PL173240B1 - Złącze rurowe z pierścieniem uszczelniającym - Google Patents

Abstract

1. Zlacze rurowe z pierscieniem uszczelnia jacym umieszczonym w obwodowym zaglebieniu kielicha zlacza i zaopatrzonym w pierscieniowe ze- bra uszczelniajace oraz w skierowany do wewnatrz wystep oraz tworzacym miedzy zewnetrzna powie- rzchnia pierscienia a wewnetrzna powierzchnia zaglebienia kielicha poduszke powietrzna, zna- mienne tym, ze jego pierscien uszczelniajacy (4) jest zaopatrzony z jednej strony w pierscieniowe zgrubienie, z drugiej zas w pierscieniowe zebra (5) i (6), tworzace miedzy obustronna powierzchnia pierscienia (4) a zewnetrzna powierzchnia wsunie- tego w zlacze konca rury (1) oraz wewnetrzna po- wierzchnia kielicha (3) uklad obustronnych komór powietrznych (8) i (10) oraz (9) i (16), przy czym dolny pierscieniowy wystep (7) tworzy miedzy swa stozkowa powierzchnia zewnetrzna (r) i wewnetrzna powierzchnia kielicha (3) otwarta do tylu obwodowa szczeline (11). Fig. 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest złącze rurowe z pierścieniem uszczelniającym, umieszczonym w obwodowym zagłębieniu kielicha złącza i zaopatrzonym w pierścieniowe żebra uszczelniające oraz w skierowany do wewnątrz występ oraz tworzącym między zewnętrzną powierzchnią pierścienia a wewnętrzną powierzchnią zagłębienia kielicha poduszkę powietrzną.

173 240

Złącza rurowe z pierścieniem uszczelniającym z poduszką powietrzną są ogólnie znane.

Z opisu niemieckiego wzoru użytkowego nr DE GM 8704601.6 znane jest złącze rurowe z poduszką powietrzną, służące do uszczelniania kanałów kablowych, złożone z miękkiej i twardej części wykonanej ze sprężystego materiału i zaopatrzone w dodatkowe pierścienie wsporcze. Jednakże po wsunięciu w tym złączu końca rury do kielicha, pierścienie uszczelniające oraz poduszka powietrzna zostają sprasowane w obwodowym zagłębieniu kielicha stając się bezużyteczne. Ponadto w tych znanych rozwiązaniach obwodowe żebra pierścieni uszczelniających sięgające do złącza zostają najczęściej podczas wsuwania końca rury, zaciśnięte, uniemożliwiając osiągnięcie działania uszczelniającego. Dalszą istotną wadą znanych złączy rurowych z poduszką powietrzną i pierścieniami uszczelniającymi jest możliwość wnikania zanieczyszczeń do rejonu złącza, co również utrudnia jego funkcje uszczelniające.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji złącza rurowego z pierścieniem uszczelniającym, która umożliwi wyeliminowanie tych wad.

Cel ten zrealizowano w konstrukcji szczelnego złącza rurowego według wynalazku, dostosowanego zwłaszcza dla rur w kanałach kablowych, w których do rejonu uszczelnienia złącza mogą przedostać się zanieczyszczenia.

Złącze rurowe z pierścieniem uszczelniającym według wynalazku charakteryzuje się tym, że jego pierścień uszczelniający jest zaopatrzony z jednej strony w pierścieniowe zgrubienie, z drugiej zaś w pierścieniowe żebra, tworzące między obustronną powierzchnią pierścienia a zewnętrzną powierzchnią wsuniętego w złącze końca rury oraz wewnętrzną powierzchnią kielicha układ obustronnych komór powietrznych, przy czym dolny pierścieniowy występ tworzy między swą stożkową powierzchnią zewnętrzną r i wewnętrzną powierzchnią kielicha otwartą do tyłu obwodową szczelinę.

Wielkości przekrojów zewnętrznych zgrubień i wewnętrznych żeber pierścienia uszczelniającego są przy tym tak dobrane, że suma objętości komór powietrznych, utworzonych między zewnętrzną powierzchnią pierścienia uszczelniającego oraz zewnętrzną powierzchnią końca rury, i wewnętrzną powierzchnią kielicha i obwodowej, otwartej szczeliny i występu pierścienia uszczelniającego

Pierścieniowe żebra pierścienia uszczelniającego są korzystnie umieszczone z obydwu stron utworzonej drugostronnie poduszki powietrznej.

Szerokość r otwartej pierścieniowej szczeliny, utworzonej między zewnętrzną powierzchnią występu a wewnętrzną powierzchnią kielicha, jest większa od wewnętrznej szerokości s tego występu, przy czym szczelina w kierunku wsuwania końca rury rozszerza się stożkowo do szerokości t.

Pierścień uszczelniający jest ponadto zaopatrzony w łukowe zagłębienie, którego promień jest mniejszy od przeciwległego promienia wypukłości kielicha, przy czym dolna krawędź tego łukowego zagłębienia pierścienia uszczelniającego przylega dociskowo do wewnętrznej powierzchni kielicha.

Oba kąty wierzchołkowe x i y, które tworzą ze sobą w osiowym przekroju podłużnym górne i dolne powierzchnie obydwu pierścieniowych żeber pierścienia uszczelniającego są sobie równe i są mniejsze od 90°, natomiast kąty x' i y', które tworzą dolne powierzchnie boczne tych żeber w osiowym przekroju podłużnym są równe i wynoszą od 0° do 15°, natomiast kąty przyległe zi i z2 do kąta wierzchołkowego w osiowym przekroju żebra utworzonego przez występ pierścienia uszczelniającego są sobie równe i mniejsze od 45°.

Dzięki takiemu kształtowi żeber siła niezbędna zarówno do wsuwania, jak i wysuwania końca rury z kielicha złącza jest stosunkowo niewielka, a pierścień uszczelniający nie może zmienić swego prawidłowego położenia.

Istotną zaletą złącza rurowego według wynalazku jest zabezpieczenie przed przedostawaniem się zanieczyszczeń do rejonu uszczelnienia złącza, jak również zapobieganie itej szczeliny jest większa od sumy objętości odkształcanych części zgrubień, żeber przedwczesnemu starzeniu się pierścienia uszczelniającego, ponieważ odkształcenia pierścienia zawarte są zawsze w zakresie odkształceń sprężystych.

Dzięki opisanej geometrii występu pierścienia uszczelniającego utworzona zostaje dodatkowa komora powietrzna, przy czym krawędź zagłębienia pierścienia, dociskana do wewnętrznej powierzchni kielicha, chroni tę komorę powietrzną przed przedostawaniem się zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia mogą natomiast przedostawać się i gromadzić w pierścieniowej, otwartej od dołu szczelinie między występem pierścienia uszczelniającego i ścianką kielicha.

Wynalazek jest przykładowo wyjaśniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia złącze rurowe według wynalazku w położeniu spoczynkowym, w przekroju osiowym, a fig. 2 - złącze rurowe według fig. 1 w położeniu roboczym.

Figura 1 przedstawia złącze rurowe w położeniu spoczynkowym przed wsunięciem końca rury 1 do kielicha 3. Złącze to jest zaopatrzone w pierścień uszczelniający 4, osadzony w obwodowym zagłębieniu kielicha 3. Pierścień uszczelniający jest zaopatrzony w dwa pierścieniowe zgrubienia, między którymi utworzona zostaje symetryczna komora powietrzna 9, ograniczona wewnętrzną ścianą pierścieniowego rozszerzenia kielicha 3. Z przeciwnej strony zgrubień pierścień uszczelniający 4 jest zaopatrzony w dwa nachylone, pierścieniowe żebra 5 i 6, które po wsunięciu końca rury 1 do wnętrza kielicha 3 w kierunku la wzdłuż linii ograniczającej 2 tworzą dwie, wypełnione powietrzem niesymetryczne komory 8 i 10, ograniczone zewnętrzną powierzchnią końca rury 1. Ponadto pierścień uszczelniający 4 jest zaopatrzony w dolny, nachylony występ 7, którego zewnętrzna, odkształcona powierzchnia tworzy uszczelnienie końca rury 1. Z drugiej strony pierścienia 4, naprzeciw występu 7 utworzona jest komora 16, ograniczona z jednej strony łukowym zagłębieniem 14 pierścienia uszczelniającego 4, zakończonym krawędzią 15, z drugiej zaś wypukłością 13 kielicha 3, przy czym promień wypukłości 13 kielicha 3 jest większy od promienia lukowego zagłębienia 14 pierścienia uszczelniającego 4, którego krawędź 15 przylega dociskowo do wewnętrznej powierzchni kielicha 3.

Dolny, pierścieniowy występ 7 pierścienia uszczelniającego 3 ma u dołu zewnętrzną powierzchnię stożkową r, tworzącą między tą powierzchnią r i wewnętrzną powierzchnią kielicha 3 pierścieniową szczelinę 11, która w położeniu roboczym złącza ma maksymalną szerokość t, pozostawiając równocześnie z drugiej strony niewielką, pierścieniową, szczelinę, ograniczoną wewnętrzną, stożkową powierzchnią s pierścienia 3.

Oba kąty wierzchołkowe x i y, które tworzą ze sobą w osiowym przekroju podłużnym górne i dolne powierzchnie obydwu pierścieniowych żeber 5 oraz 6 pierścienia uszczelniającego 4 są sobie równe i są mniejsze od 90°. Kąty x' i y', które tworzą dolne powierzchnie boczne żeber 5 i 6 w osiowym przekroju podłużnym są równe i wynoszą od 0° do 15°. Kąty przyległe zj i z2 do kąta wierzchołkowego w osiowym przekroju żebra utworzonego przez występ 7 pierścienia uszczelniającego 4 są sobie równe i mniejsze od 45°.

Dzięki temu zarówno podczas wsuwania, jak i wyciągania końcówki rury 1 ^z kielicha 3 potrzebna jest tylko niewielka siła, a ponadto przy wyciąganiu rury 1 z kielicha 3 nie następuje zawijanie się końca występu 7 pierścienia uszczelniającego.

Wielkości przekrojów zewnętrznych pierścieniowych zgrubień i wewnętrznych żeber 5 i 6 pierścienia uszczelniającego są tak dobrane, że suma objętości komór powietrznych 8, 9, 10, 16, utworzonych między zewnętrzną powierzchnią pierścienia uszczelniającego 4 oraz zewnętrzna powierzchnią końca rury 1 i wewnętrzną powierzchnią kielicha 3 i obwodowej, otwartej szczeliny 11 jest większa od sumy objętości odkształcanych części zgrubień, żeber 5, 6 i występu 7 pierścienia uszczelniającego 4.

W czasie wsuwania rury 1 do kielicha 3 w kierunku la, pierścień uszczelniający 4 jest co prawda ściskany, jednak tylko w zakresie odkształceń sprężystych, powodując odpowiednie zmniejszenie objętości komór powietrznych 8 i 16 oraz poduszki powietrznej 9, a także pierścieniowej szczeliny 11. Suma ubytku objętości poszczególnych komór powietrznych 8 i 9 oraz 10 i 16, a także pierścieniowej szczeliny 11 kielicha 3

173 240 jest przy tym większa od sumy zmniejszenia przekrojów odkształcanych żeber uszczelniających 5, 6 oraz występu 7, co oznacza, że odkształcenie materiału pierścienia uszczelniającego 4 pozostaje w zakresie odkształceń sprężystych, a ponadto, że nawet podczas pełnego odkształcenia pierścienia uszczelniającego 4 pozostaje otwarta od dołu pierścieniowa szczelina 11 o szerokości t. Dzięki temu, w przypadku gdy wzrośnie wewnętrzne ciśnienie w złączu rurowym, parcie od zewnątrz na powierzchnię r, równe iloczynowi ciśnienia wewnętrznego i powierzchni r, jest zawsze większe od parcia na przeciwległą powierzchnię s, równego iloczynowi ciśnienia wewnętrznego i powierzchni s, bowiem r jest większe od s. Wskutek tego odkształcany występ 7 pierścienia uszczelniającego jest naciskany różnicą parć na wsuwany koniec rury 1, utrzymując działanie uszczelniające złącza, a równocześnie uniemożliwiając zawijanie się występu 7 przy wyciąganiu końca rury 1 z kielicha 3. Ponadto, mimo że możliwe jest wnikanie zanieczyszczeń do pierścieniowej szczeliny 11, to jednak, wskutek dociskania i przylegania krawędzi 15 pierścienia uszczelniającego 4 do powierzchni kielicha 3, niemożliwe jest wnikanie ich do poduszki powietrznej 9.

173 240

173 240

173 240

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Złącze rurowe z pierścieniem uszczelniającym umieszczonym w obwodowym zagłębieniu kielicha złącza i zaopatrzonym w pierścieniowe żebra uszczelniające oraz w skierowany do wewnątrz występ oraz tworzącym między zewnętrzną powierzchnią pierścienia a wewnętrzną powierzchnią zagłębienia kielicha poduszkę powietrzną, znamienne tym, że jego pierścień uszczelniający (4) jest zaopatrzony z jednej strony w pierścieniowe zgrubienie, z drugiej zaś w pierścieniowe żebra (5) i (6), tworzące między obustronną powierzchnią pierścienia (4) a zewnętrzną powierzchnią wsuniętego w złącze końca rury (1) oraz wewnętrzną powierzchnią kielicha (3) układ obustronnych komór powietrznych (8) i (10) oraz (9) i (16), przy czym dolny pierścieniowy występ (7) tworzy między swą stożkową powierzchnią zewnętrzną (r) i wewnętrzną powierzchnią kielicha (3) otwartą do tyłu obwodową szczelinę (11).

2. Złącze rurowe według zastrz. 1, znamienne tym, że wielkości przekrojów zewnętrznych zgrubień i wewnętrznych żeber (5) i (6) pierścienia uszczelniającego są tak dobrane, że suma objętości komór powietrznych (8, 9, 10, 16), utworzonych między zewnętrzną powierzchnią pierścienia uszczelniającego (4) oraz zewnętrzną powierzchnią końca rury (1) i wewnętrzną powierzchnią kielicha (3) i obwodowej, otwartej szczeliny (11) jest większa od sumy objętości odkształcanych części, zgrubień żeber (5, 6) i występu (7) pierścienia uszczelniającego (4).

3. Złącze rurowe według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścieniowe żebra (5, 6) pierścienia uszczelniającego (4) są korzystnie umieszczone z obydwu stron utworzonej drugostronnie poduszki powietrznej (9).

4. Złącze rurowe według zastrz. 1, znamienne tym, że szerokość (r) otwartej pierścieniowej szczeliny (11), utworzonej między zewnętrzną powierzchnią występu (7) a wewnętrzną powierzchnią kielicha (3) jest większa od wewnętrznej szerokości (s) tego występu (7), przy czym szczelina (11) w kierunku (la) wsuwania końca rury (1) rozszerza się stożkowo do szerokości (t).

5. Złącze rurowe według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że jego pierścień uszczelniający (4) jest zaopatrzony w łukowe zagłębienie (14), którego promień jest mniejszy od przeciwległego promienia wypukłości (13) kielicha (3), przy czym dolna krawędź (15) tego łukowego zagłębienia (14) pierścienia uszczelniającego (4) przylega dociskowo do wewnętrznej powierzchni kielicha (3).

6. Złącze rurowe według zastrz. 1, znamienne tym, że oba kąty wierzchołkowe (x) i (y), które tworzą ze sobą w osiowym przekroju podłużnym górne i dolne powierzchnie obydwu pierścieniowych żeber (5) oraz (6) pierścienia uszczelniającego (4) są sobie równe i są mniejsze od 90°, natomiast kąty (x') i (y'), które tworzą dolne powierzchnie boczne tych żeber (5) i (6) w osiowym przekroju podłużnym są równe i wynoszą od 0° do 15°, natomiast kąty przyległe (zx) i (z₂) do kąta wierzchołkowego w osiowym przekroju żebra utworzonego przez występ (7) pierścienia uszczelniającego (4) są sobie równe i mniejsze od 45°.