УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛЬНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ ТРУБ Российский патент 2017 года по МПК F16L39/00 F16K11/00 

Изобретение относится к устройству для модульного выполнения пересечений труб, содержащему распределительный кожух, содержащий по меньшей мере три, а предпочтительно пять распределительных отверстий, соединенных друг с другом распределительным пространством, которые выполнены с возможностью соединения с соединительными отверстиями присоединяемых компонентов, таких как заслонки, крышки, трубы, гидранты или тому подобное, причем по меньшей мере одно распределительное отверстие окружено распределительной лицевой поверхностью и по меньшей мере одно соединительное отверстие окружено соединительной лицевой поверхностью, причем для соединения присоединяемого компонента предусмотрено соединительное средство для размещения соединительной лицевой поверхности на расстоянии по отношению к распределительной лицевой поверхности, а также узел герметичного соединения.

Устройства для выполнения пересечений труб известны в течение долгого времени и описаны в литературе в различных вариантах выполнения.

При монтаже трубопроводов водоснабжения необходимо наличие ответвлений для распределения транспортируемой воды. Примером этому может служить случай, когда для соседнего населенного пункта из главного трубопровода водоснабжения отбирают часть потока воды. Для этой цели в области трубопровода водоснабжения выкапывают колодец и устанавливают устройство для выполнения пересечения труб.

Пересечения труб, соответствующие уровню техники, имеют, например, четыре отверстия, повернутых по отношению друг к другу на 90° в горизонтальной плоскости. Каждое из крестообразно размещенных распределительных отверстий выполнено с возможностью закрытия или частичного закрытия посредством заслонки. Для этого корпус всего устройства состоит из единого литого тела, которое содержит как распределительный корпус, так и корпус отдельной заслонки. Изготовление таких литых деталей является затратным и дорогим. В водоснабжении применяются трубопроводы диаметром более 800 мм. Транспортировка устройств для выполнения пересечений труб для таких трубопроводов является дорогостоящей вследствие их веса и размеров. Поскольку трубопроводы водоснабжения прокладывают также в отдаленных районах, вследствие их крупной, тяжелой формы выполнения также осложняется их монтаж.

Чтобы преодолеть этот недостаток, применяют устройства для пересечения труб, в которых центральный распределительный кожух соединен с отдельными заслонками посредством фланцев. Фланцы распределительного кожуха и заслонки плоско прикладывают друг к другу и соединяют друг с другом болтовыми соединениями. При этом направление расположения болтов проходит по существу параллельно основному направлению длины или оси симметрии присоединяемых труб. Недостатком такой конструкции является то, что фланцы должны быть соединены друг с другом посредством множества размещенных по окружности болтов. Такие устройства для соединения труб размещают в большинстве случаев в узких колодцах глубиной от 1 м до более 2 м. Затягивание гаек и головок болтов, в частности с нижней стороны фланцев, является при этом очень трудным.

В WO 2003004924 A1 раскрыто устройство для соединения труб, в котором фланец распределительного кожуха может быть соединен с адаптером посредством соединительных колец. Это устройство не способно решить задачи настоящего изобретения, поскольку соответствующие компоненты, которые должны быть соединены друг с другом, непосредственно прилегают друг к другу, и таким образом между ними отсутствует сохраняемый свободным зазор.

В US 2005006150 A1 раскрыт циркуляционный вентиль для трубопроводных систем. Конструкция содержит два соединяемых фланца, причем у каждого из обоих фланцев имеется кольцеобразная канавка. Для соединения в эту кольцеобразную канавку вкладывают жесткий кольцевой уплотнитель. Он совмещает оба фланца друг с другом и герметизирует место соединения. Далее оба фланца притягивают друг к другу винтовыми элементами, и при этом уплотнитель вдавливается в обе кольцеобразные канавки. Чтобы обеспечить взаимозаменяемость элементов в соответствии с настоящим изобретением, должна быть обеспечена возможность удаления присоединяемого компонента в радиальном направлении по отношению к центральной оси трубы. Однако конструкция согласно US 2005006150 Al не обеспечивает такой возможности.

В CN 201372810 Y раскрыта принципиальная конструкция пересечения труб с прикрепленными запорными элементами. Однако сохранение свободным какого-либо зазора не следует из данного документа.

В DE 3631027 A1 раскрыто соединение труб с уплотнительным кольцом и натяжным кольцом, применяемым в пластиковых трубах малых размеров. Однако в таком устройстве также не показано сохранение свободным какого-либо зазора.

Другой недостаток устройств пересечения труб, соответствующих уровню техники, состоит в том, что отсутствует возможность замены присоединяемых компонентов, например заслонок, на месте эксплуатации. Это вызвано тем, что вследствие смещений грунта, тепловых или холодовых нагрузок на длинные присоединенные трубопроводы заслонки оказываются зажатыми между распределительным кожухом и трубой. При этом действуют значительные силы. Чтобы впоследствии, например, удалить заслонку, следует разомкнуть все болтовые соединения фланцев. Зажатую заслонку приходится удалять с места установки с большими усилиями. При удалении заслонки упруго деформированные трубы дают усадку, вследствие чего фланцы отдаляются друг от друга на несколько миллиметров. Установка новой заслонки, имеющей по существу те же размеры, таким образом осложняется.

Задача предлагаемого изобретения состоит в создании устройства для модульного выполнения пересечений труб, в котором преодолены недостатки уровня техники, и которое, в частности, характеризуется гибкостью и является модульным, состоящим из легких в обращении компонентов, обеспечивает дополнительную взаимозаменяемость и упрощает замену присоединяемых компонентов, таких как заслонки и т.п., обеспечивает возможность приведения в действие и монтажа с верхней стороны и соответствует действующим нормам и правилам безопасности соответствующей области применения.

Задачи изобретения решаются, в частности, за счет того, что соединительное средство содержит разделительные элементы, которые могут быть жестко соединены посредством соединительных элементов, того, что между распределительным кожухом и присоединяемым компонентом сохраняется свободным зазор, и того, что узел герметичного соединения содержит уплотнительное кольцо, окружающее зазор по окружности.

Кроме того, полезные признаки изобретения состоят в том, что между распределительным кожухом и присоединяемым компонентом и/или между распределительной лицевой поверхностью и соединительной лицевой поверхностью предусмотрен зазор, что для герметизации зазора и при необходимости для размещения присоединяемого компонента по отношению к распределительному кожуху предусмотрен узел герметичного соединения, что узел герметичного соединения содержит уплотнительное кольцо, окружающее зазор по окружности и/или что уплотнительное кольцо содержит уплотнительный выступ, который в собранном положении по меньшей мере частично выступает в зазор. Другие признаки изобретения заключаются, например, в том, что уплотнительное кольцо содержит уплотнительное тело, которое в собранном положении соприкасается по окружности с распределительным кожухом и присоединяемым компонентом, и/или что уплотнительное кольцо имеет Т-образный профиль, образованный уплотнительным выступом и уплотнительным телом, причем уплотнительное тело выполнено в форме полого цилиндра, и уплотнительный выступ выполнен радиально выступающим внутрь по середине выполненного в форме полого цилиндра уплотнительного тела.

Кроме того, согласно изобретению предусмотрено, что узел герметичного соединения содержит обжимное кольцо, которое охватывает по окружности в радиальном направлении зазор и по меньшей мере частично распределительный кожух и присоединяемый компонент, что обжимное кольцо выполнено разомкнутым и содержит по меньшей мере два С-образных сегмента, выполненных с возможностью по существу жесткого соединения друг с другом посредством соединительных элементов, что сегменты в сборе образуют кольцеобразное тело, что сегменты выполнены взаимодополняющими и/или что внутренний диаметр обжимного кольца является изменяемым с использованием соединительных элементов, и что обжимное кольцо сжимается путем затягивания соединительных элементов для герметизации зазора.

С достижением преимущества может быть предусмотрено, что соединительные элементы обжимного кольца проходят и/или являются приводимыми в действие по существу в радиальной плоскости, что соединительное средство содержит разделительные элементы и соединительные элементы, что разделительные элементы выполнены в виде монтажной рамы, выступа, язычка, выступа, прилитого к корпусу присоединяемого компонента или распределительного кожуха, выступа, соединенного с корпусом присоединяемого компонента или распределительного кожуха, и/или выступающего буртика, что предусмотрена монтажная рама, выполненная с возможностью соединения посредством соединительных элементов с распределительным кожухом и по меньшей мере одним присоединяемым компонентом, предпочтительно с множеством присоединяемых компонентов и/или что монтажная рама содержит крепежное устройство для крепления устройства на грунте.

Согласно изобретению предусмотрена конструкция для соединения присоединяемых компонентов с распределительным кожухом, обеспечивающая простоту приведения в действие при первой установке, а также при обслуживании или замене компонентов. Так, используется соединительное средство, в котором между присоединяемыми компонентами и распределительным кожухом сохраняется свободным зазор. Каждое распределительное отверстие распределительного кожуха окружено распределительной лицевой поверхностью. Соединительные отверстия присоединяемых компонентов также окружены соединительной лицевой поверхностью. Две этих лицевых поверхности соответствуют по существу кольцеобразным поверхностям распределительного кожуха или присоединяемых компонентов, которые лежат в нормальной плоскости по отношению к осям труб или центральной оси отверстий присоединяемых компонентов. Оси труб по существу соответствуют осям вращения или центральным осям соединяемых труб и проходят параллельно направлению потока протекающей в трубах и присоединяемых компонентах среды. Оси труб проходят, например, также соосно центральным осям присоединяемых компонентов. Например, заслонка имеет закрываемую область в форме трубы, центральная ось которой по существу соответствует оси присоединяемой трубы, расположенной снаружи.

В случае, если с присоединяемым компонентом соединено колено трубы, осью трубы считается по существу та ось, которая соответствует нормальному вектору плоскости поперечного сечения. В случае области зазора это, например, нормальный вектор соответствующего распределительного отверстия или соответствующего соединительного отверстия, который проходит через центр тяжести.

Соединительное средство соединяет присоединяемые компоненты с распределительным кожухом таким образом, чтобы оставался некоторый зазор. Предпочтительно между распределительными лицевыми поверхностями и соединительными лицевыми поверхностями имеется постоянное расстояние. Упомянутое соединительное средство жестко располагает присоединяемые компоненты по отношению к распределительному кожуху. Для герметизации имеющегося зазора имеются разделенные узлы герметичного соединения.

Зазор имеет размер, например, от 1 мм до 10 мм. Ширина зазора может также зависеть от диаметра соединяемых отверстий и может составлять, например, от одной сотой до одной четырехсотой номинального диаметра.

Другие функции, которые при необходимости обеспечиваются узлом герметичного соединения, состоят в центрировании и размещении присоединяемых компонентов по отношению к распределительному кожуху.

Согласно изобретению обжимное кольцо выполнено таким образом, что оно не имеет точек непосредственного соприкосновения с присоединяемым компонентом и/или с распределительным кожухом. Для герметизации при затянутых соединительных элементах обжимное кольцо прижимается к уплотнительному кольцу. Оно, в свою очередь, давит на распределительный кожух и присоединяемый компонент в герметизируемой области. Уплотнительное кольцо зажато между обжимным кольцом и герметизируемым местом, причем не допускается непосредственное соприкосновение обжимного кольца с распределительным кожухом и/или с присоединяемым элементом.

Для соединения присоединяемого компонента с распределительным кожухом могут быть использованы различные соединительные средства. Они предпочтительно включают в себя разъемные соединения, такие как, например, болтовые соединения, штекерные соединения, зажимные соединения, однако в случаях, когда компоненты не должны отделяться друг от друга, они могут включать в себя также сварные соединения, клеевые соединения или тому подобное.

В особенно предпочтительном варианте выполнения соединительные средства содержат соединительные элементы и разделительные элементы. Разделительные элементы выполнены в виде язычков, фланцев, выступов или тому подобного и содержат свободные места для вмещения соединительных элементов, которые выполнены, например, в виде соединения с помощью болта и гайки. При этом разделительные элементы могут быть жестко соединены с корпусом распределительного кожуха и/или жестко соединены с корпусом присоединяемого компонента. Кроме того, разделительные элементы могут быть выполнены в виде части корпуса распределительного кожуха и/или части корпуса присоединяемого компонента. Кроме того, разделительные элементы могут быть прилиты, приварены, приклеены к распределительному кожуху или к присоединяемому компоненту. Соединение разделительных элементов посредством болтового соединения также соответствует изобретательскому замыслу. Разделительные элементы выполнены с возможностью соединения друг с другом посредством соединительных элементов таким образом, что соответствующий присоединяемый компонент жестко соединяется с распределительным кожухом. Предпочтительно жесткое соединение выполнено таким образом, что между распределительным кожухом и присоединяемым компонентом сохраняется свободным некоторый зазор. В этом отношении под жестким соединением следует понимать, что присоединяемые компоненты не могут быть удалены или отделены от распределительного кожуха без размыкания или удаления соединительных элементов. При этом соединение может иметь некоторый допуск, за счет чего обеспечена возможность незначительных перемещений. Это полезно, в частности, когда выполняется центровка двух элементов - распределительного кожуха и присоединяемого компонента - посредством узла герметичного соединения.

Возможность регулирования зазора также может быть обеспечена посредством соединительных элементов соединительного средства. Так, ширина зазора может быть отрегулирована, например, посредством болтовых соединений. Кроме того, в некоторой степени может быть установлено, отрегулировано или задано также положение присоединяемого компонента по отношению к распределительному кожуху. Возможности изменения расстояния могут быть обеспечены путем вставки накладных шайб, обеспечения юстировочной резьбы и тому подобного.

Распределительный кожух предпочтительно имеет четыре отверстия, размещенные по существу крестообразно. Кроме того, имеется еще одно распределительное отверстие, выход которого расположен по нормали к той плоскости, в которой лежат оси труб, соответствующих выходам других распределительных отверстий. На практике четыре оси труб проходят по существу горизонтально и повернуты по отношению друг к другу на 90°. Распределительные лицевые поверхности лежат по существу в нормальной плоскости по отношению к соответствующей оси трубы и расположены по существу вертикально. Дополнительное отверстие предназначено, например, для гидранта, напорной трубы или тому подобных устройств. Соответствующая дополнительная ось трубы при этом проходит по существу вертикально.

Соединительное средство может быть монолитно соединено с соответствующим корпусом распределительного кожуха или присоединяемого компонента или выполнено в виде отдельной жестко соединяемой монтажной рамы. Сочетания монтажной рамы и монолитно соединенных разделительных элементов также соответствуют изобретательскому замыслу.

Для монтажа устройства могут быть предусмотрены стандартные крепежные устройства. Так, в колодцах, в которых устанавливается устройство, предусмотрены отверстия для вмещения, например, монтажных болтов, расстояние между которыми является стандартным. К этим отверстиям болтами прикрепляют устройство согласно изобретению. Для этих целей устройство также содержит крепежное устройство, обеспечивающее возможность крепления посредством стандартных отверстий. Для этого предусмотрена, например, монтажная рама, которая, с одной стороны, служит для монтажа всего устройства в колодце и, с другой стороны, составляет часть соединительного средства, в частности разделительных элементов. Однако устройство согласно изобретению приспособлено также для установки в грунт, для чего не требуется колодец и устройство погружается непосредственно в грунт.

В предпочтительном варианте выполнения предусмотрена монтажная рама, которая может быть жестко привинчена на дне колодца. Далее распределительный кожух и присоединяемые компоненты жестко соединяют с монтажной рамой, например привинчивают к ней. Для дополнительной опоры присоединяемые компоненты соединены дополнительным соединительным средством, содержащим соединительные элементы и разделительные элементы.

Преимущество монтажной рамы состоит в возможности простого монтажа на основании дна колодца. Таким образом, монтажная рама может быть предусмотрена в нижней области устройства. Монтажная рама предпочтительно предусмотрена под распределительным кожухом и соединительными отверстиями и таким образом составляет основу устройства. За счет размещения монтажной рамы вблизи дна и/или крепежного устройства возможно простое и стабильное соединение с грунтом. Например, можно обойтись без длинных резьбовых стержней. Основанием для этого является то, что монтажная рама может быть предусмотрена вне плоскости разъема литого корпуса. Кроме того, если монтажная рама не является составной частью распределительного кожуха или корпуса присоединяемого компонента, она может быть выполнена более гибкой. Так, могут быть предусмотрены, например, язычки или отверстия для установки в произвольных местах. Если такие крепежные устройства являются частью соединяемого корпуса, необходимо принимать во внимание условия технологии литья.

Конфигурация согласно изобретению обеспечивает жесткое соединение присоединяемых компонентов, распределительного кожуха и при необходимости жесткое соединение с грунтом. Это жесткое соединение состоит из отдельных легко приводимых в действие компонентов.

Для уплотнения зазора и при необходимости для центрирования и фиксации распределительного отверстия по отношению к соединительному отверстию предусмотрен узел герметичного соединения. Этот узел герметичного соединения в предпочтительном варианте содержит обжимное кольцо, а также уплотнительное кольцо. Уплотнительное кольцо выполнено, например, в виде замкнутого эластичного уплотнителя, например, из резины, или в виде 0-образного кольца. Уплотнительное кольцо может быть вставлено для установки на конце присоединяемого компонента или распределительного кожуха. После присоединения присоединяемого компонента уплотнительное кольцо смещается в область зазора параллельно оси трубы. Уплотнительное кольцо проходит по окружности в области места соединения. В данном случае «по окружности» означает, что уплотнитель проходит с внешней стороны соединяемых концов трубы. Таким образом, он уплотняет зазор снаружи. Под концами труб подразумеваются такие концевые области присоединяемых компонентов или распределительного кожуха, которые соединяются друг с другом в упомянутом месте соединения. При этом они не должны обязательно быть выполнены выступающими, а могут также, например, быть утоплены в канавки.

В качестве примера, уплотнительное кольцо может быть выполнено в виде цилиндрического резинового кольца, которое окружает весь зазор. Оно одной своей стороной соприкасается вокруг и по окружности с присоединяемым компонентом, а другой стороной соприкасается вокруг и по окружности с распределительным кожухом. В другом варианте выполнения уплотнительное кольцо может быть выполнено Т-образным. В этом случае Т-образно ответвляющаяся область выполнена направленной радиально внутрь. Эта ответвляющаяся область входит в зазор со стороны окружности. При этом она по существу повторяет форму зазора. Этот уплотнительный выступ выполнен, например, концентрически выступающим из уплотнительного тела в радиальном направлении или выполнен как одно целое с упомянутым телом. Чтобы зафиксировать уплотнительное кольцо в этом положении, принимают множество мер. С одной стороны, уплотнительное кольцо предпочтительным образом имеет меньший внутренний диаметр, чем соответствующие концы соединяемых компонентов. При этом уплотнительное кольцо легко растягивается и сжимается внутрь. Кроме того, уплотнительное кольцо имеет центровочный выступ, который предпочтительным образом может быть введен в зазор, чтобы, например, облегчить размещение уплотнительного кольца поверх зазора. Кроме того, посредством выступа улучшается уплотнительный эффект. Для дополнительной фиксации уплотнительного кольца предусмотрено обжимное кольцо. Оно выполнено, например, из двух частей и состоит из двух С-образных дуговых элементов, которые, в свою очередь, соответственно имеют С-образный профиль. Вследствие двухчастной конструкции обжимное кольцо может быть открыто и закрыто и может быть наложено на оба конца компонентов, а также на уплотнительное кольцо. С помощью натяжного узла, например соединительных элементов, таких как болтовое соединение, кольцо сильно сжимается вокруг концов и/или уплотнительного кольца.

При больших стандартных диаметрах, таких как, например, более 300 мм или более 800 мм могут быть также предусмотрены обжимные кольца из трех или четырех частей. Сегменты от 180° до 90° являются предпочтительными с технологической точки зрения.

Путем обеспечения буртиков и выступов, охватывающих буртики, обжимное кольцо при необходимости выполняется с возможностью центровки и/или размещения отверстий по отношению друг к другу, а также обеспечения защиты от разрыва.

Обжимное кольцо является приводимым в действие в радиальном направлении. Это означает, что возможно раскрытие и смыкание обжимного кольца в радиальном направлении, т.е. в направлении нормальной плоскости по отношению к оси трубы. Обжимное кольцо может предпочтительным образом быть раскрыто, удалено, установлено и замкнуто сверху также посредством приведения в действие параллельно дополнительной оси трубы.

При этом приведение в действие осуществляется за счет свободного пространства, имеющегося между присоединяемыми компонентами и распределительным кожухом.

Для улучшения антикоррозийных свойств устройства согласно изобретению все устройство и/или отдельные компоненты устройства выполнены коррозиеустойчивыми. В случае литых частей, таких как, например, корпус заслонки или корпус распределительного кожуха, может быть обеспечено полное покрытие поверхности соответствующего тела. Это покрытие наносится под давлением на всю поверхность для исключения сквозной коррозии. В области зазора и/или распределительной лицевой поверхности и соединительной лицевой поверхности также выполнено антикоррозионное покрытие. При соединении присоединяемых компонентов с распределительным кожухом согласно изобретению не нужны какие-либо обработанные наружные поверхности для выполнения посадки деталей. Нагнетательное отверстие также покрыто по всей его поверхности. С помощью байонетных соединений могут быть установлены важные компоненты для нагнетания, например, дополнительных жидкостей. Соединительные элементы предпочтительно выполнены из нержавеющей стали или подобных нержавеющих материалов, таких как, например, латунь, пластмасса или чугун с покрытием. Обжимное кольцо также состоит из коррозиеустойчивых материалов или содержит их.

Далее предлагаемое изобретение будет описано на конкретных примерах выполнения и со ссылкой на чертежи.

На Фиг.1 показан вид в перспективе варианта выполнения устройства для модульного выполнения пересечений труб.

На Фиг.2 показан разрез возможного варианта выполнения устройства согласно изобретению.

На Фиг.3 показан вид в перспективе обжимного кольца согласно изобретению, и

На Фиг.4 показано схематичное изображение узла герметичного соединения.

На Фиг.1 показан вид в перспективе устройства для модульного выполнения пересечений труб согласно изобретению в сборе, с распределительным кожухом 1 и множеством присоединяемых компонентов 5. В качестве присоединяемых компонентов 5 могут быть использованы, например, заслонки, дроссельные заслонки, крышки, крышки с нагнетательными отверстиями, трубы, гидранты или подобные присоединяемые компоненты. В рассматриваемом варианте выполнения имеются три заслонки 23 и одна крышка 24. Заслонки 23, а также крышка 24 имеют нагнетательные отверстия 22. Кроме того, заслонки 23 имеют, соответственно, один трубный фланец 21 для присоединения подлежащих присоединению труб. Соединение присоединяемых компонентов 5 с распределительным кожухом 1 выполняется посредством соединительных средств 9 и узлов 8 герметичного соединения.

В рассматриваемом варианте выполнения распределительный кожух 1 имеет пять распределительных отверстий 3, приведенных в рабочий контакт с присоединяемыми компонентами 5. Четыре из распределительных отверстий 3 имеют присоединяемые компоненты 5, которые установлены вдоль осей 11 труб. Оси 11 труб в рассматриваемом варианте выполнения лежат в одной плоскости, предпочтительно в вертикальной плоскости, и смещены по отношению друг к другу на 90°. В качестве альтернативы, оси 11 труб могут также быть расположены под другими углами друг к другу и при необходимости отходить в направлении, отличном от вертикальной плоскости. Оси 11 труб по существу соответствуют осям вращения или центральным осям присоединяемых труб и кроме того также направлению течения среды, протекающей в трубах и присоединяемых компонентах 5. Кроме того, имеется отверстие для присоединяемого компонента 5 вдоль дополнительной оси 12 трубы. Она проходит, например, по нормали к той плоскости, в которой лежат оси 11 труб. Предпочтительно она проходит вертикально и может, например, быть использована для размещения гидранта или вертикальной напорной трубы.

Для обеспечения возможности простого монтажа и обслуживания устройства большинство, а предпочтительно все соединительные элементы 14 являются приводимыми в действие сверху или с желаемого направления доступа. В случае присоединяемого компонента 5, проходящего вдоль дополнительной оси 12 трубы соединительные элементы выполнены в виде шестигранных болтов, которые могут приводиться в действие сверху. В случае узлов 8 герметичного соединения соединительные элементы 14 могут, например, приводиться в действие в радиальном направлении.

Крышка 24 соединена с распределительным кожухом 1 узлом 8 герметичного соединения. Узел герметичного соединения содержит обжимное кольцо 19, а также находящееся внутри него уплотнительное кольцо 20. Для затягивания обжимного кольца 19 предусмотрены соединительные элементы 14. Эти соединительные элементы 14 в рассматриваемом случае выполнены в виде резьбовых болтов с гайками.

При затягивании болта затягивается кольцо вокруг места 33 соединения. При затягивании уплотнительное кольцо прижимается к уплотняемому месту и/или к уплотнительному кольцу.

Для соединения присоединяемых компонентов 5 с распределительным кожухом 1 имеются соединительные средства 9, а также узел 8 герметичного соединения. Узел 8 герметичного соединения по существу соответствует узлу 8 герметичного соединения, который также предусмотрен для установки крышки 24. Соединительное средство 9 служит для соединения и размещения присоединяемого компонента 5 по отношению к распределительному кожуху 1, причем жесткое соединение выполняется таким образом, что между распределительным кожухом 1 и присоединяемым компонентом 5 образуется зазор 13. Этот зазор 13 затем герметизируется узлом 8 герметичного соединения. Для жесткого размещения присоединяемого компонента 5 по отношению к распределительному кожуху 1 имеются соединительные средства 9, в данном случае три соединительных средства 9 на присоединяемый компонент 5. Соединительные средства 9 содержат соединительные элементы 14 и разделительные элементы 15. Разделительные элементы 15 в рассматриваемом варианте выполнены в виде монтажной рамы 17, а также выступов 25. В нижней части устройства выполнены разделительные элементы в виде монтажной рамы 17. Присоединяемый компонент 5 имеет выступ 25. Выступ 25 и монтажная рама 17 могут быть соединены друг с другом посредством соединительного элемента 14. В верхней части на распределительном кожухе 1 и присоединяемом компоненте 5 выполнен, соответственно, по меньшей мере один выступ 25. Оба выступа 25, представляющие собой вариант выполнения разделительного элемента 15, соединены друг с другом посредством соединительных элементов 14. Эти соединительные элементы 14 также выполнены в виде шестигранных болтов с накладными гайками. Разделительные элементы 15, в частности выступы 25 распределительного кожуха 1, выполнены в виде прилитых язычков со сквозными отверстиями. Выступы 25 заслонки также могут быть прилитыми на корпусе заслонки 23. Однако, как уже было упомянуто, также возможно жесткое соединение посредством сварных соединений, зажимных соединений, клеевых соединений, болтовых соединений и т.п.

Монтажная рама 17 также может быть выполнена в виде особой съемной части или может быть соединена с распределительным кожухом как одно целое. Для большего удобства использования монтажную раму 17 выполняют с возможностью прочного соединения с распределительным кожухом 1, но также и с возможностью отделения от него.

Кроме того, на монтажной раме 17 имеются крепежные устройства 18 для крепления монтажной рамы 17 и/или всего устройства на грунте 26.

Устройство согласно изобретению обеспечивает возможность замены отдельных присоединяемых компонентов 5. Например, для создания нового соединения крышка 24 на распределительном кожухе может быть заменена заслонкой 23 и присоединенной к ней трубой. Замена заслонок также возможна в устройстве согласно изобретению. Так, заслонки, как правило, имеют ограниченный срок службы и должны быть заменены по прошествии определенного времени. Такая замена также облегчается посредством рассматриваемого изобретения.

На фиг.2 показан схематичный вид в разрезе, причем секущая плоскость проходит по дополнительной оси 12 трубы и двум осям 11 труб. При обычном положении установки секущая плоскость, таким образом, проходит по вертикали.

Устройство содержит распределительный кожух 1 с распределительным пространством 2, выходящим по распределительным отверстиям 3 через распределительный кожух 1 наружу в направлении присоединяемых компонентов 5. Каждое распределительное отверстие 3 окружено распределительной лицевой поверхностью 4.

Присоединяемые компоненты 5 также содержат отверстия, в частности соединительные отверстия 6. Соединительные отверстия 6 окружены соединительными лицевыми поверхностями 7.

В рассматриваемом варианте выполнения соединительные лицевые поверхности 7, а также распределительные лицевые поверхности 4 лежат, соответственно, в нормальной плоскости по отношению к соответствующей оси 11 трубы.

Для соединения присоединяемого компонента 5 с распределительным кожухом 1 предусмотрен узел 8 герметичного соединения, а также соединительное средство 9. Между распределительным кожухом 1 и присоединяемым компонентом 5 и/или между соединительной лицевой поверхностью 7 и распределительной лицевой поверхностью 4 имеется зазор 13. Этот зазор герметизирован посредством узла 8 герметичного соединения, в частности уплотнительного кольца 20 и обжимного кольца 19. Соединительное средство 9 выполнено с обеспечением жесткого соединения между присоединяемым компонентом 5 и распределительным кожухом 1. Согласно изобретению это жесткое соединение выполнено таким образом, что между двумя частями сохраняется зазор 13. Соединительные средства 9 в различных местах выполнены по-разному. На рассматриваемом виде соединительные средства далее описаны для правого присоединяемого компонента:

В верхней части соединительные средства 9 выполнены в виде выступов 25 и соединены соединительными элементами 14. При этом выступы 25 представляют собой приформовки общих разделительных элементов 15, которые жестко соединены или выполнены как одно целое с распределительным кожухом 1 или с присоединяемым компонентом 5. В частности, разделительные элементы могут быть прилиты, приварены, приклеены, присоединены болтами или заклепками.

Для соединения в верхней части выступы 25 имеют отверстия, через которые могут быть пропущены и затянуты соединительные элементы 14, в частности показанные болты. При этом в верхней части обеспечено шарнирообразное соединение, обеспечивающее возможность поворота присоединяемого компонента вокруг оси болта. Прохождение оси болта показано на рассматриваемом виде. Это вращательное движение возможно лишь тогда, когда присоединяемый компонент 5 ни в каком другом месте не соединен фрикционной связью или геометрическим замыканием с другими элементами.

В показанной нижней области соединительные средства 9 содержат разделительные элементы 15, которые жестко соединены посредством соединительных элементов 14. В частности, разделительные элементы 15 выполнены в виде монтажной рамы 17 и выступов 25. При этом монтажная рама 17 жестко соединена с распределительным кожухом 1 и проходит по существу вдоль плоскости, параллельной осям 11 труб. Однако изобретательскому замыслу соответствует и наличие в нижней области варианта выполнения соединительных средств 9, подобного используемому в показанной верхней области. Монтажная рама 17 в рассматриваемом варианте выполнения имеет преимущество, состоящее в том, что с ее помощью также может быть осуществлено крепление всего устройства на грунте 26. В частности, при стандартных характеристиках грунта для крепления устройства должно быть предусмотрено некоторое расстояние между крепежными элементами. Чтобы гибко адаптироваться к соответствующим размерам, изменяющимся от страны к стране, монтажная рама 17, в частности крепежные устройства 18, может быть приспособлена для крепления на грунте без необходимости изменения всей конструкции.

Жесткое соединение присоединяемых компонентов 5 с распределительным кожухом 1 может согласно изобретению иметь некоторый допуск. Этот допуск обеспечивает возможность, например, регулировки зазора, расстояния и положения распределительной лицевой поверхности 4 по отношению к соединительной лицевой поверхности 7, а также центровки присоединяемых компонентов 5 по отношению к распределительному кожуху 1 через обжимное кольцо 19 узла 8 герметичного соединения. Кроме того, на имеющихся заслонках предусмотрены нагнетательные отверстия 22. Они служат, например, для добавления хлора в питьевую воду. Для лучшей доступности они предусмотрены на показанной верхней стороне заслонки. При этом расположение нагнетательных отверстий на заслонке обеспечивает преимущество, состоящее в том, что нет необходимости наличия каких-либо других компонентов на заслонке для размещения нагнетательного отверстия. Таким образом, сама заслонка имеет нагнетательное отверстие. Другое преимущество состоит в том, что для приведения в действие заслонки должен быть предусмотрен доступ в колодец. При этом доступе в колодец может также осуществляться приведение в действие нагнетательного отверстия 22 и необходимого для этого нагнетательного устройства. При этом нет необходимости в каком-либо отдельном колодце.

На самой заслонке посредством трубного фланца 21 могут быть закреплены соединяемые трубы. При этом фланцевое соединение представляет собой возможный вариант выполнения. Однако в общем изобретательскому замыслу соответствуют все возможные соединения, которые обеспечивают соединение трубы с заслонкой.

На Фиг.3 показан вид в перспективе элементов узла 8 герметичного соединения согласно изобретению. Он содержит обжимное кольцо 19, а также соединительные элементы 14. Обжимное кольцо 19 выполнено из двух частей и может быть разделено на два С-образных сегмента обжимного кольца вдоль линии 27 разделения. Такое разделение обеспечивает возможность установки обжимного кольца в радиальном направлении. Радиальное направление означает в данном отношении, что обжимное кольцо может быть подведено и закреплено в нормальной плоскости по отношению к оси 11 трубы. При этом оба С-образных сегмента отделяют друг от друга, размещают с двух противоположных сторон на месте 33 соединения распределительного кожуха 1 и присоединяемого компонента 5 и соединяют друг с другом соединительными элементами 14. При соединении оба С-образных сегмента обжимного кольца притягиваются друг к другу и к месту 33 соединения. Соединительные элементы 14 обжимного кольца 19 проходят по существу по касательной и являются приводимыми в действие по касательной или с радиального направления. Это означает, что, например, соединительные элементы, выполненные в виде болтов, имеют ось вращения, проходящую по существу по касательной к обжимному кольцу и являются приводимыми в действие снаружи в радиальном направлении. В случае соединительных элементов, таких как, например, натяжные рычаги, в любом случае происходит перекладывание рычага таким образом, что имеется возможность приведения в действие в радиальном направлении.

На Фиг.4 показан подробный вид узла 8 герметичного соединения в установленном состоянии. Распределительный кожух 1 и присоединяемый компонент 5 размещены на расстоянии друг от друга таким образом, что между распределительной лицевой поверхностью 4 и соединительной лицевой поверхностью 7 имеется зазор 13. Узел 8 герметичного соединения содержит обжимное кольцо 19 и уплотнительное кольцо 20. Для установки уплотнительного кольца 20 последнее натягивают на конец распределительного кожуха или присоединяемого компонента. При этом распределительный кожух и присоединяемый компонент жестко соединяются друг с другом с разделением с помощью соединительного средства. Далее уплотнительное кольцо 20 перемещается на зазор 13. Уплотнительное кольцо имеет один или более уплотнительных выступов 28, выступающих из расположенного по окружности уплотнительного тела 29 в зазор 13 и/или между соединительной лицевой поверхностью 7 и распределительной лицевой поверхностью 4. С одной стороны, уплотнительные выступы улучшают уплотнительный эффект, и с другой стороны с их помощью облегчается монтаж. Так, посредством вжатия уплотнительного выступа 28 в зазор 13 может быть обнаружено, размещено ли уплотнение посередине над зазором. При этом уплотнительное кольцо фиксируется в предусмотренном месте.

Далее устанавливают и затягивают обжимное кольцо. Обжимное кольцо 19 имеет канавку 30 для уплотнения. Эта канавка для уплотнения имеется по окружности обжимного кольца и служит для вмещения уплотнительного кольца 20. При затягивании между присоединяемым компонентом или распределительным кожухом и канавкой для уплотнения образуется зазор, который предпочтительно является меньшим, чем толщина уплотнительного кольца 20 в этой области. Таким образом уплотнитель сжимается между обжимным кольцом и соединяемыми элементами. Кроме того, обжимное кольцо 19 имеет одну или более центровочные канавки 31. При этом центровочная канавка 31 охватывает выступ 32 распределительного кожуха 1 и/или присоединяемого компонента 5. За счет особой формы узла 8 герметичного соединения, таким образом, с одной стороны обеспечивается герметизация зазора 13, а с другой стороны поддержка и центровка распределительного кожуха 1 по отношению к присоединяемому компоненту 5.

Перечень ссылочных позиций:

1. Распределительный кожух

2. Распределительное пространство

3. Распределительное отверстие

4. Распределительная лицевая поверхность

5. Присоединяемый компонент

6. Соединительное отверстие

7. Соединительная лицевая поверхность

8. Узел герметичного соединения

9. Соединительное средство

10. Монтажная рама

11. Оси труб

12. Дополнительная ось трубы

13. Зазор

14. Соединительные элементы

15. Разделительные элементы

16. Свободные места/свободное пространство

17. Монтажная рама

18. Крепежные устройства (всего устройства)

19. Обжимное кольцо

20. Уплотнительное кольцо

21. Трубный фланец

22. Нагнетательное отверстие

23. Заслонка

24. Крышка

25. Выступ (разделительный элемент)

26. Грунт

27. Линия разделения обжимного кольца

28. Уплотнительный выступ

29. Уплотнительное тело

30. Канавка для уплотнения

31. Центровочная канавка

32. Выступ

33. Место соединения.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Устройство для модульного выполнения пересечений труб содержит распределительный кожух (1), который имеет три, а предпочтительно пять, распределительных отверстий (3), соединенных друг с другом распределительным пространством (2). Распределительные отверстия выполнены с возможностью соединения с соединительными отверстиями (6) присоединяемых компонентов (5), таких как, например, заслонки, крышки, трубы, гидранты или тому подобное. По меньшей мере одно распределительное отверстие (3) окружено распределительной лицевой поверхностью (4), и по меньшей мере одно соединительное отверстие (6) окружено соединительной лицевой поверхностью (7). Для соединения присоединяемого компонента (5) с распределительным кожухом (1) предусмотрено соединительное средство (9) для размещения соединительной лицевой поверхности (7) на расстоянии по отношению к распределительной лицевой поверхности (4) и узел (8) герметичного соединения. Соединительное средство (9) имеет разделительные элементы (15), которые могут быть жестко соединены посредством соединительных элементов (14). При этом между распределительным кожухом (1) и присоединяемым компонентом (5) сохраняется свободным зазор (13). Узел (8) герметичного соединения содержит уплотнительное кольцо (20), которое окружает зазор (13) по окружности. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для модульного выполнения пересечений труб, содержащее распределительный кожух (1), который имеет по меньшей мере три распределительных отверстия (3), соединенных друг с другом распределительным пространством (2), которые выполнены с возможностью соединения с соединительными отверстиями (6) присоединяемых компонентов (5), причем по меньшей мере одно распределительное отверстие (3) окружено распределительной лицевой поверхностью (4), и по меньшей мере одно соединительное отверстие (6) окружено соединительной лицевой поверхностью (7), причем для соединения присоединяемого компонента (5) с распределительным кожухом (1) предусмотрено соединительное средство (9) для размещения соединительной лицевой поверхности (7) на расстоянии по отношению к распределительной лицевой поверхности (4) и узел (8) герметичного соединения, отличающееся тем, что соединительное средство (9) имеет разделительные элементы (15), которые могут быть жестко соединены посредством соединительных элементов (14), между распределительным кожухом (1) и присоединяемым компонентом (5) сохраняется свободным зазор (13), и узел (8) герметичного соединения содержит уплотнительное кольцо (20), которое окружает зазор (13) по окружности.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел (8) герметичного соединения выполнен с возможностью герметизации зазора (13) и/или размещения присоединяемого компонента (5) по отношению к соединительному кожуху (1).

3. Устройство по одному из пп. 1 или 2, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо имеет уплотнительный выступ (28), который в установленном положении по меньшей мере частично выступает в зазор (13).

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо (20) имеет уплотнительное тело (29), которое в установленном положении соприкасается по окружности с распределительным кожухом (1) и присоединяемым компонентом (5).

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо (20) имеет Т-образный профиль, состоящий из уплотнительного выступа (28) и уплотнительного тела (29), причем уплотнительное тело (29) выполнено в форме полого цилиндра, и уплотнительный выступ (28) сформирован на внутренней стороне выполненного в форме полого цилиндра уплотнительного тела (29) концентрически выступающим в радиальном направлении.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел (8) герметичного соединения содержит обжимное кольцо (19), которое охватывает по окружности в радиальном направлении зазор (13) и по меньшей мере частично распределительный кожух (1) и присоединяемый компонент (5).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что обжимное кольцо (19) выполнено размыкаемым и содержит по меньшей мере два С-образных сегмента, выполненных с возможностью соединения друг с другом посредством соединительных элементов (14), чтобы предпочтительным образом образовать по существу жесткое кольцеобразное тело.

8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что соединительные элементы (14) выполнены с возможностью приведения в действие для изменения внутреннего диаметра обжимного кольца (19) и с возможностью затягивания для сжатия уплотнительного кольца для герметизации зазора (13).

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что соединительные элементы (14) обжимного кольца (19) проходят по существу в радиальной плоскости и/или выполнены с возможностью приведения в действие по существу в радиальной плоскости.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разделительные элементы (15) выполнены в виде монтажной рамы (17), выступа (25), язычка, выступа, прилитого к корпусу присоединяемого компонента или распределительного кожуха, выступа, соединенного с корпусом присоединяемого компонента или распределительного кожуха, и/или выступающего буртика.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что предусмотрена монтажная рама (17), выполненная с возможностью соединения с распределительным кожухом и по меньшей мере с одним, предпочтительно с множеством присоединяемых компонентов (5) посредством соединительных элементов (14).

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что монтажная рама (17) содержит крепежное устройство для крепления устройства на грунте.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зазор является регулируемым по ширине посредством болтовых соединений, и что положение присоединяемого компонента по отношению к распределительному кожуху является определяемым, регулируемым или устанавливаемым.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет пять распределительных отверстий.

15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что присоединяемые компоненты (5) представляют собой заслонки, крышки, трубы или гидранты.