Вставний трубний з’єднувач з вдосконаленим затискним вузлом
Номер патенту: 104304
Опубліковано: 27.01.2014
Автори: Брістоу Едріан Девід, Брокман Герт, Фішер Реймонд, Фардон Марк, Саткліфф Стівен
Формула / Реферат
1. Затискний вузол (5) для вставного трубного з'єднувача (1) для запобігання витяганню вставленої труби (4) із з'єднувача (1), причому вузол (5) містить затискний засіб (8) і опорний елемент (10), причому затискний засіб (8) має похилі зубці (11), що проходять радіально всередину, і похилі лапки (12), що проходять радіально назовні, і опорний елемент (10) містить кільцевий паз (15) для розміщення лапок (12) затискного засобу (8), причому паз (15) сформований між зовнішньою стінкою (18), повернутою до зовнішньої сторони лапок (12), і внутрішньою стінкою (16), повернутою до внутрішньої сторони лапок (12), при цьому ширина (X) паза (15) в радіальному поперечному перерізі звужується поблизу входу (Е) паза (15) і розширюється до основи (В) паза (15).
2. Затискний вузол (5) за п. 1, в якому внутрішня стінка (16) біля входу (Е) паза закінчується опукло-округленою кромкою (20).
3. Затискний вузол (5) за п. 1 або 2, в якому зовнішня стінка (18) проходить поза пазом (15) і продовжується увігнуто-округленим уступом (22), що служить стопором і/або точкою опори для затискного засобу (8).
4. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, в якому опорний елемент (10) містить опору (17) з по суті трикутним перерізом, при цьому радіально зовнішня сторона цієї опори (17) формує внутрішню стінку (16) паза (15).
5. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, що також містить ущільнення (6), розташоване далі затискного засобу (8) в напрямку (І) вставляння, для забезпечення ущільнення між вставленою трубою (4) і оточуючим з'єднувачем (1).
6. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, в якому розміри затискного засобу (8) і внутрішньої стінки (16) такі, що затискний засіб (8) в ненавантаженому стані спирається кінцями його лапок (12) на частину внутрішньої стінки (16), яка розташована поблизу входу (Е) паза (15) щонайменше ближче до входу (Е) паза (15), ніж до основи (В).
7. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, в якому затискний засіб (8) має непарну кількість зубців (11).
8. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, в якому зубці (11) затискного засобу (8) мають ширину (w), яка по суті дорівнює ширині (w') інтервалів між суміжними зубцями (11) щонайменше при вимірюванні по початковій окружності (S), яка відповідає зовнішній окружності труби (4), яка при використанні може бути вставлена в затискний вузол (5).
9. Ряд затискних вузлів (5) за будь-яким з пп. 1-8, для вставних з'єднувачів (1) різних розмірів для відповідності діапазону діаметрів труб, в якому коефіцієнт перекриття кожного затискного вузла (5) є по суті постійним в діапазоні діаметрів, при цьому коефіцієнт перекриття визначений як колова довжина, по якій затискний засіб (8) входить в контакт із вставленою трубою (4), виражена в процентах від повної колової довжини конкретної труби.
10. Ряд затискних вузлів (5) за п. 9, в якому величина коефіцієнта перекриття вища ніж приблизно 30 %, переважно вища ніж приблизно 40 % і нижча ніж приблизно 70 %, переважно нижча ніж приблизно 60 %, найбільш переважно, приблизно 50 %.
11. Ряд затискних вузлів (5) за п. 9 або 10, в якому величина коефіцієнта перекриття в діапазоні діаметрів відхиляється менше ніж на +/-5 % номінальної величини.
12. Ряд затискних вузлів (5) за будь-яким з пп. 9-11, в якому кожен затискний засіб (8) має однакову кількість зубців (11) у всьому діапазоні діаметрів.
13. Ряд затискних вузлів (5) за будь-яким з пп. 9-12, в якому кількість зубців в затискному засобі (8) збільшується з діаметром труби, для якої призначені відповідні затискні вузли (5).
14. Вставний трубний з'єднувач (1), що містить гніздо (2) для прийому труби (4) і затискний вузол (5) за будь-яким з пп. 1-8.
Текст
Реферат: Винахід стосується затискного вузла (5) для вставного трубного з'єднувача (1), а також забезпеченого ним з'єднувача. Такий затискний вузол запобігає витяганню вставленої труби (4) із з'єднувача. Вузол містить затискний засіб і опорний елемент (10). Затискний засіб містить похилі зубці (11), що проходять радіально всередину, і похилі лапки (12), що проходять радіально назовні. Опорний елемент містить кільцевий паз (15) для розміщення лапок затискного засобу. Паз сформований між зовнішньою стінкою (18), повернутою до зовнішньої сторони лапок, і внутрішньою стінкою (16), повернутою до внутрішньої сторони лапок. Ширина (X) паза в радіальному поперечному перерізі звужується поблизу входу (Е) паза і розширюється до основи (В) паза. UA 104304 C2 (12) UA 104304 C2 UA 104304 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується затискного вузла для використання в трубному з'єднувачі вставного типу, в якому затискний вузол призначений для утримання вставленої в з'єднувач труби, коли вказана труба навантажена. Винахід також стосується з'єднувачів, забезпечених таким затискним вузлом. Затискні вузли відомі, наприклад, з документа JP2005180654. На фіг. 6 показаний відомий вузол з щойно вставленою трубою, на фіг. 7 показаний той же затискний вузол з вставленою навантаженою трубою (в напрямку витягування). Затискний вузол містить кільцевий затискний засіб з V-подібним або сідлоподібним перерізом, що має похилі зубці, які проходять радіально всередину, і похилі лапки, що проходять в радіальному напрямку назовні. Вузол також містить опорний елемент, що містить конічний паз для розташування лапок затискного засобу. Паз утворений між похилою зовнішньою стінкою і похилою внутрішньою стінкою, які мають однаковий кут нахилу. Цей кут заданий більшим, ніж кут лапок затискного засобу. У цьому описі термін "похилий" розглядається відносно центральної осі з'єднувача. Перед вставлянням труби цей відомий затискний засіб буде спиратися кінцями його лапок на внутрішню похилу стінку паза, при цьому кінці його зубців проходять в канал для труби. У ході вставлянні труба буде прикладати крутний момент до цих зубців, таким чином, спричиняючи їх відхилення назовні, тобто, з каналу труби. Одночасно затискний засіб буде втягуватися в осьовому напрямку, спричиняючи рух кінців лапок вздовж внутрішньої стінки і назовні в результаті того факту, що кут нахилу цієї внутрішньої стінки більший кута нахилу лапок. Недолік цього відомого затискного вузла полягає в тому, що деформація зубців і лапок вимагає відносно великої сили для вставляння. Крім того, енергія деформації, що утворюється в затискному засобі, спричиняє достатньо сильне зміщення до зовнішньої поверхні труби. Це може спричиняти утворення подряпин на зовнішній поверхні, що ускладнює створення герметичного ущільнення навколо вказаної поверхні, яка знаходиться після затискного засобу (в напрямку вставляння). У результаті, необхідно виконувати ущільнення або проти внутрішньої сторони труби, або проти зовнішньої сторони труби перед затискним засобом. Перший варіант (показаний у вищевказаному документі попереднього рівня техніки JP 2005180654) вимагає, щоб з'єднувач був забезпечений додатковою втулкою для утримання ущільнення в трубі. Такий з'єднувач з внутрішнім ущільненням не придатний для будь-якого типу труб, наприклад, не придатний для мідних труб. Другий варіант (ущільнення перед затискним засобом) може приводити до погрішностей встановлення. Труба може бути вставлена недостатньо далеко, оскільки опір ущільнюючого кільця може викликати помилкове припущення монтера, що з'єднання було вже зроблене. Труба з часом може прорватися під час використання, оскільки вона не буде належно утримуватися затискним засобом. Метою даного винаходу є одержання затискного вузла вищевказаного типу, який долає або щонайменше зменшує недоліки відомого затискного вузла. З цією метою затискний вузол згідно з винаходом відрізняється тим, що паз для розташування лапок затискного засобу має ширину, яка при погляді на радіальний переріз збільшується від сторони входу паза до сторони основи паза. Завдяки такій конфігурації, лапки, розташовані в пазу, можуть повертатися на певний кут, таким чином, дозволяючи повертатися всьому затискному засобу (тобто, навколо тангенціальної осі). Таким чином, піддаючись впливу крутного моменту при вставлянні труби, замість деформації або відхилення зубці будуть (щонайменше спочатку) повертатися без перешкод. Оскільки поворот затискного засобу буде вимагати меншої сили, ніж деформація зубців, зусилля для вставляння може бути зменшене. Крім того, ризик пошкодження труби зубцями зменшується, оскільки сила пружної деформації, яка зміщує зубці до зовнішньої поверхні труби, буде набагато меншою або буде відсутня взагалі. У результаті, ущільнення може бути розташоване після затискного засобу, тобто, навколо частини труби, яка вже пройшла затискний засіб. Це може запобігати вказаним вище незручностям, пов'язаним з попереднім ущільненням або внутрішнім ущільненням. Розширення паза може бути будь-яким, наприклад, лінійним, прогресивним, дегресивним і т. д. Згідно з іншим об'єктом винаходу, внутрішня стінка може бути забезпечена опукло-зігнутою або округленою кромкою на вході паза. Така кромка може діяти як стопор для затискного засобу в напрямку вставляння і може також діяти як точка опори. У результаті, зупинка і/або поворот затискного засобу можуть статися в певному заданому місці. Як таку, поведінку затискного засобу під час з'єднання труби можна контролювати щонайменше до деякого ступеня, що дозволяє конфігурувати іншу частину опорного елемента (зокрема, геометрію паза) для утримання і подальшого спрямування затискного засобу в переважному напрямку. 1 UA 104304 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Згідно з іншим об'єктом винаходу, зовнішня стінка, що проходить за межі паза, може бути забезпечена увігнуто-зігнутим або округленим уступом. Цей уступ буде діяти як стопор для затискного засобу, коли вставлена труба буде навантажена, таким чином, обмежуючи рух труби і затискного засобу в напрямку витягування. Уступ також може діяти як точка опори для затискного засобу, дозволяючи засобу повертатися в потрібне положення, за допомогою чого зубці глибше врізаються в трубу. Завдяки особливій формі уступу, тобто, увігнуто-зігнутий, затискний засіб буде зупинений в певному заданому положенні незалежно від його точної орієнтації в цьому положенні (тобто, його кута повороту навколо тангенціальної осі) і незалежно від його деформації в цьому положенні (тобто розміру його вершини, визначеного мірою, до якої його зубці і/або лапки були відхилені всередину або назовні під час попереднього процесу вставляння і витягування). Це відрізняється, наприклад, від V-подібного уступу, показаного в раніше згаданому документі попереднього рівня техніки JP2005180654, згідно з яким точне положення зупинки і подальші можливості повороту затискного засобу будуть дуже залежати від миттєвої орієнтації і деформації затискного засобу, коли він досягає уступу. Ці миттєва орієнтація і деформація затискного засобу можуть змінюватися вмить, наприклад, в результаті діапазону допусків для зовнішнього діаметра використовуваних труб. Наприклад, з трубами відносно великого зовнішнього діаметра зубці можуть відхилятися далі до того моменту, коли затискний засіб досягає уступу, ніж з меншими трубами. Як наслідок, вершина затискного засобу буде меншою і буде притягнута далі в V-подібний уступ при витягуванні труби. Це не тільки викличе зупинку витягування труби в більш пізньому положенні, але також і спричинить заклинювання затискного засобу в уступі, таким чином, що дає невелику можливість повертатися, щоб дозволити зубцям збільшувати своє захоплення на трубі. Якщо вони проходять дуже далеко в уступ, лапки затискного засобу можуть навіть витіснятися з паза, що може бути шкідливим для хорошого функціонування затискного засобу. Таким чином, геометрія затискного вузла згідно з винаходом взаємодіє таким чином, щоб дозволити затискному засобу діяти належно згідно із заданою схемою і по суті незалежно від зовнішніх змінних, таких як технологічні допуски для зовнішнього діаметра труби і/або змін умов навантаження на трубу. Як наслідок, затискний вузол може бути розроблений для того, що мати хороші характеристики вставляння (наприклад, мале зусилля для вставляння, невелике дряпання поверхні труби і т. д.) і хороші властивості утримання (наприклад, ефективне затискне зусилля, що викликає мінімальне пошкодження і послаблення труб, обмежену глибину проникнення зубців і т. д.). Обмеження глибини проникнення зубців, згідно з даним винаходом, може здійснюватися за допомогою регулювання максимального кута повороту затискного засобу. Це, в свою чергу, може бути зроблене за допомогою зачеплення конструкцій уступу і паза один з одним, коли уступ може точно встановити кінцеве положення затискного засобу, як описано вище, і коли паз може з часом визначати максимальний допустимий кут повороту пристрою у вказаному кінцевому положенні. Відповідно, максимальний кут повороту зубців і, за допомогою цього, їх глибину проникнення в трубу можна точно регулювати. Це, зокрема, може стосується багатошарових труб, таких як труби з бар'єрним шаром або металопластикові труби. Це може сприяти запобіганню проникненню зубців крізь певний шар, що могло б, наприклад, порушувати цілісність труби або приводити до електрокорозії (у випадку з металопластиковою трубою). Згідно з іншим об'єктом винаходу, кількість зубців затискних вузлів може бути непарною. Така непарна кількість зубців може полегшити осьове вирівнювання при вставлянні труби. Згідно з іншим об'єктом винаходу, ширина зубців може по суті дорівнювати ширині інтервалів між суміжними зубцями щонайменше при вимірюванні в початковій окружності, що відповідає зовнішній окружності труби, яка при використанні може бути вставлена в затискний вузол, тобто, труби, для якої призначений затискний вузол. (Нагадаємо, що труби звичайно відповідають стандартним діаметрам. Відповідно, трубні з'єднувачі і затискні вузли також відповідають стандартним розмірам відповідно до вказаних стандартних розмірів труб). З такою конструкцією забезпечується те, що ширина не затиснутих частин труби буде по суті дорівнювати ширині затиснутих частин труби, приводячи до одержання коефіцієнта перекривання приблизно 50 % з перевагами, які будуть вказані нижче. У цьому описі коефіцієнт перекриття визначений як колова довжина, по якій затискний вузол, зокрема, його зубці входять в контакт з вставленою трубою, і виражений як процентне відношення до повної колової довжини вказаної труби. Згідно з іншим об'єктом винаходу, затискний вузол може використовуватися для з'єднання труб різного зовнішнього діаметра. У такому випадку, коефіцієнт перекриття відповідних затискних вузлів, переважно, зберігається по суті постійним у всьому діапазоні діаметрів. 2 UA 104304 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Завдяки цьому, виникнення явища, названого "відкушуванням", можна зменшити, особливо для труб відносно великого зовнішнього діаметра, наприклад, більше 20 мм. Було виявлено, що затискні вузли попереднього рівня техніки мають тенденцію збільшувати їх коефіцієнт перекриття із збільшенням діаметра труби. Наприклад, для відносно малих труб коефіцієнт перекриття може становити приблизно 40 %, тоді як для великих труб коефіцієнт перекриття може становити 60 % або більше. Заявник виявив, що межа міцності затиснутої труби значною мірою визначається "не затиснутими" частинами, тобто, частинами труби, що проходять між суміжними зубцями затискного вузла. Якщо ці не затиснуті частини стають дуже малими, локальні напруження можуть досягнути точки, коли вказані частини починають піддаватися пластичній деформації, що неминуче приводить до "відкушування" труби. Таким чином, за допомогою вибору належного коефіцієнта перекриття і підтримки цього коефіцієнта постійним у всьому діапазоні діаметрів, може бути досягнута постійна цілісність у всьому діапазоні діаметрів. Звичайно, на сприйнятливість до явища відкушування можуть впливати інші параметри, такі як товщина стінки відповідних труб, матеріал труби і/або затискного вузла, глибина "закушування" затискних зубців, загальних умов навантаження, яким піддаються труби і т. д. Тому оптимальний коефіцієнт перекриття може відрізнятися для діапазонів і призначеного застосування. Загалом, переважний коефіцієнт перекриття буде вищим 30 %-40 % для забезпечення того, що зубці будуть мати достатню міцність і буде досягнуто достатнє повне затискне зусилля, і буде нижчим 60 %-70 %, для забезпечення того, що не затиснуті частини будуть мати достатню міцність для запобігання такому пошкодженню, як відкушування. Коефіцієнт перекриття, що становить приблизно 50 %, може забезпечувати оптимальні результати, забезпечуючи достатнє захоплення, з одного боку, і зберігаючи цілісність труби, з іншого боку. Потрібно зазначити, що термін "постійний" не повинен інтерпретуватися як такий, що дуже обмежує. Термін "по суті" був доданий, щоб допускати певні допуски, наприклад, +/-5 % відносно постійної номінальної величини, оскільки на практиці фактичний коефіцієнт перекриття може показувати деякі відхилення від номінальної величини в результаті неминучих технологічних допусків, і для з'єднувачів і для затискних вузлів безпосередньо, а також для зовнішнього діаметра труб, для яких призначені з'єднувачі. Постійний коефіцієнт перекриття може бути одержаний за допомогою збільшення кількості зубців із збільшенням зовнішнього діаметра при збереженні їх розмірів по суті постійними. В альтернативному варіанті розміри зубців можуть бути збільшені при збереженні кількості зубців постійною у всьому діапазоні діаметрів. Звичайно, можливі комбінації, за допомогою чого і розміри, і кількість зубців змінюються. Потрібно зазначити, що постійний коефіцієнт перекриття і складові ознаки також можуть бути корисно застосовані для ряду затискних вузлів, які не включають обмежуючі ознаки основного пункту формули винаходу. Фактично, постійний коефіцієнт перекриття, наприклад, може бути застосований із затискними вузлами, які основані на заклинюванні, а не повороті, або на деякому іншому задумі для захоплення. Інші переважні варіанти виконання затискного вузла згідно з винаходом і забезпечених ним з'єднувачів вказані в залежних пунктах. Для пояснення винаходу далі буде описаний типовий варіант його здійснення з посиланнями на прикладені креслення, на яких: фіг. 1 - вигляд перерізу одного варіанта виконання з'єднувача із затискним вузлом згідно з винаходом, в якому затискний вузол знаходиться в стані, готовому для прийому труби; фіг. 2 - збільшений вигляд затискного вузла, показаного на фіг. 1; фіг. 3 - вигляд зверху варіанта виконання затискного засобу для використання в затискному вузлі згідно з винаходом; фіг. 4 - вигляд в перспективі затискного засобу, показаного на фіг. 3; фіг. 5 - вигляд затискного вузла згідно з винаходом в ході роботи, причому на лівій стороні показаний затискний вузол відразу після вставляння труби, а на правій стороні показаний затискний вузол з трубою, навантаженою в напрямку витягування; фіг. 6 - вигляд затискного вузла попереднього рівня техніки в ситуації, порівнянній з лівою стороною на фіг. 5, тобто, відразу після вставляння труби; і фіг. 7 - вигляд затискного вузла попереднього рівня техніки, показаного на фіг. 6, в ситуації, порівнянній з правою стороною на фіг. 5, тобто, з вставленою трубою, що піддається навантаженню при витягуванні. У цьому описі ідентичні або відповідні частини мають ідентичні або відповідні посилальні позиції (за винятком варіантів здійснення пристрою попереднього рівня техніки, показаних на фіг. 6 і 7). 3 UA 104304 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фіг. 1 показаний вставний з'єднувач 1, який відповідає винаходу, що містить гніздо 2 з каналом 3 для прийому труби 4 (показаної на фіг. 5). Канал 3 забезпечений затискним вузлом 5 і також може бути забезпечений ущільненням 6 і/або звільняючою втулкою 7. З'єднувач 1 може бути сформований на кінці труби або може бути частиною з'єднувальної арматури, наприклад, такий як з'єднання або коліно для з'єднання один з одним двох відрізків труби або більш складної з'єднувальної арматури, такої Т-подібне розгалуження, колектор або клапан. Деякі з цієї з'єднувальної арматури будуть включати інші гнізда, і вони можуть, але необов'язково, мати конструкцію, подібну показаній. З'єднувач 1 і, більш конкретно, гніздо 2 може бути сформоване з різноманітних матеріалів, включаючи різні пластмаси (такі як полібутилен) і метали (такі як мідь) і їх комбінації. Ущільнення 6 пристосоване для забезпечення ущільнення між радіально внутрішньою поверхнею каналу 3 і радіально зовнішньою поверхнею труби 4, коли труба 4 повністю вставлена всередину каналу 3. В показаному варіанті здійснення винаходу ущільнення 6 розташоване далі затискного вузла 5 в напрямку I вставляння труби 4. Конкретна форма і конфігурація ущільнення 6 не стосується винаходу, і замість нього може використовуватися множина альтернативних ущільнень. Як краще видно на фіг. 2, затискний вузол 5 містить затискний засіб 8 і опорний елемент 10, розташований співвісно всередині каналу 3 гнізда 2. На фіг. 3 і 4 показаний варіант виконання затискного засобу 8 згідно з винаходом. Затискний засіб 8 має по суті V-подібний переріз з похилими зубцями 11, що проходять радіально всередину, і похилими лапками 12, що проходять радіально назовні. Зубці 11 і лапки 12 зв'язані зігнутими перемичками 13, які спільно формують вершину 14 затискного засобу 8. В цьому варіанті здійснення винаходу ширина w зубців 11 відповідає ширині w' інтервалів між суміжними зубцями 11 при вимірюванні вздовж початкової окружності S, яка відповідає зовнішньому діаметру кінця труби 4, для якої задані розміри затискного засобу 8. В результаті, при вставлянні труби 4 ширина w' не затиснутих частин труби буде по суті дорівнювати ширині w затиснутих частин, що дає переважний коефіцієнт перекриття, що становить приблизно 50 %. Інша перевага полягає в тому, що ці норми проектування можуть бути легко застосовані для затискних засобів 8 іншого розміру для труб інших діаметрів, що допускає певну міру стандартизації в діапазоні діаметрів. Затискний засіб 8 може бути сформований з різних матеріалів, переважно, гнучких матеріалів, таких як метал або різні пластмаси або їх комбінації. Опорний елемент 10 містить кільцевий паз 15, який пристосований для прийому лапок 12 затискного засобу 8. Паз 15 утворений між внутрішньою стінкою 16 і зовнішньою стінкою 18. Обидві стінки 16, 18 мають радіус, який зменшується в напрямку, протилежному напрямку I вставляння труби 4. Радіус зовнішньої стінки 18 зменшується більше, зрештою, ніж радіус внутрішньої стінки 16. Відповідно, паз 15 має максимальну ширину X в його основі В і мінімальну ширину поблизу його входу E. Хоча на фіг. 2 стінки 16 і 18 показані як такі, що мають похилу конічну форму, в альтернативних варіантах здійснення винаходу зменшення радіуса може мати нелінійний характер. Внутрішня стінка 16 закінчується біля входу Е паза 15 опукло-округленою кромкою 20. Зовнішня стінка 18 закінчується поза входом Е паза 15 увігнуто-округленим уступом 22. У показаному варіанті здійснення винаходу внутрішня стінка 16 сформована зовнішньою стороною кільцевої опори 17 з по суті трикутним перерізом. Зовнішня стінка 18 сформована внутрішньою поверхнею охоплюючої кришки 19, яка формує частину гнізда 2. Така модульна конфігурація може давати зручність у виробництві. В альтернативних варіантах здійснення винаходу з'єднувач 1 і/або опорний елемент 10 може бути сформований як єдина складова частина або виконаний з компонентів, які скомбіновані іншим способом. Тепер буде описана робота затискного вузла 5 з посиланнями на фіг. 1, 2 і 5. Як краще видно на фіг. 2, внутрішня стінка 16 і затискний засіб 8 мають такі розміри, що доки затискний засіб 8 не навантажений, він спирається кінцями його лапок 12 на частину внутрішньої стінки 16, розташовану поблизу входу Е паза 15. Коли трубу 4 вставляють в канал 3, це спричиняє переміщення затискного засобу 8 вздовж осі всередину і поворот навколо тангенціальної осі в напрямку, позначеному стрілкою R 1. Ці переміщення можуть відбуватися одночасно або послідовно (не в будь-якому визначеному порядку). Поворот викликається трубою 4, що прикладає крутний момент до зубців 11, і зроблений можливим завдяки розширюваній формі паза 15, дозволяючи лапкам 12 повертатися радіально назовні (що на фіг. 2 відповідає напрямку вгору). Під час осьового руху затискного засобу 8 його лапки 12 можуть рухатися вздовж похилої поверхні внутрішньої стінки 16, яка також може сприяти повороту цих лапок 12 вгору. 4 UA 104304 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поворот спричиняє розширення проходу через затискний засіб 8, таким чином, дозволяючи вводити трубу 4 з невеликим опором і з невеликим ризиком дряпання. Зубці 11 по суті не згинаються, а повертаються від каналу для проходження труби 4. Оскільки цей поворот буде вимагати меншої кількості сили, ніж згинання (деформація) зубців 11, труба 4 може бути вставлена з невеликим зусиллям. Коли труба 4 повністю вставлена, затискний засіб 8 може лежати своєю вершиною на округленій кромці 20 внутрішньої стінки 16. Зубці 11 будуть повністю повернуті від каналу для проходження труби 4, при цьому остання частина цього повороту може відбуватися з пружною деформацією. Ця пружна деформація буде спричиняти відхилення зубців 11 зовнішньою поверхнею труби 4, але із зменшеною силою. Лапки 12 будуть повертатися вгору, доки їх кінці не впруться у зовнішню стінку 18 вузла 5. При використанні з'єднання буде стиснуте, викликаючи навантаження на трубу 4 в осьовому напрямку, як показано на правій стороні фіг. 5. Це спричиняє рух труби 4 в напрямку, позначеному стрілкою L, і вона буде тягти затискний засіб 8 уперед, доки він не впреться в уступ 22. При спробі витягування труби 4 затискний засіб 8 може повертатися в напрямку R 2 з використанням уступу 22 як точки опори, таким чином, дозволяючи зубцям 11 врізатися глибше в трубу 4, посилюючи їх захоплення і ефективно блокуючи подальше витягування труби 4. Звичайно, поворот затискного засобу 8 може починатися ще до досягнення уступу 22. Для від'єднання труби 4 звільняюча втулка 7 може бути притягнута в осьовому напрямку всередину в канал 3 таким чином, що її передня кромка впливала на зубці 11. Подальший тиск всередину спричинить відчеплення зубців 11 від зовнішньої поверхні труби, таким чином, дозволяючи витягувати трубу 4 з каналу 3. З'єднувач 1 може потім використовуватися повторно. З'єднувач 1 може мати різні розміри для з'єднання труб різних діаметрів, наприклад, від 10 мм або менше до 32 мм або більше. Ці величини ніяким чином не повинні розглядатися як обмежуючі об'єм охорони. Всі з'єднувачі 1 можуть бути забезпечені затискним вузлом 5, як описано, переважно, з коефіцієнтом перекриття, який є по суті постійним у всьому діапазоні діаметрів. Такий постійний коефіцієнт перекриття, звичайно, може застосовуватися з іншими типами затискних вузлів 5, що мають інший затискний засіб 8 і/або інший опорний елемент 10, відмінний від показаного на фіг. 1-5. Для обговорення подальших переваг роботи і конструктивних ознак затискного вузла 5 потрібно звернутися до ввідної частини цього опису. Винахід ніяк не обмежений типовим варіантом його здійснення, представленим в описі і на кресленнях. Всі комбінації (частин) варіанта здійснення винаходу, показаного і описаного, потрібно розглядати як включені в цей опис і як вхідні в об'єм винаходу. Крім того, можливо багато змін в рамках об'єму винаходу, визначеного прикладеною формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Затискний вузол (5) для вставного трубного з'єднувача (1) для запобігання витяганню вставленої труби (4) із з'єднувача (1), причому вузол (5) містить затискний засіб (8) і опорний елемент (10), причому затискний засіб (8) має похилі зубці (11), що проходять радіально всередину, і похилі лапки (12), що проходять радіально назовні, і опорний елемент (10) містить кільцевий паз (15) для розміщення лапок (12) затискного засобу (8), причому паз (15) сформований між зовнішньою стінкою (18), повернутою до зовнішньої сторони лапок (12), і внутрішньою стінкою (16), повернутою до внутрішньої сторони лапок (12), при цьому ширина (X) паза (15) в радіальному поперечному перерізі звужується поблизу входу (Е) паза (15) і розширюється до основи (В) паза (15). 2. Затискний вузол (5) за п. 1, в якому внутрішня стінка (16) біля входу (Е) паза закінчується опукло-округленою кромкою (20). 3. Затискний вузол (5) за п. 1 або 2, в якому зовнішня стінка (18) проходить поза пазом (15) і продовжується увігнуто-округленим уступом (22), що служить стопором і/або точкою опори для затискного засобу (8). 4. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, в якому опорний елемент (10) містить опору (17) з по суті трикутним перерізом, при цьому радіально зовнішня сторона цієї опори (17) формує внутрішню стінку (16) паза (15). 5 UA 104304 C2 5 10 15 20 25 5. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, що також містить ущільнення (6), розташоване далі затискного засобу (8) в напрямку (І) вставляння, для забезпечення ущільнення між вставленою трубою (4) і оточуючим з'єднувачем (1). 6. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, в якому розміри затискного засобу (8) і внутрішньої стінки (16) такі, що затискний засіб (8) в ненавантаженому стані спирається кінцями його лапок (12) на частину внутрішньої стінки (16), яка розташована поблизу входу (Е) паза (15) щонайменше ближче до входу (Е) паза (15), ніж до основи (В). 7. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, в якому затискний засіб (8) має непарну кількість зубців (11). 8. Затискний вузол (5) за будь-яким з попередніх пунктів, в якому зубці (11) затискного засобу (8) мають ширину (w), яка по суті дорівнює ширині (w') інтервалів між суміжними зубцями (11) щонайменше при вимірюванні по початковій окружності (S), яка відповідає зовнішній окружності труби (4), яка при використанні може бути вставлена в затискний вузол (5). 9. Ряд затискних вузлів (5) за будь-яким з пп. 1-8, для вставних з'єднувачів (1) різних розмірів для відповідності діапазону діаметрів труб, в якому коефіцієнт перекриття кожного затискного вузла (5) є по суті постійним в діапазоні діаметрів, при цьому коефіцієнт перекриття визначений як колова довжина, по якій затискний засіб (8) входить в контакт із вставленою трубою (4), виражена в процентах від повної колової довжини конкретної труби. 10. Ряд затискних вузлів (5) за п. 9, в якому величина коефіцієнта перекриття вища ніж приблизно 30 %, переважно вища ніж приблизно 40 % і нижча ніж приблизно 70 %, переважно нижча ніж приблизно 60 %, найбільш переважно, приблизно 50 %. 11. Ряд затискних вузлів (5) за п. 9 або 10, в якому величина коефіцієнта перекриття в діапазоні діаметрів відхиляється менше ніж на +/-5 % номінальної величини. 12. Ряд затискних вузлів (5) за будь-яким з пп. 9-11, в якому кожен затискний засіб (8) має однакову кількість зубців (11) у всьому діапазоні діаметрів. 13. Ряд затискних вузлів (5) за будь-яким з пп. 9-12, в якому кількість зубців в затискному засобі (8) збільшується з діаметром труби, для якої призначені відповідні затискні вузли (5). 14. Вставний трубний з'єднувач (1), що містить гніздо (2) для прийому труби (4) і затискний вузол (5) за будь-яким з пп. 1-8. 30 6 UA 104304 C2 7 UA 104304 C2 8 UA 104304 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюPush-fit pipe connector with improved gripping assembly
Автори російськоюBristow, Adrian, David, Brookman, Geert, Sutcliffe, Steven, Fisher, Raymond, Fardon, Mark
МПК / Мітки
МПК: F16L 37/091
Мітки: трубний, вузлом, затискним, вдосконаленим, вставний, з'єднувач
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-104304-vstavnijj-trubnijj-zehdnuvach-z-vdoskonalenim-zatisknim-vuzlom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вставний трубний з’єднувач з вдосконаленим затискним вузлом</a>
Попередній патент: Причіпний технологічний модуль
Наступний патент: Сонячно-тепловий пристрій для отримання питної води
Випадковий патент: Електролюмінесцентне джерело світла з мультишаровою структурою