NO155743B

NO155743B - The sealing member.

Info

Publication number: NO155743B
Application number: NO841340A
Authority: NO
Inventors: Per Haaland
Original assignee: Per Haaland
Priority date: 1984-04-05
Filing date: 1984-04-05
Publication date: 1987-02-09
Also published as: NO155743C; NO841340L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et tetningselement for skjø- The present invention relates to a sealing element for joint

ten mellom to tilnærmet paralelle tetningsflater, f. eks. en mufferørskjøt, hvor tetningen tilveiebringes dels ved at tetningselementet blir komprimert mellom tetningsflåtene, mens disse paralellforskyves i forhold til hverandre, og dels ved at tetteeffekten forøkes av det innvendige væsketrykket som tetningselementet skal tette imot, ved at trykket presser tetningsleppene, som tetningselementet (pakningen) er utstyrt med imot sine respektive tetningsflater. ten between two approximately parallel sealing surfaces, e.g. a socket pipe joint, where the seal is provided partly by the sealing element being compressed between the sealing rafts, while these are displaced parallel to each other, and partly by the sealing effect being increased by the internal fluid pressure that the sealing element must seal against, by the pressure pressing the sealing lips, which the sealing element (gasket) are equipped with against their respective sealing surfaces.

Pakninger utstyrt med en eller flere tetningslepper som kan motstå et innvendig væsketrykk, er allment kjent. Gaskets equipped with one or more sealing lips which can withstand an internal liquid pressure are generally known.

Disse kjente konstruksjoner er beregnet for fast montering i These known constructions are intended for permanent installation in

et spor eller på en resess på den ene tetningsflaten, mens den andre tetningsflaten under sammenmonteringen skyves innover pakningen i retning med tetningsleppen. Det innvendige trykk som pakningen skal tette mot, presser pakningen mot resessen eller den ytre endeflate av sporet, samtidig som leppene presses mot tetningsflåtene. a groove or on a recess on one sealing surface, while the other sealing surface during assembly is pushed into the gasket in the direction of the sealing lip. The internal pressure against which the gasket must seal, presses the gasket against the recess or the outer end surface of the groove, at the same time as the lips are pressed against the sealing rafts.

Pakninger av leppetypen som benyttes i forbindelse med slik utformede tetningsflater virker stort sett utmerket, men totalomkostnaden av skjøten blir unødvendig høy, fordi gods-tykkelsen i den ene tetningsflaten (den med sporet eller resessen) må dimensjoneres slik at den kan gi plass for sporet eller resessen. Seals of the lip type that are used in connection with sealing surfaces designed in this way generally work excellently, but the total cost of the joint becomes unnecessarily high, because the material thickness in one sealing surface (the one with the groove or recess) must be dimensioned so that it can provide space for the groove or the recess.

For om mulig å elimenere disse bruksmessige begrensninger og ekstra kostnader, er det gjort betydelige utviklingsarbeider, og foreliggende oppfinnelse som i det etterfølgende skal be-skrives nærmere, med henvisning til tegninger, mener å gi an-visning på en pakningskonstruksjon hvor nevnte spor eller resess er unødvendig, eller av underordnet betydning, fordi pakningen har betydelige selvlåsende egenskaper, samtidig som montasjekraften holdes lav og i bruksmessig sammenheng av aksep-tabel størrelse. In order, if possible, to eliminate these usage-related limitations and additional costs, considerable development work has been carried out, and the present invention, which will be described in more detail below, with reference to drawings, intends to provide instructions for a gasket construction where said groove or recess is unnecessary, or of secondary importance, because the gasket has significant self-locking properties, while at the same time the assembly force is kept low and in the context of use of an acceptable size.

Pakningen er forutsatt å bli produsert av en elastomer med The gasket is supposed to be produced from an elastomer with

en hårdhet som er tilpasset formålet, men fortrinnsvis i størrelse ca 50° Shore, og dens karakteristiske- trekk er angitt i de etterfølgende krav. a hardness that is adapted to the purpose, but preferably in the size of approx. 50° Shore, and its characteristic features are specified in the following requirements.

Pos (1) viser en låsehake som pakningen kan være utstyrt med for å fiksere denne på enden av røret (13) i fig. 2. Pos (1) shows a locking hook with which the gasket can be equipped to fix it on the end of the tube (13) in fig. 2.

Videre har pakningen en kropp (14) med konisk entringsflate Furthermore, the gasket has a body (14) with a conical entry surface

(2) som avsluttes med en avstryker/støttekam (3). De innvendige og utvendige tettelepper (4) og (5) strekker seg ut fra kroppen (14) med konkave ytterflater (6) og (7) og konvekse innerflater (8) og (9) som går over i utsparingen (11). Denne er dimensjonert slik at hovedtetningsleppen (4) får et relativt tynt forbindelsesstykke (10) til kroppen (14). (2) which ends with a scraper/support comb (3). The inner and outer sealing lips (4) and (5) extend from the body (14) with concave outer surfaces (6) and (7) and convex inner surfaces (8) and (9) which merge into the recess (11). This is dimensioned so that the main sealing lip (4) gets a relatively thin connecting piece (10) to the body (14).

Når pakningsprofilet (14) monteres i f. eks. en muffeende (13) slik det er vist i fig. 2, så vil tetningsleppens (5) konkave ytterflate (7) bli liggende med tilnærmet sylindrisk kontakt mot muffen (13), fordi pakningen iflg. oppfinnelsen skal ha en overlengde på ca 2 - 3%. Denne overlengde vil også medføre at tetningsleppen (4) vil bli presset noe mot tetningsleppen (5) slik at de konvekse flatene (8) og (9) får kontakt med hverandre. When the gasket profile (14) is mounted in e.g. a socket end (13) as shown in fig. 2, then the concave outer surface (7) of the sealing lip (5) will lie with approximately cylindrical contact against the sleeve (13), because the gasket according to the invention must have an overlength of approx. 2 - 3%. This excess length will also mean that the sealing lip (4) will be pressed somewhat against the sealing lip (5) so that the convex surfaces (8) and (9) come into contact with each other.

Hvis pakningen monteres på spissenden av røret (12), skal lengden være tilsvarende meget kortere slik at pakningen blir forspent på samme måte. If the gasket is mounted on the tip end of the pipe (12), the length must be correspondingly much shorter so that the gasket is pre-tensioned in the same way.

Når et rør (12) fig. 3 skyves inn i røret (13) hvor pakningen (14) er montert, vil dette først bli styrt inn i pakningen av den koniske entringsflaten (2) som fortrinnsvis er påført et glidemiddel på samme måte som flatene (6) og (8) på tetningsleppen (4). Etterhvert som røret skyves videre innover, vil avstryker/støttekammen (3) bli komprimert, men fordi denne har liten bredde og stivhet, vil kraften for å oppnå dette være av begrenset størrelse, og kammens vesentligste oppgave er å virke som en avskraper mot forurensninger på røret (12) slik at disse ikke skader tetteeffekten på leppen (4). Samtidig vil kompre-sjonen av kammen (3) hjelpe låsehaken (1) med å fiksere pakningen på muffen (13) fordi pakningskroppen (14) blir liggende lett komprimert mellom rørene. When a tube (12) fig. 3 is pushed into the pipe (13) where the gasket (14) is mounted, this will first be guided into the gasket by the conical entry surface (2) which is preferably coated with a lubricant in the same way as surfaces (6) and (8) on the sealing lip (4). As the pipe is pushed further inward, the scraper/support cam (3) will be compressed, but because this has a small width and stiffness, the force to achieve this will be of limited size, and the cam's main task is to act as a scraper against contaminants on the tube (12) so that these do not damage the sealing effect on the lip (4). At the same time, the compression of the cam (3) will help the locking hook (1) to fix the gasket on the sleeve (13) because the gasket body (14) will lie slightly compressed between the pipes.

Tetningsleppen (4) er festet til pakningskroppen (14) så The sealing lip (4) is attached to the gasket body (14) so

lavt at pakningstykkelsen (16) fortrinnsvis er lik med eller mindre enn minste spalteåpning (A2) i fig. 4. low that the packing thickness (16) is preferably equal to or less than the smallest gap opening (A2) in fig. 4.

Dette resulterer i at sammenføringskraften er liten når This results in the joining force being small when

røret (12) skyves innover den konkave overflate (6) på hovedtetningsleppen (4). the tube (12) is pushed into the concave surface (6) of the main sealing lip (4).

Etterhvert som kompresjonen over de to tetningsleppene (4) Gradually as the compression over the two sealing lips (4)

og (5) stiger, øker friksjonen mellom leppeoverflaten (6) and (5) rises, increasing the friction between the lip surface (6)

og røret (12) slik at tetningsleppen (4) trekkes med i be-vegelsesretningen. Herved glir den konvekse innvendige overflate (8) på tetningsleppen (4) ned over den konvekse innvendige overflate (9) på pakningsleppen (5) slik at pakningstykkelsen reduseres tilsvarende. and the tube (12) so that the sealing lip (4) is pulled along in the direction of movement. Hereby, the convex inner surface (8) of the sealing lip (4) slides down over the convex inner surface (9) of the gasket lip (5) so that the gasket thickness is reduced accordingly.

Denne bevegelse gjøres mulig fordi festet av leppen (4) er utformet som et relativt tynt strekkbart belte (10) ved hjelp av utsparingen (11) mellom leppene. This movement is made possible because the attachment of the lip (4) is designed as a relatively thin stretchable belt (10) by means of the recess (11) between the lips.

Ved å tilpasse dimensjonene mellom tetningsleppene (4) og By adapting the dimensions between the sealing lips (4) and

(5) samt forbindelsesbeltet (10) vil man kunne holde montasjekraften innenfor valgte grenser selv om tetnings-spalten (Al) - (A2) varierer betydelig slik det er vist i fig. 3 og 4. (5) as well as the connecting belt (10), it will be possible to keep the assembly force within selected limits even if the sealing gap (A1) - (A2) varies significantly as shown in fig. 3 and 4.

Etter at rørene er ført tilstrekkelig langt sammen og mon-tasje dermed er fullført, vil pakningens elastiske egenskaper søke å bringe leppen (4) tilbake til sin opprinnelige stilling, kilevirkningen som dermed oppstår mellom flatene (8) og (9) vil gi øket tettetrykk og låsevirkning mellom rørene. Denne virkning forsterkes ytterligere hvis røret (12) blir trukket eller presset ut av muffen (13) fordi tetningsleppen da vil følge røret (12)'s bevegelsesretning. Et innvendig væsketrykk i spalten (Al) og (A2) vil virke på samme måte ved at trykket presser på flaten (8) i retning som vist med pilene (17), slik at leppen (4) blir presset oppover den konkave over-flaten (9) på leppen (5), hvorved kompresjonen og tetnings-trykket stiger både mellom leppen (4) og røret (12) og mellom leppen (5) og muffen (13). After the pipes have been brought together sufficiently far and assembly has thus been completed, the gasket's elastic properties will seek to bring the lip (4) back to its original position, the wedge effect that thus occurs between the surfaces (8) and (9) will give increased sealing pressure and locking effect between the pipes. This effect is further enhanced if the tube (12) is pulled or pushed out of the sleeve (13) because the sealing lip will then follow the direction of movement of the tube (12). An internal fluid pressure in the gaps (A1) and (A2) will act in the same way, in that the pressure presses on the surface (8) in the direction shown by the arrows (17), so that the lip (4) is pressed up the concave surface (9) on the lip (5), whereby the compression and sealing pressure rises both between the lip (4) and the tube (12) and between the lip (5) and the sleeve (13).

Denneøkte kompresjonen forhindrer også at pakningen blir presset ut av spalten mellom rørene, på grunn av det innvendige overtrykket, fordi dette trykket ikke kan bli høyere eller like stort som det pakningen utøver mot rørene (12) og (13) på grunn av denne kilevirkning. This increased compression also prevents the gasket from being pushed out of the gap between the pipes, due to the internal overpressure, because this pressure cannot be higher or as great as that which the gasket exerts against the pipes (12) and (13) due to this wedging effect.

Hvis pakningen skal arbeide mot særlig store hydrauliske If the seal is to work against particularly large hydraulic

trykk, så kan pakningen likevel bli presset ut av spalten ved såkalt kaldflyt, dvs. en deformasjon av selve paknings-materialet. pressure, the gasket can nevertheless be pushed out of the gap by so-called cold flow, i.e. a deformation of the gasket material itself.

For å motvirke dette kan pakningsprofilet gis en spesiell To counteract this, the gasket profile can be given a special

stor bredde (C) i forhold til tykkelsen (B). Videre kan det i muffen (13) anordnes en låserille (18), slik at en fortykkelse av leppen (5) kommer i inngrep med denne. large width (C) in relation to the thickness (B). Furthermore, a locking groove (18) can be arranged in the sleeve (13), so that a thickening of the lip (5) engages with it.

Pakningen kan også utstyres med en forsterkningsring (19) The gasket can also be equipped with a reinforcement ring (19)

som er laget av et hardere materiale og som er i inngrep både med tetningsleppen (5) og muffen (13) slik det er vist i fig. 5. which is made of a harder material and which engages both with the sealing lip (5) and the sleeve (13) as shown in fig. 5.

Pakninger som er utformet i henhold til oppfinnelsen av Gaskets designed according to the invention of

f.eks. gummi, kan produseres industrielt ved formpressing som lukkede ringer eller annen hensiktsmessig form. e.g. rubber, can be produced industrially by compression molding as closed rings or other appropriate form.

Profilen kan også ekstruderes ut i løpende lengder som kan skjøtes til ringer eller lignende. The profile can also be extruded in continuous lengths that can be joined to form rings or the like.

De til søknaden medfølgende tegninger, som viser snitt av pakningsprofilet og rørene, må bare betraktes som eksempler for å forklare en foretrukket utførelse og virkemåten av oppfinnelsen, som ikke er bundet til disse eksempler, men dekker utførelsesformer med andre dimensjonsforhold, slik at oppfinnelsen kan benyttes for alle typer av tetnings-spalter hvor tetningsflåtene er tilnærmet paralelle og som forskyves tilnærmet paralellt i forhold til hverandre under sammenmonteringen. The drawings accompanying the application, which show sections of the gasket profile and the pipes, must only be considered as examples to explain a preferred embodiment and the way the invention works, which is not bound to these examples, but covers embodiments with other dimensional ratios, so that the invention can be used for all types of sealing gaps where the sealing rafts are approximately parallel and which are displaced approximately parallel in relation to each other during assembly.

Claims

1. The sealing element for sealing the gap between two approximately parallel sealing surfaces (12 and 13) which during assembly are displaced parallel to each other, and have a mutual distance, less than the thickness of the sealing element, so that this is compressed between the sealing rafts, of the type where the sealing element , which consists of the gasket body (14) to which sealing

the lips (4 and 5) with convex inner surfaces (8 and 9) which form contact with each other during assembly and are axially offset in relation to each other by the fact that the sealing lip (4) is connected to the gasket body (14) with a thin stretchable belt (10) is placed firmly on one sealing surface (13) and where the other sealing surface (12) slides against the sealing element's surface (6), and where the sealing effect is enhanced by the sealing lips (4 and 5), characterized in that the lips (4 and 5) have concave outer surfaces (6 and 7) which are flattened during assembly, so that the lips get their greatest contact pressure at the outer end of the lip and because the lip (4), which is connected to the body with the thin stretchable belt (10), is arranged with its convex part mainly in front the second sealing lip (5), so that in the compressed state the lip (4) in addition to exerting increased contact pressure against its outer end also provides contact pressure against the second sealing surface (13) and the outer end of the second sealing lip (5) nothing. 2. Sealing element according to claim 1, characterized in that the sealing lip (4), which is known per se, is attached so low down on the body (14) that the thickness of the gasket at the attachment point (16) is equal to or less than the gap which must be sealed.

3. Sealing element according to claims 1 and 2, characterized in that the gasket body, which is known per se, has a comb (3) which fixes the gasket to the sleeve (13) and scrapes clean the sealing surface (12).

4. Sealing element according to claims 1 and 2, characterized in that the lip (5) is designed with a groove (21) with an inserted ring (19) of a harder material which interacts with a groove (18) in the sealing surface (13).