УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ Российский патент 1996 года по МПК F16L15/00 

Изобретение относится к устройствам для соединения труб и может быть использовано в оборудовании санитарно-технического назначения.

Известен узел соединения труб [1] содержащий штуцер, в средней части которого выполнена многогранная головка под ключ, а на наружных поверхностях концов штуцера выполнены цилиндрические резьбовые поверхности, предназначенные для взаимодействия с соответствующими цилиндрическими резьбовыми поверхностями, выполненными на внутренних поверхностях концов соединяемых труб, и уплотнительные манжеты, размещаемые между торцами труб.

Данное техническое решение, во-первых, не обеспечивает возможности поворота соединяемых труб вокруг их осей при их ориентации без потери герметичности соединения. Во-вторых, невозможно достичь герметичности данного узла без использования уплотнительных манжет. Кроме того, он имеет ограниченное применение, поскольку обеспечивает соединение только специальных труб, торцовые поверхности которых имеют определенный профиль.

Известен узел соединения труб [2] содержащий муфту, выполненную в виде полой втулки, на внутренней поверхности которой выполнены цилиндрическая резьба, предназначенная для взаимодействия с цилиндрической резьбой, выполненной на наружной поверхности выступа одной из труб, и кольцевой буртик, предназначенный для взаимодействия с торцом цилиндрического выступа второй трубы, шарики и уплотнительная манжета, установленная между торцами соединяемых труб. Этот узел обеспечивает поворот труб вокруг их осей в процессе их ориентации без потери герметичности соединения.

Однако этот узел во-первых, конструктивно сложен, поскольку содержит такие элементы, как уплотнительная манжета и шарики. Во-вторых, он имеет ограниченное применение, поскольку обеспечивает соединение только специальных труб, на наружных поверхностях которых выполнены цилиндрические выступы, а на наружной поверхности одной из труб и внутренней поверхности другой трубы выполнены лунки под шарики.

Наиболее близким к изобретению является узел соединения труб [3] содержащий штуцер, в средней части которого выполнена многогранная головка под ключ, при этом на наружной поверхности одного конца штуцера выполнена коническая резьба, а другой конец штуцера предназначен для соединения с трубой, Г-образную муфту, на внутренней поверхности одного конца которой выполнена коническая резьба, предназначенная для взаимодействия с конической резьбой одного конца штуцера, а на внутренней поверхности другого конца муфты выполнена цилиндрическая резьба, предназначенная для соединения с второй трубой, и уплотнительную манжету, расположенную между торцом муфты и головкой под ключ штуцера. Такой узел, во-первых, не обеспечивает возможности поворота соединяемых труб вокруг оси штуцера при их ориентации без потери герметичности соединения. Во-вторых, невозможно достичь герметичности данного узла без применения уплотнительной манжеты. В-третьих, он не обеспечивает соединения трех и более труб при одновременном обеспечении возможности их поворота вокруг оси штуцера при ориентации без потери герметичности соединения.

Всех этих недостатков лишен предложенный узел соединения труб. Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей узла соединения труб и упрощении его конструкции, достигаемых за счет обеспечения возможности независимого поворота нескольких труб вокруг общей оси поворота без потери герметичности соединения и отсутствии в узле уплотнительных элементов.

Этот технический результат достигается за счет того, что узел соединения труб содержит штуцер, в средней части которого выполнена головка под ключ, а на наружных поверхностях обоих концов штуцера выполнены конические резьбовые поверхности, две соединительные муфты, на внутренних поверхностях концов каждой из которых выполнены цилиндрические резьбовые поверхности, причем цилиндрическая резьбовая поверхность на одном конце каждой муфты предназначена для взаимодействия с соответствующей конической резьбовой поверхностью штуцера, а цилиндрическая резьба на другом конце каждой муфты предназначена для присоединения соответствующей трубы, при этом длины обеих конических резьбовых поверхностей штуцера удовлетворяют условию l_к≥ 0,8l_ц + (1) где l_к длина конической резьбовой поверхности;
l_ц длина цилиндрической резьбовой поверхности, сопряженной с соответствующей конической резьбовой поверхностью;
t шаг резьбы;
α- требуемый угол поворота трубы.

При этом муфты могут выполняться Г-образными, прямыми, Т-образными, крестообразными, причем в любых сочетаниях и количестве.

На фиг. 1 изображен узел в разрезе; на фиг. 2 узел с Т-образной муфтой.

Узел соединения двух труб (фиг. 1) содержит штуцер 1, в средней части которого выполнена многогранная головка под ключ, а на наружных поверхностях его концов выполнены конические резьбовые поверхности 2, 3. Узел содержит также две Г-образные соединительные муфты 4 и 5, в которых выполнены цилиндрические резьбовые поверхности 6, 7 и 8, 9 соответственно. Цилиндрическая резьбовая поверхность 6 муфты 4 и цилиндрическая резьбовая поверхность 9 муфты 5 предназначены для присоединения к соответствующим муфтам труб 10 и 11. Цилиндрическая резьбовая поверхность 7 муфты 4 предназначена для взаимодействия с конической резьбовой поверхностью 2 штуцера 1, что обеспечивает соединение штуцера с муфтой 4. Цилиндрическая резьбовая поверхность 8 муфты 5 предназначена для взаимодействия с конической резьбовой поверхностью 3 штуцера 1, что обеспечивает соединение штуцера с муфтой 5. Сопряжение цилиндрической и конической резьбовых поверхностей позволяет осуществлять независимый поворот трубы 10 вместе с муфтой 4 или трубы 11 вместе с муфтой 5 вокруг их общей оси 12 поворота при одновременном обеспечении герметичности сопряжения. Для обеспечения возможности поворота трубы с соответствующей муфтой относительно штуцера 1 вокруг оси 12 при одновременном обеспечении герметичности сопряжения длины конических резьбовых поверхностей 2, 3 штуцера 1 определяются из условия (1).

Узел соединения трех труб и более (фиг. 2) отличается от узла соединения двух труб тем, что вместо одной из Г-образных муфт (например, муфты 4) к одному из концов штуцера 1 подсоединяют Т-образную муфту 13, на внутренней поверхности концов которой выполнены три цилиндрические резьбовые поверхности 14, 15, 16. При помощи резьбовой поверхности 14 муфта 13 соединяется с трубой 10, при помощи резьбовой поверхности 15 муфта 13 соединяется со штуцером 1, а при помощи третьей резьбовой поверхности 16 муфта 13 соединяется с одним концом дополнительного штуцера 17, аналогичного штуцеру 1. На другом конце дополнительного штуцера 17 может быть установлена еще одна муфта 18, это будет Г-образная муфта (в случае соединения трех труб), или еще одна Т-образная муфта с еще одним штуцером и Г-образной муфтой в случае соединения четырех труб), или крестообразная муфта с еще одним штуцером и Г-образной муфтой (в случае соединения пяти труб) и т.д. Количество дополнительных муфт, их форма и варианты их возможных сочетаний не ограничены. При этом все трубы данного узла имеют возможность поворота вместе с соответствующими муфтами вокруг общей оси 12 поворота. Соединение труб 10 и 11 на фиг. 1 и 2 с муфтами 13 и 5 может осуществляться различными способами, в том числе допускается сочетание наружной конической резьбовой поверхности на конце трубы с внутренней цилиндрической резьбовой поверхностью муфты.

Пример выполнения узла соединения двух труб. На штуцере 1 выполнены две конические резьбовые поверхности 2 и 3 со следующими характеристиками: трубная коническая резьба R 1/2" (наружная), шаг резьбы 1,814 мм, угол конуса 1^о47'24". В муфтах 4, 5 выполнены резьбовые поверхности 7, 8 со следующими характеристиками: трубная цилиндрическая резьба G 1/2" (внутренняя), шаг резьбы 1,814 мм, длина резьбы 11 мм. Для обеспечения поворота трубы 10 вместе с муфтой 4 относительно оси 12 (штуцера 1), например, на 180^о при одновременном обеспечении герметичности узла длина конической резьбовой поверхности 2, сопряженной с цилиндрической резьбовой поверхностью 7, должна быть равна
l_к 0,8l_ц + 0,8×11 + 9,707 мм
Для обеспечения поворота трубы 11 вместе с муфтой 5 относительно оси 12, например, на 360^о при одновременном обеспечении герметичности узда длина конической резьбовой поверхности 3, сопряженной с цилиндрической резьбовой поверхностью 8, должна быть равна
l_к 0,8l_ц + 0,8×11 + 10,614 мм

Использование: для соединения нескольких труб, имеющих возможность поворота при их ориентации без потери герметичности соединения. Сущность изобретения: узел содержит штуцер, в средней части которого выполнена головка под ключ. На наружных поверхностях штуцера выполнены конические резьбовые поверхности, которые предназначены для взаимодействия с цилиндрическими резьбовыми поверхностями муфт. Соединение штуцера и муфт позволяет осуществлять поворот муфт вместе с закрепленными в них трубами относительно штуцера вокруг оси. Муфты могут быть выполнены Г-образными и Т-образными, что обеспечивает соединения большего числа труб. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ, содержащий штуцер с головкой под ключ в средней части и конической резьбовой поверхностью на одном из концов, Г-образную муфту с внутренней резьбой на обоих концах для соединения с трубой и штуцером, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной муфтой с цилиндрическими резьбовыми участками на внутренних концевых поверхностях, на другом конце штуцера выполнена дополнительная резьбовая коническая поверхность, а муфта одним резьбовым участком соединена с второй трубой, а другим - с дополнительной конической поверхностью штуцера, при этом вторая резьбовая поверхность Г-образной муфты выполнена цилиндрической, а длина основной и дополнительной конических резьбовых поверхностей штуцеров удовлетворяет условию

где l_к - длина конической резьбовой поверхности;
l_ц - длина цилиндрической резьбовой поверхности, сопряженной с соответствующей конической резьбовой поверхностью;
t - шаг резьбы;
α - требуемый угол поворота трубы. 2. Узел по п.1 отличающийся тем, что дополнительная муфта выполнена Г-образной. 3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная муфта выполнена Т-образной с резьбовыми поверхностями на концах, а узел снабжен дополнительным штуцером с резьбовыми коническими поверхностями на наружных поверхностях его концов, при этом одна из конических резьбовых поверхностей штуцера соединена с третьей резьбовой поверхностью Т-образной муфты.