Устройство соединения для трубы
Изобретение относится к устройству для соединения труб. Устройство содержит, по меньшей мере, один прижимной элемент для оказания зажимного усилия на трубу, один уплотнительный элемент, в котором у стороны, обращенной от трубы, выполнен упомянутый один прижимной элемент с поверхностями, которые сходятся друг к другу в радиальном направлении от трубы. Также имеются дополнительные опорные элементы, которые могут быть соединены друг с другом и выполнены так, чтобы быть размещенными непосредственно или косвенно на упомянутых поверхностях одного прижимного элемента так, чтобы обеспечить зажимное усилие на трубе. Изобретение повышает надежность соединения. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству соединения для трубы, содержащему, по меньшей мере, один прижимной элемент для оказания зажимного усилия на трубу, причем оно снабжено, по меньшей мере, одним уплотнительным элементом, в котором со стороны, обращенной от трубы, выполнен упомянутый, по меньшей мере, один прижимной элемент с поверхностями, которые сходятся друг к другу в радиальном направлении от трубы, и обеспечены дополнительные опорные элементы, которые могут быть соединены друг с другом и выполнены так, чтобы быть размещенными непосредственно или косвенно на упомянутых поверхностях, по меньшей мере, одного прижимного элемента так, чтобы обеспечить зажимное усилие на трубу.
Упомянутые опорные элементы обычно выполнены в виде опорных стенок; однако также используется вариант осуществления с поддерживающими кромками, обеспечивающими линейный контакт. Для ясности опорные элементы, как будет в дальнейшем подразумеваться, будут выполнены как опорные стенки. Сходящиеся поверхности прижимного элемента могут быть плоскими, вогнутыми или выпуклыми.
Устройство соединения в соответствии с преамбулой известно из рефератов патентов Японии том 1998, номер 14 и номер 10/259890, и из описаний Европейских патентов EP-A-0794378.
В Японском патенте 10/259890 уплотнительное кольцо используется помещенным непосредственно к неразъемному прижимному кольцу, которое имеет поверхности, которые сходятся в радиальном направлении друг к другу.
В устройстве соединения, известном из EP-A-0794378, обеспечен уплотняющий элемент в форме резинового элемента между, с одной стороны, прижимным элементом и, с другой стороны, опорной стенкой и трубой, которая должна быть прижата. Кроме того, прижимной элемент прототипа устройства соединения снабжен увеличиваюшей трение поверхностью со стороны, обращенной к трубе.
Когда место соединения между трубой и прототипом устройства соединения подвергается действию напряжения на растяжение, то обстоятельство, что опорный элемент помещен у наклонной поверхности, в результате чего он находится под дополнительным напряжением со стороны прижимного элемента и заставляет уплотнительный элемент благодаря повышенному зажимному усилию, оказываемому на трубу, обеспечивать улучшенное уплотняющее действие на упомянутую трубу. Недостаток, однако, состоит в том, что уплотняющее действие уплотняющего элемента между прижимным элементом и опорным элементом, выдерживающим меньшее давление и расположенным напротив опорного элемента, выдерживающего повышенное давление, ухудшится.
Цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство соединения, в котором эта проблема решена и посредством которого могут быть получены преимущества, что будет объяснено ниже.
Дополнительная цель состоит в том, что изобретение может быть применено для устройств соединения различных модификаций и вариантов осуществления. Например, по меньшей мере, один прижимной элемент, используемый в устройстве соединения, может быть неразъемным кольцом, которое будет размещено вокруг трубы. Конструкция для этой цели известна, например, из американского патентного описания US-A-4886304.
Однако также возможно использование множества прижимных элементов, которые вместе образуют кольцо вокруг трубы, таких, например, которые известны из международного патентного описания WO 90/07671 и европейского патентного описания EP-B-0690256.
Другая возможность состоит в том, чтобы, конечно, использовать прижимные элементы, известные из европейского патентного описания EP-A-0794378, особая конструкция которых уже была показана, чтобы следовать ей на практике.
Устройство соединения согласно преамбуле п.1 формулы изобретения известно из WO 90/07671.
Устройство соединения согласно WO 90/07671 имеет первый сегмент прижимного элемента и второй сегмент прижимного элемента, в котором первый сегмент прижимного элемента размещен ближе, а второй сегмент прижимного элемента дальше относительно трубы и в котором первый и второй сегменты прижимного элемента снабжены контактными поверхностями, размещенными так, чтобы примыкать друг к другу и взаимодействовать друг с другом в заданном наклонном направлении относительно продольной оси трубы, и в котором уплотнительная деталь выполнена как уплотнительный элемент, который размещен, по меньшей мере, частично между опорным элементом и сегментированным прижимным элементом, с одной стороны, и, с другой стороны, между трубой и сегментированным прижимным элементом.
Устройство соединения по изобретению выполнено с контактными поверхностями, наклон которых выполнен так, что во время растягивающего усилия между местом соединения и трубой первый сегмент прижимного элемента принуждается зажимать трубу более сильно и, кроме того, растягивающее усилие между местом соединения и трубой снабжает второй сегмент прижимного элемента усиленным воздействием на опорные элементы.
Такая конструкция устройства соединения согласно изобретению позволяет улучшить во всех отношениях уплотняющее действие уплотнительного элемента во время растягивающего усилия между местом соединения и трубой.
Отдельный вариант осуществления устройства соединения согласно изобретению отличается тем, что обеспечен третий сегмент прижимного элемента, имеющий у первой стороны опорный элемент и в котором у второй стороны, противоположной первой, обеспечены первый сегмент прижимного элемента и второй сегмент прижимного элемента. Это может быть эффективной альтернативой вышеупомянутому основному варианту осуществления устройства соединения согласно изобретению.
Желательно, чтобы, когда труба находится под воздействием растягивающего усилия, второй сегмент прижимного элемента оказывал бы усиленное воздействие на третий сегмент прижимного элемента.
Что касается уплотнительного элемента, желательно, чтобы он был обеспечен, по меньшей мере, частично между опорным элементом и третьим сегментом прижимного элемента, с одной стороны, и между трубой и третьим сегментом прижимного элемента, с другой стороны.
Во всех возможных вариантах осуществления устройства соединения согласно изобретению желательно, чтобы первый сегмент прижимного элемента был обеспечен выступом, ограничивающим перемещение второго сегмента прижимного элемента.
Этот выступ особенно полезен для увеличения усилия, которое взаимодействующие опорные стенки оказывают, по меньшей мере, на один прижимной элемент. Из-за наклонных контактных поверхностей отдельных сегментов прижимного элемента отсутствие этого выступа может означать, что не может быть гарантировано взаимное расположение этих сегментов прижимного элемента.
Для дополнительного улучшения эффективности устройства соединения согласно изобретению дополнительно желательно, чтобы первый сегмент прижимного элемента был выполнен с увеличивающей трение поверхностью на стороне, обращенной к трубе.
Далее изобретение будет дополнительно объяснено посредством ряда примеров осуществления устройства соединения согласно изобретению и со ссылкой на чертежи, без ограничения объема формулы изобретения патента.
Чертежи иллюстрируют:
фиг.1 основной вариант осуществления устройства соединения согласно изобретению, и
фиг.2 альтернативный вариант осуществления устройства соединения согласно изобретению.
Одинаковые номера ссылок относятся к одним и тем же частям.
Ссылаясь на фиг.1 и фиг.2, будет объяснен первый основной вариант осуществления устройства соединения согласно изобретению.
Устройство соединения содержит трубчатую часть 1 с концом 2 для вставки трубы 10 и, по меньшей мере, один прижимной элемент 3 для того, чтобы оказать зажимное усилие на трубу 10. Прижимной элемент 3 взаимодействует с уплотняющим элементом 12, причем обычно элемент, выполненный из резины, обеспечивает фактическое уплотнение вокруг трубы 10.
Со стороны, обращенной от трубы, дополнительно обеспечен, по меньшей мере, один прижимной элемент 3 с поверхностями, которые сходятся в радиальном направлении, расположение которых соответствует расположению опорных стенок 9 и 11. Сходящиеся поверхности прижимного элемента 3 могут быть плоскими, вогнутыми или выпуклыми.
Вышеупомянутые опорные стенки 9 и 11 могут быть взаимно соединены посредством болтового и гаечного элемента 8 таким образом, что, когда этот болтовой и гаечный элемент 8 завинчен, опорные стенки 9 и 11 посредством захвата прижимают, по меньшей мере, один прижимной элемент 3 к трубе 10.
На фиг.1 и фиг.2 показано, что, по меньшей мере, один прижимной элемент 3 выполнен в виде сегментов.
На фиг.1 представлен вариант осуществления, в котором, по меньшей мере, один прижимной элемент 3 содержит первый сегмент 5 прижимного элемента и второй сегмент 4 прижимного элемента, в котором первый сегмент 5 прижимного элемента размещен ближе, а второй сегмент 4 прижимного элемента дальше относительно трубы 10.
Как ясно видно на фиг.1 и фиг.2, первый и второй сегменты 4, 5 прижимного элемента снабжены взаимодействующими контактными поверхностями 7, размещенными так, чтобы примыкать друг к другу, и которые имеют заданный наклон относительно продольной оси 14 трубы 10.
Фиг.1 показывает, что наклон контактной поверхности 7 выполнен так, что, когда труба 10 находится под растягивающим усилием в направлении стрелки A, первый сегмент 5 прижимного элемента принуждается более плотно зажимать трубу 10.
Наклон контактных поверхностей 7 дополнительно выполнен так, что, когда труба 10 находится под упомянутым растягивающим усилием в направлении стрелки A, второй сегмент 4 прижимного элемента оказывает усиленное воздействие на опорные стенки 9 и 11.
Как уже упомянуто выше, уплотнительная деталь 12 предпочтительно выполнена как резиновый уплотнительный элемент, расположенный, по меньшей мере, частично между опорной стенкой 9 и сегментированным прижимным элементом 3, с одной стороны, и между трубой 10 и сегментированным прижимным элементом 3, с другой стороны.
Фиг.2 иллюстрирует альтернативный вариант осуществления устройства соединения согласно изобретению, в котором оно выполнено с третьим сегментом 6 прижимного элемента. У первой стороны этого третьего сегмента 6 прижимного элемента находится опорная стенка 9, тогда как у второй стороны, противоположной первой стороне этого третьего сегмента 6 прижимного элемента, обеспечен первый сегмент 5 прижимного элемента, так же как и второй сегмент 4 прижимного элемента.
Как уже объяснено со ссылкой на фиг.1, в этом варианте осуществления наклон контактных поверхностей 7 также выполнен так, что, когда труба 10 находится под растягивающим усилием в направлении стрелки A, первый сегмент 5 прижимного элемента зажимает трубу более сильно. В этом случае также, когда труба 10 находится под растягивающим усилием, второй сегмент 4 прижимного элемента оказывает усиленное воздействие на опорные стенки 9, 11, но теперь частично посредством третьего сегмента 6 прижимного элемента.
Фиг.2 иллюстрирует дополнительный предпочтительный вариант осуществления, в котором первый сегмент 5 прижимного элемента имеет выступ 15, ограничивающий перемещение второго сегмента 4 прижимного элемента.
На фиг.1 и фиг.2 первый сегмент 5 прижимного элемента показан снабженным усиливающей трение поверхностью 13 со стороны, обращенной к трубе 10.
В пределах объема изобретения конструкция устройства соединения может быть изменена несколькими способами, не отступая от сущности изобретения, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.
Для специалиста, квалифицированного в данной области, полностью очевидно, что усиливающая трение поверхность 13 может быть выполнена, например, как инкрустация или, альтернативно, что эта усиливающая трение поверхность 13 может быть неотъемлемой частью первого сегмента 5 прижимного элемента.
Приведенное выше объяснение посредством ряда примеров вариантов осуществления устройства соединения согласно изобретению должно быть понято как неограничивающее относительно защищаемого объема изобретения и определено в зависимых пунктах формулы изобретения.
1. Устройство соединения для соединения с трубой (10), содержащее, по меньшей мере, один прижимной элемент (3) для оказания зажимного усилия на трубу (10), при этом имеется, по меньшей мере, одна уплотнительная деталь (12), выполненная как уплотнительный элемент, который размещен, по меньшей мере, частично между опорным элементом (9) и, по меньшей мере, одним прижимным элементом (3) с одной стороны, и с другой стороны между трубой (10) и, по меньшей мере, одним прижимным элементом (3), причем со стороны, обращенной от трубы (10), выполнен упомянутый, по меньшей мере, один прижимной элемент (3) с поверхностями, которые сходятся друг к другу в радиальном направлении от трубы, при этом обеспечены дополнительные опорные элементы (9, 11), которые выполнены с возможностью соединения друг с другом и размещения непосредственно или косвенно на упомянутых поверхностях, по меньшей мере, одного прижимного элемента (3), так, чтобы обеспечить зажимное усилие на трубе (10), причем, по меньшей мере, один прижимной элемент (3) выполнен в виде сегментов и с этой целью содержит, по меньшей мере, первый сегмент (5) прижимного элемента и второй сегмент (4) прижимного элемента, при этом первый сегмент (5) прижимного элемента размещен ближе, а второй сегмент (4) прижимного элемента дальше относительно трубы (10), причем первый и второй сегменты (4, 5) прижимного элемента снабжены контактными поверхностями (7), размещенными так, чтобы примыкать друг к другу и взаимодействовать друг с другом при заданном наклоне относительно продольной оси (14) трубы (10), отличающееся тем, что наклон контактных поверхностей (7) выполнен так, что при растягивающем усилии между местом соединения и трубой (10) первый сегмент (5) прижимного элемента более сильно зажимает трубу, и при этом второй сегмент (4) прижимного элемента снабжает усиленным воздействием опорные элементы (9, 11).
2. Устройство соединения по п.1, отличающееся тем, что содержит третий сегмент (6) прижимного элемента, у первой стороны которого расположен опорный элемент (9) и при этом у второй стороны, противоположной первой, обеспечены первый сегмент (5) прижимного элемента и второй сегмент (4) прижимного элемента.
3. Устройство соединения по п.2, отличающееся тем, что уплотнительный элемент (12) размещен, по меньшей мере, частично между опорным элементом (9) и третьим сегментом (6) прижимного элемента, с одной стороны, и между трубой (10) и третьим сегментом (6) прижимного элемента, с другой стороны.
4. Устройство соединения по п.1, отличающееся тем, что, когда труба (10) находится под воздействием растягивающего усилия, второй сегмент (4) прижимного элемента оказывает усиленное воздействие на третий сегмент (6) прижимного элемента.
5. Устройство соединения по п.2, отличающееся тем, что, когда труба (10) находится под воздействием растягивающего усилия, второй сегмент (4) прижимного элемента оказывает усиленное воздействие на третий сегмент (6) прижимного элемента.
6. Устройство соединения по п.3, отличающееся тем, что, когда труба (10) находится под воздействием растягивающего усилия, второй сегмент (4) прижимного элемента оказывает усиленное воздействие на третий сегмент (6) прижимного элемента.
7. Устройство соединения по п.1, отличающееся тем, что первый сегмент (5) прижимного элемента снабжен выступом (15), ограничивающим перемещение второго сегмента (4) прижимного элемента.
8. Устройство соединения по п.2, отличающееся тем, что первый сегмент (5) прижимного элемента снабжен выступом (15), ограничивающим перемещение второго сегмента (4) прижимного элемента.
9. Устройство соединения по п.3, отличающееся тем, что первый сегмент (5) прижимного элемента снабжен выступом (15), ограничивающим перемещение второго сегмента (4) прижимного элемента.
10. Устройство соединения по п.4, отличающееся тем, что первый сегмент (5) прижимного элемента снабжен выступом (15), ограничивающим перемещение второго сегмента (4) прижимного элемента.
11. Устройство соединения по п.5, отличающееся тем, что первый сегмент (5) прижимного элемента снабжен выступом (15), ограничивающим перемещение второго сегмента (4) прижимного элемента.
12. Устройство соединения по п.6, отличающееся тем, что первый сегмент (5) прижимного элемента снабжен выступом (15), ограничивающим перемещение второго сегмента (4) прижимного элемента.
13. Устройство соединения по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первый сегмент (5) прижимного элемента выполнен с усиливающей трение поверхностью (13) на стороне, обращенной к трубе (10).
