Зрошувальна труба

1. Зрошувальна труба, що містить множину з'єднувальних елементів для приєднання до неї бічних відводів після її виробництва, причому з'єднувальні елементи цільновбудовані у стінці труби під час її виробництва, причому кожен із з'єднувальних елементів має зовнішню різьбу, а зовнішня різьба розташована на частині кожного із з'єднувальних елементів, що виступає назовні зі стінки труби, причому під час виробництва кожен із з'єднувальних елементів або встановлений відкритим і пристосований для закривання після виготовлення, якщо не призначений для використання, або встановлений закритим і пристосований для відкривання після виготовлення, для уможливлення приєднання. C2 2 (11) 1 3 метра на стінці гнучкої труби, що згортається, й труби, що зминається, великого діаметра. Цей з'єднувач складається із трубчастого елемента з розвальцьованим торцем і зовнішнім різьбленням, і сполучної гайки. Отвір у стінці труби виконується в полі, у необхідному місці стінки труби. З'єднувач кріпиться на трубі затягуванням гайки на розвальцьованому торці. У цьому описі патенту термін "труба, що згортається" означає трубу, досить гнучку для переміщення в котушці для будь-яких цілей, наприклад, упакування, транспортування, зберігання, продажу тощо. Термін "труба, що зминається," означає трубу, що має тенденцію до зминання, коли залишається порожньою, наприклад, труба, що плоско згортається. Труба, що згортається, може бути такою, що зминається, чи ні. Відповідно до одного аспекту даного винаходу пропонується зрошувальна труба з рядом елементів з'єднувача для приєднання бічних каналів після складання, де елементи з'єднувача вбудовуються у стінку труби при складанні. Труба може бути жорсткою, такою, що згортається, і такою, що зминається (що плоско згортається). Бажано, щоб труба була пристосована для розрізування на ряд секцій, кожна з яких має ряд елементів з'єднувача. Елементи з'єднувача можуть бути зроблені як відкриті й пристосовані для їхнього закриття, якщо вони не використовуються, або можуть бути зроблені як закриті й пристосовані для їхнього відкриття після складання для забезпечення приєднання. Елемент з'єднувача також може бути відкритим, без можливості закриття. В одному варіанті втілення винаходу отвори в стінці труби виконують при виробництві і відкриті елементи з'єднувача закріплюють на отворах. В іншому варіанті втілення винаходу елементи стінки труби виконують закритими для збереження герметичності при робочому тиску. Як закриваючий елемент може використовуватися, наприклад, частина стінки труби, і/або частина елемента з'єднувача, і/або окремий елемент, прикріплений до елемента з'єднувача, або інша конструкція. Закриваючий елемент може мати кільцевий паз для полегшення відкривання. Елементи з'єднувача можуть бути встановлені, наприклад, у наступних положеннях: - суміжно до внутрішньої поверхні згаданої труби; - суміжно до зовнішньої поверхні згаданої труби; - захоплювати частини внутрішньої й зовнішньої поверхні згаданої труби; - перебувати між внутрішньою й зовнішньою поверхнею згаданої стінки. Елементи з'єднувача можуть бути виконані з матеріалу труби. Альтернативно, елемент з'єднувача може являти собою накладку на стінці, пристосовану для виконання в ній отвору на полі, що дозволяє здійснити приєднання. Прикладами способів приєднання елементів з'єднувача до бічних відгалужень можуть бути: внутрішнє або зовнішнє різьблення; байонетний замок; отвір, пристосований для втримання відповідної частини бічного відгалуження за 88632 4 рахунок дії сили тертя; отвір з використанням матеріалу, пристосованого для з'єднання із відповідним самонарізувальним елементом бічного відгалуження тощо. Відповідно до іншого аспекту даного винаходу пропонується зрошувальна труба з подовженим елементом з'єднувача для приєднання бічного відгалуження після складання, наприклад, у полі, де подовжений елемент з'єднувача інтегрально кріпиться на стінці труби при виробництві, і пристосований для виконання отворів у необхідних місцях таким чином, що два або більше бічних відгалужень можна було б приєднати до цих ділянок. Як подовжений елемент з'єднувача можна використовувати, наприклад, подовжену смужку, розташовану паралельно осі труби, або кільце або частина кільця, або подовжену смужку, розташовану уздовж гвинтової лінії, або просто будь-яку колодку, досить велику для розміщення двох або більше з'єднувачів відгалужень. Переважно, щоб подовжений елемент з'єднувача виконувався з підходящого матеріалу, щоб відповідні елементи бічних відгалужень могли втримуватися в отворах за рахунок дії сили тертя або використання самонарізувального різьблення. При виробництві труби із плоского листа шляхом з'єднання крайок і утворення шва подовжений елемент з'єднання може бути закріплений у шві. Відповідно до обох аспектів даного винаходу труба може виконуватися у вигляді шланга високого або низького тиску, виготовленого з полімерних матеріалів, посилених з'єднувальним шаром або такими шарами, як тканина, еластична текстильна або не текстильна тканина, біо-орієнтований полімер, полімер з високою щільністю тощо. Можна використовувати такі полімерні матеріали, як поліетилен (РЕ), поліпропілен (РР), полівінілхлорид (PVC), термопластичний еластомер (ТР), еластомери та інші. Труба може бути зроблена з використанням відповідної технології, наприклад, екструзії, лиття, дуття, зварювання або склеювання листового матеріалу тощо. Зокрема, інтегральні елементи з'єднувача можуть бути розміщені в трубі при складанні за допомогою екструзії у вигляді рядних краплинних емітерів, як, наприклад, описано в патенті 5324371. Відповідно до ще одного аспекту справжнього винаходу передбачається спосіб виробництва напівобробленої труби, що включає наявність ряду зрошувальних елементів; наявність смуг гнучкого матеріалу, що зварюється або склеюється, такого як полімерний лист; і пристрій інтегральних елементів з'єднувача в заздалегідь визначених місцях смуги. Зрошувальними елементами можуть бути елементи з'єднувача для підключення бічних відгалужень до зазначеної труби, краплинні джерела, спринклери тощо. Зрошувальні елементи можуть бути змонтовані, наприклад, за допомогою зварювання або склеювання, переважно ультразвуковим зварюванням. Зрошувальна труба може бути оброблена на цій же або іншій потоковій лінії за допомогою згинання або скручування смуги з повним перекриттям її бічних крайок для одержання закритої секції 5 труби. Спосіб може включати виконання отворів у заздалегідь установлених місцях. Згинання або скручування можна виконувати таким чином, що з'єднувачі залишаються або усередині труби, або ззовні труби. Краї труби можуть з'єднуватися за допомогою прямого шва або спірального шва. У відповідності з наступним аспектом даного винаходу пропонується спосіб виробництва зрошувальної труби, який включає: - використання смуги гнучкого зварювального або клеючого матеріалу; - згинання або скручування смуги з перекриттям бічних крайок; - зварювання або повного склеювання крайок для одержання шва й закритої секції труби; і - застосування й приварювання або приклеювання додаткової смужки до шва на внутрішній або зовнішній частині труби для забезпечення герметичності шва та/або крайок. Переважно, додаткова смужка приварюється або приклеюється до бічних крайок смуги перед одержанням закритої секції труби. Переважно, додаткова смужка приварюється способом зварювання гарячим повітрям. Інтегральні з'єднувачі забезпечують швидке й легке складання трубопровідних відгалужень. Інтегральні з'єднувачі надійно виконуються при виробництві, і користувач може вибрати розташування відгалужень у полі. Невикористовуванні елементи з'єднувача можуть бути легко закриті або просто можуть бути залишені закритими. Завдяки низькому профілю елементів з'єднувача труба може згортатися в досить щільні котушки, зручні для впакування, транспортування, зберігання, продажу тощо. Труба може бути згорнута наприкінці зрошувального сезону. Труба має низьку вартість, невелику вагу й невеликий об'єм, легко встановлюється на поверхні або під землею. Для того, щоб зрозуміти суть винаходу й побачити, як його можна використовувати на практиці, нижче буде описаний ряд застосувань за допомогою прикладів, що не обмежують обсягу винаходу, з посиланням на відповідні креслення: Фіг.1 - перспективний вид зрошувальної труби відповідно до даного винаходу, із вбудованими з'єднувальними елементами й з'єднувачами відгалужень; Фіг.2 - вигляд зрошувальної труби, що зминається, з вбудованими з'єднувачами, намотана на котушку; Фіг.3 - переріз установленого всередині різьбового елемента зрошувальної труби, і горизонтального бічного з'єднувача; Фіг.4А - переріз установленого зовні різьбового елемента з'єднувача; Фіг.4Б - переріз елемента з'єднувача, установленого по обидва боки зрошувальної труби; Фіг.4В - переріз різьбового елемента з'єднувача з різьбовою кришкою; Фіг.4Г - переріз різьбового елемента, виконаного з матеріалу стінки зрошувальної труби; Фіг.5 - переріз різьбового елемента з'єднувача із зовнішнім різьбленням і відповідним бічним з'єднувачем із внутрішнім різьбленням; 88632 6 Фіг.6 - переріз елемента з'єднувача на зрошувальній трубі, пристосованого для з'єднання із самонарізувальним бічним з'єднувачем; Фіг.7 - переріз елемента з'єднувача з конусним отвором, пристосованим для фрикційного з'єднання з відповідним конусним з'єднувачем; Фіг.8 - переріз елемента інтегрального з'єднувача й бічного з'єднувача, які складають байонетний замок; Фіг.9 - переріз внутрішнього елемента з'єднувача, спершу закритого стінкою труби й бічним з'єднувачем з ріжучими зубцями; Фіг.10 - переріз елемента з'єднувача, встановленого між двома шарами зрошувальної труби; Фіг.11 - переріз елемента з'єднувача, спершу закритого вбудованою гофрованою кришкою; Фіг.12 - переріз зрошувальної труби відповідно до даного винаходу, з елементами вбудованого з'єднувача другого типу, підготовленого для виконання отвору; Фіг.13 - переріз елемента інтегрального з'єднувача, розміщеного в поздовжньому шві перекриття зрошувальної труби; Фіг.14 - переріз зрошувальної труби, виготовленої способом спірального зварювання, з елементом з'єднувача другого типу, розміщеного в спіральному шві; Фіг.15 - схема виробництва надійної труби з вбудованими з'єднувачами; На Фіг.16А, 16Б та 16В показано процес зварювання труби із захисними стрічками відповідно до даного винаходу. Посилаючись на Фіг.1, 2 і 3, зрошувальна труба 10 складається із труби 13 і вбудованого з'єднувача 14 труби, установленого на стінці труби під час виробництва. З'єднувачі труби 14 пристосовані для з'єднання з бічними з'єднувачами 16 труб відгалужень 18. Труба 10 може намотуватися на котушку 20, як, наприклад, труба, що зминається (труба, що плоско згортається), як показано на Фіг.2. На Фіг.3, 4А, 4Б і 10 показано інтегральні з'єднувачі, установлені в такий спосіб: - є суміжним до внутрішньої поверхні труби 12, з'єднувач 14 на Фіг.3; - є суміжними до зовнішньої поверхні труби 12, з'єднувач 22 на Фіг.4А; - захоплює частини внутрішньої й зовнішньої поверхні труби 12, з'єднувач 24 на Фіг.4Б; і - розміщений у стінці труби 28, між двома шарами 30 і 32, формуючи стінку труби - з'єднувач 26 на Фіг.10. Як показано на Фіг.4Г, вбудований з'єднувач 36 може бути виконаний з матеріалу труби 38. Як видно на Фіг.3-8, отвори в стінках зрошувальної труби 12 можуть бути виконані під час складання й залишені відкритими, так що з'єднувачі труби відкриті й готові для приєднання бічних з'єднувачів. У цьому випадку з'єднувачі труби 14, 22, 24, 36 можуть бути обладнані ковпачками 40 для закриття з'єднувачів, не використовуваних у полі. Ковпачки дозволяють забезпечити герметичність при робочому тиску. У альтернативному варіанті втілення, як показано на Фіг.9, 10 і 11, з'єднувачі труби можуть мати вбудовані кришки, що дозволяють забезпечити герметичність при робочому 7 тиску. Такі з'єднувачі труби можуть бути використані для приєднання після зняття кришок, які можуть бути виконані з матеріалу стінки, з'єднувача, або й того, й іншого. Зокрема, на Фіг.9 і 10 показано вбудовані з'єднувачі труби 42 і 36 відповідно, закриті частиною 44 стінки труби 12. Частина 44 може бути відрізана перед з'єднанням за допомогою підходящого інструмента (наприклад, як на Фіг.12, де такий інструмент використовується із з'єднувачами іншого виду). Альтернативно, бічний з'єднувач 46 може бути утворений за допомогою ріжучих зубців 48. В останньому випадку для з'єднувача труби 42 може знадобитися більш високий профіль для розміщення зубців 48 після з'єднання. На Фіг.11 показано вбудований з'єднувач труби 50, виконаний з одного шматка матеріалу із кришкою 52. Кришка 52 може бути виконана із пристосуваннями для полегшення її зняття, наприклад, кільцевий паз 54 і напрямна канавка 56 для опори кінчика обертового різального інструменту. Фіг.3 і 5-8 ілюструють кілька можливих способів з'єднання вбудованих з'єднувачів труби з бічними з'єднувачами. На Фіг.3 показано з'єднувач труби 14 із внутрішнім різьбленням і бічний з'єднувач 16 з узгодженим зовнішнім різьбленням 60. Як показано на Фіг.5, з'єднувач труби 62 може бути виконаний із зовнішнім різьбленням 64, у той час як бічний з'єднувач 66 може мати внутрішнє різьблення 68. На Фіг.6 показано з'єднувач труби 70 із гладким отвором 72, виконаний з відносно м'якого матеріалу, у той час як бічний з'єднувач 74 виконується з різьбовим наконечником 76 з відносно твердого матеріалу, і самонарізувальний наконечник 76 може бути вкручений в отвір 72. На Фіг.7 показано з'єднувач труби 78 з конусним отвором 80 і відповідний бічним з'єднувачем 82 з конусним наконечником 84. Кут конуса й матеріали з'єднувачів вибираються таким чином, щоб забезпечити надійне фрикційне з'єднання. На Фіг. 8 показано вбудований з'єднувач труби 86 і бічний з'єднувач 88, з утворенням відповідних частин байонетного замка з виступами 90 і L-подібних каналів 92. Відповідно до іншого варіанту втілення даного винаходу, показаного на Фіг.12-14, зрошувальна труба 100 складається із гнучкої труби 102 і подовженого елемента з'єднувача 104, що вбудований на стінці труби під час складання. Подовжений елемент з'єднувача 104 має достатні розміри для виконання ряду отворів 106, і бічні з'єднувачі можуть бути приєднані в необхідних місцях після складання. Як видно на Фіг.13, смуга 108 підходящого матеріалу може бути розміщена уздовж зрошувальної труби 100 у якості безперервного вбудованого з'єднувача труби. Такі смуги особливо підходять для розміщення на шві перекриття, наприклад, у спірально-шовній трубі 110, як показано на Фіг.14, або в прямо-шовній трубі 100 на Фіг.13. Елемент вбудованого з'єднувача 104 або 108 може бути виконаний свердлінням підходящим інструментом, таким як інструмент 112 на Фіг.12, для з'єднання із самонарізувальним бічним з'єднувачем, таким як 74 на Фіг.6, або з конусним бічним з'єднувачем, утримуваним за рахунок дії сили тертя, таким як 82 на Фіг.7. 88632 8 На Фіг.15 показана зразкова схема виробництва полімерної труби 10, що скручується, з вбудованими з'єднувачами 14, відповідно до ще одного варіанту втілення даного винаходу. Виробництво здійснюється на конвеєрній лінії 11, включаючи котушку із трубою 120, пристрій для обігу із трубою 121, штовхач 122, приймач 116, секції установки з'єднувачів й контрольний пункт 124, трубний приймач 126 і приймальну котушку 20 для труби 10. Секція установки з'єднувачів 120 включає пристрій подачі з'єднувачів 130, барабанний магазин 132, плунжер подачі 134, ринву 136, зварювальне устаткування 138, блок штовхача 140 і додатковий пристрій для виконання отворів 142. Під час роботи конвеєра вихідний лист полімеру спочатку ріжеться на смуги 114 заздалегідь установленої ширини, і намотується на котушки подачі 113 (цей процес виконується перед тим, як котушка 113 завантажується на лінію 111). Смужка 114 подається до приймача 116 і потім у секцію установки з'єднувачів 120. У секції установки з'єднувачів 120 пристрій подачі з'єднувачів 130 завантажує барабанний механізм 132 з'єднувачами труби 14, розташовуючи їх у заздалегідь установленому порядку. Барабанний механізм 132 обертається східчасто через заздалегідь установлені інтервали часу, і плунжер подачі 134 періодично подає з'єднувачі 14 долілиць у ринву 136. З'єднувачі направляються на ділянку зварювання 138. Вихідна смуга 114 також направляється на ділянку зварювання 138, з'єднувач 14 розміщається на плоскій стрічці 114, і виконаються ультразвукове або ВЧ (мікрохвильове) зварювання. Смуга 114 виштовхується блоком штовхача 140. Смуга 114 може бути додатково перфорована в місцях отворів з'єднувачів у пристрої пробивання отворів 142, перед або після зварювання, залежно, наприклад, від конфігурації з'єднувача. Смуга 114 із привареними з'єднувачами 14 потім подається в трубне устаткування 121. Тут смуга згинається (скручується) у трубку з перекриттям крайок, і крайки утворюють водонепроникний зварений шов труби із закритою секцією. З'єднувачі можуть залишатися, за потреби, або на зовнішній стороні труби, або на внутрішній. Труба 10 може бути зварена таким же способом, як і з'єднувач, або будь-яким іншим способом Готова труба 10 виштовхується блоком штовхана 122, перевіряється й маркірується в пункті маркування й контролю й, через приймач 126 намотується на приймальну котушку 20. На Фіг.16А, 16Б і 16В показаний процес виробництва труби, що зминається, або що згортається, із захисними стрічками відповідно до даного винаходу. Перед подачею полімерної смуги 114 (та сама смуга, що згадувалася вище) у трубне устаткування 121 дві вузькі захисні стрічки 132 і 134 приварюються до крайок смуги (на Фіг.16А показана в розрізі зона зварювання 136 між кожною стрічкою й смугою в збільшеному масштабі). У трубному устаткуванні 121 смуга згинається (скручується) у трубку з перекриттям крайок, як показано на Фіг.16Б, і трубка зварюється в трубу (зварюється зона перекриття 140, також показана в 9 збільшеному масштабі). Утвориться герметичний шов 142, як показано на Фіг.16В, де крайки герметично закриті захисними стрічками 132 і 134. Полімерна смуга 114 для виробництва труб звичайно має шарувату структуру, включаючи полімерну плівку або тканину, і різні ламінування та покриття. Захисні стрічки призначені для запобігання проникненню води між цими шарами через зріз крайки 135 і погіршення якості труби. Як захисні стрічки переважно використовувати тонкі полімерні стрічки. Зварювання стрічок і крайок стрічок переважно виконується гарячим повітрям, без використання додаткових матеріалів для склеювання. Передбачається, що зварювання або склеювання може виконуватися з використанням інших відомих технологій, таких як використання склею вальних матеріалів, мікрохвильове зварювання й інші. Якщо важливіше захистити внутрішню крайку, зовнішню стрічку 132 можна не використовувати. Хоча було наведено опис конкретних застосувань і способів, допускаються різні зміни без від 88632 10 хилення від призначення справжнього винаходу. Наприклад, вбудовані з'єднувачі можуть бути розташовані у два ряди уздовж труби, або можуть бути розміщені з можливістю виконання отворів у кришках, як це робиться для пакетів з рідиною. Установка вбудованих з'єднувачів може виконуватися за допомогою пресування, гарячого пресування або інших способів. Отвори в трубі можуть бути виконані перед установкою - гнучкі з'єднувачі тощо. Спосіб установки на смузі перед виробництвом закритої труби може бути використаний для приєднання інших зрошувальних елементів, таких як краплинні джерела або спринклери (сопла). Схема виробництва може включати намотування смуги із установленими зрошувальними елементами на котушку на виробничій лінії (наприклад, після зварювання елементів) як напівфабрикат, і виробництво труби в трубному устаткуванні на іншій виробничій лінії. 11 88632 12 13 Комп’ютерна верстка О. Рябко 88632 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601