УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ КОЛЬЦО И МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ Российский патент 2025 года по МПК F16L19/28 F16J15/00 

Изобретение представляет собой трубное соединение, описываемое ограничительной частью формулы изобретения в пункте 1 формулы изобретения. Изобретение также относится к уплотнительному кольцу для трубного соединения, описываемому в пункте 3 формулы изобретения.

Известны трубные соединения, состоящие из соединительной муфты, в которую вставляется соединяемый конец трубы, на который навинчивается гайка. Соединительная муфта имеет цилиндрическое отверстие для приема трубного конца, и на конце трубы имеется выступ, передняя прижимная поверхность которого упирается в торцевую поверхность муфты. Другая прижимная поверхность выступа имеет коническую форму и прилегает к коническому отверстию гайки. При затягивании резьбового соединения между гайкой и соединительной муфтой выступ может быть прижат к торцевой поверхности соединительной муфты. Для уплотнения между соединительной муфтой и принимаемой ей трубой в соединительной муфте имеется коническое отверстие, простирающееся до торцевой поверхности соединительной муфты и расширяющееся в направлении торцевой поверхности, благодаря чему между соединительной муфтой и трубой образуется достаточное пространство для размещения уплотнительного кольца. Уплотнительное кольцо имеет в поперечном сечении практически треугольную форму, соответствующую сформированной полости. Такое трубное соединение известно, например, из DE 19526316 А1.

В трубных соединениях описанного выше типа, в зависимости от конструкции уплотнительного кольца, может случиться так, что уплотнительное кольцо в процессе сборки будет перекручено или даже целиком перевернуто, что может привести к ухудшению уплотняющего действия и долговечности уплотнительного кольца.

Именно эту проблему призвано решить изобретение. В основе изобретения лежит задача создания трубного соединения вышеупомянутого типа, которое может быть изготовлено с минимальными усилиями и в котором можно избежать скручивания или переворачивания уплотнительного кольца. В рамках изобретения эта задача решается с помощью признаков, описанных в отличительной части пункта 1 формулы изобретения.

Изобретение описывает трубное соединение вышеупомянутого типа, в котором предотвращается скручивание или переворачивание уплотнительного кольца. Благодаря тому что уплотнительное кольцо имеет в поперечном сечении многоугольную симметричную форму, усилие, приложенное к нему с одной стороны, создает соответствующее противоположное усилие, благодаря чему достигается симметричное распределение давления в уплотнительном кольце. Было показано, что многоугольное уплотнительное кольцо с симметричным распределением давления значительно меньше подвержено скручиванию или переворачиванию. Кроме того, уплотнительное кольцо выполняет свою функцию и в «перевернутом» состоянии.

В предпочтительном варианте воплощения углубление образовано коническим отверстием, продолжающимся к торцевой поверхности соединительной муфты и расширяющимся в направлении торцевой поверхности. Оно открывается на своем наименьшем диаметре в цилиндрическое отверстие соединительной муфты, внутренний диаметр которого в предпочтительном варианте воплощения в основном соответствует наружному диаметру концевой части трубы, вставляемой в соединительную муфту.

В дальнейшем развитии изобретения первая прижимная поверхность трубы переходит в соединительную поверхность, которая конически сужается в направлении цилиндрической концевой части трубы. Таким образом формируется угловой переход, в которой вставляется линия гребня уплотнительного кольца, что обеспечивает стабильное позиционирование последнего.

В одном из вариантов осуществления изобретения уплотнительное кольцо имеет в поперечном сечении пятиугольную или шестиугольную форму. Таким образом, образуются опорные стороны для уплотнения уплотнительных поверхностей трубного соединения, которые соединяются по линии гребня кольца, что позволяет создавать направленные восстанавливающие силы. В качестве альтернативы рассматривается уплотнительное кольцо с сечением в виде многоугольника, имеющего более шести углов. В этом случае термин «угол» или «угловой» также относится к радиусу, который соединяет друг с другом две поверхности, расположенные под углом друг к другу.

Под «линией гребня» понимается линейный внешний угол, образованный угловым схождением двух плоскостей (соответствующий коньку V-образной крыши).

В другом варианте воплощения изобретения уплотнительное кольцо имеет в поперечном сечении шестиугольную форму, причем поперечное сечение образовано двумя основными сторонами, которые параллельны друг другу и наклонены наружу, наподобие V-образной крыши, и соединены друг с другом двумя внешними, более короткими сторонами. В предпочтительном варианте воплощения углы поперечного сечения уплотнительного кольца закруглены по радиусу.

В основе изобретения лежит также задача создания уплотнительного кольца для трубного соединения вышеупомянутого типа, которое может быть изготовлено с минимальными усилиями и в котором можно избежать скручивания или переворачивания уплотнительного кольца. Согласно изобретению, эта задача решается с помощью признаков, описанных в отличительной части пункта 3 формулы изобретения.

В одном из вариантов осуществления изобретения поперечное сечение имеет пятиугольную или шестиугольную форму. В предпочтительном варианте воплощения уплотнительное кольцо в поперечном сечении имеет шестиугольную форму, причем поперечное сечение образовано двумя основными сторонами, которые параллельны друг другу и наклонены наружу, наподобие V-образной крыши, и соединены друг с другом двумя внешними, более короткими сторонами. В предпочтительном варианте воплощения углы поперечного сечения закруглены по радиусу.

Другие дополнительные варианты воплощения и внешнего оформления изобретения указаны в остальных подпунктах. Пример воплощения изобретения показан на чертежах и подробно описан ниже. На нем показаны:

Фиг. 1 - схематическое изображение трубного соединения;

Фиг. 2 - увеличенное подробное изображение участка II Фиг. 1;

Фиг. 3 - схематическое изображение уплотнительного кольца трубного соединения с Фиг. 1; и

Фиг. 4 - увеличенное детальное изображение участка IV уплотнительного кольца с Фиг. 3.

Трубное соединение (1), выбранное в качестве примера воплощения, состоит в основном из соединительной муфты (2), в которую вставляется труба 4 и на которую навинчивается гайка (3), и уплотнительного кольца (5), вставляемого между трубой (4) и соединительной муфтой (2).

Соединительная муфта (2) частично показана на Фиг. 1 в отношении присоединения концевой части трубы (4). С другой стороны соединительной муфты может вставляться такой же концевой участок трубы, так что соединительная муфта (2) служит для соединения двух труб. В качестве альтернативы муфта также может быть снабжена резьбой на не показанном конце, для наружного или внутреннего соединения с резьбовой деталью. Наружная резьба (21) для навинчивания гайки (3) расположена по окружности на внешней стороне соединительной муфты (2) и простирается до ее торцевой поверхности (22). Вдоль центральной оси соединительной муфты (2) имеется сквозное отверстие (25), которое открывается в цилиндрическое отверстие (24) увеличенного диаметра, к которому примыкает коническое отверстие (23), расширяющееся в направлении торцевой поверхности (22).

Гайка (3) навинчивается на наружную резьбу (21) соединительной муфты (2) и имеет для этого внутреннюю резьбу (31). Гайка (3) имеет коническое отверстие (32), которое расширяется в направлении соединительной муфты (2). К коническому отверстию (32) гайки (3) примыкает сквозное отверстие (33), через которое проходит труба (4).

На концевом участке трубы (4) образован выступ (41), наружный диаметр которого в основном соответствует внутреннему диаметру цилиндрического отверстия (24) соединительной муфты (2). Выступ (41) имеет первую прижимную поверхность (42), которая в основном ортогональна центральной оси вращения трубы (4) и упирается в торцевую поверхность (22) соединительной муфты (2). Первая прижимная поверхность (42) переходит в соединительную поверхность (44), которая сужается в направлении цилиндрической концевой части (45).

Вторая прижимная поверхность (43), расположенная с другой стороны от первой прижимной поверхности (42), имеет коническую форму, причем форма этой второй прижимной поверхности (43) в основной соответствует коническому отверстию (32) гайки (3), в которое выступ (41) упирается второй прижимной поверхностью (43).

Кольцевое отверстие (6) с практически квадратным поперечным сечением для приема уплотнительного кольца (5), надвинутого на трубу (4), ограничено коническим отверстием (23) соединительной муфты (2) и концевым участком трубы (4) с ее первой прижимной поверхностью (42) и соединительной поверхностью (45).

Уплотнительное кольцо (5) показано в увеличенном виде на Фиг. 3 и 4. Оно имеет в поперечном сечении в основном шестиугольную форму, включающую в себя две параллельные, наклоненные наружу наподобие V-образной крыши, основные стороны, которые соединены друг с другом двумя более короткими внешними сторонами. В результате уплотнительное кольцо (5) имеет четыре широкие уплотнительные поверхности (52), каждая из которых сужается наружу от линии гребня (51) и заканчивается одной из двух прямых, узких уплотнительных поверхностей (53), расположенных параллельно друг другу. «Углы» шестиугольного сечения закруглены по радиусу (54). В данном примере воплощения уплотнительное кольцо изготовлено из резины. Оно также может быть изготовлено из другого эластомерного материала.

Как видно, в частности, на Фиг. 2, уплотнительное кольцо (5) упирается узкой уплотнительной поверхностью (53) в первую прижимную поверхность (42) выступа (41) трубы (4) и проходит широкой уплотнительной поверхностью (52) своего внутреннего контура вдоль соединительной поверхности (44). Вторая широкая уплотнительная поверхность (52) внутреннего контура уплотнительного кольца (5) прилегает к цилиндрической концевой части (45), линия гребня (51), образованная между этими двумя внутренними широкими уплотнительными поверхностями (52), прилегает к угловому переходу между соединительной поверхностью (44) и цилиндрической частью.

Две наружные широкие уплотнительные поверхности (52) уплотнительного кольца (5) прижимаются к внутренней стенке конического отверстия (23) таким образом, что они образуют общую плоскую поверхность. Возникающие при этом восстанавливающие силы прижимают уплотнительное кольцо как к переходу между соединительной поверхностью (44) и цилиндрическим участком (45), так и к уплотнительному зазору между торцевой поверхностью (22) соединительной муфты (2) и первой прижимной поверхностью (42) трубы (4). Благодаря такой конструкции надежно предотвращается выдавливание в зазор уплотнительного кольца (5) или его скручивание. В примере воплощения поперечное сечение уплотнительного кольца (5) выполнено в виде симметричного шестиугольника. В зависимости от конструкции уплотнительного зазора поперечное сечение может иметь и другую симметричную многоугольную форму.

Изобретение относится к трубному соединению (1), включающему в себя соединительную муфту (2), гайку (3), которая может быть навинчена на указанную муфту или ввинчена в нее и имеет коническое отверстие (32), расширяющееся в направлении соединительной муфты (2), и трубу (4), которая проходит через отверстие (33) гайки и имеет отходящий наружу выступ (41) с двумя прижимными поверхностями (42, 43), из которых первая прижимная поверхность (42) параллельна торцевой поверхности (22) соединительной муфты (2) и в зажатом состоянии трубного соединения (1) по меньшей мере отдельными местами упирается в соединительную муфту (2). Вторая прижимная поверхность (43) имеет коническую форму, соответствующую коническому отверстию (32) гайки (3), и упирается в поверхность конического отверстия (32) гайки (3). Соединительная муфта (2) имеет радиальную окружную выемку, образующую приемное пространство (6) для уплотнительного кольца (5), которое ограничено первой прижимной поверхностью (42), и уплотнительное кольцо (5) имеет в поперечном сечении пятиугольную симметричную форму, а его углы закруглены по радиусу (54). Также описано уплотнительное кольцо для такого трубного соединения. Изобретение обеспечивает исключение скручивания или переворачивания уплотнительного кольца в соединении. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Трубное соединение (1) с соединительной муфтой (2), гайкой (3), которая может быть навинчена на муфту или ввинчена в нее и имеет коническое отверстие (32), расширяющееся в направлении соединительной муфты (2), и трубой (4), которая проходит через отверстие (33) гайки и имеет отходящий наружу выступ (41) с двумя прижимными поверхностями (42, 43), из которых первая прижимная поверхность (42) параллельна торцевой поверхности (22) соединительной муфты (2) и в зажатом состоянии трубного соединения (1), по меньшей мере, отдельными местами упирается в соединительную муфту (2), а вторая прижимная поверхность (43) имеет конусность, соответствующую коническому отверстию (32) гайки (3), и упирается в коническое отверстие (32) гайки (3), причем соединительная муфта (2) имеет радиальную окружную выемку, образующую приемное пространство (6) для приема уплотнительного кольца (5), которое ограничено первой прижимной поверхностью (42), отличающееся тем, что уплотнительное кольцо (5) имеет в поперечном сечении пятиугольную симметричную форму, а его углы закруглены по радиусу (54), причем окружная выемка образована коническим отверстием (23), которое продолжается до торцевой поверхности (22) соединительной муфты (2), расширяется в направлении торцевой поверхности (22) и открывается на своем наименьшем диаметре в цилиндрическое отверстие (24) соединительной муфты (2), при этом первая прижимная поверхность (42) трубы (4) переходит в соединительную поверхность (44), которая конически сужается в направлении цилиндрической части (45) трубы (4).

2. Трубное соединение по п. 1, отличающееся тем, что внутренний диаметр цилиндрического отверстия (24) соединительной муфты (2) в предпочтительном варианте воплощения в основном соответствует наружному диаметру концевой части трубы (4), вставляемой в соединительную муфту (2).

3. Уплотнительное кольцо (5) для трубного соединения (1) согласно одному из пунктов выше имеет в поперечном сечении симметричную пятиугольную форму, причем углы поперечного сечения закруглены по радиусу (54), а само поперечное сечение образовано двумя связанными между собой и наклоненными наружу наподобие V-образной крыши сторонами, соединенными с противолежащей стороной боковыми параллельными и равными по длине сторонами.