УПЛОТНЕНИЕ СТЫКОВ МЕЖДУ ВЕНТИЛЯЦИОННЫМИ ВОЗДУХОВОДАМИ И ФИТИНГАМИ
SEALING OF JOINTS BETWEEN THE VENTILATION DUCTS AND FITTINGS

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к уплотнению для воздухонепроницаемого уплотнения между соединенными друг с другом трубами, предпочтительно, вентиляционными воздуховодами и для воздухонепроницаемого уплотнения заглушенных концов таких вентиляционных воздуховодов, и между такими вентиляционными воздуховодами и любыми вентиляционными фитингами.
Уровень техники
При соединении концов вентиляционных воздуховодов друг с другом и уплотнении концов воздуховодов с помощью заглушек или крышек и т.п., стыки между вентиляционными воздуховодами и между крышками и воздуховодами должны быть адекватно уплотнены, чтобы не допустить утечек воздуха в атмосферу. Такое уплотнение стыков обычно выполняют с помощью уплотняющих устройств.
Имеется много способов уплотнять различные каналы и воздуховоды, например, вентиляционные воздуховоды, применяя уплотняющие устройства, содержащие по меньшей мере одно уплотняющее кольцо, проходящее радиально вокруг воздуховодов, или вокруг их внутренней периферии и/или вокруг внешней периферии. Круглые вентиляционные воздуховоды являются трубами, включенными в систему вентиляционных воздуховодов и предпочтительно изготовленными из листового металла и являются трубами со спиральным замковым швом (например, типа "NPU", "SNPU" или "SR", выпускаемого заявителем Lindab AB).
Эти трубы со спиральным замковым швом из листового металла имеют толщину стенки от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,25 мм в зависимости от диаметра труб. Концепция настоящего изобретения применима к вентиляционным воздуховодам в диапазоне диаметров 80-315 мм, но предпочтительно используется для значительно больших диаметров, например, 1600 мм.
Поэтому были разработаны специальные системы для воздухонепроницаемого уплотнения стыков между трубами для систем вентиляционных воздуховодов. Один пример такого уплотнения описан в WO 2008/028969 А2. В этом уплотнении применяется одно уплотняющее кольцо для надевания на внешнюю периферию конца внутреннего элемента трубы, который воздухонепроницаемо соединяется с концом внешней трубы.
Однако все еще существует необходимость в создании более надежного воздухонепроницаемого стыка между взаимно соединенными вентиляционными воздуховодами увеличенного диаметра, например, от приблизительно 300 мм, и между заглушками и концами воздуховодов, для которых сформировано по меньшей мере одно спиральное усиливающее ребро вокруг периферии воздуховодов и вдоль длины воздуховодов для придания большей жесткости вентиляционным воздуховодам увеличенного диаметра, которые являются более податливыми, чем воздуховоды меньшего диаметра. Известные из предшествующего уровня техники уплотнительные кольца не способны создавать достаточное уплотнение относительно внутренней поверхности внешних вентиляционных воздуховодов, поскольку усиливающее ребро на внешнем воздуховоде формирует локально увеличенный диаметр, недостижимый для уплотнений по предшествующему уровню техники.
Сущность изобретения
Задачей нестоящего изобретения является создание уплотняющего средства в форме уплотняющего устройства для устранения утечек воздуха на/в стыках между вентиляционными воздуховодами и между различными фитингами для таких воздуховодов и самими воздуховодами, такими как заглушки, демпферы, диффузоры, измерительные устройства, задвижки, редукторы, седла, колена, тройники и т.п., которое решает или, по меньшей мере уменьшает проблемы, упомянутые выше.
Настоящее изобретение относится к уплотняющему устройству в форме по меньшей мере одного уплотняющего/соединяющего/прокладочного/насадочного кольца для уплотнения стыков, между соединенными друг с другом вентиляционными воздуховодами большого диаметра.
Настоящее изобретение относится к уплотняющему устройству в форме по меньшей мере одного уплотнения для уплотнения стыков между вентиляционными воздуховодами большого диаметра и фитингами вентиляционного воздуховода.
Изобретение относится к трубам в форме вентиляционных воздуховодов и фитингам вентиляционных воздуховодов диаметром от 315 до 1600 мм.
Задачей настоящего изобретения является создание простого и по существу воздухонепроницаемого уплотнения для стыка между соединенными друг с другом большими вентиляционными воздуховодами с помощью уплотнения по настоящему изобретению.
Другой задачей настоящего изобретения является создание достаточного уплотнения стыков между вентиляционными воздуховодами и между вентиляционными воздуховодами и фитингами разного типа для вентиляционных воздуховодов, когда вентиляционные воздуховоды имеют придающие жесткость/усиливающие швы/ребра, проходящие по длине или радиально вдоль периферии воздуховода, улучшение воздухонепроницаемости за счет уменьшения утечек воздуха вдоль придающих жесткость/усиливающих швов воздуховода. Еще одной задачей изобретения является создание воздухонепроницаемого уплотнения для стыков между вентиляционными воздуховодами и между вентиляционными воздуховодами и любыми вентиляционными фитингами когда вентиляционные воздуховоды имеют придающие жесткость и усиливающие швы/ребра, непрерывно проходящие под углом к продольной оси воздуховодов, и к радиальному направлению воздуховодов, устраняя или, по меньшей мере, уменьшая любые утечки воздуха на и/или вдоль придающих жесткость/усиливающих швов воздуховода.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание достаточного уплотнения стыков между вентиляционными воздуховодами и между вентиляционными воздуховодами и вентиляционными фитингами, когда вентиляционные воздуховоды имеют придающие жесткость и усиливающие швы/ребра, проходящие спирально вокруг периферии воздуховода вдоль длины воздуховода, которое устраняет утечки воздуха и в радиальном направлении, и по спирали, т.е. устраняет и утечки воздуха в радиальном направлении вдоль периферии вентиляционного воздуховода в радиальной плоскости, по существу перпендикулярной длине вентиляционных воздуховодов, и спиральные утки воздуха вдоль проходящих по спирали усиливающих швов на стыках вдоль периферии вентиляционного воздуховода.
Эти задачи достигаются с помощью по меньшей мере одного уплотняющего устройства на/в стыках между соединенными друг с другом вентиляционными воздуховодами и между такими воздуховодами и фитингами вентиляционных воздуховодов, как указано в независимом пункте формулы изобретения, при этом предпочтительные варианты определены в соответствующих зависимых пунктах формулы.
Задачей настоящего изобретения является создание уплотняющего устройства для стыка между по меньшей мере одним вентиляционным фитингом и по меньшей мере одним вентиляционным воздуховодом, при этом каждый внешний вентиляционный воздуховод содержит по меньшей мере одно спиральное усиливающее ребро, в котором уплотняющее устройство проходит непрерывно вокруг внешней периферии по меньшей мере одного конца фитинга вентиляционного воздуховода и содержит по меньшей мере один выступ, отходящий наружу от внешней поверхности вентиляционного воздуховода для уплотнения относительно внутренней периферии внешнего вентиляционного воздуховода, при этом уплотняющее устройство далее содержит по меньшей мере одну внешнюю часть на выступе, в котором выступ и его внешняя часть выполнены с возможностью физического и непрерывного контакта с внутренней периферией вентиляционного воздуховода и внутренней периферией усиливающего ребра на стыке, при этом усиливающее ребро образует спирально изменяющийся диаметр внешнего вентиляционного воздуховода, благодаря чему уплотняющее устройство создает воздухонепроницаемое уплотнение стыка между фитингом вентиляционного воздуховода, внутренней периферией внешнего вентиляционного воздуховода и спирально изменяющейся периферией усиливающего ребра внутреннего воздуховода с помощью выступа и его внешней части, отходящей в разных направлениях, чтобы иметь возможность достать и войти в физический контакт и плотно прилегать к внутренней периферии вентиляционного воздуховода, включая его спирально изменяющуюся внутреннюю периферию на внутренней стороне усиливающего ребра, когда фитинг вентиляционного воздуховода и внешний вентиляционный воздуховод соединены друг с другом.
Уплотняющее устройство для устранения утечки воздуха на/в стыках между соединенными друг с другом вентиляционными воздуховодами и между этими воздуховодами и вентиляционными фитингами согласно независимому пункту формулы изобретения позволяет упростить и обеспечить эффективное воздухонепроницаемое уплотнение на стыках после сборки соответствующих вентиляционных воздуховодов с усиливающими ребрами, создавая локально увеличенные диаметры воздуховодов когда внешняя часть выступа физически достигает и постоянно контактирует с внутренней периферией каждого спирального усиливающего ребра и каждого внешнего воздуховода и фитинга во время и после соединения.
В некоторых вариантах каждая внешняя часть имеет по меньшей мере один конец, расположенный на расстоянии от выступа, которое, если измерять по существу параллельно продольному направлению фитинга вентиляционного воздуховода, по меньшей мере равно внутренней высоте спирально изменяющегося внутреннего диаметра усиливающего ребра, или больше. Расстояние от свободного конца до выступа позволяет получить воздухонепроницаемые стыки между соединенными и связанными друг с другом воздуховодами вентиляционной системы и фитингами вентиляционных воздуховодов, даже если спиральные усиливающие швы на воздуховодах заставляют локально увеличенные диаметры воздуховода выступать за стык и уплотняющее устройство, и его свободный конец достигает уплотняемых поверхностей и площадей.
В других вариантах количество выступов может быть равным по меньшей мере одному или по меньшей мере двум. Количество внешних частей может быть равным по меньшей мере одному или по меньшей мере двум. Количество свободных концов может быть равным по меньшей мере одному или по меньшей мере двум. Каждая внешняя часть может отходить в направлении, отклоняющемся от плоскости, в которой проходит соответствующий выступ. По меньшей мере одна внешняя часть может быть расположена на каждом конце каждого выступа. Первая внешняя часть на конце первого выступа может отходить в другом направлении относительно второй внешней части, расположенной на конце второго выступа. Внешние части на концах выступов могут отходить в противоположных направлениях относительно друг друга. Наконец, внешние части на концах выступов могут иметь обратные формы относительно друг друга. Эффект этих вариантов заключается в том, что во время и после складывания каждого выступа и каждой внешней части после сборки контакт между каждой внешней частью и внутренними поверхностями каждого спирального ребра и внешней и внутренней поверхностями воздуховода каждого вентиляционного фитинга поддерживается постоянный/непрерывный физический и уплотняющий контакт без открытых "дыр" или спиральных каналов, через которые может утекать воздух.
Эффект изобретения заключается в том, что любые стыки между соединенными друг с другом вентиляционными воздуховодами и между такими воздуховодами и фитингами вентиляционных воздуховодов, когда вентиляционные воздуховоды имеют усиливающие швы, проходящие под углом к продольной оси воздуховодов и относительно радиального направления воздуховодов, например, спирально вдоль воздуховодов, создавая локально увеличенный диаметр воздуховода на стыках вдоль усиливающих швов, становятся воздухонепроницаемыми.
Уплотнение по настоящему изобретению изготовлено из по меньшей мере одного полимера, имеющего толщину, достаточную для эффективного воздухонепроницаемого уплотнения стыка между соединенными друг с другом вентиляционными воздуховодами и между вентиляционными воздуховодами и фитингами вентиляционных воздуховодов. Это достигается за счет того, что уплотнение формируется с такой толщиной, чтобы при соединении вентиляционных воздуховодов друг с другом и при соединении вентиляционных воздуховодов с фитингами вентиляционных воздуховодов, уплотнение было гибким, чтобы оно изгибалось/гнулось и повторяло контур внутренней поверхности внешнего воздуховода и усиливающего ребра. Поэтому уплотнение удерживается в постоянном воздухонепроницаемом зацеплении/контакте с внутренней поверхностью вентиляционного воздуховода и усиливающего ребра во время соединения вентиляционных воздуховодов и после того как эти воздуховоды соединены.
Уплотняющее устройство по настоящему изобретению изготовлено из по меньшей мере одного упругого материала. Уплотняющее устройство может быть сформовано с по меньшей мере одним выступов, отходящим по существу радиально или радиально относительно вентиляционного воздуховода и каждого фитинга вентиляционного воздуховода. Каждый выступ уплотняющего устройства может отходить на достаточно большое расстояние от полосы уплотняющего устройства и от внешней периферии соединительного воздуховода и фитингов вентиляционного воздуховода для эффективного воздухонепроницаемого уплотнения стыка между соединенными друг с другом вентиляционными воздуховодами и фитингами вентиляционных воздуховодов. Это достигается путем формования уплотнения с по меньшей мере одним достаточно длинным выступом так, чтобы при соединении вентиляционных воздуховодов и фитингов вентиляционных воздуховодов этот по меньшей мере один уплотняющий выступ физически повторял контур внутренней поверхности внешнего воздуховода и усиливающего ребра и/или любого другого выступа, если имеется больше, чем один выступ. Таким образом, уплотнение находится в постоянном воздухонепроницаемом зацеплении с внутренней поверхностью вентиляционного воздуховода и усиливающего ребра во время соединения вентиляционных воздуховодов и после того, как вентиляционные воздуховоды соединены.
Уплотняющее устройство по настоящему изобретению изготовлено по меньшей мере из одного упругого материала и содержит по меньшей мере одно уплотнение, имеющее по меньшей мере один выступ, отходящий наружу и радиально от внутреннего соединительного воздуховода и фитинга вентиляционного воздуховода на достаточно большое расстояние. Этот по меньшей мере один выступ имеет по меньшей мере одну внешнюю часть по меньшей мере на одном свободном конце, при этом внешняя часть отходит в направлении, отклоняющемся от плоскости, в которой лежит выступ, или может быть изогнут внутрь или наружу относительно выступа и плоскости, в которой лежит выступ. Это обеспечивает эффективное воздухонепроницаемое уплотнение стыка между соединенными друг с другом вентиляционными воздуховодами. Это также может достигаться путем формирования уплотнения с по меньшей мере одним достаточно длинным выступом, который может иметь по меньшей мере один свободный конец и по меньшей мере одну внешнюю, отгибающуюся внутрь и наружу или внешнюю часть, которая наклонена под другим углом относительно выступа. Поэтому, при соединении вентиляционных воздуховодов и фитингов вентиляционных воздуховодов эта по меньшей мере одна внешняя часть уплотняющего выступа физически контактирует и повторяет за счет изгиба контур внутренней поверхности внешнего воздуховода и усиливающего ребра. Уплотняющий выступ, таким образом, удерживается в постоянном воздухонепроницаемом зацеплении/контакте с внутренней поверхностью воздуховода и усиливающего ребра во время соединения и после соединения воздуховодов друг с другом.
Примерами упругого материала для изготовления уплотняющего устройства по настоящему изобретению является этилен-пропилен-диеновый каучук, нитрильный каучук и/или силиконовый каучук или их комбинации.
Уплотняющее устройство по настоящему изобретению для создания воздухонепроницаемых стыков между соединенными друг с другом вентиляционными воздуховодами и фитингами вентиляционных воздуховодов, когда вентиляционные воздуховоды имеют усиливающие швы, устраняет или по меньшей мере уменьшает утечки воздуха на этих стыках вентиляционных воздуховодов, имеющих спирально расположенные локальные увеличенные диаметры.
Краткое описание чертежей
Далее следует более подробное описание изобретения со ссылками на приложенные чертежи, иллюстрирующие предпочтительные в настоящее время варианты изобретения.
Фиг.1-3 - виды сбоку, иллюстрирующие уплотнение по прототипу, применяемое для уплотнения стыков между соединенными вентиляционными воздуховодами.
Фиг.4-6 - виды сбоку, иллюстрирующие уплотнение по настоящему изобретению, для воздухонепроницаемого уплотнения стыков между соединенными вентиляционными воздуховодами.
Фиг.7 - два вида сбоку уплотнения по прототипу, расположенные сверху; один вид расположен сверху слева, и один вид расположен сверху справа, и два вида сбоку уплотнения по настоящему изобретению, расположенные снизу, т.е. один вид расположен снизу слева, и один вид расположен снизу справа, а также один вид в центре фиг.7 иллюстрирует соединительный элемент слева и соединенный вентиляционный воздуховод справа.
Фиг.8 - вид, иллюстрирующий сечение примера уплотнения по настоящему изобретению, показанного на фиг.4-6 и в нижней части фиг.7.
Фиг.9 - вид сбоку всего уплотнения по фиг.8 отдельно перед сборкой в соединительный элемент вентиляционной трубы.
Фиг.10 - вид сверху уплотнения, если смотреть слева на фиг.9.
Фиг.11-16 - виды, иллюстрирующие сечение примеров уплотнения по настоящему изобретению с небольшими схематическими видами, иллюстрирующими одинаковые половины или зеркальные версии примера уплотнения большего размера, расположенными верху справа.
Фиг.17 - вид сбоку, иллюстрирующий полное уплотнение по фиг.11-16, отдельно перед сборкой в соединительный элемент вентиляционной трубы.
Фиг.18 - вид сверху уплотнения 17, если смотреть слева направо.
Фиг.19-26 - сечения других примеров уплотнения по настоящему изобретению по фиг.4-6, на нижней части фиг.7 и на фиг.8-18.
Подробное описание
На фиг.1-3 показано уплотнение 1 по предшествующему уровню техники, применяемое для уплотнения стыка между внутренним трубчатым соединительным элементом 2 и по меньшей мере одним внешним вентиляционным воздуховодом 3 или 4. Уплотнение 1 по предшествующему уровню техники прикреплено к концу внутреннего трубчатого элемента 2, работающего как соединитель воздуховода и частично и с плотной посадкой вставленного в конец по меньшей мере одного вентиляционного воздуховода 3 и/или 4. Это уплотнение 1 по предшествующему уровню техники также показано на двух видах сбоку на фиг.7, т.е. на одном виде в верхнем левом углу фиг.7 и на одном виде в верхнем правом углу фиг.7. Утечка воздуха, возникающая при использовании уплотнения 1 по предшествующему уровню техники для вентиляционных воздуховодов 3, 4 большего диаметра и имеющих спиральные усиливающие швы 31, 41, схематически показана областью Х сверху справа на фиг.7, и эта утечка воздуха через область Х уплотнением 1 по предшествующему уровню техники не устраняется.
Уплотняющее устройство 10, показанное на фиг.4-26 по настоящему изобретению выполнено с возможностью воздухонепроницаемого или герметичного уплотнения стыков между внутренним трубчатым соединителем 20, соответствующим соединителю 2 по предшествующему уровню техники, и по меньшей мере одним внешним вентиляционным воздуховодом 3 или 4, но может применяться и для соединения двух внешних вентиляционных воздуховодов 3, 4 и, соответственно, (для уплотнения) двух стыков, по одному на каждом конце внутреннего трубчатого соединителя 20.
Уплотняющее устройство 10, показанное на фиг.2-26, по настоящему изобретению также выполнено с возможностью создания воздухонепроницаемого или герметичного уплотнения между по меньшей мере одним фитингом 5 вентиляционного воздуховода и по меньшей мере одним вентиляционным воздуховодом 3, 4. Каждый фитинг 5 вентиляционного воздуховода (см. фиг.4-7) может быть заглушкой, крышкой, демпфером, диффузором, измерительным устройством, задвижкой, гнездом задвижки, редуктором, седлом, коленом, тройником и т.п., используемым для введения в конец вентиляционного воздуховода 3, 4; соединения двух внешних вентиляционных воздуховодов 3 и 4, проходящих в разных направлениях; уменьшения шума в вентиляционных воздуховодах; создания воздухонепроницаемого уплотнения между воздуховодом и диффузором, измерительным устройством и между задвижкой и гнездом задвижки или любым другим фитингом. Настоящее изобретение и его применение будут описаны со ссылками на внутренний трубчатый соединитель 20, но те же принципы могут применяться к соединениям каждого вентиляционного воздуховода 3, 4 с любым другим фитингом 5 из перечисленных выше или к любому количеству их комбинаций.
Уплотняющее устройство 10 по настоящему изобретению также показано на двух вида сбоку на фиг.7, один из которых расположен в нижнем левом углу фиг.7, а другой - в нижнем правом углу фиг.7. В средней части фиг.7 показан внутренний трубчатый соединитель 20 с одним свободным концом, т.е. концом, соединенным с вентиляционным воздуховодом 4, который показан штрихпунктирными линиями обнажая слева уплотняющее устройство 10, находящееся на этом конце, а другой конец соединителя 20 справа соединен с надетым вентиляционным воздуховодом 3, имеющим уплотнение 10, показанное серыми линиями, поскольку уплотняющее устройство покрыто этим воздуховодом 3.
Уплотняющее устройство 10 по настоящему изобретению, показанное на фиг.4-18, специально разработано для облегчения установки и создания надежного и эффективного воздухонепроницаемого уплотнения стыков в вентиляционных воздуховодах, в частности в вентиляционных воздуховодах со спиральным замковым швом из листового металла с трубой большого диаметра и имеющих по меньшей мере одно усиливающее ребро 31, 41, проходящий спирально вдоль длины вентиляционных воздуховодов, образуя канал в области Х на фиг.7, который эффективно уплотняется уплотняющим устройством 10 по настоящему изобретению.
На фиг.8 и 11-16 показан верхний правый вид в том же масштабе варианта уплотнения 10, который является инвертированным вариантом левого увеличенного вида, если уплотнение 10 имеет L-образное сечение с одной только выступающей ножкой 12С. Верхние правые виды на фиг.8 и 11-16 могут быть правым элементом или ножкой уплотнения 10, имеющего U-образное сечение с двумя выступающими ножками 12А и 12В или 12С и 12D из которых больший вид соответствует левой ножке 12А или 12С литеры U с основанием 11, 11А-В, соединяющим эти две ножки литеры U. Верхние правые виды на фиг. 8 и 11-16 могут быть правой ножкой уплотнения 10, имеющего, например, Е-образное сечение с тремя выступающими ножками 12С и 12D и 12Е, из который больший вид соответствует левой ножке 12С литеры Е с основанием 11А-В, соединяющим три ножки литеры Е, аналогично фиг.11.
Усиливающее ребро 31, 41 выполняет функцию поддерживающей структуры для придания жесткости вентиляционным воздуховодам 3, 4 большего диаметра, поскольку в противном случае эти трубы увеличенного размера будут слишком гибкими/слабыми/нестабильными из-за того, что стенки трубы слишком тонки относительно диаметра трубы. Это отношение толщины и диаметра без усиливающих швов 31, 41 приведет к тому, что весь воздуховод будет извиваться как змея и работать как длинный гибкий объект, в принципе как гибкая "сосиска" при транспортировке, использовании и установке в вентиляционной системе, что влечет риск нежелательной деформации и/или изгиба во время эксплуатации, что отрицательно скажется на воздухонепроницаемости стыков воздуховода после сборки.
Уплотняющее устройство 10 между внутренним трубчатым элементом 20 и каждым внешним вентиляционным воздуховодом 3 или 4 проходит непрерывно вокруг внешней периферии каждого конца 22 или 23 внутреннего трубчатого элемента 20.
Внутренний трубчатый элемент 20 содержит первый конец 22, показанный справа на фиг.7. Этот первый конец 22 в правой части фиг.7 покрыт по меньшей мере частично внешним вентиляционным воздуховодом 3, который надет на него. Внутренний трубчатый элемент содержит второй конец 23, показанный слева на фиг.7. Этот второй конец 23 внутреннего трубчатого элемента на фиг.7 обнажен, но, разумеется, также может быть покрыт другим внешним вентиляционным воздуховодом 4, надетым на него аналогично первому концу 22, образуя второй стык. Заглушка 5 имеет один конец 22, а демпфер 5 имеет два конца 22 и 23.
Каждый внешний вентиляционный воздуховод 3, 4 является круглой трубой с по меньшей мере одним усиливающим швом 31, 41. Уплотняющее устройство 10 содержит по меньшей мере один выступ 12, 12А-Е. Каждый выступ отходит от уплотняющего устройства для создания уплотнения с внутренней периферией по меньшей мере одного вентиляционного воздуховода 3, 4. Уплотняющий выступ содержит по меньшей мере одну внешнюю часть 13, 13А-J. Каждая внешняя часть содержит по меньшей мере один свободный конец 14.
Каждая внешняя уплотняющая часть 13, 13А-Е выполнена с возможностью физически и непрерывно контактировать с внутренней периферией каждого внешнего вентиляционного воздуховода 3, 4. Это достигается непрерывным контактом внутренней спиральной периферии, создаваемой по меньшей мере одним усиливающим швом 31, 41, на стыке между первым концом 22 внутреннего трубчатого элемента 20 и первым вентиляционным воздуховодом 3.
Каждое усиливающее ребро 31, 41 проходит спирально вдоль каждого внешнего вентиляционного воздуховода 3 и/или 4 и образует спирально изменяющуюся периферию и диаметр каждого из внешних вентиляционных воздуховодов 3 или 4.
Уплотняющее устройство 10 создает непрерывное воздухонепроницаемое уплотнение на каждом стыке между фитингом 5 и внутренним трубчатым элементом 20 и спирально изменяющимся диаметром каждого вентиляционного воздуховода 3 и/или 4. Уплотняющее устройство 10 создает непрерывное воздухонепроницаемое уплотнение вдоль внутренней стороны усиливающего ребра при соединении посредством внешней части и свободного конца 13, 13А-J, 14 каждого уплотняющего выступа 12, 12А-Е. Уплотняющее устройство 10 является гибким за счет внешней части 13, 13А-J и свободного конца 14, что позволяет создавать непрерывное воздухонепроницаемое уплотнение за счет постоянного физического контакта и плотного повторения спирально изменяющегося диаметра каждого внешнего вентиляционного воздуховода 3 или 4 вдоль внутренней стороны этого усиливающего ребра на каждом стыке воздуховода так, чтобы не пропускать воздух, т.е. не оставляя любых открытых каналов Х (см. фиг.7) между контактирующими областями каждой внешней уплотняющей части 13, 13А-J и свободным концом 14 и внутренней поверхностью вентиляционного воздуховода 3 и/или 4, включая внутреннюю поверхность большего диаметра воздуховода каждого на каждом усиливающем шве 31 и/или 41.
Каждый стык является кольцевым зазором между круглой цилиндрической внешней поверхностью фитинга 5 и внутреннего трубчатого соединителя 20 и круглой цилиндрической внутренней поверхностью внешнего вентиляционного воздуховода 3 или 4, как и любой стык между такими соединенными деталями, который неизбежно имеет допуски, затрудняющие создание воздухонепроницаемого стыка без какого-либо дополнительного уплотнения, например, уплотнительного кольца 10.
Настоящее изобретение также относится к способу, содержащему этапы, на которых экструдируют непрерывное удлиненное тело для формирования уплотняющего устройства 10 в форме удлиненной полосы, изгибают отрезок уплотняющей полосы 10 в круглую кольцевую форму, сводя концы отрезка полосы друг с другом и соединяют концы, образуя уплотнительное кольцо 10, имеющее U образное сечение с основанием или полосой 11, 11А-В, которое соединяет выступающие ножки 12, 12А-12Е со свободными концами 14 U-образной формы.
Таким образом, от уплотняющей полосу 11, 11А-В каждый выступ 12, 12А-Е переходит по меньшей мере в одну свободную часть, элемент или выступ 13, 13А-J с по меньшей мере одним свободным концом 14, который может быть прямым, но по меньшей мере немного отклоняется от плоскости каждого выступа. Выступ 12, 12А-Е может содержать на своем конце по меньшей мере одну внешнюю часть 13, 13А-J, отклоняющуюся от формы или направления выступа 12, 12А-Е. Каждый свободный конец 14 может иметь форму, при которой внешняя часть или кромка расположена на расстоянии SL от выступа 12, 12А-Е в боковом направлении уплотняющего устройства 10. Это значит, что свободный конец 14 может по меньшей мере частично свободно отходить в направлении от плоскости, содержащей выступ 12, 12А-Е на расстояние SL. Конец 14 может отходит в направлении, по существу перпендикулярном или близком к перпендикулярному к плоскости, в которой лежит выступ 12, 12А-Е. Конец 14 может свободно отходить на расстояние SL, измеренное от выступа 12, 12А-Е, по меньшей мере равное внутренней глубине или внутренней высоте IBH усиливающего ребра 31, 41 (см. вид внизу слева на фиг.7). Часть 13, 13А-J свободного конца также может образовать конец самого выступа 12, 12А-Е. Расстояние SL измеряется вдоль плоскости или направления по существу близкого или близкого к параллельному или параллельному плоскости основания 11, 11А, 11В, т.е. расстояние SL измеряется вбок от выступа 12, 12А-Е. Расстояние SL также может быть равно длине LB, описанной ниже.
Величина внутренней глубины или внутренней высоты (IBH) усиливающего ребра 31, 41, показанная на нижнем левом виде на фиг.7 зависит от толщины материала, из которого изготовлены вентиляционные воздуховоды 3 и 4, например, металл, толщиной 1,25 мм, и диаметра соответствующих вентиляционных воздуховодов 3 и 4. Поэтому размер каждой внешней части 13, 13А-J и ее свободного конца 14 адаптирован к IBH усиливающего ребра, диаметру фитинга 5 и внутреннего соединителя 20, диаметру вентиляционного воздуховода 3 и/или 4 и, разумеется, допускам кольцевого зазора между этими деталями, чтобы получить воздухонепроницаемое уплотнение между этими соединенными деталями.
Внешний вентиляционный воздуховод 3, 4 может надеваться скольжением в осевом направлении на конец 22 внутреннего трубчатого соединителя 20 и фитинга 5, благодаря чему уплотнение 10 может размещаться на внешней периферии внутреннего трубчатого соединителя 20 и фитинга 5 и крепиться/фиксироваться к ней. Уплотнение 10 может крепиться к проходящей по окружности канавке 21 во внутреннем трубчатом соединителе 20 и фитинге 5. Крепление уплотнения 10 осуществляется перед надеванием каждого внешнего вентиляционного воздуховода 3 или 4. Крепление уплотнения 10 может осуществляться за счет изготовления этого уплотнения интегрально с соединителем 20 и фитингом 5. Канавка 21 может быть выполнена не на внутреннем трубчатом соединителе 20 и фитинге 5, а на внешнем вентиляционном воздуховоде 3, 4. Уплотнение 10 содержит первую уплотняющую часть, т.е. основание 11, 11А-В, которое выполнено с возможностью упираться, например, своим дном, во внешнюю периферию фитинга 5 и соединителя 20 или в дно канавки 21, сформированной в одном из воздуховодов или в соединителе 20.
Выступы 12, 12А-Е образуют вторую уплотняющую часть уплотнения 10, переходящую в третью часть первичного уплотнения, т.е. в свободные уплотняющие концы, либо сформированные самими внешними частями 13, 13А-J, либо внешними свободными концами 14, либо образованные комбинацией этих деталей. Свободные концы 14 могут быть выгнутыми или вогнутыми частями 13, 13А-J. Выступы 12, 12А-Е и свободные концы 14 и внешние части 13, 13А-J выполнены с возможностью совместно создавать уплотнение за счет физического постоянного и непрерывного контакта с внутренней периферией другой трубы, т.е. внешнего вентиляционного воздуховода 3, 4 во время и после сборки/соединения, создавая воздухонепроницаемый стык.
Каждый выступ 12, 12А-Е отходит от основания 11, 11А-В уплотнения для создания уплотнения с внутренней периферией каждого внешнего вентиляционного воздуховода 3, 4 в радиальной плоскости Р (см. фиг.7), проходящей по существу перпендикулярно или перпендикулярно продольному направлению вентиляционного воздуховода перед сборкой воздуховодов.
Внешние части 13, 13А-J и/или их внешние концы 14 могут отклоняться за счет изгибания, складывания, искривления и/или высадки друг от друга или друг к другу, как показано на фиг.4-26. Эти внешние части 13А, 13В, 13С, 13D, 13E, 13F и их свободные концы 14 могут иметь форму сложенных, наклонных, отогнутых внутрь или наружу частей, расположенных на по меньшей мере одном выступе или на каждом выступе 12, 12А-Е (см. фиг.4-7, 8, 11, 12 и 19-22).
Внешние части 13G, 13H и/или их свободные концы 14 могут иметь форму, показанную на фиг.12, 14 и 23, 24 полого или сплошного круглого сечения, подобного круглому валику и/или утолщению, расположенному на конце по существу прямого или немного наклонного выступа 12, 12А-Е или такой валик и/или утолщение может являться свободным концом 14, расположенным на конце внешней части 12G, 13H. Эти иллюстративные формы могут иметь внешний радиус R (для полых и сплошных форм) и внутренний радиус r (только для полых форм), которые являются относительно большими или малыми точками, линиями или площадями контактной поверхности, которые создают более четкий и надежный контакт с внешним вентиляционным воздуховодом 3, 4 и его усиливающим ребром 31, 41, создавая улучшенное уплотнение, когда прижимаются к внешним воздуховодам. Эти внешние части 13G, 13H также могут быть ориентированы в ту же сторону, что и на фиг.23, 24 или быть обращены в другом направлении или проходить в противоположных направлениях наружу или внутрь относительно уплотнения 10, как на фиг.13 и 14, аналогично изогнутым внутрь и наружу версиям на фиг.19-21.
Внешние части 13, 13А-J и/или их свободные концы 14 могут иметь форму, показанную на фиг.15, 16 и 25, 26, с полой или сплошной многоугольной формой сечения, аналогичной квадратному, треугольному или многоугольному валику и/или утолщению, расположенному на конце по существу прямых или немного наклоненных выступов 12, 12А-Е или такой валик и/или утолщение могут являться свободными концами 14, расположенными на конце внешней части 13I, 13J. Эти иллюстративные формы могут иметь относительно острые углы, образующие точки 14, которые создают более четкий и надежный контакт с внешним вентиляционным воздуховодом 3, 4 и его усиливающим ребром 31, 41, улучшая уплотнение. Эти внешние части 13I, 13J также могут быть ориентированы в одном направлении, как на фиг.23 и 24, или обращены друг к другу или друг от друга, т.е. отходить в противоположных направлениях внутрь или наружу относительно уплотнения 10, как на фиг.13 и 14, аналогично изогнутым внутрь или наружу версиям по фиг.19-21 и фиг.25 и 26.
Непрерывный воздухонепроницаемый контакт достигается благодаря выступу 12, 12А-Е и его свободным частям и концам 13, 13А-J, которые являются гибкими и способными гнуться. Такая гибкость требуется из-за того, что усиливающее ребро 31, 41 образует спиральный полый канал Х, проходящий за шириной уплотнения 10 на стыке, при этом канал Х воздухонепроницаемо уплотнен уплотнением 10 по настоящему изобретению, как показано на фиг.6, по сравнению с уплотнением по предшествующему уровню техники, как показано на фиг.3. Это осуществляется каждой внешней частью 13, 13А-J, находящейся в постоянном физическом контакте и плотно повторяющей за счет гибкости спирально изменяющийся диаметр каждого из внешних вентиляционных воздуховодов на ребре 31, 41. Это позволяет свободным концам 14 внешних частей 13, 13А-J воздухонепроницаемо прижиматься/удерживаться на внутренней поверхности ребер 31, 41 не отгибаясь и не выходя из физического контакта с этой внутренней поверхностью ребер и самого вентиляционного воздуховода 3, 4. Уплотнение по предшествующему уровню техники, показанное на фиг.1-3 и 7, не способно удерживать свои свободные концы в контакте, плотно повторяя контуры внутренней поверхности каждого внешнего вентиляционного воздуховода 3, 4 и усиливающих ребер 31, 41 за счет своей гибкости и формы и размера уплотнения, как в настоящем изобретении. Таким образом, каждая отклоненная, наклоненная сложенная часть, круглая, многоугольная и/или изогнутая внутрь или наружу внешняя часть 13, 13А-J и их свободные концы 14 адаптированы для физического и непрерывного контакта с внутренней периферией каждого внешнего вентиляционного воздуховода 3, 4 за счет изгиба и/или перегиба, например, за счет своей гибкости, что позволяет каждой такой части 13, 13А-J или комбинации множества таких частей, содержащего по меньшей мере две или более таких частей плотно и постоянно контактировать, повторяя внутреннюю периферию каждого внешнего вентиляционного воздуховода и каждого усиливающего ребра.
Этот уплотняющий эффект по настоящему изобретению также усиливается за счет того, что внешние части 13, 13А-J и их концы 14 прижаты к внутренней периферии внешнего воздуховода 3, 4 и деформированы, т.е. их форма пластически адаптируется во время соединения и после соединения соединенных деталей 3, 4, 5, 20 вентиляционной системы.
В уплотнении 10 можно применять комбинацию внешних частей 13, 13А-J и свободных концов 14 разной формы, например, по меньшей мере одну отогнутую внутрь или наружу часть 13, 13А, 13В, 13С (см. фиг.8, 11 и 19-21) и по меньшей мере одну прямую часть 13D или по меньшей мере две прямые части 13D и 13Е (см. фиг.11). Еще одной комбинацией может быть по меньшей мере одна складывающаяся часть 13F (см. фиг.12 и 22) и по меньшей мере одна прямая часть 13D или по меньшей мере две прямых части 13D и 13E (см. фиг.11) и по меньшей мере одна изогнутая внутрь или изогнутая наружу часть 13, 13А, 13В, 13С (см. фиг.8, 11, и 19-21). Другой комбинацией может быть по меньшей мере одна изогнутая внутрь или наружу часть 13, 13А, 13В, 13С (см. фиг.8, 11 и 19-21) и по меньшей мере одна скругленная часть 13G или 13H или по меньшей мере две скругленные части 13G или 13H (см. фиг.13, 14 и 23, 24). Каждая из вышеприведенных комбинаций может быть дополнена по меньшей мере по меньшим мере одним утолщением 13I и/или 13J полого или сплошного многоугольного сечения (см. фиг.15, 16 и 25, 26). Подводя итог, каждая из вышеописанных комбинаций может комбинироваться индивидуально или парами или в любом другом количестве комбинаций, например, помимо описанных возможны комбинации из одной или более изогнутых частей 13А-D и/или одной или более скругленных частей 13G-H и/или одной или более многоугольных частей 13I-J, и/или одной или более наклонных частей 13F.
Уплотнение 10 выполнено складывающимся вниз в направлении фитинга 5 и внутреннего трубчатого соединителя 20, когда каждый внешний вентиляционный воздуховод 3, 4 надет на это уплотнение, как показано на фиг.4-7. Таким образом, уплотнение 10, т.е. его выступы 12, 12А-Е и свободные концы 14 на внешних частях 13, 13А-J могут быть сложены, например, по меньшей мере на 30° или ближе к 45°, или приблизительно на 60° - 90°, предпочтительно, на 80° - 90°. Таким образом, выступы 12, 12А-Е со своими концами 14 могут складываться из одного положения, в котором выступы проходят в по существу перпендикулярном направлении или радиально относительно продольного направления фитинга 5 и соединителя 20, в другое положение, в котором выступы проходят в направлении, наклоненном относительно продольного направления фитинга 5 и соединителя 20, или по существу параллельно продольному направлению воздуховода. Складывание или сгибание уплотняющих выступов 12, 12А-Е осуществляется влево, если справа на фитинг 5 и соединитель 20 надевается первый вентиляционный воздуховод 3, как показано на фиг.4-7, и вправо, если слева на фитинг 5 или соединитель надевается второй вентиляционный воздуховод (не показано).
Уплотнение 10 может быть изготовлено из по меньшей мере одного упругого/пластичного материала, например, полимера, этилен-пропилен-диенового каучука, нитрильного каучука и т.п., с формой сечения подобной литере U, как показано на фиг.4-10 и 19-26, и литере L, F или E, как показано на фиг.11-18, если смотреть с конца, т.е. если смотреть в направлении вдоль или параллельно еще не сформированной в кольцо полосы или если смотреть в направлении, перпендикулярном длине вентиляционных воздуховодов 3, 4. Эти выступы 12, 12А-Е образуют ножки литеры U, L, F, и E. Каждый выступ 12, 12А-Е проходит в плоскости, которая может иметь нормальный вектор, по существу параллельный продольному направлению воздуховодов 3, 4, или наклонный относительно этого направления, когда уплотнение закреплено на фитинге 5 или соединителе 20. Выступающие ножки 12, 12А-Е могут проходить в по существу радиальном направлении относительно продольного направления этих воздуховодов или в направлении, не являющемся по существу перпендикулярном к продольному направлению воздуховодов 3, 4, но несколько наклонным относительно него (см. угол α на фиг.11-18), перпендикулярным или по существу перпендикулярным к плоскости уплотняющей полосы 11, 11А-В или под углом 10° - 89° к плоскости уплотняющей полосы 11, 11А, 11В, или под углом приблизительно 10° - 90° или более если измерять от продольного направления воздуховодов 3, 4, фитинга 5 и соединителя 20.
Уплотнение 10 содержит контактные поверхности, сформированные по меньшей мере частями, но также и всеми выступами 12, 12А-Е и внешними частями 13, 13А-J и их свободными концами 14, из которых по меньшей мере одна часть одной из этих контактных поверхностей скользит в постоянном физическом контакте без прерываний по внутренним поверхностям и контурам вентиляционных воздуховодов 3, 4 и их усиливающих ребер 31, 41 и/или любым другим выступам/внешним участкам, когда воздуховоды собирают путем надевания на каждое уплотнение 10. Этот постоянный контакт достигается на каждом конце внутреннего трубчатого соединительного элемента 20. Таким образом, непрерывный физический контакт между по меньшей мере одной частью уплотнения 10 и внутренней поверхностью вентиляционных воздуховодов 3 и 4, включая их усиливающие ребра 31, 41, позволяет получить эффективное и надежное уплотнение каждого стыка воздуховода по настоящему изобретению. Это также является следствием того, что каждая внешняя часть 13, 13А-J со своими свободными концами 14 выступает дальше, благодаря своей форме и длине, за счет чего возникает гарантированный и надежный постоянный/непрерывный контакт между уплотнением 10 и внутренними поверхностями вентиляционных воздуховодов 3, 4, включая их усиливающие ребра 31, 41. Эта улучшенная способность выдвигаться, входит в контакт и остается в контакте с внутренними поверхностями вентиляционных воздуховодов 3, 4, включая их усиливающие ребра 31, 41 гарантируется отклонением внешних частей 13, 13А-J и количеством выступов и внешних частей, например, одним выступом с одной внешней частью создает эффективное уплотнение, но выступ с двумя внешними частями создает более эффективное уплотнение. Тоже относится и к случаю, когда используются два выступа, каждый из которых имеет одну внешнюю часть, тогда как два выступа, каждый из которых имеет по меньшей мере две внешние части, создают еще более эффективное уплотнение. Такая улучшенная способность выдвижения и вхождения в контакт и удержания контакта с внутренними поверхностями вентиляционных воздуховодов, включая их усиливающие ребра, гарантирована отклонением свободных концов 14. Такая улучшенная способность выдвижения и вхождения в контакт и удержания контакта с внутренними поверхностями вентиляционных воздуховодов, включая их усиливающие ребра, гарантирована формой свободных концов 14. Такая улучшенная способность выдвижения и вхождения в контакт и удержания контакта с внутренними поверхностями вентиляционных воздуховодов 3, 4, включая их усиливающие ребра 31, 41, гарантирована размером свободных концов 14. То же относится и к случаю, когда используются два выступа, имеющих одну внешнюю часть, которая в свою очередь имеет два свободных конца, тогда как два выступа, каждый из которых имеет по меньшей мере две внешних части с двумя свободными концами, создает еще более эффективное уплотнение. Такая улучшенная способность выдвижения и вхождения в контакт и удержания контакта с внутренними поверхностями вентиляционных воздуховодов 3, 4, включая их усиливающие ребра 31, 41, гарантирована отогнутыми внутрь или наружу внешними частями 13, 13А-J. Эффект этого решения заключается в том, что уплотнение 10 сохраняет и улучшает уплотнение за счет обеспечения постоянного "касания" между уплотнением и поверхностями воздуховодов 3, 4 для поддержания воздухонепроницаемого уплотнения каждого стыка. Все эти иллюстративные формы внешних частей 13, 13А-J имеют форму, размер и толщину, которые образуют точки, линии или области контактных поверхностей, которые создают адаптивный и более четкий и надежный контакт с внешним вентиляционным воздуховодом 3, 4 и его усиливающим ребром 31, 41, создавая улучшенное уплотнение при прижимании к внутренней стороне внешних воздуховодов. Такой уплотняющий эффект также улучшается благодаря применению более чем одного выступа, который, в свою очередь, может иметь более чем одну внешнюю часть, из которых каждая внешняя часть может иметь более чем один свободный конец, поскольку двойное складывание становится более плотным и каждый выступ, внешняя часть и свободный конец взаимодействуют с другими соответствующими уплотняющими деталями, дополнительно улучшая уплотнение и увеличивая площадь уплотнения и количество уплотняющих деталей/поверхностей.
Каждая внешняя часть 13, 13А-J уплотнения 10 проходит на расстояние HS от внешней периферии фитинга 5, 20 и отклоняется по меньшей мере частично на расстояние SL от плоскости, в которой лежит выступ 12, 12А-Е. Каждая внешняя часть 13, 13А-J уплотнения 10 может быть изогнута так, чтобы являться частью полуокружности или по существу всей окружности с радиусом R, который может быть адаптирован под разные размеры воздуховодов 3, 4 и усиливающих ребер 31, 41. На фиг.8 показаны внешние части 13А и 13В, отогнутые друг от друга, и уплотнение 10. На фиг.11 показаны внешние части 13А и 13С на выступе 12С, при этом одна часть 13А показана штриховыми линиями и отогнута влево от другой части 13С, которая отогнута вправо и к уплотнению 10. Выступы 12D-E и внешние части 13D-E показаны прямыми и представлены штриховыми линиями как другие возможные формы и типы уплотнения 10. Расстояние HS достаточно велико, чтобы один выступ мог изгибаться в уплотняющий контакт с любым другим выступом, если применяется более чем один выступ.
Каждый выступ 12, 12А-Е может иметь переменную толщину T, t так, чтобы выступы были гибкими, например, изгибались достаточно гибко. Такая переменная толщина выполняет управляемую и компенсирующую изменения диаметра и корректирующую неисправности функцию, усиливающую эффект уплотнения, поскольку по меньшей мере части выступов 13, 13F-J и их концов, как и они в целом, могут образовать контактные поверхности, из которых по меньшей мере одна часть одной из этих контактных поверхностей эффективно и надежно скользит в постоянном физическом контакте без разрывов по внутренним поверхностям и контурам вентиляционных воздуховодов 3 и 4 и их усиливающих ребер 31, 41, когда воздуховоды соединяют путем надевания на каждое уплотнение 10 на каждом конце 22, 23 внутреннего трубчатого соединителя 20. Согласно настоящему изобретению непрерывный физический контакт выступов 12, 12А-Е переменной толщины и их концов 13, 13А-J, 14 между по меньшей мере одной частью уплотнения 10 и внутренней поверхностью вентиляционных воздуховодов 3, 4, включая их усиливающие ребра 31, 41 улучшает эффективность и надежность уплотнения каждого стыка.
Уплотнение 10, показанное на фиг.11-26, содержит левый выступ 12С и внешнюю часть 13А или 13С, тогда как другие выступы 12D и 12Е отходят в по существу прямом направлении, даже если правый выступ 12D в качестве примера имеет наклонную поверхность, обращенную внутрь уплотнения к другим двум выступам. Правый выступ 12D может проходить под углом α, не равным 90°. Каждый выступ 12С, 12D и 12Е содержит свободные концы 13С, 13D 13Е, 14. Каждый выступ 12С, 12D и 12Е может являться ножками L-, F- или Е-образного сечения. Выступ 12С может проходить в направлении не наклоненном, или параллельном каждому из других выступов 12D и 12Е, проходя под углом большим или меньшим 90° к продольному направлению воздуховодов 3, 4 и основания 11, 11А, 11В уплотнения 10. По меньшей мере один выступ или все выступы 12, 12А-Е могут проходить под углом α, равным приблизительно 90° или отклоняющимся от 90°. Левый выступ 12С может проходить под углом α, равным приблизительно 90° или проходить параллельно другим выступам 12D, 12Е. Если уплотнение 10 содержит три выступа 12С, 12D и 12Е, как на фиг.11, основание 11 уплотнения 10 состоит из одного/первого отрезка 11А полосы между левым выступом 12С и средним выступом 12Е и другого/второго отрезка полосы 11В справа между правым выступом 12D и средним выступом 12Е.
Уплотнение 10, содержащее выступы 12, 12А-Е с внешними частями 13, 13А-J и свободными концами 14 может иметь каждый конец 14, выполненный как кромка, по которой с плотной посадкой скользит каждый вентиляционный воздуховод 3, 4 так, чтобы каждая кромка прижималась и изгибалась, входя в уплотняющий контакт с внешним воздуховодом 3, 4 и внутренним трубчатым соединителем 20. Уплотнение 10 может иметь только одну кромку 14, если имеется только один выступ. Каждый свободный конец 14 может быть разделен на две кромки, как показано на фиг.21, как язык змеи. Эта форма дает еще более эффективное уплотнение, поскольку по меньшей мере два свободных конца 14 на одном выступе 12, 12А-Е с по меньшей мере одной внешней частью 13, 13А-J взаимодействуют и контактируют с внешними воздуховодами большей площадью. Альтернативно, применяются по меньшей мере четыре свободных конца 14, поскольку используются по меньшей мере два выступа 12, 12А-Е и каждый выступ имеет по меньшей мере одну внешнюю часть 13, 13А-D для усиления эффекта уплотнения дополнительно увеличенной контактной поверхностью. Каждая кромка 14 уплотнения 10 может быть прижата и изогнута в уплотняющий контакт с внешним воздуховодом 3, 4 и фитингом 5 и/или внутренним трубчатым соединителем 20 и в уплотняющий контакт с другой кромкой, если применяются более чем две кромки 14, или внешний воздуховод 3, 4 и его ребра 31, 41 прижаты в контакт с более чем одной кромкой, если применяется более двух выступов из которых каждый выступ может иметь по меньшей мере одну кромку 14. Внешний воздуховод 3, 4 и его ребра 31, 41 могут быть прижаты в контакт по меньшей мере одной кромкой (или двумя кромками, если применяется больше двух выступов) поскольку не все выступы, но один должен быть достаточного длинным, чтобы создавать эффект уплотнения; достаточно, чтобы лишь один выступ имел отклонение, изогнутую внутрь или наружу часть, или скругленную или многоугольную форму, или достаточно большой размер, или достаточную длину, чтобы получить эффект уплотнения по настоящему изобретению между фитингом 5, 20 и внутренней поверхностью вентиляционных воздуховодов 3, 4 и их усиливающими ребрами 31, 41 благодаря способности поддерживать уплотняющий контакт с внешними частями 3, 4, 5, 20 вентиляционной системы. Каждый выступ 12, 12А-Е, имеющий по меньшей мере одну внешнюю часть 13, 13А-D может поддерживать уплотняющий контакт с любым другим выступом 12, 12А-Е и/или с любой другой внешней частью 13, 13А-D и каждой деталью 3, 4, 5, 20 вентиляционной системы, если применяется более чем один выступ/внешняя часть (см. фиг.4-6).
Каждый выступ 12, 12А-Е сложен вдвое, по меньшей мере на части его свободной длины, например, по меньшей мере вдоль внешней части 13, 13А-J и/или по меньшей мере вдоль свободного конца 14, путем отгибания вниз (см. фиг.6 и 7), создавая вышеописанный уплотняющий контакт так, что сложенная вдвое форма создает эффект воздухонепроницаемого уплотнения, когда вентиляционные воздуховоды 3, 4 надеты на достаточное расстояние на каждый конец 22 фитинга 5/внутреннего трубчатого соединительного элемента 20. Средний выступ 12Е имеет средний свободный конец 13Е, 14, который может отгибаться (не показано) таким же образом, что и другие части и свободные концы 13А-D, 14 или оставаться прямым, как показано на фиг.11. Средний выступ 12Е может изгибаться (не показано) таким же образом, что и другие выступы 12А-D, когда вентиляционный воздуховод 3, 4 надевают на соединитель 20, или оставаться прямым, если его высота меньше чем высота других выступов так, что вентиляционный воздуховод не может контактировать и, следовательно, не может прижимать средний выступ 12Е вниз, отгибая его к соединителю 20, как показано на фиг.11.
Кроме того, предпочтительная толщина T, t уплотнения 10 и его выступов 12А-Е и внешних частей 13, 13А-J, 14 также оптимизирует гибкость и жесткость тех частей уплотнения 10, которые создают воздухонепроницаемое уплотнение, не допуская излишней "мягкости" уплотнения 10 и его частей. Свободный конец 14 может иметь другую толщину, предпочтительно, меньшую, чем остальная внешняя часть 13, 13А-J и/или выступ 12, 12А-Е.
Ножки 12А и 12С показаны как левые на фиг.8, 11 и 21-26, а ножки 122В и 12D показаны как правые на тех же чертежах, но этот порядок зависит от того, в каком направлении смотреть на уплотнение 10. Более того, эти ножки 12А-Е, например, 12А, 12В, 12С и 12D могут быть наклонены под углом α влево или вправо на этих чертежах в зависимости от применения уплотнения 10. Кроме того, внешние части 13, 13А-J, 14 могут быть изогнуты влево на фиг.8-20 или вправо на этих же чертежах, в зависимости от того, с какого направления надевается на уплотнение 10 вентиляционный воздуховод.
На фиг.11 показана ножка или кромка 12С с внешними частями 13А и 13С, показанными сплошными и штриховыми линиями, отклоненными или отогнутыми влево или вправо, в зависимости от того, является ли правая короткая ножка 12D ближайшей к концу 22, 23 соединителя 10 или более длинная ножка 12С расположена ближе всего к концу соединителя, когда соединитель подсоединен. Если короткая ножка 12D является ближайшей к концу соединителя, внешняя часть 13С, 14 более длинной ножки 12С отклоняется или сгибается вправо, т.е. отогнутая часть 13С длинной ножки 12С отклоняется в сторону короткой ножки 12D. Если длинная ножка 12С является ближайшей к концу соединителя, внешняя часть 13А, 14 длинной ножки 12С отклоняется или сгибается влево на фиг.11, т.е. внешняя часть 13А длинной ножки 12С отклоняется или сгибается от короткой ножки 12D.
На фиг.8 и 11-16 ширина WB основания 11, 11А, 11В уплотнения 10, измеренная в плоскости нижней стороны/дна основания уплотнения приблизительно на 10-50% меньше чем ширина WE уплотнения 10, измеренная на уровне внешней части 13, 13А-J, 14 над основанием, но в плоскости, параллельной основанию уплотнения. Высота HS уплотнения 10, измеренная вертикально от нижней стороны/дна основания 11, 11А, 11В уплотнения приблизительно на 10-40% больше, чем ширина WB уплотнения, измеренная от плоскости нижней стороны/дна основания 11, 11А, 11В уплотнения 10 для внешних углов/кромок 14 уплотнения поперечно, т.е. в продольном направлении воздуховодов 3, 4. Высота h каждого выступа 12, 12А-Е измеряется так же, как и высота HS и h адаптирована к варианту применения каждого уплотнения 10. Длина LB (вертикально на фиг.8 и 11-16) каждой внешней части 13, 13А-J составляет по меньшей мере 30-60% высоты HS. Длина или высота LB может быть равна высоте симметричной внешней части 13, 13А-J или радиусу R или r или диаметру, если форма внешней части 13, 13А-J скруглена или является круглой.
Уплотнение 10 может иметь толщину T, t каждого выступа 12, 12А-Е, уменьшающуюся от основания 11, 11А, 11В к концу 14 каждой внешней части 13, 13А-J для повышения гибкости и адаптируемости к изменяющимся диаметрам воздуховода 3, 4 и ребер 31, 41 (см. фиг.8-13). Один пример толщины каждого выступа 12, 12А-Е уменьшается от Т, равной 1-5 мм у основания 11, 11А, 11В, до t, равном 0,5-3 мм у конца 14. Толщина Т, t может быть одинаковой вдоль всего выступа 12, 12А-Е. В уплотнении 10 высота h может быть равна толщине Т, t. На фиг.14-26 числовые значения T, t не показаны, но в этих уплотняющих устройствах 10 толщина, разумеется имеется и может меняться так же, как и толщина в уплотняющих устройствах по фиг.4-13.
Уплотнение 10 также может быть изготовлено из двух разных упругих материалов для достижения той же функциональности, в зависимости от варианта применения, например, его внешние части и/или свободные концы 13, 13А-J, 14 могут быть изготовлены из одного упругого материала, а выступы 12, 12А-Е могут быть изготовлены из другого упругого материала. То же относится и к основанию 11, 11А-В уплотнения.
На фиг.8, 11, 13 и 14 каждый конец 14 и/или внешняя часть 13, 13А-J может иметь радиус R, r кривизны от приблизительно 5 мм до приблизительно 20 мм в зависимости от размера вентиляционных воздуховодов 3, 4 и фитинга 5 и внутреннего трубчатого элемента 20.
Первый аспект настоящего изобретение относится к уплотняющему устройству 10 для стыка между по меньшей мере одним фитингом 5, 20 вентиляционного воздуховода и по меньшей мере одним вентиляционным воздуховодом, имеющим по меньшей мере одно спиральное усиливающее ребро 31, 41, в котором уплотняющее устройство проходит непрерывно вокруг внешней периферии по меньшей мере одного конца 22, 23 фитинга вентиляционного воздуховода и содержит по меньшей мере один выступ 12, 12А-Е, который отходит наружу от внешней периферии фитинга вентиляционного воздуховода для прилегания к внутренней поверхности внешнего вентиляционного воздуховода, при этом уплотняющее устройство далее содержит по меньшей мере одну внешнюю часть 13, 13А-J, 14, на выступе, в котором эта внешняя часть выполнена с возможностью физического и непрерывного контакта с внутренней периферией вентиляционного воздуховода и внутренней поверхностью усиливающего ребра на стыке, при этом усиливающее ребро образует спирально изменяющийся диаметр внешнего вентиляционного воздуховода, благодаря чему уплотняющее устройство 10 создает воздухонепроницаемое уплотнение стыка между фитингом вентиляционного воздуховода, внутренней периферией внешнего вентиляционного воздуховода и спирально изменяющейся внутренней периферией усиливающего ребра воздуховода посредством выступа 12, 12А-Е и его внешней части 13, 13А-J, 14, проходящих в разных направлениях для обеспечения возможности дотягиваться и находится в постоянном физическом контакте и плотно повторять внутреннюю периферию вентиляционного воздуховода, включая его спирально изменяющуюся внутреннюю периферию на внутренней стороне усиливающего ребра, когда фитинг вентиляционного воздуховода и внешний вентиляционный воздуховод соединены друг с другом.
Таким образом, переход между каждым выступом 12, 12А-Е и его внешней частью 13, 13А-J, 14 может быть плавным за счет плавного изгиба, как показано на фиг. 4-6, 8, 11, 13, 14, 19-21, 23 и 24. Переход между каждым выступом 12, 12А-Е и его внешней частью 13, 13А-J, 14 может быть более выраженным за счет наклона и/или более острого и/или резкого искривления, как показано на фиг.12, 15, 16, 22, 25 и 26. Переход между каждым выступом 12, 12А-Е и его внешней частью 13, 13А-J, 14 может быть более угловатым с по меньшей мере одной угловой областью и/или может быть более или менее острым или скругленным, как показано на фиг.12, 15, 16, 22, 25 и 26. Каждая внешняя часть 13, 13А-J, 14 может иметь по меньшей мере один конец, или острие и/или область острого угла, как показано на фиг.12, 15, 16, 22, 25 и 26. Выступ и его внешняя часть уплотнения 10 адаптированы и имеют такую форму, чтобы они проходили в разных плоскостях и/или были обращены в разные стороны, чтобы дотягиваться и находиться в постоянном физическом контакте и плотно повторять внутреннюю периферию вентиляционного воздуховода, включая его спирально изменяющуюся внутреннюю периферию на внутренней стороне усиливающего ребра, когда фитинг вентиляционного воздуховода и внешний вентиляционный воздуховод соединены друг с другом. Таким образом, это позволяет выступу 12, 12А-Е и его внешней части 13, 13А-J, 14, дополнять друг друга когда они прижаты внешним вентиляционным воздуховодом при соединении и могут доставать до более удаленных областей и прижиматься к большим внутренним поверхностям воздуховода 3, 4 и спирального усиливающего ребра 31, 41 и к большим внешним поверхностям внутреннего трубчатого элемента 20 и/или вентиляционного фитинга 5 по сравнению с уплотнениями по предшествующему уровню техники.
Второй аспект настоящего изобретения относится к уплотняющему устройству 10 согласно первому аспекту, в котором каждая внешняя часть 13, 13А-J, имеет по меньшей мере один свободный конец 14, расположенный на расстоянии SL от выступа 12, 12А-Е, при этом расстояние SL измеряется вдоль плоскости, по существу параллельной продольному направлению фитинга 5, 20 вентиляционного воздуховода и равно по меньшей мере внутренней высоте IBH спирального усиливающего ребра 31, 41. Третий аспект настоящего изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по второму аспекту, в котором расстояние SL от по меньшей мере одного выступа 12, 12А-Е больше чем внутренняя высота IBH спирального усиливающего ребра 31, 41. Четвертый аспект изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по любому предшествующему аспекту, в котором уплотняющее устройство содержит по меньшей мере два выступа 12, 12А-Е. Пятый аспект изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по любому предшествующему аспекту, в котором уплотняющее устройство содержит по меньшей мере две внешние части 13, 13А-J, 14. Шестой аспект изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по пятому аспекту, в котором содержит по меньшей мере два свободных конца 14. Седьмой аспект изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по любому предшествующему аспекту, в котором внешняя часть 13, 13А-J проходит в направлении, отклоняющемся от плоскости, в которой проходит соответствующий выступ 12, 12А-Е. Восьмой аспект изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по любому предшествующему аспекту, в котором по меньшей мере одна внешняя часть 13, 13А-J, 14 расположена на каждом конце каждого выступа 12, 12А-Е. Девятый аспект изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по любому из 5-8 аспектов, когда седьмой и восьмой аспекты зависят от четвертого аспекта, в котором первая внешняя часть 13, 13А-J на конце первого выступа 12А, 12С проходит в другом направлении относительно второй внешней части 13, 13В-J, 14, расположенной на конце второго выступа 12В, 12D. Десятый аспект изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по любому из 4-9 аспектов, в котором внешние части 13, 13А-J, 14 на концах выступов 12, 12А-Е проходят в противоположных направлениях относительно друг друга. Одиннадцатый аспект изобретения относится к уплотняющему устройству 10 по любому из 4-10 аспектов, в котором внешние части 13, 13А-J, 14 на концах выступов 12А-Е имеют обратные формы относительно друг друга.
Позиции на чертежах
1 - уплотняющее кольцо по прототипу
2 - внутренний трубчатый элемент для соединения вентиляционных воздуховодов
3 - первый внешний вентиляционный воздуховод
4 - второй внешний вентиляционный воздуховод
5 - вентиляционный фитинг, например, заглушка, демпфер, редуктор, тройник
10 - уплотняющее устройство на стыках вентиляционных воздуховодов
11 - основание/полоса уплотнения
11А - первая/левая часть основания/полосы уплотнения
11В - вторая/правая часть основания/полосы уплотнения
12 - ножка/выступ уплотнения
12А-Е - ножки/выступы уплотнения
13 - внешняя часть ножки/выступа уплотнения
13А-J - внешние части ножки/выступа уплотнения
14 - свободный конец внешней части 13, 13А-J
20 - ниппель/внутренний трубчатый элемент/соединитель/ниппель/ крышка/муфта
21 - канавка/канал для крепления уплотнения
22 - первый конец внутреннего трубчатого элемента/соединителя
23 - второй конец внутреннего трубчатого элемента/соединителя
31 - усиливающий/придающий жесткость ребро/выступ/вздутие на первом внешнем воздуховоде
32 - конец первого внешнего вентиляционного воздуховода
41 - усиливающий/придающий жесткость ребро/выступ/вздутие на втором внешнем воздуховоде
42 - конец второго внешнего вентиляционного воздуховода
α - угол между выступом и плоскостью основания
R, r - радиус кривизны скругленной/выгнутой части 13А-D, 13G, 13H
h - высота каждого выступа 12
HS - общая высота уплотнения 10
IBH - внутренняя высота/глубина усиливающего ребра 31, 41
LB - радиальная/вертикальная длина каждой внешней части 13, 13А-J
SL - длина выступания внешней части от стороны ножки 12, 12А-Е вбок
WE - общая ширина уплотнения, измеренная по внешней части 13, 13А-J в плоскости, параллельной основанию 11, 11А, 11В уплотнения
WB - ширина основания 11, 11А, 11В уплотнения, измеренная параллельно и в плоскости нижней стороны/дна основания уплотнения.