NL8703104A - Werkwijze voor de vervaardiging van een samengestelde afdichting, buisdeel voorzien van een dergelijke afdichting alsmede een buisverbinding omvattende een dergelijke samengestelde afdichting. - Google Patents

Description

ί * 865159/vdKl/kd

Korte aanduiding: Werkwijze voor de vervaardiging van een samengestelde afdichting, buisdeel voorzien van een dergelijke afdichting alsmede een buisverbinding omvattende een dergelijke samengestelde afdichting.

Door Aanvraagster wordt als uitvinder genoemd J.P. van Dongeren te Bergentheim.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging door spuitgieten van een 5 samengestelde afdichting, in het bijzonder geschikt voor opname in een inwendige groefkamer van een van een mof voorzien buisdeel, waarbij men een vasthoudringelement vormt uit een minder elastisch materiaal, en dit vasthoudringelement voorziet van een of meer afdichtdelen uit een meer 10 elastisch materiaal, onder toepassing van een matrijs.

Een dergelijke werkwijze ter vervaardiging van een samengestelde afdichting is op zichzelf bekend.

Volgens deze bekende werkwijze zijn het vasthoudelement en het afdichtdeel van de samengestelde afdichting gevormd 15 uit polymeren met een verschillende elasticiteitsmodulus.

Doordat hierbij het afdichtdeel in zijn geheel gevormd wordt door het betreffende polymeer in warmplastische toestand in te spuiten in een overeenkomstig vormholte van een matrijs, waarbij de vormholte in zijn geheel, direkt 20 wordt volgespoten, vindt met het reeds gevormde vasthoudelement in het oppervlaktegebied daarvan innige vermenging plaats, waardoor de eigenschappen van het afdichtdeel door de variërende samenstelling eveneens variëren. Bovendien is daardoor deze bekende samengestelde afdichting mede ten 25 gevolge van de bij het spuitgieten toegepaste drukken niet volledig reproduceerbaar te vervaardigen.

Vermenging van de elastische en niet-elastische kunststoffen kan weliswaar worden ondervangen door de .8703104 » f.

- 2 - niet-elastische kunststof met een lage spuitgietdruk op het oppervlak van de tevoren gevormde afdichtdelen aan te brengen, doch dit brengt een verminderde hechting van de afdichtdelen, een langere produktietijd en extra kosten 5 met zich mee.

De uitvinding beoogt de nadelen van de bekende, in een buisdeel op te nemen, samengestelde afdichting te ondervangen.

De uitvinding heeft derhalve betrekking op een 10 werkwijze van het in de aanhef genoemde type, die hierdoor wordt gekenmerkt dat men eerst een of meer afdichtdelen vormt uit een meer elastische kunststof, die verenigbaar is met de minder elastische kunststof, zodanig dat het vasthoudelement geleidelijk gevormd wordt en fysisch en/of 15 chemisch wordt verbonden met de afdichtdelen, tenminste een gedeelte van het vrije oppervlak van het vasthoudelement kan zijn voorzien van een film van de minder elastische kunststof, en de kopse zijde van het vasthoudelement nabij de insteekopening van een op te 20 nemen buisdeel, tenminste een uitsteeksel van de minder elastische kunststof bezit.

Doordat de elastische afdichtdelen zich onderling op een afstandvan tenminste de wanddikte van het vasthoudringelement bevinden en deze over de gehele lengte 25 hiervan nagenoeg hetzelfde is, blijft de stijfheid van het vasthoudringelement behouden omdat hierin geen elastische kunststof van de afdichtdelen aanwezig is, terwijl de afdichtdelen vanwege hun homogeniteit, tezamen met het vasthoudrringelement een optimale afdichtfunktie geven.

30 Bovendien is een goede verbinding tussen alle delen van de afdichtring gewaarborgd.

Opgemerkt wordt dat op zichzelf een samengestelde afdichting bekend is, omvattende een vasthoudringelement bestaande uit een minder elastisch materiaal dat op 35 tenminste een kopse zijde is verbonden met een afdichtdeel dat enerzijds kan samenwerken met de binnenzijde van de .8703104

A

- 3 - groefkamer en anderzijds met de buitenzijde van een instekend buisdeel. Het vasthoudringelement en het afdicht-deel van deze bekende afdichting zijn vervaardigd uit rubber met een verschillende hardheid en kunnen door 5 vulcaniseren met elkaar worden verbonden. Hierdoor vindt echter vervorming van zowel het vasthoudringelement als het afdichtdeel plaats, terwijl de verbinding van beide delen niet gelijkmatig is.

Voorts is een samengestelde afdichting bekend waarbij 10 het eerste afdichtdeel steunt tegen de binnenzijde van de groefkamer en de vorm bezit van een schouder die bij inbrengen van de afdichting in de groefkamer wordt ingedrukt. Het tweede afdichtdeel is met uitzondering van het lipvormige deel waartegen het instekende buisdeel 15 rust, volledig omgeven door niet-elastische kunststof.

Doordat deze bekende afdichting grotendeels uit een niet-elastische kunststof bestaat, is het geheel tamelijk stijf, waardoor een goede afdichtende werking niet zonder meer kan worden verkregen. Ter verbetering van 20 de afdichtende werking verdient het daarom bij deze bekende afdichting de voorkeur om de verbinding met de afdichtkamer tot stand te brengen door lassen of door een kleefmiddel aan te brengen.

Overigens is een samengestelde afdichting bekend 25 waarbij het minder-elastische vasthoudlichaam volledig is opgenomen in het meer elastische afdichtdeel. Het vasthoudlichaam dient derhalve als afdichting. Een dergelijke constructie heeft tot gevolg dat bij het in elkaar schuiven van buisdelen, waarbij in meer of mindere mate vervorming 30 plaatsvindt van het elastische materiaal, de afdichting dan de neiging zal vertonen om uit de afdichtingskamer te treden, waardoor de afdichtende werking verloren gaat.

Om dergelijke problemen te ondervangen is eveneens een samengestelde afdichting van het bovengenoemde type bekend 35 waarbij het minder-elastische vasthoudlichaam op een kops einde daarvan is voorzien van een U-vormig einddeel dat het afdichtdeel nabij dit kopse uiteinde volledig omklemt.

.8703104 * - 4 -

Een dergelijke afdichting is echter niet geschikt voor opname in een inwendige groefkamer van een opnemend buisdeel.

Tenslotte is een samengestelde afdichting voor een 5 verbinding van een opnemend en instekend buisdeel bekend, die ligt in een afdichtkamer van het opnemende buisdeel, en bestaat uit een elastisch lichaam dat terzijde van de afdichtkamer is voorzien van een groef voor het opnemen van nog niet volledig uitgeharde kunststof. Ter verkrijging van 10 een goede verbinding tussen het materiaal van het elastische lichaam en dat waarmee de groef wordt opgevuld, wordt bij voorkeur als elastisch materiaal rubber en als niet volledig uitgeharde kunststof polyurethan toegepast.

Tijdens het volledig uitharden van het in de groef 15 aanwezige polyurethaan zal dit zich enigszins vermengen met het rubber en aldus een goede verbinding waarborgen.

Het minder-elastische vasthoudlichaam is hierbij echter, met uitzondering van de naar de groefkamer gerichte zijde, volledig omgeven door meer elastisch materiaal, en 20 dit vasthoudlichaam bevindt zich in het midden van de groefkamer. De naar de insteekopening gekeerde en de hiervan afgekeerde zijden bestaan derhalve volledig uit elastisch materiaal.

Bij voorkeur zijn volgens de uitvinding de 25 afdichtdelen gevormd uit een thermoplastisch elastomeer, in het bijzonder een elastomeer op polyalkeenbasis of een rubber. Een dergelijk materiaal waarborgt een goede afdichting door de buigzaamheid respektievelijk vervorm-baarheid daarvan. Een bijzonder geschikt gebleken materiaal 30 is een thermoplastische rubber, zoals die welke door Monsanto onder de naam Santoprene in de handel wordt gebracht.

De voor de afdichting vereiste aanvullende stevigheid wordt verkregen door het niet-elastische kunststoflichaam. 35 De eventueel op het vasthoudlichaam gevormde film van de eerste thermoplastische kunststof wordt meer in het bijzonder gevormd door meeslepen van de eerste thermoplas- . 8703104 r ί - 5 - tische kunststof van de reeds gevormde afdichtdelen.

Zoals hierboven reedsis vermeld, vindt de vorming van het vasthoudring element geleidelijk plaats. Dit wordt in het bijzonder verkregen doordat men het spuitgieten daarvan 5 zodanig uitvoert dat de voor het vasthoudringelement aanwezige vormholte in de matrijs geleidelijk wordt opgevuld door gecontroleerd verplaatsen van een der wanddelen.

Door de vormholte geleidelijk vrij te maken wordt 10 namelijk voorkomen dat inhomogeniteiten ontstaan door vermenging van de toegepaste thermoplastische kunststoffen. De temperatuur van het voor het vasthoud-element toegepaste kunststofmateriaal is echter nog zo hoog dat de fysische en/of chemische binding met de 15 reeds gevormde afdichtdelen wordt gewaarborgd.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een buisdeel voorzien van een mof met een inwendige groefkamer waarin een samengestelde afdichting is opgenomen, omvattende een vasthoudringelement uit een 20 minder elastisch materiaal dat verbonden is met een of meer afdichtdelen uit een meer elastisch materiaal, omvattende afdichtelementen die enerzijds kunnen samenwerken met de binnenzijde van de groefkamer en anderzijds met de buitenzijde van een instekend buisdeel, 25 die wordt gekenmerkt doordat het vasthoudelement een monolitisch deel is, dat geleidelijk gevormd is uit een minder elastische kunststof, welke fysisch en/of chemisch verbonden is met een of meerdere afdichtdelen, gevormd uit een meer elastische kunststof, die verenigbaar 30 is met de minder elastische kunststof en de kopse zijde van het vasthoudelement, nabij de insteekopening van een op te nemen buisdeel, tenminste een uitsteeksel van de minder elastische kunststof bezit.

Voorts is bij voorkeur tenminste een gedeelte van 35 de oppervlaktelaag van het vasthoudelementgedeelte dat vrij is van afdichtdelen voorzien van een film bestaande uit de meer elastische kunststof.

.8703104 t ft - 6 -

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een buisverbinding bestaande uit een buisdeel voorzien van een mof met een inwendige groefkamer, een vasthoudring-element, bestaande uit minder elastisch materiaal en 5 voorzien van een of meer afdichtdelen uit meer elastisch materiaal, alsmede een instekend buisdeel, die wordt gekenmerkt doordat een buisdeel aanwezig is, waarbij het vasthoudelement een monolitisch deel is, dat geleidelijk gevormd is uit een minder elastische kunststof, welke 10 fysisch en/of chemisch verbonden is met een of meerdere afdichtdelen, gevormd uit een meer elastische kunststof, die verenigbaar is met de minder elastische kunststof, en bij voorkeur gevormd uit een thermoplastisch elastomeer, of een rubber, een gedeelte van de oppervlakte-15 laag van het vasthoudelementgedeelte dat vrij is van afdichtdelen kan zijn voorzien van een film bestaande uit de minder elastische kunststof en de kopse zijde van het vasthoudelement, nabij de insteekopening van een op te nemen buisdeel, tenminste een uitsteeksel van de minder 20 elastische kunststof bezit.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de volgende uitvoeringsvoorbeelden met behulp van de tekening, waarin:

Fig. 1 een dwarsdoorsnede van een eerste uitvoerings-25 vorm van een buisdeel voorzien van een samenge stelde afdichting volgens de uitvinding;

Fig. 2 een dwarsdoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van een buisdeel voorzien van een samengestelde afdichting volgens de uitvinding; 30 Fig. 3 een gerede buisverbinding met een samengestelde afdichting volgens fig. 2 en Fig. 4 een stadium tijdens de vervaardiging van een samengestelde afdichting volgens de uitvinding.

In fig. 1 is een buisdeel voorzien van een 35 samengestelde afdichting weergegeven, bestaande uit een vasthoudringelement, van een minder elastische kunststof. Dit vasthoudringelement is aan de binnenzijde van de .8703104 - 7 - afdichtkamer voorzien van een afdichtdeel 2. Het vasthoudelement is bij voorkeur gevormd uit een thermoplastische kunststof op basis van een polyalkeen, zoals polypropeen.

5 Het afdichtdeel 2 bestaat bij voorkeur uit een thermoplastisch elastomeer zoals een polystyreen- polyalkeen- polystyreen rubber, waarbij het polyalkeengedeelte een etheenpropeenpolymeer is, doch vanzelfsprekend is een etheenpolymeer of propeenpolymeer eveneens geschikt. Een 10 dergelijk thermoplastische rubber wordt vervaardigd door

Monsanto en onder de naam Santoprene in de handel gebracht.

Het grensvlak 5 tussen het vasthoudringelement 1 en het afdichtdeel 2 bestaat uit met elkaar versmolten thermoplastische materiaal van het afdichtdeel 2 en 15 thermoplastische elastomeer van het vasthoudringelement 1. Deze delen zijn aldus fysisch-chemisch met elkaar verbonden.

In fig. 1 bevindt het afdichtdeel 2 zich centraal op het vasthoudringelement 1 en derhalve eveneens centraal in 20 de afdichtkamer 4. Een dergelijke plaatsing van de beide onderdelen is echter voor het verkrijgen van een goede afdichting van een opnemend en een instekend buisdeel niet vereist.

Zoals is weergegeven in fig. 1 is het afdichtdeel 2 25 voorzien van ribben 6 en 7.

Het afdichtdeel 3 is eveneens voorzien van een of meer ribben 8. Dit afdichtdeel 3 is vervaardigd uit hetzelfde materiaal als is toegepast voor het afdichtdeel 2.

In fig. 2 is een voorkeursuitvoeringsvorm van een 30 samengestelde afdichting voor een verbinding van een opnemend en instekend buisdeel weergegeven. Het afdichtdeel 2 is hier uitgevoerd met twee lippen 2a en 2b. Deze uitvoeringsvorm onderscheidt zich echter in het bijzonder van de in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm doordat het 35 afdichtdeel 2 en het afdichtdeel 3 met elkaar zijn verbonden via verbindingsdeel 9. Dit verbindingsdeel 9 bevindt zich derhalve op een der beide kopse zijden van .8703104 - δ - het vasthoudringelement. Aangezien slechts één aanspuit-punt vereist is voor de vervaardiging van de afdichtlippen, kan deze uitvoeringsvorm volgens een goedkopere produktie-methode worden vervaardigd.

5 De vorm van de samengestelde afdichting volgens de uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. Zo kan in het kader van de uitvinding de vorm alsmede het aantal ribben op de elastische delen worden gewijzigd.

10 In fig. 3 is een gerede buisverbinding weergegeven die is voorzien van een samengestelde afdichting volgens fig.

2. Zoals blijkt uit fig. 3 worden door het inbrengen van het instekende buisdeel 10 zowel de lippen 2a en 2b tegen de binnenzijde van de groefkamer als het afdichtdeel 3 15 tegen het vasthoudringelement 1 gedrukt. Doordat het afdichtdeel 3 evenals het afdichtdeel 2 bestaat uit een thermoplastische elastomeer, zoals de onder de naam Santoprene in de handel gebrachte thermoplastische rubber, kunnen deze delen bij het inbrengen van het instekende 20 buisdeel gemakkelijk worden vervormd en kan een bijzonder goede afdichtende werking worden gewaarborgd.

In fig. 4 is een stadium weergegeven van het spuitgieten van het vasthoudringelement 1. De afdichtdelen zijn hierbij reeds gevormd door de overeenkomende 25 vormholten vol te spuiten met een thermoplastisch elastomeer . Bij voorkeur past men het onder de naam Santoprene in de handel gebrachte thermoplastische elastomeer toe.

Elke andere thermoplastische rubber kan echter 30 eveneens worden toegepast. In verband met de toepassing verdient daarbij een rubber met een Shore-hardheid van ongeveer 55A, die kan worden toegepast bij temperaturen van ongeveer -50°C tot ongeveer 100°C, de voorkeur.

Na de vorming van de afdichtdelen vormt men in 35 dezelfde matrijs het vasthoudringelement 1. Tijdens het spuitgieten van het vasthoudringelement, uit bij voorkeur polypropeen, wordt eerst vanaf het aanspuitpunt .8703104 4 - 9 - 15 een nog juist vloeibare "prop" gevormd. Daarna wordt de buisvormige schuif 12 gecontroleerd naar rechts bewogen, zodat de aanvankelijk gevormde "prop" door de beweging van de schuif naar rechts beweegt en vanaf het inspuitpunt 5 aangroeit onder vorming van het vasthoudelement. De vorming van deze polypropeenprop is tamelijk essentieel omdat tijdens de gecontroleerde beweging van de schuif naar rechts de polypropeenprop over het materiaal van de eerder gevormde afdichtdelen 2 en 3 schuift. Daardoor 10 wordt voorkomen dat het materiaal van de afdichtdelen in de vormholte tussen de polypropeenprop en de schuif wordt geperst en inhomogeniteiten kunnen ontstaan. In fig. 4 komt het gedeelte voorbij de stippellijn 11 overeen met de bij het inspuitpunt aanvankelijk gevormde polypropeenprop.

15 Dit gedeelte is de afstand waarover de buisvormige schuif naar rechts is bewogen. Opgemerkt wordt dat de polypropeenprop tijdens het gecontroleerde wegtrekken van de schuif vloeibaar blijft. Tijdens de vorming van het vasthoudelement sleept deze prop vloeibaar polypropeen 20 delen van de reeds gevormde afdichtdelen 2 en 3 mee, echter zonder de afdichteigeneigenschappen van de afdichtelementen te beïnvloeden.

Door het spuitgieten aldus geleidelijk uit te voeren ontstaan in het verbindingsgedeelte 9 van beide 25 afdichtdelen, een of meerdere spuitgietkanalen 13 (zie fig. 2 en 3), terwijl op de andere kopse zijde van het vasthoudelement deze kanalen tevoorschijn komen als kanaalvormige openingen 14. In de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 zal door het spuitgieten slechts een (of meerdere) 30 uitsteeksel(s) zoals 15 ontstaan.

Hoewel in bovenstaande uitvoeringsvormen de afdichtdelen zijn gevormd uit een thermoplastisch elastomeer, zoals de als Santoprene in de handel gebrachte thermoplastische rubber, kunnen andere rubbers uiteraard eveneens 35 worden toegepast, mits zij een gunstige Shore-hardheid naast een gebruikstemperatuurgebied bezitten dat voldoende ruim is.

.8703104

Claims (9)

1. Werkwijze voor de vervaardiging door spuitgieten van een samengestelde afdichting, in het bijzonder geschikt voor opname in een inwendige groefkamer van een van een mof voorzien buisdeel, waarbij men een vasthoudringelement vormt 5 uit een minder elastisch materiaal, en dit vasthoudringelement voorziet van een of meer afdichtdelen uit een meer elastisch materiaal, onder toepassing van een matrijs, met het kenmerk, dat men eerst een of meer afdichtdelen vormt uit een meer elastische kunststof, die verenigbaar is met 10 de minder elastische kunststof, zodanig dat het vasthoud- element geleidelijk gevormd wordt en fysisch en/of chemisch wordt verbonden met de afdichtdelen, tenminste een gedeelte van het vrije oppervlak van het vasthoudelement kan zijn voorzien van een film van de minder elastische 15 kunststof, en de kopse zijde van het vasthoudelement nabij de insteekopening van een op te nemen buisdeel, tenminste een uitsteeksel van de minder elastische kunststof bezit.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de afdichtdelen vormt uit een thermoplastisch elastomeer, bij 20 voorkeur een elastomeer op polyalkeenbasis, of een rubber.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men de afdichtdelen vormt uit een thermoplastische rubber.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 -3, met het kenmerk, dat 25 men een op het vasthoudelement gevormde film van de minder elastische kunststof vormt door meeslepen van de minder elastische kunststof van de reeds gevormde afdichtdelen.

5. Werkwijze volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat men het vasthoudringelement geleidelijk vormt doordat men 30 het spuitgieten daarvan zodanig uitvoert dat de voor het vasthoudringelement aanwezige vormholte in de matrijs geleidelijk wordt opgevuld door gecontroleerd verplaatsen van een der wanddelen. .8703104 i Λ - 11 -

6. Samengestelde afdichting voor een verbinding van een opnemend en een uitstekend buisdeel, die opgenomen kan worden in een inwendig groefkamer van een opnemend buisdeel, met het kenmerk/ dat de afdichting is verkregen 5 volgens de werkwijze volgens conclusies 1-5.

7. Buisdeel voorzien van een mof met een inwendige groefkamer waarin een samengestelde afdichting is opgenomen, omvattende een vasthoudringelement uit een minder elastisch materiaal dat verbonden is met een of meer afdichtdelen 10 uit een meer elastisch materiaal, omvattende afdicht-elementen die enerzijds kunnen samenwerken met de binnenzijde van de groefkamer en anderzijds met de buitenzijde van een instekend buisdeel, met het kenmerk, dat het vasthoudelement een monolitisch deel is, dat 15 geleidelijk gevormd is uit een minder elastische kunststof, welke fysisch en/of chemisch verbonden is met een of meerdere afdichtdelen, gevormd uit een meer elastische kunststof, die verenigbaar is met de minder elastische kunststof en de kopse zijde van het vast- 20 houdelement, nabij de insteekopening van een op te nemen buisdeel, tenminste een uitsteeksel van de minder elastische kunststof bezit.

8. Buisdeel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat voorts tenminste een gedeelte van de oppervlaktelaag van het 25 vasthoudelementgedeelte, dat vrij is van afdichtdelen, is voorzien van een film bestaande uit de meer elastische kunststof.

9. Buisverbinding omvattende een buisdeel voorzien van een mof met een inwendige groefkamer, een vasthoudring- 30 element, bestaande uit minder elastisch materiaal en voorzien van een of meer afdichtdelen uit meer elastisch materiaal, alsmede een instekend buisdeel, met het kenmerk, dat een buisdeel aanwezig is, waarbij het vasthoudelement een monolitisch deel is, dat geleidelijk gevormd is uit een 35 minder elastische kunststof, welke fysisch en/of chemisch verbonden is met een of meerdere afdichtdelen, gevormd uit een meer elastische kunststof, die verenigbaar is met de . 8703104 - 12 - minder elastische kunststof, en bij voorkeur gevormd uit een thermoplastisch elastomeer, of een rubber, een gedeelte van de oppervlaktelaag van het vasthoudelement-gedeelte dat vrij is van afdichtdelen kan zijn voorzien van 5 een film bestaande uit de minder elastische kunststof en de kopse zijde van het vasthoudelement, nabij de insteek-opening van een op te nemen buisdeel, tenminste een uitsteeksel van de minder elastische kunststof bezit. . 8703104