PL175882B1 - Zespół uszczelniający złącze rur betonowych - Google Patents

Abstract

1 . Zespól uszczelniajacy zlacze rur betonowych, zlozone z kielichowej czesci zakonczenia jednej rury i wprowadzonej do niej czopowej czesci zakonczenia drugiej rury, osadzony przed zabeto- nowaniem na kopule z pierscieniem osadczym formy kielichowej czesci rury, a po jej zabetonowaniu, polaczony z jej betonowa powierzchnia 1 znajdujacym sie w pierscieniowej przestrzeni zlacza miedzy zakonczeniami obydwu rur, przy czym zespól ten jest zlo- zony z umieszczonego przed zabetonowaniem w poblizu otwartego konca czesci kielichowej rury betonowej pierscienia uszczelniaja- cego, wykonanego z materialu sprezystego, zwlaszcza kauczuku i zaopatrzonego w elementy kotwiace, wzmacniajace jego polaczenie z betonowa scianka kielichowej czesci rury, oraz z polaczonego z tym pierscieniem uszczelniajacym od strony wnetrza kielichowej czesci rury pierscienia profilowego, zlozonego z czesci walcowej, pokrywajacej obwodowa czesc kielichowej czesci rury. oraz z cze- sci czolowej przynajmniej czesciowo pokrywajacej czolowa scian- ke kielichowej czesci rury, znamienny tym, ze pierscien profilowy (10, 54, 54a, 104, 104a, 210, 260 280) jest na stale polaczony z pierscieniem uszczelniajacym (1 , 52, 52a, 102, 102a, 201) pozosta- jac w zlaczu po jego zabetonowaniu, przy czym pierscien profilowy (10, 54, 54a, 104, 104a, 210) jest wykonany z podatnego na od- ksztalcenia materialu, o znacznie mniejszej twardosci w porówna- niu do pierscienia uszczelniajacego (1, 52, 52a, 102, 102a, 201), zas obydwa pierscienie uszczelniajacy 1 profilowy sa przed wprowadze- niem ich do zlacza osadzone na p ierscien iu osadczym (170, 174, 178, 184, 230, 330) Fig. 6 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół uszczelniający złącze rur betonowych, złożone z kielichowej części zakończeniajednej rury i wprowadzonej do niej czopowej części zakończenia drugiej rury, osadzony przed zabetonowaniem na kopule z pierścieniem osadczym formy kielichowej części rury, a po jej zabetonowaniu, połączony z jej betonową powierzchnią, i znajdującym się w pierścieniowej przestrzeni złącza między zakończeniami obydwu rur. Zespół ten jest złożony z umieszczonego przed zabetonowaniem w pobliżu otwartego końca części kielichowej rury betonowej pierścienia uszczelniającego, wykonanego z materiału sprężystego, zwłaszcza kauczuku i zaopatrzonego w elementy kotwiące, wzmacniające jego połączenie z betonową ścianką kielichowej części rury, oraz z połączonego z tym pierścieniem uszczelniającym od strony wnętrza kielichowej części rury pierścienia profilowego, złożonego z części walcowej, pokrywającej obwodową część kielichowej części rury, oraz z części czołowej przynajmniej częściowo pokrywającej czołową ściankę kielichowej części rury. Zespół uszczelniający jest ponadto wyposażony w pierścień osadczy, służący do trwałego osadzenia tego zespołu w celu zabetonowania go w kielichowej części rury.

Znane zespoły uszczelniające złącza rur betonowych składają się z umieszczonego w części kielichowej jednej z rur pierścienia o profilowym przekroju, oraz z połączonego z nim pierścienia uszczelniającego. Taki znany zespół uszczelniający osadza się w kielichowej części rury betonowej w czasie jej wytwarzania, a następnie częściowo zalewa się go betonem, przy czym pierścień profilowy przesuwa się wówczas względem pierścienia uszczelniającego w kierunku do wnętrza tej części rury, po czym zostaje z niej usunięty.

Niedogodnością tego rodzaju zespołu uszczelniającego jest przesuwanie się pierścienia profilowego względem pierścienia uszczelniającego w procesie wytwarzania rury, oraz nadmierne odkształcenie się tego ostatniego w czasie wsuwania zakończenia czopowego jednej rury do części kielichowej - drugiej, powodując nieszczelności złącza.

Znany z niemieckiego opisu patentowego nr DE 2 935 392 zespół uszczelniający złącze rur betonowych, składa się z pierścienia uszczelniającego i z połączonego z nim za pomocą cylindrycznej części łączącej - pierścienia profilowego. Pierścień profilowy, wykonany z poliestru, jest przy tym umieszczony zarówno na części łączącej, jak i na części uszczelniającej pierścienia uszczelniającego, jednakże przed wykonaniem złącza rur betonowych, pierścień profilowy usuwa się. Pierścień uszczelniający jest zaopatrzony w swej górnej części łączącej w wystający na zewnątrz element kotwiczący, służący do przymocowania go do kielichowej części rury. W czasie wytwarzania rury, zespół uszczelniający jest osadzany na pierścieniu osadczym,

175 882 otaczającym rdzeń formy części kielichowej rury, a w czasie napełniania formy betonem, poddany jest łącznie z rdzeniem odpowiednim wibracjom.

Niedogodnością tego rozwiązania jest gromadzenie się pęcherzyków powietrza, wody, oraz ewentualnie stosowanego do oddzielenia formy od betonu - oleju, na zewnętrznej powierzchni pierścienia uszczelniającego, ponadto wibracje rdzenia powodują często oddzielenie się pierścienia profilowego od pierścienia uszczelniającego w procesie betonowania, co staje się przyczyną nieszczelności złącza.

W niemieckim opisie patentowym nr DE 3 340 569, opisany jest zespół uszczelniający złącze rur betonowych, w którym pierścień profilowy ma postać kołnierza, połączonego z pierścieniem uszczelniającym, który jest zaopatrzony na powierzchni czołowej w element kotwiący, w postaci wgłębienia mającego w przekroju kształt trapezu. Pierścień profilowy jest przy tym wykonany z takiego samego materiału jak i pierścień uszczelniający.

Pierścień profilowy podobnego zespołu uszczelniającego przedstawionego w niemieckim opisie patentowym nr DE 4108 851, jest zaopatrzony w układ równoległych kanałów, natomiast pierścień uszczelniający - w kilka elementów kotwiczących, w postaci trapezowych wgłębień.

Wadą opisanych zespołów uszczelniającychjest możliwość gromadzenia się pęcherzyków powietrza, wody, oraz ewentualnie oleju na dolnej powierzchni elementu kotwiczącego pierścienia uszczelniającego, będącego przyczyną nieszczelności złącza.

Ze szwedzkiego opisu patentowego nr SE 412 797, znany jest zespół uszczelniający złącze rur betonowych, również złożony z pierścienia uszczelniającego o walcowej powierzchni zewnętrznej, zaopatrzonej w dolnej części w element kotwiczący, w postaci występu zgrubionego na końcu, oraz z pierścienia profilowego. Wewnętrzna powierzchnia pierścienia uszczelniającego, w jego części połączonej z pierścieniem profilowym, tworzy występ o przekroju klinowym, który stanowi właściwy element uszczelniający. Pierścień profilowy styka się z powierzchnią czołową tego występu oraz częściowo również z górną płaską powierzchnią pierścienia uszczelniającego. Przed zabetonowaniem złącza, pierścień profilowy jest usuwany z części kielichowej rury. Pozostaje w niej wyłącznie pierścień uszczelniający, który współpracuje z walcową i czołową powierzchnią osadzonej w kielichu części czopowej drugiej rury.

Niedogodnością tego rozwiązania tak jak i poprzednio opisanych uszczelnień jest gromadzenie się pęcherzyków powietrza, wody, oraz ewentualnie oleju na powierzchniach stykowych pierścienia uszczelniającego. Ponadto, wibracje rdzenia formy powodują w czasie betonowania odkształcenia pierścienia uszczelniającego, o stosunkowo niewielkim przekroju, a w końcowym wyniku nieszczelność złącza. Ponadto usuwanie pierścienia profilowego z części kielichowej przed wprowadzeniem do niej części czopowej drugiej rury powoduje niekorzystne zmniejszenie powierzchni uszczelniającej złącza i jego niedostateczną szczelność zwłaszcza przy dużych ciśnieniach wewnątrz rurociągu.

W szwedzkim opisie patentowym nr SE 444 357 przedstawiony jest sposób wytwarzania gniazda rury betonowej, przeznaczonego do połączenia z drugą rurą i wyposażonego w zespół uszczelniający, złożony z pierścienia uszczelniającego i z połączonego z nim zaciskowo pierścienia profilowego, przy czym w części łączącej obydwa pierścienie, znajduje się pierścieniowy występ jednego pierścienia, osadzony w rowku drugiego. Część uszczelniająca pierścienia ma w przekroju postać klina i jest połączona z częścią łączącą za pośrednictwem cienkościennego pierścienia. W pierwszej fazie wykonywania gniazda, cały zespół uszczelniający znajduje się w zewnętrznej części formy, zaś po jej wypełnieniu betonem, pierścień profilowy usuwa się. W czasie wprowadzania do gniazda drugiej rury betonowej, klinowa część pierścienia uszczelniającego zagina się do środka gniazda, wypełniając miejsce usuniętego pierścienia profilowego.

Wadą tego zespołu uszczelniającegojest również niedostateczna szczelność złącza, będąca wynikiem usunięcia pierścienia profilowego, a wskutek tego zmniejszenia powierzchni styku wprowadzonej do gniazda rury z pierścieniem uszczelniającym, a także gromadzenie się pęcherzyków powietrza, oraz kropel wody i oleju na powierzchni styku pierścienia uszczelniającego z betonem.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 171 192 znany jest pojedynczy pierścień uszczelniający, zawierający wewnątrz pierścieniową pustą przestrzeń ciągnącą się wzdłuż całej długości pierścienia, który zaopatrzony jest w wewnętrzne, skierowane ku tej pustej przestrzeni promie175 882

Ί niowe żebra oddzielone od siebie rowkami. Przy wkładaniu czopowego zakończenia drugiej rury w kielichową część pierwszej rury wewnętrzna, zaopatrzona w żebra powierzchnia uszczelki ulega przesunięciu w kierunku osiowym, wskutek czego żebra tej powierzchni wchodzą w przestrzenie między żebrami, oraz - przeciwległej wewnętrznej powierzchni uszczelki.

Doświadczenia eksploatacyjne wykazały jednak, że tego rodzaju uszczelnienie, złożone z pojedynczego pierścienia, nawet o znacznej podatności w dostosowywaniu się do kształtu elementów tworzących złącze, nie zapewnia wystarczającej szczelności złącza, a ponadto kropelki wody, lub oleju, oraz pęcherzyki powietrza gromadzące się na zewnętrznej powierzchni pierścienia w trakcie jego zabetonowywania w kielichowej części rury osłabiają jego osadzenie, i powodują w trakcie wsuwania czopowej części drugiej rury, wyrywanie pierścienia uszczelniającego z kielichowej części rury.

Ze szwedzkiego opisu patentowego SE 463 664, będącego własnością zgłaszającego, znany jest zespół uszczelniający złącza rurowego wykonanego z tworzywa termoplastycznego i złożonego z kielichowej części zakończeniajednej rury i wprowadzonej do niej czopowej części drugiej rury. Zespół ten złożony jest z części profilowej, oraz z części uszczelniającej, które nasadza się na cylindryczny trzpień, na który nasuwa się następnie zmiękczoną termicznie kielichową część rury. W części tej znajduje się pierścieniowy rowek służący do osadzenia odpowiedniego występu części profilowej. Część uszczelniająca zespołujest przy tym wykonana z materiału o dużej elastyczności, natomiast jego część profilowa, której zadaniem jest wzmocnienie wytrzymałościowe zespołu - z bardziej twardego materiału. Istota wynalazku polega na tym, że część uszczelniająca i część profilowa stanowią dwa odrębne pierścienie, stykające się ze sobą wzdłuż płaszczyzny prostopadłej do osi złącza, przy czym pierścień profilowy ma w przekroju korzystnie kształt klina zwężającego się w kierunku przeciwnym do kierunku płaszczyzny zetknięcia obydwu pierścieni. Ponadto wewnętrzna średnica obrzeża tej zwężonej części pierścienia profilowego jest korzystnie nieco mniejsza od zewnętrznej średnicy trzpienia, służącego do osadzenia zespołu uszczelniającego wewnątrz kielichowej części rury, powodując jego promieniowe rozszerzenie w trakcie nasuwania tej termicznie zmiękczonej części.

Jak z powyższego wynika rozwiązanie to, przystosowane specjalnie do uszczelnienia rur wykonanych z termoplastycznego tworzywa sztucznego, nie może mieć zastosowania do złącz sztywnych rur betonowych.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji zespołu uszczelniającego, która wyeliminuje niedogodności znanych dotychczas zespołów uszczelniających złącze rur betonowych, zwłaszcza zaś zbieranie się cząsteczek wody, powietrza i oleju na powierzchni pierścienia uszczelniającego i oddzielanie się pierścienia profilowego od pierścienia uszczelniającego, oraz zapewni wystarczającą szczelność wykonywanego złącza.

Badania, które doprowadziły do wynalazku wykazały, że istnieje możliwość pozostawienia pierścienia profilowego wewnątrz kielichowej części rury, jeśli zostanie zapewniona w złączu odpowiednia podatność tego pierścienia na odkształcenia, powodowane przy wprowadzaniu do złącza części czopowej rury. Uzyskuje się wówczas korzystne do poprawy szczelności zwiększenie powierzchni styku obydwu pierścieni, współpracujących z zewnętrzną powierzchnią, wprowadzanej do złącza części czopowej rury.

Uwzględniając wyniki powyższych badań, postawiony cel zrealizowano w konstrukcji zespołu uszczelniającego złącze rur betonowych według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że pierścień profilowy jest na stałe połączony z pierścieniem uszczelniającym pozostając w złączu po jego zabetonowaniu, przy czym pierścień profilowy jest wykonany z podatnego na odkształcenia materiału, o znacznie mniejszej twardości w porównaniu do pierścienia uszczelniającego, zaś obydwa pierścienie uszczelniający i profilowy są przed wprowadzeniem ich do złącza osadzone na pierścieniu osadczym.

Pierścień profilowy zespołu uszczelniającego jest korzystnie połączony zaciskowo z częścią łączącą pierścienia uszczelniającego stanowiącą jedną całość z jego częścią uszczelniającą.

Część łączącą pierścienia uszczelniającego ma korzystnie wewnętrzną powierzchnię skierowaną do pierścienia profilowego w postaci pobocznicy walca współosiowego względem osi symetrii złącza.

175 882

Wewnętrzna powierzchnia części łączącej pierścienia uszczelniającego jest korzystnie zaopatrzona w rowek współpracujący z pierścieniowym występem na zewnętrznej powierzchni części łączącej pierścienia profilowego.

Wewnętrzna powierzchnia części łączącej pierścienia uszczelniającego jest korzystnie falista, złożona z pierścieniowych zaokrąglonych zagłębień i oddzielających je występów, i współpracującą z korzystnie falistą powierzchnią części łączącej pierścienia profilowego.

Pierścień profilowy jest wykonany ze sprężystego porowatego kauczuku, albo ze sprężystego porowatego poliuretanu, względnie ze sprężystego porowatego poliestru.

Część uszczelniająca pierścienia uszczelniającego jest korzystnie zaopatrzona w skierowany promieniowo do wewnątrz występ uszczelniający, stykający się z czołową powierzchnią części łączącej pierścienia profilowego, przy czym utworzona między czołową powierzchnią części łączącej pierścienia profilowego i przeciwległą kształtową powierzchnią występu części uszczelniającej pierścienia uszczelniającego pierścieniowa pusta przestrzeń powietrzna, ma w przekroju postać szczeliny, korzystnie trójkątnej.

Tworząca szczelinę przestrzeń powietrzna rozszerza się korzystnie promieniowo na zewnątrz względem osi symetrii złącza.

Zewnętrzna powierzchnia pierścienia uszczelniającego rozszerza się stożkowo korzystnie w kierunku wnętrza kielichowej części rury, w którą jest wbetonowany zespół uszczelniający, przy czym zewnętrzna powierzchnia pierścienia uszczelniającego jest zaopatrzona w pierścieniowe ząbki, korzystnie w przekroju trójkątnym.

Pierścieniowe ząbki są korzystnie oddzielone od siebie trójkątnymi rowkami, przy czym mają one przekrój zębów piły i są nachylone w kierunku wnętrza kielichowej części rury.

Pierścień uszczelniający jest korzystnie zaopatrzony w dolnej części swej powierzchni zewnętrznej w skierowany na zewnątrz pierścieniowy występ ustalający położenie tego pierścienia w kielichowej części rury.

Pierścień uszczelniający jest zaopatrzony w dolnej części swej powierzchni zewnętrznej korzystnie w pierścieniowy rowek przynajmniej o jednej powierzchni nachylonej względem kierunku promienia tego pierścienia.

Pierścieniowy rowek w dolnej części powierzchni zewnętrznej pierścienia uszczelniającego ma korzystnie kształt jaskółczego ogona.

Pierścień uszczelniający jest w swej górnej części zaopatrzony w korzystnie stożkową powierzchnię czołową rozszerzającą się w kierunku wnętrza kielichowej części rury i tworzącą w przecięciu z zewnętrzną powierzchnią tego pierścienia ostro zakończony występ, stanowiący część pierścienia uszczelniającego najgłębiej wsuniętą do wnętrza kielichowej części rury, przy czym powierzchnia czołowa styka się przynajmniej z odsadzoną czołową powierzchnią pierścienia profilowego.

Pierścień uszczelniający jest zaopatrzony w swej górnej zewnętrznej części korzystnie w pierścieniowy skierowany pionowo występ, współpracujący z odpowiednim zagłębieniem pierścienia profilowego.

Pierścień uszczelniający jest zaopatrzony w swej powierzchni wewnętrznej w swej części łączącej w pierścieniowy rowek korzystnie z zaokrąglonym dnem, współpracujący z pierścieniowym, promieniowym występem ustalającym pierścienia profilowego.

Pierścień profilowy stanowi korzystnie jedną całość z pierścieniem uszczelniającym, przy czym część zespołu stanowiąca pierścień profilowy jest zaopatrzona wewnątrz w warstwy usztywniające skierowane do wnętrza części kielichowej rury i otaczające otwory utworzone między tymi warstwami.

Warstwa usztywniająca składa się korzystnie z promieniowych, względnie nachylonych przęseł usztywniających.

Zespół jest korzystnie zaopatrzony w pogrubioną ściankę wewnętrzną od strony wnętrza części kielichowej rury.

Grubość ścianki wewnętrznej i ścianki zewnętrznej, oraz grubość przęseł usztywniających, a także wielkość otworów części zespołu stanowiącej pierścień profilowy jest korzystnie zróżnicowana, zależnie od zadanej odkształcalności poszczególnych części tego pierścienia.

175 882

Grubość ścianek, oraz grubość przęseł usztywniających części zespołu stanowiącej pierścień profilowy jest korzystnie najmniejsza w obszarze przejścia pierścienia profilowego w pierścień uszczelniający.

Największa średnica części zespołu stanowiącej pierścień profilowy jest korzystnie w przybliżeniu równa największej zewnętrznej średnicy części zespołu stanowiącej pierścień uszczelniający.

Część zespołu stanowiąca pierścień profilowy ma korzystnie zakrzywioną łukowo zewnętrzną ściankę.

Zewnętrzna powierzchnia części zespołu stanowiącej pierścień uszczelniający, oraz ewentualnie jego części stanowiącej pierścień profilowy są korzystnie wyposażone w występy i rowki.

Część zespołu stanowiąca pierścień profilowy jest zaopatrzona w dolnej części swej wewnętrznej ścianki w przymocowaną do niej korzystnie folię uszczelniającą, korzystnie pokrytą smarem.

Zespół jest korzystnie wyposażony w elementy mocujące ten zespół do pierścienia osadczego formy, przy czym elementem mocującym jest korzystnie przynajmniej jeden występ współpracujący z odpowiednim rowkiem w pierścieniu osadczym formy, albo przynajmniej jeden rowek współpracujący z występem pierścienia osadczego, względnie odsadzenie dolnej części zewnętrznej powierzchni pierścienia uszczelniającego, współpracujące z odpowiednim odsadzeniem powierzchni zewnętrznej pierścienia osadczego.

Elementem mocującym zespół uszczelniający do pierścienia osadczego formy jest korzystnie jednostronnie otwarta wnęka w części stanowiącej pierścień profilowy, ograniczona z jednej strony jego zespołu ścianką, z drugiej zaś występami, współpracującymi ze szczelinami utworzonymi między pierścieniem osadczym, a przymocowanym do niego pierścieniowym elementem złącznym, względnie elementem mocującym zespół uszczelniający do pierścienia osadczego formy jest korzystnie trójkątna wnęka w części zespołu uszczelniającego, stanowiącej pierścień uszczelniający współpracujący z przymocowanym do pierścienia osadczego pierścieniowym elementem złącznym.

Elementem mocującym pierścień osadczy zespołu uszczelniającego jest korzystnie obwodowy rowek na zewnętrznej powierzchni tego pierścienia osadczego, w który wchodzi odpowiedni występ powierzchni wewnętrznej pierścienia uszczelniającego, względnie pierścieniowy występ na jego powierzchni zewnętrznej, wchodzący w odpowiedni rowek na powierzchni wewnętrznej pierścienia uszczelniającego.

Elementami mocującymi pierścienia osadczego są korzystnie ząbki na jego powierzchni zewnętrznej wciskane w powierzchnię wewnętrzną pierścienia uszczelniającego.

Elementem mocującym pierścienia osadczego może być również obwodowe ścięcie na jego powierzchni zewnętrznej, stanowiące oparcie występu pierścienia uszczelniającego, względnie odsadzenie w dolnej części jego powierzchni zewnętrznej, tworzące poziomą powierzchnię stanowiącą podparcie poziomego odsadzenia powierzchni wewnętrznej pierścienia uszczelniającego.

Rozłącznymi elementami mocującymi pierścień osadczy z zespołem uszczelniającym są korzystnie promieniowe segmenty tego pierścienia osadczego, zaopatrzone u dołu w występy, wchodzące do pierścieniowego rowka w czołowej powierzchni pierścienia profilowego i mocowane za pomocą śrub pierścienia osadczego, albo też klinowe elementy złączne osadzone przez wciśnięcie w ukośnych szczelinach zaciskowych na wewnętrznej powierzchni pierścienia profilowego i mocowane do pierścienia osadczego za pomocą śrub, względnie kształtowy element złączny współpracujący z wnęką części zespołu uszczelniającego i przymocowany do pierścienia osadczego za pomocą śrub, przy czym element złączny ma w przekroju kształt trapezu z zaokrągloną podstawą, i w miejscu połączenia z pierścieniem osadczym tworzy szczelinę, albo kształt trójkąta, i jest korzystnie wykonany z elastomeru.

Dobierając odpowiedni materiał i grubość poszczególnych części zespołu uszczelniającego uzyskuje się ich zróżnicowaną odkształcalność, największą w miejscu połączenia pierścienia uszczelniającego z pierścieniem profilowym, a także uzyskanie wystarczająco mocne ich zamocowanie w kołnierzu podczas betonowania rur.

175 882

Dzięki nadaniu przynajmniej części pierścienia uszczelniającego kształtu stożka - podczas betonowania ciężki płynny beton wypiera pęcherzyki powietrza eliminując ich osadzanie się na powierzchni zespołu uszczelniającego stykającej się z rowkiem. Powiększenie tej powierzchni przez zastosowanie występów i rowków powoduje nie tylko wzmocnienie połączenia zespołu uszczelniającego z kielichową częścią betonowej rury, ale ułatwia również przemieszczanie się pęcherzyków powietrza wraz z wodą i olejem ku górze formy.

Zespół uszczelniający według wynalazku, złożony z pierścienia uszczelniającego i z połączonego z nim na stałe pierścienia profilowego, winien być zabetonowany w części kielichowej rury formy we właściwym położeniu. Położenie to jest zagwarantowane dzięki zastosowaniu odejmowalnych elementów mocujących zespół uszczelniający do pierścienia osadczego, albo też dzięki zastosowaniu deformowalnych płytek przymocowanych za pomocą kołków do dolnej powierzchni części kielichowej rury, które przytrzymują zespół uszczelniający.

Wynalazek jest w przykładzie wykonania uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia formę do wytwarzania części kielichowej rury betonowej, wraz: z osadzonym w niej zespołem uszczelniającym, w podłużnym przekroju osiowym, fig. 2, 3, 4, 5, 6,7 i 8 - odmiany kształtów przekroju poprzecznego pierścienia uszczelniającego i pierścienia profilowego zespołu uszczelniającego, fig. 9 - część kielichową rury betonowej z osadzonym w niej zespołem uszczelniającym według fig. 8, w podłużnym przekroju osiowym, fig. 10, 11, 12 i 13 - jeszcze inne odmiany kształtów przekroju poprzecznego pierścienia uszczelniającego i pierścienia profilowego zespołu uszczelniającego według wynalazku, fig. 14, 15,16,17, 18,19 i 20 - różne rozwiązania konstrukcyjne mocowania zespołu uszczelniającego według wynalazku na pierścieniu osadczym formy, w podłużnym przekroju osiowym tego pierścienia, fig. 21, 22, 23 i 24 jeszcze inne odmiany kształtu przekroju poprzecznego pierścienia uszczelniającego i pierścienia profilowego zespołu uszczelniającego według wynalazku, fig. 25, 26 i 28 - różne rozwiązania konstrukcyjne mocowania zespołu uszczelniającego według wynalazku na pierścieniu osadczym formy, w podłużnym przekroju osiowym, a fig. 25a i 27 - zespoły uszczelniające odpowiednio według fig. 25 i 26 w położeniu roboczym w złączu, w jego przekroju osiowym.

Przedstawiony na fig. 1 zespół uszczelniający złącze rur betonowych według wynalazku, składa się z pierścienia uszczelniającego 1 i z połączonego z nim rozłącznie pierścienia profilowego 10, wykonanego z porowatego kauczuku, lub z falistej tektury. Zespół uszczelniający jest osadzony na pierścieniu osadczym 30, otaczającym rdzeń 31 formy 20 i służącym’ do ukształtowania części kielichowej betonowej rury. Forma 20 jest zaopatrzona w zewnętrzną osłonę 32, której wewnętrzna powierzchnia 23 kształtuje zewnętrzną powierzchnię kielichowej rury.

Pierścień profilowy 10 styka się swą wewnętrzną powierzchnią 12 zarówno z powierzchnią czołową 22,jak i z górną częścią powierzchni obwodowej 21 pierścienia osadczego 30, natomiast swą zewnętrzną powierzchnią 11 i 13, styka się z wewnętrzną, betonową powierzchnią kielichowej części rury. Dolny występ pierścienia profilowego 10, ograniczony czołową powierzchnią 14, znajduje się w wycięciu pierścienia uszczelniającego 1. Charakterystyczną cechą zespołu uszczelniającego według wynalazku jest okoliczność, że w czasie wykonywania złącza, zwłaszcza zaś w czasie betonowania kielichowej części rury - pierścień profilowy 10 nie jest wyjmowany, lecz stale pozostaje wewnątrz niej.

Pierścień uszczelniający 1 składa się z części łączącej 3, w której powierzchnia wewnętrzna 4 jest w przybliżeniu równoległa do osi rury, oraz ze stanowiącego z nią jedną całość klinowego występu uszczelniającego 2, stykającego się z powierzchnią obwodową 21 pierścienia osadczego 30, z którą styka się również wewnętrzna powierzchnia 9 dolnej części pierścienia uszczelniającego 1, stanowiąca przedłużenie wewnętrznej powierzchni występu 2. Między wewnętrzną powierzchnią 4 części łączącej 3, a klinowym występem uszczelniającym 2, znajduje się pusta przestrzeń 8, mająca w przekroju kształt trójkąta i ograniczona od góry czołową powierzchnią 14 pierścienia profilowego 10. Zewnętrzna powierzchnia 5 części łączącej 3 pierścienia uszczelniającego 1 ma postać skierowanego wierzchołkiem do dołu stożka. Również czołowa powierzchnia 6 części łączącej 3 jest w swej części brzegowej stożkowa, a w części środkowej, w której styka się z pierścieniem profilowym 10 - płaska.

Zespół uszczelniający według wynalazku montuje’ się przez osadzenie obydwu pierścieni, uszczelniającego 1 i połączonego z nim profilowego 10 na pierścieniu osadczym 30, stanowią175 882 cym zakończenie rdzenia 31 formy 20 kielichowej części rury przy użyciu omówionych dalej elementów mocujących, które zapobiegają przesunięciu się tych pierścieni 1 i 10 w czasie betonowania, a następnie wypełnienia się płynnym betonem przestrzeń 25 formy 20, znajdującą się między wewnętrzną powierzchnią 23 jej zewnętrznej osłony 32, a pierścieniem osadczym 30, przy czym rdzeniowi 31 formy 20 nadaje się ruch wibracyjny, który powoduje również drgania pierścienia osadczego 30. Dzięki temu następuje całkowite wypełnienie formy betonem, przy równoczesnym unoszeniu się pęcherzyków powietrza, wody i oleju, co zapewnia ciągły zestyk betonu z powierzchniami zespołu uszczelniającego.

Po wypełnieniu formy 20 betonem, nad stożkową, czołową powierzchnią 6 części łączącej 3, tworzy się klinowa, pierścieniowa warstwa betonu 24, uniemożliwiająca osiowe przesuwanie się pierścienia uszczelniającego 1 do wnętrza części kielichowej rury. Powierzchnia czołowa 6 i powierzchnia zewnętrzna 5 pierścienia uszczelniającego tworzą w przecięciu ostrą krawędź 7. Po związaniu betonu wyjmuje się ukształtowaną część kielichową rury betonowej z formy 20, a następnie wyjmuje się z jej wnętrza rdzeń 31 wraz z pierścieniem osadczym 30, pozostawiając jednak wewnątrz kielicha obydwa pierścienie: uszczelniający 1 i profilowy 10 zespołu uszczelniającego (fig. 9).

Na fig. 2 przedstawiona jest odmiana rozwiązania konstrukcyjnego zespołu uszczelniającego złącze, w której zewnętrzna powierzchnia 5 pierścienia uszczelniaj ącego 1, jest zaopatrzona w pierścieniowe pochylone w kierunku wnętrza kielichowej części rury ząbki 40 w postaci zębów piły, oddzielone od siebie trójkątnymi rowkami 41. Dzięki takiemu ukształtowaniu powierzchni 5, zwiększona jest przyczepność pierścienia uszczelniającego I i szybkość odprowadzania pęcherzyków powietrza z płynnego betonu, w czasie wibracji rdzenia 31 formy 20. Ponadto, w dolnej części tej zewnętrznej powierzchni 5 pierścienia uszczelniającego 1, znajduje się klinowy, rozszerzony na zewnątrz rowek 42 o większym przekroju, zaś na jego przeciwległej powierzchni 9 - znajduje się u dołu ostro zakończony klinowy występ 43, służący do uszczelnienia przestrzeni między pierścieniem uszczelniającym 1, a pierścieniem osadczym 30 formy 20 (fig. 1), natomiast u góry, zaokrąglony występ uszczelniający 2 tworzący w miejscu połączenia z walcową powierzchnią wewnętrzną części łączącej 3 pierścienia uszczelniającego 1 - klinowe wgłębienie, zakryte od góry dolną powierzchnią czołową pierścienia profilowego 10, i tworzące wolną przestrzeń 8.

W zespole uszczelniającym złącze rurowe, przedstawionym na fig. 3, wstęp uszczelniający 2 pierścienia uszczelniającego 1 jest zaopatrzony w wystające do góry, zaokrąglone przęsło 44, tworzące z wewnętrzną powierzchnią części łączącej 3 pierścienia uszczelniającego zaokrąglone wgłębienie, w które częściowo wchodzi występ ustalający 15 pierścienia profilowego 10, tworząc na dnie tego wgłębienia wolną przestrzeń 8. Na górnej powierzchni 6 części łączącej 3 pierścienia uszczelniającego 1, znajduje się ponadto skierowany do góry pierścieniowy występ uszczelniający 46, który styka się z obwodową powierzchnią pierścienia profilowego 10, uniemożliwiając przenikanie płynnego betonu między obydwa pierścienie 1 i 10.

Ten górny występ w rozwiązaniu zespołu uszczelniającego przedstawionym na fig. 4 ma postać pionowego kołnierza uszczelniającego 47, którego powierzchnia zewnętrzna jest zaopatrzona w faliste występy 40', oddzielone płytkimi zagłębieniami 41', przy czym u góry kołnierz 47 ma skierowany do pierścienia profilowego 10 w rozszerzony na końcu płaski występ zaczepowy 47a, współpracujący z rowkiem zaczepowym 47b pierścienia profilowego 10, w celu zamocowania tego kołnierza uszczelniającego 47 do pierścienia profilowego 10. Podobnie jak w rozwiązaniu według fig. 2, między zaokrąglonym u góry występem uszczelniającym 2 pierścienia uszczelniającego 1, a dolną powierzchnią czołową pierścienia profilowego 10, utworzona jest wolna przestrzeń 8.

Zespół uszczelniający złącze rury, przedstawiony na fig. 5, różni się od zespołu według fig. 3 tym, że wewnętrzna powierzchnia wgłębienia pierścienia uszczelniającego jest falista, złożona z zaokrąglonych występów 48 i oddzielających je zagłębień 49, przy czym powierzchnia ta przylega do podobnej falistej obwodowej powierzchni pierścienia profilowego 10, zaopatrzonej w zaokrąglone występy 40' i oddzielające je zagłębienia 41'. Po osadzeniu występu 15 tego pierścienia profilowego 10 w gnieździe utworzonym między przęsłem 44 i powierzchnią falistą

175 882

48, 49 części uszczelniającej pierścienia uszczelniającego, utworzona zostaje między dolną czołową powierzchnią występu 15 i powierzchnią tego gniazda - wolna przestrzeń 8.

W trakcie wsuwania części czopowej jednej rury w część kielichową drugiej, w której jest osadzony zespół uszczelniający, odkształcone występy 48 pierścienia uszczelniającego 1 wyrównują swą zewnętrzną powierzchnię z powierzchnią zagłębień 49, polepszając szczelność złącza.

Pierścień uszczelniający 52 zespołu uszczelniającego, przedstawionego na fig. 6, składa się z części uszczelniającej 56 i ze stanowiącej z nią jedną całość części łączącej 58. Część uszczelniająca 56 jest zaopatrzona w skierowany do środka części kielichowej rury, występ uszczelniający 60, ograniczony od góry powierzchnią walcową 64, zaś od dołu - powierzchnią stożkową 62, na końcu której znajduje się trójkątny występ 68, zapewniający dobre osadzenie pierścienia uszczelniającego na pierścieniu osadczym formy.

Część łącząca 58 pierścienia uszczelniającego 52, jest zaopatrzona na swej walcowej, skierowanej do pierścienia profilowego 54 powierzchni 70 w zaokrąglony na dole rowek 72, współpracujący z pierścieniowym zaokrąglonym występem 74 na zewnętrznej powierzchni 76 części łączącej 77 pierścienia profilowego 54, w celu ustalenia wzajemnego położenia obydwu tych pierścieni 52 i 54.

Między stożkową dolną powierzchnią czołową 79 pierścienia profilowego 54, a płaską powierzchnią 78 występu uszczelniającego 60 pierścienia uszczelniającego 52 utworzona jest, w przekroju klinowa, wolna przestrzeń 8.

Stożkowa zewnętrzna powierzchnia 80 pierścienia uszczelniającego 52 rozszerza się w kierunku wnętrza części kielichowej rury i jest zaopatrzona w drobne ząbki 94, uniemożliwiające gromadzenie się pęcherzyków powietrza, natomiast jego górna czołowa powierzchnia 84, tworząca stożek o niewielkim kącie nachylenia do poziomu, częściowo styka się z powierzchnią uskoku pierścienia profilowego 54, stanowiąc dla niego oparcie.

Pierścień profilowy 54, jest zaopatrzony w zaokrąglony u góry występ 98, umożliwiający opływanie go przez płynny beton i zmniejszający jego parcie na górną powierzchnię 84 pierścienia uszczelniającego. Występ 98 jest od strony osi części kielichowej zakończony ścięciem i trójkątnym występem 96, natomiast w środku tego występu 98, znajduje się wycięcie 100 tworzące pustą przestrzeń, zmniejszającą sztywność pierścienia profilowego 54.

Pierścień uszczelniający 52 jest wykonany z twardego kauczuku, zaś pierścień profilowy 54 - z miękkiego kauczuku porowatego, lub z porowatego tworzywa sztucznego, na przykład poliuretanu, lub poliestru.

Rozwiązanie zespołu uszczelniającego, przedstawione na fig. 7 różni się od rozwiązania według fig. 6 tym, że pierścień uszczelniający 52ajest zaopatrzony w cienki płat 102', połączony zjednej strony z występem uszczelniającym 60a, z drugiej zaś, zakończony kształtową końcówką 104'. Po zabetonowaniu części kielichowej rury płat 102’ tworzy amortyzator, osadzony między dnem kielicha, i zakończeniem wsuniętego w nią czopa. Natomiast pierścień profilowy 54a jest w tym rozwiązaniu zaopatrzony u dołu w występ o przekroju prostokątnym, szczelnie osadzony w wycięciu między płatem 102 i częścią łączącą 58a pierścienia uszczelniającego 52a.

Również rozwiązanie konstrukcyjne zespołu uszczelniającego złącze rury według fig. 8, jest wyposażone w pierścień uszczelniający 102 wykonany z twardego kauczuku i w połączony z nim zatrzaskowo pierścień profilowy 104 z porowatego kauczuku, lub z miękkiego, sprężystego i porowatego tworzywa sztucznego, na przykład poliuretanu, lub poliestru.

Część uszczelniająca 106 pierścienia uszczelniającego 102 jest zaopatrzona, podobnie jak w rozwiązaniu według fig. 6 i 7 w pierścieniowy, wewnętrzny występ uszczelniający 110, ukształtowany u dołu przez stożkową powierzchnię 112, a u góry - przez walcową powierzchnię 114 i czołową płaską powierzchnię 116. Część uszczelniająca 106 jest ponadto zaopatrzona u dołu z jednej strony w trójkątny występ 118, którego walcowa powierzchnia boczna ściśle przylega do pierścienia osadczego formy, z drugiej zaś wystającym promieniowo w kierunku ściany kielichowej części rury - płaskim występem 136, zakończonym zgrubieniem 142, oraz wystającym do dołu trójkątnym występem 118. Występy 136 i 138 pierścienia uszczelniającego 102 służą do zamocowania go w części kielichowej rury zapobiegają po jej zabetonowaniu

175 882 przesunięciu osiowemu, łub poprzecznemu podczas wprowadzania do niej części czopowej drugiej rury.

W części łączącej 108, pierścień uszczelniający 102 jest zaopatrzony w obwodowy rowek 122, w który wchodzi pierścieniowy występ 124 pierścienia profilowego 104, zapobiegający przed wzajemnym osiowym przesunięciem obydwu tych pierścieni 102 i 104.

Skierowana do ściany kielichowej części rury - zewnętrzna, stożkowa powierzchnia 130 pierścienia uszczelniającego 102, jest zaopatrzona w pierścieniowe ząbki 144 o przekroju trójkątnym, zaś łącząca się z nią powierzchnia walcowa 132 jest u góry zakończona trójkątnym pionowym występem 138, przechodzącym w poziomą, czołową prostopadłą do osi zespołu uszczelniającego - płaską powierzchnię 134.

Pierścień profilowy 104 zespołu uszczelniającego według fig. 8 jest zaopatrzony u góry w czołowy występ 146, przylegający do kopuły formy i zabezpieczający przed przedostaniem się betonu między jej pierścień osadczy i pierścień uszczelniający 102 podczas betonowania kielichowej części rury.

Po wyjęciu rdzenia z formy, zarówno pierścień uszczelniający 102 jak i pierścień profilowy 104 pozostają osadzone w kielichowej części 148 rury w sposób przedstawiony na fig. 9.

Podczas wprowadzania części czopowej jednej rury do wnętrza części kielichowej 148 drugiej, walcowa zewnętrzna powierzchnia części czopowej odkształca występ 110 pierścienia uszczelniającego 102, powodując ściśnięcie jego części uszczelniającej 106. Wzajemne oddziaływanie rowka 122 w części łączącej 108 pierścienia uszczelniającego 102 i znajdującego się wewnątrz niego występu 124 pierścienia profilowego 104 umożliwia elastyczne zaciśnięcie w zespole uszczelniającym części czopowej rury, zabezpieczając równocześnie obydwapierścienie 102 i 104 przed ich wzajemnym przesunięciem osiowym, lub poprzecznym.

Wzrost ciśnienia w złączu rurociągu, powoduje dzięki temu zaciskowemu oddziaływaniu jedynie poprawę uszczelnienia złącza.

Rozwiązanie zespołu uszczelniającego złącza rurowego, przedstawione na fig. 10, różni się od rozwiązania według fig. 8 i 9 tym, że pierścień uszczelniający ma w swej części łączącej 108 między obwodowym rowkiem 122 i walcową powierzchnią 132 zamkniętą, pierścieniową przestrzeń 150, która umożliwia bardziej elastyczne odkształcenie części łączącej 108 i poprawia uszczelniające działanie występu 110 pierścienia uszczelniającego.

Natomiast rozwiązanie zespołu uszczelniającego, przedstawione na fig. 11 różni się od rozwiązań według fig. 8, 9 i 10 kształtem zewnętrznej części pierścienia uszczelniającego 102, stykającej się z betonową powierzchnią części kielichowej rury, której zewnętrzna powierzchnia 152 jest stożkowa, rozszerzająca się w kierunku do wnętrza kielichowej części rury i zaopatrzona w obwodowe ząbki 154 o przekroju trójkątnym. Na tej stożkowej powierzchni 152, znajduje się w jej dolnej części rowek 156, w kształcie jaskółczego ogona, do którego - podczas zabetonowywania zespołu uszczelniającego - wprowadzany jest beton, zapewniając trwalsze połączenie pierścienia uszczelniającego z częścią kielichową rury. Równocześnie czołowa powierzchnia 158 pierścienia uszczelniającego 102 jest nachylona pod niewielkim kątem do poziomu, uniemożliwiając podczas zabetonowywania jego wysunięcie się z kielichowej części rury w kierunku promieniowym.

Rozwiązanie zespołu uszczelniającego, przedstawione na fig. 12 różni się od rozwiązania według fig. 11 tym, że część łącząca 108 pierścienia uszczelniającego 102 jest zaopatrzona podobnie jak w rozwiązaniu według fig. 10 - w zamkniętą pierścieniową przestrzeń 160, zwiększającą elastyczność tego pierścienia w czasie wprowadzania do części kielichowej jednej rury części czopowej - drugiej.

W rozwiązaniu zespołu uszczelniającego, przedstawionym na fig. 13, pierścień uszczelniający 102a ma część uszczelniającą 106a z trapezowym w przekroju występem 110a, połączoną częścią łączącą 108a w postaci pierścienia walcowego. Natomiast pierścień profilowy 104a ma pierścieniowy, walcowy występ 126a, wchodzący do gniazda, utworzonego między wewnętrzną walcową powierzchnią części łączącej 108a pierścienia uszczelniającego 102a i zewnętrzną powierzchnią pierścienia osadczego, przy czym między czołową dolną, stożkową powierzchnią tego występu 126a, a czołową górną, stożkową powierzchnią występu 110a pierścienia uszczel14

175 882 niającego 102 utworzona jest wolna przestrzeń powietrzna w postaci pierścienia o przekroju w kształcie trójkąta, rozszerzającego się w kierunku na zewnątrz.

Również zewnętrzna powierzchnia 130a pierścienia uszczelniającego 102a, oraz zewnętrzna powierzchnia 162 pierścienia profilowego 104a są walcowe i mają tę samą średnicę, przy czym na zewnętrznej powierzchni 130a, znajduje się równoległościenny rowek 164 o ściankach nachylonych do linii pionowej, natomiast między czołowymi powierzchniami obydwu pierścieni: profilowego 104a i uszczelniającego 102a utworzony jest pierścieniowy rowek 166 z rozszerzoną częścią denną. W czasie zabetonowywania zespołu uszczelniającego w kielichowej części rury - beton wypełnia te rowki zapewniając dobre zamocowanie zespołu w kielichu, oraz eliminując możliwość jego osiowego, lub poprzecznego przesunięcia.

Figura 14, 15,16 i 17 przedstawiają jeszcze inne rozwiązania zespołu uszczelniającego.

Na fig. 14 przedstawiony jest przeznaczony do osadzenia zespołu uszczelniającego pierścień osadczy 170 zaopatrzony w obwodowy rowek 172, w który wchodzi walcowa część występu 110 pierścienia uszczelniającego, zapewniając jego dokładne ustawienie na pierścieniu osadczym 170 w czasie betonowania.

W rozwiązaniu według fig. 15, pierścień osadczy 174 jest zaopatrzony na swej stożkowej powierzchni w ząbki 176, wciskające się w stożkową powierzchnię występu 110 pierścienia uszczelniającego, uniemożliwiając ześlizgiwanie się go w kierunku osi kielichowej części rury podczas betonowania. Natomiast w rozwiązaniu według fig. 16, pierścień osadczy 178 jest zaopatrzony w pierścieniowy występ 180, wchodzący do rowka 182, na walcowej powierzchni występu 110 pierścienia uszczelniającego, co również zapobiega przesunięciu się tego ostatniego w kierunku osi kielichowej części rury, natomiast w rozwiązaniu według fig. 17, pierścień osadczy 184 jest dodatkowo zaopatrzony w tym samym celu w obwodowe ścięcie 186, w które wchodzi występ 118 pierścienia uszczelniającego 102.

Figura 18 przedstawia jeszcze inne rozwiązanie zespołu uszczelniającego złącze rurowe, w którym pierścień osadczy 230, ma w dolnej części zewnętrznej powierzchni 209 odsądzenie 209a, tworzące wystającą promieniowo poziomą powierzchnię, która ogranicza możliwość osiowego przesunięcia zespołu uszczelniającego w czasie zabetonowywania go w kielichowej części rury.

W przypadku, gdy w trakcie zabetonowywania stosuje się wibrowanie formy, należy niezależnie od pierścienia uszczelniającego zamocować również pierścień profilowy 210. Do tego celu służą trzy promieniowe segmenty mocujące 250, zaopatrzone u dołu w występy 251, wchodzące do pierścieniowego rowka w czołowej powierzchni pierścienia profilowego 210, i mocowane za pomocą śrub 252 do pierścienia osadczego 230. Oczywiście możliwe jest również zastosowanie innych rozłącznych elementów, na przykład w postaci płytek, zapewniających mocowanie pierścienia profilowego 210 do pierścienia osadczego 230, a zdejmowanych po wykonaniu betonowej rury.

Figura 19 przedstawia jeszcze inne rozwiązanie zespołu uszczelniającego, wyposażone w elementy do rozłącznego mocowania pierścienia profilowego 210 do pierścienia osadczego 230, i złożone ze stalowych klinowych elementów złącznych 255, osadzonych, przez wciśnięcie, w ukośnych szczelinach zaciskowych pierścienia profilowego 210, a przymocowanych do niego za pomocą śrub 252.

Zespół uszczelniający złącze rur, przedstawiony na fig. 20, jest wyposażony w pierścień profilowy 260, stanowiący jedną całość z pierścieniem uszczelniającym 201, przy czym stykająca się z pierścieniem osadczym 230 walcowa powierzchnia pierścienia profilowego jest zaopatrzona w trójkątne, piłowe występy 257, wchodzące w odpowiednie rowki 256 w pierścieniu osadczym 230, które uniemożliwiają ześlizgiwanie się z niego pierścienia profilowego 260 w czasie betonowania. Oczywiście możliwe jest również umieszczenie występów 257 na pierścieniu osadczym 230, a rowków 256 na pierścieniu profilowym 260, jak również i na pierścieniu uszczelniającym 201. Głębokość tych rowków 256 i występów 257 powinna być tak dobrana, aby po przyłożeniu określonej siły, pierścień osadczy mógł zostać wyciągnięty z zespołu uszczelniającego.

Pierścień profilowy 260, stanowiący jedną całość z pierścieniem uszczelniającym 201 jest ograniczony zewnętrzną łukową ścianką 261, walcową wewnętrzną ścianką 262, stykającą się

175 882 z pierścieniem osadczym 230, zaś od góry - płaską ścianką czołową 263. W przestrzeni między tymi ściankami 261262 i 263 znajduje się układ wewnętrznych otworów 264, utworzony przez siatkę ukośnych przęseł, zapewniając z jednej strony odpowiednią elastyczność, z drugiej zaś odporność na trwałe uszkodzenia pierścienia profilowego 260 podczas zabetonowywania zespołu uszczelniającego w kielichowej części rury. Zewnętrzna powierzchnia łukowej ścianki 261 korzystnie rozszerza się w kierunku wnętrza kielichowej części rury, dzięki czemu pierścień profilowy 260jest grubszy w swej górnej części, na którą podczas betonowania działają większe siły, a równocześnie łatwo odkształcalny w swej części środkowej.

Figura 21 przedstawia jeszcze inne rozwiązanie zespołu uszczelniającego złącze rurowe, złożone z pierścienia profilowego 260, stanowiącego jedną całość z pierścieniem uszczelniającym 201. W otworze wewnętrznym 264 otoczonym ściankami 261, 262 i 263 pierścienia profilowego 260 znajduje się korzystnie porowaty materiał wypełniający, o twardości wynoszącej około 20 w skali Shore’a, albo też tektura falista. Dzięki temu, odkształcalność zespołu uszczelniającego 201, 260 jest różna w różnych obszarach funkcjonalnych, największa zaś w obszarze przejściowym 265 między pierścieniem uszczelniającym 201 i pierścieniem profilowym 260, co umożliwia utworzenie wystarczająco dużej przestrzeni umożliwiającej ruch części czopowej w złączu rurowym.

Skierowana do powierzchni betonu ścianka 261 zespołu uszczelniającego 260,201 jest w tym rozwiązaniu zaopatrzona w pierścieniowe płytkie rowki 241 i oddzielone przez występy 240, oraz pierścieniowe głębsze rowki 242, zmniejszające ryzyko tworzenia się na powierzchni styku zespołu uszczelniającego z betonem pęcherzyków powietrza. W dolnej części, zespół uszczelniający jest zaopatrzony w hak 271, służący do zakotwienia go w betonie, zaś z przeciwnej strony w pierścieniowy trójkątny rowek 272, oraz ograniczający go występ 273, które zapewniają dobrą szczelność złącza rurowego nawet przy wysokim, panującym w nim ciśnieniu.

Figura 22 przedstawia jeszcze inne rozwiązanie zespołu uszczelniającego, w którym zewnętrzna ścianka 261 pierścienia profilowego jest zakrzywiona, umożliwiając dogodne przyjmowanie sił parcia płynnego betonu, natomiast materiał wypełniający wewnętrzny otwór 264 ma strukturę plastra miodu, utworzonego z poziomych przęseł. Odkształcalność tego rodzaju zespołu uszczelniającego pod naciskiem wprowadzanej do kielicha części czopowej jest największa w obszarze przejściowym 265. Widoczny na rysunku równoległościenny rowek 242 na wewnętrznej powierzchni pierścienia uszczelniającego, oraz trójkątny występ 274 w jej dolnej części, służą do skutecznego zakotwienia tego pierścienia w betonie.

Rozwiązanie zespołu uszczelniającego, przedstawione na fig. 23 ma zarówno ścianki 261 i 262, jak i przęsła usztywniające 267, oddzielające od siebie wewnętrzne otwory 264 pierścienia profilowego, o przekroju trapezowym rozszerzającym się w kierunku ścianek kielichowej części rury, dzięki czemu zostają utworzone elastyczne obszary 268, w których zarówno odpowiednie części ścian, jak i przęseł mogą być łatwo sprężyście odkształcane, umożliwiając ruch wprowadzanej do kielichowej części jednej rury części czopowej - drugiej.

W celu uzyskania zróżnicowanej odkształcalności zespołu uszczelniającego można korzystnie zastosować materiał o różnej twardości i na przykład twardość materiału w rejonie pierścienia uszczelniającego wynosi do 45 w skali Shore’a, a twardość w rejonie przęseł usztywniających 266, 267 ścianek 261, 262 - do 80 w skali Shore’a.

Zespół uszczelniający jest również korzystnie zaopatrzony w ślizgającą się, pokrytą smarem folię 270, przymocowaną do pierścienia uszczelniającego.

Figura 24 przedstawia jeszcze inne rozwiązanie zespołu uszczelniającego, którego powierzchnie wewnętrzne są zaopatrzone w różnego rodzaju rowki, na przykład rowek 275 w postaci szczeliny zakończonej częścią rozszerzoną, służącą do osadzenia przewodu 270 wypełnionego smarem, w celu zmniejszenia tarcia przy wprowadzaniu do złącza części czopowej rury, albo trójkątne rowki 272 i 256 tworzące ostro zakończone występy 257, służące do mocowania pierścienia uszczelniającego do pierścienia osadczego formy itp.

Figura 25 przedstawia odmienne rozwiązanie zespołu uszczelniającego, w którym pierścień osadczy 230 jest wyposażony w pierścieniowy element złączny 290, przymocowany do niego za pomocą śrub 292. Element ten stanowi wypukły profilowy pierścień, wchodzący do (rozczepianej przy zakładaniu) wnęki w pierścieniu profilowym 280, który stanowi jedną całość

175 882 z pierścieniem uszczelniającym. Wnęka ta, jest od strony powierzchni ścianki 281 pierścienia 280, stykającej się z pierścieniem osadczym 230, ograniczona występami 285, wchodzącymi do szczelin 291, utworzonych między wykonanym z elastomerowego materiału elementem złącznym 290 i pierścieniem osadczym. Boczne ścianki elementu złącznego 290 są korzystnie zbieżne w kierunku pierścienia osadczego, dzięki czemu po dokręceniu śrub 292, występy 285 zostają zaciśnięte w szczelinie 291 między elementem złącznym 290 i pierścieniem osadczym 230.

Rowki 256 i klinowe występy 257 na powierzchni wewnętrznej pierścienia uszczelniającego służą do dodatkowego zamocowania go do pierścienia osadczego 230 i zabezpieczenia przed wzajemnym przesuwaniem obydwu pierścieni. Podczas rozbierania formy, po jej zabetonowaniu, zwalnia się śruby 292, a pierścień osadczy 230 przemieszcza się do dołu, wysuwając równocześnie element złączny 290 z wnęki z pierścieniem profilowym 280.

Opisane rozwiązanie zespołu uszczelniającego nadaje się zwłaszcza do złączy rur o dużych średnicach, oraz rur owalnych, w których konsekwencją dużych wymiarów zespołu uszczelniającego są zmniejszone wartości naprężeń odkształcających, występujących w poszczególnych pierścieniach, wskutek czego zespół uszczelniający jest słabiej przytrzymywany na pierścieniu osadczym w pożądanym położeniu.

Figura 25a przedstawia zespół uszczelniający, podobny do uwidocznionego na fig. 25, w położeniu zabetonowanego złącza rurowego. Część czopowa 226 rury styka się ze ścianką 282 górnej części pierścienia profilowego 280, równocześnie szczelnie zamykając wnękę, dzięki czemu zapobiega się przenikaniu zanieczyszczeń.

Figura 26 przedstawia zespół uszczelniający 300, złożony ze stanowiących jedną całość dwóch pierścieni uszczelniających 301 i 302, oraz z pierścienia profilowego 303, nasadzonych na urządzenie do jego montażu, stanowiące pierścień osadczy 330. Pomiędzy pierścieniami uszczelniającymi 301 i 302 znajduje się od strony powierzchni styku z pierścieniem osadczym 330 trójkątna wnęka 304, w którą wchodzi pierścieniowy element złączny 305 o przekroju trójkątnym, przymocowany do pierścienia osadczego 330 za pomocą śrub. Pierścień złączny 305 służy wyłącznie do dobrego przymocowania zespołu uszczelniającego 300 podczas betonowania kielichowej części rury, a następnie po jej zabetonowaniu zostaje usunięty.

Figura 27 przedstawia zespół uszczelniający 300 w stanie zabetonowanym w kielichowej części rury wraz z osadzoną w nim częścią czopową drugiej rury.

Figura 28 przedstawia zespół uszczelniający według fig. 6, zamocowany na pierścieniu osadczym 310, przy czym w celu wzmocnienia tego zamocowania, zwłaszcza w czasie zabetonowywania zespołu uszczelniającego w części kielichowej rury, pierścień uszczelniający 52 jest zaopatrzony w jeden, lub w kilka, owiniętych dookoła niego zwojów 312 gwintu, przy czym mogą być one nawinięte również w kilku miejscach pierścienia profilowego 54. Nawinięte ściśle na powierzchni pierścieni 52 i 54 zwoje 312 gwintu nie tylko wzmacniają połączenie zespołu uszczelniającego z pierścieniem osadczym podczas betonowania, lecz również jego osadzenie w betonowej ściance części kielichowej rury.

Wynalazek może oczywiście ulegać określonym modyfikacjom konstrukcyjnym, zwłaszcza w zakresie połączenia pierścienia uszczelniającego z pierścieniem profilowym. Należy również zaznaczyć, że w różnych rozwiązaniach zespołu uszczelniającego według wynalazku pierścień uszczelniający i pierścień profilowy mogą być zarówno oddzielnymi elementami, jak i stanowić jeden połączony element.

175 882

60a

175 882

Fig.8.

Fig.9.

148

175 882

Fig.10.

Fig.11.

Fig.12. Fig.13

175 882

Fig.17.

EZZZ

102

175 882

251 250

Fig.13.

209

209a

175 882

257

175 882

Fig.22.

Fig.23.

175 882

Fig.25.

226

175 882

Fig.26.

Fig.28.

175 882

Fig.1.

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims (48)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół uszczelniający złącze rur betonowych, złożone z kielichowej części zakończenia jednej rury i wprowadzonej do niej czopowej części zakończenia drugiej rury, osadzony przed zabetonowaniem na kopule z pierścieniem osadczym formy kielichowej części rury, a po jej zabetonowaniu, połączony z jej betonową powierzchnią i znajdującym się w pierścieniowej przestrzeni złącza między zakończeniami obydwu rur, przy czym zespół ten jest złożony z umieszczonego przed zabetonowaniem w pobliżu otwartego końca części kielichowej rury betonowej pierścienia uszczelniającego, wykonanego z materiału sprężystego, zwłaszcza kauczuku i zaopatrzonego w elementy kotwiące, wzmacniające jego połączenie z betonową ścianką kielichowej części rury, oraz z połączonego z tym pierścieniem uszczelniającym od strony wnętrza kielichowej części rury pierścienia profilowego, złożonego z części walcowej, pokrywającej obwodową część kielichowej części rury, oraz z części czołowej przynajmniej częściowo pokrywającej czołową ściankę kielichowej części rury, znamienny tym, że pierścień profilowy (10, 54, 54a, 104,104a, 210, 260 280) jest na stałe połączony z pierścieniem uszczelniającym (1, 52, 52a, 102,102a, 201) pozostając w złączu po jego zabetonowaniu, przy czym pierścień profilowy (10,54,54a, 104,104a, 210) jest wykonany z podatnego na odkształcenia materiału, o znacznie mniejszej twardości w porównaniu do pierścienia uszczelniającego (1,52,52a, 102, 102a, 201), zaś obydwa pierścienie uszczelniający i profilowy są przed wprowadzeniem ich do złącza osadzone na pierścieniu osadczym (170,174,178,184,230, 330).
2. 2. Zespół według zatrz. 1, znamienny tym, że jego pierścień profilowy (10,54,54a, 104, 104a, 210, 260 280) jest połączony zaciskowo z częścią łączącą (3, 58, 58a, 108, 108a) pierścienia uszczelniającego (1,52,52a, 102,102a, 201) stanowiącą jedną całość z jego częścią uszczelniającą (2, 60,60a,110,110a).
3. 3. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że część łączącą (3, 58, 58a, 108, 108a) pierścienia uszczelniającego (1, 52, 52a, 102,102a, 201) ma wewnętrzną powierzchnię (4,70) skierowaną do pierścienia profilowego w postaci pobocznicy walca współosiowego względem osi symetrii złącza.
4. 4. Zespół według zastrz. 3, znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia (70) części łączącej pierścienia uszczelniającego (58,108) jest zaopatrzona w rowek (72) współpracujący z pierścieniowym występem (74) na zewnętrznej powierzchni (76) części łączącej (77) pierścienia profilowego (54).
5. 5. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że wewnętrzna powierzchnia (4) części łączącej (3) pierścienia uszczelniającego (2) jest falista, złożona z pierścieniowych zaokrąglonych zagłębień (49) i oddzielających je występów (48), i współpracującą z korzystnie falistą powierzchnią (40,41) części łączącej pierścienia profilowego (10).
6. 6. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego pierścień profilowy (10, 54, 54a, 104,104a, 210, 260 280) jest wykonany ze sprężystego porowatego kauczuku.
7. 7. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego pierścień profilowy (10, 54, 54a, HM, 104a, 210, 260 280) jest wykonany ze sprężystego porowatego poliuretanu.
8. 8. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego pierścień profilowy (10, 54, 54a, 1(M, 104a, 210,260 280) jest wykonany ze sprężystego porowatego poliestru.
9. 9. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że, część uszczelniająca pierścienia uszczelniającego (1,52,52a, 102,102a, 201) jest zaopatrzona w skierowany promieniowo do wewnątrz występ uszczelniający, stykający się z czołową powierzchnią (14) części łączącej pierścienia profilowego (10, 54,54a,104,104a, 210,260 280).
10. 10. Zespół według zastrz , 9, znamiznny iym, ze utw oezona mięnay cęołowzo^owiąrzchnią (78) części łączącej (77) pierścienia profilowego (10, 54, 54a,104,104a, 210, 260 280) i przeciwległą kształtową powierzchnią (79) występu (56) części uszczelniającej (2,60,60a, 110,

    175 882

    110a) pierścienia uszczelniającego (1, 52, 52a, 102,102a, 201) pierścieniowa pusta przestrzeń powietrzna (8,116,166) ma w przekroju postać szczeliny, korzystnie trójkątnej.
11. 11. Zespół według zastrz. 10, znamienny tym, że tworząca szczelinę przestrzeń powietrzna (8,116) rozszerza się promieniowo na zewnątrz względem osi symetrii złącza.
12. 12. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że zewnętrzna powierzchnia (5) pierścienia uszczelniającego (1, 52, 52a, 102, 102a, 201) rozszerza się stożkowo w kierunku wnętrza kielichowej części rury, w którą jest wbetonowany zespół uszczelniający.
13. 13. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że zewnętrzna powierzchnia (5) pierścienia uszczelniającego (1, 52, 52a,102,102a, 201) jest zaopatrzona w pierścieniowe ząbki (40, 94,144,154), korzystnie w przekroju trójkątnym.
14. 14. Zespół według zastrz. 13, znamienny tym, że pierścieniowe ząbki (40, 94,144,154) są oddzielone od siebie trójkątnymi rowkami (41), przy czym mają one przekrój zębów piły i są nachylone w kierunku wnętrza kielichowej części rury.
15. 15. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że pierścień uszczelniający (1, 52, 52a,102,102a, 201)jest zaopatrzony w dolnej części swej powierzchni zewnętrznej (5) w skierowany na zewnątrz pierścieniowy występ (43) ustalający położenie tego pierścienia w kielichowej części rury.
16. 16. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że pierścień uszczelniający (1, 52, 52a,102,102a, 201) jest zaopatrzony w dolnej części swej powierzchni zewnętrznej (5) w pierścieniowy rowek (42,156,164) przynajmniej o jednej powierzchni nachylonej względem kierunku promienia tego pierścienia.
17. 17. Zespół według zastrz. 16, znamienny tym, że pierścieniowy rowek (156) w dolnej części powierzchni zewnętrznej (5) pierścienia uszczelniającego (1,52,52a,102,102a, 201) ma kształt jaskółczego ogona.
18. 18. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że pierścień uszczelniający (1, 52, 52a, 102, 102a, 201) jest w swej górnej części zaopatrzony w korzystnie stożkową powierzchnię czołową (6, 84,134) rozszerzającą się w kierunku wnętrza kielichowej części rury i tworzącą w przecięciu z zewnętrzną powierzchnią (5) tego pierścienia ostro zakończony występ (7,138), stanowiący część pierścienia uszczelniającego (1, 52, 52a,102,102a, 201) najgłębiej wsuniętą do wnętrza kielichowej części rury, przy czym powierzchnia czołowa (6, 84, 134) styka się przynajmniej z odsądzoną czołową powierzchnią czołową pierścienia profilowego (10,54,54a, 104,104a, 210,260 280).
19. 19. Zespół według zastrz. 12, znamienny tym, że pierścień uszczelniający (1, 52,52a, 102,102a, 201) jest zaopatrzony w swej górnej zewnętrznej części w pierścieniowy skierowany pionowo występ (4-4,102'), współpracujący z odpowiednim zagłębieniem pierścienia profilowego (10,54,54a, 104,104a, 210,260 280).
20. 20. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że pierścień uszczelniający jest zaopatrzony w swej powierzchni wewnętrznej (70) w swej części łączącej (58) w pierścieniowy rowek (72, 122) korzystnie z zaokrąglonym dnem, współpracujący z pierścieniowym, promieniowym występem ustalającym (7-4,124) pierścienia profilowego (10,54,54a,104,104a, 210,260 280).
21. 21. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jego pierścień profilowy (260) stanowi jedną całość z pierścieniem uszczelniającym (201).
22. 22. Zespół według zastrz. 21, znamienny tym, że jego część stanowiąca pierścień profilowy jest zaopatrzona wewnątrz w warstwy usztywniające skierowane do wnętrza części kielichowej rury i w otaczające je otwory (264) utworzone między tymi warstwami.
23. 23. Zespół według zastrz. 22, znamienny tym, że warstwa usztywniająca składa się z promieniowych, względnie nachylonych przęseł usztywniających.
24. 24. Zespół według zastrz. 22, znamienny tym, że jest zaopatrzony w pogrubioną ściankę wewnętrzną (262) od strony wnętrza części kielichowej rury.
25. 25. Zespół według zastrz. 24, znamienny tym, że grubość ścianki wewnętrznej (262) i ścianki zewnętrznej (261), oraz grubość przęseł usztywniających (267), a także wielkość otworów (264) jego części stanowiącej pierścień profilowy (260) jest zróżnicowana, zależnie od zadanej odkształcalności poszczególnych części tego pierścienia (260).

    175 882
26. 26. Zespół według zastrz. 25, znamienny tym, że grubość ścianek (261 i 262), oraz grubość przęseł usztywniających (267) jego części stanowiącej pierścień profilowy (260) jest najmniejsza w obszarze przejścia pierścienia profilowego (260) w pierścień uszczelniający (201).
27. 27. Zespół według zastrz. 21, znamienny tym, że największa średnica jego części stanowiącej pierścień profilowy (260) jest w przybliżeniu równa największej zewnętrznej średnicy części zespołu stanowiącej pierścień uszczelniający (201).
28. 28. Zespół według zastrz. 21, znamienny tym, że jego część stanowiąca pierścień profilowy (260) ma zakrzywioną łukowo zewnętrzną ściankę (261).
29. 29. Zespół według zastrz. 21, znamienny tym, że zewnętrzna powierzchnia jego części stanowiącej pierścień uszczelniający (260), oraz ewentualnie jego części stanowiącej pierścień profilowy (201) są wyposażone w występy (240,257) i rowki (241, 242, 256, 272,265).
30. 30. Zespół według zastrz. 21, znamienny tym, że jego część stanowiąca pierścień profilowy (201) jest zaopatrzona w dolnej części swej wewnętrznej ścianki (262) w przymocowaną do niej folię uszczelniającą (270), korzystnie pokrytą smarem.
31. 31. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w elementy (118,182, 209a, 256, 257,290,304) mocujące ten zespół do pierścienia osadczego formy.
32. 32. Zespół według zastrz. 31, znamienny tym, że elementem mocującymjest przynajmniej jeden występ (118, 257) współpracujący z odpowiednim rowkiem (186, 256) w pierścieniu osadczym (230) formy.
33. 33. Zespół według zastrz. 31, znamienny tym, że eleme-ntemmocującymjest przynajmniej jeden rowek (182, 256) współpracujący z występem (180, 257) pierścienia osadczego (230) formy.
34. 34. Zespół według zastrz. 31, znamienny tym, że elementem mocującym jest odsądzenie dolnej części zewnętrznej powierzchni pierścienia uszczelniającego, współpracujące z odpowiednim odsadzeniem (209a) powierzchni zewnętrznej (209) pierścienia osadczego (230).
35. 35. Zespół według zastrz. 31, znamienny tym, że elementem mocującym jest jednostronnie otwarta wnęka w części stanowiącej pierścień profilowy (280), ograniczona z jednej strony jego zespołu ścianką (281), z drugiej zaś występami (285), współpracującymi ze szczelinami (291) utworzonymi między pierścieniem osadczym (230), a przymocowanym do niego pierścieniowym elementem złącznym (290).
36. 36. Zespół według zastrz. 31, znamienny tym, że elementem mocującym jest trójkątna wnęka (304) w części zespołu uszczelniającego, stanowiącej pierścień uszczelniający współpracujący z przymocowanym do pierścienia osadczego (330) pierścieniowym elementem złącznym (305).
37. 37. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposażony w pierścień osadczy (170, 174, 178, 184, 230, 330) zaopatrzony na swej zewnętrznej powierzchni w elementy mocujące (172,176, 180,186,209a, 255, 256,257, 290,304) ten zespół uszczelniający.
38. 38. Zespół według zastrz. 37, znamienny tym, że elementem mocującym pierścienia osadczego (170) jest obwodowy rowek (172) najego powierzchni zewnętrznej, w który wchodzi odpowiedni występ powierzchni wewnętrznej pierścienia uszczelniającego (110).
39. 39. Zespół według zastrz. 37, znamienny tym, że elementem mocującym pierścienia osadczego (178) jest pierścieniowy występ (180) naj ego powierzchni zewnętrznej, wchodzący w odpowiedni rowek (182) na powierzchni wewnętrznej pierścienia uszczelniającego (110).
40. 40. Zespół według zastrz. 37, znamienny tym, że elementami mocującymi pierścienia osadczego (174) są ząbki (176) na jego powierzchni zewnętrznej wciskane w powierzchnię wewnętrzną pierścienia uszczelniającego (110).
41. 41. Zespół według zastrz. 37, znamienny tym, że elementem mocującym pierścienia osadczego (184) jest obwodowe ścięcie (186) na jego powierzchni zewnętrznej, stanowiące oparcie występu (118) pierścienia uszczelniającego (102).
42. 42. Zespół według zastrz. 37, znamienny tym, że elementem mocującym pierścienia osadczego (230) jest odsadzenie w dolnej części (209) jego powierzchni zewnętrznej, tworzące poziomą powierzchnię (209a) stanowiącą podparcie poziomego odsadzenia powierzchni wewnętrznej pierścienia uszczelniającego.

    175 882
43. 43. Zespół według zastrz. 37, znamienny tym, że rozłącznymi elementami mocującymi pierścienia osadczego (230) są promieniowe segmenty (250) zaopatrzone u dołu w występy (251), wchodzące do pierścieniowego rowka w czołowej powierzchni pierścienia profilowego (210) i mocowane za pomocą śrub (252) pierścienia osadczego (230).
44. 44. Zespół według zastrz. 37, znamienny tym, że rozłącznymi elementami mocującymi pierścienia osadczego (230) są klinowe elementy złączne (255) osadzone przez wciśnięcie w ukośnych szczelinach zaciskowych na wewnętrznej powierzchni pierścienia profilowego (210) i mocowane do tego pierścienia osadczego (230) za pomocą śrub (252).
45. 45. Zespół według zastrz. 37, znamienny tym, że rozłącznym elementem mocującym pierścienia osadczego (230) jest kształtowy element złączny (290,305) współpracujący z wnęką części zespołu uszczelniającego i przymocowany do tego pierścienia (230) za pomocą śrub (292).
46. 46. Zespół według zastrz. 45, znamienny tym, że jego pierścieniowy element złączny (290) ma w przekroju kształt trapezu z zaokrągloną podstawą, i w miejscu połączenia z pierścieniem osadczym (230) tworzy szczelinę (291).
47. 47. Zespół według zastrz. 45, znamienny tym, że jego pierścieniowy element złączny (305) ma w przekroju kształt trójkąta.
48. 48. Zespół według zastrz. 45, znamienny tym, że jego pierścieniowy element złączny (205, 305) jest wykonany z elastomeru.