Соединение труб Советский патент 1934 года по МПК F16L37/252 

Изобретение относится к соединениям труб при помощи штыкового затвора с механическим приспособлением для его смыкания и размыкания и предназначается для газовых, водопроводных и тому подобных труб, в частности, для труб, укладываемых под землей в таких условиях, которые требуют устойчивости против ржавчины и где требуется известная эластичность, например в случае осаждения почвы.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез трубчатого соединения с затяжным приспособлением; фиг. 2, 3 и 4-вертикальные поперечные разрезы по линиям 2 - 2, 3-3, 4-4 фиг. 1, видимые в направлении стрелок; фиг. 5- вид, соответствующий фиг. 1, показывающий соединение и затяжное приспособление в отдельности; фиг. б-тяговой элемент зубчатки, входящей в предыдущие фигуры; фиг. и 8 -продольные разрезы других форм выполнения соединения и фиг. 9-разрез уплотнительного кольца.

В одной из форм выполнения, согласно верхней половине фиг. 1 и 2, конец с трубы 6 снабжен известным образом раструбом с, в который свобод(589)

НО входит гладкий конец d смежной трубы е. Этот гладкий конец d окружает свободно сидящее фланцевое кольцо / предпочтительно из того же материала, что и трубы. Фланцевое кольцо имеет каналообразный поперечный разрез, и кольцевое отверстие между стенками этого кольца обращено по оси в направлении к раструбу. Внутренняя стенка fэтого фланца снабжена соответствующей формы краем или концом /, входящим в соединение с кольцом g из резины или тому подобного материала и удерживающим его осевым давлением в определенном положении между внутренней поверхностью раструба с и наружной периферией гладкой части d трубы, входящей в раструб. Наружная периферия раструба с снабжена расположенными на равных расстояниях между собой выступами Л клинообразной формы, окружная длина которых зависит от viK числа. Одна из поверхностей каждого из выступов совпадает с концевой поверхностью с раструба, а другие поверхности наклонены подобно плоскости расположения концевой поверхности с. Эти наклонные поверхности образуют в общем винтообразно выступающие поверхности с равными углами выступа.

Наружная стенка запорного кольца/ идет в осевом направлении на большее расстояние, чем внутренняя стенка, соприкасающаяся с уплотняющим материалом, и месет выступы/ такой же формы, что и на раструбе, и с поверхностями г, i, соприкасающимися с поверхностями наружной периферии раструба.

При соединении труб кольцо g из уплотняющего материала вдавливается, например, рукой в вышеупомянутое кольцевог пространство, и затем фланцевое кольцо / надвигается вдоль гладкого конца d трубы, пока не упрется в конец раструба присоединяемой трубы. Поворачивая кольцо / до тех пор, пока его выступы f не придутся против промежутков между выступами ft на раструбе, можно подвинуть кольцо дальще, надвинув его на конец раструба. Если теперь повернуть кольцо так, чтобы наклонные поверхности выступов Л м / прищли в контакт qpyr с другом, и затем продолжать вращение кольца, то кольцо это получает осевое движение, так как гайка движется на винте, и кольцо с раструбом примут положение, показанное на фиг. 2. В этом случае получается как бы P-IHOPOходовой винт, причем запорное кольцо сжимает уплотняющий материал, образующий плотный затвор. Нижняя половина фиг. 1 показывает более ясно способ сопряжения поверхностей, упоминаемых в предшествующем описании.

Для сообщения жесткому фланцевому кольцу / необходимого вращения оно снабжено двумя выступающими наружу проушинами / прилитыми на диаметрально противоположных концах, со сквозными отверстиями / лежащими параллельно оси кольца. В эти отверстия легко входят и выходят из них оси f, к концам которых прикреплено по маленькой шестерне г, а к противоположным концам-квадраты или другие части г, удобные для сообщения вращения. Когда шестерни г установлены на места, а кольцо / придвинуто к уплотнительному кольцу g и приведено в готовность к вращению, то щестерни свешивгются позади раструба с и будут .расположены выше него.

Остальная часть затяжного приспособления состоит из подково- или С-образного органа 5 из стали или иного прочного материала, концы которого раздвинуты настолько, чтобы орган свободно надевался на трубу и чтобы его можно было надвинуть нараструб с при операции затяжки. Изнутри орган S иг1еет легкий конус с, дополняющий периферию раструба s, а снаружи снабжен усиливающим концевым фланцем s и рейкой или зубцами s, находящимися в зацеплении с шестернями г, г, для передачи вращения от раструба к кольцу/

Для монтировки зубчатого кольца s и для устранения вращения его по отвощению к раструбу оно снабжено утоненной частью с выступами s, которые достаточно тонки и расположены так, чтобы могли легко входить между выступами и раструба и оказаться между ними под выступами f на кольце /, когда два ряда выступов не находятся на одной линии, .что происходит при начале операции уплотнения. Выступы s и несущие оси г шестерен г проушины f кольца / тоже расположены по окрун{ности так, что когда элемента насажен на раструб и передвинут в положение по фиг. 1, то один или два зубца на одном конце рейки s точно входят в зацепление с зубцами одной из шестерен и вся система приобретает вид по фиг. 3.

Для того, чтобы получить уплотнение между трубами, шестерням г, г, обычно при помощи ручного привода сообщается вращение по стрелкам А, вследствие чего шестерни катятся по рейке против часовой стрелки (по отношению к фиг. 3 и 4), увлекая за собой кольцо / на требуемую дистанцию, чтобы ввести выступы / и А 3 одну линию и таким образом ввести уплотняющий материал на erd место в соединении. После того как это сделано, кольцо s и шестерни г, г снимают с раструба с и кольца /, и они готовы для такой хче операции со следующими трубами трубопровода.

В форме выполнения изобретения применительно к большим, громоздким или тяжелым трубам применяемое зубчатое приспособление может состоять из шестерни со спиральными зубцами и рейкой, и при правильном подборе шага

осевое усилие, приложенное к кольцу во время вращения его в том или другом смысле, т. е. для скрепления труб вместе или для разборки скрепления, может быть значительно увеличено.

Хорошим уплотняющим материалом для вышеописанного скрепления может служить резина, чистая или усиленная тканью, а в некоторых случаях, например в описываемой форме выполнения; уплотняющий материал может иметь клиновидное поперечное сечение так, чтобы входить клином в соответствующую кольцевую коническую выемку внутри раструба. Фиг. 9 представляет поперечный разрез уплотнительного кольца для вышеописанного способа скрепления, толстая часть о состоит из твердой резины, а узкая часть покрыта частью р из свинца или т. п. Эта форма выполнения кольца в особенности целесообразна для газовых магистралей. При желании можно применить также прокладку из ткани д.

Таким образом, предлагаемое соединение обладает эластичностью, позволяющей следовать за осадкой грунта, причем соединяемые части могут быть сделаны, например, из чугуна, вместо легко ржавеющих железных или стальных болтов. Уплотняющий материал может быть сжат так, чтобы выдерживать высокие давления без существенного ущерба для эластичности. Кроме того отпадает надобность в конопатке, и предлагаемое зубчатое приспособление может применяться при подземных трубопроводах, сверху, так что соединительные работы потребуют минимальных работ по рытью канав.

Фиг. 7 представляет дальнейшее видоизменение изобретения. Здесь раструб с снабжен соединительной выемкой прямоугольного сечения. В данном случае уплотнительное кольцо состоит из двух отдельных колец g, g треугольного или клинообразного сечения, заполняющих прямоугольную выемку и образующих уплотнение со значительно меньшим осевым смещением кольца/, чем какое возможно в случае применения одинарного треугольного уплотняющего кольца по фиг. 1 и 5. Такая форма практична и позволяет применять выступы/, Л, меньшей окружной длины и поместить большее количество комплектов их, а также придавать им более слабую конусность, чем это возможно в том случае, когда существенную роль играет значительное осевое движение кольца /.

Согласно форме выполнения по фиг. 8 предусмотрено устройство, предупреждающее нежелательное расцепление двух соединенных труб, но допускающее некоторое ограниченное осевое или тому подобное движение на случай сжатия, расширения или коробления ,трубопроводной магистрали.

Для этой цели гладкий конец d трубы снабжается продольным прорезом й образующим нечто в роде ласточкина хвоста с внутренней наклонной поверхностью d. Внутренняя сторона раструбовой части а снабжена выемкой а, дополняющей ласточкин хвост cf, причем наклонная поверхность а настолько удалена по окружности, чтобы часть гладкого конца трубы могла войти в выемку. Когда гладкий конец d трубы введен таким образом, уплотняющее кольцо g вкладывают в предназначенную ему выемку, и поверхность а препятствует осевому перемещению поверхности d. Между этими двумя поверхностями оставляется некоторый зазор, соответственно предполагаемым движениям в магистрали.

Предмет патента.

1. Соединение труб при помощи штыкового затвора с механическим приспособлением для его смыкания и размыкания, отличающееся тем, что кольцо / с клиновидными выступами / снабжено проушинами / для осей г (фиг. 1-6) зубчатых шестерен г, сцепляющихся с зубчатым кольцом s, располагаемом на раструбе с и снабженном выступами s для смыкания с выступами Л, образующими с выступами / штыковой затвор, смыкание и размыкание которого производятся вращением шестерен г.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 соединения, отличающееся тем, что стык соединяемых концов а и d труб (фиг. 8) выполнен с заходящими одна за другую выступающими частями с косо срезанными кромками а и d, образующими косые щели, с целью предупредения расцепления соединяемых концов труб и допущения некоторой игры их.

3. Применение к охарактеризованному в п. 1 соединению уплотнительного кольца клиновидного сечения, состоящего из толстой части о (фиг. 9), выполненной из твердой резины и покрытой с узкого конца частью р из свинца или иного подобного материала, причем может быть применена и прокладка q из

ткани.

f«-- I Г|1

-:;fp-43HS-г к патенту ин-ной фирмы Компани Лимитед и ин-ца

фиг.

иг.4 г-у,

s4 - hI ;

фиг. 6 i

u:

е - 772:2 k-й-s S„Ди Стантон Айроверкс П. Г. Вильсона № 40870