СЕДЕЛКА ДЛЯ ВРЕЗКИ В ТРУБУ Российский патент 2021 года по МПК B23B41/08 F16L41/04 

Данное изобретение относится к седелке для врезки в трубу для магистральной трубы, транспортирующей рабочую среду, предпочтительно газ или воду, изготовленной предпочтительно из пластмассы и имеющей центральную ось, при этом седелка для врезки в трубу, размещаемая на магистральной трубе содержит хомут, отводной патрубок с центральной осью, гнездо сверла, сверло, предпочтительно с резьбой, установленное с возможностью перемещения в гнезде сверла для выполнения врезки в магистральную трубу, причем гнездо сверла имеет центральную ось.

Седелки для врезки в трубу известны в технике и служат для подсоединения ответвления к магистральной трубе. Как правило, седелки для врезки размещают в высшей точке внешней окружности существующей магистральной трубы, вследствие чего сверление магистральной трубы выполняется вертикально, сверху вниз. Тройник для врезки такого типа описан в DE 19932401. Недостатком тройников для врезки такого типа является значительная потеря давления из-за высокого сопротивления потоку, вызванного несколькими отводами для рабочей среды, которая сначала отклоняется на 90° во врезном отверстии и затем снова на 90° в гнезде ответвления.

Далее, значительным недостатком является высота в смонтированном виде. Поскольку тройник для врезки такого типа выдается над поверхностью трубы и выступает над магистральной трубы, существует большой риск повреждения тройника для врезки в процессе установки. Кроме того, из-за выступающей конструкции, тройник для врезки такого типа и рабочая среда внутри него могут быть подвержены замерзанию.

Аналогичным образом US 3692044 описывает седелку для врезки, в которой несмотря на возможность установки с уменьшенной высотой в смонтированном виде требуется несколько отводов среды в канале между врезным отверстием и гнездом ответвления. Поток существенно ограничивается по меньшей мере двумя отклонениями на 90°.

DE 19603254 А1 описывает реализацию седелки для врезки V-образной конструкции. В нем определенно указывается на уменьшенную высоту в смонтированном виде в случае выбора предлагаемого угла монтажа 90° от верхней точки свода. Однако, конструкция явным образом отличается от предлагаемой в настоящем изобретении. В DE 19603254 А1 сверло и гнездо сверла расположены в общей осевой плоскости, проходящей через трубопровод. Кроме того, гнездо сверла наклонено, что может вызывать проблемы при выполнении врезки. Необходимо также обратить внимание, что точка пересечения осей расположена в области седелки, а не внутри трубы, как предложено в настоящем изобретении. Вследствие этого поток снижается сильнее, чем в предлагаемой альтернативной реализации.

Задачей данного изобретения является создание седелки для врезки в трубу, в которой уменьшена установочная высота, а отводной патрубок расположен не выше магистральной трубы, при этом снижено сопротивления потоку и, вследствие этого, уменьшены потери давления.

В соответствии с данным изобретением задача решена благодаря тому, что центральная ось отводного патрубка проходит горизонтально и расположена ниже верхней точки свода магистральной трубы.

Седелка для врезки в трубу изготавливается предпочтительно из пластика. Она размещается на магистральной трубе для сверления отверстия в последней с целью подсоединения трубопровода через отводной патрубок, имеющийся на седелке для врезки. Седелка для врезки в трубу имеет хомут, который частично охватывает магистральную трубу. Предпочтительно, хомут имеет нагревательный элемент, который благодаря своему нагреву позволяет прикрепить хомут к магистральной трубе путем сплавления. Седелка для врезки в трубу имеет отводной патрубок, предназначенный для подсоединения трубопровода ответвления. Внутри гнезда сверла, расположенного на седелке для врезки в трубу, размещено сверло, которое выполнено с возможностью перемещения вдоль центральной оси гнезда сверла для сверления отверстия в магистральной трубе.

Предпочтительно, седелка для врезки в трубу представляет собой единый узел с хомутом, гнездом сверла и отводным патрубком. Центральная ось отводного патрубка или отводной патрубок проходит горизонтально, при этом центральная ось отводного патрубка размещена ниже верхней точки свода магистральной трубы. Таким образом, отводной патрубок подсоединяется непосредственно к внешней окружности магистральной трубы без какого-либо отклонения. Эта конструкция имеет множество преимуществ по сравнению с седелками для врезки в трубу, известными в данной области техники. Поскольку отводной патрубок или его ось расположен или расположена ниже верхней точки свода магистральной трубы, седелка для врезки в трубу имеет меньшую высоту в смонтированном виде и не выступает над магистральной трубой, что снижает риски замерзания в зимнее время и повреждения в процессе установки. Кроме того, рабочая среда может быть пропущена без множества отклонений, поскольку отводной патрубок соединяется непосредственно с магистральной трубой, в результате чего снижается сопротивление потоку и, следовательно, снижаются потери давления.

Хорошо показала себя такая конструкция, в которой линия свода отводного патрубка располагается ниже верхней точки свода магистральной трубы. Под верхней точкой свода магистральной трубы понимается высшая точка на внешнем диаметре трубы, в которой касательная к этому диаметру проходит горизонтально. Линия свода горизонтально проходящего отводного патрубка проходит по внешнему диаметру отводного патрубка в его высшей точке, а также через верхнюю точку отводного патрубка. Такая конструкция гарантирует, что отводной патрубок всегда проходит ниже высшей точки внешнего диаметра магистральной трубы.

Предпочтительная конструкция гнезда сверла предполагает, что центральная ось гнезда сверла ориентирована перпендикулярно центральной оси магистральной трубы и пересекает центральную ось магистральной трубы под прямыми углами. Оптимальная врезка под прямым углом к магистральной трубе достигается за счет перпендикулярного расположения гнезда сверла на магистральной трубе.

Предпочтительной является наклонная ориентация гнезда сверла по отношению к врезному отверстию, другими словами, центральная ось гнезда сверла проходит под углом α<90° к оси отводного патрубка, ориентированного горизонтально.

Предпочтительно, центральные оси гнезда сверла и отводного патрубка проходят в плоскости, ориентированной под прямыми углами к центральной оси магистральной трубы, а центральная ось магистральной трубы проходит перпендикулярно этой плоскости или пересекает ее.

Предпочтительно, чтобы центральная ось отводного патрубка проходила через врезное отверстие в магистральной трубе, выполненное посредством сверла, находящейся в седелке для врезки в трубу. Такое расположение гнезда сверла и врезного отверстия, просверленного с ней соответственно, а также горизонтальное расположение отводного патрубка позволяет достичь наименьшего возможного сопротивления потоку, что в свою очередь приводит только к минимальной потере давления.

Предпочтительно, хомут имеет врезной проход, соответствующий диаметру сверления сверла или несколько больший. Центральная ось отводного патрубка проходит через врезной проход, что также способствует оптимальному распределению потока.

Переход из врезного прохода хомута во внутренний диаметр отводного патрубка делается закругленным для улучшения распределения потока.

Предпочтительно, центральные оси гнезда сверла и отводного патрубка проходят в одной плоскости, пересекаясь в ней в области внутреннего диаметра магистральной трубы.

Желательно посредством уплотнения обеспечить герметичность в гнезде сверла в процессе выполнения врезки, расположив уплотнение на внутренней диаметре гнезда сверла, при этом предпочтительно выполнить уплотнение в виде уплотнительного кольца или сальникового уплотнения. Уплотнение гарантирует отсутствие выхода среды в процессе сверления, а также отсутствие утечки среды после того, как седелка для врезки в трубу была смонтирована.

Следующая возможная реализация седелки для врезки в трубу в соответствии с данным изобретением предполагает устройство уплотнения в гнезде сверла в виде пластиковой мембраны в области уплотнения или в самой нижней области гнезда сверла, при этом такое уплотнение полностью закрывает гнездо сверла и его необходимо просверлить в первую очередь. Далее просверленная пластиковая мембрана служит в качестве уплотнения на сверле или между сверлом и гнездом сверла таким образом, что рабочая среда не может выходить через гнездо сверла ни в процессе врезки, ни после ее завершения.

Ниже при помощи чертежей описывается пример реализации изобретения, при этом применение изобретения не ограничено таким примером.

На фигуре 1 показана седелка для врезки в трубу, соответствующая изобретению, прикрепленная к магистральной трубе, в разрезе;

На фигуре 2 показана седелка для врезки в трубу, соответствующая изобретению, прикрепленная к магистральной трубе, вид сверху.

На фиг. 1 показана седелка 1 для врезки в трубу, соответствующая изобретению, прикрепленная или приваренная к магистральной трубе 2. Магистральная труба 2 служит для транспортировки среды и изготовлена предпочтительно из пластика. Магистральная труба 2 имеет центральную ось 3. Седелка 1 для врезки в трубу предпочтительно прикреплена или приварена к магистральной трубе 2 посредством хомута 4 посредством нагревательного элемента (не показан). Седелка 1 для врезки в трубу имеет отводной патрубок 5 и гнездо 7 сверла. Седелка 1 для врезки в трубу выполнена предпочтительно в виде единого узла с хомутом 4, отводным патрубком 5 и гнездом 7 сверла. Сверло 8, которое выполнено с возможностью перемещения вдоль центральной оси 9 гнезда 7 сверла для создания соответствующего врезного отверстия 13 в магистральной трубе, размещено в гнезде 7 сверла. Отводной патрубок 5 и его центральная ось 6 направлены горизонтально, при этом центральная ось 6 отводного патрубка 5 расположена ниже верхней точки 10 свода магистральной трубы 2. Отводной патрубок 5 служит для подсоединения трубопровода ответвления к магистральной трубе. Верхняя точка 10 свода расположена в высшей точке на внешнем диаметре магистральной трубы 2, и касательная к указанной точке проходит горизонтально. Данное расположение отводного патрубка 5 и седелки 1 для врезки в трубу гарантирует, что отводной патрубок 5 входит прямо в магистральную трубу 2 и отсутствует отклонение, имеющееся у таких устройств, известных в уровне техники. Это уменьшает сопротивление потоку и, следовательно, потерю давления. Уменьшение потери давления благодаря такому расположению седелки 1 для врезки в трубу, гнезда 7 сверла и отводного патрубка 5 дает возможность применения меньшего диаметра сверления и сверла 8 меньшего размера, вследствие чего также могут быть снижены врезные силы для сверления врезного отверстия 13 в магистральной трубе 2.

В преимущественной реализации седелки 1 для врезки в трубу в соответствии с изобретением верхняя линия 11 свода отводного патрубка 5, проходящая вдоль внешней окружности отводного патрубка 5 в высшей точке и проходящая через верхнюю точку 10 свода магистральной трубы 2, расположена ниже верхней точки 10 свода магистральной трубы 2. Такое расположение элементов гарантирует, что отводной патрубок 5 не выступает над магистральной трубой 2, что позволяет избежать нежелательного повреждения в процессе установки. Центральная ось 9 гнезда 7 сверла проходит перпендикулярно центральной оси 3 магистральной трубы 2, что позволяет оптимальным образом произвести врезку в магистральной трубе 2, поскольку сверло 8 зацепляет внешнюю поверхность магистральной трубы 2 под прямым углом. Гнездо 7 сверла и центральная ось 9 гнезда 7 сверла наклонены на угол α<90° к центральной оси 3 магистральной трубы 2, при этом центральные оси 6 и 9 расположены в одной плоскости 12, что ясно видно из фиг. 2. Плоскость 12 проходит под прямым углом к центральной оси 3 магистральной трубы 2, а центральная ось 3 магистральной трубы 2 проходит перпендикулярно плоскости 12 и пересекает ее.

Из фиг. 1 ясно видно, что центральная ось 6 отводного патрубка 5 проходит горизонтально и проходит через врезное отверстие 13, просверленное сверлом 8, которая может перемещаться в гнезде 7 сверла. Внутри хомута 4 и седелки 1 для врезки в трубу имеется врезной проход 14, соответствующий диаметру сверла 8 или несколько больший, а центральная ось 6 отводного патрубка 5 также проходит через врезной проход 14. Как было упомянуто выше, центральные оси 6 и 9 гнезда 7 сверла и отводного патрубка 5 лежат в плоскости 12 и пересекаются в области внутреннего диаметра магистральной трубы 2, что ясно видно из фиг. 1. Для обеспечения герметизации седелки 1 для врезки в трубу, желательна установка уплотнения 15 на внутреннем диаметре гнезда 7 сверла. Уплотнение 15 гарантирует отсутствие утечки среды через гнездо 7 сверла в процессе врезки, а также после ее завершения. В качестве альтернативного варианта в гнезде 7 сверла может быть предусмотрена пластиковая мембрана (не показана), которая подлежит сверлению сверлом 8 и затем образует уплотнение для герметизации седелки 1 для врезки в трубу, при этом желательно, чтобы пластиковая мембрана находилась в области уплотнения или ближе к магистральной трубе и полностью закрывало гнездо 7 сверла до выполнения сверления.

Список ссылочных обозначений

1 седелка для врезки в трубу

2 магистральная труба

3 центральная ось магистральной трубы

4 хомут

5 отводной патрубок

6 центральная ось отводного патрубка

7 гнездо сверла

8 сверло

9 центральная ось гнезда сверла

10 верхняя точка свода магистральной трубы

11 линия свода отводного патрубка

12 плоскость

13 врезное отверстие

14 врезной проход

15 уплотнение

α угол между центральной осью гнезда сверла и центральной осью отводного патрубка

Изобретение относится к седелкам для врезки в трубу для магистральной трубы, транспортирующей рабочую среду и изготовленной предпочтительно из пластика. Седелка имеет центральную ось, при этом седелка для врезки в трубу выполнена с возможностью размещения на магистральной трубе, имеет хомут, отводной патрубок с центральной осью, гнездо сверла, сверло, предпочтительно с резьбой, размещенное с возможностью перемещения внутри гнезда сверла для выполнения врезки в магистральную трубу. Гнездо сверла имеет центральную ось, а центральная ось отводного патрубка проходит горизонтально и расположена ниже верхней точки свода магистральной трубы. Центральная ось гнезда сверла ориентирована перпендикулярно центральной оси магистральной трубы и пересекает центральную ось магистральной трубы под прямыми углами. Уменьшается установочная высота, снижаются сопротивление потоку и потери давления. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Седелка (1) для врезки в трубу для магистральной трубы (2), транспортирующей среду, изготовленной предпочтительно из пластмассы и имеющей центральную ось (3),

причем седелка (1) выполнена с возможностью размещения на магистральной трубе (2), имеет хомут (4), отводной патрубок (5) с центральной осью (6), гнездо (7) сверла и сверло (8), предпочтительно с резьбой, размещенное с возможностью перемещения внутри гнезда (7) сверла для врезки в магистральную трубу (2),

при этом гнездо (7) сверла имеет центральную ось (9),

отличающаяся тем, что центральная ось (6) отводного патрубка (5) проходит горизонтально и через врезное отверстие (13), просверливаемое в магистральной трубе сверлом (8), и расположена ниже верхней точки (10) свода магистральной трубы (2),

причем центральная ось (9) гнезда (7) сверла ориентирована перпендикулярно центральной оси (3) магистральной трубы (2), и

центральная ось (9) гнезда (7) сверла пересекает центральную ось (3) магистральной трубы (2) под прямыми углами.

2. Седелка (1) для врезки в трубу по п. 1, отличающаяся тем, что верхняя линия (11) свода отводного патрубка (5) расположена ниже верхней точки (10) свода магистральной трубы (2).

3. Седелка (1) для врезки в трубу по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что центральная ось (9) гнезда (7) сверла расположена под углом α < 90° к центральной оси (6) отводного патрубка (5).

4. Седелка (1) для врезки в трубу по одному из пп. 1–3, отличающаяся тем, что центральные оси (9, 6) гнезда (7) сверла и отводного патрубка (5) расположены в плоскости (12), которая расположена под прямыми углами к центральной оси (3) магистральной трубы.

5. Седелка (1) для врезки в трубу по одному из пп. 1–4, отличающаяся тем, что хомут (4) имеет врезной проход (14), предпочтительно соответствующий диаметру сверления сверла (8), причем центральная ось (6) отводного патрубка (5) проходит через врезной проход (14).

6. Седелка (1) для врезки в трубу по одному из пп. 1–5, отличающаяся тем, что центральные оси (9, 6) гнезда (7) сверла и отводного патрубка (5) проходят в плоскости (12) и пересекаются в области внутреннего диаметра магистральной трубы (2).

7. Седелка (1) для врезки в трубу по одному из пп. 1–6, отличающаяся тем, что в процессе врезки внутри гнезда (7) сверла обеспечивается герметичность посредством уплотнения (15),

при этом уплотнение (15) расположено на внутреннем диаметре гнезда (7) сверла и предпочтительно выполнено в виде уплотнительного кольца или сальникового уплотнения.

8. Седелка (1) для врезки в трубу по п. 7, отличающаяся тем, что уплотнение (15) выполнено в виде пластиковой мембраны, которая выполнена с возможностью полного закрытия гнезда (7) сверла до врезки, а затем служит в качестве уплотнения (15) между гнездом (7) сверла и сверлом (8).