УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ РАЗЪЕМНОГО МУФТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ ТРУБ Российский патент 2002 года по МПК F16L21/00 

Изобретение относится к уплотнительному кольцу для разъемного муфтового соединения двух труб, содержащему обводное усилительное кольцо, находящееся в направленной внутрь открытой выемке уплотнительного кольца, причем уплотнительная прокладка содержит направленную по диагонали к плоскости симметрии уплотнительного кольца манжету, отклоняющуюся при стыковке труб и контактирующую со скребковой губкой на стороне уплотнительной прокладки, лежащей напротив усилительного кольца.

Уплотнительные кольца такого рода используются обычно для соединения двух труб, таких как канализационные трубы из полимерного материала. Уплотнительные кольца вставляются в кольцевые желобки в раструбах на концах труб. Когда гладкий конец второй трубы вставляют в конец с муфтой первой трубы, уплотнительные губки плотно прилегают к вставляемой трубе, и таким образом обычно обеспечивается уплотнение.

Поскольку усилительное кольцо такого уплотнительного кольца является относительно жестким, например выполняется из стали или полимерного материала, уплотнительные кольца такого типа вставляют в кольцевые желобки муфт уже при изготовлении трубы. Тем самым обычно обеспечивается сохранность уплотнительной прокладки и устраняется опасность попадания загрязнений между уплотнительным кольцом и дном желобка раструба, что вполне может произойти на строительной площадке.

Из DE 19713329 A1 известно уплотнительное кольцо, содержащее усилительное кольцо и предназначенное для разъемного муфтового соединения труб. В указанном уплотнительном кольце уплотнительная губка расположена под углом по диагонали к основанию губки, а на стороне уплотнительного кольца, противолежащей манжете, выполнено концевое утолщение, к которому при введении гладкого конца трубы прижимается часть манжеты. Вследствие этого концевое утолщение сжимается, благодаря чему увеличивается прижимающее усилие манжеты.

В известных уплотнительных кольцах такого рода уплотнительная прокладка содержит только одну уплотнительную губку, которая прилегает к вводимому гладкому концу трубы. Поэтому существует опасность того, что возможные загрязнения манжеты нарушат уплотнение соединения труб. Кроме того, при отклонении манжеты вследствие введения гладкого конца трубы возникает сильный перекос основания губки на кромке усилительного кольца, в результате чего возникает опасность повреждения манжеты.

Уплотнительная прокладка, известная из европейского патента ЕР 0451900 В1, также содержит концевое утолщение, которое частично выступает вверх над вставленным усилительным кольцом. При этом благодаря особой конструкции манжеты исключается заклинивание на кромку уплотнительного кольца. Кроме того, для улучшения уплотнения используются сразу три уплотнительные губки.

В более раннем патенте DE 19900302 описана уплотнительная прокладка, в которой заднее прижимающее уплотнение имеет переднюю прижимаемую поверхность, к которой при введении гладкого конца другой трубы прилегает манжета и отклоняет прижимающее уплотнение в направлении ввода.

Вышеуказанные уплотнительные прокладки содержат усилительное кольцо из металла или полимерного материала, которое препятствует потере уплотнительной прокладки, а также позволяет вставлять уплотнительную прокладку в муфту уже на стадии изготовления трубы.

Наконец, из патента DE 4327163 известно, что кольцевую уплотнительную прокладку снабжают распорной губкой, прилегающей ко входу кольцевого желобка муфты и выравнивающей распорные величины допуска кольцевого желобка.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания уплотнительного кольца для разъемного муфтового соединения труб, которое с высокой прочностью вставляется в кольцевой желобок, может использоваться независимо от положения установки и применяться, в частности, для труб большего диаметра.

Эта задача решается благодаря тому, что уплотнительное кольцо согласно изобретению выполнено в поперечном сечении зеркально и симметрично и содержит вторую направленную внутрь открытую выемку, в которой помещено второе усилительное кольцо, а также предусмотрена вторая манжета, направленная в противоположном направлении по диагонали к первой манжете, причем манжеты в ненагруженном состоянии имеют V-образную форму, и вторая манжета выполнена с возможностью отклонения по направлению к первой манжете при введении трубы в муфту.

Кроме того, первая манжета выполнена выступающей вверх над вспомогательным усилительным кольцом, причем первая манжета, соприкасающаяся с первой скребковой губкой при введении трубы, способна сдавливать прижимающее уплотнение, содержащее первую скребковую губку, при этом элемент первого прижимающего уплотнения способен прижиматься к боковой поверхности желобка, примыкающей к уплотнительной прокладке.

Стороны прижимающих уплотнений, повернутых к боковым поверхностям желобка, имеют дугообразную форму, так что в ненагруженном состоянии уплотнительной прокладки прижимающие уплотнения способны контактировать с соответствующими боковыми сторонами основания желобка только уплотняющими выступами.

Внешняя сторона уплотнительной прокладки, прилегающая ко дну желобка, снабжена под опорными кольцами трапециевидными опорными ножками.

В изобретении представлено уплотнительное кольцо для разъемного муфтового соединения, которое может вставляться в кольцевой желобок на конце трубы с муфтой, при этом поперечное сечение указанного желобка имеет в основном прямоугольную форму, уплотнительное кольцо содержит также два обводных усилительных кольца, установленных в открытых внутрь выемках уплотнительного кольца, при этом уплотнительное кольцо содержит с двух сторон уплотнительные выступы и две уплотнительные губки.

Благодаря указанным признакам согласно изобретению достигается то, что первая манжета, отклоняемая гладким концом вставляемой трубы, прилегает к прижимаемой поверхности первого прижимающего уплотнения, а при дальнейшем введении трубы придавливает первое прижимающее уплотнение в направлении введения вниз и одновременно сжимает его. Таким образом, с одной стороны, сохраняется уплотнительное действие манжеты, а с другой стороны, достигается уплотнительное действие прижимающего уплотнения. Посредством прижатия первой манжеты к прижимающему уплотнению достигается то, что прижимающее уплотнение также сжимается, вследствие чего увеличивается усилие сжатия уплотнительной прокладки. Уплотнительное кольцо согласно изобретению выполнено симметрично относительно средней радиальной плоскости. Вторая манжета расположена зеркально симметрично по отношению к первой манжете. При введении трубы в муфту, снабженную уплотнительной прокладкой согласно изобретению, вторая манжета отклоняется в направлении к первой манжете.

На внешней стороне уплотнительного кольца, прилегающей ко дну желобка, выполнено предпочтительно несколько обводных выступов в виде стоек. Они имеют такую высоту, что даже при введении одной трубы в другую между выступами остаются свободные полости между задней стороной уплотнительного кольца и дном желобка. Под усилительными кольцами находятся усиленные трапециевидные опорные ножки. Благодаря этому уплотнительное кольцо может сжиматься также на этом участке, при этом оно может использоваться для больших пределов допуска в системе труб. Выступы имеют предпочтительно поперечное сечение трапециевидной формы и связаны друг с другом посредством дугообразных выемок на внешней стороне уплотнительной прокладки.

Ниже изобретение поясняется описанием предпочтительного варианта его выполнения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых показывают:
Фиг. 1 - уплотнительное кольцо согласно изобретению в ненагруженном состоянии,
Фиг.2 - кольцевую уплотнительную прокладку согласно изобретению в положении, когда она вставлена в кольцевой желобок,
Фиг. 3 - уплотнительное кольцо согласно изобретению в кольцевом желобке, при этом гладкий конец трубы вставлен в муфту, содержащую кольцевой желобок.

Уплотнительное кольцо (фиг. 1) выполнено зеркально симметрично относительно плоскости 1 симметрии. С правой стороны плоскости 1 симметрии находится манжета 2, направленная по диагонали внутрь и вглубь уплотнительной прокладки и выступающая вверх над первым усилительным кольцом 7. Первое усилительное кольцо 7 установлено в выемке уплотнительного кольца, открытой внутрь. Для устранения опасности перекоса при отклонении уплотнительной губки усилительное кольцо содержит с обеих сторон внутренние фаски.

На стороне уплотнительного кольца, лежащей напротив первой уплотнительной губки 2, выполнено прижимающее уплотнение 14, которое заканчивается над усилительным кольцом 7 в скребковой губке 4 и содержит на конце, отдаленном от усилительного конца, первый уплотнительный выступ 11. На стороне уплотнительного кольца, лежащей напротив плоскости 1 симметрии, расположена вторая уплотнительная губка 3, которая находится относительно плоскости симметрии под углом, совпадающим с углом наклона первой уплотнительной губки. Второе усилительное кольцо 8 также установлено в выемке уплотнительного кольца, открытой внутрь. На этой стороне уплотнительного кольца также находится второе прижимающее уплотнение 15, имеющее вторую скребковую губку 5 и второй уплотнительный выступ 12.

На стороне уплотнительного кольца, соприкасающейся с дном желобка, находятся несколько внешних уплотнительных губок 9. Под усилительными кольцами 7 и 8 находятся две трапециевидные опорные ножки 10, посредством которых на дно желобка может оказываться повышенное прижимное усилие усилительных колец.

На фиг. 2 изображено уплотнительное кольцо согласно изобретению в положении, когда оно находится в желобке трубы, снабженной муфтой. В то время как первые и вторые уплотнительные губки 2, 3 не подвергаются деформации, первые и вторые прижимающие уплотнения 14, 15 на участках шарниров 6, 13 настолько отклоняются внутрь, что первые и вторые скребковые губки 4, 5 почти касаются скребковых губок 2, 3. Отклонение осуществляется, в частности, усилием сжатия, прилагаемым к уплотнительным выступам 11, 12 боковыми поверхностями желобка. Между прижимающими уплотнителями 14, 15 и боковыми поверхностями желобка находится еще одна дугообразная полость 16. Благодаря этому образуется чистый контакт между уплотнительными выступами 11, 12 и боковыми стенками желобка.

На фиг. 3 изображено уплотнительное кольцо во вставленном положении, в котором гладкий конец трубы сдавливает уплотнительное кольцо. При этом первая манжета 2 почти полностью прилегает к первой скребковой губке 4, при этом скребковая губка сжимается вместе с прижимающим уплотнением 14 и таким образом с одной стороны оказывает на манжету сильное усилие сжатия, а с другой стороны так прижимает прижимающее уплотнение 14 к боковой поверхности дна желобка, что прижимающее уплотнение полностью заполняет пространство до боковой поверхности желобка.

Вследствие введения гладкого конца трубы вторая уплотнительная губка 3 отклоняется в том же направлении, что и манжета, и частично соприкасается с первой уплотнительной губкой 2. Второе прижимающее уплотнение 15 также сжимается второй уплотнительной губкой 5 так, что не остается свободного пространства между прижимающим уплотнителем 15 и боковой поверхностью основания желобка.

Уплотнение вокруг гладкой трубы обеспечивается тем самым троекратно, т. е. второй скребковой губкой 5, уплотнительной губкой 3 и первой губкой 2. В зависимости от соотношения допуска уплотнительное воздействие на гладкий конец трубы может оказывать даже участок первого прижимающего уплотнения 14. Боковые поверхности дна желобка уплотняются посредством первых и вторых уплотнительных выступов 11, 12. Основание желобка уплотняется с помощью нескольких внешних уплотнительных губок, которые частично сжаты. Посредством опорных ножек 10 оказывается повышенное прижимное усилие усилительных колец 7, 8 на основание желобка.

Наличие двух усилительных колец полностью исключает выпадение уплотнительной прокладки из желобка. Симметричная конструкция уплотнительного кольца делает возможным использование уплотнительного кольца в желобке в разных направлениях. Благодаря этому исключается ошибочная установка уплотнительного кольца в неправильном положении.

Уплотнительное кольцо согласно изобретению предназначено, в частности, для труб из полимерных материалов большого диаметра (диаметром от 250 мм), в которых боковые поверхности желобков, выполненных в трубах, являются относительно плоскими. Использование двух уплотнительных колец препятствует случайному или намеренному извлечению уплотнительного кольца из желобка, а сила, с которой уплотнительное кольцо прижимается ко дну желобка, может быть больше, чем в обычных уплотнительных кольцах.

Усилительные кольца могут быть выполнены как из полимерного материала, так и из металла.

Перечень используемых позиций: 1 - плоскость симметрии, 2 - манжета, 3 - манжета, 4 - первая скребковая губка, 5 - вторая скребковая губка, 6 - первый шарнир, 7 - первое усилительное кольцо, 8 - второе усилительное кольцо, 9 - внешние уплотнительные губки, 10 - опорные ножки, 11 - первый уплотнительный выступ, 12 - второй уплотнительный выступ, 13 - второй шарнир, 14 - первое прижимающее уплотнение, 15 - второе прижимающее уплотнение, 16 - дуга.

Изобретение относится к уплотнительному кольцу для разъемного муфтового соединения двух труб. Кольцо содержит два обводных усилительных кольца, находящихся в открытых выемках уплотнительного кольца, направленных внутрь. Предусмотрены две уплотнительные губки, размещенные зеркально симметрично по отношению друг к другу. Уплотнительное кольцо выполнено зеркально симметрично относительно радиальной плоскости симметрии. При введении гладкого конца трубы в муфту, снабженную уплотнительной прокладкой, вторая уплотнительная губка накладывается на первую манжету, которая контактирует с прижимающим уплотнением. Изобретение обеспечивает высокую степень уплотнения и препятствует его выпадению из муфты. Благодаря зеркально симметричной конструкции уплотнительного кольца не требуется соблюдать определенное направление при установке. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Уплотнительное кольцо для разъемного муфтового соединения двух труб, содержащее обводное усилительное кольцо (7), находящееся в направленной внутрь открытой выемке уплотнительного кольца, причем уплотнительная прокладка содержит направленную по диагонали к плоскости симметрии уплотнительного кольца манжету (2), способную отклоняться при стыковке труб и контактировать со скребковой губкой (4) на стороне уплотнительной прокладки, лежащей напротив усилительного кольца, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо выполнено в поперечном сечении зеркально и симметрично и содержит вторую направленную внутрь открытую выемку, в которую помещено второе усилительное кольцо (8), а также предусмотрена вторая манжета (3), направленная в противоположном направлении по диагонали к первой манжете (2), причем манжеты (2, 3) в ненагруженном состоянии имеют V-образную форму и вторая манжета (3) выполнена с возможностью отклонения по направлению к первой манжете (2) при введении трубы в муфту. 2. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что первая манжета (2) выполнена выступающей вверх над вспомогательным усилительным кольцом (7), причем первая манжета (2), соприкасающаяся с первой скребковой губкой (4) при введении трубы, способна сдавливать прижимающее уплотнение (14), содержащее первую скребковую губку (4), при этом элемент первого прижимающего уплотнения (14) способен прижиматься к боковой поверхности желобка, примыкающей к уплотнительной прокладке. 3. Уплотнительное кольцо по п. 1 или 2, отличающееся тем, что стороны прижимающих уплотнений (14, 15), повернутых к боковым поверхностям желобка, имеют дугообразную форму, так что в ненагруженном состоянии уплотнительной прокладки прижимающие уплотнения способны контактировать с соответствующими боковыми сторонами основания желобка только уплотняющими выступами (11, 12). 4. Уплотнительное кольцо по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что внешняя сторона уплотнительной прокладки, прилегающая ко дну желобка, снабжена под опорными кольцами (7, 8) трапециевидными опорными ножками (10).