung oder eine Abzweigung davon ist.
- Im Gegensatz zu dem, was in neu erbauten Gebäuden in einem zuvor unerschlossenen Gebiet der Fall ist – wo jeder Raum für die Realisierung eines Hausanschlusses zur Verfügung steht – gibt es nur sehr wenig Arbeitsraum im Boden in der Nähe eines Gebäudes, wenn Hausanschlüsse in existierenden Gebäuden hergestellt werden. Bei derartigen Verbindungen führt man bekanntermaßen ein engeres (Haus)-Rohr in das Ende des breiteren Hauptrohrs und plaziert dann einen aus zwei identischen Hälften bestehenden Dichtstopfen indem ausgebildeten ringförmigen Raum. Es spielt keine Rolle wie weit sich das engere Rohr in das breitere Rohr erstreckt.
- Eine ähnliche Situation liegt in Wänden von Gebäuden insbesondere in Fundamentwänden, Böden, jedoch auch Dächern vor, in welchen mittels permanenter synthetischer Rohrteile Durchtritte in dem gegossenen Beton offengehalten oder nach dem Gießen breite Durchtritte ausgebohrt werden, worauf die (zusammenhängenden) Leitungen, wie z. B. Rohre für Wasser oder Gas oder Kabel durchgeführt werden können. Die ringförmigen Räume zwischen der Leitung und dem permanenten Rohrteil oder der Bohrlochwand können später mit dem aus zwei Elementen bestehenden Dichtstopfen verschlossen werden.
- Eine aus zwei Hälften oder einem Stopfen bestehende Dichtung ist auch leicht zu ersetzen, wenn dieses erforderlich sein sollte.
- Aus
GB-A-2.032.015 NL-A-79.09260 - Der bekannte Dichtungsstopfen bewies im allgemeinen eine vernünftig gute Funktion. Es schien jedoch, als ob die Drücke, denen der Stopfen widerstehen kann, in bestimmten Anwendungen niedriger als erwünscht sind. Es kann vorkommen, daß aufgrund des Drucks des Erdmaterials der Stopfen zu weit in den ringförmigen Raum gedrückt wird, worauf die Dichtung fehlerhaft ist. Auch die Abdichtung gegenüber dem Durchtritt von Wasser von außerhalb der Rohre in das Innere kann unzureichend sein.
- Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung wenigstens einiger dieser Punkte.
- Die Erfindung stellt ein zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel gemäß Beschreibung in Anspruch 1 bereit.
- Mit der Anschlagsfläche bildet die letzte zweite Umfangsrippe eine stabile zusätzliche Dichtung derselben Länge für ein Fluidleck entlang der engen Linie zu der Außenseite des Flansches und stellt ferner eine frühe Barriere für die (Erd)-Feuchtigkeit bereit, welche vor dem Endflansch vorliegen kann. Ferner stellt die zweite Umfangsrippe eine Stabilisierung des Endflansches in einer radialen Ebene gesehen dar.
- Gemäß der Erfindung ist, wie in Anspruch 1 definiert, die letzte zweite Umfangsrippe im wesentlichen formbeständig.
- Gemäß der Erfindung ist, wie in Anspruch 1 definiert, die Endfläche des Endflansches ein wenig konisch zu dem Außenflansch hin geneigt, so daß im Falle einer vertikalen Anordnung keine Feuchtigkeitsansammlung in der Nähe des Übergangs zwischen dem Endflansch und der sich dadurch hindurch erstreckenden Leitung stattfinden kann.
- Bevorzugt besitzt die letzte zweite Umfangsrippe eine dem anderen Ende zugewandte geneigte Ebene.
- Die Stabilität wird ferner verbessert, wenn der Mantel zwischen dem Flansch und der ersten davor angeordneten Umfangsrippe eine größere Dicke als zwischen den anderen ersten Umfangsrippen besitzt.
- Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Dichtungsmittel der in dem Oberbegriff erwähnten Art bereit, welches leichter in den ringförmigen Raum eingeführt werden kann. Zu diesem Zwecke ist es vorgesehen, daß das andere Ende des Mantels in Bezug auf den Rest des Mantels verengt und im wesentlichen zylindrisch ist. Als eine Folge der Verengung ist das sogenannte andere Ende nachgiebiger als der Rest des Mantels. Ferner wird kein Material verwendet wo es nicht erforderlich ist.
- Bevorzugt erstreckt sich der verengte Abschnitt von dem anderen Ende aus bis zu der nächsten ersten Umfangsrippe.
- Das Einführen des Dichtungsmittels wird verbessert, wenn sich die primäre erste Umfangsrippe, die am nächsten an dem anderen Ende des Mantels angeordnet ist, zu einem niedrigeren radialen Niveau in Bezug auf die Mittellinie des zylindrischen Mantels als die nachfolgenden sekundären ersten Umfangsrippen erstreckt.
- Die Einführung des Dichtungsmittels wird ferner verbessert, wenn die am nächsten zu dem anderen Ende des Mantels liegende zweite Umfangsrippe in einem Abstand von dem anderen Ende angeordnet ist, welcher größer als der der ersten Umfangsrippe ist, welche am nächsten zu dem anderen Ende angeordnet ist. Demzufolge kann das relativ flexible Endteil durch eine gewisse Kippung in der axialen Ebene gegen das Innenrohr gedrückt werden, was eine schräge Einführung ermöglicht.
- Bevorzugt ist die zweite Umfangsrippe nahezu radial zu der gegenüberliegenden ersten Umfangsrippe ausgerichtet.
- Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Dichtungsmittel der in dem Oberbegriff erwähnten Art bereit, welches an dem Ort der Umfangsrippen eine verbesserte Dichtung realisiert. Zu diesem Zwecke ist vorgesehen, daß die ersten Umfangsrippen mit einer ersten axial ausgerichteten ringförmigen Ebene, welche dem anderen Mantelende gegenüberliegt, einer zweiten axial orientierten ringförmigen Ebene, die dem einen Ende gegenüberliegt und einer radial orientierten Außenoberfläche ausgebildet sind, welche diese Ebenen miteinander verbindet, in welchen sich die zweite ringförmige Oberfläche radial über die erste ringförmige Ebene hinaus erstreckt. Somit bildet jede erste Umfangsrippe eine Art eines flexiblen radialen Flansches, welcher nach einer Biegung gegen die Einführungsrichtung dichtend mit der radialen Außenoberfläche gegen die Innenoberfläche des breitesten Rohres geklemmt ist.
- Bevorzugt weist die radial orientierte Außenoberfläche einen schrägen Abschnitt auf, welcher zu dem anderen Ende weist, welcher nach dem Biegen an der Innenoberfläche des weitesten Rohres anliegt. Der Sitz wird hier verbessert, wenn die radiale Außenoberfläche eine im wesentlichen konvexe Form im axialen Querschnitt besitzt.
- Die Dichtung gegen die Außenoberfläche des schmalsten Rohres wird verbessert, wenn wenigstens einige von den zweiten Umfangsrippen eine konvexe radial orientierte innere Oberfläche bilden.
- Bevorzugt besteht das Dichtungsmittel gemäß der Erfindung aus einem synthetischen Gummi, einschließlich Gas- und Wasserdichtungsgummis wie z. B. EPDM, ölbeständigen Gummis, flammhemmenden Gummis, kalt- oder warmtemperaturbeständigen Gummis und/oder chemisch beständigen Gummis mit einer Shore-A-Härte von ungefähr 70 Grad oder mehr, um eine gute Festigkeit und Beständigkeit zu haben.
- Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel zum Dichten des Ringraums zwischen zwei sich teilweise überlappenden Körpern mit Wänden unterschiedlichen Durchmessers, wie zwei Rohre oder eine Leitung und einen Wanddurchgang dafür bereit, wobei das Dichtungsmittel einen aus zwei oder mehr ähnlichen Längselementen zusammengesetzten Mantel und einen an dem Ende des Mantels ausgebildeten Endflansch umfaßt, welche für eine Aufnahme in dem Ringraum und eine Plazierung gegen den Endrand des weitesten Rohres bestimmt sind, wobei der Mantel an seiner Außenoberfläche mit einer Anzahl erster in axialer Richtung beabstandeter Umfangsrippen versehen ist, und an seiner Innenoberfläche mit einer Anzahl zweiter in axialer Richtung beabstandeter Umfangsrippen versehen ist, wobei an dem einen Ende des Gehäuses an dem Innenumfang des Endflansches eine letzte zweite Umfangsrippe ausgebildet ist, welche im wesentlichen formbeständig ist. Bevorzugt bildet die letzte zweite Umfangsrippe eine axiale Anschlagsebene gegenüber dem verengten Rohr oder Leitung aus, demzufolge die Länge des Leckpfades sowie die Stabilität optimal wird.
- Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein System aus zwei Körpern mit Wänden unterschiedlichen Durchmessers, welche in koaxialer Weise ineinander reichen, um einen abzudichtenden Ringraum auszubilden, wie z. B. zwei Rohre unterschiedlichen Durchmessers oder eine Leitung und ein Wanddurchgang bereit, wobei der Ringraum mittels eines Dichtungsmittels der Erfindung abgedichtet wird, in welchem der Außendurchmesser der ersten Umfangsrippen und der Innendurchmesser der zweiten Umfangsrippen so angepaßt sind, daß der Außendurchmesser des kleinsten Rohres oder der Leitung und der Innendurchmesser des größten Rohres oder des Wanddurchgang so angepaßt sind, daß durch Einpressen gegen die betreffende Wand des weitesten Rohres oder Durchgangs die Umfangsrippen abdichtend geklemmt werden.
- Die Erfindung wird nun auf der Basis der exemplarischen Ausführungsform einer Dichtung gemäß der Erfindung erläutert, welche in den beigefügten Figuren dargestellt ist, in welchen:
-
1 eine Seitenansicht einer Zusammensetzungshälfte einer Dichtung gemäß der Erfindung ist, welche aus zwei identischen Längselementen besteht; und -
2 ein Längsquerschnitt einer Anordnung von zwei sich überlappenden Rohren mit einer Dichtung ist, die durch zwei Längselemente gemäß1 ausgebildet wird. - Die Hälfte
4 der zylindrischen Dichtung oder des zylindrischen Körpers44 besteht aus EPDM mit einer Shore-A-Härte von 75 Grad. Die Dichtungshälfte4 weist einen Mantel (Hälfte5 ) mit einem inneren Außenhauptdurchmesser von D1 (in diesem Beispiel 34 mm) auf, und wobei sich an dem einen Ende ein Endflansch6 radial nach außen mit einem Außendurchmesser D2 (in diesem Beispiel 61 mm) und an dem anderen Ende ein verengter Endabschnitt15 , welcher einen Durchmesser von D3 (in diesem Beispiel 45 mm) besitzt, welcher etwas kleiner als der Durchmesser D4 (in diesem Beispiel 48 mm) des Restes des Mantels5 ist. - An der Außenseite verändert sich der Endabschnitt
15 in eine primäre erste Umfangsrippe7a , welche – wie in der Zeichnung zu sehen – eine radiale ringförmige Ebene9a besitzt, die nach links orientiert ist, sowie eine radiale ringförmige Ebene10 , die nach rechts orientiert ist, wobei sich die ringförmige Ebene9a in eine radiale ringförmige Ebene über eine schräg ansteigende ringförmige Ebene11 und eine konvexe ringförmige Ebene12 verändert. Die Umfangsrippe7a besitzt einen Durchmesser D5 (in diesem Beispiel 55 mm). Hinter der Umfangsrippe7a ist eine Reihe von im wesentlichen identischen Umfangsrippen7a integriert auf dem Mantel5 ausgebildet, wobei diese Umfangsrippen in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und einen Durchmesser D6 (in diesem Beispiel 57 mm) besitzen, welcher ein wenig größer als D5 ist. - Die ganz rechte Umfangsrippe
7b besitzt eine relativ schmale radiale ringförmige Ebene10b , welche in einem verdichten Mantelabschnitt13 mit einem Durchmesser D7 (ein wenig größer als D4, in diesem Beispiel 51 mm) endet, welcher die Umfangsrippe7b mit dem Endflansch6 verbindet. - Die Umfangsrippen
7a ,7 ,7b besitzen eine Dicke von angenähert 4 mm und erstrecken sich 4 bzw. 5 mm von dem Mantel5 nach außen. Sie sind in einem solchen Umfang flexibel, daß eine gewisse Biegung in der Richtung T möglich ist. - An dem Innenumfang des Mantels sind konvexe Umfangsrippen
8 integriert ausgebildet, welche einen Innendurchmesser von D8 besitzen. Die ganz linke Umfangsrippe8 ist in einem Abstand S2 (in diesem Beispiel 10 mm) von dem linken Ende des Mantels5 und in demselben radialen Bereich wie die ganz linke Umfangsrippe7 außer der ersten angeordnet. Die ganz linke Umfangsrippe7a ist in einem Abstand S1 von dem linken Ende des Mantels5 angeordnet, welcher etwa die Hälfte von S2 (in diesem Beispiel 5 mm) beträgt. - Schließlich ist an der Stelle des rechten Endes eine spezielle Umfangsrippe
8a integriert auf der Innenebene des Mantels5 ausgebildet, wobei diese Rippe eine geneigt ansteigende ringförmige Ebene14 und eine umfangsaxiale (nämlich sich in axialer Richtung erstreckende, wie dargestellt) ringförmige Anschlagsebene16 besitzt, welche in der radialen Endebene17 des Endflansches6 endet. Die Umfangsrippe8a ist im wesentlichen aufgrund des Materials und ihrer Breite oder ihrer niedrigen Höhe formbeständig, nämlich starr gegenüber eine Biegung in der axialen Richtung der Linie, in welcher die Rippe8a anliegt, so daß die Anlageebene18 an der Außenoberfläche des Rohres3 dicht und eben anliegt. - In
2 sind zwei Dichtungshälften4 in dem ringförmigen Raum18 angeordnet, welcher zwischen koaxial ineinander greifenden Rohrenden2 und3 ausgebildet ist, um eine Dichtungsanordnung1 auszubilden. Der Innendurchmesser D11 des Rohres2 und der Außendurchmesser D10 des Rohres3 sind kleiner als D5 bzw. größer als D8. Ferner ist D2 nahezu gleich wie der Außendurchmesser D9 des Rohres2 . Bei der Plazierung befinden sich die Rohre2 und3 bereits an der in2 dargestellten Stelle. Die Dichthälften5 können leicht von rechts nach links in den ringförmigen Raum18 eingeführt werden, wobei diese Aktion durch den verengten Endabschnitt15 und die abgesenkte Umfangsrippe7a erleichtert wird. - Während der Einführung der Dichthälften
4 werden die Umfangsrippen7a ,7 ,7b als eine Folge des Kontaktes mit der Innenoberfläche des breiteren Rohres2 rückwärts gebogen und gegen dieses mit ihren Oberflächen11 angedrückt. Dieses wird durch das Vorhandensein der Umfangsrippen8 begünstigt. Wenn die Abdichtungshälften4 so weit eingeführt sind, daß der Endflansch6 an dem Endrand des Rohres2 anliegt, hat die Dichtung4 nicht nur die Leckpfade A und B abgedichtet, sondern als eine Folge der Umfangsrippen8a mit der Anschlagsebene16 , die gegen das Rohr3 gedrückt wird und wegen des verdickten Abschnittes13 , welcher den Endflansch6 gegen den Rohrendrand hält, wird auch ein Leckpfad entlang C und D in großem Umfang verhindert. - Da sich die Endebene
17 und der Endflansch6 konisch zu der Außenseite hin neigen, verbleibt in dem Falle, in welchem die Rohre2 und3 vertikal angeordnet werden, keine Feuchtigkeit auf der Endebene und tritt nach unten über den Pfad C entlang der Außenoberfläche des Rohres3 ein. - Es dürfte sich verstehen, daß das Rohr
3 auch ein (dickeres) Kabel sein kann und anstelle des Rohres2 ein Durchtritt in einer Wand (Wand, Boden, Dach) ausgebildet sein kann, durch welchen sich die (dann fortsetzende) Linie3 erstreckt. - Es scheint, daß mit der Dichtung gemäß der Erfindung unter Umständen, die ähnlich denen mit bekannten Stopfen sind, wesentlich höhere Drücke beherrscht werden können.
Claims (14)
- Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel (
1 ,4 ) zum Dichten des Ringraums (18 ) zwischen zwei sich teilweise überlappenden Körpern (2 ,3 ) mit Wänden eines unterschiedlichen Diameters, wie zwei Röhre oder eine Leitung und ein Wändedurchgang dazu, wobei das Dichtungsmittel einen zylindrischen Mantel (5 ), mit einer Achse und aus zwei oder mehr ähnlichen Längselementen zusammengestellt, und einen an einem Ende des Mantels gebildeten Endflansch (6 ), umfaßt, die bestimmt sind in dem Ringraum aufgenommen zu werden und gegen den Endrand des weitesten Rohrs oder beziehungsweise der weitesten Leitung (2 ) aufgestellt zu werden, wobei der Mantel an seiner Außenfläche mit einer Anzahl in Axialrichtung auf Abstand voneinander gelegener erster Umfangsrippen (7 ) versehen ist, und an seiner Innenfläche mit einer Anzahl in Axialrichtung auf Abstand voneinander gelegener zweiter Umfangsrippen (8 ) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine letzte zweite Umfangsrippe (8a ) hauptsächlich formbeständig ist und an dem einen Ende des Mantels an dem Innenumfang des Endflansches (6 ) gebildet ist, welche Rippe mit einer umgehenden, sich axial erstreckenden ringförmigen Anschlagfläche (16 ) versehen ist, zum Anschlagen an die schmale Leitung oder das schmale Rohr, wobei vor Gebrauch die letzte zweite Umfangsrippe (8a ) die größte radiale Höhe in der Endfläche (17 ) des Flansches (6 ) hat, um auf diese Weise eine Sperrschicht in der Endfläche des Flansches während Gebrauch zu bilden, wobei die Endfläche (17 ) des Endflansches ein wenig konisch ablaufend zu dem Außenrand gebildet ist. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach Anspruch 1, wobei die letzte zweite Umfangsrippe (
8a ) eine dem anderen Ende zugekehrte schräge Suchfläche (14 ) hat. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mantel (
5 ) zwischen dem Endflansch (6 ) und der davor gelegenen ersten Umfangsrippe (7b ) eine größere radiale Dicke als zwischen den anderen ersten Umfangsrippen (7 ) hat. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das andere Ende (
15 ) des Mantels bezüglich des Restes des Mantels verjüngt und hauptsächlich zylindrisch ist. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach Anspruch 4, wobei der verengte Abschnitt (
15 ) sich von dem anderen Ende zu der folgenden ersten Umfangsrippe (7a ) erstreckt. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach Anspruch 4 oder 5, wobei die am nächsten beim anderen Ende (
15 ) des Mantels gelegene primäre erste Umfangsrippe (7a ), zu einem niedrigen radialen Niveau bezüglich der Herzlinie des zylindrischen Mantels reicht als die darauffolgenden sekundären ersten Umfangsrippen (7 ). - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die am nächsten beim anderen Ende des Mantels gelegene zweite Umfangsrippe (
8 ) auf einem Abstand von dem anderen Ende (15 ), der größer ist als der Abstand zwischen dem anderen Ende und der am nächsten beim anderen Ende gelegenen ersten Umfangsrippe (7a ), gelegen ist. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach Anspruch 7, wobei die zweite Umfangsrippe (
8 ) radial zumindest nahezu in einer Linie mit der gegenüberliegenden sekundären ersten Umfangsrippe (7a ) gelegen ist. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Umfangsrippen (
7 ) mit einer ersten, dem anderen Mantelende zugekehrten, axialen Ringfläche (9a ), mit einer zweiten, dem einen Ende zugekehrten axialen Ringfläche (10 ) und mit einer diese Flächen miteinander verbindenden radial orientierten Außenfläche (11 ,12 ), wobei die zweite Ringfläche sich radial außer der ersten Ringfläche erstreckt, gebildet sind. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach Anspruch 9, wobei die radial orientierte Außenfläche einen schrägen dem anderen Ende (
15 ) zugekehrten Abschnitt (11 ) umfaßt. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach Anspruch 9 und 10, wobei die radial orientierte Außenoberfläche in axialem Durchschnitt eine hauptsächlich konvexe Form hat.
- Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einige der zweiten Umfangsrippen (
8 ) eine konvexe radial orientierte Innenfläche bilden. - Zusammengesetztes hülsenförmiges Dichtungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aus einem synthetischen Gummi mit einer Shore-A Härte von ungefähr 70 Grad oder mehr hergestellt.
- System von zwei Körpern (
2 ,3 ) mit Wänden eines unterschiedlichen Diameters, die auf eine koaxiale Weise ineinander schieben um einen abzudichtenden Ringraum zu bestimmen, wie zwei Röhre eines unterschiedlichen Diameters, oder eine Leitung und einen Wändedurchgang dazu, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum durch zusammengesetzte hülsengeformte Dichtungsmittel (1 ,4 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gedichtet wird, wobei der Außendiameter der ersten Umfangsrippen (7 ) und der Innendiameter der zweiten Umfangsrippen (8 ) derartig an den Außendiameter des schmalsten Rohrs oder Leitung (3 ) und den Innendiameter des weitesten Rohrs oder Wändedurchgangs (2 ) angepasst sind, daß die Umfangsrippen durch Eindruck abdichtend gegen die betreffende Wand des weitesten Rohrs oder Durchgangs geklemmt sind.
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