кольцевое уплотнение для вставного муфтового соединения

Формула изобретения

1. Кольцевое уплотнение для вставного муфтового соединения, помещаемое в, по существу, прямоугольный в сечении кольцевой гофр (16) муфтового конца (17) одной трубы, причем кольцевое уплотнение имеет на своем переднем конце направленное к оси трубы, отогнутое к заднему концу манжетное уплотнение (1), а на заднем конце – направленное к оси трубы прижимное уплотнение (5), причем заднее прижимное уплотнение (5) имеет переднюю, проходящую со скосом к радиальной плоскости трубы и наклоненную назад прижимную поверхность (8), посредством которой при вставке острого конца второй трубы в муфтовый конец за счет прижимной поверхности (2) отклоненного манжетного уплотнения (1) прижимное уплотнение (5) для прилегания к острому концу второй трубы выполнено с возможностью отклонения назад и внутрь к оси трубы, отличающееся тем, что в ненагруженном состоянии уплотнения радиальная высота (23) задней боковой стороны (4) манжетного уплотнения (1) составляет более 2/3 общей радиальной высоты (24) кольцевого уплотнения, манжетное уплотнение (1) выполнено в сечении, по существу, прямоугольной формы, направленные к оси трубы, по существу, плоские прижимные поверхности (2, 8) манжетного уплотнения (1) и прижимного уплотнения (5) образуют с их соответствующими задними боковыми сторонами соответственно по острому углу, при этом отношение радиальной высоты (23) манжетного уплотнения (1) к радиальной высоте (25) прижимного уплотнения (5) составляет в ненагруженном состоянии 1,2-1,5:1.

2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что отношение радиальной высоты (23) манжетного уплотнения (1) к радиальной высоте (25) прижимного уплотнения (5) составляет в ненагруженном состоянии 1,3-1,4:1.

3. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что максимальный радиус скругления сбега (6) манжетного уплотнения (1) и сбега (7) прижимного уплотнения (5) составляет менее 0,2 мм.

4. Уплотнение по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что основание (9) кольцевого уплотнения между манжетным уплотнением (1) и прижимным уплотнением (5) имеет на основании прижимного уплотнения (5) огибающую внутри канавку (20).

5. Уплотнение по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что основание (9) кольцевого уплотнения между манжетным уплотнением (1) и прижимным уплотнением (5) имеет более высокую твердость по Шору, чем манжетное уплотнение (1) и прижимное уплотнение (5).

6. Уплотнение по п.5, отличающееся тем, что основание (9) кольцевого уплотнения выполнено в виде твердого прочного пластикового тела, а манжетное уплотнение (1) и прижимное уплотнение (5) прилиты к основанию (9) кольцевого уплотнения.

7. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что в основании (9) кольцевого уплотнения выполнена открытая к оси трубы выемка (15), в которую уложено кольцо (18) жесткости, причем прижимное уплотнение (5) имеет частично охватывающий кольцо (18) жесткости, выполненный за одно целое с прижимным уплотнением (5) удерживающий захват (10), ширина которого составляет приблизительно 1/4 ширины кольца (18) жесткости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кольцевому уплотнению для вставного муфтового соединения, помещаемому в кольцевой гофр муфтового конца одной из соединяемых муфтой труб.

Для спуска сточных вод используют обычно пластиковые трубы, составляемые посредством муфтовых соединений с вложенными кольцевыми уплотнениями в более длинные линии труб. При вставке одной трубы в муфтовый конец другой трубы уплотнительные манжеты уплотнения плотно прилегают к присоединяемой трубе, что обеспечивает герметизацию участка линии труб.

В последние годы зарекомендовала себя технология, при которой используемые кольцевые уплотнения помещают в муфтовые концы труб уже на заводе. Это предотвращает спадание прокладки и в значительной степени также попадания загрязнений в промежуток между кольцевым уплотнением и дном гофра.

Из DE 19713329 известно кольцевое уплотнение для вставного муфтового соединения с кольцом жесткости, у которого уплотнительная манжета проходит со скосом под углом к цоколю манжеты, а кольцевое уплотнение на противоположной манжетному уплотнению стороне имеет концевое утолщение, к которому при вставке острого конца одной трубы прилегает часть манжетного уплотнения. За счет этого концевое утолщение сжимается, повышая, тем самым, усилие прижима манжетного уплотнения.

В кольцевых уплотнениях этого известного рода имеется лишь одна-единственная уплотнительная манжета, которая прилегает к вставляемому острому концу трубы. При этом возникает опасность того, что возможные загрязнения манжетного уплотнения приведут к негерметичности трубного соединения. Далее при отклонении манжетного уплотнения вставляемым острым концом возникает сильное заклинивание основания манжеты на кромке кольца жесткости, так что легко возникает опасность повреждения манжетного уплотнения.

Также известное из ЕР 0451900 В1 уплотнение уже имеет концевое утолщение, которое частично выступает за вставленное кольцо жесткости. Особое выполнение манжетного уплотнения препятствует при этом возникновению клинового эффекта на кромке кольцевого уплотнения. Далее имеется, в общей сложности, три манжеты, вызывающие улучшение уплотнительной функции.

Из DE 19900302 А1 известно кольцевое уплотнение для вставного муфтового соединения, у которого заднее прижимное уплотнение имеет переднюю, проходящую со скосом к радиальной плоскости трубы назад поверхность набегания, посредством которой при вставке острого конца второй трубы в муфту за счет отклоненного манжетного уплотнения прижимное уплотнение для прилегания к острому концу второй трубы отклоняется назад и внутрь к оси трубы. Таким образом, при вставке острого конца одной трубы отклоненное манжетное уплотнение прилегает к поверхности набегания прижимного уплотнения, а при дальнейшей вставке трубы прижимное уплотнение вдавливается назад в направлении вставки и одновременно сжимается. За счет этого, с одной стороны, сохраняется уплотняющая функция манжетного уплотнения, а, с другой стороны, достигается также уплотняющая функция прижимного уплотнения. За счет прижатия манжетного уплотнения к прижимному уплотнению достигается далее то, что прижимное уплотнение также сжимается и поэтому повышается сжимающее усилие уплотнения.

Исходя из приведенного последним уровня техники, в основе изобретения лежит задача создания кольцевого уплотнения для вставного муфтового соединения, которое обеспечивало бы дальнейшее улучшение функции съема и герметичности.

Эта задача решается посредством признаков изобретения, приведенных в п.1 формулы. Предпочтительное усовершенствование изобретения приведено в зависимых пунктах.

Изобретение исходит из кольцевого уплотнения для вставного муфтового соединения, помещаемого в, по существу, прямоугольный в сечении кольцевой гофр муфтового конца одной трубы. Кольцевое уплотнение имеет на своем переднем конце направленное к оси трубы, отогнутое к заднему концу манжетное уплотнение, а на заднем конце - направленное к оси трубы прижимное уплотнение. Заднее прижимное уплотнение имеет переднюю, проходящую со скосом к радиальной плоскости трубы, наклоненную назад прижимную поверхность, посредством которой при вставке острого конца второй трубы в муфту за счет отклоненного манжетного уплотнения прижимное уплотнение для прилегания к острому концу второй трубы отклоняется назад и внутрь к оси трубы.

Согласно изобретению в ненагруженном состоянии уплотнения радиальная высота задней боковой стороны манжетного уплотнения выбрана большей, чем 2/3 общей радиальной высоты уплотнения. Манжетное уплотнение выполнено при этом в сечении, по существу, прямоугольной формы. Направленные к оси трубы, по существу, плоские прижимные поверхности манжетного и прижимного уплотнений образуют с их соответствующими задними боковыми сторонами соответственно по острому углу. Соотношение радиальных высот манжетного и прижимного уплотнений составляет в ненагруженном состоянии 1,2-1,5:1.

Признаки согласно изобретению дают кольцевое уплотнение для вставного муфтового соединения, которое является простым в изготовлении, обеспечивает при соединении двух труб возможность съема с трубы и гарантирует после соединения высокую герметичность и усилие прижима.

Выполнение уплотнения согласно изобретению обеспечивает наличие двух сходов уплотнительных манжет с малым радиусом скругления, которые сохраняют свою функцию и после вставки трубы.

Предпочтительный диапазон соотношений высот манжетного и прижимного уплотнений составляет в ненагруженном состоянии 1,3-1,4:1. За счет этого высоты манжетного и прижимного уплотнений оптимально согласованы между собой.

Для достижения высокого съемного действия максимальный радиус скругления сбега манжетного и прижимного уплотнений составляет преимущественно менее 0,2 мм.

В одной предпочтительной форме выполнения с вложенным в прокладку кольцом жесткости прижимное уплотнение имеет частично охватывающий кольцо жесткости, выполненный за одно целое с прижимным уплотнением удерживающий захват, ширина которого составляет приблизительно 1/4 ширины кольца жесткости.

В одной форме выполнения без вложенного кольца жесткости кольцевое уплотнение имеет, предпочтительно, одну канавку, огибающую изнутри основание прижимного уплотнения, что делает возможным более простое отклонение прижимного уплотнения и уменьшает опасность избыточного растяжения в переходной зоне между основанием уплотнения и прижимным уплотнением.

В другом предпочтительном выполнении изобретения может быть предусмотрено, что основание уплотнения между манжетным и прижимным уплотнениями имеет более высокую твердость по Шору, чем манжетное и прижимное уплотнения. Это может быть достигнуто, преимущественно, за счет того, что основание прокладки выполнено в виде твердого прочного пластикового тела, а манжетное и прижимное уплотнения прилиты в виде мягких деталей к основанию прокладки.

Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью примеров выполнения, изображенных без строгого соблюдения масштаба. На чертежах представляют:

- фиг.1: сечение уплотнения согласно изобретению с вложенным кольцом жесткости в ненагруженном состоянии;

- фиг.2: уплотнение по п.1 в смонтированном и нагруженном состоянии;

- фиг.3: уплотнение согласно изобретению без вложенного кольца жесткости в ненагруженном состоянии;

- фиг.4: кольцевое уплотнение по фиг.3 в смонтированном нагруженном состоянии;

- фиг.5: кольцевое уплотнение другой твердости.

Изображенное на фиг.1 кольцевое уплотнение помещено в кольцевой гофр 16 муфтового конца 17 пластиковой трубы. Оно содержит состоящее из стали или пластика кольцо 18 жесткости. Кольцо жесткости находится в выполненной в основании 9 кольцевого уплотнения, открытой к оси трубы выемке 15, которая ограничена с боков на передней стороне кольцевого уплотнения манжетным уплотнением 1, а на задней стороне - прижимным уплотнением 5. На фиг.1 кольцевое уплотнение изображено в смонтированном, однако, ненагруженном состоянии.

Манжетное уплотнение 1 имеет заднюю боковую сторону 4, которая в нагруженном состоянии прилегает к наружной стороне вставленной трубы. Внутренняя боковая сторона 3 манжетного уплотнения 1 прилегает в нагруженном состоянии к кольцу 18 жесткости. Сечение манжетного уплотнения 1 имеет, по существу, прямоугольную форму, причем передняя прижимная поверхность 2 манжетного уплотнения 1 проходит под острым углом к задней боковой стороне 4, образуя острокромочный сбег 6 с радиусом скругления менее 0,2 мм.

Прижимное уплотнение 5 имеет в сечении, по существу, треугольную форму, причем оно имеет переднюю прижимную поверхность 8, которая образует со своей противоположной боковой стороной острый угол с радиусом 7 скругления также менее 0,2 мм. Прижимное уплотнение 5 имеет, далее, прилегающий к кольцу 18 жесткости удерживающий захват 10, ширина которого составляет приблизительно 1/4 ширины кольца 18 жесткости. Удерживающий захват 10 может быть выполнен за одно целое с прижимным уплотнением 5.

На наружной стороне кольцевого уплотнения выполнено несколько выступов 11-14, обеспечивающих лучшую герметизацию кольцевого уплотнения в кольцевом гофре 16 на муфтовом конце 17.

Радиальная высота 23 боковой стороны 4 манжетного уплотнения 1 составляет более 2/3 общей высоты 24 уплотнения.

Далее, радиальная высота 23 выбрана в 1,3-1,4 раза больше радиальной высоты 25 прижимного уплотнения 5.

На фиг.2 уплотнение по фиг.1 изображено в смонтированном нагруженном состоянии. Задняя боковая сторона 4 манжетного уплотнения прилегает при этом к наружной стороне острого конца 19 вставленной трубы. Манжетное уплотнение 4 и прижимное уплотнение 5 непосредственно прижаты друг к другу своими противоположными прижимными поверхностями, причем, однако, сбеги 6, 7 на остром конце 19 образуют на небольшом расстоянии друг от друга два участка съема, следующие непосредственно друг за другом. За счет этого возникает двойное уплотнение, причем с высоким усилием прижима уплотнения.

Вложенное кольцо 18 жесткости полностью охвачено манжетным уплотнением 4 и прижимным уплотнением 5. Далее, в смонтированном нагруженном состоянии почти вся зона кольцевого гофра 16 заполнена материалом уплотнения.

Во второй форме выполнения по фиг.3 кольцо жесткости отсутствует, а основание 9 кольцевого уплотнения имеет вместо этого большую толщину, которая занимает пространство, занимаемое в первой форме выполнения кольцом жесткости.

Во избежание избыточного растяжения переходной зоны между прижимным уплотнением 5 и основанием 9 кольцевого уплотнения и для улучшения возможности растяжения прижимного уплотнения 5 на основании последнего выполнена огибающая канавка 20.

На фиг.4 изображена форма выполнения кольцевого уплотнения по фиг.3 в нагруженном состоянии. Видно, что за счет бокового растяжения прижимного уплотнения 5 канавка 20 предотвращает избыточное растяжение перехода между прижимным уплотнением 5 и основанием 9 кольцевого уплотнения и, вследствие этого, возникновение слишком высоких усилий вставки.

Наконец, на фиг.5 изображена третья форма выполнения уплотнения без внутреннего кольца жесткости, при которой основание 9 кольцевого уплотнения состоит из более твердого материала с более высокой твердостью по Шору, который, по существу, выполняет функцию кольца 18 жесткости на фиг.1. К основанию 9 кольцевого уплотнения примыкают манжетное уплотнение 1 и прижимное уплотнение 5 в виде мягких деталей, которые сварены с основанием 9 кольцевого уплотнения посредством соединений 21, 22.

При этом основание 9 кольцевого уплотнения может быть выполнено в виде твердого прочного пластикового тела, а манжетное уплотнение 1 и прижимное уплотнение 5 прилиты к основанию 9 кольцевого уплотнения.