УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ ТРУБ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ МОНТАЖОМ И УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ Российский патент 2021 года по МПК F16L21/00 F16L21/06 

Данное изобретение относится к соединительному устройству для соединения двух труб, расположенных на одной прямой и имеющих по существу одинаковый диаметр, при этом устройство содержит уплотнительную муфту, выполненную с возможностью установки вокруг находящихся друг против друга концов двух труб, и стяжную муфту, в которой расположена уплотнительная муфта.

Устройство этого типа известно, например, из патентных заявок WO 00/75548 и WO 2006/109002.

Это известное устройство является вполне удовлетворительным с точки зрения стягивания и обеспечения герметичности. Однако с точки зрения практичности имеет смысл предварительно установить устройство по меньшей мере на одной из труб, чтобы облегчить сборку и убедиться в правильном позиционировании устройства относительно трубы, прежде чем приступить к стягиванию.

В документе US 7458619 предложено решение, которое позволяет осуществлять такой предварительный монтаж и согласно которому одна из труб имеет выступающий палец, тогда как на стяжной муфте находится лапка со сквозным отверстием, в которое вставляют палец трубы, прежде чем приступить к стягиванию.

Недостатком этой системы является необходимость добавления двух внешних элементов, а именно штифта на трубе и лапки на стяжной муфте. С одной стороны, необходимо правильно закрепить эти элементы на соответствующих деталях. С другой стороны, поскольку эти два элемента являются доступными снаружи, всегда существует риск их отсоединения от детали, на которой они установлены, так как они напрямую подвергаются ударам. В частности, лапка с отверстием может сместиться и отсоединиться от стяжной муфты.

В данной заявке предложено устройство, представляющее собой усовершенствование известного решения и позволяющее полностью или частично преодолеть вышеупомянутые недостатки.

Таким образом, объектом настоящей заявки является соединительное устройство для герметичного соединения двух труб, расположенный на одной прямой при этом устройство содержит уплотнительную муфту, выполненную с возможностью установки вокруг находящихся друг против друга концов двух труб, и стяжную муфту, в которой расположена уплотнительная муфта, в котором один из элементов, представляющих собой уплотнительную муфту и стяжную муфту, имеет по меньшей мере один удерживающий элемент, выполненный с возможностью взаимодействовать, при осевом удержании внутри стяжной муфты, с удерживающей поверхностью одной из труб, закрываемой стяжной муфтой.

Таким образом, предварительный монтаж осуществляют внутри соединительного устройства, используя удерживающую поверхность трубы и удерживающий элемент, которым оснащена уплотнительная муфта или стяжная муфта, причем эта удерживающая поверхность и этот удерживающий элемент «защищены» стяжной муфтой, которая закрывает их в ситуации предварительного монтажа.

В варианте удерживающий элемент имеет кулачковую поверхность, выполненную с возможностью взаимодействовать с удерживающей поверхностью во время относительного движения вращения между трубой, которая имеет указанную удерживающую поверхность, и одним из указанных элементов, который имеет удерживающий элемент, в направлении разъединения осевого удержания.

За счет относительного вращения между трубой, которая имеет удерживающую поверхность, и соединительным устройством, взаимодействие между удерживающим элементом и удерживающей поверхностью может быть прекращено, что позволяет разъединить устройство и трубу, например, для осуществления демонтажа после ослабления стяжной муфты.

В варианте уплотнительная муфта имеет два отстоящих друг от друга в осевом направлении уплотнительных приспособления, и удерживающий элемент расположен в осевом направлении между двумя уплотнительными приспособлениями.

В варианте удерживающий элемент выполнен на уплотнительной муфте и находится в зоне указанной уплотнительной муфты, закрываемой стяжной муфтой; в варианте удерживающий элемент выполнен в виде единой детали с указанной уплотнительной муфтой.

В варианте удерживающий элемент установлен внутри стяжной муфты и проходит через окно уплотнительной муфты.

В варианте удерживающий элемент содержит выступ, который расположен внутри указанной уплотнительной муфты. В этом случае выступ факультативно имеет поверхность, выпуклую в осевом направлении.

В варианте уплотнительная муфта имеет по меньшей мере одну внутреннюю лапку, смещенную в радиальном направлении внутрь относительно стенки уплотнительной муфты, ограничивая с указанной стенкой радиальный промежуток.

В варианте на внутренней лапке выполнен выступающий наружу удерживающий выступ, при этом указанный удерживающий выступ факультативно может быть вырезан во внутренней лапке.

В варианте внутренняя лапка вырезана в стенке уплотнительной муфты и загнута внутрь.

В варианте устройство имеет по меньшей мере одну упорную поверхность для конца одной из труб.

В варианте упорная поверхность выполнена в основании внутренней лапки, противоположном к ее свободному концу.

В варианте устройство содержит наружную метку, показывающую положение удерживающего элемента.

В варианте указанный элемент, имеющий удерживающий элемент, содержит два удерживающих элемента, отстоящих друг от друга в осевом направлении.

В варианте уплотнительная муфта является муфтой открытого типа и имеет два расположенных друг против друга конца, соединенных между собой через два уплотнительных приспособления, отстоящих друг от друга в осевом направлении.

В варианте каждое из двух уплотнительных приспособлений содержит две контактные поверхности, находящиеся соответственно на краю язычка и на краю выреза.

Объектом изобретения является также узел соединения труб, который содержит описанное выше соединительное устройство и по меньшей мере первую трубу, предназначенную для линейного совмещения с второй трубой с целью соединения с ней при помощи соединительного устройства, и в котором первая труба имеет удерживающую поверхность, выполненную с возможностью взаимодействовать с удерживающим элементом внутри стяжной муфты.

В варианте удерживающая поверхность выполнена на краю углубления, выполненного в виде впадины на внутренней поверхности первой трубы или на краю сквозного отверстия первой трубы.

В варианте, в случае, когда уплотнительная муфта имеет по меньшей мере одну внутреннюю лапку, смещенную в радиальном направлении внутрь относительно стенки уплотнительной муфты и ограничивающую с указанной стенкой радиальный промежуток, толщина первой трубы заходит в указанный радиальный промежуток.

В варианте удерживающий элемент выполнен на краю сквозного отверстия уплотнительной муфты, и удерживающая поверхность выполнена выступающей на наружной поверхности первой трубы.

В варианте указанный элемент, который имеет удерживающий элемент, содержит два удерживающих элемента, отстоящих друг от друга в осевом направлении, и первая и вторая трубы имеют, каждая, удерживающую поверхность, выполненную с возможностью взаимодействовать соответственно с одним из удерживающих элементов.

В варианте по меньшей мере одна из первой и второй труб имеет наружную метку, показывающую положение удерживающей поверхности.

Благодаря заявленному устройству, предварительный монтаж по меньшей мере на одной из труб облегчается, и применяемые средства защищены стяжной муфтой. Кроме того, согласно некоторым признакам, удерживающий элемент и/или удерживающая поверхность могут быть выполнены в виде единой детали с содержащими их элементами (уплотнительная или стяжная муфта или труба), благодаря чему устраняется любой риск разъединения. Во всех случаях, даже если удерживающий элемент и/или удерживающая поверхность выполнены на присоединяемых элементах, то, поскольку они защищены с наружной стороны стяжной муфтой, устраняются риски разрыва или повреждения.

Устройство, в котором применяют взаимодействие между удерживающим элементом и удерживающей поверхностью, может служить не только для осуществления осевого удержания устройства относительно по меньшей мере одной из труб, обеспечивая предварительный монтаж, но также чтобы рассматриваемая труба и устройство, предназначенные для удержания друг относительно друга, удерживались неподвижно, чтобы убедиться в правильном относительном позиционировании.

Если может возникнуть необходимость произвести демонтаж без инструментов, то, как указано выше, удерживающий элемент может иметь кулачковую поверхность, позволяющую произвести предварительный монтаж после углового относительного перемещения между устройством и трубой, оснащенной удерживающей поверхностью. Эта кулачковая поверхность может иметь форму выступа с выпуклой в осевом направлении поверхностью.

Согласно некоторым признакам, удерживающий элемент может быть выполнен в ходе простых операций сгибания и вырезания, которые можно осуществлять очень быстро при помощи простых инструментов и, следовательно, с очень незначительными затратами.

Согласно некоторым признакам, устройство имеет два удерживающих элемента, отстоящих друг от друга в осевом направлении. С одной стороны, это обеспечивает реверсивность и позволяет расположить устройство в одном или в другом направлении с трубой, имеющей удерживающую поверхность, для взаимодействия одного или другого удерживающего элемента с этой поверхностью. Этот признак может представлять интерес для позиционирования стяжных средств стяжной муфты таким образом, чтобы максимально обеспечить их доступность в зависимости от окружающей среды устройства, установленного на трубах. Кроме того, это позволяет предварительно установить устройство на обоих трубах за счет взаимодействия каждого из двух удерживающих элементов с двумя удерживающими поверхностями, выполненными соответственно на каждой из двух труб.

Изобретение будет более понятно из нижеследующего подробного описания примеров осуществления соединительного устройства со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:

на фиг. 1 показан узел соединения двух труб в соответствии с изобретением, содержащий соединительное устройство, предназначенное для соединения двух труб, вид в перспективе;

на фиг. 2 показаны различные элементы, представленные на фиг. 1, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг. 3 представлена уплотнительная муфта, разрезанная по плоскости III, содержащая ось муфты и диаметр муфты, с показом внутреннего пространства уплотнительной муфты, вид в перспективе;

на фиг. 4 показана часть соединительного устройства, соединяющего две трубы, с показом внутреннего пространства труб, взаимодействующих с этой муфтой, вид в перспективе в разрезе по плоскости, проходящей вдоль осевого направления уплотнительной муфты;

на фиг. 5 показан вариант уплотнительной муфты с вырезом по плоскости, проходящей вдоль осевого направления муфты, вид в перспективе;

на фиг. 6 представлено внутреннее пространство уплотнительной муфты, показанное в направлении VI на фиг. 5;

на фиг. 7 представлена другая версия осуществления с показом уплотнительной муфты и концов двух труб до их соединения с этой муфтой;

на фиг. 8 показаны трубы, соединенные с уплотнительной муфтой, вид в разрезе по плоскости, проходящей вдоль осевого направления муфты;

на фиг. 9 представлен еще один вариант осуществления; частичные виды в перспективе в разрезе по плоскости, проходящей вдоль осевого направления муфты, с частичным показом стяжной муфты, уплотнительной муфты и обеих труб.

На фиг. 1 показаны концы двух труб 1 и 2, выровненные вдоль их общей оси А, которая является также главной осью устройства и, в частности, его стяжной и уплотнительной муфт. Эти две трубы имеют по существу одинаковый диаметр и соединены при помощи соединительного устройства, которое содержит стяжную муфту 10, а также уплотнительную муфту 20, находящуюся внутри стяжной муфты 10. Как описано, например, в заявке WO 00/75548, уплотнительная муфта разрезана в осевом направлении и имеет осевую прорезь 11, ограниченную приподнятыми в радиальном направлении соединительными кромками. Для стягивания находящиеся друг против друга соединительные кромки можно сблизить при помощи стяжных средств, в частности, винта, взаимодействующего с гайкой. В данном случае, учитывая осевую длину муфты, предусмотрены два стяжных узла. Так, первая соединительная кромка содержит две выступающие проушины 12А и 12В, разделенные прорезью 12С, которая отделяет их друг от друга во время их сближения под действием стягивания, тогда как противоположная кромка тоже содержит две выступающие проушины, соответственно 13А и 13В, разделенные прорезью 13С. Для каждой пары находящихся друг против друга проушин стяжное средство содержит винт 14А, головка которого удерживается относительно одной из проушин, и гайку 14В, удерживаемую относительно другой проушины.

Таким образом, стяжная муфта в целом аналогична стяжной муфте, раскрытой в документе WO 2006/109002.

Как было указано выше, уплотнительная муфта расположена внутри стяжной муфты.

Эта уплотнительная муфта может быть сходной с муфтой, раскрытой в документе WO 2006/109002, в том, что имеет вид муфты, открытой в осевом направлении вдоль осевой прорези 21, при этом ее противоположные концы, ограничивающие эту прорезь, оснащены уплотнительными приспособлениями. Эти уплотнительные приспособления могут быть выполнены, например, как в документе WO 00/75548 или как в документе WO 2006/109002. В данном случае находящиеся друг против друга концы уплотнительной муфты 20 содержат язычок 22 и вырез 23, ограниченный между двумя лапками, соответственно 24 и 24'. Понятно, что во время стягивания стяжной муфты диаметр уплотнительной муфты уменьшается, что заставляет язычок 22 зайти в вырез 23, при этом происходит плотный контакт между контактными поверхностями, выполненными на боковых краях 22А и 22В язычка 22, и соответственно контактными поверхностями, выполненными на каждой из лапок 24 и 24'. Таким образом, получают два уплотнительных приспособления, причем эти приспособления отстоят друг от друга в осевом направлении и содержат соответственно входящие в контакт поверхности края 22А язычка и лапки 24 и входящие в контакт поверхности края 22В язычка и лапки 24'. В представленном примере на боковых сторонах лапок 24 и 24', противоположных к их соответствующим язычкам, соответственно выполнены выемки 25 и 25' для облегчения сгибания этих лапок и обеспечения плотного контакта, как описано в документе WO 2006/109002.

Когда уплотнительную муфту 20 располагают внутри стяжной муфты 10, ее фиксируют в радиальном и осевом направлениях относительно этой муфты. В данном случае уплотнительная муфта имеет два выступа 26, выполненные на ее наружной периферии, которые заходят в чашечки, выполненные с внутренней стороны приливов 16 стяжной муфты 10.

Соединительное устройство оснащено средствами предварительного монтажа на трубах 1 и 2. В данном случае каждая из этих двух труб имеет отверстие, соответственно 1А и 2А, вблизи ее конца, обращенного к другой трубе. В данном случае речь идет о круглых отверстиях, передний край которых, соответственно 1'A и 2'A, образует удерживающую поверхность. В рамках настоящего изобретения передний край является краем, ближайшим к концу трубы, находящемуся напротив другой трубы.

Со своей стороны, уплотнительная муфта имеет два удерживающих элемента для взаимодействия соответственно с удерживающими краями 1'A и 2'A труб 1 и 2. В частности, как более наглядно показано на фиг. 2-4, уплотнительная муфта 20 имеет две внутренние лапки, соответственно 30А и 30В, каждая из которых содержит удерживающий выступ, соответственно 32А и 32В, выступающий наружу.

В частности, на фиг. 4 видно, что внутренние лапки смещены радиально внутрь относительно внутренней периферической стенки 20А уплотнительной муфты. Эта внутренняя периферическая стенка образует цилиндрическую поверхность, адаптированную к наружной цилиндрической поверхности труб, которые плотно заходят в уплотнительную муфту. На фиг. 4 видно, что между наружной периферической поверхностью S внутренних лапок 30А и 30В и внутренней периферической стенкой муфты ограничен радиальный промежуток Е. Это радиальное пространство Е соответствует толщине е труб. На фиг. 4 видно, что трубы 1 и 2 заходят под лапки 30А и 30В, то есть соответственно между лапкой 30А или 30В и внутренней периферической стенкой 20А уплотнительной муфты 20.

Однако выступы 32А и 32В выступают наружу на наружной периферической поверхности S лапок. Как показано на фиг. 4, когда трубы посажены в предварительно смонтированном положении, выступы 32А и 32В соответственно выступают в сквозные отверстия 1А и 1В труб 1 и 2. Выступы 32А и 32В выполнены на язычках, соответственно вырезанных в лапках 30А и 30В и слегка согнутых таким образом, чтобы их свободные концы выступали радиально наружу относительно наружной периферической поверхности S лапок 30А и 30В.

В частности, на фиг. 3 видно, что вырезы, соответственно 33А и 33В, которые служат для формирования выступов 32А и 32В, имеют полукруглую форму. Таким образом, выступы 32А и 32В имеют выпуклые в осевом направлении поверхности. Это значит, что в проекции на плоскость, содержащую осевое направление А и направление, перпендикулярное к оси А, проходящей через выступ, последний имеет выпуклую форму. В данном случае, как указано, вырезы имеют полукруглую форму. Разумеется, можно предусмотреть другие формы, в частности, в виде эллипса или параболы или аналогичные формы. Со своей стороны, удерживающие поверхности 1'A и 2'A являются поверхностями, вогнутыми в осевом направлении. В данном случае, как было указано выше, эти поверхности образованы передними краями сквозных отверстий 1А и 2А труб, которые являются круглыми или эллиптическими. Таким образом, взаимодействие между удерживающими элементами, образованными удерживающими выступами и удерживающими поверхностями, похоже на взаимодействие кулачков. Действительно, выпуклые в осевом направлении поверхности выступов, образующих удерживающие элементы, образуют кулачковые поверхности, которые во время относительного движения вращения вокруг оси А между трубами и уплотнительной муфтой 20, стремятся упруго перемещать выступы в сторону оси А, позволяя удерживающим поверхностям 1'A и 2'A, образованным краями сквозных отверстий 1А и 1В, отходить от этих выступов, обеспечивая отсоединение труб от уплотнительной муфты.

Поскольку, как было указано выше, уплотнительная муфта фиксируется в радиальном направлении относительно стяжной муфты, в данном случае благодаря выступам 26, заходящим в чашечки, выполненные с внутренней стороны приливов 16, то понятно, что устройство можно демонтировать, удерживая стяжную муфту и поворачивая каждую из труб относительно этой стяжной муфты.

В данном случае внутренние лапки 30А и 30В выполнены в сторону свободного конца язычка 22, который ограничивает осевую прорезь 21 уплотнительной муфты 20. В частности, на фиг. 2 видно, что этот язычок имеет продолжение 22', которое проходит в окружном направлении, оставаясь на номинальном диаметре уплотнительной муфты. Этот номинальный диаметр является диаметром цилиндра, образованного муфтой. На фиг. 2 видно, что дно выреза 23, ограниченного между лапками 24 и 24' на уплотнительной муфте, имеет углубление 23', выполненное с возможностью захождения в него продолжения 22' язычка 22.

С двух сторон от этого продолжения 22' выполнены вырезы 21А и 21В, которые проходят параллельно оси А муфты. Эти вырезы ограничивают свободный край язычка 22 и внутренние лапки 30А и 30В. Таким образом, эти лапки проходят за пределы язычка с другой стороны от вырезов 21а и 21В. Каждая внутренняя лапка в основном расположена в осевом направлении. Внутренние лапки загнуты внутрь, и на фиг. 4 видно, что их сопряжение с продолжением 22' образует ступеньку в направлении внутрь, соответственно 30'A и 30'B, которая соответствует вышеупомянутому радиальному промежутку Е.

Иначе говоря, внутренние лапки 30А и 30В вырезаны в стенке уплотнительной муфты и загнуты внутрь. Выступы 32А и 32В вырезаны и загнуты в этих внутренних лапках. Таким образом, в этом примере удерживающие элементы (в данном случае выступы 32А и 32В) выполнены в виде единой детали с уплотнительной муфтой.

Вышеупомянутые ступеньки 30'A и 30'B образуют упорные поверхности для концов труб 1 и 2, когда их вставляют в уплотнительную муфту 20. Так, в данном случае упорные поверхности образованы в основаниях внутренних лапок 30А и 30В, противоположных к их свободному концу. Следует также заметить, что внутренняя стенка уплотнительной муфты содержит прилив 33, в основном находящийся в ее середине. В зависимости от своей ширины этот прилив 33 может тоже служить упорной поверхностью для труб 1 и 2.

В описанном выше примере уплотнительная муфта имеет два удерживающих элемента, каждый из которых выполнен с возможностью взаимодействовать с одной из труб 1 и 2. Это позволяет предварительно установить устройство на обеих трубах, прежде чем осуществить стягивание и герметичное соединение двух труб. Разумеется, устройство может содержать только один удерживающий элемент, аналогичный одному из описанных выше удерживающих элементов, для обеспечения предварительного монтажа только на одной из труб.

Как было указано выше, соединение должно быть герметичным. Так, как описано в документе WO 2006/109002, прорезь 21 уплотнительной муфты, оснащенная описанными выше уплотнительными приспособлениями, находится в сплошной области стяжной муфты, удаленной от стяжной прорези 11 стяжной муфты. Следовательно, эта прорезь 21 закрыта этой стяжной муфтой и находится, например, в зоне Z, показанной на фиг. 1. Таким образом, вся часть выреза 23, которая находится между лапками 24 и 24' уплотнительных приспособлений, закрыта стяжной муфтой 10, и, поскольку обе муфты прижаты друг к другу, это обеспечивает герметичность. Удерживающие элементы расположены в осевом направлении между двумя уплотнительными приспособлениями, выполненными на контактных поверхностях между краем 22А язычка 20 и лапкой 24 и между краем 22В язычка 20 и лапкой 24'. Таким образом, отверстия 1А и 2А труб 1 и 2 тоже находятся между этими двумя уплотнительными приспособлениями, и, следовательно, утечки между трубами заключены в осевом участке, ограниченном соответственно этими приспособлениями. Соответственно, предварительный монтаж в соответствии с настоящим изобретением не оказывает отрицательного влияния на герметичность соединения двух труб.

На описанных ниже фиг. 5 и 6 показана версия осуществления. Эта версия отличается от версии, показанной на фиг. 1 и 2, только выполнением уплотнительной муфты, которая в данном случае обозначена позицией 120. Для этой уплотнительной муфты 120 уплотнительные приспособления являются аналогичными описанным выше приспособлениям. Однако в данном случае удерживающие элементы расположены в области уплотнительной муфты, удаленной от прорези 121 этой муфты. На фиг. 5 показан уплотнительный язычок 122, который ограничивает один из краев этой прорези. Удерживающие элементы образованы выступами 132А и 132В, которые выполнены во внутренних лапках 130А и 130В, причем эти выступы тоже имеют выпуклые поверхности в осевом направлении, образованные их свободным краем 132'A и 132'B, соответствующим, например, полукруглой форме вырезов, которые образуют эти выступы, имеющие, как и в предыдущем варианте осуществления, вид вырезанных и отогнутых язычков. Внутренние лапки 130А и 130В образованы вырезами 121А и 121В уплотнительной муфты 120 и загнуты внутрь. Таким образом, эти внутренние лапки практически идентичны с лапками из варианта, показанного на фиг. 1-4, если не считать того, что они выполнены в части стенки муфты 120, удаленной от ее осевой прорези 121. Здесь же видны ступеньки 130'A и 130'B, выполненные в основании этих внутренних лапок, образуя упорные поверхности для труб. Выступы 132А и 132В расположены в осевом направлении между боковыми краями 122А и 122В уплотнительного язычка 122, при этом, как и в варианте, показанном на фиг. 1-4, удерживающие элементы расположены в осевом направлении между уплотнительными приспособлениями, запирающими утечки в пространстве, которое они ограничивают в осевом направлении.

В описанных выше вариантах, удерживающая поверхность выполнена на краю сквозного отверстия 1А или 2А трубы 1 или 2. Она может быть также выполнена на краю углубления, которое выполнено в виде впадины на внутренней поверхности трубы и в которое заходит удерживающий выступ.

Далее со ссылками на фиг. 7 и 8 следует описание версии, в которой удерживающий элемент выполнен на краю сквозного отверстия, участвующего в обеспечении герметичности. На фиг. 7 показаны две трубы 201 и 202 перед их посадкой в уплотнительную муфту 220. Стяжная муфта не показана, но она может быть идентичной с описанной выше стяжной муфтой 10. Понятно, что уплотнительная муфта 220 имеет прорезь 221 с уплотнительными приспособлениями, аналогичными описанным выше уплотнительным приспособлениям, и, в частности, показаны лапки 224 и 224', которые ограничивают края выреза 223. Кроме того, уплотнительная муфта 220 имеет приливы 226 на своей наружной поверхности, аналогичные приливам 26, описанным со ссылками на фиг. 2, для обеспечения фиксирования этой муфты в осевом направлении и при вращении в стяжной муфте. Кроме того, видно, что уплотнительная муфта 220 имеет два сквозных отверстия, соответственно 230А и 230В, которые в данном случае являются круглыми отверстиями. Трубы 201 и 202 содержат выступы 201'A и 202'A, которые в предварительно установленном состоянии, показанном на фиг. 8, заходят в сквозные отверстия 230А и 230В уплотнительной муфты. Выступы 201'A и 202'A выступают радиально наружу. В данном случае они выполнены в виде язычков, вырезанных в трубах, и имеют, таким образом, края, соответственно 201''A и 202''A, которые являются выпуклыми в осевом направлении и взаимодействуют с закругленными краями отверстий 230А и 230В. Таким образом, как и в описанных выше вариантах, относительное вращение труб и уплотнительной муфты позволяет прервать осевое удерживающее взаимодействие между удерживающими элементами и удерживающими поверхностями. В данном случае выступы 201'A и 202'A выполнены на участках труб, соответственно 241 и 242, ограниченных между осевыми прорезями, соответственно 241' и 242'. Эти осевые прорези выходят на расположенные друг против друга свободные концы труб. Можно сказать, что каждый выступ выполнен на осевой лапке 241 или 242, ограниченной этими осевыми прорезями, поэтому эта осевая часть может обладать определенной упругостью при радиальной деформации. Во время посадки труб в уплотнительную муфту 220 это позволяет осевым лапкам отходить внутрь для обеспечения прохождения выступов 201'A и 202'А в уплотнительную муфту 220, пока эти выступы не зайдут в отверстия 230А и 230В под действием силы упругости, создаваемой вышеупомянутыми осевыми лапками 241 и 242. В этом примере удерживающие элементы образованы задними краями, соответственно 232А и 232В, отверстий 230А и 230В. Внутренняя сторона прилива 233 уплотнительной муфты может служить упором для труб.

Далее со ссылками на фиг. 9 следует описание еще одной версии, в которой удерживающие элементы выполнены на стяжной муфте 310. На этой фигуре частично показаны стяжная муфта 310, уплотнительная муфта 320 и трубы 301 и 302 в разрезе по плоскости проходящей в соевом направлении через осевую прорезь 311 стяжной муфты, и показаны стяжные проушины 314А и 314В; однако на этой фигуре не показаны осевая прорезь и уплотнительные приспособления уплотнительной муфты 320. Трубы могут быть идентичными с трубами, показанными на фиг. 1-4, и тоже имеют отверстия, соответственно 301А и 302А, передние края 301'A и 301'B которых образуют удерживающие поверхности. Удерживающие элементы сходны с удерживающими элементами из вариантов, показанных на фиг. 1-6, то есть выполнены в виде выступов, соответственно 332А и 332В, образованных язычками, вырезанными во внутренних лапках, соответственно 330А и 330В. Однако эти внутренние лапки выполнены в удерживающем элементе 329, закрепленном на внутренней периферии стяжной муфты 310. Этот элемент 329 имеет основание 329А, прижатое к внутренней поверхности стяжной муфты и закрепленное на этой поверхности, например, при помощи сварного шва или при помощи любого соответствующего средства, при этом внутренние лапки загнуты внутрь относительно этого основания 329А.

Уплотнительная муфта содержит окно 327, через которое проходят внутренние лапки 330А и 330В, когда уплотнительную муфту располагают внутри стяжной муфты. Расстояние D между наружной стороной внутренних лапок и внутренней периферией стяжной муфты 310 по существу равно сумме радиального промежутка Е, указанного выше в связи с описанием фиг. 4, и толщины уплотнительной муфты 320. Таким образом, когда внутренние лапки расположены в окне 327, они выступают внутрь уплотнительной муфты так же, как и внутренние лапки 30А и 30В или 130А и 130В из вариантов, представленных на фиг. 1-4 и 5 и 6. Установку на место труб для предварительного монтажа производят так же, как и в этих вариантах, при этом трубы можно вводить в осевом направлении внутрь узла из двух соединенных между собой муфт, причем это введение обеспечивает прохождение выступов 332А и 332В, пока они не окажутся в сквозных отверстиях 301А и 302А. Внутренние лапки 330А и 330В соединены с основанием 329А через сгибы, образующие по существу радиальные участки 330'A и 330'B стенок, которые могут служить упорными поверхностями для концов труб.

Разумеется, все средства, предназначенные для удержания труб, то есть удерживающие элементы, окно 327 и сквозные отверстия 301А и 302А, находятся в области стяжной муфты 310, закрытой стенкой этой муфты, что обеспечивает герметичность в этой зоне. Кроме того, как было показано также на предыдущих фигурах, осевая прорезь уплотнительной муфты, оснащенная уплотнительными средствами, тоже находится в области стяжной муфты, закрытой ее стенкой. Если не считать окна 327, уплотнительная муфта 320 может быть аналогичной с уплотнительной муфтой, раскрытой в документе WO 2006/109002.

Как и в вариантах, показанных на предыдущих фигурах, хотя были описаны два удерживающих элемента 332А и 332В, служащих для удержания двух труб, можно предусмотреть, чтобы только одна из труб имела удерживающую поверхность, которая в зависимости от направления монтажа может взаимодействовать с одним или другим из этих двух удерживающих элементов, или можно предусмотреть, чтобы стяжная муфта имела только один удерживающий элемент, например, такой как элемент, описанный со ссылками на фиг. 9.

Можно отметить, что удерживающие выступы 332А и 332В выполнены при помощи закругленных вырезов и, следовательно, имеют кулачковые поверхности, которые могут взаимодействовать с удерживающими поверхностями для обеспечения демонтажа посредством относительного поворота между стяжной муфтой и трубами.

В любом из описанных выше вариантов на соединительном устройстве можно предусмотреть наружную метку для фиксирования положения удерживающего элемента. На фиг. 1 показано, что стяжная муфта 10 имеет на своих осевых концах две метки 15А и 15В. Эти метки совмещают в осевом направлении с положением удерживающих элементов 32А и 32В, причем это положение определяют после того, как уплотнительная муфта окажется внутри стяжной муфты, при этом уплотнительную муфту фиксируют во вращении в стяжной муфте 10, как было описано выше. Когда трубы сажают в устройства, это позволяет установить на одной прямой сквозные отверстия 1А и 2А соответственно с метками 15А и 15В для правильного позиционирования в угловом направлении удерживающих поверхностей относительно удерживающих элементов и для обеспечения хорошего взаимодействия между этими элементами.

Эти метки могут быть выполнены любым соответствующим образом, например, в виде выреза, прилива, цветной полоски и т.д.

Метки такого же типа можно предусмотреть в варианте, показанном на фиг. 7 и 8, и линейно совмещать их в осевом направлении со сквозными отверстиями 230А и 230В уплотнительной муфты.

На фиг. 9 тоже показано положение таких меток 315А и 315В, линейно совмещенных с выступами 332А и 332В.

Кроме того, на трубах можно тоже предусмотреть наружные метки для определения положения удерживающих поверхностей. На фиг. 1 и 2 показаны такие метки, соответственно 5А для трубы 1 и 5В для трубы 2. Эти метки выполнены на расстоянии от концов труб, чтобы их можно было видеть, когда трубы сажают в соединительное устройство. Совмещение меток 5А и 5В с метками 15А и 15В позволяет монтажнику убедиться в правильном позиционировании труб в устройстве. Метки 5А и 5В могут быть выполнены, например, в виде приливов, углублений или в виде цветных значков. Такие метки, соответственно 205А и 205В, а также 305А и 305В тоже показаны на фиг. 7 и 9.

В различных описанных выше вариантах удерживающие элементы и удерживающие поверхности взаимодействуют с применением зажимов или упругого защелкивания. В частности, в вариантах, показанных на фиг. 1-6 и 9, удерживающие элементы, выполненные на уплотнительной муфте или на стяжной муфте, эластично отходят, чтобы позволить ввести трубы (или по меньшей мере одну трубу) в соединительное устройство, и возвращаются к своей свободной форме, чтобы удерживаться на удерживающих поверхностях. В варианте на фиг. 7 и 8 на трубах выполнены удерживающие поверхности, которые эластично отходят во время введения труб (или трубы) в соединительное устройство и затем фиксируются в отверстиях, которые образуют удерживающие элементы.

Изобретение относится к устройству, содержащему уплотнительную муфту (20), выполненную с возможностью установки вокруг находящихся друг против друга концов двух труб (1, 2), и стяжную муфту (10), в которой расположена уплотнительная муфта. Один из элементов, представляющих собой уплотнительную муфту (20) и стяжную муфту (10), имеет по меньшей мере один удерживающий элемент (32А, 32В), выполненный с возможностью взаимодействовать при осевом удержании внутри стяжной муфты с удерживающей поверхностью (1’A, 2’A) одной из труб, закрываемой стяжной муфтой. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Соединительное устройство для герметичного соединения двух труб (1, 2; 201,202; 301;302), расположенных на одной прямой, содержащее уплотнительную муфту (20; 120; 220; 320), выполненную с возможностью установки вокруг находящихся друг против друга концов двух труб, и стяжную муфту (10; 310), в которой расположена уплотнительная муфта,

при этом один из элементов, представляющих собой уплотнительную муфту (20; 120; 220; 320) и стяжную муфту (10; 310), имеет по меньшей мере один удерживающий элемент (32А, 32В; 132А, 132В; 232А, 232В; 332А, 332В), выполненный с возможностью взаимодействовать, при осевом удержании внутри стяжной муфты, с удерживающей поверхностью (1'A, 2'A; 201'A, 202'A; 301'A, 302'A) одной из труб, закрываемой стяжной муфтой, отличающееся тем, что

удерживающий элемент (32А, 32В; 132А, 132В; 232А, 232В; 332А, 332В) имеет кулачковую поверхность, выполненную с возможностью взаимодействовать с удерживающей поверхностью (1'A, 2'A; 201'A, 202'A; 301'A, 302'A) во время относительного движения вращения между трубой (1, 2; 201, 202; 301; 302), которая имеет указанную удерживающую поверхность, и одним из указанных элементов, который имеет удерживающий элемент, в направлении разъединения осевого удержания.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительная муфта (20; 120; 220; 320) имеет два отстоящих друг от друга в осевом направлении уплотнительных приспособления (24, 22А; 24', 22B), причем удерживающий элемент (32А, 32В; 132А, 132В; 232А, 232В; 332А, 332В) расположен в осевом направлении между двумя уплотнительными приспособлениями.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что удерживающий элемент (32А, 32В; 132А, 132В; 232А, 232В) выполнен на уплотнительной муфте (20; 120; 220), факультативно в виде единой детали с указанной уплотнительной муфтой, и расположен в зоне указанной уплотнительной муфты, закрываемой стяжной муфтой (10).

4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что удерживающий элемент (332А, 332В) установлен внутри стяжной муфты (310) и проходит через окно (327), образованное в уплотнительной муфте (320).

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что удерживающий элемент содержит выступ (32А, 32В; 132А, 132В; 332А, 332В), который расположен внутри указанной уплотнительной муфты (20; 120; 320), причем этот выступ факультативно имеет поверхность (32'A, 32'B), выпуклую в осевом направлении.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что уплотнительная муфта (20; 120) имеет по меньшей мере одну внутреннюю лапку (30А, 30В; 130А, 130В), смещенную в радиальном направлении внутрь относительно стенки уплотнительной муфты (20; 120), ограничивая с указанной стенкой радиальный промежуток (Е).

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что на внутренней лапке (30А, 30В; 130А, 130В) выполнен выступающий наружу удерживающий выступ (32А, 32В; 132А, 132В), при этом указанный удерживающий выступ факультативно может быть вырезан во внутренней лапке.

8. Устройство по п. 6 или 7, отличающееся тем, что внутренняя лапка (30А, 30В; 130А, 130В) вырезана в стенке уплотнительной муфты (20; 120) и загнута внутрь.

9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что имеет по меньшей мере одну упорную поверхность (30'A, 30'B; 130'A, 130'B; 233; 330'A, 330'B) для конца одной из труб (1, 2).

10. Устройство по любому из пп. 6-8, отличающееся тем, что имеет по меньшей мере одну упорную поверхность (30'A, 30'B; 130'A, 130'B; 233; 330'A, 330'B) для конца одной из труб (1, 2), при этом упорная поверхность (30’A, 30'B; 130'A, 130'B) выполнена в основании внутренней лапки (30А, 30В; 130А, 130В), противоположном ее свободному концу.

11. Устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что содержит наружную метку (15А, 15В; 315А, 315В), показывающую положение удерживающего элемента.

12. Устройство по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что указанный элемент (20; 120; 220; 310), имеющий удерживающий элемент (32А, 32В; 132А, 132В; 232А, 232В; 332А, 332В), содержит два удерживающих элемента, отстоящих друг от друга в осевом направлении.

13. Устройство по любому из пп. 1-12, отличающееся тем, что уплотнительная муфта (20; 120; 220; 320) является муфтой открытого типа и имеет два расположенных друг против друга конца, соединенных между собой посредством двух уплотнительных приспособлений, отстоящих друг от друга в осевом направлении.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что каждое из двух уплотнительных приспособлений (22А, 22В) содержит две контактные поверхности, находящиеся соответственно на краю язычка (22) и на краю выреза (23).

15. Узел соединения труб, содержащий соединительное устройство по любому из пп. 1-14 и по меньшей мере первую трубу (1; 201; 301), предназначенную для установки на одной прямой со второй трубой (2; 202; 302) с целью соединения с ней при помощи соединительного устройства, при этом первая труба имеет удерживающую поверхность (1'A; 201'A; 301'A), выполненную с возможностью взаимодействия с удерживающим элементом (32А; 132А; 232А; 332А) внутри стяжной муфты (10; 310).

16. Узел по п. 15, в котором удерживающая поверхность (1'A) выполнена на краю углубления, выполненного в виде впадины на внутренней поверхности первой трубы (1) или на краю сквозного отверстия (1А) первой трубы.

17. Узел по п. 15 или 16, в котором соединительное устройство выполнено по п. 6, при этом толщина первой трубы (1) заходит в указанный радиальный промежуток (Е).

18. Узел по п. 15, отличающийся тем, что удерживающий элемент (232А, 232В) выполнен на краю отверстия (230А,230В) уплотнительной муфты (220), при этом удерживающая поверхность (201'A) выполнена выступающей относительно наружной поверхности первой трубы (201).

19. Узел по любому из пп. 15-18, в котором соединительное устройство выполнено по п. 12, дополнительно содержащий вторую трубу (2; 202; 302), при этом каждая из первой и второй труб имеет удерживающую поверхность (1'A, 2'A; 201'A, 202'A; 301'A, 302'A), выполненную с возможностью взаимодействовать соответственно с одним из удерживающих элементов.

20. Узел по любому из пп. 15-19, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из первой и второй труб (1, 2; 201, 202; 301; 302) имеет наружную метку (5А, 5В; 205А, 205В; 305А, 305В), показывающую положение удерживающей поверхности.