Кільцева герметизіруюча прокладка для чавунних труб

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУЄЛИН (51)4 F 16 J 15/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР Ї (21) 3805277/25-29 1 (22) 2 6 . J 0 . 8 4 * ( 3 ! ) 8517444 (32) 28.10.83 (33) FR (46) 07.11,89.Бюл. № 41 (71) Почта-Куссон С (FR) А (72) Клод Бюше и Андре Лагаб (FR) (53) 62-762 (088.8) (56) Патент С А № 3315971, Ш кл. 277-207, 1966. (54) КОЛЬЦЕВАЯ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ ПРОКЛАДКА ДЛЯ ЧУГУННЫХ ТРУБ (57) Изобретение м . б , использовано для г е р м е т и з а ц и и трубопроводов, по к-рым т р а н с п о р т и р у е т с я жидкость под давлением. Цель изобретения - повышение надежности работы прокладки _ за с ч е т улучшения крепления и повышения герметизирующих с в о й с т в . Наружная цилиндрическая или к о н и ч е с к а я поверхность ( п ) герметизирующего элемента радиального сжатия р а с х о д и т с я относительно внутренней к о н и ч е с к о й П. Прокладка 2 имеет на н а ружной її бурт 8 крепления с наружной П цилиндрической формы. Наружный выступ 12 выполнен с диаметром, боль* шим диаметра внутреннего выступа, и расположен напротив бурта 8. Между выступами выполнена кольцевая к а н а в к а . Выступ 12 выполнен с сечением трапециевидной формы, сужающимся к внутренней П. Ширина большего о с н о " вания выступа 12 тэавна ширине бурта 8. Торцовая Ті прокладки 2 со с т о р о ны внутреннего выступа образована плоскими П 1 8 , 19, переходящими в л е п е с т о к , расположенный между ними и выступающий относительно них. Внутренняя П 16 выполнена в виде к о н и ческой ЇЇ, переходящей в цилиндрическую. Губка 20 треугольного сечения образована ЇЇ 16, 19 и выполнена на П 15. ЇЇ выступа 12 и И 16 подвергаются только усилиям сжатия, что увеличивает срок службы прокладки 2. 2 з . л . ф-лы, 4 ил. ГО N5 эо 1521288 4 стороны дна 13 муфты и отличается Изобретение относится к уплотни- • тем, что первая внутренняя поверхтельной технике и может быть испольность 14, образующая угол о/ , равный зовано для герметизации трубопровопримерно 3 5 ° , переходит во вторую дов, по которым транспортируется внутреннюю поверхность 15, параллельжидкость под давлением. ную оси прокладки и оканчивающуюся Целью изобретения является повывнутренней поверхностью 16 в форме шение надежности работы прокладки усеченного конуса, образующей угол за счет улучшения крепления и повышепримерно 20° с осью прокладки. Прония герметизирующих свойств. 10 тиволежащий бурту, т . е . обращенный . На фиг.1 показано соединение к дну 13 муфты фланец тела 9 отли- , ; • трубопроводов, разрез; на фиг.2 ч а е т с я тем, что на нем выполнены предлагаемая прокладка, разрез; на кольцевое утолщение 17, выступающее фиг.З и 4 ~ то же, варианты выполне-г относительно этого фланца, и две ния. • • і Ї5 кольцевые поверхности 18 и 19, р а с Герметичный стык образован в с т а в положенные по ту и по другую стороны ляемым концом 1 трубы Т І , кольцевой от утолщения 17. Поверхность 19 обгерметизирующей прокладкой 2 и муфразует, с поверхностью 16 небольшую той 3 трубы Т2, причем трубы ТІ и треугольную губку 20, имеющую форму Т2 имеют общую ось Х~Х. На переднем 20 зуба пилы. Ребро 2 1 , находящееся на. конце муфты 3 сразу же за фланцем 4 • стыке поверхностей 14 и 15, имеет выполнена кольцевая к а н а в к а - 5 . За диаметр х , величина которого меньше стенкой 6 канавки 5, перпендикуляра минимального диаметра у выступа 12.. ной оси Х~Х, выполнена внутренняя цилиндрическая стенка 7 муфты 3, диа- 25 метр которой меньше внутреннего диаметра канавки 5. Стенка 6 канавки 5 имеет высоту h. Герметизирующая прокладка 2 имеет на своей наружной поверхности бурт 30 8 крепления с наружной поверхностью цилиндрической формы и с шириной А, соответствующими форме и ширине канавки 5, и герметизирующее тело 9, наружная поверхность 10 которого имеет 35 форму цилиндра с осью Х^Х. Бурт 8 крепления соединяется с этим телом посредством поперечного фланца 11, образующего ступеньку между периферийными поверхностями бурта 8 и тела 9. Наружный диаметр бурта 8 креп- 40 ления соответствует внутреннему диаметру канавки 5, а наружный диаметр теяа 9 соответствует внутреннему диаметру стенки 7 муфты.На ее внутренней 4 5 поверхности прокладки выполнен кольцевой выступ 12 трапециевидной формы, образующий радиальное продолжение бурта 8, т.е. расположенный непосредственно напротив бурта 8, причем 50 внутренний диаметр его меньше минимального наружного диаметра вставляемого конца 1, а ширина Р большего основания выступа 12 трапециевидной формы равна ширине А бурта 8. 55 Тело трапециевидного сечения, идущее непосредственно за выступом 12» имеет малое основание со сторо~ ны выступа 12 и большое основание со Кроме того, в герметизирующей прокладке есть треугольная канавка 22 между выступом 12 и телом9, ограниченная двугранным углом, образован-ным торцом 23 выступа 12 и поверхностью 14 тела 9. Минимальная радиальная толщина е . прокладки 2 на дне канавки 22 в несколько раз больше высоты выступа (ступеньки) бурта 8. Дно 13, которым оканчивается внутренняя цилиндрическая стенка 7 муфты 3, оставляет для тела 9 прокладки 2 обширное пространство в осевом направлении. Монтаж герметичного стыка осуще-^, ствлягот следующим образом. Сначала в муфту 3 трубы Т2 вводят герметизирующую прокладку 2. После эластичной деформации ее бурт 8 крепления входит в канавку 5, предусмотренную внутри муфты 3, и закрепляется там; Затем соосно с муфтой трубы Т2 устанавливается вставляемый конец 1 трубы ТІ. При вставлении конца в муфту происходит сжатие выступа 12, в результате чего бурт 8 крепления прижимается к задней стенке канавки 5 муфты 3, обеспечивая таким образом прочное закрепление прокладки 2 внутри муфты 3 во избежание смещения бурта 8 за пределы канавки 5 при • дальнейшем введении конца в муфту 3 и, следовательно, смещения прокладки 2 к дну 13 муфты особенно в случае, 1521288, 6 тия, обусловленного большим или менькогда радиальная высота h бурта 8 шим диаметром t вставляемого конца и глубина канавки 5 невелики по срав1 в пределах размерных допусков. Губнению с минимальной радиальной толка 20 позволяет герметизировать нещиной е тела герметизирующей прокладровную наружную поверхность вставляеки и соответственно по сравнению с мого конца, поскольку после сжатия максимальной радиальной толщиной а она заполняет раковины и закрывает этого тела под прямым углом к его / выступы. плоской поверхности 10. Продвижение вставляемого конца При этом для т о г о , чтобы выступ 10 через герметизирующую прокладку аста*12 выполнял свою функцию преграды ,' навливается, когда в муфту 3 входит для проникновения твердых частиц часть этого конца, длина которой (если трубопровод зарыт в землю) значительно превышает осевую длину или преграды для проникновения воздуха (если трубопровод воздушный), J5 прокладки 2, его внутренний диаметр у в месте, Благодаря комбинации выступа, расположенном под прямым углом к ее плоских поверхностей 18 и 19 на конмаксимальному выступу, должен быть це тела 9, обращенном - дну 13 муфк существенно меньше наружного диаметты, и канавки 22 на внутренней пора t вставляемого конца 1, даже к о г - 20 верхности прокладки при сжатии тела да этот наружный диаметр имеет мини9 на конце его не образуется внутренмальную величину, обусловленную р а з няя складка в результате концентрамерными допусками, но главным обрации усилий. Благодаря этой комбиназом благодаря тому, что внутренний ции усилие введения вставляемого кондиаметр у выступа 12 меньше наруж25 да в муфту меньше, чем в известных ного диаметра t вставляемого конца 1. конструкциях. эта ножка обеспечивает радиальное Поверхность выступа и поверхность сжатие и» следовательно, прижатие 16 в форме усеченного конуса подвербурта 8 крепления (противолежащегаются только усилиям сжатия, что го ножке) в канавке 5, выполненной в 30 увеличивает срок службы прокладки. муфте 3 . Таким образом, благодаря комбинации расположенных напротив друг Канавка 22 позволяет липшей р е друга выступа 12 и бурта 8 и отсутзине, образующейся в результате сжаствию на внутренней поверхности муфтия ножки, найти себе место без д е ты заплечика, ограничивающего осеформации тела 9 прокладки, о/эеспечи35 вое удлинение тела 9, усилия, необвающего герметичность. ходимые, для монтажа соединения, знаДальнейшее введение вставляемого чительно уменьшаются. конца 1 в муфту 3 вызывает радиальное сжатие тела 9, которое может с в о бодно удлиняться в направлении, п а Благодаря наличию канавки 22 уси40 раллельном оси, заключенной между налие введения вставляемого конца 1 ружной поверхностью вставляемого конв муфту 3, обусловленное сжатица и внутренней поверхностью муфты, , ем герметизирующей прокладки 2, поскольку никакой бурт на внутренней значительно уменьшается по сравповерхности муфты не препятствует нению с усилием, необходимым 45 такой деформации. Действительно, по-( для введения такого же вставляел о с т ь , образованная стенкой 7 и дном мого конца І в такую же муфту 3, но 13 для тела 9 в муфте 3, достаточно при использовании герметизирующей просторна в осевом направлении для прокладки радиального типа сжатия. т о г о , чтобы позволить такое свободБлагодаря комбинации выступа 12 50 ное удлинение. Кроме того, крепление и бурта 8 крепления для обеспечения герметизирующей прокладки 2 на входе прочного крепления бурта 8 в канавмуфты 3 задумано так, чтобы воспреке 5 при введении вставляемого конца тить любое осевое перемещение этой нет необходимости предусматривать прокладки 2, и осевое удлинение т е заплечик на внутренней поверхности 55 ла герметизирующей прокладки 2 промуфты для создания упора осевой осисходит без смещения остальной ч а с тановки герметизирующего тела с целью -ти этой прокладки 2 и может изменятьобеспечения осевой стабильности герся в зависимости от ее осевого сжаметизирующей прокладки в муфте. 7 1521288 Благодаря устранению упора для тела 9 на внутренней поверхности муфты 3, оно может свободно удлиняться в кольцевом пространстве, образованном стенкой 7 и дном 13 между вставляемьм концом 1 и муфтой 3* что позволяет вводить вставляемый конец с усилием, которое увеличивается совсем немного при увеличении наружного диаметра вставляемого кон- 10 ца в пределах размерных допусков, поскольку усилие монтажа соединения обусловлено в основном усилием сжатия тела 9. Благодаря уменьшению усилия, необходимого для монтажа соединения, отклонения размеров вставляемого к&нца и муфты могут достигать негскольких миллиметров, причем удовлетворительная герметичность соеди- 20 нения сохраняется при рабочих давлениях порядка 40-60 бар. Таким образом, возможны отклонения размеров до 8,5 мм при диаметре вставляемого 25 конца 150 мм и до 11,5 ми при диаметре вставляемого конца 600 мм. Благодаря небольшой высоте выступа К, ограничиваемой выступом 12^ возможно использовать выступ, ради30 альная толщина которого и, следовательно, глубина канавки, куда он входит, могут быть меньше. Это позволяет уменьшить радиальный размер ' муфты 3. 35 Благодаря выступу I2 и бурту 8 крепления тело 9 защищено от повреждений в результате контакта с кислородом в случае воздушных трубопроводов или с твердыми частицами в слудд чае подземных трубопроводов. Благодаря защите тела . от воздей9 ствия физико-химических агентов устраняется опасность преждевременного старения эластомера. дс Благодаря увеличению размерных допусков как внутреннего диаметра муфты, так и наружного диаметра вставляемого конца, можно растачивать кокили, служащие для изготов50 ления труб центробежным способом, поскольку требования к размерам менее жестки. В результате увеличивается срок службы этих кокилей. Когда внутри муфты имеется стенка в форме усеченного конуса, расширяющегося к дну муфты, то наружную поверхность 2^ тела 9 прокладки выполняют соответствующей формы 8 в виде усеченного конуса, расширяю-. щегося от бурта 8крепления,причем малое основание находится со стороны этого бурта 8 крепления, что обеспечивает лучшее осевое расширение тела 9 при его радиальном сжатии и, следовательно, постоянство усилия введения вставляемого конца 1 в муф'ту 3 независимо от наружного диаметра в с т а в ляемого конца J в пределах размернадг допусков. Канавка может быть выполнена в форме трапеции, в результате чего канавка делается шире, а вся прокладка удлиняется, хотя размеры тела 9 остаются прежними. Это увеличивает вес прокладки, но уменьшает ее с о п ротивление смещению внутрь трубы. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я . І . Кольцевая герметизирующая прокладка для чугунных труб с узким вставляемым концом в одной трубе и раструбом в другой, отлитых в кокилях центробежным способом, содержащая герметизирующий элемент радиального сжатия с наружной цилиндрической или конической поверхностью, расходящей-*ся относительно внутренней коничес-' кой поверхности, с кольцом крепления на наружной поверхности в виде бурта, с наружным радиальным выступающим внутрь прокладки кольцевым выступом и внутренним кольцевым выступом на внутренней поверхности, причем наружный •выступ выполнен с диаметром, большим диаметра внутреннего выступа, расположен напротив бурта, а между выступами выполнена кольцевая канавк а , о т л и ч а ю щ а. я.-с я тем, ч т о , с целью повышения надежности, наружный выступ выполнен с сечением трапециевидной формы, сужающимся к внутренней поверхности, ширина его большего основания равна ширине бурта э а торцовая поверхность прокладки со стороны внутреннего выступа образована плоскими поверхностями, переходящими в лепесток, расположенный между ними и выступающий относительно ннх. 2. Прокладка по п , 1 , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что внутренняя поверхность прокладки выполнена в виде.конической поверхности, переходящей в цилиндрическую, с диаметром меньше диаметра наружного выступа. 10 1521288 3. Прокладка по пп,1 и 2, о т разованный конической поверхностью и л н ч з ю щ а я с я тем,чтона в нут™ плоской торцовой поверхностью прокренней цилиндрической поверхности выладки. полнен выступ треугольного сечения, об Фм.1 Фаг.д ФигЛ 1521288 Редактор И.Горная Составитель А.Бельцова Техред д..Кравчук Корректор Л.Патай ( Заказ 6771/58 Тираж 721 Подписное В Ш И Государственного комитета по изобретениям и открытиям прк ГКНТ СССР Ш П 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101