NL1005334C2 - Sealing for a pipe connection and sleeve for connecting two pipe parts. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Afdichting voor een buisverbinding en mof voor het verbinden van twee buisde-len.Short designation: Seal for a pipe connection and sleeve for connecting two pipe parts.

De uitvinding heeft betrekking op een ringvormige afdichting volgens de aanhef van conclusie 1. Een dergelijke afdichting is bijvoorbeeld bekend uit aanvraagsters Nederlandse octrooi 1000584, verleend op 19 december 1996.The invention relates to an annular seal according to the preamble of claim 1. Such a seal is known, for example, from applicant's Dutch patent 1000584, issued December 19, 1996.

5 Bij dergelijke verbindingen moet voortdurend gezocht worden naar een optimale verhouding tussen de mate van afdichting, welke onder andere afhankelijk is van het toepassingsgebied van de verbinding en van de hoogte van de kracht die nodig is om het buiseinde in het spie-einde te 10 steken. Bij de verschillende toepassingsgebieden kan het gaan om hoge inwendige druk of juist inwendige onderdruk, gas of vloeistof, aard van het buismateriaal, enz. De genoemde kracht ontstaat door het noodzakelijke vervormen en/of comprimeren van het afdichtingsmateriaal. Hij moet 15 bij voorkeur zo laag mogelijk zijn om de montage van de verbinding ook op minder goed toegankelijke plaatsen niet onnodig lastig te maken.In such connections, an optimum ratio must constantly be sought between the degree of sealing, which depends inter alia on the area of application of the connection and on the height of the force required to insert the pipe end into the spigot end. . The different areas of application can be high internal pressure or internal negative pressure, gas or liquid, nature of the pipe material, etc. The force mentioned is due to the necessary deformation and / or compression of the sealing material. It should preferably be as low as possible so as not to make mounting of the connection unnecessarily difficult in places which are less accessible.

Bekende oplossingen van dit probleem zijn onder andere de toepassing van glijmiddel op de afdichting, van glijmid-20 del in het afdichtingsmateriaal dat uitzweten kan, en van afdichtingen met ribbels voor een vorm van labyrint waarbij tm door de lokale vlaktedruk ter plekke van de ribbels de insteekkrachten toch beperkt kunnen worden. Niet in alle gevallen voldoen deze oplossingen, zodat een verdere verbe-25 tering gewenst is.Known solutions to this problem include the application of lubricant to the seal, of lubricant in the sealable material that can sweat out, and of ribbed seals for a labyrinth shape where tm is the local surface pressure at the ridges. insertion forces can still be limited. These solutions are not always satisfactory, so that further improvement is desired.

Deze is nu gevonden door een ringvormige afdichting volgens de aanhef van conclusie 1, met het kenmerk dat de axiale doorsnede van de afdichtring in omtreksrichting verandert in vorm of buigzaamheid.It has now been found by an annular seal according to the preamble of claim 1, characterized in that the axial cross-section of the sealing ring changes circumferentially in shape or flexibility.

30 Bij het insteken van het spie-einde, dat in het alge meen volledig cilindrisch is, in het mofeind wordt bij gebruik van een afdichting volgens de uitvinding niet de hele afdichting tegelijk rondom vervormd en/of samenge- 1 005334"· - 2 - drukt, maar eerst in bepaalde gebieden.When inserting the spigot end, which is generally fully cylindrical, into the socket end, when using a seal according to the invention, the entire seal is not simultaneously all around and / or combined 1 005334 "- - 2 - but first in certain areas.

Bij voorkeur is de verandering golfvormig, waarbij uiteraard de verhouding tussen de omtrek en de golflengte een heel getal is (1, 2, 3 enz.).Preferably, the change is wave-shaped, with the ratio of the circumference to the wavelength, of course, being an integer (1, 2, 3, etc.).

5 De volgens de uitvinding voorgestelde veranderlijke axiale doorsnede van de afdichtring kan op verschillende manieren worden gerealiseerd. Met name kan het enkel gaan om de vorm, of om de dikte of ook om het gebruik van middelen om de stijfheid zo te beïnvloeden dat de gewenste 10 verandering, bij voorkeur golfvormige verandering, ontstaat .The variable axial section of the sealing ring proposed according to the invention can be realized in various ways. In particular, it can only concern the shape, or the thickness, or also the use of means to influence the stiffness in such a way that the desired change, preferably wave-like change, occurs.

Wanneer de afdichting is van het type dat opgebouwd is uit twee in axiale richting op elkaar aansluitende gedeelten, waarvan het ene gedeelte de afdichtring is en het 15 andere gedeelte bestaat uit materiaal dat minder elastisch is dan de afdichtring, kan de uitvindingsgedachte niet alleen worden gerealiseerd door enkele verandering van de vorm van de afdichtring maar ook doordat de axiale doorsnede van het genoemde andere gedeelte ook in omtreksrichting 20 veranderlijk is. Daardoor wordt niet alleen de eigenlijke vorm van de afdichtring veranderd maar krijgt ook de stijfheid van het geheel een golvend verloop.When the seal is of the type composed of two axially contiguous parts, one part being the sealing ring and the other part being less elastic material than the sealing ring, the inventive idea cannot be realized alone by some change in the shape of the sealing ring, but also because the axial section of the said other part is also variable in the circumferential direction. This not only changes the actual shape of the sealing ring, but also gives the rigidity of the whole a wavy course.

Ook andere eigenschappen van dat andere gedeelte kunnen veranderlijk worden gemaakt, in het bijzonder de 25 axiale afmeting en de dikte. In beide gevallen is daar invloed op het gedeelte dat de afdichtring vormt, die axiaal verderop ligt, en waar het beoogde effect van verdeling van de vervormingskracht dan zal gaan optreden.Other properties of that other part can also be made variable, in particular the axial dimension and the thickness. In both cases, this affects the portion which forms the sealing ring, which is axially further away, and where the intended effect of distribution of the deformation force will then occur.

In een andere uitvoeringsvorm kan de afdichting voor-30 zien zijn van plaatselijke verstijvingen. Deze kunnen dan worden gevormd door verdikkingen of inzetstukken.In another embodiment, the seal may show localized stiffeners. These can then be formed by bulges or inserts.

De tot zover beschreven uitvoeringen worden bij voorkeur toegepast voor buisdiameters van 100 tot 160 mm 0.The embodiments described so far are preferably used for pipe diameters from 100 to 160 mm.

Berustend op dezelfde uitvindingsgedachte van verde-35 ling van de voor de vervorming benodigde kracht in omtreksrichting over een axiale verplaatsingsweg van het in te steken buisdeel is er ook een mof mogelijk, bestemd voor het verbinden van twee einden van gladde, cilindrische 1005334·* - 3 - buisdelen, welke mof voorzien is van inwendige kamers nabij de twee uiteinden voor het onderbrengen van ringen van elastisch materiaal zoals O-ringen. Deze mof bezit dan volgens de uitvinding het kenmerk dat de axiale ligging van 5 de kamer in omtreksrichting verandert in plaats. Ook hierbij is het van voordeel wanneer de verandering golfvormig verloopt en wanneer de golven opgebouwd zijn uit in hoofd-: zaak rechtlijnig stijgende en dalende flanken.Based on the same inventive idea of distributing the force required for the deformation in circumferential direction over an axial displacement path of the pipe part to be inserted, a sleeve is also possible, intended for connecting two ends of smooth, cylindrical 1005334 · * - 3 - pipe sections, which sleeve is provided with internal chambers near the two ends to accommodate rings of elastic material such as O-rings. According to the invention, this sleeve is characterized in that the axial position of the chamber in the circumferential direction changes instead. It is also advantageous here if the change is in the form of a wave and if the waves are composed of substantially linearly rising and falling flanks.

Dit type leent zich goed voor kleinere buisdiameters.This type lends itself well to smaller pipe diameters.

10 De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de bijgaande tekening van enkele uitvoeringsvoorbeelden.The invention will be elucidated hereinafter on the accompanying drawing of some exemplary embodiments.

Fig. 1 is een axiale doorsnede van een gedeelte van een mofeind waarbij de afdichting volgens de uitvinding toepasbaar is; 15 Fig. 2A toont een axiale doorsnede door de ringvormige afdichting volgens de uitvinding in een eerste uitvoeringsvorm ter plaatse van de kleinste doorsnede;Fig. 1 is an axial sectional view of a portion of a socket end where the seal of the invention is applicable; FIG. 2A shows an axial section through the annular seal according to the invention in a first embodiment at the location of the smallest section;

Fig. 2B toont een overeenkomstige axiale doorsnede door de ring, ter plaatse van de grootste doorsnede; 20 Fig. 3A toont het doorsnedeprof iel van de ring op grotere schaal op de plaats die overeenkomt met fig. 2A;Fig. 2B shows a corresponding axial section through the ring, at the largest section; FIG. 3A shows the cross-sectional profile of the ring at a larger scale in the location corresponding to FIG. 2A;

Fig. 3B toont de doorsnede van de ring op de plaats die overeenkomt met fig. 2B;Fig. 3B shows the section of the ring at the location corresponding to FIG. 2B;

Fig. 4 is een grafiek die het verloop toont van de 25 kracht tegen de verplaatsingsafstand bij insteken, zoals theoretisch berekend, enerzijds voor een bekend afdichtpro-fiel en anderzijds voor profielen volgens de uitvinding;Fig. 4 is a graph showing the course of the force against the displacement distance at insertion, as calculated theoretically, on the one hand for a known sealing profile and on the other hand for profiles according to the invention;

Fig. 5A toont het feitelijk gemeten resultaat voor een bekend profiel en 30 Fig. 5B het feitelijk gemeten resultaat voor een proefexemplaar van het profiel volgens de uitvinding;Fig. 5A shows the actual measured result for a known profile and FIG. 5B the actual measured result for a test sample of the profile according to the invention;

Fig. 6 toont, op dezelfde wijze als fig. 2B, een axiale doorsnede door de ring in een tweede uitvoeringsvorm, ter plaatse van een golftop in de vasthoudring; 35 Fig. 7A toont de doorsnede van de ring op dezelfde wijze als fig. 4, op vergrote schaal;Fig. 6 shows, in the same manner as FIG. 2B, an axial section through the ring in a second embodiment, at a wave crest in the retaining ring; FIG. 7A shows the cross-section of the ring in the same manner as FIG. 4, on an enlarged scale;

Fig. 7B toont een soortgelijke doorsnede als fig. 5A, echter ter plaatse van een golfdal in de vorm van de vast- 1005334« - 4 - houdring;Fig. 7B shows a similar section to FIG. 5A, except at a wave trough in the form of the retaining ring;

Fig. 8 is een axiale doorsnede van een mof voor een buisverbinding, links op de traditionele wijze uitgevoerd, rechts voorzien van een derde uitvoeringsvorm van de onder-5 havige uitvinding.Fig. 8 is an axial sectional view of a sleeve for a pipe joint, traditionally constructed on the left, provided on the right with a third embodiment of the present invention.

In fig. 1 is een gedeelte van een mof eind 1 van een buisdeel weergegeven. Het mofeind 1 is aan de binnenzijdé voorzien van een afzonderlijk afdichtsamenstel 2. In het mofeind kan een spie-einde 3 van een ander buisdeel worden 10 gestoken teneinde een verbinding tussen deze twee buisdelen te vormen. In het bijzonder zijn de buisdelen gevormd uit kunststofmateriaal, zoals polyvinylchloride (PVC) of poly-propeen (PP) of uit een ander voor buizen geschikt materiaal .Fig. 1 shows a part of a sleeve end 1 of a pipe part. The socket end 1 is provided on the inside with a separate sealing assembly 2. A spigot end 3 of another pipe section 10 can be inserted into the socket end to form a connection between these two pipe sections. In particular, the pipe sections are formed from a plastic material, such as polyvinyl chloride (PVC) or polypropylene (PP) or from another material suitable for pipes.

15 Het afdichtsamenstel 2 omvat een afdichtring 4 uit een elastomeer materiaal en een vast daarmee verbonden vast-houdring 5. De afdichtring 4 is bestemd om bij in het mofeind 1 gestoken spie-einde 3 te zorgen voor de afdichting tussen het mofeind 1 en het spie-einde 3. De vasthoud-20 ring is bij voorkeur vervaardigd uit een stijf kunststofmateriaal, bijvoorbeeld polypropeen.The sealing assembly 2 comprises a sealing ring 4 of an elastomeric material and a fixedly connected retaining ring 5. The sealing ring 4 is intended to provide sealing between the socket end 1 and the key when the spigot end 3 is inserted in the socket end 1. End 3. The retaining ring is preferably made of a rigid plastic material, for example polypropylene.

Het afdichtsamenstel 2 wordt bij voorkeur vervaardigd door co-injectie op een wijze die het onderwerp vormt van een oudere octrooiaanvrage, waarbij tijdens het vormproces 25 de afdichtring 4 en de vasthoudring 5 vast met elkaar worden verbonden. De afdichtring 4 bestaat daarom bij voorkeur uit een thermoplastisch elastomeer dat zich gemakkelijk hecht aan het materiaal van de vasthoudring 5.The sealing assembly 2 is preferably manufactured by co-injection in a manner that is the subject of an earlier patent application, wherein the sealing ring 4 and the retaining ring 5 are firmly joined together during the molding process. The sealing ring 4 therefore preferably consists of a thermoplastic elastomer that readily adheres to the material of the retaining ring 5.

In de weergegeven uitvoeringsvorm is het afdichtsamen-30 stel aan de buitenzijde voorzien van een rondlopende, naar buiten uitstekende ribbe 6. Deze ribbe 6 valt, bij voorkeur passend, in een aan de binnenzijde van het mofeind 1 aangebrachte groef 7. Op deze wijze wordt bereikt dat het afdichtsamenstel 2 in axiale richting zeer goed is gepositio-35 neerd ten opzichte van het mofeind 1.In the embodiment shown, the sealing assembly is provided on the outside with a circumferential, outwardly projecting rib 6. This rib 6 fits, preferably fittingly, into a groove 7 arranged on the inside of the socket end 1. ensures that the sealing assembly 2 is very well positioned in the axial direction relative to the socket end 1.

De vasthoudring 5 is aan de van de afdichtring 4 afgekeerde zijde voorzien van een naar buiten uitstekende rand 8. Deze rand 8 ligt tegen het kopse einde 9 van het 1005334· - 5 - mof eind 1 aan of op een geringe afstand daarvan, als het afdichtsamenstel 2 in het mofeind 1 is aangebracht. De rand 8 dient ervoor om de spleet tussen de vasthoudring 5 en het mofeind 1 te camoufleren. De rand 8 is niet noodzakelijk 5 voor de positionering van het afdichtsamenstel 2 in het mofeind 1.The retaining ring 5 is provided on the side remote from the sealing ring 4 with an outwardly projecting edge 8. This edge 8 lies against the head end 9 of the 1005334 · - 5 - sleeve end 1 at or at a small distance therefrom, if the sealing assembly 2 is arranged in the socket end 1. The edge 8 serves to camouflage the gap between the retaining ring 5 and the sleeve end 1. The edge 8 is not necessary for the positioning of the sealing assembly 2 in the socket end 1.

Fig. 2A, 2B, 3A en 3B tonen een uitvoeringsvorm van het afdichtsamenstel 2 in een eerste uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding.Fig. 2A, 2B, 3A and 3B show an embodiment of the sealing assembly 2 in a first embodiment according to the present invention.

10 Uit beide fig. 2A en 2B blijkt dat aan de afdichtring 4 in omtreksrichting een golfvormig verloop is gegeven, zoals aangeduid door 10. Dit is gedaan door, met behoud van de dwars door snede vorm van de vasthoudring 5, die dus een omwentelingslichaam blijft zoals vroeger, de axiale door-15 snedevorm van de afdichtring 4 in omtreksrichting te laten veranderen. Het dwarsdoorsnedeprofiel van de afdichtring 4 verandert niet in zoverre de ribben 11, 12, 13, 14, 15 dezelfde onderlinge positie behouden, zoals in het bijzonder blijkt uit het feit dat de lijnen 16, 17, 18 van de aan 20 de binnenzijden gelegen ribben 11, 12, 13 in fig. 2A en 2B evenwijdig lopen aan de eindrand 10. Men ziet deze vorm-overeenstemming van het profiel op grotere schaal door vergelijking van fig. 3A en 3B. Ook de ribbe 6 aan de buitenzijde, bestemd om te worden opgenomen in groef 7 aan 25 de binnenzijde van het mofeind (zie fig. 1) behoud zijn vorm als een omwentelingsvorm om de as.It can be seen from both Figs. 2A and 2B that the sealing ring 4 has a circumferential wave-shaped course, as indicated by 10. This is done by, while retaining the transverse cut shape of the retaining ring 5, which thus remains a body of revolution as before, change the axial cross-sectional shape of the sealing ring 4 in the circumferential direction. The cross-sectional profile of the sealing ring 4 does not change insofar as the ribs 11, 12, 13, 14, 15 maintain the same mutual position, as is particularly apparent from the fact that the lines 16, 17, 18 of the ribs located on the inner sides 11, 12, 13 in Figs. 2A and 2B run parallel to the end edge 10. This shape conformation of the profile is seen on a larger scale by comparing Figs. 3A and 3B. Also the rib 6 on the outside, intended to be received in groove 7 on the inside of the socket end (see fig. 1), retains its shape as a revolution around the axis.

Het tussen ribbe 6 en de eerste uitwendige ribbe 14 liggende gedeelte 19 (zie fig. 3A) is, vanuit de doorsnede op de plaats van een golfdal, dus het kleinste oppervlak 30 van dwarsdoorsnede van afdichtring 4, verlengd en van een aangepast verloop van de binnen- en buitenzijde voorzien tot het gedeelte 19' in de doorsnede ter plaatse van de golftop (fig. 3B), waar het dwarsdoorsnedeprofiel van afdichtring 4 zijn grootste oppervlak van dwarsdoorsnede 35 heeft gekregen.The section 19 lying between rib 6 and the first external rib 14 (see Fig. 3A) is thus, from the cross section at the location of a wave valley, the smallest surface area 30 of cross section of sealing ring 4, extended and of an adapted course of the inside and outside provided up to the section 19 'in the cross section at the wave crest (Fig. 3B), where the cross-sectional profile of sealing ring 4 has its largest cross-sectional area.

Verder ziet men uit fig. 2A en 2B dat het golfvormige verloop opgebouwd is uit rechtlijnig verlopende stijgende flanken 20 en eveneens rechtlijnige dalende flanken 21, 100 5334* - 6 - verbonden door overgangen 22 voor de toppen respectievelijk 23 voor de dalen die een betrekkelijk kleine kromtestraal hebben, zodat die overgangen dus tamelijk scherp zijn uitgevoerd. Dit geeft de voorkeursuitvoering weer, die in 5 het bijzonder dus verschillend is van een sinusvorm. Het nadeel van een sinusvorm is dat de toppen -en uiteraard ook de dalen die vanaf de andere zijde gezien toppen zijn-"breder" zijn dan de scherpe toppen 22, 23, zodat bij de aanvang van het insteken toch weer een betrekkelijk grote 10 kracht zou moeten worden uitgeoefend.Furthermore, it can be seen from Figs. 2A and 2B that the wave-shaped course is built up of rectilinear ascending flanks 20 and also rectilinear descending flanks 21, 100 5334 * - 6 - connected by transitions 22 for the peaks and 23 for the valleys which are relatively small radius of curvature, so that those transitions are therefore fairly sharp. This represents the preferred embodiment, which in particular is thus different from a sine shape. The disadvantage of a sine shape is that the tops - and of course also the valleys that are seen from the other side - are "wider" than the sharp tops 22, 23, so that at the start of the insertion a relatively large force again should be exercised.

Met de scherpere toppen/dalen 22/23 zoals de uitvinding die met voorkeur voorstelt, kan men zo werken dat bij het insteken van het spie-einde 3, op de wijze die in fig.With the sharper tips / troughs 22/23 as the present invention preferably presents, one can operate so that when inserting the spigot end 3, in the manner shown in FIG.

1 geschetst is, de eindrand daarvan het eerste in aanraking 15 komt met de ribbe 11, op de plaatsen die in fig. 2A en 2B dalen in de golfvorm zijn genoemd, omdat die het verst naar links steken. Eén zo'n plaats van eerste contact in de lijn 16 is in fig. 2B aangeduid door 24. Bij verder doorduwen verschuift de plaats van eerste contact aan weerszijden 20 langs de toplijn 16 van de eerste ribbe 11 volgens de twee aan weerszijden van de plaats 24 getekende pijlen. In een nog later stadium zal de eindrand van het spie-einde 3 ook contact maken met plaatsen zoals 25 in de toplijn 17 van ribbe 12, met geleidelijke verschuiving van de contact-25 plaats, weer in beide richtingen en zo vervolgens. Daarbij wordt uiteraard, op de traditionele wijze, het materiaal van afdichtring 4 vervormd en/of samengedrukt, evenwel met een steeds uiterst gelijkmatige verdeling van de daarvoor benodigde kracht, dus in totaal een veel geringere kracht 30 dan bij het insteken van het spie-einde 3 in een af dicht-ring 4 die op de traditionele wijze een zuiver omwentelingslichaam is.1, the end edge thereof first contacts the rib 11 at the locations shown in the waveform valleys in FIGS. 2A and 2B because they protrude furthest to the left. One such location of first contact in line 16 is indicated by 24 in Fig. 2B. When pushing further, the location of first contact on either side 20 shifts along the top line 16 of the first rib 11 along the two on either side of the location. 24 drawn arrows. In an even later stage, the end edge of the spigot end 3 will also contact locations such as 25 in the topline 17 of rib 12, with gradual shift of the contact location, again in both directions and so on. Of course, in the traditional manner, the material of sealing ring 4 is deformed and / or compressed, but with an always extremely uniform distribution of the force required for this, so in total a much smaller force than when inserting the spigot end 3 in a seal 4 which is traditionally a pure body of revolution.

De tot zover beschreven eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat twee volledige golven in de halve doorsne-35 de van fig. 2A respectievelijk fig. 2B, dus vier volledige golfperioden op de omtrek. Dit heeft tot gevolg dat er bij het insteken van het spie-einde 3 vier punten van eerste contact zijn. Blijkens de ervaring geeft dit een voor de 1005334«· - 7 - praktijk goede verlaging van de insteekkracht, zodat vier golfperioden over de omtrek de voorkeur van de uitvinders heeft.The first embodiment of the invention thus far described comprises two full waves in the half-section of Fig. 2A and Fig. 2B, respectively, i.e. four full wave periods on the periphery. As a result, when inserting the spigot end 3, there are four points of first contact. Experience has shown that this is a good reduction in insertion force for the practice of 1005334, so that four perimeter wave periods are preferred by the inventors.

Uit de volgende fig. blijkt het effect van de uitvin-5 dingsgedachte. Fig. 4 toont berekende grafieken van de insteekkracht tegen de verplaatsing van het spie-einde 3.The following figure shows the effect of the inventive idea. Fig. 4 shows calculated graphs of the insertion force against the movement of the spigot end 3.

Lijn a geeft het verloop van de kracht bij de traditionele constante vorm, dus het omwentelingslichaam. De krommen b, c en d geven het effect van het golfvormige verloop zoals 10 weergegeven in fig. 2A t/m 3B, en wel respectievelijk voor een golfamplitude van 2,0 mm, 2,5 mm en 3,0 mm. Nauwkeurig gezegd komt de in de genoemde fig. weergegeven uitvoeringsvorm overeen met kromme d, een amplitude van 3,0 mm van de golf. Fig. 5A en 5B tonen het resultaat van een proef aan 15 een monster. Fig. 5A laat het verloop van de kracht als functie van de ingestoken afstand zien voor de traditionele uitvoering, en fig. 5B toont de kromme voor de uitvoering volgens de uitvinding, zoals weergegeven in fig. 2A t/m 3B. De afname van de kracht is niet zo groot als theoretisch 20 berekend was, maar hij is toch van een hoogste waarde 450 newton teruggebracht tot 325 newton. Verwacht wordt dat het resultaat van proeven met monsters uit seriefabricage dichter bij het berekende resultaat van fig. 4 zullen komen. Men ziet dus dat de maximale kracht teruggebracht is 25 tot iets meer dan de helft van de kracht die vroeger nodig was. Het verschil met drie hele golven over de volledige omtrek is niet groot. Wanneer het aantal golven over de omtrek verlaagd zou worden tot twee, zijn er slechts twee toppen of punten van eerste contact. Die brengen enerzijds 30 het gevaar met zich mee van een kanteling van het spie-einde 3, dat wil zeggen een hoekverschil tussen de as van het spie-einde 3 en de as van mof 1. Dit corrigeert zich vanzelf, maar de onregelmatigheid betekent in een volgend stadium een toenemende kracht.Line a gives the course of the force with the traditional constant shape, i.e. the body of revolution. Curves b, c and d give the effect of the wave-like gradient as shown in Figs. 2A to 3B, for a wave amplitude of 2.0 mm, 2.5 mm and 3.0 mm, respectively. Stated accurately, the embodiment shown in said Figure corresponds to curve d, an amplitude of 3.0 mm from the wave. Fig. 5A and 5B show the result of a test on a sample. Fig. 5A shows the force variation as a function of the inserted distance for the traditional embodiment, and FIG. 5B shows the curve for the embodiment according to the invention, as shown in FIGS. 2A to 3B. The decrease in force is not as great as theoretically calculated 20, but it has nevertheless been reduced from a highest value 450 Newton to 325 Newton. It is expected that the results of tests with batch production samples will come closer to the calculated result of Fig. 4. Thus, it can be seen that the maximum force has been reduced to just over half the force previously required. The difference with three whole waves over the entire circumference is not great. If the number of waves around the circumference were to be reduced to two, there are only two peaks or points of first contact. On the one hand, they entail the danger of a tilting of the spigot end 3, ie an angle difference between the axis of the spigot end 3 and the shaft of sleeve 1. This corrects itself, but the irregularity means in the next stage an increasing force.

35 Fig. 6, 7A en 7B laten een tweede uitvoeringsvorm van de uitvindingsgedachte zien. De ribben 12, 13, 14, 15 en ribbe 6 hebben precies dezelfde vorm en afmetingen als in fig. 3A, en deze gedeelten van het afdichtprofiel 2 zijn 1 005334«· - 8 - rotatie-symmetrisch: in fig. 7A en 7B hebben zij dezelfde vorm en liggen zij op dezelfde plaats. Bij vergelijking van fig. 7A met fig. 3A blijkt echter dat de eerste ribbe 11 aan de binnenzijde niet meer aanwezig is. In plaats daarvan 5 loopt, zoals in fig. 7B bij 26 aangeduid is, de binnenbe-grenzing van de ring 2 in axiale richting eenvoudig rechtdoor. De eindrand 27 van de vasthoudring 5 in fig. 7B heeft een plaats en een vorm overeenkomende met de plaats en vorm van de vasthoudring 5 in de eerste uitvoering, zowel in 10 fig. 3A als in 3B. Men ziet echter in fig. 7A dat de ring 5 op die plaats voorzien is van een axiaal gerichte verlenging 28, die de plaats inneemt van het axiaal rechtdoor lopende binnenwandgedeelte 26 van de afdichtring 2. Zoals blijkt uit fig. 6 heeft deze axiale verlenging 28 een 15 golfvormig verloop: de eindrand is aangeduid door de lijn 29. Voor de bij voorkeur toegepaste bijzonderheden van deze golfvorm geldt hetzelfde als hetgeen gezegd werd in verband met de eerste uitvoeringsvorm: een golf met lineair verlopende flanken en een kleine afrondingsstraal, en vier 20 volledige golven in de omtrek.FIG. 6, 7A and 7B show a second embodiment of the inventive idea. The ribs 12, 13, 14, 15 and rib 6 have exactly the same shape and dimensions as in fig. 3A, and these parts of the sealing profile 2 are rotationally symmetrical: in fig. 7A and 7B they have the same shape and lie in the same place. When comparing Fig. 7A with Fig. 3A, however, it appears that the first rib 11 is no longer present on the inside. Instead, as indicated at 26 in Fig. 7B, the inner boundary of the ring 2 simply runs straight in the axial direction. The end edge 27 of the retaining ring 5 in Fig. 7B has a location and shape corresponding to the location and shape of the retaining ring 5 in the first embodiment, both in Fig. 3A and in 3B. However, it can be seen in Fig. 7A that the ring 5 is provided at that location with an axially oriented extension 28, which takes the place of the axially straight-running inner wall portion 26 of the sealing ring 2. As can be seen from Fig. 6, this axial extension 28 a wave-shaped course: the end edge is indicated by the line 29. For the preferred details of this waveform, the same applies as what was said in connection with the first embodiment: a wave with linearly running edges and a small rounding radius, and four full waves in the perimeter.

Door de aanwezigheid van het zich golfvormig wijzigende uitstekende deel 28 van de vasthoudring 5 krijgt de afdichtring 2 een gewijzigde vorm -zoals gezegd is voor de meest algemene definitie van de uitvindingsgedachte- maar 25 ook een zich golfvormig wijzigende stijfheid tegen vervorming in radiaal buitenwaartse richting. Het is deze stijfheid die bepalend is voor het verloop van de weerstandskracht die men ondervindt bij het insteken van het pijpein-de 3, en het resultaat is dus weer een weerstandskracht die 30 zich vanuit vier beginpunten geleidelijk in omtreksrichting uitbreidt om zo tot een lagere totale kracht te komen dan met de traditionele constructie waarbij zowel de vasthoudring 5 als de afdichtring 2 omwentelingslichamen waren; het resultaat zal vergelijkbaar zijn met dat wat in fig. 4 en 35 5B tot uitdrukking is gebracht.Due to the presence of the wave-changing protruding part 28 of the retaining ring 5, the sealing ring 2 takes on a modified form - as has been said for the most general definition of the inventive idea - but also has a wave-like stiffness against deformation in the radially outward direction. It is this stiffness that determines the course of the resistive force experienced when inserting the pipe end 3, and the result is again a resistive force that gradually extends circumferentially from four starting points, thus to a lower overall force than with the traditional construction where both the retaining ring 5 and the sealing ring 2 were bodies of revolution; the result will be comparable to that expressed in Figures 4 and 5B.

Dezelfde vormverandering, maar bovenal verandering van stijfheid in een golfvorm in omtreksrichting kan ook nog op andere manieren worden bereikt. Met name kan daarbij ge- 1005334 - - 9 - dacht worden aan verdikkingen van de afdichtring 2, met name in het gebied dat in fig. 3A en 3B aangeduid is door 19 respectievelijk 19', maar ook door verdikking ter plaatse van de ribben 11 t/m 15 in diezelfde fig. Nog een andere 5 mogelijkheid om deze oplossing te realiseren is door in de afdichtring 2 inzetstukken aan te brengen uit een materiaal met grotere stijfheid, dus kleinere veerkracht dan het materiaal van de afdichtring 2, zodat weer een in hoofdzaak gegolfd verloop van de totale stijfheid ontstaat. Dit dan 10 bij een ongewijzigde vorm van de vasthoudring 5 in de eerste uitvoering, volgens fig. 3A en 3B, waarbij deze ring een omwentelingslichaam is.The same shape change, but most of all change of stiffness in a circumferential waveform can also be achieved in other ways. In particular, one can think of thickenings of the sealing ring 2, in particular in the region indicated by 19 and 19 'in Figs. 3A and 3B, but also by thickening at the location of the ribs 11 through 15 in the same fig. Yet another possibility of realizing this solution is by inserting inserts in the sealing ring 2 of a material with greater rigidity, thus less resilience than the material of the sealing ring 2, so that a further essentially corrugated course of the total stiffness arises. This then with an unaltered shape of the retaining ring 5 in the first embodiment, according to Figs. 3A and 3B, wherein this ring is a body of revolution.

De beide laatstgenoemde varianten: verandering van de eigenschappen van de elastische afdichtring, niet alleen 15 door de dimensies maar ook door het gebruik van een ander materiaal met een andere elasticiteit, zijn in het bijzonder toepasbaar voor afdichtingen die in het algemeen alleen uit een elastische afdichtring bestaan, zonder zulke zaken als de vasthoudring 5. Op zichzelf vertegenwoordigt de op 20 zichzelf bekende vasthoudring 5 slechts een praktisch uitvoeringsvoorbeeld zonder dat deze vasthoudring zelf noodzakelijk is om het wezen van de uitvindingsgedachte te realiseren.The latter two variants: alteration of the properties of the elastic sealing ring, not only by the dimensions but also by the use of a different material with a different elasticity, are particularly applicable for seals which generally only consist of an elastic sealing ring exist, without such matters as the retaining ring 5. The retaining ring 5, which is known per se, represents in itself only a practical embodiment without this retaining ring itself being necessary to realize the essence of the inventive idea.

De beschreven afdichting kan uiteraard worden toege-25 past bij een mof aan een buiseind, of bij een hulpstuk dat voorzien is van een of meer moffen.The described seal can of course be used with a sleeve at a pipe end, or with an accessory provided with one or more sleeves.

Een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt weergegeven in fig. 8. Het gaat hier om een mof 31 van het type dat een in- en uitwendig in hoofdzaak cilindrisch 30 lichaam 32 omvat. In het midden is dit voorzien van een naar binnen gerichte stootribbe 33 waar buisstukken zoals 34 van weerskanten tegenaan gestoken kunnen worden. Links in de figuur ziet men de traditionele uitvoering waarbij het lijf voorzien is van een half cirkelvormige kamer of 35 groef 35 die rondom doorloopt, en waarin een eenvoudige 0-ring 36 wordt ondergebracht die de afdichting verzorgt na het insteken van het buiseinde.A third embodiment of the invention is shown in Fig. 8. This is a sleeve 31 of the type comprising an internally and externally substantially cylindrical body 32. In the middle this is provided with an inwardly directed buffer rib 33 against which pipe pieces such as 34 can be pushed against each other. On the left of the figure, the traditional embodiment is shown, in which the body is provided with a semicircular chamber or groove 35, which extends all round, and in which a simple O-ring 36 is housed, which provides the sealing after insertion of the pipe end.

In de rechterhelft van de fig. ziet men dat de groef 1005334"» - 10 - 37 volgens de uitvinding in de binnenwand van het lijfdeel 32 aangebracht is volgens een vlak dat niet loodrecht op de buisas staat doch onder een hoek ten opzichte daarvan. In die groef wordt weer een 0-ring 38 ondergebracht, die in 5 dit geval slechts een wat grotere omtrekslengte dient te bezitten dan ring 36 in verband met de grotere groeflengte in geval van een schuine stand binnen dezelfde cilinder.In the right half of the figure, it can be seen that the groove 1005334 "- 10 - 37 according to the invention is arranged in the inner wall of the body part 32 along a plane which is not perpendicular to the pipe axis but at an angle to it. this groove is again accommodated in an O-ring 38, which in this case should only have a somewhat longer circumferential length than ring 36 in connection with the greater groove length in case of an inclination within the same cylinder.

Bij het insteken van een buiseind 34 zal het eerste contact ontstaan op de plaats waar groef 37 respectievelijk 10 ring 38 het dichtst bij het eindvlak 3 9 ligt, dus in de figuur bovenaan, waardoor slechts een beperkte insteek-kracht nodig is. Daardoor wordt het contact geleidelijk uitgebreid, in de figuur verder naar beneden, tot de buis 34 ring 38 volledig gepasseerd is en tegen ribbe 33 stoot. 15 Verdeeld over een grotere verplaatsingsweg is de op elk moment uit te oefenen kracht dan weer aanzienlijk kleiner dan in geval van de traditionele uitvoering, links in de figuur, waar bij het insteken van het buiseinde alle weerstandskracht van de vervorming van de 0-ring 36 gelijktij-20 dig moet worden overwonnen.When a pipe end 34 is inserted, the first contact will be created at the location where groove 37 and ring 38, respectively, lie closest to the end face 3, i.e. in the figure at the top, so that only a limited insertion force is required. As a result, the contact is gradually extended, further down in the figure, until the tube 34 has completely passed ring 38 and collides with rib 33. 15 Distributed over a larger displacement path, the force to be exerted at any time is considerably smaller than in the case of the traditional embodiment, on the left in the figure, where when inserting the pipe end all the resistance force of the deformation of the O-ring 36 at the same time must be overcome.

Men kan zeggen dat de groep respectievelijk de af-dichtring één enkele golf vormt, wederom opgebouwd uit rechte flanken.It can be said that the group or the sealing ring respectively forms a single wave, again built up from straight flanks.

De figuur laat ook nog een variant zien van deze 25 zelfde uitvoeringsvorm, waarbij twee golven aanwezig zijn. Met gebroken lijnen 37' is een groef getekend die voor de helft in de ene en voor de andere helft in de andere richting hellend staat ten opzichte van de as. Wanneer de ring 38 in deze groef wordt ondergebracht zullen er twee plaat-30 sen van eerste contact zijn. Weliswaar moet de weerstandskracht voor de vervorming van ring 38 dan worden overwonnen over ongeveer de helft van de verplaatsingsweg, zodat op elk moment de kracht evenredig groter zal zijn, maar het voordeel is de symmetrie, omdat bij de met getrokken lijnen 35 getekende, door een enkele golf gevormde variant het risico bestaat van kanteling van het buisstuk 34 tijdens het inschuiven.The figure also shows a variant of this same embodiment, in which two waves are present. Broken lines 37 'show a groove that is inclined half in one direction and half in the other direction relative to the axis. When the ring 38 is housed in this groove there will be two places of first contact. It is true that the resistance force for the deformation of ring 38 must then be overcome over about half of the displacement path, so that at any time the force will be proportionately greater, but the advantage is the symmetry, because in the drawn lines 35, a single wave shaped variant there is a risk of tilting the pipe section 34 during retraction.

Andere varianten om een golfvormige verandering van de 1 00 53 3 4"* - 11 - eigenschappen van de ring te verkrijgen, zoals beschreven in verband met de eerste en tweede uitvoering -verandering van dikte, stijfheid, toepassing van een stijve droogring en inzetstukken- kunnen in principe ook hier worden toege-5 past. De ringen behoeven geen O-ringen met gelijke vorm in alle doorsneden te zijn; de ringdoorsnede kan ook veranderen. Het gebruik van gewone O-ringen in plaats van ringen met een speciaal profiel heeft het voordeel van lage kostprijs.Other variants to obtain a wavy change of the 1 00 53 3 4 "* - 11 - properties of the ring, as described in connection with the first and second embodiment - change in thickness, stiffness, use of a rigid drying ring and inserts- can in principle also be used here 5. The rings need not be O-rings with the same shape in all cross-sections, the ring cross-section can also change The use of ordinary O-rings instead of rings with a special profile has the advantage of low cost.

1005334 ’1005334 "

Claims (15)

1. Ringvormige afdichting voor een buisverbinding, bestemd voor de verbinding tussen een mof eind van een buis-deel en een daarin te steken glad, cilindrisch spie-einde van een volgend buisdeel, en welke afdichting ten minste 5 een afdichtring uit een elastisch materiaal omvat, die in radiale richting vervormbaar is binnen een kamer van het mofeind onder invloed van het in axiale richting ingestoken spie-einde, met het kenmerk, dat de axiale doorsnede van de afdichtring (4) in omtreksrichting verandert in vorm of 10 buigzaamheid.1. Annular seal for a pipe connection, intended for the connection between a sleeve end of a pipe part and a smooth, cylindrical spigot end of a subsequent pipe part to be inserted therein, and which seal comprises at least 5 a sealing ring of an elastic material which is deformable in the radial direction within a chamber of the socket end under the influence of the spigot end inserted in the axial direction, characterized in that the axial cross-section of the sealing ring (4) changes circumferentially in shape or flexibility. 2. Afdichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verandering golfvormig (10; 29) verloopt.Seal according to claim 1, characterized in that the change is in the form of a wave (10; 29). 3. Afdichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de golven opgebouwd zijn uit in hoofdzaak rechtlijnig stijgende en dalende flanken (20, 21).Seal according to claim 2, characterized in that the waves are built up of substantially rectilinearly rising and falling flanks (20, 21). 4. Afdichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, 20 dat in de omtrek vier volledige golfperioden aanwezig zijn.Seal according to claim 2 or 3, characterized in that four full wave periods are present in the periphery. 5. Afdichting volgens één der conclusies 1-4, van het type dat opgebouwd uit twee in axiale richting op elkaar aansluitende gedeelten, waarvan het ene gedeelte de af- 25 dichtring is en het andere gedeelte bestaat uit materiaal dat minder elastisch is dan de afdichtring, met het kenmerk, dat de axiale doorsnede van het genoemde andere gedeelte ook in omtreksrichting veranderlijk is. 3 05. A seal according to any one of claims 1-4, of the type consisting of two axially connecting parts, one part of which is the sealing ring and the other part of material which is less elastic than the sealing ring characterized in that the axial cross section of said other part is also circumferentially variable. 3 0 6. Afdichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de axiale afmeting van het andere gedeelte veranderlijk is.Seal according to claim 5, characterized in that the axial dimension of the other part is variable. 7. Afdichting volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de dikte-afmeting van het andere gedeelte veranderlijk 35 is. 1005334·* - 13 -Seal according to claim 5 or 6, characterized in that the thickness dimension of the other part is variable. 1005334 * - 13 - 8. Afdichting volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de afdichtring voorzien is van plaatselijke verstijvingen.Sealing according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing ring is provided with local reinforcements. 9. Afdichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de plaatselijke verstijvingen worden gevormd door verdikkingen .Seal according to claim 8, characterized in that the local stiffeners are formed by thickenings. 10. Afdichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat 10 de plaatselijke verstijvingen worden gevormd door inzet- stukken.10. Seal according to claim 8, characterized in that the local stiffeners are formed by inserts. 11. Ringvormige afdichting voor een buisverbinding, bestemd voor de verbinding tussen een mof eind van een buis- 15 deel en een daarin te steken glad, cilindrisch spie-einde van een volgend buisdeel, en welke afdichting ten minste een afdichtring uit een elastisch materiaal omvat, die in radiale richting vervormbaar is binnen een kamer van het mofeind onder invloed van het in axiale richting ingestoken 20 spie-einde, met het kenmerk, dat de axiale ligging van de kamer (37) in omtreksrichting verandert in plaats.11. Annular seal for a pipe connection, intended for the connection between a sleeve end of a pipe part and a smooth, cylindrical spigot end of a subsequent pipe part to be inserted therein, and which seal comprises at least one sealing ring of an elastic material radially deformable within a chamber of the socket end under the influence of the axially inserted spigot end, characterized in that the axial position of the chamber (37) in circumferential direction changes in place. 12. Afdichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de verandering golfvormig verloopt. 25Seal according to claim 11, characterized in that the change is in the form of a wave. 25 13. Afdichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de golven opgebouwd zijn uit in hoofdzaak rechtlijnig stijgende en dalende flanken.Seal according to claim 12, characterized in that the waves are built up of substantially rectilinearly rising and falling flanks. 14. Afdichting volgens conclusies 11-13, met het kenmerk, dat de afdichtring in omtreksrichting in alle doorsneden een gelijke vorm heeft.Seal according to claims 11-13, characterized in that the circumferential sealing ring has the same shape in all cross-sections. 15. Afdichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat 35 de afdichtring in vrije toestand een cilindrische vorm heeft, bij voorkeur een 0-ring is. 1005334 -15. Seal according to claim 14, characterized in that the sealing ring in the free state has a cylindrical shape, preferably is an O-ring. 1005334 -