DE4447608C2 - Dichtungsmanschette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsmanschette für Rohrleitungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Dichtungsmanschetten für Rohrleitungen sind bekannt. So sind beispielsweise in der DE 28 14 497 C2, US-PS 4,685,704, DE-GM 19 49 498 und EP 0 015 559 B1 Muffenin­ nendichtungen für Rohrstöße bei Rohrleitungen be­ schrieben, die eine die Stoßfugen übergreifende Man­ schette aus nachgiebigem Material aufweisen. Die Muf­ feninnendichtung wird mittels ringförmiger Spannele­ mente unter Druck an der Innenwandung der Rohrleitung in Anlage gehalten. Im Bereich der Spannbänder sind an der Außenseite der Muffeninnendichtung Dichtflä­ chen vorgesehen, die mittels der Spannbänder gegen die Innenwand des Rohres gedrückt werden. Zwischen den Dichtflächen ist ein Steg vorhanden, der die Stoßfuge dichtend übergreift. Hierbei ist nachteilig, daß bei starken äußeren auf die Rohrleitung wirkenden Drücken, beispielsweise durch Grundwasser, dieser durch eine undichte Stoßfuge auf den Steg wirkt, so daß dieser in das Innere der Rohrleitung ausbeult. Hierdurch kommt es einerseits zu einer zusätzlichen Querschnittsverengung der Rohrleitung, und anderer­ seits ist der ausgebeulte Steg einer verstärkten An­ strömung der in der Rohrleitung transportierten Me­ dien ausgesetzt. Hierdurch wirken zusätzliche Axial­ kräfte auf die Muffeninnendichtung, die zu einem er­ höhten Verschleiß der Muffeninnendichtung führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dich­ tungsmanschette der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit der in einfacher Weise sichere Innenabdichtungen von Rohrleitungen durchführbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Dich­ tungsmanschette mit den im Anspruch 1 genannten Merk­ malen gelöst. Dadurch, daß die Dichtungsmanschette wenigstens drei Dichtungsabschnitte aufweist, von de­ nen wenigstens ein mittlerer Dichtungsabschnitt un­ mittelbar auf beziehungsweise bei wenigstens vier Dichtungsabschnitten zwei mittlere Dichtungsabschnit­ te unmittelbar beidseitig neben einer Stoßfuge der Rohrleitung angeordnet sind, ist ein absolut dich­ tendes, auch gegen höchste äußere Drücke zuverlässig wirksames Innendichtungssystem geschaffen. Insbeson­ dere dadurch, daß wenigstens einer der Dichtungs­ abschnitte unmittelbar auf einer Stoßfuge einer Rohr­ leitung oder zwei Dichtungsabschnitte bei insgesamt wenigstens vier Dichtungsabschnitten unmittelbar neben der Stoßfuge einer Rohrleitung angeordnet sind, kann durch die Anordnung der Spannelemente im Bereich der Dichtungsabschnitte eine optimale Abdichtung der Stoßfuge selbst bei hohen äußeren Drücken erreicht werden. Ein Ausbeulen der Dichtungsmanschette in das Rohrinnere hinein wird so selbst bei großen Drücken verhindert.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dichtfläche der Dichtungsman­ schette von mehreren, axial zueinander beabstandeten Teildichtflächen gebildet wird, wobei die Teildicht­ flächen vorzugsweise unsymmetrisch in bezug auf die gesamte Dichtfläche angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß die einzelnen Teildichtflächen eine un­ terschiedliche axiale Erstreckung innerhalb der Dichtfläche aufweisen, so daß sich zwischen dem ab­ zudichtenden Abschnitt der Rohrleitung und dem Innen­ raum der Rohrleitung eine Anzahl verschiedenartig ausgebildeter Dichtflächen erstreckt. Die Teildicht­ flächen sind vorzugsweise durch Ringnuten voneinander getrennt, die in die Gesamt-Dichtfläche eingebracht sind. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die äußeren Teildichtflächen größer als die inneren Teil­ dichtflächen der Gesamt-Dichtfläche sind. Hierdurch kann die Abdichtwirkung im wesentlichen durch die äußeren Teildichtflächen erreicht werden, während die inneren Teildichtflächen eine Abdichtung einer mög­ lichen Leckage durch die äußeren Teildichtflächen übernehmen. Insgesamt ist somit eine sehr wirkungs­ volle Abdichtung gegenüber relativ großen Außen­ drücken möglich.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die koaxialen Abschnitte zwischen zwei Dichtflächen (Gesamt-Dichtflächen) der Dich­ tungsmanschette an ihrer Außenseite eine Verstärkung, vorzugsweise eine aufvulkanisierte Gewebeschicht, aufweisen. Hierdurch wird die Stabilität der gesamten Dichtungsmanschette wesentlich verstärkt, so daß beim innenabdichten von größeren Abschnitten von Rohr­ leitungen der Abstand zwischen zwei aufeinanderfol­ genden Gesamt-Dichtflächen vergrößert werden kann.

Die zwischen diesen Gesamt-Dichtflächen aufgebrachte Verstärkung verhindert selbst bei größeren Außen­ drücken ein Ausbeulen der Abschnitte in die Rohrlei­ tung hinein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen in den Unteransprüchen genannten Merk­ malen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbei­ spielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er­ läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Dichtungs­ manschette;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Dichtungs­ manschette in einer weiteren Ausführung;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Dichtungs­ manschette in einer weiteren Ausführung und

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Dichtungs­ manschette in einer weiteren Ausführung.

In der Fig. 1 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Dichtungsmanschette dargestellt. In der Fig. 1 und in den nachfolgenden Figuren sind die Dichtungsman­ schetten jeweils im Querschnitt dargestellt, wobei die Dichtungsmanschette insgesamt ringförmig verläuft und die in den Figuren jeweils oben dargestellte Sei­ te der Dichtungsmanschetten 10 einer Rohrinnenwandung zugewandt sind. Die Dichtungsmanschetten bestehen je­ weils aus einem elastisch nachgiebigen Material.

Die in Fig. 1 dargestellte Dichtungsmanschette 10 besitzt mehrere Dichtungsabschnitte 12, wobei der Aufbau der Dichtungsabschnitte 12 im wesentlichen gleich ist und nur an einem Dichtungsabschnitt 12 erläutert wird. Der Dichtungsabschnitt 12 bildet an seiner der Rohrinnenwandung 14 zugewandten Seite eine hier mit 18 bezeichnete Gesamt-Dichtfläche aus. Die Gesamt-Dichtfläche 18 setzt sich aus fünf Teildicht­ flächen 20 zusammen. Durch die ringförmige Ausbildung der Dichtungsmanschette 10 handelt es sich bei den Teildichtflächen 20 jeweils um Ringflächen. Jede der Teildichtflächen 20 weist eine in einem ungespannten Zustand der Dichtungsmanschette 10 V-förmigen Verlauf auf. Der V-förmige Verlauf wird von zwei Schenkeln 22 bestimmt, die sich in einem Punkt 24 schneiden. Für die Ausbildung der Teildichtflächen 20 ist nicht not­ wendig, daß die Schenkel 22 eine gleiche Länge auf­ weisen. Im gezeigten Beispiel besitzt die links dargestellte Teildichtfläche 20 unterschiedlich lange Schenkel 22, während die übrigen Teildichtflächen 20 jeweils gleichlange Schenkel 22 aufweisen. Zwischen den Teildichtflächen 20 befindet sich jeweils eine Ringnut 26. Über die axiale Länge des Dichtabschnit­ tes 12 betrachtet, sind die Teildichtflächen 20 einerseits unsymmetrisch angeordnet und besitzen an­ dererseits eine unsymmetrische, das heißt ungleiche Breite. Im gezeigten Beispiel ist die mittlere Teil­ dichtfläche 20 breiter und somit größer als die un­ mittelbar rechts und links anschließenden Teildicht­ flächen 20. Die äußeren Teildichtflächen 20 sind wie­ derum größer als die mittlere Teildichtfläche 20. Eine äußere, hier links dargestellte Teildichtfläche 20 ist weiterhin größer als eine innere - hier rechts dargestellte - Teildichtfläche 20. An einer Innen­ seite 28 der Dichtungsmanschette 10 ist im Bereich des Dichtungsabschnittes 12 eine Ausnehmung 30 vor­ gesehen. Die Ausnehmung 30 ist im Verhältnis zu ihrer axialen Länge relativ flach und dient zur Aufnahme eines nicht dargestellten Spannelementes, beispiels­ weise eines Spannrings. Mittels des nicht dargestell­ ten Spannelementes wird der Dichtabschnitt 12 gegen die Innenwandung der Rohrleitung 36 gedrückt und mit dieser in Anlage gehalten. Durch die Spannkraft wird der Dichtabschnitt 12 derart komprimiert, daß die Schenkel 22 der Teildichtflächen 20 mit der Rohrin­ nenwand 18 in Berührungskontakt gelangen. Hiermit ist insgesamt eine sehr hohe Dichtwirkung zwischen einem angenommenen, sich links des Dichtabschnitts 12 be­ findenden und einem angenommenen, rechts des Dicht­ abschnitts 12 sich befindenden Punkt gegeben. Durch die unterschiedliche Größe der einzelnen Teildicht­ flächen 20 wird die Hauptdichtwirkung im wesentlichen von den äußeren großen Teildichtflächen 20 übernom­ men. Die mittleren, sich zwischen den äußeren Teil­ dichtflächen 20 befindenden Teildichtflächen 20 ent­ falten eine zusätzliche Dichtwirkung, insbesondere für durch die äußeren Dichtflächen 20 hindurchtre­ tende Leckage. Durch die unterschiedlich großen Dichtflächen ergibt sich, bei einer über das Spann­ element aufgebrachten Anpreßkraft für den Dichtbe­ reich 12 an die Rohrinnenwandung, daß auf die einzel­ nen Teildichtflächen 20 eine unterschiedliche Kraft­ verteilung entfällt. Je kleiner die Teildichtfläche ist, umso größer ist der auf diese relativ entfal­ lende Anteil der Spannkraft. Somit wird bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel gewährleistet, daß durch die äußeren großen Teildichtflächen 20 die Dichtwirkung im wesentlichen übernommen wird, während die inneren kleineren Teildichtflächen 20 mit einer relativ höheren Spannkraft an der Rohrinnenwandung anliegen, so daß diese den bereits durch die äußeren großen Teildichtflächen 20 im wesentlichen abgebauten Druck problemlos standhalten und somit eine absolute Dichtheit des gesamten Dichtabschnittes 12 gewähr­ leistet ist.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die Dichtungsmanschette 10 insgesamt drei Dichtungsabschnitte 12, die über jeweils einen Steg 32 miteinander verbunden sind. Die Dichtungsabschnit­ te 12 besitzen jeweils die fünf Teildichtflächen 20. Die hier dargestellte Dichtungsmanschette 10 kann zum Abdichten einer Stoßfuge 34 zwischen zwei Rohrab­ schnitten 36 verwendet werden. Hierbei wird der mittlere Dichtungsabschnitt 10 direkt auf die Stoß­ fuge 34 gesetzt und dann mit einem nicht darge­ stellten Spannelement verspannt. Die jeweils äußeren Dichtungsabschnitte 12 sind entsprechend beabstandet zu der Stoßfuge 34 ebenfalls mit Spannelementen ver­ spannt. Der mittlere Dichtungsabschnitt 12 ist so ge­ legt, daß die mittlere Teildichtfläche 20 exakt auf die Stoßfuge 34 gelegt ist, so daß diese die Haupt­ abdichtfunktion übernimmt. Der gesamte mittlere Dich­ tungsabschnitt 12 übernimmt im wesentlichen die Ab­ dichtung der Stoßfuge 34, während die jeweils äußeren Dichtungsabschnitte 12 eine zusätzliche und sichernde Abdichtfunktion übernehmen. Durch den unmittelbar im Bereich der Stoßfuge 34 angeordneten Dichtungsab­ schnitt 12 wird verhindert, daß der sich zwischen den äußeren Dichtungsabschnitten 12 befindende Bereich, der hier von den beiden Stegen 32 und dem mittleren Dichtungsabschnitt 12 gebildet wird, durchhängen kann.

Durch die Ausbildung der Dichtungsabschnitte 12 mit den insgesamt fünf Teildichtflächen 20 wird gewähr­ leistet, daß selbst bei undichter Stoßfuge 34, bei­ spielsweise durch unter großem Druck außerhalb des Rohres 36 anliegenden Grundwasser, dieses nicht in den Innenraum des Rohres 36 gelangen kann. Selbst für den Fall, daß eine der Teildichtflächen 20 aus hier nicht näher zu betrachtenden Gründen undicht wird, ist mit den übrigen Teildichtflächen 20 eine ausreichend große Abdichtung gewährleistet. Anderer­ seits kann ein in der Rohrleitung 36 unter großem Druck transportiertes Medium nicht an die Stoßfuge 34 gelangen, so daß ein ungewollter Austritt aus der Rohrleitung 36 nicht möglich ist.

In der Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Dichtungsmanschette 10 gezeigt. Die hier ge­ zeigte Dichtungsmanschette 10 entspricht dem Aufbau und der Funktion der in Fig. 1 gezeigten Dichtungs­ manschette 10. Im Gegensatz hierzu sind jedoch die Dichtungsabschnitte 12 nicht symmetrisch angeordnet, so daß zwischen den einzelnen Dichtungsabschnitten 12 unterschiedlich lange Stege 32 vorhanden sind. Je nach Länge der Stege 32 kann somit mit der in Fig. 6 gezeigten Dichtungsmanschette 10 neben einer Stoßfuge 34 gleichzeitig eine Schadstelle, beispielsweise ein Längsriß innerhalb des Rohres, der sich in relativer Nähe einer Stoßfuge 34 befindet, abgedichtet werden. Insgesamt ergibt sich somit eine sehr variable Ein­ satzmöglichkeit der Dichtungsmanschette 10.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante einer Dichtungs­ manschette 10. Die Dichtungsmanschette 10 weist hier insgesamt vier Dichtungsabschnitte 12 auf, die je­ weils durch einen Steg 32 voneinander getrennt sind. Mittels dieser Dichtungsmanschette 10 sind beispiels­ weise Stoßfugen 34 abdichtbar, die mit einem extrem hohen Außendruck beaufschlagt sind. Durch die ins­ gesamt vier Dichtungsabschnitte 12, die jeweils über ein Spannelement mit der Innenwandung des Rohres 36 in Anlage gehalten werden, ist mit der Dichtungs­ manschette 10 gemäß Fig. 3 eine optimale Abdichtung selbst bei größten Außendrücken möglich.

In der Fig. 4 ist eine weitere Dichtungsmanschette 10 dargestellt. Die hier gezeigte Dichtungsmanschette 10 besitzt an ihrer Außenseite im Bereich des Steges 32 eine Verstärkung 38. Die Verstärkung 38 kann bei­ spielsweise ein auf die Dichtungsmanschette 10 auf­ vulkanisiertes Gewebe 40 sein. Durch die aufgebrachte Verstärkung 38 wird eine Stabilisierung des Steges 32 erreicht. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Dichtungsmanschetten 10 zum Abdichten eines relativ großflächigen Abganges von einer Rohrleitung Verwendung finden. Durch die Verstärkung 38 im Be­ reich des Steges 32 wird erreicht, daß sowohl bei einem relativ hohen Innendruck als auch bei einem relativ hohen Außendruck ein Ausbeulen des Steges 32 minimiert wird.

Nach weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbei­ spielen können sämtliche Dichtungsmanschetten 10 an ihren Stegen 32 die in Fig. 4 dargestellte Verstär­ kung 38 besitzen. Insgesamt kann durch eine beliebige Kombination der Dichtungsabschnitt 12 mit den Stegen 32 jedes beliebige Dichtungsproblem bei der Innenab­ dichtung von Rohrleitungen berücksichtigt werden. Durch den Aufbau eines aufeinander abgestimmten Baukastensystems von mehreren Dichtungsmanschetten 10 ist in jedem Fall eine optimale, das heißt ausrei­ chende, dauerhafte Abdichtung möglich. Durch den Auf­ bau der Dichtungsmanschetten 10 beziehungsweise durch geeignete Auswahl der entsprechenden Dichtungsman­ schetten 10 für das jeweilige Abdichtungsproblem, wird ein Verrutschen oder Verändern der Form der Dichtungsmanschette 10 während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs der abgedichteten Rohrleitung vermieden.

Claims (7)

1. Dichtungsmanschette aus nachgiebigem Material für ein Innendichtungssystem von Rohrleitungen, die durch ringförmige Spannelemente unter Druck an die Innen­ wandung der Rohrleitung in Anlage gehalten wird und im Bereich jedes Spannelementes am Außenumfang je­ weils einen Dichtungsabschnitt mit einer mit der Rohrinnenwand in Kontakt kommenden, ringförmig ver­ laufenden Dichtfläche aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtungsmanschette (10) wenigstens drei Dichtungsabschnitte (12) aufweist, von denen wenig­ stens ein mittlerer Dichtungsabschnitt (12) unmittel­ bar auf beziehungsweise bei wenigstens vier Dich­ tungsabschnitten (12) zwei mittlere Dichtungs­ abschnitte (12) unmittelbar beidseitig neben einer Stoßfuge (34) der Rohrleitung (36) angeordnet sind.

2. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtfläche (18) der Dichtungs­ abschnitte (12) aus fünf axial zueinander beabstande­ ten Teildichtflächen (20) besteht.

3. Dichtungsmanschette nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Teildichtflächen (20) unsym­ metrisch innerhalb des Dichtungsabschnittes (12) an­ geordnet sind.

4. Dichtungsmanschette nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Teil­ dichtflächen (20) größer als die inneren Teildicht­ flächen (20) sind.

5. Dichtungsmanschette nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mittlere Teil­ dichtfläche (20) größer als die unmittelbar be­ nachbarten Teildichtflächen (20) ist.

6. Dichtungsmanschette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen zwei benachbarten Dichtungsabschnitten (12) verlau­ fender koaxialer Steg (32) der Dichtungsmanschette (10) an seiner der Rohrinnenwand zugewandten Seite eine Verstärkung (38) aufweist.

7. Dichtungsmanschette nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verstärkung (38) von einer aufvulkanisierten Gewebeschicht (40) gebildet wird.