УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЕ ТРУБНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 2010 года по МПК F16L37/10 

Область техники

Настоящее изобретение относится к соединению металлических, пластмассовых или многослойных труб, используемых для инженерного оборудования водопроводных и канализационных, а также отопительных систем.

Рассматриваемые в описании соединения могут представлять собой прямое концевое соединение, соединение с внутренней резьбой, соединение с наружной резьбой, прямое промежуточное соединение, коленчатое соединение, Т-образное или Y-образное соединение и т.д., которые соединяют друг с другом или с другими компонентами труб, используемых в системах водоснабжения, но не только в них. В настоящее время на рынке предлагается множество соединений известных типов, например резьбовых соединений, соединений обжатием, запрессованных соединений, быстродействующих соединений и т.п. Обычно данные соединения имеют по меньшей мере один кольцевой фиксатор, который затягивают вокруг конца трубы при помощи гайки с конусной резьбой или путем запрессовки, чтобы он захватил наружную поверхность трубы.

Когда трубы имеют металлическую внутреннюю часть и по меньшей мере одно наружное покрытие, фиксатор обычно затягивают таким образом, чтобы он лишь частично врезался в покрытие, не прорезал его насквозь и не входил в контакт с металлической частью трубы. Кроме того, при работе с трубами данного типа необходимо избегать контакта с текучей средой, поступающей по металлической трубе, свободный конец которой обычно не изолирован.

Задачи и краткая сущность изобретения

Первой задачей настоящего изобретения является создание трубного соединения на основе новой концепции простой, быстродействующей и эффективной системы фиксации/расцепления, в которой предусмотрен лишь частичный поворот одного компонента относительно другого.

Второй задачей изобретения является создание нового оригинального трубного соединения с использованием захватных элементов, которые входят в контакт с фиксируемой трубой лишь на протяжении части ее длины и не охватывают трубу.

Дополнительной задачей изобретения является создание трубного соединения, которое может быть выполнено не только из металла, такого как латунь или сталь, но также полностью или частично из синтетического материала методом формования или при помощи иной технологии штамповки.

Еще одной задачей изобретения является создание трубного соединения, применимого для соединения как металлических, так и пластмассовых труб, но, в частности, для соединения многослойных труб, при этом данное соединение имеет физически реализованное средство ограничения уровня затягивания захватных элементов, чтобы они не прорезали слой наружного покрытия у труб данного типа.

Еще одной задачей изобретения является создание трубного соединения, отличающегося надежностью в эксплуатации за счет того, что оно не может быть случайно расцеплено и, кроме того, его уплотняющая способность увеличивается при эксплуатации под высоким давлением.

Еще одной задачей изобретения является создание трубного соединения, отличающегося простотой в эксплуатации за счет того, что его компоненты всегда сохраняют верное положение даже после расцепления, упаковки и транспортировки соединения.

Решение упомянутых задач и достижение вытекающих из них практических и функциональных преимуществ обеспечено согласно изобретению за счет трубного соединения по п.1.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение более подробно описано со ссылкой на приложенные примерные и не ограничивающие изобретение чертежи, на которых:

На фиг.1 показан вид в перспективе только корпуса соединения,

на фиг.2 и фиг.3 показан вид сбоку и продольный разрез соединения, соответственно,

на фиг.4 показан поперечный разрез сужения соединения,

на фиг.5 показан вид в перспективе стопорной гайки,

на фиг.6 и фиг.7 показана стопорная гайка с одного конца и ее продольный разрез, соответственно,

на фиг.8 показан вид в перспективе захвата,

на фиг.9 и фиг.10 показан продольный разрез и поперечный разрез, соответственно, захвата, показанного на фиг.8,

на фиг.11 показан вид в перспективе соединения в сборе с трубой,

на фиг.12 и фиг.13 показан вид сбоку и продольный разрез, соответственно, узла, показанного на фиг.1,

на фиг.14 показан вид в перспективе варианта конструкции захвата и

на фиг.15 и 16 показан вид сбоку и поперечный разрез, соответственно, захвата, показанного на фиг.14.

Подробное описание изобретения

Предложенное в настоящем изобретении соединение включает корпус 11, по меньшей мере два захвата 12 и стопорную гайку 13.

Корпус 11 может иметь прямую, коленчатую, Т-образную, Y-образную или подобную форму. В примере, проиллюстрированном на фиг.1-4, он имеет прямую форму, при этом одна его часть выполнена в виде полого цилиндрического сужения 14, в стенках которого проделаны продольные вырезы 15, разнесенные на определенное угловое расстояние друг от друга. В рассматриваемом случае предусмотрены два диаметрально противоположных выреза 15, а сужение 14 образует полость 14′ с внутренним диаметром, совместимым с диаметром фиксируемой трубы 16. На другом конце корпуса 11 может находиться такое же сужение (в результате чего образуется двойное соединение) или участок 11′ с внутренней резьбой, как это показано, или участок с наружной резьбой. В любом случае корпус 11 также может иметь наружную поверхность 11" многоугольной, предпочтительно шестиугольной формы, за счет чего облегчается его захват инструментом.

Захваты 12 имеют прямолинейную форму, при этом каждый из них помещается в вырезе 15 сужения 14 корпуса 11 соединения с возможностью радиального перемещения между раздвинутым положением расцепления и сжатым положением фиксации. В положении расцепления захваты смещены в направлении наружной поверхности сужения, а в положении фиксации - в направлении оси сужения.

Каждый захват 12, показанный на фиг.8, 14, имеет цилиндрическое сечение, диаметр которого совместим с диаметром фиксируемой трубы 16. Он имеет гладкую наружную поверхность 17 и зубчатую внутреннюю поверхность с множеством захватывающих зубцов 18, расположенных параллельно друг другу и поперек захвата.

С каждой из расположенных с противоположных сторон зубцов 18 продольных сторон каждого захвата 12 находится опорная плоскость 19, которая опирается на боковой установочный уступ 20, выполненный по обе стороны каждого выреза, для ограничения максимального положения смещения захвата в направлении сжатого положения фиксации.

Кроме того, на каждой продольной стороне каждого захвата 12 расположен по меньшей мере один выступ, входящий в соответствующее углубление 115 на соответствующей стороне выреза 15 и предотвращающий смещение, наклон и падение захвата внутрь сужения, в случае чего в него не смогла бы войти труба и соединение было бы невозможно использовать.

Вокруг сужения 14 корпуса 11 соединения помещают стопорную гайку 13, которая предпочтительно имеет наружную поверхность шестиугольной формы, за счет чего облегчается ее захват инструментом. Гайка закреплена в осевом направлении на сужении 14, но с возможностью поворота между кольцевым выступом 21 в основании сужения и радиальными фиксирующими лапками 22 на свободном конце упомянутого сужения.

Внутри стопорной гайки 13 в продольном направлении проходят канавки 23, число которых соответствует числу захватов, установленных на сужении 14 корпуса 11 соединения. Помимо канавок 23 стопорная гайка 13 также имеет криволинейную упорную поверхность 24, которая входит в контакт с наружной поверхностью 17 каждого захвата 12.

С торца стопорной гайки 13 в области между канавками 23 расположена по меньшей мере одна проходящая вверх наклонная поверхность 113, доходящая до противодействующего расцеплению углубления 113′. Число наклонных поверхностей 113 предпочтительно соответствует числу радиальных фиксирующих лапок 22 на сужении 13 корпуса соединения.

Все элементы 11, 12, 13 соединения могут быть выполнены из соответствующей пластмассы. Вместе с тем, если это необходимо и приемлемо, по меньшей мере захваты 12 могут быть выполнены из металла, такого как, например, латунь или сталь.

Захватывающие зубцы 18 имеют треугольную форму, что облегчает сборку и позволяет использовать захваты в двух направлениях. Вместе с тем, стальные захватывающие зубцы 18 могут иметь другую форму и быть изготовлены путем резки и гибки, как это показано на фиг.14-16.

Когда в процессе использования стопорную гайку 13 поворачивают, и ее внутренние канавки 23 совпадают с захватами 12, захваты 12 раздвигаются и переходят в положение расцепления. После этого рассматриваемая труба 16 может быть соединена с соединением или отсоединена, если она уже соединена.

Чтобы соединить трубу с соединением, один из ее концов вставляют в сужение 14 и осуществляют плотную посадку при помощи по меньшей мере одного кольцевого уплотнения 25. Затем осуществляют частичный поворот стопорной гайки 13 и фиксируют трубу 16 в корпусе соединения. За счет такого поворота внутренние криволинейные упорные поверхности 24 стопорной гайки толкают захваты 12 радиально в направлении трубы или сжатого положения фиксации, в котором их захватывающие зубцы 18 входят в зацепление с наружной поверхностью трубы и прочно ее фиксируют, не позволяя трубе поворачиваться или скользить по оси даже в присутствии флюида, проходящего по трубе под давлением. Вместе с тем, максимальная глубина захвата трубы захватывающими зубцами 18 ограничена за счет того, что плоские боковые поверхности 19 захватов опираются на боковые установочные уступы 20 вырезов 15, в которых они помещаются, за счет чего захватывающие зубцы 18 не прорезают защитное покрытие трубы, если это многослойная труба с наружным покрытием.

После поворота гайки лапки 22 на конце сужения поднимают наклонные поверхности 113 на торце стопорной гайки до тех пор, пока они не войдут в противодействующие расцеплению углубления 113′, принуждая корпус соединения полностью и плотно обхватить трубу. Данные углубления предотвращают обратный поворот гайки в направлении расцепления и обеспечивают трубное соединение.

Также следует отметить, что на дне полости 14′, в которую входит труба, находится уплотнение 114′ для конца трубы. За счет своей эластичности оно уплотняет конец трубы даже при смещении трубы в обратном направлении под действием рабочего давления. Кроме того, в случае использования многослойных труб уплотнение 114′ также предотвращает контакт флюида с металлической внутренней частью труб согласно требованиям нормативов.

Изобретение относится к трубному соединению. Трубное соединение включает корпус с сужением, который имеет один или несколько продольных вырезов, в каждом из которых расположен захват, способный перемещаться в радиальном направлении между раздвинутым положением расцепления и сжатым положением фиксации. Захваты способны перемещаться из одного положения в другое за счет криволинейных поверхностей, расположенных внутри стопорной гайки, которая с возможностью частичного поворота установлена на сужении корпуса соединения. Кроме того, гайка имеет средство взаимодействия с сужением, которое фиксирует ее и предотвращает поворот в положении расцепления. Изобретение повышает надежность соединения. 10 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Соединение для металлических, пластмассовых или многослойных труб, включающее корпус (11) с расположенным, по меньшей мере, на одном из его концов полым цилиндрическим сужением (14), образующим герметизированную полость на одном конце трубы, и стопорную гайку (13), установленную с возможностью поворота вокруг сужения (14) упомянутого корпуса, отличающееся тем, что в сужении (14) корпуса (11) предусмотрены, по меньшей мере, два продольных выреза (15), разнесенных на определенное угловое расстояние друг от друга, в каждом из вырезов (15) помещен захват (12), имеющий наружную упорную поверхность (17), и несколько захватывающих зубцов (18), обращенных внутрь в направлении полости трубы, каждый захват (12) способен радиально перемещаться в направлении сужения (14) между раздвинутым положением расцепления и сжатым положением фиксации, которое ограничено установочными уступами (20) по бокам каждого выреза, внутри стопорной гайки (13) расположены криволинейные упорные поверхности (24), взаимодействующие с наружными поверхностями (17) захватов (12) и принуждающие их перемещаться из раздвинутого положения расцепления в сжатое положение фиксации при частичном повороте упомянутой стопорной гайки (13) на сужении корпуса соединения, и торец упомянутой гайки имеет противодействующие расцеплению углубления (113'), взаимодействующие с радиальными лапками (22) на свободном конце сужения корпуса соединения и прекращающие поворот гайки в направлении расцепления после ее фиксации.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что стопорная гайка (13) имеет внутренние продольные канавки (23), которые могут быть совмещены с захватами (12), в результате чего захваты (12) раздвигаются и переходят в положение расцепления, при этом от каждой соответствующей канавки в направлении периферии отходят криволинейные упорные поверхности (24).

3. Соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что стопорная гайка (13) установлена на сужении (14) корпуса соединения с возможностью поворота без смещения по оси между кольцевым выступом (21) в основании сужения (14) и радиальными лапками (22) на свободном конце упомянутого сужения.

4. Соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что каждое противодействующее расцеплению углубление (113') на торце стопорной гайки (13) соединено с проходящей вверх наклонной поверхностью (113), которая взаимодействует с соответствующей радиальной фиксирующей лапкой (22) на сужении корпуса соединения и перемещает упомянутый корпус в направлении конца трубы.

5. Соединение по п.1, отличающееся тем, что каждый захват (12) имеет цилиндрическое сечение с гладкой наружной поверхностью (17) и внутренней поверхностью с множеством захватывающих зубцов (18), расположенных параллельно друг другу и поперек захвата.

6. Соединение по п.5, отличающееся тем, что каждый захват (12) имеет, по меньшей мере, несколько боковых опорных поверхностей (19), а каждый вырез (15) имеет, по меньшей мере, несколько боковых установочных уступов (20), взаимодействующих с упомянутыми опорными поверхностями (19) для ограничения максимального положения смещения захватов (12) в направлении сжатого положения фиксации.

7. Соединение по любому из пп.1 и 2, 5 или 6, отличающееся тем, что между дном полости (14'), в которую входит труба, и свободным концом трубы находится уплотнение (114').

8. Соединение по любому из пп.1 и 2, 5 или 6, отличающееся тем, что захватывающие зубцы (18) каждого захвата (12) имеют треугольное сечение.

9. Соединение по п.8, отличающееся тем, что, по меньшей мере, захваты (12) выполнены из металла, такого как латунь.

10. Соединение по любому из пп.1 и 2, 5 или 6, отличающееся тем, что захватывающие зубцы (18) каждого захвата (12) вырезаны и согнуты из исходного элемента.

11. Соединение по п.10, отличающееся тем, что, по меньшей мере, захваты (12) выполнены из металла, такого как сталь.