PL194056B1 - Złącze rurowe i sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

1. Zlacze rurowe majace kolnierz wykonany z tworzywa sztucznego wzmocnionego wlók- nem szklanym, uszczelnienie z gumowego materialu elastycznego pokrywajace kolnierz w jego wnetrzu, w którym uszczelnienie ma co najmniej jedna warge uszczelniajaca na kazdym osiowym koncu wystajaca promieniowo do we- wnatrz kolnierza, znamienne tym, ze odpowia- dajace sobie powierzchnia (10i) kolnierza (10) i powierzchnia (12a) uszczelnienia (12) sa po- laczone ze soba materialowo droga chemicz- nego sieciowania. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest złącze rurowe i sposób jego wytwarzania. W szczególności wynalazek dotyczy załączy rurowych do łączenia rur odwadniających, a zwłaszcza rur odwadniających wykonanych z tworzywa sztucznego wzmocnionych włóknem szklanym.

Złącza rurowe tego rodzaju są znane z opisu niemieckiego zgłoszenia patentowego nr DE 27 44 739 A1 oraz opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4174125. Znane złącze rurowe zawiera rurowy kołnierz wykonany z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym i uszczelnienie z gumowego elastycznego materiału pokrywające kołnierz od wewnątrz, przy czym uszczelnienie ma co najmniej jedną wargę uszczelniającą usytuowaną na każdym osiowym końcu, wystającą do wewnątrz promieniowo w stronę kołnierza. Kołnierz i uszczelnienie są połączone mechanicznie za pośrednictwem odpowiadających sobie występów i rowków w wewnętrznej strefie kołnierza albo na zewnątrz uszczelnienia. W związku z tym wytwarzania takiego znanego złącza rurowego jest skomplikowane. Na skutek występowania wielu mechanicznych części łączących uszczelnienie w czasie osiowego wsuwania odpowiednich końców rury często wypada.

Celem wynalazku jest zaprojektowanie złącza rurowego takiego rodzaju, które mogłoby być wytwarzane w prostym procesie produkcyjnym i które zapewniałoby bezpieczne i stałe połączenie uszczelnienia i kołnierza. Główną ideą wynalazku jest zastąpienie skomplikowanej granicznej powierzchni profilowej pomiędzy uszczelnieniem a kołnierzem przez płaską nieprofilową powierzchnię styku, w szczególności walcową.

Problem polega na tym, że dwa całkowicie różne materiały kołnierza i uszczelnienia muszą być ze sobą połączone. Kołnierz zasadniczo jest wykonany z litego twardego materiału, podczas gdy uszczelnienie jest elastyczne. Kileich przykładowo może być wykonany z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, a to żywicy poliestrowej wzmocnionej włóknem szklanym (z różnymi dodatkami), podczas gdy jako materiał uszczelnienia stosuje się gumę lub materiał podobny do gumy, taki jak terpolimer etylenu z propylenem i dienem (EPDM). Nie są obecnie znane kleje lub środki wiążące, które mogłyby umożliwić bezpieczne i stałe połączenie tak różnych materiałów.

Wynalazek jest oparty na stwierdzeniu, że odpowiednie połączenie może być uzyskane drogą chemicznego sieciowania odpowiednich powierzchni sekcji uszczelnienia i kołnierza.

Złącze rurowe mające kołnierz wykonany z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, uszczelnienie z gumowego materiału elastycznego pokrywające kołnierz w jego wnętrzu, w którym uszczelnienie ma co najmniej jedną wargę uszczelniającą na każdym osiowym końcu wystającą promieniowo do wewnątrz kołnierza, charakteryzuje się tym, że odpowiadające sobie powierzchnie sekcji kołnierza i sekcji uszczelnienia są połączone ze sobą materiałowo drogą chemicznego sieciowania.

Uszczelnienie zatem może być wykonane z EPDM, a kołnierz z nienasyconej żywicy poliestrowej (z odpowiednimi domieszkami i dodatkami), tj. kołnierz korzystnie może być wykonany z materiału na bazie co najmniej jednej żywicy poliestrowej.

Kołnierz ma korzystnie walcową wewnętrzną powierzchnię, a uszczelnienie walcową zewnętrzną powierzchnię, jakkolwiek wymienione sieciowanie może być osiągnięte również przy innej geometrii zewnętrznych powierzchni.

Korzystnie wargi uszczelniające są skierowane skośnie w kierunku wewnętrznym ku sobie.

Połączenie drogą sieciowania może nastąpić różnymi sposobami, np. na skutek obróbki cieplnej, w szczególności obwodowej powierzchni uszczelnienia i dodatkowego wywinięcia nienasyconej żywicy poliestrowej do kształtu kołnierza.

Zgodny z wynalazkiem sposób wytwarzania złącza rurowego, charakteryzuje się tym, że uszczelnienie na jego zewnętrznej powierzchni poddaje się obróbce cieplnej aż do przerwania łańcuchów węglowych materiału uszczelnienia, następnie nakłada się środek wiążący albo mieszaninę środka wiążącego i materiału kołnierza na zewnętrzną powierzchnię uszczelnienia, formuje się kołnierz z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym na wcześniej pokrytej środkiem wiążącym albo mieszaniną środka wiążącego i materiału kołnierza zewnętrznej powierzchni uszczelnienia, tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym poddaje się polimeryzacji drogą podgrzewania aż do całkowitego utwardzenia.

Korzystnie uszczelnienie przed podgrzewaniem jego zewnętrznej powierzchni nakłada się na formę.

Zgodnie z korzystnym przykładem realizacji sposoby według wynalazku podgrzewanie zewnętrznej powierzchni uszczelnienia prowadzi się pod działaniem promieniowania nadfioletowego albo podczerwonego.

PL 194 056 B1

Korzystnie zewnętrzną powierzchnię uszczelnienia podgrzewa się do około 60°C.

Ponadto korzystnie jako środek wiążący stosuje się poliuretan, który zamyka łańcuchy węglowe materiału uszczelnienia, które były wcześniej przerwane przez obróbkę cieplną.

Do wytwarzania złącza rurowego stosuje się formę dłuższą niż szerokość uszczelnienia, dzięki czemu uszczelnienie jest objęte na swych końcach przez kołnierz.

Korzystnie stosuje się formę, która ma na swym obwodzie rowek do przyjmowania uszczelnienia i która jest wyrównana na swym obrzeżu z zewnętrzną powierzchnią uszczelnienia na jego końcach, które wystają poza uszczelnienie.

Ponadto korzystnie stosuje się formę, która ma na swym obwodzie rowek do przyjmowania uszczelnienia oraz dwa podpierające profile po obu stronach uszczelnienia.

Korzystne jest stosowanie formy ze stali.

W celu umożliwienia nieniszczącego przyjęcia uszczelnień o poprzedniej konstrukcji z wargami uszczelniającymi na formę może być nałożony podpierający pierścień znany z publikacji DE 27 44 739 A1. przed umieszczeniem uszczelnienia.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia złącze rurowe według wynalazku w przekroju przez osłonę.

Na rysunku uwidoczniono kołnierz 10 z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym (żywicy poliestrowej) oraz uszczelnienie 12 wykonane z EPDM.

Kołnierz 10 ma walcową powierzchnię 10i oraz walcową wewnętrzną powierzchnię 10a. Uszczelnienie 12 ma walcową powierzchnię 12a i profilową wewnętrzną powierzchnię 12i.

Uszczelnienie 12 ma na każdym ze swych końców wargę uszczelniającą 14.1 albo 14.2, wargi uszczelniające 14.1, 14.2 zaś są skierowane poprzecznie w wewnętrznym kierunku ku sobie.

Pomiędzy wargami uszczelniającymi 14.1, 14.2 jest usytuowana sekcja 14.3 uszczelnienia 12, która ma większą grubość niż wargi uszczelniające 14.1, 14.2.

Od pogrubionej sekcji 14.3 wystaje do wewnątrz, zasadniczo promieniowo, czop uszczelniający 14.4, przy czym wystaje on w pokazanym połączeniu swobodnym poza końce warg uszczelniających 14.1, 14.2.

Zewnętrzna powierzchnia 12a uszczelnienia 12 jest połączona z wewnętrzną powierzchnią 10i kołnierza 10 drogą sieciowania chemicznego za pomocą obróbki cieplnej z jednoczesnym wprowadzeniem środka wiążącego tak, że powstaje połączenie materiałów pomiędzy uszczelnieniem 12 a kołnierzem 10, dzięki czemu następuje absolutnie bezpieczne utrzymywanie uszczelnienia 12 na kołnierzu 10, również wtedy gdy przykładowo odpowiednie końcowe części rur są włożone do złącza, jak przedstawiono linią kreskowaną na rysunku.

W trakcie wsuwania odpowiadających sobie rur 16.1, 16.2 w przeciwnych kierunkach, najpierw odpowiednie wargi uszczelniające 14.1 lub 14.2 są odpychane do wewnątrz i na zewnątrz tak, że spoczywają swymi zewnętrznymi powierzchniami 14.1d, 14.2d na zewnętrznej powierzchni, rury 16.1 lub 16.1. Rury 16.1, 16.2 są wciskane do przodu tak daleko, jak to jest możliwe, aż ich czołowe powierzchnie znajdą się w położeniu, w którym leżą po obu stronach czopa uszczelniającego 14.4.

Claims (14)

1. Złącze rurowe mające kołnierz wykonany z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, uszczelnienie z gumowego materiału elastycznego pokrywające kołnierz w jego wnętrzu, w którym uszczelnienie ma co najmniej jedną wargę uszczelniającą na każdym osiowym końcu wystającą promieniowo do wewnątrz kołnierza, znamienne tym, że odpowiadające sobie powierzchnia (10i) kołnierza (10) i powierzchnia (12a) uszczelnienia (12) są połączone ze sobą materiałowo drogą chemicznego sieciowania.

2. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że uszczelnienie (12) jest wykonane z terpolimeru etylenu z propylenem i dienem.

3. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że kołnierz (10) jest wykonany z materiału na bazie co najmniej jednej żywicy poliestrowej.

4. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że kołnierz (10) ma walcową wewnętrzną powierzchnię (10i), a uszczelnienie (12) ma walcową zewnętrzną powierzchnię (12a).

5. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że wargi uszczelniające (14.1), (14.2) są skierowane skośnie w kierunku wewnętrznym ku sobie.

PL 194 056 B1

6. Sposób wytwarzania złącza rurowego, znamienny tym, że uszczelnienie na jego zewnętrznej powierzchni poddaje się obróbce cieplnej aż do przerwania łańcuchów węglowych materiału uszczelnienia, następnie nakłada się środek wiążący albo mieszaninę środka wiążącego i materiału kołnierza na zewnętrzną powierzchnię uszczelnienia, formuje się kołnierz z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym na wcześniej pokrytej środkiem wiążącym albo mieszaniną środka wiążącego i materiału kołnierza zewnętrznej powierzchni uszczelnienia, tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym poddaje się polimeryzacji drogą podgrzewania aż do całkowitego utwardzenia.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że uszczelnienie przed podgrzewaniem jego zewnętrznej powierzchni nakłada się na formę.

8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że podgrzewa nie zewnętrznej powierzchni uszczelnienia prowadzi się pod działaniem promieniowania nadfioletowego albo podczerwonego.

9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że zewnętrzną powierzchnię uszczelnienia podgrzewa się do około 60°C.

10. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako środek wiążący stosuje się poliuretan.

11. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się formę dłuższą niż szerokość uszczelnienia.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się formę, która ma na swym obwodzie rowek do przyjmowania uszczelnienia i która jest wyrównana na swym obrzeżu z zewnętrzną powierzchnią uszczelnienia na jego końcach, które wystają poza uszczelnienie.

13. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się formę, która ma na swym obwodzie rowek do przyjmowania uszczelnienia oraz dwa podpierające profile po obu stronach uszczelnienia.

14. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się formę ze stali.