KR20060038484A

KR20060038484A - Energized restraining gasket for mechanical joints of pipes

Info

Publication number: KR20060038484A
Application number: KR1020067007421A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 알버트 코플랜드
Original assignee: 유나이티드 스테이츠 파이프 앤 화운더리 컴퍼니, 엘엘씨
Priority date: 2006-04-17
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2006-05-03

Abstract

The present invention may be basically described as a gasket for converting a standard mechanical joint into a restrained mechanical joint without the need for altered configuration of the bell, spigot, or gland of the joint, and without the need for additional fittings or devices. In the practice of the present invention, a standard mechanical joint's bell and gland configuration can be employed to connect a spigot end of one pipe length to the bell end of another pipe length in a restrained relationship, with the restraint based on forces superior to rubber-to- pipe friction. In more particular discussion of the embodiments taught, the invention includes forming the gasket to fit within the bell in such a manner that a void, or gutter, exists during rest, into which void the gasket compresses, which in turn influences the rotational motion of the segment. In this manner, the configuration of the gasket influences the timing and extent of rotation throughout the process of securing the gland to the bell.

Description

Engaged Restraining Gasket for Mechanical Joints of Pipes

본 발명은 파이프 사이 또는 파이프와 피팅 사이의 연결(connections)에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기계적 조인트와 구속 푸시-온(push-on) 조인트 양쪽의 장점들을 극대화하는 2개의 파이프를 연결하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 피팅, 연결구는 물론 긴 파이프에도 적용이 가능하다.The present invention relates to connections between pipes or between pipes and fittings. In particular, the present invention relates to a method and apparatus for connecting two pipes that maximize the advantages of both mechanical joints and restraining push-on joints. The invention is applicable to fittings, connectors as well as long pipes.

파이프에 가해지는 트러스트 힘(thrust forces), 지반운동(earth movement) 및 외부의 기계적인 힘으로 인해, 설치 후 파이프의 인접 길이 사이의 연결을 유지하는 문제에 대해 관심이 집중되고 있다. 이러한 관심의 결과로서 다양한 해결방안 및 접근방식의 종래기술이 존재한다. 대다수의 해결방안은 "푸시-온 조인트" 또는 "기계 조인트"로 구분될 수 있다. 본 명세서에서 "파이프"는 피팅, 연결 및 파이프에 관계된 다른 장치를 포함하는 것으로 이해될 것이다.Due to thrust forces, earth movements and external mechanical forces on the pipes, attention has been paid to the problem of maintaining the connection between adjacent lengths of the pipes after installation. As a result of these concerns, there are prior art of various solutions and approaches. Many solutions can be divided into "push-on joints" or "machine joints". As used herein, "pipe" will be understood to include fittings, connections and other devices related to pipes.

종래에 직선 파이프의 연결 관련하여 가장 흔히 사용되는 연결 장치는 "푸시 -온" 파이프/벨 구조이다. 이러한 푸시-온 해결방안은 미국특허 제2,953,398호에 예시되어 있으며, 대다수의 직선 파이프 연결에 대해 설명해 준다. 일반적인 구조에서, 파이프의 스피것(spigot) 단부는 단단히 피팅된 개스킷을 지나 다른 파이프의 벨(bell) 단부로 슬라이드 한다. 이러한 푸시-온 조인트에서는 일반적으로 종동 링(follower ring), 스터핑 박스(stuffing box) 또는 다른 외부 압축수단이 없다. 또한, 일반적인 푸시-온 조인트는 조인트를 구속하는 효과를 주기 위해 일부 경우에 적용되고 있는 타이 바(tie bar), 콘크리트 트러스트 블럭, 스크루 및 부가적인 링 부속품 등의 구속 수단을 구비하지 않는다. 이 기술분야의 발전으로 인해 푸시-온 조인트가 구속 수단을 구비하도록 하는 개량 및 수정이 이루어졌다. 그러한 구속 푸시-온 조인트는 미국특허 제5,295,697호, 제5,464,228호 및 제5,067,751호에 예시되어 있다. 이러한 개량 푸시-온 조인트에서의 연결에 대한 확실성은 스피것과 맞물리는 개스킷 내의 록킹 세그먼트 또는 웨지(wedges)에 의해 달성될 수 있다. 록킹 세그먼트는 스피것이 벨로 진입 가능하지만, 스피것의 이동에 반대되는 힘이 작용하여 세그먼트는 스피것과 맞물려있는 부분을 향해 피벗하고 더 이상의 이동이 정지된다. 이러한 원리는 아이들의 장난감인 "핑거 록(finger lock)"과 매우 흡사하다. 즉, 파이프를 이동시키려는 힘이 강해질수록 삽입물에 의한 록킹 작용이 커지게 된다. 이러한 푸시-온 방식의 조인트는 축과 근축(para-axial)의 분리력 모두에 대한 저항 및 휨성(flexibility)이 우수하다는 장점을 갖는다. 그러나, 이러한 연결을 피팅에 적용하는 데에 어려움이 있다. 즉, 초기에 스피것을 벨 안으로 밀어넣기 위해 필요한 높은 설치 압력을 가하도록 피팅을 충분히 확보하는 것이 현실적 으로 불가능할 수 있다.The most commonly used connection device in connection with the connection of straight pipes is conventionally a "push-on" pipe / bell structure. This push-on solution is illustrated in US Pat. No. 2,953,398, which describes the majority of straight pipe connections. In the general configuration, the spigot end of the pipe slides past the tightly fitted gasket to the bell end of the other pipe. In such push-on joints there is generally no follower ring, stuffing box or other external compression means. In addition, typical push-on joints do not have restraining means, such as tie bars, concrete trust blocks, screws and additional ring fittings, which are applied in some cases to have the effect of restraining the joint. Advances in this art have led to improvements and modifications that allow push-on joints to have restraining means. Such restraining push-on joints are illustrated in US Pat. Nos. 5,295,697, 5,464,228 and 5,067,751. Assurance of the connection in this improved push-on joint can be achieved by locking segments or wedges in the gasket which engage the spigot. The locking segment can enter the spigot into the bell, but a force opposite to the spigot's movement causes the segment to pivot toward the part engaged with the spigot and stop further movement. This principle is very similar to the "finger lock" of children's toys. That is, the stronger the force to move the pipe, the greater the locking action by the insert. This push-on joint has the advantage of excellent resistance to both axial and para-axial separation forces and flexibility. However, there is a difficulty in applying this connection to the fitting. That is, it may be practically impossible to secure enough fitting to initially apply the high installation pressure required to push the spigot into the bell.

"기계적 조인트(mechanical joint)"는 파이프 산업에서 널리 알려진 표준 연결 장치이다. 이러한 조인트는 교차부분에서 벨 내부 및 스피것 주위의 개스킷을 압축함으로써 2개의 파이프를 유체-밀폐한다. 기계적 조인트는 수용 파이프(receiving pipe)의 외부로 플랜지된 벨과 상기 벨 안으로 삽입되는 제2 파이프의 스피것을 특징으로 한다. 상기 벨은 제2 파이프의 스피것의 원주면에 꼭 들어맞는 개스킷을 안착시키고, 지지 압축 링 또는 글랜드(gland)를 수용하도록 구성되어 있다. 조립상태에서 스피것은 벨 안으로 완전히 진입하고, 개스킷은 벨 내부 및 스피것 주위에 단단히 안착하게 된다. 이후, 상기 글랜드는 비교적 높은 토크 하에서 꽉 죄어지는 체결 볼트 등의 수단에 의해 벨 플랜지에 체결함으로써 개스킷을 향해 힘이 가해진다. 이러한 구조에서는 일반적으로 벨 내부에 축 방향으로 안정 장치 상의 글랜드의 내경을 따라 립(lip)이 구비된다. 상기 글랜드의 구조에서 립은 개스킷을 향해 힘이 가해지고, 개스킷은 변형되기에 충분한 압력 하에서 압축된다. 상기 개스킷이 벨과 글랜드 사이에서 압축됨에 따라, 개스킷은 내부로 압착되고 삽입된 파이프 부분의 외부와 벨의 내부 양쪽에 밀폐 접촉하게 된다. 이러한 변형으로 인해 개스킷의 밀폐 효과는 압축 또는 높은 삽입력을 사용하는 경우 얻을 수 있는 효과 이상으로 높아진다."Mechanical joint" is a standard connection device well known in the pipe industry. This joint fluid-tightens the two pipes by compressing the gasket inside the bell and around the spigot at the intersection. The mechanical joint is characterized by a spool of a bell flanged to the outside of the receiving pipe and a second pipe inserted into the bell. The bell is configured to seat a gasket snugly fitting the circumferential surface of the spigot of the second pipe and to receive a support compression ring or gland. In the assembled state, the spigot enters the bell completely and the gasket is firmly seated in the bell and around the spigot. The gland is then forced toward the gasket by fastening to the bell flange by means of fastening bolts or the like which are tightened under relatively high torque. In such a structure, a lip is generally provided inside the bell along the inner diameter of the gland on the stabilizer in the axial direction. In the structure of the gland, the lip is forced towards the gasket and the gasket is compressed under sufficient pressure to deform. As the gasket is compressed between the bell and the gland, the gasket is pressed inward and in hermetic contact with both the outside of the inserted pipe portion and the inside of the bell. Due to this deformation, the gasket's sealing effect is higher than what would be achieved with compression or high insertion forces.

이러한 기계적 조인트는 산업분야에서 폭 넓게 인정받고 있으며, ANSI/AWWA C111/A21.11-95 와 같은 국제적 표준의 주제가 되고 있다. 표준화된 기계적 조인트를 향상시키기 위한 많은 시도가 있었다. 대다수의 이러한 시도는 파이프의 분리에 저항하는 기계적 연결을 만들어내는 부가적인 메카니즘 또는 부속품을 구비하는 것을 특징으로 한다. 벨 또는 글랜드 (또는 양쪽 모두)의 변경이 요구되는 이러한 시도는 글랜드 내에 마련되는 록킹 삽입물을 사용하는 Howe에 부여된 미국특허 제784,400호와 특별히 수정된 볼트에 의존하는 수정된 글랜드를 개시하는 McWane에 부여된 미국특허 제1,818,493호에 예시되어 있다.These mechanical joints are widely recognized in the industry and are the subject of international standards such as ANSI / AWWA C111 / A21.11-95. Many attempts have been made to improve standardized mechanical joints. Many of these attempts are characterized by the addition of additional mechanisms or accessories to make mechanical connections that resist the separation of the pipes. Such attempts requiring modification of the bell or gland (or both) disclose a modified gland that relies on US Pat. No. 784,400 granted to Howe using a locking insert provided in the gland and a specially modified bolt. Is illustrated in US Pat. No. 1,818,493 to McWane.

다른 해결방안으로 개스킷과 글랜드 사이에 개입되는 치형부(teeth) 또는 부가적인 구속 장치를 채용하는 것이 있는데, 글랜드가 꽉 죄어짐에 따라 스피것으로 몰아지게 된다. 이러한 장치는 Ueki에 부여된 미국특허 제4,664,426호 및 Percebois에 부여된 미국특허 제5,297,826호에 예시되어 있는데, 표준 기계적 조인트의 간단한 벨-개스킷-글랜드 구조에 다수의 부가적인 록킹 장치의 사용이 요구된다. Gilchrist에 부여된 미국특허 제4,878,698호, Dent 등에 부여된 미국특허 제5,335,946호 및 Hunter 등에 부여된 미국특허 제5,398,946호에서는 글랜드가 완전히 안착되기전에 초기에 치형부와 맞물림이 가능한 것이 개시되어 있다. Richardson에 부여된 미국특허 제5,803,513호 등은 초기에 치형부의 맞물림을 방지하는 미끄럼 패드(skid pads)를 사용함으로써 이러한 잠재적인 문제를 해결하고자 한다.Another solution is to employ a tooth or additional restraint intervening between the gasket and the gland, which will be driven into the spigot as the gland is tightened. Such a device is illustrated in U.S. Patent 4,664,426 to Ueki and U.S. Patent 5,297,826 to Percebois, which requires the use of a number of additional locking devices in a simple bell-gasket-gland structure of a standard mechanical joint. do. U.S. Patent No. 4,878,698 to Gilchrist, U.S. Patent No. 5,335,946 to Dent et al. And U.S. Patent No. 5,398,946 to Hunter et al. Disclose that the gland can initially engage the teeth before it is fully seated. US Pat. No. 5,803,513 to Richardson attempts to solve this potential problem by using slip pads that initially prevent tooth engagement.

또 다른 해결방안으로 벨에 부착된(또는 일체화된) 볼트 조립을 채용하는 것으로, 이러한 조립은 특정 구조로 된 볼트로 꽉 죄어줌으로써 작동되는 볼트 또는 장치 스피것의 외부면으로 몰아지게 되는 방식이다. 이러한 볼트 설계는 MEGALUG(등록 제1383971호)라는 상표로 잘 알려진 EBAA Iron사의 제품에 의해 예시되어 지며, 또한 이러한 방식의 예로 Hashimoto에 부여된 미국특허 제4,647,083호가 있는데, 이것은 죄어질때 록킹 웨지상의 볼트를 구비하도록 표준 글랜드를 변경한 것이다. 파이프가 지면에 설치되는 경우, 파이프의 외측에 다수의 부가적인 볼팅 요소는 불편함을 초래하는 것이 일반적이다. 또한 그러한 볼팅 요소는 설치 비용 및 시간을 증가시키는 원인이 된다. 그러나 볼트가 구비된 록킹 구조가 몇 개의 볼트 위치만을 채용한다면, 일부 조건에서 볼트의 내압은 스피것의 단면 형태를 변형시키는 경향이 있다. 예를 들어, 일부 원주면에 3개의 볼트 위치만을 채용하는 경우에는 스피것이 삼각형 모양에 가깝게 변형될 우려가 있다.Another solution is to employ an assembly of bolts attached to (or integrated with) the bell, which is driven into the outer surface of the bolt or device spigot which is actuated by tightening with a bolt of a particular construction. This bolt design is exemplified by the product of EBAA Iron, well known under the trademark MEGALUG (Registration No. 1383971), and an example of this approach is U.S. Pat. The standard gland was modified to have it. When the pipe is installed on the ground, it is common for a number of additional bolting elements outside of the pipe to cause inconvenience. Such bolting elements also contribute to increased installation costs and time. However, if the bolted locking structure employs only a few bolt positions, under some conditions the internal pressure of the bolt tends to deform the sectional shape of the spigot. For example, when only three bolt positions are employed on some circumferential surface, there is a fear that the spigot is deformed to be close to the triangular shape.

또한, 이 기술분야의 통상의 기술을 가진자라면 이러한 구조가 부가적인 구성요소의 제작 비용 및 고장 확률이 높아지는 등의 현실적인 문제가 있다는 것을 알 수 있을 것이다.In addition, one of ordinary skill in the art will recognize that such a structure has realistic problems such as increased manufacturing cost and failure probability of additional components.

또한, 이러한 해결방안들은 "정적인" 연결 상태만을 고려한 것이라 할 수 있다. 전통적인 파이프 라인은 강체 또는 고정된 구조로 여겨지지만, 영구적인 연결에 있어서는 일정한 정도의 휨성 및 조인트에서의 "놀이(play)"가 허용되어야 한 다. 파이프 라인이 설치되는 환경이 언제나 정적이라 할 수 없기 때문에 움직임에 대한 이러한 적응력이 필요한 것이다. 트러스트 힘은 파이프를 길이 축으로부터 일정 각도를 향하게 하는 비-길이 방향 또는 근축 방향 하중을 만들어 낸다. 파이프 내에 운반되는 재료의 압력이 달라짐에 따라 힘도 유사하게 달라질 것이다. 또한 파이프가 이어지는 위치가 일반적으로 생각하는 것만큼 안정적인 것을 흔치 않다. 사실상, 지면 위에 설치되는 파이프의 경우 지면에 지지 또는 아래에 설치될 때의 안정성의 장점을 향유하지 못한다. 결국 지면에 지지되는 파이프조차도 퇴적, 침전, 기계적 힘(인접지역에서의 공사 등) 및 지반운동(지진 등)으로 인한 변화를 견디어야 한다.In addition, these solutions only consider the "static" connection state. Traditional pipelines are considered to be rigid or fixed structures, but for permanent connection a certain degree of flexibility and "play" at the joints should be allowed. This adaptation to movement is necessary because the environment in which the pipeline is installed is not always static. The thrust force creates a non-long or paraxial load that directs the pipe at an angle from the longitudinal axis. The force will similarly vary as the pressure of the material carried in the pipe varies. Also, it is not uncommon for the location where the pipe runs to be as stable as generally thought. In fact, a pipe installed above the ground does not enjoy the advantages of stability when supported on or below the ground. After all, even pipes supported on the ground must withstand changes due to sedimentation, sedimentation, mechanical forces (such as construction in adjacent areas) and ground movements (earthquakes, etc.).

Miller에 부여된 미국특허 제2,201,372호에는 록킹 세그먼트에 압력을 가하여 록킹 세그먼트를 스피것으로 드라이브하기 위해 벨의 특수한 립(lip) 내에 피팅된 압축 스냅-링을 채용하는 푸시-온 조인트의 변형이 개시되어 있다. 마찬가지로 Barr에 부여된 미국특허 제3,445,120호는 일반적으로 절두 원뿔형(frustroconical) 구성으로 배치되는 세그먼트를 둘러쌓아 충분히 견고하게 하는 개스킷을 채용하고 있다. 이러한 세그먼트는 개스킷에 세그먼트의 양단을 포함하는 평면을 따라 압축에 대한 저항을 부여한다. 스피것이 빼내려는 힘을 받게 되는 경우, 개스킷은 파이프의 움직에 따라 롤링(rolling)하게 된다. 상기 개스킷이 롤링하면서, 결국 더 많은 롤링을 위해 압축이 필요한 견고해진 평면의 위치와 만나게 된다. 최적 조건에 있어서, 이러한 견고성으로 인해 개스킷은 압축할 수 없어 더 이상 롤링할 수도 없 다. 롤링이 정지하면, 개스킷은 스피것와 벨 사이의 정지마찰에 근거한 록(lock)을 형성한다. 결국 다른 특징들 중에서 Barr에 의해 교시되는 배치는 고무-파이프 마찰 연결이라는 것이다.U. S. Patent No. 2,201, 372 to Miller discloses a modification of a push-on joint that employs a compression snap-ring fitted in a special lip of the bell to pressurize the locking segment to drive the locking segment into a spigot. have. Similarly, U. S. Patent No. 3,445, 120 to Barr employs a gasket that is sufficiently rigid to enclose a segment that is generally arranged in a frustroconical configuration. This segment imparts resistance to compression along the plane that includes the both ends of the segment in the gasket. When the spigot is forced to pull out, the gasket will roll as the pipe moves. As the gasket rolls, it eventually encounters a location in the rigid plane that requires compression for more rolling. Under optimum conditions, this rigidity prevents the gasket from compressing and hence no longer rolling. When rolling stops, the gasket forms a lock based on static friction between the spigot and the bell. The arrangement taught by Barr, among other features, is a rubber-pipe frictional connection.

이하 언급되는 본 발명의 목적은 선택적이고 예시적인 것일 뿐이고, 본 발명에 의해 달성되는 목적을 전부 언급한 것은 아니다.The objects of the present invention mentioned below are only optional and exemplary, and do not mention all of the objects achieved by the present invention.

본 발명의 목적은 표준 기계적 조인트의 개스킷과 교체 가능한 개스킷을 제공하는 것으로 기계적 조인트의 벨, 스피것 또는 글랜드의 구조변경 내지 개조의 필요성 없이 구속 조인트로 변형 가능하도록 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a gasket replaceable with a gasket of a standard mechanical joint so that it can be transformed into a constrained joint without the need for structural modification or modification of the bell, spigot or gland of the mechanical joint.

본 발명의 다른 목적은 높은 삽입 압력이 필요없는 파이프용 동적 연결을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a dynamic connection for pipes that does not require high insertion pressure.

본 발명의 또 다른 목적은 비용면에서 효과적 방식이고 일반적인 구성의 파이프 조인트를 구속하는 장치를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide an apparatus for restraining pipe joints in a cost effective manner and of a general construction.

상기의 목적 및 장점은 총망라한 것이 아니며, 당업자라면 본 발명의 다른 목적 및 장점을 아래의 본 발명의 설명으로부터 분명히 이해할 수 있을 것이다.The above objects and advantages are not exhaustive and those skilled in the art will clearly understand other objects and advantages of the present invention from the following description of the present invention.

본 발명은 기본적으로 조인트의 벨, 스피것 또는 글랜드의 구조 변경 및 추가적인 피팅 또는 장치의 필요 없이 표준 기계적 조인트를 구속 기계적 조인트로 전환하기 위한 개스킷으로 설명될 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 표준 기계적 조인트의 벨과 글랜드의 구조는 구속 관계에서(여기서 구속은 벨과 스피것의 축 방향의 분리에 대한 저항임) 일 파이프의 단부인 스피것을 다른 파이프의 단부인 벨에 고무-파이프 마찰보다 우수한 힘에 근거한 구속을 사용하여 연결하기 위해 채용된다. 더 상세하게는 본 발명은 휴지(rest) 중에 공간(void)이 존재하고, 그 공간으로 개스킷이 변형되고, 그로 인해 세그먼트의 회전 움직임에 영향을 주는 방식으로 벨 내부에 들어맞는 개스킷을 형성하는 것을 포함한다. 이러한 방식으로, 개스킷의 구조는 글랜드를 벨에 안정시키는 과정 중에 회전의 타이밍과 범위에 영향을 준다. 적절한 타이밍에 맞추어 충분한 관통을 보증하는 동시에 지나친 관통을 피할 수 있게 된다. 록킹 세그먼트 회전의 타이밍과 범위를 제어하는 것은 개스킷의 성능에 영향을 주고, 이는 본 발명의 실시예에 의해 설명된다. 세그먼트 회전이 범위는 구속의 적용에 영향을 준다. 일반적으로 벨과 스피것 사이의 간섭 위치로 세그먼트가 회전하면 일단 구속이 발생하는데, 유익한 개스킷 압착은 일반적으로 더 이상 발생하지 않게 된다. 너무 이른 세그먼트의 회전은 적절한 밀폐에 불충분한 개스킷 압착을 낳게 된다. 너무 늦은 세그먼트의 회전은 조인트를 구속하는데 충분하지 않을 수 있다.The invention can basically be described as a gasket for converting a standard mechanical joint into a restraining mechanical joint without the need for structural changes in the bell, spigot or gland of the joint and the need for additional fittings or devices. In the practice of the invention, the construction of the bell and gland of a standard mechanical joint is such that the spigot, which is the end of one pipe in a restraint relationship, where the restraint is a resistance to the axial separation of the bell and spigot It is employed to connect the Mrs. Bell using restraints based on forces superior to rubber-pipe friction. More specifically, the present invention provides for the formation of a gasket that fits inside the bell in such a way that there is a void in the rest, the gasket deforms into the space, thereby affecting the rotational movement of the segment. Include. In this way, the structure of the gasket affects the timing and range of rotation during the process of stabilizing the gland on the bell. Enough penetration can be ensured at an appropriate timing, while avoiding excessive penetration. Controlling the timing and range of the locking segment rotation affects the performance of the gasket, which is illustrated by embodiments of the present invention. This range of segment rotation affects the application of constraints. In general, once the segment is rotated into the interference position between the bell and the spigot, a restraint occurs, and the beneficial gasket compression generally no longer occurs. Premature rotation of the segment will result in insufficient gasket compression for proper sealing. Too late segment rotation may not be sufficient to constrain the joint.

도 1은 개스킷을 갖는 일반적인 기계적 조인트를 나타낸다.1 shows a typical mechanical joint with a gasket.

도 2는 초기단계에서 응력이 가해지지 않은 본 발명의 개스킷의 단면을 나타 내고, 록킹 세그먼트의 위치 및 단면을 보여준다.Figure 2 shows a cross section of the gasket of the present invention that is not stressed at an early stage and shows the location and cross section of the locking segment.

도 3은 본 발명에 따른 개스킷의 실시예 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an embodiment of a gasket according to the present invention.

도 4는 과도 상태에서 조립 중에 있는 조인트 내의 개스킷 및 세그먼트를 나타낸다.4 shows a gasket and a segment in a joint under assembly in a transient state.

도 5는 본 발명에서 사용되는 록킹 세그먼트 구조의 실시예를 나타낸다.5 shows an embodiment of the locking segment structure used in the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 조인트를 나타낸다.6 shows a joint according to the invention.

도 7은 본 발명에 따른 개스킷에 사용되는 록킹 세그먼트의 다른 실시예를 나타낸다.Figure 7 shows another embodiment of a locking segment for use in a gasket according to the invention.

도 8은 록킹 세그먼트의 다른 실시예를 보여주는 본 발명에서 사용되는 개스킷의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a gasket used in the present invention showing another embodiment of the locking segment.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 명세서의 상세한 설명은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 대한 설명을 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 여기서 "파이프"는 제작 방법 또는 재질에 관계없이 파이프, 연결구, 피팅 또는 다른 연결 장치를 언급하는 것과 동등한 것으로 이해될 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The detailed description herein is for the purpose of describing the most preferred embodiments of the invention and should not be construed as limiting the scope of the invention. It is to be understood here that "pipe" is equivalent to referring to a pipe, connector, fitting or other connecting device, regardless of the method or material of manufacture.

도 1은 일반적인 기계적 조인트를 나타낸다. 본 발명에 따른 조인트는 종래기술과 마찬가지로 조립된다. 구체적으로 종래기술과 마찬가지로 본 발명에 동등하 게 적용될 수 있는 공지의 변형에 대한 제한 없이, 조인트는 아래의 관계를 갖는 구성요소들을 포함한다. 압축 링 또는 글랜드(11)는 스피것(10)상에 마련되고, 이어서 개스킷(2)이 스피것(10)의 외부에 마련된다. 이후 상기 스피것(10)은 벨(12) 내의 환형 턱(42)에 의해 스피것(10)의 단부(41)가 멈출 때까지 벨(12) 내부로 진입한다. 상기 개스킷(2)은 환형 격실(43)에 안착할 때까지 벨(12) 내부로 진입한다. 그 다음 글랜드(11)는 개스킷(2)과 접촉하고 안정 장치(44)에 의해 안정된다. 여기서는 설명을 위해 상기 안정 장치(44)로 구멍(46)을 통과하고 너트(47)와 결합하는 볼트가 주어진다. 상기 너트(47)를 죄어줌에 따라 글랜드(11)는 개스킷(2)을 향하여 압착되어 개스킷(2)을 압착시킨다. 상기 안정 장치(44)는 오버센터 클램프(overcenter clamps), 캠 록(cam locks), 램프 웨지(ramped wedges), 램프 환형 링 및 리벳 등으로 대체될 수 있으며, 글랜드(11)와 벨(12) 사이의 축 공간을 감소시키는 데 사용될 수 있는 다른 메카니즘을 구비하는 것도 가능하다. 격실(43) 및 글랜드(11)에 의한 구속 때문에, 상기 개스킷(2)은 주로 반지름 안쪽 방향으로 변형되고, 스피것(10)과 밀폐 접촉을 유지하게 된다. 본 명세서의 발명은 이와 같은 상호 관계에 근거한 것으로, 스피것, 벨 또는 글랜드에 대한 변경이 불필요하고, 설사 요구된다고 하여도 그러한 변경은 본 발명의 정신 내에서 적응이 가능하다.1 shows a typical mechanical joint. The joint according to the invention is assembled as in the prior art. Specifically, the joint includes components having the following relationship, without limitation to known variations that can be equally applied to the present invention as in the prior art. The compression ring or gland 11 is provided on the spigot 10, and then the gasket 2 is provided on the outside of the spigot 10. The spigot 10 then enters into the bell 12 by the annular tuck 42 in the bell 12 until the end 41 of the spigot 10 stops. The gasket 2 enters the bell 12 until it rests in the annular compartment 43. The gland 11 then contacts the gasket 2 and is stabilized by the stabilizer 44. Here, for the sake of illustration, a bolt is passed through the hole 46 into the stabilizer 44 and engaging the nut 47. As the nut 47 is tightened, the gland 11 is pressed toward the gasket 2 to squeeze the gasket 2. The stabilizer 44 can be replaced with overcenter clamps, cam locks, ramped wedges, lamp annular rings and rivets, and the gland 11 and bell 12 It is also possible to have other mechanisms that can be used to reduce the axial space between the elements. Because of the restraint by the compartment 43 and the gland 11, the gasket 2 is primarily deformed in the radially inward direction and maintains hermetic contact with the spigot 10. The invention of the present specification is based on such interrelationships, and even if a change to a spigot, bell or gland is unnecessary and is required, such a change is adaptable within the spirit of the present invention.

종래기술에서 알려진 바와 같이, 초기상태에서 개스킷(2)의 프로파일(profile)은 최종 조립에서 개스킷(2)의 위치에서 벨(12)의 내부 프로파일과 실질적으로 꼭 들어맞도록 하는 것이 바람직하다. 이는 개스킷(2)을 벨(12) 안으로 꼭 들어맞게 함으로써 유체 밀폐의 효과를 높이기 위한 것이다. 또한 도시된 실시 예에서, 상식에 의할 때 개스킷(2)의 반지름 바깥 방향의 프로파일을 벨(12)의 격실과 거의 동일한 구조로 하는 것이 일반적이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 초기상태에서 종래의 개스킷의 주요 접촉면은 벨(12)의 내부면과 매끄럽게 접촉하게 된다. 따라서 종래의 개스킷에서는 밀폐 경계면의 영역에서의 개스킷의 프로파일은 실질적으로 초기상태의 개스킷의 프로파일과 동일하다.As is known in the prior art, it is desirable that the profile of the gasket 2 in the initial state is substantially fitted with the internal profile of the bell 12 at the position of the gasket 2 in the final assembly. This is to increase the effect of fluid sealing by fitting the gasket 2 into the bell 12. In addition, in the illustrated embodiment, it is common practice to make the radially outward profile of the gasket 2 substantially the same as the compartment of the bell 12 by common sense. As shown in FIG. 1, in the initial state, the main contact surface of the conventional gasket comes into smooth contact with the inner surface of the bell 12. Therefore, in the conventional gasket, the profile of the gasket in the region of the sealed interface is substantially the same as the profile of the gasket in the initial state.

도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 록킹 세그먼트(1) 벨, 글랜드 또는 스피것의 구조에 변경이 필요없이 표준 기계적 조인트 내에 꼭 들어맞도록 구성되는 개스킷(2) 내에 꼭 들어맞도록 구성된다. 상기 개스킷(2)은 탄성중합체 또는 다른 탄성 재질 또는 변형가능한 재질로 기계적 조인트에서 흔히 사용되고 있는 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 개스킷(2)의 바람직한 구조는 환형 링으로, 스피것(10)과 접촉하는 반지름 방향 내면(4), 글랜드 또는 압축 링(11)에 의해 압착되는 글랜드 면(7), 축 방향의 삽입시 안내하는 전면(61) 및 반지름 방향 외면을 가지며, 초기상태에서 격실(43)과 매끄럽게 맞물리지 않는 구조를 갖는다. 특히 도시된 실시예에서는 개스킷(2)의 반지름 외면은 전면(61) 근처인 개스킷(2)의 리딩 지점에서 압착좌면(compression seat surface)(9)을 가지는데, 격실(43)의 일정 영역과 맞물려서 밀폐되도록 설계된다. 또한 도시된 실시예는 개스킷(2)의 프로파일이 후미 밀폐(64) 영역 내에서 벨(2)과 만나도록 반지름 바깥방향으로 다시 펼쳐지기 전에, 초기상태에서 격실(43)로부터 안내되어 반지름 방향으로 눌려진 거터(gutter)(63)를 형성하는 비틀림 제어면(62)를 특징으로 한다. 상기의 면들은 도 면에서 즉시 구별가능하지만, 이러한 면들 사이의 변화부분은 압착이 가해지지 않은 상태에서 명백히 구별되지 않을 수 있다. 도시된 실시예에서, 개스킷(2)은 ANSI/AWWA C111/A21.11-95의 요구사항을 만족한다. 특히, 개스킷(2)은 스피것(10)의 외경보다 약간 내경을 갖는 것이 일반적이다. 따라서 개스킷(2)을 스피것(10) 외부에 배치하려면 스피것(10)에 들어 맞도록 개스킷(2)을 확장시키는 작업이 필요하다.As shown in FIGS. 2-8, the locking segment 1 of the present invention fits within the gasket 2 configured to fit snugly within a standard mechanical joint without requiring modifications to the structure of the bell, gland or spigot. Configured to fit. The gasket 2 is an elastomer or other elastic or deformable material that is commonly used in mechanical joints. As shown in FIG. 3, the preferred structure of the gasket 2 is an annular ring, the gland face being pressed by a radial inner surface 4, a gland or a compression ring 11 in contact with the spigot 10. (7), it has a front face 61 and radial direction outer surface to guide when inserted in the axial direction, and has a structure that does not smoothly engage the compartment 43 in the initial state. In particular, in the illustrated embodiment, the radial outer surface of the gasket 2 has a compression seat surface 9 at the leading point of the gasket 2 near the front face 61, with a certain area of the compartment 43. It is designed to be interlocked and sealed. The illustrated embodiment also shows that the profile of the gasket 2 is guided from the compartment 43 in the initial state in the radial direction before being unfolded radially outward to meet the bell 2 within the trailing closure 64 region. It is characterized by a torsion control surface 62 which forms a pressed gutter 63. The above faces are immediately distinguishable in the figures, but the variation between these faces may not be clearly distinguished in the absence of compression. In the illustrated embodiment, the gasket 2 meets the requirements of ANSI / AWWA C111 / A21.11-95. In particular, the gasket 2 generally has an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the spigot 10. Therefore, in order to arrange the gasket 2 outside the spigot 10, an operation of extending the gasket 2 to fit the spigot 10 is required.

달리 설명하자면, 환형으로 눌려진 거터(63)는 초기상태에서 개스킷(2)에 벨(12) 안으로 가능한 완전히 진입되고(즉, 변형되기 앞서), 변형 없이 가능한 많이 격실(43)의 영역과 접촉하도록 회전하게 되는 경우, 개스킷(2)과 격실(43) 사이에는 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 공간이 거터(63)이 되는 것이다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 심지어 압착 단계 중에도 상기 거터(63)의 일부는 개스킷 재료가 없다. 또한 다른 실시예에서의 거터(63)는 고무 필름으로 감싸질 수 있으며 또는 다른 방법으로 개스킷(2)의 반지름 외면 아래에 공간이 있고, 여전히 본 발명의 정신과 범위 내에서 거터(63)로서 작동한다.In other words, the annularly pressed gutter 63 enters the gasket 2 completely into the bell 12 as early as possible (ie, before it is deformed) and contacts the area of the compartment 43 as much as possible without deformation. In the case of rotation, a space is formed between the gasket 2 and the compartment 43. That is, the space becomes the gutter 63. As shown in FIGS. 2 and 4, even during the pressing step, some of the gutters 63 are free of gasket material. The gutter 63 in another embodiment may also be wrapped with a rubber film or alternatively has a space below the outer radius of the gasket 2 and still operate as the gutter 63 within the spirit and scope of the present invention. .

본 발명의 구조 응용, 효과 또는 범위 또는 본 발명의 실시를 통한 다른 가능한 장점의 제한 없이, 상기 공간을 가지는 기능적인 특징은 적어도 2가지 장점을 가지며, 이러한 장점들은 당해 기술분야에서 진보한 것이다. 첫 번째, 비틀림 제어면(62)과 별개로 다른 위치에서의 압착좌면(9)의 격실(43)을 향한 압착은 격실(43) 과 접촉하는 초기 지점들 사이의 압착 경사를 갖는 2개의 분리된 밀폐 영역을 형성함으로써 밀폐 효율이 증가한다. 또한, 개스킷 랜드(gasket land)(49)와 압착 접촉하는 후미 밀폐(64)는 또 다른 밀폐 영역을 형성할 수 있다. 이로 인해, 개스킷(2)의 영역 내의 적어도 하나의 지점에 대한 최대 압력을 형성하여, 높은 유체 탈출 압력에 저항하는 기능을 하면서, 여전히 휨성 및 높은 표면적, 낮은-압력 밀폐의 다른 장점들을 보유하게 된다.Without limiting the structural application, effects or scope of the present invention, or other possible advantages through the practice of the present invention, the functional feature with space has at least two advantages, which are advances in the art. First, the compression towards the compartment 43 of the compression seat 9 at a different position apart from the torsion control surface 62 results in two separate, with compression inclinations between the initial points in contact with the compartment 43. By forming a sealed area, the sealing efficiency is increased. In addition, the trailing seal 64 in compression contact with the gasket land 49 may form another sealed area. This creates a maximum pressure for at least one point in the area of the gasket 2, which functions to resist high fluid escape pressures while still retaining the other advantages of flexibility and high surface area, low-pressure sealing. .

두 번째 유리한 점은 세그먼트(1)의 움직임에 대한 기능적인 효과로, 이하 상세히 설명한다.A second advantage is the functional effect on the movement of the segment 1, which will be described in detail below.

개스킷(2)은 적어도 하나의 록킹 세그먼트(1)가 일체화되어 있는데, 도 5에 도시된 바와 같이 구성되며, 도 8은 록킹 세그먼트(1)가 개스킷(2)에 끼워 넣어진 상태를 나타낸다. 본 발명의 통상적인 실시에 있어서, 많은 수의 록킹 세그먼트(1)는 개스킷(2) 내에 원주 분포되고, 이러한 배치는 반드시 대칭적인 구조를 요구하지는 않는다. 이러한 세그먼트(1)의 갯수는 조인트에 가해질 것으로 예상되는 분리력에 따라 선정되는데, 가해지는 힘이 커지면 더 많은 수의 록킹 세그먼트(1)를 사용할 것을 추천한다. 본 발명가는 최소한 3개의 세그먼트(1)가 바람직하다고 하지만 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 350 psi 압력의 유체를 이송하는 8인치 직경의 파이프에 사용되는 세그먼트(1)의 바람직한 구조는 스피것과 마주하는 개스킷(2)의 원주면(예를 들어, 반지름 내면(4))에 균일하게 배치되는 8개 내지 10개의 세그먼트(1)를 구비한다. 다르게는 개스킷(2)의 원주면에 상당한(적어도 1/2 크기의) 원주면에 단일의 세그먼트(1)도 가능하다.At least one locking segment 1 is integrated with the gasket 2, as shown in FIG. 5, and FIG. 8 shows a state in which the locking segment 1 is fitted into the gasket 2. In a typical practice of the invention, a large number of locking segments 1 are circumferentially distributed in the gasket 2, and this arrangement does not necessarily require a symmetrical structure. The number of these segments 1 is selected according to the separation force expected to be applied to the joint, and it is recommended to use a larger number of locking segments 1 as the force applied increases. The inventor believes that at least three segments 1 are preferred, but the invention is not so limited. For example, the preferred construction of the segment 1 used for an 8 inch diameter pipe carrying fluid at 350 psi pressure is the circumferential surface of the gasket 2 facing the spigot (e.g., radial inner surface 4). 8 to 10 segments (1) arranged uniformly in the. Alternatively, a single segment 1 is also possible on the circumferential surface that is substantial (at least half the size) of the circumferential surface of the gasket 2.

도 1에서 벡터 50, 50a 및 50b로 도시된 분리력은 벨(2)로부터 스피것(10)을 빼내려는 경향이 있다. 화살표 50으로 표시된 바와 같이, 일부 분리력은 조립된 파이프의 공통 축과 직렬이다. 벡터 50a 및 50b로 표시된 바와 같이, 다른 분리력은 스피것(10) 주변의 불규칙한 안정 또는 굽힘 변동으로 인해 근축(para-axial)이다. 세그먼트(1)는 스피것(10)을 잡아주고, 분리력을 적어도 부분적으로 마주하는 벨(2)에 힘을 전달한다. 이러한 목적을 위해 세그먼트(1)는 개스킷(2)의 내면(4)으로부터 튀어나온 치형부(teeth)(6)를 가진다. 치형부(6)는 스피것(10)과 접촉하기에 적합하며, 스피것(10)의 외부를 이루는 재질보다 경도가 높은 물질이 바람직하다. 도 8에 도시된 바와 같이, 특정 실시예에서의 치형부(6)는 개스킷(2)의 압착이 가해지지 않은 상태에서 이미 내면(4)으로부터 노출되어 있다. 이러한 노출은 내면(4)으로 튀어나오는 것 또는 도 3에 도시된 실시예의 치형부를 덮는 개스킷 재질 없도록 조합되는 내면(4) 밑의 약간 오목하게 하는 것에 의해 가능해진다. 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 개스킷(2)은 치형부(6)의 스피것(10)으로의 관통과 간섭되지 않도록 치형부(6) 부근에 오목한 부분으로 구성될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에서 치형부(6)는 개스킷(2) 내에 가두어 지고, 멤브레인 또는 압착 또는 구멍 뚫림이 가능한 재질의 얇은 층으로 덮여진다. 본 발명가의 제안에 의하면, 치형부(6) 사이의 또는 치형부(6) 인접의 적어도 일부 영역은 스피것(10)의 관통을 위해 고무가 없어야 한다. 초기의 숨김이 갖는 장점은 치형부(6)가 스피것(10)과 실질적으로 맞물리기 전에, 글랜드(11)가 더 크게 진입하고, 개스킷(2)이 더 크게 압착된다는 것이다. 따라서 더 효과적인 밀폐가 이루어질 수 있다.The separation force shown by vectors 50, 50a and 50b in FIG. 1 tends to withdraw the spigot 10 from the bell 2. As indicated by arrow 50, some separation force is in series with the common axis of the assembled pipe. As indicated by vectors 50a and 50b, the other separation force is para-axial due to irregular stability or bending variations around spigot 10. The segment 1 holds the spigot 10 and transmits a force to the bell 2 which at least partially faces the separating force. For this purpose the segment 1 has a tooth 6 protruding from the inner surface 4 of the gasket 2. The teeth 6 are suitable for contact with the spigot 10, and a material having a higher hardness than the material forming the outside of the spigot 10 is preferable. As shown in FIG. 8, the teeth 6 in a particular embodiment are already exposed from the inner surface 4 in the absence of pressing of the gasket 2. This exposure is made possible by protruding to the inner surface 4 or slightly recessed under the inner surface 4 which is combined so as not to have a gasket material covering the teeth of the embodiment shown in FIG. 3. As shown in FIGS. 3 and 8, the gasket 2 may consist of a concave portion near the teeth 6 so as not to interfere with the penetration of the teeth 6 into the spigot 10. In another preferred embodiment the teeth 6 are confined in the gasket 2 and covered with a thin layer of membrane or of a material which can be crimped or drilled. According to the proposal of the inventors, at least some areas between the teeth 6 or adjacent the teeth 6 should be free of rubber for the penetration of the spigot 10. The advantage of the initial concealment is that the gland 11 enters larger and the gasket 2 compresses larger before the tooth 6 substantially engages the spigot 10. Thus a more effective closure can be achieved.

바람직하게, 세그먼트(1)는 복수의 치형부(6)를 가진다. 치형부(6)의 팁(tips)은 활 모양의 관계로 배열된다. 활 모양의 관계는 스피것(10)의 원주 또는 벨(12)의 내부 치수의 변경에 불구하고 치형부(6)가 스피것(10)을 물어주는 성능을 높여준다. 이는 스피것(10)과 벨(12)의 내부 치수(특히, 환형 개스킷 격실(43)) 사이의 더 큰 갭(gap)(주로 제조 허용오차로 인한 것임)으로 인해, 조립상태의 세그먼트(1)가 개스킷(2)의 압착시 도 2에 도시된 응력이 가해지지 않은 구조에서 존재하는 것보다 상대적으로 더 가파른 각도를 향해 회전하기 때문이다. 이러한 세그먼트(1)의 회전에 대해 치형부(6)의 활 모양의 관계에서 축 방향 내부 치형부는 회전하여 스피것(10)과 접촉한다. 상기 활 모양의 구조는 세그먼트(1)의 회전과 무관하게 적어도 2개의 치형부(6)가 스피것(10)과 접촉하도록 한다. 이는 활 모양 구조에 있어서, 어떠한 2개의 인접 치형부(6) 사이에서도 직선을 그리는 것이 가능하기 때문이다. 물고 있는 치형부(6)의 어느 한 측에 부가적인 치형부(6)가 있다면, 세그먼트(1)에 의한 스피것(10)의 지나친 관통을 방지하는데 도움이 되는데, 이것은 이러한 인접 치형부가 스피것(10)에 일정한 각도로 지적되어 물리기 위한 최적의 위치를 잡지 못하기 때문이다. 인접 치형부(6)는 스피것(10)과 물리는 치형부(6)보다 실질적으로 스피것(10)에 더 평행한 각도로 스피것(10)과 접촉하려 한다. 따라서, 이러한 더 평행한 각도 때문에, 인접 치형부(6)는 지나친 관통에 대한 멈춤 작용을 하게 되는 것이다.Preferably, segment 1 has a plurality of teeth 6. The tips of the teeth 6 are arranged in a bow-like relationship. The bow-shaped relationship enhances the ability of the teeth 6 to bite the spigot 10 despite changes in the circumference of the spigot 10 or the internal dimensions of the bell 12. This is due to the larger gap between the spigot 10 and the bell 12 (particularly due to the annular gasket compartment 43), mainly due to manufacturing tolerances. This is because when the gasket 2 squeezes, it rotates toward a relatively steeper angle than is present in the unstressed structure shown in FIG. In the bow-like relationship of the teeth 6 with respect to the rotation of this segment 1 the axially inner teeth rotate and contact the spigot 10. The bow-shaped structure allows at least two teeth 6 to contact the spigot 10 regardless of the rotation of the segment 1. This is because in the bow structure, it is possible to draw a straight line between any two adjacent teeth 6. The presence of additional teeth 6 on either side of the biting tooth 6 helps to prevent excessive penetration of the spigot 10 by the segment 1, which is such that the adjacent teeth are spigots. This is because it is pointed out at (10) at an angle so that it does not find an optimal position for biting. Adjacent teeth 6 attempt to contact spigot 10 at an angle that is substantially more parallel to spigot 10 than teeth 6 biting with spigot 10. Therefore, because of this more parallel angle, the adjacent teeth 6 will act as a stop against excessive penetration.

도 5에 도시된 바와 같이, 단면에 있어서 세그먼트(1)는 전술한 바와 같이 활 모양의 패턴으로 펼쳐지는 치형부(6)를 갖는 치형부 모서리(toothed edge)(16)와, 돌출부(17)를 향하는 경사를 따라 반지름 및 축 방향으로 펼쳐지는 후면(13)이 마련되어 있다. 도시된 바와 같이 상기 후면(13)은 기계적 조인트가 조립될 때 글랜드(11)와 근접하거나 또는 직접 접촉하는데 적합하다. 상기 돌출부(17)를 반지름 내부 방향으로 치형부 모서리(16)와 연결하면 압착면(15)으로 표시되는 면이 된다. 본 실시예에서, 조인트 조립시 후면(13)은 글랜드에 근접하고, 세그먼트(1)의 반지름 방향으로 가장 바깥 부분인 상부 돌출부(17)는 벨(12)의 개스킷 랜드(49)와 근접한다. 개스킷(2)의 탄성중합체 재료는 후면(13)과 글랜드(11) 사이보다는 압착좌면(9)(특히, 턱(8))과 세그먼트(1) 사이에 더 많은 부피가 존재한다.As shown in FIG. 5, in cross section the segment 1 has a toothed edge 16 with a tooth 6 extending in an arched pattern as described above, and a protrusion 17. A rear face 13 is provided which extends in a radial and axial direction along an inclination toward. As shown the rear face 13 is suitable for close or direct contact with the gland 11 when the mechanical joint is assembled. When the protrusion 17 is connected to the tooth edge 16 in the radially inner direction, the protrusion 17 is a surface represented by the pressing surface 15. In the present embodiment, the rear face 13 is close to the gland when the joint is assembled, and the upper protrusion 17, which is the outermost part in the radial direction of the segment 1, is close to the gasket land 49 of the bell 12. . The elastomeric material of the gasket 2 has more volume between the compression seat 9 (particularly the jaw 8) and the segment 1 than between the rear face 13 and the gland 11.

상기 개스킷(2)에 스피것(10)을 삽입하면, 세그먼트(1)의 치형부 모서리(16)는 스피것(10)에 의해 반지름 방향 바깥으로 힘이 가해지고, 세그먼트(1)의 피벗팅을 야기한다. 세그먼트(1)의 압착면(15)과 격실(43)에 있는 압축 가능한 재료의 부피로 인해, 개스킷(2)의 온전함(integrity)과 타협없이 그러한 바깥쪽으로의 이동 또는 피벗팅이 허용된다. 치형부 모서리(16)를 따라 활 모양의 치형부(6)가 주어진 경우, 심지어 반지름 방향 바깥으로 회전된 경우에도 압착시 적어도 하나의 톱니(6)가 스피것(10)과의 접촉이 유지될 것이다(본 발명가 본 발명의 범위 내에서, 세그먼트(1)의 치형부(6)가 개스킷(2) 내로 물러나는 것 또는 개스킷(2)의 완전한 압착시 스피것(10)에 적어도 하나의 톱니(6)가 효과적인 맞물림에 방해가 되는 않는 범위 내에서 중합체 또는 다른 물질의 얇은 층이 있는 것으로 인해 모든 치형부(6)는 스피것과 물리적 직접 접촉에서 떨어지게 된다는 것을 알고 있음에 불구하고). 스피것(10)은 종래기술과 마찬가지로 환형 턱에 의해 멈추어질 때까지 진입하는 것이 가능하다.When the spigot 10 is inserted into the gasket 2, the tooth edge 16 of the segment 1 is exerted a radially outward force by the spigot 10, thereby pivoting the segment 1. Cause. Due to the volume of compressible material in the compaction surface 15 and the compartment 43 of the segment 1, such outward movement or pivoting is allowed without compromising the integrity of the gasket 2. Given a bow-shaped tooth 6 along the tooth edge 16, even when rotated outward in the radial direction, at least one tooth 6 will remain in contact with the spigot 10 during compression. (In the scope of the present invention, the tooth 6 of the segment 1 retracts into the gasket 2 or at least one tooth in the spigot 10 upon complete compression of the gasket 2). Although it is known that all teeth 6 fall out of direct physical contact with the spigot due to the presence of a thin layer of polymer or other material within the range that 6) does not interfere with effective engagement). The spigot 10 is capable of entering until it is stopped by the annular jaw as in the prior art.

상기와 같이, 스피것(10)이 벨(12) 안으로 삽입된 후에, 개스킷(2)은 기본적으로 도 2에 도시된 위치에 놓이게 되고, 이미 일부 지점에서 격실(43)과 접촉하게 된다. 어떠한 경우라도, 조인트의 안정 및 밀폐에 충분한 압착에서와 같이 개스킷(2)의 상당한 압착은 이 지점에서 달성되지 않는다. 또한 글랜드 립(71)이 개스킷(2)을 향하고 벨(12) 안으로 진입함으로써 조립이 수행된다. 이러한 글랜드(11)의 진입은 개스킷(2)을 안쪽으로 격실(43)과 더 강한 힘으로 접촉하게 한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 개스킷(2)은 격실(43)에 대해서 변형하기 시작한다. 개스킷(2)의 변형, 특히 비틀림 제어면 영역에서의 변형은 세그먼트(1)의 실질적인 회전에 앞서 발생하기 시작한다. 조립 동작 중 이 단계는 초기 단계로, 세그먼트의 실질적인 변환 움직임을 특징으로 한다. 세그먼트에 작용하는 힘은 원칙적으로 세그먼트(1)의 후면(13)에 작용하는 글랜드(11)와, 세그컨트(1), 스피것(10) 및 벨(12) 사이에 갇힌 개스킷(2) 고무에 저장된 압착 에너지 사이에서 균형이 맞추어진다. 이러한 일 위치에서 세그먼트(1)에 작용하는 압착 에너지는 "압력 중심"으로 알려진 것으로, 도시된 실시예에서 세그먼트(1)에 작용하는 글랜드(11)에 의해 주어진 힘 벡터와 실질적으로 직선(in line) 된다.As above, after the spigot 10 is inserted into the bell 12, the gasket 2 is basically placed in the position shown in FIG. 2 and already comes into contact with the compartment 43 at some point. In any case, no significant compression of the gasket 2 is achieved at this point, such as in compression sufficient to stabilize and seal the joint. Assembly is also performed by the gland lip 71 facing the gasket 2 and entering the bell 12. Entry of this gland 11 causes the gasket 2 to contact the compartment 43 with a greater force inward. As shown in FIG. 4, the gasket 2 begins to deform with respect to the compartment 43. Deformation of the gasket 2, in particular in the torsion control surface region, begins to occur prior to the substantial rotation of the segment 1. This phase of the assembly operation is an initial phase, characterized by the substantial transformation movement of the segment. The force acting on the segment is in principle a gland 11 acting on the rear face 13 of the segment 1 and a gasket 2 trapped between the segment 1, the spigot 10 and the bell 12. There is a balance between the compression energy stored in the rubber. The compressive energy acting on the segment 1 at this one position is known as the "center of pressure" and in the illustrated embodiment is substantially in line with the force vector given by the gland 11 acting on the segment 1. line).

글랜드(11)가 계속해서 도 4에 도시된 지점을 넘어서 벨(12) 안으로 진입함에 따라 세그먼트(1)는 회전하기 시작한다. 조립 동작 중 이 단계는 과도 단계로, 세그먼트(1)의 변환 움직임의 야이 상대적으로 감소하고, 세그먼트(1)의 회전 움직임의 양이 상대적으로 증가하는 것을 특징으로 한다. 즉, 상부 돌출부(17)는 글랜드(11)에 의해 주어진 입력에 대해 치형부(6)보다 더 빠른 비율로 벨(12) 안으로 진입한다. 이는 개스킷(2)이 압착됨에 따라 개스킷(2)에 저장된 압착 에너지의 압력 중심이 세그먼트의 치형부(6)에 더 가깝게 이동하고, 상부 돌출부(17)에서 멀어지기 때문이다. 이 지점에서의 세그먼트(1)의 회전은 거터(63)에 의해 영향을 받고, 치형부(6)를 향한 개스킷(2)의 압력 중심의 이동과 관련된다. 거터(63)는 압착 및 변형에 대해 저항 영역을 제공하기 때문에(종래 알려진 바와 같이, 고무는 변형하려는 것이지 압착하는 것이 아니다), 세그먼트(1)의 상부는 개스킷(2) 재료가 변형함에 따라 거터(63)의 크기를 감소시키면서 거터(63)를 향해 회전한다.As the gland 11 continues into the bell 12 beyond the point shown in FIG. 4, the segment 1 begins to rotate. This step of the assembly operation is a transient step, characterized in that the yaw of the translational movement of the segment 1 is relatively reduced, and the amount of rotational movement of the segment 1 is relatively increased. That is, the upper protrusion 17 enters the bell 12 at a faster rate than the teeth 6 for the input given by the gland 11. This is because, as the gasket 2 is compressed, the pressure center of the compression energy stored in the gasket 2 moves closer to the teeth 6 of the segment and moves away from the upper projection 17. The rotation of the segment 1 at this point is affected by the gutter 63 and relates to the movement of the pressure center of the gasket 2 towards the teeth 6. Since the gutter 63 provides a resistive area against squeezing and deformation (as is known in the art, the rubber is intended to deform and not squeeze), the upper part of the segment 1 is guttered as the gasket 2 material deforms. Rotate toward gutter 63 while decreasing size of 63.

세그먼트(1)가 스피것(10)과 벨(12) 모두와 저항 접촉하게 되는 지점까지 글랜드(11)가 진입하면서, 세그먼트(1)는 이러한 방식으로 계속 회전한다. 조립 동작 중 이 단계는 최종 단계로, 도시된 실시예에서 세그먼트(1)의 실질적인 회전 움직임 및 거터(63)의 실질적인 내려 앉음을 특징으로 한다. 이러한 세그먼트(1) 및 개 스킷(2)의 위치의 확정은 도 6에 의해 설명된다. 도시된 실시예에서 저항 접촉은 세그먼트(1)의 치형부(6) 및 돌출부(17)와 스피것(10) 및 벨(12)의 그에 상응하는 조인트 면 사이에 있다. 조립의 최종 단계에 진입할 때까지, 치형부(6)가 스피것(10)과 저항 접촉하거나 돌출부(17)가 벨(12)과 저항 접촉하는 경우, 이러한 접촉은 슬라이딩 특성으로 이해될 수 있다. 거터(63)의 내려앉음과 조립의 최종 단계가 시작되면, 개스킷(2)의 변형은 극히 제한되어 축 방향으로 세그멘트(1)의 더 이상의 변환이 효과적으로 방지된다. 글랜드(11)와 벨(12) 사이의 안정 메카니즘(예를 들어, 볼트(44))에 가해지는 부가적인 클램핑(clamping) 힘은 글랜드(11)와 세그먼트(1)의 접촉에 의해 만들어지는 힘 벡터와 게스킷(2)의 압력 중심과 세그먼트(1) 사이의 벡터의 불균형으로 인해 세그먼트에 큰 회전 에너지를 부여한다. 세그먼트(1)가 더 회전하면, 스피것(10)과 벨(12)의 플라스틱 변형을 통해 치형부(6)에 의해 세그먼트(1)가 스피것(10)에 관통하게 되고, 돌출부(17)에 의해 세그먼트(1)가 벨(12)에 관통하게 된다. 이러한 관통은 세그먼트(1)를 통해 스피것(10) 및 벨(12) 사이의 기계적인 잠김(lock)을 제공하여, 조인트 구속이 달성된다.As the gland 11 enters to the point where the segment 1 is in resistance contact with both the spigot 10 and the bell 12, the segment 1 continues to rotate in this manner. This stage of the assembly operation is the final stage, characterized in the illustrated embodiment by the substantial rotational movement of the segment 1 and by the substantial laying down of the gutter 63. The determination of the position of this segment 1 and the gasket 2 is illustrated by FIG. 6. In the illustrated embodiment, the ohmic contact is between the teeth 6 and the protrusion 17 of the segment 1 and the corresponding joint faces of the spigot 10 and the bell 12. Until the tooth 6 is in ohmic contact with the spigot 10 or the protrusion 17 is in ohmic contact with the bell 12 until entering the final stage of assembly, this contact can be understood as a sliding characteristic. . Once the gutter 63 is laid down and the final stage of assembly begins, the deformation of the gasket 2 is extremely limited so that further transformation of the segment 1 in the axial direction is effectively prevented. The additional clamping force exerted on the stabilization mechanism (eg bolt 44) between the gland 11 and the bell 12 is created by the contact of the gland 11 with the segment 1. Due to the imbalance of the losing force vector and the pressure center of the gasket 2 and the vector between the segment 1, a large rotational energy is given to the segment. As the segment 1 further rotates, the segments 1 penetrate the spigot 10 by means of the teeth 6 via plastic deformation of the spigot 10 and the bell 12, and the protrusion 17. By this, the segment 1 penetrates the bell 12. This penetration provides a mechanical lock between the spigot 10 and the bell 12 through the segment 1 so that joint restraint is achieved.

전술한 설명으로부터 알 수 있듯이, 적어도 하나의 톱니(6)는 스피것(10)과 접촉한 상태로 남아있고, 돌출부(17)는 벨(12)과 접촉한 상태로 남아있게 된다. 스피것(6)을 벨(12) 밖으로 이동시키려는 시도는 적어도 상기 하나의 톱니(6)가 스피것(6)을 따라 벨(12)의 축 바깥 방향으로 이동을 재촉하지만, 후면(13)과 글랜드의 립(71) 사이의 저항 접촉과 세그먼트(1), 벨(12) 및 스피것(10) 사이이 반지름 압 력 뿐만 아니라 축 저항이 가해지는 방향으로의 록킹 세그먼트의 회전으로 인해 이러한 축 방향의 이동은 불가능하다. 이러한 축 저항 또는 구속은 스피것(10)과 벨(12) 사이의 거리보다 긴 길이를 갖는 방향으로 세그먼트의 회전에 의해 야기된다. 벨과 스피것에 주어지는 축 하중과 반지름 하중은 본 발명의 성능에 영향을 미치고, 세그먼트의 구조에 의해 영향을 받는다. 벨(12)과 스피것(10)을 분리하려는 힘이 증가하면, 세그먼트(1)에 의해 벨(12)과 스피것(10)에 주어지는 축 저항도 증가한다. 주어진 반지름 하중은 세그먼트(1)의 치형부(6)와 돌출부(17)가 각각 스피것(10)과 벨(12)과 맞물림을 유지하도록 해준다. 반지름 요소가 너무 낮은 경우에는 세그먼트(1)는 스피것(10) 또는 벨(12)과 떨어지게 될 것이고, 반지름 요소가 너무 높은 경우에는 세그먼트(1)에 의한 스피것(10)의 지나친 변형 또는 관통이 발생할 수 있다.As can be seen from the above description, at least one tooth 6 remains in contact with the spigot 10 and the protrusion 17 remains in contact with the bell 12. Attempts to move the spigot 6 out of the bell 12 prompt at least one tooth 6 to move along the spigot 6 out of the axial direction of the bell 12 but with the rear face 13. This axial direction is due to the resistance contact between the lip 71 of the gland and the rotation of the locking segment in the direction of axial resistance as well as the radial pressure between the segment 1, the bell 12 and the spigot 10. Movement is impossible. This axial resistance or restraint is caused by the rotation of the segment in a direction having a length longer than the distance between the spigot 10 and the bell 12. The axial and radial loads given to the bell and spigot affect the performance of the invention and are affected by the structure of the segment. As the force to separate the bell 12 and the spigot 10 increases, the axial resistance imparted to the bell 12 and the spigot 10 by the segment 1 also increases. Given radial loads allow the teeth 6 and protrusions 17 of the segment 1 to engage the spigot 10 and the bell 12, respectively. If the radius element is too low, the segment 1 will fall away from the spigot 10 or the bell 12. If the radius element is too high, excessive deformation or penetration of the spigot 10 by the segment 1 will result. This can happen.

실시예에서 나타내는 다른 특징들과 마찬가지로 상기의 특징은 개개의 장점들을 나타내기 위한 것이고, 본 발명의 범위는 각각의 청구의 범위에 의해서만 제한 된다. 청구항에 명백히 표현된 범위를 제외하고는 이러한 장점, 구조, 또는 가능성은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.Like the other features shown in the embodiments, the above features are intended to illustrate individual advantages, and the scope of the present invention is limited only by the claims. Except as expressly stated in the claims, these advantages, structures, or possibilities should not be construed as limiting the invention.

스피것과 벨에 대한 제조 허용오차는 정밀하지 않다. 따라서 일부 설치에서의 격실(43) 등의 벨(12)의 특징을 포함해서 스피것(10)과 벨(12) 사이의 거리는 다른 설치에서의 거리보다 크거나 작을 수 있다. 상기 설명한 세그먼트(1)의 실시 예에서, 스피것(10)과 격실(43) 사이의 갭이 더 작은 곳에서, 글랜드(11)의 안정시에 세그먼트(1)의 적어도 하나의 톱니(6)는 스피것(10)으로 밀어내어 지고, 상부 돌출부(17)는 벨(12)로 밀어내어 진다. 본 발명가에 따르면, 개스킷 재료의 지지 압력으로 인해, 벨(12), 스피것(10) 및 개스킷(2) 사이의 효과적인 밀폐가 압착에 의해 달성된 후에, 세그먼트(1)가 스피것(10)과 맞물리기 시작한다. 따라서 치형부(6)가 스피것(6)에 조기에 맞물림으로써 개스킷(2)의 최적의 압착을 방해하는 요소가 제거된다. 이러한 지체된 맞물림은 상기 언급된 수단, 즉 개스킷의 구조, 거터(63), 압착좌면(9), 비틀림 제어면(62), 개스킷(2)의 탄성 특성, 세그먼트(1)의 모양, 개스킷(2) 내의 세그먼트(1)의 위치, 도는 이러한 특징들의 다양한 조합에 의해 조작이 가능하다. 글랜드(11) 이외에 벨(12)과의 접촉으로 인해, 분리력은 글랜드(11) 뿐만 아니라 벨(12)을 향해 세그먼트에 의해 전달된다. 이것은 볼트(45) 및 글랜드(11)에 의해 저항이 되는 잠재적으로 상당한 힘을 감소시키는 다는 점에서 중요하다. 높은 하중 하에서, 볼트(45) 및 글랜드(11)는 비틀려져서 개스킷(2)의 밀폐 효과를 감소시킬 수 있다. 본 발명은 분리력 벡터 크기의 많은 부분을 세그먼트(1)를 통해 벨(12)에 직접 전달할 수 있어, 밀폐 효과가 높아지게 된다.Manufacturing tolerances for spigots and bells are not precise. Thus, the distance between the spigot 10 and the bell 12, including features of the bell 12, such as the compartment 43 in some installations, may be larger or smaller than the distance in other installations. In the embodiment of the segment 1 described above, at least one tooth 6 of the segment 1 at the time of stabilization of the gland 11, where the gap between the spigot 10 and the compartment 43 is smaller. ) Is pushed into the spigot 10 and the upper protrusion 17 is pushed into the bell 12. According to the inventors, due to the supporting pressure of the gasket material, after the effective sealing between the bell 12, the spigot 10 and the gasket 2 is achieved by compression, the segment 1 is spigot 10. Start interlocking with As a result, the teeth 6 engage the spigot 6 prematurely, thereby eliminating the elements that prevent optimal crimping of the gasket 2. This delayed engagement can be achieved by the aforementioned means, namely the structure of the gasket, the gutter 63, the pressing seat 9, the torsion control surface 62, the elastic properties of the gasket 2, the shape of the segment 1, the gasket ( The position, or the position of the segment 1 in 2) can be manipulated by various combinations of these features. Due to the contact with the bell 12 in addition to the gland 11, the separating force is transmitted by the segment towards the bell 12 as well as the gland 11. This is important in that it reduces the potentially significant force resisted by the bolts 45 and the gland 11. Under high loads, the bolt 45 and the gland 11 can be twisted to reduce the sealing effect of the gasket 2. The present invention can transfer a large portion of the magnitude of the separation force vector directly to the bell 12 via the segment 1, thereby increasing the sealing effect.

전 단락에서의 상황과 대조적으로, 스피것(10)과 개스킷 격실(43) 사이의 거리가 상대적으로 작으면, 갭이 더 커지는 경우 세그먼트(1) 내에 과장된 피벗팅 메카니즘이 발생하게 된다.In contrast to the situation in the previous paragraph, if the distance between the spigot 10 and the gasket compartment 43 is relatively small, an exaggerated pivoting mechanism in the segment 1 occurs when the gap becomes larger.

큰 갭 상태에 있는 조건(예를 들어, 제조 허용오차 및 조립 조건이 벨(12) 치수가 최대 직경이고, 스피것(10) 치수가 최소 직경인 조건)은 초기 조립단계에서 개스킷(2)과 세그먼트(1) 모두 스피것(10) 또는 벨(12)과 접촉하지 않을 수 있다. 과도 단계에서는 전술한 바와 같이 스피것(10), 글랜드(11) 및 벨(12)에 의해 개스킷(2)에 작용하는 압착력에 의해 개스킷의 변형이 발생할 것이다. 그러나 이 지점에서 세그먼트(1)는 여전히 스피것(10) 또는 벨(12)과 접촉하지 않은 상태이다. 조립 과도 단계의 마무리에 다가서면, 개스킷(2)의 거터(63)는 개스킷(2)의 압착에 의해 야기되는 개스킷(2)의 탄성 변형으로 인해 폐쇄되고, 전술한 압착된 개스킷의 압력 중심의 변동과 그것의 세그먼트(1)와의 관계로 인해 세그먼트(1)의 급격한 회전이 발생할 것이다. 이러한 급격한 회전은 그렇지 않았으면 불가능했을 구속에 대해서 세그먼트(1)가 큰 갭을 메우는 것을 가능하게 한다. 이후 조립 최종 단계에서, 전술한 바와 같이, 치형부(6)는 스피것(10)에 박히고, 돌출부(17)는 벨(12)에 박히게 된다.Conditions in large gap conditions (eg, manufacturing tolerances and assembly conditions where the bell 12 dimension is the largest diameter and the spigot 10 dimension is the minimum diameter) are determined by the gasket 2 in the initial assembly stage. All of the segments 1 may not be in contact with the spigot 10 or the bell 12. In the transient stage, the deformation of the gasket will occur due to the pressing force acting on the gasket 2 by the spigot 10, the gland 11 and the bell 12 as described above. However, at this point the segment 1 is still not in contact with the spigot 10 or the bell 12. At the end of the assembly transient stage, the gutter 63 of the gasket 2 is closed due to the elastic deformation of the gasket 2 caused by the crimping of the gasket 2 and of the pressure center of the crimped gasket described above. The rotation of the segment 1 will occur due to the fluctuations and the relationship of the segment 1 thereof. This sharp rotation makes it possible for the segment 1 to fill a large gap for restraints that would otherwise be impossible. In the final stage of assembly, as described above, the teeth 6 are lodged in the spigot 10 and the protrusions 17 are lodged in the bell 12.

세그먼트(1)의 실시예에서, 상부 돌출부(17)는 모난(angular) 구조로 형성될 수 있다. 이러한 모난 구조는 세그먼트(1)와 벨(12) 사이에 충분한 압력이 가해지는 경우에 벨(12)과 물리게 된다. 이러한 물림은 적당히 높은 압력, 특히 전술한 작은 갭 상태라면 어떤 경우라도 발생할 수 있지만, 그 물림 성질은 각도의 날카로움을 조정함으로써 제어 가능하다. 본 발명가는 주어진 지점에서 각도가 더 날카로워지면, 압력 곡선을 따라 그 지점은 더 빨리 벨(12)과 물리게 될 것이라는 것에 주목한다. 따라서 상부 돌출부(17)의 각도의 날카로움을 조정함으로써 세그먼트(1) 의 최종 회전의 바람직한 지점을 향한 경향을 조정하는 것이 가능하며, 이것은 상부 돌출부(17)의 반지름 바깥 방향으로 가능한 최대 이동을 조정하는 것이 된다. 또한, 상부 돌출부(17)를 벨(12)로 내밀어 내는 충분한 압력에서, 세그먼트(1)의 회전은 실질적으로 방지되고, 세그먼트(1), 스피것(10) 또는 벨(12)의 플라스틱 변형의 조건 아래서 발생하게 될 것이다. 이러한 메카니즘은 세그먼트(1)의 회전과 맞물림 지점의 제어의 균형을 맞추기 위해 채용될 수 있다.In the embodiment of the segment 1, the upper protrusion 17 may be formed in an angular structure. This angular structure will be bitten by the bell 12 when sufficient pressure is applied between the segment 1 and the bell 12. This bite can occur in any case with moderately high pressure, especially the small gap state described above, but the bite property can be controlled by adjusting the sharpness of the angle. The inventors note that as the angle becomes sharper at a given point, the point along the pressure curve will snap faster with the bell 12. Thus by adjusting the sharpness of the angle of the upper protrusion 17 it is possible to adjust the tendency towards the desired point of the final rotation of the segment 1, which adjusts the maximum possible movement in the radial outward direction of the upper protrusion 17. It becomes. In addition, at a sufficient pressure to extrude the upper protrusion 17 into the bell 12, rotation of the segment 1 is substantially prevented and plastic deformation of the segment 1, the spigot 10 or the bell 12. Will occur under conditions. This mechanism can be employed to balance the rotation of the segment 1 and the control of the engagement point.

마찬가지로, 상부 돌출부(17)가 반경 형태로 구성되는 경우에는 세그먼트(1)의 이동은 상부 돌출부(17)가 벨(12)과의 비압착 접촉을 이룰 때까지 세그먼트(1)의 축 이동을 허용하도록 조정 가능한데, 이 지점에서 상부 돌출부(17)에서 세그먼트(1)에 작용하는 축 및 반지름 힘은 그 근처 부근에 피벗 지점을 만든다. 이러한 변경은 세그먼트 맞물림과 본 발명의 구성요소가 수용하는 모든 하중에 분배되는 축 및 반지름 하중의 균형을 제어하도록 한다.Similarly, if the upper protrusion 17 is configured in a radial form, the movement of the segment 1 allows the axial movement of the segment 1 until the upper protrusion 17 makes a non-pressed contact with the bell 12. At this point the axial and radial forces acting on the segment 1 in the upper protrusion 17 create a pivot point in the vicinity of it. This change allows to control the balance of segment engagement and the axial and radial loads distributed to all the loads the components of the invention accept.

도 7에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서는 세그먼트(1)의 후면에 엘보(elbow)(3)를 형성할 수 있다. 엘보(3)는 과도 조립의 초기 단계에서 구속 장치(44)의 안정 작업중에 글랜드(11)와 접촉하게 된다. 엘보(3)의 위치 및 구조는 회전, 맞물림 및 잠김 중의 세그먼트(1)이 거동을 수정하도록 맞추어 질 수 있다. 또한 엘보(3)의 위치 및 구조는 세그먼트 거동을 수정하도록 변경이 가능한 엘보(3)의 여러 특징을 나타냄으로써 설명될 수 있다. 엘보(3)가 예리한 반경을 갖는 경우에는 엘보(3)는 접촉 지점에서 글랜드(11)를 관통하게 된다. 이러한 관통은 최종 조립 단계가 완료되었을 때 세그먼트(1)의 회전에 대해 추가적인 저항을 부여하게 된다. 그래서 작용 선의 각도에 대한 의존을 일부 완화하면서, 분배되는 세그먼트 축과 반지름 하중을 균형을 맞출 때 세그먼트(1)는 스피것(10) 및 벨(12)에 관련되어 있다. 또한, 엘보(3)는 세그먼트(1)상에 반지름 바깥 또는 안쪽으로 위치될 수 있다. 세그먼트상에 엘보(3)를 바깥으로 배치하면, 조립의 과도 단계 중에 세그먼트의 회전 경향성을 증가시켜 더 빠른 세그먼트의 맞물림 및 잠김을 도모할 수 있게 된다. 한편 세그먼트상에 엘보(3)를 안쪽으로 배치하면, 그와 반대되는 효과를 얻을 수 있게 된다.As shown in FIG. 7, an elbow 3 may be formed on the back of the segment 1 in another embodiment. The elbow 3 comes into contact with the gland 11 during the stabilization of the restraint device 44 at an early stage of overassembly. The position and structure of the elbow 3 can be tailored such that the segment 1 during rotation, engagement and locking corrects the behavior. The position and structure of the elbow 3 can also be described by indicating various features of the elbow 3 that can be changed to modify the segment behavior. If the elbow 3 has a sharp radius, the elbow 3 will penetrate the gland 11 at the point of contact. This penetration imparts additional resistance to the rotation of the segment 1 when the final assembly step is complete. Thus, in mitigating some of the dependence of the angle of action on the line, the segments 1 are associated with the spigot 10 and the bell 12 when balancing the distributed axis of the segment with the radial load. In addition, the elbow 3 can be located on the segment 1 outside or inward of the radius. Placing the elbows 3 on the segments outwards increases the tendency of the segments to rotate during the transitional phase of assembly, allowing for faster engagement and locking of the segments. On the other hand, if the elbow 3 is placed inward on the segment, the opposite effect can be obtained.

엘보(3)가 글랜드(11)를 관통하고, 동시에 상부 돌출부(17)가 벨(12)을 관통하게 되면, 벨(12)로 전달되는 축 및 반지름 하중 모두는 다수의 하중 경로를 따라서 균형이 맞춰질 수 있는 상황이 만들어진다.When the elbow 3 penetrates the gland 11 and at the same time the upper protrusion 17 penetrates the bell 12, both the axial and radial loads transmitted to the bell 12 are balanced along a number of load paths. This can be tailored to the situation.

엘보(3) 및 상부 돌출부(17)의 날카로움을 수정하는 원리에 근거하여, 그러한 점들 사이의 추이는 도 2보다 덜 설명되어 진다. 사실상, 상기 추이는 매끄러워서 엘보(3) 및 상부 돌출부(17) 모두로서 작용하는 일반적인 곡선을 형성하는 것이 가능하다. 곡선은 곡률반경을 수정하거나 맞물림 지점으로 작동하는 마디(nubs) 또는 다른 지점(본 발명의 목적을 위해 엘보(3) 또는 상부 돌출부(17)로 여겨지는 지점)을 포함함으로써 맞물림을 수행하기에 적합하게 할 수 있다. Based on the principle of correcting the sharpness of the elbow 3 and the upper protrusion 17, the transition between such points is explained less than in FIG. In fact, it is possible for the transition to be smooth to form a general curve that acts as both the elbow 3 and the upper projection 17. The curve is suitable for performing engagement by modifying the radius of curvature or by including nubs or other points (points considered elbows 3 or upper projections 17 for the purposes of the present invention). It can be done.

또 다른 실시예는 거터(63) 또는 거터(63)의 주변 영역을 대체하기 위하여 전술한 것 또는 다른 것을 포함하며, 즉 개스킷(2)의 잔여 부분과는 다른 변형 특성을 갖는 제2의 또는 제3의 탄성중합체(elastomer) 재료를 전략적으로 위치시키는 것을 포함한다. 이러한 전략적 위치는 상부 돌출부(17)의 주변에 있는 세그먼트(1)의 압착면(15) 사이의 위치를 포함할 수 있다. 이러한 위치는 상부 돌출부(17)가 환형 격실(43) 측으로 이동하도록 잠재적인 영향을 줄 수 있으며, 이에 따라 상부 돌출부(17)가 벨(12) 안으로 물리기 전에 회전하는 것을 방지하게 된다. 마찬가지로, 이러한 제2의 또는 제3의 러버는 엘보(3)의 외측 반경방향으로 위치하여 엘보(3)이 스피것(10)의 반경방향 외측으로 최대한 이동하도록 영향을 줄 수도 있다.Another embodiment includes the above or else to replace the gutter 63 or the peripheral area of the gutter 63, ie a second or a second having a deformation characteristic different from the rest of the gasket 2. Strategically positioning three elastomeric materials. Such a strategic position may comprise a position between the pressing face 15 of the segment 1 around the upper protrusion 17. This position can potentially affect the upper protrusion 17 to move to the annular compartment 43, thereby preventing the upper protrusion 17 from rotating before snapping into the bell 12. Likewise, this second or third rubber may be located radially outward of the elbow 3 to influence the elbow 3 to move as far as possible radially outward of the spigot 10.

전술한 것들 중 많은 부분은 기계적 조인트를 처음에 장착하는 것에 관하여 논의하였지만, 본 발명은 현존하는(existing) 기계적 조인트를 개량하거나 수선하기 위하여 사용될 수 있다는 점을 분명히 하고자 한다. 단순히 개스킷(2)의 링을 재결합 가능하게 (바람직하게는 반지름 방향 각도로) 절단함으로써, 상기 개스킷(2)을 현존하는 스피것에 맞출 수 있으며, 오래된 개스킷을 제거한 장소로 이동시킬 수 있게 된다. 상기 글랜드(11)가 재장착되고 나서, 표준의 기계적 조인트를 개스킷이 제한하는 기계적 조인트로 개량하는 것이 완료된다.While many of the foregoing have discussed the initial mounting of mechanical joints, it should be clear that the present invention can be used to improve or repair existing mechanical joints. By simply cutting the ring of the gasket 2 rejoinably (preferably at a radial angle), it is possible to fit the gasket 2 to the existing spigot and to move it to the place where the old gasket was removed. After the gland 11 is remounted, the improvement of the standard mechanical joint into a gasket-limited mechanical joint is completed.

전술한 실시예는 본 발명의 원리 또는 활용을 당업자에게 알리기 위해 선택 된 특정한 실시예이며, 당업자는 본 발명의 명세서의 개시 부분뿐만 아니라 본 발명의 영역 또는 활용 부분 안에서, 본 기술분야의 기술을 사용하여, 이러한 실시예들 또는 청구범위화된 발명을 변경가능할 것이다. 본 발명은 다양한 실시예를 가지며, 본 발명의 영역은 청구범위로 언급된 부분으로 제한되지 않는다는 점을 강조하고자 한다. 만약 특별히 명시되어 있지 않다면, 도시된 실시예와 관련된 발명의 상세한 설명에서 어떤 용어를 일관적으로 사용한 것은 그 용어가 일반적으로 이해되는 것보다 더 좁은 특별한 의미로서 용어의 의미를 제한한다는 것을 의도하지는 않는다.The foregoing embodiments are specific embodiments selected to inform those skilled in the art of the principles or applications of the present invention, and those skilled in the art will use the techniques of the art within the scope or utilization of the invention as well as the disclosure part of the specification. Thus, these embodiments or claimed invention may be modified. The present invention has various embodiments, and it is intended to emphasize that the scope of the invention is not limited to what is stated in the claims. Unless specifically stated, the use of a term consistently in the detailed description of the invention with reference to the illustrated embodiments is not intended to limit the meaning of the term with a special meaning that is narrower than generally understood. .

Claims

In the restraint gasket used for the stuffing box when connecting the male pipe and the female pipe,

a) crimping with a spigot facing surface, a radially outer surface, a gland facing surface and a gutter disposed on the radially outer surface or radially inward of the radially outer surface Possible body; And

b) a locking member having a tooth and a buried body, the locking member disposed to engage at least a portion of the tooth with the male pipe portion;

Restraint gasket, characterized in that it comprises.

The method of claim 1,

And the gutter is disposed between the inlet of the gasket and the outermost region in the radial direction of the locking member.

The method of claim 1,

The gutter forms part of the outer contour of the radially outer surface.

The method of claim 3,

The radially outer surface includes a crimped seating surface and a torsion control surface, wherein the torsion control surface is connected to the gutter and disposed at an angle of 5 ° to 20 ° with respect to the central axis of the gasket.

2. The restraint gasket of claim 1 wherein said gutter is a void below said radially outer surface.

The method of claim 1,

A constraining gasket further comprising a plurality of density regions that affect the movement of the locking member.

a) pushing a portion of the gasket to seal between the bell and the spigot;

b) following step (a), compressing the gasket such that the gutter in the gasket at least partially sits down;

c) following step (b), rotating the locking segment to resistive contact between the bell and the spigot;

Assembly method of the constrained mechanical joint, characterized in that it comprises a.

The method of claim 7, wherein

And said gutter is a space below the radially outer surface of said gasket.

The method of claim 7, wherein

And the gutter is an annular depression on the radially outer surface of the gasket.

In the restraint gasket used for the stuffing box assembly,

Restraint gasket, characterized in that the pressure center is changed while deforming according to the pressing.

The method of claim 10,

The variation of the pressure center is affected by the space or gutter which can be settled down.

The method of claim 10,

A constraining gasket comprising at least one toothed locking segment disposed radially inward.

The method of claim 12,

Wherein said locking segment comprises a plurality of teeth disposed radially inwardly, wherein said at least two teeth have an area free of gasket material.