NO321898B1 - Leddskjot for to rorelementer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en leddskjøt for tettende sammenkobling av to rørledningselementer, av den typen der en rørende på et første rørledningselement har en sfærisk fortykning for innføring og svingning i en utsparing med en tilpasset sfærisk profil i et leie på et andre rørledningselement, og med en ringformet, tettende pakning av elastomer anbrakt i et ringformet spor dannet i den indre veggen i leiet

En slik leddskjøt benyttes for å sammenkoble rørledningselementer, særlig av duktilt støpejern, som inngår i rørledninger for luft og vann.

Leddskjøten er særlig aktuell når det skal sammenkobles to rørelementer som danner en vinkel, særlig for sammenføyning av to rør med forskjellige akser eller f.eks. for å vinkelregulere sammenkoblingen mellom et utløpsrør fra et avgreningskammer og et rørledningselement som forbinder utløpsrøret med en hovedoppsamler som er anordnet dypere i bakken. Leddskjøten muliggjør således regulering av vinkelen mellom rørledningselementer som skal sammenkobles.

Slike skjøter skal ikke bare være tette, men også motstå strekket for ikke å føre til frakobling i skjøten. Denne faren er særlig stor når rørledningene utsettes for innvendig trykk fra fluid som transporteres, eller når de er nedgravd i løs jord eller i jord som danner underlag for veitrafikk.

Kjente løsninger som er foreslått for å unngå fenomenet med frakobling i det sfæriske leddet er kompliserte og kostbare løsninger, ettersom de benytter påsatte sperremidler, av typen muffe eller bolt, med en ende som er festet til leiet mens en annen ende danner anlegg mot den sfæriske fortykningen på rørenden for å hindre frakobling.

Et formål med oppfinnelsen er å komme frem til en enkel og økonomisk løsning av dette frakoblingsproblemet, ved å komme frem til en leddskjøt som er tett og hvor motstands-evnen mot strekk i rørenden er oppnådd uten at det benyttes påsatte sperremidler.

For dette formål angår oppfinnelsen en leddskjøt som angitt ovenfor, og hvor sporet er anbrakt og utformet slik at det danner et ekspansjonskammer for etastomeren i pakningen under innføring av den sfæriske fortykningen i leiet, og medfører at i innført stilling trykker pakningen mot det indre partiet av fortykningen innenfor partiet med størst diameter av denne, sett i en retning vinkelrett på aksen til leiet, slik at den tettende pakningen dermed utsettes for en radial kompresjon som sikrer tetning og samtidig

hindrer at rørledningselementene løsner fra hverandre.

1 henhold til andre kjennetegn:

- sporet for anbringelse av den tettende pakningen er dannet i en ringformet utvidelse som befinner seg ved innløpet til leiet, med en innerdiameter som er større enn den største diameteren til den sfæriske fortykningen, og denne utvidelsen henger sammen med rommet med sfærisk profil i leiet og avgrenses av to skrå sidevegger som konvergerer mot det ytre og som henger sammen via en avrunding; - de to sideveggene i utvidelsen avgrenser en vinkel som ligger mellom omtrent 45 og 70°; - den tettende pakningen er torisk; - leddskjøten omfatter midler for anslag, beregnet til å hindre montering i motsatt vinkel mellom de to rørledningselementer som skal sammenføyes.

Oppfinnelsen vil fremgå klarere av den følgende beskrivelse, som utelukkende gjelder et eksempel, med henvisning til den vedføyde tegning. Figuren viser et lengdesnitt gjennom en tett skjøt mellom to rørledningselementer dannet ved hjelp av en leddskjøt i henhold til oppfinnelsen. Figuren viser en leddskjøt mellom en rørende 1 med akse X - X som danner et utløpsrør fra et avgreningskammer 2 og et leie 3 med akse Y - Y på et rørelement 4 som hovedsakelig har jevn tykkelse. Elementet 4 er koblet direkte eller via andre rørseksjoner (ikke vist) til en hovedoppsamler (ikke vist).

I det viste eksempel er med heltrukne linjer vist den utførelsen der røret 1 og leiet 3 er koaksiale, slik at aksen X - X til røret 1 og aksen Y - Y til leiet 3 er sammenfallende.

Røret 1 oppviser en sfærisk endefortykning 5, ragende radialt utover, og som således har en ytterflate 6 med form som et sfærisk parti og som ender i en radial endeflate 7.

Leiet 3 omfatter et sfærisk parti 8 med en utvidet ende som henger sammen med en ringformet utvidelse 9 beliggende ved munningen til leiet, mens den bakre enden av det sfæriske partiet 8, beliggende i bunnen av leiet, henger sammen med det sylindriske partiet 10 av rørdelen 4. Innsiden 11 av det sfæriske partiet 8 avgrenser således et hulrom med sfærisk profil og med dimensjoner som muliggjør at den sfæriske fortykningen 5 kan innføres for svingning, slik at det dannes et ledd som kan orienteres i alle retninger.

For dette formål er radien til innsiden 11 som danner det sfæriske lageret større eller lik radien til utsiden 6 av fortykningen 5 som danner den sfæriske lagertappen.

Utvidelsen 9 omfatter to sidevegger 12 og 13 som er skrådd i forhold til hverandre og som henger sammen via en avrundet topp 14, og de to veggene 12 og 13 danner sammen en vinkel a som ligger mellom omtrent 45 og 70°. Sideveggen 13 som er innerst henger sammen med det sfæriske partiet 8 via en avrunding, mens sideveggen 12 som befinner seg ved munningen til leiet har en innerdiameter som er minimalt større enn diameteren til den sfæriske flaten 6 på utsiden av fortykningen 5, slik at det mulig-gjøres innføring av rørdelen 1 i leiet 3.

I det viste eksempel har den ringformede utvidelsen 9 en profil med form som en like-benet trekant med avrundet hjørne.

Utvidelsen 9 avgrenser således et ringformet spor 15 som tjener til anbringelse av en tettende, torisk pakning 16 dannet av et elastomerisk materiale som sikrer tetning mellom leiet 3 og den innførte rørdelen 1.

Den tettende pakningen 16 er slik at i fri tilstand er innerdiameteren til ringen mindre enn ytterd ia meteren til den sfæriske flaten 6 på fortykningen 5, og større eller lik ytterd ia meteren til endeflaten 7 på fortykningen 5, på en slik måte at rørdelen 1 kan drives inn i leiet 3.

Montering av leddskjøten i henhold til oppfinnelsen utføres ved inndriving av rørdelen 1 i leiet 3, ved hjelp av mekaniske midler slik som en presse e.l.

Under denne operasjon komprimeres den tettende pakningen 16 i tverretntngen for innføring av rørdelen, inntil den største diameteren av den sfæriske fortykningen 5 passerer, idet denne største diameteren måles i en retning vinkelrett på aksen til teiet 3. Under denne første fasen komprimeres ringen 16 mellom de to sideveggene 12 og 13 i utvidelsen 9 på fortykningen 5, og pakningen 16 trykker mot det fremre partiet av fortykningen 5, dvs. mot segmentet av den sfæriske flaten 6 som befinner seg mellom endeflaten 7 og den største diameteren til fortykningen 5.

Den maksimale kompresjon inntreffer når den tettende pakningen 16 danner anlegg mot partiet med den største diameteren til fortykningen 5, og verdien av den største diameteren tilsvarer diameteren til den sfæriske flaten 6 på fortykningen.

Komprimeringen av pakningen 16 bevirker samtidig ekspansjon av elastomeren i det ringformede sporet 15 som pakningen befinner seg i. Sporet 15 danner således et ekspansjonskammer med tilstrekkelig volum til å muliggjøre en slik ekspansjon under montering av skjøten.

Deretter vil fortsatt innføring av rørdelen 1 bevirke at den tettende pakningen 16 passerer partiet med den største diameteren på fortykningen 5 og danner anlegg mot det bakre partiet på fortykningen, dvs. på det segmentet av den sfæriske flaten 6 som befinner seg innenfor den største diameteren og motsatt av endeflaten 7 på fortykningen. Under denne andre fasen utsettes pakningen 16 for en delvis dekomprimering og forskyver automatisk fortykningen 5 inntil denne danner anlegg mot leiet 3.

Denne stillingen der endeflaten 7 på fortykningen 5 er i anlegg mot den sfæriske flaten 11 i leiet 3 utgjør den endelige, innførte stilling. I denne innførte stillingen ligger den tettende pakningen 16 komprimert mellom de to sideveggene 12 og 13 og det bakre partiet på den sfæriske fortykningen 5, og den gjenværende kompresjon som pakningen utsettes for er tilstrekkelig til å sikre tetning etter montering.

Dessuten vil anleggstrykket ved hver av de to sideveggene 12 og 13 bevirke en skrå reaksjonskraft med en horisontal komponent som motvirker frakobling.

Leddskjøten i henhold til oppfinnelsen muliggjør følgelig at den tettende pakningen samtidig bevirker tetning i skjøten og holder rørdelen i innført stilling.

Det er således på en enkel og økonomisk måte unngått anvendelsen av et påsatt organ for sperring av leddet i montert stilling.

Dessuten muliggjør leddskjøten i henhold til oppfinnelsen at montering av rørlednings-elementene kan ha vinkelavvik som kan være opp til omtrent 20°. I figuren er det med strekpunktlinjer vist skjøten i montert tilstand med den langsgående aksen X - X til rør-delen 1 og aksen Y - Y til rørdelen 4 som ikke er koaksiale.

Dessuten skjer anlegget tit rørdelen 1 i bunnen av leiet langs en sirkellinje, på nivå med den ytre omkretsen av endeflaten 7 på fortykningen 5, hvilket muliggjør vinkelavvik i alte retninger, mens det forhindres eksentrisitet som er skadelig for tetningen.

Når fluidet som transporteres strømmer på grunn av tyngdekraften kan det være fordel-aktig å utstyre leddskjøten i henhold til oppfinnelsen med midler beregnet til å hindre montering med motsatt skråretning mellom de to rørledningselementene som skal sammenkobles, for ikke å hindre strømningen.

En slik montering med motsatt skråretning, der rørdelen 1 og rørdelen 4 sammen danner en albue som er åpen oppover, kan særlig resultere i en dårlig montering av skjøten eller en synkning t terrenget som rørledningselementene er nedgravd i.

For å unngå denne faren kan det f.eks. anordnes midler (ikke vist) i ett med den ene rørdelen som danner anlegg ved innføringen for å hindre montering med motsatt skråretning. Disse midler for anlegg, ragende radialt på utsiden av det øvre partiet av rørdelen, er anordnet i den sonen som forbinder den rette rørdelen 1 med den sfæriske fortykningen 5, uten å hindre monteringen av leddskjøten, og rager langs et øvre omkretssegment som på hver side av vertikalretningen avgrenser en vinkel som kan være omtrent 60°. Midlene for anlegg kan således være i form av en ribbe som rager langs hele dette omkretssegmentet, eller være dannet av flere anteggsfremspring som er regelmessig fordelt langs dette segmentet.

Claims (5)

1. Leddskjøt for tettende sammenkobling av to rørledningselementer (2, 4), av den typen der en rørende (1) på et første rørledningselement (2) har en sfærisk fortykning (5) for innføring og svingning i en utsparing (11) med en tilpasset sfærisk profil i et leie (3) med akse Y-Y på et andre rørledningselement (4), og med en ringformet, tettende pakning (16) av elastomer anbrakt i et ringformet spor (15) inne i Eeiet (3),karakterisertv e d at sporet (15) er anbrakt og utformet slik at det danner et ekspansjonskammer for elastomeren i pakningen (16) under innføring av den sfæriske fortykningen (5) i leiet (3), og medfører at i innført stilling trykker pakningen (16) mot det indre partiet av fortykningen (5) innenfor partiet med størst diameter av denne, sett i en retning vinkelrett på aksen Y-Y til leiet (3), slik at pakningen (16) utsettes for en radial kompresjon som sikrer tetning og samtidig hindrer at rørledningselementene (2, 4) løsner fra hverandre.

2. Leddskjøt som angitt i krav 1,karakterisert vedat sporet (15) for anbringelse av den tettende pakningen (16) er dannet i en ringformet utvidelse (9) som befinner seg ved munningen til leiet (3), idet innerdiameteren er større enn den største diameteren til den sfæriske fortykningen (5), og utvidelsen (9) henger sammen med et hulrom med sfærisk profil (11) i leiet (3) og avgrenses av to sidevegger (12, 13) som er skrådd og konvergerer mot det ytre og som henger sammen via en avrunding (14).

3. Leddskjøt som angitt i krav 2,karakterisert vedat de to sideveggene (12, 13) i utvidelsen (9) sammen danner en vinkel (a) som ligger mellom omtrent 45 og 70°.

4. Leddskjøt som angitt i hvilket som helst av kravene 1-3,karakterisertv e d at den tettende pakningen (16) er torisk.

5. Léddskjøt som angitt i hvilket som helst av kravene 1-4,karakterisertv e d at den omfatter midler for anlegg, beregnet til å hindre montering med motsatt skråretning av de to rørledningselementene som skal sammenføyes.