NL9401136A

NL9401136A - Flanged bush provided with a conical pressure face and fabricated of a fibre-reinforced plastic

Info

Publication number: NL9401136A
Application number: NL9401136A
Authority: NL
Inventors: Symen Antonius Lingsma
Original assignee: Symen Antonius Lingsma
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1996-02-01

Abstract

The invention relates to a preferably fibre-reinforced plastic flanged bush which is disposed around the outer circumference of a pipe end, a push-on flange being disposed on the outer circumference of the flanged bush against a pressure face of the flanged bush, for the purpose of forming a join with an accessory (fitting) to be connected at the pipe end. In this arrangement, the pressure face of the flanged bush is of such a shape that the shear force arising in the flanged bush in the critical cross section of the flanged bush is smaller than the axial closure force acting on the pipe/accessory join.

Description

Kraagbus, voorzien van een conisch aandrukvlak en vervaardigd uit een vezelversterkte kunststof.Collar sleeve, provided with a conical pressure surface and made of a fiber-reinforced plastic.

De uitvinding heeft betrekking op een vezelversterkte kunststof kraagbus, die om de buitenomtrek van een buisuiteinde is aangebracht, waarbij aan de buitenomtrek van de kraagbus een overschuifflens, tegen een aandrukvlak van de kraagbus is aangebracht, met als doel om een aan het buisuiteinde aan te sluiten appendage of dergelijke te verbinden.The invention relates to a fiber-reinforced plastic collar sleeve, which is arranged around the outer circumference of a pipe end, wherein a pushing flange is arranged on the outer circumference of the collar sleeve, against a pressing surface of the collar sleeve, with the aim of connecting a pipe end connect fittings or the like.

De huidige toegepaste kunststof kraagbussen hebben, net als de stalen uitvoering, een aandrukvlak dat haaks staat op de as. Deze kraagbussen worden onlosmakelijk verbonden op buizen, met veelal een hoge inwendige vloeistofdruk en beogen een bedrijfszekere afdichting te verzorgen door middel van flenzen, die tegen de aandruk-vlakken van de kraagbussen liggen en die met behulp van bouten aan elkaar verbonden zijn.The plastic collar bushes currently used, like the steel version, have a pressing surface that is perpendicular to the axis. These collar bushes are inextricably connected to pipes, often with a high internal liquid pressure, and are intended to provide a reliable sealing by means of flanges, which lie against the pressing surfaces of the collar bushes and which are connected to each other by means of bolts.

Het probleem is dat bij de industriële vervaardiging van vezelversterkte kunststof kraagbussen, de vezel voornamelijk in concentrische vlakken is georiënteerd.The problem is that in the industrial manufacture of fiber-reinforced plastic collar sleeves, the fiber is oriented mainly in concentric planes.

De uitvinding beoogt een vermindering van de af schuif kracht in de kritische doorsnede te verkrijgen, te weten de overgang van kraag naar bus, een gunstiger oriëntatie van de vezels te bewerkstelligen en een vergemakkeling van de positionering van de overschuif-flens bij de montage te bewerkstelligen.The object of the invention is to achieve a reduction in the shear force in the critical cross-section, namely the transition from collar to sleeve, to achieve a more favorable orientation of the fibers and to facilitate the positioning of the slip-on flange during assembly. .

Daartoe voorziet de uitvinding erin, dat het aandrukvlak van de kraagbus een conische vorm heeft. Door deze vorm worden de vezels bij de meest voorkomende industriële produktiewijzen: rotatiegiéten, koudpersen, warmpersen, vacuuminjeeteren en drukinjecteren, tegen dit schuine vlak gelegd, waardoor de krachten op de kraagbus ten gevolge van de inwendige druk overgebracht door de flenzen door de gunstige oriëntatie van de vezels sterk verbeterd worden opgenomen.To this end, the invention provides that the pressing surface of the collar sleeve has a conical shape. Due to this shape, the fibers are placed against this oblique surface in the most common industrial production methods: rotary molding, cold pressing, hot pressing, vacuum metering and pressure injecting, whereby the forces on the collar sleeve due to the internal pressure are transferred through the flanges due to the favorable orientation of the the fibers are greatly improved to be absorbed.

Ook andere dan conisch verlopende vormen zijn mogelijk, zoals afgeronde danwel andere vormen, die het beoogde doel van de uitvinding tot stand brengen.Other shapes than tapered are also possible, such as rounded or other shapes, which achieve the intended purpose of the invention.

Ten gevolge van de conische vorm, wordt een deel van de sluitkracht omgezet in een gelijkmatig over de omtrek radiaal gerichte kracht, welke drukkracht wordt opgenomen door de gesloten ringvormige kraagbus, waardoor de afschuifkrachten in de kritische doorsnede aanzienlijk worden verminderd.Due to the conical shape, part of the closing force is converted into an evenly radially circumferential force, which compressive force is absorbed by the closed annular collar sleeve, thereby significantly reducing the shear forces in the critical cross-section.

Een ander voordeel van de uitvinding is het makkelijker positioneren van de veelal zware overschuif-flens. Voor een gelijkmatig verdeelde belasting van de kraagbus is het noodzakelijk dat de overschuifflens concentrisch geplaatst is. Door de conische vorm is de overschuifflens zelfrichtend en behoeft er geen speciaal gereedschap of hulpmiddel te worden gebruikt.Another advantage of the invention is the easier positioning of the often heavy slip-on flange. For an evenly distributed load on the collar sleeve, it is necessary that the compression flange is placed concentrically. Due to the conical shape, the push-on flange is self-aligning and no special tools or aids need to be used.

De volgende figuren hebben als doel de beschrijving van de onderhavige uitvinding nader te verklaren, waarin: figuur 1 een gedeeltelijke doorsnede is van een gemonteerde kraagbus op een buis met een overschuifflens, volgens een mogelijke uitvoeringsvorm volgens de uitvinding.The following figures are intended to further explain the description of the present invention, in which: figure 1 is a partial cross-section of a mounted collar sleeve on a pipe with a push-on flange, according to a possible embodiment according to the invention.

figuur 2 een dwarsdoorsnede is van een kraagbus met een conisch verlopend aandrukvlak, met ter hoogte van het aandrukvlak, de ligging van de vezels in het kunststof materiaal weergegeven.Figure 2 is a cross-section of a collar sleeve with a conically extending pressing surface, with the position of the fibers in the plastic material being shown at the height of the pressing surface.

In figuur 1 wordt een overzicht gegeven van de constructie: kraagbus (1) op buis (2) met overschuifflens (3), van een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 1 gives an overview of the construction: collar sleeve (1) on tube (2) with push-on flange (3), of a first embodiment of the invention.

De kraagbus (1) heeft een aan één zijde van de kraagbus een licht verlopend conisch gedeelte (4), die na enige lengte overgaat in een sterker conisch verlopend gedeelte (5), dat aan zijn buitenomtrek tevens het aandrukvlak (5') vormt voor de overschuif flens (3) en na enige lengte overgaat in een afdichtingsvlak (6), dat bij gebruik het aansluitvlak vormt voor de bevestiging van een willekeurig geschikte appendage, zoals een afsluit-orgaan en dergelijke.The collar sleeve (1) has a slightly conical portion (4) on one side of the collar sleeve, which after some length changes into a more conical portion (5), which also forms the pressing surface (5 ') on its outer circumference for the slider flange (3) and after some length turns into a sealing surface (6), which in use forms the connecting surface for the attachment of any suitable fitting, such as a closing member and the like.

De overschuifflens (3) wordt aan de buitenomtrek van de kraagbus (l), ter hoogte van het conisch verlopende aandrukvlak (5') aangebracht, waarbij het naar dit aandrukvlak toegekeerde gedeelte (7) van de overschuifflens (3) een overeenkomstige vorm heeft als dit aandrukvlak.The compression flange (3) is mounted on the outer circumference of the collar sleeve (1), at the level of the conically extending pressing surface (5 '), the part (7) of the compression flange (3) facing this pressing surface having a similar shape as this pressing surface.

In omtreksrichting van de overschuifflens zijn op onderling gelijke afstanden een aantal boutgaten (8) aangebracht voor het aanbrengen van bouten, ten behoeve van de bevestiging aan een tegenoverliggende flens van een niet getoonde appendage.In the circumferential direction of the compression flange, a number of bolt holes (8) are provided at mutually equal distances for the purpose of mounting bolts, for the purpose of fixing to an opposite flange of a fitting not shown.

In een tweede uitvoeringsvorm van de kraagbus volgens de uitvinding is het ook mogelijk het aandrukvlak (5') van de kraagbus (l), het overeenkomstige aandrukvlak (7) van de overschuifflens (3) een afgeronde vorm te geven om het beoogde doel van de uitvinding te bereiken.In a second embodiment of the collar sleeve according to the invention, it is also possible to give the pressing surface (5 ') of the collar sleeve (1), the corresponding pressing surface (7) of the pushing flange (3) a rounded shape in order to achieve the intended purpose of the invention.

Figuur 2 vertoont een dwarsdoorsnede volgens de lijn li-ll in figuur 1 van de afzonderlijke kraagbus (1) van een eerste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarbij buis (2) en overschuifflens (3) zijn weggelaten. Hierin wordt de conisch verlopende doorsnede van de kraagbus (1) getoond, waarin in deze uitvoeringsvorm, een gering conisch verlopend eerste gedeelte (4) overgaat in een sterker conisch verlopend gedeelte (5), waarvan de buitenomtrek het aandrukvlak (5') vormt.Figure 2 shows a cross-section along the line 11-1 in Figure 1 of the separate collar sleeve (1) of a first embodiment according to the invention, with tube (2) and push-on flange (3) omitted. Shown is the conical cross-section of the collar sleeve (1), in which, in this embodiment, a slightly conically-extending first section (4) merges into a more conically-extending section (5), the outer circumference of which forms the pressing surface (5 ').

In bedrijf oefent de overschuifflens via zijn aandrukvlak (7), dat aansluit op het aandrukvlak (5') van de kraagbus, een axiaal gericht sluitkracht (Fl) uit. Deze sluitkracht (Fl) wordt ontbonden in een aan het aandrukvlak evenwijdig gerichte wrijvingskracht (F2) en een loodrecht op dit vlak gerichte normaalkracht (F3).In operation, the compression flange exerts an axially directed closing force (F1) via its pressing surface (7), which connects to the pressing surface (5 ') of the collar sleeve. This closing force (F1) is decomposed into a frictional force (F2) parallel to the pressing surface and a normal force (F3) directed perpendicular to this plane.

Bij belasting van de constructie is gebleken dat de kritische doorsnede (9), waarin het produkt door afschuiving faalt, ligt in de omtreksrichting van de kraagbus ter hoogte van de overgang van kraagbusgedeelte (4) naar kraagbusgedeelte (5).It has been found upon loading of the construction that the critical cross-section (9) in which the product fails by shearing lies in the circumferential direction of the collar sleeve at the level of the transition from collar sleeve section (4) to collar sleeve section (5).

In deze kritische doorsnede (9) wordt de kraagbus (l) belast door de normaalkracht (F3), die ten opzichte van de axiale sluitkracht (Fl) een aanmerkelijk lagere schuifkracht opwekt.In this critical cross-section (9), the collar sleeve (1) is loaded by the normal force (F3), which generates a considerably lower shear force relative to the axial closing force (F1).

Een ander voordeel van de uitvinding is de bij deze uitvoeringsvorm van de kraagbus gunstige ligging van de vezels (10), waardoor de optredende krachten optimaal worden opgenomen.Another advantage of the invention is the favorable position of the fibers (10) in this embodiment of the collar sleeve, whereby the occurring forces are optimally absorbed.

Claims

Collar sleeve, which is arranged around the outer circumference of a pipe end, wherein a push-on flange is arranged on the outer circumference of the collar bush against a pressing surface of the collar bush, for the purpose of connecting a fitting or the like to be connected to the pipe end characterized in that the pressing surface of. the collar sleeve has a shape such that the shear force occurring in the collar sleeve in the critical cross section of the collar sleeve is less than the axial closing force acting on the pipe / fitting connection. Collar sleeve according to claim 1, characterized in that the pressing surface of the collar sleeve is not perpendicular to the center line of the collar sleeve. Collar sleeve according to claim 1 or 2, characterized in that the pressing surface has a conical shape. Collar sleeve according to claim 1 or 2, characterized in that the pressing surface of the collar sleeve has a rounded shape. Collar sleeve according to claim 1,2,3 or 4, characterized in that the material from which the collar sleeve is made is reinforced with fibers. Collar bush according to claim 1, 2 or 3, characterized in that when mounting the slip-on flange, this flange can be placed concentrically without special tools or auxiliary means.