NO176818B - Rörkopling - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en rørkopling, som består av en hylsedel som har minst en ende tilpasset for innsetting av et rør, nevnte ende er utstyrt med en vesentlig konisk-formet bærende overflate for en tetningsring, og med en trykkring, ved hjelp av denne - i samarbeid med den bærende overflaten - kan tetningsringen presses sammen rundt et rør som er innsatt i hylsedelen, nevnte tetningsring består av en periferisk sam-mentrykkbar, men i tverrsnitt heller udeformerbar ringformet kjerne, som mer nøyaktig er bøyd av en spiralformet hoveddel som har hovedsakelig sirkulære vinninger, og en kappe av elastisk materiale som former den passende tetningsringen og fullstendig omgir nevnte ringformede kjerne både i tverrsnitt og periferisk.

En slik rørkopling er kjent fra FR-A-2.072.296. Konstruksjonen til tetningsringen med en tetningskappe som omgir det spiralformede kjerne-ringrommet både langs periferien og i tverrsnittsretningen, er vist i denne blant andre konstruk-sjoner, og mer spesielt en konstruksjon hvor tetningskappen delvis omgir kjerneringrommet, slik at en sirkulær sliss formes på en aksial ende av ringen.

Man har nå funnet ut, at bare konstruksjonen hvor kjerne-ringrommet er helt omgitt av tetningskappen også i tverrnitts-plan, er spesielt passende å bruke i forbindelse med en hylsedel, som er konstruert for å gi plass for og sammenkople rør med forskjellige ytre diametere, og som videre er spesielt tilpasset til å forbinde rør med forskjellige ytre diametere som oppstår med rør av samme nominelle diameter (= indre diameter), men laget av forskjellig materiale. Det var ansett at med en tetningsring som har en slik tetningskappe - i motsetning til en utgave som har en sliss på en aksial ende av ringen - er det lettere å trykke ringen sammen etter tangenten på en jevn måte.

Basert på dette er et formål med fremlagte oppfinnelse å fremskaffe en forbedret hylsedel som på den måten maksimalt utnytter det brede bruksområdet for den valgte tetningsringen, mens tverrsnittsdiameteren til nevnte tetningsring holdes relativt liten (som betyr en relativt tynn tetningsring).

Ifølge oppfinnelsen er dette målet oppnådd ved at bæreoverflaten har en progressivt avtagende diameter sett i inntrengningsretningen. Dette betyr at bæreoverflaten har en litt konkav form og som en konsekvens vises en økende tilspissing sett i inntrengningsretningen. Det vises til krav 1.

Når en tetningsring presses mot den bærende overflaten til en slik hylsedel, vil den bærende overflaten til å begynne med anvende en relativt redusert kraft på tetningsringen i en retning som er parallell med aksen til røret som koples, mens en temmelig stor reaksjonskraft anvendes mot aksene til røret. Som et resultat av dette kan tetningsringen temmelig lett trykkes sammen til en mindre diameter. Tetningsringen ifølge oppfinnelsen må - normalt - i stor utstrekning trekkes sammen, og den lett sammentrykkbare tetningsringen medfører ikke bare en praktisk fordel, men sørger også for det forholdet at det bygges et enhetlig og derfor et sikkert tetningstrykk rundt røret som tettes.

Videre, med en gitt inntrengningskraft anvendt av trykkringen, oppnår dette tetningstrykket sitt maksimum ved maksi-mal rørdiameter som er dimensjonerende for koplingen og tetningsringen. Dette anses å være en fordel da tendensen til at røret glir gjennom tetningsringen under innflydels.e av trykket innen koplingen er størst ved maksimum rørdiameter. Følgelig forbedrer også oppfinnelsen strekkstyrken av koplingen.

I en foretrukken utgave er kappen utstyrt med - ved dens aksiale ende motstående til trykkringen - en konisk formet bæreoverflate, som er komplementær til den konisk formede inntrengningsoverflaten til trykkringen. Dette hindrer tetningsringen fra "rulling" rundt sin sirkulære akse.

Ytterligere egenskaper ved oppfinnelsen vil herefter forklares ved hjelp av eksempler med referanse til tegningen.

Figur 1 viser et langsgående tverrsnitt av en rett rør-kopling ifølge oppfinnelsen, som er konstruert for å forbinde to rørseksjoner av forskjellige diametere, den konisk bærende overflaten i den høyre halvdelen av koplingen er formet i henhold til oppfinnelsen;

figur 2 er et tverrsnitt av en detalj av den konisk bærende overflaten i oppfinnelsen og inntrengningsoverflaten til trykkringen som samarbeider med denne;

figur 3 er et fragmentarisk tverrsnitt hvor tetningsringen er vist i en sammenpresset tilstand rundt et rør med maksimums-diameteren, og

figur 4 er et detaljert snitt i likhet med det i figur 3, som viser den samme tetningsringen, men nå sammentrykket rundt et rør, hvor diameteren nå samsvarer med minimumsdiameteren.

I figur 1 angir 1 en rett rørkopling eller forbindelses-hylse av en i og for seg velkjent type, ved hjelp av denne kan rørene koples, nevnte rørs diameter kan variere mellom en verdi Dmax og en verdi Dmin. Flensene 2 og 2a er heholdsvis fremskaffet ved hver ende av hylsen 1, nevnte flenser har en konisk formet bærende overflate 3 og 3a for henholdsvis tet-ningsringene 4 og 4a som omgir henholdsvis rørene 10 og 11. 5 angir en trykkring utstyrt med en temmelig bratt konisk inn-trengningsoverf late 6, og ved hjelp av denne kan tetningsringen 4, plassert på den høyre siden, presses mot den koniske bæreoverflaten 3 ved å trekke til festeboltene 7. Ved den venstre enden til forbindelseshylsen 1 er det benyttet en mutterformet trykkring 5a.

Tetningsringen 4 og 4a har henholdsvis en kjerne 8 og en kappe 9 av et elastisk materiale, f.eks. en passende gummi, som helt omgir nevnte kjerne og former den passende tetningsringen. Kjernen 8 er formet av en spiralformet fjær som har blitt bøyd til et ringrom. Man kan starte med en rett spiralformet fjær med en lengde som samsvarer med den ønskede diameter i en ikkestrukket tilstand, og hvor de frie endene er forbundet på en passende måte.

Kappen 9 har en relativt liten tykkelse, som, avhengig av diameteren på tetningsringen, utgjør 5 - 20 % (gjennomsnitt-lig) av diameteren til tetningsringens tverrsnitt.

Ved fremstilling av tetningsringen kan man f.eks. starte med en rett bit av en slange med ustørknet- eller halvstørknet gummi. I en slangedel av ønsket lengde som er kuttet fra en sammenhengende slange er den spiralformede skruen, tilpasset til å virke som en kjerne, først innsatt, ettersom sammen-stillingen er bøyd til et lukket ringrom, og de frie endene til fjæren er forbundet og slangens ender er glidd over hver-andre over en viss lengde. Tetningsringen er så klar for (fullstendig) størkning i en passende form i henhold til vanlige teknikker. Under størkning er jevningen, formet ved de pålagte frie slange-endene, påvirket til å flyte ut, slik at det til slutt oppnås en tetningssring som har en sammenhengende tverrsnittsform over hele sin periferi. Under størk-ningen forsynes også kappen 9 til tetningsringen 4, på en aksial ende som er tilpasset til, under bruk, å vende mot trykkringen 5, med en konisk overflate som er komplementær til den konisk formede inntrengningsoverflaten 6.

Som et resultat av egenskapene til spiralfjærkjernen 8 og også i forbindelse med den heller ubetydelige tykkelsen av kappen 9, kan en slik formet tetningsring, i prinsippet, meget lett sammenpresses til en mindre diameter. På grunn av den temmelig gode sammentrykningsmuligheten i periferisk retning kan en tetningsring, i prinsippet, brukes for tetning av hele diameterområdet Dmin - Dmaks av koplingen. Den høyre halvdelen i figur 1 er illustrativ for det tilfellet hvor diameteren til røret 10 som skal forbindes har maksimalverdi av hva koplingen er konstruert for. I dette tilfellet behøver tetningsringen 4 kun i liten utstrekning og trykkes sammen langs periferien. Derimot i den venstre halvdelen av figur 1, er det vist et tilfelle hvor røret 11, som skal koples, har en diameter til-svarende minimumsdiameteren for det koplingen er konstruert for. I dette tilfellet må tetningsringen trykkes sammen langs periferien i en slik utstrekning at rommene mellom de sukses-sive vinningene til kjerneringrommet 9 er hovedsakelig lukket. Som vist i tegningen, kan tetningsringen 4, (4a) være sammentrykket langs periferien til og med forbi Dmin, uten å resul-tere i en vesentlig forandring av tverrsnittsformen til tetningsringen.

Derimot i den venstre halvdelen på figur 1 har både den inntrengende overflaten 6a og den bærende overflaten 3a - noe som er en kjent teknikk - en rett tverrsnittsform, den høyre halvdelen i figur 1 representerer den spesielle formen på den konisk bærende overflaten 3 ifølge fremlagte oppfinnelse. Som vist (se også figur 2) har denne overflaten en, sett mot aksen av koplingen ubetydelig konkav form. For dens diameter er progressiv i stedet for proporsjonalt avtagende som vist i inntrengningsretningen til trykkringen.

Figur 2 illustrerer at tilspissingen av bæreoverflaten 3 øker fra f.eks. 2 0 grader ved den ytre periferien til f.eks. 75 grader ved den indre periferien, mens inntrengningsoverflaten 6 til trykkringen 5 har en konstant tilspissing på f.eks. 60 grader. I figur 2 er det også vist at inntrengningsoverflaten 6 er formet på en aksielt utstikkende "nesedel" 5a på trykkringen 5, p.g.a. dette kan trykkringen med dens inn-trengningsoverflate 6 beveges inn i rommet omgitt av den konkav-koniske bæreoverflate 3.

Posisjonen til trykkringen 5 indikert ved heltrukne linjer på tegningen samsvarer med utgangsposisjonen til ringen, når den udeformerte tetningsringen, som har en tverr-snittsdiameter d9, såvidt berører bæreoverflaten 3 og innpres-singsoverflaten 6. Ved 5' er den innerste posisjonen av trykkringen indikert, denne posisjon bestemmes av den periferiske sammentrykte kjernetverrsnittssirkelen d8 som såvidt berører bæreoverflaten 3, såvel som inntrengningsoverflaten 6 og den minste rørdiameteren Dmin.

Effekten av denne konkav-koniske formen av bæreoverflaten 3 er at ved inntrengning av tetningsringen vil ringen i ut-gangspunktet bli utsatt for en relativt stor kraftkomponent rettet mot aksen, og som en konsekvens av dette kan den lett bli sammentrykket i periferisk retning. Dette gir bedre for-hold for fordelingen av tetningstrykkene som virker mellom den koniske overflaten 3 og henholdsvis røret 10 på den ene siden og røret 11 på den annen side.

I figur 3 har det blitt vist hvordan tetningsringen 4, som starter fra utgangsposisjonen i figur 1 (på høyre siden) til slutt vil bli klemt fast rundt et rør 10 med maksimum diameter dmax ved hjelp av trykkringen 5. Typisk har spiral-fjærkjerneringrommet 8 opprettholdt sin originale tverrsnittsform, mens kappe 9 har "tilpasset seg" i stor utstrekning til overflatene 3, 6 og røroverflaten.

I figur 4 er det vist hvordan den samme tetningsringen til slutt vil bli klemt på et rør 11 med minimum diameter dmin. Igjen har den spiralformede fjær/kjerneringrommet 8 vesentlig beholdt sitt originale sirkulære tverrsnittsform, ettersom kappen 9 har "tilpasset seg" i en enda høyere grad til overflatene 3, 6, røroverflaten og til overflatene av hylseseksjonen 1 tilstøtende den bærende overflaten 3.

Figur 3 og 4 viser også tetningsringen ifølge oppfinnelsen i en utgave, hvor ringen er utstyrt med et antall periferisk plasserte, kroklignende elementer 2 0 av f.eks. metall i kappen 9, hvor nevnte elementer skjærer (biter) seg inn i overflaten til røret 10, 11 som koples når tetningsringen 2 er periferisk trykket sammen, slik at strekkstyrken øker ytterligere i koplingen.

Disse kroklignende elementene forstyrrer ikke den periferiske sammentrykkbarheten av tetningsringen. De kan også anvendes på den siden av tetningsringen som er vendt fra trykkringen, når en trykkbestandig forbindelse mellom hylsedel og rør i tillegg er ønsket.

I eksempelet som vist på tegningen, er elementene 20 holdt med deres ytre ender mot den konisk formede inntrengningsoverflaten 6 til trykkringen 5. Denne utgaven har den fordelen, at elementene trykkes sammen, når tetningsringen 4 presses sammen, ved å trykke ringen 5 inn i materialet til røret som skal forbindes på en direkte måte.

I beskrivelsen såvel som i vedlagte krav, har betegnelsen "hylsedel" en bred tolkning og er også ment å dekke krumme hylser, T-forbindelser og forbindelseskontakter av rørdeler og tilbehør.

Claims (2)

1. Rørkopling bestående av en hylsedel (1) som i det minste har én ende tilpasset for innsetting av et rør (10), og nevnte ende er fremskaffet med en vesentlig konisk formet bære-overflate (3) som opptar en tetningsring (4) med en vesentlig sirkulær tverrsnittsform og med en trykkring (5), ved hjelp av hvilken - i samarbeid med bæreoverflaten (3) - kan tetningsringen (4) trykkes sammen rundt et rør innsatt i hylsedelen (1), nevnte tetningsring (4) består av en periferisk sammen-trykkbar, men i tverrsnitt heller udeformerbar, ringformet kjerne (8), utformet av en spiralfjær med vesentlig sirkulære vinninger, og nevnte kjerne (8) er fullstendig innelukket av en kappe (9) som former den passende tetningsringen, karakterisert ved at bæreoverflaten (3) har en progressiv avtagende diameter sett i sammenpresnings-ret-ningen, for på den måten å forme en konkav-konisk profil, mens nevnte kappe (9) er utformet av et elastomer-materiale.

2. Rørkopling ifølge krav 1, karakterisert ved at koningen til den konkav-koniske bæreoverflaten (3) øker fra 20° på den ytre siden til 75° på den indre siden, mens press-overflaten (6) til trykkringen (5) har en konstant konisitet på omkring 60°.