NL8000817A - Buiskoppeling. - Google Patents

Description

» »- Jr YO 0041

Buiskoppeling.

De uitvinding betreft een buiskoppeling voor kunststof-buizen, voorzien van twee kraagbussen met een flankhoek van ten naaste bij 90°, een afdichtorgaan met centrering, en met twee identieke, halfcirkelvormige en in dwarsdoorsnede U-vormige 5 schalen, elk met een verende klink.

Dergelijke buiskoppelingen zijn b.v. bekend uit het Zwitserse octrooischrift 429.331» Deze bekende buiskoppelingen bestaan uit twee kraagbussen met cilindrische flanken en twee halve ringen met het middendeel in de vorm van een halve torus 10 en de kraag in de vorm van een halve buis, welke door middel van wigvormige ringen bijeengehouden worden. Hoewel deze buiskoppelingen in het algemeen goed voldoen, levert het op de juiste wijze dimensioneren bepaalde moeilijkheden op. Bij grove * λ toleranties worden door de wigvormige ringen aanzienlijke krach-15 ten overgebracht. Zonder snapgroef kunnen sterk afwijkende wrijvingscoëfficiënten de betrouwbaarheid van de vastwigging beïnvloeden.

Sen verdere uitvoeringsvorm van buisverbindingen is geopen-baar in het Zwitserse octrooischrift 538.626. Bij deze bekende 20 uitvoering bevat het kopvlak van de flenzen ringvormige groeven, die een tussengelegen afdichtring ten dele omgeven en rechtstreeks grenzend aan de binnenwand van de betrokken buizen zijn aangebracht, waarbij tussen de buiseinden een nauwe spleet ligt en waarbij de achterzijden van de flenzen worden omgeven door 25 een klemring. Deze bekende buisverbinding wordt gekenmerkt, doordat de achterzijden van de flenzen en de corresponderende contactvlakken van de klemring met de langshartlijn van de buis een ten naaste bij rechte hoek insluiten, terwijl de klemring verend is en door sluitinrichtingen - welke door uitsparingen 30 in dezelfde klemring gevormd zijn - bijeengehouden wordt. Deze constructie brengt een begrenzing in de keus voor de vorm van de afdichtringen mee.

8 0 0 0 8 1 7 - 2 -

Ook is het bij deze bekende uitvoering noodzakelijk de af-dichtring-dimensies nauwkeurig af te stemmen. Terwijl voor het feitelijke vastspannen van de klemringen via de flenzen kunststof met een zo hoog mogelijke elasticiteitsmodulus gewenst zou 5 zijn - met name, omdat deze buisverbinding bestemd is voor sta len buizen - zou voor het uitklinken van de beveiligingsgroef anderzijds juist een kunststof met een lage elasticiteitsmodulus moeten worden toegepast.

Uitgaande van de in het voorgaande genoemde stand van de 10 techniek wordt nu met de onderhavige uitvinding een buiskoppe- ling van de in de aanhef vermelde soort beoogd, die een voordelige voor toepassing van kunststof geschikte en weinig ruimte vergende uitvoering met een in vorm aansluitende beveiliging en radiale demonteerbaarheid mogelijk maakt. Een verder, met de 15 uitvinding beoogd doel bestaat in het inbouwen van een zelf- * centrerende afdichting, waarvan de functie onafhankelijk is van de toleranties en welke in radiale richting zonder axiale verplaatsing van de buizen ingezet en weer verwijderd kan worden.

Teneinde dit overeenkomstig de uitvinding gestelde doel te 20 bereiken wordt een buiskoppeling van de in de aanhef vermelde soort volgens de uitvinding nader gekenmerkt, doordat de centrering van de afdichtvoorziening wordt gevormd door de buitendiameter daarvan en door de binnencontouren van de schalen.

Verdere overeenkomstig de uitvinding voorgestelde en bij 25 voorkeur toegepaste maatregelen die leiden tot speciale voor keursuitvoeringsvormen staan vermeld in de volgconclusies.

Door de centrering van de afdichtvoorziening aan de binnencontour van de schalen wordt het radiaal inbrengen en demonteren van de afdichting mogelijk, zonder dat axiale verplaatsing van 30 de buisleiding respectievelijk van de kraagbussen noodzakelijk is. Tevens kan, op grond van de vlakke kopvlakken van de kraagbussen de voor elk speciaal toepassingsgeval gunstigste afdich-tingssoort gekozen worden.

Door de vaste verbinding van steunring en afdichtring is 8000817 - 3 - * » eenvoudige montage en feilloze centrering van de afdichting gewaarborgd.

De dóór de opening grijpende, verende klink van elke schaal waarborgt veilige, betrouwbare en snelle verbinding van 5 de buiskoppeling.

Door zodanige uitvoering van de overgangen, met stralen in een bepaalde verhouding ten opzichte van de buisafmetingen, wordt een met alle speciale eigenschappen van kunststoffen rekening houdende vormgeving voor vervaardiging als spuitgietdeel 10 bereikt, waarbij de tegen buiging stijve schaal een robuuste verbinding en de elastische klinken gemakkelijker montage waarborgen.

In de tekening zijn enkele uitvoeringsvoorbeelden overeenkomstig de uitvinding weergegeven, die thans nog nader zullen 15 worden beschreven.

Fig. 1 is een langsdoorsnede in axiale richting van een eerste uitvoeringsvorm van de complete buiskoppeling? fig. 2. is een dwarsdoorsnede van de beide ïï-vormige schalen in ingeklinkte toestand volgens fig. 15 20 fig. 3 toont, deels in doorsnede, deels in aanzicht een uitvoeringsvorm van een ïï-vormige schaal; fig. 4 is een langsdoorsnede van een uitvoeringsvariant ten opzichte van de uitvoering volgens fig. 1; fig. 5 toont, deels in doorsnede, deels in aanzicht een 25 verdere uitvoeringsvorm van de ïï-vormige schalen; en fig. 6 is een dwarsdoorsnede van de schaaluitvoering volgens fig. 5·

Overeenkomstig fig. 1 zijn de beide buiseinden 1 en 2 van de kunststofbuizen aanslag nemend tegen de aanslag 3 respectie-30 velijk 4 in de beide kraagbussen 5 respectievelijk 6 gelast of door middel van kleefstof bevestigd. Bij toepassing van PYC als materiaal is aan laatstgenoemde bevestiging3wijze de voorkeur te geven.

De beide kraagbussen 5, 6 zijn voorzien van vlakke kop- 8000317 - 4 - vlakken 7 en 8, waartussen een afdichtvoorziening 9 is weergegeven, welke voor het voldoen aan hoge eisen aan te bevelen is. Deze afdichtvoorziening bestaat uit een buitenste centreerring 10 met T-profiel, en uit een binnenste afdichtring 11 met bin-5 nenwaart3 gerichte lipafdichtingen 12, die een in dwarsdoorsne de ïï-vormige gedaante hebben. Aan de buitendiameter is de afdichtring 11 voorzien van een omtrekgroef 13. Een radiale ribbe van de centreerring 10 grijpt in de omtreksgroef 13 van de afdichtring 11 .

10 De afdichtring 11 bestaat uit een elastomeer. De centreer ring 10 kan, naar gelang van het beoogde toepassingsgebied, uit een hard elastomeer, een thermoplast, een duroplast met of zonder vezelwapening of ook uit metaal vervaardigd zijn, waarbij die ring de afdichtring 11 tegen het wijken onder invloed van 15 druk van binnen uit beveiligt en waarbij de buitendiameter 15 een deel van de centrering voor de afdichtvoorziening 9 vormt. Hierdoor is het "hechten" van de afdichtring 11 met kleefstof tijdens de montage overbodig, waardoor de gevaren van verweking en broos worden van het PVC materiaal door lesten van de kleef-20 stof worden vermeden.

Overeenkomstig een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de afdichtvoorziening zijn in de radiale ribbe 10 van de centreerring 10 openingen 16 respectievelijk boringen aangebracht. De ribbe 14 wordt dan met een, de afdichtring 11 vor-25 mend, elastomeer omspoten respectievelijk door persen omgeven, waarbij de openingen 16 met dat elastomeer opgevuld worden, hetgeen leidt tot een onlosmakelijke verbinding tussen de centreerring en de afdichtring 10, alsmede tot goede wapening van die afdichtring.

30 Het spreekt vanzelf, dat nog verdere uitvoeringsvormen van de afdichtvoorziening mogelijk zijn, b.v. een "0"-ring met bijbehorende centreerring, een, uit een aantal concentrische ringen bestaande afdichting met dienovereenkomstige centreerring "quad-ring" met centreerring.

8000817 *> * - 5 -

Yoor de verbinding van de beide buiseinden 1 , 2 is de buiskoppeling voorzien van de beide halfcirkelvormige schalen 20, 21 met een IJ-vormig dwarsprofiel.

De binnencontour van het U-vormig profiel bestaat uit de 5 beide verticaal ten opzichte van de buislangsas gerichte flan ken 22, de beide buitenste zijomtreksvlakken 23 en het daar tussen gelegen omtreksvlak 24.

De overgangen tussen de flanken 22 en de omtreksvlakken 23 en 24 worden gevormd door de stralen 25 en 26, welke met opzet 10 groot uitgevoerd zijn. Een voorkeursmaat voor deze stralen 25 en 26 is ongeveer 0,02 maal de nominale diameter 27 van de buisverbinding,. die correspondeert met de buitendiameter van de door middel van de buisverbinding te verbinden buizen. Minimaal dienen de stralen 25 en 26 een waarde te hebben van 0,015 maal 15 de nominale diameter. Zeer grote invloed heeft ook het buiten profiel van de beide TT-vormige schalen 20 en 21. Aan de rand moet een verhoging 29 zijn aangebracht, hetgeen automatisch tot gevolg heeft, dat in het midden een goed afgeronde groef, respectievelijk verdieping 28 ontstaat.

20 Bij het in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld reikt de afdichtvoorziening 9 tot voorbij de buitendiameter 17 van de kraagbussen 5 en 6 en wordt gecentreerd door de binnencontouren van de schalen 20 en 21, in dit geval door het binnenomtreksvlak 24. Hierbij is de buitendiameter 15 van de centreerring 10 ge-25 lijk aan of iets geringer dan de binnendiameter van het omtreks vlak 24.

Fig. 2 toont de beide schalen 20 en 21 in dwarsdoorsnede, waarbij ook hier de groef respectievelijk verdieping 28 zichtbaar wordt, 30 Uit fig. 2 blijkt ook de werking van de buisverbinding, respectievelijk van de U-vormige schalen 20 en 21.

Aan weerseinden van de schalen 20 en 21 bevinden zich van openingen voorziene platen 30» 31 respectievelijk 32, 33. Opzij zijn deze elk van een ribbe 34, 35» 3°» 37 voorzien. Daartussen 8000817 - 6 - bevinden zich langwerpige openingen 38, 39, 40, 41, waarin telkens een in vorm aansluitende, verende klink 42 respectievelijk 43 grijpt, welke daardoor de beide schalen 20 en 21 en aldus tevens de gehele buisverbinding borgen.

5 Ook op deze plaats is aan de vorm en uitvoering van de, als ’’wortel" 44 respectievelijk 45 betitelde, overgang van de klink 42 respectievelijk 43 naar de schaal 20 respectievelijk 21 bijzondere aandacht besteed. De overgang ter plaatse van de wortel 44 respectievelijk 45 dient met grote straal 46 respeo-10 tievelijk 47 te zijn uitgevoerd. Sen bij voorkeur gekozen maat voor de straal bedraagt 0,0125 maal de nominale diameter 27 (fig. 1). Minimaal geldt 0,01 maal de nominale diameter 27 (fig. 1).

Het is voordelig gebleken, de wortel 44 en 45 van de klink 15 42 respectievelijk 43 verdiept aan te brengen.

Overeenkomstig fig. 3 correspondeert het bovenste - in dwarsdoorsnede weergegeven - deel met de dwarsdoorsnede, fig. 1, zij het met een uitvoeringsvariant van de binnencontour. Het onderste deel toont plaat 30, ribben 34 en klink 42 in aanzicht. 20 Ook hier is' de wortel 44 van de klink in een verdieping met ge prononceerde stralen 50 aangebracht.

Om een zo gunstig mogelijke duurzaamheid en sterkte tegen wisselende buigkrachten te verkrijgen, is aan de bodem van de U-vormige groef een verfijning van de profielvorm weergegeven.

25 De U-vormige groef is aan weerszijden voorzien van een hyper boolvormige, slepende overgang van het omtreksvlak 24 naar de flank 22. Dit ideale profiel kan ook worden benaderd door twee stralen 51 en 52 aan de bodem.

De op de flanken 22 aansluitende stralen 52 corresponderen 30 daarbij met de in fig. 1 weergegeven stralen 26, met bij voor keur afmetingen van 0,02 maal de nominale diameter 27.

Bij de in fig. 4 weergegeven uitvoeringsvariant van de buiskoppeling zijn de beide schalen 20 en 21 aan hun binnenomtrek voorzien van een in omtreksrichting verlopende ribbe 60.

8000817 - 7 -

De "breedte en de binnendiameter van de ribbe 60 hebben daarbij zodanige afmetingen, dat de beide schalen 20, 21 op de buisdia-meter 17 van de kraagbussen 5 en 6 worden gecentreerd. De cen-treerring 10 van de afdichtvoorziening 9 heeft bij deze uitvoe-5 ringsvariant een buitendiameter 15, welke correspondeert met de buitendiameter 17 van de kraagbus 5, 6, waardoor de ribbe 60 tevens de centrering voor de afdichtvoorziening 9 vormt. Voorts zijn ook de beide schalen 20, 21 aan de buitenzijde door een verdikkingsrand 61 versterkt, waardoor deze tegen buiging stijf 10 uitgevoerd zijn. Hierdoor wordt een ook bij hoge druk feilloze afdichting van de dwarsverbinding gewaarborgd.

Haar gelang van de vormgeving van het profiel van de cen-treerribbe 60 kan ook slechts de afdichtvoorziening 9 geleid worden. De ribbe 60 levert tevens een hogere statische sterkte 15 van de schalen 20 en 21.

Sen afwijkende uitvoeringsvorm voor de centreerribben blijkt uit de figuren 5 en 65 hierbij zijn in de ïï-vormige binnencontour van de schalen 20 respectievelijk 21 axiaal verlopende ribben 70, 70a, 70b, 70c, 70d aangebracht. Deze ribben 70 20 zorgen voor afdoende centrering van de afdichtvoorziening 9 en tevens van de kraagbussen 5, 6 en werken tevens als verster-kingsribben voor de schalen. Ter vergemakkelijking van het uit de vorm halen zijn de flanken 71 en 72 van de ribben 70b en 70d evenwijdig uitgevoerd.

25 Het is ook mogelijk, de in fig. 4 weergegeven ribbe 60 als onderbroken omtreksribbe uit te voeren, zodat een verdere uit-voeringsvariant door combinatie van de uitvoeringsvormen volgens fig. 4 énerzijds en volgens de figuren 5 en 6 anderzijds ontstaat.

30 Door de volgens de uitvinding toegepaste centrering van de afdichtvoorziening aan de binnencontour van de schalen zijn speciale groeven voor de afdichting aan de kraagbussen overbodig en kan een naar gelang van het toepassingsdoel gunstig af-dichttype gekozen worden.

8000817 - 8 -

Be naar aanleiding van de figuren 1 en 3 "beschreven details omtrent de vormgeving vormen het resultaat van langdurige, moeizame proeven, waarbij de levensduur onderzocht werd. Door zorgvuldige uitvoering van de etralen dient met de uitgevonden 5 uitvoering een speciaal op toepassing van kunststof optimaal aangepaste vormgeving te worden "bereikt. Door het op de juiste wijze kiezen en op elkaar afstemmen van de wanddikten dient voorts een economische, aan de spuitgiettechniek aangepaste vervaardigingsmethode mogelijk te worden gemaakt. Door de slan-10 ke constructie worden ook, voor de omstandigheden, welke zich op het werk voordoen, ruimtebesparende en snel te bedienen elementen verkregen.

De belangrijkste elementen, zoals de kraagbussen en schalen, zijn paarsgewijs identiek en zijn dus onderling uitwissel-15 baar. Zij vormen uniforme spuitgietonderdelen.

De volgens de uitvinding voorgestelde buiskoppeling met de uitvoeringsvoorbeelden, zoals in het voorafgaande beschreven, is ook bijzonder geschikt voor het omwikkelen met vezels, b.v. met glas, koolstof, gerekte thermoplasten, geprefabriceerde, 20 gewapende kleefbanden enz., ten einde de sterkte van de verbin ding nog te vergroten, waarbij, wanneer de koppeling in dergelijke gevallen moet worden geopend, de vezels uiteraard weer opengesneden worden.

8000817

Claims (11)

1. Buiskoppeling voor kunststofbuizen, voorzien van twee kraagbussen met een flankhoek van ten naaste bij 90°, een af-dichtvoorziening met centrering en twee identieke, halfcirkelvormige en in dwarsdoorsnede IJ-vormige schalen elk met een ve- 5 rende klink, met het kenmerk, dat de centrering van de afdicht- voorziening (9) door de buitendiameter (15) daarvan en door de binnencontouren (24» 60, 70) van de schalen (20, 21) gevormd wordt.

2. Buiskoppeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 10. de beide schalen (20, 21) aan hun binnenomtrek (24) ten minste elk één ribbe (60, 70) bevatten, waarbij deze, tezamen met de buitendiameter (17) van de kraagbussen (5» 6) een centrering van de schalen (20, 21) vormen.

3. Buiskoppeling volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, 15 dat de ribbe (60) in omtreksrichting aangebracht is.

4. Buiskoppeling volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de ribben (60, 70) in omtreksrichting onderbroken of in axiale richting aangebracht zijn.

5. Buiskoppeling volgens tenminste één der voorgaande con- 20 clusies, met het kenmerk, dat aan weerseinden van de halfcirkel vormige schalen (20, 21) telkens een plaat (30, 31 , 32, 33) met een langwerpige opening (39, 39» 40, 41) aangebracht is, terwijl aan één einde van de schalen (20, 21) een dóór de openin-gen (30, 40 respectievelijk 39» 41) van beide schalen grijpende, 25 verende klink (43» 44) aangebracht is.

6. Buiskoppeling volgens ten minste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de binnencontour van het U-profiel ter plaatse van de overgangen tussen de flanken (22) en de zij-omtrekvlakken (23) respectievelijk van het daartussengelegen 30 omtreksvlak (24) telkens een straal (25, 26, 52) van ten minste 0,02 maal de nominale diameter (27) van de buis heeft.

7* Buiskoppeling volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, 8000817 - 10 - dat de overgang van de klink (43, 44) naar het einde van de schalen (20, 21) een straal (46, 47» 50) heeft van ten minste 0,01 maal de nominale diameter (27) van de buis.

8. Buiskoppeling volgens tenminste één der voorgaande con- 5 clusies, met het kenmerk, dat de kraagbussen (5, 6) en de scha len (20, 21) volgens een spuitgietwerkwijze vervaardigd zijn.

9. Buiskoppeling volgens tenminste één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afdichtvoorziening (9) een buitenste centreerring (10) met T-vormig profiel alsmede een bin- 10 nenste afdichtring (11) met binnenwaarts gerichte lipafdichtin gen (12) met ïï-vormig profiel omvat, terwijl een radiale ribbe (14) van de centreerring (10) in een buitenste omtreksgroef (13) van de afdichtring (11) grijpt,

10. Buiskoppeling volgens conclusie 9» net het kenmerk, dat 15 de centreerring (10) uit metaal, duroplastisch of thermoplas tisch materiaal bestaat, waarvan de ribbe (14) openingen (16) bevat, terwijl de afdichtring (11) uit een om de ribbe (14) gegoten respectievelijk gespoten en de openingen (16) opvullend elastomeer bestaat. 20

11, Buiskoppeling volgens conclusie 6 of één der conclusies 7-10, met het kenmerk, dat de overgang van de flanken (22) naar het daartussengelegen binnenomtreksvlak (24) hyperboolvormig uitgevoerd is en bij voorkeur uit een grotere straal (51) en een kleinere straal (52) bestaat (zie fig. 3). 8000817