NL7908735A

NL7908735A - SEAL FOR APPLICATION IN TUBES CONNECTED WITH SOCKET AND SPEED END.

Info

Publication number: NL7908735A
Application number: NL7908735A
Authority: NL
Original assignee: Teewen Bv
Priority date: 1979-12-03
Filing date: 1979-12-03
Publication date: 1981-07-01
Also published as: FR2471542B3; DE8031491U1; FR2471542A3

Description

* .*.

ΥΟ 88118811

Afdichting voor toepassing hij met mof- en spieëinde in elkaar gestoken huizen.Seal for use with housings with sleeve and spigot ends.

Be uitvinding heeft betrekking op een afdichting voor toepassing hij met mof- en spieëinde in elkaar gestoken huizen met een in de mof aangehrachte, uit een elastomeer materiaal vervaardigde afdichtingsmanchet, aan het ene uiteinde waarvan een 5 verstijvingsring is bevestigd waarvan de huitendiameter groter is dan de binnendiameter van de mof, zoals bekend is uit de Nederlandse octrooiaanvrage 7*302.955*The invention relates to a seal for use in sleeve and spigot housed housings with a sealing sleeve made of an elastomer material, which is fitted in the sleeve, on one end of which a stiffening ring of which the outer diameter is larger than the one inner diameter of the sleeve, as known from Dutch patent application 7 * 302.955 *

Ben dergelijke verstijvingsring maakt het mogelijk de af-dichtingsmanchet op eenvoudige wijze mechanisch in de mof te 10 monteren en verhindert dat de manchet hij het in de mof steken van het spieëinde van een. huis door dit spieëinde naar binnen wordt meegenomen.Such a stiffening ring makes it possible to mechanically mount the sealing sleeve in the sleeve in a simple manner and prevents the sleeve from inserting it into the sleeve of the spigot end of a sleeve. house is taken in through this spline.

Een bezwaar van deze uitvoering is, dat bij het koppelen van zware buizen, zoals uit cement of keramisch materiaal ver-15 vaardigde rioleringsbuizen met een diameter van b.v, 300 - 500 mm, welke buizen in een in hoofdzaak horizontale stand in een in de bodem gegraven sleuf worden ondergebracht, de voor het inbrengen van een buis in de mof van een reeds op zijn plaats gebrachte buis benodigde kracht zeer groot is, doordat 20 de in te brengen zware buis met een uiteinde op het elastomere materiaal van de afdichting rust en hierover verschoven moet worden. Yerder worden bij het inbrengen van deze zware buis zodanig grote en onregelmatig over de omtrek van de afdich-tingsmanchet verdeelde krachten op deze manchet uitgeoefend, 25 dat de kans op beschadiging of een ontoelaatbare vervorming van de manchet groot is.A drawback of this embodiment is that when coupling heavy pipes, such as sewage pipes manufactured from cement or ceramic material, with a diameter of eg 300 - 500 mm, which pipes are in a substantially horizontal position in a bottom dug trench are accommodated, the force required for inserting a tube into the sleeve of a tube already in place is very great, because the heavy tube to be inserted rests with one end on the elastomeric material of the seal and over this has to be shifted. Rather, when inserting this heavy tube, forces of such magnitude and irregularly distributed over the circumference of the sealing sleeve are exerted on this sleeve that the risk of damage or unacceptable deformation of the sleeve is high.

Be uitvinding voorziet in een constructie, waarbij ook bij het koppelen van zware buizen de voor het monteren benodigde kracht betrekkelijk klein is en geen gevaar bestaat dat de 7908735 *,* * -2 ~ manchet bij het inbrengen van het spieëinde van een buis ongelijkmatig wordt vervormd.The invention provides a construction in which, even when coupling heavy pipes, the force required for mounting is relatively small and there is no danger of the 7908735 *, * * -2 ~ sleeve becoming uneven when inserting the spigot end of a pipe distorted.

Daartoe is volgens de uitvinding de verstijvingsring voorzien van een in de mof stekend cilindervormig deel, waarvan de 5 buitendiameter over de gehele lengte kleiner is dan de binnen- diameter van de mof, terwijl op het buitenoppervlak van het cilindervormig, deel het ene uiteinde-van de afdichtingsmanchet is bevestigd.To this end, according to the invention, the stiffening ring is provided with a cylindrical part protruding into the sleeve, the outer diameter of which, over the entire length, is smaller than the inner diameter of the sleeve, while on the outer surface of the cylindrical part, one end of the the sealing collar is attached.

Bij het inbrengen van het. spieëinde van de ene buis in de 10 mof van de andere buis rust en glijdt dit spieëinde nu. over het binnenoppervlak van het cilindervormige deel van de verstijvingsring.. Doordat dit cilindervormige deel nu als oplegging en glijvlak voor het in te brengen buiseinde fungeert, is de montage eenvoudiger en. de voor het inbrengen van de buis benodigde 15 kracht geringer dan in het geval deze buis bij het monteren op de afdichtingsmanchet rust en hierover beweegt. Het gevaar, dat de afdichtingsmanchet bij zware, horizontaal aangebrachte buizen aan de onderzijde door het gewicht van de buis overmatig wordt vervormd en aan de bovenzijde praktisch niet, zoals het geval 20 is bij de bekende constructie, is thans niet aanwezig doordat het gewicht van de buis door het cilindrische deel wordt opgenomen.When inserting it. spigot of one tube rests in the sleeve of the other tube and this spigot now slides. over the inner surface of the cylindrical part of the stiffening ring. Because this cylindrical part now functions as a support and sliding surface for the pipe end to be inserted, the mounting is easier and. the force required for inserting the tube is less than if this tube rests on the sealing sleeve during mounting and moves over it. The risk that the sealing sleeve for heavy, horizontally arranged pipes is deformed excessively at the bottom by the weight of the pipe and practically not at the top, as is the case with the known construction, is not present because the weight of the tube is received by the cylindrical part.

Daar de buitendiameter van het in de mof stekende cilindrische deel over de gehele lengte kleiner is dan de binnendia-25 meter van de mof, is ongeacht de bij de vervaardiging van grote buizen optredende afwijkingen van de binnendiameter of onrondheid van de mof tussen de mof en het cilindrische deel, een ringvormige spleet aanwezig, waarin zich het op het buitenoppervlak van het cilindervormige deel bevestigde deel van de af-30 dichtingsmanchet bevindt.Since the outer diameter of the cylindrical part protruding into the sleeve over the entire length is smaller than the inner diameter of the sleeve, irrespective of the deviations of the inner diameter or out-of-roundness of the sleeve occurring during the manufacture of large pipes, between the sleeve and the cylindrical part, an annular slit is present, in which the part of the sealing sleeve fastened to the outer surface of the cylindrical part is located.

Het binnenoppervlak van het cilindervormige deel is bij voorkeur aan de voorzijde voorzien van een kegelvormige verwijding teneinde het invoeren van het spieëinde in dit deel te vergemakkelijken.The inner surface of the cylindrical part is preferably provided with a conical widening at the front in order to facilitate the introduction of the spigot end into this part.

7908735 * - 3 -7908735 * - 3 -

De binnendiameter van het cilindrische deel wordt "bij voorkeur zo klein mogelijk gekozen, dat wil zeggen slechts weinig groter dan de in verband met maattolerantie en onrondheid maximaal te verwachten buitenmaat van het spieëinde van de 5 te verbinden buizen. In bedrijf optredende dwarskrachten worden dan in eerste instantie door dit cilindrische deel opgevangen. Bij grote buizen, b.v. met een diameter van 400 mm, wordt de eis gesteld, dat horizontaal opgestelde buizen een nabij de afdichting op het spieëinde uitgeoefende naar beneden gerichte 10 kracht van 800 kg moeten kunnen opnemen zonder dat tengevolge van de hierdoor veroorzaakte verplaatsing in radiale richting van de buizen ten opzichte van elkaar lekkage van de afdichting optreedt. Doordat de belasting nu in eerste instantie door de betrekkelijk stijve ring wordt opgenomen wordt zij gelijkmatig 15 over het afdichtingsmateriaal in de spleet tussen het cilindri sche deel en de mof verdeeld, zodat deze spleet op alle plaatsen gevuld blijft. Het voorbij het cilindervormige deel uitstekende deel van de manchet, dat de afdichting tussen de spie en de mof verzorgt wordt praktisch niet door de dwarskracht belast 20 maar zal een eventuele radiale beweging van het spieëinde soepel volgen en daarbij in afdichtend contact met zowel het spieëinde als de mof blijven.The inner diameter of the cylindrical part is "preferably chosen as small as possible, that is to say only slightly larger than the maximum expected outer dimension of the spigot end of the pipes to be connected in connection with dimensional tolerance and out-of-roundness. Initially absorbed by this cylindrical part For large pipes, for example with a diameter of 400 mm, the requirement is imposed that horizontally arranged pipes must be able to absorb a downward force of 800 kg exerted close to the seal on the spigot end without owing to the displacement in radial direction of the tubes relative to each other caused by this, leakage of the seal occurs Since the load is now initially absorbed by the relatively rigid ring, it is uniformly spread over the sealing material in the gap between the cylindrical part and the sleeve divided, so that this gap is in all places remains filled. The part of the sleeve projecting beyond the cylindrical part, which provides the sealing between the key and the sleeve, is practically not subjected to the transverse force, but will follow smoothly any radial movement of the key end, thereby in sealing contact with both the key end and stay the muff.

Het voorbij het cilindrische deel uitstekende deel van de afdichtingsmanchet is bij voorkeur uitgevoerd als ring met een 25 hamerkopvormige dwarsdoorsnede, welke ring voordat het spieëinde van de te koppelen buis op zijn plaats is gebracht een binnen-diameter heeft, die kleiner is dan de diameter van dit spieëinde. Wanneer nu het uiteinde van de te monteren buis het uiteinde van het cilindervormige deel passeert wordt de hamerkopvor-30 mige ring zover naar buiten gedraaid dat deze zich afdichtend tussen het binnenoppervlak van de mof en het buitenoppervlak van het spieëinde bevindt. De hamerkopvormige doorsnede vervormt hierbij zodanig, dat deze doorsnede de vorm aanneemt van een vissestaart, hetgeen het voordeel heeft dat bij het toene- 7908735 * v - 4 - men van de druk van het zich in de huizen bevindende medium de afdichtende functie van de manchet beter wordt.The part of the sealing collar projecting beyond the cylindrical part is preferably designed as a ring with a hammer-head cross-section, which ring has an inner diameter smaller than the diameter of the tube before the spigot end of the pipe to be coupled is put in place. this spline. When the end of the tube to be mounted passes the end of the cylindrical part, the hammer-head-shaped ring is rotated outwards so that it is sealingly between the inner surface of the sleeve and the outer surface of the spigot end. The hammer-head-shaped cross-section deforms in such a way that this cross-section takes the form of a fish tail, which has the advantage that the sealing function of the cuff increases when the pressure of the medium present in the houses increases. get better.

De bevestiging van de· afdichtingsmanchet aan het cilindervormige deel geschiedt bij voorkeur door middel van in elkaar 5 snappende rondlopende groeven en ruggen. Beide onderdelen kun nen dan in afzonderlijke matrijzen worden vervaardigd en daarna aan. elkaar worden gehaakt. De groeven en ruggen kunnen ook schroeflijnvormig worden uitgevoerd, in welk geval voor het vervaardigen van de verstijvingsring een uit een stuk bestaande 10 matrijs kan worden toegepast, waarbij de ring na het vormen draaiend, uit de matrijs wordt genomen, zoals b.v. bekend is bij heir vervaardigen van schroefsluitingen voor flessen, vaten, en dergelijke.The sealing collar is fastened to the cylindrical part preferably by means of interlocking circumferential grooves and ridges. Both parts can then be manufactured in separate molds and then assembled. are worked together. The grooves and ridges may also be helical, in which case a one-piece die may be used to manufacture the stiffening ring, the ring being rotatably removed from the die after molding, such as e.g. is known in the manufacture of screw closures for bottles, barrels, and the like.

Onder met mof- en spieëinde in elkaar gestoken buizen wor-15 den in deze aanvrage verstaan alle buisverbindingen waarbij een buiseinde (spieëinde) is gestoken in een wijder buisgedeelte (mof). Deze mof kan zijn het verwijde uiteinde of een zijwaartse aftakking van een andere buis ofwel een hulpstuk, zoals een koppelmof of een T-stuk, waarop twee of meer buizen onder toe— 20 passing van de afdichting volgens de uitvinding zijn aangeslo ten..In this application, pipes which are mutually joined with socket and spigot ends are understood to mean all pipe connections in which a pipe end (spigot end) is inserted into a wider pipe section (socket). This sleeve can be the widened end or a side branch of another tube or an accessory, such as a coupling sleeve or a T-piece, to which two or more tubes are connected using the seal according to the invention.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van het in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.The invention is further elucidated on the basis of the exemplary embodiment shown in the drawings.

Fig. 1 is een doorsnede van een afdichtingselement volgens 25 de uitvinding;Fig. 1 is a sectional view of a sealing element according to the invention;

Fig. 2 is een langsdoorsnede van de afdichting in gemonteerde toestand bij buizen waarbij de speling tussen mof en spie minimaal is; enFig. 2 is a longitudinal sectional view of the seal when mounted on pipes with minimum clearance between sleeve and key; and

Fig. 3 is een langsdoorsnede van deze afdichting waarbij JO de speling tussen mof en spie maximaal is.Fig. 3 is a longitudinal section of this seal with JO maximizing the clearance between sleeve and key.

In deze figuren is steeds de helft van de doorsnede aangegeven, namelijk het deel aan een zijde van de hartlijn van de afdichting. Het niet getekende deel aan de andere zijde van de hartlijn is het spiegelbeeld hiervan.In these figures, half of the cross-section is always indicated, namely the part on one side of the axis of the seal. The not drawn part on the other side of the centerline is the mirror image of this.

7908735 - £ - 5 -7908735 - £ - 5 -

De in. fig* 1 in ongemonteerde toestand weergegeven afdich-tingsmanchet bestaat uit een hamerkopvormig afdichtingsdeel 1 en een van rondlopende ruggen 2 voorzien bevestigingsdeel 3·In the. Fig. 1 Sealing sleeve shown in unassembled condition consists of a hammer head-shaped sealing part 1 and a fastening part 3 provided with circumferential ridges 2

Terder is de manchet aan het buitenoppervlak voorzien van rond-5 lopende ruggen 4* De manchet is bevestigd aan een verstijvings- ring 5» en wel doordat de ruggen 2 grijpen in groeven 6, welke zijn aangebracht op het buitenoppervlak van een met de ring 5 verbonden cilindervormig deel 7· De binnendiameter van het hamerkopvormige deel is kleiner dan de binnendiameter van het ci-10 lindervormige deel. De afdichtingsmanchet is vervaardigd van een elastomeer materiaal, zoals rubber, en de verstijvingsring van een stijver materiaal, zoals polypropeen of een andere kunststof.Terder the cuff is provided on the outer surface with circumferential ridges 4 *. The cuff is attached to a stiffening ring 5 », in that the backs 2 engage in grooves 6, which are arranged on the outer surface of a ring 5 connected cylindrical part 7 · The inner diameter of the hammer-head-shaped part is smaller than the inner diameter of the cylindrical-shaped part. The sealing collar is made of an elastomeric material, such as rubber, and the stiffening ring of a stiffer material, such as polypropylene or another plastic.

De afdichting wordt aangebracht in de mof 8 van een buis 9· 15 Zoals uit de fig. 2 en 3 blijkt is de buitendiameter van de verstijvingsring 5 groter dan de binnendiameter van de mof. Dit maakt het mogelijk de afdichting mechanisch, b.v. met behulp van een pers, te monteren, waarbij de verstijvingsring dient als drukvlak voor de pers, als aanslag voor het begrenzen van 20 de afstand waarover de afdichting in de mof wordt gebracht en ter voorkoming van het meenemen van de manchet bij het in de mof steken van een buis. Eet cilindrische deel 7 bevindt zich geheel in de mof en heeft een buitendiameter die bij de toegelaten maatafwijkingen van de mof altijd kleiner is dan de bin-25 nendiameter van de mof. Tussen de mof en het cilindervormige deel is dan een spleet aanwezig waarin zich onder enige spanning het elastomere materiaal van het bevestigingsdeel 3 bevindt.The seal is fitted in the sleeve 8 of a tube 9 · 15. As can be seen from FIGS. 2 and 3, the outer diameter of the stiffening ring 5 is greater than the inner diameter of the sleeve. This allows the seal to be mechanically, e.g. with the aid of a press, the stiffening ring serving as a pressure surface for the press, as a stop for limiting the distance over which the seal is introduced into the sleeve and to prevent the sleeve from being carried along when it is inserted into the sleeve sticking a tube. The cylindrical part 7 is entirely located in the sleeve and has an outer diameter which is always smaller than the inner diameter of the sleeve with the permitted dimensional deviations of the sleeve. A gap is then present between the sleeve and the cylindrical part, in which the elastomeric material of the fastening part 3 is located under some tension.

Fig. 2 toont de situatie waarbij de binnendiameter van de 30 mof en dus ook de speling tussen de mof en het cilindervormige deel minimaal is. De vervorming van de rondlopende ruggen 4 is hierbij zo groot, dat zij praktisch tegen elkaar aanliggen.Fig. 2 shows the situation in which the inner diameter of the sleeve and thus also the play between the sleeve and the cylindrical part is minimal. The deformation of the circumferential ridges 4 is so great that they practically abut each other.

Fig. 3 toont de situatie waarbij de binnendiameter van de mof en dus ook de speling tussen de mof en het cilindervormige 7908735Fig. 3 shows the situation where the inner diameter of the sleeve and thus also the clearance between the sleeve and the cylindrical 7908735

* V* V

- 6 - deel maximaal is. De vervorming van de raggen is ook in dit geval nog zodanig, dat het afdichtingselement na het monteren in de mof door de radiaal gerichte veerkracht van de ruggen 4 wordt vastgehouden. De speling 10 in radiale richting tussen de ruggen 5 2 en de groeven 6 (fig. 1) is na het monteren van het afdich tingselement door de radiale samendrukking van het bevestigings-deel 5 verdwenen (fig. 2. en 3).- 6 - part is maximum. In this case, too, the deformation of the strips is still such that the sealing element is retained after mounting in the sleeve by the radially directed spring force of the ridges 4. The play 10 in radial direction between the ridges 52 and the grooves 6 (fig. 1) has disappeared after the mounting of the sealing element due to the radial compression of the fastening part 5 (fig. 2. and 3).

In de mof wordt het spieëinde van een huis 11 gestoken. De huis, h.v. een rioleringshuis, wordt hiertoe op de cilindrische 10 binnenrand 12 van de verstijvingsring gelegd. De binnenrand sluit via een kegelvormig vlak. 13 aan op het hinnenoppervlak 14 van het cilindrische deel.. De huis wordt nu in horizontale richting verplaatst en schuift daarbij via het kegelvormige vlak 13 op het cilindrische vlak 14» Bij het verder verschuiven stuit 15 het huisuiteinde tegen het hamerkopvormige deel 1, dat daarbij naar buiten ombuigt, zoals in de fig. 2 en 3 ia weergegeven, waarbij afdichtend contact wordt gemaakt met het spieëinde en het hinnenoppervlak van de mof. De hamerkopvormige doorsnede wordt hierbij zodanig geplooid, dat deze een V-vorm aanneemt.The spigot end of a housing 11 is inserted into the sleeve. The house, h.v. a sewage house, for this purpose is placed on the cylindrical inner edge 12 of the stiffening ring. The inner edge closes via a conical surface. 13 on the recessed surface 14 of the cylindrical part .. The housing is now moved in horizontal direction and thereby slides via the conical surface 13 onto the cylindrical surface 14 »As the housing is moved further 15, the housing end collides with the hammer-head-shaped part 1, which thereby bends outward, as shown in FIGS. 2 and 3a, making sealing contact with the spline end and recessed surface of the sleeve. The hammer-head-shaped cross-section is folded in such a way that it takes on a V-shape.

20 Een dergelijke vorm heeft het voordeel, dat bij het toenemen van de druk van het medium in de buizen en derhalve ook in de ringvormige ruimte 15 tussen het spieëinde en de mof de afdichtende werking van de manchet wordt vergroot doordat de benen van de V met een grotere kracht tegen het spieëinde en de mof 25 worden gedrukt.Such a shape has the advantage that as the pressure of the medium in the tubes and therefore also in the annular space 15 between the spigot end and the sleeve increases, the sealing effect of the cuff is increased because the legs of the V a greater force is pressed against the spline end and sleeve 25.

Bij het inbrengen van de buis behoeft aanvankelijk alleen de wrijvingsweerstand bij het glijden over het hinnenoppervlak van het cilindrische deel te worden overwonnen, welke weerstand gering is in vergelijking tot de weerstand bij het glijden 30 langs een de buis onder radiale spanning omvattend afdichtings- orgaan van rubber of een dergelijk elastomeer materiaal. Alleen in laatste instantie moet dan de weerstand worden overwonnen om het hamerkopvormige deel van de manchet naar buiten om te klappen.When inserting the tube, initially only the frictional resistance of sliding over the inner surface of the cylindrical part need to be overcome, which resistance is small compared to the resistance of sliding along a sealing member comprising the tube under radial tension rubber or like elastomeric material. Only in the last instance should the resistance be overcome to flip the hammerhead portion of the cuff outward.

7908735 - 7 -7908735 - 7 -

De binnendiameter van het cilindervormige deel 7 is onder alle omstandigheden groter dan de buitendiameter van het spie-einde van de te koppelen buizen. Fig. 2 toont de situatie waarbij de buis 11 ten gevolge'van de bij de fabricage optre-5 dende maatafwijkingen de maximale diameter heeft en fig. 3 de situatie waarbij deze diameter de minimale waarde heeft.The inner diameter of the cylindrical part 7 is in all circumstances greater than the outer diameter of the spigot end of the pipes to be coupled. Fig. 2 shows the situation in which the tube 11 has the maximum diameter as a result of the dimensional deviations occurring during manufacture, and FIG. 3 shows the situation in which this diameter has the minimum value.

Bij het' optreden van dwarskrachten op de buizen, b.v, ten gevolge van bodembewegingen, kan het voorkomen dat de buizen ter plaatse van de verbinding radiaal ten opzichte van elkaar 10 worden verplaatst. Deze dwarskrachten worden dan opgenomen en doorgeleid door het cilindrische deel 7» terwijl het hamerkopvormige deel van de afdichtingsmanchet de laterale beweging soepel volgt onder behoud van. zijn afdichtende functie.When transverse forces occur on the pipes, for example, as a result of ground movements, it is possible that the pipes are displaced radially with respect to each other at the location of the connection. These transverse forces are then absorbed and transmitted through the cylindrical part 7, while the hammer-head-shaped part of the sealing sleeve follows the lateral movement smoothly while retaining. its sealing function.

79087357908735

Claims

1. Seal for use in housings with socket and spigot ends, with a sealing sleeve made of an elastomeric material, which is fitted in the sleeve, on one end of which is attached a stiffening ring of which the outer diameter is larger than the inner diameter of. the sleeve, characterized in that the stiffening ring is provided with a cylindrical part protruding into the sleeve, the outer diameter of which over the entire length is smaller than the inner diameter of the sleeve and on the outer surface of which one end of the sealing sleeve is fixed .

2. Seal according to claim 1, characterized in that the inner surface of the cylindrical part has a conical widening at the front.

Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the inner diameter of the cylindrical part is only slightly larger than the maximum outer diameter of the spigot end of a pipe to be inserted into the socket, due to dimensional tolerance and roundness. .

4. Seal according to claims 1-3, characterized in that the part of the sealing sleeve extending beyond the cylindrical part is designed as a ring with a hammer-head cross-section, which ring is placed before the spigot end of the pipe to be coupled has an inner diameter smaller than the diameter of this spigot. 25

Sealing according to claims 1 to 4, characterized in that the sealing sleeve is fastened to the cylindrical part by means of interlocking grooves and ridges arranged on the facing surfaces of these parts. 50

6. Seal according to claim 5, characterized in that the grooves and ridges are helically shaped. 7908735