SE511547C2

SE511547C2 - Sealing device for sealing spigot and sockets of connected pipe-shaped elements

Info

Publication number: SE511547C2
Application number: SE9803831A
Authority: SE
Inventors: Sten Sporre
Original assignee: Forsheda Ab
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 1999-10-18
Also published as: SE9803831D0; SE9803831L

Abstract

The sealing device includes two conical or cylindrical sealing surfaces (6,8) which can be pressed together in an axial direction. The device includes an elastic material sealing element (10) which is compressed in the sealing space between the sealing surfaces, and is bound to one of the sealing surfaces (6). The second sealing surface (8) is formed with projections (16). The sealing element forms, with the first sealing surface, a pair of portions (20,22) positioned adjacent each other; under the influence of the projection of the other sealing surface these present different compression resistance. The projection (16) co-operating with the portion (20) of the sealing element has the smallest compression resistance. The portion (22) of the sealing element that has the greatest compression resistance is positioned in front of the portion having the smallest compression resistance in the direction the sealing surfaces are pressed together; thus providing a resistance against axial displacement of the sealing surfaces from the sealing position.

Description

20 25 30 511 547 , Även andra tätningsanordningar med förmåga att låsa tätningsytorna i tätningsläget är tidigare kända, men även dessa tidigare kända tätningsanordningar uppvisar nackdelar med avseende på funktion, höga kostnader osv. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en tätningsanordning av det ovan dis- kuterade slaget, vilken åstadkommer god tätningseffekt, god låsning av tätningsytorna i förhållande till varandra, låga kostnader och enkla åtgärder med avseende på genomfö- randet av monteringsförloppet. Other sealing devices capable of locking the sealing surfaces in the sealing position are also previously known, but also these previously known sealing devices have disadvantages with regard to function, high costs, and so on. The object of the invention is to provide a sealing device of the type discussed above, which provides a good sealing effect, good locking of the sealing surfaces in relation to each other, low costs and simple measures with regard to the implementation of the assembly process.

För tillgodoseende av detta ändamål innefattar tätningsanordningen enligt uppfinningen ett till den ena tätningsytan i åtminstone axiell riktning bundet, i tätningsspalten mellan tätningsytorna komprimerat tätningselement av elastiskt material, och kännetecknas tätningsanordningen av att den andra tätningsytan är utformad med åtminstone ett ut- språng och att tätningselementet i samverkan med nämnda ena tätningsyta bildar åt- minstone ett par av i axiell riktning bredvid varandra belägna partier med under inver- kan av den andra tätningsytans utsprång skiljaktiga kompressionsmotstånd, varvid ut- språnget i tätningsläget samverkar med det i nämnda par ingående parti av tätningsele- mentet, som uppvisar lägst kompressionsmotstånd, och det parti av tätningselementet, som uppvisar högst kompressionsmotstånd, i sammanföringsriktningen för tätningsytor- na är beläget före partiet med lägst kompressionsmotstånd, varigenom utsprånget och tätningselementet genom sin samverkan bildar motstånd mot axiell förflyttning av tät- ningsytorna från tätningsläget.To meet this object, the sealing device according to the invention comprises a sealing element of elastic material compressed in one sealing surface in at least axial direction in the sealing gap between the sealing surfaces, and the sealing device is characterized in that the second sealing surface is formed with at least one cooperation with said one sealing surface forms at least a pair of compression resistors located in the axial direction next to each other with different compression resistances under the influence of the projection of the other sealing surface, the projection in the sealing position cooperating with the portion of the sealing element included in said pair. , which has the lowest compression resistance, and the portion of the sealing element which has the highest compression resistance, in the joining direction of the sealing surfaces, is located before the portion with the lowest compression resistance, whereby the projection and the sealing element by their cooperation form resistance mo axial movement of the sealing surfaces from the sealing position.

Lämpligen har utsprånget formen av en runtomgående list, som i axialsektion har for- men av en halv pilspets.Preferably, the projection has the shape of a circumferential strip, which in the axial section has the shape of a half arrowhead.

Tätningsanordningen kan innefatta ett eller flera, t ex två eller tre, par av sådana axiellt bredvid varandra belägna partier, som uppvisar skiljaktiga kompressionsmotstånd.The sealing device may comprise one or more, for example two or three, pairs of such axially adjacent portions which have different compression resistances.

Partierna med skiljaktiga kompressionsmotstånd åstadkommes företrädesvis genom att partierna utformas av material med olika hårdhet. 20 25 30 A3 511 547 Tätningsanordningen enligt uppfinningen kan med fördel utnyttjas för sammankoppling av mufflösa betongrör genom att betongrören utformas med spetsändar, som anslutes till varandra med hjälp av en lösmuff av plastmaterial. l detta fall utnyttjas således två tätningsanordningar enligt uppfinningen, i det att en tätningsanordning utnyttjas för an- slutning av vardera spetsänden av rören till lösmuffen. I detta fall kan muffen utformas sà att den är avvinklingsbar mellan sina båda ändar, så att de till varandra anslutna rö- ren kan avvinklas relativt varandra. Vid det beskrivna utnyttjandet av tätningsanord- ningen enligt uppfinningen för att ansluta mufflösa betongrör till varandra är det lämp- ligt att muffen och rören axiellt utanför tätningsanordningarna har samma innerdiameter och samma ytterdiameter, så att rören och tätningsanordningarna bildar en kontinuerlig, sammanhängande yta.The portions with different compression resistances are preferably provided by the portions being formed of materials of different hardness. A 25 511 547 The sealing device according to the invention can advantageously be used for connecting sleeveless concrete pipes by the concrete pipes being formed with pointed ends, which are connected to each other by means of a loose sleeve of plastic material. In this case, two sealing devices according to the invention are used, in that a sealing device is used for connecting each tip end of the pipes to the loose sleeve. In this case, the sleeve can be designed so that it can be angled between its two ends, so that the pipes connected to each other can be angled relative to each other. In the described use of the sealing device according to the invention for connecting sleeveless concrete pipes to each other, it is suitable that the sleeve and the pipes axially outside the sealing devices have the same inner diameter and the same outer diameter, so that the pipes and sealing devices form a continuous, continuous surface.

Några olika utföringsformer av tätningsanordningen enligt uppfinningen skall i det föl- jande närmare beskrivas under hänvisning till bifogade ritningar.Some different embodiments of the sealing device according to the invention will be described in more detail in the following with reference to the accompanying drawings.

Fig. i visar i axialsektion en med en tätningsanordning enligt uppfinningen försedd rör- fog.Fig. 1 shows in axial section a pipe joint provided with a sealing device according to the invention.

Fig. 2 visar i axialsektion de i fig. 1 ingående delarna av rörfogen före bildandet av denna.Fig. 2 shows in axial section the parts of the pipe joint included in Fig. 1 before the formation thereof.

Fig. 3 visar en axialsektion av två rörändpartier och en dubbelmuff för sammankoppling av rörändpartierna, där muffen och rörändpartierna är anslutna till varandra medelst tätningsanordningar enligt uppfinningen. l fig. 1 visas i axialsektion tvâ rörändpartier, av vilka det ena bildar en spetsände 2 och det andra bildar en muff 4. Spetsänden 2 och muffen 4 är tätande anslutna till varandra medelst en tätningsanordning enligt uppfinningen, vilken innefattar tvâ något koniska, i förhållande till varandra väsentligen koncentriska tätningsytor 6 och 8 och ett ringfor- migt tätningselement 10. Tätningsytorna 6 och 8 är axiellt sammanförbara fràn det i fig. 2 visade läget till det i fig. 1 visade läget, där tätningsytorna 6 och 8 avgränsar en ring- formig tätningsspalt, i vilken tätningselementet 10 är komprimerat. lf) 15 20 25 30 511 547 '4 Tätningsytan 8 är utformad med ett runtomgående utsprång 12, vilket såsom en list sträcker sig runt tätningsytan 8 och i axialsektion har formen av en halv pilspets.Fig. 3 shows an axial section of two pipe end portions and a double sleeve for connecting the pipe end portions, where the sleeve and the pipe end portions are connected to each other by means of sealing devices according to the invention. Fig. 1 shows in axial section two pipe end portions, one of which forms a tip end 2 and the other forms a sleeve 4. The tip end 2 and the sleeve 4 are sealingly connected to each other by means of a sealing device according to the invention, which comprises two slightly conical, in relation substantially concentric sealing surfaces 6 and 8 and an annular sealing element 10. The sealing surfaces 6 and 8 are axially collapsible from the position shown in Fig. 2 to the position shown in Fig. 1, where the sealing surfaces 6 and 8 define an annular sealing surface. sealing gap, in which the sealing element 10 is compressed. The sealing surface 8 is formed with a circumferential projection 12, which like a strip extends around the sealing surface 8 and in axial section has the shape of a half arrowhead.

Tätningselementet 10 bildar i axiell riktning bredvid varandra belägna partier 14, 16 och 18, som under inverkan av den andra tätningsytans 8 utsprång 12 uppvisar skiljak- tiga kompressionsmotstånd. Sålunda består partiet 16 av mjukare material än partierna 14 och 18, varför det uppvisar lägre kompressionsmotstånd än partierna 14 och 18. I det i fig. 1 visade, axiellt sammanförda läget hos tätningsytorna 6 och 8, vilket läge är det slutliga tätningsläget, ingriper utsprànget 12 med det parti 16 av tätningselementet 10, som uppvisar lägst kompressionsmotstånd, vilket medför att tätningsytorna 6 och 8 och därmed spetsänden 2 och muffen 4 i axiell riktning kommer att vara utsatta för ett motstånd mot axiell förflyttning av tätningsytorna respektive spetsänden och muffen från det i fig. 1 visade tätningsläget. Detta beror alltså på att motståndet mot axiell för- flyttning ökar, då utsprànget 12 förflyttas mot det parti 18, som uppvisar högre komp- resslonsmotstànd än partiet 16.The sealing element 10 forms portions 14, 16 and 18 located next to each other in the axial direction, which under the influence of the projections 12 of the second sealing surface 8 have different compression resistances. Thus, the portion 16 consists of softer material than the portions 14 and 18, so that it has lower compression resistance than the portions 14 and 18. In the axially joined position of the sealing surfaces 6 and 8 shown in Fig. 1, which position is the final sealing position, the projection engages 12 with the portion 16 of the sealing element 10, which has the lowest compression resistance, which means that the sealing surfaces 6 and 8 and thus the tip end 2 and the sleeve 4 in the axial direction will be exposed to a resistance to axial movement of the sealing surfaces and the tip end and the sleeve from the Fig. 1 shows the sealing position. This is due to the fact that the resistance to axial displacement increases when the projection 12 is moved towards the portion 18, which has a higher compression resistance than the portion 16.

Tätningselementet 10 kan spännas upp på spetsänden 2. Om det rörändparti, som bil- dar spetsänden 2, består av betong, kan tätningselementet 10 användas som formdel vid gjutningen av rörändpartiet.The sealing element 10 can be clamped on the tip end 2. If the pipe end portion, which forms the tip end 2, consists of concrete, the sealing element 10 can be used as a molded part when casting the pipe end portion.

Vid bildandet av den rörfog, i vilken tätningsanordningen enligt uppfinningen ingår, förskjutes spetsänden 2 och muffen 4 fràn det i fig. 2 visade läget i axiell riktning varvid utsprànget 12 på tätningsytan 8 kommer att utsätta tätningselementet 10 för en radiell kompression. Genom att partiet 18 av tätningselementet 10 har större kompressions- motstånd än partiet 16 kommer spetsänden 2 och muffen 4 att dragas mot det läge, där utsprànget 12 ingriper med tätningselementets parti 16, dvs mot det slutliga tätningslä- get. Såsom framgår av fig. 2, bildar tätningselementet 10 före bildandet av rörfogen en helt slät ytteryta, vilket är fördelaktigt med hänsyn till att risken för ansamling av smuts och liknande på spetsänden härigenom undvikes.In forming the pipe joint in which the sealing device according to the invention is included, the tip end 2 and the sleeve 4 are displaced from the position shown in Fig. 2 in the axial direction, the projection 12 on the sealing surface 8 exposing the sealing element 10 to radial compression. Because the portion 18 of the sealing element 10 has greater compression resistance than the portion 16, the tip end 2 and the sleeve 4 will be pulled towards the position where the projection 12 engages with the portion 16 of the sealing element, i.e. towards the final sealing position. As can be seen from Fig. 2, before the formation of the pipe joint, the sealing element 10 forms a completely smooth outer surface, which is advantageous in view of the fact that the risk of accumulation of dirt and the like on the tip end is thereby avoided.

I fig. 3 visas i axialsektion ändpartierna av två mufflösa, med spetsändar 20 utformade betongrör. Spetsändarna 20 är anordnade att anslutas till varandra medelst en dubbel- muff 22 av plastmaterial under utnyttjande av två tätningsanordningar enligt uppfin- 20 25 30 'ß 511 547 ningen. Spetsändarna 20 bildar var sin tätningsyta 24, och vardera tätningsytan 24 upp- bär ett tätningselement 26, som har formen av en ringformig hylsa av elastiskt material, företrädesvis gummi. Tätningselementen 26 består av runtomgàende partier 28 och 30 av olika hårdhet, varvid partierna 28 har lägre hårdhet än partierna 30. Dubbelmuffen bildar tvà tätningsytor 32, vilka är utformade med vardera tre runtomgàende utspràng 34, vilka i axialsektion har formen av en halv pilspets. Utspràngen 34 är så anordnade på tätningsytan 32, att de efter bildandet av respektive rörfog befinner sig mitt för var sitt av partierna 28 hos elementet 26. Partierna 28 och 30 bildar vardera tre par av i axiell riktning bredvid varandra belägna partier som på grund av sin olika hårdhet par- vis uppvisar skiljaktiga kompressionsmotstànd under inverkan av tätningsytans 32 ut- språng 34. Detta innebär således att partierna 28 har lägre kompressionsmotstànd än partierna 30. Tätningsytans 32 utspràng 34 ingriper i tätningsanordningens tätningsläge med de partier 28 av tätningselementet 26, som har lägst kompressionsmotstánd, vilket innebär att utspràngen 34 och tätningselementet 26 samverkar för att bilda motstånd mot axiell förflyttning av tätningsytorna fràn tätningsläget. Tätningsytan 32 är, såsom antydes pà ritningen, lämpligen försedd med runtomgàende, i sammanföringsriktningen bakom utspràngen 34 anordnade spår för upptagande av det av utspràngen 34 undan- trängda, elastiska materialet i tätningselementet 26.Fig. 3 shows in axial section the end portions of two sleeveless, with pipe ends 20 formed concrete pipes. The tip ends 20 are arranged to be connected to each other by means of a double sleeve 22 of plastic material using two sealing devices according to the invention. The tip ends 20 each form their own sealing surface 24, and each sealing surface 24 carries a sealing element 26, which has the shape of an annular sleeve of elastic material, preferably rubber. The sealing elements 26 consist of circumferential portions 28 and 30 of different hardness, the portions 28 having a lower hardness than the portions 30. The double sleeve forms two sealing surfaces 32, which are each formed with three circumferential projections 34, which in axial section have the shape of a half arrowhead. The projections 34 are so arranged on the sealing surface 32 that after the formation of the respective pipe joint they are located opposite each of the portions 28 of the element 26. The portions 28 and 30 each form three pairs of portions located in the axial direction next to each other which due to their different hardnesses in pairs exhibit different compression resistances under the influence of the projections 34 of the sealing surface 32. This thus means that the portions 28 have lower compression resistances than the portions 30. The projections 34 of the sealing surface 32 engage in the sealing position of the sealing device with the portions 28 of the sealing element 26 compression resistance, which means that the projections 34 and the sealing element 26 cooperate to form resistance to axial movement of the sealing surfaces from the sealing position. The sealing surface 32 is, as indicated in the drawing, suitably provided with circumferential grooves arranged in the joining direction behind the projections 34 for receiving the elastic material displaced by the projections 34 in the sealing element 26.

Dubbelmuffen 22 är såsom nämnts framställd av plastmaterial och har väsentligen samma ytterdiameter och innerdiameter som de rör, pà vilka spetsändarna 20 är utfor- made. l det monterade läget bildar alltså rören och muffen 22 en kontinuerlig enhet utan utskjutande delar eller fördjupningar.As mentioned, the double sleeve 22 is made of plastic material and has essentially the same outer diameter and inner diameter as the tubes on which the tip ends 20 are formed. In the mounted position, the pipes and the sleeve 22 thus form a continuous unit without projecting parts or depressions.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för de följande patentkraven.The invention can be modified within the scope of the following claims.

Claims

l0 20 25 30 511547 f '' 6 PATENT REQUIREMENTS

Sealing device comprising two substantially conical or cylindrical sealing surfaces (6, 8; 24, 32), which are axially connectable to a substantially concentric sealing position, in which the sealing surfaces define an annular sealing gap between them, and further comprising one to the one sealing surface (6; 24) bonded in at least axial direction, in the sealing gap between the sealing surfaces compressed sealing element (10; 26) of elastic material, the other sealing surface (8; 32) being formed with at least one projection (12; 34) and the sealing element in cooperation with said one sealing surface forms at least a pair of portions (16, 18; 28, 30) located in axial direction next to each other, which under the action of the projections of the other sealing surface have different compression resistances, and wherein the projection ( 12; 34) in the sealing position cooperates with the portion (16; 28) of the sealing element included in said pair, which has the lowest compression resistance, and the portion (18; 30) of the sealing element, which has the highest compression resistance, in the joining direction of the sealing surfaces is located before the portion with the lowest compression resistance, whereby the projection and the sealing element by their cooperation form resistance to axial movement of the sealing surfaces from the sealing position to the sealing element; 26) the part with the lowest compression resistance consists of softer elastic material than the part with the highest compression resistance.

Sealing device according to Claim 1, characterized in that the projection (12; 34) in the axial section has the shape of a half arrowhead.

Sealing device according to Claim 1 or 2, characterized in that the projection (12; 34) has the shape of a circumferential strip.

Sealing device according to any one of the preceding claims, characterized in that said second sealing surface (32) is formed with two or more axially located projections (34) and in that the sealing element (26) has a corresponding number of pairs for co-operation with respective projections (28; 30) with different compression resistances. 10 l5 20 25 30 'v 511 547

Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing surfaces consist of the outer surface of a pointed end and the inner surface of a sleeve.

Sealing device according to claim 5, characterized in that the sealing element is arranged at the outer surface of the tip end and that the projection is arranged at the inner surface of the sleeve.

Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element is arranged at both ends of a sleeve and at the tip ends of two pipes connected to the sleeve.

Sealing device according to claim 7, characterized in that the sleeve can be angled between its two ends to allow angling of the pipes connected to the sleeve in relation to each other.

Sealing device according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the sleeve and the pipes axially outside the sealing elements have the same inner diameter and the same outer diameter.

Sealing device according to one of the preceding claims, characterized by surfaces transverse to the joining direction for determining the sealing position of the sealing surfaces.

Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element forms a substantially smooth surface at its side facing away from said one sealing surface.