FI101321B - Tiivistysjärjestely - Google Patents

Description

101321

Tiivistysjärjestely - Tätningsanordning

Esillä oleva keksintö liittyy tiivistysjärjestelyyn kahden betoniputken ääripäiden keskinäistä tiivistämistä varten.

5

Betoniputkien välisen tiiviin liitoksen aikaansaamiseksi käytetään usein muhviputkia, joiden toisessa päässä on muhvi ja toisessa päässä kärkipää, jolloin kaksi putkea liitetään toisiinsa niin, että toisen putken kärkipää vie-10 dään toisen putken muhviin. Putken toisessa ääripäässä olevan muhvin tiivistyspinta ja muhviin viedyn kärkipään tiivistyspinta putken toisessa ääripäässä muodostavat tii-vistystilan, joka liittyy putken ääripäiden sisäosaan. Tiivistystilaan on järjestetty joustavaa ainetta oleva 15 tiivistyselementti, joka on puristuksessa tiivistystilan kahden vastakkaisen tiivistyspinnan osan välissä.

Tämän lajisia betoniputkia käytetään usein jäteveden johtamiseen. Tällöin voi sattua, että jätevesi sisältää 20 syövyttäviä aineita, esim. suokaasua tai rikkipitoista kaasua, joka vaikuttaa putken betoniaineeseen sitä hajottaen. Putkien käyttöikää voidaan pidentää lisäämällä putken seinämien paksuutta, mutta betoniaineen hajoaminen putkien välisten tiivistysjärjestelyjen alueella johtaa pakostakin . 25 putkensaumojen huonompaan tiiveyteen. Tämä johtuu siitä, i että tiivistyspintojen hajoaminen johtaa tiivistystilan kasvaneeseen rakoleveyteen, niin että tiivistyselementin toimintaa varten välttämätön tiivistyselementin puristus heikkenee ja lopulta lakkaa.On mahdollista vähentää riskiä 30 vaarantaa tiivistysjärjestelyn toiminta käyttämällä tiivistys järjestelyä, johon kuuluu sulkulaite, joka on järjestetty tiivistystilaan putken päiden ja tiivistyselementin väliseen sisätilaan estämään putkissa kuljetettavan väliaineen joutumisen kosketuksiin tiivistyselementin ja tiivis-35 tyspintojen kanssa, jotka pinnat sijaitsevat tiivistyselementin kohdalla. Tällainen tiivistysjärjestely, johon kuuluu sulkulaite, joka on järjestetty mainittuun tiivistystilaan, on aiemmin tunnettu esim. julkaisusta US-A-2615740.

2 101321 Tämän julkaisun mukaisesti sulkulaite on muodostettu sisäänpäin esiinpistävästä laipasta, joka muodostuu massiivisesta kumimateriaalista, ja joka on suhteellisen ohut. Johtuen mahdollisista tiivistystilan säteittäisesti ulottu-5 van osan paksuusvaihteluista on sulkulaitteella, joka on muodostettu laipasta US-julkaisun 2 615 740 mukaisesti riittämätön kyky vaikuttaa sulkulaitteena putkessa kulkevan aineen estämiseksi joutumasta tiivistystilan lieriömäiseen osaan kärkipään ja muffin väliin. Tässä yhteydessä on huo-10 mättävä, että tiivistystilassa muhvin ja kärkipään välissä voi esiintyä suuria toleransseja leveyden suhteen tiivistystilan säteittäisesti ulottuvassa osassa, koska tämä leveys on suoraan riippuvainen suhteellisesta asemasta molempien toisiinsa liitettyjen putkien välillä. Siten 15 kärkipään ja muhvin välisessä saumassa ei ole mitään järjestelyä muhvin ja kärkipään lukitsemiseksi tarkasti ennalta määrättyyn asemaan toistensa suhteen. Sen jälkeen kun kärkipää on syötetty muhviin, tapahtuu tavallisesti vähintään vähäinen kärkipään taaksepäin vetäytyminen muhvista ja 20 mahdolliset putkien kulmapoikkeamat toistensa suhteen.

Molemmissa näissä tapauksissa tiivistystilan säteittäisesti ulottuvan osan suuruus kasvaa ainakin jossain kohdassa putken kehällä. Tämän seurauksena sulkuelementti, jonka tulee muodostaa luotettava laite tiivistyspintojen katkea-, 25 misen estämiseksi, omata kyky sopeutua tiivistystilan sä teittäisesti ulottuvan osan eri kokoihin ja tämän suhteen on US-patenttijulkaisussa 2 615 740 kuvatun sulkulaitteen tiiveys riittämätön.

30 Toinen epäkohta US-patenttijulkaisun 2 615 740 mukaisessa tiivistyslaitteessa se tosiasia, että tiivistystilan lieriömäisessä osassa kärkipään ja muhvin välissä oleva tii-vistyselementti on putkimainen ja sillä on sellaiset aksiaaliset dimensiot, että se oleellisesti täydellisesti täyt-35 tää tiivistystilan lieriömäisen osan. Tämä merkitsee sitä, että US-patenttijulkaisun 2 615 740 mukaisessa tiivistys-laitteessa ei ole mitään rakoa sulkuelementin ja tiivis-tyselementin välissä, mikä aikaansaa suhteellisen jäykän 101321 3 sauman, joka ei salli mitään kulmittaisuutta sauman putki-pääosien välillä. Tämä merkitsee puolestaan sitä, että betonimateriaali putkessa, joka muodostaa sauman, altistuu merkittäville rasituksille, jotka usein johtavat betonin 5 särkymiseen.

Oheisen keksinnön tehtävänä on aikaansaada tiivistysjärjestely betoniputkille, joissa on luotettava sulkulaite estämään väliaineiden, jotka sisältävät aineita, jotka ovat 10 vahingollisia betonille, joutumasta kosketuksiin tiivis-tyselementin ja tiivistyspintojen osien kanssa, jotka osat sijaitsevat tiivistyselementin kohdalla, jolloin tiivistys-järjestely on sellainen, että se sallii kulmittaisen siirtymisen betoniputkien välillä ilman että vaarannetaan put— 15 kien välisen sauman tiiveys.

Tämän tehtävän toteuttamiseksi tiivistysjärjestely kahden betoniputken ääripäiden keskinäistä tiivistämistä varten, joka järjestely sisältää toisen putken ääripään muhvissa 20 olevan tiivistyspinnan ja toisen putken ääripään kärkipäässä olevan tiivistyspinnan, jolloin kärkipää on viety muh-viin tiivistystilan muodostamiseksi tiivistyspintojen väliin, joka tiivistystila on yhteydessä putkien ääripäiden sisäpuolen kanssa, ja käsittää tiivistystilan lieriöämisen 25 osan ja tiivistystilan säteittäisesti ulottuvan osan, joka yhdistää tiivistystilan lieriömäisen osan putkien ääripäiden sisäpuolen kanssa ja joka järjestely lisäksi käsittää joustavaa ainetta olevan tiivistyselementin, joka on puristettu tiivistystilan lieriömäiseen osaan, ja kumielastista 30 ainetta olevan sulkuelementin, joka sijaitsee tiivistystilan säteittäisesti ulottuvassa osassa putkien ääripäissä kulkevan aineen estämiseksi pääsemästä koskettamaan tii-vistyselementtiä ja tiivistyspintoja ainakin tiivistyselementin alueella, jolloin sulkuelementti ja tiivistysele-35 mentti muodostuvat samasta aineesta ja ne on liitetty toisiinsa. Elastisesta materiaalista muodostuva tiivistysele-mentti on puristettu kokoon tiivistystilan lieriömäiseen osaan välin päähän tiivistystilan säteittäisesti ulottuvas- 4 101321 ta osasta, että sulkuelementti on liitetty tiivistyselemen-tin kanssa seinän avulla, joka seinä on ohut suhteessa elastisesta materiaalista muodostuvan tiivistyselementin säteittäiseen paksuuteen ja suhteessa etäisyyteen tiivis-5 tyselementin ja sulkuelementin välillä ja peittää kärkipään tiivistyspinnan sulkuelementin ja tiivistyselementin välissä, ja että sulkuelementtiin kuuluu vähintään yksi suljettu, rengasmainen, kaasutäytteinen, kokoon puristettava tila.

10

Tiivistystilaan järjestetty sulkulaite muodostuu edullisesti kumielastista ainetta olevasta elementistä, joka esim. muodostuu kaasulla, edullisesti ilmalla täytetystä renkaan muotoisesta letkusta. Tällöin on sopivaa, että kaasutäyt-15 teinen, renkaan muotoinen letku on puristettu tiivistysti-lan osassa, jota rajoittavat kärkipään päätypinta ja muhvin vastakkainen pinta, ja joka ulottuu säteen suunnassa putkien ääripäiden sisältä tiivistystilan sylinterin muotoiseen osaan. Tämä merkitsee sitä, että täysin estetään putkessa 20 kuljetettavaa väliainetta pääsemästä tiivistystilaan, josta vuorostaan on seurauksena, että tiivistysjärjestely pysyy ehjänä. Koska tiivistyselementti muodostuu kaasutäytteises-tä, renkaan muotoisesta letkusta, tiivistysjärjestely voi säilyttää toimintakykynsä myös niiden betonipintojen mer-25 kittävän hajoamisen jälkeen, joihin letku nojaa. Koska letku on kaasutäytteinen, tästä johtuu letkun asteittainen laajeneminen, niin että letku edelleen toimii tiivistystilan täyttämiseksi.

30 Sulkuelementti on edullisesti liitetty tiivistyselementtiin ohuella seinällä, joka on samaa ainetta kuin tiivistyselementti ja sulkuelementti. Tässä suoritusmuodossa siis tiivistyselementti ja sulkuelementti muodostavat yhteinäi-sen yksikön, joka pingotetaan kärkipään tiivistyspinnalle 35 ennen kuin putkisauma muodostuu, kun kärkipää viedään muh-viin.

101321 5

Keksinnön mukaisen tiivistysjärjestelyn tiivistyselementti voidaan muotoilla eri tavoin. Keksinnön mukaisen tiivistysjärjestelyn eräässä suoritusmuodossa tiivistyselementti käsittää kaksi tiivistysosaa, jotka on järjestetty 5 oleellisesti siirtymättömästi nojaamaan kumpikin omaan tiivistyspintaansa ja liukumaan vastakkain pitkin kahta vastakkain nojaavaa, edullisesti luistoaineella varustettua liukupintaa pitkin, kun tiivistyspinnat viedään yhteen akselin suuntaisesti kärkipäätä muhviin vietäessä. Tällöin 10 toinen tiivistysosa voi olla tiivistyselementin pääkappa-leena, kun taas toinen tiivistysosa on ohuen, niin sanotun liukukuoren muodossa. Toinen tiivistysosa voi myös olla suljetun letkun muodossa, joka tiivistyspintoja yhteen vietäessä telahihnan tavoin kiertyy tiivistyselementin 15 pääkappaleelle.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin.

20 Kuvio la on akselin suuntainen leikkaus keksinnön mukaisen tiivistysjärjestelyn eräästä suoritusmuodosta, ennen putkien liittämistä.

Kuvio Ib on kuvion 1a mukaisen valmiin tiivistysjärjestelyn 25 akselin suuntainen leikkaus.

Kuviot 2a - 4a ja 2b - 4b ovat keksinnön mukaisen tiivistys järjestelyn muiden suoritusmuotojen, kuvion 1a ja kuvion 1b mukaisia akselin suuntaisia leikkauksia.

30

Keksinnön mukainen tiivistysjärjestely on tarkoitettu kahden betoniputken ääripäiden keskinäistä tiivistämistä varten. Putkien ääripäät muodostavat osan putkijohdosta jäteveden kuljettamista varten, joka sisältää rikkipitoista 35 kaasua tai suokaasua. Rikkipitoinen kaasu on betoniaineelle haitallista ja hajottaa sitä vähitellen. Putkijohdon käyttöiän pidentämiseksi putken betoniseinät on valmistettu suuremmalla paksuudella. Keksinnön mukainen tiivistysjär- 101321 6 jestely on tarkoitettu niiden ongelmien ratkaisemista varten, joita esiintyy putkisaumoissa, koska betoni hajoaa sellaisella alueella, jossa tiivistyselementti nojaa betoniin.

5

Putken toinen ääripää muodostaa muhvin 2, jonka sisäpinnalla oleva tiivistyspinta 4 käsittää sylinterin muotoisen osan 6 ja sen vieressä olevan, renkaan muotoisen osan 8, joka ulottuu kohtisuoraan putken geometrista akselia kohti. 10 Tiivistyspinnan 4 sylinterin muotoinen osa 6 on hieman kartiomainen, jolloin pienin halkaisija on sisäosassa, joka on tiivistyspinnan renkaan muotoisen osan 8 vieressä. Tiivistyspinnan 4 sylinterin muotoisen osan ulompi, vapaa pää on varustettu viisteellä 10.

15

Putken toinen ääripää muodostaa kärkipään 12, jossa on tiivistyspinta 14. Tiivistyspinta 14 käsittää sylinterin muotoisen osan 16 ja renkaan muotoisen osan 18, joka ulottuu kohtisuoraan putken geometrista akselia kohti ja muo-20 dostaa kärkipään 12 vapaan päätypinnan. Tiivistyspinnan 14 sylinterin muotoinen osa 16 liittyy olakkeen 20 kautta sylinterin muotoiseen osaan 22, jolla on suurempi halkaisija kuin osalla 16.

25 Kärkipäähän 12 on järjestetty kumielastista ainetta oleva tiivistys- ja sulkuyksikkö 24. Tiivistys- ja sulkuyksikkö 24 muodostuu tiivistyselementistä 26, sulkuelementistä 28 ja yhdysosasta 30, joka ulottuu tiivistyselementin ja sulkuelementin 28 välillä.

30 . Tiivistyselementissä 26 on säteen suuntaisesti ulkoneva puristusosa 32, jolla on kartiomainen ulkopinta 34 ja lisäksi tukiosa 36, joka tukeutuu kärkipään 12 olakkeeseen 20. Sulkuelementti 28 muodostuu renkaan muotoisesta, tii-35 viisti suljetusta letkusta, jonka seinät 38 ympäröivät ilmatäytteisen tilan 40. Sulkuelementin 38 toinen pinta on muodostettu renkaan muotoisin listoin 42.

101321 7

Tiivistyselementin 26 ja sulkuelementin 28 välinen yhdysosa 30 muodostuu seinästä, jolla on pääasiassa sama paksuus kuin sulkuelementin 28 seinällä 38.

5 Tiivistys- ja sulkuyksikkö 24 pingotetaan kärkipään 12 tiivistyspinnalle 14 niin, että tiivistyselementti 26 ja yhdysosa 30 koskettavat tiivistyspinnan 14 sylinterin muotoista osaa 16, jolloin tiivistyselementin 26 tukiosa 36 nojaa olakkeeseen 20 ja sulkuelementti nojaa tiivistyspin-10 nan 14 renkaan muotoiseen osaan 18.

Kuvion Ib mukaisen putkiliitoksen muodostamiseksi tiivistys- ja sulkuyksiköllä varustettu kärkipää asetetaan muhviin työntämällä kärkipäätä muhviin putken akselin suun-15 taisesti. Tällöin tiivistyselementin 26 puristusosa 32 nojaa muhvin ääripinnan viistettä 10 vastaan, jolloin tiivistyselementti vähitellen puristuu, samalla kun puristusosa painuu alas tukiosaa 36 vastaan. Vietäessä kärkipäätä kauemmaksi muhviin tiivistyselementti 28 puristuu tii-20 vistyspinnan 14 osan 18 ja tiivistyspinnan 4 osan 8 väliin, samalla kun tiivistyselementti puristuu vielä enemmän kohdatessaan tiivistyspinnan 4 kartiomaisesti kapenevan osan.

Kuviossa Ib esitetyssä lopullisessa tilassa sulkuelementti 25 28 täyttää kokonaan tiivistystilan sen osan, joka muodostuu tiivistyspintojen 14 ja 4 vastaavista osista 18 ja 8, niin että tiivistystila on kokonaan suljettu ja niin että estetään täysin putkijohdossa kuljetettua väliainetta vaikuttamasta siihen. Tämä merkitsee sitä, että tiivistysjärjeste-30 lyn osa, joka muodostuu tiivistyspinnoista 14 ja 6, sekä tiivistyselementin 28 sisäpuolella oleva tiivistyselementti 26 ovat täysin suojattuja esim. rikkipitoisen betoniainetta hajoittavan kaasun vahingoilta. Nähdään, että tiivistyspin-nat 6 ja 14 muodostavan betoniaineet hajoaminen johtaisi 35 nopeasti sauman tiiveydelle välttämättömän tiivistyselementin puristuksen menettämiseen. Keksinnön mukaisin tiivistys järjestelyin varustetussa putkijohdossa vain putkijohdon sisäpinta on vaikutukselle altis, joka tarkoittaa sitä, 8 101321 ettei putkijohdo tule epätiiviiksi ennen kuin rikkipitoinen kaasu on hajottanut putkijohdon koko seinän sisältä päin.

Sulkuelementti 28 pystyy sopeutumaan suuriin tiivistyspin-5 tojen osien 8 ja 18 välisiin toleransseihin, joihin sulkuelementti 28 nojaa. Kyseisten pintaosien välinen etäisyys voi ongelmitta vaihdella välillä 10 - 50 mm.

Kuvioissa 2a ja 2b, 3a ja 3b sekä 4a ja 4b esitetään kek-10 sinnön mukaisen tiivistysjärjestelyn suoritusmuotoja, joita on muunneltu kuvioiden 1a ja 1b suoritusmuotoon verrattuna ainoastaan tiivistys- ja sulkuyksikön muotoilun osalta. Siten myös näiden kuvioiden mukaiset tiivistysjärjestelyt käsittävät kärkipään ja muhvin, joilla on sama muotoilu 15 kuin kuvioiden la ja Ib mukaisella kärkipäällä ja muhvilla. Sekä muhvi että kärkipää ja näiden tiivistyspinnat on merkitty samoilla viitenumeroilla kuin kuvioiden la ja Ib mukaisessa suoritusmuodossa lisäyksin "a", "b" ja “c".

20

Jokainen kuvioiden 2a ja b - 4a ja b tiivistysjärjestely käsittää tiivistys- ja sulkuyksikön 24a - 24c, joka muodostuu tiivistyselementistä 26a - 26c ja sulkuelementistä 28a - 28c. Tiivistyselementeillä 26a - 26c on sama muoto kuin 25 kuvioiden la ja Ib mukaisella tiivistyselementillä 26 ja ne käsittävät puristusosan 32a - 32d kartion muotoisella sisäpinnalla 34a -34c ja tukiosan 36a - 36c. Sulkuelementit 28a - 28c liittyvät kulloiseenkin tiivistyselementtiin yhdysosin 30a - 30c, jotka ulottuvat tiivistyselementtien 26a - 30 26c ja kulloisenkin sulkuelementin 28a - 28c välillä. Sul- . kuelementeillä 28a - 28c on oleellisesti sama ulkoinen muoto kuin kuvioiden la - Ib mukaisen suoritusmuodon sul-kuelementillä 28, mutta sulkuelementtien 28a - 28c sisätila on muodostettu eri tavoin.

Kuvioiden 2a ja 2b mukaisessa suoritusmuodossa sulkuelementti 28a varustettu neljällä renkaan muotoisella kiertä- 35 101321 9 väliä ontelolla 44, jotka on erotettu toisistaan ristiin asetettujen väliseinien 46 avulla.

Kuvioiden 3a ja 3b mukaisessa suoritusmuodossa sulkuele-5 mentti 28b on varustettu useammalla kiertävällä, renkaan muotoisella, poikkileikkaukseltaan pyöreällä ontelolla 48.

Kuvioiden 4a ja 4b mukaisessa suoritusmuodossa sulkuelementti 28c on varustettu kiertävien, renkaan muotoisten, poikkileik-10 kaukseltaan pitkänomaisten onteloiden 50 joukolla.

Sulkuelementtien 28a, 28b ja 28c ontelot kuvioiden 2a ja 2b, 3a ja 3b sekä 4a ja 4b tiivistys- ja sulkuyksiköiden yhteydessä ovat suljettuja ja sisältävät ilmaa samalla 15 tavalla kuin kuvioiden la ja Ib mukaisen suoritusmuodon tila 40. Onteloiden johdosta tiivistyselementit voivat sopeutua suuriin toleransseihin tiivistyspintojen niiden osien välillä, joihin tiivistyselementit nojaavat.

20 Keksintöä voidaan muunnella seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (7)

101321 10

1. Tiivistysjärjestely kahden betoniputken ääripäiden keskinäistä tiivistämistä varten, joka järjestely sisältää 5 toisen putken ääripään muhvissa (2) olevan tiivistyspinnan (4) ja toisen putken ääripään kärkipäässä (12) olevan tiivistyspinnan (14), jolloin kärkipää on viety muhviin tii-vistystilan muodostamiseksi tiivistyspintojen väliin, joka tiivistystila on yhteydessä putkien ääripäiden sisäpuolen 10 kanssa, ja käsittää tiivistystilan lieriömäisen osan ja tiivistystilan säteittäisesti ulottuvan osan, joka yhdistää tiivistystilan lieriömäisen osan putkien ääripäiden sisäpuolen kanssa ja joka järjestely lisäksi käsittää joustavaa ainetta olevan tiivistyselementin (26), joka on puristettu 15 tiivistystilan lieriömäiseen osaan, ja kumielastista ainetta olevan sulkuelementin (28), joka sijaitsee tiivistystilan säteittäisesti ulottuvassa osassa putkien ääripäissä kulkevan aineen estämiseksi pääsemästä koskettamaan tii-vistyselementtiä ja tiivistyspintoja ainakin tiivistysele-20 mentin alueella, jolloin sulkuelementti (28) ja tiivis-tyselementti (26) muodostuvat samasta aineesta ja on liitetty toisiinsa, tunnettu siitä, että elastisesta materiaalista muodostuva tiivistyselementti (26) on puristettu kokoon tiivistystilan lieriömäiseen osaan välin päähän 25 tiivistystilan säteittäisesti ulottuvasta osasta, että sulkuelementti (28) on liitetty tiivistyselementin (26) kanssa seinän (30) avulla, joka seinä on ohut suhteessa elastisesta materiaalista muodostuvan tiivistyselementin (26) säteittäiseen paksuuteen ja suhteessa etäisyyteen 30 tiivistyselementin ja sulkuelementin välillä ja peittää kärkipään tiivistyspinnan sulkuelementin ja tiivistyselementin välissä, ja että sulkuelementtiin (28) kuuluu vähintään yksi suljettu, rengasmainen, kaasutäytteinen, kokoon puristettava tila (40; 44; 48; 50). 35

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiivistysjärjestely, tunnettu siitä, että sulkuelementti (28) on muodostettu 101321 11 kaasutäytteisestä, renkaan muotoisesta letkusta (38), joka muodostaa suljetun tilan (40).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tiivistysjärjestely, 5 tunnettu siitä, että letku (38) on varustettu sen ulkopinnalla olevin renkaan muotoisin ulokkein (42).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiivistysjärjestely, tunnettu siitä, että sulkuelementti (28a, 28b, 28c) rajoit- 10 taa joukon suljettuja tiloja (44; 48; 50).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tiivistys-järjestely, tunnettu siitä, että tiivistyselementissä (26) on säteen suuntaisesti ulkoneva tiivistysosa (32) ja tu- 15 kiosa (36), joka nojaa toisen putken ääripään säteen suuntaiseen olakkeeseen (20).

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tiivistysjärjestely, tunnettu siitä, että tiivistyselement- 20 ti (26) muodostuu pääosasta (52; 62) ja liukukuoresta (54; 64).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tiivistysjärjestely, tunnettu siitä, että liukukuori on suljetun letkun (62) muo- 25 toinen. 101321 12