NO312787B1 - Muffeforbindelse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en stikkmuffeforbindelse av det slaget som er angitt i innledningen til patentkrav 1.

Ulike forbindelsesanordninger er tidligere kjent fra EP 0247214, DE 3232221, GB 2041476 og US 4229025. Disse patentskriftene viser teknikkens utvikling på området, uten å forsøke å løse det problemet som den foreliggende oppfinnelsen angår.

Ved en kjent stikkmuffeforbindelse av slaget angitt i innledningen til patentkrav 1 (publisert i det europeiske patentskriftet EP 0537711) har det vist seg, at det gjennom den ringformete spalta mellom det forbindelsesavsnittet som strekker seg fra muffens gavlende til klemringen og den fri enden på det tilstøtende røret som er ført inn i muffeenden, trenger inn fuktighet og oksygen og kan nå fram til klemsegmentene på klemringen. Særlig i tilfeller ved sterkt sure eller sterkt alkaliske omgivelser, hvor rørene blir forlagt, kan det oppstå uheldige kjemiske reaksjoner på klemsegmentene, dvs. til korrosjon særlig i området ved fortanningen og dermed til reduksjoner i styrken.

Det har vist seg at denne ulempen kan møtes på enkel måte ved å utforme forbindelsen som angitt i den karakteriserende delen av patentkrav 1. Etter innføringen av den fri enden til et rør i muffeenden til det tilstøtende røret, sørger tetningskanten som omslutter den fri enden elastisk for en lukking av ringspalta og forhindrer på denne måten tilgangen av eventuelle aggressiv fuktighet og oksygen til klemsegmentene.

Effektiviteten til tetningskanten kan forbedres vesendig ved en modifikasjon av oppfinnelsen, særlig med hensyn til mulig store dimensjonstoleranser mellom rørene som skal forbindes, ved at tetningskanten på yttersida av forbindelsesavsnittet er tilordnet en ringvulst som strekker seg utover og som øker den elastiske ettergivenheten til tetningskanten, idet det for opptak av denne ringvulsten og dens stillingsfiksering i koblet tilstand for muffeforbindelsen finnes en omkretsutsparing i området ved muffeenden.

Når omkretsutsparingen har et omtrent halvsirkelformet tverrsnitt, begunstiges det elastisk ettergivende påtrykk fra tetningskanten ytterligere. Denne effekten kan i tillegg økes ytterligere, ved at ringvulsten har to eller flere radialt utoverrettete, innbyrdes parallelt forløpende ribber, av hvilke de aksielt ytre når fram til omkretsutsparingen og danner elastisk anlegg. Det sideveis rettete påtrykket på de aksielt ytre ribbene til ringvulsten, som griper inn i den halvsirkelformete omkretsutsparingen, begunstiger nemlig den elastiske ettergivenheten til tetningskanten i radiell retning, fordi også det sentrale avsnittet av ringvulsten kan deformeres radialt i omkretsretningen.

Det har vist seg å gi særlig god funksjon at bredden på tetningskanten i området ved sin basis er mindre enn bredden på ringvulsten som er tilordnet utvendig i forhold til tetningskanten, i dens basisområde, og dermed bredden på omkretsutsparingen.

Ved en modifisert utforming av stikkmuffeforbindelsen i samsvar med oppfinnelsen, har det vist seg særlig fordelaktig, dersom ringvulsten er forsynt med ei radial innføringsspalte for innsetting av en stålring for økning av bøyestivheten og at tetningskanten er utformet på den side av ringvulsten som er vendt mot muffas gavlende. Denne utførelsen er særlig fordelaktig ved stikkmuffeforbindelser for større rørdiametre med et nominelt tverrmål på NW 600 henholdsvis NW 1000, ved hvilke en innsatt stålring forut for og under monteringen sikrer stillingsfiksering av klemringen og sikrer videre, at klemringen ikke kan løsne av seg selv og falle sammen. Tetningskanten sørger i dette tilfellet dessuten for, at aggressiv fuktighet verken kan nå inn til klemsegmentene eller til stålringen. Disse tetningsfunksjonene blir begunstiget ytterligere ved at såvel omkretsutsparingen som ringvulsten har omtrent kvadratisk tverrsnitt og at tetningskanten som rager radialt ut fra ringvulsten, er leppeformet.

Ytterligere detaljer, fordeler og trekk framgår av den etterfølgende beskrivelsen, hvor det er vist til tegningen. I denne viser

fig. 1 et snitt gjennom den fri enden av et rør med overskjøvet muffeende på det tilstøtende røret,

fig. 2 viser et utsnitt av fig. 1 i større målestokk, for å illustrere detaljer ved oppfinnelsen, fig. 3 viser et utsnitt som tilsvarer fig. 2, for å illustrere en ytterligere utførelsesform, mens fig. 4 viser et utsnitt for å illustrere en tredje utførelsesform.

Som det går fram av tegningen, har et mufferør 1 ved sin ene ende, muffeenden 2, ei muffe, hvori det med radialt spill kan skyves inn den fri enden 3 til et tilstøtende mufferør. I det indre av muffa finnes en utsparing 4, som innenfor bestemte grenser tillater en relativ vridning av rørene 1. Opptil denne utsparingen er det dannet et tetningskammer 5, som ved sin ene ende er begrenset av ei radialt forløpende innvendig skulder 6 på muffeenden 2. I avstand fra den innvendige skuldra 6 forløper det i området ved tetningskamret 5 en ringvulst 7. Denne tjener til stillingsfiksering av en tetningsring 8, som har et hodeavsnitt 9 av et mykt, elastomert materiale og et fotavsnitt 10 av hårdt, elastomert materiale. Dette fotavsnittet 10 befinner seg i ei ringnot 11, som på en side er begrenset av ringvulsten 7 og på den annen side av ei støtteskulder 12, som samtidig begrenser den andre enden av tetningskamret 5. Tetnings-ringen 8 er på denne måten fiksert i sin stilling og beholder den viste posisjonen også når rørets fri ende 3 blir ført inn i muffeenden 2 under deformasjon av hodeavsnittet 9. Mellom støtteskuldra 12 og den fri enden av muffeenden 2, befinner det seg et låsekammer 13, som tjener til opptak av en klemring 14. Klemringen 14 består av et flertall klemsegmenter 15, som er anordnet med innbyrdes avstand i omkretsretningen. Klemsegmentene 15 er i omkretsretningen forbundet med hverandre vekselvis, ved hjelp av et påvulkanisert mellomsjikt av gummi e.l. som ikke er vist i tegningen. På den side av klemsegmentene 15 som er vendt mot låsekamret 13, har disse ei utvidet utformet ytre kappeflate 17. Denne samvirker med ei innerflate 18 på rørmuffa, som er konisk avsmalnende mot enden opp, slik at det gjennom denne skjer en pressing av en fortanning 19 som er anordnet innvendig på klemsegmentene, ved dannelsen av aksiale krefter, radialt mot den fri enden 3.

Som det går fram av fig. 1, er det på klemringen 14 utformet en holdedel 20 som bærer den og som er festbar på muffas gavlende, og er laget av en elastomer. Denne holdedelen 20 omfatter et ringskiveformet avsnitt 23 som når fram til anlegg ved gavlenden 22 av muffa. I det viste eksemplet finnes et forbindelsesavsnitt 24, som i avspent tilstand forløper noe konisk avsmalnende og som strekker seg fra innerkanten av muffas gavlflate, mot klemringen 14. Denne utgår fra det ringskiveformete avsnitt 23, det som er særlig kraftig utformet og har en høy bøyestivhet. Forbindelsesavsnittet 24 er utvidbar i avhengighet av ytterdimensjonene til den fri enden 13 sammen med klemringen 14 og kan dermed utvides sammen med klemringen 14 og kan strekkes i aksiell retning, slik at den til slutt går inn i den viste utvidete formen som er vist i tegningen.

Av tegningen går det videre fram, at holdedelens 20 forbindelsesavsnitt 24 ved den utvidete kappeflata 17 til klemringen, som er vendt mot den konisk avsmalnende innerflata 18 til muffeenden, er forsynt med et isolerende pålegg 25, som tjener til å isolere de innbyrdes forbundne rørene elektrisk fra hverandre. Belegget 25 kan være dannet av et emaljesjikt eller ved hjelp av et glassfiberforsterket plastsjikt. Som det kan ses av tegningen, har muffa sin gavlflate 22 ved den indre kanten en ringformet utsparing 27 som er tilpasset tverrsnittet til den forsterket utformete ringskiveformete avsnittet 23. Med dette trekket bidras til, at holdedelen 20 av klemringen med sine klemsegmenter 15 ligger an mot innsida 13 av muffa, særlig ved muffeforbindelser med større tverrmål, såvel forut for som også under inn-skyvingen av rørenden i muffa. Dette blir økt ved den økte bøyestivheten pga. den forsterkete utformingen av avsnittet 23 med omtrent rektangulært tverrsnitt. Utsparingen 27 er dannet ved hjelp av en avtrapning.

Ved sammensatte enheter av holdedeler og klemringer for mufferør med særlig store tverrmål, er det ringskiveformete avsnitt 23 av holdedelen, som er forsterket, tilordnet en stålring 28 som øker bøyestivheten. For denne stålringen 28 er det i avsnittet 23 anordnet ei aksiell innføringsspalte 29, gjennom hvilken stålringen etter behov kan settes inn og eventuelt tas ut igjen. Holdeevnen blir herunder begunstiget av valget av bredden på innføringsspalta 29, som er gjort mindre enn diameteren på stålringen 28.

Som særlig fig. 2-4 viser, er klemringen 14 med klemsegmentene 15 og det på vulkaniserte mellomsjiktet som forbinder den siste i omkretsretningen, på den side som vender bort fra gavlflata 22 til muffa, forsynt med ei omkretsutsparing 30, som tjener til opptak av en bøyestiv støttering 31, fortrinnsvis av stål. For dette formålet er det ved den viste utførelsen i omkretsutsparingen 30 innlagt en holdering 32 av elastomer-materiale, som fikserer støtte-ringen 31. Omkretsutsparingen 30 i klemringen 14 er åpen i aksiell retning og inneholder en holdering 32 som er fiksert i utsparingen og som har ei aksiell innføringsspalte 33 for støtteringen 31. Bredden på denne innføringsspalta 33 er gjort mindre enn tverrmålet på støtteringen 31.

Som det fremgår, har forbindelsesavsnittet 24 i det området som strekker seg fra klemringen 14 med klemsegmentene 15 til holdedelen 20 en ringformet, radialt innoverrettet tetningskant 34. Denne tetningskanten 34 omslutter den fri enden 3 av det innførte røret 1 elastisk og forhindre dermed at fuktighet og oksygen trenger inn igjennom den ringformete spalta 35 mellom forbindelsesavsnittet 24 og rørenden 3 og når fram til klemsegmentene 15 på klemringen 14. På yttersida av forbindelsesavsnittet 24 er det anordnet en utragende ringvulst 36 som øker den elastiske egenskapene til tetningskanten 34. For opptak av ringvulsten 36 finnes det i området til muffeenden 2 ei omkretsutsparing 37.

Ved utførelsene i samsvar med fig. 2 og 3 har denne omkretsutsparingen 37 et tilnærmet halvsirkelformet tverrsnitt. Ringvulsten 36 omfatter ved den viste utførelsesformen tre innbyrdes parallelle ringer 38, som over ringvulsten sammen med omkretsutsparingen 37 avgrenser et hulrom. De aksielt ytre ribbene 38 ligger elastisk tettende an mot den skrå veggen i omkretsutsparingen 37, og forhindrer inntrengning av fuktighet til kamret og danner dermed en korrosjonsbeskyttelse for klemsegmentene 15. Det midtre avsnittet med den sentrale av ribbene 38 kan deformeres elastisk inn i hulrommet, noe som begunstiger det elastiske anlegget til tetningskanten 34 ved rørets 1 fri ende 3. Fig. 2 henholdsvis 3 viser, at bredden på tetningskanten 34 i sitt fotområdet er mindre enn bredden på den utvendig tilhørende ringvulsten 36 i dens fotområdet og dermed bredden på omkretsutsparingen 37.

Ved den modifiserte utførelsesformen som er vist i fig. 4 er ringvulsten 36 forsynt med ei radial innføringsspalte 38 for innsetting av en stålring 39 som øker bøyestivheten. Ved denne utførelsen er tetningskanten 34 anordnet på den side av ringvulsten 36 som begrenser spalta, som er vendt mot muffens gavlende 22 for å sikre at fuktighet henholdsvis oksygen som trenger inn utenfra verken kan nå stålringen 39 eller fortanningen 19 på klemsegmentene 15. Som vist har ved denne utførelsesformen såvel omkretsutsparingen 37 som også ringvulsten 32 et omtrent rektangulært tverrsnitt. Tetningskanten 34, som rager omtrent radialt ut fra tetningskanten 34, er ved denne utførelsesformen leppeformet, for å sikre at den er elastisk deformerbar. Ved denne utførelsesformen er det sikret, at ringvulsten 36 som bærer tetningskanten 34 med sin innlagte stålring 39 samtidig overtar funksjonen til den holdedelen 28 ved utførelsesformen ifølge fig. 2 og 3, som ligger an mot gavlenden 22. Mens holdedelen 20 ved utførelsesformen i samsvar med fig. 2 tilsvarer teknikkens stilling, så er holdedelen 20 ved utførelsesformen i følge fig. 3 slik tildannet, at den griper bak en radialt innvendig plassert, kjegleformet muffekant 40, som rager ut fra gavlenden, noe som fører til en økt stillingsfiksering for klemringen 14, forut for monteringen av røret, særlig ved større rørdiametre, og til tross for anordningen av omkretsutsparingen 37, tillater det en kortere muffeutforming, da avstanden mellom muffa sin innerflate 13 og gavlflata 22 kan reduseres.

Claims (8)

1. Forskyvningssikret stikkmuffeforbindelse, særlig for formstykker, samt for mufferør (1) tilvirket ved sentrifugalstøpning, hvor den fri enden (3) til et rør kan skyves inn med radialt spill i muffeenden (2) til et annet rør, hvor det er anordnet en tetningsring (8) og en fra denne adskilt utformet klemring (14), hvilken består av ei rekke klemsegmenter (15) som er anordnet med innbyrdes avstand i omkretsretningen og som er forsynt med en utvidet ytre kappeflate (17), og som i omkretsretningen er innbyrdes forbundet med et påvulkanisert mellomsjikt av gummi e.l. og som på sin indre flate (18) hver er forsynt med en fortanning (19) som ved forekomsten av aksielle krefter ved samvirke av den utvidete kappeflata (17) med ei innvendig flate (18) på rørmuffa, som avsmalner konisk mot enden, trykker radialt mot den fri enden (3) av røret, idet det på klemringen (14) i området til muffa sin gavlende er utformet en festbar, bærende holdedel (20) med et av elastomert materiale utformet ringskiveformet avsnitt, som pga. sin forsterkete utforming har en høyere bøyestivhet og omfatter et forbindelsesavsnitt (24) som strekker seg mot klemringen (14) og er generelt konisk avsmalnende, hvilket er utvidbar i avhengighet av ytterdiameteren til den fri rørenden (3) som skal føres inn, sammen med klemringen (14) og herunder kan strekkes i aksiell retning, idet det i området for muffens gavlende er anordnet et utsparingsområdet som er tilpasset tverrsnittet til det utvidet utformete ringskiveformete avsnittet (23), karakterisert ved at forbindelsesavsnittet (24) i dens området som strekker seg fra klemringen (14) med klemsegmentene (15) til holdedelen (20) oppviser minst en ringformet, radialt innoverrettet tetningskant (34) som omslutter den fri enden av det innførte røret elastisk.

2. Muffeforbindelse i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at tetningskanten (34) på yttersida av forbindelsesavsnittet (24) er tilordnet en ringvulst (36) som strekker seg ut fra forbindelsesavsnittet og som øker den elastiske ettergivelsen til tetningskanten (34), idet det for opptak av denne vulsten og fiksering av den i koblet tilstand for muffeforbindelsen, er utformet en omkretsutsparing (37) i området ved muffeenden.

3. Muffeforbindelse i samsvar med patentkrav 1 og 2, karakterisert ved at omkretsutsparingen (37) har et omtrent halvsirkelformet tverrsnitt.

4. Muffeforbindelse i samsvar med patentkrav 2 og 3, karakterisert ved at ringvulsten (36) omfatter to eller flere radialt utoverrettete, innbyrdes parallelt forløpende ribber (38), av hvilke de dom er plassert aksialt utterst aksialt når til elastisk anlegg mot omkretsutsparingen (37).

5. Muffeforbindelse i samsvar med et av patentkravene 2-4, karakterisert ved at bredden på tetningskanten (34) i dens fotområdet er mindre enn bredden på tetningskanten til den utvendig anordnete ringvulsten (36) i dennes fotområdet, og dermed mindre enn bredden på omkretsutsparingen (37).

6. Muffeforbindelse i samsvar med patentkrav 1 og 2, karakterisert ved at ringvulsten (36) er forsynt med ei radial innføringsspalte (38) for innsetting av en stålring (39) som øker bøyestivheten og at tetningskanten (34) er tildannet på den spaltebegrensningssida av ringvulsten (36) som er vendt mot muffens gavlende.

7. Muffeforbindelse i samsvar med patentkrav 6, karakterisert ved at såvel omkretsutsparingen (37) som ringvulsten (36) har omtrent rektangulært tverrsnitt og at den tetningskanten (34) som rager radialt ut fra ringvulsten (36) . er leppeformet.

8. Muffeforbindelse i samsvar med et av patentkravene 1-5, karakterisert ved at muffeenden (2) omfatter en radialt innvendig plassert kjegleformet muffekant (40), som rager ut ved gavlenden fra et plan som går på tvers av røraksen ved muffens gavlflate (22) og hvilken omgripes av holdedelen (22).