Неблокируемая соединительная муфта
Изобретение относится к соединительным муфтам с открытыми концами для присоединения трубы к отверстию большего размера, образующие проход, содержащий прямую и наклонную секции. Прямая секция имеет постоянный внутренний диаметр, концентрический относительно центральной линии, ее размеры предназначены для вмещения наружного диаметра трубопровода. Наклонная секция содержит узкий конец с внутренним диаметром, меньшим, чем диаметр широкого конца и диаметр прямой секции, и при этом, по меньшей мере, равный внутреннему диаметру трубопровода. Наклонная секция имеет верхнюю часть над центральной линией, которая, по меньшей мере, частично увеличивается по радиусу от узкого конца к широкому концу. Нижняя часть имеет постоянный радиус, по меньшей мере, вдоль линии, проходящей между узким и широким концом в положении, подобном положению шесть часов стрелок циферблата, относительно открытого конца наклонной секции. Торцевая канавка вмещает уплотнительное кольцо и выравнивающее ушко фиксирует поворотное положение муфты. Изобретение повышает надежность соединения. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к соединениям для присоединения водопровода к входному отверстию насоса такому, который используется в гидротерапевтических ваннах.
Описание уровня техники
Гидротерапевтические ванны содержат водные форсунки для создания турбулентности в воде. Форсунки расположены ниже по потоку одного или более водяных насосов. В каждый насос поступает вода через входной фланец, к которому присоединен питающий трубопровод, как правило, изготовленный из поливинилхлорида. Обычные питающие трубопроводы имеют диаметр, немного меньший, чем отверстие входного фланца. Таким образом, применяется специальное соединение или муфта для сопряжения трубопровода и входного фланца. Эта муфта может быть образована как часть фланца или может представлять собой отдельную деталь, присоединенную к фланцу каким-либо способом.
Например, входной фланец может иметь трубчатое удлинение, образующее входное отверстие. Отдельная трубчатая муфта может соединяться с трубчатым удлинением при помощи манжеты, навинченной на удлинение и захватывающей периферийный фланец на муфте. Толщина стенки муфты уменьшает ее внутренний диаметр с тем, чтобы ее размер был просто больше настолько, чтобы вместить наружный диаметр питающего трубопровода, тем самым обеспечивая соединение питающего трубопровода с входным фланцем. Для герметизации соединения применяется одно или более уплотнительных колец, когда затягивается манжета. В патент США 5701388, включенный в настоящее описание в качестве ссылки, описано подобное приспособление и соединение с насосом, для которого предназначено настоящее изобретение.
Проблема существующих конструкций состоит в том, что толщина стенки муфты и/или питающего трубопровода проходит по радиусу внутрь (меньшего диаметра), чем отверстие во входном фланце. Муфта и возможно питающий трубопровод может, таким образом, стать преградой для обратного потока воды от входного фланца, вызывая блокирование или сбор воды в течение периодов, когда насос не работает. Количество остаточной воды, находящейся в насосе или его питающих линиях регулируется для снижения вероятности развития бактерий в застоявшейся воде. Одним способом снижения количества удержанной остаточной воды является небольшой подъем насоса и его отклонение назад на несколько градусов от горизонтали так, чтобы большее количество воды вытекало назад через питающую линию за счет силы тяжести. Однако, при осуществлении этого, становится трудно стабилизировать насос, а также дренаж воды в обратном направлении вызывает некоторые проблемы во всасывающей линии из-за уменьшенного общего расстояния от водных форсунок до насоса.
Соответственно, желательно усовершенствовать соединение у входного фланца насоса.
Краткое описание настоящего изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает соединительную муфту с открытыми концами для присоединения трубопровода к отверстию большего диаметра и имеет проход, образованный прямыми и наклонными секциями. Прямая секция имеет единый внутренний диаметр, концентрический относительно центральной линии, и ее размеры подходят для входа наружного диаметра трубопровода. Наклонная секция имеет узкий конец с внутренним диаметром, который не больше, чем внутренний диаметр трубопровода и меньше, чем диаметр широкого конца и диаметр прямой секции. Наклонная секция имеет верхнюю часть над центральной линией, которая, по меньшей мере, частично, увеличивает радиус от узкого конца до широкого конца. Нижняя часть имеет постоянный радиус, по меньшей мере, вдоль линии, проходящей между узким и широким концами в положении, подобном положению стрелок на циферблате в шесть часов, относительно открытого конца наклонной секции.
В предпочтительном варианте воплощения узкий конец наклонной секции имеет меньший внутренний диаметр, чем диаметр трубопровода.
В другом предпочтительном варианте воплощения широкий конец наклонной секции определяет круговую торцевую канавку, содержащую уплотнительное кольцо.
В еще одном предпочтительном варианте воплощения широкий конец наклонной секции включает в себя выравнивающее приспособление для фиксирования положения поворота муфты вокруг центральной линии. Выравнивающее приспособление находится предпочтительно у верхней части наклонной секции и включает в себя ушко, выступающее из наклонной секции, по существу параллельной центральной линии с наклонным вырезом, размеры которого предназначены для входа шпильки, зафиксированной относительно отверстия.
Настоящее изобретение, таким образом, обеспечивает усовершенствованную муфту, специально предназначенную для соединения питающего водного трубопровода стандартного диаметра с входным отверстием корпуса насоса, не образуя преграду для обратного течения воды и не вызывая скопления жидкости, когда насос не работает. Встроенное регулирующее соединение обеспечивает то, что муфта располагается соответствующим образом так, чтобы не происходило запруживание или блокирование. В торцевую канавку входят стандартные уплотнительные кольца для герметизации соединения.
Дополнительно, внутренний проход переходит плавно в более широкий конец так, чтобы исключалось неблагоприятное влияние на давление и характеристики потока воды, проходящей по соединению.
Эти и другие преимущества настоящего изобретения станут понятны из подробного описания и чертежей. Это следует из описания предпочтительного варианта воплощения настоящего изобретения. Для оценки настоящего изобретения в полном объеме формулу изобретения следует рассматривать как предпочтительный вариант воплощения, не являющийся единственным воплощением в рамках настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в перспективе входного узла насоса, включающего неблокируемую соединительную муфту согласно настоящему изобретению;
фиг.2 - вид в перспективе с разнесением деталей;
фиг.3 - сечение по линии 3-3 с фиг.1;
фиг.4 - сечение по линии 4-4 с фиг.3; и
фиг.5 - сечение по линии 5-5 с фиг.2.
Подробное описание предпочтительного варианта воплощения изобретения
На фиг.1-3 показана соединительная муфта 10 согласно настоящему изобретению, которая в одном применении может использоваться для соединения питающего водного трубопровода 12 (показан пунктиром) с отверстием 13 входного фланца 14 водного насоса (не показан), применяемого для циркуляции воды в гидротерапевтической ванне. Диаметр отверстия 13 и наружный диаметр питающего трубопровода 12 имеют стандартные размеры, причем отверстие 13 выполнено большим, так что питающий трубопровод 12 не может соединяться непосредственно с входным фланцем 14 без протекания воды.
Как видно на фиг.2, 3 и 5, муфта 10 является в основном трубчатой деталью, которая имеет прямую секцию 16 и наклонную секцию 18, образующие отверстие прохода 20 у противоположных концов 22 и 24 муфты 10. Внутренний диаметр конца 22 закруглен для упрощения введения в него питающего трубопровода 12. Прямая секция 16 является цилиндрической с внутренним и наружным диаметром, оба из которых имеют постоянный радиус и расположены концентрически вокруг центральной линии 26. Прямая секция 16 переходит в наклонную секцию 18 на промежуточном внутреннем узком конце 28 наклонной секции 18, где муфта 10 определяет радиальный внутренний выступ, так что проход 20 находится в своей самой узкой точке. Оттуда муфта 10 отклоняется по направлению вверх так, чтобы широкий конец 24 смещался по оси от конца 22. Внутренняя поверхность наклонной секции 18 изменяется относительно ее наружной поверхности по мере движения от ее узкого конца 28 к широкому концу 24.
Как показано на фиг.3-5, в частности, наружная поверхность первоначально наклонена и затем проходит прямо вверх к периферийному фланцу 30, выступающему наружу. Наружная поверхность, хотя она и наклонена, имеет, в общем, круговое сечение. С другой стороны, внутренняя поверхность немного сужается по радиусу снаружи от узкого конца 28 к широкому концу 24. Более подробно, верхняя часть внутренней поверхности, которая находится выше центральной линии 26 на фиг.3, расширяется наружу так, что радиус от центральной линии изменяется (увеличивается) от узкого конца 28 к широкому концу 24. На самом деле, вся внутренняя поверхность расширяется таким образом, за исключением прямой части 32 у самого дна или положения, подобному шесть часов на циферблате, ниже центральной линии 26, где радиус от центральной линии является единым от узкого конца 28 к широкому концу 24. Ровная или прямая часть 32 плавно переходит в загнутую внутреннюю поверхность (см. фиг.4), так что внутренняя поверхность целиком переходит плавно от узкой к широкой, тем самым не вызывая изменений в значении давления или потока воды, проходящего через соединительную муфту 10.
Как видно из фиг.3, описанная выше конструкция предназначена для предотвращения образования преграждающих или запруживающих поверхностей, которые предотвращают свободный поток воды обратно от насоса в питающий трубопровод 12. Как показано, прямое днище 32 угловой секции 18 по существу располагается по одной линии с нижней частью отверстия 13 во фланце 14 насоса и, дополнительно, предпочтительно по радиусу внутри внутреннего диаметра питающего трубопровода 12, хотя он может быть смещение. Верхняя часть муфты 10 над центральной линией 26 не является важной в данном отношении, поскольку вода будет протекать в нижнюю часть за счет силы тяжести.
Широкий конец 24 муфты 10 определяет лицевую канавку 34, вмещающую уплотнительное кольцо 38 для герметизации по отношению к трубчатому удлинению 40 входного фланца 14. Трубчатое удлинение 40 имеет наружную резьбу так, что манжета 42, имеющая внутреннюю резьбу, может присоединить муфту 10 (и, следовательно, питающий трубопровод 12) к фланцу 14 входа. Манжета 42 имеет выступ 44, который замыкается вокруг периферийного фланца 30 муфты 10. Поворот манжеты 42 затягивает муфту 10 к входному фланцу 14 и сжимает уплотнительное кольцо 38 для создания плотной герметизации. Предпочтительно, муфта 10 и питающий трубопровод 12 выполнены из поливинилхлорида, чтобы обычный скрепляющий цемент можно было использовать для скрепления этих двух деталей вместе.
Правильная ориентация муфты 10 по отношению к входному фланцу 14 существенна для предотвращения запруживания или блокирования. Таким образом, специальное выравнивающее устройство 46 находится у верхней части муфты 10. Выравнивающее приспособление 46 является по существу ушком или выступом, выступающим из широкого конца 24 параллельно центральной линии 26. Ушко имеет осевой паз 48, открытый на его дальнем конце, который имеет размеры для захода на шип 50 на трубчатом удлинении 40 входного фланца 14, проходящего радиально внутрь по направлению к центру отверстия 13. Шип 50 и ушко находятся в положении, подобном положению "12 часов" стрелок циферблата, так что муфта 10 соединяется с правильной ориентацией с наклонной секцией 18, наклоняясь вверх от прямой секции 16, когда шип 50 находится внутри паза 48.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованную соединительную муфту, предназначенную для соединения питающего трубопровода стандартного диаметра с входным отверстием корпуса насоса без преграды для потока воды и накапливания, когда насос находится в нерабочем состоянии. Встроенное выравнивающее приспособление обеспечивает правильное расположение муфты, так что не возникает ее запруживание или блокирование. В торцевую канавку входит стандартное уплотнительное кольцо для герметизации соединения.
Дополнительно, внутренний проход переходит плавно в широкий конец так, что отсутствует неблагоприятное влияние на давление и характеристики потока воды, проходящей через соединение.
Следует понимать, что выше было описано только предпочтительное воплощение изобретения. Однако много модификаций и изменений предпочтительного варианта воплощения будут очевидны для специалистов в данной области техники, которые не выходят за рамки настоящего изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничивается описанным вариантом воплощения. Для определения полного объема настоящего изобретения приведена следующая формула изобретения.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение является соединением или муфтой для присоединения трубопровода к отверстию большего диаметра без накапливания или запруживания воды в соединении.
1. Соединительная муфта для присоединения трубопровода, имеющего внутренний диаметр и наружный диметр, к отверстию большего диаметра, чем внутренний диаметр трубопровода, причем муфта выполнена с открытыми концами и образует между ними проход, который содержит прямую секцию и наклонную секцию, при этом прямая секция имеет постоянный внутренний диаметр, концентрический относительно центральной линии, и имеет такие размеры, чтобы размещать наружный диаметр трубопровода, а наклонная секция содержит широкий конец и узкий конец с внутренним диаметром, который превышает внутренний диаметр трубопровода и является меньшим, чем диаметр широкого конца и диаметр прямой секции, в которой наклонная секция имеет верхнюю часть выше центральной линии, которая, по меньшей мере, частично увеличивается по радиусу от узкого конца к широкому концу, и нижнюю часть сбоку от центральной линии, противоположную верхней части с постоянным радиусом, по меньшей мере, вдоль линии, проходящей между узким и широким концами в положении, подобном положению стрелок шесть часов на циферблате, относительно открытого конца наклонной секции.
2. Муфта по п.1, в которой узкий конец наклонной секции имеет меньший внутренний диметр, чем внутренний диаметр трубопровода.
3. Муфта по п.1, в которой широкий конец наклонной секции содержит выравнивающее приспособление для фиксации вращательного положения муфты вокруг центральной линии.
4. Муфта по п.3, в которой выравнивающее приспособление находится на верхней части наклонной секции.
5. Муфта по п.3, в которой выравнивающее приспособление является ушком, выступающим из наклонной секции, по существу параллельной центральной линии.
6. Муфта по п.5, в которой ушко содержит осевой паз с такими размерами, чтобы размещать в нем шип, зафиксированный относительно отверстия.
7. Муфта по п.1, в которой широкий конец наклонной секции образует круговую торцевую канавку.
8. Муфта по п.7 дополнительно содержит уплотнительное кольцо, расположенное в торцевой канавке.
9. Муфта по п.8, в которой отверстие находится во входном фланце насоса.
10. Муфта по п.9, в которой входной фланец содержит секцию с наружной резьбой, в которую входит резьбовая манжета, зацепляющая периферийный фланец на широком конце наклонной секции.
