CS276738B6 - Clip for tight connection of two metal tubes - Google Patents

Description

(54) Název vynálezu : Svěrná objímka pro těsné spojení dvou kovových trubek (57) Anotace :

Svěrné objímka pro spojováni dvou kovových trubek (6,7); zejména trubek tvořících výfukové potrubí motoru vozidla, přičemž proti sobě ležicí dva konce spojovaných trubek (6,7) jsou opatřeny navzájem doplňkovými opěrnými plochami (6a, 7a) kónického tvaru, vyčnívajícími vůči vnějšímu válcovému povrchu trubek (⁶,7). Objímka je tvořena otevřeným prstencem (1), jehož průřez má tvar obráceného písmene V a jehož dva konce obsahuji příchytky prvky (2) pro prostředky pro sevřeni a udržováni prstence v uzavřené poloze po osazeni objímky na trubky, které se mají spojovat. Tyto prostředky sestávají ze šroubu (3) s hlavou (3a) a narážkou (5) přitahovanou matici (4). Hlava (3a) i narážka (5) jsou opatřeny výřezem ve tvaru písmene V odpovídajícího profilu prstence (1).

tu.

CS 27S 738 BS

Svěrná objímka pro těsné spojeni dvou kovových trubek

Oblast techniky

Vynález se týká spojováni dvou kovových trubek, zejména trubek výfukového potrubí motorů vozidel.

Stav techniky

Oe znómo, že při těsném spojování dvou kovových trubek často vznikají obtíže, zejména když jsou kladeny nároky na co možná největší snadnost a rychlost použiti spojovacích prostředků. Oe tomu tak zejména v konstrukci automobilu, když se jedná o vytvoření výfukového potrubí sestávajícího z několika dílčích sekcí kovových trubek.

K tomuto účelu bylo již navrženo, například v amorickém patentovém spise č. 3 964 773, upravit navzájem protilehlé konce spojovaných trubek tak, že jsou opatřeny navzájem doplňkovými opěrnými plochami všeobecně kuželovitého tvaru. Okolo těchto kuželových ploch je umístěna svěrné objímka, přičemž kuželové plochy vyčnívají směrem ven vůči vnějšímu válcovému povrchu trubek. Svěrné objímka je udržuje přitlačené jednu na druhou a zajištuje jak těsnost spoje, tak i mechanickou tuhost sestavy.

Taková objímka obsahuje dva půlkruhové prvky, jejichž průřez má tvar obráceného písmena V, uzpůsobeného pro nasazení na vyčnívající kónické plochy trubek. Každý půlkruhový prvek je na svém konci opatřen přírubami, uzpůsobenými pro vzájemné spojení pomocí- šroubu nebo svorníku. V konkrétním případě uvedeného amerického patentového spisu jsou půlkruhové prvky opatřeny na jednom ze svých konců prostředky pro kloubové spojeni, dovolující použití jediného svorníku pro provedeni sevření sevření svěrné objímky.

Osazování tohoto druhu svěrné objímky je relativně zdlouhavé, protože je často potřebné počítat s použitím alespoň dvou svorníků, které js třeba sestavit a sevřít. Kromě toho jsou svěrné síly špatně využity a hlavně špatně rozneseny, protože mají sklon přibližovat k sobě oba půlkruhové prvky, relativně tuhé, aniž by vyvolávaly rovnoměrně rozdělené napětí po jejich obvodě.

Francouzský patentový spis č. 1 031 7S7 navrhuje těsné spojeni větracích trubek velkého průřezu pomocí ovládání a svěrné objímky, analogických vůči těm, které byly popsány. Oe však třeba zdůraznit, že tento francouzský patentový spis vyžaduje použiti výztužných přírub, umístěných obkročmo na kónických koncích spojovacích trubek, což činí prakticky nemožné aplikovat toto řešeni na spoj trubek tvořících výfukové porrubí motorového vozidla.

Oe konečně třeba poznamenat, že ústrojí a ovládáni, které byly souhrnně popsány, vyžaduji všeobecně těsnicí vložku z pryže nebo podobného materiálu, vloženou mezi navzájem doplňkovými opěrnými plochami trubek. Přítomnost takové vložky čini spoj samozřejmě složitějším a jeho prováděni choulostivějším, zejména jedná-li se o výrobu ve velké sérii.

3e mimo jiné zdrojem obtíži vzhledem k rizikům poškození vložky horkými nebo agresivními plyny.

Vynález si klade za úkol vytvořit zdokonalenou svěrnou objímku výše popsaného druhu, která by dovolila snadné a rychlé spojení dvou kovových trubek, přičemž by dobrá těsnost spojení byla získána zejména zlepšeným využitím svěrných sil.

Protože tato svěrná objímka je určena zejména pro konstrukce automobilů, musí být relativně lehká a jeji aplikace musí být snadná, at se již jedná o první montáž ve výrobně nebo o druhou montáž náhradních dílů.

Před vysvětlením prostředků navrhovaných vynálezem pro získání výše uvedených výsledků, je vhodné ještě poukázat na obsah amerického patentového spisu č. 2 693 300. Tento dokument navrhuje objímku dovolující pouze udržovat v axiálním směru sestavu dvou ústroji, poháněných otáčivě jedno druhým. K tomuto účelu je objimka tvořena otevřeným prstencem, jeCS 276 738 B5 hož profil má tvar obráceného písmene V. Tato objímka je uložena obkročmo na kónické boky masivních prvků upevněných na ústrojích poháněných otáčivě. 3e podstatné, aby objímko nebyla vystavena svěrným namáháním.

Pro udržování sestavy obou ústrojí v axiálním směru je profil ve tvaru obráceného písmene V upraven nedeformovatelně pomocí výztužných kotoučů, které neškodí potřebné poddajnosti objímky v obvodovém směru v okamžiku jejího osazení.

Po této odvolóvce na známý stav techniky, týkající se svěrných objímek s profilem ve tvaru obráceného písmene V, je možné popsat znaky zdokonalené objímky dovolující získat výše uvedené výsledky.

Charakteristika vynálezu *

Podstatou vynálezu je svěrnó objímka pro těsné spojeni dvou kovových trubek, zejména trubek tvořících výfukové potrubí motoru vozidla, jejichž konce jsou opatřeny navzájem doplňkovými opěrnými plochami kónického tvaru, vyčnívajícími vůči vnějšímu válcovému povrchu trubek, přičemž objímka obsahuje nejméně jeden otevřený prstenec, jehož profil má tvar obráceného písmene V a jehož konce tvoří opěrné příchytky sevřené k sobě sestavou šroubu a matice a orientované radiálně až do sousedství vnitřního obvodu prstence, přičemž podle vynálezu je prstenec deformovatelný v příčném průřezu a hlava šroubu je opatřena na svém obvodě výřezem tvaru písmene V odpovidajíciho profilu prstence tak, že so opírá o první příchytku alespoň v oblasti jejího připojení k prstenci, přičemž mezi matici a druhou příchytkou je umístěna narážka tvaru analogického tvaru hlavy šroubu, uložená posuvně na šroubu a určená k opření o tuto druhou příchytku alespoň v oblasti spojení s prstencem .

Toto řešeni umožňuje na rozdíl od známého stavu techniky snadno a rychle spojovat kovové trubky bez potřeby těsnicí vložky a s účelným roznesením svěrné sily po celém obvodě konců spojovaných trubek. Spoj má malou hmotnost a vykazuje dobrou mechanickou odolnost i spolehlivou těsnost.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladě provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 perspektivní pohled na svěrnou objímku podle vynálezu, obr. 2 pohled na objímku z obr. 1 osazenou a sevřenou na dvou spojovaných trubkách a obr. 3 pohled na část spoje ve směru šipky F z obr. 2.

Na obr. 1 je patrná svěrná objimka tvořená otevřeným kovovým prstencem _1, jehož příčný profil má tvar obráceného písmene V. Taková objimka se všeobecně vyrábí ohýbáním a tvarováním rovinného plechu. Tlouštka tohoto plechu se určuje v zásadě pro zajištěni potřebné pevnosti vůči tahovým napětím, která budou vyvíjena na objímku během jejího svírání.

□ak bude patrno dále, neni v žádném případě potřebné a naopak to může být škodlivé, zvyšuje-li se tato tlouštka a v důsledku toho tuhost objímky.

Na každém z volných konců má otevřený prstenec příchytku 2, ohnutou radiálně směrem ven z objímky. Oe zřejmé, že objímka je vytvarována tak, že v uzavřené poloze, tj. když jsou obě příchytky 2 přitlačovány jedna proti druhé, nebo alespoň jsou-li výrazně přiblíženy k sobě navzájem, odpovídá vnější průměr objímky průměru vystupujících kónických částí trubek, které se mají spolu spojovat, jak ukazuje obr. 2. ·. _:

Příchytky 2 tvoři opěrné oblasti pro doplňkové ústroji dovolující sevření o udržování prstence v jeho uzavřené poloze. Ve znázorněném příkladě jsou doplňková ústrojí tvořena známou sestavou šroubu 3 a matice 4 a příchytky 2 jsou opatřený,/.průchody pro. závitovaný dřik- šroubu. ,, . _; '« ,<; A | ;

□ak je dobře vidět na obrázcích, jsou příchytky 2 ztuženy přírubou 2 a, která tak vymezuje uloženi jednak pro masivní hlavu 3a šroubu a jednak pro narážku 5, kluzně ulože3

CS 276 730 DG nou na šroubu, o niž se opírá matice 4. Narážka 5 je určená k opření o odpovídající druhou příchytku 2 alespoň v oblasti lb jejího spojeni s prstencem 1.

3e třeba zdůraznit, že hlava 3a šroubu je opatřena na svém obvodě výřezem 3b ve tvaru písmene V, odpovídajícím průřezu prstence j., takže opěrná oblast hlavy 3a na odpovídající příchytce 2 zabíhá nejméně až k oblasti la jejího připojení l< prstenci JL.

důvodů, které budou patrné níže, je výhodné, aby průchod v narážce 5, dovolující nasunutí na závitovaný dřík šroubu 3, měl profil co nejbližší k vnějšímu průměru závitu * šroubu, čímž se umožní, aby opěrná plocha narážky 5 na odpovídající příchytce 2 byla vždy kolmá k ose šroubu.

Oe konečně samozřejmé, že mezi maticí 4 a narážkou 5 může být umístěna známa podložka .

Z obr. 2 a 3 je patrné, že objímka byla nejdříve umístěna do své otevřené polohy nad oblastí spoje dvou trubek 6 a 7, takže jeji vnitřní drážka se nasune na vyčnívající kuželové plochy 6a a 7a trubek. 3ak je známo, má zásuvná kuželová plocha 6a trubky 6 dva kónické body, kdežto koncová kuželová plocha 7a trubky 7 má pouze jediný kuželový bok určený k tomu, aby dosedl k jednomu z obou boků kuželové plochy 6a. Šroub 3 ss nyni postupně zasune do průchodů v příchytkách 2 až jeho hlava 3a dosedne do uložení v odpovídající příchytce 2, kde je znehybněna vůči otáčení, přičemž její výřez ve tvaru písmene V obemkne prstenec JL. Stejně tak je narážka 5, málo patrna na obr. 2, nasunuta na závitovaný dřík, až dosáhne druhou příchytku 2 a jeji výřez ve tvaru písmene V obemkne prstenec J., a to způsobem symetrickým s hlavou šroubu. 3e pak možné provést sevřeni objímky pomocí matice 4. Během tohoto pracovního pochodu se průměr prstence pravidelně zmenšuje a v připadě potřeby se tvar písmene V jeho průřezu lehce upravuje, takže kónické boky, protilehlé vůči vyčnivajicim plochám trubek 6, 7, jsou silně přitlačovány jeden na druhý a zajištují současně požadovanou těsnost a dokonalé spojeni trubek.

V této souvislosti je třeba zdůraznit, že je výhodné, aby vnitřní úhel průřezu ve tvaru obráceného písmene V objímky byl výrazně nižši, například nejméně o 10°, než je úhel svíraný kónickými boky ve tvaru obráceného písmene V vyčnívajících kuželových ploch Sa a 7a trubek. 3e-li kupříkladu úhel kónických boků ve tvaru obráceného písmeno V na vyčnívajících kuželových plochách 6a, 7a trubek okolo 90°, může být vnitřní úhel profilu ve tvaru obráceného písmene V na objímce okolo 65°. V tomto připadě, je-li průměr trubek okolo 50 mm, bylo možné zajistit, že vhodná těsné spojeni se dosáhne vyvinutím svěrněho momentu okolo 3 m a-na matici 4, a to jestliže závitovaný dřík šroubu 3 má průměr 10 mm a stoupání závitu 1,5 mm. ‘ ^; □ak je dobře patrné z obr. 2 a 3, máji kónické boky prstence JL kromě toho dostatečně malé rozměry, aby jejich vnitřní obvod nemohl dosáhnout spojovací oblast válcové části trubek s jejich vyčnívajícími kuželovými plochami 6a, 7a. To dovoluje přitlačovat kónické boky silně k vyčnívajícím plochám, zejména v oblasti jejich vnějšího obvodu v oblasti vrcholu obráceného písmene V prstence J.· h

3e konečně třeba poznamenat, žc objímka podle vynálezu umožňuje díky své pravidelné deformaci během svíráni získat velmi vysoký svěrný'moment mezi oběma trubkami. To vyplývá obzvláště zo skutečnosti, že svěrné sily, vyvolávané sestavou šroubu a matice, působí pří- >· mo na prstenec, a to diky obzvláštnímu tvaru hlavy 3a šroubu a narážky 5 vyplývajícího z přítomnosti výřezů ve tvaru písmene V. Tyto výřezy, jakož i nepřítomnost vůle mezi šroubem a kluznou narážkou 5, vylučují deformaci přícfiytek 2 účinkem svíráni. Svírání tak může pokračovat, až prstenec objímky je úplně nebo prakticky uzavřen, tj. až jsou příchytky přitlačovány jedna proti druhé nebo jsou v bezprostřední blízkosti jedna u druhé.

CS 27S 738 BG

PATENTOVÍ NÁROKY

Claims (1)

1. Svěrná objímka pro těsnó spojeni dvou kovových trubek, zojména trubek tvořících výfukové potrubí motoru vozidla, jejichž konce jsou opatřeny navzájem doplňkovými opěrnými plochami konického tvaru vyčnívajícími vůči vnějšímu válcovému povrchu trubek, přičemž objímko obsahuje nejméně jeden otevřený prstenec jehož profil má tvar obrácené·!',o písmene V a jehož konce tvoří opěrné příchytky sevřené k sobě sestavou šroubu a matice a orientované radiálně až do sousedství vnitřního obvodu prstence, vyznačená tim, Se prstenec je deforraovatolný v příčném průřezu a hlava (3a) šroubu (3) je opatřena na svém obvodě výřezem (3b) tvaru písmene V odpovídajícího profilu prstence tak, že se opírá □ prvni příchytku (2) alespoň v oblasti (la) jejího připojeni k prstenci (1), přičemž mezi maticí (4) a druhou příchytkou (2) je umístěno narážka (5) tvaru analogického tvaru hlavy (3a) šroubu, uložená posuvně na šroubu a Určená k opřeni o tuto druhou příchytku (2) alespoň v oblasti (lb) spojeni s prstencem.