SE517774C2 - Tätningsanordning för avtätning av en ringformig spalt mellan två rör - Google Patents

Description

Föreliggande uppfinning avser en tätningsanordning för avtätning av en ringformig spalt mellan tvä rör, av vilka det ena består avhärdDart materiai, företrädesvis betong, och bildar en med väsentligen cylindrisk inneryta utformad muff och det andra bildar en i muffen axiellt införbar, med en väsentligen cylindrisk ytteryta utformad spetsände.

Tätningsanordningen enligt uppfinningen är av det slag som innefattar en av elastiskt material, företrädesvis gummi, bestående tätningsring, vilken i samband med gjutningen av det med muffen utformade röret ingjutes i muffen vid dennas cylindriska inneryta. För att göra det möjligt att vid den axiella införingen av spetsänden i den med tätningsringen försedda muffen uppta den för avtätningen erforderliga deformationen av tätningsringens tätningsparti och uppta spetsänden axiellt innanför tätningsringen måste muffen axiellt innanför tätningsringen ha ett ringformigt utrymme med större innerdiameter än den innerdiameter, som tätningsringen har innan den påverkas av spetsänden. Enligt den teknik, som beskrives t ex i den svenska patentskriften nr 7809451-3, åstadkommes detta utrymme med hjälp av ett till tätningsringen anslutet, ringformigt element av icke elastisk cellplast, t ex styrencellplast. Cellplastelementet anbringas tillsammans med tätningsringen på en väsentligen cylindrisk formdel, företrädesvis en s k bottenring, i en form för gjutning av det med muffen utformade röret för samtidig ingjutning av cellplastelementet och tätningsringen i muffen vid dennas cylindrisk inneryta med tätningsringen belägen närmast muffens fria ände och det ringformiga cellplastelementet beläget axiellt innanför tätningsringen. Cellplastelementet formar alltså ett ringformigt utrymme i rörets material innanför tätningsringens tätningsparti, och detta utrymme frilägges enligt den kända tekniken före rörfogningen genom att cellplastelementet avlägsnas från muffen. Lämpligen får cellplastelementet kvarsitta i muffen fram till den tidpunkt, då rörfogningen skall ske, eftersom cellplastelementet under transport och lagring av röret bildar ett skyddselement, vilket hindrar tillträde av smuts och vatten till det nämnda utrymmet före rörfogningen. Då cellplastelementet avlägsnats, bildas således det nämnda ringformiga utrymmet, som kan uppta deformationen av tätningsringens tätningsparti och den i muffen införda spetsänden. Utrymmet tillåter även viss vinkelställning av det med muffen försedda rörändpartiet i förhållande till det med spetsänden försedda rörändpartiet. En nackdel vid tätningsanordningar av det slag, där cellplastelementet avlägsnas före rörfogningen, är problemet med omhändertagandet av cellplastelementen. Således blir dessa ofta liggande på det ställe, där rörfogningen sker. Cellplastelementen är även svåra att ta hand om på eti riktigt sätt, då de iätt biåser bort och sedan kan vara svåra att samia in.

För att råda bot på problemet med omhändertagandet av cellplastelementen har den av tätningsring och ringformigt formningselement bestående tätningsanordningen på senare tid vidareutvecklats så att även det innanför tätningsringen belägna, ringformiga elementet framställts av elastiskt material och därvid ofta utformats med någon form av inre urtagningar. Härigenom har det ringformiga elementet blivit deformerbart på sådant sätt, att det inte varit nödvändigt att avlägsna det ringformiga elementet från muffen före rörfogningen. Således har det ringformiga elementet genom att det framställts av elastiskt material bibringats förmåga att uppta deformationen av tätningsringens tätningsparti och vika undan för spetsänden vid införandet av denna i muffen. En nackdel hos tätningsanordningar, där både tätningsringen och det till denna anslutna, ringformiga elementet består av elastiskt material, är att tätningsanordningen vid ingjutningen i muffen är avsevärt sämre fixerade på den cylindriska formytan än då det ringformiga elementet består av icke elastiskt material. Detta leder ofta till att tätningsanordningen erhåller ett felaktigt ingjutningsläge i muffen och därmed inte kommer att fungera på ett korrekt sätt vid rörfogningen.

En annan nackdel hos en tätningsanordning, vid vilken både tätningsringen och det ringformiga formningselementet består av elastiskt material, är att kostnaderna för en sådan tätningsanordning är högre än kostnaderna för en tätningsanordning vid vilken det ringformiga formningselementet består av icke elastisk cellplast, t ex styrencellplast, såsom vid tätningsanordningen enligt den tidigare kända tekniken. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en tätningsanordning av det inledningsvis nämnda slaget, med vars hjälp nackdelarna hos de tidigare kända tätningsanordningarna av ifrågavarande slag undanröjes.

För tillgodoseende av detta ändamål har enligt uppfinningen åstadkommits en tätningsanordning vilken dels innefattar en av elastiskt material, företrädesvis gummi, bestående tätningsring med ett för avtätning av den ringformiga spalten anordnat tätningsparti och dels innefattar ett till tätningsringen anslutet, ringformigt element av icke elastisk cellplast, t ex styrencellplast, varvid tätningsanordningen är anordnad att anbringas på en väsentligen cylindrisk formdel, företrädesvis en s k bottenring, i en form för gjutning av det med muffen utformade röret och samtidigt ingjutning av tätningsanordningen i muffen vid dennas cylindriska inneryta med tätningsringen belägen närmast muffens fria ände och det ringformiga elementet beläget axiellt innanför tätningsringen, och varvid det av icke elastisk cellplast bestående, ringformiga elementet är utformat med urtagningar, vilka är belägna vid eller i anslutning till det ringformiga elementets inneryta för att tillåta en radiell utvidgning av det ringformiga elementets inneryta under inverkan av den i muffen införda spetsänden och/eller under inverkan av deformationen av tätningsringens tätningsparti och vilka har formen av spår med mellanliggande, listformiga utsprång, vilka bildar det ringformiga elementets inneryta, vilken tätningsanordning enligt uppfinningen kännetecknas av att spåren och det listformiga utsprången sträcker sig i muffens axiella riktning eller snett mot muffens axiella riktning.

Lämpligen sträcker sig spåren och de listformiga utsprången under en vinkel av 10 - 45° mot muffens axiella riktning.

Det är lämpligt att utforma spåren så att de i tvärsektion har rundad botten och även vid sina ändpartier har rundad form. Härigenom reduceras risken för ansamling av smuts i spåren under lagring och transport av rören och underlättas rengöring av spåren före rörfogningen.

För att hindra ansamling av smuts, vatten och is i spåren är det i detta fall lämpligt att tillsluta urtagningarna mot det ringformiga elementets inneryta. Detta kan t ex ske genom att urtagningarna tillslutes medelst ett folieöverdrag eller medelst tunna väggar av samma material som det av icke elastisk cellplast bestående, ringformiga elementet.

Genom uppfinningen har åstadkommits en ur kostnadssynpunkt fördelaktig tätningsanordning av det ifrågavarande slaget, där tätningsanordningen på ett väl definierat sätt sitter kvar på sin cylindriska formyta i formen vid gjutningen av betongröret och ingjutningen av tätningsanordningen i rörets muff samtigt som rörfogningen underlättas genom att det ringformiga elementet kan kvarsitta i muffen och därmed inte heller utgör något problem ur miljösynpunkt.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till bifogade ritningar. Fig. 1 visar i axialsektion ett med en muff försett ändparti av ett betongrör med en i muffen anordnad tätningsanordning enligt uppfinningen. Fig. 2 visar i axialsektion en del av en form för gjutning av betongröret enligt fig. 1 med tätningsanordningen enligt uppfinningen anordnad på en bottenring i formen. Fig. 3 visar i axialsektion en del av ett i tätningsanordningen ingående ringformigt element av cellplast.

Fig. 4 visar en sektion längs linjen lll-lll i fig. 3.

Fig. 5-7 visar mot fig. 3 svarande axialsektioner av olika utföringsformer av det i tätningsanordningen ingående, ringformiga elementet av cellplastmaterial.

I fig. 1 visas ett ändparti av ett av betong bestående rör 2, vilket rörändparti är utformat med en muff 4. Muffen 4 har en väsentligen cylindrisk inneryta 6, vid vilken en tätningsanordning 8 enligt uppfinningen är ingjuten. Tätningsanordningen 8 består av en tätningsring 10 av gummi eller gummielastiskt material och ett axiellt innanför tätningsringen anordnat, till tätningsringen anslutet, ringformigt element 12 av icke elastisk cellplast, t ex styrencellplast. Tätningsringen 10 har ett i rörets betongmaterial delvis ingjutet fästparti 14 med en hållardel 16 och ett utskjutande tätningsparti 18. Fästpartiet 14 har vid sin inneryta ett spår 20 för att förbättra och underlätta anslutningen av tätningsringen till det ringformiga cellplastelementet 12.

Cellplastelementet 12 består av icke elastisk cellplast, företrädesvis sådan styrencellplast, som framställes genom formning av uppjästa granuler i slutna formar, där materialet genom ångbehandling sintrar samman till en sammanhängande, cellformig massa. Ett sådant ringformigt cellplastelement är formstabilt och har goda toleranser. Cellplastelementet 12 är vid sin inneryta utformat med axiellt förlöpande spår med mellanliggande, listformiga utsprång 24, som vid sin inneryta sålunda bildar det ringformiga cellplastelementets 12 inneryta. Utformningen av spåren 22 och de listformiga utsprången 24 kommer mera utförligt att beskrivas under hänvisning till fig. 3 och 4. Cellplastelementet 12 har vid sin mot tätningsringens 10 fästparti 14 vända yta ett runtomgående, listformigt utsprång 26, vilket ingriper i fästpartiets 14 spår 20 för att förbättra fixeringen av tätningsringen 10 och cellplastelementet 12 i förhållande till varandra. Vidare har cellplastelementet 12 vid sin i anslutning till tätningsringens 10 tätningsparti 18 belägna, inre kant en avfasning, som i det visade utföringsexemplet har fomen av en konisk yta 28.

Vid transport och lagring av det med tätningsanordningen enligt uppfinningen försedda röret hindras nedsmutsning och isbildning genom att cellplastelementet 12 utfyller det axiellt innanför tätningsringen 10 befintliga utrymmet.

Genom den speciella utformningen av cellplastelementet 12 kan cellplastelementet 12 kvarsitta i muffen även då röret 2 anslutes till ett annat rör genom att en spetsände axiellt införes i muffen till tätande ingrepp med tätningsringen 10 tätningsparti 18. Spetsänden har en ytterdiameter, som något överstiger innerdiametern av tätningsringens 10 tätningsparti 18, så att spetsändens ytteryta kommer att utsätta tätningspartiet 18 för en sådan kompression, som är nödvändig för att tätningspartiet 18 skall åstadkomma sin tätande funktion. Detta medför att tätningspartiet 18 vid införandet av spetsänden i muffen kommer att deformeras in i det av avfasningen medelst den koniska ytan 28 bildade utrymmet samtidigt som spetsänden kommer att bryta ner de listformiga utsprången 24, vilka därvid delvis kommer att upptas i de mellan de listformiga utsprången 24 belägna spåren 22, vilket leder till en ökning av cellplastelementets 12 innerdiameter. Härigenom kan spetsänden utan hinder skjutas in i muffen till ett innanför tätningsringen 10 och cellplastelementet 12 befintligt läge. Spåren 22 i cellplastelementet 12 tillåter även att de listformiga elementens 24 material upptages i spåren på sådant sätt att spetsänden kan anordnas under viss vinkel mot muffen, så att de båda med spetsänden respektive muffen försedda rören kan awinklas något i förhållande till varandra.

I fig. 2 åskådliggöres framställningen av det i fig. 1 visade betongröret 2 med dettas muff 4 och tätningsanordning 8. Betongröret gjutes med hjälp av en form, som på konventionellt sätt består av två koncentriska formdelar 30 och 32 för bildande av rörväggens yttre respektive inre yta samt en bottenring 34, som bildar en cylindrisk formdel för formning av innerytan av rörets muff 4 och dennas ändyta. Innan betongen igjutes i den bildade formen, anbringas den av tätningsringen 10 och cellplastelementet 12 bestående tätningsanordningen enligt uppfinningen på bottenringen 34. Då betongen igjutes i formen, kommer tätningsringens 10 fästparti 14 att ingjutas i betongen samtidigt som den inre och övre ytan av cellplastelementet 12 kommer att forma innerytan av rörets 2 muff 4. Sedan betongen härdat, avlägsnas betongröret från formdelarna 30, 32 och 34 med den av tätningsringen 10 och cellplastelementet 12 bestående tätningsanordningen kvarsittande i rörets 2 muff 4. På detta sätt har alltså bildats ett rör av det i fig. 1 visade slaget med en med tätningsanordningen 8 enligt uppfinningen försedd muff 4.

Fig. 3 och 4 visar i axialsektion respektive tvärsektion en del av det i tätningsanordningen 8 enligt fig. 1 och 2 ingående cellplastelementet 12 i större skala. Fig. 3 och 4 åskådliggör i synnerhet utformningen av cellplastelementets 12 spår 22 och listformiga element 24. Det framgår av fig. 3, att spåren vid sina ändar avslutas av avrundade partier, som begränsar ansamlingen av smuts, vatten och is i spåren 22 och även underlättar rengöring av spåren före rörfogningen. Av fig. 4 framgår, att spåren 22 i tvärsektion är cirkelsektorformiga, vilket således innebär att spåren 22 helt saknar skarpa hörn, vilket såsom ovan nämnts begränsar ansamlingen av smuts, vatten och is och underlättar rengöring av spåren.

De mot det inre av muffen 4 öppna spåren 22 är till fördel även genom att spåren kan ta upp överskottet av glidmedel, som utnyttjas vid rörfogningen. Det i spåren befintliga glidmedlet underlättar rörelser mellan muff och spetsände efter rörfogningen, vilket i sin tur minskar risken för skador på rören.

Vid det i fig. 5 visade utförandet av det i tätningsanordningen enligt uppfinningen ingående cellplastelementet 12a är cellplastelementet utformat med spår 22a och mellanliggande listformiga utsprång 24a, vilka sträcker sig snett mot cellplastelementets 12a axiella riktning. I det visade utföringsexemplet sträcker sig spåren och de listformiga utsprången med en vinkel av ca 10° mot den axiella riktningen, men storleken av denna vinkel kan variera inom vida gränser. Genom snedställningen av spåren 22a och de listformiga utsprången 24a underlättas nedbrytningen av de listformiga utsprången 24a och förflyttningen av de listformiga utsprångens material till spåren 22a under inverkan av den i muffen införda spetsänden.

Vid den i fig. 6 visade utföringsformen av det i tätningsanordningen enligt uppfinningen ingående cellplastelementet 12b sträcker sig spåren 22b och de mellanliggande, listformiga utsprången 24b periferielit runt cellplastelementet 12b. Denna utsträckning hos spåren 22b och de listformiga utsprången 24b medför, om spåren är öppna inåt, relativt stor risk för ansamling av smuts, vatten och is i spåren samtidigt som rengöringen av spåren blir svår att genomföra. Av detta skäl täckes spåren vid denna utföringsform av en tunn folie 36 av t ex plastmaterial, så att cellplastelementet 12b erhåller en slät inre yta. Folien 36 hindrar alltså tillträde av smuts, vatten och is till spåren 22b utan att hindra eller försvåra förflyttningen av cellplastmaterialet i de listformiga utsprången 24b till spåren 22b vid införandet av spetsänden i den med tätningsanordningen enligt uppfinningen försedda muffen.

Vid den i fig. 7 visade utföringsformen av det i tätningsanordningen ingående cellplastelementet 12c är spåren 22c tillslutna medelst tunna väggar 38 av samma material som cellplastelementet 12c i övrigt, dvs tunna väggar av cellplast. De mellan spåren 22c belägna, listformiga utsprången 24c är snedställda uppåt på sådant sätt, att de listformiga utsprången 24c relativt lätt vikes in i spåren 22c under inverkan av den spetsände som införes i den med tätningsanordningen enligt uppfinningen försedda rörmuffen.

Det inses att uppfinningen inom ramen för patentkraven kan modifieras inom vida gränser särskilt vad gäller urtagningarna eller spåren i tätningsanordningens cellplastelement.

Claims (10)

1. Tätningsanordning för avtätning en ringformig spalt mellan två rör, av vilka det ena (2) består av härdbart material, företrädesvis betong, och bildar en med väsentligen cylindrisk inneryta (6), utformad muff (4), och det andra bildar en i muffen axiellt införbar, med en väsentligen cylindrisk ytteryta utformad spetsände, varvid tätningsanordningen dels innefattar en av elastiskt material, företrädesvis gummi, bestående tätningsring (10) med ett för avtätning av den ringformiga spalten anordnat tätningsparti (18) och dels innefattar ett till tätningsringen anslutet, ringformigt element (12), av icke elastisk cellplast, t ex styrencellplast, varvid tätningsanordningen är anordnad att anbringas på en väsentligen cylindrisk formdel, företrädesvis en s k bottenring, i en form för gjutning av det med muffen utformade röret och samtidig ingjutning av tätningsanordningen i muffen vid dennas cylindriska inneryta med tätningsringen belägen närmast muffens fria ände och det ringformiga elementet beläget axiellt innanför tätningsringen, och varvid det av icke elastisk cellplast bestående, ringformiga elementet (12) är utformat med urtagningar (22), vilka är belägna vid eller i anslutning till det ringformiga elementets inneryta för att tillåta en radiell utvidgning av det ringformiga elementets inneryta under inverkan av den i muffen införda spetsänden och/eller under inverkan av deformationen av tätningsringens tätningsparti (18) och vilka har formen av spår (22) med mellanliggande, listformiga utsprång (24), vilka bildar det ringformiga elementets (12) inneryta, kännetecknad av att spåren (22), och de listformiga utsprången (24) sträcker sig i muffens (4) axiella riktning eller snett mot muffens (4) axiella riktning.

2. Tätningsanordning enligt krav 1, kännetecknad av att spåren (22a) och de listformiga utsprången (24a) sträcker sig under en vinkel av 10 - 45° mot muffens (4) axiella riktning.

3. Tätningsanordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att spåren (22) i tvärsektion har rundad botten.

4. Tätningsanordning enligt något av krav 1-3, kännetecknad av att spåren (22) vid sina ändpartier har rundad form.

5. Tätningsanordning enligt något av föregående krav,k ännetecknad av att det av icke elastisk cellplast bestående, ringformiga elementet i anslutning till tätningsringens tätningsparti är utformad med en avfasning, som t ex har formen av en konisk yta (28).

6. Tätningsanordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att de såsom urtagningar utformade spåren (22b; 22c) är slutna mot det ringformiga elementets (12b; 12c) inneryta.

7. Tätningsanordning enligt krav 6, kännetecknad av att de såsom urtagningar utformade spåren (22b) är tillslutna medelst ett folieöverdrag (36).

8. Tätningsanordning enligt krav 6, kännetecknad av att de såsom urtagningar utformade spåren (22c) är tillslutna medelst tunna väggar (38) av samma material som det av icke elastisk cellplast bestående, ringformiga elementet (12c).

9. Tätningsanordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att tätningsringen (10) och det av icke elastisk cellplast bestående, ringformiga elementet (12) är anslutna till varandra medelst samverkande ingreppsorgan (20, 26).

10. Tätningsanordning enligt krav 9, kännetecknad av att de samverkande ingreppsorganen är utformade på två koncentriska partier av tätningsringen (10) och det ringformiga elementet (12) och utgöres t ex av ett periferielit spår (20) och ett med detta samverkande, ringformigt utsprång (26).