УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ ВСТАВНОГО МУФТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК F16L21/02 

Изобретение относится к уплотнительному кольцу для вставного муфтового соединения с армирующим кольцом.

Уплотнительные кольца этого типа обычно используют для соединения двух труб, как, например, пластмассовые трубы для сточных вод, и вставляют в кольцевые канавки в муфтовой части одной трубы. Если конец второй трубы вставить в муфтовую часть первой трубы, то уплотнительные фаски уплотнения плотно примкнут к вдвигаемой трубе, так что, как правило, гарантируется уплотнение.

Так как армирующее кольцо такого уплотнительного кольца относительно жесткое и состоит, например, из стали или пластмассы, то такие уплотнительные кольца вставляют в кольцевые канавки муфт уже при изготовлении трубы. Таким образом, как правило, обеспечивается сохранность уплотнения, а также обеспечивается то, что снижается опасность загрязнений между уплотнительным кольцом и основанием канавки муфты, как это, в частности, в ином случае может легко произойти при жестком режиме работы на строительной площадке.

Из патента ФРГ DE 19713329 A1 известно уплотнительное кольцо для вставных муфтовых соединений, при котором уплотнительная фаска проходит под некоторым углом наклона наискось относительно основания манжеты, а уплотнительное кольцо на противоположной по отношению к манжетному уплотнению стороне имеет концевое утолщение, к которому при вдвигании заостренного конца трубы примыкает часть манжетного уплотнения. Благодаря этому концевое утолщение сжимается и, таким образом, повышается усилие прижатия манжетного уплотнения. Концевое утолщение не приходит в контакт с вставляемым заостренным концом, так как между заостренным концом и концевым утолщением лежит конец манжетного уплотнения.

При этом известном типе уплотнительных колец уплотнение имеет лишь одну уплотнительную фаску, которая прилегает к вдвигаемому заостренному концу трубы. Поэтому существует опасность, что возможные загрязнения манжетного уплотнения приведут к неплотностям соединения труб. Далее при отклонении манжетного уплотнения вдвигаемым заостренным концом получается сильное заклинивание основания фаски у кромки армирующего кольца, так что легко возникает опасность повреждения манжетного уплотнения.

Известное из европейского патента EP 0451900 B1 уплотнение также снабжено концевым утолщением, которое частично выступает над вставленным армирующим кольцом. При этом благодаря особой форме манжетного уплотнения предотвращается возникновение клинового эффекта у кромки уплотнительного кольца. Далее всего имеется три манжеты, которые способствуют улучшению уплотнительной функции.

В основе изобретения лежит задача - предложить уплотнительное кольцо для вставного муфтового соединения с вставленным армирующим кольцом, с помощью которого обеспечивается повышенный эффект уплотнения стыкуемых труб, а с другой стороны, можно достичь высокого усилия прижатия уплотнения.

Эта задача решается с помощью изобретения, охарактеризованного в п.1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования изобретения даны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно изобретению, предлагается уплотнительное кольцо для вставного муфтового соединения, вставляемое в имеющую по существу прямоугольное поперечное сечение кольцевую канавку в муфтовой части на конце трубы и содержащее проходящее по периметру армирующее кольцо, которое входит в открытую внутрь выемку уплотнительного кольца, причем уплотнительное кольцо на передней стороне имеет выполненное с изгибом манжетное уплотнение, а на заднем конце - прижимное уплотнение. Согласно изобретению, находящееся на обратной стороне прижимное уплотнение имеет переднюю, наклоненную назад под острым углом к радиальной плоскости трубы приемную поверхность, с помощью которой при вдвигании заостренного конца второй трубы в муфту прижимное уплотнение отклоняется назад и внутрь относительно оси трубы до прилегания к заостренному концу второй трубы отклоненным манжетным уплотнением.

С помощью мероприятий, согласно изобретению, можно достичь того, что отклоненное заостренным концом вдвигаемой трубы манжетное уплотнение приходит в контакт с приемной поверхностью прижимного уплотнения и при дальнейшем вдвигании трубы прижимное уплотнение давит назад и одновременно оказывает сжимающее действие. Благодаря этому, с одной стороны, сохраняется уплотняющее действие манжетного уплотнения, а с другой стороны, можно также достичь уплотняющего действия прижимного уплотнения. Благодаря нажатию манжетного уплотнения на прижимное уплотнение прижимное уплотнение также сжимается и поэтому повышается усилие прижатия уплотнения.

Приемная поверхность наклонена под острым углом к радиальной поверхности трубы в направлении назад/внутрь, так что попадающее на приемную поверхность манжетное уплотнение при повышении давления скользит по приемной поверхности, и тем самым прижимное уплотнение деформируется в направлении вдвигания заостренного конца.

Предпочтительно прижимное уплотнение выступает частичной областью за армирующее кольцо в его исходном положении. Благодаря этому можно укоротить конструктивную форму уплотнения. В смонтированном состоянии труб прижимное уплотнение, однако, настолько отклоняется, что оно больше не выступает за армирующее кольцо, а занимает пространство над армирующим кольцом манжетного уплотнения.

Чтобы избежать заклинивающего действия боковых кромок армирующего кольца на манжетное уплотнение и/или на нажимное уплотнение, предпочтительно снабдить армирующее кольцо соответствующими фасками или скруглениями.

Уплотнительное кольцо на своей прилегающей к основанию канавки наружной стороне имеет предпочтительно несколько проходящих по периметру выступов в виде ребер. Они по своей высоте выполнены так, что и в состыкованном состоянии двух труб между выступами остаются свободные пространства между обратной стороной уплотнения и основанием канавок. Уплотнительное кольцо остается поэтому сжимаемым и в этой области, так что его можно использовать для большего поля допусков сборок труб. Выступы предпочтительно имеют в поперечном сечении трапециевидную форму и соединены друг с другом дугообразными выемками с наружной стороны уплотнения.

Соотношение между шириной уплотнительного кольца и толщиной уплотнительного кольца составляет предпочтительно 2:1 - 4:1, в частности 3:1.

Изобретение поясняется далее более подробно на основе примера выполнения. На чертежах:
фиг. 1 - вид поперечного сечения уплотнительного кольца, которое вставлено в кольцевую канавку в муфтовой части одной трубы, в ненагруженном состоянии,
фиг. 2 - уплотнительное кольцо согласно изобретению в кольцевой канавке, при котором заостренный конец второй трубы вставлен в муфтовую часть принимающей уплотнение трубы и
фиг. 3 - другой пример выполнения изобретения.

Представленное на фиг. 1 уплотнение вставлено в кольцевую канавку 16 в муфтовой части 9 первой трубы. Оно содержит состоящее из стали или пластмассы армирующее кольцо 6, которое имеет выполненные на внутренней стороне фаски или скругления 4 и 11. Армирующее кольцо находится в выемке уплотнения, которая в направлении по радиусу внутрь по существу прикрыта манжетным уплотнением 1 и прижимным уплотнением 5. На фиг. 1 показано уплотнение в ненагруженном состоянии. Если в этом состоянии расстояние между скосом 12 манжетного уплотнения 1 и скосом 2 прижимного уплотнения 5 сократить почти до нуля, то можно обеспечить достаточную защиту пространства уплотнения, в котором расположено армирующее кольцо 6, против загрязнения уплотнения в ненагруженном состоянии.

Манжетное уплотнение 1 проходит от переднего конца уплотнения наклонно в направлении назад и при вдвигании заостренного конца 13 второй трубы 10 отклоняется наружу по боковой поверхности 14 манжеты. На наружной стороне уплотнительного кольца находятся несколько выступов 8, предпочтительно пять выступов, которые отделены друг от друга дугообразными свободными пространствами 7 с обратной стороны 3 уплотнения. Находящиеся между выступами 8 свободные пространства 7 образуют пространство сжатия при сборке труб. Эти свободные пространства 7 частично сохраняются и в состыкованном состоянии труб, чтобы можно было таким образом охватить большое поле допусков стыкуемых труб.

Расположенное на обратной стороне уплотнительного кольца прижимное уплотнение 5 имеет проходящую наклонно назад/внутрь принимающую поверхность 15 на расположенной напротив манжетного уплотнения стороне. Если поэтому заостренный конец 13 второй трубы 10 попадает на боковую поверхность 14 манжеты манжетного уплотнения 1, то манжета 12 манжетного уплотнения 1 прижимается к приемной поверхности 15 прижимного уплотнения 5 и скользит внутрь вдоль приемной поверхности 15, так что прижимное уплотнение 5 отклоняется назад и поэтому отжимается по радиусу внутрь.

На фиг. 2 показано соответствующее состояние уплотнительного кольца при вдвинутом заостренном конце 13 второй трубы 10 в муфтовую часть 9 первой трубы. Можно четко видеть, что манжета 12 пришла в контакт с приемной поверхностью 15 прижимного уплотнения 5 и отклонила его к задней стороне. Выпирание прижимного уплотнения 5 внутрь предотвращается, однако, снова с помощью трубы 10, за счет сжатия прижимного уплотнения 5. Благодаря этому достигается, что, с одной стороны, манжетное уплотнение 1 полностью приходит в контакт с наружной стороной трубы 10 и, в частности, манжета 12 выполняет свою функцию уплотнения, что далее увеличивается нажимное усилие манжеты 12, благодаря прижатию к нажимному уплотнению 5, что скос 2 прижимного уплотнения 5 оказывает дополнительное уплотняющее действие и сжатие прижимного уплотнения 5 дополнительно повышает уплотняющее действие скоса 2. Одновременно со сжатием прижимного уплотнения 5 также повышается уплотняющее действие на обратной стороне уплотнения в основании канавки, и выступы 8 сжимаются. Далее все уплотнение полностью заполняет кольцевую канавку муфты, за исключением свободных пространств 7.

На фиг. 2 также четко показано, что манжетное уплотнение 1 не испытывает никакого заклинивающего действия на армирующее кольцо 6, а равномерно проходит вокруг фаски 4 армирующего кольца 6. Задняя фаска армирующего кольца 6 в состыкованном состоянии труб не имеет значения. В ненагруженном состоянии уплотнения она может, однако, служить для того, чтобы увеличивать объем прижимного уплотнения 5, без необходимости удлинения уплотнения.

Наконец, на фиг. 3 показан другой пример выполнения изобретения при уплотнении с помощью дополнительной передней скребковой манжеты 17. Участок скребковой манжеты 17 находится в области уступа 19 выполненной соответствующим образом муфты 18. Эта часть уплотнения известна уже из полезной модели ФРГ DE GM 29810672. Основной принцип уплотнения согласно изобретению применим, однако, и в этом объекте.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1. Манжетное уплотнение
2. Скос
3. Задняя часть уплотнения
4. Фаска
5. Прижимное уплотнение
6. Армирующее кольцо
7. Свободное пространство
8. Выступ
9. Муфтовая часть
10. Вторая труба
11. Фаска
12. Манжета
13. Заостренный конец
14. Боковая сторона манжеты
15. Приемная поверхность
16. Канавка
17. Скребковая манжета
18. Муфта
19. Уступо

Изобретение относится к уплотнительному кольцу для вставного муфтового соединения, которое может вставляться в имеющую в основном прямоугольное поперечное сечение кольцевую канавку в муфтовой части одной трубы. Кольцо содержит замкнутое армирующее кольцо, которое располагается в открытой внутрь выемке уплотнительного кольца, причем уплотнительное кольцо на своей передней стороне имеет расположенное под углом по отношению к заднему концу манжетное уплотнение. На заднем конце кольцо содержит прижимное уплотнение. Заднее прижимное уплотнение содержит переднюю приемную поверхность, по которой при вдвигании заостренного конца второй трубы в муфтовую часть первой трубы прижимное уплотнение отжимается назад и внутрь вдоль оси трубы посредством отклоненного манжетного уплотнения. Изобретение повышает надежность соединения. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Уплотнительное кольцо для вставного муфтового соединения, вставляемое в имеющую, по существу, прямоугольное поперечное сечение кольцевую канавку 16 в муфтовой части 9 в конце трубы и содержит проходящее по периметру армирующее кольцо 6, которое располагается в открытой внутрь выемке уплотнительного кольца, причем уплотнительное кольцо на своем переднем конце имеет отогнутое под углом к заднему концу манжетное уплотнение 1 и на заднем конце содержит прижимное уплотнение 5, отличающееся тем, что заднее прижимное уплотнение 5 имеет переднюю проходящую под углом по отношению к радиальной плоскости трубы с наклоном назад приемную поверхность 15, по которой при вдвигании заостренного конца 13 второй трубы 10 в муфтовую часть прижимное уплотнение 5 отжимается отклоненным манжетным уплотнением в направлении назад и внутрь вдоль оси трубы до контакта с заостренным концом второй трубы. 2. Уплотнительное кольцо по п.1, отличающееся тем, что прижимное уплотнение 5 частично выступает за армирующее кольцо 6. 3. Уплотнительное кольцо по п.1 или 2, отличающееся тем, что армирующее кольцо 6 на своей примыкающей к манжетному уплотнению 1 стороне имеет фаску 4 или скругление. 4. Уплотнительное кольцо по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что армирующее кольцо 6 на своей примыкающей к нажимному уплотнению стороне имеет внутреннюю фаску 11 или скругление. 5. Уплотнительное кольцо по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо на своей прилегающей к основанию канавки наружной стороне имеет несколько проходящих по периметру выступов 8. 6. Уплотнительное кольцо по п.5, отличающееся тем, что выступы 8 имеют такую высоту относительно обратной стороны 3 уплотнения, что и в состыкованном состоянии двух труб между выступами 8 остаются свободные пространства 7 между обратной стороной 3 уплотнения и основанием канавки. 7. Уплотнительное кольцо по п.1, отличающееся тем, что выступы 8 выполнены в поперечном сечении трапециевидными. 8. Уплотнительное кольцо по одному или нескольким из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что соотношение между шириной уплотнительного кольца и толщиной уплотнительного кольца составляет 2 : 1 - 4 : 1. 9. Уплотнительное кольцо по п.8, отличающееся тем, что соотношение между шириной уплотнительного кольца и толщиной уплотнительного кольца составляет 3 : 1.