DE1206232B

DE1206232B - Elastic sealing ring for a socket connection of pipes that are covered with a thin, rigid jacket

Info

Publication number: DE1206232B
Application number: DEC29716A
Authority: DE
Original assignee: Centre de Recherches de Pont a Mousson
Current assignee: Centre de Recherches de Pont a Mousson
Priority date: 1962-04-27
Filing date: 1963-04-22
Publication date: 1965-12-02

Description

Elastischer Dichtungsring für eine Muffenverbindung von Rohren, die mit einem dünnen, starren Mantel umkleidet sind Die Erfindung bezieht sich auf einen elastischen im Querschnitt polygonalen Dichtungsring für eine Muffenverbindung von Rohren, deren jedes von einem dünnen, starren, im Abstand vom Einsteckende endenden Mantel umkleidet ist.Elastic sealing ring for a socket connection of pipes that are covered with a thin, rigid jacket. The invention relates to a elastic sealing ring with polygonal cross section for a socket connection of Pipes, each of which ends with a thin, rigid one at a distance from the insertion end Coat is covered.

Ein solcher Dichtungsring, der die Rohrverbindung selbst bei hohen Betriebsdrücken abzudichten hat, soll die spezielle Aufgabe lösen, auch jeden Eintritt von Flüssigkeit von innen oder außen her zwischen Mantel und Rohr zu unterbinden.Such a sealing ring that the pipe connection even at high Has to seal operating pressures, the special task should be solved, including every entry to prevent liquid from inside or outside between the jacket and the pipe.

Diese Aufgabenstellung und Lösungsmittel dafür sind grundsätzlich bekannt, wobei gemäß einer bekannten Ausführungsform diese Aufgabe dadurch gelöst wird, daß der polygonal ausgebildete Dichtungsring mit Radialdruck zwischen Muffe und Einsteckende verspannt ist und mit Axialdruck an der Durchmesserstufe zwischen Einsteckende und starrem Mantel anliegt. Die Wirksamkeit dieser bekannten Anordnung zur Aufgabenlösung hat offensichtlich ihre Grenzen, sobald der starre Mantel radial so dünn ist, daß er keine ausreichend hohe Anschlagschulter für die axial angedrückte Dichtung mehr bildet.This task and the solvent for it are fundamental known, according to a known embodiment this object is thereby achieved is that the polygonal sealing ring with radial pressure between the sleeve and the spigot end is clamped and with axial pressure on the diameter step between Plug-in end and rigid jacket rests. The effectiveness of this known arrangement Obviously, problem solving has its limits as soon as the rigid jacket is radial is so thin that it does not have a sufficiently high stop shoulder for the axially pressed Poetry educates more.

Hier setzt die Erfindung ein, die vorsieht, daß der Dichtungsring einen axialen, nach außen gerichteten Fortsatz trägt, der mit seiner gegenüber der Innenfläche des Dichtungsringes etwa um die radiale Stärke des Mantels zurückspringenden Innenfläche des Endes des Mantels umgreift und mit einem unter Radialspannung auf dem Mantel anliegenden Wulst endet.This is where the invention comes in, which provides that the sealing ring carries an axial, outward extension with its opposite to the Inner surface of the sealing ring receding approximately by the radial thickness of the jacket The inner surface of the end of the jacket is gripped and with a radial tension the bead adjacent to the coat ends.

Gemäß einer praktischen Ausführungsforin der Erfindung ist vorgesehen, daß der Fortsatz außen durch eine zylindrische Fläche und innen durch eine nach dem Wulst hin konvergierende konische Fläche begrenzt ist.According to a practical embodiment of the invention, it is provided that the extension outside by a cylindrical surface and inside by a after the bead converging conical surface is limited.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung beträgt die axiale Länge der Lippe größenordnungsmäßig die Hälfte der gesamten axialen Länge des Ringkörpers und seine radiale Höhe etwa die Hälfte der Wandstärke des Dichtungsringes.According to another feature of the invention, the axial length is the lip of the order of half of the total axial length of the ring body and its radial height is about half the wall thickness of the sealing ring.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand einer Ausführungsform, die aber nur als Beispiel anzusehen ist, näher erläutert.The invention is in the following description on the basis of an embodiment, which is only to be regarded as an example, explained in more detail.

F i g. 1 ist ein Axialschnitt durch einen Dichtungskörper gemäß der Erfindung und durch die Enden von zwei miteinander zu verbindenden Rohren.F i g. Figure 1 is an axial section through a sealing body according to the invention and through the ends of two pipes to be connected to one another.

F i g. 2 ist ein Längsschnitt in gegenüber der F i g. 1 kleinerem Maßstab durch die hergestellte Verbindung zwischen diesen beiden Rohren, d. h. dem Einsteckende des einen und der Muffe des anderen Rohres unter Verwendung dieses Dichtungsringes.F i g. 2 is a longitudinal section in relation to FIG. 1 smaller scale due to the connection made between these two pipes, i.e. H. the male end of one pipe and the socket of the other pipe using this sealing ring.

Der in F i g. 1 dargestellte elastische Dichtungsring R soll zwischen zwei Rohren Ti und T, zusammengepreßt werden. Der zylindrische Teil des Rohres Ti mit dem Außendurchmesser D ist von einem dünnen, rohrfönnigen Mantel 1 umschlossen, dessen Wandstärke mit e bezeichnet ist und welcher in einem Abstand d von dem Einsteckende endet. Dieser Mantel besteht z. B. aus starrem Kunststoff, z. B. hartgestelltem Polyvinylchlorid. Der Mindestdurchmesser der z. B. konisch gestalteten Öffnung 2 der Muffe des Rohres T2 ist erheblich größer als der Außendurchmesser D des Einsteckendes. Die Muffe weist eine ringförmige Auskehlung 3 zur Unterbringung eines Teils des Ringkörpers R auf. Aus F i g. 2 ist das zugeordnete Ende des dieses Rohr T, umgebenden Außenmantels la ersichtlich.The in F i g. 1 shown elastic sealing ring R is to be pressed together between two tubes Ti and T. The cylindrical part of the tube Ti with the outer diameter D is enclosed by a thin, tubular jacket 1 , the wall thickness of which is denoted by e and which ends at a distance d from the insertion end. This coat consists z. B. made of rigid plastic, e.g. B. hardened polyvinyl chloride. The minimum diameter of the z. B. conical opening 2 of the sleeve of the pipe T2 is considerably larger than the outer diameter D of the insertion end. The sleeve has an annular groove 3 for accommodating part of the ring body R. From Fig. 2, the associated end of the outer jacket 1 a surrounding this tube T can be seen.

Der Ringkörper R besteht aus dem eigentlichen Dichtungsring 4, der durch einen biegsamen Fortsatz 5 mit Endwulst 6 verlängert ist.The ring body R consists of the actual sealing ring 4, which is extended by a flexible extension 5 with an end bead 6 .

Der Querschnitt des Dichtungsringes 4, der in der Auskehlung 3 der Muffe untergebracht werden soll, ist nahezu trapezfönnig, wobei die große Grundfläche 7 des Trapezes die Endstirnfläche des Ringkörpers R und seine kleine Grundfläche einen quergerichteten ihn mit dem Fortsatz 5 verbindenden Absatz 8 bildet. Die schrägen Seiten dieses trapezförmigen Querschnittes bestehen aus den konischen, nach dem Fortsatz 5 hin konvergierend verlaufenden Abschnitten 9 der Innenfläche und 10 der Außenfläche. Der große Durchmesser A der konischen Innenfläche 9 ist etwas kleiner oder höchstens gleich dem Außendurchmesser D des Rohres T:, in dessen nicht von dem Mantel um2ebenen Teil. Der kleine Durchmessor dor konischon AuBon9äche 10 ent- spricht dem Innendurchmesser der Auskehlung 3 der Muffe. Die geringste radiale Wandstärke b des Körpers 4 in freiem Zustand desselben ist größer als der radiale Abstand zwischen der Oberfläche des Einsteckendes des Rohres Ti und der Auskehlung 3 in der Muffe des Rohres T2.The cross-section of the sealing ring 4, which is to be accommodated in the groove 3 of the sleeve, is almost trapezoidal, the large base 7 of the trapezoid forming the end face of the ring body R and its small base forming a transverse shoulder 8 connecting it to the extension 5 . The inclined sides of this trapezoidal cross-section consist of the conical sections 9 of the inner surface and 10 of the outer surface which converge towards the extension 5. The large diameter A of the conical inner surface 9 is somewhat smaller or at most equal to the outer diameter D of the tube T i, in its part which is not even from the jacket. The small Diameter on the conical outer surface 10 corresponds to the inside diameter of the groove 3 of the socket. The smallest radial wall thickness b of the body 4 in the free state of the same is greater than the radial distance between the surface of the insertion end of the pipe Ti and the groove 3 in the socket of the pipe T2.

Die konische Innenfläche 9 ist nach der Seite ihres großen Durchmessers hin durch einen kurzen zylindrischen Teil 11 verlängert, der mit dem Fortsatz 5 über einen kreisringförmigen Absatz 12 von der Höhe h, die wenigstens gleich oder etwas größer als die Wandstärke e des das Rohr T, umschließenden Kunststoffmantels 1 ist, verbunden ist.The conical inner surface 9 is extended towards the side of its large diameter by a short cylindrical part 11 , which with the extension 5 via an annular shoulder 12 of the height h, which is at least equal to or slightly greater than the wall thickness e of the tube T, enclosing plastic jacket 1 is connected.

Die axiale Länge L des Fortsatzes 5 beträgt größenordnungsmäßig die Hälfte der gesamten axialen Länge L des Ringkörpers R. Die Außenfläche 13 der Lippe ist etwa zylindrisch und ihre Innenfläche 14 konisch, von dem Absatz 12 an nach dem Wulst 6 hin konvergierend gestaltet.The axial length L of the extension 5 is of the order of half the total axial length L of the annular body R. The outer surface 13 of the lip is approximately cylindrical and its inner surface 14 conical, converging from the shoulder 12 to the bead 6.

Der Außendurchmesser der Fläche 13 ist in freiem Zustand des Ringkörpers R etwas kleiner als der kleinste Durchmesser der konischen Eintrittsöffnung 2 der Muffe.The outer diameter of the surface 13 in the free state of the ring body R is slightly smaller than the smallest diameter of the conical inlet opening 2 of the sleeve.

Der maximale Durchmesser B der Innenfläche 14 ,ist an der Stelle des Absatzes 12 etwas kleiner oder höchstens gleich dem Durchmesser D + 2 e des ummantelten Rohres T,.The maximum diameter B of the inner surface 14, is at the point of paragraph 12 is slightly less than or at most equal to the diameter D + 2 e of the sheathed tube T ,.

Die Wandstärke des Fortsatzes 5 schließlich besitzt ihren größten Wert an der Stelle des Wulstes 6, wo dieser Wert a größenordnungsmäßig die Hälfte des radialen Mindestdurchmessers b des Dichtungsringes 4 beträgt.The wall thickness of the extension 5 finally has its greatest value at the point of the bead 6, where this value a is of the order of half of the radial minimum diameter b of the sealing ring 4.

Die Verbindung zwischen den Rohren Ti und T2 unter Verwendung des neuen Dichtungskörpers wird wie folgt hergestellt (F i g. 2): Zunächst wird der Dichtungsring 4 des Ringkörpers R in der Auskehlung 3 in der Muffe des Rohres T, so eingesetzt, daß der Fortsatz 5 in der Eintrittsöffnung 2 der Muffe liegt.The connection between the pipes Ti and T2 using the new sealing body is established as follows ( FIG. 2): First, the sealing ring 4 of the ring body R is inserted into the groove 3 in the socket of the pipe T so that the extension 5 lies in the inlet opening 2 of the sleeve.

Nachdem die Rohre Ti und T2 in miteinander fluchtende Lage gebracht und einander genähert #vorden sind, wird das Einsteckende des Rohres T, in die Muffe des Rohres T2 unter elastischer Verformung des Wulstes 6 des Fortsatzes 5 eingeführt. Von dem Zeitpunkt an, in welchem der nicht ummantelte Teil des Einsteckendes des Rohres T2 in die durch die konische Innenfläche 9 umgrenzte öffnung des Ringkörpers R eintritt, wird der Dichtungsring 4 fortlaufend in an sich bekannter Weise in radialer Richtung in der Auskehlung 3 zusammengepreßt. Zu einem gegebenen Zeitpunkt stößt die Endkante des Mantels 1 des Rohres T, an den Wulst 6 des Fortsatzes 5 an. Sie überwindet diesen Wulst unter elastischer Ausdehnung desselben. Nachdem das Einsteckende des Rohres T, den Ringkörper R passiert hat, wird sein weiteres Eindringen dadurch verhindert, daß die Endkante des Mantels 1 zur Anlage an den Absatz 12 des Ringkörpers gelangt. Wegen der Starrheit des Werkstoffes des Mantels 1 erfolgt der Anschlag seiner Endkante an den Absatz 12 plötzlich und wird demzufolge von den die Rohrverbindung herstellenden Monteuren ohne weiteres bemerkt.After the tubes Ti and T2 have been brought into alignment with one another and approached each other, the insertion end of the tube T is inserted into the socket of the tube T2 with elastic deformation of the bead 6 of the extension 5 . From the point in time at which the uncoated part of the insertion end of the tube T2 enters the opening of the ring body R delimited by the conical inner surface 9 , the sealing ring 4 is continuously compressed in the radial direction in the groove 3 in a known manner. At a given point in time, the end edge of the jacket 1 of the tube T abuts the bead 6 of the extension 5 . It overcomes this bead with elastic expansion of the same. After the insertion end of the tube T has passed the ring body R, its further penetration is prevented by the fact that the end edge of the jacket 1 comes to rest against the shoulder 12 of the ring body. Because of the rigidity of the material of the jacket 1 , the stop of its end edge on the shoulder 12 occurs suddenly and is therefore immediately noticed by the fitters making the pipe connection.

In diesem Zeitpunkt sind die Rohre in der aus F i g. 2 ersichtlichen Art miteinander verbunden. In bekannter Weise wird der eigentliche Dichtungsring 4 des RingkörpersR zwischen den RohrenT, und T, stark komprimiert und dadurch die Abdichtung, un- übbängig von der 1lÖhe des Druckes in der Leitung, bewirkt. Auf den beiden Seiten des Absatzes 12 wird der Fortsatz 5 elastisch auf den Mantel 1 aufgepreßt und die zylindrische Fläche 11 sowie die konische Fläche 9 elastisch an das nicht von dem Mantel umgebene Ende des Rohres T, angedrückt. Diese elastische Verspannung des Ringkörpers R gleichzeitig auf dem Umfang des Mantels 1 und auf dem von diesem freien Ende des Rohres T, ist eine Folge insbesondere der Durchmesser A und B des Ringkörpers in freiem Zustand, welche kleiner oder höchstens gleich den zugeordneten Abmessungen des Endes des Rohres T, sind.At this point in time, the pipes are in the form shown in FIG. 2 apparent type connected to each other. In a known manner, the actual sealing ring 4 of the ring body R is strongly compressed between the tubes T, and T, and thereby the seal, un- beyond the 1 level of pressure in the line, causes. On both sides of the shoulder 12, the extension 5 is pressed elastically onto the jacket 1 and the cylindrical surface 11 and the conical surface 9 are pressed elastically onto the end of the tube T which is not surrounded by the jacket. This elastic tensioning of the ring body R at the same time on the circumference of the jacket 1 and on the end of the tube T free from this is a consequence, in particular, of the diameter A and B of the ring body in the free state, which is less than or at most equal to the assigned dimensions of the end of the Rohres T, are.

Hieraus ergibt sich, daß gleichgültig, wie groß der Druck des in der Rohrleitung geförderten Mediums ist, dieses weder nach außen entweichen, noch zwischen den Mantel 1 und die Spitze des Rohres Ti eindringen kann. Es wird hieran durch den hohen von den Flächen 9, 11 des Dichtungsringes 4 auf das nicht von dem Mantel überzogene Ende des Rohres T, gehindert.It follows from this that no matter how great the pressure of the medium conveyed in the pipeline is, it can neither escape to the outside nor penetrate between the jacket 1 and the tip of the tube Ti. This is prevented by the high from the surfaces 9, 11 of the sealing ring 4 on the end of the tube T which is not covered by the jacket.

Ferner kann auch Flüssigkeit aus dem Erdboden, in welchem die Rohrleitung verlegt ist, nicht in deren Inneres eindringen. Das wird durch die Sperre, welche der auf den Kunststoffmantel 1 aufgepreßte Wulst 6 des Fortsatzes 5 bildet, verhindert.Furthermore, even liquid from the ground in which the pipeline is laid cannot penetrate its interior. This is prevented by the lock which the bead 6 of the extension 5 pressed onto the plastic jacket 1 forms.

Hinsichtlich des Fortsatzes 5 ist besonders zu bemerken, daß diesem durch die Verminderung seiner Wandstärke an der Grenze des eigentlichen Dichtungsringes 4 und durch seine verhältnismäßig große Länge Biegsamkeit und Bewegungsfreiheit gegenüber dem Dichtungsring 4 verliehen wird. Als Folge dieser Eigenschaften wird durch etwaige kleine Lageänderungen des Dichtungsringes 4, wie sie unter der Wirkung des Flüssigkeitsdruckes denkbar wären, die Verspannung zwischen dem Mantel 1 und dem Fortsatz 5 nicht beeinflußt. Diese Wirkung wird darüber hinaus insbesondere durch den Endwulst 6 gesichert, welcher sich wie ein echter torischer Ring verhält, der durch einen biegsamen Fortsatz mit dem Dichtungsring 4 des Ringkörpers R verbunden ist.With regard to the extension 5 , it should be noted that this is given flexibility and freedom of movement with respect to the sealing ring 4 by reducing its wall thickness at the boundary of the actual sealing ring 4 and by its relatively great length. As a result of these properties, the tension between the jacket 1 and the extension 5 is not influenced by any small changes in the position of the sealing ring 4, as would be conceivable under the action of the liquid pressure. This effect is also ensured in particular by the end bead 6 , which behaves like a real toroidal ring that is connected to the sealing ring 4 of the ring body R by a flexible extension.

Einzelheiten der Zeichnungsbeschreibung, die nicht zur Lösung der Erfindungsaufgabe im Sinne der Patentansprüche beitragen, sind nicht Gegenstand der Erfindung, sondern wurden lediglich zum besseren Verständnis der Gesamtanordnung näher erläutert.Details of the drawing description that are not used to resolve the Contributing to the task of the invention in the sense of the patent claims are not the subject matter of the invention, but have only been used to provide a better understanding of the overall arrangement explained in more detail.

Claims

Claims: 1. Elastic sealing ring of basically polygonal cross-section for a socket connection of pipes, each of which is covered by a thin, rigid jacket ending at a distance from the insertion end, characterized in that the sealing ring (4) has an axially outwardly directed extension ( 5) , which with its inner surface (14) recessed from the inner surface (9) of the sealing ring approximately by the radial thickness of the jacket (1) surrounds the end of the jacket and ends with a bead (6) resting on the jacket under radial tension.

2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the extension (5) is delimited on the outside by a cylindrical surface (13) and on the inside by a conical surface (14) which converges towards the bead (6). 3. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the axial length (1) of the extension (5) is of the order of half of the total axial length (L) of the ring body and its radial height (a) is about half the wall thickness (b) of the Sealing ring (4) corresponds.

References considered: British Patent Nos. 838 197, 853 655.