FI90130C - Roerkoppling foer plastroer av termoplastiskt plastmaterial, i synnerhet kabelroer och tryckroer - Google Patents

Description

1 «n 130

Termoplastista muovia olevien muoviputkien, varsinkin kaapelin johdotusputkien ja paineputkien putkiliitin

Keksinnön kohteena on putkiliitin polyvinyyliklori-5 dimuovia oleville kaapelinjohdotusputkille, joiden ulkopinta on suulakepuristuksen jäljiltä sileä, jossa on si-sääntyöntöpää, muhvi ja muhvin vastaanottouraan irtonaisesti sijoitettu tiivistysrengas ilman sisäistä lujitetta, jolloin vastaanottouran poikkileikkaus on puoli-10 suunnikkaan muotoinen sisäänvientipään puoleisine ja vas-takkaisine kylkineen, ja se muuttuu siihen liittyväksi tiivistyskammioksi, jolloin tiivistysrengas on elastomeeria, jonka Sho-re-kovuus on 50 - 60 ja pinta vulkanoinnin jäljiltä, ja 15 jolloin tiivistysrengas muodostuu yksiosaisena puo- lisuunnikkaan muotoiseen poikkileikkaukseen vastepinnoilla sovitetusta lukitusrengasosasta ja siihen nähden suppilo-maisesti kapenevasta tiivistyshuuliosasta, jonka läpi si-sääntyöntöpää on sijoitettavissa ja painettavissa tiivis-20 tyskammioon, jolloin sisääntyöntöpäässä on ulkopuolella etummai-: nen keilamainen pinta ja jolloin lukitusrengasosassa edelleen on sisäpuolella ympärimenevä kokoonpuristusripa, jonka ripapoikkipinta 25 on kolmionmuotoinen, ja ripa on sijoitettu sisäänvienti-suunnassa vastaanottouran suorakaiteen muotoisen poikkipinnan tason keskipisteen taakse. Sanonnasta, että tiivistysrengas on viety irtonaisesti vastaanottouraan, ilmenee selvästi, että se pysyy ei-sisäänviedyssä sisääntyöntö- 30 päässä olevassa vastaanottourassa oman kimmoisuutensa vai kutuksesta helposti kiinnityskitkalla, sitä ei siis ole liimattu. Itse asiassa kielletään johdannonmukaisissa put-kiliittimissä tiivistysrenkaan kiinniliimaaminen, koska • tämän vastaavista muoviputkista tehdyn putki johtimen tar- 35 kastus- ja korjaustöiden yhteydessä täytyy olla yksinker- 2 ρ Π130 täisellä tavalla ja häiriöttömästi vaihdettavissa. Tiivis-tysrenkaan tiivistyshuuliosa voi olla yksiosainen tai poikkisuunnassa nokkamaisesti halkaistu. Siinä voi lisäksi olla ympärimeneviä tiivistysripoja, jotka sisääntyöntöpään 5 sisäänviemisen jälkeen asettuvat tiivistyskammion muhvi-seinää ja itse sisääntyöntöpäätä vasten. Muovi, josta put-kiliitin ja sen kohdalle sovitettu muoviputki muodostuvat, on yleensä polyvinyylikloridia. Sisääntyöntöpää on tehty vastaavan muoviputken osan toiseen päähän, jolloin keila-10 mainen pinta useimmin on työstetty sisääntyöntöpäähän lastua irrottavasti. Muhvi valmistetaan tällaista muoviputkea laajentamalla ja mahdollisesti tyssäämällä. Paineputkissa on kysymys varsinkin ainetta johtavista putkista esimerkiksi juomavesihuoltoon.

15 Tunnetut johdannon kaltaiset putkiliittimet (DE

2 800 406) ovat osoittautuneet hyviksi. Erityismerkitys on kokoonpuristusrivoilla ja niiden sijainnilla vastaanotto-uran puolisuunnikkaan muotoisen poikkipinnan tason keskipisteen suhteen. Nämä toimenpiteet estävät sen, että si-20 sääntyöntöpäätä sisään työnnettäessä tiivistysrengas kontrolloimattomasti siirtyy uran suhteen. Kokoonpuristusripa tuottaa sisääntyöntöpään sisäänviedyssä asennossa tiivis-tysrenkaaseen staattisia jännityksiä, jotka kiinnittävät tiivistysrenkaan lujemmin vastaanottouraan. Sisääntyöntö-25 pää täytyy kylläkin viedä sisään varovasti mahdollisimman samankeskisesti muhvin akselin kanssa. Vietäessä sisääntyöntöpää sisään ohjeiden vastaisesti ja siitä johtuvien tuntemattomien dynaamisten rasitusten vaikuttaessa, voi esiintyä siirtymiä, jotka vahingoittavat kiristyssuhteita 30 staattisessa tilassa ja siten tiiviyttä ja pitkäaikaistii-viyttä. Sellaisia muutoksia voi esiintyä varsinkin silloin, kun asennetun putkijohtimen täytyy kestää tärinöitä ja heilahteluja.

Keksinnön tehtävänä on muotoilla johdannon kaltais-35 ta putkiliitintä sillä tavoin edelleen, että sisääntyöntö-

II

3 9Π130 päätä muhvin sisään vietäessä esiintyvät dynaamiset rasitukset eivät edes silloinkaan johda häiriöihin, kun si-sääntyöntöpää ohjeiden vastaisesti ja varomattomasti viedään muhvin sisään.

5 Tämän tehtävän ratkaisemiseen ehdottaa keksintö, että vastaanottouran vastakkainen kylki samoinkuin sen kohdalle järjestetyn lukitusrengasosan vastepinta muodostavat putkiliittimen säteeseen nähden kulman, joka on yhtä suuri tai pienempi kuin 45° aiheuttaen itsejarruttumista, 10 ja että kokoonpuristusrivan sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan kulma putkiliittimen säteeseen nähden, joka poikkipinta sisääntyöntöpäätä sisään vietäessä joutuu kosketuksiin tämän keilamaisen pinnan kanssa, on suurempi kuin itsejarrutuskulma, niin että itsejarruttumista ei 15 tapahdu, ja että vastakkaisen kyljen kohdalle järjestetyn lukitusrengasosan vastepinnan leveys on kolme-viisi kertaa kokoonpuristusrivan sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan leveys. Itsejarruuntumisen estämiseksi voidaan laittaa myös voiteluainetta. Keksinnön suositeltavalle toteutus-20 muodolle on tunnusomaista, että kokoonpuristusrivan sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan kulma putkiliittimen säteeseen nähden, joka poikkipinta sisääntyöntöpäätä sisään vietäessä joutuu kosketuksiin tämän keilamaisen pinnan kanssa, on suurempi kuin se kulma, jonka vastaanotto-.· . 25 uran vastakkainen kylki samoinkuin lukitusrengasosan sen kohdalle viety vastepinta muodostavat putkiliittimen säteeseen nähden. Keksinnön mukaisen putkiliittimen toteu-.. . tusmuodossa, jossa putkiliitin on polyvinyylikloridia, pinta suulakepuristuksen jäljiltä ja tiivistysrengas on 30 elastomeeria, jonka Shore-kovuus on 50 - 60 ja pinta vul-kanoinnin jäljiltä, opettaa keksintö, että vastaanottouran vastakkaisen kyljen kulma samoinkuin tiivistysrenkaan vastepinnan kulma putkiliittimen säteeseen nähden on 45° tai pienempi. Toteutusesimerkissä, joka on polyvinyyliklori-35 dia, pinta suulakepuristuksen jäljiltä ja viistämällä muo- 4 OP-I 30 toiltu keilamainen pinta sisääntyöntöpäässä, samoinkuin tiivistysrengas elastomeeria, Shore-kovuudeltaan annetun kaltaista, pinta vulkanoinnin jäljiltä, opettaa keksintö erityisesti, että kokoonpuristusrivan sisäänvientipään 5 puoleisen poikkipinnan kulma putkiliittimen säteeseen nähden, joka poikkipinta sisääntyöntöpäätä sisään vietäessä joutuu kosketuksiin tämän keilamaisen pinnan kanssa, on suurempi kuin 30°. Yleensä putkiliitin tehdään siten, että vastakkaisen kyljen kohdalle järjestetyn lukitusrengasosan 10 vastepinnan leveys on kolme-viisi kertaa kokoonpuristusrivan sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan leveys.

Keksinnön mukaisessa putkiliitoksessa tuottaa vas-taanottouran vastakkaisen kyljen samoinkuin sen kohdalle järjestetyn lukitusrengasosan vastepinnan välinen itsejar-15 rutus sekä sisääntyöntöpäätä sisään vietäessä että myös staattisessa tilassa jännityssuhteet ja voimat, jotka kiinnittävät tiivistysrenkaan lujemmin vastaanottouraan myös silloin, kun sisääntyöntöpään sisään vieminen tapahtuu ohjeiden vastaisesti ja varomattomasti huomattavilla 20 dynaamisilla rasituksilla. Siinä yhteydessä täytyy kuitenkin varmistaa, että kokoonpuristusrivan sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan ja sen keilamaisen pinnan välissä, joka sisääntyöntöpäätä sisään vietäessä tulee kosketuksiin kokoonpuristusrivan kanssa, ei esiinny itsejarrutusta. 25 Vastaavat kulmat saadaan helposti kokeellisesti, kuten seuraavassa ainoastaan yhden toteutusesimerkin esittävän piirroksen avulla yksityiskohtaisemmin esitetään. Piirroksessa esittää kuvio 1 kaavioesityksen itsejarrutuskäsitteen ja 30 itsejarrutuskulman selittämiseksi, kuvio 2 pituussuuntaisen leikkauksen keksinnön mukaisesta putkiliittimestä, ylemmässä puolikkaassa siten, että sisääntyöntöosaa ei vielä ole viety sisään ja alemmassa puolikkaassa sisääntyöntöosa sisään vietynä, 35 kuvio 3 suurennetun osan A kuvion 2 kohteesta, li 5 ¢0130 kuvio 4 vielä enemmän suurennetun osan B kuvion 3 kohteesta, 90° kierrettynä, ja kuvio 5 kuviota 4 vastaavalla tavalla osan C kuvion 3 kohteesta.

5 Kuviossa 3 esitetty putkiliitin on tarkoitettu muo viputkille, jotka ovat termoplastista muovia. Se on tarkoitettu varsinkin kaapelijohdotusputkille, jotka yhdistetään putkiliittimen avulla. Perusrakenteeltaan muodostuu putkiliitin sisääntyönnettävästä päästä 1, muhvista 2 ja 10 muhvin 2 vastaanottouraan 3 irtonaisesti sijoitetusta elastomeerisesta tiivistysrenkaasta 4. Sisääntyöntöpää 1 on tehty vastaavan putkijohdon osan toiseen päähän, ja muhvi 2 laajennettu toiseen päähän.

Varsinkin kuvioista 2 ja 3 nähdään, että vastaan-15 ottouran 3 poikkileikkaus on puolisuunnikkaan muotoinen, siinä on sisäänvientipään puoleinen kylki 5 ja vastakkainen kylki 6. Se muuttuu siihen liittyväksi tiivistyskam-mioksi 7. Tiivistysrengas 4 muodostuu yksikappaleisena vastaanottouran 3 puolisuunnikkaan muotoiseen poikkileik-20 kaukseen vastepinnoillaan 8, 9, 10 sovitetusta lukitusren-gasosasta 11 ja siihen nähden suppilomaisesti kapenevasta tiivistyshuuliosasta 12, 13. Toteutusesimerkissä on tässä tiivistyshuuliosassa 12, 13 vielä lisänä tiivistysrivat 14. Tiivistyshuuliosa 12, 13 on voitu tehdä nokan muotoi-25 seksi, niin kuin piirustuksessa on esitetty. Se muodostuu silloin tavallaan kahdesta huulesta 12, 13. Mutta siinä voi myös olla ainoastaan yksi tiivistyshuuli. Lukitusren-gasosa 11 on sijoitettu vastaanottouraan 3. Tiivistyshuu- liosa 12, 13 on sisääntyöntöpään 1 läpi vieden painetta- 30 vissa tiivistyskammioon 7. Sisääntyöntöpäässä 1 on ulkopuolella etummainen keilamainen pinta 15. Lukitusrengas-osassa 11 on sisäpuolella ympäri menevä, kokoonpuristetta-va ripa 16, joka nähdään varsinkin kuvioissa 2 ja 3. Rivan poikkileikkaus on kolmikulmainen ja se on sijoitettu si-35 sääntyöntösuunnassa vastaanottouran 3 puolisuunnikkaan 6 ¢0130 muotoisen poikkileikkaustason keskipisteen FM taakse.

Olennaisia keksinnössä ovat suhteet, jotka liittyvät käsitteeseen itsejarrutus. Tämä käsite kuuluu kuiva-kitkateoriaan ja sitä on selitetty kuviossa 1. Kuviossa 1 5 nähdään vaakataso H ja vaakatasoa vastapäätä viisto taso E, joka vaakatason kanssa muodostaa kulman a. Viistolla tasolla on kappale K, jonka paino on G, joka vaikuttaa kohtisuorasti alaspäin. Viistoa tasoa E voidaan liikuttaa merkityn kaarinuolen suunnassa kappaleen K ollessa kuva-10 tussa asennossa. Jos viistoa tasoa nostetaan kuvassa ylöspäin niin, että kulma « kasvaa, on olemassa rajakulma, jolla kappale K luiskahtaa alas viistoa tasoa E. Tämä kulma on nimeltään itsejarrutuskulma, sitä merkitään seuraa-vassa as. On selvää, että sen määräävät viiston tason E 15 yläpinnan ja kappaleen K alapinnan väliset hankauskertoi-met ja siten pintojen laadut, mukaanlukien pinnankarheus. Jos kulma a on pienempi kuin itse jarrutuskulma a8, pysyy kappale K paikoillaan viistolla tasolla E. Jos kulma a on suurempi kuin itse jarrutuskulma ots, voittaa kappale lepo-20 kitkasta johtuvan kiinnipitovoiman, mukaan tulee liukukitka ja kappale K luiskahtaa alas viistoa tasoa.

Keksinnön mukaisessa putkiliitoksessa on järjestely sellainen, että vastaanottouran 3 vastakkainen kylki 6 samoinkuin sen kohdalle järjestetty lukitusrengasosan 11 25 vastepinta 10 ovat putkiliittimen säteeseen R nähden kulmassa Wj, joka on pienempi kuin itse jarrutuskulma as, jotta itsejarrutus vallitsisi. Järjestely on edelleen sellainen, että kokoonpuristusrivan 16 sisäänvientisuunnan puoleisen poikkipinnan 17 putkiliittimen säteeseen R nähden muodos-30 tama kulma W2, joka poikkipinta sisääntyöntöpäätä sisään vietäessä tulee tämän keilapinnan 15 kanssa kosketuksiin, on suurempi kuin itsejarrutuskulma «u, niin että itsejarrutusta ei tapahdu. Vastakkaiseen kylkeen 6 ja sen kohdalle järjestettyyn vastepintaan 10 nähden on näitä suhteita 35 selvennetty varsinkin kuviossa 4. Suhteita kokoonpuristus-

II

7 Qnij,o rivan 16 sisääntyöntöpään puoleiseen poikkipintaan 17 nähden, joka sisääntyöntöpäätä 1 sisään vietäessä tulee kosketuksiin keilamaisen pinnan 15 kanssa, on selvennetty kuviossa 5. Jos verrataan kuvioita 4 ja 5 kuvioon 1, havai-5 taan, että mainitut pinnat niiden voimien suhteen, jotka sisääntyöntöpäätä 1 sisään vietäessä rasittavat tiivistys-rengasta 4, tarkemmin sanoen tiivistysrenkaan 4 lukitus-rengasosaa 11 ja vaikuttavat sisääntyöntöpään 1 sisään-vientisuunnassa, ovat verrattavissa kuvion 1 voimaan G, 10 niin että myös tässä mukaan tulee itsejarrutus, nimittäin sekä vastaanottouran 3 vastakkaisessa kyljessä 6 ja sen kohdalle viedyssä lukitusrengasosan 11 vastepinnassa 10, että myös kokoonpuristusrivan 16 sisäänvientipään puoleisessa poikkipinnassa 17, joka sisääntyöntöpäätä 1 sisään 15 vietäessä joutuu kosketuksiin tämän keilamaisen pinnan 15 kanssa. Keksinnön mukaan tapahtuu itsejarrutus vastakkaisen kyljen 6 ja sen kohdalle sovitetun lukitusrengasosan 11 vastepinnan 10 välillä, huomioiden kuitenkin sen, että kokoopuristusrivan 16 sisäänvientipään puoleisessa poikki-20 pinnassa 17, joka sisääntyöntöpäätä 1 sisään vietäessä joutuu kosketuksiin sisääntyöntöpään 1 keilapinnan kanssa, ei esiinny itsejarrutusta. Tällä tavalla saadaan se, että sisääntyöntöpäätä 1 sisään vietäessä dynaamiset rasitukset eivät aiheuta irtonaisesti vastaanottouraan 3 vietyjen 25 tiivistysrenkaiden 4 häiritsevää siirtymistä ja että myös myöhemmin kasvavat värähtelevät dynaamiset rasitukset eivät voi tuottaa vahinkoa.

.. . Yksityiskohdiltaan on esitetty putkiliitin rakentu nut edelleen seuraavaan tapaan. Niinpä esimerkiksi kuvios-30 ta 3 nähdään, että kokoonpuristusrivan 16 sisääntyöntöpään 1 puoleisen poikkipinnan 17 putkiliittimen säteeseen R nähden muodostama kulma W2, jonka poikkipinta sisääntyöntöpäätä 1 sisään vietäessä tulee kosketuksiin tämän keilamaisen pinnan 15 kanssa, on suurempi kuin kulma Wt, jonka 35 vastaanottouran 3 vastakkainen kylki 6 samoinkuin lukitus- 8 Qf'17,0 rengasosan 11 sen kohdalle järjestetty vastepinta 10 muodostavat putkiliittimen säteeseen R nähden. Muutoin on to-teutusesimerkissä järjestely sellainen, että lukitusren-gasosan 11 vastakkaisen kyljen 6 kohdalle järjestetyn vas-5 tepinnan 10 leveys on kolme-viisi kertaa kokoonpuristusri-van 16 sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan 17 leveys b.

Toteutusesimerkissä on putkiliitin polyvinyyliklo-ridia ja siinä on suulakepuristuksen jäljiltä oleva pinta, 10 kun taas tiivistysrengas 4 on elastomeeria, jonka Shore-kovuus on 50 - 60 ja siinä on vulkanoinnin jäljiltä oleva pinta. Vastaanottouran 3 vastakkaisen kyljen 6 kulma samoinkuin vastaavasti tiivistysrenkaan vastepinnan 10 kulma ovat sen vuoksi putkiliittimen säteeseen R nähden 45° tai 15 pienempiä. Kokoonpuristusrivan 16 sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan 17 kulma W2 putkiliittimen säteeseen R nähden on näissä olosuhteissa suurempi kuin 30°. Ne ovat arvoja, jotka ovat osoittautuneet erittäin hyviksi, kulloinkin valmistusaineiden ja hankauskertoimien muuttuessa 20 voidaan myös muita kulmia käyttää.

li

Claims (6)

1. 9 on 1 so
2. 1. Putkiliitin polyvinyylikloridimuovia oleville kaapelinjohdotusputkille, joiden ulkopinta on suulakepu-5 ristuksen jäljiltä sileä, jossa on sisääntyöntöpää (1), muhvi (2) ja muhvin (2) vastaanottouraan (3) irtonaisesti sijoitettu tiivistysrengas (4) ilman sisäistä lujitetta, jolloin vastaanottouran (3) poikkileikkaus on puo-lisuunnikkaan muotoinen sisäänvientipään puoleisine ja 10 vastakkaisine kylkineen (5, 6), ja se muuttuu siihen liittyväksi tiivistyskammioksi (7), jolloin tiivistysrengas (4) on elastomeeria, jonka Shore-kovuus on 50 - 60 ja pinta vulkanoinnin jäljiltä, ja jolloin tiivistysrengas (4) muodostuu yksiosaisena 15 puolisuunnikkaan muotoiseen poikkileikkaukseen vastepin-noilla (8, 9, 10) sovitetusta lukitusrengasosasta (11) ja siihen nähden suppilomaisesti kapenevasta tiivistyshuuli-osasta (12, 13), jonka läpi sisääntyöntöpää (1) on sijoitettavissa ja painettavissa tiivistyskammioon (7), 20 jolloin sisääntyöntöpäässä (1) on ulkopuolella etummainen keilamainen pinta (15) ja jolloin lukitusrengasosassa (11) edelleen on sisäpuolella ympärimenevä kokoonpuristusripa (16), jonka ripa-poikkipinta on kolmionmuotoinen, ja ripa on sijoitettu 25 sisäänvientisuunnassa vastaanottouran (3) suorakaiteen muotoisen poikkipinnan tason keskipisteen (FM) taakse, tunnettu siitä, että vastaanottouran (3) vastakkainen kylki (6) samoinkuin sen kohdalle järjestetyn lukitusrengasosan (11) vas-30 tepinta (10) muodostavat putkiliittimen säteeseen (R) näh-den kulman (Wt), joka on yhtä suuri tai pienempi kuin 45° aiheuttaen itsejarruttumista, ja että kokoonpuritusrivan (16) sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan (17) kulma (W2) putkiliittimen sätee-35 seen (R) nähden, joka poikkipinta sisääntyöntöpäätä (1)
3. 10 Q Π-:,0 sisään vietäessä joutuu kosketuksiin tämän keilamaisen pinnan (15) kanssa, on suurempi kuin itsejarrutuskulma (a8), niin että itsejarruttumista ei tapahdu, ja että vastakkaisen kyljen (6) kohdalle järjestetyn 5 lukitusrengasosan (11) vastepinnan (10) leveys (B) on kol-me-viisi kertaa kokoonpuristusrivan (16) sisäänvientipään puoleisen poikkipinnan (17) leveys (b).
4. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putkiliitin, tunnettu siitä, että kokoonpuristusrivan (16) si- 10 säänvientipään puoleisen poikkipinnan (17) kulma (W2) put-kiliittimen säteeseen (R) nähden, joka poikkipinta sisään-työntöpäätä (1) sisään vietäessä joutuu kosketuksiin tämän keilamaisen pinnan (15) kanssa, on suurempi kuin se kulma (Wj), jonka vastaanottouran (3) vastakkainen kylki (6) sa- 15 moinkuin lukitusrengasosan (11) sen kohdalle viety vaste-pinta (10) muodostavat putkiliittimen säteeseen (R) nähden.
5. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putkiliitin, tunnettu siitä, että kokoonpuristusrivan (16) si- 20 säänvientipään puoleisen poikkipinnan (17) kulma (W2) putkiliittimen säteeseen (R) nähden, joka poikkipinta sisään-työntöpäätä (1) sisään vietäessä joutuu kosketuksiin tämän keilamaisen pinnan (15) kanssa, on suurempi kuin 30°. Il
6. 11 QfMSO