Устройство для соединения вместе двух гладких труб герметичным образом
Изобретение относится к соединениям труб. Устройство содержит муфту, пригодную для расположения вокруг торцевых концов двух труб и снабженную средством для уменьшения ее диаметра под действием средства затягивания. Внутри муфты расположено уплотнительное кольцо, которое выполнено в виде ленты, закрепленной обратно на себя петлей и имеющей концы, пригодные вступать в контакт зацепления во время затягивания. По меньшей мере, одна из имеющих охватываемую форму и охватывающую форму частей охватываемого/охватывающего комплекта имеет контактные края, сформированные на контактных лепестках. Лепестки пригодны для отклонения в направлении, содействующем проникновению имеющей охватываемую форму части в имеющую охватывающую форму часть, в то время как имеющая охватываемую форму часть входит в зацепление с имеющей охватывающую форму частью под воздействием затягивания. Изобретение повышает надежность соединения труб. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству для соединения вместе герметичным образом двух гладких труб, расположенных встык и имеющих по существу одинаковый диаметр, устройство содержит муфту, пригодную для расположения вокруг торцевых концов двух труб, упомянутая муфта снабжена средством для создания возможности уменьшать ее диаметр под действием средства затягивания, устройство дополнительно содержит уплотнительное кольцо, пригодное для размещения внутри муфты для окружения торцевых концов двух труб, упомянутое кольцо образовано лентой, закрепленной обратно на себя петлей и имеющей два конца, пригодных вступать в контакт зацепления через, по меньшей мере, один охватываемый/охватывающий комплект, содержащий имеющую охватываемую форму часть, пригодную для вхождения в зацепление с имеющей охватываемую форму частью, когда с кольцом, находящимся внутри муфты, муфта затягивается вокруг торцевых концов труб. Устройство такого типа известно, например, из патентного документа EP 1181477 того же заявителя. При затягивании этого устройства, когда оно расположено вокруг труб, которые подлежат соединению вместе, имеющая охватывающую форму часть постепенно проникает внутрь имеющей охватываемую форму части для того, чтобы установить контакт зацепления, который служит для обеспечивания герметичности.
В EP 1181477 имеющая охватываемую форму часть сформирована язычком, который проникает внутрь выреза, образующего имеющую охватывающую форму часть. Ввиду соответствующей ширины имеющих охватываемую и охватывающую форму частей контакт зацепления устанавливается, даже если свободный конец язычка остается на некотором расстоянии от концевой стенки выреза. Во время затягивания язычок продолжает проникать внутрь выреза, тем самым вызывая деформацию имеющих охватываемую и охватывающую форму частей. Эта деформация сама порождает противодействующие силы, которые стремятся противодействовать проникновению язычка внутрь выреза.
Таким образом, во время затягивания герметичность гарантируется очень хорошо, но существует опасность, что противодействующие силы могут вызвать неприемлемые деформации, например изгиб кольца в некоторых его областях.
Задача настоящего изобретения - улучшить такое состояние данной области техники, дополнительно предлагая устройство, которое по существу будет свободно от вышеупомянутых недостатков.
Задача достигается тем, что, по меньшей мере, одна из имеющих охватываемую и охватывающую форму частей охватываемого/охватывающего комплекта имеет контактные края, сформированные на контактных лепестках, упомянутые лепестки пригодны для отклонения в направлении, способствующем проникновению имеющей охватываемую форму части в имеющую охватывающую форму часть, в то время как имеющая охватываемую форму часть входит в зацепление с имеющей охватывающую форму частью под воздействием затягивания.
Таким образом, согласно изобретению контакт зацепления, который обеспечивает герметичность, устанавливается на контактных краях контактных лепестков. Так как контактные лепестки пригодны для отклонения, противодействующие силы будут ослаблены, и гарантированно то, что деформация, вызванная проникновением имеющей охватываемую форму части в имеющую охватывающую форму часть, предпочтительно затрагивает заранее определенные зоны уплотнительного кольца, а именно контактные лепестки.
Преимущественно, отступы отклонения предусмотрены на тех сторонах контактных лепестков, которые находятся с другой стороны от контактных краев.
Эти отступы отклонения образуют пространства, в которые перемещаются лепестки, когда они отклоняются под воздействием проникновения имеющей форму охватываемой части в имеющую форму охватывающую часть.
Преимущественно, контактные лепестки присоединены к концу ленты, которая проносит их через прорезанные части основания.
Упомянутые прорезанные части основания локально ослабляют сопротивление к изгибанию контактных лепестков и, таким образом, придают им соответствующие предпочтительные направления отклонения.
В преимущественном варианте осуществления имеющая охватываемую форму часть охватываемого/охватывающего комплекта содержит язычок, в то время как имеющая охватывающую форму часть этого комплекта содержит вырез, определенный между двумя контактными лепестками так, чтобы язычок мог проникать в вырез, и, по меньшей мере, один из поперечных размеров, составленный шириной язычка и шириной выреза, уменьшает движение в направлении, в котором язычок проникает в вырез.
Преимущественно, имеющая охватывающую форму часть охватываемого/охватывающего комплекта содержит вырез, в то время как имеющая охватываемую форму часть этого комплекта содержит два боковых контактных лепестка, пригодных для проникновения в вырез, и, по меньшей мере, один из поперечных размеров, составленный шириной выреза и зазором между контактными краями контактных лепестков, уменьшает движение в направлении, в котором лепестки проникают в вырез.
Изобретение может быть лучше понято, и его преимущества проявятся более ясно при чтении последующего подробного описания варианта осуществления, данного в качестве неограничивающего примера. Описание ссылается на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид в перспективе устройства изобретения;
фиг.2 - вид устройства сверху;
фиг.3 - вид сверху уплотнительного кольца устройства, видимый вдоль стрелки III на фиг.1;
фиг.4 - вид того же кольца, видимый вдоль стрелки IV на фиг.3;
фиг.5 - вид, аналогичный виду на фиг.3, для другого варианта осуществления кольца;
фиг.6 показывает имеющие охватываемую форму и охватывающую форму варианты кольца; и
фиг.7 показывает имеющие охватываемую форму и охватывающую форму в другом варианте.
Устройство на фиг.1 включает муфту 10, внутри которой расположено уплотнительное кольцо 12. Устройство служит для соединения вместе герметичным образом двух гладких труб, которые расположены встык и имеют по существу одинаковый диаметр, при этом необходимо вводить в зацепление два торцевых конца труб в кольцо 12 до тех пор, пока они не дойдут до упора с упорными выступами 13 и на каждой его стороне. По причинам удобства две трубы не показаны на фиг.1, но ссылка может быть сделана на EP 1181477 для подробностей сборки.
Муфта 10 может быть аналогична муфте, раскрытой в ЕР 1181477. Она имеет поясную часть 10А и средство затягивания, расположенное на двух ее торцевых концах, между средствами затягивания определена щель 11, которая является продольной, т.е. параллельной оси муфты. Во время затягивания ширина щели уменьшается, тем самым сокращая диаметр поясной части 10А соответственно.
Однако в преимущественном варианте осуществления, показанном на фиг.1 и 2, муфта отличается от муфты по ЕР 1181477. С целью затягивания ее она имеет, по меньшей мере, одну пару выступающих проушин, между которым определена щель 11. В этом примере она имеет две пары выступающих проушин, 14А & 14B и 16A & 16B. Проушины в каждой паре расположены обращенными друг к другу. Каждая проушина имеет связующую часть 17, через которую она связана с поясной частью 10А, и затягивающую стенку 18, с которой средство затягивания входит в зацепление. Затягивающая стенка 18 завернута назад по направлению к поясной части из связующей части 17. Между связующей частью и затягивающей стенкой сформировано пространство. Связующая часть искривлена, ее вогнутая сторона обращена к затягивающей стенке. В своем основании связующая часть имеет, по меньшей мере, одну выпуклость 17А, в которой ее кривизна локально увеличивается. Как можно видеть более ясно на фиг.2, каждая проушина имеет две выпуклости 17А такого типа на соответствующих двух своих противоположных осевых концах. Средства усиления имеются в проушинах с целью противодействия их деформации (выравниванию) под действием средства затягивания. В показанном примере для каждой проушины эти средства усиления содержат усилительную вставку 20, которая расположена в пространстве, сформированном между связующей частью 17 и затягивающей стенкой 18. Упомянутая усилительная вставка имеет форму желоба, полотно которого расположено против связующей части, в то время как свободные концы взаимодействуют с затягивающей стенкой.
Для каждой пары проушин средство затягивания содержит болт 22, тело 22А которого входит в зацепление через торцевые отверстия в двух проушинах рассматриваемой пары с тем, чтобы проходить через проушины, и головка 22В которого размещена напротив затягивающей стенки одной из проушин, и гайку 24, расположенную против затягивающей стенки другой проушины, для взаимодействия посредством винтового зацепления на теле болта. В этом примере предусмотрены две идентичные системы затягивания, каждая из которых содержит пару проушин, болт и гайку. Для разъединения затягивающих сил поперечная щель 26, показанная на фиг.2, предусмотрена между двумя упомянутыми системами в поясной части муфты. Вставки 20, расположенные в проушинах 14В и 16В, имеют отверстия, проходящие через их полотно с тем, чтобы обеспечить возможность телам болтов проходить через них.
Естественно, вышеописанная конкретная форма муфты и средство затягивания могут быть заменены любым другим средством известного типа. В частности, муфта может быть типа, описанного в заявке на патент EP 1181477, или же она может быть муфтой вышеупомянутого типа, но снабжена единственной парой проушин и единственной гайка-и-болт сборкой. Подобный образом, усилительное средство может быть заменено другим усилительным средством, имеющим эквивалентное воздействие, например подходящим заворотом, сформированным из затягивающей стенки 18 проушины.
Описание сопровождает форму уплотнительного кольца настоящего изобретения. Это кольцо составлено лентой, которая закреплена петлей обратно на себя, и два конца которой имеют такую форму, что они являются пригодными вступать в общий контакт зацепления. Таким образом, на фиг.1 и 3 первый конец кольца снабжен имеющей охватываемую форму частью, сформированной язычком 28, в то время как второй конец снабжен имеющей охватывающую форму частью, содержащей вырез 30, в который проникает язычок 28 для того, чтобы устанавливать контакт зацепления, необходимый для обеспечивания герметичности.
Более точно, в примере на фиг.1 и 3 вырез 30, имеющей охватывающую форму части, определен между двумя контактными лепестками 32А и 32В, которые пригодны для отклонения в направлении, обеспечивающем проникновение имеющей охватываемую форму части в имеющую охватывающую форму часть, во время затягивания манжеты, которая вызывает такое проникновение. Более точно, контакт зацепления устанавливается между двумя «внутренними» боковыми краями 30А и 30В контактных лепестков 32А и 32В и двумя «внешними» боковыми краями 28А и 28 В язычка 28. На фиг.3 показано, что ширина 128 язычка, измеренная параллельно оси А уплотнительного кольца и муфты, и ширина 130 выреза 30, как измеренная таким же образом, уменьшает движение в направлении S, в котором язычок проникает в вырез.
Таким образом, как в ЕР 1181477, контактные края имеющих охватываемую форму и охватывающую форму частей могут входить в зацепление перед затягиванием манжеты, в то время как кольцо находится в ситуации, показанной на фиг.3. Во время затягивания язычок 28 ограничен продвигаться далее в вырез 30, тем самым устанавливая контакт между контактными краями по контактным длинам, которые являются достаточными для гарантирования хорошей герметичности. В то время как язычок продвигается далее в вырез таким образом, порождается деформация. Согласно изобретению, деформация приводит к отклонению лепестков 32А и 32В в направлении, обеспечивающем проникновение язычка в вырез, т.е. в направлении, увеличивающем ширину выреза, как указано стрелками Р.
На фиг.3 показано, что отступы отклонения 34А и 34В предусмотрены на тех сторонах контактных лепестков 32А и 32В, которые находятся с другой стороны от контактных краев 30А и 30В. Такое отклонение, таким образом, происходит в отступы.
Кроме отступов и выреза 30 свободный конец 12А того конца кольца 12, на котором сформирован вырез 30, находится на той же линии 1, параллельной оси А, вокруг которой лента 12 закреплена петлей. Подобным образом кроме язычка 28 свободный край 12В того конца кольца, на котором сформирован язычок, также находится на той же линии 1', параллельной оси А. Для того чтобы обеспечить герметичность, следует выполнить условие для линий 1 и 1', чтобы были они размещены как можно ближе друг к другу, когда устройство зажато на двух соединенных друг с другом гладких трубах.
Выше сделано упоминание о присутствии выступов 13, выступающих из внутренней периферии кольца 12 для формирования поверхностей заклинивания для свободных концов соединенных вместе труб. Как можно видеть на фиг.4, кольцо дополнительно снабжено выступами 15, которые выступают из его внешней периферии. Эти выступы расположены в углублениях 9 в поясной части 10А муфты 10 с тем, чтобы заклинивать кольцо 12 под углом относительно муфты. Для имеющих охватываемую и охватывающую форму частей, которые обеспечивают герметичный контакт, важно быть близко к средству затягивания, а также находиться под непрерывной частью поясной части 10. Если бы пространство между двумя торцевыми концами кольца 12 оказалось на пересечении со щелью 11 или щелью 26, герметичность была бы нарушена. Кроме того, желательно, чтобы имеющие охватываемую и охватывающую форму части были близко размещены к средству затягивания с тем, чтобы быть непосредственно затянутыми таким образом, чтобы обеспечивать проникновение язычка в вырез.
Как можно видеть на фиг.3, контактные лепестки присоединены к концу ленты, которая проносит их через прорезанные части основания. Более точно отступы отклонения 34А и 34В, которые предусмотрены на сторонах контактных лепестков, которые находятся с другой стороны от выреза 30, имеют косые прорези 36А и 36В, находящиеся в области соответствующих лепестков 32А и 32В. Эти прорези расположены в областях концевых стенок отступов, которые являются прилегающими к лепестками 32А и 32В, и они размещены под углом таким образом, чтобы обеспечивать движение в направлении S, в котором язычок проникает в вырез 30.
Таким образом, содействуют лепесткам, отклоняющимся как указано стрелками Р на фиг.3.
В примере, показанном на фиг.1 и 3, кольцо 12 имеет единственный охватываемый/охватывающий комплект, содержащий язычок 28 и вырез 30. На фиг.5 можно видеть, что в варианте может быть предусмотрено множество прилегающих комплектов на концах кольца 112. Можно видеть три аналогичных охватываемых/охватывающих комплекта, содержащих соответственно, язычок 128А и вырез 130А, язычок 128В и вырез 130В, и язычок 128С и вырез 130С. Каждый из этих комплектов аналогичен комплекту, который описан выше со ссылкой на фиг.3, и, таким образом, включает два контактных лепестка, например 132А и 132В, два отступа отклонения, например 134А и 134В, расположенных на тех сторонах лепестков, которые находятся с другой стороны от выреза, и две прорези 136А и 136В, аналогичные прорезям 36А и 36В.
Свободный край 112А кольца 112, который оборудован имеющими охватывающую форму частями, находится на линии 1, параллельной оси, вокруг которой муфта закреплена петлей обратно на себя, т.е. свободные концы лепестков находятся на упомянутой линии, также как свободные концы всех частей, сформированных между вырезами и отступами отклонения.
Промежуточные лепестки 113, локально приводящие свободный конец 112А на линию 1, предусмотрены между отступами отклонения двух прилегающих комплектов.
Подобным образом свободный край 112В кольца, на котором находятся язычки 128А, 128В и 128С, находится на линии 1', параллельной той же оси, относительно которой выступают только язычки.
Естественно, хотя пример на фиг.5 показывает три охватываемых/охватывающих комплекта, может быть предусмотрено различное число комплектов.
Однако, чтобы уравновешивать силы, влияющие на кольцо во время затягивания, для такого кольца является полезным быть симметричным вокруг своей средней плоскости PS, перпендикулярной оси А его петли. Таким образом, на фиг.2 язычок 28 и вырез 30 центрированы относительно такой плоскости PS, и центральный охватываемый/охватывающий комплект 128В/130В на фиг.5 также центрирован на такой плоскости PS.
На фиг.5, следует заметить, что между двумя прилегающими язычками, например, 128А и 128В предусмотрен вырез 127, в который проникают два контактных лепестка, например, 132А и 133В, принадлежащие двум прилегающим охватываемым/охватывающим комплектам.
Также, со ссылкой на фиг.6, может быть понято, что в варианте изобретения возможно выбирать, делать приготовления для имеющей охватывающую форму части, чтобы содержала вырез 230, и для имеющей охватываемую форму части, чтобы содержала два боковых контактных лепестка, соответственно 232А и 232В, пригодных для проникновения в вырез. В этом случае контакт зацепления устанавливается между «внешними» контактными краями 230А и 230В лепестков 232А и 232В и «внутренними» контактными краями 228А и 228В выреза 230. В этом случае имеющая охватываемую форму часть рассматриваемого охватываемого/охватывающего комплекта включает два лепестка 232А и 232В. На фиг.6 показано, что ширина 1230 выреза, измеренная параллельно оси опоры А кольца, и зазор 1230 между контактными краями 230А и 230В уменьшают движение в направлении S, в котором лепестки проникают в вырез.
Имеющая охватываемую форму часть на фигуре 6 дополнительно содержит центральный лепесток 231, который расположен между контактными лепестками 232А и 232В, наряду с тем отводимый оттуда отступами отклонения, соответственно, 234А и 234В. Возможно исключить центральный лепесток 231А и просто сделать так, чтобы при отклонении лепестки 232А и 232А отклонялись в пространство, сформированное между ними. Однако, как объяснено выше, для свободных краев двух концов кольца сходятся насколько возможно близко так, чтобы желательно посредством лепестка 231 привести свободный конец имеющей охватываемую форму части локально на уровень свободных концов лепестков 232А и 232В.
На фиг.6 отступы отклонения снабжены косыми прорезями, соответственно 236А и 236В, которые находятся в областях контактных лепестков 232А и 232В. Прорези сводят движение в направлении, в котором имеющая охватываемую форму часть проникает в имеющую охватывающую форму часть, для обеспечения отклонения лепестков, как указано стрелками Р', в отступы отклонения.
В варианте на фиг.7 используются контактные лепестки и для своей имеющей охватываемую форму части, и для своей имеющей охватывающую форму части.
В этом варианте имеющая охватываемую форму часть является идентичной имеющей охватывающую форму части на фиг.6, и ее разнообразные составные элементы определяются теми же ссылками, как на той фигуре. Имеющая охватывающую форму часть является идентичной имеющей охватывающую форму части на фиг.3, и ее разнообразные последовательные элементы обозначены теми же ссылками, как на той фигуре. Таким образом, когда имеющая охватывающую форму часть проникает далее в имеющую охватываемую форму часть, лепестки 232А и 232В имеющей охватываемую форму части стремятся отклониться в отступы 234А и 234В, сформированные между ними, на каждой стороне центрального лепестка 231, в то время как лепестки 32А и 32В, которые определяют вырез 30 имеющей охватывающую форму части между ними, стремятся отклоняться в отступы отклонения 34А и 34В, предусмотренные на каждой стороне лепестков. Косые прорези 36А, 36В, 236А и 236В содействуют такому отклонению.
1. Устройство для соединения вместе герметичным образом двух гладких труб, расположенных встык и имеющих, по существу, одинаковый диаметр, содержащее муфту, пригодную для расположения вокруг торцевых концов двух труб, причем муфта снабжена средством для создания возможности уменьшать ее диаметр под действием средства затягивания, устройство дополнительно содержит уплотнительное кольцо, пригодное для размещения внутри муфты для окружения торцевых концов двух труб, при этом кольцо составлено лентой, закрепленной обратно на себя петлей и имеющей два конца, пригодных вступать в контакт зацепления через, по меньшей мере, один охватываемый/охватывающий комплект, содержащий имеющую охватываемую форму часть, пригодную для введения в зацепление в имеющую охватывающую форму часть, когда с кольцом, находящимся внутри муфты, муфта затягивается вокруг торцевых концов труб, при этом, по меньшей мере, одна из имеющих охватываемую форму и охватывающую форму частей охватываемого/охватывающего комплекта имеет контактные края, сформированные на контактных лепестках, причем лепестки пригодны для отклонения в направлении, содействующем проникновению имеющей охватываемую форму части в имеющую охватывающую форму часть, в то время как имеющая охватываемую форму часть входит в зацепление в имеющую охватывающую форму часть под воздействием затягивания.
2. Устройство по п.1, в котором отступы отклонения предусмотрены на тех сторонах контактных лепестков, которые находятся с другой стороны от контактных краев.
3. Устройство по п.1, в котором контактные лепестки присоединены к концу ленты, которая проносит их через прорезанные части основания.
4. Устройство по п.1, в котором имеющая охватываемую форму часть охватываемого/охватывающего комплекта содержит язычок, в то время как имеющая охватывающую форму часть этого комплекта содержит вырез, определенный между двумя контактными лепестками с тем, чтобы язычок проникал внутрь выреза, при этом, по меньшей мере, один из поперечных размеров, составленный шириной язычка и шириной выреза, уменьшает движение в направлении, в котором язычок проникает в вырез.
5. Устройство по п.4, в котором отступы отклонения предусмотрены на сторонах контактных лепестков, которые находятся с противоположной стороны от выреза.
6. Устройство по п.5, в котором отступы отклонения снабжены косыми прорезями, находящимися в области контактных лепестков.
7. Устройство по п.1, в котором имеющая охватывающую форму часть охватываемого/охватывающего комплекта содержит вырез, в то время как имеющая охватываемую форму часть этого комплекта содержит два боковых контактных лепестка, пригодных для проникновения в вырез, и, по меньшей мере, один из поперечных размеров, составленный шириной выреза и зазором между контактными краями контактных лепестков, уменьшает движение в направлении, в котором лепестки проникают в вырез.
8. Устройство по п.7, в котором имеющая охватываемую форму часть дополнительно содержит, по меньшей мере, один центральный лепесток, расположенный между контактными лепестками, наряду с этим отводимый оттуда отступами отклонения.
9. Устройство по п.7, в котором отступы отклонения снабжены косыми прорезями, находящимися в областях контактных лепестков.
10. Устройство для соединения вместе герметичным образом двух гладких труб, расположенных встык и имеющих, по существу, одинаковый диаметр, содержащее муфту, пригодную для расположения вокруг торцевых концов двух труб, причем муфта снабжена средством затягивания для создания возможности уменьшать ее диаметр под действием средства затягивания, устройство дополнительно содержит уплотнительное кольцо, пригодное для размещения внутри муфты для окружения торцевых концов двух труб, при этом кольцо составлено лентой, закрепленной обратно на себя петлей и имеющей два конца, пригодных вступать в контакт зацепления через, по меньшей мере, один язычок, пригодный для введения в зацепление в вырез, когда с кольцом, находящимся внутри муфты, муфта затягивается вокруг торцевых концов труб, вырез определен между двумя контактными лепестками, отступы отклонения предусмотрены на сторонах контактных лепестков, которые находятся с противоположной стороны от выреза, и косые прорези, предусмотренные в областях отступов, которые являются прилегающими к лепесткам, причем косые прорези устроены так, чтобы сводить движение в направлении, в котором язычок проникает в вырез с тем, чтобы содействовать отклонению лепестков, когда язычок проникает в вырез.
