СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА ДЛЯ КОНЦА ТРУБЫ С ГОФРОМ Российский патент 2011 года по МПК F16L47/10 

Изобретение относится к соединительной муфте для конца трубы из термопластического материала согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Далее изобретение относится к гофрированной вставке или фасонной детали, которая с соединительной муфтой для конца трубы образует имеющий форму кольца гофр, в который может укладываться стандартное уплотнительное кольцо, причем вставка гофра при способе изготовления гофра в виде временной фасонной детали запрессовывается во внутренней стенке муфты для соединения труб.

Из уровня техники известны различные формы исполнения муфт для соединения труб. При этом свободный конец (мысок) трубы вставляется в муфту. Для уплотнения обычно предусмотрено уплотнительное кольцо.

Уровень техники представляет формы исполнения, у которых гофр изготавливается с помощью сжатого воздуха путем раздувания стенки трубы, предварительно нагретой до температуры размягчения, в наружной форме. При таком изготовлении гофра в зависимости от толщины стенки получаются особенно большие радиусы на переходах гофр-муфта. Согласно другой форме изготовления гофр изготавливается с помощью «распорного керна», у которого радиально расширяющиеся формирующие гофр элементы прижимают способную пластически принимать форму стенку изнутри к наружной форме. Распорный керн может также, передвигаясь по оси, регулировать ширину гофра и таким образом высаживать переходный радиус несколько меньше. При комбинации обоих способов получаются в этом случае другие формы исполнения гофра. Хотя при этом могут достигаться меньшие радиусы керна, чем при так называемом способе раздувания, однако вследствие процесса изгиба и высадки стенки трубы всегда будет иметься радиус.

Недостаток таких гофр состоит в том, что допуски изготовления ширины гофра лежат в области нескольких мм. Вследствие этого существует опасность того, что уплотнительное кольцо не будет надежно сидеть в гофре и радиусы перехода будут выпадать настолько значительно, что все еще будет оставаться небольшая боковая поверхность гофра, на которую уплотнительное кольцо не сможет полностью опираться, так что при вставлении трубы или продольных движениях трубы относительно соединительной муфты оно может повредиться или выйти из гофра, в результате чего соединение станет неплотным.

К тому же уплотнительное кольцо сидит в слишком широком гофре относительно свободно, вследствие чего оно при транспортировке трубы может выходить из зацепления и теряться.

Для устранения проблемы смещения или выхода уплотнительного кольца из гофра известны многие решения.

Так уплотнительные кольца применяются с усиливающими вкладышами, которые однако не могут извлекаться из гофра или заменяться. К тому же при слишком больших допусках гофра загрязняющие частицы осаждаются за уплотнительным кольцом, что отрицательно влияет на уплотнительную функцию.

Далее предлагалось осуществлять формирование гофра непосредственно с помощью уплотнительного кольца (ЕР 0685317 В1). Недостаток этого известного решения заключается в том, что при формировании гофра на уплотнительное кольцо действуют повышенные сжимающие силы, так что оно может деформироваться нежелательным образом. Уплотнительное кольцо жестко соединено с гофром и не может быть извлечено, таким образом при дефектном уплотнительном кольце нужно менять всю трубу, что связано с существенными расходами. Альтернативный способ предлагается в ЕР 0243331 В1. При этом уплотнительное кольцо снабжено усиливающей зоной, с помощью которой поддерживается форма гофра и предотвращается повреждение уплотнительного кольца. Подобного рода уплотнительное кольцо является дорогим в изготовлении. Далее точно также не может обеспечиваться корректная форма гофра. Применение этого уплотнительного кольца известно из ЕР 1417088 В1.

В DE-AS 1604574 представлена соединительная муфта для конца трубы, в которой предусмотрены жесткие кольца. Между этими жесткими кольцами устанавливаются уплотнения. Это, однако, осуществляется синхронно во время изготовления муфты. Последующая установка уплотнения в кольцевую канавку, таким образом, не предусмотрена.

В конструкции, известной из DE-AS-1266588, в готовую соединительную муфту устанавливается жесткое усилительное кольцо, после чего загибается свободный конец муфты. В усилительные кольца может также устанавливаться уплотнительный кольцеобразный элемент.

Конструкция, известная из DE-OS 1753629, аналогична конструкции, известной из DE-AS 1604574. Также и здесь предусмотрены опорные кольца, между которыми установлена упругая кольцевая насадка. Однако в процессе изготовления части вместе надвигаются на керн. При этом следует обратить внимание на то, что ни опорные кольца, ни кольцевая насадка не защищены от смещения в осевом направлении. Упругая кольцевая насадка впоследствии удаляется и заменяется уплотнительным кольцом.

Из ЕР 1041334 А1 известна соединительная муфта для конца трубы, в которой устанавливается втулка. Уплотнительное кольцо устанавливается впоследствии.

Из AT-PS 290227 известна в основном такая же конструкция, которая описана в DE-OS 1753629. Оказалось, что монтаж как упругого уплотнительного кольца, так и жесткого кольца осуществляется одновременно при изготовлении соединительной муфты для конца трубы.

Японская публикация JP 06-159563 АА предлагает только уплотнительное кольцо, установленное в металлическом опорном кольце.

В основе изобретения лежит задача создания соединительной муфты для конца трубы указанного вида, которая при простой конструкции может быть изготовлена просто и без больших затрат, обладает высокой степенью функциональной надежности и позволяет установку уплотнительного кольца.

В соответствии с изобретением задача решается с помощью совокупности признаков пункта 1 формулы изобретения, в зависимых пунктах предлагаются другие предпочтительные варианты осуществления изобретения.

Согласно изобретению при этом предусмотрено, что вставка гофра на, по меньшей мере, части своей радиально расположенной снаружи боковой поверхности имеет коническое поперечное сечение. Таким образом, вставка гофра имеет форму усеченного конуса или выполнена аналогичным образом. Далее согласно изобретению предусмотрено, что гофр, по меньшей мере, в зоне, обращенной к вставке гофра, своей радиально внутри расположенной стенки образован коническим. Подразумевается, что конусность относится к остальной части трубы или определяется относительно центральной оси трубы.

Благодаря коническому исполнению как вставки гофра, так и лежащей внутри стенки гофра обеспечивается надежное удержание вставки гофра. Вставка гофра не может, в частности, смещаться или передвигаться в осевом направлении, так что обеспечивается, что на границе со вставкой гофра образуется кольцевая канавка или остается место для кольцевой канавки, в которую с возможностью замены может быть установлено уплотнительное кольцо.

Благодаря предложенному в соответствии с изобретением варианту исполнения, в частности, обеспечивается, с одной стороны, точность установки уплотнительного кольца, и с другой - уплотнительное кольцо располагается таким образом, что возможна его простая замена в случае износа или повреждения для его очистки. Также согласно изобретению возможна установка уплотнительного кольца в кольцевой канавке только при сборке трубы, так что предотвращаются повреждения уплотнительного кольца во время транспортировки и хранения.

Особо предпочтительным является то, что вставка гофра, по меньшей мере, отчасти выполнена в форме усеченного конуса. Благодаря этому исполнению в форме усеченного конуса, во-первых, обеспечивается функциональность вставки гофра, во-вторых, она может изготавливаться просто и экономично.

В соответствии с предпочтительным вариантом усовершенствования изобретения предусмотрено, что стенка гофра и коническая боковая поверхность вставки гофра имеют тот же самый конусный угол. Альтернативно этому также предпочтительно предусмотреть различные конусные углы с тем, чтобы во время изготовления соединительной муфты для конца трубы обеспечить особо фиксированную посадку вставки гофра.

Конусный угол радиально внутри лежащей стенки гофра может составлять угол от 1° до 15°, согласно изобретению возможны значения ниже 1°. Соответственно угол имеющей форму усеченного конуса зоны или имеющей форму конуса зоны вставки гофра может составлять от 1° до 15°, при этом также возможны значения ниже 1°.

Таким образом, согласно изобретению на границе со вставкой гофра образуется кольцевая канавка для установки уплотнительного кольца. Для удержания уплотнительного кольца и обеспечения его функциональности предпочтительно, если сторона вставки гофра, обращенная к кольцевой канавке, выполнена точно также скошенной или конической. Благодаря этому уплотнительное кольцо получает распор относительно радиально лежащей внутри стенки гофра.

Также конец вставки гофра, обращенный от кольцевой канавки, в предпочтительном усовершенствованном варианте изобретения образован в форме усеченного конуса или клиновидным, чтобы обеспечить надежную посадку вставки гофра и поддерживать форму гофра при его изготовлении.

Ниже изобретение описывается с помощью примера осуществления в сочетании с чертежом. При этом чертеж показывает:

- предложенную в соответствии с изобретением соединительную муфту для конца трубы с частичными вырезами.

На чертеже согласно изобретению изображен гофр 1 соединительной муфты для конца трубы, образованный на конце 2 трубы или на трубе. Подразумевается, что остальная труба имеет меньшее поперечное сечение, чем конец 2 трубы, чтобы в соединительную муфту можно было вставить конец другой трубы, как это известно из уровня техники.

Далее соединительная муфта для конца трубы включает гофр 5, образующий полость. Она делится на части кольцевой канавкой 3, в которую съемным образом установлено или может быть установлено уплотнительное кольцо 4. Далее в полости расположена вставка 6 гофра/кольцо гофра, которое ниже описывается детально.

Вставка 6 гофра, или кольцо гофра, образована в виде замкнутого кольца и имеет коническую внутреннюю поверхность 12, которая имеет диаметр, который несколько больше диаметра стенки 8 конца 2 трубы, как это изображено на чертеже.

Относительно своей радиально снаружи лежащей стенки вставка 6 гофра снабжена конической в поперечном сечении зоной 7, она, таким образом, образует имеющее форму усеченного конуса исполнение. На границе с имеющей в поперечном сечении коническую форму зоной 7 вставка 6 гофра имеет скос 13, который служит для образования полости 14. Благодаря этому предотвращается двойная подгонка в зоне закругления внутренней стенки гофра 5.

На границе со скосом 13 сторона 11 вставки 6 гофра, обращенная от кольцевой канавки 3, имеет коническую форму или форму усеченного конуса, которая служит для прилегания к стенке гофра 5 и для прочной посадки вставки 6 гофра.

Согласно изобретению далее предусмотрено, что гофр 5 имеет коническую, радиально внутрь направленную стенку 9, которая может иметь либо тот же самый, либо подобный конусный угол, что и коническая область поперечного сечения вставки гофра. На чертеже показан одинаковый конусный угол, который может составлять от 1° до 15°. Конусность относится соответственно к цилиндрической стенке 8 конца 2 трубы или к центральной оси (не показана) всей трубы, на которой образована соединительная муфта для конца трубы.

Область 10 вставки 6 гофра, обращенная к кольцевой канавке 3, точно также выполнена конической или скошенной, как это изображено на чертеже. Угол может составлять от 0° до 10°. Благодаря этому достигается дополнительная страховка уплотнительного кольца 4.

Уплотнительное кольцо 4 образовано обычным образом, в этом плане можно сослаться на уровень техники. Оно свободно установлено в кольцевой канавке 3, так что уплотнительное кольцо 4 может быть легко заменено.

На чертеже показано, что гофр 5 также на своей внешней стороне имеет конусную форму, так что в целом получается в основном одинаковая остающаяся постоянной толщина стенки.

Относительно соответствующего способа изготовления следует сослаться на уровень техники. Предложенное согласно изобретению исполнение в форме двойного конуса может быть изготовлено с помощью самых различных способов и, таким образом, самых различных устройств.

Таким образом, согласно изобретению обеспечено, что вставка 6 гофра точно удерживается в гофре 5 и не может перемещаться или сдвигаться, независимо от того установлено ли уплотнительное кольцо 4 или кольцевая канавка 3 пуста.

Перечень позиций

1 Гофр соединительной муфты для конца трубы

2 Конец трубы/труба

3 Кольцевая канавка

4 Уплотнительное кольцо

5 Гофр

6 Вставка гофра/кольцо гофра

7 Коническая область поперечного сечения вставки гофра/кольца 6 гофра

8 Стенка конца 2 трубы

9 Коническая стенка гофра 5

10 Сторона вставки 6 гофра, обращенная к кольцевой канавке 3

11 Сторона вставки 6 гофра, обращенная от кольцевой канавки 3

12 Внутренняя поверхность вставки 6 гофра

13 Скос

14 Полость

Изобретение относится к соединительной муфте для конца трубы с гофром, в котором вовнутрь указывающей полости расположена, по меньшей мере, одна имеющая форму кольца вставка гофра. Вставка гофра на, по меньшей мере, одной части своей радиально лежащей снаружи боковой поверхности снабжена коническим поперечным сечением. Гофр в, по меньшей мере, одной области радиально внутри лежащей стенки, обращенной к вставке гофра, образован коническим относительно центральной оси конца трубы. Соответствующий диаметр конуса вставки (6) гофра и стенки (9) в направлении кольцевой канавки (3) выполнен уменьшающимся. Изобретение повышает надежность соединения. 15 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Соединительная муфта для конца трубы с гофром (5), в котором вовнутрь направленной полости расположена имеющая форму кольца вставка (6) гофра, которая на, по меньшей мере, одной части своей радиально снаружи лежащей боковой поверхности снабжена коническим поперечным сечением (7), и что гофр (5) на, по меньшей мере, одной, обращенной к вставке (6) гофра зоне радиально лежащей внутри стенке (9) выполнен коническим относительно центральной оси конца трубы (2), отличающаяся тем, что непосредственно на границе со вставкой (6) гофра образована кольцевая канавка (3), в которой с возможностью съема и/или замены установлено уплотнительное кольцо (4), причем соответствующий диаметр конуса вставки (6) гофра и стенки (9) в направлении кольцевой канавки (3) выполнен уменьшающимся.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что вставка (6) гофра, по меньшей мере, частично выполнена в форме усеченного конуса.

3. Муфта по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стенка (9) гофра (5) и коническая боковая поверхность вставки (6) гофра имеют одинаковый конусный угол.

4. Муфта по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стенка (9) гофра (5) и коническая боковая поверхность вставки (6) гофра имеют различный конусный угол.

5. Муфта по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стенка (9) гофра (5) имеет конусный угол от 1 до 15°.

6. Муфта по п.3, отличающаяся тем, что стенка (9) гофра (5) имеет конусный угол от 1 до 15°.

7. Муфта по п.4, отличающаяся тем, что стенка (9) гофра (5) имеет конусный угол от 1 до 15°.

8. Муфта по любому из пп.1, 2, 6, 7, отличающаяся тем, что коническая боковая поверхность вставки (6) гофра имеет конусный угол от 1 до 15°.

9. Муфта по п.3, отличающаяся тем, что коническая боковая поверхность вставки (6) гофра имеет конусный угол от 1 до 15°.

10. Муфта по п.4, отличающаяся тем, что коническая боковая поверхность вставки (6) гофра имеет конусный угол от 1 до 15°.

11. Муфта по п.5, отличающаяся тем, что коническая боковая поверхность вставки (6) гофра имеет конусный угол от 1 до 15°.

12. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительное кольцо (4) свободно установлено в кольцевую канавку (3).

13. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна радиально снаружи расположенная зона стенки вставки (6) гофра снабжена очерченным, предохраняющим по оси и имеющим возможность взаимодействия с геометрическим замыканием с материалом соединительной муфты для конца трубы внешним контуром.

14. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что вставка (6) гофра на своей обращенной к кольцевой канавке стороне (10) выполнена конической и/или скошенной.

15. Муфта по п.14, отличающаяся тем, что вставка (6) гофра выполнена конической и/или скошенной под углом от 0 и 10°.

16. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что вставка (6) гофра на своей обращенной от кольцевой канавки стороне (11) имеет клиновидное поперечное сечение.