NO175114B - Rörforbindelsesanordning for kabelföringsrör av PVC - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en rørforbindelsesanordning for kabelføringsrør av PVC, med ekstruderingsglatt overflate, omfattende en innføringsende, en muffe og en i en rille i muffen løst innlagt tetningsring uten indre forsterkning, idet rillen har trapesformet tverrsnitt med en flanke på innføringssiden og en motflanke samt går over i et tilgrensende tetningskammer, idet tetningsringen består av en elastomer og omfatter en holderingdel med anleggsflater som er tilpasset det trapesformede tverrsnitt, samt en traktformet innsnevret tetningsleppedel, og holderingdelen er innlagt i rillen, mens tetningsleppedelen kan trykkes inn i tetningskammeret ved innføring av innføringsenden, idet innførings-enden på utsiden har en fremre kjegleflate, og idet holderingdelen på innsiden er utstyrt med en rundtgående kompresjonsribbe, som har trekantformet tverrsnitt og befinner seg innenfor flatetyngdepunktet til det trapesformede tverrsnitt til rillen, regnet i innføringsretningen.

Når det er angitt at tetningsringen er løst innlagt i rillen, betyr dette at når innføringsenden ikke er innført holdes tetningsringen i rillen bare av friksjon bevirket av dens egen elastisitet, og tetningsringen er altså ikke innklebet. Klebing av tetningsringen må ikke gjøres i rørforbindelses-anordninger av denne type, fordi tetningsringen i forbindelse med kontroll- eller reparasjonsarbeider på en rørledning av plastrør må kunne skiftes ut på en enkel måte og uten å destrueres. Tetningsleppedelen til tetningsringen kan være enhetlig eller den kan være spaltet i tverrsnitt. Dessuten kan den ha rundtgående tetningsribber, som når innføringsenden er innført ligger mot muffeveggen i tetningskammeret og mot innføringsenden. Plasten som rørforbindelsesanordningen og de tilhørende plastrør består av er vanligvis PVC. Innførings-enden utgjør en ende av et plastrør, og kjegleflaten på innføringsenden er vanligvis avfaset ved sponfraskillende bearbeiding. Muffen fremstilles ved utvidelse og eventuell stuking av et slikt plastrør. Når rørene er trykkrør er disse særlig mediumførende rør, f. eks. for drikkevannsforsyning. Kjente rørforbindelsesanordninger av denne type (DE 2.800.406) har vist seg å være godt brukbare. Av særlig betydning er kompresjonsribben, og anordningen av denne i forhold til flatetyngdepunktet til det trapesformede tverrsnitt til rillen. Disse trekk forhindrer at tetningsringen forskyves ukontrollert i forhold til rillen ved innføring av innførings-enden. Kompresjonsribben bevirker i innført tilstand av inn-føringsenden statiske spenningsforhold i tetningsringen som fastholder tetningsringen på en sikker måte i rillen. Riktignok må innføringsenden innføres forsiktig mest mulig koaksialt med aksen til muffen. Når innføringsenden innføres i muffen på en måte som ikke er forskriftsmessig, slik at det oppstår ukjente dynamiske påkjenninger, kan det oppstå forskyvninger som påvirker spenningsforholdene i statisk tilstand og dermed tetningen og brukstiden. Slike forandringer kan særlig inntreffe når rørledningen utsettes for rystelser eller svingninger.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å utforme en slik rørforbindelsesanordning slik at ved innføring av innførings-enden av muffen fører de opptredende dynamiske påkjenninger ikke til forstyrrelser selv om innføringsenden ikke føres forskriftsmessig inn eller føres uforsiktig inn i muffen.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved at tetningsringen har en Shore-hardhet på 50 - 60 og har vulkaniseringsform-glatt overflate, at motflanken i rillen og den tilordnede anleggsflaten på holderingdelen i forhold til en radius i rørforbindelsesanordningen danner en vinkel som er lik eller mindre enn 45° og bevirker selvsperring mot bevegelse av tetningsringen, at en i forhold til en radius i rørforbindelsesanordningen dannet vinkel til tverrsnittsflaten på kompresjonsribben som vender mot innføringsretningen og som ved innføring av innføringsenden kommer i kontakt med kjegleflaten er større enn vinkelen for selvsperring, slik at det ikke oppstår selvsperring av innføringsenden, og at anleggsflaten på holderingdelen som er tilordnet motflanken har en bredde som er tre til fem ganger så stor som bredden til tverrsnittsflaten på kompresjonsribben som vender mot innføringsretningen.

For å forhindre selvsperring kan det også anvendes et glidemiddel. En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen kjennetegnes ved at vinkelen til tverrsnittsflaten på kompresjonsribben mot innføringsretningen, som ved innføring av innføringsenden kommer i kontakt med kjegleflaten, i forhold til en radius i rørforbindelsesanordningen er større enn den vinkel som motflanken i rillen og den tilordnede anleggsflaten på holderingdelen danner i forhold til en radius i rørforbindelsesanordningen. I en utførelse er vinkelen til tverrsnittsflaten på kompresjonsribben som vender mot innføringsretningen og som ved innskyving av innføringsenden kommer i kontakt med kjegleflaten, i forhold til en radius i rørforbindelsesanordningen, større enn 30°.

I en rørforbindelsesanordning i henhold til oppfinnelsen bevirker selvsperringen mellom motflanken i rillen og den tilordnede anleggsflaten på holderingdelen både ved innføring av innføringsenden og i statisk tilstand spenningsforhold og krefter som fastholder tetningsringen i rillen på en sikker måte, også selv om det skjer en innføring av innføringsenden som ikke er forskriftsmessig og som er uforsiktig, med betyde-lige dynamiske påkjenninger. I kombinasjon med dette må det riktignok sikres at det mellom tverrsnittsflaten på kompresjonsribben som vender mot innføringsretningen og kjegleflaten som ved innføring av innføringsenden kommer i kontakt med kompresjonsribben, ikke inntreffer selvsperring. Den tilsvarende vinkel kan uten problemer bestemmes eksperimentelt, slik det i det følgende skal forklares nærmere ved hjelp av de vedføyde tegninger, som viser et utførelseseksempel.

Fig. 1 er en skjematisk fremstilling for forklaring av

begrepet selvsperring og vinkelen for selvsperring.

Fig. 2 viser et aksialsnitt gjennom en rørforbindelses-anordning i henhold til oppfinnelsen, idet den øvre halvdel viser innføringsdelen i ikke innført stilling, mens den edre halvdel viser innføringsdelen innført stilling. Fig. 3 viser utsnittet A i fig. 2 i forstørret målestokk. Fig. 4 viser utsnittet B i fig. 3 i forstørret målestokk,

dreid 90°.

Fig. 5 viser tilsvarende som fig. 4 utsnittet C i fig. 3.

Rørforbindelsesanordningen vist i fig. 2 er beregnet for plastrør som består av termoplast. Den er særlig beregnet for kabelføringsrør, som sammenkobles ved hjelp av rørforbind-elsesanordningen. I sin grunnleggende konstruksjon består anordningen av en innføringsende 1, en muffe 2 og en tetningsring 4 av elastomer som er løst anbragt i en rille 3 i muffen 2. Innføringsenden 1 befinner seg på en ende av en rørlengde, og muffen 2 utgjør en utvidet ende av en tilsvarende rørlengde.

Særlig av fig. 2 og 3 fremgår det at rillen 3 har trapesformet tverrsnitt, med en flanke 5 mot innføringsretningen og en motflanke 6. Rillen går over i et tilgrensende tetningskammer 7. Tetningsringen 4 er enhetlig og består av en holderingdel 11 som passer inn i det trapesformede tverrsnitt til rillen 3, med anleggsflater 8, 9, 10, samt en traktformet innsnevret tetningsleppedel 12, 13. I utførelseseksempelet har denne tetningsleppedel 12, 13 også tetningsribber 14. Tetningsleppedelen 12, 13 kan være splittet, slik som vist i figurene. Den består således av to lepper 12, 13. Den kan imidlertid også oppvise bare én tetningsleppe. Holderingdelen 11 er innlagt i rillen 3. Tetningsleppedelen 12, 13 kan trykkes sammen av innføringsenden 1 når denne føres inn i tetningskammeret 7. Innføringsenden 1 har på utsiden en fremre kjegleflate 15. Holderingdelen 11 er på innsiden utstyrt med en rundtgående kompresjonsribbe 16, slik det særlig fremgår av fig. 2 og 3. Den har et trekantet ribbetverrsnitt, og er anordnet innenfor flatetyngdepunktet FM til det trapesformede tverrsnitt til

rillen 3, regnet i innføringsretningen.

Vesentlig ved oppfinnelsen er visse forhold som er tilknyttet begrepet selvsperring. Dette begrep inngår i teorien for tørr friksjon, og er vist i fig. 1. Fig. 1 viser en horisontal linje H og et skråplan E, som danner en vinkel a med den horisontale linje. På skråplanet E ligger et element K med vekt G, som virker loddrett nedover. Skråplanet E kan svinges i retning langs den viste, buede pil, når elementet K ligger i den viste stilling. Dersom skråplanet i fig. 1 svinges opp-over, slik at vinkelen a blir større, finnes det en grense-vihkel, ved hvilken elementet K vil skli langs skråplanet E. Denne vinkel kalles vinkelen for selvsperring, og er i det følgende betegnet med ccs. Det vil forstås at denne vinkel bestemmes av friksjonskoeffisienten mellom overflaten til skråplanet E og undersiden av elementet K, og dermed av overflatekvaliteten, inkludert overflateruheten. Dersom vinkelen a er mindre enn vinkelen ocs for selvsperring, ligger elementet K i ro på skråplanet E. Dersom vinkelen a er større enn vinkelen as for selvsperring, overvinner elementet K fastholdingen som skyldes den hvilende friksjon, og koeffisienten for glidende friksjon vil være bestemmende, og elementet K sklir langs skråplanet.

Rørforbindelsesanordningen i henhold til oppfinnelsen er slik utformet at motflanken 6 i rillen 3 og den tilhørende anleggsflaten 10 på holderingdelen 11 danner en vinkel Wx med en radius R som er mindre enn vinkelen ccs for selvsperring, slik at selvsperring opprettholdes. Videre er anordningen slik utformet at vinkelen W2 til tverrsnittsflaten 17 på kompresjonsribben 16 som vender mot innføringsretningen, og som ved innføring av innføringsenden 1 kommer i kontakt med kjegleflaten 15, i forhold til en radius R er større enn vinkelen as for selvsperring, slik at det ikke oppstår selvsperring. Disse forhold fremgår særlig av fig. 4, når det gjelder motflanken 6 og den tilhørende anleggsflaten 10. Når det gjelder tverrsnittsflaten 17 på kompresjonsribben 16 som ved innføring av innføringsenden 1 kommer i kontakt med kjegleflaten 15, fremgår forholdene av fig. 5. Sammenlignes fig. 4 og 5 med fig. 1, fremgår det at de nevnte flater med hensyn til de krefter som oppstår ved innføring av innførings-enden 1 og virker mot tetningsringen 4, nærmere bestemt mot holderingdelen 11 av tetningsringen 4, i innføringsretningen av innføringsenden 1, kan sammenlignes med kraften G i fig. 1, slik at også selvsperringen kommer til virkning, både mot motflanken 6 i rillen 3 og den tilordnede anleggsflaten 10 på holderingdelen 11, og mot tverrsnittsflaten 17 på kompresjonsribben 16 som vender mot innføringsretningen og som ved innføring åv innføringsenden 1 kommer i kontakt med kjegleflaten 15. I henhold til oppfinnelsen skjer selvsperring mellom motflanken 6 og den tilordnede anleggsflaten 10 på holderingdelen 11, mens det mot tverrsnittsflaten 17 på kompresjonsribben som vender mot innføringsretningen, og som ved innføring av innføringsenden 1 kommer i kontakt med kjegleflaten 15 på innføringsenden 1 ikke oppstår selvsperring. På denne måte oppnås at de dynamiske påkjenninger ved innføring av innføringsenden 1 ikke bevirker noen forstyrrende forskyvning av tetningsringen 4 som er løst innlagt i rillen 3, og at senere opptredende, vibrerende, dynamiske påkjenninger ikke kan bevirke forstyrrelser.

Særlig av fig. 3 fremgår at vinkelen W2 til tverrsnittsf laten 17 på kompresjonsribben 16 som vender.mot innføringsretningen, og som kommer i kontakt med kjegleflaten 15 ved innføring av innføringsenden 1, i forhold til en radius R i rørforbind-elsesanordningen, er større enn vinkelen Wx som motflanken 6 i rillen 3 samt den tilordnede anleggsflaten 10 på holderingdelen 11 danner i forhold til en radius R i rørforbind-elsesanordningen. Forøvrig har anleggsflaten 10 på holderingdelen 11 som er tilordnet motflanken 6 en bredde som er tre til fem ganger så stor som bredden b til tverrsnittsflaten 17 på kompresjonsribben 16 som vender mot innførings-retningen.

I utførelseseksempelet er vinkelen Wx til motflanken 6 i rillen 3 og den tilsvarende vinkel til anleggsflaten 10 på tetningsringen lik eller mindre enn 45° i forhold til en radius R i rørforbindelsesanordningen. Vinkelen W2 til tverrsnittsflaten 17 på kompresjonsribben 16 som vender mot innføringsretningen er i forhold til en radius R i rørforbindelsesanordningen under disse forhold større enn 30°. Dette er verdier som har vist seg å være særdeles hensikts-messige, men alt etter valget av materialer og friksjons-koeffisienter kan også andre vinkler benyttes.

Claims (3)

1. Rørforbindelsesanordning for kabelføringsrør av PVC, med ekstruderingsglatt overflate, omfattende en innføringsende (1), en muffe (2) og en i en rille (3) i muffen løst innlagt tetningsring (4) uten indre forsterkning, idet rillen (3) har trapesformet tverrsnitt med en flanke (5) på innføringssiden og en motflanke (6) samt går over i et tilgrensende tetningskammer (7), idet tetningsringen (4) består av en elastomer og omfatter en holderingdel (11) med anleggsflater (8, 9, 10) som er tilpasset det trapesformede tverrsnitt, samt en traktformet innsnevret tetningsleppedel (12, 13), og holderingdelen er innlagt i rillen, mens tetningsleppedelen kan trykkes inn i tetningskammeret ved innføring av innføringsenden, idet innføringsenden (1) på utsiden har en fremre kjegleflate (15), og idet holderingdelen (11) på innsiden er utstyrt med en rundtgående kompresjonsribbe (16), som har trekantformet tverrsnitt og befinner seg innenfor flatetyngdepunktet til det trapesformede tverrsnitt til rillen, regnet i innføringsretningen, karakterisert ved at tetningsringen (4) har en Shore-hardhet på 50 - 60 og har vulkaniseringsform-glatt overflate, at motflanken (6) i rillen (3) og den tilordnede anleggsflaten (10) på holderingdelen (11) i forhold til en radius (R) i rør f orbindelsesanordningen danner en vinkel (W-J som er lik eller mindre enn 45° og bevirker selvsperring mot bevegelse av tetningsringen, at en i forhold til en radius (R) i rørforbindelsesanordningen dannet vinkel (W2) til tverrsnittsflaten (17) på kompresjonsribben (16) som vender mot innføringsretningen og som ved innføring av innføringsenden (1) kommer i kontakt med kjegleflaten (15) er større enn vinkelen ( ocs) for selvsperring, slik at det ikke oppstår selvsperring av innføringsenden, og at anleggsflaten (10) på holderingdelen (11) som er tilordnet motflanken (6) har en bredde (B) som er tre til fem ganger så stor som bredden (b) til tverrsnittsflaten (17) på kompresjonsribben (16) som vender mot innføringsretningen.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at en i forhold til en radius (R) i rørforbindelsesanordningen dannet vinkel (W2) for tverrsnittsflaten (17) på kompresjonsribben (16) som vender mot innføringsretningen og som ved innføring av innførings-enden (1) kommer i kontakt med kjegleflaten (15) er større enn en vinkel (Wx) som motflanken (6) i rillen (3) og den tilordnede anleggsflaten (10) på holderingdelen (11) danner i forhold til en radius (R) i rørforbindelsesanordningen.

3. Anordning som angitt krav 1, karakterisert ved at vinkelen (W2), i forhold til en rørradius (R), til tverrsnittsflaten (17) på kompresjonsribben (16) som ved innføring av innføringsenden (1) kommer i kontakt med kjegleflaten (15) er større enn 30°.