З’єднання труб

Изобретение относится к соединению труб из пластмассы, металлов и т.п., причем стыкуемый конец одной трубы посредством формирования конической области перехода имеет внешний диаметр, уменьшенный до размера условного прохода присоединяемой трубы. Известно соединение встык водосточных труб и фасонных деталей водосточных желобов (патент ФРГ №2002740, кл. F16L47/00), при котором нижний суженный конец каждой предыдущей (верхней) трубы или фасонной детали вставляется на посадке с заданным допуском в следующую за ним нижнюю трубу или фасонную деталь. Это достигается за счет уменьшения диаметра одного конца трубы или фасонной детали в направлении потока до внутреннего диаметра следующей трубы, причем наружный диаметр остальной части, по меньшей мере, на две толщины стенки меньше, чем наружный диаметр остальной части трубы или фасонной детали. Уменьшение диаметра конца трубы осуществляется формованием посредством сжатого воздуха в пластичном состоянии этого конца трубы. Уменьшение диаметра фасонной детали выполняется литьем под давлением. Когда изготовленные таким образом водосточные трубы стыкуются друг с другом, то коническая область перехода примыкает к свободному краю надвинутого на область стыковки конца следующей трубы, в результате чего трубы удерживаются в их посадке. Этот процесс может быть реализован для водосточных труб, так как в тех или иных областях прилегания поочередно следующих участков труб в качестве воздействующей силы должен приниматься лишь вес насаженных труб. Такие соединения труб не выдерживают дополнительной нагрузки, поскольку при возрастающем воздействии давления служащий в качестве матрицы конец трубы склонен к распучиванию или к разрушению, так что произошло бы разрушение изготовленного соединения труб. Задачей изобретения является обеспечение соединения труб, которое может нагружаться давлением вплоть до предельной величины нагрузки на трубы. Поставленная задача решается тем, что предложено соединение труб из пластмассы, металла с наружным диаметром стыкуемого конца одной трубы уменьшающимся до внутреннего диаметра следующей трубы и с конической областью перехода по их внутреннему диаметру, и в соответствии с изобретением, на конической области перехода на наружной поверхности стыкуемого конца трубы выполнена, по меньшей мере, одна упорная зона с упорной поверхностью для торцевой поверхности следующей трубы. На фиг.1 показано соединение труб в разрезе через служащий в качестве пуансона конец трубы с кулачками, проходящими через коническую область перехода; на фиг.2 - частичное сечение по фиг.1 с кулачками, сформированными в конической области перехода; на фиг.3 - частичное сечение в соответствии с фиг.1 со сплошным упорным кольцом перед конической областью перехода; на фиг.4 - частичное сечение в соответствии с фиг.3 с осевыми опорными ребрами упорного кольца; на фиг.5 - частичное сечение через использующийся в качестве пуансона конец трубы с упорным кольцом, зафиксированным на конической области перехода. На фиг.1 изображен используемый в качестве пуансона конец трубы 1 с концом трубы 2 и обжимка 3. На свободном конце обжимки 3 изображена коническая область перехода 4, в то время как в области перехода от обжимки 3 к части трубы 2 сформирована коническая область перехода 5. Упорная зона трубы состоит з изображенном варианте из упорных кулачков 6, которые проходят через всю коническую область перехода 5. Упорные кулачки 6 под воздействием механического усилия выталкиваются из конической области перехода, причем область наибольшего выталкивания расположена в начале обжимки 3. Эта область наибольшего выталкивания представляет собой одновременно упорную поверхность 7 для неизображенного на чертеже торцевого конца следующей трубы. Изображенное исполнение упорных кулачков 6 обеспечивает наиболее благоприятную передачу нагрузки прилегающими кулачками 6 на поверхности поперечного сечения следующей трубы. Нагружение давлением упорной поверхности 7 упорных кулачков 6 прямо непосредственно передается на всю толщину стенки к следующей трубе. Таким образом, в случае этой формы исполнения не возникнет никаких нежелательных нагрузок с продольным изгибом или вспучиванием. В случае формы исполнения упорных кулачков 6, изображенной на фиг.2, упорные кулачки проходят не через всю коническую область перехода, а расположены в этой области. Форма упорных кулачков 6 в изображенном случае является более благоприятной, однако передача нагрузки от упорной поверхности 7 через упорный кулачок 6 к трубе 2 оказывается менее благоприятной, поскольку давление должно направляться через упорные кулачки в коническую область перехода. Существуют, однако, области использования соответствующего изобретению соединения труб, в случае которых предельно допускаемая нагрузка давлением не стоит на переднем плане и в основном действует требование в отношении центровки обеих соединенных труб относительно друг друга. В таких условиях достаточно использования кулачковых конструкций в соответствии с фиг.2. Сказанное в отношении формы кулачков по фиг.2 справедливо также для исполнения по фиг.3. Упорная зона трубы с упорной поверхностью расположена в случае этой формы исполнения не в конической области перехода 8, а перед конической областью перехода 8, и выполнена в форме сплошного упорного кольца 9. Кольцевая поверхность обозначена в данном случае ссылочным номером 10. В соответствии с формой исполнения по фиг.4 сплошное кольцо 9 по фиг.3 усиливается при помощи дополнительных осевых упорных ребер 11, которые проходят через коническую область перехода 8 на трубу 2. На фиг.5 отказываются от формовки кулачков или упорных зон трубы из или перед конической областью перехода 8. В данном случае упорная зона трубы образована сплошным упорным кольцом 9, которое крепится на встречной конусности относительно конической области перехода 8, например, посредством приклеивания, сварки и т.д. Согласно изобретению соединение труб может изготавливаться в виде располагаемой внутри соединительной муфты (в случае труб из термопластических материалов) с помощью экструзионной установки. Наряду с экструзией для изготовления таких труб можно использовать также метод центробежного литья. Этот метод представляет интерес, в частности, при изготовлении имеющих небольшую длину частей труб, например, для способа замены футеровки. При изготовлении труб посредством экструзии коническая область перехода может формоваться с помощью соответствующих инструментов на участке или вне его. В процессе формирования муфты затем могут быть изготовлены упорные кулачки для упорных поверхностей. Следующая возможность для изготовления соответствующего изобретению соединения труб обеспечивается на основании способа формования с раздувом. При этом в коническую область перехода дополнительно вдувается, например, кольцевой гофр в соответствии с фиг.3 и фиг.4. Эти формы исполнения могут изготавливаться также методом центробежного литья.