NO174861B

NO174861B - Pipe connecting device with sleeve sealing element and insertion part

Info

Publication number: NO174861B
Application number: NO875380A
Authority: NO
Inventors: Horst Vogelsang
Original assignee: Vogelsang Ernst Gmbh Co Kg
Priority date: 1986-12-31
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1994-04-11
Also published as: DK692287D0; ES2028036T3; DE8634927U1; NO875380L; FI875625A; DK692287A; FI875625A0; EP0273221A2; NO875380D0; NO174861C; EP0273221B1; FI87267C; DK167035B1; EP0273221A3; DE3644834C1; FI87267B

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en rørforbindelsesanordning med muffe, tetningselement og innføringsdel, særlig for plastrør, idet muffen omfatter et ytre føringsparti, et indre førings-parti og en utvidelse for tetningselementet, hvilken utvidelse består av en rille for en holdering og et tetningskammer for en tetningskonus på tetningselementet, idet tetningskonusen er forbundet med holderingen og i ikke sammenkoblet tilstand er traktformet innsnevret i innføringsretningen på den radialt indre siden, og holderingen har på sin innside en rundtgående kompresjonsribbe, som i det minste i retning mot det ytre føringspartiet har en avfasning, som fortsetter som en skråflate frem til en flanke på innføringssiden av holderingen, idet holderingen ved hjelp av innføringsdelen, via kompresjonsribben trykkes inn i rillen, som i likhet med holderingen har trapesformet tverrsnitt, idet kompresjonsribben er anordnet bak midtpunktet til det trapesformede tverrsnitt til henholdsvis rillen og holderingen, regnet i innføringsret-ningen, og flanken i rillen er lenger enn den tilsvarende flanke på holderingen. The present invention relates to a pipe connection device with a sleeve, sealing element and insertion part, in particular for plastic pipes, the sleeve comprising an outer guide part, an inner guide part and an extension for the sealing element, which extension consists of a groove for a retaining ring and a sealing chamber for a sealing cone on the sealing element, the sealing cone being connected to the retaining ring and in the unconnected state is funnel-shaped narrowed in the insertion direction on the radially inner side, and the retaining ring has on its inside a circumferential compression rib, which at least in the direction of the outer guide part has a chamfer, which continues as an inclined surface up to a flank on the insertion side of the retaining ring, the retaining ring being pressed into the groove by means of the insertion part, via the compression rib, which, like the retaining ring, has a trapezoidal cross-section, the compression rib being arranged behind the center point of the trapezoidal cross-section of the groove and retaining ring respectively one, counted in the insertion direction, and the flank in the groove is longer than the corresponding flank on the retaining ring.

Rørforbindelsesanordninger av denne type benyttes for nedgravde rørledninger, særlig for kabelbeskyttelsesrør eller kabelføringsrør. Anordningene er kjent som tofase-rørforbindelsesanordninger, fordi tetningselementet som består av holderingen og tetningskonusen fyller en dobbelt funksjon. Kompresjonsribben på holderingen bevirker ved innføringen av innføringsdelen først en sentrering av innføringsdelen, og deretter bevirker tetningskonusen hovedsakelig tetning. Pipe connection devices of this type are used for buried pipelines, in particular for cable protection pipes or cable guide pipes. The devices are known as two-phase pipe connection devices, because the sealing element consisting of the retaining ring and the sealing cone fulfills a dual function. The compression rib on the retaining ring, when inserting the insertion part, first causes a centering of the insertion part, and then the sealing cone mainly causes sealing.

I en kjent rørforbindelsesanordning av denne type In a known pipe connection device of this type

(DE 28 00 406) er tetningskonusen et fleksibelt element, i form av et kompakt profil av gummi. Gummi er som bekjent inkompressibel. Dette bevirker forholdsvis store innføringskrefter ved innføring av innføringsdelen i muffen. Dersom veggtykkelsen til tetningskonusen minskes, vil dette påvirke tettevirkningen. (DE 28 00 406) the sealing cone is a flexible element, in the form of a compact profile made of rubber. Rubber is known to be incompressible. This causes relatively large insertion forces when inserting the insertion part into the sleeve. If the wall thickness of the sealing cone is reduced, this will affect the sealing effect.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en rørforbindelsesanordning av den innledningsvis angitte type, og som medfører at kraften for innføring av innføringsdelen minskes, samtidig med at tettevirkningen ikke påvirkes. The purpose of the present invention is to arrive at a pipe connection device of the type indicated at the outset, which entails that the force for inserting the insertion part is reduced, while at the same time that the sealing effect is not affected.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at en første, radialt ytterste tetningsleppe som inngår i tetningskonusen og rager aksialt innover fra holderingen danner anlegg mot innsiden av tetningskammeret, og at en andre, radialt innerste tetningsleppe som inngår i tetningskonusen også rager aksialt innover fra holderingen og, når innføringsdelen ikke er ført inn, avgrenser en ringspalt sammen med den første tetningsleppen samt rager lenger innover enn denne, og har en snabelformet bøy som rager ut til anlegg mot innsiden av tetningskammeret. According to the invention, this is achieved by a first, radially outermost sealing lip that forms part of the sealing cone and projects axially inwards from the retaining ring forming contact with the inside of the sealing chamber, and that a second, radially innermost sealing lip that forms part of the sealing cone also projects axially inwards from the retaining ring and, when the insertion part is not inserted, defines an annular gap together with the first sealing lip and projects further inwards than this, and has a proboscis-shaped bend which projects out to abut against the inside of the sealing chamber.

Den radialt ytterste tetningsleppen kan omfatte to eller flere rundtgående tetningsribber mot muffen. Den radialt innerste tetningsleppen er i henhold til en foretrukket utførelsesform i området foran den snabelformede bøyen utstyrt med to eller flere rundtgående, radialt innover rettede tetningsribber. The radially outermost sealing lip may comprise two or more circumferential sealing ribs against the sleeve. According to a preferred embodiment, the radially innermost sealing lip in the area in front of the proboscis-shaped bend is equipped with two or more circumferential, radially inwardly directed sealing ribs.

I en rørforbindelsesanordning i henhold til oppfinnelsen forløper den radialt ytterste tetningleppen generelt mer eller mindre parallelt med henholdsvis røraksen og muffeaksen. Dette gjelder både i sammenkoblet og ikke sammenkoblet tilstand. Derimot er den radialt innerste tetningsleppen noe traktformet. En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen kjennetegnes ved at den radialt innerste tetningsleppen ved innføring av innføringsdelen kan trykkes mot den radialt ytterste tetningsleppen. Fortrinnsvis begynner ringspalten i overgangsområdet mellom holderingen og tetningskonusen. In a pipe connection device according to the invention, the radially outermost sealing lip generally runs more or less parallel to the pipe axis and the sleeve axis, respectively. This applies both in the paired and unpaired state. In contrast, the radially innermost sealing lip is somewhat funnel-shaped. A preferred embodiment of the invention is characterized by the fact that the radially innermost sealing lip can be pressed against the radially outermost sealing lip when inserting the insertion part. Preferably, the ring gap begins in the transition area between the retaining ring and the sealing cone.

De oppnådde fordeler er at med en gitt tettevirkning er inn-føringskraften for innføringsdelen betydelig minsket, uten at dette påvirker tettevirkningen. Det kan til og med oppnås en forbedring av tettevirkningen, ved at ringspalten fylles med vann under trykk, slik at det hydrostatiske trykk øker tette-kraften. For ytterligere å minske innføringskraften kan kompresjonsribben ha mindre radial høyde enn i tidligere kjente anordninger. The advantages achieved are that with a given sealing effect, the insertion force for the insertion part is significantly reduced, without this affecting the sealing effect. An improvement in the sealing effect can even be achieved by filling the annular gap with water under pressure, so that the hydrostatic pressure increases the sealing force. To further reduce the insertion force, the compression rib can have a smaller radial height than in previously known devices.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en rørforbindelsesanord-ning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser i vesentlig større målestokk tverrsnittet til tetningselementet i anordningen vist i fig. 1, i ikke montert tilstand. In the following, the invention will be explained in more detail by means of an embodiment, with reference to the attached drawings. Fig. 1 shows a longitudinal section through a pipe connection device according to the invention. Fig. 2 shows on a significantly larger scale the cross-section of the sealing element in the device shown in fig. 1, in unassembled condition.

Rørforbindelsesanordningen vist på tegningene består av en muffe 1 og en innføringsdel 2. Begge disse deler kan være utformet på hver sin rørende. Det er særlig tale om plastrør, og særlig slike som benyttes for kabelbeskyttelse, kabelføring eller som rør for vann under trykk. The pipe connection device shown in the drawings consists of a sleeve 1 and an insertion part 2. Both of these parts can be designed at each pipe end. This is particularly the case with plastic pipes, and in particular those used for cable protection, cable routing or as pipes for water under pressure.

Den øvre halvdel av fig. 1 viser rørforbindelsesanordningen i ikke sammenkoblet tilstand, dvs. før innføring av innføringsdelen, og den nedre halvdel viser anordningen i sammenkoblet tilstand. Muffen 1 oppviser et fremre føringsparti 3, et bakre føringsparti 4 og en utvidelse 5, 6. Utvidelsen 5, 6 omfatter to områder. Den omfatter en rille 5 for holderingen 7 på et innført tetningselement som består av gummi, plast eller et lignende materiale. Videre omfatter den et tetningskammer 6 for en tetningskonus 8, 9 på tetningselementet, idet tetningskonusen er forbundet med holderingen 7. Et avskrådd overgangsparti 10 forbinder de to områder av utvidelsen 5, 6. Det vil fremgå at tetningskonusen 8, 9 er i ett med holderingen 7. Rillen 5 og holderingen 7 har trapesformede tverrsnitt. The upper half of fig. 1 shows the pipe connection device in an unconnected state, i.e. before insertion of the insertion part, and the lower half shows the device in a connected state. The sleeve 1 has a front guide part 3, a rear guide part 4 and an extension 5, 6. The extension 5, 6 comprises two areas. It comprises a groove 5 for the retaining ring 7 on an inserted sealing element consisting of rubber, plastic or a similar material. Furthermore, it comprises a sealing chamber 6 for a sealing cone 8, 9 on the sealing element, the sealing cone being connected to the retaining ring 7. A chamfered transition part 10 connects the two areas of the extension 5, 6. It will be seen that the sealing cone 8, 9 is one with the retaining ring 7. The groove 5 and the retaining ring 7 have trapezoidal cross-sections.

Ved en sammenlignende betraktning av den øvre og nedre halvdel av fig. 1 fremgår at holderingen 7 på innsiden har en rundtgående kompresjonsribbe 11, som i det minste i retning mot det ytre føringspartiet 3 har en avfasning 12, som fortsetter frem til flanken 13 i rillen 5, men med mindre helning. Dette medfører at lysåpningen til holderingen 7 i dette området er større enn lysåpningen til det ytre føringspartiet 3 i muffen 1 og ytterdiameteren til innføringsdelen 2. Forøvrig er anordningen slik utformet at holderingen 7 ved hjelp av innføringsdelen 2 kan trykkes inn i rillen 5 ved kompresjon og deformasjon av kompresjonsribben 11, og følgelig blir fastholdt i rillen 5 etter innføring av innføringsdelen 2. Kompresjonsribben 11 ligger bak midtpunktet KR til det trapesformede tverrsnittet til henholdsvis rillen 5 og holderingen 7, regnet i innføringsretningen. Tetningskonusen består av to tetningslepper 8, 9 med forskjellige radiale nivåer. Mellom tetningsleppene 8, 9 er det i ikke sammenkoblet tilstand (øvre halvdel av fig. 1 samt fig. 2) anordnet en rundtgående ringspalt 14. Den radialt innerste tetningsleppen 8 rager lenger enn den radialt ytterste tetningsleppen 9 i innføringsretningen. Den har dessuten en snabelformet bøy som rager ut til det radiale nivå til den radialt ytterste tetningsleppen 9, til anlegg mot innsiden av tetningskammeret 6. I eksemplet har den radialt ytterste tetningsleppen 9 tre rundtgående, radialt utover rettede tetningsribber 15. Den radialt innerste tetningsleppen 8 har i området foran den snabelformede bøyen 16 også tre rundtgående, radialt innover rettede tetningsribber 17. Av den nedre halvdel av fig. 1 fremgår at den radialt innerste tetningsleppen 8 ved innføring av innføringsdelen 2 kan trykkes mot den radialt ytterste tetningsleppen 9. Ringspalten 14 begynner i overgangsområdet mellom holderingen 7 og tetningskonusen 8, 9. By a comparative consideration of the upper and lower half of fig. 1 shows that the retaining ring 7 on the inside has a circumferential compression rib 11, which at least in the direction towards the outer guide part 3 has a chamfer 12, which continues to the flank 13 in the groove 5, but with less inclination. This means that the light opening of the retaining ring 7 in this area is larger than the light opening of the outer guide part 3 in the sleeve 1 and the outer diameter of the insertion part 2. Otherwise, the device is designed in such a way that the retaining ring 7 can be pressed into the groove 5 by means of the insertion part 2 by compression and deformation of the compression rib 11, and consequently is retained in the groove 5 after insertion of the insertion part 2. The compression rib 11 lies behind the midpoint KR of the trapezoidal cross-section of the groove 5 and the retaining ring 7 respectively, counted in the direction of insertion. The sealing cone consists of two sealing lips 8, 9 with different radial levels. Between the sealing lips 8, 9, in the unconnected state (upper half of Fig. 1 and Fig. 2), a circumferential annular gap 14 is arranged. The radially innermost sealing lip 8 projects longer than the radially outermost sealing lip 9 in the direction of insertion. It also has a proboscis-shaped bend that protrudes to the radial level of the radially outermost sealing lip 9, for bearing against the inside of the sealing chamber 6. In the example, the radially outermost sealing lip 9 has three circumferential, radially outwardly directed sealing ribs 15. The radially innermost sealing lip 8 in the area in front of the proboscis-shaped bend 16 also has three circumferential, radially inwardly directed sealing ribs 17. Of the lower half of fig. 1 shows that the radially innermost sealing lip 8 when inserting the insertion part 2 can be pressed against the radially outermost sealing lip 9. The annular gap 14 begins in the transition area between the retaining ring 7 and the sealing cone 8, 9.

Av den øvre halvdel av fig. 1, og særlig av fig. 2, fremgår at tetningsleppen 8, som i ikke sammenkoblet tilstand er traktformet innsnevret i innføringsretningen på den radialt indre siden, har en bøy 16 som er konisk utvidet i forhold til resten av tetningsleppen 8 og også i ikke sammenkoblet tilstand ligger mot innerveggen til tetningskammeret 6. Følgelig er ringspalten 14 lukket i sammenkoblet tilstand, og løse partikler kan derfor ikke trenge inn i ringspalten 14. Det dannes en labyrinttetning når innføringsdelen 2 er fullstendig innskjøvet, ved at tetningsribbene 15, 17 kommer til anlegg mot henholdsvis innsiden av tetningskammeret 6 og utsiden av innføringsdelen 2. I fig. 1 er også antydet at holderingen 7 kan omfatte en støttering 18 (f.eks. av fjærstål eller plast), innleiret i holderingen 7, f.eks. ved vulkanisering. Of the upper half of fig. 1, and particularly of fig. 2, it appears that the sealing lip 8, which in the unconnected state is funnel-shaped narrowed in the insertion direction on the radially inner side, has a bend 16 which is conically widened in relation to the rest of the sealing lip 8 and also in the unconnected state lies against the inner wall of the sealing chamber 6 Consequently, the annular gap 14 is closed in the connected state, and loose particles cannot therefore penetrate into the annular gap 14. A labyrinth seal is formed when the insertion part 2 is completely pushed in, by the sealing ribs 15, 17 coming into contact with the inside of the sealing chamber 6 and the outside, respectively of the introduction part 2. In fig. 1 it is also suggested that the retaining ring 7 may comprise a support ring 18 (e.g. of spring steel or plastic), embedded in the retaining ring 7, e.g. by vulcanization.

Vinkelen til avfasningen på kompresjonsribben 11 til holderingen 7 og vinkelen til en avfasning 19 på innføringsdelen 2 er slik valgt at ved innføringsbevegelsen av innføringsdelen 2 i muffen 1 ligger vinklene utenfor det selvsperrende området. Flanken 13 er lenger enn den tilsvarende flanken 2 0 på holderingen. Derved unngås at innf øringsdelen 2 ved inn-føring, etter å ha passert det ytre føringspartiet 3, umiddelbart treffer holderringen 7 slik at det kan inntreffe forkiling. Innen rammen av oppfinnelsen kan innføringsdelen 2 fastklebes i området ved det ytre føringspartiet 3 og det indre føringspartiet 4. The angle of the chamfer on the compression rib 11 of the retaining ring 7 and the angle of a chamfer 19 on the insertion part 2 are chosen so that during the insertion movement of the insertion part 2 in the sleeve 1, the angles lie outside the self-locking area. The flank 13 is longer than the corresponding flank 20 on the retaining ring. This prevents the insertion part 2 from immediately hitting the retaining ring 7 during insertion, after passing the outer guide part 3, so that wedging can occur. Within the scope of the invention, the insertion part 2 can be glued in the area of the outer guide part 3 and the inner guide part 4.

For å sikre at tetningsleppen 8 i ikke sammenkoblet tilstand inntar en nøyaktig, forutbestemt stilling, er det hensikts-messig for store rørdimensjoner å anordne en støttering 18 i holderingen 7. Støtteringen kan være utformet som en ring av fjærstål eller hardplast eller lignende. Støtteringen 18 virker stabiliserende og sikrer at tetningsleppene 8, 9 fungerer på en sikker måte og at deres funksjon ikke påvirkes av at holderingen 7 forskyver seg i rillen 5. In order to ensure that the sealing lip 8 in the unconnected state occupies an exact, predetermined position, it is appropriate for large pipe dimensions to arrange a support ring 18 in the holder ring 7. The support ring can be designed as a ring of spring steel or hard plastic or the like. The support ring 18 has a stabilizing effect and ensures that the sealing lips 8, 9 function in a safe manner and that their function is not affected by the retaining ring 7 shifting in the groove 5.

Claims

1. Pipe connection device with sleeve (1), sealing element and insertion part (2), especially for plastic pipes, the sleeve comprising an outer guide part (3), an inner guide part (4) and an extension (5, 6) for the sealing element, which extension consists of a groove (5) for a retaining ring (7) and a sealing chamber (6) for a sealing cone (8, 9) on the sealing element, the sealing cone (8, 9) being connected to the retaining ring (7) and in the unconnected state is funnel-shaped narrowed in the insertion direction on the radially inner side, and the retaining ring (7) has on its inside a circumferential compression rib (11), which at least in the direction of the outer guide part (3) has a chamfer (12), which continues as an inclined surface up to a flank (13) on the insertion side of the retaining ring (7), the retaining ring being pressed into the groove (5) by means of the insertion part, via the compression rib (11), which, like the retaining ring (7), has a trapezoidal cross-section, the compression rib (11) is arranged behind the center point t il the trapezoidal cross-section of the groove (5) and the retaining ring (7) respectively, counted in the insertion direction, and the flank (13) in the groove is longer than the corresponding flank (20) on the retaining ring (7), characterized in that a first, radially outermost sealing lip (9) which forms part of the sealing cone (8,9) and projects axially inwards from the retaining ring (7) forms contact with the inside of the sealing chamber (6), and that a second, radially innermost sealing lip (8) which is included in the sealing cone (8,9) also projects axially inwards from the retaining ring (7) and, when the insertion part (2) is not inserted, defines an annular gap (14) together with the first sealing lip (9) and projects further inwards than this , and has a proboscis-shaped bend (16) which protrudes to abut against the inside of the sealing chamber (6).

2. Device as specified in claim 1, characterized in that the radially outermost sealing lip (9) exhibits two or more circumferential, radially outwardly directed sealing ribs (15).

3. Device as stated in claim 1 or 2, characterized in that the radially innermost sealing lip (8) in the area in front of the proboscis-shaped bend (16) exhibits two or more circumferential, radially inwardly directed sealing ribs (17).

4. Device as specified in one of claims 1-3, characterized in that the radially innermost sealing lip (8) can be pressed against the radially outermost sealing lip (9) when the insertion part (2) is introduced.

5. Device as specified in one of claims 1-4, characterized in that the ring gap (14) begins in the transition area between the retaining ring (7) and the sealing cone (8,9).

6. Device as specified in one of claims 1 - 5, characterized in that a support ring (18) is located in the holder ring (7).