CN110869659A - 管、特别是用于废水管线的塑料管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管，尤其是用于废水管线的塑料管，该管具有至少一个承插端部并形成第一管(1)，该承插端部设有环形凸缘(4)和承插颈(3)，可将第二管或成形部件(13)的插接端部嵌入到第一管的承插端部并再次从中移除，其中，弹性的环形密封件(6)嵌入到环形凸缘(4)中。根据本发明，管的承插颈(3)设有螺纹(9)，可将包括内环部分(10)和外环部分(11)的螺纹环(8)旋拧到该螺纹上，环形间隙形成在内环部分和外环部分之间，环部分(10、11)通过背向环形凸缘(4)的环基底(12)连接，其中，在将螺纹环(8)旋拧到螺纹(9)上时，内环部分(10)的前边缘(14)压缩嵌入到环形凸缘(4)中的环形密封件(6)，并将第二管或成形部件(13)的插接端部保持在第一管(1)中。

Description

管、特别是用于废水管线的塑料管

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的管，特别是用于废水管线的塑料管。

背景技术

数十年来，塑料下水管道一直被用于从各种长度的管排出废水或雨水。这种管的承插端部设有凸缘，在该凸缘中嵌入有环形密封件或唇形密封件。为了连接两管，将另一管的插接端部嵌入到承插端部，由此密封环被压在凸缘的凸缘基底和所嵌入的管的插接端部的表面之间。使用相同的原理来成型成形部件，比如弯头、分支、滑动承插部、双承插部、异径管等。需要在高密封性要求与能够无需过度费力地组装管之间找到折衷。因此，这种管系统仅允许在无压力的情况下使用。由于密封原理仅允许有限地压缩所使用的密封件，因此这种管系统只能在有限的范围内用于地下水保护区域。

连接两管所需的力取决于管径和所用密封件的类型。这种管或成形部件在插接端部处也具有斜面或“倒角”。这对于允许嵌入到环形密封件中是必需的。通常，密封件和要嵌入的管或成形部件的插接端部被提供以润滑剂，以使摩擦和所需的嵌入力减到最小。如果在不利的公差条件下，当将管的插接端部向前推入承插部中时，所使用的密封件部分地或完全地被推出凸缘而进入承插部中，则可能导致泄漏和管横截面变窄。

通常需要先进行试验安装。为此，将环形密封件从凸缘上移除，然后将管组合起来进行试验。一旦找到正确的成形部件并确定了管的长度，就将环形密封件重新嵌入承插部的凸缘中，并将管端部组合起来。不能排除可能会忘记嵌入环形密封件，且该失误只能在废水管线投入运行后才能被查知。

为了更换废水管线，通常需要分离现有的管系统。如果管已经布设了很长时间，这是非常困难的，在许多情况下也是不可能的。在所谓的临时结构的情况下，例如露天市场的厕所设施、施工现场排放或临时排放的情况下，废水管线通常必须暂时组合起来并再次拆开。对于现有系统，这非常耗时。

对于软管连接、例如花园软管系统，已知可使用螺纹接头，该螺纹接头可被旋拧到管端部处的连接件上，从而将通过螺纹接头以环形形式布置的褶层部压入软管表面，并通过用连接件的套筒进行压紧来实现抗压密封。

在用于固定式管路的压力水管的领域中，还已知将螺帽置于连接件上，其中，当将螺纹环旋拧到连接件上时，要紧固的管通过连接件的褶层部固定，连接件和管之间的密封通过环形密封件形成，该环形密封件压靠在要被保持的管的表面上。对于大管径，无法实现要遵守的公差。

发明内容

本发明的任务是提出一种管，特别是用于废水管线的塑料管，与已知的系统相比，该管能够实现对待嵌入到塑料管中的另一管的插接端部的改进的密封，且易于组装和拆卸管连接。

该任务通过本发明来解决。在其他方面中指出了本发明提供的其他改进。

本发明基于一种管，特别是用于废水管线的塑料管，该管具有至少一个承插端部并形成第一管，该承插端部设有环形凸缘和承插颈，第二管的插接端部能够嵌入到第一管的承插端部并再次移除，且在第一管中，弹性的环形密封件嵌入到环形凸缘中。

根据本发明，管的承插颈设有螺纹，螺纹环可旋拧到该螺纹上，该螺纹环包括内环部分和外环部分，环形间隙形成在内环部分和外环部分之间。内、外环部分通过背向环形凸缘的环基底连接。当将螺纹环旋拧到螺纹上时，径向内环部分的前边缘压缩嵌入到环形凸缘中的环形密封件，由此进行密封，且第二管的插接端部被保持在第一管中。

如果这种管的螺纹环处于打开位置，则即使没有倒角，也可几乎不费力地将第二管的插接端部嵌入到第一管的承插端部中或再次从承插端部移除。当紧固包括内环部分和外环部分的螺纹环时，内环部分的前边缘压缩嵌入到环形凸缘中的环形密封件，从而推压所嵌入的环形密封件。这将第二管的插接端部保持在第一管中。如果要再次松开这种螺纹连接，只需简单地向后转动螺纹环，从而松解密封件上的负载，并使管段易于分离。螺纹环包括内环部分和外环部分使得降低了螺纹连接受到污染而限制其功能的风险。压缩的密封件的增加的压力也防止了污水通过密封件进入螺纹连接。

当切割管端以择定尺寸时，不再需要使插接端部渐斜或倒角，因为仅在嵌入密封环后才对密封环进行压缩。这使试验安装更加容易。该连接的另一优点是，可通过环形密封件的强力压缩来防止向承插部内根生(Wurzeleinwuchs)。

与现有技术相比，第一管的承插部与第二管的插接端部之间的接触压力不是直接由凸缘的凸缘基底和密封件的形状和尺寸以及第二管的插接端部的表面之间的距离产生，而是通过螺纹环的前边缘与密封件之间的轴向接触压力而产生，从而所需的接触压力通过螺纹环的充分旋转来产生。

在本发明的一个优选实施例中，螺纹是形成在承插颈内侧的内螺纹，形成在螺纹环的内环部分的外侧上的外螺纹可旋拧到该内螺纹上。螺纹环的外环部分的内径大于承插颈的外径，且当螺纹环旋拧在内螺纹上时，外环部分围绕承插颈，该承插颈被容纳在外环部分和内环部分之间的环形间隙中。

在一个替代实施例中，螺纹是形成在承插颈外侧上的外螺纹，螺纹环的形成在外环部分的内侧上的内螺纹可旋拧到该外螺纹上。

优选地，将压力和滑动环在内环部分的前边缘与环形密封件之间嵌入到环形凸缘中。这使得由于螺纹环和环形密封件之间没有直接接触而更容易旋拧。

环形密封件的横截面优选为三角形、卵形或楔形，其中，在带弧形拐角的三角形设计的情况下，其邻边相对于密封环轴线径向地延伸，而其外对边平行于环形密封件轴线延伸。其优点是，当旋拧螺帽时，环形密封件通过压力和滑动环被压缩，从而使得环形密封件的与螺帽相背的一侧被压到凸缘的底部而与要嵌入的管的表面相背，而环形密封件的朝向压力和滑动环的一端在旋拧螺帽时被压到第二管的承插端部上。要连接的管的最大公差可防止密封件的与螺纹环相背的一端穿插到承插部与第二管的插接端部之间。

在环形密封件的一个优选实施例中，它是卵形的，由此在卸载位置，其外径基本上对应于环形凸缘的内径。压力和滑动环被设计成使得当旋拧螺纹环时，卵形密封件(其在不承受负载的情况下是扁平的)在径向方向上被平正，几乎完全填充凸缘中的空间，且弹性体密封件的恢复力防止了它掉落。

另一替代性的可用的、呈U形轮廓的形式的环形密封件在内基底侧具有两个侧缘。如果将这种环形密封件嵌入到凸缘中而使U形密封件的侧缘与环形凸缘的基底或侧部接触，则当将密封件压在一起时，密封件的基底侧将与第二管的插接端部的表面接触。为了改善U形环形密封件的密封性能，它可在其外基底侧上具有一个或多个突出的环形肋。

螺帽的外环部分的轴向长度优选地被选择成使得当将螺纹环旋拧到承插颈上时，外环部分的前端部被引导到环形凸缘的外后侧缘。一方面，这避免了在螺帽和凸缘之间形成间隙，从而防止了灰尘侵入螺帽，且另一方面免除了为产生密封件的限定压力特性的限定止挡。

为了更容易地确定螺纹连接是打开还是封闭，第一管的承插颈可带有着色标记，该着色标记指示螺纹环已在承插颈上旋拧到多远。如果仍然清晰可见该标记，则表示该环未充分旋拧到承插颈上。

为防止螺纹环意外脱落或从螺纹上松开，螺纹可包括限制旋转的止挡部，以防止螺帽简单脱落或从螺纹上脱卸。

特别是在大管径的情况下，在螺帽上旋拧所需的力会变大，因此螺纹环可设有外部轮廓或其他附件，以用于借助合适的工具抓持，以便于旋拧或旋松。

优选地，螺纹环的外径基本上对应于凸缘的外径，以便产生均一致的直径过渡。

附图说明

下面通过实施例更详细地解释本发明：

图1示出了根据本发明的管连接的各个部件的分解图，

图2a示出了管连接，其中，第二管的插接端部嵌入到第一管的承插端部，其中，螺帽处于其初始位置，且所使用的环形密封件被释放，

图2b示出了在压缩状况下根据图2a的连接，

图3a示出了在未压缩状况下具有U形密封件的螺纹连接，

图3b示出了带有旋拧上的螺帽和被压缩的密封件的螺纹连接，

图4a-d示出了卵形环形密封件在凸缘中的各种位置。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的管连接的细节。第一管1或成形部件在其端部处包括承插部2，该承插部2通过斜面18形成管端部的扩张。环形凸缘4形成在承插部2中，环形密封件6可被容纳在环形凸缘4中。承插颈3在管的端部处连接至环形凸缘4，该承插颈3在其内侧上具有螺纹5。还存在压力和滑动环7，其可与卵形环形密封件6一起嵌入到环形凸缘4中。

螺纹环8包括内环部分10和外环部分11，内环部分10和外环部分11通过环基底12在背向管的一侧彼此连接。内环部分10在其径向外表面上包括螺纹9，以用于与承插颈3内侧上的螺纹5啮合。当第二管13的插接端部嵌入到第一管1的承插部2中时，螺纹环8用来密封和固定管的管连接。螺纹环8用于将第二管13或成形部件固定在第一管1中。

为了与第一管1连接，第二管13通过其插接端部嵌入到承插部2中，直到第二管13的斜面17或被钝切的(stumpf

)插接端部接触到第一管的承插部2中的斜面18。由于环形密封件6在螺纹环8松开时、且因而在这种情况下不会受压时，不会从承插部2的内径突出，因此第二管13可很容易地嵌入到第一管1中。

在难以接近的安装位置，例如在没有用于封闭连接的空间的墙壁开口、地基下或狭窄管沟槽中，也可在或多或少的强压力下将管或成形部件嵌入已经封闭的连接中。为此，也必须使用润滑剂，这与常规插接式系统一样。但是，与常规系统相比的优点在于，环形密封件已经被夹紧且不能被压出凸缘。

为了确定管连接的密封，将螺纹环8通过其螺纹9旋拧到承插颈3的螺纹5上。图2a示出了连接的临时状态。螺纹环8被旋拧到第一管的承插颈上，直至其前边缘14进入压力和滑动环7的肩部15中。在初始状态下扁平的卵形环形密封件6已经通过压力和滑动环的特殊成形借助于轴向定向的周向的环槽16而被压到45°位置，从而使其朝向压力和滑动环的端部指向第二管13的承插端部，且其背向压力和滑动环的端部定位于环形凸缘的凸缘基底与相邻侧缘之间的环形凸缘拐角中。在管连接的该状态下，在径向上在密封件上没有压力，从而第二管13的插接端部可容易地嵌入到承插部中或再次从承插部移除。

承插颈还具有圆周标记21，该圆周标记21是着色标记，且根据表观宽度，通过示出螺纹环已经旋拧到螺纹上的程度来指示密封件的打开状态或封闭状态。

图2b示出了封闭的管连接的状态。此时，螺纹环8被旋拧到螺纹5上，直至外环部分11的前边缘19接触环形凸缘4的后侧缘20。现在，内环部分10的前边缘14使压力和滑动环7在管的轴向上移位，直至环形密封件6被挤压，且几乎完全填充环形凸缘的剩余腔。标记21不再可见。

为了分开管连接，可手动地或使用合适的工具将螺纹环8容易地从承插颈上拧下，从而释放环形密封件6，且使第二管的插接端部再次从第一管中拉出。

在图2b所示的状态下，由于螺纹环8的前边缘19接触凸缘的后侧缘20，因此即使在这种管连接的安装状态下，也几乎没有污渍能进入承插颈3和螺纹环8之间。这也保护了螺纹连接免受污渍污染，从而即使经过很长时间也可容易地松开螺纹连接。

图3a和3b示出了替代性密封件的使用，该密封件被设计为U形密封件，在该U形密封件中，两个侧缘22和23指向凸缘基底，且密封件基底接触嵌入到管1中的第二管13的插接端部。在此，借助于螺纹环8紧固螺纹连接也使得U形密封件24通过压力和滑动环7被压缩，且可承担期望的密封功能。为了改善密封性能，环形密封件24还可具有周向的径向指向的密封肋25，该密封肋25提供了相对于第二管13的表面的附加的密封功能。

图4a至图4d示出了嵌入到环形凸缘中的卵形环形密封件6的各个阶段。在未加载状态下，密封件6是扁平的环形密封件，其不对称地前部具有较小的曲率半径，而后部具有较大的曲率半径。如图4b所示，压力和滑动环7具有前部的环槽16，当压力和滑动环向前推进时，环形密封件6的后端部进入该前部的环槽16。环形密封件6被压至45°位置，在该位置，密封件6的曲率半径较大的端部接触到环槽16中，而密封件6的曲率半径较小的端部保持在环形凸缘的凸缘基底和相邻侧缘之间的区域中。如果螺纹环进一步拧紧，则密封件6将通过压力和滑动环7被平正成径向指向形状。当承插端部被嵌入时，密封件因此被压缩并呈现图4d所示的形状。

当使用三角形密封件时，如图4a-d所示的密封件的平正原理是相同的，当拧紧螺纹连接时，三角形密封件被平正或简单地被压缩。本发明也涉及其他形式的密封件，其可被侧向压力压缩而使得其内半径在适当的侧向压力下充分减小。

可手动地或机械地或者特别是在较大直径的情况下借助于合适的夹持工具来拧紧或松开螺纹环，而在螺纹环外侧上的合适的轮廓26有助于拧紧或松开螺纹环。

本发明不仅涉及两个具有插接端部和承插部的管的连接，而且还涉及相关的管设计，比如在两侧形成有承插部的承插套(管的两个插接端部可嵌入承插部中)，分支，弯头，异径管和类似设计。术语“第二管”是指具有至少一个插接端部的所有类型的管形式，该插接端部可嵌入到具有至少一个承插端部的第一管形式中。

本发明不仅适合用于不加压的管，而且还适合用于加压介质的管。

本发明特别适用于关键的安装情况，比如在具有特殊安全预防措施和高密封要求的区域。在需要频繁地组装和分拆管线的情况下，本发明也具有很大优势。

附图标记列表

1 第一管

2 承插部

3 承插颈

4 环形凸缘

5 螺纹

6 环形密封件

7 压力和滑动环

8 螺纹环

9 螺纹

10 环部分

11 环部分

12 环基底

13 第二管

14 前边缘

15 肩部

16 环槽

17 斜面或倒角

18 斜面

19 前边缘

20 后侧缘

21 标记

22 侧缘

23 侧缘

24 环形密封件

25 肋

26 轮廓

Claims (16)

1.一种管、特别是用于废水管线的塑料管，其具有至少一个承插端部并形成第一管(1)，所述至少一个承插端部设有环形凸缘(4)和承插颈(3)，第二管或成形部件(13)的插接端部能够嵌入第一管(1)的承插端部并再次移除，且在第一管(1)中，弹性的环形密封件(6)嵌入到环形凸缘(4)中，其特征在于，管(1)的承插颈(3)设有螺纹(9)，能够将螺纹环(8)旋拧到该螺纹上，所述螺纹环包括内环部分(10)和外环部分(11)，环形间隙形成在内环部分(10)和外环部分(11)之间，且内、外环部分(10、11)通过背向环形凸缘(4)的环基底(12)连接，在螺纹环(8)被旋拧到螺纹(9)上时，内环部分(10)的前边缘(14)压缩嵌入到环形凸缘(4)中的环形密封件(6)，并将第二管或成形部件(13)的插接端部保持在第一管(1)中。

2.根据权利要求1所述的管，其特征在于，所述螺纹(9)是形成在承插颈(3)的内侧上的内螺纹，形成在螺纹环(8)的内环部分(10)的外侧上的外螺纹能够旋拧到所述内螺纹上，螺纹环(8)的外环部分(11)的内径被选择成大于承插颈(3)的外径，当螺纹环(8)被旋拧到内螺纹上时，外环部分(11)在外侧围绕承插颈(3)，且承插颈(3)被容纳在环形间隙中。

3.根据权利要求1所述的管，其特征在于，所述螺纹(9)是形成在承插颈(3)的外侧上的外螺纹，形成在螺纹环(8)的外环部分(11)的内侧上的内螺纹能够旋拧到所述外螺纹上，螺纹环(8)的外环部分(11)的直径被选择成大于承插颈(3)的外径，当螺纹环(8)被旋拧到外螺纹上时，外环部分(11)在外侧围绕承插颈(3)，且承插颈(3)被容纳在环形间隙中。

4.根据权利要求1、2或3所述的管，其特征在于，压力和滑动环(7)在内环部分(10)的前边缘与环形密封件(6)之间嵌入到环形凸缘(4)中。

5.一种用于根据权利要求1、2、3或4所述的管中的环形密封件，其特征在于，所述环形密封件(6)的横截面为卵形。

6.根据权利要求1、2、3或4中一项或更多项所述的管，具有根据权利要求5所述的、嵌入到环形凸缘(4)中的环形密封件(6)，其特征在于，所述压力和滑动环(7)在其面对环形密封件(6)的一侧上具有环槽(16)，当螺纹环(8)被旋拧时，所述环槽(16)使环形密封件(6)的后边缘在要嵌入的第二管(13)的表面的方向上径向移位。

7.一种用于根据权利要求1、2、3或4所述的管的环形密封件，其特征在于，所述环形密封件(6)的横截面为三角形或楔形，其邻边相对于密封环轴线径向地延伸，其对边在凸缘基底中平行于密封环轴线延伸。

8.根据权利要求1、2、3或4中一项或更多项所述的管，具有根据权利要求7所述的、嵌入到环形凸缘(4)中的环形密封件(24)，其特征在于，所述环形密封件的对边布置在环形凸缘(4)的凸缘基底中，且邻边指向内环部分(10)的前边缘。

9.一种用于根据权利要求1、2、3或4中任一项所述的管的环形密封件，其特征在于，所述环形密封件(24)的横截面为U形，且具有两个侧缘(22、23)和一个内基底侧，环形密封件(24)的侧缘(22、23)相对于密封环轴线径向地延伸。

10.根据权利要求9所述的环形密封件，其特征在于，所述环形密封件(24)的基底侧设有周向肋(25)。

11.根据权利要求1、2、3或4所述的管，其具有根据权利要求9或10所述的、嵌入到环形凸缘(4)中的环形密封件(24)，其中，所述环形密封件(24)的基底侧与第二管(13)的插接端部的表面接触，环形密封件(24)的侧缘(22、23)处在环形凸缘(4)的凸缘基底中。

12.根据权利要求2或3所述的管，其特征在于，外环部分(11)的轴向长度的尺寸被选择成使得当螺纹环(8)被旋拧到承插颈(3)上时，外环部分(11)的前边缘被引导至环形凸缘(4)的外部后侧缘(20)。

13.根据权利要求1所述的管，其特征在于，所述承插颈(3)设有外部对比标记(21)，借助于该外部对比标记，由第一管(1)和第二管(13)组成的管连接的连接状态能够被视觉地识别。

14.根据前述权利要求中一项或更多项所述的管，其特征在于，螺纹在所述螺纹环与所述承插颈之间设有闩锁凸耳，所述闩锁凸耳防止螺纹环(8)无意地从第一管(1)的螺纹(9)旋松。

15.根据前述权利要求中一项或更多项所述的管，其特征在于，所述螺纹环(8)设有外轮廓(26)。

16.根据前述权利要求中一项或更多项所述的管，其特征在于，所述螺纹环(8)的外径对应于所述环形凸缘(4)的外径。

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