Изобретение относится к соединительному устройству с соосными концевыми участками двух соединяемых трубопроводов для жидкости, каждый из которых снабжен на концевом участке расположенным по окружности стопорным ребром, содержащему втулку, которая имеет осевую прорезь и расположенное напротив прорези гибкое сочленение, а на своей внутренней стороне имеет стопоры для сцепления со стопорными ребрами при введении в расположенные за ними канавки, причем сочленение является упруго гибким настолько, что оно нагружает соседние с прорезью части втулки в радиальном направлении друг к другу.
В одном соединительном устройстве такого типа втулка при расширении ее прорези надевается в радиальном направлении на стопорные ребра концевых участков. Однако концевые участки нельзя вставить во втулку в осевом направлении, как в штекерную муфту, так как при этом один из стопоров, которые выполнены в виде фланцев на концах втулки, перемещается в осевом направлении в канавке за стопорным ребром настолько, что к этому стопорному ребру будет прилегать другой стопор и между стопорами не останется свободного пространства для размещения другого стопорного ребра.
Известные соединительные устройства, содержащие втулку, например, известную из DE 19818562 С1 или DE 19800283 С1, так называемый «профильный хомут», служат для соединения труб, снабженных на концах стопорными ребрами в виде фланцев, обращенные от концов боковые поверхности которых являются коническими. Втулка выполнена из стального листа. Края ее отверстия с целью образования стопоров отогнуты внутрь под углом менее 90°, соответствующим углу конусности фланцев на концах труб. Прорезь втулки может перекрываться фиксаторным или шарнирным замком. Расположенное напротив прорези сочленение образовано материалом втулки в области разрыва отогнутых конических краев втулки по типу «пленочного шарнира» или дополнительным шарнирным замком. При соединении труб втулку с открытым замком (или открытыми замками) размещают вокруг фланцев труб и закрывают замок или каждый из замков. При этом отогнутые края втулки прилегают к коническим боковым поверхностям фланцев труб и концы труб стягиваются. Хотя стальной лист втулки, снабженной «пленочным шарниром» (DE 19818562 С1), является гибким в области сочленения, на трубы не действует радиальная зажимная сила. Зажимная сила определяется только усилием затягивания замка или замков. Поэтому соединительным устройством со втулкой в виде профильного хомута нельзя пользоваться как закрывающейся простым образом штекерной муфтой, в которую, чтобы осуществить соединение труб, нужно лишь вставить их концы в осевом направлении, при этом стопоры будут фиксироваться за стопорными ребрами на трубах. Материалом втулки может быть только металл. Изготовление втулки с фиксаторными замком, выполненным как одно целое с ней, требует дорогостоящих инструментов для штамповки и гибки. Изготовление втулки с шарнирным замком требует дополнительно создания этого шарнира и его монтажа.
В штекерной муфте, известной из ЕР 1378701 А1, втулка состоит из двух овальных колец из эластичной пластмассы, соединенных двумя расположенными диаметрально противоположно перемычками. Кольца имеют внутри фиксирующие выступы. Когда концы труб вставляют в кольца, последние упруго раздвигаются стопорными ребрами на концевых участках труб до тех пор, пока фиксирующие выступы колец не заскочат за стопорные ребра. В соединенном состоянии между областями колец, имеющими меньший радиус кривизны, и трубами остается зазор, который позволяет радиально сжать кольца для осуществления разъединения. Выбор материала для этих втулок ограничен пластмассой. Для изготовления муфты требуется дорогостоящий формовочный инструмент. Кроме того, из-за наличия большого пространства между перемычками и зазора между кольцами и трубами, предусмотренного для разъединения труб, существует вероятность загрязнения введенных во втулку концевых участков труб. Это может осложнить повторное соединение и разъединение труб.
В основе изобретения лежит задача создать соединительное устройство описанного выше типа, которое является более простым при пользовании и дает большую свободу в выборе материала.
Согласно изобретению эта задача решена посредством того, что концевые участки выполнены с возможностью введения во втулку в осевом направлении, при упругом расширении прорези посредством скольжения стопорных ребер под стопорами, до достижения фиксации за стопорами, причем осевая ширина стопоров соответствует ширине канавок.
В этом решении соединение концевых участков трубопроводов с помощью соединительного устройства осуществляется так же просто, как с помощью штекерной муфты. Кроме того, можно предварительно установить втулку на один из концевых участков. Втулка может быть изготовлена как из металла, так и из пластмассы.
При выполнении втулки из пластмассы стопоры могут представлять собой сформированные на ее внутренней стороне, проходящие в окружном направлении стопорные выступы, радиус кривизны которых меньше радиуса кривизны стопорных ребер на концевых участках трубопроводов для жидкости.
Для облегчения скольжения стопорных ребер концевых участков под стопорами втулки ближайшая к переднему, в направлении введения, концу концевых участков боковая поверхность стопорных выступов имеет заходную фаску для стопорного ребра, находящегося на соответствующем концевом участке.
Альтернативно формированию стопоров на пластмассовой втулке стопоры могут иметь стержни по меньшей мере из одного из следующих материалов: металл или пластмасса, при этом стержни, проходя поперек к осевому направлению втулки, закреплены своими концами в ее стенке. Это дает возможность отрезать втулку от длинной пластмассовой или металлической трубы.
Соседние с прорезью части втулки могут быть в виде полуоболочек, соединенных указанным сочленением.
Сочленение может содержать один из следующих материалов: пружинная сталь и пластмасса.
Сочленение может иметь (по меньшей мере) одну пластинчатую пружину, расположенную в канале полуоболочек. Пластинчатая пружина может быть изготовлена просто, с большой жесткостью на изгиб и соответственно с большой упругой силой, чтобы воздействовать на концевые участки трубопровода для жидкости с требуемой зажимной силой.
Предпочтительно, чтобы кривизна пластинчатой пружины соответствовала кривизне полуоболочек, а полуоболочки содержали термопластичную пластмассу и чтобы пластинчатая пружина была заделана в пластмассу полуоболочек в результате экструзии. Это обеспечивает жесткую фиксацию пластинчатой пружины в полуоболочках и ее защиту от коррозии.
В альтернативном варианте кривизна пластинчатой пружины соответствует кривизне полуоболочек, а полуоболочки содержат термопластичную пластмассу и в них предварительно сформирован канал, причем пластинчатая пружина вставлена в этот канал. Полуоболочки и пластинчатая пружина могут быть изготовлены независимо друг от друга разными изготовителями до их соединения друг с другом.
Канал может быть закрыт со всех сторон, как при заделке пластинчатой пружины в пластмассу.
Альтернативно канал может быть выполнен в виде канавки, в которой закреплена пластинчатая пружина. Например, пластинчатая пружина может быть приклеена в канавке или закреплена в ней с геометрическим замыканием, например, при помощи винтов или грибовидных утолщений, которые входят в отверстия, выполненные в пластинчатой пружине.
Стенки канавки предпочтительно выполнены с поднутрениями, чтобы можно было зафиксировать в ней пластинчатую пружину. Это обеспечивает простое выполнение канавки и установку в ней пластинчатой пружины.
Содержащее пластмассу сочленение может быть соединено с полуоболочками по меньшей мере одним из следующих видов соединений: неразъемно, с геометрическим замыканием или путем выполнения за одно целое с полуоболочками.
По меньшей мере одна часть сочленения может образовывать часть по меньшей мере одного окружающего втулку упругого кольца, которое оставляет свободным по меньшей мере один участок прорези, служащий для введения разжимного инструмента. В кольце или в каждом кольце может использоваться пружинная упругая лента или винтовая пружина, концы которой соединены друг с другом. Каждый участок прорези, не занятый кольцом или кольцами, может служить для введения разжимного инструмента при раскрывании муфты.
Альтернативно или дополнительно к незанятому участку или незанятым участкам, по меньшей мере один из краев прорези может иметь по меньшей мере один вырез для введения разжимного инструмента.
Кроме того, втулка на своей внутренней стороне может иметь проходящее в окружном направлении упорное ребро для концевых участков. Это упорное ребро обеспечивает осевое центрирование концевых участков при введении во втулку.
Упорное ребро предпочтительно выполнено из эластомерного уплотнительного материала и закреплено на втулке по окружности. В этом случае упорное ребро выполняет дополнительно функцию уплотнения между трубами, предотвращая контакт втулки с протекающей в трубопроводах жидкостью, которая может быть агрессивной.
За каждым стопорным ребром на его стороне, обращенной от свободного конца соединяемого концевого участка, может быть предусмотрен кулачок, выступающий в радиальном направлении на высоту, соответствующую радиальной высоте стопорных ребер, и имеющий наклонные боковые поверхности, причем кулачок расположен, по отношению к продольной оси втулки, диаметрально противоположно сочленению, а стопоры в соединенном состоянии расположены по обе стороны от кулачка или каждого кулачка.
При этом целесообразно, чтобы диаметрально противоположно, по отношению к продольной оси, указанному кулачку был расположен еще один кулачок.
В этом соединительном устройстве путем простого поворота втулки вручную вокруг ее продольной оси относительно концевых участков трубопроводов для жидкости настолько, что расположенные на расстоянии друг от друга в окружном направлении концы стопоров будут скользить в радиальном направлении наружу по боковой поверхности кулачка или боковым поверхностям кулачков, при раздвигании втулки, включая кольца или сочленение, а стопоры своими внутренними в радиальном направлении краями будут надеваться на кулачок или каждый кулачок, из втулки можно вытянуть в осевом направлении оба концевых участка или один из них. Поэтому не требуются инструмент для разъединения и предназначенные для него вырезы.
Согласно альтернативному варианту в прорези втулки подвижно установлен расширительный элемент, поддерживаемый опорами соседних с прорезью частей втулки, а прорезь может настолько расширяться посредством перемещения расширительного элемента, что из втулки можно вынуть по меньшей мере один из концевых участков. В этом варианте выполнения для раздвигания втулки с целью отсоединения концевых участков требуется лишь перемещение расширительного элемента, без использования разжимного инструмента.
Расширительный элемент может иметь две пластины, соединенные проходящей через прорезь перемычкой, причем одна пластина прилегает к наружной стороне втулки, а другая пластина к внутренней стороне втулки. Расширительный элемент такой конструкции прост в изготовлении.
Расширительный элемент может быть установлен с возможностью перемещения вдоль прорези, а одна из двух пластин может быть клиновидной и прилегать своими краями, расположенными под углом друг к другу, к соответствующим опорам. В этом варианте выполнения втулку можно раздвинуть просто путем перемещения расширительного элемента вручную.
Опоры в этом варианте могут быть образованы краями углублений, выполненных в стенке втулки по обе стороны от прорези, причем указанные края углублений расположены под углом друг к другу, соответствующим углу между краями клиновидной пластины.
Дополнительно может быть предусмотрено, что перемещение расширительного элемента ограничено концевыми упорами, определяющими максимальное и минимальное раздвигание втулки расширительным элементом. Достигаемое при этом преимущество состоит в том, что расширительный элемент одновременно может служить как индикатор монтажа. Нахождение расширительного элемента у концевого упора, определяющего минимальное раздвигание втулки, свидетельствует о том, что соединение трубопроводов выполнено правильно.
Альтернативно выполнению расширительного элемента в виде ползуна перемычка, соединяющая пластины, может быть выполнена в виде эксцентрика и установлена в прорези втулки на опорах с возможностью поворота, а пластина, расположенная на наружной стороне втулки, может быть снабжена многогранным углублением для размещения поворотного инструмента. При таком выполнении расширительного элемента втулку может раздвигать путем простого поворота расширительного элемента, например, с помощью отвертки, если углубление выполнено в виде четырехгранного шлица.
Изобретение и его усовершенствования описаны ниже более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлены предпочтительные варианты осуществления изобретения, при этом:
фиг.1 изображает в перспективе первый вариант выполнения втулки соединительного устройства согласно изобретению,
фиг.2 и 3 изображают в перспективе концевые участки двух трубопроводов для жидкости, соединяемых посредством втулки, показанной на фиг.1,
фиг.4 изображает вид с торца втулки, показанной на фиг.1,
фиг.5 - осевой разрез V-V на фиг.4,
фиг.6 - осевой разрез второго варианта выполнения соединительного устройства согласно изобретению со вставленными во втулку концевыми участками двух трубопроводов для жидкости, соединенных посредством соединительного устройства,
фиг.7 - втулку, показанную на фиг.6, в перспективе и в увеличенном масштабе,
фиг.8 - осевой разрез VIII-VIII втулки, показанной на фиг.7, в увеличенном масштабе,
фиг.9 - поперечный разрез IX-IX на фиг.8,
фиг.10 - поперечный разрез Х-Х на фиг.8,
фиг.11 - поперечный разрез XI-XI на фиг.8,
фиг.12 - полуоболочку втулки соединительного устройства, показанного на фиг.6-11, в перспективе,
фиг.13 - поперечный разрез модификации втулки, показанной на фиг.1,
фиг.14 - поперечный разрез XIV-XIV втулки, показанной на фиг.13,
фиг.15 - другую модификацию втулки, показанной на фиг.1, в поперечном разрезе,
фиг.16 - еще одну модификацию втулки, показанной на фиг.1, в поперечном разрезе,
фиг.17 - еще одну модификацию втулки, показанной на фиг.1, в поперечном разрезе,
фиг.18 - модификацию втулки, показанной на фиг.15, в поперечном разрезе,
фиг.19 - еще одну модификацию втулки, показанной на фиг.1, в поперечном разрезе,
фиг.20 - еще одну модификацию втулки, показанной на фиг.1, в поперечном разрезе,
фиг.21 - еще одну модификацию втулки, показанной на фиг.1, в поперечном разрезе,
фиг.22 - поперечный разрез первого концевого участка, несколько модифицированного по сравнению с первым концевым участком, показанным на фиг.6 слева, причем разрез выполнен перпендикулярно к продольному направлению концевого участка, непосредственно за показанным на фиг.6 слева стопорным ребром, если смотреть в направлении к концу первого концевого участка, вставленному во второй концевой участок,
фиг.23 - еще одну модификацию втулки, показанной на фиг.1, в поперечном разрезе,
фиг.24 - поперечный разрез втулки, показанной на фиг.23, через ее середину,
фиг.25 - вид сверху расширительного элемента втулки соединительного устройства согласно изобретению, модифицированного по сравнению с расширительным элементом, показанным на фиг.23 и 24,
фиг.26 - вид сбоку расширительного элемента, показанного на фиг.25,
фиг.27 - поперечный разрез XXVII-XXVII на фиг.26.
Муфта, изображенная на фиг.1, 4 и 5, служит для соединения показанных на фиг.2 и 3 концевых участков 1 и 2 двух трубопроводов для жидкости. Концевые участки 1 и 2 снабжены проходящими в окружном направлении стопорными ребрами 3 и 4 соответственно, которые закреплены на этих концевых участках или выполнены за одно целое с ними. По меньшей мере один из трубопроводов для жидкости может быть выполнен отдельно или как часть трубопроводного устройства для жидкости, а один из концевых участков 1 и 2 может быть выполнен в виде соединительного патрубка такого трубопроводного устройства.
Соединительное устройство имеет втулку 5 из армированной волокном или неармированной термопластичной пластмассы. Пластмасса может представлять собой по меньшей мере один из следующих материалов: полиамид, полифениленсульфид, полиоксиметилен, полипропилен, полиэтилен, полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, полиэтиленнафталат и полибутиленнафталат. Альтернативно втулка 5 может содержать термореактивные пластмассы, например, фенол-формальдегидную смолу.
Втулка 5 замкнута в окружном направлении вплоть до прорези 6, которая проходит в осевом направлении вдоль большей части длины втулки 5. Один край прорези имеет примерно U-образный уступ, в который входит другой ее край. Альтернативно прорезь 6 может проходить по всей осевой длине втулки 5.
Втулка имеет расположенное приблизительно диаметрально противоположно прорези 6 сочленение 7, являющееся упруго гибким, благодаря чему оно нагружает соседние с прорезью части 8 втулки, выполненные в данном варианте в виде полуоболочек, в радиальном направлении друг к другу и в результате жестко зажимает концевые участки 1 и 2 после их введения во втулку 5 в осевом направлении. Сочленение 7 образовано расположенной напротив прорези 6 частью пластинчатой пружины 9, которая залита пластмассой или заделана в пластмассу частей 8 втулки 5 и в каждой части 8 проходит в осевом направлении вдоль большей части длины втулки 5, а в окружном направлении втулки 5 проходит по дуге менее 90°, но может проходить по дуге более 90°. Пластинчатая пружина 9 изготовлена из пружинной стали с очень большой жесткостью на изгиб.
На своей внутренней стороне втулка 5 снабжена стопорами 10 в форме плоских стальных стержней, причем вблизи каждого осевого конца втулки 5 по обе стороны от прорези 6 и сочленения 7 расположены друг против друга два стержня 10, как показано на фиг.5. Стопоры 10 закреплены своими концами в выполненных в частях 8 сквозных отверстиях 11, например в защелкивающемся гнезде, при помощи поднутрений в отверстиях 11 и на концах стопоров 10. Одновременно стопоры 10 входят в канавки на внутренней стороне втулки 5 (фиг.5), которые проходят по окружности ее частей 8 менее чем на 90°. Стопоры 10 могут быть также выполнены из проволоки или пластмассы и иметь на концах крючки. При введении концевых участков 1 и 2 во втулку 5 при соединении трубопроводов стопорные ребра 3 и 4, передние боковые поверхности 12 которых являются коническими, могут скользить под стопорами 10, при упругом расширении прорези 6 и, соответственно, втулки 5, до тех пор, пока не окажутся за стопорами 10 и стопоры 10 не войдут в канавки 3а, 4а (см. фиг.2, 3 и 6), расположенные за стопорными ребрами 3, 4; при этом части 8 втулки будут плотно прилегать к концевым участкам 1 и 2, образуя соединение, которое может выдерживать осевые растягивающие силы по меньшей мере 50 Н. Ширина канавок 3а, 4а соответствует осевой ширине стопоров 10, поэтому втулка 5 может быть установлена предварительно на одном из концевых участков 1, 2. Вместо конических боковых поверхностей 12 или в дополнение к ним стопоры 10 могут иметь на своем внутреннем в радиальном направлении крае заходные фаски, которые облегчают соединение концевых участков 1 и 2.
Для разъединения концевых участков 1 и 2 можно при помощи вставляемого в прорезь 6 разжимного инструмента, например, разжимных щипцов, раздвинуть втулку 5, преодолевая упругую силу сочленения 7, настолько, что расстояние между расположенными друг против друга стопорами 10 по меньшей мере на одном конце втулки 5 будет больше наружного диаметра по меньшей мере стопорного ребра 3 или 4, сцепленного со стопорами 10, расположенными на одном конце втулки. Чтобы облегчить установку разжимного инструмента в прорезь 6, на обоих краях частей 8, ограничивающих прорезь 6, вблизи концов втулки 5 выполнены расположенные друг против друга вырезы 13 и 14. Наличие вырезов 13 и 14 вблизи каждого конца втулки дает то преимущество, что по желанию может раздвинуть только один из концов втулки 5 для вынимания из нее только одного концевого участка 1 или 2. Альтернативно может быть выполнен только один вырез 13 или 14 только на одном крае прорези 6.
Чтобы раздвинуть втулку 5 одновременно на обоих концах, может быть предусмотрена только одна пара вырезов 13, 14 или только один вырез на одном крае прорези 6 по центру втулки 5 в осевом направлении.
На внутренней стороне втулки на ее концах выполнены расположенные диаметрально противоположно друг другу канавки 15 и 16, которые имеют разную ширину и в которые входят имеющие соответствующую ширину осевые ребра 17 и 18, предусмотренные на концевых участках 1 и 2. Благодаря этому концевые участки 1 и 2 можно соединить только в определенном угловом положении друг относительно друга и зафиксировать их от поворота друг относительно друга. Помимо этого, полное введение ребер 17 и 18 в канавки 15 и 16 является визуальным индикатором завершения соединения.
Каждая часть 8 втулки 5 снабжена с внутренней стороны ребром 19, расположенным в середине ее осевого размера так, что два ребра образуют расположенное по окружности ребро 19 втулки 5 в целом, которое служит упором для свободных концов концевых участков 1 и 2, обеспечивая их осевое центрирование. Эту функцию могут выполнять также канавки 15, 16 и ребра 17, 18 или конические боковые поверхности 20, к которым прилегают боковые поверхности 12 концевых участков 1 и 2 за стопорами 10, и тогда ребра 19 могут отсутствовать. Ребра 19 могут быть выполнены из эластомерного уплотнительного материала и закреплены на внутренней стороне втулки 5 или на ее частях 8, например, путем формования или приклеивания, Таким образом, ребра 19 одновременно уплотняют концевые участки 1, 2 друг относительно друга. Преимущество такой конструкции состоит в том, что втулка 5 практически не контактирует с протекающей в трубопроводах и в их концевых участках 1, 2 жидкостью, которая может разъедать материал втулки.
Втулка 5 может быть изготовлена при помощи простого формовочного инструмента, причем в случае, если прорезь 6 прямолинейна и проходит вдоль оси, части 8 втулки могут быть изготовлены в одном и том же формовочном инструменте. При формовании втулки 5 может одновременно заливаться пластинчатая пружина 9. Соединение концевых участков 1 и 2 производится просто, путем их вставки во втулку 5. Их разъединение тоже производится просто, путем раздвигания втулки 5 и удаления из нее по меньшей мере одного концевого участка 1 или 2. Нет необходимости в замке и в манипулировании им при соединении и разъединении концевых участков.
Второй вариант выполнения соединительного устройства показан на фиг.6-12. Конструктивные элементы, аналогичные элементам первого варианта выполнения, обозначены теми же цифровыми позициями и не описаны подробно.
Втулка 5 окружена кольцом 21, обладающим эластичностью резины, например выполненным из термопластичного эластомера, такого как полипропилен, этилен-пропилен-диеновый каучук или полисульфидный каучук, или из вулканизированного или силикокового каучука, Материал кольца 21 залит путем экструзии вокруг втулки 5.
Кольцо 21 удерживает вместе две части 8 втулки, имеющих форму полуоболочки, и имеет на стороне втулки 5, противоположной прорези 6, ребро, выступающее внутрь втулки 5 в радиальном направлении и образующее сочленение 7.
Вырезы 13 и 14 находятся в середине осевого размера втулки 5, в выступающих наружу выступах 23, 24 ее частей 8. Эти выступы 23, 24 не закрыты кольцом 21. Сочленение 7 и еще одно ребро 25 кольца 21 в прорези 6 осуществляют уплотнение прорези 6 и расположенного напротив нее зазора между противоположными краями частей 8 втулки, препятствуя попаданию в соединительное устройство грязи и влаги.
Вместо одного кольца 21 на втулку 5 могут быть насажаны, в направлении от каждого ее конца, два кольца, отрезанных от эластомерного или обладающего эластичностью резины шланга. Следующая альтернатива состоит в том, что материал частей 8 втулки, который может быть тем же, что указан для втулки в первом варианте выполнения устройства, и/или кольца 21 выбраны или модифицированы таким образом, что при экструдировании образуют плавленое или клеевое соединение, например, только адгезионное соединение. Части 8 втулки могут быть также выполнены из металла, предпочтительно из стали.
Стопоры 10 сформированы на частях 8 втулки 5 и снабжены заходными фасками 26 для стопорных ребер 3 и 4 концевых участков 1 и 2. Если втулка 5 изготовлена из металла, то стопоры 10 могут быть выполнены тоже из металла или из пластмассы и соединены с частями 8 неразъемно, например путем приклеивания, или с геометрическим замыканием, например, винтами или в защелкивающемся гнезде.
Концевые участки 1 и 2 в соединенном положении вставлены друг в друга и уплотнены друг относительно друга уплотнительными кольцами, как показано на фиг.6. Альтернативно, как и в первом варианте выполнения, ребра 19, к которым с одной стороны прилегает расположенная по окружности ступенька концевого участка 1, а с другой стороны - свободный конец концевого участка 2, могут быть выполнены тоже из уплотнительного материала, и в этом случае втулка 5 не будет контактировать с жидкостью.
На фиг.13 показана модификация втулки 5, изображенной на фиг.1, в поперечном разрезе через середину ее осевого размера, а на фиг.14 - разрез XIV-XIV на фиг.13. Здесь вырезы 13 и 14 расположены в середине осевого размера втулки 5, а ширина пластинчатой пружины 9 меньше половины длины втулки 5. Стопоры 10 сформированы из материала втулки 5 в виде относительно плоских, расположенных по окружности ребер на концах втулки 5. На наружной поверхности для экономии материала выполнены расположенные по окружности канавки 27. Сочленение 7, образованное пластинчатой пружиной 9, открыто снаружи в узкой зоне 28, которая проходит почти по всей осевой длине втулки 5 и по обеим сторонам зазора, ограниченного краями частей 8 втулки на ее стороне, противоположной прорези 6. Зона 28 может проходить и по всей осевой длине втулки 5. Она позволяет беспрепятственно разгибать пластинчатую пружину 9 и тем самым раздвигать втулку 5 относительно сочленения 7, в особенности если зона 28 проходит почти по всей осевой длине втулки 5.
На фиг.15 представлена следующая модификация изображенной на фиг.1 втулки 5, отличающаяся от втулки согласно фиг.13 и 14 лишь тем, что пластинчатая пружина 9 проходит по окружности втулки 5 более чем на 180° и менее чем на 360°.
Модификация согласно фиг.16 отличается от модификации согласно фиг.15 лишь тем, что зазор между краями частей 8 втулки, расположенными напротив прорези 6, занят планкой 29 из эластомерного материала, соединенной с этими краями неразъемно. Планка 29 проходит в осевом направлении по всей длине втулки 5 в прилегающей к пластинчатой пружине 9 зоне 28, которая на фиг.15 оставлена открытой. Благодаря планке 29 вставленные во втулку 5 концевые участки 1 и 2 защищены от грязи, а пластинчатая пружина 9, выполненная в этом случае из пружинной стали, защищена от коррозии.
Модификация согласно фиг.17 отличается от модификации согласно фиг.15 тем, что пластинчатая пружина 9 зафиксирована в канале, выполненном на наружной цилиндрической поверхности втулки 5 в виде канавки с поднутренными стенками, а концы пружины 9, отогнутые внутрь, вставлены в осевые прорези на наружной стороне втулки 5. Дополнительно к этому образованные на дне канавки утолщения 30 плотно вдавлены в отверстия пластинчатой пружины 9 или выполнены грибовидными и входят в эти отверстия головками.
Модификация согласно фиг.18 отличается от модификации согласно фиг.15 лишь тем, что прорезь 6 перекрыта замком 31 в форме фиксирующего замка, один конец которого с возможностью изгиба сформирован на втулке 5 или приварен к ней, или соединен со втулкой шарниром с геометрическим замыканием, а другой конец снабжен крючком, который может сцепляться с крючком, сформированным на втулке 5 или приваренным к ней.
Модификация согласно фиг.19 отличается от предыдущих по существу тем, что сочленение 7 образовано только эластомерной планкой 32, проходящей по всей осевой длине втулки 5 и соединенной неразъемно, например путем плавления, с краями частей 8 втулки в зазоре между ними, расположенном напротив прорези 6. Кроме того, на окружности втулки 5 имеются ребра 33 жесткости, по меньшей мере по два ребра на каждой части 8, расположенные параллельно друг другу в осевом направлении втулки 5.
Втулка 5, показанная на фиг.20, отличается от рассмотренных выше по существу тем, что сочленение 7 выполнено как одно целое со втулкой 5 и выступает в радиальном направлении наружу за ее окружность. Втулка 5 выполнена по меньшей мере из одной из пластмасс, указанных при описании первого варианта выполнения. Материал втулки и толщина сочленения 7 выбраны такими, что сочленение 7 имеет по существу такие же свойства, как и сочленение 7 в первом варианте выполнения. Для экономии материала на наружной поверхности втулки 5 выполнены углубления 34 и 35, стенки которых, расположенные друг за другом в осевом направлении втулки 5, одновременно служат ребрами жесткости.
На фиг.21 показана модификация втулки 5, изображенной на фиг.20, в которой сочленение 7 не выступает за окружность втулки 5, а проходит по этой окружности на больший угол.
Возможна еще одна модификация, в которой для всех втулок 5 предусмотрен замок, соответствующий замку 31 на фиг.18. Кроме того, втулки 5 согласно фиг.19-20 могут быть альтернативно выполнены из металла.
На фиг.22 показан концевой участок 1, несколько модифицированный по сравнению с концевым участком на фиг.6, в поперечном разрезе, если смотреть в направлении к его концу, вставленному в другой концевой участок 2. Плоскость разреза перпендикулярна к продольному направлению концевого участка 1 и проходит непосредственно за стопорным ребром 3 через канавку 3а. Как показано на фиг.22, ребро 18, имеющееся в варианте согласно фиг.2, здесь отсутствует и вместо него в канавке 3а имеются два кулачка 36, выступающих в радиальном направлении наружу и расположенных, по отношению к продольной оси концевого участка, диаметрально противоположно друг другу. Высота кулачка 36 соответствует высоте стопорного ребра 3. Концы каждого кулачка 36, расположенные на расстоянии друг от друга в окружном направлении концевого участка 1, имеют наклонные боковые поверхности. Другой концевой участок 2, показанный на фиг.6, тоже может быть снабжен соответствующими кулачками, аналогичными кулачкам 36, расположенными за стопорным ребром 4 в канавке 4а, причем на концевом участке 2 ребро 17, показанное на фиг.3, тоже отсутствует.
Когда кольцевые участки 1 и 2 соединены, стопоры 10 втулки 5 входят в кольцевые участки канавок между кулачками 36.
Путем простого поворота вручную втулки 5 относительно концевых участков 1 и 2 вокруг ее продольной оси настолько, что расположенные в окружном направлении на расстоянии друг от друга концы стопоров 10 будут скользить в радиальном направлении наружу по боковым поверхностям 37 кулачков 36, при раздвигании втулки 5, включая кольцо 21 или сочленение 7, а стопоры 10 своими внутренними в радиальном направлении краями будут надеваться на кулачки 36, из втулки 5 можно вынуть в осевом направлении оба концевых участка 1 и 2 или один из них. Поэтому не требуется инструмент для разъединения и предусмотренные для него вырезы 13, 14.
В принципе за каждым стопорным ребром 3, 4 может быть предусмотрен только один кулачок 36, расположенный примерно диаметрально противоположно, по отношению к продольной оси концевых участков 1, 2, сочленению 7 или зазору, имеющему сочленение 7.
В представленной на фиг.23 и 24 модификации втулки 5, показанной на фиг.1, в прорези 6 подвижно установлен расширительный элемент 38, поддерживаемый опорами 39 соседних с прорезью 6 частей 8 втулки 5. Путем перемещения расширительного элемента 38 можно настолько расширить прорезь 6, что из втулки 5 можно вынуть по меньшей мере один концевой участок.
Расширительный элемент 38 имеет две пластины 41, 42, соединенные проходящей через прорезь 6 перемычкой 40. Пластина 41 прилегает к наружной стороне втулки 5, а пластина 42 к ее внутренней стороне.
Расширительный элемент 38 установлен с возможностью перемещения вдоль прорези 6. Одна из пластин 41, 42, в данном случае пластина 41, скошена в форме клина и прилегает своими краями, расположенными под углом друг к другу, к соответствующей опоре 39.
Опоры 39 образованы краями углублений 43, выполненных в стенке втулки по обе стороны от прорези 6. Эти края расположены под углом друг к другу, соответствующим углу между краями клиновидной пластины 41, расположенными под углом друг к другу.
Перемещение расширительного элемента 38 ограничено концевыми упорами 44, 45, которые определяют соответственно максимальное и минимальное раздвигание втулки 5 расширительным элементом 38. Расширительный элемент 38 может фиксироваться у концевого упора 44, определяющего максимальное раздвигание втулки 5, за выступами 46 опор 39, образованных краями углублений 43.
При перемещении вручную расширительного элемента 38 верхняя сторона которого для облегчения манипулирования им выполнена волнистой или рифленой, из показанного на фиг.23 положения у концевого упора 45, определяющего минимальное раздвигание, в положение у концевого упора 44, втулка 5 раздвигается настолько, что стопоры 10 выходят из расположенных за стопорными ребрами 3, 4 канавок 3а, 4а и концевые участки 1, 2 можно вынуть из втулки 5 и разъединить трубопроводы, соединенные этими концевыми участками 1, 2. В положении у концевого упора 44 пластина 41 заходит за выступ 46 и поэтому при разъединении трубопроводов не нужно удерживать расширительный элемент 38. Показанное положение расширительного элемента 38 у концевого упора 45 может одновременно служить показателем того, что концевые участки вставлены во втулку 5 правильно и, следовательно, трубопроводы для жидкости соединены правильно. Поэтому расширительный элемент 38 выполняет одновременно функцию так называемого индикатора монтажа.
Вместо расширительного элемента 38, показанного на фиг.23 и 24, можно использовать расширительный элемент 47, показанный на фиг.25-27, который с перемычкой 50, соединяющей две параллельные пластины 48 и 49, установлен с возможностью поворота в прорези 6 втулки 5 Пластина 48 прилегает к наружной стороне втулки 5, а пластина 49 к ее внутренней стороне. Они могут быть также установлены в плоских, примыкающих к прорези 6 полукруглых углублениях на наружной или внутренней стороне втулки 5. Перемычка 50 является плоской, а ее узкие стороны выполнены выпуклыми, причем половины перемычки 50 образуют эксцентрики 51 и 52. При таком выполнении расширительного элемента 47 края прорези 6 служат опорами для перемычки 50, которая при закрытом положении втулки 5, когда она соединяет концевые участки 1, 2, прилегает своими плоскими сторонами к краям прорези 6. Наружная пластина 48 снабжена многогранным углублением 53, в данном примере четырехгранным шлицом, для размещения поворотного инструмента, например отвертки. С помощью введенного в углубление 53 поворотного инструмента можно путем поворота расширительного элемента расширить прорезь 6 и раздвинуть втулку 5 до упора эксцентриков 51, 52 в края прорези 6. Затем, в этом раздвинутом состоянии втулки, можно вынуть из нее по меньшей мере один из концевых участков 1, 2. В принципе для раздвигания втулки 5 мог бы потребоваться только один из эксцентриков 51, 52 при достаточно большом расстоянии от его выпуклой стороны до оси поворота перемычки 50. Расширительный элемент 47 также может служить индикатором монтажа, так как состояние муфты можно определить по угловому положению углубления 53.
Изобретение относится к соединительному устройству с соосными концевыми участками двух соединяемых трубопроводов для жидкости, каждый из которых снабжен на концевом участке стопорным ребром, содержащему втулку, которая имеет прорезь и расположенное напротив прорези сочленение. Втулка на своей внутренней стороне имеет стопоры для сцепления со стопорными ребрами посредством введения в канавки. Сочленение выполнено упруго гибким настолько, что оно нагружает соседние с прорезью части втулки в направлении друг к другу. Концевые участки выполнены с возможностью введения в осевом направлении во втулку при упругом расширении прорези посредством скольжения стопорных ребер под стопорами до достижения фиксации за стопорами. Осевая ширина стопоров соответствует ширине канавок. Изобретение повышает надежность соединения трубопроводов. 25 з.п. ф-лы, 27 ил.
Приоритет по пунктам:
| DE 19818562 C1, 17.02.2000 | |||
| DE 19800283 C1, 15.07.1999 | |||
| EP 1378701 A1, 07.01.2004 | |||
| Устройство для соединения труб | 1979 |
|
SU806972A1 |
| Соединение труб | 1985 |
|
SU1352146A1 |
| Соединительная муфта | 1983 |
|
SU1097852A1 |
