УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАКАТАННОГО КОНЦА Российский патент 2025 года по МПК B29C57/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для выполнения закатанного конца гибкой трубки и к способу создания уплотнения между двумя такими закатанными концами.

Уровень техники

В отраслях медицины, фармацевтики, косметики и личной гигиены используются устройства однократного применения или био-одноразовые системы для дозированного приготовления многих продуктов. Подобные системы также используются в системе производства молока, в пивоварении и производстве напитков, а также в отраслях по уходу за домом, в электронной промышленности, пищевой промышленности и медицинской промышленности в целом. Несмотря на то, что они известны как устройства однократного применения, некоторые системы предназначены не для производства небольших доз, а для полупостоянной или даже, по существу, постоянной установки.

Устройство однократного применения включает в себя гибкую трубку, которая обычно изготавливается из силикона, но может быть изготовлена из других пластических материалов, таких как термопласты. Соединение с другими трубками или деталями устройства, требующееся в процессе изготовления, обычно выполняется с помощью прижимаемых друг к другу фланцевых соединителей с расположенной между ними резиновой прокладкой, создающей уплотнение. Фланцевые соединители включают в себя полый, обычно имеющий кольцевой выступ, патрубок, поверх которого герметично надета гибкая трубка. Эта стандартная система известна как система «tri-clover». Изначально система tri-clover была разработана для соединения металлических компонентов многократного применения, как правило, из нержавеющей стали. Однако совсем недавно она была адаптирована для использования в био-одноразовых системах однократного применения с использованием пластических материалов и т.п., которые можно стерилизовать излучением, оксидом этилена или паром. Однако используются и другие соединительные устройства, в том числе те, которые скрепляются с помощью кабельных стяжек, систем быстрого соединения, резьбовых систем и других соединительных систем или комбинации всех систем.

Важно отметить, что текучая среда, проходя через такое соединение, будет контактировать не только с трубками, но и с фланцевыми соединениями, и с прокладкой. Как правило, они изготавливаются из разных материалов, и для соответствия требованиям необходимо провести испытания на биосовместимость линии производства с каждым из по меньшей мере трех различных материалов. Если есть изменения в производственном процессе, например, изменение температуры или сырья, может потребоваться повторение такое испытание еще раз на всех, по меньшей мере трех, материалах.

Более постоянные системы могут использовать подобные устройства, соединенные гибкими трубками, скрепленными вместе. Однако они также используют полужесткие или даже жесткие трубки, которые могут соединены вместе с помощью стыковой сварки. Эта техника сложна в использовании и очень трудоемка. Из-за характера жидкостей, растворов и текучих сред, проходящих через трубки, необходимо использовать высококачественные материалы и обеспечивать стерильность. Но и в этом случае такие сварные швы имеют относительно короткий срок службы.

Существуют различные причины для соединения вместе двух частей трубки. Они могут включать в себя изменение диаметра трубки для регулировки расхода или обеспечения надлежащего размера для вхождения в другой элемент системы, такой как смеситель или фильтр.

В документе WO 2020/182906 на имя Bio Optimal Limited раскрыта система соединения двух гибких трубок, в которой концы трубок закатаны на себя, при этом два закатанных конца прижаты друг к другу для создания уплотнения.

Гибкая трубка-это трубка, которая может изгибаться, но без какой-либо постоянной силы она, как правило, возвращается к своей первоначальной форме. Эта особенность известна в производстве как наличие «памяти», то есть формы, с которой она была изначально выполнена, и к которой она вернется. Кроме того, гибкая трубка обладает эластичностью, что позволяет ей изгибаться и деформироваться без повреждений, и возвращаться к форме. Для фиксации закатанных концов в WO 2020/182906 раскрыты опора трубки и втулка, которые вместе удерживают между собой закатанный конец, гарантируя, что закатанный конец не сможет вернуться к прямой, развернутой, трубке. Эти приспособления не являются необходимыми для обеспечения стабильности закатанного конца. Тем не менее, они предпочтительны для фиксации такого закатанного конца и обеспечения креплений или упоров для каких-либо соединительных элементов, таких как зажим.

Гибкие трубки сопротивляются закатыванию их концов на себя, и из-за сопротивления материала и диаметра концов это может быть трудным процессом для выполнения вручную. При получении закатанного конца, если длина закатки мала, обычно-меньше внешнего диаметра трубки, без каких-либо удерживающих средств трубка вернется в свое развернутое состояние. Однако, если закатка имеет достаточную длину, обычно превышающую внешний диаметр трубки, эластичность и память трубки стремятся препятствовать изгибанию материала, которое потребовалось бы для развертывания трубки. Для развертывания трубки потребуется значительно меньшее усилие, и этому будет способствовать память и эластичность трубки по мере того, как закатка будет уменьшаться по длине или развертываться иным образом, и, следовательно, фиксация и защита закатанного конца являются предпочтительными.

Поэтому существует необходимость в устройстве, способствующем выполнению закатанного конца трубки, а также обеспечивающем позиционирование и установку опоры трубки и втулки на трубке.

Раскрытие сущности изобретения

Согласно изобретению предложено устройство для закатки конца гибкой трубки, содержащее:

средство для удержания гибкой трубки; и

средство для закатывания конца гибкой трубки, выровненное со средством для удержания гибкой трубки и содержащее:

поршень, имеющий конусный конец, причем вершина конусного конца находится на дистальном конце поршня и расширяется раструбом до диаметра, который является таким же или превышает внутренний диаметр гибкой трубки,

гильзу, проходящую поверх поршня и выполненную с возможностью перемещения вместе с поршнем и отдельно от него; и средство для продвижения поршня и гильзы в направлении трубки. При эксплуатации гибкую трубку располагают в средстве для удержания гибкой трубки, при этом ее конец размещают рядом с вершиной конусного конца или конуса, причем вершина обычно имеет диаметр, который равен или меньше внутреннего диаметра трубки. Когда трубка удерживается в данном положении, поршень и его конусный конец продвигаются в трубку, причем гильза также будет выдвинута на уровень раструба конусного конца или слегка смещена назад от него. Перемещение поршня приводит к тому, что конусный конец проталкивается в трубку так, что конец трубки распирается наружу, расширяясь раструбом вокруг конуса, и заходит за конец конусного конца, выступая за наружный край конусного конца. Перемещение конусного конца вперед, по существу, ограничено длиной требуемой закатки. В этой точке конусный конец прекращает продвижение, но гильза продолжает продвигаться. При перемещении вперед гильза толкает выступающий, раструбный конец трубки, заставляя его закатываться на себя, образуя таким образом закатанный конец.

Как правило, удерживающим средством будет зажим, способный удерживать и закреплять гибкую трубку, не повреждая ее.

Предпочтительно, конусный конец поршневого узла и гильза могут быть заменены вариантами исполнения с другими размерами. Таким образом, в устройстве могут быть предусмотрены конусы и гильзы соответствующего гибкой трубке размера. Альтернативно, устройство может быть обеспечено в различных размерах, подходящих для гибких трубок различного диаметра.

В исходном положении дистальный конец гильзы находится на соответствующем уровне с раструбным концом конусного конца или слегка отодвинут назад от него, но с возможностью перемещения в положение, выходящее за пределы вершины конуса. Обеспечение конца гильзы слегка позади конусной части поршня, может облегчить расширение раструбом конца трубки до того, как он будет закатан на себя.

Точная форма конусного конца не критична. Хотя вершина конуса, как правило, усечена, она достаточно мала в диаметре, чтобы без затруднений войти внутрь открытого конца трубки. Она не должна быть заостренной. Соответственно, конус расширяется раструбом наружу с увеличением раструба от его вершины до самого широкого места, где он стыкуется с остальной частью поршня. Например, раструб может быть частично эллиптическим или овальным в поперечном сечении. Обнаружено, что увеличение раструба способствует повороту раструба на конце трубки, который выступает за пределы поршня, до перпендикуляра, так что выступающий конец может быть захвачен гильзой (или втулкой, как раскрывается ниже), чтобы закатать конец трубки.

Конусный конец поршня (и, следовательно, поршень в этом месте) может иметь внешний диаметр, приблизительно равный внешнему диаметру трубки или немного превышающий его. Если диаметр превышает диаметр трубки, это может способствовать повороту раструба трубки до готовности к ее закатыванию на себя. Конусный конец может быть по меньшей мере на 0,5 мм, 1 мм, 2 мм или даже на 3 мм больше в диаметре, чем трубка (имеется в виду ее внешний диаметр); предпочтительно, он больше в диаметре по меньшей мере на 1 мм.

Как показано в вариантах осуществления ниже, конусный конец может иметь такие размеры, чтобы большая часть его длины могла войти внутрь гибкой трубки.

Таким образом, длина трубки может составлять внутренний диаметр трубки плюс приблизительно 10-30%, предпочтительно 10-20%, а более предпочтительно 10-15%.

Гильза, как правило, окружает поршень, и оба элемента, как правило, имеют, по существу, круглое поперечное сечение. Соответственно, как показано в вариантах осуществления ниже, гильза представляет собой открытый цилиндр, таким образом, имеет форму кольца, которое окружает поршень и является коаксиальным с ним. Устройство может надвигать гильзу независимо от поршня, чтобы зацепить выступающий конец трубки и закатать его на себя. Гильза может сама надвигать втулку или кольцо, чтобы закатать конец трубки, а затем надвигать втулку или кольцо дальше, поверх закатанного конца, чтобы удерживать закатанный конец в этом положении, как более подробно раскрывается ниже.

Обычно, устройство также выполнено с возможностью прикрепления опоры трубки и втулки к трубке для фиксации закатанного конца. Готовым изделием является трубка с концом, закатанным на опору трубки, при этом закатанный конец прижат втулкой к опоре трубки. На выходе наружу изнутри трубки, в поперечном сечении это изделие имеет трубку, окруженную опорой трубки, окруженной закатанным концом, окруженным втулкой. С этой целью средство для закатывания конца трубки содержит на внутренней поверхности между гильзой и поршнем углубление, имеющее размеры для удержания втулки. Этим обеспечивается то, что перемещение гильзы вперед вызывает перемещение втулки, и именно втулка, контактируя с выступающим, раструбным концом трубки, заставляет его закатываться на себя.

При эксплуатации втулку размещают в углублении во внутренней поверхности гильзы, а трубку размещают в опоре трубки и поверх конца конуса, причем конец опоры трубки примыкает к средству для удержания трубки и удерживает конец гибкой трубки. Конус по мере продвижения расширяет раструбом конец трубки наружу от конца конуса. Когда конус полностью войдет в трубку так, что раструбный конец будет выступать за пределы внешнего диаметра поршня, перемещение поршня вперед прекращается, но гильза продолжает перемещаться вперед, неся с собой втулку, контактируя с выступающим, раструбным концом трубки, закатывая конец трубки, а затем наталкивая втулку поверх закатанного конца трубки, чтобы удерживать его в этом положении.

Обычно трубка снабжена опорой трубки, которая расположена вокруг конца трубки и отстоит от конца трубки, по существу, на длину закатки.

Соответствующие опоры трубок обычно имеют закраину, которая определяет длину закатанного конца. Предпочтительно, закраина может иметь углубление, а втулка может иметь выступ, который входит в углубление. Устройство перемещает втулку вперед в достаточной степени, чтобы выступ вошел в углубление, обеспечивая вхождение в зацепление опоры трубки и втулки и подтверждая правильность установки. Альтернативно, углубление может быть предусмотрено на втулке, а выступ - на опоре трубки, опять же устройство будет перемещать втулку вперед таким образом, чтобы углубление и выступ вошли в зацепление. Обычно углубление и выступ являются непрерывными по окружности опоры трубки и втулки. Однако либо выступ, либо и углубление, и выступ могут быть прерывистыми.

Обычно средство для зажатия гибкой трубки, а также средство для закатывания конца трубки закреплены на основании.

Средство для продвижения конуса, поршня и гильзы может быть управляемым вручную или может быть автоматизированным, например, электроприводным.

Размер или длина закатки определяется длиной трубки, проходящей от конца опоры трубки, если предусмотрено, проходящей от средства для зажатия трубки, или перемещением вперед конуса на поршне.

Предпочтительно, длина полученной закатки, по существу, совпадает с внешним предельным значением для гибкой трубки, например 80-120% от внешнего диаметра гибкой трубки, предпочтительно 85-115% от внешнего диаметра и наиболее предпочтительно 90-110% от внешнего диаметра гибкой трубки. Предпочтительно, чтобы полученная закатка мог составлять 95-105% от внешнего диаметра трубки.

Если предусмотрена опора трубки, то трубка будет выходить за пределы опоры трубки на длину, по существу, равную внешнему диаметру трубки, например, составляющую 80-120% от внешнего диаметра, предпочтительно 85-115% от внешнего диаметра и наиболее предпочтительно 90-110% от внешнего диаметра. Чаще всего трубка выходит за пределы конца опоры трубки на длину, составляющую 95-105% от внешнего диаметра трубки. Это также будет, по существу, длиной опоры трубки или расстоянием между концом опоры трубки и закраиной.

Длина закатки не критична для работы изобретения. Как рассматривалось выше, трубка будет гибкой трубкой, обладающей эластичностью и памятью. При выполнении закатывания на такой трубке, свойства трубки будут вынуждать трубку разворачиваться (раскатываться) до ее исходной формы. Однако, при достижении определенной длины закатки трубки, форма трубки в закатанном положении, по существу, будет такой же, что и в развернутом положении, и это предотвратит разворачивание трубки. Эта длина будет зависеть от конкретных свойств трубки, материала, из которого она изготовлена, а также ее гибкости и памяти. Как правило, эта длина будет приблизительно равна внешнему диаметру трубки, но также будет зависеть от материала, из которого изготовлена трубка, и ее толщины. Как отмечалось, для трубок, используемых в настоящее время, это - приблизительно внешний диаметр трубки.

Согласно второму аспекту изобретения, предложено устройство для закатки конца гибкой трубки и наложения втулки на закатанный конец, содержащее устройство в соответствии с первым аспектом изобретения, в котором гильза проходит поверх поршневого узла и выполнена с возможностью перемещения вместе с поршнем и отдельно от него, при этом ее дистальный конец удерживает втулку, выполненную с возможностью продвижения за счет перемещения гильзы; и при этом устройство содержит средство для продвижения поршня, гильзы и втулки в направлении трубки.

При эксплуатации гибкая трубка располагают в средстве для удержания гибкой трубки, при этом ее конец помещают поверх части конусного конца или конуса, имеющего диаметр, который равен или меньше диаметра трубки. Когда трубка удерживается в данном положении, поршень и конусный конец продвигаются в трубку, причем гильза также продвигается на уровень раструба конуса. Перемещение поршня заставляет конец трубки расширяться раструбом вокруг конусного конца и выступать наружу за пределы конца конуса. Перемещение конуса вперед ограничено, по существу, требуемой длиной закатки. В этой точке конусный конец прекращает продвижение, но гильза продолжает продвигаться. Перемещение гильзы в той же степени перемещает втулку. Перемещение гильзы и втулки вперед толкает выступающий, раструбный конец трубки, заставляя его закатываться на себя, образуя таким образом закатанный конец. Продолжающееся перемещение толкает втулку дальше вдоль закатанного конца гибкой трубки, чтобы удерживать закатанную часть и гарантировать невозможность разворачивания гибкой трубки. После завершения перемещения гильзы и поршня вперед эти элементы затем отводят. При этом конус будет извлечен из конца гибкой трубки, а гильза не будет расположена вокруг гибкой трубки. Однако, втулка не удаляется, а остается на своем месте и закрепляет закатанный конец.

Хотя, при условии, что закатка достаточно длинная, использование втулки не является необходимым для удержания, опирания или стабилизации закатанного конца гибкой трубки, это является предпочтительным. Функционирование и требования к устройству согласно второму аспекту, по существу, идентичны функционированию и требованиям согласно первому аспекту, изложенному выше.

Как правило, удерживающим средством будет зажим, способный удерживать и закреплять гибкую трубку, при этом не повреждая ее.

Предпочтительно, конусный конец поршневого узла и гильза могут быть заменены. Таким образом, в устройстве могут быть предусмотрены конусы и гильзы подходящего размера для гибких трубок, т.е. разного внутреннего и внешнего диаметра и/или различной толщины стенки. Альтернативно, устройство может быть предусмотрено в различных размерах, подходящих для гибких трубок различного диаметра.

В исходном положении дистальный конец гильзы находится на одном уровне с раструбным концом конусного конца или слегка отодвинут назад от него, но может переместиться в положение, заходящее за вершину конуса. Расположение конца гильзы слегка отодвинутым назад от конца конусного конца, позволяет конусному концу достичь конца трубки без помех.

Конусный конец поршня (и, следовательно, поршень в этом месте) может иметь внешний диаметр, приблизительно такой же или немного превышающий диаметр наружной трубки. Если диаметр превышает диаметр трубки, это может способствовать повороту раструба трубки до готовности к ее закатыванию на себя. Конусный конец может быть по меньшей мере на 0,5 мм или на 1 мм, 2 мм или даже на 32 мм больше в диаметре, чем трубка (имеется в виду ее внешний диаметр); предпочтительно, он больше в диаметре по меньшей мере на 1 мм.

Как показано в вариантах осуществления ниже, конусный конец может иметь такие размеры, чтобы большая часть его длины могла войти внутрь гибкой трубки. Таким образом, длина трубки может составлять внутренний диаметр трубки плюс приблизительно 10-30%, предпочтительно 10-20%, а более предпочтительно 10-15%.

Обычно, устройство также используется для прикрепления втулки к опоре трубки, установленной поверх гибкой трубки до выполнения закатанного конца. Если предусмотрена опора трубки, то устройство будет закатывать гибкую трубку поверх и на опору трубки. Подходящие опоры трубок обычно имеют закраину, определяющую длину закатанного конца. Предпочтительно, закраина может иметь углубление, а гильза может иметь выступ, который входит в углубление. Устройство перемещает втулку вперед в достаточной степени для того, чтобы выступ вошел в углубление, обеспечивая вхождение в зацепление опоры трубки и втулки и подтверждая правильность установки. Альтернативно, углубление может быть выполнено на втулке, а выступ - на опоре трубки, опять же устройство перемещает втулку вперед так, чтобы углубление и выступ вошли в зацепление. Обычно углубление и выступ являются непрерывными по окружности опоры трубки и втулки. Однако либо выступ, либо и углубление, и выступ могут быть прерывистыми.

Средство для продвижения конуса, поршня и гильзы может быть управляемым вручную или может быть автоматизированным, например, электроприводным.

Размер или длина закатки определяется длиной трубки, проходящей от конца опоры трубки, если предусмотрено, проходящей от средства зажатия трубки, или перемещением вперед конуса на поршне.

Если предусмотрена опора трубки, то трубка будет выходить за пределы опоры трубки на длину, по существу, равную внешнему диаметру трубки, например 80-120% от внешнего диаметра, предпочтительно 85-115% от внешнего диаметра и наиболее предпочтительно 90-110% от внешнего диаметра. Чаще всего трубка выходит за пределы конца опоры трубки на длину, составляющую 95-105% от внешнего диаметра трубки. Это также будет, по существу, длиной опоры трубки или расстоянием между концом опоры трубки и закраиной.

Длина закатки не критична для работы изобретения. Как рассматривалось выше, трубка будет гибкой трубкой, обладающей эластичностью и памятью. При выполнении закатывания на такой трубке, свойства трубки будут вынуждать трубку разворачиваться до ее исходной формы. Однако, при достижении определенной длины закатки трубки, форма трубки в закатанном состоянии, по существу, будет такой же, что и в развернутом состоянии, и это предотвратит разворачивание трубки. Эта длина будет зависеть от конкретных свойств трубки, материала, из которого она изготовлена, а также ее гибкости и памяти. Как правило, эта длина будет приблизительно равна внешнему диаметру трубки, но также будет зависеть от материала, из которого изготовлена трубка, и ее толщины. Как отмечалось, для трубок, используемых в настоящее время, это - приблизительно внешний диаметр трубки.

Согласно третьему аспекту изобретения, предложен комплект, содержащий устройство согласно первому аспекту вместе с множеством втулок, имеющих размеры для посадки с натягом по длине закатанного конца.

Предпочтительно, комплект может также включать в себя множество опор трубок с размерами для посадки с натягом поверх гибкой трубки (без выполненного закатывания). Обычно опора трубки также включает в себя закраину, отходящую перпендикулярно от конца опоры в сторону от гибкой трубки.

Предпочтительно, втулка и опора трубки снабжены зацепляющими элементами, обеспечивающими их соединение вместе. Предпочтительно, зацепляющие элементы примыкают к концам соответствующей опоры трубки и гильзы, если они удалены от закатанного конца. Как правило, элементы зацепления содержат один или более выступов на одном из опоры трубки или втулки и одну или более соответствующих выемок на другом из опоры трубки или втулки. Предпочтительно, опора трубки имеет одну или более выемок, а втулка имеет один или более соответствующих выступов.

Согласно четвертому аспекту изобретения предложен способ закатки конца трубки, включающий в себя следующее: вставляют раструбную конусную часть в конец трубки до тех пор, пока трубка не пройдет над концом раструбной конусной части, создают раструбный конец и толкают раструбный конец назад на себя с помощью гильзы, проходящей поверх раструбной конусной части, в результате чего получают закатанный конец.

Это может быть выполнено с помощью устройства согласно первому аспекту.

Хотя способ можно применять для выполнения незафиксированного закатанного конца, обычно способ дополнительно включает в себя обеспечение фиксации закатанного конца посредством опоры трубки, имеющей размеры, обеспечивающие ее посадку поверх гибкой трубки (без закатки), и втулки, имеющей размеры, обеспечивающие ее посадку поверх конца гибкой трубки, закатанного поверх опоры трубки.

Таким образом, способ включает в себя модифицированный шаг, на котором толкают раструбный конец назад на себя посредством втулки, перемещаемой гильзой, проходящей поверх раструбной конусной части, с получением закатанного конца, закрепленного втулкой.

Способ может также включать в себя дополнительные и модифицированные шаги, на которых помещают опору трубки поверх длины гибкой трубки, толкают раструбный конец назад на себя и поверх опоры трубки.

В соответствии с пятым аспектом предложен способ выполнения закатанного конца гибкой трубки с закреплением закатанного конца втулкой, включающий в себя следующие шаги:

закрепляют длину гибкой трубки,

вставляют раструбную конусную часть в конец трубки до тех пор, пока трубка не выйдет за пределы раструбной конусной части, образуя раструбный конец, и

толкают раструбный конец назад на себя посредством втулки, удерживаемой гильзой, проходящей поверх раструбной конусной части, получая закатанный конец гибкой трубки, закрепленный втулкой.

Способ может быть выполнен с использованием устройства по первому или второму аспекту или комплекта по третьему аспекту.

Обычно способ будет включать в себя дополнительный шаг, на котором

сначала рядом с концом гибкой трубки устанавливают опору трубки, отстоящую от конца на длину трубки, подлежащую закатыванию.

Это приводит к шагу, на котором, раструбный конец толкают назад на себя, надвигая конец трубки назад поверх опоры трубки, и надвигают втулку поверх закатанного конца, находящегося поверх опоры трубки.

Предпочтительно, опора трубки и втулка снабжены элементами для вхождения в зацепление, при этом шаг, на котором раструбный конца толкают назад на себя посредством втулки может также включать в себя следующее:

надвигают втулку поверх закатанного конца для ее вхождения в зацепление с опорой трубки.

Обычно опора трубки содержит втулочный элемент, размеры которого обеспечивают его установку поверх гибкой трубки. Предпочтительно опора трубки и втулка выполнены с возможностью их соединения друг с другом. Предпочтительно, опора трубки быть снабжена закраиной, отходящей, по существу, перпендикулярно наружу от втулочного элемента. Это может быть использовано для соединения опоры трубки и втулки, а также обеспечивает стопор или меру длины закатывания.

При эксплуатации опору трубки размещают поверх гибкой трубки и устанавливают на расстоянии от конца трубки, по существу, равном требуемому закатыванию. Затем конус вдвигают в трубку, расширяя ее раструбом на расстоянии, проходящем от конца втулочного элемента. Затем можно использовать гильзу для надвигания втулки поверх закатанного конца.

Предпочтительно, гильза может быть снабжена внутренним вырезом для размещения втулки.

Краткое описание чертежей

Чтобы лучше понять изобретение, его конкретные варианты осуществления теперь будут раскрыты в качестве примера и со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлен вид в аксонометрии устройства согласно изобретению, с открытой крышкой средства для удержания гибкой трубки;

на фиг. 2 представлен вид в аксонометрии устройства по фиг. 1 с закрытой крышкой средства для удержания гибкой трубки;

на фиг. 3 представлен вид в разрезе устройства по фиг. 1, удерживающего гибкую трубку с опорой и втулку;

на фиг. 4 представлен вид в разрезе устройства по фиг. 4, при этом поршень вдвинут в трубку, конец трубки расширен раструбом, но не закатан; и

на фиг. 5 представлен вид в разрезе устройства по фиг. 3, в котором трубка закатана поверх опоры трубки, зафиксированную с помощью втулки, перед извлечением из устройства.

Осуществление изобретения

Сначала рассмотрим фиг. 1-3, где показано устройство 1, предназначенное для закатки конца Е гибкой трубки Т и для установки опоры TS трубки и втулки S, фиксирующих закатанный конец.

Устройство содержит основание 2, обеспечивающее удерживание элементов на заданных расстояниях. Оно также позволяет транспортировать устройство.

Рядом с одним концом 4 основания 2 предусмотрено средство для удержания или зажатия гибкой трубки, или держатель 10 трубки. Он предназначен для удержания гибкой трубки Т так, чтобы ее конец Е мог быть закатан. Держатель 10 трубки включает в себя канал 12, в который может быть помещена трубка, и открываемую крышку 14, которая позволяет установить трубку Т, и которую можно закрыть для удержания трубки в требуемом положении. Крышка 14 снабжена фиксатором 16, который запирается на выступе 18 на канале 12. Средство закрепления трубки прикреплено к основанию 2 устройства.

Канал 12 и крышка 14 снабжены рядом гребней или выступов 15, которые, при помещении трубки Т в канал 12, при закрытии крышки 14 вжимаются в трубку Т, деформируя ее и предотвращая движение трубки назад или вперед в держателе 10 трубки.

Основание 2 также удерживает средство 30 для закатки конца Е трубки Т, которое включает в себя поршневой узел 32, включающий в себя поршень 34, имеющий на своем дистальном конце раструбную конусную часть 36. Конусная часть 36 содержит только более широкий конец конуса, причем самая вершина конуса отсутствует. Хотя в другом варианте осуществления вершина может присутствовать. Конусная часть 36 является раструбной по сравнению со стандартной конусной формой. Диаметр поршня 34 несколько больше, чем наружный диаметр гибкой трубки Т, причем конусная часть 36 расширяется раструбом до этого диаметра. Средство 30 для закатки конца трубки Т выровнено с держателем трубки 10 таким образом, чтобы перемещение поршня 34 вперед было отцентрировано по трубке Т.

Термин «раструбный» означает, что увеличение диаметра конуса не является линейным, а превышает линейное.

Вокруг поршня обеспечена гильза 40, расположенная с возможностью скольжения над поршнем 34. Гильза 40 внутри своего проксимального конца 44 имеет вырез или углубление 42, выполненное так, что, по существу, внутри углубления может быть размещена втулка S. Перед приведением в действие конец 44 гильзы чуть отодвинут назад от раструбного конца конусной части 36. Это позволяет конусной части 36 входить в трубку Т без препятствия со стороны гильзы 40.

Поршневой узел обычно выполнен из жесткого материала, такого как металл, например, алюминий. Альтернативно, он может быть выполнен из жесткого пластмассового материала.

Поршневой узел удерживается на основании 2 посредством корпуса 50 поршневого узла, в котором поршневой узел установлен с возможностью скольжения.

На другом конце 6 основания 2 и в соединении с поршневым узлом 34, находится исполнительный механизм 60 для продвижения поршневого узла. Как показано, этот механизм 60 представляет собой механизм с ручным управлением, хотя перемещение поршневого узла может быть автоматизировано с использованием механизмов и средств, хорошо известных в данной области техники. Как показано, механизм содержит кулачковую поверхность 62 для продвижения поршня 32 и отдельную кулачковую поверхность 64 для продвижения гильзы 40. Также предусмотрено продвигающее средство 66 для вращения кулачковых поверхностей 62 и 64, что позволяет одним перемещением продвигать как поршень, так и гильзу.

Кулачковые поверхности 62 и 64 имеют идентичные приводящие в движение части 70 поверхности. Однако кулачковая поверхность 62 взаимодействует с поршнем 34 для перемещения конусной части 36, а кулачковая поверхность 64 не взаимодействует с концом 46 гильзы 40. При этом сначала при движении рукоятки 66 обе кулачковые поверхности движутся так, что кулачковая поверхность 62 перемещает поршень 34, но перемещение кулачковой поверхности 64 не перемещает гильзу 40. Кулачковая поверхность 62, перемещающая поршень, дополнительно включает в себя часть 72, которая, по существу, поддерживает поршень в фиксированном положении, то есть она просто следует по дуге круга. Кулачковая поверхность 64, которая перемещает гильзу 40, включает в себя эквивалентную часть 74, которая сначала взаимодействует с концом 46 гильзы 40, вынуждая гильзу 40 двигаться вперед. Обе кулачковые поверхности 62, 64 также включают в себя неподвижную часть 76, которая фактически является исходной частью кулачковой поверхности. Эти поверхности примыкают к неподвижной части 78 на основании, а именно, части исполнительного механизма. Перемещение кулачковых поверхностей 62 и 64 активируется движением рукоятки 66 (не показана), которая перемещает обе поверхности одновременно.

Перемещением кулачковых поверхностей 62, 64 управляют путем позиционирования рукоятки (не показано) на штифте 66. Вращение рукоятки вращает штифт 66, перемещая кулачковые поверхности к концу поршня 34 и гильзы.

При эксплуатации пользователь размещает втулку S в вырезе 42 на дистальном конце 44 гильзы 40. Затем пользователь размещает на конце гибкой трубки Т опору TS трубки так, чтобы она отстояла от конца Е трубки на требуемое расстояние закатки, которое также будет приблизительно равным расстоянию от конца втулочного элемента до закраины опоры TS трубки. Затем трубку Т устанавливают в держатель 10 трубки, располагая ее таким образом, чтобы опора TS трубки и конец гибкой трубки Т проходили от средства 10 закрепления гибкой трубки в направлении поршневого узла 20. Закраина опоры TS трубки будет упираться в конец средства 10 закрепления гибкой трубки, а ее размер будет препятствовать ее вхождению в средство 10 закрепления гибкой трубки. Также важно гарантировать, что конец Е трубки будет находиться поверх конусной части 36. После установки трубки Т в надлежащее положение, крышку 14 закрывают и фиксируют с помощью фиксатора 16. Это показано на фиг. 1-3.

Для выполнения закатки конца пользователь начнет перемещать рукоятку 66 исполнительного механизма 60, который прижимает кулачковые поверхности 62, 64 к концу узла поршня и гильзы, перемещая их вперед в направлении гибкой трубки Т. Это показано на фиг. 4. Сначала конусная часть 36 вжимается в гибкую трубку Т, создавая раструб на трубке по мере ее отгибания по траектории конусной части 36. На этом этапе гильза 40 переместится на то же расстояние, что и поршень 34, и поэтому она по-прежнему будет расположена на конце или немного позади конусной части 36. В конце перемещения поршневого узла вперед конусная часть 36 будет почти полностью введена в гибкую трубку Т, так что гибкая трубка будет иметь раструб вдоль кривизны конусной части и слегка над концом конусной части 36 и почти перпендикулярно длине трубки Т. Раструбная часть гибкой трубки Т проходит от ее конца Е до края опоры TS трубки. Край опоры TS трубки препятствует какому-либо дальнейшему перемещению поршня и конусной части 36 вперед. Кроме того, кулачковая поверхность 62 имеет такую форму, что положение поршня при дальнейшем вращении рукоятки остается постоянным.

Как показано на фиг. 5, по мере того как пользователь продолжает перемещать рукоятку 66, кулачковая поверхность 62 прекращает перемещение поршня вперед, но кулачковая поверхность 64 обеспечивает продолжение перемещения вперед гильзы 40, удерживающей втулку S. Перемещаемая вперед гильза 40 толкает раструбный конец Е трубки Т обратно на себя, создавая закатанный конец R. Продолжая перемещаться вперед, гильза 40 плотно прижимает закатанную часть трубки Т к опоре TS трубки и надвигает втулку S поверх закатанного конца R. Втулка S надвигается на закатанный конец до тех пор, пока она не упрется в закраину опоры TS трубки, и не будет обеспечено, если это предусмотрено, зацепление между выступом и углублением втулки S и опоры TS трубки.

Затем рукоятку возвращают в исходное положение, отводя гильзу 40 и поршень 34 от гибкой трубки Т. После отведения гильзы 40 втулка S остается в заданном положении вокруг закатанного конца Е трубки Т.

После отведения поршневого узла 30 можно открыть крышку 14 держателя 10 трубки и извлечь трубку Т.

Трубка теперь будет иметь закатанный конец, который фиксируется опорой TS трубки и втулкой S и может использоваться для создания уплотнения.

Держатель трубки 10 и ее канал 12 будут обеспечены с размерами, соответствующими диаметру гибкой трубки, так же, как и поршневой узел, поршень, конусная часть и втулка.

В некоторых вариантах осуществления, которые не показаны, конусный конец 36 и гильза 40 могут быть съемными. Это может позволить вставлять альтернативные комбинации конусных концов и гильз подходящего размера для трубки, конец которой нужно закатать. Конусный конец 36 может быть отсоединен в соединении 82 и заменен другим конусным концом соответствующего размера. Точно так же гильза может быть отсоединена в соединении 84 и заменена на гильзу соответствующего размера. Когда предусмотрены сменные гильзы, они могут быть снабжены концевым фланцем (не показан), способствующим снятию с поршневого узла.

Устройство соответствующего размера может применяться для выполнения закатанного конца гибкой трубки любого диаметра. Однако, как правило, подходящая трубка будет иметь диаметр от 1/8'' (3,175 мм) до 1'' (25,4 мм). Такие трубки обычно имеют толщину стенки 1/8'' (3,175 мм), но могут иметь толщину от 1/16'' (1,5875) до 3/16'' (4,7625).

Длина закатки обычно составляет 1/8'' (3,175 мм) - ³/4'' (19,05 мм), чаще всего 3/16'' (4,7625 мм) - ¹/₂'' (12,7 мм) и чаще всего ¹/₄'' (6,35 мм) - 3/8'' (9,525 мм). Опять же, можно выполнить закатки другой длины в зависимости от требований пользователя и опоры TS трубки и втулки S, если они предусмотрены.

Заявленная группа изобретений относится к устройству для закатки конца гибкой трубки, к комплекту, содержащему устройство, а также к способу выполнения закатанного конца гибкой трубки. Устройство для закатки конца гибкой трубки содержит опору гибкой трубки, поршневой узел, имеющий раструбный конусный конец, гильзу вокруг внешней стороны поршневого узла и исполнительные средства для перемещения поршневого узла в гибкую трубку и перемещения гильзы поверх закатанного конца. При эксплуатации гибкую трубку помещают в опору трубки, а ее конец помещают поверх конусного конца. Когда трубка удерживается в заданном положении, поршневой узел продвигается в трубку, расширяя раструбом конец трубки. Затем гильза продолжает продвигаться вперед, толкая раструбный конец назад для получения закатанного конца. Устройство может насаживать втулку поверх закатанного конца, закрепляя его на месте, и может соединять втулку с опорой трубки. Группа изобретений обеспечивает устройство, способствующее выполнению закатанного конца трубки, а также обеспечивающее позиционирование и установку опоры трубки и втулки на трубке. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для закатки конца гибкой трубки и наложения втулки, содержащее:

средство для удержания гибкой трубки; и

средство для закатывания конца гибкой трубки, выровненное со средством для удержания гибкой трубки и содержащее:

поршень, имеющий конусный конец, причем вершина конусного конца находится на дистальном конце поршня и расширяется раструбом до диаметра, который является таким же или превышает внутренний диаметр гибкой трубки,

гильзу, проходящую поверх поршневого узла и выполненную с возможностью перемещения вместе с поршнем и отдельно от него, причем ее дистальный конец удерживает втулку, выполненную с возможностью продвижения за счет перемещения гильзы; и

средство для продвижения поршня и гильзы в направлении трубки.

2. Устройство по п. 1, в котором средство для продвижения поршня и гильзы в направлении трубки выполнено с возможностью сначала перемещения обоих компонентов вместе, а затем перемещения гильзы при сохранении положения поршня относительно трубки.

3. Устройство по п. 1 или 2, в котором перед использованием гильза расположена на одном уровне с проксимальным концом конусного конца или слегка позади него.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором предусмотрена возможность замены конусного конца поршневого узла и/или гильзы на альтернативные с другими размерами.

5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором в исходном положении дистальный конец гильзы находится на одном уровне с проксимальным концом конусного конца поршня или слегка смещен назад от него, но выполнен с возможностью перемещения в положение, заходящее за пределы дистального конца конусного конца.

6. Устройство по любому из пп. 1-5, в котором конусный конец имеет раструб, увеличивающийся от его вершины до самого широкого места на проксимальном конце, где он стыкуется со штоковой частью.

7. Устройство по п. 6, в котором раструб основан на эллиптической или овальной форме.

8. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором средство для продвижения поршневого узла и гильзы является управляемым вручную.

9. Устройство по любому из пп. 1-7, в котором средство для продвижения поршневого узла и гильзы автоматизировано.

10. Устройство по любому из пп. 1-8, в котором длина выполненной закатки составляет, например, 80-120% от внешнего диаметра гибкой трубки.

11. Комплект, содержащий устройство по любому из пп. 1-10, вместе с множеством втулок, имеющих размеры, обеспечивающие посадку с натягом поверх длины закатанного конца.

12. Комплект по п. 11, дополнительно содержащий множество опор трубок, причем опора трубки, выполнена с размерами, обеспечивающими посадку с минимальным зазором поверх гибкой трубки (без выполненного закатывания).

13. Способ выполнения закатанного конца гибкой трубки с закреплением закатанного конца втулкой, включающий в себя следующие шаги:

закрепляют длину гибкой трубки,

вставляют конусную часть в конец трубки до тех пор, пока трубка не выйдет за пределы конусной части, образуя раструбный конец, и

толкают раструбный конец назад на себя посредством втулки, удерживаемой гильзой, проходящей поверх раструбной конусной части, в результате чего получают закатанный конец гибкой трубки, закрепленный втулкой.

14. Способ по п. 13, включающий в себя дополнительный шаг, на котором сначала рядом с концом гибкой трубки устанавливают опору трубки, отстоящую от конца на длину трубки, подлежащую закатыванию.

15. Способ по п. 14, дополнительно включающий в себя заключительный этап, на котором поверх закатанного конца надвигают втулку для вхождения в зацепление с опорой трубки.

16. Способ по любому из пп. 13-15, в котором опору трубки размещают поверх гибкой трубки и так, чтобы она отстояла от конца трубки на требуемое расстояние закатки.

17. Способ по любому из пп. 13-16, в котором в гильзе выполнен внутренний вырез для размещения втулки.

18. Способ по любому из пп. 13-17, в котором длина полученной закатки составляет 80-120% от внешнего диаметра гибкой трубки.

19. Способ по любому из пп. 13-18, включающий в себя шаг, на котором удерживают конусную часть в заданном положении и одновременно толкают втулку вперед с образованием закатанного конца.

20. Способ по любому из пп. 13-19, в котором используют устройство по любому из пп. 1-12.