УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОНЦОВ ДВУХ ТРУБ Российский патент 1994 года по МПК F16L21/06 

Изобретение относится к узлам для соединения деталей, в частности к узлу для соединения концов двух труб.

Известен узел для соединения концов двух труб, содержащий зажимную втулку, охватывающую концы обеих труб, уплотнительное кольцо и дополнительный соединительный элемент (полезная модель: Е N 8904526.2, кл. F 16 L 21/06, 1989). Дополнительный соединительный элемент выполнен в виде трубчатого элемента, который размещается внутри двух соединяемых труб в зоне их концов.

Недостаток этого узла заключается в том, что его сборка и конструкция сравнительно сложны.

Целью изобретения является облегчение сборки узла при одновременном упрощении его конструкции.

Для этого в узле для соединения концов двух труб, содержащем зажимную втулку, охватывающую концы обеих труб, уплотнительное кольцо и дополнительный соединительный элемент, дополнительный соединительный элемент выполнен в виде по крайней мере одного стопорного элемента, размещенного между зажимной втулкой и наружной стенкой конца одной или обеих труб.

На фиг. 1 изображен предлагаемый узел для соединения концов двух труб, при этом конец одной трубы выполнен без расширения, а конец другой трубы - с расширением; на фиг.2 - вариант выполнения узла, концы обеих труб выполнены без расширения.

Фиг. 1 показывает предлагаемый узел для соединения конца трубы 1 с концом трубы 2. Труба 1 на своем обращенном к узлу конце, выполненном профилированным, не имеет расширения, труба 2 на своем обращенном к узлу конце выполнена с расширением 3, которое может иметь рюмкообразно расширенную форму. Расширение 3 может быть выполнено из цилиндрического участка и двух примыкающих к нему конических участков, благодаря чему в любом случае со стороны торца расширения 3 диаметр стенки трубы 2 уменьшается на некоторую величину к центру. Обе трубы 1 и 2 могут быть выполнены из металлического материала, например, из стали или пластмассы. Обращенный к узлу конец трубы 1 выполнен со слегка коническим в направлении узла участком 4.

Предлагаемый узел для соединения концов труб 1 и 2 содержит зажимную втулку 5, снаружи обхватывающую расширение 3 и выполненную с возможностью регулирования диаметра с помощью винта 6 в виде зажимной скобы. Зажимная втулка 5 имеет средний цилиндрический участок 7, к которому с обеих сторон примыкают участки 8 и 9, сужающиеся в отвернутую от участка 7 сторону. Участки 8 и 9 имеют такой размер, что они заканчиваются на небольшом расстоянии от наружных стенок труб 1 и 2. Зажимная втулка 5, в частности ее средний цилиндрический участок 7, имеет такую длину по сравнению с длиной расширения 3, что последнее приблизительно наполовину входит в зажимную втулку 5. Предпочтительно зажимная втулка 5 выполнена из того же материала, что и трубы 1 и 2, напр. из металла, в частности стали, или из пластмассы.

Предлагаемый узел, кроме зажимной втулки, содержит дополнительный соединительный элемент, выполненный в виде стопорного элемента 10, имеющего в основном трапецеидальное поперечное сечение и длину, приблизительно соответствующую половине длины зажимной втулки 5. Стопорный элемент 10 снаружи прилегает к внутренней стенке конического участка 9 и частично к внутренней стенке цилиндрического участка 7. Кроме того, стопорный элемент 10 с внутренней стороны выполнен профилированным в соответствии с профилированием на наружной стенке трубы 1, благодаря чему достигается действующее в осевом направлении геометрическое замыкание. Кроме того, стопорный элемент 10 может быть выполнен разрезным с внутренней поверхностью, адекватной наружной поверхности труб, что позволяет упруго изменять его внутренний диаметр при приложении давления в радиальном направлении. Стопорный элемент 10 может изменяться по диаметру также за счет подвода тепла, т.е. он может быть выполнен из материала, который при воздействии тепла обладает эластичной деформируемостью, а при охлаждении вновь твердеет.

В полости между внутренней стороной расширения 3 и наружной стороной конца трубы 1 установлено уплотнительное кольцо 11, которое участком 12 охватывает конец расширения 3 и введено внутрь до внутренней стороны цилиндрического участка 7. Уплотнительное кольцо 11 может быть выполнено из пластмассы, напр. из эластомера. Состав материала уплотнительного кольца выбирается в соответствии со средой, протекающей по трубам 1 и 2, чтобы между материалом уплотнительного кольца 11 и средой не происходило никаких химических реакций.

Для сборки предлагаемого узла сначала на конец трубы 1 надевается стопорный элемент 10 и в расширение 3 вставляется уплотнительное кольцо 11. Затем конец трубы 1 вставляется в конец трубы 2 до прилегания участка 4 к внутренней стороне расширения 3, причем после установки зажимной втулки 5 и затяжки винтов 6 материал уплотнительного кольца 11 впрессовывается между внутренней стороной расширения 3 и наружной стороной конца трубы 1. В результате этого между внутренней стороной стопорного элемента 10 и наружной стороной конца трубы 1 в сочетании с зажимной втулкой получается надежное геометрическое замыкание.

На фиг. 2 показан предлагаемый узел для соединения концов труб 1 и 2, которые в данном случае не имеют расширения. Обе трубы выполнены с профилированной наружной стенкой и снабжены коническим участком 4, при этом концы труб 1 и 2 расположены встык. Кроме стопорного элемента 10, предлагаемый узел содержит еще дополнительный стопорный элемент 13, причем элементы 10 и 13 выполнены одинаково и имеют треугольное или трапециевидное поперечное сечение. При этом стопорный элемент 10 и дополнительный стопорный элемент 13 установлены симметрично относительно радиальной плоскости через место стыка концов труб 1 и 2. Они снаружи прилегают к внутренним сторонам конических участков 4, а также частично к цилиндрическому участку 7 и изнутри к наружным сторонам концом труб 1 и 2. В данном случае стопорные элементы 10 и 13 выполнены с профилированной внутренней стенкой, соответствующей профилированию на наружной стороне концов труб 1 и 2. Она прилегает к внутренней стороне цилиндрического участка 7 зажимной втулки 5. Вследствие выполнения стопорных элементов 10 и 13 в осевом направлении образуется полость, в которую может вытесняться материал уплотнительного кольца 11 при затягивании винта 6.

Для предотвращения вытеснения наружу материала уплотнительного кольца 11 при затягивании винта 6 через зазор выполненной с продольным разрезом зажимной втулки 5 последняя известным образом может быть снабжена язычком, перекрывающим зазор. Согласно другому варианту выполнения изобретения уплотнительное кольцо 11 может быть снабжено разрезным кольцом, выполненным, например, из листовой стали, или другим армирующим элементом, который или надевается на уплотнительное кольцо 11 снаружи, или частично встроен в него.

В этом случае, если конца труб 1 и 2 не снабжены коническим участком 4 или если участки 4 коротки, то профилирование на наружной стенке концов труб 1 и 2 может заполняться заливочной массой, например реакционной смолой, или соответствующим материалу уплотнительного кольца 11 клеем на основе растворителя для того, чтобы предотвратить повреждение уплотнительного кольца 11 при завинчивании винта 6. Благодаря сглаживанию таким образом круговых каналов обеспечивается повышение эффекта уплотнения.

Сборка предлагаемого узла на фиг. 2 в основном осуществляется аналогично сборке узла согласно фиг.1. Сначала на концы труб 1 и 2 надеваются разрезные стопорные элементы 10 и 13, а затем после предварительного нанесения заливной массы на наружные стороны концов труб 1 и 2 надевается уплотнительное кольцо 11 в зоне стыка между концами труб 1 и 2. В конце устанавливается зажимная втулка 5. После затягивания винта 6 получается надежное соединение с геометрическим замыканием стопорных элементов 10 и 13 с коническими участками 8 и 9 зажимной втулки 5 с одной стороны и профилированными концами труб 1 и 2 с другой стороны.

Сущность изобретения: зажимная втулка охватывает концы обеих труб. Соединительный элемент выполнен в виде стопорного элемента, размещенного между втулкой и наружной стенкой конца одной или обеих труб. Стопорный элемент выполнен разрезным с внутренней поверхностью, адекватной наружной поверхности труб, из материала, который при воздействии тепла обладает эластичной деформируемостью, а при охлаждении вновь твердеет. Уплотнительное кольцо размещено между внутренней стенкой конца одной трубы и наружной стенкой тругой трубы. 6 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ КОНЦОВ ДВУХ ТРУБ, содержащий зажимную втулку, охватывающую концы обеих труб, уплотнительное кольцо и дополнительный соединительный элемент, отличающийся тем, что дополнительный соединительный элемент выполнен в виде по крайней мере одного стопорного элемента, размещенного между зажимной втулкой и наружной стенкой конца одной или обеих труб. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что стопорный элемент выполнен разрезным с внутренней поверхностью адекватной наружной поверхности труб. 3. Узел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что стопорный элемент выполнен из материала, который при воздействии тепла обладает эластичной деформируемостью, а при охлаждении вновь твердеет. 4. Узел по пп.1 - 3, отличающийся тем, что в случае выполнения труб из металлического материала стопорный элемент и зажимная втулка выполнены из того же материала. 5. Узел по пп.1 - 4, отличающийся тем, что в случае выполнения конца одной трубы с расширением и выполнения конца другой трубы с профилированной наружной стенкой, причем конец другой трубы вставлен в конец одной трубы, уплотнительное кольцо размещено между внутренней стенкой конца одной трубы и наружной стенкой другой трубы. 6. Узел по п.5, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо установлено с обеспечением охвата торцевой стороны конца одной трубы. 7. Узел по пп.1 - 6, отличающийся тем, что в случае выполнения концов обеих труб с наружным профилем и их расположения встык и в случае наличия двух стопорных элементов последние установлены симметрично относительно радиальной плоскости через место стыка, а уплотнительное кольцо перекрывает место стыка.