УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ Российский патент 2013 года по МПК F16L33/22 

Перекрестные ссылки и родственные заявки

В настоящей заявке указан приоритет по составленной Заявителем заявке на временный патент США №61/041940, находящейся в стадии рассмотрения, с названием «Устройство для механического монтажа труб», зарегистрированной 3 апреля 2008 г., которая учтена в настоящем документе посредством ссылок.

Специальное зажимное кольцо описано в заявке г-на Гершковича и др. PCT/IL2008/001480, зарегистрированной 1 ноября 2008 г., раскрытие которой включено в настоящий документ посредством ссылок для целей, изложенных в настоящем документе. Зажимное кольцо обеспечивает быстрое вставление трубы плотной посадки в монтажное устройство.

Область техники

Настоящее изобретение относится к зажимному кольцу для устройств для механического монтажа (соединения) труб, в частности, настоящее изобретение относится к узлам устройств механического монтажа труб плотной посадки с использованием зажимного кольца, трубной вставки и кольцевого уплотнения.

Предпосылки создания изобретения и известный уровень техники

Узел устройства для монтажа вставной трубы, который также относится к устройству для монтажа труб с плотной посадкой, обычно включает основной корпус, эластомерное кольцевое уплотнение, кольцевой корпус, который может быть соединен с основным корпусом, и зажимное кольцо, которое фиксируется в положении, в котором конец трубы вставлен в устройство для монтажа с плотной посадкой. Зажимное кольцо обычно обеспечивает беспрепятственное вставление трубы в устройство для монтажа, при этом препятствуя удалению трубы из устройства для монтажа. Зажимное кольцо по настоящему изобретению создает усовершенствованный блокирующий механизм, который предусматривает механический зажим длительного действия для конца трубы, вставленного в устройство для монтажа с плотной посадкой. Кольцевое уплотнение обеспечивает герметичность механического соединения, выполненного, по меньшей мере, на одном конце трубы независимо от того, из какого материала изготовлены трубы, из металла или из неметалла.

В системах трубопроводов для транспортировки жидкостей при температурах примерно до 110°C и выше и давлении приблизительно до 1000 фунт/дюйм² используется множество устройств для механического соединения. Кроме того, устройства для соединения данного типа обычно используются в водопроводных системах, но также могут быть использованы в трубопроводных системах для жидкостей всех типов, включая токсичные и летучие химические вещества.

Чтобы выдерживать давление различной величины, трубы изготавливают с различной толщиной стенки. Обычно водопроводные трубы имеют постоянный наружный диаметр, а толщина изменяется внутри вдоль оси трубы. Чтобы различить трубы с одинаковым наружным диаметром, их обычно изготавливают различных цветов, при этом каждый внутренний диаметр представлен определенным цветом.

Еще одна потребность и преимущество заключается в том, что устройство для монтажа с плотной посадкой имеет кольцевые уплотнения, которые обеспечивают герметичность механических соединений между устройством для монтажа с плотной посадкой и вставленной трубой, и зажимные кольца аналогично предусмотренным в заявке PCT/IL2008/001480, которые фиксируют вставленную трубу с повышенным усилием и увеличивают блокирующее усилие зажима при попытке выхода вставленной трубы из устройства для монтажа.

Уровень техники

Основные цели по настоящему изобретению - внедрение устройств монтажа труб с плотной посадкой, в частности устройств монтажа труб с плотной посадкой, при этом устройства для монтажа включают корпус, трубную вставку, гайку, кольцевое уплотнение и зажимное кольцо на каждом конце устройства для монтажа.

В целом, устройства для монтажа труб с плотной посадкой по настоящему изобретению описаны на основе устройства для монтажа, которое соединяет две трубы, но устройства для монтажа труб по настоящему изобретению не ограничены соединением двух труб, при этом устройства для монтажа труб с плотной посадкой могут быть представлены в различных конфигурациях, в том числе соединением трех труб, четырех труб или любого другого количества труб.

В соответствии с идеями настоящего изобретения предусмотрен узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Устройство для монтажа труб с плотной посадкой соединяет, по меньшей мере, две трубы, при этом после соединения касательная продольная ось устройства для монтажа труб в значительной степени является касательной продольной осью труб. Узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой включает основной корпус, трубную вставку, гайку с широким и узким концом, зажимное кольцо с широким и узким концом и одно или несколько эластомерных кольцевых уплотнений.

Основной корпус включает одну или несколько трубчатых частей, имеющих первый конец, второй конец и продольную ось. Обычно без ограничения количества трубчатых частей основной корпус состоит из двух трубчатых частей, образующих один трубчатый корпус. Первый конец каждой трубчатой части жестко соединен с первым концом другой трубчатой части или другим средством соединения для трубопроводов, например, со стандартной резьбой. Каждый второй конец трубчатой части - открытый конец, предназначенный для размещения трубы, которая должна быть вставлена через второй конец трубчатой части.

Трубчатая вставка включает две части, которые имеют первый и второй конец. Трубчатая вставка должным образом расположена внутри каждой трубчатой части основного корпуса. Гайка, имеющая широкий и узкий конец, должным образом расположена над каждым вторым концом основного корпуса. Зажимное кольцо надлежащим образом установлено над каждым вторым концом трубчатой части и внутри гайки. Одно или несколько эластомерных кольцевых уплотнений расположены на каждом конце трубчатой вставки.

Объектом по настоящему изобретению является узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой, отличающийся тем, что если устройство для монтажа собрано, то кольцевые уплотнения должным образом расположены в соответствующих канавках приблизительно на концах каждой трубчатой вставки. Первая часть каждой трубчатой вставки соответственно помещается во внутреннее пространство основного корпуса через второй конец трубчатой части основного корпуса, тем самым герметично фиксируя трубчатую вставку в основном корпусе. Затем зажимные кольца свободно размещаются над второй частью каждой трубчатой вставки. Широкий конец каждой гайки соответственно вставляется над зажимным кольцом и принудительно фиксируется на радиально смонтированном механизме законтривания гайки, расположенном на наружной поверхности основного корпуса. Узкий конец каждой гайки по диаметру меньше, чем узкий конец соответствующего зажимного кольца, поэтому зажимное кольцо фиксируется внутри узла устройства для монтажа. Узкий конец каждой гайки по диаметру больше, чем вторая часть соответствующей трубчатой вставки.

Кроме того, в соответствии с дополнительными идеями по настоящему изобретению зажимное кольцо включает кольцевой корпус, внутреннюю цилиндрическую поверхность, наружную поверхность, имеющую коническую форму, прорез, выполненный через кольцевой корпус, проходящий от узкого конца до широкого конца, и, по меньшей мере, один кольцевой зажимной зубец, расположенный на внутренней поверхности зажимного кольца. Наименьший диаметр кольцевого зажимного зубца, зажимное кольцо находится в несжатом состоянии, меньше, чем наружный диаметр вставленной трубы.

Кроме того, в соответствии с дополнительными идеями по настоящему изобретению каждая трубчатая вставка включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, ограничитель, один или несколько ограничителей зажимного кольца, расположенных на ограничителе трубы, и один или несколько кольцевых зубцов, размещенных на втором конце второй части трубчатой вставки. Ограничитель отделяет первую и вторую части трубчатой вставки, при этом ограничитель проходит в основном корпусе перпендикулярно наружной поверхности трубчатой вставки. Один или несколько ограничителей зажимного кольца, расположенных на ограничителе трубы, проходят, главным образом, перпендикулярно ограничителю трубы и параллельно наружной поверхности трубчатой вставки по направлению ко второй части трубчатой вставки.

Идеей настоящего изобретения является узел устройства для монтажа трубы с плотной посадкой, при этом, если труба принудительно вставлена в конец устройства для монтажа, внутренняя поверхность трубы скользит по второму концу второй части трубчатой вставки и над одним или несколькими кольцевыми уплотнениями, расположенными на втором конце второй части трубчатой вставки, тем самым обеспечивая полную герметизацию внутренней части трубы. Так как труба продолжает перемещаться вовнутрь, труба толкает зажимное кольцо до тех пор, пока зажимное кольцо не упрется в ограничитель зажимного кольца. Так как труба продолжает перемещаться вовнутрь, наружная поверхность трубы проходит минимум над одним кольцевым зажимным зубцом зажимного кольца и расширяет продольное отверстие зажимного кольца относительно продольной оси трубы. Труба продолжает перемещаться вовнутрь до тех пор, пока край трубы не достигнет ограничителя. Кольцевой зубец, расположенный на втором конце второй части трубчатой вставки, входит во внутреннюю поверхность трубы, тем самым фиксируя трубу.

Объектом по настоящему изобретению является узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой, отличающийся тем, что после того, как труба достигла ограничителя каждого трубчатого сегмента устройства для монтажа, когда одной из данных труб придано движение наружу относительно другой трубы, принудительное перемещение наружу активирует операцию зажима узла устройства для монтажа.

Операция зажима узла устройства для монтажа по настоящему изобретению включает следующие этапы:

a) наружная коническая поверхность зажимного кольца входит в контакт с внутренней конической поверхностью соответствующей гайки;

b) внутренняя коническая поверхность гайки продвигает зажимное кольцо вовнутрь по направлению к продольной оси трубы, тем самым сжимая зажимное кольцо; и

c) по меньшей мере один кольцевой зажимной зубец принудительно перемещается вовнутрь по направлению к продольной оси трубы, тем самым усиливая зажим на трубе.

Следует отметить, что зажимное кольцо и трубчатая вставка образуют U-образный узел, отличающийся тем, что вышеуказанный U-образный узел обеспечивает зажим трубы по краю трубы, причем край трубы расположен внутри U-образного узла.

Следует отметить, что диаметр наружной поверхности трубчатой вставки, внутренний диаметр зажимного кольца и внутренний диаметр отверстия узкого конца гайки рассчитаны таким образом, чтобы соответствовать наружному диаметру трубы.

В вариантах по настоящему изобретению два и более вторых конца основного корпуса рассчитаны на зажим труб с различными наружными диаметрами.

В вариантах настоящего изобретении, по меньшей мере, один из элементов узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой выбран из группы, состоящей из трубчатой вставки, зажимного кольца и гайки, которая имеет цвет, обозначающий наружный диаметр заданной трубы.

Кроме того, в соответствии с дополнительными идеями по настоящему изобретению каждая гайка содержит множество отверстий и прорезей, проходящих от края широкого конца к узкому концу, не достигая вышеуказанного узкого конца, тем самым образуя сгибаемые части между двумя смежными прорезями. В вариантах по настоящему изобретению длина прорезей меньше половины расстояния между широким и узким концом.

Согласно дополнительным идеям по настоящему изобретению механизм законтривания гаек включает выступы, проходящие от наружной поверхности основного корпуса. Если край широкого конца гайки доходит до выступов, части отгибаются наружу относительно продольной оси устройства для монтажа, тем самым проходя над выступами, если отверстия достигают соответствующих выступов, части выгибаются обратно вовнутрь относительно продольной оси устройства для монтажа, тем самым блокируя отверстия над выступом и фиксируя гайку на основном корпусе.

Следует отметить, что наружный контур наружной поверхности основного корпуса, в котором расположен механизм законтривания гайки, образует радиально симметричную многоугольную форму, при этом плоскость поперечного сечения наружного контура перпендикулярна продольной оси устройства для монтажа.

Кроме того, следует отметить, что внутренний контур внутренней поверхности гайки, в которой имеются указанные выше отверстия, образует радиально симметричную многоугольную форму, при этом плоскость поперечного сечения внутреннего контура перпендикулярна продольной оси устройства для монтажа. Внутренний контур внутренней поверхности гайки разработан в соответствии с наружным контуром наружной поверхности основного корпуса, в котором расположен механизм законтривания гайки, тем самым предотвращается радиальное перемещение гайки относительно основного корпуса.

Кроме того, следует отметить, что центровка наружной поверхности основного корпуса и внутренней поверхности гайки обеспечивает центровку отверстий с выступами.

Кроме того, согласно дополнительным идеям по настоящему изобретению основной корпус включает ребра, проходящие от каждого второго конца основного корпуса. Наружная поверхность каждого ребра, в основном, совпадает с соответствующей стороной многоугольного наружного контура наружной поверхности основного корпуса. Внутренний контур ребер, когда плоскость поперечного разреза данного внутреннего контура перпендикулярна указанной продольной оси указанного устройства для монтажа, имеет радиально-асимметричную многоугольную форму.

Наружный контур края трубы трубчатой вставки имеет радиально-асимметричную многоугольную форму, отличающуюся тем, что внутренний контур внутренней поверхности ребер разработан в соответствии с наружным контуром ограничителя, что предотвращает радиальное перемещение трубчатой вставки относительно основного корпуса. Асимметричный контур ограничителя, который направляет вставку во время размещения трубы, обеспечивает, чтобы ограничитель, поддерживающий ребра, не заграждал отверстия гайки или зазоры между ребрами основного корпуса.

Объект по настоящему изобретению представляет собой узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой, отличающийся тем, что твердость материалов, из которых изготовлены зажимные зубцы зажимного кольца и зажимные зубцы трубчатой вставки, выше, чем твердость материала, из которого изготовлена труба.

Необходимо отметить, что трубчатая вставка может быть проверена во время и после вставки трубы в узел устройства для монтажа.

Кроме того, необходимо отметить, что труба может быть проверена во время и после вставления трубы в узел устройства для монтажа.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение полностью раскрыто в детальном описании, указанном далее в настоящем документе и в сопроводительных чертежах, которые даны только в качестве иллюстраций и примеров, не ограничивая тем самым настоящее изобретение.

Фиг.1 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2a и 2b - вид в перспективе узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1, на которой две трубы вставлены в устройство для монтажа.

Фиг.3 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, отличающегося тем, что узел устройства для монтажа разработан для соединения трех труб с плотной посадкой.

Фиг.4 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, отличающегося тем, что узел устройства для монтажа разработан для соединения одной трубы с плотной посадкой.

Фиг.5 - вид сбоку в разобранном виде узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1.

Фиг.6 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1, одна сторона в сборе, другая сторона изображена в разобранном виде.

Фиг.7 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.6, отличающегося тем, что установлены кольцевые уплотнения.

Фиг.8 - вид спереди основного корпуса узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1.

Фиг.9 - вид сбоку в перспективе для узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.7.

Фиг.10 - вид сбоку в перспективе для узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.7, отличающегося тем, что трубчатая вставка полностью размещена в основном корпусе узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой.

Фиг.11 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.7, отличающегося тем, что трубчатая вставка, включая зажимное кольцо, полностью размещена в основном корпусе узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой.

Фиг.12 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.7, отличающегося тем, что трубчатая вставка, включая зажимное кольцо, полностью размещена в основном корпусе узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой.

Фиг.13 - вид сбоку в перспективе для гайки узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1.

Фиг.14 - поперечный разрез А-А в разобранном виде полностью собранного конца узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1.

Фиг.15 - вид сбоку полностью собранного узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1.

Фиг.16a - поперечный разрез в разобранном виде части конца узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1, который полностью соединен с трубой.

Фиг.16b - изображение соотношений усилий между зажимным кольцом и трубчатой вставкой, если труба продвинута в узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленный на Фиг.1.

Фиг.17a - поперечный разрез в разобранном виде части конца узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1, отличающейся тем, что труба полностью выдвинута.

Фиг.17b - изображение соотношений усилий между зажимным кольцом и трубчатой вставкой, если труба выдвинута из узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1.

Фиг.18 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.1, который полностью смонтирован, включая трубу, вставленную в устройство для монтажа.

Фиг.19 - детальное изображение отверстия «А», представленного на Фиг.18.

Фиг.20 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, отличающегося тем, что каждая сторона разработана для отличного размера диаметра трубы.

Фиг.21 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, представленного на Фиг.20, одна сторона в сборе, другая сторона изображена в разобранном виде.

Описание пердпочтительных вариантов осуществления

Далее представлено более детальное описание настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, в которых даны предпочтительные варианты осуществления изобретения. Однако настоящее изобретение может быть осуществлено в различных формах и его нельзя рассматривать как ограниченное вариантами осуществления изобретения, указанными далее; данные варианты осуществления предусмотрены таким образом, что настоящее раскрытие будет детальным и полным и будет полностью передавать объем изобретения для лиц, сведущих в данной области техники.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют значения, аналогичные значениям, обычно понимаемым средним специалистом, которому принадлежит настоящее изобретение. Методы и примеры, представленные в настоящем изобретении, являются только пояснительными, а не ограничивающими.

В качестве введения, основные цели по настоящему изобретению включают внедрение узлов устройства для монтажа труб с плотной посадкой, разработанные для соединения и герметизации труб в закрытой системе, обычно водопроводной системе для холодной или горячей воды. Узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой описан с учетом разработки для соединения и герметизации двух труб, но узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой по настоящему изобретению не ограничен соединением всего лишь двух труб, при этом может быть разработан узел для соединения любого количества пластиковых труб. Трубы, для которых разработан узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой по настоящему изобретению с целью соединения и герметизации, как правило, но не обязательно, являются пластиковыми трубами.

Далее даны ссылки на чертежи. Фиг.1 - вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой 100 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Устройство для монтажа 100 включает основной корпус 110, трубчатую вставку 150, две гайки 120, два зажимных кольца 130 и четыре кольцевых уплотнения 140. Фиг.2 - вид узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой 100 в перспективе, имеющего две трубы (50a, 50b), соответствующим образом вставленные в каждый конец устройства для монтажа 100.

Посредством примера без ограничения по другим вариантам осуществления настоящее изобретение описано, прежде всего, по узлам устройства для монтажа труб с плотной посадкой для соединения двух труб. Но настоящее изобретение не ограничено узлом устройства для монтажа труб с плотной посадкой для соединения двух труб, в других вариантах по настоящему изобретению узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой могут соединяться любое количество труб. Например, на Фиг.3 представлен вид в перспективе узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой 300 для соединения трех труб. В другом примере на Фиг.4 дан вид в перспективе узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой 400 для соединения одной трубы, тогда как с другой стороны может быть подключен другой условный узел трубопровода посредством таких средств соединения для труб, известных из уровня техники, как резьбы 410.

Кроме того, даны ссылки на Фиг.5-12: Фиг.5 - вид сбоку в разобранном виде устройства для монтажа 100; Фиг.6 - вид сбоку устройства для монтажа 100, одна сторона в сборе, а другая сторона изображена в разобранном виде; Фиг.7 - вид сбоку устройства для монтажа 100, отличающийся тем, что кольцевые уплотнения 140 представлены в сборе; Фиг.8 - вид спереди основного корпуса 110 устройства для монтажа труб с плотной посадкой 100; Фиг.9 - вид сбоку в перспективе устройства для монтажа 100; Фиг.10 - вид сбоку в перспективе устройства для монтажа 100, отличающегося тем, что трубчатая вставка 150 полностью размещена в основном корпусе 110; Фиг.11 - вид сбоку устройства для монтажа 100, отличающегося тем, что трубчатая вставка 150, включая зажимное кольцо 130, частично помещена в основной корпус 110; и Фиг.12 - вид сбоку устройства для монтажа 100, отличающегося тем, что трубчатая вставка 150, включая зажимное кольцо 130, полностью помещена в основной корпус 110.

Основной корпус 110 - деталь сопряжения, которая симметрично соединяет идентичным образом две трубы. Симметрия может быть нарушена только при монтаже труб различного диаметра, несмотря на то, что диаметры соответствующих деталей различны на обеих сторонах основного корпуса 110. Описание в данном документе дано на примере подсоединения трубы к одной стороне основного корпуса 110, при этом к другой стороне основного корпуса 110 присоединяется аналогичная труба.

Основной корпус 110 включает внутреннее отверстие 117 (Фиг.8, 9), в которое введена трубчатая вставка 150. Кроме того, основной корпус 110 включает ребристую конструкцию, которая состоит из ребер 112 с зазором 114 между примыкающими ребрами, и выступы 118, между тем как каждый выступ 118 располагается на наружней поверхности ребристой конструкции позади каждого зазора 114. Ребра 112 включают тонкие ребра 113 и толстые ребра 111; несмотря на то, что ребра 112 образуют многоугольный радиально-симметричный наружный контур 115 и многоугольный радиально-асимметричный внутренний контур 116, согласно представленному на Фиг.8. В примере, представленном на чертежах, основной корпус 110 включает ребристую конструкцию, которая состоит из 6 ребер 112, обычно образующих шестиугольник. Необходимо отметить, что контуры относятся к контуру, образованному плоскостью поперечного сечения, перпендикулярной к продольной оси 105 устройства для монтажа 100.

Трубчатая вставка 150 включает кольцевые ребра 154 (Фиг.6), на которых расположены соответствующие канавки в кольцевых уплотнениях 140, ограничитель 152 и кольцевой зубец 158, размещенный на конце трубчатой вставки 150, которая распложена на противоположной стороне основного корпуса 110. Ограничитель 152 включает опорные ребра 156, которые выступают из ограничителя 152. Наружный контур ограничителя 152 вмещает внутренний контур 116 ребристой конструкции основного корпуса 110, и так как контуры асимметричны, ввод трубчатой вставки 150 вовнутрь ребристой конструкции основного корпуса 110 становится направленно определенным. Положение опорных ребер 156 на ограничителе 152 совпадает с положением тонких ребер 113 на ребристой конструкции основного корпуса 110. Ширина опорных ребер 156 не больше, чем ширина тонких ребер 113, при этом ребристая конструкция ограничителя 152 не позволяет опорным ребрам 156 заблокировать зазор 114.

Зажимное кольцо 130 имеет кольцевую конструкцию, отличающуюся тем, что в продольном разрезе зажимного кольца 130 наружная поверхность 132 зажимного кольца 130 имеет коническую форму. На внутренней поверхности зажимного кольца 130 расположено множество кольцевых зажимных зубцов 134. Кольцевое зажимное кольцо 130 должно быть способно к радиальной деформации, а зазор 136 обеспечивает сжатие зажимного кольца 130.

Кроме того, дана ссылка на Фиг.13, которая представлена видом сбоку в перспективе гайки 120 узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой 100. Гайка 120 включает наружную коническую поверхность, внутренние поверхности 125, внутреннюю коническую поверхность 127, отверстия 122, ограничитель уступа 124, отверстие 121, в которое вставлена труба, прорези 128 и части 126, расположенные между прорезями 128. Прорези 128 позволяют каждой части 126 сгибаться отдельно, гайка 120 изготовлена из материалов с требуемой эластичностью. Внутренние поверхности 125 образуют радиальный контур, который соответствует наружному контуру 115 (Фиг.8, 9), образуемому наружными поверхностями ребер 112. Отверстия 122 расположены между примыкающими поверхностями 125. Угол наклона и положение конической поверхности 127 соответствуют углу наклона наружной поверхности 132 зажимного кольца 130.

Сборка всех сторон узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой 100 аналогична, и, тем самым, описание сборки устройства для монтажа 100 в одной стороны применяется к сборке со всех сторон. Сборка начинается с расположения кольцевых уплотнений 140 на трубчатой вставке 150, при этом трубчатая вставка 150 включает две пары кольцевых ребер 154 (Фиг.6), по одному на каждой стороне трубчатой вставки 150, на которой расположены соответствующие канавки в кольцевых уплотнений 140 (Фиг.7).

Следует отметить, что кольцевое уплотнение 140 является предпочтительным кольцевым уплотнением настоящего изобретения, но настоящее изобретение не ограничено кольцевым уплотнением 140, может быть использовано любое кольцевое уплотнение (или сочетание кольцевых уплотнений), которое обеспечивает соответствующую регулировку по трубчатой вставке 150.

Кроме того, дана ссылка на Фиг.14, на которой представлен поперечный разрез АА' (Фиг.1) в разобранном виде полностью собранного конца узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой 100, при этом на Фиг.15 представлен вид сбоку полностью собранного устройства для монтажа 100.

Затем трубчатая вставка 150 вводится в отверстие 117 в основном корпусе 110 (Фиг.9 и 10), при этом кольцевое уплотнение 140а обеспечивает герметизацию трубчатой вставки 150 внутри основного корпуса 110 (Фиг.14). Форма наружного контура ограничителя 152 соответствует внутреннему контуру 116 ребристой конструкции основного корпуса 110, и так как оба контура асимметричны, направление ввода трубчатой вставки 150 в ребристую конструкцию основного корпуса 110 определено, при этом предотвращается любое относительное поворотное движение между трубчатой вставкой 150 и основным корпусом 110. Положение опорных ребер 156 на ограничителе 152 совпадает с положением тонких ребер 113 на ребристой конструкции основного корпуса 110, при этом зазоры 114 остаются открытыми.

Затем зажимное кольцо 130 проходит через открытый конец трубчатой вставки 150, у которой более широкая сторона зажимного кольца 130 направлена к основному корпусу 110. После зажимного кольца 130 гайка 120 проходит через открытый конец трубчатой вставки 150 и с усилием прижимается к выступу 118 основного корпуса 110. Перемещение зажимного кольца 130 останавливается посредством ребер 112. Внутренние поверхности 125 гайки 120, имеющие контур, который соответствует наружному контуру 115, образованный наружными поверхностями ребер 112, направляют вставку гайки 120 на ребристой конструкции основного корпуса 110. Если части 126, расположенные между прорезями 128 гайки 120, достигают выступа 118 основного корпуса 110, части 126 слегка отгибают наружу относительно продольной оси 105 устройства для монтажа 100 (см. Фиг.14) и перемещаются над выступами 118, при этом, если отверстия 122 проходят через выступы 118, части 126 изгибаются обратно по направлению к поверхности 119 основного корпуса 110, тем самым прижимая гайку 120 к основному корпусу 110. Трубчатая вставка 150 все еще имеет свободу перемещения на несколько миллиметров вовнутрь основного корпуса 110 вдоль продольной оси 105 устройства для монтажа 100.

Кроме того, представлена ссылка на Фиг.16a-19: на Фиг.16a дан поперечный разрез в разобранном виде части устройства для монтажа 100, полностью собранного на трубе;

Фиг.17a представляет собой поперечный разрез в разобранном виде части устройства концевого монтажа 100 в соответствии с представленным на Фиг.16a, отличающейся тем, что труба была выдвинута; на Фиг.18 дан вид сбоку полностью собранного устройства для монтажа 100, включая вставленную трубу 50; и на Фиг.19 дан детальный вид отверстия «А», показанного на Фиг.18.

Для прикрепления трубы к концу устройства для монтажа труб с плотной посадкой 100, труба 50 согласованного диаметра вводится в отверстие на конце устройства для монтажа 100. Труба 50 перемещается над кольцевым зубцом 158, расположенным на конце трубчатой вставки 150, затем перемещается и сжимает кольцевые уплотнения 140b, тем самым обеспечивая полную герметизацию внутри трубы 50. Так как труба 50 продолжает перемещение вовнутрь, наружная поверхность трубы 50 достигает зажимных зубцов 134 зажимного кольца 130, перемещается над первым зажимным зубцом 135 и увеличивает зазор 136 зажимного кольца 130 и, тем самым, расширяет радиус зажимного кольца 130. Труба 50 продолжает перемещение вовнутрь, двигаясь над зажимными зубцами 134 до тех пор, пока край трубы 50 не достигнет ограничителя 152. Так как труба 50 перемещается в устройство для монтажа трубы 100, труба 50 может быть проверена и проконтролирована через отверстия 122. Кроме того, дана ссылка на Фиг.16b, которая представляет соотношение силы между зажимным кольцом 130 и трубчатой вставкой 150, если труба 50 вставлена в устройство для монтажа труб с плотной посадкой 100, и на Фиг.17b, на которой представлено соотношение сил между зажимным кольцом 130 и трубчатой вставкой 150, если труба 50 выдвигается из устройства для монтажа труб с плотной посадкой 100. Если труба 50 вставлена в устройство для монтажа 100, в направлении 55, усилия передаются от зажимного кольца 130 к рубчатой вставке 150 в направлении 175. Если труба 50 выдвинута из устройства для монтажа 100 в направлении 56, силы передаются от трубчатой вставки 150 к зажимному кольцу 130 в направлении 176.

Когда труба 50 достигает ограничителя 152, кольцевые зубцы 158 вонзаются во внутреннюю поверхность трубы 50 (Фиг.16a). Если труба 50 выталкивается наружу из устройства для монтажа 100, кольцевые зубцы 158 затем еще сильнее впиваются во внутреннюю поверхность трубы 50 (Фиг.17a), и, в свою очередь, труба 50 выталкивает трубчатую вставку 150 наружу из устройства монтажа 100. Когда опорные ребра 156 трубчатой вставки 150 достигают зажимного кольца 130, которое перемещается вдоль трубчатой вставки 150 до тех пор, пока наружная поверхность 132 зажимного кольца 130 не достигнет внутренней поверхности 127 гайки 120, поверхность 127 толкает наружную поверхность 132 вовнутрь, тем самым принуждая зажимное кольцо 130 слегка закрыть зазор 136 (Фиг.7, 11) зажимного кольца 130, и, таким образом, зажимные зубцы 134 еще больше впиваются в наружную поверхность трубы 50. Следовательно, труба 50 теперь удерживается кольцевыми зубцами 158, зажимающими внутреннюю поверхность трубы 50, и зажимными зубцами 134, зажимающими наружную поверхность трубы 50.

При дальнейшем выталкивании трубы 50 наружу из устройства для монтажа 100, кольцевые зубцы 158 и зажимные зубцы 134 еще сильнее впиваются в поверхность трубы 50, тогда как зажимное кольцо 130 может перемещаться наружу, так как диаметр зажимного кольца 130 становится меньше. Зажимное кольцо 130 может достигать окончательного упора по достижении уступа ограничителя 124.

Необходимо отметить, что в ходе вывода/ввода трубы 50 из/в устройство для монтажа 100 трубчатая вставка 150 может быть видна в отверстиях 122 вместе с ограничителем 152.

Так как обычно наружный диаметр водопроводных труб постоянен, а толщина трубы меняется вовнутрь к продольной оси трубы, в настоящем изобретении предусмотрена трубчатая вставка, отличающаяся тем, что одной трубчатой вставкой могут быть соединены трубы различных диаметров. См. Фиг.20, где представлен вид сбоку узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой 200 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения с тем отличием, что каждая сторона устройства для монтажа 200 разработана для отличного размера диаметра трубы, и на Фиг.21, на которой представлен вид сбоку устройства для монтажа 200, одна сторона в сборе, а другая сторона в разобранном виде. Кроме того, дана ссылка на Фиг.2, так как в устройстве 100 диаметр трубы 50a, в основном, аналогичен диаметру D трубы 50b в устройстве 200, диаметр D трубы 50a отличается от диаметра D трубы 50b.

В вариантах осуществления по настоящему изобретению трубчатые вставки, которые разработаны для различных сочетаний размеров труб, изготовлены различных цветов.

Следовательно, чтобы узнать размер каждого конца отдельной трубчатой вставки (150, 250), можно либо измерить диаметр каждого конца трубчатой вставки (150, 250), либо определить его по цвету трубчатой вставки. При сборке внутри устройства для монтажа трубы с плотной посадкой (100, 200) настоящего изобретения, цвет трубчатой вставки (150, 250) также может быть проверен в отверстиях (122, 222).

Следует отметить, что для изменения размера трубы на конце устройства для монтажа труб 100 должны быть заменены только соответствующие трубчатая вставка 250, зажимное кольцо 230 и соответствующая гайка 220.

В вариантах осуществления по настоящему изобретению размер гайки отпечатан или проштампован на наружной поверхности гайки. Например, гайка 120 устройства для монтажа труб 100 используется для крепления трубы 50b, имеющей внутренний диаметр 20 мм, а гайка 220 устройства для монтажа труб 200 используется для крепления трубы 50а, имеющей внутренний диаметр 16 мм.

Очевидно, что данное изобретение, описанное, таким образом, с точки зрения нескольких вариантов осуществления и примеров, может быть модифицировано разнообразными способами. Подобные варианты не следует считать отклонениями от сущности и объема изобретения, и предполагается, что все подобные модификации будут очевидны для лиц, сведущих в данной области техники.

Изобретение разработано для соединения и герметизации труб в замкнутой системе холодного и горячего водоснабжения. Узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой для соединения одной или нескольких труб, каждая из которых имеет продольную ось, при этом данный узел устройства для монтажа состоит из основного корпуса, включающего одну или несколько трубчатых частей, трубчатой вставки, включающей две части, должным образом расположенной внутри каждой указанной трубчатой части представленного основного корпуса, гайки, имеющей широкий конец и узкий конец, зажимного кольца, установленного над каждым вторым концом представленных трубчатых частей и внутри гайки, и одного или нескольких эластомерных кольцевых уплотнений, расположенных на каждом конце указанной трубчатой вставки. Изобретение повышает надежность соединения труб. 22 з.п. ф-лы, 24 ил.

1. Узел устройства для монтажа труб с плотной посадкой для соединения одной или нескольких труб, каждая из которых имеет продольную ось, при этом данный узел устройства для монтажа состоит из следующего:
a) основной корпус, включающий одну или несколько трубчатых частей, имеющих первый конец, второй конец и продольную ось, указанный выше первый конец каждой указанной трубчатой части жестко соединен с первым концом другой трубчатой части или с другим средством соединения для трубопроводов;
каждый указанный выше второй конец упомянутой трубчатой части - открытый конец; и
каждый указанный выше второй конец трубчатой части предназначен для размещения одной из указанных труб, которая должна быть вставлена через второй конец указанных трубчатых частей;
b) трубчатая вставка, включающая две части, которые имеют первый конец и второй конец, данная трубчатая вставка должным образом расположена внутри каждой указанной трубчатой части представленного основного корпуса;
c) гайка, имеющая широкий конец и узкий конец, указанная гайка должным образом расположена над каждым вторым концом указанного основного корпуса;
d) зажимное кольцо, имеющее широкий конец и узкий конец, указанное зажимное кольцо должным образом установлено над каждым указанным вторым концом представленных трубчатых частей и внутри указанной гайки; и
е) одно или несколько эластомерных кольцевых уплотнений, должным образом расположенных на каждом конце указанной трубчатой вставки.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что если указанное устройство для монтажа собрано, представленные кольцевые уплотнения должным образом расположены в соответствующих канавках приблизительно на указанных концах каждой упомянутой трубчатой вставки;
указанная первая часть каждой трубчатой вставки соответственно помещена во внутреннее пространство указанного основного корпуса через второй представленный конец трубчатой части указанного основного корпуса, тем самым герметично фиксируя данную трубчатую вставку в указанном основном корпусе;
указанные зажимные кольца свободно размещены над представленной второй частью каждой упомянутой трубчатой вставки; при этом
указанный широкий конец каждой представленной гайки соответственно вставлен над указанным зажимным кольцом и принудительно зафиксирован на радиально смонтированном механизме законтривания гайки, расположенном на наружной поверхности указанного основного корпуса, указанный узкий конец каждой представленной гайки по диаметру меньше, чем указанный узкий конец соответствующего зажимного кольца, поэтому указанное зажимное кольцо фиксируется внутри представленного узла устройства для монтажа, а указанный узкий конец каждой упомянутой гайки по диаметру больше, чем указанная вторая часть соответствующей трубчатой вставки.

3. Узел по п.2, отличающийся тем, что каждое указанное зажимное кольцо состоит из следующих элементов:
a) кольцевой корпус;
b) внутренняя цилиндрическая поверхность;
c) наружная поверхность, имеющая коническую форму;
d) прорез, выполненный через кольцевой корпус, проходящий от указанного узкого конца к указанному широкому концу;
e) по меньшей мере, один кольцевой зажимной зубец, расположенный на указанной внутренней поверхности, наименьший диаметр представленного кольцевого зажимного зубца, когда указанное зажимное кольцо находится в несжатом состоянии, меньше, чем наружный диаметр данной вставленной трубы.

4. Узел по п.3, отличающийся тем, что каждая указанная трубчатая вставка включает:
a) внутренняя поверхность;
b) наружная поверхность;
c) ограничитель, разделяющий указанные первую и вторую части трубчатой вставки, упомянутый ограничитель направлен наружу, в основном, перпендикулярно указанной наружной поверхности трубчатой вставки;
d) один или несколько ограничителей зажимного кольца, расположенных на указанном ограничителе трубы, направленном в основном перпендикулярно указанному ограничителю и главным образом параллельно упомянутой наружной поверхности трубчатой вставки по направлению к указанному второму концу второй упомянутой части данной трубчатой вставки; и
e) один или несколько кольцевых зубцов, расположенных на указанном втором конце второй части данной трубчатой вставки.

5. Узел по п.4, отличающийся тем, что если указанная труба принудительно вставлена в указанный конец устройства для монтажа, внутренняя поверхность данной трубы скользит по указанному второму концу второй части данной трубчатой вставки и над одним или несколькими представленным кольцевым уплотнением, расположенным на указанном втором конце второй части данной трубчатой вставки, тем самым обеспечивая полную герметизацию внутренней части трубы; если упомянутая труба продолжает перемещаться вовнутрь, указанная труба толкает представленное зажимное кольцо до тех пор, пока данное зажимное кольцо не упрется в указанный ограничитель данного зажимного кольца; если указанная труба продолжает перемещение вовнутрь, наружная поверхность данной трубы проходит минимум над одним кольцевым зажимным зубцом и расширяет продольное отверстие указанного зажимного кольца относительно представленной продольной оси трубы; данная труба продолжает перемещение вовнутрь до тех пор, пока край данной трубы не достигнет указанного ограничителя, а упомянутые кольцевые зубцы, расположенные на представленном втором конце второй части данной трубчатой вставки, входят во внутреннюю поверхность указанной трубы.

6. Узел по п.5, отличающийся тем, что после того как указанная труба достигнет упомянутого ограничителя каждого указанного трубчатого сегмента указанного устройства для монтажа, когда одной из данных труб придано движение наружу относительно другой трубы, данное принудительное перемещение наружу активирует операцию зажима указанного узла устройства для монтажа.

7. Узел по п.6, отличающийся тем, что данная операция зажима указанного устройства для монтажа включает следующие этапы:
a) данная наружная коническая поверхность данного зажимного кольца входит в контакт с внутренней конической поверхностью данной соответствующей гайки;
b) указанная внутренняя коническая поверхность данной гайки продвигает данное зажимное кольцо вовнутрь по направлению к указанной продольной оси указанной трубы, тем самым сжимая данное зажимное кольцо; и
c) по меньшей мере, один кольцевой зажимной зубец принудительно перемещается вовнутрь по направлению к данной продольной оси указанной трубы, при этом, по меньшей мере, один кольцевой зажимной зубец указанного зажимного кольца вонзается в представленную наружную поверхность указанной трубы, тем самым усиливая зажим на трубе.

8. Узел по п.7, отличающийся тем, что данное зажимное кольцо и данная трубчатая вставка образуют U-образный узел, при этом данный U-образный узел обеспечивает зажим данной трубы по данному внешнему краю указанной трубы.

9. Узел п.4, отличающийся тем, что диаметр указанной наружной поверхности данной трубчатой вставки, внутренний диаметр указанного зажимного кольца и внутренний диаметр отверстия указанного узкого конца гайки рассчитаны таким образом, чтобы соответствовать указанному наружному диаметру указанной трубы.

10. Узел по п.9, отличающийся тем, что две и более указанных трубы имеют отличный наружный диаметр.

11. Узел по п.9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один элемент указанного узла устройства для монтажа труб с плотной посадкой, выбранный из группы, состоящей из указанной трубчатой вставки, указанного зажимного кольца и указанной гайки, имеет цвет, обозначающий наружный диаметр заданной трубы.

12. Узел по п.4, отличающийся тем, что каждая указанная гайка включает:
a) несколько прорезей, проходящих от края указанного широкого конца к представленному узкому концу, не достигая данного узкого конца, тем самым образуя сгибаемые части между двумя смежными прорезями; и
b) множество отверстий.

13. Узел по п.12, отличающийся тем, что длина указанной прорези меньше половины расстояния от представленного широкого конца к указанному узкому концу.

14. Узел по п.12, отличающийся тем, что указанный механизм законтривания гайки включает выступы, проходящие от представленной наружной поверхности данного основного корпуса; указанный край широкого конца данной гайки доходит до представленных выступов, указанные части отгибаются наружу относительно указанной продольной оси устройства для монтажа, тем самым проходя над упомянутыми выступами; указанные отверстия достигают соответствующих выступов, указанные части выгибаются обратно вовнутрь относительно данной продольной оси представленного устройства для монтажа, тем самым блокируя указанные отверстия над данными выступами и, следовательно, фиксируя данную гайку на указанном основном корпусе.

15. Узел по п.14, отличающийся тем, что наружный контур указанной наружной поверхности представленного основного корпуса, в котором расположен указанный механизм законтривания гаек, образует радиально симметричную многоугольную форму, при этом плоскость поперечного сечения данного наружного контура перпендикулярна указанной продольной оси данного устройства для монтажа.

16. Узел по п.15, отличающийся тем, что внутренний контур внутренней поверхности указанной гайки, в которой имеются упомянутые отверстия, образует радиально симметричную многоугольную форму, при этом плоскость поперечного сечения данного внутреннего контура перпендикулярна указанной продольной оси данного устройства для монтажа, при этом указанный внутренний контур внутренней поверхности упомянутой гайки разработан в соответствии с указанным наружным контуром наружной поверхности представленного основного корпуса, в котором расположен указанный механизм законтривания гаек, тем самым предотвращая радиальное перемещение данной гайки относительно представленного основного корпуса.

17. Узел по п.16, отличающийся тем, что центровка указанной наружной поверхности указанного основного корпуса и указанной внутренней поверхности указанной гайки обеспечивает блокировку при совмещении указанных отверстий с указанными выступами.

18. Узел по п.12, отличающийся тем, что указанный основной корпус состоит из ребер, проходящих от каждого указанного второго конца указанного основного корпуса, при этом наружная поверхность каждого указанного ребра, в основном, совпадает с соответствующей стороной указанного многоугольного наружного контура указанной наружной поверхности указанного основного корпуса, внутренний контур указанных ребер, когда плоскость поперечного разреза данного внутреннего контура перпендикулярна указанной продольной оси указанного устройства для монтажа, имеет радиально асимметричную многоугольную форму.

19. Узел по п.18, отличающийся тем, что наружный контур указанного ограничителя данной трубчатой вставки имеет радиально асимметричную многоугольную форму, указанный внутренний контур представленной внутренней поверхности данных ребер разработан в соответствии с указанным наружным контуром указанного ограничителя, что предотвращает радиальное перемещение указанной трубчатой вставки относительно указанного основного корпуса.

20. Узел по п.18, отличающийся тем, что асимметричный контур указанного ограничителя трубы, который направляет вставку во время размещения указанной трубы, обеспечивает, чтобы указанный ограничитель трубы, поддерживающий ребра, не заграждал указанное отверстие в указанной гайке или зазоры между указанными ребрами указанного основного корпуса.

21. Узел по п.1, отличающийся тем, что твердость материала, из которого изготовлены указанные зажимные зубцы указанного зажимного кольца и указанные зажимные зубцы указанной трубчатой вставки, выше, чем твердость материала, из которого изготовлена указанная труба.

22. Узел по п.12, отличающийся тем, что указанная трубчатая вставка может быть проверена во время и после вставки указанной трубы в данный узел устройства для монтажа.

23. Узел по п.12, отличающийся тем, что указанная труба может быть проверена во время и после вставления данной трубы в указанный узел устройства для монтажа.