Rohranbohrschelle mit Abzweigventil Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohranbohr- schelle mit Abzweigventil, bei der die Abdichtung gegenüber dem Rohr durch einen Dichtungsring er folgt, der mindestens eine aufragende Leiste aufweist, die in eine umlaufende Nut an der Unterseite des Ventilflansches eingreift, wobei Nut und Leiste wenigstens einseitig von schrägstehenden Flächen be grenzt sind.
Die Erfindung bezweckt eine Weiterbildung und Verbesserung von Rohranbohrschellen der genannten Art, insbesondere die Erzielung einer noch besseren Dichtwirkung. Das Neue besteht dabei darin, dass die schrägstehende Fläche der Nut im Ventilflansch mit der Anpressrichtung des Flansches einen kleineren Winkel bildet als die entsprechende Dichtungsfläche der Leiste in unverformtem Zustand derselben.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. la einen Querschnitt durch eine Rohrleitung mit daran angebrachter Rohranbohrschelle im Schnitt, Fig. 1b <I>die</I> dazugehörige Seitenansicht im Schnitt, Fig. 2a einen Querschnitt durch eine Rohrleitung mit daran angebrachter Rohranbohrschelle, bei wel cher der Rohrradius grösser ist als der Krümmungs- radius der Flanschunterseite des Abzweigventils, im Schnitt,
Fig. 2b die dazugehörige Seitenansicht im Schnitt, Fig. 3a einen Querschnitt durch einen Dichtungs ring, Fig. 3b der dazugehörige Längsschnitt, Fig. 4a einen Querschnitt durch einen Dichtungs ring für ein Rohr grösseren Durchmessers, Fig. 4b einen dazugehörigen Längsschnitt durch den Dichtungsring, Fig. 5a einen Querschnitt durch einen Dichtungs ring mit einer Metalleinlage, Fig. 5b die dazugehörige Draufsicht,
Fig. 6a und 6b den Fig. 5a und<I>5b</I> entsprechende Darstellungen eines Dichtungsringes für eine andere Rohrnennweite.
Gemäss den Fig. la, 1b, <I>2a</I> und<I>2b</I> ist der An schlussflansch 10 eines Abzweigventils unter Zwi schenschaltung eines Dichtungsringes 11 bzw. 12 durch ein Schellenband 13 bzw. 14 gegen die Rohr leitung 15 bzw. 16 verspannt. An einem Ende ist das Schellenband 13 bzw. 14 mit einem Querbolzen 17 versehen, der sich auf einem entsprechend geformten Teil 18 des Flansches 10 abstützt. Am anderen Ende des Schellenbandes 13 bzw. 14 ist ein Schraubenbol zen 19 angebracht, der durch eine Mutter 20 fest an gezogen werden kann. Die Mutter 20 stützt sich da bei auf dem Teil 21 des Flansches 10 ab.
Bei einem Vergleich der Fig. la und 2a ist zu erkennen, dass der Durchmesser des Rohres 16 der Fig. 2a wesentlich grösser ist als der Durchmesser des Rohres 15 der Fig. 1a, so dass dementsprechend die Krümmung des Rohrmantels bei dem Rohr 16 der Fig. 2a geringer ist als bei dem Rohr 15 der Fig. 1a. Trotzdem wird für beide Rohre der gleiche Flansch 10 benutzt. Der Krümmungsradius des über die Un terseite des Flansches 10 hinausragenden Fortsatzes 22 entspricht etwa dem Radius des Rohres 15 der Fig. la.
Dementsprechend liegt der Fortsatz 22 unter seitig über seinem gesamten Umfang verhältnismässig glatt an der Oberseite der Rohrmantelfläche des Roh res 15 an. Dagegen erfolgt bei der Ausführung gemäss Fig. 2a eine Berührung der Mantelfläche des Rohres 16 praktisch nur in zwei Punkten, und zwar bei 23a und 23b. Zwischen diesen beiden Punkten 23a und 23b befinden sich zwischen der äusseren Mantel fläche 24 des Rohres 16 und der unteren Begrenzung 25 des Fortsatzes 22 ein etwa Sichel- bis halbmond förmiger Spalt 26, der aussen durch die innere Fläche 27 des Dichtungsringes 12 begrenzt ist (Fig. 4a und 4b).
Die Grösse des Spaltes 26 hängt ab von dem Un terschied zwischen dem Krümmungshalbmesser der Unterseite des Flansches 10 und dem Rohrhalbmes ser, das heisst also, dass bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel bei gleichbleiben dem Flansch 10 der Spalt 26 um so grösser wird, je grösser der Durchmesser des Rohres 16 ist. Wie die Fig. <I>2a</I> und<I>2b</I> ohne weiteres erkennen lassen, wird die innere Begrenzungsfläche 27 des Dichtungsringes 12 nur auf dem kleinsten Teil ihres Umfanges, prak tisch lediglich an den beiden Punkten 23a und 23b, von dem Fortsatz 22 vollständig abgedeckt. Auf dem grössten Teil der Fläche 27 wirkt vielmehr der Druck des in der Leitung befindlichen Mediums unmittelbar ein.
Um zu verhindern, dass der Dichtungsring 12 durch das Druckmedium aus seinem Sitz heraus gepresst wird - dieses Herauspressen könnte vor allem in Längsrichtung des Rohres erfolgen, da der Dich tungsring 12 dort die grösste Angriffsfläche bietet trägt der Dichtungsring 12 an seiner inneren Begren zungsfläche 27 zwei lippenartige, etwa sichelförmige Verdickungen 28, deren Stärke etwa der Grösse des Spaltes 26 zwischen dem Aussenmantel des Rohres 16 und der unteren Begrenzung des Fortsatzes 22 entspricht.
Durch diese Verdickungen 28 wird zunächst einmal eine gewisse Versteifung des Dichtungsringes erreicht, so dass dieser einer Verformung durch das Druckmedium einen höheren Widerstand entgegen setzt. Ausserdem kann die Verdickung 28, die sich in ihrer Betriebsstellung in den Spalt 26 hineinschiebt, sich also unterhalb des Fortsatzes 22 befindet, derart ausgebildet sein, dass sie diesen Spalt 26 völlig aus füllt und somit bereits dort eine Abdichtung bewirkt.
Bei Übereinstimmung der beiden in Frage kommen den Radien, wie dies bei dem in Fig. la der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, befindet sich zwischen dem Fortsatz 22 des Flansches 10 und der äusseren Mantelfläche 29 des Rohres 15 nur ein geringfügiger Spalt 30, der über den gesam ten Umfang des Fortsatzes 22 und zudem eine gleich bleibende Grösse aufweist. Es genügt daher, hier an dem Dichtungsring 11 eine umlaufende Lippe 31 vorzusehen, die über den gesamten inneren Umfang des Dichtungsringes 11 eine gleichbleibende Stärke und Form aufweist.
Um eine besonders gute Anlage der Dichtungs ringe 11 bzw. 12 an der Rohrmantelfläche 24 bzw. 29 zu erzielen, ist der Dichtungsring 11 bzw. 12 an seiner Unterseite nahe dem Innenrand, das heisst also nahe der umlaufenden Lippe 31 oder der innenseiti- gen Begrenzungswand 27, die ihrerseits wieder die Verdickung 28 trägt, mit einer umlaufenden, saug- napfförmigen Nut 32 versehen.
Beim Anpressen des Ventilflansches 10 gegen das Rohr, also beim An ziehen des Schellenbandes 13 bzw. 14, wird die Nut 32 entsprechend verformt, wobei sich eine saugnapf- förmige Anlage der die Nut begrenzenden Randteile am Rohrmantel ergibt. Darüber hinaus wird durch die umlaufende Nut 32 auch der Vorteil erreicht, dass die für die Dichtung unterhalb des Fortsatzes 22 ent scheidenden Dichtungsteile sich den gegebenen Ver hältnissen, also z. B. der Form der auszufüllenden Räume, besser anpassen können.
Neben dem Fortsatz 22 weist der Ventilflansch 10 unterseitig zwei umlaufende Nuten 33a und 33b auf, von denen die Nute 33b innenseitig durch den Fortsatz 22 begrenzt ist. In die Nuten 33a und 33b greifen entsprechende aufragende Leisten 34a und 34b ein, die oberseitig an dem Dichtungsring 11 bzw. 12 angebracht sind. Wesentlich ist dabei, dass die äusseren Begrenzungsflächen 35a und 35b der umlau fenden Nuten 33a und 33b in dem Flansch 10 unter einem anderen, und zwar einem spitzeren Kegelwin kel verlaufen als die aussenseitigen Begrenzungsflä chen 37a und 37b der unverformten Leisten 34a und 34b.
Dadurch wird erreicht, dass beim Anziehen des Flansches gegen das Rohr 15 bzw. 16 die Leisten 34a und 34b der Dichtungsringe 11 bzw. 12 aus ihrer in der Zeichnung bei 38 gestrichelt dargestellten Ausgangsstellung bzw. -form etwa der Form der Nuten 33a und 33b entspricht. Dabei ist zu beachten, dass, wie aus der Zeichnung ohne weiteres zu ersehen ist, die Dichtungsringe 11 und 12 bzw. ihre aufragen den Leisten 34a und 34b auch bezüglich ihrer oberen Begrenzung, wie dies z.
B. bei 39 in Fig. 2a zu er kennen ist, höher liegen als der Nutengrund. Aus der beim Anspannen des Flansches 10 zwangläufig sich ergebenden Anpassung der Leistenform an die der Nuten ergibt sich eine Beanspruchung der Gesamt dichtung, die, wie die Praxis gezeigt hat, besonders vorteilhaft ist, und zwar vor allem im Hinblick auf die Verwendung solcher Rohre, deren Mantel aus Gründen der Festigkeit, der Formbeständigkeit usw. möglichst wenig in radialer Richtung auf Druck be ansprucht werden soll.
Die wesentliche Dichtwirkung im Zusammenwirken der Leisten 34a und 34b mit den Nuten 33a und 33b wird an den Dichtflächen 37a und 37b erzielt, wobei auf Grund der beschriebe nen Formgebung der Anpressdruck hinsichtlich der Leisten vor allem in Umfangsrichtung, dagegen nur sehr geringfügig in radialer Richtung wirkt. Dies ist in der Zeichnung durch die Pfeile 40 angedeutet. Ausser dem wirkt auf die Leisten 34a und 34b auch ein etwa parallel zur Anpressrichtung wirkender Druck ein, wie dies durch die Pfeile 41 angedeutet ist. Diese Druckrichtung entsteht durch die bereits erwähnte Tatsache, dass die Leisten 34a und 34b geringfügig höher sind, als die Nuten tief sind.
Hierbei wird je doch die Grösse des Druckes 41, sobald sie auf den Rohrmantel einwirkt, sehr gering gehalten dadurch, dass einmal die Nutenform so gewählt werden kann, dass an der der Dichtungsfläche 37a abgekehrten Seite in der Ausgangsstellung von Nute und Leiste ein freier Raum verbleibt, in dem gegebenenfalls das Material ausweichen kann. Ausserdem wird ein gro sser Teil des in Richtung des Pfeiles 41, also etwa radial wirkenden Druckes durch die bereits erwähn ten umlaufenden Nuten 32 aufgefangen, da hier eine gewisse Verformung des Materials ohne weiteres möglich ist.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Dicht wirkung bei der beschriebenen Rohranbohrschelle besonders gut ist, da der auf die Dichtleisten 34a und 34b und dadurch insgesamt gesehen auch auf die Dichtung als solche einwirkende Anpressdruck radial von aussen nach innen gerichtet ist, also dem Druck des Mediums auf die Dichtung von innen nach aussen entgegenwirkt.
Zusätzlich wird dabei noch durch die erwähnten lippenförmigen Verdickungen eine besondere Sicherheit dafür erzielt, dass auch bei Verwendung von Flanschen an solchen Rohren, deren Krümmungshalbmesser nicht übereinstimmt mit dem entsprechenden Krümmungshalbmesser der Flanschunterseite, eine einwandfreie Abdichtung er zielt werden kann. Darüber hinaus ist aber auch von Wichtigkeit, dass die gute Abdichtung erreicht wer den kann, ohne dass eine unzulässige Druckbean spruchung des Rohres erfolgt. Bei den in letzter Zeit immer häufiger gebrauchten Rohren für Versorgungs leitungen aus Kunststoff, Asbestzement oder derglei chen müssen diese radialen Druckbeanspruchungen in sehr mässigen Grenzen gehalten werden.
Dies ist bei Anwendung der beschriebenen Rohranbohrschelle ohne weiteres möglich.
Bei den in Fig. 5a und 5b sowie 6a und 6b dar gestellten Ausführungsbeispielen sind die Dichtungs ringe 43 bzw. 44 mit nahe dem Umfang angeord neten Einlagen 45 bzw. 46 versehen, die aus einem Werkstoff bestehen, der weit weniger elastisch ist als das die Dichtungsringe 43, 44 bildende Material. Die Einlagen 45 und 46 sind in die Dichtungsringe 43, 44 einvulkanisiert. Bei beiden in der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispielen haben die Einlagen eine Höhe, die der des Dichtungsringes an der ent sprechenden Stelle entspricht. Selbstverständlich kann die Höhe der Einlagen 45 und 46 auch geringer be messen sein. Sie können z. B. im Querschnitt kreis förmig geformt sein.
Bei dem in den Fig. 6a und 6b dargestellten Aus führungsbeispiel sind in den Dichtungsleisten 47 zu sätzlich noch weitere Verstärkungseinlagen 48 an geordnet, durch die ein Ausweichen der Leisten 27 in radialer Richtung mit Sicherheit verhindert wird. Selbstverständlich können derartige Einlagen in den Leisten auch angeordnet sein, ohne dass gleichzeitig am Umfang des Dichtungsringes eine weitere Einlage vorgesehen zu sein braucht.
Statt zwei Leisten, wie beschrieben, kann der Dichtungsring auch nur eine solche aufweisen.
Es genügt auch, wenn nur die äusseren Begren zungsflächen von Nut und Leiste schräg verlaufen.