ТРУБНЫЙ ФИТИНГ Российский патент 2017 года по МПК F16L37/14 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка притязает на приоритет патентной заявки Великобритании № GB 1209568.3, поданной 30 мая 2012 г., которая включена путем ссылки для всех целей, как если бы она была полностью изложена в настоящем документе.

ОБЛАСТЬ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способам быстрого соединения, фитингам и устройствам для соединения труб и трубных элементов.

Настоящее изобретение относится к трубам для воды и т.п. и, в частности, касается способов соединения труб и соответствующих трубных элементов и соединений.

Известны разные способы соединения труб для воды в системах подачи пожарной и бытовой воды. В течение многих лет единственной альтернативой резьбовым или фланцевым соединениям был трудозатратный процесс сварки. Позже на рынке появился ряд быстросборных систем. Эти системы направлены на снижение издержек на рабочую силу при сборке, предлагая разные типы механического зацепления для удержания концов труб в контакте без сварки.

Одна быстросборная система, раскрытая в патенте США №5,040,831, предлагается в продаже в США компанией Southwestern Pipe, Inc под торговым наименованием POZ-LOK®. В этой системе использованы специально отлитые соединительные фитинги, которые имеют пазы на противоположных сторонах. Трубу вводят в соединитель и U-образную скобу забивают молотком по пазам. Скоба создает углубления в сторонах трубы, этим удерживая трубу в соединителе.

Еще одна система предложена в патенте США №5,779,283 на имя Кимура и др. (Kimura et al.). Эта система подобна системе POZ-LOK®, но использует "ключевой" элемент, вводимый в канал, выполненный в соединителе только на одной стороне трубы. Раскрыто, что ключевым элементом является или плоская пластина с поднятым выступом, или круглый палец. В случае круглого пальца его передняя часть выполнена с резьбовой частью для закрепления гайкой на противоположной стороне соединителя после установки.

Для изготовления быстро устанавливаемой системы с меньшими производственными издержками в ряде систем использованы тонкостенные соединители, которые могут быть легко изготовлены из модифицированных секций стандартных труб. Пример такой системы предлагается компанией VICTAULIC® в США под торговым наименованием PRESSFIT™.

В системе PRESSFIT™ применен тонкостенный соединитель с внутренним уплотнительным кольцом, расположенным вокруг конца трубы. Зацепление трубы в соединителе достигается путем использования специального гидравлического инструмента для сжатия по окружности, который выполняет окружное углубление вокруг стыка в соединителе и трубе, этим постоянно фиксируя их относительно друг друга.

В моих патентах США №5,927,763 и 6,634,677 раскрыт способ соединения первого конца цилиндрической трубы в отверстии трубного элемента, имеющего оконечную часть с внутренним диаметром, достаточным для приема первого конца. Согласно этому способу, стенку оконечной части трубного элемента деформируют наружу, чтобы получить приблизительно линейный канал с открытыми концами в направлении, приблизительно тангенциальном к внутренней поверхности этой оконечной части. Затем первый конец трубы располагают в оконечной части, и подобный пальцу элемент с силой перемещают по каналу. Это вызывает локальную, направленную внутрь деформацию первого конца, чем фиксируют первый конец и трубный элемент относительно друг друга.

Несмотря на эти усовершенствования, автор настоящего изобретения признает необходимость в улучшенных способах быстрого соединения и устройствах для соединения труб, поэтому предмет настоящего раскрытия и формулы изобретения направлен для выполнения этой необходимости.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению, предложен узел для соединения труб, включающий: (а) корпус; (b) первое отверстие, расположенное в корпусе, причем отверстие имеет внутреннюю поверхность, приспособленную для приема первого конца первого трубного элемента; (с) канал с открытыми концами, расположенный в стенке корпуса, причем канал имеет широкое поперечное сечение на дальнем конце от первого отверстия и узкое поперечное сечение между широким поперечным сечением и первым отверстием, причем канал гидравлически сообщается с первым отверстием через узкое поперечное сечение; и (d) стопорный палец имеет основу и зуб, проходящий продольно от нее, причем основа приспособлена для приема в широком поперечном сечении, зуб приспособлен для приема в узком поперечном сечении, палец приспособлен для введения в канал с открытыми концами, в результате чего нижний край зуба выступает через узкое поперечное сечение в отверстие.

Согласно настоящему изобретению, предложен узел для соединения труб, включающий: (а) корпус; (b) первое отверстие, расположенное в корпусе, причем отверстие имеет внутреннюю поверхность, приспособленную для приема первого конца первого трубного элемента; (с) канал, расположенный в стенке корпуса, причем канал имеет широкое поперечное сечение, расположенное на дальнем конце от первого отверстия, и узкое поперечное сечение, расположенное между широким поперечным сечением и первым отверстием; и (d) стопорный палец имеет основу и продольный зуб, проходящий продольно от нее, причем основа приспособлена для приема в широком поперечном сечении, зуб приспособлен для приема в узком поперечном сечении, палец приспособлен для введения в канал с открытыми концами, в результате чего нижний край зуба выступает через узкое поперечное сечение в отверстие.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, когда первый конец расположен в корпусе, в результате чего наружный диаметр первого конца контактирует с внутренней поверхностью, зуб, выступающий в отверстие, давит на наружную поверхность трубного элемента, чтобы зафиксировать трубный элемент на месте по отношению к корпусу.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, стопорный палец имеет первый продольный конец, приспособленный для введения в канал как передний конец, и второй продольный конец, приспособленный для нахождения сзади первого продольного конца.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, стопорный палец имеет первый продольный конец, приспособленный для введения в канал, как передний конец, и второй продольный конец, приспособленный для нахождения сзади первого продольного конца, причем нижний край продольного зуба наклонный, в результате чего длина зуба на втором продольном конце больше длины зуба в направлении или рядом с передним концом.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, передний конец стопорного пальца имеет винтовую форму, причем винтовая форма приспособлена для свободного прохода через широкое поперечное сечение.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, внутренняя поверхность отверстия имеет в общем круглое поперечное сечение.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, широкое поперечное сечение канала имеет в общем круглое поперечное сечение.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, широкое поперечное сечение канала имеет ширину W1, и узкое поперечное сечение имеет ширину W2, причем первое отношение W2 к W1 составляет меньше 0,5.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, отношение значений ширины составляет меньше 0,4.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, отношение значений ширины составляет меньше 0,3.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, отношение значений ширины составляет меньше 0,25.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, отношение значений ширины составляет меньше 0,2.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, основа канала имеет ширину D, и узкое поперечное сечение имеет ширину W4, причем второе отношение W4 к D составляет меньше 0,5.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, второе отношение составляет меньше 0,4.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, второе отношение составляет меньше 0,3.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, второе отношение составляет меньше 0,25.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, второе отношение составляет меньше 0,2.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, узел для соединения труб, кроме того, включает второе отверстие, расположенное в корпусе, причем второе отверстие имеет вторую внутреннюю поверхность, приспособленную для приема второго конца второго трубного элемента.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, узел для соединения труб, кроме того, включает второе отверстие, расположенное в корпусе, причем второе отверстие приспособлено для соединения с вторым трубным элементом.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, вторым трубным элементом является узел противопожарного разбрызгивателя.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, узел для соединения труб, кроме того, включает второй канал с открытыми концами, расположенный в стенке корпуса, причем второй канал имеет второе широкое поперечное сечение, расположенное на дальнем конце от второго отверстия, и второе узкое поперечное сечение, расположенное между вторым широким поперечным сечением и вторым отверстием, причем второй канал гидравлически сообщается с вторым отверстием через второе узкое поперечное сечение; и (g) второй стопорный палец имеет вторую основу и второй продольный зуб, проходящий продольно от нее, причем вторая основа приспособлена для приема во втором широком поперечном сечении, второй зуб приспособлен для приема во втором узком поперечном сечении, второй палец приспособлен для введения во второй канал, в результате чего второй нижний край второго зуб выступает через второе узкое поперечное сечение во второе отверстие.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, когда второй конец расположен в корпусе, в результате чего наружный диаметр второго конца контактирует с второй внутренней поверхностью, зуб, выступающий во второе отверстие, давит на наружную поверхность второго трубного элемента, чтобы зафиксировать второй трубный элемент на месте по отношению к корпусу.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, узел для соединения труб, кроме того, включает третье отверстие.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, третье отверстие по существу перпендикулярно первому и второму отверстиям.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, третье отверстие приспособлено для соединения с узлом противопожарного разбрызгивателя.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, третье отверстие приспособлено для приема третьего трубного элемента.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, корпус включает в общем кольцеобразную выемку, расположенную вокруг отверстия, причем выемка приспособлена для приема уплотнительного элемента.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, узел для соединения труб, кроме того, включает этот уплотнительный элемент.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, уплотнительным элементом является уплотнительное кольцо.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, уплотнительным элементом является кромочное уплотнение.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, основа имеет продольную длину L, и часть периметра основы имеет винтовую форму вдоль по меньшей мере 50%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по всей длине L.

Согласно другим признакам описанных предпочтительных вариантов осуществления, основа имеет, по меньшей мере на части продольной длины между передним концом и зубом, винтовую форму по всему периметру основы.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ крепления трубы или трубного фитинга посредством узла для соединения труб, по существу как он описан выше.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложен узел для соединения труб, по существу как он описан выше.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В настоящей заявке изобретение описано только для примера со ссылкой на прилагаемые чертежи. Теперь с конкретной ссылкой на подробные чертежи следует подчеркнуть, что показанные детали даны только для примера и для целей иллюстративного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения и приведены в случае предложения того, что сочтено наиболее полезным и легко понятным описанием принципов и концептуальных аспектов изобретения. В этой связи мы не пытались показать детали конструкции изобретения более подробно чем необходимо для фундаментального понимания изобретения, причем описание, взятое вместе с чертежами, поясняет специалистам в данной области техники, как несколько форм изобретения могут быть осуществлены на практике. Одинаковые ссылочные символы на всех чертежах использованы для обозначения одинаковых элементов.

На чертежах:

Фиг. 1а - вид в продольном сечении трубного соединения согласно патенту США №6,634,677;

Фиг. 1b - вид в поперечном сечении трубного соединения с Фиг. 1а;

Фиг. 1с - увеличенный вид стопорного пальца, используемого вместе с трубным соединением, показанным на Фиг. 1a-1b;

Фиг. 1d-1f - последовательные стадии введения стопорного пальца, чтобы сформировать узел стыка труб согласно патенту США №6,634,677;

Фиг. 2 - схематический вид сверху узла для соединения труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 - схематический вид в продольном сечении (b-b) узла для соединения труб с Фиг. 2;

Фиг. 4а-4d виды в поперечном сечении узла для соединения труб с Фиг. 2, показывающие последовательные стадии введения стопорного винта, чтобы сформировать узел для соединения труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5а - схематический пример конического стопорного винта согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5b - вид в поперечном сечении (с-с) узла для соединения труб с Фиг. 2 без стопорного винта;

Фиг. 6 - схематический вид в продольном сечении узла для соединения труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 - вид в поперечном сечении узла для соединения труб изобретения с Фиг. 6, показывающий продольный вид канала для стопорного пальца (не показан);

Фиг. 8А - схематический пример стопорного пальца согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8В - схематический вид с торца стопорного пальца с Фиг. 8А;

Фиг. 9 - схематический вид в продольном сечении узла для соединения труб изобретения с Фиг. 6, причем узел включает две соединяемые трубы;

Фиг. 10A - вид в поперечном сечении с Фиг. 9, на котором стопорный палец частично введен в канал для стопорного пальца;

Фиг. 10В - вид в поперечном сечении с Фиг. 9, на котором стопорный палец полностью введен в канал для стопорного пальца;

Фиг. 11 - схематический вид в продольном сечении узла для соединения труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором узел является трехсторонним трубным переходником;

Фиг. 12 - схематический вид в продольном сечении узла для соединения труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором узел является торцевым уплотнением;

Фиг.13 - схематический вид в продольном сечении узла для соединения труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором на одном конце узла расположен фитинг для устройства разбрызгивания;

Фиг. 14 - схематический вид в продольном сечении узла для соединения труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором узел является трехсторонним трубным переходником, имеющим фитинг для устройства разбрызгивания;

Фиг. 15a - частичный схематический вид в продольном сечении соединителя для труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 15b - схематический вид в поперечном сечении соединителя для труб, показанного на Фиг. 15 a; и

Фиг. 16 - частичный схематический вид в продольном сечении узла для соединения труб, имеющего выемку для кромочного уплотнения и расположенное в ней кромочное уплотнение согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Принципы и работа трубного устройства, фитингов и способов согласно настоящему изобретению могут быть лучше поняты со ссылками на чертежи и прилагаемое описание.

Перед тем, как подробно объяснить по меньшей мере один вариант осуществления изобретения, следует сказать, что применение изобретения не ограничено деталями конструкции и расположением компонентов, изложенными в последующем описании или показанными на чертежах. Изобретение может быть осуществлено в других вариантах осуществления или осуществлено на практике другими способами. Также следует понимать, что фразеология и терминология в настоящем документе предназначены для целей описания и не должны рассматриваться как ограничивающие.

На Фиг. 1а и 1b показан известный соединитель для трубных элементов, таких как трубный элемент 10. Сначала конец трубы 22 вводят в оконечную часть 12 трубного элемента 10, в результате чего уплотнительный элемент 18 в виде уплотнительного кольца формирует уплотнение между трубой 22 и трубным элементом 10. Затем стопорный палец 24 вводят с усилием в канал 14 (показан на Фиг. 1b), обычно ударами молотка. Это вызывает местную, направленную внутрь деформацию 26 трубы 22, фиксирующую трубу 22 и трубный элемент 10 относительно друг друга.

Пальцеобразный элемент 24 предпочтительно имеет заостренный или клиновидный конец 28 (показан на Фиг. 1b) для направления стопорного пальца 24 по каналу 14, чтобы оказывать постепенно увеличивающуюся деформирующую силу на стенку трубы 22. Основное тело 30 стопорного пальца 24 действует как фиксирующий элемент. Немного увеличенная головка 32 предпочтительно служит для предотвращения чрезмерного введения и для облегчения удаления стопорного пальца 24 при необходимости.

Увеличенный вид пальца 24 показан на Фиг. 1с. Как показано, стопорный палец 24 имеет определенный ослабленный участок 40 рядом со стыком параллельной части тела 30 и конусной части 28. Ослабленный участок 40 облегчает отсоединение конусного конца 28 стопорного пальца 24 после закрепления стопорного пальца 24 в фиксирующем положении.

В уровне техники, показанном на Фиг. 1d, введение конца 22 трубы во внутренний канал соединительного элемента 12 создает клиновидную трещину между противоположными поверхностями. Затем устанавливают стопорный палец 24, в результате чего конусный конец 28 части располагают в этой клиновидной трещине так, что размер в длину стопорного пальца 24 не параллелен размеру в длину канала 14. В этом положении поверхности конусной части 28 лежат как на поверхностях конца 22 трубы, так и в канале 14. Затем прилагают усилие для продвижения стопорного пальца 24 посредством объединенного линейного и вращательного смещения (последовательность с Фиг. 1d, 1е и 1f), чтобы осуществлять локальную, направленную внутрь деформацию конца 22 трубы до тех пор, пока стопорный палец 24 не достигнет фиксирующего положения, в котором размер в длину лежит параллельно направлению протяженности канала с открытыми концами 14, посредством чего конец 22 трубы фиксируется в соединительном элементе 12.

Мне удалось установить, что мое предыдущее изобретение, раскрытое в патентах США №5,927,763 и 6,634,677, может по существу не подходить для разных типов труб, включая медные трубы большого диаметра и стальные трубы, имеющие толщину больше 1,5 мм. У таких и некоторых других труб стенка трубы очень прочная и твердая и может по существу не поддаваться деформации раскрытыми средствами.

Снова со ссылкой на чертежи, на Фиг. 2 показан схематический вид сверху узла для соединения труб 110 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 3 показан схематический вид в продольном сечении (b-b) узла для соединения труб 110 с Фиг. 2. Ссылаясь на Фиг. 2 и 3 вместе, узел для соединения труб 110 может включать конструкцию 120 для соединения труб, приспособленную для приема конца 122 трубы. Обычно внутренний диаметр конструкции 120 больше наружного диаметра конца 122. Внутренняя поверхность конструкции 120 может быть фигурной для того, чтобы в общем совпадать с наружным контуром конца 122 трубы. Обычно эти контуры могут быть в общем цилиндрическими.

Кольцеобразная выемка 116 узла для соединения труб 110 удерживает уплотнительный элемент 118 на месте и расположена так, что канал с открытыми концами 114 расположен между конструкцией 120 и кольцеобразной выемкой 116. Конец 122 трубы может быть введен в наружную оконечную часть 112 так, что уплотнительный элемент 118 формирует плотное уплотнение между концом 122 трубы и наружной оконечной частью 112. Затем конический стопорный винт 124 может быть ввинчен в канал с открытыми концами 114, фиксируя конец 122 трубы и наружную оконечную часть 112 относительно друг друга.

Конкретно со ссылкой на Фиг. 3, конструкция 120 может быть оснащена головкой 132 конического стопорного винта, которая может иметь прорезь под отвертку с плоским жалом. В других вариантах осуществления могут быть, по выбору, применены другие конструкции, такие как форма утопленного шестигранника под универсальный гаечный ключ или шестигранная головка под торцевой гаечный ключ.

На Фиг. 4a-4d показаны виды в поперечном сечении (по линии с-с узла для соединения труб 110), отражающие последовательные стадии введения конического стопорного винта 124 в канал с открытыми концами 114, согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 4а конический стопорный винт 124 введен в канал с открытыми концами 114. На Фиг. 4b показан конический стопорный винт 124, частично ввинченный в канал с открытыми концами 114. На Фиг. 4с конический стопорный винт 124 полностью ввинчен в канал с открытыми концами 114. Конец 170 винта 124 может выступать за канал с открытыми концами 114. На Фиг. 4d показан конический стопорный винт 124 в положении, идентичном положению винта 124 на Фиг. 4с, но в усеченной форме, в которой конец 170 винта отсоединен.

Конец 170 винта может быть продолжением конического стопорного винта 124, и его длина может зависеть от размеров конического стопорного винта 124 и канала с открытыми концами 114.

На Фиг. 5а схематически показан для примера конический стопорный винт 124 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 5b показан вид в поперечном сечении (с-с) узла изобретения для соединения труб без конического стопорного винта 124. Стопорный винт 124 может включать головку 132 конического стопорного винта, описанную выше, и резьбу 160. Резьба 160 винта может в общем соответствовать резьбе 150 канала 114 (обе показаны на Фиг. 5b). При ввинчивании стопорного винта 124 в канал 114 резьба 150 канала направляет конический стопорный винт 124 в требуемое положение.

На Фиг. 6 схематически показан вид в продольном сечении узла для соединения труб 600 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Узел для соединения труб 600 включает корпус 620, имеющий или включающий первое или оконечное отверстие 622 и второе отверстие 624, которое может быть выровнено продольно или под определенным углом (например, прямым) по отношению к первому или оконечному отверстию 622. Первое и второе отверстия 622, 624 могут иметь, каждое, оконечную поверхность 626, 628, приспособленную для приема первого конца соответственных трубных элементов, или быть связаны ею (как показано на Фиг. 9).

В стенке корпуса 620 расположен канал, такой как канал 630 с открытыми концами, который имеет широкое поперечное сечение 632, расположенное на дальнем конце от первого и второго отверстий 622, 624, и узкое поперечное сечение 634, расположенное между широким поперечным сечением 632 и первым и вторым отверстиями 622, 624. Каждый канал 630 гидравлически сообщается с соответственным отверстием из первого и второго отверстий 622, 624, через узкое поперечное сечение 634. Канал 630 может быть приспособлен для приема стопорного пальца, такого как стопорный палец, показанный на Фиг. 8А и 8В.

Корпус 620 может, кроме того, включать выемку или геометрию 650 (например, в общем кольцеобразную выемку), приспособленную для уплотнительного элемента, такого как уплотнительное кольцо (не показано).

На Фиг. 7 приведен вид в поперечном сечении узла для соединения труб изобретения с Фиг. 6, показывающий продольный вид канала 630.

На Фиг. 8А схематически показан пример стопорного пальца 860 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления стопорный палец 860 имеет основу 862 и продольный зуб или гребень 864, обычно проходящий радиально от основы 862 по длине стопорного пальца 860. Основа 862 может быть приспособлена для приема в широком поперечном сечении 632 канала 630 (как сказано выше). Подобным образом, первый конец зуба 864 может быть приспособлен для приема в узком поперечном сечении 634. Стопорный палец 860 может, предпочтительно, быть приспособлен для введения в канал 630, в результате чего нижний край 865 зуба 864 выступает через узкое поперечное сечение в сечение 634 и в первое или второе отверстие 622, 624 (показано на Фиг. 6). Обычно нижний край 865 наклонный, в результате чего длина зуба 864 на втором или заднем продольном конце 866 больше длины зуба 864 на первом или переднем продольном конце 867.

Основа 862 может иметь передний конец, рельефную или наружную поверхность 869 изменяющегося размера. Для захвата этого рельефа может быть приспособлен соответствующий инструмент, в результате чего стопорный палец 860 можно вытянуть через канал 630. На Фиг. 8А, для примера, наружная поверхность 869 имеет винтовую форму.

На Фиг. 8В схематически показан вид с торца (с заднего продольного конца 866) стопорного пальца 860. Ширина зуба или гребня 864 меньше ширины или диаметра D основы 862. Обычно ширина зуба или гребня 864 составляет меньше половины, меньше одной трети, меньше одной четвертой или меньше одной шестой ширины или диаметра D основы 862.

Обычно максимальная длина зуба или гребня 864 составляет по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% от ширины или диаметра D основы 862.

Длина зуба или гребня 864 может составлять по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 75% или по меньшей мере 80% от внутренней ширины или диаметра соответственного отверстия (например, первого отверстия 622) корпуса 620.

Снова со ссылкой на Фиг. 8А, угол А между нижним краем 865 и продольной осью стопорного пальца 860 может составлять, в одном варианте осуществления, по меньшей мере 2°, по меньшей мере 4°, по меньшей мере 7°, по меньшей мере 10°, по меньшей мере 12° или по меньшей мере 15°. В одном варианте осуществления угол А может составлять максимум 45°, максимум 40°, максимум 35°, максимум 30°, максимум 25° или максимум 20°.

На Фиг. 9 схематически показан вид в продольном сечении узла для соединения труб 600, причем соединяет первую трубу 927, имеющую наружную (обычно цилиндрическую) поверхность 931, и вторую трубу 928, имеющую наружную (обычно цилиндрическую) поверхность 932.

Выемка 650 в корпусе 620 может быть приспособлена для включения или крепления уплотнительного элемента 651, такого как уплотнительное кольцо, который может плотно прилегать к поверхности 931 трубы 927, в результате чего осуществляется уплотнение между поверхностью 931 и оконечной поверхностью 626 корпуса 620.

На Фиг. 10А показан вид в поперечном сечении с Фиг. 9, на котором стопорный палец 860 частично введен в канал 630 с открытыми концами (для стопорного пальца). Первоначально, введение стопорного пальца 860 может проходить легко при небольшом механическом сопротивлении. При продвижении стопорного пальца 860 продольно по каналу 630 нижний край 865 зуба 864 в конечном итоге коснется наружной поверхности 931 трубы 927.

В этот момент стопорный палец 860 может быть подан дальше (например, ударами молотка) или протянут (например, как сказано выше) по каналу 630. Нижний край 865 зуба 864 давит на наружную поверхность 931 трубы 927 и даже может деформировать наружную поверхность 931, чтобы закрепить трубу 927 в узле для соединения труб 600, как показано на Фиг. 10В.

На Фиг. 11 схематически показан вид в продольном сечении узла для соединения труб 1100 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором узел является трехсторонним трубным переходником.

На Фиг. 12 схематически показан вид в продольном сечении узла для соединения труб 1200 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором узел является торцевым уплотнением или фитингом.

На Фиг. 13 схематически показан вид в продольном сечении узла для соединения труб 1300 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором одним концом узла является фитинг 1385 для разбрызгивателя.

На Фиг. 14 схематически показан вид в продольном сечении узла для соединения труб 1400 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, в котором узел является трехсторонним трубным переходником с фитингом 1485 для разбрызгивателя.

На Фиг. 15a схематически показан частичный вид в продольном сечении соединителя для труб согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 15b схематически показан вид в поперечном сечении соединителя для труб, показанного на Фиг. 15a. В этом варианте осуществления основа пальца имеет продольную длину L, и по меньшей мере часть периметра основы имеет винтовую форму по меньшей мере на 50%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 95% или по всей длине L. На Фиг. 15b, для примера, основа имеет винтовую форму по всей длине L. Основа может иметь, по меньшей мере на части L1 продольной длины, между передним концом и зубом, винтовую форму по всему периметру основы. На Фиг. 15b, для примера, весь периметр основы имеет винтовую форму по всей продольной длине L1 между передним концом и зубом.

На Фиг. 16 схематически показан частичный вид в продольном сечении узла для соединения труб, имеющего выемку 1650 под кромочное уплотнение, приспособленную для уплотнительного элемента 1651, такого как кромочное уплотнение 1651, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Следует понимать, что определенные признаки изобретения, которые, для ясности, описаны в контексте отдельных вариантов осуществления, также могут быть представлены в сочетании в одном варианте осуществления. И наоборот, разные признаки изобретения, которые, для краткости, описаны в контексте одного варианта осуществления, также могут быть представлены отдельно или в любом подходящем сочетании.

Хотя изобретение было описано в связи с конкретными вариантами его осуществления, понятно, что специалистам в данной области техники будут очевидны многие альтернативы, модификации и изменения. Соответственно, оно предназначено для включения всех таких альтернатив, модификаций и изменений, которые подпадают под сущность и широкий объем прилагаемой формулы изобретения. Все публикации, патенты и патентные заявки, упомянутые в настоящем описании изобретения, включая патенты США №5,927,763 и 6,634,677, включены в него в полном объеме путем ссылки в описании изобретения в такой же степени, как если бы каждая отдельная публикация, патент или патентная заявка была конкретно и отдельно указана как включенная в настоящее описание путем ссылки. Помимо этого, упоминание или идентификация любой ссылки в настоящей заявке не должны истолковываться как допущение, что такая ссылка является предшествующим уровнем техники для настоящего изобретения.

Изобретение относится к узлу для соединения труб (600), включающему: (а) корпус (620); (b) первое отверстие (622), расположенное в корпусе (620), причем отверстие имеет внутреннюю поверхность, приспособленную для приема первого конца первого трубного элемента (927); (с) канал с открытыми концами (630), расположенный в стенке корпуса (620), причем канал (630) имеет широкое поперечное сечение (632), расположенное на дальнем конце от первого отверстия, и узкое поперечное сечение (634), расположенное между широким поперечным сечением (632) и первым отверстием (622), и причем канал (630) гидравлически сообщается с первым отверстием (622) через узкое поперечное сечение (634); и (d) стопорный палец (860), имеющий основу (862) и зуб (864), проходящий продольно от нее, причем основа (862) приспособлена для приема в широком поперечном сечении (632), зуб (864) приспособлен для приема в узком поперечном сечении (634), палец (860) приспособлен для введения в канал (630) с открытыми концами, в результате чего нижний край (865) зуба (864) выступает через узкое поперечное сечение (634) в отверстие (622). Изобретение улучшает способ соединения труб. 24 з.п. ф-лы, 28 ил.

1. Узел для соединения труб, включающий:

(a) корпус;

(b) первое отверстие, расположенное в упомянутом корпусе, причем упомянутое отверстие имеет внутреннюю поверхность, приспособленную для приема первого конца первого трубного элемента;

(c) канал с открытыми концами, расположенный в стенке упомянутого корпус, причем упомянутый канал имеет широкое поперечное сечение, расположенное на дальнем конце от упомянутого первого отверстия, и узкое поперечное сечение, расположенное между упомянутым широким поперечным сечением и упомянутым первым отверстием;

(d) стопорный палец, имеющий основу и продольный зуб, проходящий продольно от нее, причем упомянутая основа приспособлена для приема в упомянутом широком поперечном сечении, упомянутый зуб приспособлен для приема в упомянутом узком поперечном сечении, упомянутый палец приспособлен для введения в упомянутый канал с открытыми концами, в результате чего нижний край упомянутого зуба выступает через упомянутое узкое поперечное сечение в упомянутое отверстие.

2. Узел для соединения труб по п. 1, причем упомянутый канал гидравлически сообщается с упомянутым первым отверстием через упомянутое узкое поперечное сечение.

3. Узел для соединения труб по п. 2, отличающийся тем, что, когда упомянутый первый конец расположен в упомянутом корпусе, так что наружный диаметр упомянутого первого конца контактирует с упомянутой внутренней поверхностью, упомянутый зуб, выступающий в упомянутое отверстие, давит на наружную поверхность упомянутого трубного элемента, чтобы зафиксировать упомянутый трубный элемент на месте по отношению к упомянутому корпусу.

4. Узел для соединения труб по любому одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что упомянутый стопорный палец имеет первый продольный конец, приспособленный для введения в упомянутый канал как передний конец, и второй продольный конец, приспособленный для нахождения сзади упомянутого первого продольного конца.

5. Узел для соединения труб по любому одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что упомянутый стопорный палец имеет первый продольный конец, приспособленный для введения в упомянутый канал как передний конец, и второй продольный конец, приспособленный для нахождения сзади упомянутого первого продольного конца, и отличающийся тем, что нижний край упомянутого продольного зуба наклонный, в результате чего длина упомянутого зуба на упомянутом втором продольном конце больше длины упомянутого зуба в направлении упомянутого переднего конца.

6. Узел для соединения труб по п. 3, отличающийся тем, что упомянутый передний конец имеет винтовую форму, причем упомянутая винтовая форма приспособлена для свободного прохода через упомянутое широкое поперечное сечение.

7. Узел для соединения труб по п. 2, отличающийся тем, что упомянутая внутренняя поверхность имеет в общем круглое поперечное сечение.

8. Узел для соединения труб по п. 2, отличающийся тем, что упомянутое широкое поперечное сечение упомянутого канала имеет в общем круглое поперечное сечение.

9. Узел для соединения труб по п. 2, отличающийся тем, что упомянутое широкое поперечное сечение упомянутого канала имеет ширину W1 и упомянутое узкое поперечное сечение имеет ширину W2, причем первое отношение W2 к W1 составляет меньше 0,5.

10. Узел для соединения труб по п. 9, отличающийся тем, что упомянутое отношение составляет меньше 0,4, меньше 0,3, меньше 0,25 или меньше 0,2.

11. Узел для соединения труб по любому одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что упомянутая основа упомянутого канала имеет ширину D и упомянутое узкое поперечное сечение имеет ширину W4, причем второе отношение W4 к D составляет меньше 0,5, меньше 0,4, меньше 0,3, меньше 0,25 или меньше 0,2.

12. Узел для соединения труб по любому одному из пп. 1-3, кроме того, включающий:

(е) второе отверстие, расположенное в упомянутом корпусе, причем упомянутое второе отверстие имеет вторую внутреннюю поверхность, приспособленную для приема второго конца второго трубного элемента.

13. Узел для соединения труб по любому одному из пп. 1-3, кроме того, включающий:

(e) второе отверстие, расположенное в упомянутом корпусе, причем упомянутое второе отверстие приспособлено для соединения с вторым трубным элементом.

14. Узел для соединения труб по п. 13, отличающийся тем, что упомянутый второй трубный элемент является, или включает, узлом противопожарного разбрызгивателя.

15. Узел для соединения труб по п. 12, причем узел, кроме того, включает:

(f) второй канал с открытыми концами, расположенный в упомянутой стенке упомянутого корпуса, причем упомянутый второй канал имеет второе широкое поперечное сечение, расположенное на дальнем конце от упомянутого второго отверстия, и второе узкое поперечное сечение, расположенное между упомянутым вторым широким поперечным сечением и упомянутым вторым отверстием;

и причем упомянутый второй канал гидравлически сообщается с упомянутым вторым отверстием через упомянутое второе узкое поперечное сечение; и

(g) второй стопорный палец, имеющий вторую основу и второй продольный зуб, проходящий продольно от нее, причем упомянутая вторая основа приспособлена для приема в упомянутом втором широком поперечном сечении, и упомянутый второй зуб приспособлен для приема в упомянутом втором узком поперечном сечении, и упомянутый второй палец приспособлен для введения в упомянутый второй канал, в результате чего второй нижний край упомянутого второго зуба выступает через упомянутое второе узкое поперечное сечение в упомянутое второе отверстие.

16. Узел для соединения труб по п. 15, отличающийся тем, что, когда упомянутый второй конец расположен в упомянутом корпусе, в результате чего наружный диаметр упомянутого второго конца контактирует с упомянутой второй внутренней поверхностью, упомянутый зуб, выступающий в упомянутое второе отверстие, давит на наружную поверхность упомянутого второго трубного элемента, чтобы зафиксировать упомянутый второй трубный элемент на месте по отношению к упомянутому корпусу.

17. Узел для соединения труб по п. 16, кроме того, включающий третье отверстие.

18. Узел для соединения труб по п. 17, отличающийся тем, что упомянутое третье отверстие по существу перпендикулярно упомянутым первому и второму отверстиям.

19. Узел для соединения труб по п. 17, отличающийся тем, что упомянутое третье отверстие приспособлено для соединения с узлом противопожарного разбрызгивателя.

20. Узел для соединения труб по любому одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что упомянутый корпус включает в общем кольцеобразную выемку, расположенную вокруг упомянутого отверстия, и упомянутая выемка приспособлена для приема уплотнительного элемента.

21. Узел для соединения труб по п. 20, кроме того, включающий упомянутый уплотнительный элемент.

22. Узел для соединения труб по п. 20, отличающийся тем, что упомянутый уплотнительный элемент является уплотнительным кольцом.

23. Узел для соединения труб по п. 20, отличающийся тем, что упомянутый уплотнительный элемент является кромочным уплотнением.

24. Узел для соединения труб по любому одному из пп. 1-3, причем упомянутая основа имеет продольную длину L, и причем часть периметра упомянутой основы имеет винтовую форму по меньшей мере на 50%, по меньшей мере на 70%, по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 95% или по всей упомянутой длине L.

25. Узел для соединения труб по любому одному из пп. 1-3, причем упомянутая основа имеет, по меньшей мере на части продольной длины между упомянутым передним концом и упомянутым зубом, винтовую форму по всему периметру упомянутой основы.