SK128395A3 - Pipe coupling and method of using it - Google Patents

Description

Oblasť techniky /·

Vynález sa týka rúrkovej spojky s uchytávacími prostriedkami na uchytenie aspoň jedného konca rúrky, keď uchytávacie prostriedky zahrnujú náustok a objímku, obklopujúcu na vonkajšej strane náustok v takej vzdialenosti, aby sa medzi náustkom a objímkou vytvorila prstencová priehlbina na uloženie konca rúrky, pričom uchytávacie prostriedky dalej zahrnujú aspoň jednu priehradku, ktorej jedna strana prilieha ku stene konca rúrky a ktorej druhá strana prilieha k prvej dutine pre plnenie tlakovou kvapalinou za účelom v podstate radiálneho pritlačenia priehradky ku stene konca rúrky. Vynález sa taktiež týka spôsobu uchytenia konca rúrky pri použití tejto rúrkovej spojky.

Doterajší stav techniky

Tieto rúrkové spojky sú používané pre mnohé účely, napr. pri inštalatérskych prácach, kde jedna alebo viacej rúrok má byť spojených dohromady takým spôsobom, aby vytvorili rozvodnú sieť pre vodu.

Rúrky pre takéto účely často pozostávajú celkom z kovu alebo plastu, ale naviac vedia takýchto rúrok sa stále viac používajú rúrky, ktoré sú zložené z vrstiev kovu a plastu a taktiež z rôznych vrstvených plastových materiálov, majúcich mechanické vlastnosti a dobrú tesnosť voči difúznemu prenikaniu kyslíka ako kov a taktiež vlastnosti zabraňujúce korózii ako plastové materiály a dobrú tesnosť voči difúznemu prenikaniu kyslíka ako niektoré z plastových materiálov. Tieto typy rúrok sú vyrábané vo velkých množstvách a sú rezané na vhodné dĺžky pre uvedené použitie.

Známe rúrkové spojky pre spojenie takýchto rúrok musia byť preto nutne vybavené časťami na uchytenie koncov rúrok. Tieto uchytávacie časti sú upravené tak, aby mohli byt deformované, aby poskytli buď trecie spojenie medzi koncom rúrky a rúrkovou spojkou alebo spojenie zďložené na zapadnutí rôznych geometrických tvarov konca rúrky a rúrkovej spojky do seba. U posledne uvedeného spôsobu spojenia musí byť vlastný koniec rúrky nutne vytvarovaný.

Všetky tieto známe rúrkové spojky vyžadujú použitie buď drahých špeciálnych nástrojov alebo aspoň dvoch bežných ručných nástrojov.

Naviac pri použití známych rúrkových spojok sú steny koncov rúrok vystavené zbytočným krútiacim silám alebo axiálnym silám vzhľadom k pozdĺžnej osi rúrky, ktoré obzvlášť v spojení s plastovými rúrkami a vrstvenými rúrkami môžu spôsobiť nechcené praskliny v rúrke a rozpojenie vrstiev u vrstvených rúrok a tým zapríčiniť netesnosti.

Rúrková spojka, známa z patentového dokumentu FR-A1-2622272, obsahuje prvok majúci vnútrajšok v tvare prstencovej komory. Po naplnení komory kvapalinou pod tlakom je prvok tlačený proti vonkajšiemu alebo vnútornému povrchu rúrky, aby tak bolo vytvorené tesné spojenie. Táto spojka však vyžaduje, aby tlaková kvapalina bola dodávaná z vonkajšieho zdroja. Ak je v spojení s touto spojkou využitý koniec rúrky, ktorý bol iba odrezaný z kusa rúrky bez ďalšieho následného opracovania, bude tento koniec rúrky držaný v rúrkovej spojke iba trením. Tomuto sa možno vyhnúť použitím riešenia, opísaného vo francúzskom spise FR-A1-2622272, s využitím konca rúrky majúceho zosilnený okraj.

Toto riešenie však, rovnako ako pri použití uvedeného vonkajšieho zdroja tlakovej kvapaliny, vyžaduje použitie špeciálnych nástrojov, ktoré nie sú bežne dostupné, napríklad na mieste stavby alebo v prípade, ked inštalácia je uskutočňovaná súkromnou osobou.

Zo spisov EP-A-0-122099 a EP-A-0338164 je známe zalisovanie rúrky do profilu hydrostatickým tlakom. Avšak tiež tieto spojky si vyžadujú použitie špeciálnych nástrojov, ktoré taktiež nie sú bežne dostupné.

Cielom vynálezu je preto poskytnúť rúrkovú spojku, ktorá si nevyžaduje použitie špeciálneho nástroja,, prípadne niekoľkých ručných nástrojov, a ktorá nevystavuje koniec rúrky vyššie uvedeným nežiadúcim krútiacim alebo axiálnym silám.

Podstata vynálezu

Tento ciel je dosiahnutý rúrkovou spojkou s uchytávacími prostriedkami na uchytenie aspoň jedného konca rúrky, keď uchycovacie prostriedky zahrnujú náustok a objímku, obklopujúcu na vonkajšej strane náustok v takej vzdialenosti, aby sa medzi náustkom a objímkou vytvorila prstencová priehlbina na uloženie konca rúrky, pričom uchytávacie prostriedky ďalej zahrnujú aspoň jednu priehradku, ktorej jedna strana prilieha ku stene konca rúrky a ktorej druhá strana prilieha k prvej dutine na plnenie tlakovou kvapalinou za účelom v podstate radiálneho pritlačenia priehradky k stene konca rúrky, podlá vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že prvá dutina je prepojená s druhou, kvapalinou naplnenou uzavretou dutinou, ktorá je umiestnená v rúrkovej spojke, pričom v kvapaline môže byť vytvorený hydrostatický tlak, a že aspoň časť povrchu prstencovej priehlbiny je vybavená profilom pre zatlačenie časti povrchu v radiálnom smere do materiálu steny rúrky.

Uvedený ciel sa ďalej dosahuje spôsobom uchytenia steny konca rúrky v rúrkovej spojke, keď koniec rúrky je vložený medzi náustok a objímku obklopujúcu po vonkajšej strane náustok, pričom priehradka sa deformuje a pevne spolupôsobí so stenou konca rúrky tak, že profil na náustku alebo na objímke sa radiálne vtlačí do materiálu steny rúrky, pričom tlak kvapaliny je vytvorený v prvej dutine, na^zštrane priehradky odvrátenej od steny konca rúrky, vyvolaním hydrostatického tlaku v druhej, kvapalinou naplnenej uzavretej dutine, umiestnenej v rúrkovej spojke a udržujúcej deformáciu priehradky.

Takto je zaistené, že tlak priehradky pôsobí na steny konca rúrky v podstate radiálnymi silami, čím sa dosahuje zachytenie konca rúrky bez vystavenia steny rúrky krútiacim a axiálnym silám.

Ďalej je zrejmé, že spoj takto vytvorený môže odolávať veíkým tlakom vody, ktoré môžu napríklad nastať pri účinku takzvaného tlakového rázu, pretože koniec rúrky je deformovaný plasticky a je zachytený v zahĺbeniach profilu. Naviac je možné jednoduchým prostriedkom nastaviť potrebný hydrostatický tlak, čo odstraňuje nutnosť použitia niekoíkých ručných nástrojov, či rôznych špeciálnych nástrojov.

Pokiaí je použitá druhá dutina, ako je uvedené v nárokoch 3 a 4, je možné potrebný tlak kvapaliny nastaviť iba pomocou páru klieští, skrutkovača, malého francúzskeho kíúča, šesťhranného kľúča a pod.

Výhodné uskutočnenie podía nároku 5 umožňuje zaistiť maximálnu deformáciu priehradky a ochrániť závit skrutky proti strhnutiu a taktiež vždy umožňuje, aby priehradka bola utesnená pri správne stanovenom tlaku.

Použitie tlakom vytvrditeínej kvapaliny v rúrkovej spojke, ako je uvedené v nároku 6 zaisťuje, že uchytenie rúrkovej spojky bude časovo stále, z čoho potom vyplýva aj zlepšená ochrana proti netesnostiam.

Nárok 7 opisuje výhodné uskutočnenie na dosiahnutie potrebného tlaku kvapaliny chemickou expanziou v uzavretom priestore. Toto umožňuje jednoduchý spôsob riadenia tlakového rázu na priehradku a to jednoduchým dávkovaním chemickej látky, ktorá predstavuje aktívnu časť v uVedenom expanznom procese.

Uskutočnenie podlá nároku 9 zaisťuje, že rúrka je zachytená aj v prípade, že tlak kvapaliny poklesne. Naviac je zaistené, že rúrkový spoj je po zostavení obťažne rozoberatelný.

Uskutočnenie podlá nároku 10 naopak umožňuje opätovné použitie rúrkovej spojky po rozobraní spoja rúrok.

Prehlad obrázkov na výkresoch

Uskutočnenie vynálezu bude dalej podrobnejšie opísané s odkazmi na výkresy, kde:

obrázok 1 predstavuje pohlad na rez uchytávacích častí na prijatie jedného konca rúrky v rúrkovej spojke, obrázok 2 predstavuje rez z obr. 1, ale už s vloženým koncom rúrky, ¹ obrázok 3 predstavuje rez podobný rezu z obrázku 2, ale s deformovanou priehradkou, obrázok 4 predstavuje pohlad na rez priamym spojom podlá predloženého vynálezu, upraveného na spojenie koncov dvoch rúrok, obrázok 5 predstavuje T-kus podlá predloženého vynálezu, upravený na spojenie koncov troch rúrok, a obrázok 6 predstavuje pohľad na rez uskutočnením podľa predloženého vynálezu, kde priehradka je umiestnená pri náustku na vnútornej strane rúrky.

/.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Rúrková spojka môže byt vybavená radom, alebo aspoň jedným pripojovacím miestom na pripojenie rúrok, ktoré sú pripojené svojimi koncami pomocou pripojovacích prostriedkov, ktoré sú súčastou rúrkovej spojky. Obrázok 1 znázorňuje rez jednoduchým pripojovacím miestom v rúrkovej spojke, podľa predloženého vynálezu, na pripojenie rúrky s kruhovým prierezom. Pripojovácie prostriedky sú vytvorené náustkom 1 s kruhovým prierezom, prebiehajúcim okolo osi symetrie a majúcim priechodný otvor 4, pričom uvedený náustok 1 je vybavený na svojej vonkajšej strane profilom 3, tvoreným jedným alebo viac zahĺbeniami, v ktorých môžu byt podľa potreby umiestnené tesniace krúžky 2^.

Ďalej sú uchytávacie prostriedky tvorené objímkou 5, ktorej vnútorná strana je vybavená priehradkou 7, tvoriacou prvú dutinu 6 prepojenú s druhou dutinou 8 pomocou kanálika 10.

Druhá dutina 8 je tvorená otvorom so závitmi, ktorý je uzavretý pomocou skrutky 9. Prvá a druhá dutina 6 a 8 a kanálik 10 sú naplnené kvapalinou.

Uchytávacie časti týmto vytvárajú prstencovú priehlbinu 13, v ktorej je umiestnená stena konca 12 rúrky tak, ako to znázorňuje obrázok 2. V tejto situácii slúži na dočasné uchytenie rúrky tesniaci krúžok 2.

Obrázok 3 ďalej znázorňuje spoj rúrkovej spojky a konce 12 rúrky po nasledujúcom utesnení uchytávacích častí.

Utiahnutím skrutky 9 sa zmenšuje objem druhej dutiny 8 tak, že kvapalina obsiahnutá v tejto druhej dutine 8, je kanál ikom 10 natlačená za vysokého tlaku do prvej dutiny 6, kde spôsobí deformáciu membrány, aby táto vošla do styku so stenou 12 konca rúrky. Tento uzatvárací tlák, vyvinutý priehradkou 7 na stenu 12 konca rúrky, môže byť napríklad taký velký, ako je ukázané na obrázku 3, že stena 12 rúrky je zatlačená do zahĺbenia profilu 3./ vytvárajúc tak geometrické uzamknutie, alebo tlak môže byt taký malý, že stena konca 12 rúrky sa nedeformuje, ale je dostatočný na to, aby sa vytvorilo trenie medzi spojovacími časťami a koncom rúrky a aby sa tak zaistilo uchytenie rúrky pri jej prevádzke.

Toto môže byť zaistené napríklad tak, že otvor vybavený závitmi, má vopred stanovenú hĺbku, z čoho vyplýva, že priehradka 7 môže byť deformovaná práve len s požadovanou veíkosťou deformácie. Toto ďalej umožňuje, aby priehradka mohla byt pritlačená ku stene konca 12 rúrky s presne definovaným tlakom.

Ako bude z ďalšieho zrejmé, spojovací proces vyžaduje len utiahnutie skrutky 9 po vložení konca 12 rúrky do priehlbiny 13, takže k tejto činnosti, t.j. uskutočneniu celého spojovacieho postupu, je potrebný len jednoduchý ručný nástroj napríklad šesthranný kíúč. Ako je ďalej zrejmé, pri tomto spôsobe uchytenia sa uplatňuje iba radiálny tlak na stenu konca 12 rúrky, čím sa neuplatnia bezúčelné krútiace a axiálne sily, pôsobiace na koniec 12 rúrky, ktoré by napríklad mohli viest k nechceným mechanickým deformáciám.

Je samozrejmé, že potrebný hydraulický tlak, ktorý vyvolá deformáciu priehradky 7, môže byt vyvolaný inými.prostriedkami než pomocou otvoru so závitmi a skrutky, ako je to znázornené na obrázkoch 1, 2 a 3. Skrutka môže byt nahradená napríklad hladkým otvorom, v ktorom je miesto skrutky vložený piest, pričom piest je posúvaný, napr. pomocou jednoduchého páru klieští.

Hydraulický tlak môže byť tiež vyvolaný použitím chemickej expanzie, pričom dutina 8 je vybavená látkou, ktorú možno aktivovať, aby chemicky expandovala. Táto expanzia môže byť aktivovaná z vonkajšku rúrkovej spojky. Chemická expanzia môže byť napríklad uskutočnená tak, že malé množstvo výbušnej látky je umiestnené v druhej dutine 8, pričom aktivácia tejto výbušnej látky môže byť napríklad uskutočnená známym spôsobom pomocou zapaľovača, umiestneného v skrutke 9. V praxi je možné stanoviť veľkosť výbušnej náplne pre tento uvažovaný účel.

Pre daný účel je tiež možné, aby skrutka 9 bola nahradená dýzou, do ktorej je umiestnené ústie napríklad pištole na nastreľovanie klincov. Potrebný tlak je teda dodávaný do dýzy jednoduchým spôsobom, odpálením výbušnej nálože v pištoli na nastreľovanie klincov.

Obrázok 4 a 5 znázorňuje rúrkové spojky podľa predloženého vynálezu, a to priamy spoj na spojenie dvoch rúrok za účelom ich predĺženia a T-kus na spojenie troch rúrok zvierajúcich navzájom uhol 90°. Ako je vidieť z týchto obrázkov, prvé dutiny 6 za priehradkami 7 sú navzájom prepojené, čím sa umožňuje súčasné upevnenie všetkých rúrok k rúrkovej spojke utiahnutím skrutky 9.. Takto je možné postupovať v princípe pri akomkoľvek uskutočnení rúrkovej spojky.

Obrázok 6 znázorňuje uskutočnenie predloženého vynálezu, u ktorého je priehradka 7 umiestnená na vonkajšej strane náustku, priliehajúceho ku stene konca rúrky, pričom zahĺbenia profilu 2 sú umiestnené na vnútornej strane objímky 5.

Ako je z vyššie uvedeného zrejmé, môžu byť na vytvorenie hydrostatického tlaku použité najrôznejšie médiá. V určitých prípadoch, keď je požadované obzvlášť bezpečné spojenie, môže byť použité ako tlakové médium kvapalina, ktorá môže byt po utesnení rúrkovej spojky aktivovaná, čím dôjde k jej vytvrdeniu. Takouto tekutinou môže byť napríklad tekutý epoxid, plnený malými sklenenými gulôčkami obsahujúcimi tužidlo, pričom tieto sklenené gulôčky sú pri utesňovaní rúrkovej spojky rozbité následným zvyšovaním tlaku, čím dôjde k vytvrdeniu epoxidu.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁRO K Y

   1. Rúrková spojka s uchytávacími prostriedkami na uchytenie aspoň jedného konca rúrky, keď uohytávacie prostriedky zahrnujú náustok (1) a objímku (5), obklopujúcu na vonkajšej strane náustok (1) v takej vzdialenosti, aby sa medzi náustkom (1) a objímkou (5) vytvorila prstencová priehlbina (13) na uloženie konca (12) rúrky, pričom uchytávacie prostriedky ďalej zahrnujú aspoň jednu priehradku (7), ktorej jedna strana prilieha ku stene konca (12) rúrky a ktorej druhá strana prilieha k prvej dutine (6) pre plnenie tlakovou kvapalinou za účelom v podstate radiálneho pritlačenia priehradky (7) ku stene konca (12) rúrky, vyznačujúca sa tým, že prvá dutina (6) je prepojená s druhou, kvapalinou naplnenou uzavretou dutinou (8), ktorá je umiestnená v rúrkovej spojke, pričom v kvapaline môže byt vytvorený hydrostatický tlak a že aspoň čast povrchu prstencovej priehlbiny (13) je vybavená profilom (3) na zatlačenie časti povrchu v radiálnom smere do materiálu steny rúrky.
2. 2. Rúrková spojka podlá nároku 1, vyznačujúca sa tým, že profil (3) má tvar jedného alebo viac prstencových zahĺbení .
3. 3. Rúrková spojka podlá nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že druhá, kvapalinou naplnená, uzavretá dutina (8) má stenu schopnú premiestnenia na vytvorenie hydrostatického tlaku v kvapaline.
4. 4. Rúrková spojka podlá niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúca sa tým, že druhá dutina (8) je tvorená otvorom so závitmi, umiestneným na vonkajšej strane rúrkovej spojky a vybaveným skrutkou (9) pre zaskrutkovanie do tohto otvoru.

   /5. Rúrková spojka podlá nároku 4, vyznačujúca sa tým, že závity v otvore so závitmi zasahujú do vopred stanovenej hĺbky.

   6. Rúrková spojka podlá niektorého z nárokov 1 až 5, vyznačujúca sa tým, že kvapalina je vytvrditelná tlakovým rázom.

   7. Rúrková spojka podlá nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že druhá dutina (8) obsahuje látku aktivovatelnú na dosiahnutie chemickej expanzie a dalej prostriedky na aktiváciu tejto látky pôsobením z vonkajšej strany rúrkovej spojky.

   8. Spôsob uchytenia steny konca (12) rúrky v rúrkovej spojke podlá niektorého z nárokov 1 až 7, ked koniec (12) rúrky je vložený medzi náustok (1) a objímku (5) obklopujúcu po vonkajšej strane náustok (1), vyznačujúci sa tým, že priehradka (7) sa deformuje a pevne spolupôsobí so stenou konca (12) rúrky tak, že profilový prostriedok na náustku (1) alebo na objímke (5) sa radiálne vtlačí do materiálu steny rúrky, pričom tlak kvapaliny je vytvorený v prvej dutine (6), na strane priehradky (7) odvrátenej od steny konca (12) rúrky, vyvolaním hydrostatického tlaku v druhej, kvapalinou naplnenej uzavretej dutine (8), umiestnenej v rúrkovej spojke a udržujúcej deformáciu priehradky (7) .

   9.

   10.

   Spôsob podlá nároku 8, vyznačujúci sa tým, (7) sa deformuje plasticky.

   Spôsob podlá nároku 8, vyznačujúci ,sa tým, (7) sa deformuje pružne, pričom v prvej udržuje kvapalina pod tlakom.

   že priehradka že priehradka dutine (6) sa

   ZOZNAM VZŤAHOVÝCH ZNAČIEK

   1 náustok

   2 tesniaci krúžok

   3 profil

   4 priechodný otvor
5. 5 obj ímka
6. 6 prvá dutina
7. 7 priehradka
8. 8 druhá dutina
9. 9 skrutka
10. 10 kanálik
11. 12 koniec rúrky
12. 13 priehlbina