FI68189C - Foerfarande foer tillverkning av roerfoerbindning eller -muff och roerfoerbindning eller -muff - Google Patents

Description

... .... KUULUTUSJULKAISU £ o >1 O Q 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT O OlOy • C (45) patent*i oyönnetty 12 08 1985 ώΟ Patent ceddelat (51) Kv.ik.*/lnt.a.4 B 29 C 45/1 4, 45/26, F 16 L 17/02 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus - P»tentan*öknln* 771113 (22) Hikemlspllvi — Ansöknlngsdag g£ g^ ηη (23) Alkupiivi_ Giltighetsdag 06.04.77 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig g^ ^ g -j-j

Patentti- ja rekisterihallitus Nihtiväksipano* Ja kuul.julkaisun pvm. - * ' _

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skrlften publlcerad 30.04.05 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — BegSrd prioritet 06.04.76 Englanti-England(GB) 13936/76 (71) The Hepworth Iron Company Limited, Hazlehead, Stocksbridge, Sheffield, Englanti-England(GB) (72) John Benjamin Glover, New Mill, Huddersfield, John Upton, Darfield,

South Yorkshire, Englanti-England(GB) (74) Forssan S Salomaa Oy (54) Menetelmä putki 1iittimen tai -muhvin valmistamiseksi ja putki!iitin tai -muhvi - Förfarande för tillverkning av rörförbindning eller -muff och rörförbindning eller -muff

Keksintö kohdistuu menetelmään sellaisen putkiliittimen tai -muhvin valmistamiseksi sekä sellaiseen putkimuhviin tai -liittimeen, jossa on putkimainen painevalettu muovielin, jonka päässä on siihen kiinnivalettu tiivisterengas, joka on kiinnitetty putkimaisen elimen sisäpintaan jalustaosan avulla ja jossa on kapeampi tiivistävä reuna, joka ulottuu osan matkaa liitinholkin tai -muhvin sisäosan poikki.

Keksintö kohdistuu ensisijaisesti muovia olevien holkki- tai muhvityyppis-ten putkiliittimien valmistukseen muovi-, keramiikka-, piki-kuitu-, as-bestisementti- tai betoniputkille, joita käytetään viemäreissä, salaojituksessa, kaapelikanavissa ja vastaavissa.

Hakijan aikaisemmassa suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 760226 on esitetty ja sen kohteena on menetelmä muovia olevien putkilittimien valmistamiseksi, jossa ensimmäinen rengasmainen elin painevaletaan ennalta muodostetulle toiselle rengasmaiselle elimelle, niin että ensimmäinen ja toinen 2 681 89 rengasmainen elin liittyvät toisiinsa mekaanisella, mekaanisella/kemialli-sella tai kemiallisella sidoksella. Ensimmäinen ja toinen rengasmainen elin valetaan peräkkäisissä vaiheissa samassa painevalulaitteistossa, jossa on liikkuvat muotin muodostavat elimet asianomaisten, liittimien ensimmäistä ja toista rengasmaista elintä vastaavien muottionteloiden muodostamiseksi.

Suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 760226 esitetyn valumenetelmän ja -laitteiston haittana on, että valusydämen poisvetämisen mahdollistamiseksi on joko rajoitettava tiivisterenkaan säteensuuntalsta paksuutta tai tehtävä sydän kokoonmeneväksi, koska tiivisterengasta ympäröivä muoviholkki tai -putki luonnollisesti estää tiivisteen venyttämisen valusydämeltä poistamisen mahdollistamiseksi.

Tämä johtuu siitä, että liittimessä käytetystä keskellä olevasta sisäpuolisesta laipasta ja liittimen toisessa päässä olevasta toisesta tiivisteren-kaasta johtuen toista tiivisterengasta muodostettaessa käytetty valusydän voidaan vetää ulos vain toisessa aksiaalisessa suunnassa ja valusydäntä ei siten voida yksinkertaisesti jakaa tiivisterenkaan keskitasossa ja poistaa erottamalla valusydämen puolikkaat aksiaalisessa suunnassa toisistaan.

Keksinnön mukaan tiivsterengas painevaletaan ensimmäisessä muottiolentossa, jota rajoittavat valusydämessä oleva ura ja vastakkaiset erotettavat muotti-lohkot, erotetaan muottilohkot ja aikaansaadaan valusydämen ja muottilohkojen aksiaalinen suhteellinen liike, valetun tiivisterenkaan pysyessä valusydämen urassa, siirretään muottilohkot yhteen muodostamaan yhdessä valusydämen ja tiivisterenkaan kanssa putkimainen toinen muottiontelo, painevaletaan putkimainen muovielin toisessa muottiontelossa, erotetaan muottilohkot ja vedetään valusydän akselin suunnassa pois valetusta liittimestä tai -muhvista tiiviste-renkaan muuttaessa sinänsä tunnetulla tavalla muotoaan valusydämen vaikutuksesta tätä pois vedettäessä.

On selvää, että keksinnön menetelmää voidaan käyttää yleisesti, kun on valettava päällekkäin taipuisa rengasmainen elin ja enemmän tai vähemmän jäykkä tukielin ja kun ei voida käyttää poikittaissuunnassa halkaistua valusydäntä, jonka osat voitaisiin vetää pois vastakkaisiin suuntiin tiiviste-elimestä. Siten muoviputken tapauksessa, jossa on tiivisterenkaalla varustettu muhvi, putken pituus ja se, että muhvin ja tiivisteen sisältävän 3 68189 putken pään halkaisija on yleensä suurempi kuin muun putken halkaisija, estävät halkaistun valusydämen käytön, jonka osat voitaisiin vetää vastakkaisiin suuntiin.

Keksinnön edullisessa käytännön toteutuksessa taipuisa elin (tiivisterengas) valetaan ensin ja oleellisesti jäykkä elin (liitinholkki tai putken muhvi) valetaan taipuisan elimen kanssa suorassa kosketuksessa.

On edullista käyttää tiiviste- ja tukielimissä yhteensopivia materiaaleja, jotta niiden välille saataisiin suora sidos rajapinnalla tapahtuvan yhtymisen, tunketumisen, hitsautumisen tai kemiallisen vuorovaikutuksen vaikutuksesta, mutta on havaittu, että aineet, jotka teoriassa ovat yhteensopimattomia, saattavat muodostaa sidoksen, joka on käytännön kannalta riittävä, tämän uskotaan olevan eräänlaisen pintajännityssidoksen. Elinten välillä voidaan lisäksi tai vaihtoehtoisesti käyttää mekaanista lukitusta.

Keksinnön mukaisesti putkimaisessa elimessä on sisähalkaisijaltaan laajennettu osa, joka muodostaa sisäänpäin avautuvan rengasmaisen syvennyksen ja että tiivisterengas on suoraan kiinnitetty syvennykseen jalusosan avulla, joka oleellisesti täyttää syvennyksen, putkimaisen elimen tai tiivisterenkaan palnevalulla.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa oheenliitettyihin piirustuksiin viitaten, joissa: kuviot 1-3 esittävät keksinnön mukaisia muoviputkiliittimen suoritusmuotoja, kuviot 4-7 esittävät kaaviollisesti laitetta kuvion 1 mukaisen liittimen valmistamiseksi valmistusprosessin peräkkäisissä vaiheissa ja kuviot 8-10 esittävät muottilaitteiston yksityiskohtia.

Kuviossa 1 on esitetty säteettäisenä leikkauksena muovia oleva putkiliitin-joka muodostuu painevaletusta muoviholkista 1, jonka kummassakin päässä on elastomeeriä oleva tiivisterengas 2. Muoviholkin päiden välillä, edullisimmin oleellisesti keskellä, on sisäpuolinen laippa 3 tai sisäpuolisten ulko-nemlen muodostama rengas liittimen vastakkaisista päistä sisääntyöntämällä 68189 yhteenliitettävien putkien päiden aseman määrämistä varten.

Kummassakin tlivlsterenkaassa on jalustaosa 4, joka on kiinnitetty hoikin sisäpintaan, ja tiivistävä reuna 5, joka ulkonee säteen suunnassa ja lisäksi aksiaalisesti hoikin sisälle ja jonka uuma 6 yhdistää jalustaosaan tiivisteen taipumisen mahdollistamiseksi putken päätä liittimeen työnnettäessä. Jalustaosan akselin suunnassa ulomman osan 4a sisähalkaisija on ainakin yhtäsuuri ja edullisimmin suurempi kuin akselin suunnassa sisemmän osan 4b sisähalkaisija ja samoin ainakin yhtäsuuri ja edullisimmin suurempi kuin hoikin pääosan sisähalkaisija.

Jalustaosaa 4 varten on hoikin kummassakin päässä laajennettu osa 7 ja laippa 8, jotka muodostavat rengasuran 9, johon jalustaosa sopii. Laipan 8 sisähalkaisija on ainakin yhtäsuuri ja edullisimmin suurempi kuin hoikin pääosan sisähalkaisija, joissakin tapauksissa laippa voidaan jättää kokonaan pois.

Muoviholkki ja elastomeeriä oleva tiivisterengas on edullisimmin valmistettu yhteensopivista materiaaleista, niin että niiden rajapintaan muodostuu suora sidos. Molemmat materiaalit ovat siten edullisimmin termoplastista ainetta. Termoplastiset aineet ja erityisesti termoplastiset elastomeerit eivät aina ole mekaanisilta ominaisuuksiltaan, etenkään kovettumisen vastustuskyvyltään puristuksen alaisena, tyydyttäviä käytettäväksi putkiliitti-missä, mutta tämä vaikeus voidaan poistaa käyttämällä säteilykäsittelyä risti-sidosten synnyttämiseksi materiaaliin kuten on esitetty esim. hakijan aikaisemmassa suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 760226.

Haluttaessa voidaan hoikin ja tlivisterenkaan välillä käyttää mekaanista lukitusta, joka aikaansaadaan esim. siten kuin kuvion 1 oikealla puolella on esitetty käyttämällä hoikin urassa olevaa rengasmaista harjannetta 10. Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty vaihtoehtoisia lukituksia eli lohenpyrstölii-tos 11 kuviossa 2 ja laipan 8 aksiaalinen jatke kuviossa 3.

Putkiliitin valmistetaan käyttämällä kuvioissa 4-10 esitettyä menetelmää ja laitetta.

Esitetty painevalulaitteisto on symmetrinen ja se käsittää kaksi liikkuvaa 5 681 89 valusydänyhdistelmää 20, jotka kumpikin käsittävät akselin suunnassa sisemmän valusydänelimen 21 ja akselin suunnassa ulomman valusydänelimen 22. Valusydänelimet toimivat muottikammion sisällä, jota rajoittavat vastakkaiset muottilohkot 23,24, jotka voivat liikkua poikittaissunnassa valusydän-elinten vaippapintoja kohti ja niistä poispäin. Valusydänyhdistelmiä ja muottilohkoja voidaan liikuttaa hydraulisten sylintereiden avulla.

Valusydänyhdistelmät ovat aluksi (kuvio 4) toisistaan erillään aksiaalisessa suunnassa ja kummankin valusydänelimet 21,22 ovat kiinni toisissaan ja muodostavat kehällä olevan rengasuran, joka on vastaavan painevalukanavan 25 kohdalla (joita voi olla useita). Muottilohkot 23,24 ovat suljetussa asennossa ja niiden rengasurat ovat kohdakkain mainittujen valusydänelinten 21,22 muodostamien urien kanssa liittimen tiivisterenkaiden 2 muotoa vastaavien kahden muottiontelon muodostamiseksi. Tämän jälkeen muottiin ruiskutetaan tiivisterenkaiden muodostamiseksi termoplastista tai muuta elastomeeria tai kumia ruiskutussuuttimen (ei esitetty) kautta.

Kumin ruiskutuksen jälkeen muottilohkot avataan kuten kuviossa 5 on esitetty ja valusydänyhdistelmiä siirretään toisiaan kohti kunnes niiden vastakkaisten pintojen koholla olevat alueet 27 koskettavat toisiaan kuten kuviossa 5 on esitetty. Valusydänyhdistelmät siirtävät valetut tiivisterenkaat mukanaan. Muottilohkoja 23,24 siirretään tämän jälkeen eteenpäin ja ne rajoittavat yhdessä edellisten lisäksi olevan muottilohkon 28, valusydänelinten vaippapintojen ja valusydänten välillä olevan koholla olevia alueita 27 ympäröivän rengasmaisen raon ja aikaisemmin valettujen tiivisterenkaiden kanssa rengasmaisen muottiontelon, joka vastaa muodoltaan liittimen muovi-hoikkia 1. Mainittu holkki painevaletaan tämän jälkeen ruiskuttamalla termoplastista ainetta kanavien 29 kautta painevalulaitteesta (ei esitetty) kuten on esitetty kuviossa 6. Hoikin materiaali, esim. polypropyleeni tai poly-eteeni, sitoutuu siten tiivisterenkaisiin.

Muottilohkot 23,24 avataan tämän jälkeen uudelleen kuten kuviossa 7 on esitetty ja ulompia valusydänelimiä 22 siirretään aksiaalisesti poispäin si-seimristä valusydänelimistä 21, jotka pysyvät paikoillaan, kuten kuviossa 7 on esitetty. Välilohko 28 pitää valettua liitintä paikallaan. Kun ulommat valusydänelimet 22 ovat siirtyneet irti tiivisterenkaista, sisemmät valusydänelimet 21 alkavat liikkua erilleen, minkä liikkeen tekee mahdolliseksi 6 68189 tilvisterenkaiden säteen suunnassa sisempien osien muodonmuutos tyhjään tilaan, joka muodostuu siitä, että ulompi laippa 8 ja tiivisterenkaiden ja-lustaosien viereinen alue 4a ovat halkaisijaltaan suurempia kuin sisemmät valusydänelimet 21, kuten parhaiten ilmenee kuviosta 6. Kun valusydäneli-met 21 on vedetty pois valetusta liittimestä erillään olevaan asemaan, viimeksi mainittu voidaan poistaa ja laite on valmis valmistamaan seuraa-van liittimen.

Kuviossa 7 esitetty valusydänelinten 21,22 irtautuminen toisistaan voidaan saada aikaan esimerkiksi kummankin valusydänellmen 21 ja siihen liittyvän valusydänelimen 22 välissä vaikuttavien jousien avulla valusydänellmen 21 ja siihen liittyvän valusydänelimen 22 voidessa liikkua vapaasti rajoitetun matkan toistensa suhteen, niin että valusydänellntä 22 polsvedettäessä valusydänelin 21 pysyy aluksi kiinni toisessa valusydänelimeseä 21 mutta alkaa vapaan liikkumavälin loppuessa liikkua siihen liittyvän valusydänelimen 22 mukana.

Kuvioissa 8-10 on esitetty yksityiskohtia laitteen edullisesta suoritusmuodosta, joka on esitetty kuviossa 8 samassa asennossa kuin kuviossa 4. Kuvio 9 esittää leikkauksia pitkin kuvion 8 viivoja IX-IX ja X-X ja kuvio 10 esittää valusydänyhdlstelmää leikkauksena.

Kunkin valusydänyhdistelmän runko samoin kuin muottilohkot ovat esim. ruostumatonta terästä. Hoikkia valettaessa termoplastisen materiaalin kanssa kosketukseen tulevassa valusydänelimen 21 alueessa on esim. alumiiniseosta oleva holkki tai rengas 31, jonka sisällä on jäähdytyskanavia 32, niin että laitteisto toimii jäähdytettynä muottina liittimen muoviholkkia valettaessa. Muovimateriaalin valukanavat 29 on varustettu sähkölämmittimillä 33.

Sen sijaan tiivisterenkaiden muottlonteloita rajoittavat alueet ovat lämmitettyjä ja lämpöeristettyjä. Rengasmaista uraa 26 rajoittavat lämpöeristyksen 34 välissä oleva levy 54 ja vastaavat valusydänelinten 21,22 alueet, joihin sisältyvät päätylevyt 35, jotka on varustettu sähkölämmitysellmillä 48 ja lämpöeristyksellä 36 lämmön avulla kovettuvien elastomeerien koveitämiseksi lämmön avulla.

Valmistuksen helpottamiseksi kuviossa 8 esitetyn laitteen muottilohkot muo- 7 68189 dostuvat useista osista eivätkä ole yhtenäisiä lohkoja kuten kuviossa 4 on esitetty. Muottilohkot 23 ja 24 muodostavat osat on asennettu omiin tukiinsa, jotka voidaan siirtää muotin avaamiseksi toisistaan erilleen esimerkiksi hydraulisten sylintereiden avulla. Muottilohkon 24 osia kannattavan tuen 44 läpi kulkee valetun kappaleen poistamista varten oleva työntötanko 50.

Valusydänyhdistelmät on yhdistetty omiin levyihinsä 41, jotka kannattavat hydraulisia sylintereitä 40, jotka on kytketty asianomaisiin valusydäneli-miin 21 männänvarsien 39 avulla. Kumpikin levy 41 kannattaa kahta muuta sylinteriä 57, jotka ovat keskisylinterin 40 kummallakin puolella ja kytketty akselin suunnassa liikkuvaan slsetnpään levyyn 58. Kumpikin levy 58 on kytketty asianomaiseen valusydänellmeen 22 ja symmetrisesti sijoitetut levyt 58 on kytketty toisiinsa hammastankojen 49 ja hammaspyörän 54 avulla synkronisen liikkeen varmistamiseksi. Sylintereiden 40,57 avulla valusydäneli-miä 21,22 voidaan siirtää synkronisesti tai elimiä 21,22 voidaan siirtää toistensa suhteen.

Valusydänelimet 21 on kiinnitetty akselin suunnassa liikkuvaan lohkoon 51 ja niihin liittyvät valusydänelimet 22 voivat liukua pitkin kaulaa 52, joka yhdistää lohkon 51 valusydänellmeen 21, kuten on esitetty kuviossa 10. Lohkossa 51 on lukituslaippa 53 ja valusydänellmessä 22 on vastaava lukitus-laippa 38. Lohkoa 51 voidaan siirtää akselin suunnassa siihen liittyvän männänvarren 39 avulla. Lukltuslalpat 38,53 lukittuvat muottilaitteen lukitus-uriin 37 valusydänelinten asettamiseksi tarkasti oikeisiin asemiin kuvioissa 4-7 esitetyissä valun eri vaiheissa.

Kuvion 9 oikealla puolella on esitetty yksi elastomeerln ruiskuttamiseen tiivisterenkaiden muodostamiseksi käytetyistä ruiskutussuuttimlsta. Muovi-hoikin materiaalin ruiskutusaukko 56 on laitteen yläosassa.

Voidaan siten havaita, että keksinnön avulla on saatu aikaan tuote, menetelmä ja laite, jotka tekevät mahdolliseksi valusydämen irrottamisen pelkästään aksiaalisen liikkeen avulla.

Claims (8)

68189

1. Menetelmä putkiliittimen tai -muhvin valmistamiseksi, jossa on putkimainen muovielin (1), jonka päässä on siihen kiinni valettu tiivisterengas (2), joka on kiinnitetty putkimaisen elimen sisäpintaan jalustaosan (4) avulla ja jossa on kapeampi tiivistävä reuna (5), joka ulottuu osan matkaa liitinholkin tai -muhvin sisäosan poikki, tunnettu siltä, että tiivisterengas (2) palnevaletaan ensimmäisessä muottiontelossa, jota rajoittavat valusydämessä (21.22) oleva ura ja vastakkaiset erotettavat muottilohkot (23,24), erotetaan muottilohkot ja aikaansaadaan valusydämen ja muottilohkojen aksiaalinen suhteellinen liike valetun tiivisterenkaan pysyessä valusydämen urassa, siirretään muottilohkot (23,24) yhteen muodostamaan yhdessä valusydämen (21.22) ja tiivisterenkaan (2) kanssa putkimainen toinen muottiontelo, palnevaletaan putkimainen muovielin (1) toisessa muottiontelossa, erotetaan muottilohkot ja vedetään valusydän akselin suunnassa pois valetusta liittimestä tai -muhvista tiivisterenkaan muuttaessa sinänsä tunnetulla tavalla muotoaan valusydämen vaikutuksesta tätä pois vedettäessä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään valusydäntä, jossa on kaksi akselin suunnassa vierekkäistä valu-sydänelintä (21,22), joiden välissä on tiivisterenkaan valamista varten oleva ura, ja että putkimaisen elimen valamisen jälkeen nämä valusydänelimet (21.22) erotetaan aksiaalisessa suunnassa toisistaan ja tämän jälkeen valusydän vedetään pois valetusta muhvista tai liittimestä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa tiivisterengas valmistetaan termoplastisesta elastomeerista, tunnettu siitä, että termoplastisen elastomeerln kovettumisen vastustuskykyä puristuksen alaisena parannetaan rlstlsidoksia aikaansaavalla säteilykäsittelyllä.

4. Putkimuhvi tai -liitin, jossa on putkimainen palnevalettu muovielin (1), jonka päässä on siihen kiinni valettu tiivisterengas (2), joka on kiinnitetty putkimaisen elimen sisäpintaan jalustaosan (4) avulla ja jossa on kapeampi tiivistävä reuna (5), joka ulottuu osan matkaa liitinholkin tai -muhvin sisäosan poikki, tunnettu siltä, että putkimaisessa elimessä (1) on sisähalkai8ijaltaan laajennettu osa (7), joka muodostaa sisäänpäin avautuvan rengasmaisen syvennyksen (9) ja että tiivisterengas (2) on 68189 suoraan kiinnitetty syvennykseen (9) jalueosan (4) avulla, joka oleellisesti täyttää syvennyksen (9), putkimaisen elimen (1) tai tiivisterenkaan (2) painevalulla.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen putklmuhvi tai -liitin, tunnettu siitä, että tiivisterenkaan (2) tiivistävä reuna (5) liittyy jalustaosaan (4) kapean uuman (6) välityksellä.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen putklmuhvi tai -liitin, tunnettu siitä, että jalustaosan (4) sisähalkaisija on alueella, joka on lähempänä putkimaisen muovielimen viereistä päätä, suurempi kuin jalustaosan (4) alueen, joka on kauempana mainitusta päästä, sisähalkaisija.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen putklmuhvi tai -liitin, tunnettu siitä, että tiivlsterengas (2) on tehty elastomeeri-materiaalista.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen putklmuhvi tai -liitin, tunnet-t u siitä, että elastomeerl on termoplastinen elastomeerl. 1 Jonkin patenttivaatimuksista 4-8 mukainen putkimuhvi tai -liitin, tunnettu mekaanisesta kiilaelimestä (10,11,12), joka kiinnittää tiiviste-renkaan (2) putkimaiseen elimeen (1). 10 681 89