CS213302B2 - Pipe joint or socket,method of making the same and device for executing the same - Google Patents

Description

Vynález se týká trubní spojky nebo hrdla, které jsou tvořeny válcovitou objímkou z plastické hmoty, opatřenou alespoň na jednom konci vnitřním prstencovým zahloubením, v němž je uložen pružně deformovatelný těsnicí kroužek, který má patní část vyplňující toto prstencové zahloubení a. těsnicí hlavu spojenou s patní částí a příčně vyčnívající do vnitřního prostoru válcovité objímky.

Vynález se dále týká způsobu výroby takové trubní spojky nebo hrdla a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Spojka, nebo· hrdlo podle vynálezu jsou určeny pro spojování dílů potrubí z plastické hmoty, kameniny, ze směsi bitumenů a vláken, popřípadě dílů asbestocementových trub nebo betonových trub, které se používají při hotovení stok, drenáží, kabelových vedení a podobně.

Objímky a těsnicí kroužky trubních spojek nebo hrdel se nejproduktivněji vyrábějí v jediném vstřikovacím lisu a v jediné formě a přes tavitelný mi jádry tak, že se těleso těsnicího kroužku vstřikuje do radiálního prstencového vybrání, provedeného ve vnitřní stěně objímky, která má stejný vnější průměr po celé své délce.

Vyjímání takto vyrobené trubní spojky nebo hrdla z dutiny vstřikovací formy je však technicky obtížné, neboť jádra, vymezující dutinu pro vstřikování těsnicích kroužků, při vyjímání dohotovené trubní spojky nebo hrdla často trvale deformují těsnicí kroužky. Materiál těsnicích kroužků zasahuje totiž příliš hluboko do· dutiny dohotoveného tělesa objímky a při vytahování jader nemá dostatek prostoru, do kterého by se mohl přechodně napěchovat tak, aby se po vytažení jader vrátil do původního tvaru v důsledku svého vlastního pružení.

Proto· je třeba buď zmenšit radiální výsku těsnicího kroužku, aby bylo možno z trubní spojky vytáhnout formovací jádro, nebo musí být jádro rozebíratelné tak, aby se dal zmenšit jeho průměr, neboť objímka, obepínající těsnicí kroužek, nedovoluje jeho rozpínání v radiálním směru. Protože je trubní spojka obvykle opatřena střední vnitřní přírubou a na druhém konci druhým těsnicím kroužkem nebo kroužky, je nezbytné, aby každé jádro, použité pro zhotovení těsnicího kroužku nebo kroužků na jedné straně objímky, bylo vytahováno pouze v j’ednom axiálním směru, neboť jádro nemůže být děleno ve střední rovině těsnicího kroužku a vyjmuto vzájemným axiálním· oddělením těchto oddělených částí.

Nedostatky známého· způsobu výroby trubní spojky nebo hrdla jsou odstraněny kon213302 strukcí trubní spojky nebo . hrdla . . podle vynálezu tvořené -válcovitou objímkou z . plastické hmoty, opatřenou alespoň na jednom konci vnitřním prstencovým zahloubením, jehož podstatou je, že patní část těsnicího kroužku je přímo spojena s povrchem ' prstencového zahloubení, přičemž vnitřní průměr tělesa. spojky v oblasti axiálně vně těsnicí hlavy těsnicího kroužku a v oblasti přilehlého konce objímky je větší než vnitřní průměr oblasti vnitřní v axiálním směru od těsnicí hlavy a od zmíněného konce objímky. Je výhodné, má-li těsnicí kroužek mezi těsnicí hlavou a patní částí zúženou stojinu. Podle vynálezu je těsnicí kroužek vytvořen z elastomerního materiálu, jímž může být termoplastická hmota. Osvědčuje se těsnicí kroužek vytvořený z termoplastického elastomeru, který má příčnou vazbu.

Objímka trubní spojky nebo hrdla je výhodně zhotovena z termoplastického- materiálu.

Tato konstrukce trubní spojky nebo· hrdla umožňuje použití nové . technologie výroby, při které se obě části trubní spojky nebo hrdla, tvořené válcovitou objímkou a alespoň jedním těsnicím kroužkem, nastřikují jedna na druhou, jejíž podstatou je, že jedna část spojky nebo hrdla se zhotovuje injekčním vstřikováním těsně před vstřikováním druhé části ve stejném vstřikovacím zařízení, načež. se dohotovené těleso a formovací jádro po dokončení obou vstřikovacích operací -od sebe oddělí relativním pohybem v axiálním směru rovnoběžném s osou vyrobeného tělesa. Přitom je výhodné zho-tovit v prvé vstřikovací operaci těsnicí kroužek injekčním vstřikováním materiálu do první formovací dutiny, vymezené jádrem a protilehlými oddělitelnými formovacími - bloky, načež se oba formovací bloky od sebe oddálí a formovačí jádro se vysune axiálním pohybem, při kterém zůstává vylisovaný těsnicí kroužek v dotyku s formovacím jádrem, potom se formovací bloky opět přiblíží k sobě a vytvoří společně s jádrem a vyrobeným těsnicím kroužkem druhou formovací dutinu pro vytvoření objímky, která se vylisuje injekčním vstřikováním materiálu do takto vytvořené formovací dutiny, načež se formovací bloky opět oddálí a jádro se vytáhne axiálním směrem z vylisovaného těiesa. Je výhodné, vstřikuje-li se materiál těsnicího kroužku do vyhřívané a/nebo tepelně izolované formovací dutiny. Materiál objímky je · vhodné vstřikovat -do . chlazené formovací dutiny.

Nová konstrukce trubní - spojky nebo hrdla a nový způsob jejich . výroby . závisí ·. na . úpravě vstřikovací formy . podle vynálezu, jehož podstatou .je, že forma .je opatřena for-. movacím. jádrem složeným . z . dvojic v. axiálním . směru za sebou upravených a navzájem vůči ..sobě . posuvných jádrových . prvků, které v sevřeném stavu vymezují obvodové. prstencové zahloubení, . přičemž .. jádrový .. prvek na axiálně vnější straně prstencového . zahloubení má větší průměr než jádrový prvek na ixálně vnitřní straně prstencového zahloubení.

Je samozřejmé, že způsobu výroby podle vynálezu je možno použít pro výrobu jakéhokoliv výrobku, který se skládá z pružného prstencového dílu . a z více či méně tuhého . podpěrného dílu tvaru . objímky, jež mají být vyformovány na sobě a u nichž není výhodné použití příčně dělených jader, jejichž části by bylo možno vytáhnout opačnými směry od pružného prstencového dílu. .Například u plastických trubek s hrdlem opatřeným těsnicím . prstencem je použití dělitelného . jádra, jehož části by bylo možno z vyformovaného hrdla vytáhnout ve dvou vzájemně opačných směrech, prakticky nemožné, brání tomu délka trubky a také okolnost, že hrdlo s těsnicím . kroužkem má větší průměr než zbývající část trubky, a tak je znemožněno vytažení jádra ve směru odvráceném od ústí hrdla.

Je také zřejmé, že rozsah vynálezu není omezen jen na trubky z plastických hmot a na . trubní spojky, i když je řešení podle vynálezu určeno především pro ně.

Výhodou způsobu výroby trubní spojky nebo . hrdla podle vynálezu je, že v podstatě tuhý člen, tvořený válcovitou objímkou, popřípadě hrdlem, se formuje v přímém styku s pružným členem. Pořadí formovacích operací však může být i obráceno nebo jeden z dílů může být vyroben předem v samostatné pracovní operaci.

Pro výrobu se. s výhodou použije kompatibilního, slučitelného materiálu, z něhož se vytvoří jak těsnicí kroužek nebo kroužky, tak i podpěrný díl tvaru válcové objímky, aby se. dosáhlo, přímé vazby . mezi oběma díly vzájemným . natavením, . penetrací, svařením nebo vzájemným chemickým působením. Zkouškami. však bylo zjištěno, že i materiály, které jsou . teoreticky neslučitelné, mohou vytvořit vzájemnou vazbu, která je vyhovující pro většinu praktických účelů; předpokládá se, že vzájemná vazba je způsobena určitým povrchovým pnutím mezi oběma díly. Mechanické vzájemné spojení nebo naklínování obou dílů může být použito. jako doplňkové a přídavné zajištění.

Za tím účelem může být prstencové vybrání . opatřeno jedním nebo více prstencovými žebry nebo drážkami, popřípadě obvodově rozmístěnými příčnými žebry a/nebo obvodově rozmístěnými obvodovými radiálními vybráními nebo oky.

Příklady provedení trubkové . spojky a zařízení k výrobě předmětů podobného druhu jsou znázorněny na výkresech, kde značí . obr. 1 . až obr. 3 v . radiálním . řezu příklady provedení trubních spojek z plastické hmoty podle vynálezu, obr. .4 až 7 řezy zařízením podle vynálezu, kterým se . vyrábějí trubní spojky . . podle obr. .1, a obr. 8 až obr. 10 detaily . zařízení . pro vstřikovací lití zobrazené v řezu.

Trubní . spojka na obr. 1 . sé . skládá z . objímky . 1 . z plastické .hmotý, . vyrobené' injekčním vstřikováním . a opatřené . ná obou koncích těsnicím kroužkem 2 z elastomerní hmoty. Objímka 1 má na vnitřní straně svého pláště, zejména uprostřed své délky, vytvořenu vnitřní přírubu 3 nebo· prstenec, -vystupující směrem k podélné ose objímky 1, který slouží pro opření konců trubek, spojovaných navzájem spojkou podle vynálezu a vsunutých z obou stran do objímky 1.

Každý z těsnicích kroužků 2 má patní část 4, zakotvenou do vnitřního povrchu vnitřní stěny objímky 1, a těsnicí hlavu 5, která vystupuje radiálně, případně i · axiálně, do vnitřního · prostoru objímky i a je spojena s patní částí 4 zúženou stojinou 6, která má dovolovat vyhnutí· těsnícího kroužku 2 ' při zasouvání spojované trubky dovnitř objímky

1. Axiální, vnější · část 4a patní časti 4 těsnl· cího kroužku 2 má svůj vnitřní průměr nejméně roven vnitřnímu průměru · axiálně vnitřní části 4b · těsnicího kroužku 2 a současně má být také roven nebo spíše větší než vnitřní průměr hlavní části · objímky 1.

Pro uložení patní části 4 těsnicího kroužku 2 je -objímka 1 na · obou svých koncích opatřena rozšířenou oblastí 7 · s koncovou přírubu 8, vymezující prstencové zahloubení 9, které je vyplněno patní částí 4 těsnicího kroužku 2. Vnitřní průměr koncové příruby 8 · musí · být větší než vnitřní průměr hlavní části objímky 1, přičemž v některých případech je. možno koncovou · přírubu 8 zcela vynechat.

Objímka 1 z plastické hmoty · a elastomerní těsnicí kroužek 2 mohou -být · vyrobeny ze vzájemně slučitelného · materiálu, . aby se jejich dotykové plochy přímo vzájemně spojily. Nejvýhodnějším materiálem pro oba uvedené prvky by · měla být - termoplastická hmota. Termoplastické materiály a zejména termoplastické elastomerní látky nemají vždy postačující mechanické vlastnosti, zejména odolnost proti trvalému přetvoření, které jsou potřeb-né pro trubkové spojky, avšak tato nevýhoda může být odstraněna tím, že se materiál vystaví ozáření, aby v něm došlo k vytvoření příčné vazby.

Mechanické spojení mezi objímkou 1 a těsnicím kroužkem 2 může být v případě potřeby dosaženo úpravou, která je znázorněna na pravé části obr. 1, kde je v prstencovém zahloubení 9 objímky 1 vytvořeno oblé prstencové žebro 10. Na obr. 2 a obr. 3 jsou znázorněna alternativní provedení vzájemného mechanického spojení objímky 1 s těsnicím kroužkem 2. Podle obr. 2 je zahloubení opatřeno v průřezu rybinovým žebrem 11 a podle obr. 3 je na okraji koncové příruby 8 vytvořen dovnitř směřující axiální přehyb

12.

Trubní spojka se vyrábí zařízením, které je v příkladech provedení znázorněno na obr. 4 až obr. 10.

Zařízení pro· injekční vstřikování je symetrické a obsahuje dvě pohyblivá složená jádra ·20, z nichž každé se skládá z axiálně vnitřního jádrového prvku 21 a axiálně vnějšího jádrového prvku 22. Jádrové prvky 21, 22 jsou uloženy ve formovací komoře, vymezené protilehlými formovacími bloky 23, 24, které jsou v obou směrech příčně pohyblivé vůči obvodové povrchové ploše jádrových prvků 21, 22. Jádra 20 a formovací bloky 23, 24 mohou být posouvány pomocí hydraulických válců.

Na začátku pracovní operace znázorněné na obr. 4 jsou jádra 20 od sebe axiálně oddálena a oba jádrové prvky 21, 22 jsou · u sebe a vymezují mezi sebou obvodovou· prstencovou drážku, která se nachází proti ústí příslušného vstřikovacího kanálku 25, přičemž těchto kanálků 25 může být i více. Formovací bloky 23, 24 se nacházejí v uzavřené poloze a prstencová drážka 26 v nich vytvořená vymezuje spolu se zmíněnou obvodovou drážkou mezi na · sebe doléhajícími jádrovými prvky 21, 22 prostor nebo prstencovou dutinu, která svým tvarem odpovídá tvaru hotoveného těsnicího kroužku 2 trubní spojky. Do tohoto prostoru se potom vstřikovacími kanálky 25 vstřikuje termoplastický nebo jiný elastomerní, popřípadě pryžový materiál pro vytvoření těsnicích kroužků 2.

Po vstříknutí materiálu do· formy se formovací bloky 23, 24 otevřou, jak je· zřejmé z obr. 5, jádra 20 se začnou posouvat směrem k sobě, až dosedací plochy 27 jejich čel na sebe dosednou. Jádra 20 na sobě unášejí vylisované těsnicí kroužky 2. Formovací bloky 23, 24 potom postupují vpřed spolu s přídavným formovacím blokem 23 a obvodové plochy jádrových prvků 21, 22 a prstencové drážky nebo· mezery mezi jádry kolem dosedacích ploch 27 spolu s předem vylisovanými těsnicími kroužky 2 vymezí prstencovou formovací dutinu, jejíž tvar odpovídá tvaru objímky 1 z plastické hmoty, jež je součástí trubní spojky. Potom se do formovací dutiny vstříkne vstřikovacími kanálky 29 termoplastický materiál, přiváděný z neznázorněného vstřikovacího zařízení. Postup je zřejmý z obr. 6. Materiál objímky 1, kterým je například polypropylén nebo polyetylén, se tím spojí s těsnicími kroužky 2.

Formovací bloky 23, 24 se v dalším průběhu pracovní operace opět od sebe oddálí, jak je zobrazeno na obr. 7, a axiální vnější jádrový prvek 22 se vysune axiálním · směrem od vnitřního jádrového prvku 21, který zůstává nehnutě stát. Vylisovaná spojka je držena ve své poloze přídavným formovacím blokem 28. Jakmile se axiálně vnější jádrový prvek 22 vysune ven z těsnicího kroužku 2, začne se vysouvat axiálně vnitřní jádrový prvek 21, přičemž tento posuv je umožněn deformací radiálně vnitřní části těsnicího kroužku 2, která prochází zdeformovaná vůlí mezi okolními formovacími členy, přičemž toto deformování a vysouvání je umožněno tím, že sousední axiální vnější část 4a patní části 4 obou těsnicích kroužků 2 a koncová příruba 8 mají · větší průměr než axiálně vnitřní jádrový prvek 21, což je nejlépe zřejmé z obr. 6. Po vysunutí axiálně vnitřního jádrového prvku 21 z vylisované trubí spojky je možno tento· jádrový prvek 21 odebrat a

213 7 zařízení je připraveno pro výrobu dalšího výrobku, například trubní spojky,

Vzájemného oddělování jádrových prvků 21, 22 od sebe lze dosáhnout například působením pružin, uložených mezi vnitřním jádrovým prvkem 21 a k němu přidruženým axiálně vnějším jádrovým prvkem 22, přičemž mezi vnitřním jádrovým prvkem 21 a vnějším jádrovým prvkem 22 je určitý rozsah mrtvého Chodu, takže začns-li se vnější jádrový prvek 22 vysouvat, jeden vnitřní jádrový prvek 21 zůstává v prvé chvíli přitlačen na druhý vnitřní jádrový prvek 21, avšak začne se pohybovat spolu se s ním spojeným vnějším jádrovým prvkem 22 po překonání úseku mrtvého· chodu.

Na obr. 8 až obr. 10 jsou znázorněny detaily příkladného provedení zařízení podle vynálezu, které je na obr. 8 ve stejné poloze jako na obr. 4. Obr. 9 je příčný řez zařízením, vedený rovinami IX—IX a X—X z obr. 8, přičemž obr. 10 znázorňuje složené jádro v řezu.

Každý jádrový prvek 21, 22 může například být vyroben z nerezavějící oceli stejně jako formovací bloky 23, 24. Oblast vnitřního jádrového prvku 21, která při formování objímky 1 přichází do styku s termoplastickým materiálem, je opatřena například kroužkem 30 nebo pouzdrem z hliníkové slitiny, obsahujícím chladicí kanálek 31, přičemž také formovací bloky 23, 24 jsou opatřeny chladicími kanálky 32, takže zařízení pracuje jako chlazená forma, jestliže se jím vyrábějí objímky 1 z plastické hmoty. Vstřikovací kanálky 29 pro plastickou hmotu jsou opatřeny elektrickými ohřívači 33.

Oblasti vymezující formovací dutiny pro těsnicí kroužky 2 jsou naopak vyhřívány a tepelně izolovány. Prstencová drážka 26 je vymezena destičkou 54 mezi tepelnou izolací 34 a odpovídající částí jádrových prvků 21, 22, opatřených čelními destičkami 35, jsou opatřeny eletkrickmýi topnými prvky 48 a tepelnou izolací 36.

Claims (11)

1. předmEt

   1. Trubní spojka nebo hrdlo tvořené válcovitou objímkou z plastické hmoty, opatřenou alespoň na jednom konci vnitřním prstencovým zahloubením, v němž je uložen pružně deformovatelný těsnicí kroužek, který má patní část v podstatě vyplňující toto prstencové zahloubení a těsnicí hlavu spojenou s patní částí a příčně vyčnívající do vnitřního prostoru objímky, vyznačující se tím, že patní část (4) těsnicího kroužku (2) j<e přímo spojena s povrchem prstencového zahloubení (9j, přičemž vnitřní průměr tělesa spojky v oblasti axiálně vně těsnicí hlavy (5) těsnicího kroužku (2] a v oblasti přilehlého konce objímky (1) je větší než vnitrní průměr oblasti vnitřní v axiálním směru od těsnicí hlavy (5) a od zmíněného konce objímky (1 «
2. 2. Trubní spojka nebo hrdlo podle bodu 1,

   0 2

   Pro usnadnění montáže zařízení podle vynálezu je v příkladu zobrazeném na obr. 8 provedena celá soustava z množství menších úseků, není vytvořena vcelku, jako tomu bylo v příkladu na obr. 4. Jednotlivé sekce formovacích bloků 23, 24 jsou montovány na samostatných nosných deskách, které mohou být odděleny například hydraulickými válci pro otevření formy. Nosná deska 44, nesoucí části druhého formovacího bloku 24, je posouvána tlačnými tyčemi 50 za účelem vyjímání vylisovaných částí.

   Jádra 2Q jsou připevněna k příslušným deskám 41, nesoucím hydraulické válce 40, z nichž každý je spojen se svým jádrovým prvkem 21 pístnicí 39. Desky 41 samy jsou pohyblivé v axiálním směru a pomocí ozubené tyče 43 a pastorku jsou uváděny do synchronního· pohybu.

   Každý z vnitřních jádrových prvků 21 je připevněn k osově posuvnému bloku 51 a s ním spojený vnější jádrový prvek 22 je kluzně veden na krčku 52, spojujícím posuvný blok 51 s vnitřním jádrovým prvkem 21, jak je patrno z obr. 10. Posuvný blok 51 je opatřen blokovací · přírubou 53 a vnější jádrový prvek 22 má také odpovídající zachycovací přírubu 38. Posuvný blok 51 může být uváděn do axiálního pohybu pomocí připojené pístnice 39. Blokovací příruba 53 a zachycovací příruba 38 zabírají do blokovacích drážek 37 v lisovacím zařízení, aby zachytily a držely jádrové prvky 21, 22 ve správných polohách v průběhu různých výrobních stadií lisovacího' procesu, jak je patrno z obr. 4 až 7.

   Obr. 9 znázorňuje v pravé polovině jednu ze vstřikovacích trysek 55, která je upravena pro vstřikování elastomerní látky pro výrobu těsnicích kroužků 2. Vstupní ústí 56 •pro přivádění plastického materiálu objímky 1 je umístěno na horní straně zařízení.

   Je vcelku zřejmé, že vynálezem je vyřešeno vysouvání formovacího jádra čistě axiálním směrem.

   VYNÁLEZU vyznačující se tím, že těsnicí kroužek (2j má mezi těsnicí hlavou (5) a patní částí (4) zúženou stojinu (6).
3. 3. Trubní spojka nebo hrdlo podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že těsnicí kroužek (2) je vytvořen z elastomerního materiálu.
4. 4. Trubní spojka nebo hrdlo podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že elastomerním materiálem je termoplastická hmota.
5. 5. Trubní spojka nebo hrdlo podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že těsnicí kroužek (2) je vytvořen z termoplastického elastameru, který má příčnou vazbu.
6. 6. Trubní spojka nebo hrdlo podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že objímka [1] je vytvořena z termoplastického materiálu.
7. 7. Způsob výroby tělesa, zejména trubní spojky nebo hrdla podle bodů 1 až 6, injekčním vstřikováním obou částí spojky nebo

   213362 •

   hrdla, tvořených válcovitou objímkou a alespoň Jedním těsnicím kroužkem, přičemž se jedna část spojky nebo hrdla nastřikuje na druhou část ve formě, ve které se vnitřek formovací dutiny vymezuje jádrem, vyznačující se tím, že jedna část spojky nebo hrdla se zhotovuje injekčním vstřikováním těsně před vstřikováním druhé části ve stejném vstřikovacím zařízení, načež se dohotovené těleso a formovací jádro po dokončení obou vstřikovacích operací od sebe oddělí relativním pohybem v axiálním směru rovnoběžném s osou vyrobeného tělesa.
8. 8. Způsob výroby tělesa podle bodu 7, vyznačující se tím, že se v prvé vstřikovací operaci zhotoví těsnicí kroužek Injekčním vstřikováním materiálu do první formovací dutiny, vymezené jádrem a protilehlými oddělitelnými formovacími bloky, načež se oba formovací bloky od sebe oddálí a formovací jádro se vysune axiálním pohybem, při kterém zůstává vylisovaný těsnicí kroužek v dotyku s formovacím jádrem, potom se formovací bloky opět přiblíží к sobě a vytvoří společně s jádrem a vyrobeným těsnicím krouž- kem druhou formovací dutinu pro vytvoření objímky, která se vylisuje injekčním vstřikováním materiálu do takto vytvořené druhé formovací dutiny, načež se formovací bloky opět oddálí a jádro se vytáhne axiálním směrem z vylisovaného tělesa.
9. 9. Způsob výroby tělesa podle bodů 7 a 8, vyznačující se tím, že materiál těsnicího kroužku se vstřikuje do vyhřívané a/nebo tepelně izolované formovací dutiny.
10. 10. Způsob výroby tělesa podle bodů 7 až 9, vyznačující se tím, že materiál objímky se vstřikuje do chlazené formovací dutiny.
11. 11. Zařízení к provádění způsobu podle bodů 7 až 10, vyznačující se tím, že forma je opatřena formovacím jádrem složeným z dvojic v axiálním směru za sebou upravených a navzájem vůči sobě posuvných jádrových prvků (21, 22), které v sevřeném stavu vymezují obvodové prstencové zahloubení (9), přičemž jádrový prvek (22) na axiálně vnější straně prstencového zahloubení (9) má větší průměr než jádrový prvek (21) na axiálně vnitřní straně prstencového zahloubení (9).