NL8902729A

NL8902729A - Tube coupling seal - has rubber seal muff and tension clamp for tubes of different diameters

Info

Publication number: NL8902729A
Application number: NL8902729A
Authority: NL
Original assignee: Fischer Georg Nv
Priority date: 1989-11-06
Filing date: 1989-11-06
Publication date: 1991-06-03

Abstract

The coupling seals, e.g. for horizontal tubes of different diameters, use muff coupling between rubber seal rings and tension clamps. The coupling muff (1) bridges the space between tubes of different diameters (D min-D max). The muff has a slightly sloping support flange (2) for the seal ring (3). The seal ring (3) has a support body (4) consisting of number of plastics segments which are externally retained by a rubber ring (5).

Description

Korte aanduiding: BuiskoppelingShort designation: Tube coupling

De uitvinding heeft betrekking op een buiskoppel ing, bestaande uit een mofdeel met ten minste één van een steunvlak voor een uit elastomeer materiaal gevormde afdichtingsring voorzien buis-insteekeinde, en een aandrukorgaan, waarmede - in samenwerking met het steunvlak - de afdichtingsring rond een in het mofdeel gestoken buis kan worden samengedrukt.The invention relates to a pipe coupling, consisting of a socket part with at least one pipe insertion end provided with a support surface for a sealing ring formed of elastomer material, and a pressing member with which - in cooperation with the support surface - the sealing ring around a in the sleeve part inserted pipe can be compressed.

Dergelijke buiskoppelingen zijn o.a. bekend uit GB 2.167.145 en worden op grote schaal toegepast als verbinding tussen secties van veelal in de grond liggende vloeistof- en gasleidingen. Dikwijls gaat het daarbij om het verbinden van buissecties, die uit verschillend materiaal (asbest-cement, gietijzer, staal, kunststof en dergelijke) bestaan en in verband daarmede, bij een zelfde nominale (= binnen) diameter, verschillende buitendiameters hébben. Zo kan bij een nominale diameter van 100 mm het verschil in buitendiameter uiteenlopen van 107 mm (bij kunststof) tot 132 mm (bij asbest-cement) . Dit betekent, dat bij een voor een bepaalde nominale (=binnen) diameter bestemde koppeling de (ring) spleet tussen de buis en het mofdeel betrékkelijk groot kan uitvallen.Such pipe couplings are known, inter alia, from GB 2,167,145 and are widely used as a connection between sections of mostly underground liquid and gas pipes. This often involves connecting pipe sections, which consist of different materials (asbestos cement, cast iron, steel, plastic and the like) and therefore have different outer diameters at the same nominal (= inner) diameter. For example, at a nominal diameter of 100 mm, the difference in outer diameter can range from 107 mm (with plastic) to 132 mm (with asbestos cement). This means that with a coupling intended for a certain nominal (= inner) diameter, the (ring) gap between the tube and the socket part can be relatively large.

Verder dient daarbij in aanmerking te worden genomen, dat deze spleet een bepaalde minimumwaarde moet hébben in verband met de veelal gestelde eis, dat de buishartlijn een zékere hoek (van enkele graden) met de as van het mofdeel moet kunnen maken om eventuele uitlijnfouten te kunnen opvangen. De afdichtingsring heeft tot taak deze ringspleet te overbruggen en dient daarbij afdichtend aan te liggen op het steunvlak van het mofdeel enerzijds en op het manteloppervlak van de te verbinden buis anderzijds. Naarmate de te overbruggen spleet groter is kan men daarvoor een (radiaal) dikkere ring kiezen.Furthermore, it must be taken into account that this gap must have a certain minimum value in connection with the often stated requirement that the tube centerline must be able to make a certain angle (of a few degrees) with the shaft of the sleeve part in order to be able to make possible misalignments. catch. The sealing ring has the task of bridging this annular gap and must thereby lie sealingly on the support surface of the sleeve part on the one hand and on the jacket surface of the pipe to be connected on the other. As the gap to be bridged is larger, a (radially) thicker ring can be chosen for this.

Bij de békende buiskoppeling bestaat de afdichtingsring uit massief rubber. Een in de praktijk ondervonden nadeel hierbij is, dat het rond de buis aangedrukte rubbermateriaal de neiging heeft (na verloop van tijd) in axiale richting "uit te Iepen", waardoor afbreuk aan een duurzame afdichting rond de buis wordt gedaan. Ook bestaat het gevaar, dat de buis onder invloed van de erop werkende gronddruk gaat zakken, waardoor de afdichting tussen de ring en de bovenzijde van de buis problematisch wordt.With the known pipe coupling, the sealing ring consists of solid rubber. A disadvantage encountered in practice here is that the rubber material pressed around the tube tends to "elbow" (over time) in the axial direction, thereby affecting a durable seal around the tube. There is also a risk that the tube will drop under the influence of the ground pressure acting on it, so that the sealing between the ring and the top of the tube becomes problematic.

De uitvinding nu beoogt aan bovengenoemde bezwaren tegemoet te komen. Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt, doordat het elastomere materiaal van de afdichtingsring is aangebracht op een in cmtreksrichting (van de te koppelen buis) in in hoofdzaak vormvaste segmenten roet onderlinge tussenruimten verdeeld hulsvormig draaglichaam, dat aan een (axiaal) eind, onder tussenkomst van het elastcmere materiaal, met een naar buiten gerichte krachtcraiponent op het steunvlak aangrijpt, met het (in axiale richting gezien) tussenliggend gedeelte van kleinere diameter - eveneens onder tussenkomst van het elastcmere materiaal - op de te koppelen buis aanligt en aan het andere einde door het spanorgaan wordt omvat.The object of the invention is to obviate the above drawbacks. According to the invention, this object is achieved in that the elastomeric material of the sealing ring is arranged on a sleeve-shaped support body distributed in substantially direction-retaining segments in substantially direction-retaining directions (of the pipe to be coupled), which ends at an (axial) end of the elastomeric material, with an outwardly directed force clasp engaging the supporting surface, with the intermediate portion (viewed in axial direction) of smaller diameter - also acting through the elastomeric material - abutting on the tube to be coupled and at the other end by the tensioning member is included.

Een aldus uitgevoerde afdichtingsring laat zich met behulp van het spanorgaan gemakkelijk rond de te koppelen buis samendrukken, terwijl de vormvastheid (van de dwarsdoorsnede) van het draaglichaam het wegvloeien van het er door gedragen rubber materiaal, alsook een te ver in het rubber wegzakken van de buis onder grondbelasting tegengaat. In axiale richting gezien, werken de segmenten in feite als een krans van hefbomen, die zich aan één einde, terwijl de diameter van het draaglichaam ter plaatse (vrijwel) gelijk blijft, af zetten tegen het rondgaande steunvlak, en aan het andere einde door het spanorgaan tot binnen een omschreven cirkel van kleinere diameter worden samengetrokken. Het nauwere, tussenliggende gedeelte wordt aldus, met het ter plaatse aanwezige elastcmere materiaal, rond de buis vastgedrukt.A sealing ring designed in this way can easily be compressed around the pipe to be coupled by means of the clamping member, while the dimensional stability (of the cross-section) of the supporting body flows away from the rubber material carried through it, as well as from the rubber sinking too far into the tube under ground load. Viewed in axial direction, the segments actually act as a ring of levers, which at one end, while the diameter of the supporting body remains (almost) the same at the location, pushes against the circumferential support surface, and at the other end through the clamping member are contracted to within a defined circle of smaller diameter. The narrower intermediate portion is thus pressed around the tube with the on-site elastic material.

De afdichtingsring volgens de uitvinding kan bovendien - zonder dat de afmetingen ervan behoeven te worden aangepast - op buizen van verschillende (buiten) diameter worden toegepast.Moreover, the sealing ring according to the invention can be applied to pipes of different (outer) diameter without having to adjust its dimensions.

In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm grijpt het draaglichaam met afgeronde segmenteinden scharnierend in een in dwarsdoorsnede cirkelsegmentvormige binnenomtreksgroef in het steunvlak.In a preferred embodiment, the support body with rounded segment ends pivotally engages in a cross-section circular segment-shaped inner circumferential groove in the support surface.

Volgens een verder kenmerk van de uitvoering is als spanorgaan een in een vlak loodrecht cp de as van de koppeling samentrekbare spanband toegepast. Een dergelijke spanband is te vergelijken met een zogenaamde slangklem.According to a further feature of the embodiment, a tensioning strap which can be contracted in a plane perpendicular to the axis of the coupling is used as the tensioning member. Such a strap can be compared to a so-called hose clamp.

De uitvinding wordt hieronder aan de hand van de tekening met een tweetal uitvoeringsvoorbeelden nader toegelicht.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing with two exemplary embodiments.

Fig. 1 toont een gedeeltelijk in langsdoorsnede en gedeeltelijk in zijaanzicht weergegeven buiskoppeling volgens de uitvinding in een eerste uitvoeringsvorm en fig. 2 toont een langsdoorsnede door één buisinsteekeinde van een koppeling volgens de uitvinding in een tweede uitvoeringsvorm.Fig. 1 shows a partial longitudinal section and partial side view of a pipe coupling according to the invention in a first embodiment, and FIG. 2 shows a longitudinal section through one pipe insertion end of a coupling according to the invention in a second embodiment.

In fig. 1 is met 1 het mofdeel van de buiskoppeling aangegeven, waarmede buizen kunnen worden gekoppeld, waarvan de diameters kunnen variëren tussen een waarde D „ en een waarde D . . In het getekende max min 3 voorbeeld is het mofdeel aan beide einden voorzien van een een weinig hellend geplaatste steunflens 2 voor de roet 3 aangeduide afdichtings-ring.In Fig. 1, 1 denotes the sleeve part of the pipe coupling with which pipes can be coupled, the diameters of which can vary between a value D D and a value D.. . In the drawn max min 3 example, the sleeve part is provided at both ends with a sealing ring 2, which is positioned slightly inclined, for the carbon black 3.

De afdichtingsring 3 is van een bijzondere constructie. De ring bestaat uit een draaglichaam 4 en een dit draaglichaam ten minste ter plaatse van de flens 2 en van het mantelcppervlak van de te koppelen buis bedekkende bekleding 5 van een elastomeer materiaal, bijvoorbeeld een geschikte rubber, welke de eigenlijke afdichtingsring vormt. Het ringvormige draaglichaam 4 is samengesteld uit een krans van segmenten 4a, bijv. van een geschikte kunststof. De segmenten 4a worden aan de binnenomtrék bijeengehouden door de eigenlijke afdichtingsring vormende rubberring 5, terwijl zij aan de buitenomtrek worden cmgeven door een spanband 6 van het type slangklem. Door de aanwezigheid van tussenruimten 4b tussen de op zich in hoofdzaak vormvaste segmenten 4a is de afdichtingsring 3 betrekkelijk gemakkelijk tot een kleinere diameter samen te trekken door de spanband 6 samen te trekken. De rubberring 5 wordt daarbij in cmtreksrichting tot een kleinere diameter opgestuikt. De spanband 6 wordt naar buiten toe af gedékt door een zich van het mofdeel 1 af in axiale richting uitstrekkend flensdeel 7 van elk der segmenten 4a. Hierdoor is het mogelijk de segmenten vanuit een positie, waarin zich de eigenlijke afdichtingsring 5 in een ongespannen toestand bevindt, te spreiden, waardoor de met 8 aangegeven flensdelen van de segmenten over de flens 2 van het mofdeel 1 kunnen worden gehaakt. Door vervolgens de spanband 6 weer te laten ontspannen, trekken zich de segmenten 4a samen tot de afdichtingsring 5 weer in zijn ongespannen toestand is gekomen.The sealing ring 3 is of a special construction. The ring consists of a support body 4 and a cover 5 covering this support body at least at the location of the flange 2 and of the jacket surface of the pipe to be coupled, of an elastomeric material, for instance a suitable rubber, which forms the actual sealing ring. The annular support body 4 is composed of a ring of segments 4a, for example of a suitable plastic. The segments 4a are held together on the inner circumference by the actual sealing ring-forming rubber ring 5, while they are given on the outer circumference by a clamping band 6 of the hose clamp type. Due to the presence of gaps 4b between the substantially form-retaining segments 4a, the sealing ring 3 can be contracted relatively easily to a smaller diameter by contracting the tension band 6. The rubber ring 5 is pushed up to a smaller diameter in the circumferential direction. The tensioning strap 6 is covered outwardly by a flange portion 7 of each of the segments 4a extending in the axial direction away from the socket part 1. This makes it possible to spread the segments from a position in which the actual sealing ring 5 is in an unstressed state, whereby the flange parts of the segments indicated by 8 can be hooked over the flange 2 of the sleeve part 1. By subsequently releasing the tensioning strap 6 again, the segments 4a contract until the sealing ring 5 has returned to its unstressed state.

Door de betrékkelijk gemakkelijke samendrukbaarheid in cmtreksrichting kan éénzelfde afdichtingsring volgens de uitvinding worden gébruikt voor het afdichten van het totale diameterbereik D . -Dmax van koppeling. Zo illustreert de rechterhelft van fig. 1 het geval, waarin de diameter van de te koppelen buis de bij deze koppeling passende maximumwaarde heeft. De afdichtingsring 3 behoeft in dit geval slechts in geringe mate in cmtreksrichting te worden samengedrukt. In de linkerhelft van fig. 1 daarentegen is het geval geïllustreerd, waarin de te koppelen buis de bij deze koppeling behorende minimumdiameter heeft. In dit geval is de afdichtingsring betrekkelijk sterk in omtreksrichting samengedrukt.Due to the relatively easy compressibility in the circumferential direction, the same sealing ring according to the invention can be used for sealing the total diameter range D. -Dmax of coupling. The right-hand half of Fig. 1 thus illustrates the case in which the diameter of the pipe to be coupled has the maximum value appropriate for this coupling. In this case, the sealing ring 3 need only be compressed slightly in the circumferential direction. In the left half of Fig. 1, on the other hand, the case is illustrated in which the pipe to be coupled has the minimum diameter associated with this coupling. In this case, the sealing ring is relatively strongly compressed in the circumferential direction.

In de laatste fase van het tot stand brengen van de gewenste afdichting rond de te koppelen buis 10, d.w.z. nadat de speelruimte rond de te koppelen buis door het samentrekken van de segmenten is "weggewerkt", zal bij het verder aantrekken van de spanband 6 een zekere hefbocmwerking plaatsvinden, waarbij de segmenten als het ware eau het aangrijpingspunt tussen afdichtingsring 5 en flens 2 kantelen en het binnerontreksgedeelte 5' van de rubberring 5 met van het mofdeel l af gerekend toenemende aanlegdruk rond de buis 10 kcrnt aan te liggen. Door deze kantelbeweging en de opsluitende werking van de flensdelen 8 wordt tevens de aanlegdruk van het gedeelte 5" van de ring 5 tegen de flens 2 vergroot.In the last phase of establishing the desired sealing around the pipe 10 to be coupled, ie after the play space around the pipe to be coupled has been "eliminated" by contracting the segments, a further tightening of the tensioning strap 6 will cause A certain lifting action takes place, whereby the segments tilt, as it were, the point of engagement between sealing ring 5 and flange 2 and the inner extraction part 5 'of the rubber ring 5 with the application pressure increasing around the pipe 10 counting away from the sleeve part 1. This tilting movement and the locking action of the flange parts 8 also increase the contact pressure of the part 5 "of the ring 5 against the flange 2.

In het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 2 is het draaglichaam 4 samengesteld uit een krans van tuimelhefboomachtige segmenten 14, die aan hun naar het mofdeel 1 toegekeerde einden, bij y, zijn afgerond en tezamen met het deze einden omgevende randpartij van de rubberring 5' in een in dwarsdoorsnede halfcirkelvormige groef 15 in het steunvlak 16 van het mofdeel 1 gijpen. Een aldus samengestelde afdichtingsring kan, in vergelijking tot die in fig. 1, gemakkelijk worden aangebracht en wel door deze met zijn naar het mofdeel 1 toegekeerde eindrand in zijn ligplaats (groef 15) te doen snappen. De spanband 6 wordt evenals in het geval van fig. 1, verder dan wel minder ver samengetrokken naarmate de diameter van de te koppelen buis 15 dichter bij D . of mmIn the exemplary embodiment according to Fig. 2, the carrying body 4 is composed of a ring of rocker-lever-like segments 14, which are rounded at their ends facing the socket part 1, at y, and together with the edge portion of the rubber ring 5 'surrounding these ends, in a in cross section semicircular groove 15 jibe into the support surface 16 of the sleeve part 1. Compared to that in Fig. 1, a sealing ring thus composed can be easily fitted, namely by snapping it into its position (groove 15) with its end edge facing the socket part 1. As in the case of Fig. 1, the tensioning strap 6 is contracted further or less as the diameter of the pipe 15 to be coupled closer to D. or mm

Dmax ligt*Dmax is *

In het bovenstaande alsook in de conclusies dient het begrip "mofdeel" ruim te worden opgevat. Daaronder zijn met name ook o.a. bochtsrukken, T-stukken en aansluitstompen van appendages te verstaan.In the above as well as in the claims, the term "sleeve part" is to be interpreted broadly. This includes, in particular, also bend handles, tees and connection stubs of appendages.

Claims

1. Pipe coupling, consisting of a sleeve part with at least one pipe insertion end provided with a support surface for a sealing ring formed of elastomer material, and a clamping member with which - in cooperation with the support surface - the sealing ring can be wrapped around a pipe inserted into the socket part compressed, characterized in that the elastomeric material is arranged on a sleeve-shaped support body distributed in circumferential direction (of the pipe to be coupled) in substantially form-retaining segments, which is provided at one (axial) end, through the elastomeric material, engages the support surface of the socket part with an outwardly directed force component, with an intermediate part (viewed in axial direction) of smaller diameter - also acting through the elastomeric material - on the pipe to be coupled and at the other end through the clamping member is included.

A pipe coupling according to claim 1, characterized in that the support body with rounded segment ends hinges into a circular segment-shaped inner circumferential groove of the socket part.

Pipe coupling according to claims 1-2, characterized in that the tensioning element consists of a tensioning strap that can be contracted in a plane perpendicular to the axis of the coupling.

4. Sealing ring intended for a pipe coupling according to claims 1-3.