NL8300123A

NL8300123A - Fitting plastic tube length in internally grooved metal socket - by expanding metal sleeve until socket reaches given deformation

Info

Publication number: NL8300123A
Application number: NL8300123A
Authority: NL
Original assignee: Nefit Nv
Priority date: 1983-01-13
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1984-08-01

Abstract

The method is intended for securing a length of plastic e.g. polythene, tube in a relatively rigid socket, e.g. of a cast metal valve body, the socket being provided with internal annular grooves. A metal sleeve is inserted in the tube end and is subsequently radially expanded to press the tube material into the grooves. The sleeve is expanded such that the socket is elastically deformed. This deformation is measured and expansion is stopped when the measured deformation reaches a pre-determined value. The deformation sensor may be connected to a computer with memory to compare the measured value with a pre-determined stored value whilst a controller is connected to the computer and to the sleeve expansion unit.

Description

/ *4 Μ 82.5161/Rey/sme/ * 4 Μ 82.5161 / Rey / sme

Korte aanduiding: Werkwijze voor het koppelen van een pijpstuk alsmede een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.Short designation: Method for coupling a pipe section as well as a device for carrying out this method.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het koppelen van een pijpstuk van een kunststof-materiaal in een busvormig aansluitstuk van een relatief stijf veerkrachtig materiaal, dat aan de binnenkant is voorzien 5 van een aantal omtreksgroeven, waarbij het pijpstuk in het aansluitstuk wordt gestoken en binnen het in het aansluitstuk gestoken deel van het pijpstuk een metalen huls wordt aangebracht, welke metalen huls vervolgens in radiale richting wordt uitgezet, zodat het materiaal van het pijpstuk in de 10 groeven van het aansluitstuk wordt gedrukt.The present invention relates to a method for coupling a pipe piece of a plastic material into a sleeve-shaped connecting piece of a relatively stiff resilient material, which is provided on the inside with a number of circumferential grooves, wherein the pipe piece is inserted into the connecting piece and a metal sleeve is placed within the part of the pipe piece inserted into the connecting piece, the metal sleeve being subsequently expanded in a radial direction, so that the material of the pipe piece is pressed into the grooves of the connecting piece.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op het koppelen van een plastic pijpstuk in de metalen aansluit-mof van het huis van een afsluiter. Dergelijke afsluiters worden veelal geleverd met hieraan gekoppelde pijpstukken van 15 kunststofmateriaal die een lengte' hebben van ongeveer 750 mm. Hierdoor is het mogelijk de afsluiter in een kunststof leiding aan te brengen, bijvoorbeeld door middel van smeltlassen.More particularly, the invention relates to coupling a plastic pipe piece into the metal connection sleeve of a valve body. Such valves are usually supplied with pipe pieces of plastic material coupled thereto, which have a length of approximately 750 mm. This makes it possible to arrange the valve in a plastic pipe, for example by means of fusion welding.

Uit het Amerikaanse octrooischrift 1.725.286 is een koppeling van een rubberen slang met een metalen aansluitstuk 20 bekend, waarbij een metalen huls in het deel van de slag is aangebracht, dat in het aansluitstuk is gestoken. De metalen huls wordt vervolgens door middel van een hierin geperste doorn radiaal uitgezet, zodat het rubber in de groeven van het aansluitstuk wordt gedrukt.U.S. Pat. No. 1,725,286 discloses a coupling of a rubber hose with a metal connector 20, wherein a metal sleeve is provided in the part of the stroke which is inserted into the connector. The metal sleeve is then radially expanded by means of a mandrel pressed herein so that the rubber is pressed into the grooves of the connector.

25 Uit de Europese octrooiaanvrage 0 063 254 is vervolgens een pijpkoppeling bekend, waarbij door de in de aansluitstuk-ken gestoken kunststof pijpen een metalen ring wordt geperst, waarvan de buitendiameter groter is dan de binnendiameter van de pijp. Deze metalen ring wordt tot in het aansluitstuk 30 geperst en drukt het kunststofmateriaal van het pijpstuk radiaal naar buiten in de groeven van het aansluitstuk voor het vormen van de koppeling.From the European patent application 0 063 254 a pipe coupling is subsequently known, wherein a metal ring is pressed through the plastic pipes inserted in the connecting pieces, the outer diameter of which is greater than the inner diameter of the pipe. This metal ring is pressed into the connector 30 and presses the plastic material of the pipe radially outward into the grooves of the connector to form the coupling.

Het zal duidelijk zijn, dat bij deze methode de ring met nauwkeurige maattoleranties moet worden vervaardigd, ten-35 einde een goede koppeling te verzekeren, terwijl deze ring 8300123 * - 2 - bovendien ook door het relatief lange pijpstuk moet worden geperst en voldoende stevig moet zijn uitgevoerd om de hierop werkende druk te kunnen opnemen.It will be clear that in this method the ring must be manufactured with precise dimensional tolerances, in order to ensure a good coupling, while this ring 8300123 * - 2 - moreover must also be pressed through the relatively long pipe section and must be sufficiently firm. are designed to absorb the pressure acting on it.

Bij geen van de hiervoor besproken bekende koppelingen 5 wordt enige indicatie verkregen of de koppeling op de juiste wijze tot stand is gekomen, terwijl tevens geen mogelijkheid aanwezig is om incidentele afwijkingen in de dikte van de te koppelen pijpstukken op te vangen.None of the above-mentioned known couplings 5 gives any indication as to whether the coupling has been correctly established, while there is also no possibility of accommodating incidental deviations in the thickness of the pipe pieces to be coupled.

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het koppelen van 10 een pijpstuk te verschaffen, die snel en eenvoudig kan worden uitgevoerd en waarbij een goede koppeling is verzekerd, en de nadelen van de bekende koppelingen worden vermeden. Deze oogmerken worden volgens de uitvinding bereikt, doordat de metalen huls zover wordt uitgezet, dat het aansluitstuk elas-15 tisch vervormt, de vervorming van het aansluitstuk wordt gemeten en de uitzetting van de metalen huls wordt gestopt indien de gemeten grootheid een voorafbepaalde waarde heeft bereikt.The object of the invention is to provide a method for coupling a pipe piece, which can be carried out quickly and simply and which ensures a good coupling and which avoids the disadvantages of the known couplings. These objects are achieved according to the invention in that the metal sleeve is expanded to such an extent that the connector deforms elastically, the deformation of the connector is measured and the expansion of the metal sleeve is stopped if the measured quantity has reached a predetermined value .

De metalen huls kan zodoende met een losse passing in 20 het in het aansluitstuk te steken uiteinde van het kunststoffen pijpstuk worden geplaatst, zodat een eenvoudige niet nauwkeurig gefabriceerde huls kan worden toegepast, waarbij de uitzetting van de metalen huls zódanig wordt gecontroleerd, dat een goede koppeling is gewaarborgd, onafhankelijk van 25 de dikte van het toegepaste pijpstuk en de fabricage-afme-tingen van de huls.The metal sleeve can thus be placed with a loose fit in the end of the plastic pipe piece to be inserted in the connecting piece, so that a simple, not precisely manufactured sleeve can be used, whereby the expansion of the metal sleeve is controlled in such a way that a good coupling is ensured, independent of the thickness of the pipe piece used and the manufacturing dimensions of the sleeve.

De uitvinding wordt tevens belichaamd in een inrichting voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze, welke inrichting zich onderscheidt door een meetorgaan voor het 30 meten van de elastische vervorming van het aansluitstuk, een rekenwerktuig met geheugen voor het vergelijken van de gemeten waarde met een vooraf ingestelde waarde, een stuurorgaan voor het afgeven van een stuursignaal naar een bedieningssysteem, welk bedieningssysteem is gekoppeld met uitzetmidde-35 len voor de metalen huls.The invention is also embodied in a device for carrying out the above-described method, which device is distinguished by a measuring device for measuring the elastic deformation of the connecting piece, a computer with memory for comparing the measured value with a predetermined value. set value, a control means for outputting a control signal to a control system, which control system is coupled with expanding means for the metal sleeve.

Bij voorkeur worden de uitzetmiddelen hierbij gevormd door een hydraulisch of pneumatisch aangedreven plunjer, met een taps toelopend uiteinde, welke plunjer axiaal verplaats- 8300123 - 3 - baar is in het huis dat aan het uiteinde is voorzien van een zich overeenkomstig het tapse deel van de plunjer vernauwende doorgang, welk uiteinde is voorzien van in de lengterichting lopende zaagsneden, een en ander zodanig, dat verende lippen 5 ontstaan die zich door de axiale verplaatsing van de plunjer radiaal naar buiten bewegen.Preferably, the expanding means are formed by a hydraulically or pneumatically driven plunger, with a tapered end, which plunger can be moved axially 8300123 - 3 - in the housing which is provided at the end with a corresponding part of the tapering part of the plunger-narrowing passage, the end of which is provided with longitudinal cuts, all this in such a way that resilient lips 5 are formed which move radially outwards due to the axial displacement of the plunger.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening.The invention is further elucidated with reference to the drawing.

Fig. 1 toont een afsluiter met een pijpstuk, dat over-10 eenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding met een aansluit-mof van de afsluiter wordt gekoppeld met gebruikmaking van een schematisch weergegeven inrichting.Fig. 1 shows a valve with a pipe piece which, in accordance with the method according to the invention, is coupled to a connecting sleeve of the valve using a schematically shown device.

Fig. 2 toont op vergrote schaal een detail van de aan-sluitmof van de afsluiter.Fig. 2 shows on an enlarged scale a detail of the connecting sleeve of the valve.

15 Fig. 3 toont een bovenaanzicht van het huis van de af sluiter.FIG. 3 shows a top view of the valve body.

Fig. 4 is een doorsnede volgens de lijn IV-IV in fig. 3.Fig. 4 is a section on line IV-IV in FIG. 3.

Fig. 5 is een aanzicht van de spil van de afsluiter.Fig. 5 is a view of the valve spindle.

Fig. 6 is een aanzicht van de spil volgens de pijlen VIFig. 6 is a view of the spindle according to arrows VI

20 in fig. 5.20 in FIG. 5.

In fig. 1 is gedeeltelijk in doorsnede een kogelafslui-ter 1 weergegeven, die is voorzien van een gegoten metalen huis 2, dat is voorzien van twee diametraal tegenover elkaar gelegen busvormige aansluitmoffen 3, waarvan er één in door-25 snede is weergegeven. Deze aansluitmoffen zijn inwendig voorzien van omtreksgroeven 4, zoals op vergrote schaal in fig. 2 is aangegeven. In het huis 2 is een spil 5 verdraaibaar aangebracht voor het bedienen van het kogelvormige kleplichaam 6.In Fig. 1 a ball valve 1 is partly shown in cross-section, which is provided with a cast metal housing 2, which is provided with two diametrically opposite sleeve-shaped connecting sleeves 3, one of which is shown in cross-section. These connecting sleeves are internally provided with circumferential grooves 4, as shown on an enlarged scale in Fig. 2. A spindle 5 is rotatably arranged in the housing 2 to operate the ball-shaped valve body 6.

In de aansluitmof 3 is een kunststof pijpstuk 7 gestoken, ter-30 wijl in het binnen de aansluitmof gelegen deel van het pijpstuk 7 een metalen huls 8 is aangebracht. De metalen huls 8 is in radiale richting naar buiten toe uitgezet, zodat deze blijvend is vervormd, waarbij het kunststofmateriaal van het pijpstuk 7 in de groeven 4 is geperst voor het verkrijgen van 35 een goede verbinding tussen het pijpstuk 7 en de aansluitmof 3.A plastic pipe piece 7 is inserted into the connection sleeve 3, while a metal sleeve 8 is arranged in the part of the pipe piece 7 located within the connection sleeve. The metal sleeve 8 is expanded radially outwards so that it is permanently deformed, the plastic material of the pipe piece 7 being pressed into the grooves 4 to obtain a good connection between the pipe piece 7 and the connecting sleeve 3.

Voor het uitzetten van de metalen huls 8 wordt gebruik gemaakt van een inrichting, die bestaat uit een meetorgeen 9, 8300123 «r « *v - 4 - een rekeneenheid 10 met geheugen 11, een stuurorgaan 12 alsmede een hydraulisch of pneumatisch bedieningssysteem 13. -Het bedieningssysteem 13 staat in verbinding met een cilinder-zuigersamenstel 14, met een zuiger 15 en een als plunjer uit-5 gevoerde zuigerstang 16, dat aan zijn uiteinde is voorzien van een taps toelopend deel 17. De plunjer is geleid in een huis 18 dat aan het uiteinde is voorzien van een zich overeenkomstig het tapse deel 17 van de plunjer 16 vernauwende doorgang. Dit uiteinde is voorzien van regelmatig over de omtrek 10 verdeelde in de lengterichting van de plunjer lopende zaagsneden, zodat met het tapse deel 17 van de plunjer 16 samenwerkende verende lippen 19 ontstaan, die bij axiale verplaatsing van de plunjer in de richting van de pijl F radiaal naar buiten bewegen in de richting van de pijlen P.To expand the metal sleeve 8, use is made of a device, which consists of a measuring device 9, 8300123 - a computing unit 10 with memory 11, a control element 12 and a hydraulic or pneumatic operating system 13. - The operating system 13 communicates with a cylinder-piston assembly 14, with a piston 15 and a piston rod 16 constructed as a plunger, which end is provided with a tapered part 17. The plunger is guided in a housing 18 which at the end is provided with a passage which narrows in accordance with the tapered part 17 of the plunger 16. This end is provided with saw cuts regularly distributed along the circumference 10 in the longitudinal direction of the plunger, so that resilient lips 19 co-acting with the tapered part 17 of the plunger 16 are formed, which axial movement of the plunger in the direction of the arrow F move radially outward in the direction of arrows P.

15 Het koppelen van het pijpdeel 7 aan de aansluitmof 3 geschiedt op de volgende wijz.e:The coupling of the pipe section 7 to the connection sleeve 3 takes place in the following manner:

Het pijpstuk 7 dat is vervaardigd uit polyethyleen of een andere geschikte kunststof, heeft een uitwendige diameter die een weinig kleiner is dan de inwendige diameter van de 20 aansluitmof 3, zodat dit pijpstuk gemakkelijk in deze aansluitmof kan worden gestoken. Binnen het in de aansluitmof gelegen deel van het pijpstuk 7 wordt vervolgens een metalen huls 8 geschoven waarvan de buitendiameter enigszins kleiner is dan -de binnendiameter van het pijpstuk, zodat deze huls gemakke-25 lijk kan worden aangebracht. Vervolgens wordt de plunjer 16 met het huis 18 in het pijpstuk gestoken, zodat de verende lippen 19 van het huis 18 binnen de metalen huls 8 komen te liggen. Vervolgens wordt een hydraulische of pneumatische druk op de zuiger 15 uitgeoefend, zo dat* de zuiger met de plunjer 30 16 in de richting van de pijl F beweegt. De verende lippen worden door deze beweging radiaal naar buiten gedrukt in de richting van de pijlen P, zodat de metalen huls 8 en het hiermede in contact staande deel van het pijpstuk 7 radiaal naar buiten wordt gedrukt. De metalen huls 8 wordt hierbij 35 blijvend vervormd, "opgetrompt" en het plastic materiaal van het pijpstuk 7 vloeit in de groeven 4, zodat een koppeling tussen het pijpstuk en de aansluitmof 3 wordt verkregen.The pipe piece 7, which is made of polyethylene or another suitable plastic, has an external diameter which is slightly smaller than the internal diameter of the connecting sleeve 3, so that this pipe piece can easily be inserted into this connecting sleeve. A metal sleeve 8, the outer diameter of which is slightly smaller than the inner diameter of the pipe section, is then pushed into the part of the pipe section 7 situated in the connecting sleeve, so that this sleeve can be easily fitted. The plunger 16 with the housing 18 is then inserted into the pipe section, so that the resilient lips 19 of the housing 18 come to lie within the metal sleeve 8. Subsequently, a hydraulic or pneumatic pressure is exerted on the piston 15 such that the piston moves with the plunger 16 in the direction of the arrow F. The resilient lips are pressed radially outward in the direction of the arrows P by this movement, so that the metal sleeve 8 and the part of the pipe piece 7 in contact with it are pressed out radially outward. The metal sleeve 8 is hereby permanently deformed, "flared" and the plastic material of the pipe piece 7 flows into the grooves 4, so that a coupling between the pipe piece and the connecting sleeve 3 is obtained.

Tijdens deze axiale verplaatsing van de plunjer 16 wordt 8300123 - 5 - de elastische vervorming van de aansluitmof 3 gemeten met behulp van het meetorgaan 9. Indien de gemeten waarden een in het rekenwerktuig 10, 11 opgesl-agen waarde heeft bereikt, wordt door het besturingsorgaan 12 een stuursignaal afgegeven 5 naar het hydraulische of pneumatische bedieningssysteem 13, waardoor de beweging van de plunjer wordt gestopt en de zuiger 15 met de plunjer 16 in de tekening naar rechts wordt bewogen, zodat de verende lippen 19 weer naar binnen toe bewegen en het huis 18 uit het pijpstuk 7 kan worden genomen.During this axial displacement of the plunger 16, the elastic deformation of the connecting sleeve 3 is measured with the aid of the measuring device 9. If the measured values have reached a value stored in the calculating tool 10, 11, the control device 12 delivers a control signal 5 to the hydraulic or pneumatic actuation system 13, which stops the movement of the plunger and moves the piston 15 with the plunger 16 in the drawing to the right, so that the resilient lips 19 move back in and the housing 18 can be taken from the pipe section 7.

10 De radiale elastische uitzetting van de aansluitmof 3 is een maat voor de door de lippen 19 op de huls 8 uitgeoefende druk. Proefondervindelijk kan worden vastgesteld bij welke uitzetting er voldoende druk is uitgeoefend om het kunststof-materiaal in de groeven te doen vloeien. Deze waarde wordt 15 opgeslagen in een rekenwerktuig en door de momentale uitzetting tijdens het koppelen steeds te vergelijken met deze opgeslagen waarde, verkrijgt men een duidelijke indicatie wanneer een goede koppeling tot stand is gekomen. Deze methode heeft bovendien het voordeel, dat onafhankelijk van de dikte van 20 het pijpstuk en/of de metalen huls steeds een goede verbinding tussen het pijpstuk en de aansluitmof is gewaarborgd.The radial elastic expansion of the connection sleeve 3 is a measure of the pressure exerted by the lips 19 on the sleeve 8. It can be determined experimentally at which expansion sufficient pressure has been exerted to allow the plastic material to flow into the grooves. This value is stored in a computer and by always comparing the instantaneous expansion during coupling with this stored value, a clear indication is obtained when a good coupling has been effected. This method also has the advantage that, regardless of the thickness of the pipe section and / or the metal sleeve, a good connection is always guaranteed between the pipe section and the connecting sleeve.

Dergelijke van kunststof pijpstukken voorziene afsluiters zijn in het bijzonder bestemd om te worden opgenomen in ondergrondse kunstsiEf leidingen. Voor deze ondergrondse inbouw is 25 het van belang dat de buitenkant van het huis 2 van de afsluiter zo glad mogelijk is uitgevoerd. Zoals te zien is in de fig. 3 en 4 is het huis 2 in het gedeelte waar de spil 5 doorheen wordt gevoerd, voorzien van twee inwendige diametraal tegenover elkaar gelegen nokken 20, 20’. Deze nokken zijn elk 30 voorzien van twee loodrecht op elkaar staande aanslagvlakken 21, 22 resp. 21’, 22’, die samenwerken met vlakke kanten 23 resp. 24 op de spil 5 (zie fig. 5 en 6). Door deze constructie kan de spil 5 over 90° worden verdraaid om het kleplichaam 6 vanuit zijn gesloten naar zijn geopende stand te brengen 35 of vice versa, zonder dat aan de buitenkant van het huis nokken of aanslagen aanwezig zijn.Valves provided with plastic pipe pieces are in particular intended to be included in underground plastic pipes. For this underground installation it is important that the outside of the housing 2 of the valve is as smooth as possible. As can be seen in FIGS. 3 and 4, the housing 2 in the portion through which the spindle 5 is passed has two internally diametrically opposed cams 20, 20 ". These cams are each provided with two stop surfaces 21, 22 and perpendicular to each other. 21 ", 22", which cooperate with flat sides 23 resp. 24 on the spindle 5 (see fig. 5 and 6). Due to this construction, the spindle 5 can be rotated through 90 ° to bring the valve body 6 from its closed to its open position or vice versa, without any bosses or stops on the outside of the housing.

Een volgende eis die wordt gesteld aan een afsluiter voor ondergrondse inbouw is dat deze niet met de hand kan worden bediend. Dit om te voorkomen dat de afsluiter per on- 8300123 - 6 - # ”% f geluk wordt versteld en in de verkeerde stand wordt ingebouwd. Hiertoe is om de spil 5 een klemring 25 aangebracht (zie fig.The next requirement for a valve for underground installation is that it cannot be operated by hand. This is to prevent the valve from being accidentally adjusted and installed in the wrong position. For this purpose a clamping ring 25 is arranged around the spindle 5 (see fig.

1). Deze klemring die met een bepaalde klemkracht om de spil grijpt, is onverdraaibaar in het huis 2 gemonteerd. In de 5 weergegeven uitvoeringsvorm is dit gebeurd doordat de klemring is voorzien van een zaagsnede waarin een binnen het huis aangebracht nok 24 steekt (zie fig. 3 en 4). Bij het verdraaien van de spil 5 oefent de klemring 25 hierop een bepaalde wrijvingskracht uit, die voorkomt dat de afsluiter onbe-10 doeld wordt versteld.1). This clamping ring, which grips around the spindle with a certain clamping force, is mounted in the housing 2 without rotation. In the embodiment shown, this has been done in that the clamping ring is provided with a saw cut into which a cam 24 arranged inside the housing protrudes (see Figures 3 and 4). When the spindle 5 is rotated, the clamping ring 25 exerts a certain frictional force thereon, which prevents the valve from being adjusted inadvertently.

83001238300123

Claims

1. Method for fastening a pipe piece of a plastic material in a sleeve-shaped connecting piece of a relatively stiff material, which is provided on the inside with a number of circumferential grooves, wherein the pipe piece is inserted into the connecting piece and within the part inserted into the connecting piece a metal sleeve is provided of the pipe piece, which metal sleeve is subsequently expanded in a radial direction, so that the material of the pipe piece is pressed into the grooves of the connecting piece, characterized in that the metal sleeve is expanded to such an extent that the connecting piece elastic deformation, the deformation of the connecting piece is measured and the expansion of the metal sleeve is stopped if the measured quantity has reached a predetermined value.

2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by a measuring device for measuring the elastic deformation of the connecting piece, a computer with memory for comparing the measured value with a preset value, a control device for outputting a control signal to a control system, which system is coupled to expanding means for the metal sleeve.

3. Device as claimed in claim 2, characterized in that the expanding means are formed by a hydraulic or pneumatically driven plunger with a tapered end, which plunger is axially displaceable in a housing which is provided with a corresponding the tapered part of the plunger narrowing passage, the end of which is provided with longitudinal cuts, such that spring lips are produced, which radially move outward due to the axial displacement of the plunger. 8300123 r * ^ Ψ - 8 -

Device according to claim 3, characterized in that the plunger is formed by the piston rod of a hydraulically or pneumatically actuated piston-cylinder assembly which communicates with the actuation system. 8300123