NO150293B - Roerkobling - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en rørkobling med et hus

som klammeraktig kan spennes rundt rørender som skal forbindes,

i hvilket hus det er innesluttet en i aksialsnitt C-formet inn-

ad åpen mansjett hvis mot hverandre stående ben er utformet som tetningslepper og hvis steg ligger an mot husets innside,

hvor tetningsleppene ved uspent hus ennå ikke ligger an mot ytterflaten av de rørender som skal forbindes, og ved spent hus er ført til fullt flateanlegg mot rørendenes ytterflate ved hjelp av hver sin mot respektive leppe og mansjettens steg anliggende støttering.

En slik rørkobling er kjent fra US-PS 3 877 733. I denne kjente rørkobling består støtteringen, som på den ene side bringer tetningsleppene til anlegg mot rørendenes ytterflater og på den annen side trykker et lite område av -tetningsmansjettens steg mot husets innside av en elastomer. Elastomerer har som kjent en betydelig termisk utvidelseskoeffisient og har dessuten den egenskap at de ved stadige temperaturvekslinger over lang tid mister sin elastisitet, dvs. de nærmest lammes.

Dette fører til at vulstene i den tidligere kjente rørkobling

med tiden ikke lenger trykker tetningsleppene mot rørenes ut-

sider med tilstrekkelig innadrettet kraft. Følgen av dette er at koblingens tetningsevne svekkes. Dette gjelder spesielt når koblingen ved f.eks. reparasjonsarbeider løsnes og deretter spennes rundt rørendene.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å tilveiebringe en rørkobling av den kjente type hvor det selv ved "lammet", dvs. eldet mansjettmateriale, er sørget for at den fra det fast-

spente hus utgående, radialt innadrettede kraft alltid i tilstrekkelig grad overføres til tetningsleppene, slik at disse selv etter flere gangers løsning og fastspenning av koblingen alltid kommer til tettende anlegg mot rørendene.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en rørkobling av den inn-ledningsvis nevnte type, hvor det karakteristiske er at støtte-ringen er utformet som skruefjærringer hvis vindinger ved spent hus befinner seg i forspent tilstand, med vindingene i avstand fra hverandre.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til de utførelseseksempler som er vist på vedføyede tegning.

Fig. 1 er en perspektivisk skisse av en rørkobling rede for montering på rørender,

fig. 2 viser et snitt langs linjen II - II på fig. 1, med rørender ført inn i koblingen, idet dette snitt er vist i to over hverandre anordnede halvdeler; den øverste halvdel tilsvarer den stort sett til venstre beliggende halvdel på

fig. 1 med ennå ikke tilstrammet kobling, mens den nedre halvdel derimot viser den til høyre beliggende halvdel på

fig. 1 med strammet hus,

fig. 3 og 4 viser perspektivisk to elementer av den på fig. 1 viste kobling som om disse elementer var tatt ut av fig. 1

uten dreining, og

fig. 5 viser et delsnitt gjennom en utførelsesvariant av de på fig. 2 fremstilte elementer.

Den på fig. 1 og 2 viste rørkobling 10 oppviser et hus 11 stort sett av form som en spennklave eller, -muffe hvis huslegeme 12 i alt vesentlig er sylindrisk og som ved sine.ender har innadragende flenser 13, 14. Huset 11 er utført i ett stykke av sterk plate, f.eks. rustfritt stål. Fliker 15, 16 som er dannet i ett stykke med huset 11 og som er bøyet ut og tilbake i motsatt retning, omslutter hver en f.eks. sylindrisk spennbjelke 17, 18, hvilke bjelker ved hjelp av et antall bolter - her to bolter med sekskantåpning 19, 20 - er forbundet med hverandre. De frie endekanter av flikene 15, 16 er hensiktsmessig fastsveiset til ytterflaten av huslegemet 12. I det foreliggende eksempel er hodene 21, 22 av boltene 19 hhv. 20 med sekskantåpning tilgjen-gelig gjennom avlange hull 23 hhv. 24 i fliken 15. De til hodene 21, 22 tilsluttede deler av boltene 19, 20 forløper med noe klaring gjennom ikke viste tverrboringer i spennbjelken 17, gjennom ikke synlige åpninger i det bøyede parti av fliken 15, videre med

klaring gjennom åpninger 25, 26 i det bøyede parti av fliken 16

og til slutt inn i gjengede tverrboringer i spennbjelken 18. Av det foregående vil fremgå at huset 11 ved tiltrekning av boltene 19, 20 lar seg trekke sammen som en spennklave eller

-muffe.

Angående de deler i huset 11 som ligger mellom flensene 13 og 14 vises det spesielt til fig. 2. Huset 11 omslutter en med C-formig aksialtverrsnitt, innad åpen tetningsmansjett 27, fortrinnsvis av en syntetisk gummi, hvis steg 28 med sin utside med mellomlegg av et stålbåndinnlegg 29 ligger fast an mot den sylindriske innside 30 av huslegemet 12. Stålbåndinnlegget 29 tjener blandt annet til å bygge bro over åpningen (betegnet med 31 på fig. 1) mellom de om-bøyde områder av flikene 15,16. Det skal senere kommes tilbake til stålbåndinnlegget 29.

Til begge ender av steget 28 av tetningsmansjetten 27 slutter det seg endepårtier utformet som tetningslepper 32 og 33. Tetningsleppene oppviser ved sin frie endekant en skarp tetningskant 34

hhv. 35 som ved stramming av huset 11 kommer til å ligge tettende an mot overflaten av rørendene 36, 37 som skal forbindes av koblingen 10 (i øvre del av fig. 2 er huset ennå ikke tilstrammet). På den side av tetningsleppene 32, 33 som vender mot steget 28 er det dannet en utad åpen, i tverrsnitt omtrent halvsirkelformig ringnot 38, 39 hvori er anbragt en lukket, lett strukket metallisk skruefjærring 40, hhv. 41. Med sin. ytteromkrets støtter denne et relativt tynnvegget parti 42, hhv. 43 av steget på dettes innside og er selv avstøttet mot dette. Mellom ringnotene 38, 39 og tetningsleppenes egentlige rot 44, 45 befinner det seg et ringformig hulrom 46, 47 som gjennom vindingene i skruefjærringene 40,41 står i forbindelse med rommet 48 mellom innsiden av steget 28 og utsiden av rørenden 36, 37.

Hensikten med denne anordning er som følger. Skruefjærringene 40, 41 utøver hovedsakelig fire funksjoner. Ved at de på utsiden er av-støttet mot innsiden av stegets 28 parti 42, hhv. 43, bevirker de en første sikkerhet for at tetningsleppene 32, 33 ved tilstramming av huset med stor radial trykkraft kun på grunn av sin egen elastisitet presses mot utsiden av rørenden 36, hhv. 37. Ved at de er lett strukket, sikrer de for det andre at innertrykket i røret kommer til å virke i rommet 48 og også på hele lengden av den side av tetningsleppene 32, 33 som vender mot steget 28, inklusive hulrommene 46, 47, og dermed presser tetningsleppene hydrostatisk innover på hele deres ytre omkrets. For det tredje sikrer skruefjærringene, ifølge foreliggende oppfinnelse, at spesielt ved reduksjon av egenelastisiteten i tetningsmansjettens 27 materiale_på grunn av gjentatte og over lengere tid virkende termiske vekselpåkjenninger, vil tetningsleppene 32 og 33 fremdeles presses mot ytterflaten av rørendene 36, 37 selv når det ikke hersker noe innertrykk og den eventuelt manglende elastisitet i mansjettmaterialet ellers ville muliggjøre løfting av tetningsleppene 32 og 33. Likeledes forhindrer skruefjærringene 40, 41 også løfting av de tynnveggede partier 42, 43 av mansjettsteget 28 bort fra stålbåndinnlegget 29, hvilken løfting ville kunne forårsakes av den praktisk talt uunngåelige aldringsforandring av gummimaterialet ved termiske påkjenninger, så snart innertrykket i røret synker eller bortfaller.

Dette sistnevnte forhold motvirkes også ved den spesielle profe-lering av innsiden av det parti av steget 28 som ligger mellom tetningsleppene 32 og 33. Det vil ses at dette området ikke har konstant veggtykkelse, men oppviser ringformige og innadragende vulster 4 9 anordnet med aksial innbyrdes avstand, hvilke vulster gir innsiden en bølget profil. Denne profil er antydet på fig. 1

med prikket linje 50. Disse vulster 49 tjener som radialt utad-virkende avstivningsribber som forhindrer en løfting av steget 28 bort fra stålbåndinnlegget 29 når mansjettmaterialet etter forut-gående, termisk betinget utvidelse igjen trekker seg sammen.

Av det forangående vil fremgå at tetningsmansjettens 27 steg 28 - sett i aksialsnitt - ikke som den tidligere kjente kobling vesentlig kun i området for tetningsleppene 32, 33 er avstivet i radial retning ved hjelp av avstøtningen (her ved hjelp av skruefjærringene 40, 41), men oppviser radialt utad virksomme avstivingselementer i form av ringvulster 49 i området mellom tetningsleppene 32, 33. Det er blitt fastslått at på grunn av denne profilering av steget 28, vil mansjettens steg også etter i lengere tid å ha vært utsatt for tempera-turer nær den maksimalt tillatte grensetemperatur (for mansjettmaterialet), trykkes til fast anlegg mot innerveggen 30 av huset 11, hhv. mot stålbåndinnlegget 29, selv når mansjettmaterialet etter lang tids påkjenning har mistet sine opprinnelige elastisitetsegenskaper. Koblingens tetthet kan da kun opprettholdes når de opprinnelige elastiske egenskaper av mansjettmaterialet avløses av tidligere plastiske egenskaper, nemlig også fordi skruefjærringene 40, 41 be-holder sin elastisitet langt over den tillatelige temperaturgrense for gummimaterialer.

Endene av tetningsmansjetten 27 er oppdelt i to i alt vesentlig koniske flater 51, 52 hhv. 53, 54. De radialt ytre koniske flater 51, 53 ligger an mot de innad bøyede sidekanter 55, 56 av stålbåndinnlegget 29. Dette kan - uten at det fremgår av tegningen - hen-siktsmessigvis ved ustrammet hus 11 ha form av en ikke helt lukket ring hvis ender ligger omtrent så langt fra hverandre som avstanden mellom de bøyede partier av flikene 15, 16, idet naturligvis disse ender av stålbåndinnlegget 29 fortrinnsvis er anordnet diametralt motsatt åpningen 31.

De indre koniske flater 52, hhv. 54 i mansjettens 27 ender ligger hver fast an mot en kjeglestumpformet spennring 58, hhv. 57. Denne spennring, som likeledes er utformet av sterkt stål, består av et bånd som konisk er blitt bøyet til litt mer enn en vikling med løst overlappende viklingsender. Ved sin største diameter er spennringene 57, 58 holdt aksialt i huset i hjørnet 59 hhv. 60 mellom huslegemet 12 og flensen 14 hhv. 13. Ved deres minste diameter oppviser spennringene et stort antall lameller 61 fremkommet ved J-formige innsnitt, hvilke lameller er bøyet ut fra spennringens kjegleflate slik at de taksteinaktig overlapper hverandre. De frie endekanter av hver av disse lameller 61 danner dermed en klo er bestemt til å begrave seg i ytterflatene av rørene som skal forbindes og der klore seg fast.

Går man ut fra den øverste på fig. 2 fremstilte stilling av huset 11 og spenner dette fast på rørendene 36, 37, trenger klørne 62 i endene av lamellene 61 på spennringene 57, 58 umiddelbart inn i ytterflaten av rørendene. Dette fordi spennringene 57, 58 i området for sin største diameter, dvs. hjørnene 60 hhv. 59, forspennes av et grep som virker både på deres ytterflate og innerflate. Dette grep består på den ene side av en ytre, massiv sprengring 6 3 (se fig. 4) som i tverrsnitt har form av en trekant med innadragende toppunkt. Sprengringen 63 har således en sylindrisk ytterflate 64 som ligger fast an mot innsiden 30 av huslegemet 12 ved hjørnene 59, 60, en første kjegleflate 65 som fast ligger an mot sidekanten 55 hhv. 56 og dermed mot den koniske flate 51 hhv. 53 i enden av mansjetten 27, og endelig en andre-kjegleflate 66 som ligger fast an mot ytterflaten av spennringen 57 hhv. 58. Endene 67, 68 (fig. 4) av sprengringen 63 ligger (ved ustrammet hus 11) høyst så langt fra hverandre som de bøyde partier av flikene 15, 16, slik at de ved strammet hus 11 kommer til å ligge mot hverandre og gjøre sprengringen 63 til en stiv, lukket ring. Åpningen mellom endene 67 og 68 er selvfølgelig dreiet i forhold til åpningen 31, noe som fremgår av fig. 4 i sammenheng med fig. 1.

For det andre består grepet om de lammelerte spennringer 57, 58 av en ytterligere sprengring 69 (fig. 3) som angriper, spennringens innerflate, hvilken sprengring i utførelsesformen vist på fig. 1-3 har sirkelrundt tverrsnitt. Denne sprengring 69 er avstøttet mot innsiden av flensen 13 hhv. 14. Endene 70, 71 av sprengringen 69 ligger (ved uspent hus 11) omtrent like langt fra hverandre som endene 67, 68 av sprengringen 63, og kommer (ved spent hus) til å ligge mot hverandre. Åpningen mellom endene 70 og 71 er i koblingen 10 forskøvet såvel i forhold til åpningen 31 som åpningen mellom.endene 67 og 68.

Ved hjelp av sprengringenes 63 og 69 grep på spennringene 58 og 57 vil det på tross av mansjettens 27 materiales ettergivenhet være sikret at klørne 62' ved husets 11 spenning umiddelbart tvinges til

å forankre seg i ytterflaten av rørendene 36, 37 som skal forbindes, selv når det i rommet 48 ennå ikke består noe hydrostatisk trykk som ved hjelp av den inkompresible mansjett 27 ville bevirke det samme. Den viste kobling utgjør således helt fra begynnelsen ikke bare en tett, men også en i aksial retning og i dreieretning formfast forbindelse mellom rørendene så snart huset er fastspent. Denne forbindelse består også i praktisk talt ubegrenset tid selv når bruks-temperaturen ligger nær den øvre tillatte grense.

En utførelsesvariant for sprengringen 6 9 er vist på fig. 5. Denne sprengring 69' oppviser et trekantet tverrsnitt og dermed en kjegleflate 72 som er bestemt for anlegg mot den indre flate av spennringen 57 hhv. 58, så vel som en plan ringflate 73 som er bestemt for anlegg mot innsiden av flensen 13, hhv. 14. Det radialt innerste angrepspunkt på sprengringen 69 eller 69' som angriper den indre flate av spennringen 57, 58, ligger på en større diameter enn det innerste angrepspunkt for spennringen 6 3 mot den ytre overflate av spennringen 57 hhv. 58. Derved har spennringen 57, 58 mulighet til å øke sin åpningsvinkel, noe som har til følge at klørne 62 graver seg enda dypere inn i overflaten på de forbundene rørender 36, 37.

Claims (1)

1. Rørkobling med et hus (11) som klammeraktig kan spennes rundt rørender (36, 37) som skal forbindes, i hvilket hus det er innesluttet en i aksialsnitt C-formet, innad åpen mansjett hvis mot hverandre stående ben er utformet som tetningslepper (32, 33) og hvis steg (28) ligger an mot husets (11) innside, hvor tetningsleppene (32, 33) ved uspent hus (11) ennå ikke ligger an mot ytterflaten av de rørender (36, 37) som skal forbindes og ved spent hus (11) er ført til fullt flateanlegg mot rørendenes (36, 37) ytterflate ved hjelp av hver sin mot respektive leppe og mansjettens steg (28) anliggende støttering (40, 41), karakterisert ved at støtteringene er utformet som skruefjærringer (40, 41)-hvis vindinger-ved spent hus (11) befinner seg i forspent tilstand, med vindingene i avstand fra hverandre.