CN1040792C - 密封装置,模制工具和管子 - Google Patents

Abstract

一种用来密封两个混凝土管子端部间环形空间的密封装置，一个管子端部有一个柱形内表面的承口，而另一个管子端部有一个柱形外表面的插端，可轴向插入承口。密封装置有一个最好是橡胶的弹性材料制的密封环(52)，它有用来密封环形空间的密封部分(56)，适合模入承口。还有把密封装置锚固在承口中的装置(84)。密封装置有与密封环(52)相连的模环(54)，适合一起模入承口。模环有在插端插进承口时接纳密封部分(56)的空间和移动空间。本发明还涉及一种叫基环的模制工具和一种带承口的管子。

Description

密封装置，模制工具和管子

本发明涉及一种用来密封两个管子端部、特别是混凝土管子端部环形空间的密封装置，一个管子的端部形成有一个柱形内表面的承口，而另一个管子的端部形成有一个柱形外表面的插端，插端可插入到承口内。本发明也涉及一种带有柱形内表面的承口的混凝土管子，密封装置安装在承口柱形内表面处。

按照本发明的密封装置包括一个由弹性材料、最好是橡胶制的密封环，它的密封部分适合密封环形空间，以及一个连接部分，此外还有一个与密封环连接的模环，密封装置适合模入承口的柱形内表面上，而密封环定位在承口的自由端附近，模环轴向定位在密封环里面。这样，与密封环密封部分相连接的模环会在插端插入承口中去时很容易压缩，使其密封部分变形并且调节插端的位置，于是模环就留在插端插入承口中所提供的环形空间内。然而，也可以这样按排密封装置，即在环形空间形成之前去掉模环。

原先已知有许多不同的这类密封装置，它们都有着不同的不足之处，例如密封环和定位在其内的模环之间连接的设计。就密封环在模制时固定到模环上而言，连接不是复杂化和高成本就是不牢固。原先已知的密封装置的另一不足之处是密封环和模环之间的连接就密封环变形类型、密封环密封部分所希望的凸环功能等等而言，在模环在提供有环形空间时留在承口内的情况下，影响密封环的正确作用。

在一种原先已知的密封装置(DE-A-2935392)中，密封环的连接部分为圆柱状并终接在混凝土管承口内表面上圆周方向凸出的圆弧端面。模环定位在连接部分和密封部分的内表面上。模环最好为聚苯乙烯并在混凝土管相互连接前去掉。在密封环的前端(从插端插入方向看)有一个加厚的径向凸出的定位部分，它被模制在混凝土中，具有锚固密封环作用。在制造混凝土管时，由密封环和模环组成的密封装置由模制工具(所谓的基环)所支承。模制工具由外模件和模芯组成，混凝土在其间模制并捣实。混凝土的捣实通常通过振动模芯来实现，产生的振动传到基环再传到混凝土。振动的结果会使接口处结集液体和保留形成的气泡。这在圆弧凸出的定位部分下面的区域特别明显，因为那里空气、水或油(模制用的释放剂)会结集而在混凝土管中形成气泡。在连接部分外表面的混凝土区域，即使气泡减少到最少程度，其气泡形成也是明显的。最后一点，振动操作会引起模环从基环上脱离而在混凝土上浮动导致混凝土管报废。

在另一种原先已知的密封装置(DE-A-3340569)中，模环在密封环上形成为一个凸缘，它与密封环的凸环密封部分直接相连接。密封环有一个定位部分，从插端插入方向看，定位在密封环凸环密封部分的前方，它为燕尾状，只要在容易形成气泡的定位部分的下边不结集气泡、水和油，这样就能很好锚固在混凝土中。原先已知密封装置的凸缘由与密封环同样的材料组成，包括有与密封环具有同样强度的支承件。这样，就减少了密封部分的变形和混凝土管子插端位置调节的可能性。

在原先已知的密封装置(DE 41 08 851)中，模环在密封环上形成一个凸缘，并具有几排通道。具有燕尾状横剖面的圆弧凸出的锚固件分布在密封环上并能提供与混凝土的良好锚固，如果在下边不结集气泡、水和油的话。

本发明的目的是提供一种克服上述不足之处的密封装置。

为了实现这个目的，按照本发明的密封装置是这样的：密封环和模环靠两个相互啮合的同心环状连接部分相互连接在一起，一个连接部分在密封环的内边而另一个在模环的外边。

符合本发明所形成的密封环和模环之间的连接是简单的并且能有效地在模制操作时同时把密封环和模环保持在一起，因为它能使密封环正确动作，在承口和插入插端之间形成环形空间后仍能保持它的密封功能。

要符合本发明，模环最好为弹性类型的泡沫橡胶或泡沫塑料。弹性类型的泡沫塑料可以是聚氨酯或聚酯。

在一个按照本发明的合适的密封装置的实施例中，密封部分有一个径向朝里的密封凸起，它有一个表面面对着密封环连接部分的端面，这个表面具有与模环的相对端面同样的圆弧凸出。于是，这就适合模环连接部分的端面和密封凸起的相应端面在密封装置的径向内表面处相互啮合，并构成一个或是同样或是径向朝外加宽的空间。

密封环和模环的连接部分通过能防止密封环和模环发生互相轴向位移的表面相互啮合在一起。例如，这可以这样来达到，在模环连接部分形成一个径向朝外的环形凸起，使其与密封环连接部分的互补凹槽相啮合。这样，密封环连接部分的互补凹槽不仅具有防止密封环和模环发生互相轴向位移的功能，而且可构成一个空间，这个空间可用来接纳插端插入承口中密封环变形的材料。在这种情况下，按照本发明的密封装置被安排在模制位置上。

在密封环具有径向朝外凸起的情况下，与密封环连接的模环应该使它的径向外表面与密封凸起的基部处于同一轴向平面内，而密封环在密封装置已被模制在承口内之后应该被压下(密封凸起除外)。这样，密封环的主要部分就被封闭在用来使密封环很好起密封作用的承口中。

密封环的径向朝外部分使其适合模入承口中，并使密封环改进与承口的连接。这个可以用定位部分和/或表面、凹槽和别的类似物来达到。

在本发明的一个实施例中，密封环被锚固在混凝土中，一是借助于它的楔状，二是其连接部分的后环形凸起表面更精确地形成为一个切去下部的锚固表面，它在制造混凝土管时朝上凸起使锚固表面区域的气泡、水和油都会被沉重的混凝土轻易压走。切去下部的锚固表面被安排成与混凝土管的圆周承口表面成锐角，有效防止密封环的径向位移。

使用特轻的模环时，重要的是不要让它朝上浮动。在制造混凝土管时，当混凝土浆通过一个间隙到达模环的下边时这种情况特别明显。为了防止模环朝上浮动，可以在混凝土管承口内表面上凸起的锚固表面区域内安放一个密封环圈，密封环圈的材料与密封环一样，以很好地起密封作用。如果加长密封环圈，那未它也可形成一个凸缘直到承口的径向凸出的底面并完全或局部遮盖这个底面。通过与原先已知的情况进行对照，符合本发明的凸缘在混凝土管中形成一个楔状啮合住切去下部的锚固表面并牢固地锚固承口并密封。

为了给密封部分提供足够大的接纳空间，也为了给插端移动提供足够大的空间，如果凸起的安装环有一个足够厚的支承层那将是很有利的。这支承层可用泡沫材料做成，或者可与径向凸起和/或斜向凸起一起形成。为了承受大管子产生的大压力，凸起的安装环可以具有一个弧形的外侧边。这样，来自液态混凝土的压力将以一种很好的方式被承受，这时用于插端移动的空间在混凝土管随后连接时将由于凸起的安装环是从里边软到某一程度而不会被限制太多。

可以通过选择密封装置不同部分的材料和材料厚度来控制弹性，以使制造混凝土管时把承口的良好移动性与凸起的安装环的足够支承结合起来。特别是，它可使密封环和模环之间连接区域的弹性最高。

为了提供一个足够大的、切去下部的锚固表面，密封环的主要部分可形成为一个环形锥面。在制造混凝土管时，这外锥面与某个切去下部成倾斜方向，这样，在模环进入混凝土时，沉重的液态混凝土会将水、油和气泡压出，避免在密封装置后边形成气泡。密封装置外表面的尺寸可以通过给它提供凸起和凹槽来进一步增加。如果凸起和凹槽沿倾斜方向朝上，那未在制造混凝土管时小气泡会以一种满意的方式与水和油一起朝上移动，特别是在凹槽已经增加其朝上方向的径向尺寸的情况中。在密封装置的外表面和混凝土之间的凸起和凹槽在密封装置被模制入承口中时提供了改进的连接。

在密封环的压缩区域或凸缘密封区域中可按排一个切去下部。这个切去下部空间可用来固定模环(用固定凸起来固定模环)。它也可这样形成，使密封凸缘转到某一角度时被支承，避免它的退回，并使它得以形成。

按照本发明的密封装置适合模制入承口内，它可以通过定位在所谓基环构成的模制工具上来进行，也可以通过环绕着基环和其上的密封装置模制承口来进行。这样一来重要的是密封装置要在基环上有很好的定位，以使基环在模制操作时保持不动。为此，密封环和/或基环与用来把密封装置可松开地固定到基环上去的一些元件一起形成。这些元件可以是凹槽和凸起，锯齿缺口等等，也可考虑更复杂的结构，例如带凹槽的钢环，斜向地进入密封装置，使它保持在带凹槽的钢环中，再在制造混凝土管时用螺钉把钢环固定到基环上。也可使用螺钉以外的别的可松开的连接件。

把密封装置固定到承口用的模制工具(基环)上去的另一种办法是使用在承口底面上方伸出的环形扇形件或变形板，借助于环上的销子或使密封装置保持固定一段必要时间的环圈来保持固定密封装置。变形板也可设计成可去除的。

可通过在密封装置中按排某种加强件来达到改进密封装置在模制操作时固定到模制工具上去的情况，例如定位在密封环和/或模环上的螺纹加强件。

本发明也包括在把密封装置模制入管子端部的承口中去时使用的基环。

本发明也包括带承口的管子，承口在其内表面处有一个按照本发明的密封装置。

按照本发明的密封装置、由基环组成的模制工具和管子的不同的实施例都将在后面结合附图进行说明。

图1是按照本发明的一个密封装置的实施例的轴向剖面图，密封装置被定位在一模制混凝土管的模具内，以便把密封装置模制入混凝土管承口中去。

图2-8是按照本发明的密封装置的不同实施例的轴向剖面图。

图9是带有一个密封装置的管子承口的轴向剖面图，密封装置按照图8模制入承口内。

图10-13是按照本发明的密封装置的进一步的实施例的轴向剖面图。

图14-20是以所谓的基环形式存在的模制工具及定位在其上面的密封装置的不同的实施例的轴向剖面图，它包括把密封装置模入管子承口时把密封装置可松开地固定到基环上的紧固装置。

图21-27是按照本发明的密封装置的进一步的实施例的轴向剖面图。

图28是对应于图14-20的轴向剖面图，以所谓的基环形式存在的模制工具和带有螺纹加强件的密封件。

在按照图1的实施例里，按照本发明的密封装置由两个部分组成，即由实际的密封环1和可松开的模环10组成，模环10为泡沫橡胶或因考虑价钱而选择的其它材料，如波纹纸板。由于连接混凝土管时不需要插端有较大的移动，故模环10可保留在承口内的位置上。模环10有外表面11，内表面12，内端面13和外端面14。

密封环有压缩部分(或称凸缘密封部分)2，有内表面4的环形连接部分3，外表面5和(从插端插入方向看)内端面6。从径向看，密封环的外表面5是锥形的，从而，沿插端的插入方向或轴向向内方向，其直径增加。这样，环形连接部分3就得到了足够的厚度，并给内表面4提供了足够的宽度。另外，内表面4有一个切去下部，即内表面4局部遮盖模环10。表面5和6以锐角相连，这样形成一个环形楔7。在凸缘密封部分2和环形连接部分3之间有一个切去下部的空间8。密封环的内前侧9相对凸缘密封部分2斜向延伸。

承口20有内表面21，密封装置封闭在内，还有内底面22和外表面23。在内表面21和切去下部之间，内端面6形成一个楔状的混凝土部分24，这使得密封环1不能径向朝里拉动。于是切去下部和内端面6形成了密封环1的锚固表面。

在图1中也示出了制造承口的模具，它由所谓的基环30，管状模芯31和外模32组成。制造混凝土管时模具处于直立位置，倒进混凝土混合料，使其充满区域25并把空气排出模具空间。通过振动模芯31，引起混凝土振动使气泡朝上运动离开混凝土混合料。这样上升的气泡不会在任何地方被挡住，这样就可最大程度地防止在最终产品中有气泡形成。

图2显示了密封装置中的密封环1的一种变形。外表面5带有凸起40和凹槽41，从而在很大程度上增加了外表面。

凸起40和凹槽41是以倾斜位置分布的，即径向朝外轴向朝里，以使混凝土中的气泡能在振动时自由上升。为此目的，凹槽41可以径向朝外加宽。径向的外表面5也可提供一凹槽42，它也斜向延伸并朝外加宽，以使气泡朝上运动。在径向的外表面5处也有锚固装置(未示出)，从外表面5的平面的外侧延伸进入混凝土中并且按所述的原理呈倾斜方向以有利气泡脱离。

为了密封基环30的密封环1之间的空间，有一个小的凸缘43张紧在基环30上，以密封此空间。

密封环1的密封部分2也可成为一个压缩部分(没有尖的凸缘)，如图2所示。

图3显示了密封装置的进一步的实施例，它的密封部分2靠一个环圈44而被加长，从而得到一个足够大的凹槽8，这样，模环10的凸出的定位部分15可啮合进入其中。在锚固表面6伸进混凝土承口的内表面21(图1)的位置区域内有一个密封环圈46(图3)，这样，当密封装置模制进入混凝土承口内时可防止混凝土浆进入密封环1和模环10之间。

如图4所示，密封环圈也可加长并成凸缘47。这个凸缘也可带有凸起40和凹槽41。在凸缘47和模环10之间也可有插接件47a和47b，以便模制操作时使凸缘紧固在模环上。

图5显示了凹槽8的一种专门设计，它更精确地形成一个具有波形定位表面的楔形空间。当弯曲环圈44时，波峰48与波谷49相啮合，使环圈44在一定程度上免被撕坏。模环10的内表面也可成波浪形，以便插端的插入。

图6所示的密封环的实施例由橡胶制的密封环52和与其连接的模环54组成，模环54由泡沫橡胶或相对于密封环52的橡胶材料要软的其它材料制成。即，模环54可为弹性类型的泡沫塑料，例如聚氨酯或聚酯。

密封环52有一个密封部分56和一个连接部分58。密封部分56有一个径向朝里的、带有一个前锥面62、一个内柱面64和一个后径向环形面66的环形密封凸起60。密封部分56在它的前端有一个环形的尖凸起68，它在密封装置的前边缘处，使密封装置紧紧地连接到基环上，密封装置在模制进入到管子承口中去时就定位在此基环上。

密封环52的连接部分58在它的径向内表面70处有一个环形凹槽72。这个凹槽72接纳模环54上的连接部分77的径向外表面76处的凸起74。连接部分58和77的凹槽72和凸起74用来使密封环52相对于模环54在轴向位置定位。

模环54的外端面78的主要部分相对密封凸起60的环形面66有一个距离，从而在表面78和66之间形成一个小空间。端面78在其径向内边有一个边缘部分79，它与密封凸起60的表面66相啮合。在图6所示的位置中，此空间在它的径向内边以及径向外边处被封闭起来。

密封环52的径向外表面有一个锥形表面部分80，它从密封环52的轴向外端加宽。锥形表面部分80和密封凸起60的圆锥面62有关系，其相对位置会增加密封部分56轴向外边的厚度。

密封环52有一个轴向内端面84，它相对于密封装置的轴线是斜的，作为一个整体它形成一个圆锥面。内端面84和内端面6在图1-5所示的实施例中将形成一个切去下部，以局部遮盖住模环54。这样，在图1-5所示的实施例中就使得密封环52不能往里拉动。于是，切去下部和内端面84形成密封环52的主要锚固表面。

在密封环52径向外表面处的锥形表面部分80形成若干平行的圆周环圈94。环圈94用来加强在把密封装置模制到承口中去时密封装置和承口的混凝土料之间的连接，这是靠防止在混凝土和密封装置之间接口处的气泡和别的杂物的结集来达到的。

模环54在它的轴向内端处有一个与凸起68对应的用来防止密封装置和基环间混凝土渗透的环形尖凸起96，当密封装置模制进入承口中时密封装置被定位在基环上。

如上所述，密封装置靠常规的紧套在基环上的方式模制进入承口中，密封装置紧套在基环上形成用来模制混凝土管的承口模具的一个部分，随后混凝土注入模具中，密封装置就在承口的内柱面处被模制进入混凝土管的承口中。为了减少在混凝土注入模具时由于混凝土撞击密封环52的轴向内端面84而引起的密封装置的密封环52对其在基环上正确位置的偏离，模环54在它的内表面处形成一环形朝外的凸起98。凸起98在混凝土注入时引导密封环端面84外边的混凝土进入模具，减少密封环52对正确位置的偏离。

为了减小材料厚度和减小模环54的刚度，在凸起98的同一高度上有一环形凹槽100。

如图6所示的实施例一样，图7所示的按照本发明的一个密封装置的实施例由密封52a和模环54a组成。按照图7的实施例不同于图6的地方在于，模环54a靠被接纳在一个空间里而与密封环52a连接在一起的，这个空间由密封环形成并由连接部分58a、密封部分60a、与密封部分60a连在一起的环边102和环边102端头上的加厚端头部分104所限定。于是，端头部分104用与密封环52a同样的弹性材料制成，并且在密封环模制入承口中以后，在插进承口的插端和承口的底面之间形成一个振动吸收器。

由于模环54a定位在密封环52a的空间中，所以密封环和模环间靠凹槽72和凸起74的连接在图7的实施例中可被省略掉。

图8所示的按照本发明的密封环的实施例由橡胶制的密封环102和与之连接的模环104组成，模环由泡沫橡胶或者别的比密封环102的橡胶材料更软的材料制成。模环104可以是弹性类型的泡沫塑料，例如聚氨酯或聚酯。

密封环102有密封部分106和连接部分108，密封部分106有一个径向朝里的环形密封凸起110，像图6所示的实施例中的密封凸起一样，它有一个前锥面112、一个内柱面114和一个后径向环形面116。密封部分106有一个用来与基环紧套的环形尖凸起118。密封环102和模环104靠环形凹槽122和凸起124而相互连接在一起。

密封环102的径向外表面有一个从密封环102的轴向外端加宽的锥形表面部分130。圆柱面部分132与锥形表面部分130相连在一起，并且形成密封环102的连接部分108的外表面。

密封环102有一个与密封装置的轴线垂直的轴向内端面134。

密封环102在它的径向外侧有二个分别位于密封环二端的定位部分136和138。定位部分136是位于密封环轴向前端的径向凸起，它有一个腹板部分140并在其外面的自由边处有一个加厚部分142。定位部分138是个在密封环102的端面134处的环形轴向凸起，它在其自由端处是尖的。定位部分136和138在密封装置模制进入承口中以后能使承口中的密封环保持不动，特别是在密封环受到插端插入承口时所产生的力作用时。

像按照图6的实施例一样，在图8的实施例中，密封环在它的锥形表面部分130处有几个平行的环圈144。

模环104在它的轴向内端有一个环形尖凸起146，用来防止混凝土进入密封装置和基环之间，当密封装置模制入承口中时密封装置就定位在基环上。

在脱模后，按照本发明的密封装置就处在图9所示的插端148中的位置上。

在连接承口和插端时，插端被插进承口148中，插端的圆柱外表面啮合密封环的密封凸起110，引起密封部分106的压缩。密封凸起110在推开邻近的模环104的连接部分126时被弯折进入承口中。在密封环102的连接部分108中的凹槽122起接纳由于密封部分106的压缩而产生变形的橡胶材料的作用，这是由于在承口和插端的圆柱面形成的空间中的密封部分被压缩的原故。

当管路中形成压力时，在此管路中有按照本发明的带密封装置的承口，此压力将在密封凸起110上起密封凸缘的作用，因为液体压力在相对较软的和弹性材料制的模环104上将消失。

按照本发明的模环104和密封环102之间连接的设计保证了在管子连接操作时和以后维持管子连接紧度时以及在密封装置模制进入承口操作时，模环和密封环的相对位置都是可靠不变的。另外，模环和密封环之间连接的设计也保证了按照本发明的密封装置的正确密封作用，这是通过密封环橡胶材料朝正确方向变形和密封环由于压缩及凸缘作用而起有效密封作用来实现的。

图10所示的按照本发明的密封装置的实施例不同于图8和9所示的密封装置，图10所示的密封装置在凹槽122和圆柱面部分132之间的连接部分108中有一个环形封闭空间150。空间150有利连接部分126和108的径向朝外压缩，提高了密封凸起110的凸缘作用。因此，密封凸起110更容易受到管路中内压力增加的影响，此管路中装有密封装置。

图11所示的按照本发明的密封装置的实施例不同于图8，9和10所示的密封装置的地方，主要是密封环102的径向外侧部分的设计。图11所示的密封环102有一个连续的径向圆锥外表面152，它也有与图8，9和10中的环圈144起同样作用的环圈154。圆锥外表面152在密封部分106处有一个燕尾形环槽156，它在密封装置模制进入混凝土管承口中时可接纳混凝土，它还有利于密封装置安装到承口中。环槽156可替代图8，9和10所示密封装置中的定位部分136。

图8，9和10所示密封装置中的定位部分138在图11所示的密封装置中被密封环102的一个端面158的圆锥设计所替代，以防止密封装置模制进入混凝土管承口中时密封装置在管套的径向被拉动。

图12所示的按照本发明的密封装置的实施例不同于图11所示的地方在于，其连接部分108像图10所示一样有一个环形封闭空间160，其作用与图10中的空间150一样。

图13所示的按照本发明的密封装置的实施例由密封环102a和模环104a组成，密封环102a有密封部分106a，连接部分108a和密封凸起110a。

模环104a有连接部分126a，它沿着圆柱连接面接触密封环102a的连接部分108a。密封凸起110a的端面116a和128a与模环104a的连接部分126a在密封装置的径向内表面处分别互相接触，它们都是锥形的，这样，上述端面间的空间在径向朝外方向上相对要宽得多。

密封装置的径向外表面基本上是一圆柱面，密封环102a的径向外表面130a和模环104a的径向外表面162都在此圆柱面上。

凹槽164和166都在密封装置的径向外表面处，在密封装置模制进入混凝土管承口，时可接纳混凝土，以使密封装置紧固在承口中。凹槽164在密封环102的密封部分106a和连接部分108a之间，而凹槽166在密封环102a和模环104a的二对面之间。

图14，15，16和17显示按照本发明的密封装置和模环的几种不同的实施例，以改进密封装置相对于模环的定位和固定。

按照图14，基环170有一环槽172，密封装置密封凸起110的内端定位在此槽中。这样，密封装置就精确地定位在基环170上，在模入操作时密封装置的正确位置也不会变动。

按照图15，基环174上有若干齿176，它们与密封装置的密封凸起110的锥形表面112的啮合使密封装置固定，从而没有垂直方向的滑动。

在图16的实施例中，基环178有一个环形凸起180，它与密封装置密封凸起110的凹槽182相配。

在图17所示的按照本发明的基环184的实施例中，基环有一个环形凹槽186，密封环102的凸起118与之接触，使密封装置相对于基环的位置固定。

图18显示定位在基环230上的密封装置的更详细的实施例。基环斜面209有一个端面部分209a，起轴向定位密封装置的作用，表面209和209a防止密封装置受到较大的振动力影响时的滑动，当混凝土管要有厚的壁厚时需要这样的结构。

当使用很大的振动力时，模环210应该单独固定。为此在承口底面区设3个环形扇形件250，它们借助于环圈251啮合在模环210的凹槽中，把模环固定到基环230上。环形扇形件250利用螺钉252可分开地与基环230连接在一起，当然也可考虑用其它可分开的连接件，只要保证在制造混凝土管时环形扇形件250可牢固地固定在基环上并以后可随时折开此连接即可。也可用变形板或可随意使用类似的元件来代替这3个环形扇形件250。

图19显示供模环210用的可分开的紧固元件的另一实施例，紧固元件由例如钢制的稳定环或定位元件255组成，沿圆周分布并斜入模环210的压紧槽。稳定环或定位元件255有楔状横剖面并带尖边，以使它们能够压入模环210的泡沫材料中形成压紧槽。这里用螺钉252，当然也可用别的限动元件来暂时保持稳定环或定位元件255不动。

如图20所示，基环230可有凹槽256，模环260和密封环201分别有配对的凸起257以防止模环脱离基环。也可以反过来把凸起257定在基环上，把凹槽256分别定在模环260和密封环201上。凹槽256和凸起257的啮合可这样选择，使基环230借助于预定的力可从密封环中退出。图20也显示了牢固连接密封环201的凸起的安装环，它有带外壁261，内壁262和后壁263的模环。在这些壁261，262和263之间有支承层264，它们像一个网络本身交叉也与壁斜交，在制造混凝土管时给模环260以足够的稳定性。外壁261可以倾斜，使模环在其上部较厚以承受制造混凝土管时产生的压力并且在它的中部有足够的弹性以提供插端的移动空间。

图21显示模环的另一实施例，安装环260从密封环1上凸起。支承层由肖氏硬度为20的泡沫材料制成，也可用便宜的材料例如纸板来替代。这里应该指出，密封环201，支承层264和壁261，262，263的弹性是不同的，目的是要控制密封环的弹性度在各种不同的作用范围内。在密封环201和模环260之间的过渡区265中的弹性最高，于是在此区就形成一个足够接纳在管接头处的插端的空间。

在图示的实施例中，壁261有一个凹槽242，还有凸起240和凹槽241，以减少气泡的形成。也可用带钩子271的环翼锚固在混凝土中。槽272形成凸环273，在连接好的管路中能承受内部压力。

图22显示密封装置的一个实施例，壁261是弧形的，用以承受制造混凝土管时产生的压力，压力来自混凝土混合料。支承层是蜂窝状结构，每个空间都有支条。当有负荷来自插端时区域265内的径向弹性最大。还有一个凹槽242，它朝里加宽使圆周楔很好地锚固在混凝土中。端头部分274也有楔形，以便很好地固定在混凝土中。

图23显示密封装置的另一实施例，它有专门设计的壁261和262以及支承层中的支条。很明显，三角形的壁266是互相连着的，径向支条267具有三角形横剖面以在壁部分和支条无刚性的地方提供软化点268，并在插端要求移动空间时可以被弯曲。也可以使用不同硬度的材料来控制密封环的弹性，也可以去除掉壁部分。例如密封环区域的强度可到45肖氏硬度而壁266，267区域的硬度可到80肖氏硬度。

另外，密封装置可以有一个滑动外层270，它有一个折叠或者一个充满润滑剂的紧固部分(图24)或者一个充满润滑剂的封闭软管。

图24显示密封装置的另一实施例，示出了不同的缝槽，例如缝槽275用来连接预先润滑过的外层270，缝槽272用来形成凸缘273，缝槽256用来形成钩子257，用这个钩子密封环可在制造混凝土管时借助于相应的环圈固定在基环上。

图25显示密封装置与基环230一起的另一实施例，基环230有一个用来密封的定位装置290，292。如图所示，模环280有一个圆弧曲线形的径向朝外定位的后侧边281，一个断开的前边282，一个用来接触承口底面的壁283和一个空间284。前边282有凸缘285适于啮合在定位环或弹性材料制的定位环形扇形件290和基环230之间的凹槽291。定位环或定位环形扇形件290配合在空间284中并且有如图24所示的横剖面形状。通过拧紧螺钉292或别的连接元件，凸缘285就被压紧在基环230和定位环或定位环形扇形件290之间的缝隙291中。上述的凹槽和凸起256，257作为辅助的定位元件。脱模时，松开螺钉292，基环230就朝下移动。定位环形扇形件290从空间284中径向退出。

图25所示的实施例特别适合大管子和椭圆管子，在那里，由于密封环的尺寸而减少了环形弹性，使密封环由于它本身的弹性在制造混凝土管时不能理想地固定在所希望的位置。

图25a显示在模入位置上的密封装置。插端226贴合壁282形成次级密封，使空间284封闭，从而防尘。

图26显示一双密封装置300，两个密封环301和302与模环303互相连接在一起。在密封环301和302之间有一个取样空间304，可用它进行管路中密封装置的紧度试验。为了在模制操作时固定密封装置300，用一个定位环305，它可分开地与基环330连接在一起，使得已模入混凝土管中的密封装置300可以不用破坏就从基环330上卸下来。

图27显示已模入的双密封装置300。

在图28中，显示了对应图6所示的按照本发明的密封装置部分，在那里密封装置定位在基环310上。为了在把密封装置模入到混凝土管的承口中去时牢固地保持密封装置在基环上的位置，密封装置带有螺纹加强部分。螺纹加强部分有一条或几条螺纹312围绕在密封装置外面。螺纹加强部分可定位在图28所示的密封环52的一个或几个地方，和/或密封装置的密封环52和模环54，或者定位在密封装置的其它所希望的和合适的地方。借助于图28所示的螺纹加强部分，使密封装置在制管时牢固地定位在基环上，而不再需要专门设计的基环。

本发明在后述的权利要求范围内可作修改。这对于密封装置的密封环和模环之间的连接来说可行的，即根据使用人的愿望让密封环和模环在图示的所有实施例中进行选择，或组合起来或单独使用。

Claims (46)

1.一种用来密封两个混凝土管子端部之间环形空间的密封装置，一个管子端部形成有一柱形内表面的承口(20，148)，而另一个管子端部形成有一柱形外表面的插端(226)，插端可插入承口，该密封装置包括最好是橡胶的弹性材料制的密封环(1，52，102)，其密封部分(2，56，106，110)用来密封环形空间，密封装置适合模制在承口的柱形内表面上，并具有用来使密封装置锚固在承口的模入位置上的装置(6)，其特征是，密封装置有一个与密封环(1，52，102)相连的模环(10，54，104，210，260，280)，并且模环适合与密封环一起模制在承口中，密封环定位在承口的自由端附近，而模环轴向定位在密封环内侧。

2.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，模环(10，54，104，210，260，280)至少与密封环(1，52，102)较容易压缩的密封部分(2，56，106，110)相连，以承受插端插进承口时密封部分的变形。

3.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，密封环和模环用互相啮合的两个同心环形连接部分(3，58，77，108，126)互相连接起来，一个连接部分在密封环的内边缘，而另一个在模环的外边缘。

4.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，模环(10，54，104，210)是由泡沫橡胶制成的。

5.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，模环(10，54，104，210)是由弹性类型的聚氨酯或聚酯泡沫塑料制成的。

6.如权利要求3所述的密封装置，其特征是，密封部分有一个径向朝里的密封凸起(2，56，110)，其一个表面对着模环(10，54，104)连接部分的一个端面，并且具有与模环的相对的端面同样的径向弹性。

7.如权利要求6所述的密封装置，其特征是，模环(10，54，104)连接部分的端面和密封凸起(2，56，110)的相对表面在密封装置的径向内表面处互相啮合，余下部分形成一个间隙(8)。

8.如权利要求7所述的密封装置，其特征是，该间隙(8)径向朝外加宽。

9.如权利要求3所述的密封装置，其特征是，连接部分(108，126)通过防止密封环(102)和模环(104)互相轴向位移的表面(122，124)互相啮合。

10.如权利要求9所述的密封装置，其特征是，模环(104)的连接部分(126)有一个径向朝外的环形凸起(124)，环形凸起与密封环(102)的连接部分(108)上的对应凹槽(122)啮合。

11.如权利要求10所述的密封装置，其特征是，模环(110)至少与密封环(1)相连，它的径向外表面定位在与密封凸起基部的同一轴向平面内，除密封凸起以外的密封环在密封装置模入承口之后被压缩和封闭在承口中。

12.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，密封环(1)的径向外表面(5)从密封环端部起成锥形加宽，这个密封环端部在密封装置模入承口时最靠近承口的自由端。

13.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，密封环在它的径向外部(6，7，84)处适合模入已形成的承口中，以改进对承口的连接。

14.如权利要求13所述的密封装置，其特征是，密封环(102)在端部有一个径向朝外的环形定位部分(136)，该端部在密封装置模入承口时最靠近承口的自由端。

15.如权利要求13所述的密封装置，其特征是，密封环(5，102)在它的径向外表面有一个环形凹槽(42，156，164)，该凹槽至少有一个表面相对径向方向是倾斜的。

16.如权利要求15所述的密封装置，其特征是，凹槽(156)是切去下部，最好是燕尾形的。

17.如权利要求13所述的密封装置，其特征是，密封环在端部有一个轴向和/或径向的环形定位部分(138)，该端部定位在密封装置模入承口时距离承口自由端最远处。

18.如权利要求17所述的密封装置，其特征是，密封环在它的轴向内端面处有一个作为定位部分的轴向环形凸起(138)。

19.如权利要求13所述的密封装置，其特征是，密封装置在端部处有一个向径向方向倾斜的并且局部遮盖模环(10)的端面(6)，该端部定位在密封装置模入承口时距离承口自由端最远处，该端面适合防止密封装置偏离承口。

20.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，密封环在它的径向外表面处形成有诸凸起(40，144，154)。

21.如权利要求20所述的密封装置，其特征是，这些凸起(40，144，154)由环圈组成。

22.如权利要求1所述的密封装置，它适合通过定位在基环上、和通过围绕基环(170，174，178，184，230，330)和定位在其上的密封装置模制承口而模入承口中，其特征是，密封装置有用来可分开地将密封装置固定在基环上的装置。

23.如权利要求22所述的密封装置，其特征是，固定装置为一个或几个适合与基环上凹槽相配的凸起(110)。

24.如权利要求22所述的密封装置，其特征是，固定装置为一个或几个适合与基环上凸起(180)相配的凹槽(182)。

25.如权利要求22所述的密封装置，其特征是，密封带(43)通过混凝土承口内表面分布在密封装置预定通道的区域中，密封带防止在密封装置模入承口中去时混凝土渗进密封装置和基环之间。

26.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，模环(10，54，104，210，260，280)伸到承口的径向底面并局部盖住该底面。

27.如权利要求26所述的密封装置，其特征是，模环有朝向承口内部的支承层(264)。

28.如权利要求27所述的密封装置，其特征是，支承层(264)由径向或斜向的支条构成。

29.如权利要求27所述的密封装置，其特征是，支承层(264)有一个朝向承口内部的外层。

30.如权利要求27所述的密封装置，其特征是，密封环(1，52，102)，支承层和外层的弹性由于不同的材料厚度和/或材料种类而不同。

31.如权利要求30所述的密封装置，其特征是，在密封环和模环之间的过渡区域弹性最高。

32.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，密封装置不同部位的材料有着不同的肖氏硬度。

33.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，用来提供不同弹性的不同尺寸的空间定位在密封装置的不同部位上。

34.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，模环(54)有一个与密封环端部外径一样尺寸外径的径向凸起部分(98)，密封环端部在密封环模入承口中去时定位在距离承口自由端最远处。

35.如权利要求34所述的密封装置，其特征是，模环(54)有一个弧形的外侧边。

36.如权利要求1所述的密封装置，其特征是，密封环和/或模环的径向外表面有凸起和凹槽。

37.一种模制工具，即所谓的基环，用来把上述权利要求中任何一个所述的密封装置模入混凝土管端部的承口中，密封装置定位在基环上，承口围绕着基环和定位在其上的密封环被模制，其特征是，基环(170，174，178，184，230，330)有用来可分开地将密封环固定在基环上的装置(172，176，180，209，255，256，290)。

38.如权利要求37所述的模制工具，其特征是，基环的固定装置为适合与密封装置上凸起相配的凹槽(172，209a)。

39.如权利要求37所述的模制工具，其特征是，基环的固定装置为适合与密封装置上的凹槽相配的凸起(176，180，255，290)。

40.如权利要求37所述的模制工具，其特征是，基环的固定装置为适合与密封装置材料啮合的齿(176)。

41.如权利要求37所述的模制工具，其特征是，在把密封装置模入承口时通过可分开的定位元件(250，290)将密封装置固定在基环上。

42.如权利要求41所述的模制工具，其特征是，可分开的定位元件为模环(210)上的压紧槽，这些压紧槽中的定位件和可分开的紧固装置(252)将定位件保持在基环上。

43.如权利要求42所述的模制工具，其特征是，压紧槽以楔形斜向地分布在模环上，定位件(255)是钢的，其横剖面是楔形。

44.如权利要求41所述的模制工具，其特征是，可分开的定位元件为环形扇形件或者变形板，它们在承口的底面区域中，环形扇形件或者变形板在制造承口时借助于可分开的紧固装置固定在基环上。

45.如权利要求37所述的模制工具，其特征是，基环有一个可分开的定位环或者定位环扇形件，它们与在密封装置的模环中形成的空间相啮合。

46.一种带有圆柱内表面承口的管子，其特征是，按照权利要求1-36中任何一个所述的密封装置均定位在承口的圆形内表面处。

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