Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SEALING ARRANGEMENT FOR A PIPE CONNECTION, IN PARTICULAR A DRIVING PIPE CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/048585
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sealing arrangement (1) of a pipe connection, in particular a driving pipe connection, consisting at least of the following: a first and second component (2, 3), between which an annular gap (4) is formed; a first and second sealing ring (5, 6) consisting of an elastomer material, which are positioned at a distance from one another in a contactless manner, thus spanning the annular gap (4) to form a seal; and a continuous test chamber (9), which is positioned between the two sealing rings and to which at least one conduit (10) is connected. A pressure can be generated by means of an injected test medium and in addition deviations from target values relating to the sealing performance can also be detected using a measuring device. The inventive sealing arrangement (1) is characterised in that each sealing ring (5, 6) has a first and a second sealing zone (A, B). The first sealing zone (A) has a continuous seat, which is fixed to the first component (2) and said zone is also connected to an activation chamber (7) that is continuous, whereas the second sealing zone (B) forms the seal with the second component (3). The inventive sealing arrangement is also characterised in that the activation chamber (7) of each sealing ring (5, 6) is connected to at least one conduit (8), through which a medium for activating or reactivating the sealing rings flows and that the test medium and the medium for activating or reactivating the seal are permanently flowable.

Inventors:
FAERBER PETER (DE)
HOEFT HEIKO (DE)
SCHLAUTMANN FRANK (DE)
KASSEL DIETER (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/004665
Publication Date:
June 20, 2002
Filing Date:
December 12, 2001
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PHOENIX AG (DE)
FAERBER PETER (DE)
HOEFT HEIKO (DE)
SCHLAUTMANN FRANK (DE)
KASSEL DIETER (DE)
International Classes:
F16J15/00; F16J15/46; G01M3/28; (IPC1-7): F16J15/46; F16J15/00; F16L21/035; G01M3/28
Foreign References:
US4741561A1988-05-03
FR1391923A1965-03-12
GB759387A1956-10-17
GB212715A1924-03-20
US5180008A1993-01-19
EP0334389A21989-09-27
DE20009733U12000-11-30
DE3933873A11991-05-08
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Dichtanordnung (1) einer Rohrverbindung, insbesondere Vortriebsrohrverbindung, bestehend wenigstens aus: einem ersten und zweiten Bauteil (2,3) unter Bildung eines Ringspaltes (4), wobei insbesondere das erste Bauteil (2) ein Spitzende und das zweite Bauteil (3) eine Muffe mit Stahlmanschette ist; einem ersten und zweiten Dichtring (5,6,11,13,16,17,19) aus elastomerem Werkstoff, die berührungslos in einem Abstand zueinander angeordnet sind und dabei den Ringspalt (4) abdichtend überbrücken ; sowie einem umiaufenden Prufraum (9), der sich zwischen den beiden Dichtringen befindet und an den wenigstens eine Leitung (10) angeschlossen ist, wobei mittels eines injizierbaren Prüfmediums ein Druck aufbaubar ist, wobei ferner mittels eines Messgerätes Sollwertabweichungen hinsichtlich der Dichtleistung erfassbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dichtring (5,6,11,13,16,17,19) einen ersten und zweiten Dichtbereich (A, B) aufweist, wobei der erste Dichtbereich (A) mit einem umlaufenden Befestigungssitz zum ersten Bauteil (2) versehen ist und ferner mit einer ebenfalls umlaufenden Aktivierungskammer (7,15,18,20) in Verbindung steht, wahrend der zweite Dichtbereich (B) den abdichtenden Kontakt zum zweiten Bauteil (3) herstellt ; die Aktivierungskammer (7,15,18,20) jedes Dichtringes an wenigstens eine Leitung (8) angeschlossen ist, durch die ein Medium fur die Aktivierung bzw. Nachaktivierung der Dichtringe fließt ; und dass das Prufmedium und das Medium fur die Aktivierung bzw. Nachaktivierung dauerflieBfahig sind.
2. Dichtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Dichtring (5,6,11,13,16,17,19) die gleiche Profilkonstruktion aufweisen.
3. Dichtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Dichtring (5,6,11,13,16,17,19) fluchtend in Reihe geschaltet sind.
4. Dichtanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungskammer (7) einen ProfilfuB mit integrierter Einzelkammer umfasst, und zwar im Rahmen eines einstückigen Gesamtverbundes mit dem ersten Dichtbereich (A) des Dichtringes (5,6,11), wobei der Profilfuß innerhalb einer Nut des ersten Bauteiles (2) angeordnet ist und gleichzeitig den Befestigungssitz fur den ersten Dichtbereich (A) bildet.
5. Dichtanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) einen einstückigen Gesamtverbund mit dem zweiten Dichtbereich (B) des Dichtringes (5,6,11) bildet.
6. Dichtanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des ersten Dichtbereiches (A) groBer ist als die Breite des ProfilfuBes mit der integrierten Einzelkammer.
7. Dichtanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilfuß in Bezug auf den ersten Dichtbereich (A) etwa mittig angeordnet ist.
8. Dichtanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) mittels einer zusätzlichen Nut einen weiteren umlaufenden Befestigungssitz zum ersten Bauteil (2) aufweist.
9. Dichtanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) mittels wenigstens eines VerankerungsfuBes (12) einen weiteren umlaufenden Befestigungssitz zum ersten Bauteil (2) aufweist.
10. Dichtanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) zwei Verankerungsfüße (12) aufweist, wobei der Profilfuß mit der integrierten Einzelkammer zwischen den beiden VerankerungsfuBen angeordnet ist.
11. Dichtanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungskammer (15,18) ein schlauchförmiger Körper ist, der in Bezug auf den Dichtring (13,16,17) ein separates Bauteil ist.
12. Dichtanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der schlauchförmige Körper aus elastomerem Werkstoff, insbesondere in Verbindung mit einem eingebetteten Festigkeitstrager, oder aus einem Gewebe besteht.
13. Dichtanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) des Dichtringes (13) in einer Nut des ersten Bauteiles (2) einsitzt und dabei auf dem schlauchförmigen Körper aufsitzt.
14. Dichtanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich der schlauchförmige Körper in einer Nut des ersten Bauteiles (2) einsitzt, wobei die Breite des ersten Dichtbereiches (A) des Dichtringes (16) groBer ist als die Breite der Nut mit dem einsitzenden schlauchförmigen Körper, wobei ferner wenigstens ein Verankerungsfuß (12) den Befestigungssitz fur den ersten Dichtbereich (A) bildet.
15. Dichtanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) zwei Verankerungsfüße (12) aufweist, wobei die Nut mit dem einsitzenden schlauchförmigen Körper etwa mittig zwischen den beiden Verankerungsfüßen angeordnet ist.
16. Dichtanordnung nach einem der Anspruche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) einen einstückigen Gesamtverbund mit dem zweiten Dichtbereich (B) des Dichtringes (13,16) bildet.
17. Dichtanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) in einer Nut des ersten Bauteiles (2) einsitzt, wobei der schlauchförmige Körper zwischen dem ersten und zweiten Dichtbereich (A, B) des Dichtringes (17) angeordnet ist, und zwar unter Ausbildung eines Sandwich Systems.
18. Dichtanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (8) fur die Aktivierung bzw. Nachaktivierung des Dichtringes (17) etwa mittig durch den ersten Dichtbereich (A) verlauft.
19. Dichtanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) des Dichtringes (19) in einer Nut des ersten Bauteiles (2) einsitzt, wobei die Aktivierungskammer (20) ein Nutraum ist, der dadurch gebildet wird, dass der erste Dichtbereich (A) innerhalb der Nut in Form eines Kolbens angehoben wird.
20. Dichtanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) innerhalb der beiden Nutflanken jeweils mit wenigstens einer Dichtlippe (22) versehen ist.
21. Dichtanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtbereich (A) innerhalb der beiden Nutflanken jeweils zwei Dichtlippen (22) mit entgegengesetztem Richtungsverlauf aufweist.
22. Dichtanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtbereich (B) des Dichtringes (5,6,11,13,16,17,19) als Keildichtung, Lippendichtung oder als Dichtung mit im wesentlichen trapezförmiger Querschnittsgestalt ausgebildet ist.
23. Dichtanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (10) fur den Prüfraum (9) und die Leitung (8) fur die Aktivierungskammer (7,15,18,20) durch das erste Bauteil (2) verlaufen.
24. Dichtanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Ringrichtung des ersten und zweiten Dichtringes (5,6,11,13,16,17,19) mehrere in Abstanden angeordnete Leitungen (8) fur die Aktivierungskammer (7,15,18,20) vorhanden sind.
25. Dichtanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass in Ringrichtung in festgelegten Zyklen eine stufenweise Aktivierung bzw. Nachaktivierung erfolgt.
26. Dichtanordnung nach einem der Anspruche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmedium und das Medium fur die Aktivierung bzw. Nachaktivierung flüssig und/oder gasförmig sind.
27. Dichtanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmedium flüssig ist.
28. Dichtanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfmedium Wasser ist.
Description:
Dichtanordnung einer Rohrverbindung, insbesondere Vortriebsrohrverbindung Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Dichtanordnung einer Rohrverbindung, insbesondere Vortriebsrohrverbindung, bestehend wenigstens aus: - einem ersten und zweiten Bauteil unter Bildung eines Ringspaltes, wobei insbesondere das erste Bauteil ein Spitzende und das zweite Bauteil eine Muffe mit Stahimanschette ist; - einem ersten und zweiten Dichtring aus elastomerem Werkstoff, die berührungslos in einem Abstand zueinander angeordnet sind und dabei den Ringspalt abdichtend überbrücken ; sowie - einem umiaufenden Prufraum, der sich zwischen den beiden Dichtringen befindet und an den wenigstens eine Leitung angeschlossen ist, wobei mittels eines injizierbaren Prüfmediums ein Druck aufbaubar ist, wobei ferner mittels eines Messgerates Sollwertabweichungen hinsichtlich der Dichtleistung erfassbar sind.

Eine gattungsgemäße Dichtanordnung mit integrierter Prüfeinrichtung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 39 33 873 A1 bekannt. Dabei ist der erste Dichtring als Rollring und der zweite Dichtring als Kompressionsdichtung mit Hohlkammerstruktur ausgebildet. Wurden nun mittels der Prüfeinrichtung Undichtigkeiten festgestellt, so mussten häufig die beiden Dichtringe ausgetauscht werden. Eine andere Möglichkeit bestand darin, unter Verwendung der alten Dichtringe den Prüfraum mittels einer Dichtmasse zu verpressen. Eine spatere Prüfung war dann allerdings nicht mehr möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Dichtanordnung bereitzustellen, bei der jederzeit eine Prüfung auf Dichtigkeit stattfinden kann. Ferner soll ohne Austausch der Dichtringe eine nachträgliche Erhöhung der Dichtleistung bzw. eine Nachdichtung bei auftretender Undichtigkeit gewährleistet sein. Darüber hinaus sollen die Dichtringe an einer Verschiebung in axialer Rohrichtung gehindert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch, dass -jeder Dichtring einen ersten und zweiten Dichtbereich aufweist, wobei der erste Dichtbereich mit einem umlaufenden Befestigungssitz zum ersten Bauteil versehen ist und ferner mit einer ebenfalls umlaufenden Aktivierungskammer in Verbindung steht, wahrend der zweite Dichtbereich den abdichtenden Kontakt zum zweiten Bauteil herstellt ; -die Aktivierungskammer jedes Dichtringes an wenigstens eine Leitung angeschlossen ist, durch die ein Medium fur die Aktivierung bzw.

Nachaktivierung der Dichtringe fließt ; und dass -das Prüfmedium und das Medium fur die Aktivierung bzw. Nachaktivierung dauerfließfähig sind.

ZweckmaBige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Dichtanordnung sind in den Patentansprüchen 2 bis 28 genannt.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erlautert. Es zeigen: Fig. 1 eine Dichtanordnung mit zwei aktivierbaren Dichtringen und einem Prufraum ; Fig. 2 einen Dichtring, bei dem die Aktivierungskammer als Profilfuß mit integrierter Einzelkammer ausgebildet ist, und zwar im Rahmen eines einstückigen Gesamtverbundes des Dichtringes; Fig. 3 einen Dichtring gemäß Fig. 2 mit zusätzlichen Verankerungsfüßen ; Fig. 4 einen Dichtring mit schlauchförmigem Körper ; Fig. 5 einen Dichtring mit schlauchförmigem Körper, wobei der Dichtring zusatz) ich mit Verankerungsfüßen ausgestattet ist; Fig. 6 einen Dichtring mit schlauchförmigem Körper, der verstärkt ist und mit dem Dichtring ein Sandwich-System bildet ; Fig. 7 einen Dichtring, der als Kolbendichtung ausgebildet ist.

Fig. 1 zeigte eine Dichtanordnung 1, umfassend ein erstes Bauteil 2 aus Beton in Form eines Spitzendes, ein zweites Bauteil 3, das als Muffe mit Stahimanschette ausgebildet ist, sowie zwei Dichtringe 5 und 6 aus elastomerem Werkstoff, die den Ringspalt 4 abdichtend überbrücken.

Die beiden Dichtringe 5 und 6 sind berührungslos in einem Abstand zueinander angeordnet (Reihenschaltung), und zwar unter Ausbildung eines Prüfraumes 9, an den wenigstens eine Leitung 10, die innerhalb des Spitzendes verlauft, angeschlossen ist.

Mittels eines injizierbaren und dauerfliefifahigen Prüfmediums ist in dem Prüfraum ein Druck aufbaubar, wobei ferner mittels eines Messgerates Sollwertabweichungen erfassbar sind.

Jeder Dichtring 5 und 6 weist einen ersten und zweiten Dichtbereich A und B auf.

Dabei sitzt der Dichtbereich A in einer umlaufenden Nut ein. Die Aktivierungskammer 7 umfasst einen Profilfufi mit integrierter Einzelkammer, und zwar im Rahmen eines einstückigen Gesamtverbundes mit dem ersten Dichtbereich A, wobei der Profilfuß innerhalb einer weiteren Nut angeordnet ist. Auf diese Weise ist ein wirksamer Befestigungssitz fur den Dichtbereich A gewährleistet, der wiederum einen einstückigen Gesamtverbund mit dem Dichtbereich B in Form einer Keildichtung bildet.

Die Aktivierungskammer 7 jedes Dichtringes ist an wenigstens eine Leitung 8 angeschlossen, die ebenfalls innerhalb des Spitzendes verläuft und durch die ein dauerfliefifahiges Medium fur die Aktivierung bzw. Nachaktivierung der Dichtringe fließt.

Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sitzt der Dichtbereich A des Dichtringes 5 nach Fig. 2 nicht in einer Nut. Einziger Befestigungssitz ist hier der Profilfuß mit der Aktivierungskammer 7. Die Breite des Dichtbereiches A ist dabei groBer als die Breite des ProfilfuBes, der in Bezug auf den Dichtbereich A etwa mittig angeordnet ist.

Nach Fig. 3 weist der Dichtbereich A des Dichtringes 11 zwei Verankerungsfüße 12 auf, wobei die Aktivierungskammer 7 zwischen diesen beiden Verankerungsfüßen angeordnet ist.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4 bis 6 ist die Aktivierungskammer 15 und 18 ein schlauchf6rmiger Korper (Aktivierungsschlauch), der mit der Leitung 8 verbunden ist, die durch das Spitzende 2 verlauft. Während der Dichtbereich A der Dichtringe 13 und 17 (Fig. 4,6) in einer Nut des Spitzendes einsitzt, ist der Dichtbereich A des Dichtringes 16 (Fig. 5) mit zwei Verankerungsfüßen 12 ausgestattet. Eine besondere Konstruktion ist bei dem Dichtring 17 (Fig. 6) gegeben, wobei der schlauchförmige Körper verstärkt ist und dabei zwischen den beiden Dichtbereichen A und B angeordnet ist, und zwar unter Ausbildung eines Sandwich- Systems. Ferner läuft hier die Leitung 8 mittig durch den Dichtbereich A und von dort aus weiter durch das Spitzende 2.

Nach Fig. 7 sitzt der Dichtbereich A des Dichtringes 19 in einer Nut des Spitzendes 2, wobei die Aktivierungskammer 20 ein Nutraum ist, der dadurch gebildet wird, dass der Dichtbereich A innerhalb der Nut in Form eines Kolbens angehoben wird. Wegen des Kolbeneffektes kann man den Dichtring 19 auch als Kolbendichtung bezeichnen. Das Medium fur die Aktivierung bzw. Nachaktivierung steht im direkten Kontakt zum Dichtring. Bedingt durch die Dichtlippen 22 innerhalb der beiden Nutflanken kann jedoch das Medium nicht seitlich aus der Nut heraustreten. Der Dichtbereich B ist hier als Lippendichtung ausgebildet.

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Dichtanordnung 1 gelten vorzugsweise noch folgende konstruktiven wie auch materialmäßigen Merkmale : -In Ringrichtung des ersten und zweiten Dichtringes sind mehrere in Abstanden angeordnete Leitungen 8 fur die Aktivierungskammer vorhanden, wobei in Ringrichtung in festgelegten Zyklen eine stufenweise Aktivierung bzw.

Nachaktivierung erfolgt.

- Das Prufmedium und das Medium fur die Aktivierung bzw. Nachaktivierung sind flüssig und/oder gasförmig. Das Prüfmedium ist dabei insbesondere flüssig, insbesondere wiederum in Form von Wasser.

Bezugszeichenliste Dichtanordnung einer Vortriebsrohrverbindung erstes Bauteil (Spitzende) zweites Bauteil (Muffe mit Stahimanschette) Ringspalt (Muffenspalt) erster Dichtring zweiter Dichtring Aktivierungskammer (ProfilfuB mit integrierter Einzelkammer) Leitung fur die Aktivierungskammer Prüfraum Leitung fur den Prüfraum Dichtring VerankerungsfuB Dichtring Profilkanal Aktivierungskammer (schlauchförmiger Körper) Dichtring Dichtring (zweiteilig) Aktivierungskammer (schlauchförmiger Körper) Dichtring (Kolbendichtung) Aktivierungskammer (Nutraum) Profilnut Dichtlippen erster Dichtbereich zweiter Dichtbereich