PL173682B1 - Złącze końcówki rury ze sprężystego tworzywa sztucznego - Google Patents

Abstract

1 1. Zlacze koncówki rury ze sprezystego tworzywa sztucznego, wyposazone w lacz-- nik z tuleja zlaczna, wkladana do rozszerzo- nej koncówki rury i zaciskana w niej po jej skurczeniu sie, przy czym czesc tulei zlacznej ma zewnetrzna srednice wieksza od wewne- trznej srednicy koncówki rury i jest zaopa- trzona przynajmniej w jeden, wystajacy promieniowo kolnierz, znam ienne tym, ze tuleja zlaczna (3) lacznika (2) sklada sie z wewnetrznej czesci (4) o wiekszej srednicy zewnetrznej oraz z oddzielonej od niej przez kolnierz (6) zewnetrznej czesci (5), której srednica zewnetrzna jest w przyblizeniu rów- na wewnetrznej srednicy nierozszerzonej koncówki (8) rury (1 ) ze sprezystego tworzy- wa sztucznego, zas stosunek dlugosci tej zewnetrznej czesci (5) tulei zlacznej (3) do wewnetrznej srednicy nierozszerzonej kon- cówki (8) rury (1 ) wynosi od 1 do 2 . Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest złącze końcówki rury ze sprężystego tworzywa sztucznego, wyposażone w łącznik z tuleją złączną, wkładaną do rozszerzonej końcówki rury i zaciskaną w niej po jej skurczeniu się, przy czym część tulei złącznej ma zewnętrzną średnicę większą od wewnętrznej średnicy końcówki rury i jest zaopatrzona przynajmniej w jeden, wystający promieniowo kołnierz.

Znane są złącza rur wykonanych ze sprężystego tworzywa sztucznego, które mają właściwości zachowania, po uprzednim odkształceniu, pierwotnego kształtu i wymiarów, na przykład złącza rur wykonanych z wiązanych poprzecznie poliolefinów, zwłaszcza polietylenów (tak zwane rury PEX), które wracają do pierwotnego kształtu i wymiarów nawet w temperaturze pokojowej.

Rury tego rodzaju łączy się ze sobą przez rozszerzenie końcówki rury i włożenie do tej rozszerzonej końcówki tulei złącznej łącznika zaopatrzonej w kołnierz. Łącznik ten jest zwykle wykonany z metalu lub z tworzywa sztucznego takiego samego jak rura i zostaje zaciskowo zamocowany w końcówce rury, w wyniku jej skurczu po uprzednim rozszerzeniu. Tuleję zaciskową, wykonaną ze sprężystego tworzywa sztucznego, można również rozszerzać nasadzając ją na końcówkę rury, którą zaciska po skurczu.

Końcówka rury zwykle rozszerza się mechanicznie, pneumatycznie albo hydraulicznie za pomocą odpowiedniego przyrządu. Przyrząd ten jest zazwyczaj wyposażony w kilka segmentów szczęk, które są rozpychane przy użyciu odpowiedniego elementu rozpychającego z położenia

173 682 złożonego, w którym segmenty szczęk stykają się ze sobą, do położenia rozwartego, w którym rozszerzają one końcówkę rury.

Wadą takich znanych złączy rurowych jest, przede wszystkim, brak szczelności połączenia, zwłaszcza wówczas, gdy złącze poddane jest naprężeniom zginającym.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego złącza końcówki rury ze sprężystego tworzywa sztucznego, które umożliwi wyeliminowanie wymienionej wady i zapewni pełną · szczelność złącza, nawet w przypadku zginania rury.

Cel ten realizuje konstrukcja złącza końcówki rury ze sprężystego tworzywa sztucznego według wynalazku, w którym tuleja złączna łącznika składa się z wewnętrznej części o większej średnicy zewnętrznej oraz z oddzielonej od niej przez kołnierz - zewnętrznej części, której średnica zewnętrznajest w przybliżeniu równa wewnętrznej średnicy nierozszerzonej końcówki rury ze sprężystego tworzywa sztucznego, zaś stosunek długości tej zewnętrznej części tulei złącznej do wewnętrznej średnicy nierozszerzonej końcówki rury wynosi od 1 do 2.

Łącznik tworzący złącze rury jest korzystnie zaopatrzony w pojedynczy kołnierz.

Wysokość kołnierza tulei złącznej łącznika nad zewnętrzną powierzchnią wewnętrznej części tej tulei jest mniejsza od grubości ścianki końcówki rury.

Kołnierz tulei złącznej łącznika jest ograniczony przez zewnętrzną powierzchnię czołową i wewnętrzną powierzchnię czołową, przy czym powierzchnie te są prostopadłe do osi podłużnej tulei złącznej, a także przez zewnętrzną powierzchnię obwodową, nachyloną w kierunku zewnętrznej części tulei złącznej.

Końcówka rury tworzącej złącze ma na swej powierzchni wewnętrznej wystające do jej wnętrza zgrubienia.

Złącze według wynalazku jest ponadto wyposażone w pierścień zaciskowy ze sprężystego tworzywa sztucznego, nasunięty na zewnętrzną powierzchnię końcówki rury w miejscu, w którym znajduje się wewnątrz niej tuleja złączna.

Wewnętrzne zgrubienia uformowane z materiału rury, będące cechą charakterystyczną złącza końcówki rury według wynalazku, wykonanej ze sprężystego tworzywa sztucznego przerywają powierzchnie przylegania wewnętrznej powierzchni tej końcówki z zewnętrznymi powierzchniami rozchylonych szczęk przyrządu w czasie rozszerzania tej końcówki, skutecznie zabezpieczając jej wewnętrzną powierzchnię przed nacięciami lub skaleczeniami przez ostre krawędzie szczęk. Ponieważ ciecze przepływające przez rurę, zwłaszcza pod podwyższonym ciśnieniem, wnikają we wszelkie możliwe szczeliny, powodując nieszczelność złącza rurowego - wyeliminowanie tych nacięć i skaleczeń w rozwiązaniu według wynalazku - w istotny sposób polepsza szczelność złącza, natomiast występujące w złączu naprężenia zginające pojawiają się wyłącznie w obszarze zakończenia zewnętrznej części tulei złącznej.

Złącze rurowe według wynalazku jest łatwe i tanie w montażu oraz spełnia wszelkie warunki prób ciśnieniowych. Szczególnie dobra szczelność złącza zostaje osiągnięta wówczas, gdy wspomniane zgrubienia zostają uformowane w obszarze tulei złącznej, w której znajduje się jej wystający promieniowo kołnierz, dzięki czemu już w trakcie skurczu uprzednio rozszerzonej końcówki rury tworzy się wystarczające uszczelnienie łącznika i wewnętrznej powierzchni końcówki rury.

Wynalazekjest przykładowo wyjaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia złącze rurowe według wynalazku, w przekroju podłużnym, przy czym dolna część rysunku przedstawia końcówkę rury i zewnętrzny pierścień zaciskowy złącza w stanie rozszerzonym, natomiast górna część rysunku - to samo złącze w stanie skurczonym; fig. 2 złącze w postaci trójnika, w przekroju podłużnym; fig. 3 - oznaczoną okręgiem na fig. 2 część kołnierza, w powiększonym przekroju, a fig. 4 - końcówkę rury z tworzywa sztucznego z osadzonymi wewnątrz niej szczękami, kształtującymi zgrubienia na jej wewnętrznej powierzchni, w przekroju poprzecznym.

Przedstawione na fig. 1 złącze rury 1 ze sprężystego tworzywa sztucznego, a więc powracającego po pewnym czasie od zdjęcia obciążenia do pierwotnych wymiarów i kształtu, na przykład z wiązanego poprzecznie polietylenu (rura PEX), jest wyposażone w łącznik 2, z wystającą tuleją złączną 3, złożoną z grubszej wewnętrznej części 4 i z oddzielonej od niej

173 682 kołnierzem 6 - cieńszej zewnętrznej części 5. Łącznik ten może być wykonany z metalu albo z tworzywa sztucznego, korzystnie takiego, z jakiego jest wykonana rura 1.

W miejscu osadzenia tulei złącznej 3 łącznik 2 jest zaopatrzony w czołową powierzchnię stykową 7. Wewnętrzna część 4 tulei złącznej 3 ma średnicę zewnętrzną większą od średnicy wewnętrznej nierozszerzonej rury 1, zaś jej zewnętrzna część 5 ma średnicę zewnętrzną w przybliżeniu równą wewnętrznej średnicy nierozszerzonej rury 1, natomiast długość tej zewnętrznej części 5 tulei 3 jest równa lub około 2 razy większa od wewnętrznej średnicy rury 1. Łącznik 2 łączy się z rurą 1 przez włożenie tulei złącznej 3 do wnętrza rozszerzonej końcówki 8 rury 1, po czym nasadza się na złącze pierścień zaciskowy 10, wykonany z tego samego materiału co rura 1. Wewnętrzna średnica pierścienia zaciskowego 10 w stanie odprężonym jest taka sama jak zewnętrzna średnica nierozszerzonej rury 1.

Sposób wykonania złącza według wynalazku jest następujący:

Naprzód rozszerza się końcówkę 8 rury i otaczający ją pierścień zaciskowy 10 do stanu uwidocznionego w dolnej części (poniżej osi 9) fig. 1, na przykład za pomocą przyrządu rozszerzającego ze szczękami, po czym zsuwa się szczęki i wyjmuje przyrząd, a do rozszerzonej końcówki 8 rury wkłada się tuleję złączną 3 tak głęboko, aby jej czołowa powierzchnia 7 zetknęła się z czołowym obrzeżem tej końcówki 8, a równocześnie z czołowym obrzeżem pierścienia zaciskowego 10.

Po pewnym czasie zarówno końcówka 8, jak i pierścień zaciskowy 10 kurczą się do pierwotnego stanu przedstawionego w górnej części (powyżej osi 9) na fig. 1, umożliwiając uzyskanie szczelnego połączenia łącznika 2 z rurą 1. Połączenie to jest uszczelnione przez wewnętrzną powierzchnię końcówki 8 rury 1, zaciśniętej na kołnierzu 6 łącznika 2. Szczelne połączenie uzyskuje się również między wewnętrzną powierzchnią czołowego obrzeża końcówki 8 rury 1 i zewnętrzną czołową powierzchnią stykową 7 łącznika 2.

Łącznik 2, uwidoczniony na fig. 1, jest zaopatrzony na swej powierzchni w zewnętrzny gwint, umożliwiający wkręcenie go do wnętrza innego łącznika, wyposażonego w gwint wewnętrzny. Metalowy łącznik może mieć również postać kolanka zaopatrzonego po obydwu stronach w tuleje złączne albo postać trójnika 11 z trzema tulejami złącznymi 3 (fig. 2).

Figura 3 w powiększeniu przedstawia obszar kołnierza 6 tulei złącznej 3 według fig. 2. Wysokość tego kołnierza 6, ponad obwodową powierzchnią części wewnętrznej 4 tulei, jest mniejsza od grubości ściany rury 1 z tworzywa sztucznego, przy czym jego czołowe powierzchnie 12 i 13 są prostopadłe do osi 9 tulei złącznej 3, natomiast obwodowa powierzchnia zewnętrzna 14 jest nachylona do tej osi 9, tworząc z nią kąt 10-20°, korzystnie około 15°. Kołnierz 6 ma niewielką grubość, równą w przybliżeniu wysokości kołnierza, co umożliwia po skurczeniu się końcówki 8 rury 1, uzyskanie odpowiedniego nacisku uszczelniającego na kołnierz tulei złącznej 3, przy czym dzięki podanym uprzednio stosunkom wymiarowym tej tulei 3, występujące w trakcie jej wkładania - odkształcenia sprężyste końcówki 8 rury 1 nie wpływają niekorzystnie na to uszczelnienie.

W celu wyeliminowania możliwości nadcięcia wewnętrznej powierzchni końcówki 8 rury 1 przez szczęki 22 przyrządu w trakcie jej rozpychania (co ma oczywiście negatywny wpływ na skuteczność uszczelnienia), górna część tych szczęk jest zaopatrzona na części obwodu w przedstawione na fig. 4 ciągłe przewężenia 32 lub odcinkowe przewężenia 33, które przerywają, w rozchylonym położeniu tych szczęk 22, powierzchnie styku z wewnętrzną powierzchnią końcówki 8 rury 1, tworząc na jej wewnętrznej powierzchni - korzystnie w obszarze zetknięcia szczęk 22 z ich powierzchnią walcową - ciągłe zgrubienia 30 lub odcinkowe zgrubienia 31. Ciągłe lub przerywane zgrubienia 30 i 31 mają grubość zmniejszającą się w kierunku od krawędzi poszczególnych szczęk 22 do ich środka. Szerokość zgrubień 30 i 31 jest nieco większa od szerokości kołnierza 6 łącznika rurowego 2, zaś ich położenie odpowiada położeniu kołnierza 6 tulei złącznej 3 po jej włożeniu do wnętrza rozszerzonej końcówki 8 rury 1.

Figura 4 przedstawia w swej części środkowej liniami przerywanymi przekrój poprzeczny szczęk 22 przyrządu w położeniu złożonym, w którym są one wsuwane do wnętrza nierozszerzonej końcówki 8 rury 1. Natomiast liniami ciągłymi - rozchylone położenie tych szczęk 22, powodujące rozszerzenie końcówki 8 rury 1 (która pokazana jest w stanie rozszerzonym).

173 682

Odcinkowe, przerywane przewężenia 33 są pokazane w środkowej, górnej części rysunku na złożonych szczękach 22, przy czym głębokość tych przewężeń wzrasta w kierunku krawędzi szczęk 22. W stanie rozszerzonym rury 1 przewężenia 33 formują miejscowe zgrubienia 30, 31.

W dolnej, środkowej części fig. 4 uwidocznione są, usytuowane na całej szerokości szczęk 22, ciągłe przewężenia 32, mające również zmienną głębokość, która jest największa na krawędzi szczęk 22. W czasie rozszerzania rury 1 uformowane są przez te przewężenia 32 zgrubienia 30 o największej grubości w rejonie krawędzi szczęk 22.

Wynalazek nie jest oczywiście ograniczony do omówionych i zilustrowanych przykładów rozwiązań konstrukcyjnych, lecz może mieć różne modyfikacje i zmiany, spełniające jednak warunki zastrzeżeń patentowych. Łącznik rurowy może być wykonany z innego materiału, na przykład z tworzywa polimerowego lub z materiału ceramicznego, albo też ze spieku metalowo-ceramicznego, może mieć również większą liczbę kołnierzy.

173 682

r Λ ?	5		3 2.
ΙΔ\ΑΑ\Λ \\.\ W A W1
i'	s , / / / /'////A
L·-.......

Fg.1 δ 7

7T<źl ig. 2

Fig.

~Z=z=r\

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Złącze końcówki rury ze sprężystego tworzywa sztucznego, wyposażone w łącznik z tuleją złączną, wkładaną do rozszerzonej końcówki rury i zaciskaną w niej po jej skurczeniu się, przy czym część tulei złącznej ma zewnętrzną średnicę większą od wewnętrznej średnicy końcówki rury i jest zaopatrzona przynajmniej w jeden, wystający promieniowo kołnierz, znamienne tym, że tuleja złączna (3) łącznika (2) składa się z wewnętrznej części (4) o większej średnicy zewnętrznej oraz z oddzielonej od niej przez kołnierz (6) zewnętrznej części (5), której średnica zewnętrzna jest w przybliżeniu równa wewnętrznej średnicy nierozszerzonej końcówki (8) rury (1) ze sprężystego tworzywa sztucznego, zaś stosunek długości tej zewnętrznej części (5) tulei złącznej (3) do wewnętrznej średnicy nierozszerzonej końcówki (8) rury (1) wynosi od 1 do 2.
2. 2. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że jego łącznik (2) jest zaopatrzony w pojedynczy kołnierz (6).
3. 3. Złącze według zastrz. 2, znamienne tym, wysokość kołnierza (6) tulei złącznej (3) łącznika (2) nad zewnętrzną powierzchnią wewnętrznej części (4) tej tulei (3) jest mniejsza od grubości ścianki końcówki (8) rury (1).
4. 4. Złącze według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że kołnierz (6) tulei złącznej (3) łącznika (2) jest ograniczony przez zewnętrzną powierzchnię czołową (12) i wewnętrzną powierzchnię czołową (13), przy czym powierzchnie te są prostopadłe do osi podłużnej (9) tulei złącznej (3), a także przez zewnętrzną powierzchnię obwodową (14), nachyloną w kierunku zewnętrznej części (5) tulei złącznej (3).
5. 5. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że końcówka (8) rury (1) ma na swej powierzchni wewnętrznej wystające do jej wnętrza zgrubienia ciągłe (30) lub przerywane (31).
6. 6. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że jest wyposażone w pierścień zaciskowy (10) ze sprężystego tworzywa sztucznego, nasunięty na zewnętrzną powierzchnię końcówki (8) rury (1) w miejscu, w którym znajduje się wewnątrz niej tuleja złączna (3).