SE502077C2

SE502077C2 - Arrangement for mechanical locking of pipe joint - has point end of pipe inserted in sleeve by anchoring shackle engaged with sleeve

Info

Publication number: SE502077C2
Application number: SE9401135A
Authority: SE
Inventors: Bengt Johansson; Goesta Kallin
Original assignee: Uponor Ab
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1995-08-07
Also published as: SE9401135D0; SE9401135L

Abstract

The arrangement has the point end of a pipe (10) inserted in a sleeve (11), with an anchoring shackle (15) comprising two halves. The shackle has internal peripheral grooves and is clampable around the pipe by a screw of a screw union (18), setting the halves against one another. The anchoring shackle and the sleeve mutually engage in the pipe joint axial direction. A ratio is used involving the anchoring shackle inner dia. along the central normal to a diametrical dividing plane between the halves, in which they are settable against each other by clamping, and the pipe outer dia.

Description

10 15 20 25 30 502 077 sätt, att denna försvagas och det uppkomer en brottan- visning på röret. 10 15 20 25 30 502 077 way, that this is weakened and a crime arises display on the tube.

Syftet med uppfinningen är att optimera uppfyl- landet av dessa båda krav utan att förankringsbojan däri- genom blir mer komplicerad eller tillverkningen av den- samma fördyras och utan att monteringen av förankrings- bojan på plats i ledningssystemet försvåras.The object of the invention is to optimize the fulfillment the country of these two requirements without the anchoring buoy becomes more complicated or the manufacture of the the same is more expensive and without the installation of anchoring the buoy in place in the management system is made more difficult.

Syftet uppnås enligt uppfinningen genom den anord- ning som är angiven i patentkravet 1.The object is achieved according to the invention by the device specified in claim 1.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka FIG 1 är en axialsektionsvy, delvis en sidovy, av en rörskarv med förankringsboja enligt uppfinningen i ett utförande därav, FIG 2 är en ändvy av förankringsbojan, FIG 3 är en ändvy av ena halvan av förankringsbojan i större skala, FIG 4 är en planvy av den i FIG 3 visade halvan av förankringsbojan, FIG 5 är en tvärsektionsvy av den i FIG 3 visade halvan av förankringsbojan, FIG 6 är en partiell axialsektion av bojans vägg och en därpå utformad räffla i avsevärt större skala, FIG 7 är en schematisk bild av förankringsbojan och röret, FIG 8 är ett diagram som anger förhållandet mellan förankringsbojans innerdiameter längs mittnormalen till ett diametralt delningsplan mellan halvorna och rörets ytterdiameter, och FIG 9 är ett diagram som anger förhållandet mellan förankringsbojans innerdiameter längs mittnormalen till delningsplanet och förankringsbojans inner- diameter i delningsplanet. 10 15 20 25 30 502 077 I FIG 1 visas spetsänden av ett rör 10, som antages vara ett plaströr, instucken i en muff 11, som kan utgöra en integrerad del av en ventil, en brandpost eller en rördel i ett ledningssystem eller kan vara utformad på ett annat rör. Muffen 11 bildar ett invändigt ringspår 12, i vilket är anordnad en elastisk tätningsring 13 för tätning mellan muffen 11 och spetsänden på röret 10.The invention will be described in more detail in the following with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is an axial sectional view, partly a side view, of a pipe joint with anchoring buoy according to the invention in an embodiment thereof, Fig. 2 is an end view of the anchoring buoy, Fig. 3 is an end view of one half of the anchoring buoy larger scale, Fig. 4 is a plan view of the half shown in Fig. 3 anchoring buoy, Fig. 5 is a cross-sectional view of that shown in Fig. 3 half of the anchoring buoy, Fig. 6 is a partial axial section of the buoy wall and a groove formed thereon in considerably larger scale, Fig. 7 is a schematic view of the anchoring buoy and the tube, Fig. 8 is a diagram showing the relationship between the inner diameter of the anchoring buoy along the center normal to a diametrical dividing plane between the halves and the outer diameter of the tube, and Fig. 9 is a diagram showing the relationship between the inner diameter of the anchoring buoy along the center normal to the dividing plane and the inner buoy diameter in the dividing plane. 10 15 20 25 30 502 077 Fig. 1 shows the tip end of a tube 10, which is assumed be a plastic tube, inserted into a sleeve 11, which can form an integral part of a valve, a fire hydrant or a pipe part in a pipe system or can be designed on another tube. The sleeve 11 forms an internal ring groove 12, in which an elastic sealing ring 13 is arranged for seal between the sleeve 11 and the tip end of the tube 10.

Muffen avslutas med en radiellt utåtriktad ringformad fläns 14.The sleeve ends with a radially outward annular ring flange 14.

För mekanisk låsning av den sålunda bildade skarven mot förskjutningskrafter, som kan verka mellan muffen 11 och röret 10, i det fall att dessa ingår i ett lednings- system, som står under invändigt tryck är på röret 10 anordnad en förankringsboja 15. Denna består - se även FIG 2-5 - av två halvor 15A och 158, varav halvan 15A har två stutsar 16 med ett genomgående hål och halvan 158 har två stutsar 17 med gängade hål, varvid bultar 18 är förda genom stutsarma 16 och inskruvade i stutsarna 17 för hop- spänning av den i två halvor utförda förankringsbojan omkring röret 10. Förankringsbojan har en radiellt inåtriktad fläns 19, och denna fläns placeras vid appli- cering av rörbojan på röret innanför flänsen 14 på muffen 11, såsom visas i FIG 1, för åstadkomande av den meka- niska läsningen mellan muff och rör. Flänsen 14 upptages därvid i ett i förankringsbojan utformat invändigt ringspår 20. Förankringsbojan har också en utvändig runtomgående förstyvningslist 21.For mechanical locking of the joint thus formed against displacement forces, which can act between the sleeve 11 and the pipe 10, in the event that these are part of a system, which is under internal pressure is on the pipe 10 arranged an anchoring buoy 15. This consists - see also FIGS. 2-5 - of two halves 15A and 158, of which half 15A has two spouts 16 with a through hole and half 158 have two nozzles 17 with threaded holes, with bolts 18 being passed through socket arms 16 and screwed into the sockets 17 for tension of the anchoring buoy made in two halves around the pipe 10. The anchoring buoy has a radial inward flange 19, and this flange is placed at the applicator cation of the pipe buoy on the pipe inside the flange 14 on the sleeve 11, as shown in FIG. 1, to provide the mechanism the reading between the socket and the pipe. Flange 14 is received thereby in an interior in the anchoring buoy ring track 20. The anchoring buoy also has an exterior circumferential stiffening strip 21.

Förankringsbojan 15 är invändigt utformad med ett antal räfflor 22, som i tvärsektion är sågtandsformade, såsom visas i FIG 6, med en flank 22A, som är vänd mot den ände av förankringsbojan, där flänsen 19 är anordnad, och som är riktad huvudsakligen radiellt, och en flank 22B, som är riktad snett mot förankringsbojans axial- riktning, enligt uppfinningen företrädesvis i en vinkel 10 15 20 25 30 502 077 a, som är ca 36°. I föreliggande fall är sju räfflor anordnade, men flera eller färre räfflor kan finnas, beroende på vilken rördimension som förankringsbojan är avsedd för. Inom ett område för rörets ytterdiameter från 63 mm till 400 mm kan för de mindre rördimensionerna anordnas sex räfflor och för de större åtta räfflor, medan i det mittre diameterområdet sju räfflor är anordnade, varvid räfflornas delning enligt uppfinningen bör vara ca 9 m.The anchoring buoy 15 is internally formed with one number of grooves 22, which in cross section are sawtooth-shaped, as shown in FIG. 6, with a flank 22A facing the end of the anchoring buoy, where the flange 19 is arranged, and which is directed mainly radially, and a flank 22B, which is directed obliquely towards the axial direction, according to the invention preferably at an angle 10 15 20 25 30 502 077 a, which is about 36 °. In the present case are seven grooves arranged, but more or fewer grooves may be present, depending on the pipe dimension of the anchoring buoy intended for. Within a range of the outer diameter of the pipe from 63 mm to 400 mm can for the smaller pipe dimensions six grooves are arranged and for the larger eight grooves, while in the middle diameter range are seven grooves arranged, the pitch of the grooves according to the invention should be about 9 m.

I FIG 7 är rörets ytterdiameter markerad som en heldragen cirkel R och bojans innerdiameter markerad som en prickstreckad linje B. Denna linje är inte cirkulär utan har i delningsplanet D mellan förankringsbojans halvor en diameter HB och längs mittnormalen H till planet D en diameter VB, vilken är något mindre än dia- metern HB. Motsvarande diametrar HR och VÉ för det cirku- lära röret R är självfallet lika stora, medan för- ankringsbojans diameter HB är lika med men företrädesvis något större än diametern HR. Skillnaden mellan HR och HB är lämpligen av storleksordningen 0,02 - 0,1 mm inom området 63-400 mm för rörets ytterdiameter HR (Vk), var- vid lägre värden gäller för mittre rördiametrar och högre värden för större rördiametrar. Genom att förankrings- bojans diameter HB är större än rörets ytterdiameter HR, kan bojans halvor föras över röret utan att räfflorna repar rörytan. Räfflornas höjd utgör lämpligen ca 4 till ca 6 o/oo av förankringsbojans innerdiameter HB.In FIG. 7, the outer diameter of the tube is marked as one solid circle R and the inner diameter of the buoy marked as a dotted line B. This line is not circular but has in the division plane D between the anchoring buoy halves one diameter HB and along the center normal H to plane D has a diameter VB, which is slightly smaller than the diameter meters HB. Corresponding diameters HR and VÉ for the circu- learning tube R are, of course, equally large, while the diameter HB of the anchoring buoy is equal to but preferably slightly larger than the diameter HR. The difference between HR and HB is suitably of the order of 0.02 - 0.1 mm within the range 63-400 mm for the outer diameter HR (Vk) of the pipe, at lower values apply to middle pipe diameters and higher values for larger pipe diameters. By anchoring the diameter HB of the buoy is larger than the outer diameter HR of the pipe, the halves of the buoy can be passed over the pipe without the grooves scratch the pipe surface. The height of the grooves is suitably about 4 more about 6 o / oo of the inner diameter of the anchoring buoy HB.

För att räfflorna 22 skall pressas in i rörväggen och åstadkomma ett säkert ingrepp mellan förankringsbojan och röret mot axiell förskjutning av förankringsbojan på röret, som har en slät och glatt utvändig yta, utan att rörväggen därigenom försvagas i sådan utsträckning, att det kan föreligga risk för rörbrott exempelvis vid 10 15 20 25 30 35 502 077 tryckslag i rörledningen, har förankringsbojan enligt uppfinningen ett förutbestämt förhållande I _:_Y (1) BV, ß- där VB är förankringsbojans innerdiameter längs mittnormalen M till det diametrala delningsplanet D mel- lan halvorna och VR är rörets ytterdiameter för optime- ring av de nämnda båda kraven: säker fastsättning av rör- bojan och ingen risk för rörbrott där bojan är anbragt.In order for the grooves 22 to be pressed into the pipe wall and provide a secure engagement between the anchor buoy and the tube against axial displacement of the anchoring buoy on the tube, which has a smooth and smooth outer surface, without the pipe wall is thereby weakened to such an extent that there may be a risk of pipe rupture, for example at 10 15 20 25 30 35 502 077 pressure stroke in the pipeline, has the anchoring buoy according to the invention a predetermined relationship I _: _ Y (1) BV, ß- where VB is the inner diameter of the anchoring buoy along the center normal M to the diametrical pitch plane D halves and VR is the outer diameter of the tube for the two requirements mentioned: secure attachment of the buoy and no risk of pipe rupture where the buoy is located.

Detta förhållande skall inom rördiameterområdet 63-400 mm ligga inom ett område, som sträcker sig från ca 0,012 till ca 0,033. Mera specifikt skall detta förhållande vid de olika rördiametrarna ligga inom det streckade området i diagramet enligt FIG 8, där abskissan anger rördia- metern VR (HR) i m och ordinatan anger förhållandet enligt relationen (1) ovan.This ratio should be within the pipe diameter range 63-400 mm lie within a range ranging from about 0.012 to about 0.033. More specifically, this relationship should the different pipe diameters are within the dashed area in the diagram according to Fig. 8, where the abscissa indicates the pipe the meter VR (HR) in m and the ordinate indicate the ratio according to the relation (1) above.

Lämpligen utföres därvid förankringsbojan med en ovalitet uttryckt genom förhållandet H - V (2) Lä? där HB är förankringsbojans innerdiameter i del- ningsplanet, som ligger mellan ca 0,02 och ca 0,038 för rördiameterområdet 63-400 mm och mera specifikt ligger inom det streckade området i FIG 9, där abskissan anger rördiametern och ordinatan anger ovaliteten.Suitably, the anchoring buoy is made with a oval expressed through the relationship H - V (2) Leeward? where HB is the inner diameter of the anchoring buoy in the which is between about 0.02 and about 0.038 for pipe diameter range 63-400 mm and more specifically lies within the dashed area of FIG. 9, where the abscissa indicates the pipe diameter and ordinate indicate the ovality.

Vid bestämning av räfflornas höjd inom det ovan angivna området får givetvis hänsyn tagas till den enligt relationerna ovan valda dimensioneringen av förankrings- bojan samt förekommande toleranser hos röret, för att räfflorna skall gå fria för röret vid appliceringen av rörbojans halvor på röret.When determining the height of the grooves within the above specified area may of course be taken into account in accordance with the relationships chosen above the dimensioning of the anchoring the buoy and existing tolerances of the pipe, to the grooves must be free of the pipe when applying the pipe buoy halves on the pipe.

Claims

10 15 20 25 30 502 077 PATENT REQUIREMENTS

Device for mechanical locking of a pipe joint, in which the pointed end of a pipe (10) is inserted into a sleeve (11), comprising an anchoring buoy (15) consisting of two halves, which has internal peripheral grooves (22) and by means of screw connections (18) is clamped around the pipe during application of the halves to each other, the anchoring buoy and the sleeve being arranged for formally interlocking in the axial direction of the pipe joint, characterized in that the relationship! § _: _ Y3 .VR _ where VB is the anchoring buoy (15 ) inner diameter along the center normal (M) to a diametrical pitch plane (D) between the halves, in which these are adjustable to each other by the clamping, and VR is the outer diameter of the pipe (10), is about 0.012 - about 0.033 within the pipe diameter range 63 - 400 mm.

Device according to claim 1, characterized in that said ratio is within the limits shown in the diagram according to FIG. 8 in the accompanying drawings.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the inner diameter (HB) of the anchoring buoy (15) in the pitch plane (D) is slightly larger than the outer diameter (HR) of the pipe. 10 15 20 25 30 502 077

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the ovality of the anchoring buoy (15) is expressed by the ratio EB_L_yâ „HB where VB is the inner diameter of the anchoring buoy along the center normal (M) to the pitch plane (D) and HB is the inside diameter of the anchoring buoy in the pitch plane. (D), is about 0.02 - about 0.038.

Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the ovality of the anchoring buoy (15) is within the limits shown in the diagram according to FIG. 9 in the accompanying drawings.

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the grooves (22) are sawtooth-shaped in cross section with the steep flank (22a) facing the sleeve (11).

Device according to claim 6, characterized in that the steep flank (22A) is directed substantially radially, while the second flank (22B) forms an angle (a) of the order of 36 ° towards the axial direction of the anchoring buoy.

Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the height of the grooves (22) constitutes approximately 4 - approximately 6 o / oo of the inner diameter (HB) of the anchoring buoy in the dividing plane (D).

Device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that 6 to 8 grooves (22) are arranged with a pitch of approx. 9 mm. 502 Û77

Device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the anchoring buoy (15) has a radially inwardly directed peripheral flange (19) for shaped engagement behind a radially outwardly directed peripheral flange (14i) on the sleeve (11).