Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга



Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга
Зажимающее трубопровод устройство с фиксирующей структурой для трубного фитинга

 


Владельцы патента RU 2555924:

СВОДЖЛОК КОМПАНИ (US)

Группа изобретений относится к трубным фитингам. Описаны примерные варианты осуществления конструкции кассетной гайки для трубных фитингов. Конструкция кассетной гайки может включать элемент свободного фиксирования одного или более устройств, зажимающих трубопровод, с компонентом фитинга, таким как гайка с наружной или внутренней резьбой. Конструкция кассетной гайки может быть реализована с использованием одного или более элементов или характеристик геометрии или формы одного или более устройств, зажимающих трубопровод. Кроме того, конструкция кассетной гайки может быть реализована в сочетании с конструкцией кассеты уплотнительных втулок. Технический результат заключается в повышении надежности соединения трубных фитингов. 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 49 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Группа изобретений относится к фитингам для образования механически закрепляемых соединений между трубопроводом и другим элементом для текучей среды, для содержания жидких или газообразных текучих сред. Более конкретно, относится к фитингам для трубопроводов, в которых используется одно или более устройств, зажимающих трубопровод, таких как, например, одна или более уплотнительных втулок.

КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с вариантом осуществления одного или более изобретений, представленных в данном описании, по меньшей мере одно устройство, зажимающее трубопровод, и первый соединительный элемент или элемент фитинга фиксированы вместе в виде разъемного блока или кассеты, прежде чем данный блок соединяют со вторым соединительным элементом или элементом фитинга, чтобы образовать законченный фитинг в сборе.

В другом варианте осуществления может быть предусмотрена фиксирующая структура, посредством которой одно или более устройств, зажимающих трубопровод, и первый соединительный элемент или элемент фитинга фиксируют вместе в виде разъемного блока или кассеты, прежде чем данный блок соединяют со вторым элементом фитинга. В более конкретном варианте осуществления, может быть предусмотрена фиксирующая структура, которая фиксирует по меньшей мере два отдельных устройства, зажимающих трубопровод, с отдельным элементом фитинга в виде разъемного блока или кассеты, причем фиксирующая структура содержит структурные элементы, связанные с одним или более устройств, зажимающих трубопровод, и элементом фитинга. Например, в одном варианте осуществления передняя уплотнительная втулка содержит удлинение, например, юбку или хвостовик, которое входит в контакт с внутренней поверхностью элемента фитинга, такого как, например, гайка.

В другом варианте осуществления устройство, зажимающее трубопровод, или уплотнительная втулка может содержать фиксирующую структуру в виде фланца или другого радиального удлинения, которая в первом положении или положении фиксирования фиксирует уплотнительную втулку или комплект уплотнительных втулок с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемного блока или кассеты, прежде чем данный блок будет соединен со вторым соединительным элементом или элементом фитинга, чтобы образовать законченный фитинг в сборе. В другом варианте осуществления, такой фланец сгибается или отклоняется до второго положения или положения высвобождения во время частичного или полного затягивания.

Дополнительные признаки могут включать фиксирующую структуру, которая не мешает первоначальному затягиванию или последующим восстановлениям фитинга в сборе, причем фиксирующая структура использует металлические элементы, так что фитинг в сборе содержит все металлические детали, причем фиксирующая структура может свободно фиксировать одно или более устройств, зажимающих трубопровод таким образом, чтобы облегчить сборку до завинченного вручную положения и затянутого положения.

В другом варианте осуществления для фитингов в сборе, в которых используется два или более устройств, зажимающих трубопровод, или две или более детали устройства, зажимающего трубопровод, предусмотрена кассетная конструкция, которая фиксирует устройства, зажимающие трубопровод, и соответствующие детали, если таковые имеются, вместе в виде отдельного дискретного узла, до соединения с фиксирующим элементом фитинга. В примерном варианте осуществления, две уплотнительные втулки фиксируют вместе в виде комплекта уплотнительных втулок в виде дискретного узла, перед соединением с фиксирующим элементом фитинга.

В другом варианте осуществления может быть предусмотрена фиксирующая структура, которая содержит сгибаемый или гибкий элемент, который продолжается из внутренней стенки гнезда фиксирующего элемента, чтобы посредством него зафиксировать устройство, зажимающее трубопровод. В другом варианте осуществления, стыковочный элемент фитинга контактирует с фиксирующей структурой и может пластически деформировать упомянутый элемент, чтобы обеспечить фиксирующему элементу фитинга возможность отделяться от одного или более устройств, зажимающих трубопровод.

В другом варианте осуществления может быть предусмотрена фиксирующая структура, которая содержит фиксирующий элемент, который фиксируется в выемке во внутренней стенке фиксирующего элемента фитинга, чтобы фиксировать устройство, зажимающее трубопровод. В другом варианте осуществления фиксирующий элемент может содержать гибкое кольцо или другое преимущественно кольцевое устройство, которое радиально выполнено таким образом, чтобы сталкиваться или контактировать с поверхностью устройства, зажимающего трубопровод, чтобы зафиксировать устройство, зажимающее трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга в виде кассеты или сборочного узла. В другом примерном варианте осуществления фиксирующий элемент может содержать кольцевое уплотнение или другой радиально гибкий элемент, который имеет первый радиальный размер, чтобы фиксировать устройство, зажимающее трубопровод, и которое может радиально расширяться, чтобы позволить фиксирующему элементу фитинга аксиально отделяться от стыковочного элемента фитинга и устройства, зажимающего трубопровод.

В другом варианте осуществления может быть предусмотрена фиксирующая структура, которая содержит фиксирующий элемент, который взаимодействует с внутренней стенкой фиксирующего элемента фитинга, чтобы зафиксировать посредством него устройство, зажимающее трубопровод. В другом варианте осуществления фиксирующий элемент выполнен с возможностью аксиального и/или радиального перемещения относительно фиксирующего элемента фитинга между двумя положениями, чтобы фиксировать или высвобождать устройство, зажимающее трубопровод, относительно фиксирующей структуры. В другом варианте осуществления стыковочный элемент фитинга контактирует с фиксирующим элементом в первом положении, при этом фиксирующий элемент перемещается относительно фиксирующего элемента фитинга во второе положение, чтобы обеспечить возможность высвобождения или отделения фиксирующего элемента от одного или более устройств, зажимающих трубопровод. В примерном варианте осуществления фиксирующий элемент представляет собой кольцевое уплотнение, стопорное кольцо или любой другой преимущественно кольцевой или отдельный элемент, который выполнен с возможностью перемещения посредством стыковочного элемента фитинга во время затягивания.

В другом варианте осуществления может быть предусмотрена фиксирующая структура, которая содержит фиксирующий элемент, который фиксирует по меньшей мере одно устройство, зажимающее трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга, причем упомянутый фиксирующий элемент высвобождает по меньшей мере одно устройство, зажимающее трубопровод, когда по меньшей мере одно устройство, зажимающее трубопровод деформируется во время по меньшей мере частичного затягивания фитинга на трубопроводе. В примерном варианте осуществления, фиксирующий элемент представляет собой устройство наподобие крючка или фиксатора, которое способно прикрепляться к фиксирующему элементу фитинга и устройству, зажимающему трубопровод, причем упомянутое устройство наподобие фиксатора и устройство, зажимающее трубопровод, выполнении с возможностью отделения или высвобождения друг от друга, когда устройство, зажимающее трубопровод, деформируется во время затягивания. Изобретения, описанные в данном документе, дополнительно включают, помимо прочего, предварительную сборку фиксирующего элемента фитинга, устройства, зажимающего трубопровод, и фиксирующего элемента наподобие крючка или фиксатора; и предварительную сборку фиксатора уплотнительной втулки для уплотнительной втулки с фиксирующим элементом фитинга, в которой фиксатор уплотнительной втулки содержит устройство наподобие крючка или фиксатора, которое способно соединять уплотнительную втулку с фиксирующим элементом фитинга в виде кассеты. В другом варианте осуществления, устройство, зажимающее трубопровод, может быть приварено или как-то иначе прикреплено к фиксирующему элементу фитинга, например, при помощи адгезива или подобных материалов, чтобы образовать кассету.

Эти и другие аспекты и преимущества изобретений, описанных в данном документе, будут очевидны и понятны для специалистов в данной области техники с учетом прилагаемых чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вариант осуществления кассеты, сборочного узла или предварительной сборки трубного фитинга, иллюстрирующий один вариант осуществления одного или более изобретений, описанных в данном документе, показанный в продольном разрезе.

Фиг.2 представляет собой вариант осуществления трубного фитинга в сборе с использованием сборочного узла, показанного на фиг.1, при этом трубный фитинг в сборе показан в завинченном вручную положении.

Фиг.3 представляет собой увеличенный вид кругового участка А, показанного на фиг.2.

Фиг.4А-4D изображают в продольном разрезе примеры моделирования посредством анализа методом конечных элементов (МКЭ) другого варианта осуществления одного или более изобретений, описанных в данном документе, во время процесса сборки.

Фиг.5А-5D изображают в продольном разрезе примеры МКЭ моделирования варианта осуществления в соответствии с фиг.4А-4В во время полного затягивания фитинга.

Фиг.5Е и 5F изображают в продольном разрезе примеры МКЭ моделирования варианта осуществления в соответствии с фиг.4А-4D во время частичной разборки фитинга после полного затягивания фитинга в соответствии с фиг.5А-5D.

Фиг.6 представляет собой другой вариант осуществления фитинга, содержащего разъемную кассету уплотнительной втулки, зафиксированной с элементом фитинга.

Фиг.7А и 7В изображают примеры МКЭ моделирования другого варианта осуществления фитинга, содержащего сборочный узел уплотнительной втулки, зафиксированной с элементом фитинга, в завинченном вручную и затянутом положениях соответственно, в половине продольного разреза.

Фиг.8А и 8В изображают другой вариант осуществления фитинга, содержащего сборочный узел уплотнительной втулки, зафиксированной с элементом фитинга, для гайки с наружной резьбой, показанный в половине продольного разреза при завинченном вручную положении и затянутом положении соответственно.

Фиг.9А и 9В изображают другой вариант осуществления фитинга, содержащего разъемную кассету одного или более устройств, зажимающих трубопровод, зафиксированных с элементом фитинга, в завинченном вручную положении, причем фиг.9В представляет собой увеличенный вид кругового участка, показанного на фиг.9А.

Фиг.10 изображает другой вариант осуществления кассетного узла при использовании кассетной конструкции уплотнительных втулок, показанной в половине продольного разреза в завинченном вручную положении.

Фиг.11 изображает вариант осуществления в соответствии с фиг.10 в затянутом положении.

Фиг.12 представляет собой другой вариант осуществления кассеты, сборочного узла или предварительной сборки трубного фитинга, иллюстрирующий одно или более изобретений, описанных в данном документе, показанный в продольном разрезе.

Фиг.13 представляет собой увеличенный вид кассеты трубного фитинга в соответствии с фиг.12.

Фиг.14-16 представляют собой вид сбоку, вид сзади (снаружи) и перспективный вид, соответственно, устройства, зажимающего трубопровод с фиксирующим фланцем, которое может быть использовано с вариантом осуществления в соответствии с фиг.12.

Фиг.17 изображает в стилизованном представлении вариант осуществления, показанный на фиг.12 и 13 в затянутом положении.

Фиг.18 представляет собой другой вариант осуществления кассеты, сборочного узла или предварительной сборки трубного фитинга, иллюстрирующий один вариант осуществления одного или более изобретений, описанных в данном документе, показанный в продольном разрезе.

Фиг.19 изображает вариант осуществления фитинга в сборе с использованием сборочного узла в соответствии с фиг.1, показанного в завинченном вручную положении.

Фиг.20 изображает вариант осуществления в соответствии с фиг.19 для элементов фитинга в виде гайки и корпуса в собранном положении частичного или полного затягивания.

Фиг.21 изображает другой вариант осуществления с использованием одного устройства, зажимающего трубопровод.

Фиг.22 изображает другой вариант осуществления кассеты трубного фитинга.

Фиг.23 представляет собой вариант осуществления кассеты, сборочного узла или предварительной сборки трубного фитинга, иллюстрирующий один вариант осуществления одного или более изобретений, описанных в данном документе, показанного в половине продольного разреза и соединенного со вторым элементом фитинга в завинченном вручную положении.

Фиг.24 представляет собой другой вариант осуществления кассеты фитинга в соответствии с фиг.23 с возможностью включения концепции кассетного узла уплотнительных втулок.

Фиг.25 изображает другой вариант осуществления кассеты фитинга, показанной в продольном разрезе и соединенной со вторым элементом фитинга в завинченном вручную положении.

Фиг.26 изображает увеличенный вид кругового участка, показанного на фиг.25.

Фиг.27А и 27В изображают вид сверху двух примеров фиксирующего кольца, которое может быть использовано в варианте осуществления, показанном на фиг.25.

Фиг.28 изображает узел, показанный на фиг.25 и 26 в затянутом положении.

Фиг.29 изображает другой вариант осуществления с использованием конструкции кассетной гайки, как на фиг.25, в сочетании с конструкцией кассетного узла уплотнительных втулок.

Фиг.30-32 изображают другой вариант осуществления кассетной гайки с использованием фиксирующего кольца для уплотнительной втулки, в виде с местным разрезом, в виде сбоку и в перспективном виде соответственно.

Фиг.33 представляет собой другой вариант осуществления кассеты, сборочного узла или предварительной сборки трубного фитинга, иллюстрирующий один вариант осуществления одного или более изобретений, описанных в данном документе, показанного в продольном разрезе и соединенного со вторым элементом фитинга в завинченном вручную положении.

Фиг.34 представляет собой увеличенный вид кругового участка А, показанного на фиг.33.

Фиг.35 изображает вариант осуществления в соответствии с фиг.34 с элементом фитинга в собранном положении частичного или полного затягивания.

Фиг.36 изображает другой вариант осуществления кассеты трубного фитинга с использованием кассетной конструкции уплотнительных втулок, показанной в продольном разрезе и в завинченном вручную положении.

Фиг.37 изображает вариант осуществления в соответствии с фиг.36 в затянутом положении.

Фиг.38 изображает другой вариант осуществления конструкции кассетной гайки в завинченном вручную положении и показанный в продольном разрезе.

Фиг.39 представляет собой увеличенный вид кругового участка, показанного на фиг.38.

Фиг.40 изображает вариант осуществления в соответствии с фиг.38 и 39 в затянутом положении.

Фиг.41 изображает другой вариант осуществления конструкции кассетной гайки в завинченном вручную положении и показанный в продольном разрезе.

Фиг.42 изображает вариант осуществления в соответствии с фиг.41 в затянутом положении.

Фиг.43 представляет собой вариант осуществления кассеты, сборочного узла или предварительной сборки трубного фитинга, иллюстрирующий один вариант осуществления одного или более изобретений, описанных в данном документе, показанного в продольном разрезе и соединенного со вторым элементом фитинга в завинченном вручную положении с непоказанным трубопроводом для упрощения.

Фиг.44 представляет собой увеличенный вид кругового участка А, показанного на фиг.43.

Фиг.45 изображает вариант осуществления в соответствии с фиг.44 с элементами фитинга в собранном положении частичного пли полного затягивания на конце трубопровода.

Фиг.46 изображает другой вариант осуществления кассеты, сборочного узла или предварительной сборки трубного фитинга, иллюстрирующий один вариант осуществления одного или более изобретений, описанных в данном документе, показанного в продольном разрезе и соединенного со вторым элементом фитинга в завинченном вручную положении с непоказанным трубопроводом для упрощения.

Фиг.47 представляет собой увеличенный вид кругового участка В, показанного на фиг.46.

Фиг.48 изображает вариант осуществления в соответствии с фиг.46 с элементами фитинга в собранном положении частичного или полного затягивания на конце трубопровода.

Фиг.49 изображает вариант осуществления кассеты трубного фитинга с использованием сваренных деталей, например, сваренных прихваточными швами.

Описание примерных вариантов осуществления

Хотя примерные варианты осуществления, описанные в данном документе, показаны применительно к трубному фитингу из нержавеющей стали, настоящие изобретения не ограничены такими применениями и будут находить применение с использованием множества других трубопроводов, таких как труба и трубка, а также других материалов, помимо нержавеющей стали 316, включая металлы и неметаллы, для трубопровода, зажимных устройств или элементов фитинга или любого их сочетания. Изобретения могут быть также использованы для систем с жидкими или газообразными текучими средами. Хотя изобретения, описанные в данном документе, проиллюстрированы ссылаясь на конкретные конструкции устройств, зажимающих трубопровод, и элементов фитинга, изобретения не ограничены использованием таких конструкций и будут находить применение в множестве других конструкций фитингов, в которых используется одно или более устройств, зажимающих трубопровод. Используемый в данном документе термин «обычные» относится к имеющимся в продаже или появившимся позже деталям или же деталям, которые в иной форме широко известны, используются или которые по существу известны специалистам в данной области техники, в отличие от деталей, которые могут быть модифицированы в соответствии с идеями, описанными в данном документе. Используемый в данном документе термин «уплотнительное приспособление» относится к сочетанию устройств, зажимающих трубопровод, с или без других деталей, которые образуют средство, посредством которого обеспечивается зажим и уплотнение трубопровода. Хотя это является необязательным во всех конструкциях фитингов, обычно уплотнительное приспособление содержит две уплотнительные втулки, которые специально подобраны друг к другу и к элементам фитинга, например, на основе материала, изготовителя, взаимосвязанных элементов конструкции и геометрии и др. В некоторых фитингах, помимо устройств, зажимающих трубопровод, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных деталей, например, уплотнений. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления термин «уплотнительное приспособление» может также включать в себя сочетание одного или более устройств, зажимающих трубопровод, с одной или более других деталей, посредством которых уплотнительное приспособление осуществляет зажим и уплотнение трубопровода после полного затягивания. Настоящие изобретения могут быть использованы с трубой или трубкой, поэтому используемый в данном документе термин «трубопровод» включает в себя трубу или трубку или и то и другое. Термины «фитинг в сборе» или «фитинг» используются в данном документе взаимозаменяемо для обозначения узла, обычно содержащего первый и второй элементы фитинга, в сочетании с одним или более устройств, зажимающих трубопровод. Таким образом, понятие «фитинг в сборе» может включать в себя совокупность деталей на трубопроводе или в завинченном вручную положении, или в частично затянутом положении или в полностью затянутом положении; однако термин «фитинг в сборе» должен включать в себя совокупность деталей без трубопровода, например, для транспортировки или перемещения, а также сами составные детали, даже если они не соединены вместе. Фитинги обычно включают в себя два элемента фитинга, которые соединяют вместе, и одно или более зажимных устройств, однако изобретения, описанные в данном документе, могут быть использованы с фитингами, которые включают в себя дополнительные элементы и детали. Например, накидной фитинг может включать в себя корпус и две гайки. Кроме того, используемый в данном документе термин «восстановление фитинга» и производные термины относятся к фитингу в сборе, который был по меньшей мере один раз завинчен или полностью затянут, отвинчен и затем повторно завинчен до другого полностью затянутого положения. Восстановления могут быть осуществлены, например, с использованием тех же деталей фитинга в сборе (например, гайки, корпуса, уплотнительных втулок) или могут включать замену одной или боле деталей фитинга в сборе. Определения «наружный» или «внутренний» используются в данном документе для удобства и просто относятся к направлениям к центру фитинга (внутрь) или от центра (наружу). В чертежах различные зазоры и промежутки между деталями (например, зазоры между уплотнительными втулками и трубопроводом в завинченном вручную положении) могут быть немного преувеличены для ясности или вследствие масштаба чертежа.

Существенным признаком некоторых изобретений, описанных в данном документе, является наличие фиксирующей структуры, посредством которой одно или более устройств, зажимающих трубопровод, фиксируют с элементом фитинга, также называемым в данном документе фиксирующим элементом фитинга, перед соединением данного элемента фитинга со стыковочным элементом фитинга. Используемый в данном документе термин «кассета» обозначает комплект деталей, фиксируемых вместе в виде разъемного блока, сборочного узла или предварительной сборки. Таким образом, термины «кассета», «блок», «сборочный узел» или «предварительная сборка» используются в данном документе синонимично применительно к разъемной структуре. Кроме того, используемые в данном документе термины «кассетная гайка» или «кассета трубного фитинга» относятся к такой кассете, блоку или сборочному узлу, в котором одно или более устройств, зажимающих трубопровод, зафиксированы с элементом фитинга, таким как, например, гайка с внутренней резьбой. Кроме того, используемый в данном документе термин «кассета уплотнительных втулок» или «кассета устройств, зажимающих трубопровод» относится к блоку или сборочному узлу, состоящему из по меньшей мере одной уплотнительной втулки или устройства, зажимающего трубопровод, с по меньшей мере одной другой деталью, зафиксированных вместе в виде дискретного блока. В частности, «кассета уплотнительных втулок» включает в себя две или несколько уплотнительных втулок, зафиксированных вместе в виде дискретного блока или сборочного узла, и может включать в себя дополнительные детали, например, уплотнения. В примерных вариантах осуществления, показанных в данном документе, кассета включает в себя одну или более уплотнительных втулок, зафиксированных с элементом фитинга, таким как гайка с внутренней резьбой. Таким образом, примерные варианты осуществления, показанные в данном документе, могут относиться к конструкции кассетной гайки, однако в альтернативных вариантах осуществления, понятие «кассетная гайка» может включать в себя конструкцию кассетной гайки с внешней резьбой или конструкцию кассетного корпуса.

Хотя различные аспекты, концепции и признаки изобретений могут быть описаны и проиллюстрированы в данном документе как осуществленные в сочетании в примерных вариантах осуществления, данные различные аспекты, концепции и признаки могут быть использованы в множестве альтернативных вариантов осуществления, либо в отдельности, либо в их различных сочетаниях и комбинациях. Если это специально не оговорено, то все такие сочетания и комбинации находятся в пределах объема настоящих изобретений. Кроме того, хотя различные альтернативные варианты осуществления в части различных аспектов, концепций и признаков изобретений - таких как альтернативные материалы, структуры, конфигурации, способы, схемы, устройства и элементы, программное обеспечение, технические средства, логика управления, альтернативы в части образования, размещения и функционирования и др. - могут быть описаны в данном документе, такие описания не должны рассматриваться как полный или исчерпывающий перечень возможных альтернативных вариантов осуществления, известных в данный момент или появившихся позднее. Специалисты в данной области техники могут легко применить один или более аспектов, концепций или признаков настоящих изобретений в дополнительных вариантах осуществления и использовать их в пределах объема настоящих изобретений, даже если такие варианты осуществления специально не описаны в данном документе. Кроме того, хотя некоторые признаки, концепции или аспекты изобретений могут быть описаны в данном документе в виде предпочтительной конструкции или способа, такое описание не предполагает, что такой признак является необходимым или обязательным, если это специально не оговорено. Кроме того, для облегчения понимания настоящего описания могут быть включены примерные или характерные значения и диапазоны, однако такие значения и диапазоны не должны трактоваться в ограничительном смысле и должны рассматриваться как критические величины и диапазоны, только если это специально оговорено. Кроме того, хотя различные аспекты, признаки и концепции могут быть специально определены в данном документе как обладающие признаками изобретения или образующие часть изобретения, такое определение не должно рассматриваться как исключительное, и, конечно, могут быть аспекты, концепции и признаки настоящего изобретения, которые полностью описаны в данном документе, без специального определения по существу или как часть конкретного изобретения, и объем изобретений определяется прилагаемой формулой. Описания примерных способов и процессов не ограничены включением всех этапов как обязательных во всех случаях, причем порядок, в котором представлены этапы, не следует рассматривать как требуемый или обязательный, если это не специально не оговорено.

На фиг.1 и 2 представлен первый вариант осуществления одного или более изобретений. На многих чертежах, например на фиг.3, фитинги показаны в половине продольного разреза, причем для специалистов в данной области техники будет понятно, что элементы фитинга представляют собой практически кольцевые детали относительно продольной центральной оси Х. Все имеющиеся в данном документе определения «радиальный» и «аксиальный» относятся к оси Х, если не указано иное. Кроме того, все имеющиеся в данном документе ссылки на углы относятся к оси Х, если не указано иное.

В данном описании, если не указано иное, фитинг 10 в сборе может включать в себя первый соединительный элемент или элемент 12 фитинга и второй соединительный элемент или элемент 14 фитинга. Данные детали общеизвестны в данной области техники соответственно как корпус и гайка, причем корпус 12 принимает конец трубопровода 18, показанный пунктирными линиями на фиг.2 (см. также, например, фиг.5А), а гайка 14 может быть соединена с корпусом 12 во время образования фитинга. Хотя в данном документе для удобства используются общепринятые термины «корпус» и «гайка», для специалистов в данной области техники будет понятно, что изобретения не ограничены применениями, в которых для описания данных деталей может быть использована такая терминология. Корпус 12 может представлять собой отдельный элемент, как показано, или может быть выполненным за одно целое с или встроенным или соединенным с другим элементом или узлом, таким как, например, клапан, емкость или другое проточное устройство или устройство для сдерживания текучей среды. Корпус 12 может иметь множество различных конфигураций, например, муфта, тройник, колено и другие, помимо прочих, которые хорошо известны в данной области техники. Хотя корпус 12 и гайка показаны как соединенные вместе посредством резьбового соединения 16, резьбовые соединения не являются обязательными во всех случаях. Например, некоторые фитинги содержат детали, которые прижимают друг к другу. Фитинги в данной области техники также известны как фитинги с наружной резьбой и фитинги с внутренней резьбой, при этом отличие состоит в том, что для фитинга с наружной резьбой корпус 12 с наружной резьбой включает в себя участок 16а с наружной резьбой, а гайка 14 с внутренней резьбой включает в себя участок 16b с внутренней резьбой. Для фитинга с внутренней резьбой, гайка 12 с наружной резьбой включает в себя участок 16а с наружной резьбой, а корпус 14 с внутренней резьбой включает в себя участок 16b с внутренней резьбой. Например, на фиг.1-3 показан вариант осуществления фитинга в сборе с наружной резьбой, а на фиг.8А показан вариант осуществления фитинга в сборе с внутренней резьбой. Многие из примерных вариантов осуществления в данном документе показывают вариант осуществления фитинга в сборе с наружной резьбой в качестве примера, однако изобретения, описанные в данном документе, могут быть также легко приспособлены для использования с фитингом в сборе с внутренней резьбой. Когда элементы фитинга, например такие как корпус и гайка, соединены, они образуют преимущественно замкнутое внутреннее пространство или объем для размещения в нем устройств, зажимающих трубопровод, других необязательных уплотнительных элементов, участков или всего фиксирующего элемента для конструкций кассетной гайки.

Фитинг 10 в сборе может быть использован для образования герметичного соединения между концевым участком 18а трубопровода 18 и корпусом 12 при помощи одного или более устройств, зажимающих трубопровод, которые в примерных вариантах осуществления, показанных в данном документе, могут быть выполнены в виде одной или более уплотнительных втулок. Однако другие устройства, зажимающие трубопровод, которые могут быть известны в данной области техники как «уплотнительные втулки», могут быть также использованы с изобретениями в данном документе. Как известно, конец 18а трубопровода обычно упирается в радиальный выступ 19 (фиг.2), который является частью корпуса 12. Корпус 12 включает в себя скошенную криволинейную поверхность 20, которая входит в контакт с передним участком 22 первого или переднего устройства, зажимающего трубопровод, или уплотнительной втулки 24. Передняя уплотнительная втулка 24 включает в себя скошенную криволинейную поверхность 26 (см. фиг.3) в ее заднем конце, которая входит в контакт с передним участком 28 второго или заднего устройства, зажимающего трубопровод, или уплотнительной втулки 30. Задняя уплотнительная втулка 30 включает в себя приводимую в движение поверхность 32, которая входит в контакт с передающей движение поверхностью 34 гайки 14 с внутренней резьбой. Передний участок 28 задней уплотнительной втулки может, по желанию, включать в себя радиально продолжающееся утолщение 36. Передняя и задняя уплотнительные втулки включают в себя цилиндрические внутренние стенки 37, 39, которые размещаются рядом на внешней поверхности 38 трубопровода 18. Задняя уплотнительная втулка может, по желанию, включать в себя одну или более радиальных выемок 39а. Хотя примерные варианты осуществления, описанные в данном документе, показывают фитинги в сборе, в которых используется устройство, зажимающее трубопровод, или комплект уплотнительных втулок, содержащий два устройства, зажимающих трубопровод или две уплотнительные втулки, изобретение будет легко находить применение в фитингах, которые могут использовать только одно устройство, зажимающее трубопровод, а также в фитингах, которые могут использовать комплекты уплотнительных втулок, содержащие больше двух устройств, зажимающих трубопровод, или дополнительные детали, помимо уплотнительных втулок или устройств, зажимающих трубопровод, например, дополнительные уплотнения.

Важно отметить, что примерные геометрические формы, конфигурации и технические решения элементов 12, 14, составляющих фитинг, и устройств 24, 30, зажимающих трубопровод, являются предметом выбора технического решения и будут в значительной степени зависеть от используемых материалов и предполагаемых критериев технического решения и работы фитинга. Множество различных технических решений соединительных элементов и устройств, зажимающих трубопровод, известны в данной области техники и могут быть разработаны в будущем. Настоящее раскрытие и изобретения, описанные в данном документе и проиллюстрированные в контексте примерных вариантов осуществления, относятся к структуре и способу фиксирования по меньшей мере одного устройства, зажимающего трубопровод, с одним или первым из элементов фитинга в виде разъемного сборочного узла или кассеты, которая может быть затем соединена с другим или вторым элементом фитинга для образования фитинга в сборе.

Термин «полное затягивание» и его производные, которые используются в данном документе, относятся к соединению элементов фитинга вместе таким образом, чтобы вызвать деформацию одного или более устройств, зажимающих трубопровод, обычно, но необязательно пластическую деформацию, чтобы обеспечить герметичное уплотнение и зажим фитинга 10 в сборе на трубопроводе 18. Термин «частичное затягивание» и производные термины, используемые в данном документе, относятся к частичному, но достаточному свинчиванию вместе элементов фитинга с наружной и внутренней резьбой таким образом, чтобы вызвать деформацию устройства или устройств, зажимающих трубопровод, с возможностью радиального прижатия к и таким образом прикрепления к трубопроводу, но необязательно образования герметичного соединения или требуемого зажима трубопровода, который достигается после полного затягивания. Таким образом, термин «частичное затягивание» можно также понимать как включающий то, что в данной области техники часто называется предварительным обжатием, при котором обжимной инструмент используется для того чтобы деформировать уплотнительные втулки на трубопроводе так, чтобы уплотнительные втулки и гайка были зафиксированы на трубопроводе перед соединением со вторым элементом фитинга для образования законченного фитинга в сборе. Завинченное вручную положение или состояние относится к элементам фитинга и устройствам, зажимающим трубопровод, свободно соединенным с трубопроводом, но без какого-либо значительного свинчивания вместе элементов фитинга с наружной и внутренней резьбой, которое обычно определяется по устройству или устройствам, зажимающим трубопровод, не подвергающимся пластической деформации.

Термин «разъемный» используется для описания такого соединения кассеты или предварительной сборки, когда одно или более устройств, зажимающих трубопровод, и элемент фитинга (также называемый в данном документе фиксирующим элементом фитинга), например, в варианте осуществления, показанном на фиг.1, гайку с внутренней резьбой, изготавливают в виде отдельных и дискретных элементов и сохраняют в виде отдельных и дискретных элементов, хотя в соответствии с изобретениями, описанными в данном документе, данные элементы могут быть зафиксированы вместе в виде дискретной кассеты, сборочного узла или предварительной сборки, причем после конечной сборки или даже полного затягивания данные детали остаются дискретными и, при необходимости, могут быть разобраны на их составные дискретные детали. Термины «разъемный» и «объединенный» используются в данном документе для отделения от конструкций фитинга, в которых устройство, зажимающее трубопровод, прикреплено к или выполнено за одно целое с элементом фитинга, причем устройство, зажимающее трубопровод, может оставаться неразъемным или может в некоторых конструкциях отрываться или отсоединяться от элемента фитинга во время полного или частичного затягивания. В структуре разъемного типа, когда такая терминология используется в данном описании, одно или более устройств, зажимающих трубопровод, может, по желанию, высвобождаться или отделяться от фиксирующего элемента фитинга во время частичного или полного затягивания без необходимости разрушения, сдвига или другого отделения материала или адгезива. Термины «разъемный» или «объединенный» также следует понимать как включающие вообще идею, что одно или более устройств, зажимающих трубопровод, могут быть свободно или, в качестве альтернативы, плотно зафиксированы с фиксирующим элементом фитинга.

На фиг.2 показан фитинг 10 в сборе в завинченном вручную положении, означающем, что различные детали 12, 14, 24 и 30 смонтированы на трубопроводе 18 (для упрощения показанном пунктирными линиями), но свободно соединены или слегка завинчены или туго поджаты посредством соединения вместе вручную гайки 14 и корпуса 12. Фитинги обычно затягивают до полностью затянутого положения посредством подсчитывания полных или частичных оборотов гайки 14 относительно корпуса 12 от завинченного вручную положения. Однако настоящее изобретение может быть использовано с конструкциями фитингов, которые, в качестве альтернативы, могут быть затянуты посредством крутящего момента.

Для того чтобы осуществить полный зажим и уплотнение трубопровода, гайку и корпус свинчивают вместе - в данной области техники известно как «затягивание» или «затягивание фитинга» и производные термины - так что задняя уплотнительная втулка 30 и передняя уплотнительная втулка 24 аксиально перемещаются за счет соответствующих им криволинейных поверхностей 26 и 20. Это вызывает радиальное сжатие уплотнительных втулок внутрь к внешней поверхности трубопровода 18 для осуществления зажима и уплотнения. Внешняя коническая поверхность 24а передней уплотнительной втулки 24 входит в контакт с криволинейной поверхностью 20 корпуса, а коническая или скошенная поверхность 30а задней уплотнительной втулки входит в контакт с криволинейной поверхностью 26, имеющей форму усеченного конуса, передней уплотнительной втулки 24. В примерном фитинге в сборе, показанном на фиг.2, зажим трубопровода обеспечивается преимущественно посредством задней уплотнительной втулки, а передняя уплотнительная втулка преимущественно обеспечивает герметичное уплотнение. Однако в некоторых конструкциях передняя уплотнительная втулка может также зажимать трубопровод, а задняя уплотнительная втулка может также обеспечивать герметичное уплотнение. Таким образом, термин «устройство, зажимающее трубопровод» может включать две отдельные функции, а именно зажим и уплотнение трубопровода, независимо от того, выполняет ли конкретное устройство, зажимающее трубопровод, одну или обе данные функции. В качестве альтернативы, настоящие изобретения могут быть использованы с фитингами, содержащими одно зажимное устройство, в которых одно устройство, зажимающее трубопровод, выполняет функции как зажима, так и уплотнения трубопровода, а также, в качестве альтернативы, могут быть использованы с фитингами, в которых используется больше двух устройств для зажима и уплотнения трубопровода. Не ограничивая объем настоящих изобретений, примерная конструкция фитинга, показанная на фиг.2, хорошо известна и выпускается компанией Swagelok Company, Солон, шт. Огайо. Данные фитинги, без фиксирующего элемента настоящего изобретения, также дополнительно описаны в нескольких опубликованных и находящихся на рассмотрении заявках на патент, включая патенты США № 5882050 и 6629708, которые в полном объеме включены в данный документ посредством ссылки. Фитинг, показанный на фиг.2 в данном документе, может применяться как описано в таких патентах, но модифицирован, как описано в данном документе, чтобы обеспечить разъемную кассету, сборочный узел и предварительную сборку для фиксирования по меньшей мере одного устройства, зажимающего трубопровод, с одним из элементов фитинга, как описано ниже.

Фиксирующая структура или механизм 40 предусмотрен для фиксирования устройств 24, 30, зажимающих трубопровод, вместе с одним из элементов 12, 14 фитинга в виде разъемного блока, кассеты, предварительной сборки или сборочного узла 25 перед соединением со стыковочным элементом фитинга таким образом, чтобы смонтировать устройства, зажимающие трубопровод, на трубопроводе 18. Хотя различные варианты осуществления и чертежи в данном документе могут показывать фиксирующий элемент фитинга, объединенный со стыковочным элементом фитинга или смонтированный со стыковочным элементом фитинга на конце трубопровода, для специалистов в данной области техники из чертежей будет понятно, что фиксирующий элемент фитинга и по меньшей мере одно устройство, зажимающее трубопровод, могут быть зафиксированы вместе в виде дискретного и отдельного сборочного узла или кассеты 25 перед соединением фиксирующего элемента фитинга со стыковочным элементом фитинга.

В примерных вариантах осуществления, показанных в данном документе, два устройства, зажимающих трубопровод, могут быть зафиксированы с гайкой 14 с внутренней резьбой в виде разъемной кассеты 25, однако альтернативные варианты осуществления могут быть реализованы с одним устройством, зажимающим трубопровод, или с более чем двумя устройствами, зажимающими трубопровод, или с гайками с наружной резьбой или с любым их сочетанием. В случае множества устройств, зажимающих трубопровод, или комплекта уплотнительных втулок в качестве фиксирующего устройства, зажимающего трубопровод, упоминается устройство, зажимающее трубопровод (например, передняя уплотнительная втулка 24 в варианте осуществления, показанном на фиг.1-3), расположенной внутри. Однако в альтернативных вариантах осуществления в качестве фиксирующего устройства, зажимающего трубопровод, может быть использована фиксирующая структура, которая взаимодействует с задней уплотнительной втулкой 30.

Термин «соединяющий» и его варианты, используемые в данном документе в отношении разъемной кассеты 25, означают, что устройства, зажимающие трубопровод, и фиксирующий элемент фитинга первоначально образуют или изготавливают как отдельные, дискретные и разные детали, а затем фиксируют вместе разъемным способом, чтобы обеспечить удобное соединение со стыковочным элементом фитинга (в данном примере с корпусом 12 с наружной резьбой) с образованием фитинга 10 в сборе. Таким образом, процесс конечной сборки может состоять из объединения или соединения вместе двух деталей, корпуса 12 и кассеты 25, содержащей устройства 24, 30, зажимающие трубопровод, зафиксированные с гайкой 1.

Преимущество кассетной конструкции с элементом фитинга с внутренней резьбой заключается в том, что уплотнительные втулки фиксируются внутри расточенного гнезда гайки, при этом внутренний конец 14b (фиг.1) продолжается, предпочтительно, но необязательно, аксиально за передним концом передней уплотнительной втулки. Таким образом, уплотнительные втулки 24, 30 отчасти закрыты и предохранены от возможных повреждающих воздействий на поверхности уплотнительных втулок.

В немного более конкретном варианте осуществления кассетной конструкции, фиксирующая структура обычно, хотя и необязательно, реализована в виде мешающей поверхности, структуры или детали фиксирующего элемента фитинга, которая сопротивляется или препятствует перемещению устройств, зажимающих трубопровод, после сборки кассеты посредством столкновения с поверхностью, деталью или структурой, которая является частью по меньшей мере одного из устройств, зажимающих трубопровод. В случае двух устройств, зажимающих трубопровод, расположенное внутри устройство обычно будет включать в себя структуру, поверхность или деталь, которая взаимодействует с мешающей структурой, поверхностью или деталью элемента фитинга.

Фиксирующая структура 40 может быть реализована множеством различных способов, но в общем случае может включать в себя первый фиксирующий участок 42, который связан с одним из устройств, зажимающих трубопровод, и второй фиксирующий участок 44, который связан с элементом фитинга, используемым для образования сборочного узла 25.

Первый фиксирующий участок 42 может быть связан с передней уплотнительной втулкой 24, а второй фиксирующий участок 44 может быть связан с гайкой 14 с внутренней резьбой. В данном документе элемент фитинга, который используется для образования разъемной кассеты, называется фиксирующим элементом фитинга, чтобы отличить его от стыковочного элемента фитинга, который объединяют или соединяют с фиксирующим элементом фитинга во время сборки и затягивания. Во многих случаях фиксирующий элемент фитинга может быть модифицирован с возможностью включения второго фиксирующего участка 44, однако в альтернативных конструкциях фиксирующий элемент фитинга может представлять собой обычную конструкцию без модификации, но в любом случае будет содержать поверхность или структуру в ней или связанную с ней, которая функционирует как второй фиксирующий участок 44. Таким образом, хотя фитинг 10 в сборе может содержать три или более отдельных элементов (два элемента фитинга и одно или более устройств, зажимающих трубопровод), конечная сборка, при желании, может включать две детали - кассету и стыковочный элемент фитинга - которые соединяют вместе на конце трубопровода, чтобы образовать фитинг в сборе.

Во многих применениях после частичного или полного затягивания может быть желательно обеспечить удаление фиксирующего элемента фитинга без нарушения одного или более устройств, зажимающих трубопровод. Например, после того как фитинг 10 в сборе был полностью затянут на трубопроводе, устройства, зажимающие трубопровод, обычно, хотя и необязательно, подвергаются пластической деформации до сцепления с внешней поверхностью трубопровода 18. Позднее собранные фитинги нередко разбирают, для того чтобы обеспечить техническое обслуживание и ремонт одного или более элементов для текучей среды в системе для текучей среды. После окончания ремонта и технического обслуживания фитинг снова собирают и затягивают. В данной области техники этот процесс обычно называется разборкой и восстановлением. Но для выполнения многих работ по ремонту и техническому обслуживанию, гайку 14 часто нужно удалять, или по меньшей мере аксиально перемещать назад или в сторону от корпуса 12, чтобы обеспечить удаление трубопровода от корпуса 12. Обычно желательно оставлять одно или более устройств, зажимающих трубопровод, прикрепленными к трубопроводу, и даже если это не является желательным результатом, часто может быть желательно обеспечить аксиальное оттягивание назад гайки от уплотнительных втулок, которое невозможно, если гайка и уплотнительные втулки не были высвобождены или отделены друг от друга во время затягивания. Следовательно, в таких случаях может быть желательно, чтобы гайки и устройства, зажимающие трубопровод, были выполнены с возможностью отделения во время частичного или полного затягивания, по меньшей мере в такой степени, чтобы уплотнительные втулки и фиксирующая структура не препятствовали удалению фиксирующего элемента фитинга от стыковочного элемента фитинга и устройств, зажимающих трубопровод. Настоящие изобретения предполагают, как необязательный признак, что зафиксированные устройства, зажимающие трубопровод, и фиксирующий элемент фитинга и, в частности, фиксирующая структура, первоначально соединены в виде дискретной кассеты, выполнены с возможностью отделения или отсоединения даже после того, как устройства, зажимающие трубопровод, полностью смонтированы на трубопроводе. Другими словами, фиксирующая структура 40 может быть выполнена с возможностью отсоединения от одного или более устройств, зажимающих трубопровод, после частичного или полного затягивания фитинга в сборе на трубопроводе. Ниже будут описаны примерные варианты осуществления данного необязательного признака.

Важно также отметить, что фиксирующая структура 40, предпочтительно, хотя и необязательно, выполнена так, что перед или после частичного или полного затягивания фиксирующая структура не оказывает существенного или нежелательного воздействия на форму, установку и функцию элементов фитинга и устройств, зажимающих трубопровод. Другими словами, фиксирующая структура, предпочтительно, не влияет на или не изменяет характер перемещения и деформации элементов фитинга и устройств, зажимающих трубопровод, для того чтобы осуществить зажим и уплотнение трубопровода. Кроме того, предпочтительно, хотя и необязательно, фиксирующая структура 40 не мешает восстановлению фитинга в сборе или с первоначальными устройствами, зажимающими трубопровод, которые были использованы в фитинге в сборе, или если для восстановления используют другие устройства, зажимающие трубопровод, но с первоначальной гайкой и корпусом. Например, в некоторых случаях, после выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту первоначальные уплотнительные втулки, которые еще прикреплены к трубопроводу, могут уже не использоваться для восстановления. В таких случаях нередко просто отрезают конец трубопровода, который содержит первоначальные уплотнительные втулки. Затем для операции восстановления может быть использована новая уплотнительная втулка или комплект уплотнительных втулок с первоначальной гайкой и корпусом. Поскольку это осуществляется в условиях эксплуатации на месте, кассетная конфигурация, возможно, уже не потребуется, и монтажник может просто использовать новую уплотнительную втулку или комплект уплотнительных втулок. В качестве альтернативы, при необходимости восстановления могут быть также осуществлены с новой кассетой. В качестве другого альтернативного варианта осуществления фиксирующая структура может быть выполнена таким образом, что первоначальный фиксирующий элемент фитинга и фиксирующая структура могут быть использованы повторно для фиксирования новой уплотнительной втулки или комплекта уплотнительных втулок.

Исполнение фиксирующей структуры 40, в том числе расположение, форма, размер, длина и профиль фиксирующего элемента 46, могут зависеть отчасти от исполнения взаимодействующего второго фиксирующего участка 44. Исполнение фиксирующей структуры 40, в том числе исполнение первого фиксирующего участка 42 и второго фиксирующего участка 44, могут также зависеть отчасти от того, насколько прочное соединение требуется между фиксирующим элементом фитинга и устройствами, зажимающими трубопровод, другими словами, от требуемого характера фиксирующего усилия. Например, в некоторых применениях может быть желательно, чтобы уплотнительные втулки 24, 30 были прочно и надежно зафиксированы с элементом 14 фитинга таким образом, чтобы уплотнительные втулки не выпадали или не выбивались при перемещения, транспортировке или под воздействием других условий приложения усилий, тогда как в других применениях такое большое фиксирующее усилие может быть необязательным. В качестве другого примера, в некоторых применениях может быть желательно, чтобы уплотнительные втулки были плотно прижаты друг к другу и зафиксированы с элементом фитинга, тогда как в других применениях может быть более желательно, чтобы уплотнительные втулки были несколько неплотно прижаты друг к другу и зафиксированы с элементом фитинга. Менее плотное фиксирование уплотнительных втулок в гайке 14 может облегчить затягивание фитинга в сборе, не препятствуя центрированию уплотнительных втулок, когда гайку 14 первоначально поворачивают относительно корпуса 12. Упоминаемое в данном описании неплотное соединение или узел означает, что одно или более устройств, зажимающих трубопровод, обладают некоторой свободой перемещения вдоль одной или более осей с возможностью совмещения и центрирования во время операции завинчивания вручную или затягивания. Данное совмещение может осуществляться, например, когда трубопровод вставляют через центральные отверстия устройств, зажимающих трубопровод, при этом устройства, зажимающие трубопровод, выполнены с возможностью центрирования и совмещения либо на трубопроводе, либо относительно друг друга, корпуса или гайки или любого их сочетания. В качестве примера, неплотное соединение может представлять собой такое соединение, которое позволяет устройствам, зажимающим трубопровод, свободно перемещаться или по меньшей мере обеспечивает простое регулирование совмещения для образования контакта с криволинейными поверхностями в корпусе 12 фитинга - например, с поверхностью 20, показанной на фиг.3 - и в гайке 14 - например, поверхностью 34, показанной на фиг.3 - и в случае двух устройств, зажимающих трубопровод, например, контакт между поверхностями 26 и 30а - посредством только завинчивания гайки вручную. Это обеспечивает надлежащее исходное положение для затягивания посредством поворотов. Термин «неплотный» не предусматривает или не требует полной свободы перемещения, но отличается от плотного или тугого соединения тем, что устройства, зажимающие трубопровод, способны центрироваться или совмещаться во время сборки фитинга и процесса первоначального завинчивания или по меньшей мере соединения для обеспечения завинченного вручную положения. Это лишь немногие критерии, которые могут быть учтены при исполнении фиксирующей структуры 40.

Второй фиксирующий участок 44 может быть также выполнен с возможностью обеспечения требуемого фиксирующего усилия для сборочного узла 25 перед соединением со стыковочным элементом фитинга. Второй фиксирующий участок, по желанию, может быть также выполнен с возможностью облегчения высвобождения фиксирующего элемента фитинга от одного или более устройств, зажимающих трубопровод, после соединения со стыковочным элементом фитинга, например, после или во время частичного затягивания или полного затягивания фитинга в сборе на трубопроводе.

Фиксирующая структура 40 может быть также выполнена таким образом, что уплотнительные втулки 24, 30 свободно фиксированы и могут даже иметь небольшое движение, когда гайка 14 слегка ослаблена. В некоторых применениях и вариантах осуществления данная неплотная посадка может облегчать конечную сборку со вторым или стыковочным элементом фитинга (в данном примере с корпусом 12), в частности при обеспечении центрирования и совмещения уплотнительных втулок во время затягивания фитинга 10 в сборе. Однако в альтернативных вариантах осуществления уплотнительные втулки 24, 30 выполнены с возможностью плотного или даже тугого фиксирования в гайке 14. В любом случае предполагается, что после того как передняя уплотнительная втулка 24 вставлена (для фитинга с двумя уплотнительными втулками сначала вставляют заднюю уплотнительную втулку), фиксирующая структура 40 будет предотвращать или препятствовать выпадению из гайки 14 передней уплотнительной втулки 24 (а также задней уплотнительной втулки для фитинга с двумя уплотнительными втулками в сборе), даже если гайка отпадает или как-то иначе подвергается ударным или другим неблагоприятным усилиям перед соединением со стыковочным элементом 12 фитинга.

В соответствии с общей концепцией настоящего раскрытия фиксирующая структура 40 может занимать положение фиксирования и положение высвобождения или отсоединения. В положении фиксирования устройства, зажимающие трубопровод, и фиксирующий элемент фитинга образуют разъемную кассету 25. В положении высвобождения, фиксирующий элемент фитинга способен отделяться от устройств, зажимающих трубопровод. Предпочтительно, фиксирующая структура находится в положении высвобождения после частичного или полного затягивания, но не при завинченном вручную положении. Например, фиксирующий элемент 46 может представлять собой структуру, которая выполнена с возможностью перемещения относительно фиксирующего элемента фитинга таким образом, чтобы занимать первое аксиальное положение, в котором фиксирующий элемент 46 взаимодействует со вторым фиксирующим участком 44 фиксирующего элемента фитинга, чтобы зафиксировать уплотнительные втулки, и второе аксиальное положение, в котором фиксирующий элемент 46 высвобождается от второго фиксирующего участка 44. Фиксирующая структура 40, и в конкретном примере фиксирующий элемент 46, может также, по желанию, занимать первое радиальное положение и второе радиальное положение при первом и втором аксиальных положениях соответственно, как будет дополнительно описано ниже. В других вариантах осуществления, фиксирующий элемент 46 может занимать первое и второе радиальные положения при одном аксиальном положении.

Ниже описан целый ряд различных вариантов осуществления, технологий и способов для реализации кассетной гайки и для трубных фитингов, причем упомянутое описание в целом применимо к различным вариантам осуществления, представленным в данном документе. Дополнительные аспекты и признаки, описанные ниже, также применимы к различным вариантам осуществления и не ограничены в применении к описанному конкретному варианту осуществления.

В примерном варианте осуществления, показанном на фиг.1-3, в отличие от исполнений передней уплотнительной втулки в соответствии с вышеупомянутыми патентами, а также других обычных исполнений уплотнительной втулки и исполнений устройств, зажимающих трубопровод, передняя уплотнительная втулка 24 в данном документе может включать в себя первый фиксирующий участок 42, выполненный в данном варианте осуществления в виде фиксирующего элемента, который может представлять собой, например, кольцевое заднее удлинение или выступ 46, в данном примере кольцевой элемент наподобие фланца. Фиксирующий элемент 46 может иметь любую форму или конфигурацию, которая является совместимой со вторым фиксирующим участком 44 фиксирующего элемента фитинга или гайки 14, так что фиксирующий элемент 46 и гайка 14 взаимодействуют, чтобы зафиксировать уплотнительные втулки 24, 30 вместе с гайки 14 в виде разъемного сборочного узла 25.

Как лучше всего показано на фиг.3, удлинение 46 может быть преимущественно кольцевым и может суживаться наружу, как радиально, так и аксиально, из задней стенки 41 передней уплотнительной втулки 24, или, как показано на фиг.3, из крайнего участка передней уплотнительной втулки на стыке скошенной поверхности 24а и задней стенки 41. Однако, в качестве альтернативы, удлинение 46 может продолжаться по существу радиально из задней стенки 41. Расположение, форма, размер, длина и профиль удлинения или выступа 46 будут зависеть отчасти от исполнения взаимодействующего второго фиксирующего участка 44 гайки 14. Например, удлинение 46 необязательно является непрерывным кольцеобразным элементом и может включать в себя пазы или другие полости для увеличения гибкости удлинения. В других вариантах осуществления удлинение 46 необязательно кольцеобразное и может иметь полусферический или другой дугообразный или недугообразный профиль. Первый фиксирующий участок 42 может также продолжаться из другого участка передней уплотнительной втулки 24, помимо задней стенки 41. В таком случае желательно, чтобы первый фиксирующий участок был расположен на передней уплотнительной втулке в таком положении, чтобы не оказывать нежелательного влияния на работу уплотнительной втулки, например, кулачковый эффект с корпусом 12 или кулачковый эффект с задней уплотнительной втулкой.

Второй фиксирующий участок 44 может быть выполнен в виде выемки или паза 48, который образован в преимущественно цилиндрической внутренней стенке 50 фиксирующего элемента фитинга, в данном примере гайки 14. Диаметр цилиндрической внутренней стенки 50 преимущественно определяется в зависимости от внешнего диаметра трубопровода 18 и диаметра стыковочного корпуса 12, с возможностью обеспечения резьбового соединения 16. В качестве альтернативы, внутренняя стенка 50 необязательно цилиндрическая и может иметь форму конуса с радиально уменьшающимся размером в направлении заднего или наружного конца 14а гайки. Некоторые гайки могут включать такую конусность в качестве средства для контроля максимальной аксиальной глубины резьб 16b. Предпочтительно, паз 48 может иметь такие радиальную и аксиальную глубины, чтобы свободно или неплотно размещать дистальный концевой участок 46а удлинения 46. Однако в альтернативных конфигурациях паз 48 может иметь такие радиальную и аксиальную глубины, чтобы обеспечивать контакт с дистальным концом 46а удлинения 46. Неплотное размещение удлинения 46 в пазу 48 необязательно предполагает наличие контакта между удлинением 46 и образующей стенкой паза 48, а вернее то, что зафиксированная передняя уплотнительная втулка 24 имеет некоторую степень свободы или неплотную посадку, даже при фиксировании с гайкой 14. Это может обеспечить более удобное совмещение и центрирование уплотнительных втулок 24, 30 до завинченного вручную положения, как показано на фиг.3, без чрезмерного трения между удлинением 46 и гайкой 14. Отмечается, что для варианта осуществления с двумя уплотнительными втулками, показанного на фиг.1-3, сначала вставляют заднюю уплотнительную втулку 30, затем вставляют переднюю уплотнительную втулку 24, так что передняя уплотнительная втулка фиксируется задней уплотнительной втулкой.

Поскольку стенка 50 обычно имеет диаметр, который примерно равен внутреннему диаметру резьб 16b, предпочтительно, хотя и необязательно, максимальный внешний диаметр удлинения 46 меньше или равен диаметру стенки 50. Это позволяет удлинению 50 легко проходить мимо резьб 16b, так что передняя уплотнительная втулка 24 может быть легко вставлена в гайку 14.

Может быть предусмотрен необязательный скошенный внутрь участок 52, расположенный аксиально между наружным концом 50а цилиндрической стенки 50 и пазом 48. Данный необязательный элемент может быть выполнен в виде поверхности, имеющей форму усеченного конуса, которая сужается радиально внутрь к заднему концу 14а гайки 14. Данная необязательная поверхность может иметь другой профиль или контур, отличающийся от поверхности в форме усеченного конуса. Когда переднюю уплотнительную втулку 24 вставляют в гайку 14, удлинение 46 входит в контакт со скошенной поверхностью 52, которая до некоторой степени препятствует дополнительной вставке уплотнительной втулки 24. Когда переднюю уплотнительную втулку 24 дополнительно аксиально задвигают внутрь гайки 14, удлинение 46 будет немного сгибаться внутрь до тех пор, пока дистальный конец 46 не пройдет мимо скошенной поверхности 52, при этом удлинение 46 может проявлять звук или ощущение защелкивающего эффекта, когда удлинение 46 входит в паз 46. Угол конусности необязательной поверхности 52 может быть выбран так, чтобы обеспечить требуемую степень сгибания или отклонения удлинения 46. Выяснилось, например, что, предпочтительно, угол конусности находится в пределах от примерно 20° до примерно 40°, но разработчик может выбирать любой угол, который соответствует конкретному исполнению. Необязательное использование скошенной поверхности 52 может обеспечить индикацию того, что уплотнительные втулки находятся на месте и преимущественно концентрически совмещены с осью Х перед приложением более значительного аксиального усилия, требующегося для фиксирования уплотнительных втулок с гайкой 14. Скошенная поверхность 52 является необязательной в том смысле, что удлинение 46 может быть выполнено с возможностью небольшого контакта с цилиндрической поверхностью 50 перед вхождением в паз 48, однако в некоторых вариантах осуществления это может быть менее желательно, поскольку цилиндрическая стенка 50 значительно длиннее скошенного участка 52, и удлинение 46 может также сталкиваться с резьбами 16b. Хотя удлинение 46 может иметь линейный зазор с внутренним диаметром резьб 16b, предпочтительно, чтобы был предусмотрен по меньшей мере минимальный, но определенный зазор между удлинением 46 и резьбами 16b гайки, чтобы облегчить вставку передней уплотнительной втулки 24 в гайку 14.

Когда удлинение 46 находится в пазу 48, как показано на фиг.1, уплотнительные втулки 24, 30 зафиксированы с гайкой 14 в виде разъемной кассеты 25. Может быть предусмотрена, но необязательно, некоторая радиально внутренняя пластическая деформация удлинения 46, когда его продвигают вдоль скошенной поверхности 52, но, предпочтительно, удлинение 46 будет по меньшей мере частично возвращаться к своей исходной форме, если внешний диаметр дистального конца 46а больше самого меньшего диаметра скошенного участка 52. Это будет вызывать столкновение между дистальным концом 46а и гайкой 14 таким образом, чтобы фиксировать уплотнительные втулки 24, 30, зафиксированными с гайкой 14. Хотя на фиг.1-3 показан непосредственный контакт между удлинением 46 и образующей стенкой паза 48, такой контакт не является обязательным, и предпочтительно, если между ними будет предусмотрен небольшой зазор, так что передняя уплотнительная втулка 24 - и соответственно задняя уплотнительная втулка 30 - свободно фиксируются в гайке 14, чтобы облегчить образование завинченного вручную положения, когда сборочный узел 25 соединяют со стыковочным элементом или корпусом 12 фитинга.

В варианте осуществления, показанном на фиг.1-3, паз 48 может быть образован посредством двух криволинейных или как-то иначе скошенных участков 54 и 56. Форма и контур стенок паза 48 необязательно криволинейные и, при желании, могут иметь другие формы и контуры, например, форму усеченного конуса. В качестве альтернативы, паз 48 может быть также образован посредством криволинейной поверхности с одним радиусом (см., например, фиг.7А в данном документе) вместо использования двух криволинейных участков 54, 56 поверхности с разными радиусами. Два криволинейных участка 54, 56 поверхности могут также, но необязательно, иметь общий центр, причем криволинейные участки необязательно дугообразные и могут иметь любую пригодную форму, чтобы обеспечить функцию фиксирования при взаимодействии с первым фиксирующим участком 42.

Первый криволинейный участок 54 паза 48 имеет радиальный размер, увеличивающийся по направлению к заднему концу 14а гайки. Данный радиальный размер первого криволинейного участка 54 может стать больше самого меньшего диаметра скошенного участка 52, и предпочтительно, хотя и необязательно, больше диаметра цилиндрической стенки 50, чтобы свободно размещать удлинение 46. Первый криволинейный участок 54 может соединять скошенную поверхность 52 со вторым криволинейным участком 56. Второй криволинейный участок 56 имеет радиальный размер, уменьшающийся к заднему концу 14а гайки.

Первый криволинейный участок 54 выполнен с возможностью обеспечения заскакивания удлинения 46 в или каким-либо другим способом размещения в пазу 48 после аксиального продвижения или вставки передней уплотнительной втулки 24 в гайку 14 таким образом, чтобы переместить дистальный концевой участок 46а через и за скошенную поверхность 52. Передняя уплотнительная втулка 24 и паз 48 могут быть выполнены таким образом, что, как вариант, монтажник может почувствовать осязаемый и/или слышимый звук или щелчок. Например, удлинение 46 может действовать как зажим или хвостовик, который защелкивается в паз 48. Дистальный конец 46а удлинения может иметь больший радиальный размер по сравнению с пазом 48, так что участок 55 поверхности сталкивается с участком удлинения 46, чтобы препятствовать или противодействовать удалению или отсоединению уплотнительных втулок из собранной разъемной кассеты 25.

Радиальный самый внешний размер удлинения 46, глубина первого криволинейного участка 54 и степень сгибания внутрь, которому подвергается удлинение 46, могут быть также выбраны таким образом, что когда кассета 25 находится в зафиксированной конфигурации, показанной на фиг.1, уплотнительные втулки 24, 30 фиксированы относительно свободно и могут иметь некоторое движение, когда гайка 14 слегка ослаблена. Данная неплотная посадка в некоторых вариантах осуществления облегчает конечную сборку со вторым или стыковочным элементом фитинга (в данном примере корпусом 12), в частности при обеспечении центрирования и совмещения уплотнительных втулок во время затягивания фитинга 10 в сборе. Однако в альтернативных вариантах осуществления уплотнительные втулки 24, 30 могут быть плотно или даже туго зафиксированы в гайке 14.

На фиг.2 и 3 соответственно показан сборочный узел 25 после того, как он был соединен с вторым или стыковочным элементом 12 фитинга до завинченного вручную положения. В данном положении, удлинение 46 находится аксиально в пределах паза 48, и в данном варианте осуществления при туго завинченных деталях дистальный конец 46а удлинения находится около или рядом с вторым криволинейным участком 56. Из завинченного вручную положения, корпус 12 и гайка 14 могут быть дополнительно стянуты вместе посредством взаимного вращения таким образом, чтобы полностью затянуть фитинг 10 в сборе таким образом, что уплотнительные втулки 24, 30 обеспечивают герметичное уплотнение и зажим фитинга 10 в сборе на трубопроводе 18. Когда гайка 14 продвигается аксиально к корпусу 12 во время затягивания - например, справа налево в соответствии с фиг.3 - дистальный конец 46а удлинения входит в контакт со вторым криволинейным участком 56 паза 48. Поскольку второй криволинейный участок 56 сужается радиально внутрь к заднему концу гайки 14, удлинение 46 будет поджиматься радиально внутрь, когда гайка 14 продвигается вперед во время затягивания. Данное дополнительное сгибание удлинения 46 может быть использовано для пластической деформации удлинения 46 таким образом, чтобы оно подвергалось достаточному сжатию, чтобы самый наружный радиальный размер удлинения 46, предпочтительно, был меньше или примерно равен самому меньшему радиальному размеру необязательного первого скошенного участка 52. Если первый скошенный участок 52 не используется, то удлинение 46, предпочтительно, подвергается такому сжатию, что самый наружный радиальный размер, предпочтительно, меньше или примерно равен диаметру цилиндрической стенки 50. Посредством обеспечения прохождения удлинения мимо данных радиальных размеров, гайка 14 может быть легко отодвинута назад от фитинга 10 в сборе после полного затягивания, например, во время работ по техническому обслуживанию или ремонту или других работ, при которых затянутый фитинг разбирают. Однако в альтернативных вариантах осуществления необязательно отклонять или сгибать удлинение 46 больше, чем это нужно для обеспечения удаления гайки 14 после полного затягивания, и в некоторых случаях необязательно деформировать удлинение 46 или предусматривать зазор между удлинением 46 и гайкой 14. Фитинг 10 может быть разобран, даже если между удлинением 46 и гайкой 14 имеется некоторый натяг или трение.

Необязательный второй скошенный участок 56 может быть также использован для дополнительного отклонения удлинения 46 внутрь во время затягивания, чтобы уменьшить натяг между удлинением 46 и гайкой 14, когда фитинг разбирают. В данном примере отмечается, что вторая скошенная поверхность 58 имеет радиальный размер, уменьшающийся аксиально к заднему концу 14а гайки. Предпочтительно, хотя и необязательно, самый большой радиальный размер второй скошенной поверхности 58 меньше, чем самый меньший радиальный размер первой скошенной поверхности 52. Удлинение 46 может получать постоянную или пластическую деформацию или может обладать некоторой упругостью в зависимости от таких факторов, как тип материала уплотнительной втулки 24, толщина удлинения 46 и др. Предполагается, что удлинение 46 будет подвергаться достаточному отклонению внутрь, чтобы преодолеть заданное фиксирующее усилие между уплотнительной втулкой 24 и гайкой 14. Предполагается также, что удлинение 46 будет расположено на корпусе уплотнительной втулки 24 таким образом, чтобы не сталкиваться с задней уплотнительной втулкой 30 или гайкой 14 во время затягивания фитинга или во время восстановления фитинга. Необязательная вторая скошенная поверхность 58 может примыкать к внутренней задней стенке 34 гайки 14, которая сама может содержать различные необязательные конусности и контуры и образует гнездо 60, которое принимает заднюю уплотнительную втулку 30.

Удлинение 46 необязательно выполнено цельным в окружном направлении. Например, удлинение 46 может содержать несколько аксиально продолжающихся выступов, например, три или более, равномерно разнесенных вокруг оси Х, которые защелкиваются в выемку 48. Удлинение 46 также необязательно выполнено за одно целое с уплотнительной втулкой 24, и в качестве альтернативы может представлять собой прикрепленный элемент или элементы.

Со ссылкой на фиг.4А-4D, показаны примеры МКЭ моделирования взаимодействия уплотнительных втулок 24, 30 с гайкой 14 во время сборки, для реализации разъемной кассеты 25. Необходимо отметить, что на фиг.4А-4D (а также на фиг.5А-5D) показан другой вариант осуществления фиксирующей структуры, хотя базовая концепция взаимодействия выемки или паза в гайке 14 с удлинением передней уплотнительной втулки 24 может быть такой же, как описана выше в данном документе, и будет в целом работать также, за исключением того, что отмечено иначе. Внутреннее гнездо 60 гайки 14, которое принимает заднюю уплотнительную втулку 30, может также иметь более простую геометрию, поскольку геометрия гнезда 60 по существу не влияет на фиксирующий элемент. Пять видов представляют собой реально фотографии полного МКЭ моделирования того, что происходит, когда уплотнительные втулки 24, 30 аксиально продвигают в гайку 14 таким образом, чтобы достигнуть положения фиксирования.

Изображения МКЭ моделирования включают в себя упрощенные обозначения или контурные линии, чтобы показать напряженные зоны для дополнительного уточнения того, что происходит в уплотнительных втулках во время сборки. Хотя на чертежах многие детали показаны заштрихованными, это сделано для ясности показанного чертежа. Для деталей, которые подвергаются напряжению и содержат значительное количество контурных линий для изображения такого напряжения, штриховка показана за пределами изображения данной детали. Отмечается, что контурные линии и напряженные зоны не обозначают конкретных величин для чертежей. Однако, вообще говоря, чем меньше и плотнее зона, тем выше напряжение.

На фиг.4А показаны детали при задней уплотнительной втулке 30, расположенной в гнезде 60 гайки 14, и передней уплотнительной втулке 24, расположенной в гайке 14, так что удлинение 46 контактирует с первым скошенным участком 52. В данном варианте осуществления геометрия выемки или паза 48 изменена и соответственно обозначена простым символом (′). В данном примере выемка 48′ представляет собой одну простую дугу, которая может, но необязательно, иметь полусферическую форму. Выемка 48′ также включает в себя первый участок, который сужается радиально наружу, и второй участок, который сужается радиально внутрь. На практике, уплотнительные втулки 24, 30 могут быть, но необязательно, вставлены в гайку 14, когда гайка находится в вертикальной ориентации. Отмечается, что в данном, предварительно зафиксированном положении, показанном на фиг.4А, может быть предусмотрен аксиальный зазор 64 между передней и задней уплотнительными втулками.

На фиг.4В передняя уплотнительная втулка 24 аксиально задвинута в гайку 14, так что дистальный конец 46а удлинения подвергается сжатию вдоль первой скошенной поверхности 52, что вызывает отклонение внутрь удлинения 46. Данное сгибание или отклонение вызывает появление напряженных зон 66 в удлинении 46 и соответствующих напряженных зон 68 в гайке. Дальнейшее аксиальное введение передней уплотнительной втулки 24 приводит к положению, показанному на фиг.4С, в котором дистальный конец 46а удлинения немного задвинут за первую скошенную поверхность 52. Это приводит к меньшим концентрациям 66а напряжений в удлинении 46 по сравнению с положением, показанным на фиг.4В, указывающим на то, что в данном варианте осуществления удлинение 46 было сжато или немного пластически деформировано, но еще имеется радиальное напряжение в удлинении 46. Отмечается также, что зазор 64 немного уменьшился по сравнению с фиг.4А.

Дальнейшее аксиальное перемещение или введение передней уплотнительной втулки в гайку 14 приводит к положению, показанному на фиг.4D, в котором дистальный конец 46а удлинения прошел мимо уменьшенного внутреннего диаметра внутренней стенки гайки и заскочил и или как-то иначе разместился в пазу 48′. В данном положении зазор 64 может быть минимальным или даже нулевым при непосредственном контакте между передней и задней уплотнительными втулками 24, 30, но такой контакт не является обязательным. Теперь, когда удлинение 46 находится в пазу 48′, уплотнительные втулки 24, 30 зафиксированы в гайке 14 в виде кассеты 25. Удлинение 46 может быть немного подвижным в пазу 48′, при этом еще может быть остаточное напряжение 66b в удлинении 46, и как показано, удлинение 46 может быть зажато посредством пластической деформации, обусловленной сгибающим эффектом вставки уплотнительной втулки 24 в паз 48′.

Со ссылкой на фиг.5А-5D, проведено моделирование фитинга 10 в сборе с использованием FEA, чтобы показать, что происходит, когда фитинг в сборе подвергается затягиванию от завинченного вручную положения (фиг.5А) до полностью затянутого положения (фиг.5D). Как показано на фиг.5А, в завинченном вручную положении, уплотнительные втулки 24, 30 обычно плотно прижаты друг к другу между гайкой 14 и корпусом 12. Удлинение 46 расположено в пазу 48′. Удлинение 46 может иметь некоторое остаточное напряжение, как показано посредством напряженных зон 66b. В данном примере гайка и корпус могут быть соединены посредством резьбы таким образом, что относительное вращение гайки и корпуса обеспечивает аксиальное перемещение уплотнительных втулок к корпусу. Задняя стенка 34 гайки 14 действует как поверхность приведения в движение и входит в контакт с задней стенкой 32 задней уплотнительной втулки 30. Это поджимает заднюю уплотнительную втулку 30 к передней уплотнительной втулке 24, которая таким образом поджимается к криволинейной поверхности 20 корпуса 12.

В положении, показанном на фиг.5В, гайка 14 продвинута вперед в достаточной степени, так что удлинение 46 входит в контакт со вторым криволинейным участком 56 паза 48′. Удлинение 46 подвергается дополнительному радиальному сгибанию или отклонению внутрь. Кроме того, удлинение 46 может подвергаться дополнительному отклонению внутрь, поскольку в данном примерном исполнении фитинга, задняя уплотнительная втулка 30 стремится продвигать задний конец передней уплотнительной втулки 24 радиально наружу, тем самым сильнее поджимая удлинение 46 ко второму криволинейному участку 56 паза 48′, тем самым образуя напряженные зоны 78, в которых удлинение 46 контактирует с пазом 48′.

Фиг.5В может также рассматриваться как положение предварительного обжатия, которое может быть достигнуто, например, при помощи обжимного инструмента во время этапа сборки, который предшествует окончательному затягиванию. Часто может быть желательно предварительно смонтировать уплотнительные втулки и гайку на конце трубопровода, прежде чем выполнять этапы конечной сборки для образования фитинга и затягивания фитинга на трубопроводе. Это часто имеет место, например, при больших диаметрах трубопроводов, в которых усилие затягивания может быть значительным и обеспечивается посредством автоматического или ручного инструмента предварительного обжатия. Примерные инструменты включают автоматический гидравлический обжимной блок с пневматическим приводом и ручной калибруемый обжимной инструмент, выпускаемые компанией Swagelok Company, Солон, шт. Огайо. Фиксирующая структура 40 может быть приспособлена для взаимодействия с операцией предварительного обжатия таким образом, что фиксирующая структура уже не фиксирует гайку с уплотнительными втулками, или только свободно фиксирует их вместе. Это может быть достигнуто, например, посредством выполнения фиксирующей структуры и обжимного инструмента с возможностью совместной работы, так что когда осуществляется операция предварительного обжатия в положении, таком как показанное на фиг.4В, удлинение 46 подвергается достаточной деформации внутрь, чтобы позволить гайке легко отодвигаться назад или отделяться от уплотнительных втулок, даже если уплотнительные втулки были предварительно обжаты до зажимного контакта с трубопроводом.

При дальнейшем завинчивании гайки 14 и корпуса 12, передний край 30b задней уплотнительной втулки 30 начинает врезаться в наружную поверхность трубопровода, образуя напряженную зону 80 в трубопроводе 18, а передняя уплотнительная втулка 24 начинает плотно контактировать с криволинейной поверхностью 20, чтобы образовать герметичное уплотнение, таким образом также создавая напряженные зоны 82 в трубопроводе. Данное положение показано на фиг.5С. Отмечается, что удлинение 46 в данном виде прошло мимо паза 48′ и входит в контакт с наружным участком 84 цилиндрической стенки гайки 14. В качестве альтернативы, данный участок 84 стенки может быть скошенным (например, поверхность 58 на фиг.3), чтобы обеспечить дополнительное отклонение радиально внутрь удлинения 46. Сгибание удлинения 46 к участку 84 стенки может также создавать напряженную зону 72 в гайке.

На фиг.5D фитинг 10 в сборе полностью затянут, в результате чего уплотнительные втулки 24, 30 обеспечивают герметичное уплотнение и зажим трубопровода с корпусом 12 и трубопроводом 18. В данном примере, удлинение 46 отклонено или согнуто так, что оно почти параллельно наружному участку 84 цилиндрической стенки. При сравнении фиг.5D с фиг.5А-5С отмечается, что задний конец передней уплотнительной втулки 24 поворачивается радиально наружу во время затягивания, вызванного продвижением задней уплотнительной втулки 30 к криволинейной поверхности 26. Данная деформация будет обеспечивать значительное уменьшение или устранение фрикционного контакта между удлинением 46 и пазом 48′, а также внутренней цилиндрической стенкой 50 и резьбами 16b, когда фитинг 10 разбирают. Отмечается, что в разных вариантах осуществления, показанных в данном документе, фиксирующая структура 40 и ее работа не оказывают существенного или заметного влияния на операцию затягивания фитинга 10 в сборе.

Со ссылкой на фиг.5В и 5F, если нужно разобрать фитинг 10 после полного затягивания, то можно вращать гайку в обратном направлении относительно корпуса 12. Поскольку удлинение 46 уже не входит в контакт с пазом 48′, или контактирует со значительно уменьшенным контактом и натягом, гайку 14 можно легко отвинтить от фитинга 10 в сборе, например, обеспечивая аксиальное отделение гайки от уплотнительных втулок, таким образом обеспечивая при необходимости отделение или иную разборку фитинга 10. Обычно, хотя и необязательно, уплотнительные втулки 24, 30 остаются прикрепленными к трубопроводу 18, чтобы облегчить восстановление фитинга 10 в сборе.

Фиксирующий элемент 46 может быть выполнен из любого пригодного материала, включая эластомер, пластмассу и металл, и, предпочтительно, достаточно прочного, чтобы зафиксировать уплотнительные втулки с гайкой 14 в виде кассеты 25. Использование металлического фиксирующего элемента 46 позволяет создавать цельнометаллические фитинги в сборе для высокотемпературных применений или использовать с текучими средами, которые могут повреждать эластомер или пластмассу. Пригодные металлы могут включать, помимо прочих, нержавеющую сталь, латунь, медь, сталь и др., помимо прочих из множества доступных материалов.

Важно также отметить, что первый фиксирующий участок 42, который в примерном варианте осуществления, показанном на фиг.1-3, представляет собой выполненную за одно целое или проточенную часть передней уплотнительной втулки 24, в качестве альтернативы, может представлять собой отдельный элемент, который прикрепляется, например, к передней уплотнительной втулке.

Таким образом, одно или более из настоящих изобретений обеспечивает механизм или структуру и способ, посредством которых одна или более уплотнительных втулок или устройств, зажимающих трубопровод, могут быть зафиксированы с элементом фитинга в виде разъемной кассеты 25, и затем фиксирующая структура подвергается деформации во время затягивания (либо полного затягивания, либо частичного затягивания в соответствии с необходимостью) таким образом, что гайка 14 высвобождается и затем может быть удалена или отделена от фитинга в сборе.

Использование разъемной кассеты 25 облегчает доставку конечному пользователю комплектов уплотнительных втулок, в которых уплотнительные втулки и гайки соответствующим образом подобраны на предприятии-изготовителе. Это может значительно упростить управление производственными ресурсами и уменьшить время конечной сборки. Варианты осуществления, описанные в данном документе, также обеспечивают кассетную конструкцию, в которой фиксирующий элемент фитинга может быть использован для фитингов в сборе, которые не требуют или не содержат фиксирующего элемента 46.

В примерном способе, одно или более устройств, зажимающих трубопровод, фиксируют с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемной кассеты. Данная разъемная кассета образует первую деталь из фитинга, содержащего две детали, в сборе. Затем кассету соединяют со второй деталью фитинга в сборе и участком трубопровода. Во время по меньшей мере частичного затягивания фитинга в сборе, устройства, зажимающие трубопровод, прикрепляются к трубопроводу и отсоединяются от фиксирующего элемента фитинга, так что фиксирующий элемент фитинга может быть удален из фитинга в сборе после частичного затягивания, при этом одно или более устройств, зажимающих трубопровод, остаются прикрепленными к трубопроводу. В более конкретном варианте осуществления, упомянутый способ может включать этапы фиксирования одного или более устройств, зажимающих трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемной кассеты, соединения кассеты со вторым элементом фитинга на трубопроводе, чтобы обеспечить прикрепление устройств, зажимающих трубопровод, к трубопроводу, и отсоединения фиксирующего элемента фитинга от устройств, зажимающих трубопровод таким образом, что фиксирующий элемент фитинга может быть удален из фитинга в сборе после частичного затягивания, при этом одно или более устройств, зажимающих трубопровод, остаются прикрепленными к трубопроводу. В другом более конкретном варианте осуществления, устройства, зажимающие трубопровод, выполнены с возможностью защелкивания на место в фиксирующем элементе фитинга, чтобы образовать кассету.

Со ссылкой на фиг.6 показан другой вариант осуществления фиксирующей структуры 100, которая может быть использована для фиксирования одного или более устройств, зажимающих трубопровод, например, уплотнительных втулок, в фиксирующем элементе фитинга. В данном варианте осуществления фиксирующий элемент фитинга может быть выполнен в виде гайки 102 с внутренней резьбой. Вместо использования паза, образованного в гайке, как в вариантах осуществления, показанных в данном документе на фиг.1-3, фиксирующая структура 100 может включать в себя первый фиксирующий участок, такой как, например, удлинение 46 передней уплотнительной втулки 24, который входит в контакт со вторым фиксирующим участком 104, таким как, например, внутренняя цилиндрическая поверхность 104 гайки 102. Фрикционный контакт между удлинением 46 и внутренней цилиндрической поверхностью 104 будет фиксировать уплотнительные втулки 24, 30 внутри гайки 102 в виде разъемного сборочного узла 106. На фиг.6 показан сборочный узел 106, соединенный с корпусом 12 в завинченном вручную положении. Фрикционный контакт между удлинением 46 и внутренней цилиндрической поверхностью 104 гайки может быть усилен посредством выполнения модифицированной финишной обработки внутренней цилиндрической поверхности 104 гайки, такой как, например, придание шероховатости, образование неглубоких пазов, накатка и др. Гайка 102 может дополнительно включать в себя аксиально укороченную, радиально скошенную внутрь или фасонную поверхность 108, которая сужается внутрь к заднему концу гайки 102. В варианте осуществления, показанном на фиг.6, данная поверхность 108 может иметь форму усеченного конуса, но может быть использована любая форма. Данная короткая скошенная поверхность может быть расположена под более острым углом, например, находящимся в пределах от примерно 45° до примерно 60°, относительно оси Х, так что передняя уплотнительная втулка 24 расположена вплотную к или входит в контакт с данной поверхностью, когда ее помещают в гайку 102 после того, как передняя уплотнительная втулка была установлена в гайке 102. При необходимости могут быть использованы другие углы. Во время операции предварительного обжатия или затягивания удлинение 46 будет входить в контакт с данной скошенной поверхностью 108 и подвергаться радиальному отклонению или сгибанию внутрь таким образом, что во время последующей разборки удлинение 46 не оказывает значительного сопротивления трением при удалении или отделении гайки 102. Для дополнительного отклонения удлинения 46 во время затягивания может быть использована вторая скошенная поверхность 110.

Со ссылкой на фиг.7А и 7В показан другой вариант осуществления. На фиг.7А показан фитинг 150 в сборе трубопровода, содержащий первый элемент 12 фитинга, например корпус с наружной резьбой, и второй элемент 152 фитинга, например, гайку с внутренней резьбой. Передняя уплотнительная втулка 24 и задняя уплотнительная втулка 30 могут иметь, но необязательно, одинаковое исполнение, как в варианте осуществления, показанном на фиг.1-3 в данном документе. Фиксирующая структура 154 предусмотрена для фиксирования уплотнительных втулок 24, 30 (или одной уплотнительной втулки, в зависимости от конкретного случая) со вторым элементом 152 фитинга в виде разъемного блока, сборочного узла или предварительной сборки 156. На фиг.7А показан сборочный узел 156, уже соединенный с первым элементом 12 фитинга и установленный на трубопроводе 18 в завинченном вручную положении.

В данном варианте осуществления фиксирующая структура 154 включает в себя первый фиксирующий участок 158, связанный с передней уплотнительной втулкой 24, и второй фиксирующий участок 160, связанный с гайкой 152. Первый фиксирующий участок 158 может быть выполнен, например, в виде удлинения 162, которое по исполнению и использованию может быть подобно удлинению 46, описанному выше. Таким образом, удлинение 162 может сужаться в радиальном и аксиальном направлении. Второй фиксирующий участок 160 может быть выполнен в виде паза 164, образованного во внутренней цилиндрической поверхности 166 гайки 152.

Паз 164 принимает дистальный конец 162а удлинения 162 точно так же, как в варианте осуществления, показанном выше на фиг.1-3. С пазом 164 соединен радиальный фланец 168, который может продолжаться радиально внутрь из внутренней цилиндрической поверхности 166 гайки. Фланец 168 может включать в себя необязательную первую, скошенную радиально внутрь поверхность 170, которая входит в контакт с дистальным концом 162а удлинения 162, когда переднюю уплотнительную втулку 24 задвигают в гайку 152. Данный контакт отклоняет удлинение 162 радиально внутрь, в результате чего раздается щелчок или звук, когда передняя уплотнительная втулка вставлена в достаточной степени, так что удлинение 162 продвигается за фланец 168 с возможностью совмещения с пазом 164. Данное положение, показанное на фиг.7А, представляет собой завинченное вручную положение, при котором уплотнительные втулки 24, 30 зафиксированы с гайкой 152 в виде разъемного сборочного узла 156. Паз 164 и радиальный фланец 168 могут образовывать мешающую поверхность 165, которая сталкивается с удлинением 162, чтобы фиксировать уплотнительные втулки с элементом фитинга в виде разъемной кассеты.

Паз 164 может включать в себя необязательную вторую, скошенную радиально внутрь поверхность 172, которая вызывает дополнительное отклонение внутрь удлинения 162 во время частичного или полного затягивания фитинга 150. Вторая скошенная поверхность 172 может дополнительно соединяться с необязательной третьей, скошенной радиально внутрь поверхностью 174. Данная третья скошенная поверхность 174 может быть использована для дополнительного отклонения удлинения 162 во время затягивания фитинга 150. Самый внутренний или самый меньший радиальный размер третьей скошенной поверхности 174, или, в качестве альтернативы, необязательной второй скошенной поверхности 172, может быть, предпочтительно, по меньшей мере равен или меньше диаметра радиального фланца 168. Это будет обеспечивать достаточное отклонение внутрь удлинения 162 таким образом, что гайка 152 может быть легко отвинчена от фитинга 150 во время последующей разборки.

Со ссылкой на фиг.7В, после полного затягивания, как показано, вторая и третья скошенные поверхности 172, 174 вызывают сгибание или отклонение радиально внутрь удлинения 162 в достаточной степени, так что удлинение 162 больше по существу не сталкивается с фланцем 168 или пазом 164. Необходимо также отметить, что задняя уплотнительная втулка 30 сместила задний конец передней уплотнительной втулки 24 радиально наружу с возможностью дополнительного сгибания или отклонения удлинения 162. Хотя на фиг.7В показано полностью затянутое положение, фиксирующая структура 154 может быть выполнена с возможностью сгибания удлинения 162 после частичного затягивания, например, во время операции предварительного обжатия.

Со ссылкой на фиг.8А и 8В показан другой вариант осуществления трубного фитинга 200 в сборе, который включает в себя разъемный сборочный узел, предварительную сборку или блок 202, содержащий одно или более устройств 204, зажимающих трубопровод, зафиксированных с фиксирующим элементом 206 фитинга. В данном варианте осуществления фитинг 208 в сборе обычно называется фитингом с внутренней резьбой, поскольку первый элемент 208 фитинга может быть выполнен в виде корпуса с внутренней резьбой, а второй или фиксирующий элемент 206 фитинга может быть выполнен в виде гайки с наружной резьбой. Базовая структура первого и второго элементов фитинга, если в данном документе не указано иное, полностью описана в предварительной заявке на патент США № 11/112,800, опубликованной в виде публикации № US 2005/0242582 А1 3 ноября 2005 г. под названием «Фитинг для трубы и трубопровода», содержание которой в полном объеме включено в данный документ посредством ссылки. Корпус 208 и гайка 206, которые используются в данном документе, могут быть, но необязательно, в основном такими же, как в заявке 11/112800, за исключением того, что гайка 206 была модифицирована с возможностью включения выемки или паза 210, образованного во внутреннем участке гайки 206.

В варианте осуществления, показанном на фиг.8А и 8В, фиксирующая структура 212 для фиксирования одного или более устройств 204, зажимающих трубопровод (в данном примере включающих переднюю уплотнительную втулку 204а и заднюю уплотнительную втулку 204b), может включать в себя первый фиксирующий участок 214 в виде преимущественно радиальной удлинения 216 из заднего конца передней уплотнительной втулки 204а, и второй фиксирующий участок 218 в виде выемки или паза 210, образованного в гайке 206. Удлинение 216 взаимодействует с пазом 210, чтобы зафиксировать одно или более устройств, зажимающих трубопровод, с гайкой 206 в виде разъемной кассеты 202. В данном варианте осуществления, гайка 206 с наружной резьбой может включать в себя радиально скошенную поверхность 220 в соответствии с вышеприведенным описанием, и в ней, предпочтительно, может быть образована выемка 210. Наружный участок 220а скошенной поверхности 220 должен быть выполнен так, чтобы вызывать сжатие радиально внутрь удлинения 216 во время частичного или полного затягивания фитинга 200. При сборке посредством завинчивания вручную, показанной на фиг.8А, удлинение 216 защелкнуто на место в пазу 210, чтобы зафиксировать уплотнительные втулки с гайкой 206.

На фиг.8В показан фитинг 200 в сборе в полностью затянутом положении, в котором удлинение 216 отклонено или согнуто так, что после разборки фитинга 200 удлинение 216 уже не будет сталкиваться с пазом 210. Отмечается, что удлинение 216 отклонено в направлении против часовой стрелки (или в направлении внутрь, как показано на фиг.8В), тогда как в различных других вариантах осуществления, показанных в данном документе, удлинение может быть отклонено в направлении по часовой стрелке или наружу. При необходимости фиксирующие структуры в соответствии с различными вариантами осуществления, показанными в данном документе, могут быть выполнены с возможностью обеспечения требуемой степени и направления отклонения, в соответствии с необходимостью.

Передняя уплотнительная втулка 204а может также содержать необязательную выемку или паз 222, который может быть расположен рядом с радиальной удлинением 216 с возможностью обеспечения гибкости удлинения 216, чтобы позволить ему сгибаться или отклоняться, когда оно входит в контакт со скошенной поверхностью 220а во время затягивания.

Со ссылкой на фиг.9А и 9В, в другом варианте осуществления для фитинга 300 с наружной резьбой, в данном примере корпус 12 образован как часть обычной муфты 302. На фиг.9А кассета 304 соединена с корпусом 12 в затянутом вручную положении, а трубопровод не показан для упрощения. Передняя уплотнительная втулка 306 и задняя уплотнительная втулка 308 зафиксированы с фиксирующим элементом фитинга в виде гайки 310 с внутренней резьбой в виде разъемной кассеты 304. Как лучше всего показано на фиг.9В, разъемная кассета 304 включает в себя фиксирующую структуру 312, которая может включать в себя первый фиксирующий участок 314 в виде по существу радиальной удлинения 316. Гайка 310 может включать в себя второй фиксирующий участок 318 в виде скошенного радиально внутрь фланца 320 и паза 322. Радиальный фланец 318 может включать в себя первую скошенную поверхность 324, которая вызывает отклонение или сгибание внутрь удлинения 316, когда переднюю уплотнительную втулку 306 задвигают в гайку 310. При этом удлинение 316 защелкивается в паз 322. Отмечается, что хотя на фиг.9В пластическая деформация удлинения 316 не проявляется в процессе вставки, но возможно некоторое частичное сгибание, скошенная поверхность 324, предпочтительно, будет сгибать удлинение 316 достаточно лишь для того, чтобы обеспечить размещение удлинения в пазу 322, при наличии или без образующейся в результате небольшой скрытой деформации. Паз 322 может включать в себя скошенный радиально внутрь участок 326, который вызывает сгибание удлинения 316 к внутреннему концу гайки 310 (как видно на фиг.9В) во время частичного или полного затягивания, в соответствии с направлением сгибания в варианте осуществления, показанном на фиг.8В в данном документе. По желанию, может быть предусмотрена вторая скошенная радиально внутрь поверхность 328 для дополнительного сгибания удлинения 316 радиально внутрь во время частичного или полного затягивания таким образом, что удлинение 316 не будет препятствовать отвинчиванию гайки 310 от узла, при необходимости разборки и восстановления фитинга. Передняя уплотнительная втулка 306 может также содержать необязательную выемку или паз 330, который может быть расположен рядом с радиальным удлинением 316, для того чтобы обеспечить гибкость удлинения 316, чтобы позволить ему сгибаться или отклоняться, когда оно входит в контакт со скошенной поверхностью 328 во время затягивания.

Необходимо отметить, что в различных вариантах осуществления, описанных в данном документе, хотя и необязательно во всех случаях, фиксирующая структура, а также элементы фитинга и устройства, зажимающие трубопровод, предпочтительно, являются цельнометаллическими. Кроме того, фиксирующая структура, предпочтительно, выполнена так, что во время или после частичного или полного затягивания, фиксирующий элемент фитинга может быть аксиально высвобожден и удален из устройства или устройств, зажимающих трубопровод, с которыми фиксирующий элемент фитинга первоначально зафиксирован в виде разъемного сборочного узла или кассеты.

Со ссылкой на фиг.10 и 11 показан другой вариант осуществления концепции кассетной гайки. Данный вариант осуществления во многих аспектах подобен варианту осуществления, показанному на фиг.9В, при этом для обозначения схожих деталей используются схожие ссылочные позиции. Существенное отличие состоит в том, что устройства, зажимающие трубопровод, в данном примере передняя и задняя уплотнительные втулки 306, 308 соединены вместе в кассету или сборочный узел 25 уплотнительных втулок, предпочтительно, перед ведением в фиксирующий элемент 310 фитинга. Уплотнительные втулки 306, 308 соединены посредством фиксирующей структуры 400, которая в данном варианте осуществления может быть выполнена в виде выступа 402, который образует выемку 404 в заднем участке передней уплотнительной втулки. Кольцевой участок 406 задней уплотнительной втулки 308 размещается в выемке 404, чтобы фиксировать уплотнительные втулки вместе в виде кассеты 25. Конструкция 304 кассетной гайки может быть реализована при помощи фиксирующей структуры 312. Конструкция кассеты 25 уплотнительных втулок полностью описана в предварительной заявке на патент США № РСТ/US2009/67508, зарегистрированной 10 декабря 2009 г. под названием «Узел уплотнительных втулок для трубного фитинга», содержание которой в полном объеме включено в данный документ посредством ссылки.

На фиг.11 показан фитинг в затянутом состоянии. Отмечается, что радиальное удлинение 316 согнуто в направлении внутрь или вперед в результате контакта со второй, скошенной радиально внутрь поверхностью 328 и что передний участок 408 задней уплотнительной втулки радиально прижат внутрь с возможностью отсоединения или высвобождения от фиксирующей структуры 400.

Отмечается также, что на фиг.10 показано, как в некоторых случаях радиальное удлинение 316 может отклоняться или сгибаться внутрь посредством скошенного внутрь фланца 320, когда переднюю уплотнительную втулку 306 задвигают в гайку 310. Кроме того, необходимо отметить, что гайка 310 включает в себя скошенную поверхность 410 приведения в движение, которая действует как поверхность приведения в движение уплотнительной втулки относительно задней стенки или приводимой в движение поверхности 412 задней уплотнительной втулки 308 во время затягивания. Может быть предусмотрена третья скошенная поверхность 414 для облегчения центрирования задней уплотнительной втулки в гайке 310, когда фитинг собирают в завинченном вручную положении. Данная скошенная поверхность также показана в других вариантах осуществления, описанных в данном документе (фиг.1-9В), и полностью описана в предварительной международной заявке № РСТ/US10/32524, зарегистрированной 27 апреля 2010 г. под названием «Скошенная движущая гайка для трубного фитинга», содержание которой в полном объеме включено в данный документ посредством ссылки.

Со ссылкой на фиг.12 и 13 показан другой вариант осуществления разъемной кассетной гайки 500, показанной в соединении со стыковочным элементом 12 фитинга, таким как корпус фитинга, с концом трубопровода 18 (показанным пунктирными линиями) в завинченном вручную положении. Фиксирующая структура 40 предусмотрена для фиксирования одной или более уплотнительных втулок или устройств, зажимающих трубопровод, с фиксирующим элементом 502 фитинга, который может представлять собой, например, гайку с внутренней резьбой. Фиксирующая структура 40 включает в себя первый фиксирующий участок 42, связанный с одним из устройств, зажимающих трубопровод, в данном примере внутренней передней уплотнительной втулкой 504, и второй фиксирующий участок 44, связанный с фиксирующим элементом фитинга. В качестве альтернативы, как и во многих других вариантах осуществления, описанных в данном документе, первый фиксирующий участок 42 может быть связан с задней или наружной уплотнительной втулкой 506, в частности когда, по желанию, используется кассетная конструкция уплотнительных втулок. В варианте осуществления в соответствии с фиг.12-17 показано использование кассеты уплотнительных втулок, которая может быть реализована, как указано в вышеупомянутой заявке на патент. Однако использование кассеты уплотнительных втулок является необязательным, и в варианте осуществления, показанном на фиг.12-17, конструкция кассетной гайки 500 будет фиксировать как переднюю, так и заднюю уплотнительные втулки с фиксирующим элементом фитинга без использования кассетной конструкции уплотнительных втулок.

По сравнению с другими вариантами осуществления, описанными в данном документе, передняя уплотнительная втулка 504 содержит преимущественно радиальный фланец 508, который продолжается радиально наружу из внешней поверхности 504а в заднем участке передней уплотнительной втулки 504. Фланец 508 необязательно радиальный и может продолжаться под углом наклона в соответствии с необходимостью или, в качестве альтернативы, может иметь другой профиль. Угол наклона фланца 508 является конструктивным признаком, выбираемым для достижения требуемой прочности кассетной гайки 500.

Дистальный участок 510 фланца 508 размещается в пазу или выемке 512, образованной во внутренней стенке 514 фиксирующего элемента 502 фитинга. Данная выемка 512 служит в качестве второго фиксирующего участка 44 фиксирующей структуры 40.

Фланец 508 выполнен таким образом, чтобы обеспечить вкручивание или ввинчивание передней уплотнительной втулки 504 в гайку 502 посредством внутренних резьб 16b резьбового соединения 16 между гайкой и корпусом. Сначала в гайку 502 вставляют заднюю уплотнительную втулку 506, а затем переднюю уплотнительную втулку вкручивают через внутренние резьбы 16b и размещают в выемке 512. Выемка 512 может быть выполнена, по желанию, так, чтобы обеспечить либо свободное фиксирование уплотнительных втулок внутри кассетной гайки 500, либо более плотное фиксирование, если это необходимо. Когда фитинг собран в завинченном вручную положении, как показано на фиг.13, фланец 508 может примыкать к участку 512а наружной стенки выемки 512. Предпочтительно, хотя и необязательно, резьбы 16b гайки 502 продолжаются рядом с внутренним концом выемки 512, так что участок 514 внутренней стенки является довольно коротким, что позволяет вкручивать фланец 508 в гайку 502 почти до выемки 512, а затем защелкивать или как-то иначе зафиксировать его в выемке 512. В качестве альтернативы, резьбы 16b могут продолжаться по всей длине до выемки 512 или резьбы могут иметь более короткую аксиальную длину (соответственно увеличивая аксиальную длину внутренней стенки 514).

Со ссылкой на фиг.14-16, а также на фиг.13, передняя уплотнительная втулка 504 может включать в себя скошенную коническую внешнюю поверхность 504а, которая будет входить в контакт с криволинейной поверхностью 20 корпуса 12 таким образом, что передняя уплотнительная втулка может функционировать как обычная передняя уплотнительная втулка. Фланец 508 может быть аксиально расположен около заднего участка передней уплотнительной втулки, но, в качестве альтернативы, фланец может быть расположен в любом удобном аксиальном участке вдоль внешней поверхности 504а передней уплотнительной втулки. Для того чтобы увеличить гибкость фланца 508, фланец может быть выполнен в форме многогранника. В варианте осуществления, описанном в данном документе, фланец 508 выполнен в форме шестигранника таким образом, что шесть сторон шестигранника, контактирующих с резьбой, таких как радиальные выступы 516, преимущественно равномерно разнесены по окружности уплотнительной втулки 504. Внешняя поверхность 518 каждого радиального выступа 516 может быть дугообразной, чтобы облегчить ввинчивание фланца 508 за внутренние резьбы гайки 502. Например, дуга внешней поверхности 518 каждого участка шестигранника может преимущественно соответствовать внешнему диаметру гаечных резьб. Внешняя поверхность каждого радиального выступа 516 может также включать скошенный или закругленный участок 520 (лучше всего показанный на фиг.16) для облегчения прокручивания фланца через гаечные резьбы. Угол скоса может преимущественно соответствовать шагу гаечных резьб в направлении, обращенном наружу. Фланец 508 также, предпочтительно, должен быть достаточно тонким, чтобы легко проходить вдоль гаечных резьб во время сборки. Кроме того, каждый радиальный выступ 516 может включать в себя небольшой изгиб, чтобы соответствовать углу подъема гаечной резьбы.

Передняя уплотнительная втулка 504 также включает в себя криволинейную поверхность 26 в форме усеченного конуса, которая является обычной, с которой входит в контакт задняя уплотнительная втулка 506 во время затягивания.

По аналогии с вышеописанными вариантами осуществления во время либо частичного, либо полного затягивания фитинга в сборе, гайка 502 аксиально перемещается относительно корпуса 12 так, что уплотнительные втулки аксиально контактируют и радиально прижимаются к трубопроводу 18. Гайка 502 перемещается аксиально быстрее относительно корпуса 12, чем уплотнительные втулки, так что гайка 504 будет перемещаться за фланец 508. Это вызывает столкновение между внешней стенкой 512а выемки 512 и фланцем 508. Когда гайка продвигается аксиально дальше, фланец 508 будет наклоняться вперед и в направлении внутрь, как показано на фиг.17. Гайка может включать в себя скошенный участок 526 стенки рядом с выемкой 512 и имеющий уменьшающийся радиальный размер в направлении наружу, для того чтобы облегчить сгибание фланца 508 во время затягивания. Таким образом, после по меньшей мере частичного затягивания, фланец 508 сгибается в достаточной степени, чтобы больше не фиксировать переднюю уплотнительную втулку с гайкой 502 и не препятствовать работе уплотнительных втулок во время затягивания. Это будет обеспечивать аксиальное отделение гайки 504 от фитинга в сборе, если это необходимо, после частичного или полного затягивания.

Для того чтобы облегчить сгибающее действие уплотнительной втулки во время затягивания каждый радиальный выступ 516 может, по желанию, содержать рельефный паз или выемку 522 (см., например, фиг.13), которая образует уточненную стенку 524 шестигранного участка. Форма, глубина и размер рельефного паза 522 могут быть выбраны в соответствии с необходимостью, чтобы облегчить сгибание радиальных выступов 516 во время затягивания. На чертежах рельефный паз 522 показан на внешней стороне фланца 508, но, в качестве альтернативы, может находиться на внутренней стороне фланца 508.

Фланец 508, по аналогии с некоторыми из вышеописанных вариантов осуществления, занимает положение фиксирования в первом аксиальном положении относительно гайки 502, которое показано на фиг.13, и положение высвобождения во втором аксиальном положении относительно гайки 502, которое показано на фиг.17. В данном примере фланец подвергается радиальному изменению или деформации между положением фиксирования и положением высвобождения.

Фланец 508, предпочтительно, выполнен за одно целое с передней уплотнительной втулкой 504 во время подбора уплотнительной втулки. Например, уплотнительная втулка 504 может быть выточена из шестигранной прутковой заготовки, чтобы облегчить образование шестигранного фланца 508. В качестве альтернативы, фланец 508 может быть выполнен в виде дополнительного элемента, прикрепленного, например, посредством сварки, пайки, прессовой посадки или другого пригодного способа, или может представлять собой отрывной элемент.

Использование множества радиальных выступов 516 обеспечивает окружную прерывистую структуру, которая не приобретает любую дополнительную прочность по окружности при сгибании или загибании в сторону во время затягивания, и таким образом радиальные выступы могут легче отсоединяться от выемки 512. Непрерывный или несегментированный фланец, который представляет собой альтернативный вариант осуществления, если это необходимо, будет приобретать кольцевое сжимающее напряжение, которое может противодействовать сгибающему действию, поэтому для облегчения сгибающего действия могут потребоваться другие конструктивные критерии, например, более тонкий фланец.

В примерных вариантах осуществления, показанных на фиг.18-22 (в которых обозначение -1 используется для группирования различных альтернативных вариантов осуществления, а также для обозначения подобных элементов других вариантов осуществления в данном документе, а также выделения альтернативных, других или дополнительных элементов, описанных при данном группировании) передняя уплотнительная втулка 24-1 может быть обычной по исполнению, по желанию, так что первый фиксирующий участок 42-1 может быть выполнен в виде внешней скошенной поверхности 24а-1 передней уплотнительной втулки 24-1. В качестве альтернативы, передняя уплотнительная втулка может быть модифицирована с возможностью включения структуры или элемента (не показанного), который будет взаимодействовать со вторым фиксирующим участком 44-1, но для примерных вариантов осуществления такая структура не является обязательной. В любом случае, передняя уплотнительная втулка 24-1 будет взаимодействовать со вторым фиксирующим участком 44-1, для того чтобы зафиксировать уплотнительную втулку или комплект уплотнительных втулок вместе с гайкой 14-1 в виде дискретного и разъемного сборочного узла 25-1.

Второй фиксирующий участок 44-1 может быть выполнен в виде фиксирующего элемента 46-1, такого как удлинение или выступ из внутренней поверхности 48-1 фиксирующего элемента 14-1 фитинга. Фиксирующий элемент или выступ 46-1 может представлять собой выступ или структуру типа выступа, которая продолжается преимущественно радиально внутрь на некоторое расстояние, посредством чего дистальный конец 46а-1 фиксирующего элемента будет предотвращать или сдерживать уплотнительные втулки 24-1, 30-1 от выпадения из фиксирующего элемента 14-1 фитинга. Однако, в качестве альтернативы, фиксирующий элемент 46-1 может выступать внутрь не радиально, а иначе. Например, фиксирующий элемент может быть скошенным (как показано пунктирными линиями на фиг.18) к наружному концу 14а-1 гайки 14-1, что может облегчить вставку передней уплотнительной втулки в гайку 14-1, в частности, если фиксирующий элемент 46-1 является достаточно жестким или упругим относительно сгибающих моментов. В качестве альтернативы, дистальный конец может иметь закругленную, криволинейную или наклонную форму, чтобы не царапать или не врезаться в переднюю уплотнительную втулку, когда переднюю уплотнительную втулку задвигают в гайку 14-1. В качестве альтернативы, фиксирующий элемент может представлять собой, например, множество удлинений, разнесенных вокруг внутренней поверхности 48-1, или может представлять собой кольцевой выступ или ряд дугообразных выступов.

Расположение, форма, размер, длина и профиль фиксирующего элемента 46-1 могут зависеть отчасти от исполнения взаимодействующего первого фиксирующего участка 42-1 передней уплотнительной втулки 24-1. Исполнение фиксирующей структуры 40-1, включая исполнение первого фиксирующего участка 42-1 и второго фиксирующего участка 44-1, может также зависеть отчасти от требуемого характера фиксирующего усилия. Например, в некоторых применениях может быть желательно, чтобы уплотнительные втулки 24-1, 30-1 были прочно и надежно зафиксированы с элементом 14-1 фитинга таким образом, чтобы уплотнительные втулки не выпадали или не выбивались при перемещении, транспортировке или под воздействием других условий приложения усилий, тогда как в других применениях такое прочное фиксирующее усилие может не требоваться. В качестве другого примера в некоторых применениях может быть желательно, чтобы уплотнительные втулки были плотно соединены вместе и зафиксированы с элементом фитинга, тогда как в других применениях может быть более желательно, чтобы уплотнительные втулки были неплотно соединены вместе и зафиксированы с элементом фитинга. Существует лишь немного критериев, которые могут учитываться при исполнении фиксирующей структуры 40-1. Фиксирующий элемент 46-1 может контактировать с передней уплотнительной втулкой 24-1, когда уплотнительные втулки 24-1, 30-1 и фиксирующий элемент 14-1 фитинга установлены в фиксирующем элементе фитинга, или могут быть аксиально разнесены таким образом, что фиксирующий элемент контактирует с передней уплотнительной втулкой 24-1 только если передняя уплотнительная втулка попадает в контакт с фиксирующим элементом 46-1. Менее плотное фиксирование уплотнительных втулок в гайке 14-1 может облегчить затягивание фитинга в сборе, не мешая центрированию уплотнительных втулок, когда гайку 14-1 сначала поворачивают относительно корпуса 12-1.

Второй фиксирующий участок 44-1 может быть приспособлен для обеспечения требуемого фиксирующего усилия для сборочного узла 25-1 перед соединением со стыковочным элементом фитинга. Второй фиксирующий участок, по желанию, может быть также приспособлен для облегчения высвобождения фиксирующего элемента фитинга от одного или более устройств, зажимающих трубопровод, после соединения с стыковочным элементом фитинга, например, после или во время частичного или полного затягивания фитинга в сборе на трубопроводе.

Фиксирующий элемент 46-1 может быть выполнен таким образом, что когда переднюю уплотнительную втулку вводят в контакт с и затем проталкивают за фиксирующий элемент 46-1 (учитывая то, что для фитинга с двумя уплотнительными втулками сначала устанавливают заднюю уплотнительную втулку 30-1), передняя уплотнительная втулка 24-1, по желанию, может быть защелкнута в или как-то иначе размещена в гнезде 50-1 гайки 14-1. Данный эффект защелки может возникать после того, как переднюю уплотнительную втулку 24-1 аксиально задвинули или вставили в гайку 14-1 таким образом, чтобы задвинуть увеличенный задний конец 24b-1 передней уплотнительной втулки за фиксирующий элемент 46-1. Данное положение показано на фиг.18 и 19. Фиксирующий элемент 46-1 может быть выполнен таким образом, что, как вариант, монтажник может ощущать осязаемый щелчок и/или слышимый звук, когда переднюю уплотнительную втулку задвинули за фиксирующий элемент 46-1.

Радиальный самый наружный размер фиксирующего элемента 46-1, в соответствии с углом скоса внешней поверхности 24а-1 передней уплотнительной втулки и степенью сгибания, которой подвергается фиксирующий элемент 46-1, может быть также выбран таким образом, что когда кассета 25-1 находится в зафиксированной конфигурации, показанной на фиг.18, уплотнительные втулки 24-1, 30-1 фиксируются свободно и могут даже иметь небольшое движение, когда гайка 14-1 слегка ослаблена. Данная неплотная посадка может в некоторых применениях облегчить конечную сборку со вторым или стыковочным элементом фитинга (в данном примере с корпусом 12-1), в частности при обеспечении центрирования и совмещения уплотнительных втулок во время затягивания фитинга 10-1 в сборе. Однако в альтернативных вариантах осуществления уплотнительные втулки 24-1, 30-1 могут быть плотно или даже туго зафиксированы в гайке 14-1. Во всяком случае предполагается, что после того, как переднюю уплотнительную втулку 24-1 вставили таким образом, что увеличенный задний конец 24b-1 находится аксиально за фиксирующим элементом 46-1, радиальный размер фиксирующего элемента 46-1 будет достаточным, для того чтобы сталкиваться с передней уплотнительной втулкой 24-1 (например, с увеличенным задним концевым участком в примерном варианте осуществления), чтобы предотвращать или фиксировать переднюю уплотнительную втулку 24-1 (а также заднюю уплотнительную втулку для фитинга с двумя уплотнительными втулками в сборе) от выпадения из гайки 14-1, даже если гайка отваливается или как-то иначе подвергается воздействию ударных или других нежелательных сил перед соединением со стыковочным элементом 12-1 фитинга. Предпочтительно, фиксирующий элемент 46-1 будет сталкиваться с передней уплотнительной втулкой 24-1, чтобы зафиксировать одну или более уплотнительных втулок с фиксирующим элементом фитинга, даже если фиксирующий элемент будет немного согнут или пластически деформирован, когда переднюю уплотнительную втулку 24-1 задвигают в гнездо 50-1.

Для того чтобы облегчить вставку передней уплотнительной втулки 24-1 в гайку 14-1 фиксирующий элемент 46-1 может быть выполнен таким образом, что он является сгибаемым или гибким, чтобы обеспечить заталкивание передней уплотнительной втулки за фиксирующий элемент 46-1. Кроме того, в примерных вариантах осуществления, показанных в данном документе, сгибаемый или гибкий фиксирующий элемент 46-1 выполнен также с возможностью пластической деформации или отгибания таким образом, чтобы уже не сталкиваться с передней уплотнительной втулкой 24-1. Фиксирующий элемент 46-1 может быть выполнен за одно целое с гайкой 14-1 или каким-либо способом прикреплен к ней.

В альтернативном варианте осуществления вместо элемента, который продолжается из внутренней поверхности 48-1 фиксирующего элемента фитинга, элемент 52-1 наподобие штифта может быть вставлен в отверстие 54-1, образованное в гайке 14-1, как показано пунктирными линиями на фиг.18. Элемент 52-1 наподобие штифта может продолжаться вниз во внутреннюю часть гайки таким образом, чтобы функционировать наподобие фиксирующего элемента 46-1.

На фиг.19 показан сборочный узел 25-1 после того, как он был соединен со вторым или стыковочным элементом 12-1 фитинга до завинченного вручную положения. В данном положении фиксирующий элемент 46-1 находится аксиально впереди участка передней уплотнительной втулки 24-1, который радиально больше, чем радиальный размер дистального конца 46а-1. Со ссылкой на фиг.20 показан корпус 12-1 и фиксирующий элемент фитинга или гайка 14-1 после того, как они были скреплены вместе во время затягивания. Корпус 12-1 включает в себя аксиально наружный конец 60-1, который будет входить в контакт с фиксирующим элементом 46-1 после некоторого заданного аксиального перемещения гайки 14-1 относительно корпуса 12-1. Дальнейшее завинчивание гайки на корпус вызывает прижатие наружного конца 60-1 к фиксирующему элементу 46-1, и в данном варианте осуществления пластическую деформацию и сгибание фиксирующего элемента 46-1 радиально наружу к внутренней поверхности 48-1 гайки 14-1. Предпочтительно, хотя и необязательно, фиксирующий элемент 46-1 может быть в достаточной степени пластически деформирован таким образом, что он будет оставаться в отогнутом в сторону положении даже после того как гайка 14-1 и корпус 12-1 могут быть затем отсоединены. В таком случае фиксирующий элемент 46-1 уже не будет сталкиваться с фиксирующей передней уплотнительной втулкой 24-1, таким образом обеспечивая, при необходимости, аксиальное отделение гайки 14-1 от корпуса 12-1, даже если уплотнительные втулки 24-1, 30-1 остаются прикрепленными к трубопроводу 18-1.

Хотя на фиг.20 не показано, аксиальное перемещение гайки 14-1 относительно корпуса 12-1 вынуждает уплотнительные втулки деформировать и зажимать трубопровод 18-1 (фиг.19) известным способом. Фиксирующая структура 40-1, предпочтительно, выполнена так, чтобы не препятствовать нормальной работе и затягиванию устройств, зажимающих трубопровод, на трубопроводе для осуществления зажима и уплотнения.

В альтернативном варианте осуществления фиксирующий элемент 46-1 может быть достаточно упругим, так что он необязательно пластично отгибается в сторону, а вернее не будет препятствовать аксиальному отделению гайки 14-1 от корпуса после частичного или полного затягивания. Предполагается, что в данных вариантах осуществления фиксирующий элемент 46-1 содержит металлический или жесткий неметаллический или пластичный материал, который может пластично деформироваться таким образом, чтобы уже не сталкиваться с передней уплотнительной втулкой 24-1 после частичного или полного затягивания или отсоединения гайки и корпуса. Это должно отличать материал фиксирующего элемента от эластичного или эластомерного материала, такого как резина.

Таким образом, один или более из вариантов осуществления обеспечивают механизм или структуру и способ, посредством которых одна или более уплотнительных втулок или устройств, зажимающих трубопровод, могут быть зафиксированы с элементом фитинга в виде разъемной кассеты 25-1, причем затем фиксирующая структура подвергается изменению во время затягивания (либо полного затягивания, либо частичного затягивания, в соответствии с необходимостью) таким образом, что гайка 14-1 высвобождается и затем может быть аксиально удалена или отделена от корпуса 12-1. Гайка 14-1 с внутренней резьбой также помогает предохранить уплотнительные втулки во время транспортировки и перемещения.

В примерном способе одно или более устройств, зажимающих трубопровод, фиксируют с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемной кассеты. Разъемная кассета образует первую деталь фитинга, содержащего две детали, в сборе. Затем кассету соединяют с второй деталью фитинга в сборе и участком трубопровода. Во время по меньшей мере частичного затягивания фитинга в сборе устройства, зажимающие трубопровод, прикрепляются к трубопроводу и отсоединяются от фиксирующего элемента фитинга таким образом, что фиксирующий элемент фитинга может быть удален из фитинга в сборе после частичного или полного затягивания, при этом одно или более устройств, зажимающих трубопровод, остаются прикрепленными к трубопроводу. В более конкретном варианте осуществления упомянутый способ может включать этапы фиксирования одного или более устройств, зажимающих трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемной кассеты, соединения кассеты со вторым элементом фитинга на трубопроводе, для того чтобы обеспечить прикрепление устройств, зажимающих трубопровод, к трубопроводу, и отсоединения фиксирующего элемента фитинга от устройств, зажимающих трубопровод, таким образом, что фиксирующий элемент фитинга может быть удален из фитинга в сборе после частичного затягивания, при этом одно или более устройств, зажимающих трубопровод, остаются прикрепленными к трубопроводу. В более конкретном варианте осуществления устройства, зажимающие трубопровод, могут быть защелкнуты на место в фиксирующем элементе фитинга для образования кассеты.

Со ссылкой на фиг.21 показан вариант осуществления фиксирующей структуры 70-1, которая может быть использована для фиксирования одного устройства, зажимающего трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга. Фиксирующая структура 70-1 может быть, но необязательно, подобна фиксирующей структуре 40-1 в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления, показанным на фиг.18-20. В данном примере фиксирующая структура 70-1 может включать в себя фиксирующий элемент 72-1, например, в виде сгибаемого выступа или штифта, который сталкивается с уплотнительной втулкой 74-1, чтобы фиксировать уплотнительную втулку в гайке 14-1 в виде разъемного сборочного узла или кассеты. Фиксирующий элемент 72-1, например, может сталкиваться с внешней поверхностью 76-1 уплотнительной втулки. Корпус 12-1 может содержать наружный конец 60-1, который проталкивает и сгибает фиксирующий элемент 46-1 в сторону таким образом, чтобы высвобождать уплотнительную втулку от гайки для последующей разборки, таким образом обеспечивая аксиальное удаление гайки 14-1 от корпуса даже после частичного или полного затягивания.

В альтернативном варианте осуществления корпус 12-1 необязательно должен контактировать или сгибать фиксирующий элемент 72-1 в сторону, и сжатия радиально внутрь уплотнительной втулки 74-1 во время затягивания может быть достаточно для обеспечения прохождения уплотнительной втулки 74-1 мимо фиксирующего элемента 72-1 после частичного или полного затягивания.

Со ссылкой на фиг.22 показан другой вариант осуществления. В данном варианте осуществления предусмотрена фиксирующая структура 40-1, которая может быть, но необязательно, такой же, как описанная выше со ссылкой на фиг.18-20. Кроме того, передняя и задняя уплотнительные втулки 24-1, 30-1 могут также представлять собой кассету 100-1 уплотнительных втулок в сборе, в случае если уплотнительные втулки фиксируют вместе в виде дискретного сборочного узла перед установкой в гайку 14-1. Кассета уплотнительных втулок в сборе описана в вышеупомянутой предварительной заявке на патент США № РСТ/US2009/67508, зарегистрированной 10 декабря 2009 г. под названием «Уплотнительная втулка в сборе для трубного фитинга».

В примерных вариантах осуществления, показанных на фиг.23-32 (в которых обозначение -2 используется для группирования альтернативных вариантов осуществления, а также для обозначения подобных элементов других вариантов осуществления в данном документе, а также для выделения альтернативных, других и дополнительных элементов, описанных при данном группировании), передняя уплотнительная втулка 24-2 может быть обычной по исполнению, по желанию, так что первый фиксирующий участок 42-2 может быть выполнен просто в виде внешней скошенной поверхности 24а-2 передней уплотнительной втулки 24-2. В качестве альтернативы, передняя уплотнительная втулка может быть изменена с возможностью включения структуры или элемента (не показанного), который будет взаимодействовать со вторым фиксирующим участком 44-2, но для примерных вариантов осуществления такая структура не является обязательной. В любом случае передняя уплотнительная втулка 24-2 будет взаимодействовать с вторым фиксирующим участком 44-2 таким образом, чтобы зафиксировать уплотнительную втулку или комплект уплотнительных втулок вместе с гайкой 14-2 в виде дискретного или разъемного сборочного узла 25-2.

Второй фиксирующий участок 44-2 может быть выполнен в виде фиксирующего элемента 46-2. Фиксирующий элемент 46-2 может представлять собой любую, преимущественно кольцевую или кольцеобразную структуру или частично кольцеобразную структуру, которая продолжается или выступает преимущественно радиально внутрь на некоторое расстояние, посредством чего внутренний участок или поверхность 46а-2 фиксирующего элемента будет препятствовать или фиксировать уплотнительные втулки 24-2, 30-2 от выпадения из фиксирующего элемента 14-2 фитинга. Форма и профиль фиксирующего элемента могут иметь закругленную, криволинейную или наклонную форму или другую форму, для того чтобы не царапать или не врезаться в переднюю уплотнительную втулку.

Как и в других вариантах осуществления, описанных в данном документе, расположение, форма, размер, длина и профиль фиксирующего элемента 46-2 зависят отчасти от исполнения взаимодействующего первого фиксирующего участка 42-2 передней уплотнительной втулки 24-2. Исполнение фиксирующей структуры 40-2, включая исполнение первого фиксирующего участка 42-2 и второго фиксирующего участка 44-2, может также отчасти зависеть от того, насколько надежное требуется соединение между фиксирующим элементом фитинга и устройствами, зажимающими трубопровод, другими словами, от требуемого характера фиксирующего усилия. Например, в некоторых применениях может быть желательно, чтобы уплотнительные втулки 24-2, 30-2 были прочно и надежно зафиксированы с элементом 14-2 фитинга таким образом, чтобы уплотнительные втулки не выпадали или не выбивались при перемещении, транспортировке или под воздействием других условий приложения усилий, тогда как в других применениях такое усилие для прочного фиксирования может быть необязательным. В качестве другого примера, в некоторых применениях может быть желательно, чтобы уплотнительные втулки были плотно соединены вместе и зафиксированы с элементом фитинга, тогда как в других применениях может быть более желательно, чтобы уплотнительные втулки были неплотно соединены вместе и зафиксированы с элементом фитинга. Существует лишь немного критериев, которые могут учитываться при исполнении фиксирующей структуры 40-2. Фиксирующий элемент 46-2 может контактировать с передней уплотнительной втулкой 24-2, когда уплотнительные втулки 24-2, 30-2 и фиксирующий элемент 14-2 фитинга установлены в фиксирующем элементе фитинга, или могут быть аксиально разнесены таким образом, что фиксирующий элемент контактирует с передней уплотнительной втулкой 24-2 только если передняя уплотнительная втулка попадает в контакт с фиксирующим элементом 46-2. Менее плотное фиксирование уплотнительных втулок в гайке 14-2 может облегчить затягивание фитинга в сборе, не мешая центрированию уплотнительных втулок, когда гайку 14-2 сначала поворачивают относительно корпуса 12-2.

Второй фиксирующий участок 44-2 может быть приспособлен для обеспечения требуемого фиксирующего усилия для сборочного узла 25-2 перед соединением со стыковочным элементом фитинга. Второй фиксирующий участок 44-2, по желанию, может быть также приспособлен для обеспечения высвобождения фиксирующего элемента фитинга от одного или более устройств, зажимающих трубопровод, после соединения со стыковочным элементом фитинга, например, после или во время частичного или полного затягивания фитинга в сборе на трубопроводе.

Фиксирующий элемент 46-2, в соответствии с углом скоса внешней поверхности 24а-2 передней уплотнительной втулки, может быть также выполнен таким образом, чтобы уплотнительные втулки были 24-2, 30-2 свободно фиксированы и могли даже иметь небольшое движение, когда гайка 14 слегка ослаблена. Данная неплотная посадка в некоторых вариантах осуществления облегчает конечную сборку со вторым или стыковочным элементом фитинга (в данном примере с корпусом 12-2), в частности при обеспечении центрирования и совмещения уплотнительных втулок во время затягивания фитинга 10 в сборе. Однако в альтернативных вариантах осуществления уплотнительной втулки 24-2, 30-2 могут быть плотно или даже туго зафиксированы в гайке 14. Во всяком случае предполагается, что после того как вставили переднюю уплотнительную втулку 24-2 (для фитинга с двумя уплотнительными втулками сначала вставляют заднюю уплотнительную втулку) таким образом, что увеличенный задний конец 24b-2 находится за фиксирующим элементом 46-2, радиальный внутренний размер фиксирующего элемента 46-2 будет достаточным, для того чтобы обеспечить столкновение с передней уплотнительной втулкой 24-2 (например, с увеличенным задним концевым участком 24b-2 в примерном варианте осуществления), чтобы препятствовать или фиксировать переднюю уплотнительную втулку 24-2 (а также заднюю уплотнительную втулку для фитинга с двумя уплотнительными втулками в сборе) от выпадения из гайки 14-2, даже если гайка отваливается или как-то иначе подвергается воздействию ударных или других нежелательных сил перед соединением со стыковочным элементом 12-2 фитинга.

В примерных вариантах осуществления фиксирующий элемент 46-2 может быть выполнен в виде гибкого или сжимаемого кольцеобразного устройства, которое сталкивается с уплотнительной втулкой 24-2, чтобы зафиксировать уплотнительную втулку в гайке 14-2 в виде разъемного сборочного узла или кассеты 25-2. В варианте осуществления, показанном на фиг.23, фиксирующий элемент 46-2 может быть выполнен в виде кольцевого уплотнения или другой упругой эластомерной или пластмассовой или радиально гибкой металлической детали. Фиксирующий элемент 46-2 может быть зафиксирован в пазу или выемке 48-2, образованной в фиксирующем элементе фитинга или гайке 14-2. Фиксирующий элемент 46-2 может быть выполнен так, чтобы сталкиваться с радиально увеличенным задним участком 24b-2 передней уплотнительной втулки 24-2, чтобы предотвратить выпадение комплекта уплотнительных втулок (или одной уплотнительной втулки) из гайки 14-2. Передняя уплотнительная втулка 24-2 может быть легко установлена посредством заталкивания уплотнительной втулки за фиксирующий элемент за счет радиальной упругости фиксирующего элемента 46-2. Аналогичным образом после частичного или полного затягивания гайка 14-2 может быть легко отодвинута аксиально назад из фитинга в сборе, поскольку фиксирующий элемент не будет оказывать чрезмерного сопротивления перемещению фиксирующего элемента фитинга обратно через фиксирующий элемент. Фиксирующий элемент может, но необязательно, контактировать или входить в контакт с фиксирующим устройством, зажимающим трубопровод, после частичного или полного затягивания. Разработчик может определять степень сопротивления или противодействия, если это необходимо, которое оказывает фиксирующий элемент 46-2 при отделении фиксирующего элемента фитинга от фитинга в сборе после полного или частичного затягивания.

В примерных вариантах осуществления фиксирующий элемент 46-2 может оказывать радиально внешнее усилие или смещение на внутреннюю поверхность выемки 48-2. Фиксирующий элемент 46-2 может быть непрерывным или разделенным и необязательно должен быть круглым или иметь какую-либо конкретную форму. В тех случаях, когда фиксирующий элемент представляет собой эластомерное или фасонное кольцо (как на фиг.27А, показанном ниже в данном документе), наличие окружной прочности или внешнего радиального смещения против фиксирующего элемента 46-2 может быть предпочтительным для обеспечения центрирования фиксирующего элемента. Однако для других вариантов осуществления, таких как цилиндрическое кольцо на фиг.27В ниже, может быть желательно, чтобы данное кольцо не контактировало с внутренней поверхностью выемки 48-2 в свободном состоянии, поскольку это может помешать радиальному расширению фиксирующего элемента для обеспечения вставки уплотнительной втулки. Таким образом, необязательное использование радиальной внешней нагрузки или окружного напряжения на фиксирующий элемент 46-2 будет определяться типом используемых материалов и исполнением фиксирующего элемента, а также требуемой прочностью разъемной кассеты.

Фиксирующий элемент 46-2 может быть выполнен из любого пригодного материала, включая эластомер, пластмассу и металл и, предпочтительно, достаточно прочного, чтобы зафиксировать уплотнительные втулки с гайкой 14-2 в виде кассеты 25-2. Использование металлического фиксирующего элемента 46-2 обеспечивает цельнометаллические фитинги в сборе для высокотемпературных применений или использования с текучими средами, которые могут повреждать эластомер или пластмассу. Пригодные металлы могут включать, помимо прочих, нержавеющую сталь, латунь, медь, сталь, металлическую проволоку и др., помимо прочих из множества доступных материалов.

Аксиальное перемещение гайки 14-2 относительно корпуса 12-2 вынуждает уплотнительные втулки деформировать и зажимать трубопровод 18-2 известным способом. Фиксирующая структура 40-2, предпочтительно, выполнена так, чтобы не препятствовать нормальной работе и затягиванию устройств, зажимающих трубопровод, на трубопроводе для осуществления зажима и уплотнения или восстановлениям фитинга.

Для вариантов осуществления, в которых используется фиксирующий элемент 46-2 в виде сжатого кольца, необходимо понимать, что в многих применениях кольцо может быть довольно жестким при нахождении в кассетном сборочном узле, а также в завинченном вручную положении. Данная жесткость может быть использована для обеспечения прочного сборочного узла, который не разъединяется слишком легко (как определено разработчиком) во время перемещения или транспортировки.

Использование разъемной кассеты 25-2 облегчает доставку конечному пользователю комплектов уплотнительных втулок, в которых уплотнительные втулки и гайки соответствующим образом подобраны на предприятии-изготовителе. Это может значительно упростить управление материальными ресурсами и уменьшить время конечной сборки. Варианты осуществления, описанные в данном документе, обеспечивают также кассетную конструкцию, в которой фиксирующий элемент фитинга может быть использован для фитингов в сборе, которые не требуют или не содержат фиксирующего элемента 46-2. Другими словами, кассетные конструкции, описанные в данном документе, используют гайку или фиксирующий элемент фитинга, который является обратно совместимым с фитингами в сборе, так что конечный пользователь может не нуждаться в фиксирующей структуре. Кассетная конструкция также может быть реализована с использованием комплектов уплотнительных втулок, которые не требуют модификации. Таким образом, кассетные конструкции, описанные в данном документе, могут быть, по желанию, предоставлены конечному пользователю без необходимости изготовления гаек или уплотнительных втулок с разной геометрией и работой или характеристиками. Это обеспечивает удобство изготовления и продажи элементов фитинга и уплотнительных втулок в виде отдельных деталей, независимо от конечного использования таких отдельных деталей, либо для кассетного использования, либо для использования без кассеты.

Со ссылкой на фиг.24 показан альтернативный вариант осуществления узла кассетной гайки. В данном варианте осуществления гайка 14-2, корпус 12-2 и фиксирующая структура 40-2 и работа могут быть, но необязательно, такими же, как описаны выше со ссылкой на фиг.23. Поэтому для обозначения подобных деталей на чертежах использованы подобные ссылочные позиции. В данном варианте осуществления заметное отличие заключается в том, что используется кассета 70-2 уплотнительных втулок, которая предусматривает комплект уплотнительных втулок, содержащий переднюю уплотнительную втулку 72-2 и заднюю уплотнительную втулку 74-2, которые могут быть соединены вместе в виде дискретного сборочного узла или кассеты перед тем, как уплотнительные втулки соединяют с фиксирующей гайкой 14-2. Задняя уплотнительная втулка 74-2 может быть, но необязательно, такая же, как задняя уплотнительная втулка 30-2 в варианте осуществления, показанном на фиг.23. Передняя уплотнительная втулка 72-2 может включать в себя фиксирующую структуру 76-2 в виде удлинения или выступа 78-2, который образует гнездо или выемку 80-2. Передний участок 74а-2 задней уплотнительной втулки выполнен с возможностью защелкивания в данную выемку 80-2 таким образом, чтобы соединять уплотнительные втулки вместе в виде кассеты уплотнительных втулок. Фиксирующая структура 40-2 кассетной гайки может работать точно так же, как описано выше со ссылкой на фиг.23. Конструкция кассеты уплотнительных втулок полностью описана в предварительной заявке на патент США № РСТ/US2009/67508, зарегистрированной 10 декабря 2009 г. под названием «Узел уплотнительных втулок для трубного фитинга», содержание которой в полном объеме включено в данный документ посредством ссылки.

Со ссылкой на фиг.25-28 показан другой вариант осуществления фитинга 100-2 в сборе, в котором используется конструкция кассетной гайки 25-2. Большинство деталей фитинга 100-2 в сборе могут быть, хотя и необязательно, такими же, как в варианте осуществления, показанном на фиг.23, при этом для обозначения подобных деталей использованы подобные ссылочные позиции, и их описание не повторяется. В примере, показанном на фиг.25-28, вместо эластомерного или пластмассового фиксирующего элемента в виде части фиксирующей структуры 40-2, используется фиксирующий элемент 102-2 в виде тонкого металлического проволочного кольца. Данное фиксирующее кольцо 102-2 может содержать любой пригодный металл, включая, помимо прочих, нержавеющую сталь.

Фиксирующее кольцо 102-2, предпочтительно, выполнено таким образом, что участок 104-2 внутренней поверхности (фиг.26, отмечается, что на фиг.26 трубопровод 18-2 не показан для упрощения) будет сталкиваться с первым фиксирующим участком 42-2 фиксирующей структуры 40-2, причем в данном примере первый фиксирующий участок 42-2 может быть выполнен в виде внешней конической поверхности 24b-2 передней уплотнительной втулки 24-2. Натяг между фиксирующим кольцом 100-2 и передней уплотнительной втулкой 24-2 может быть выбран так, чтобы обеспечить требуемую прочность соединения уплотнительных втулок 24-2, 30-2 в гайке 14-2, как описано выше в данном документе. Предпочтительно, фиксирующее кольцо 102-2 предусматривает достаточный радиальный зазор или гибкость таким образом, чтобы уплотнительные втулки могли быть задвинуты за фиксирующее кольцо 102-2, чтобы соединить детали в виде кассеты 25-2.

Для размещения фиксирующего кольца 102-2 в требуемом аксиальном положении предусмотрена выемка или паз 106-2. Когда фитинг находится в завинченном вручную положении, как показано, или когда кассета 25-2 собрана в виде отдельного дискретного узла, фиксирующее кольцо немного расширяется в выемку 106-2 с возможностью фиксирования в ней, так что участок 108-2 внешней поверхности фиксирующего кольца может сталкиваться с участком 110-2 выемки 106-2 таким образом, чтобы быть зафиксированным в выемке 106-2, даже если передняя уплотнительная втулка 24-2 выбивается или продвигается вплотную к фиксирующему кольцу 100-2 во время перемещения или транспортировки.

На фиг.27А и 27В показаны примеры фиксирующего кольца 102-2. В обоих случаях фиксирующее кольцо 102-2 может представлять собой разрезное кольцо 112-2, но в качестве альтернативы может быть использовано непрерывное кольцо. Концепция разрезного кольца для металла обеспечивает усиленное регулирование радиальной гибкости кольца. Вариант осуществления, показанный на фиг.27А, может представлять собой шестиугольную форму, хотя при необходимости могут быть использованы другие многоугольные формы или немногоугольные формы, а вариант осуществления, показанный на фиг.27В, представляет собой простую круглую форму. Шестиугольная форма или другой некруглый профиль может быть использован для уменьшения количества участков или точек 114-2 непосредственного контакта между фиксирующим кольцом 102-2 и передней уплотнительной втулкой 24-2. Это может уменьшить трение между кольцом и передней уплотнительной втулкой во время сборки, а также уменьшение трения между деталями во время разборки, чтобы облегчить аксиальное отделение гайки 14-2 от корпуса 12-2. Кроме того, некруглый профиль, такой как показанный на фиг.27А, облегчает использование фиксирующего кольца 102-2, которое может, по желанию, контактировать с внешним диаметром выемки 106-2 в отдельных участках, чтобы обеспечить центрирование кольца 102-2, при этом одновременно обеспечивая ряд участков непосредственного контакта для фиксирования уплотнительных втулок.

На фиг.28 показан фитинг в затянутом положении. Как и в варианте осуществления, показанном на фиг.25, отмечается, что фиксирующее кольцо 102-2 не мешает работе уплотнительных втулок 24-2, 30-2 во время затягивания.

Со ссылкой на фиг.29 показан альтернативный вариант осуществления узла кассетной гайки. В данном варианте осуществления гайка 14-2, корпус 12-2 и фиксирующая структура 40-2 и работа могут быть, но необязательно, такими же, как описанные выше со ссылкой на фиг.25-28. Поэтому для обозначения подобных деталей на чертеже используются подобные ссылочные позиции. В данном варианте осуществления заметная разница заключается в том, что используется кассета 150-2 уплотнительных втулок, которая предусматривает комплект уплотнительных втулок, содержащий переднюю уплотнительную втулку 152-2 и заднюю уплотнительную втулку 154-2, которые могут быть соединены вместе в виде дискретного сборочного узла или кассеты перед тем как уплотнительные втулки соединяют с фиксирующей гайкой 14-2. Задняя уплотнительная втулка 154-2 может быть, но необязательно, такой же, как задняя уплотнительная втулка 30-2 в вариантах осуществления, показанных на фиг.23-28. Передняя уплотнительная втулка 152-2 может включать в себя фиксирующую структуру 156-2 в виде удлинения или выступа 158-2, который образует гнездо или выемку 160-2. Передний участок 154а-2 задней уплотнительной втулки выполнен с возможностью защелкивания в выемку 160-2, чтобы соединять уплотнительные втулки вместе в виде кассеты уплотнительных втулок. Фиксирующая структура 40-2 кассетной гайки может работать точно так же, как описано выше со ссылкой на фиг.23-28.

Необходимо отметить, что передняя уплотнительная втулка 152-2 имеет геометрию, отличающуюся от геометрии передних уплотнительных втулок в соответствии с вариантами осуществления, показанными выше на фиг.23-28. В частности, передняя уплотнительная втулка 152-2 может, по желанию, включать в себя задний концевой фланец 162-2. Данный фланец 162-2 имеет внешний диаметр, который обеспечивает столкновение между передней уплотнительной втулкой 152-2 и фиксирующим кольцом 102-2 таким образом, чтобы зафиксировать уплотнительные втулки 152-2, 154-2 и гайку 14-2 вместе в виде разъемной кассеты 25-2. Фланец 162-2 может быть использован для обеспечения внутренней и наружной поверхностей 164-2, 166-2, которые контактируют с фиксирующим кольцом 120-2 во время сборки и разборки. В данном примере, контактирующие поверхности 164-2, 166-2 являются закругленными, однако при необходимости могут быть использованы другие геометрии. Кроме того, как показано, внутренняя и наружная поверхности 164-1, 166-2 могут быть одинаковыми по форме, а также могут соединяться с таким же цилиндрическим внешним диаметром фланца 162-2 таким образом, что передняя уплотнительная втулка 152-2 может защелкиваться или как-то иначе заходить за фиксирующее кольцо 120-2 с примерно равным усилием, будь то первоначальная сборка, разборка или повторная сборка для восстановления. Фланец 162-2 может быть также аксиально расположен таким образом, чтобы предотвратить попадание участка передней уплотнительные втулки 152-2 в выемку 106-2.

Со ссылкой на фиг.30-32 показан другой вариант осуществления фиксирующего элемента для обеспечения разъемной кассеты в сборе. На фиг.30 показан частичный разрез гайки 180-2 с внутренней резьбой, которая выполнена с возможностью соединения с корпусом (не показанным). Показана уплотнительная втулка 184-2, зафиксированная в гайке 180-2 с использованием фиксирующего элемента в виде фиксирующего кольца 186-2. Уплотнительная втулка 184-2 может представлять собой одну уплотнительную втулку, переднюю уплотнительную втулку фитинга с двумя уплотнительная втулками, или заднюю уплотнительную втулку фитинга с двумя уплотнительная втулками, в частности также при использовании кассетной конструкции уплотнительных втулок.

На фиг.31 и 32 более подробно показано фиксирующее кольцо 186-2, которое представляет собой альтернативную конфигурацию по отношению к кольцам, показанным, например, на фиг.27А и 27В. При желании, форма уплотнительной втулки 184-2 может быть обычной или, в качестве альтернативы, может быть использована любая форма, которая будет взаимодействовать с фиксирующим кольцом 186-2, чтобы образовать кассетную гайку 25-2 в сборе. Фиксирующее кольцо 186-2, по желанию, включает в себя один или более радиальных внешних выступов 188-2, которые размещаются в пазу 190-2, образованном в гайке 180-2. Фиксирующее кольцо 186-2 выполнено с возможностью заталкивания в паз 190-2, или радиальные внешние выступы могут быть образованы таким образом, чтобы обеспечить вкручивание фиксирующего кольца 186-2 в гайку 180-2 через внутренние резьбы 192-2, по желанию. Предпочтительно, радиальные внешние выступы являются достаточно гибкими, чтобы обеспечить соединение фиксирующего кольца 186-2 с гайкой 180-2, но достаточно жесткими, чтобы обеспечить прочную кассету в сборе. На чертеже показаны три радиальных внешних выступа 188-2, равномерно разнесенных по окружности корпуса фиксирующего кольца, однако при необходимости может быть использовано большее или меньшее количество выступов с другим разнесением. В примерном варианте осуществления, каждый выступ 188-2 может стягивать дугу, равную примерно 10°, хотя при необходимости могут быть использованы другие размеры. Фиксирующее кольцо может содержать любой пригодный материал, включая, помимо прочих, прочную пластмассу или металл, такой как нержавеющая сталь, но может быть также использован эластомер или более мягкий полимер.

Фиксирующее кольцо 186-2 может быть выполнено достаточно тонким, например, толщиной всего лишь десять тысячных, в частности, если кольцо выполнено из довольно жесткого материала. Материал и геометрия фиксирующего кольца должны выбираться на основе отчасти необходимой прочности, требуемой применением кассеты.

Фиксирующее кольцо 186-2 дополнительно содержит один или более необязательных радиальных внутренних выступов 194-2, которые входят в контакт или сталкиваются с уплотнительной втулкой 184-2, когда уплотнительную втулку 184-2 вставляют через фиксирующее кольцо 186-2. Уплотнительная втулка 184-2 может включать в себя фланец (такой как в варианте осуществления, показанном в данном документе на фиг.29) или увеличенный задний конец (такой как в варианте осуществления, показанном на фиг.23 в данном документе), который защелкивается через фиксирующее кольцо 186-2. При этом радиальные внутренние выступы 194-2 будут предотвращать выпадение уплотнительной втулки или уплотнительных втулок из кассетного узла 25-2. Во время затягивания фиксирующее кольцо 186-2 перемещается с гайкой 180-2. Поскольку во время затягивания гайка 180-2 перемещается аксиально дальше, чем уплотнительная втулка 184-2, фиксирующее кольцо 186-2 не будет препятствовать функционированию уплотнительной втулки. В данном варианте осуществления предполагается, что после разборки фиксирующее кольцо будет оставаться с гайкой 180-2 с возможностью повторного вхождения в контакт с уплотнительной втулкой 184-2 (или сменной уплотнительной втулкой в зависимости от конкретного случая) для восстановлений. Поскольку уплотнительная втулка 184-2 обычно будет прижиматься к трубопроводу после затягивания, наличие фиксирующего кольца 186-2, которое остается с гайкой 180-2, обеспечивает аксиальное удаление или оттягивание назад гайки 180-2 от корпуса.

Когда уплотнительная втулка 184-2 представляет собой переднюю уплотнительную втулку фитинга с двумя уплотнительная втулками, передняя уплотнительная втулка будет также фиксировать заднюю уплотнительную втулку в кассетном узле. Однако, в качестве альтернативы, даже если уплотнительная втулка 184-2 представляет собой переднюю уплотнительную втулку, вышеописанная кассетная конструкция уплотнительных втулок может быть также использована.

В примерных вариантах осуществления, показанных на фиг.33-42 (в которых обозначение -3 используется для группирования различных альтернативных вариантов осуществления, а также для обозначения подобных элементов других вариантов осуществления в данном документе, а также для выделения альтернативных, других или дополнительных элементов, описанных при данном группировании), передняя уплотнительная втулка 24-3 может быть обычной по исполнению, по желанию, так что первый фиксирующий участок 42-3 может быть выполнен просто в виде внешней скошенной поверхности 24а-3 передней уплотнительной втулки 24-3. В качестве альтернативы, передняя уплотнительная втулка может быть модифицирована с возможностью включения структуры или элемента (не показанного), который будет взаимодействовать со вторым фиксирующим участком 44-3, но для примерных вариантов осуществления такая структура не является обязательной. Во всяком случае передняя уплотнительная втулка 24-3 будет взаимодействовать со вторым фиксирующим участком 44-3 таким образом, чтобы зафиксировать уплотнительную втулку или уплотнительные втулки вместе с гайкой 14-3 в виде дискретного или разъемного сборочного узла 25-3.

Второй фиксирующий участок 44-3 может быть выполнен в виде фиксирующего элемента 46-1. Фиксирующий элемент 46-3 может представлять собой любую, преимущественно кольцевую или кольцеобразную структуру или частично кольцеобразную структуру, которая продолжается или выступает преимущественно радиально внутрь на некоторое расстояние, посредством чего дистальный участок 46а-3 фиксирующего элемента будет препятствовать или фиксировать уплотнительные втулки 24-3, 30-3 от выпадения из фиксирующего элемента 14-3 фитинга. Однако, в качестве альтернативы, фиксирующий элемент 46-3 может выступать внутрь по-другому, а не просто радиально. Дистальный участок 46а-3, в качестве альтернативы, может также иметь закругленную, криволинейную или наклонную форму или другую форму, для того чтобы не царапать или не врезаться в переднюю уплотнительную втулку. Хотя фиксирующий элемент 46-3, показанный в данном документе, имеет прямоугольное поперечное сечение и увеличенную аксиальную длину, в качестве альтернативы, фиксирующий элемент 46-3 может иметь круглую или другую форму поперечного сечения с малым диаметром или аксиальным размером, например, такую как проволока.

Фиксирующий элемент 46-3 может занимать положение фиксирования и положение высвобождения или отсоединения. В положении фиксирования устройства, зажимающие трубопровод, и фиксирующий элемент фитинга образуют разъемную кассету 25-3. В положении высвобождения фиксирующий элемент фитинга может быть отделен от устройств, зажимающих трубопровод. Предпочтительно, фиксирующий элемент находится в положении высвобождения после частичного или полного затягивания, но не в завинченном вручную положении. Например, фиксирующий элемент 46-3 может представлять собой структуру, которая выполнена с возможностью перемещения относительно фиксирующего элемента с возможностью занимать первое аксиальное положение, в котором фиксирующий элемент 46-3 сталкивается с фиксирующим устройством, зажимающим трубопровод (передней уплотнительной втулкой 24-3 в варианте осуществления, показанном на фиг.33-35), и второе аксиальное положение, в котором фиксирующий элемент 46-3 не служит препятствием фиксирующему устройству, зажимающему трубопровод.

Термин «служить препятствием» означает, что фиксирующий элемент уже не оказывает значительного сопротивления отделению фиксирующего элемента фитинга и одного или более устройств, зажимающих трубопровод, а также не затрудняет или не влияет как-то иначе на работу устройств, зажимающих трубопровод, во время затягивания или при восстановлениях. Однако фиксирующий элемент может, но необязательно, контактировать или входить в контакт с фиксирующим элементом фитинга в положении высвобождения. Разработчик может определять степень сопротивления или противодействия, если это необходимо, которое фиксирующий элемент оказывает отделению фиксирующего элемента фитинга от фитинга в сборе после полного или частичного затягивания. Данный признак второго положения, в котором фиксирующий элемент 46-3 не служит препятствием фиксирующему устройству, зажимающему трубопровод, по желанию, может быть также использован в других вариантах осуществления, описанных в данном документе.

В других вариантах осуществления фиксирующий элемент 46-3 может также занимать первое радиальное положение и второе радиальное положение при первом и втором аксиальных положениях, соответственно. Например, самый внутренний радиальный размер фиксирующего элемента 46-3 во втором аксиальном положении может быть значительно больше, чем самый внутренний радиальный размер в первом аксиальном положении, чтобы не служить препятствием фиксирующему устройству, зажимающему трубопровод. В других вариантах осуществления фиксирующий элемент 46-3 может занимать первое и второе радиальные положения при одном аксиальном положении.

Со ссылкой на фиг.33-35 в данном документе, положение фиксирования, например, первое аксиальное положение и/или первое радиальное положение, могут быть использованы для обособленной кассеты 25-3, и фиксирующий элемент 46-3 может оставаться в положении фиксирования (аксиально и/или радиально), когда фитинг 10-3 в сборе находится в завинченном вручную положении, показанном на фиг.33. В результате, например, частичного затягивания, фиксирующий элемент 46-3 занимает второе аксиальное положение. Другими словами, во время частичного или полного затягивания фиксирующий элемент 46-3 может смещаться аксиально и/или радиально относительно фиксирующего элемента фитинга в положение высвобождения или отсоединения. В данном примерном варианте осуществления фиксирующий элемент 46-3 перемещается аксиально и радиально относительно фиксирующего элемента фитинга в положение высвобождения или отсоединения, показанное на фиг.35, как понятно при сравнении фиг.35 с положением фиксирования, показанным на фиг.33.

В примерном варианте осуществления, показанном на фиг.33-35, фиксирующий элемент 46-3 может быть выполнен в виде пружинного упорного кольца или другого кольцеобразного элемента, который, предпочтительно, оказывает радиальное внешнее усилие или смещение на внутреннюю поверхность гайки 14-3 в положении фиксирования. Кольцо может быть непрерывным или разрезным и необязательно должно иметь круглую или какую-либо конкретную форму.

Фиксирующий элемент 46-3 может быть выполнен из любого пригодного материала, включая эластомер, пластмассу и металл и, предпочтительно, достаточно твердого, чтобы зафиксировать уплотнительную втулку с гайкой 14-3 в виде кассеты 25-3. Использование металлического фиксирующего элемента 46-3 обеспечивает цельнометаллические фитинги в сборе для высокотемпературных применений или использования с текучими средами, которые могут повреждать эластомер или пластмассу. Пригодные металлы могут включать, помимо прочих, нержавеющую сталь, латунь, медь, сталь и др., помимо прочих из множества доступных материалов.

Фиксирующий элемент фитинга или гайка 14-3 может содержать первую выемку или паз 48-3, образованный во внутренней поверхности гайки 14-3, который принимает фиксирующий элемент 46-3 и аксиально определяет положение фиксирования. Первая выемка 48-3 может быть выполнена во внутренней цилиндрической стенке 50-3 гайки 14-3. После того как комплект уплотнительных втулок 24-3, 30-3 вставлен в гайку 14-3, вставляют фиксирующий элемент 46-3 таким образом, чтобы защелкнуть его в первую радиальную выемку 48-3. Радиальная глубина первой выемки 48-3, а также размеры фиксирующего элемента 46-3 могут быть выбраны таким образом, чтобы фиксирующий элемент 46-3 противодействовал или сдерживал комплект уплотнительных втулок (уплотнительные втулки 24-3, 30-3) от выпадения из гайки 14-3. Для того чтобы облегчить фиксирование фиксирующего элемента 46-3 в первой выемке 48-3, может быть использовано поджатие пружиной наружу фиксирующего элемента 46-3 вместе с необязательным поддерживающим упором 52-3.

Фиксирующий элемент фитинга или гайка 14-3 может также включать в себя вторую выемку 54-3, которая находится в аксиальном положении, которое отличается от аксиального положения первой радиальной выемки 48-3. Вторая выемка 54-3 аксиально определяет положение высвобождения или отсоединения и может быть образована во внутренней поверхности гайки 14-3. Вторая выемка 54-3 может находиться аксиально рядом с первой радиальной выемкой 48-3, как на фиг.33-35, или, при необходимости, может быть аксиально удалена от нее. Вторая выемка 54-3, предпочтительно, хотя и необязательно, имеет больший радиальный размер, чем первая радиальная выемка 48-3, так что когда фиксирующий элемент 46-3 перемещается во вторую радиальную выемку 54-3, он расширяется радиально наружу, как показано на фиг.35. Таким образом, вторая радиальная выемка 54-3 аксиально определяет положение высвобождения. Радиальная глубина второй радиальной выемки 54-3 может быть выбрана таким образом, что когда фиксирующий элемент 46-3 находится в ней, фиксирующий элемент уже не служит препятствием устройствам 24-3, 30-3.

На фиг.33 и 34 показан сборочный узел 25-3 после того, как он соединен со вторым или стыковочным элементом 12-3 фитинга до завинченного вручную положения. В данном положении, фиксирующий элемент 46-3 расположен аксиально впереди (внутри) участка 24b-3 передней уплотнительной втулки 24-3, который радиально больше, чем самый внутренний радиальный размер дистального участка 46а-3. Со ссылкой на фиг.35 показан корпус 12-3, устройства 24-3, 30-3, зажимающие трубопровод, и фиксирующий элемент фитинга или гайка 14-3 после того, как они были завинчены вместе во время затягивания. В данном примере показаны детали, затянутые вместе после полного затягивания. Корпус 12-3 включает в себя аксиальн6о наружный конец 60-3, который будет входить в контакт с фиксирующим элементом 46-3 после некоторого заданного аксиального перемещения гайки 14-3 относительно корпуса 12-3. Дальнейшее завинчивание гайки на корпус вызывает продвижение наружного конца 60-3 к фиксирующему элементу 46-3, и в данном варианте осуществления, аксиальное продвижение или смещение фиксирующего элемента 46-3 относительно гайки 14-3 к и во вторую радиальную выемку 54-3 гайки 14-3. В данном положении высвобождения, фиксирующий элемент 46-3 уже не будет служить препятствием фиксирующей передней уплотнительной втулке 24-3, таким образом, при необходимости, позволяя гайке 14-3 аксиально удаляться от корпуса 12-3, даже если уплотнительные втулки 24-3, 30-3 остаются прикрепленными к трубопроводу 18-3.

Обычно фитинги затягивают посредством поворотного фиксирования корпуса 12-3 и использования гаечного ключа для вращения гайки 14-3 относительно корпуса 12-3. Это вызывает аксиальное продвижение гайки к корпусу. Однако данное относительное перемещение гайки и корпуса воедино может быть также осуществлено посредством фиксирования гайки и вращения корпуса или же вращения как гайки, так и корпуса. Таким образом, для целей данного раскрытия «перемещение» фиксирующего элемента из положения фиксирования в положение высвобождения рассматривается как относительное перемещение между фиксирующим элементом 46 и гайкой 14-3. Это можно рассматривать как «проталкивание» концом 60-3 корпуса фиксирующего элемента 46-3 или просто поджатие фиксирующего элемента 46-3, когда гайка перемещается вперед. Независимо от того, как гайку и корпус затягивают вместе, фиксирующий элемент 46-3 будет осуществлять аксиальное и/или радиальное перемещение относительно фиксирующего элемента фитинга таким образом, чтобы «перемещаться» из положения фиксирования в положение высвобождения.

Аксиальное положение второй выемки 54-3 может быть использовано для того, чтобы определять, в какой точке во время процесса затягивания фиксирующий элемент 46-3 отсоединяется от передней уплотнительной втулки 24-3. Другими словами, аксиальное положение второй выемки может быть выбрано таким образом, чтобы позволить фиксирующему элементу 46-3 отсоединяться во время частичного затягивания или ближе к завершению полного затягивания. Фиксирующий элемент может также высвобождаться после операции предварительного обжатия.

Аксиальное перемещение гайки 14-3 относительно корпуса 12-3 вынуждает уплотнительные втулки деформировать и зажимать трубопровод 18-3 известным способом. Фиксирующая структура 40-3, предпочтительно, выполнена так, чтобы не препятствовать нормальной работе и затягиванию устройств, зажимающих трубопровод, на трубопроводе для осуществления зажима и уплотнения или восстановлениям фитинга.

Аксиальный размер первой радиальной выемки 48-3 может быть выбран в соответствии с величиной относительно аксиального перемещения гайки 14-3 и корпуса 12-3, чтобы определить, в какой точке во время затягивания фиксирующий элемент 46-3 перемещается в положение высвобождения посредством перемещения во вторую радиальную выемку 54-3. Например, в некоторых вариантах осуществления может быть желательно, чтобы фиксирующий элемент 46-3 перемещался в положение высвобождения до завершения операции затягивания. Например, может быть желательно, чтобы фиксирующий элемент высвобождался после частичного затягивания или после операции предварительного обжатия.

Таким образом, одно или несколько настоящих изобретений обеспечивают механизм или структуру и способ, посредством которых одна или более уплотнительных втулок или устройств, зажимающих трубопровод, могут быть зафиксированы с элементом фитинга в виде разъемной кассеты 25-3, причем фиксирующая структура аксиально и/или радиально перемещается во время затягивания (или полного затягивания или частичного затягивания, при необходимости) таким образом, что фиксирующая структура высвобождается из устройств, зажимающих трубопровод, чтобы затем обеспечить аксиальное удаление или оттягивание гайки назад от корпуса 12-3.

Для вариантов осуществления, в которых используется фиксирующий элемент 46-3 в виде сжатого кольца, необходимо понимать, что во многих применениях кольцо может быть, скорее всего, сильно сжатым при нахождении в кассетном сборочном узле, а также в завинченном вручную положении. Данное сжатие может быть использовано для обеспечения прочного сборочного узла, который не слишком легко разъединяется (как определяется разработчиком) во время перемещения и транспортировки. Таким образом, можно предположить, что когда фиксирующий элемент смещается в положение фиксирования, фиксирующий элемент 46-3 может защелкиваться во вторую выемку 54-3 с достаточным ударным воздействием, чтобы обеспечить слышимый «щелчок». Данный слышимый сигнал обратной связи может непосредственно оповестить монтажника о том, что фиксирующий элемент высвобожден, или же могут быть использованы датчики (такие как, например, регистраторы, передатчики и световые индикаторы), чтобы индицировать достаточное затягивание до положения высвобождения.

Использование разъемной кассеты 25-3 облегчает доставку конечному пользователю комплектов уплотнительных втулок, в которых уплотнительные втулки и гайки соответствующим образом подобраны на предприятии-изготовителе. Это может значительно упростить управление материальными ресурсами и уменьшить время конечной сборки. Варианты осуществления, описанные в данном документе, также предусматривают кассетную конструкцию, в которой фиксирующий элемент фитинга может быть использован для фитингов в сборе, которые не требуют или не содержат фиксирующего элемента 46-3. Другими словами, кассетные конструкции в данном документе используют гайку или фиксирующий элемент фитинга, который является обратно совместимым с фитингами в сборе, так что конечный пользователь может не нуждаться в фиксирующей структуре. Кассетная конструкция может быть также реализована при использовании комплектов уплотнительных втулок, которые не требуют модификации. Таким образом, кассетные конструкции в данном документе, по желанию, могут быть предоставлены конечному пользователю без необходимости изготовления гаек или уплотнительных втулок с разной геометрией и работой или характеристиками. Это обеспечивает удобство изготовления и продажи элементов фитинга и уплотнительных втулок в виде отдельных деталей, независимо от конечного использования таких отдельных деталей, либо для кассетного использования либо для использования без кассеты.

В примерном способе одно или более устройств, зажимающих трубопровод, фиксируют с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемной кассеты. Данная разъемная кассета образует первую деталь фитинга, содержащего две детали, в сборе. Затем кассету соединяют со второй деталью фитинга в сборе и участком трубопровода. Во время по меньшей мере частичного затягивания фитинга в сборе, устройства, зажимающие трубопровод, прикрепляются к трубопроводу и отсоединяются от фиксирующей структуры фиксирующего элемента фитинга, так что фиксирующий элемент фитинга может быть удален из фитинга в сборе после частичного или полного затягивания, при этом одно или более устройств, зажимающих трубопровод, остаются прикрепленными к трубопроводу. В более конкретном варианте осуществления упомянутый способ может включать этапы фиксирования одного или более устройств, зажимающих трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемной кассеты, соединения кассеты со вторым элементом фитинга на трубопроводе, чтобы обеспечить прикрепление устройств, зажимающих трубопровод, к трубопроводу, и отсоединения фиксирующего элемента фитинга от устройств, зажимающих трубопровод таким образом, что фиксирующий элемент фитинга может быть удален из фитинга в сборе после частичного затягивания, при этом одно или более устройств, зажимающих трубопровод, остаются прикрепленными к трубопроводу. В еще более конкретном варианте осуществления, устройства, зажимающие трубопровод, выполнены с возможностью фиксирования в фиксирующем элементе фитинга для образования кассеты посредством фиксирующего элемента, который может занимать положение фиксирования и положение высвобождения. В положении высвобождения фиксирующий элемент не препятствует аксиальному перемещению фиксирующего элемента фитинга после полного или, в качестве альтернативы, частичного затягивания.

Со ссылкой на фиг.36 и 37 показан альтернативный вариант осуществления узла кассетной гайки. В данном варианте осуществления гайка 14-3, корпус 12-3 и фиксирующая структура 40-3 и работа могут быть, но необязательно, такими же, как описанные выше со ссылкой на фиг.33-35. Поэтому для обозначения подобных деталей в чертежах использованы подобные ссылочные позиции. Заметное отличие в данном варианте осуществления заключается в том, что используется кассета 70-3 уплотнительных втулок, которая предусматривает комплект уплотнительных втулок, содержащий переднюю уплотнительную втулку 72-3 и заднюю уплотнительную втулку 74-3, которые могут быть соединены вместе в виде дискретного сборочного узла или кассеты перед тем, как уплотнительные втулки соединяют с фиксирующей гайкой 14-3. Задняя уплотнительная втулка 74-3 может быть, но необязательно, такой же, как задняя уплотнительная втулка 30-3 в варианте осуществления, показанном на фиг.33-35. Передняя уплотнительная втулка 72-3 может включать в себя фиксирующую структуру 76-3 в виде удлинения или выступа 78-3, который образует гнездо или выемку 80-3. Передний участок 74а-3 задней уплотнительной втулки выполнен с возможностью защелкивания в выемку 80-3 таким образом, чтобы соединить уплотнительные втулки вместе в виде кассеты уплотнительных втулок. Отмечается из затянутого положения, показанного на фиг.37, фиксирующая структура кассеты уплотнительных втулок высвободила переднюю и заднюю уплотнительные втулки. Фиксирующая структура 40-3 кассетной гайки работает точно так же, как описано выше со ссылкой на фиг.33-35. Кассетная конструкция уплотнительных втулок полностью описана в вышеупомянутой предварительной заявке на патент США № РСТ/US2009/67508, зарегистрированной 10 декабря 2009 г. под названием «Узел уплотнительных втулок для трубного фитинга».

Со ссылкой на фиг.38 и 39, в альтернативном варианте осуществления используется фиксирующее устройство, зажимающее трубопровод, в данном примере передняя уплотнительная втулка, для облегчения размещения и фиксирования фиксирующего элемента относительно фиксирующего элементе фитинга во время затягивания. Более конкретно, передняя уплотнительная втулка может быть использована для управления аксиальным положением фиксирующего элемента во время затягивания посредством наличия структуры, которая вызывает аксиальное фиксирование фиксирующего элемента с передней уплотнительной втулкой по меньшей мере на грани второго аксиального положения (положения высвобождения). Это устраняет необходимость образования контакта между стыковочным элементом фитинга и фиксирующим элементом для перемещения фиксирующего элемента в положение высвобождения, и использует результат наблюдений, что гайка перемещается аксиально к корпусу быстрее, чем передняя уплотнительная втулка аксиально перемещается относительно корпуса.

Таким образом, может быть предусмотрена фиксирующая структура 100-3, содержащая первый фиксирующий участок 102-3, связанный с фиксирующим устройством 104-3, зажимающим трубопровод, в данном случае с передней уплотнительной втулкой, и второй фиксирующий участок 106-3, связанный с фиксирующим элементом 108-3 фитинга, в данном случае гайкой 106-3 с внутренней резьбой. Фиксирующий элемент 110-3 выполнен в виде кольцевого устройства, такого как кольцо или проволока, выполненного из пригодного материала, чтобы обеспечить надежное фиксирования уплотнительной втулки или уплотнительных втулок в гайке в виде кассеты или сборочного узла. В предпочтительном варианте осуществления, фиксирующий элемент содержит довольно жесткое металлическое пружинное кольцо или проволоку, которая обладает достаточной окружной прочностью, чтобы зафиксировать уплотнительную втулку или комплект уплотнительных втулок с гайкой в виде кассеты.

Ссылаясь на фиг.39 (на фиг.39 показана конструкция кассетной гайки, соединенная с корпусом 12-3 в завинченном вручную положении), фиксирующая структура 100-3 может быть выполнена в виде первого паза или выемки 112-3, образованной в скошенной внешней стенке 114-3 передней уплотнительной втулки 104-3. Данная первая выемка 112-3 принимает внутренний участок фиксирующего элемента 110-3 и образует радиальный фланец 116-3 в заднем участке передней уплотнительной втулки 114-3, содержащем участок 118-3 стенки, который, предпочтительно, контактирует с фиксирующим элементом 110-3, когда фиксирующий элемент 110-3 находится в положении фиксирования (таком, как показанное на фиг.39).

Фиксирующий элемент 108-3 фитинга, в данном случае гайка с внутренней резьбой, включает в себя вторую выемку 120-3, образованную во внутренней поверхности гайки, которая в некоторых вариантах осуществления может функционировать как фиксирующее устройство. Вторая выемка 120-3 аксиально определяет положение фиксирования для фиксирующего элемента 110-3. Во время сборки фиксирующий элемент 110-3 может быть зафиксирован радиально зажатым в первой выемке 112-3 до тех пор, пока уплотнительные втулки находятся в гайке 108-3. Затем фиксирующий элемент 110-3 частично высвобождается с возможностью расширения и вхождения в контакт со второй выемкой 120-3. Данное положение фиксирования показано на фиг.39. Вторая выемка 120-3 может быть использована для облегчения поддерживания фиксирующего элемента 110-3 в положении фиксирования во время нормального перемещения, так что фиксирующий элемент 110-3 не выскакивает из выемки 112-3 передней уплотнительной втулки и высвобождается из передней уплотнительной втулки 104-3. Когда уплотнительная втулка или комплект уплотнительных втулок установлен в гайке в виде кассеты, а также когда фитинг находится в завинченном вручную положении, первая выемка 112-3, предпочтительно, преимущественно аксиально совмещается со второй выемкой 120-3 таким образом, что фиксирующий элемент поддерживается в сжатом состоянии посредством высокой окружной прочности, как требуется, чтобы зафиксировать уплотнительные втулки с гайкой.

Фиксирующий элемент 108-3 фитинга включает в себя третью выемку 122-3. Данная третья выемка 122-3 находится в аксиальном положении, которое отличается от аксиального положения второй радиальной выемки 120-3. Третья выемка 122-3 аксиально определяет положение высвобождения или отсоединения и может быть образована во внутренней поверхности гайки 108-3. Третья выемка 122-3 может быть расположена аксиально рядом с второй выемкой 120-3, как на фиг.39, или может расположена на расстоянии от нее, при необходимости. Третья выемка 122-3, предпочтительно, хотя и необязательно, имеет значительно больший радиальный размер, чем вторая выемка 120-3, так что когда фиксирующий элемент 110-3 попадает в третью выемку 122-3, он расширяется радиально наружу, как показано на фиг.40. Таким образом, третья выемка 122-3 аксиально определяет положение высвобождения. Радиальная глубина третьей выемки 122-3 может быть выбрана таким образом, что когда в ней находится фиксирующий элемент 110-3, фиксирующий элемент уже не служит препятствием устройствам, зажимающим трубопровод.

При сравнении фиг.39 и 40, во время частичного или полного затягивания гайка 108-3 при каждом относительном повороте гайки и корпуса перемещается аксиально дальше, чем передняя уплотнительная втулка 104-3. Когда гайка 108-3 аксиально продвигается относительно корпуса 12-3, фиксирующий элемент 110-3 аксиально размещается с передней уплотнительной втулкой. Когда первая выемка 112-3 аксиально совмещается с третьей выемкой 122-3, фиксирующий элемент будет защелкиваться или как-то иначе заходить в третью выемку 122-3, когда фланец 116-3 заходит за переходную зону 124-3 между второй и третьей выемками 120-3, 122-3. Когда фланец 116-3 начинает заходить за переходную зону 124-3, между передней уплотнительной втулкой 104-3 и внутренними поверхностями гайки 108-3 образуется зазор или отверстие 121-3. Когда данный зазор 121-3 становится достаточно большим, фиксирующий элемент 110-3 заходит в третью выемку 122-3. Участок 112а-3 стенки первой выемки 112-3 может быть использован для перемещения фиксирующего элемента 110-3 в третью выемку 122-3. Поскольку фиксирующий элемент 110-3 переходит в более низкое энергетическое состояние (с меньшим окружным напряжением) в третьей выемке 122-3, фиксирующий элемент будет также стремиться защелкиваться в третью выемку. Отмечается, что благодаря данному переходу от более высокой энергии к более низкой энергии фиксирующего элемента между первым и вторым аксиальными положениями, фланец 116-3 помогает предотвратить слишком быстрое перемещение фиксирующего элемента в третью выемку 122-3, поскольку фланец 116-3 по меньшей мере частично перекрывает или заслоняет третью выемку 122-3.

Когда фиксирующий элемент 110-3 находится в положении высвобождения, фиксирующий элемент 110-3 уже не служит препятствием фиксирующему элементу 104-3, зажимающему трубопровод. Передняя стенка 118-3 может помочь обеспечить устойчивость фиксирующего элемента 110-3 во время затягивания, когда гайка 108-3 аксиально продвигается относительно фиксирующего элемента 110-3. Радиальный фланец 116-3 может быть также использован для образования поверхности 116а-3, которая в достаточной степени перекрывает третью выемку 112-3, пока не требуется такое частичное или полное затягивание, чтобы обеспечить перемещение фиксирующего элемента 110-3 в третью выемку 122-3. Это может быть использовано для предотвращения случайного захода фиксирующего элемента 110-3 в третью выемку во время нормального перемещения кассетного узла или когда кассету соединяют с корпусом 12-3 в завинченном вручную положении. Таким образом, передняя уплотнительная втулка 104-3 может быть выполнена с возможностью прикрепления к фиксирующему элементу 108-3 фитинга в том смысле, что относительное аксиальное положение уплотнительной втулки 104-3 с гайкой 108-3 будет определять, когда фиксирующий элемент 110-3 аксиально смещается в положение высвобождения или второе аксиальное положение.

Посредством надлежащего выполнения и размещения первой выемки 112-3, передняя уплотнительная втулка 104-3 может быть использована в фитинге, который использует фиксирующий элемент, или фитинге, который не использует фиксирующий элемент, поскольку уплотнительная втулка при необходимости будет также работать в некассетной конструкции.

Отмечается, что в варианте осуществления, показанном на фиг.38-40, показан комплект уплотнительных втулок в виде кассеты 126-3 уплотнительных втулок в сборе, использующей переднюю уплотнительную втулку 104-3 и заднюю уплотнительную втулку 128-3, фиксируемые вместе с фиксирующей структурой 130-3. Данное использование кассеты уплотнительных втулок является необязательным, как в вышеописанных вариантах осуществления, и может быть, но необязательно, таким же по исполнению как кассета 70-3 уплотнительных втулок (фиг.36) и кассетные конструкции уплотнительных втулок, раскрытые в вышеупомянутой предварительной заявке на патент.

Со ссылкой на фиг.41 и 42 показан другой вариант осуществления. В данном варианте осуществления фиксирующий элемент 108-3 фитинга может быть, но необязательно, таким же, как гайка 108-3 в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.38-40, фиксирующий элемент 110-3 тоже может быть, но необязательно, таким же, при этом для обозначения подобных элементов используются подобные ссылочные позиции. Заметное отличие между данным вариантом осуществления и вариантом осуществления, показанным на фиг.38-40, заключается в передней уплотнительной втулке 132-3. В данном исполнении передняя уплотнительная втулка 132-2 включает в себя первую выемку 134-3 в наружной стенке 136-3 уплотнительной втулки. Это обеспечивает первый радиальный фланец 138-3, содержащий участок 140-3 стенки, который, предпочтительно, выполнен с возможностью контакта с фиксирующим элементом 110-3, когда фиксирующий элемент 110-3 находится в положении фиксирования. Данный первый радиальный фланец 138-3 содержит поверхность 138а-3, которая может быть также использована для перекрытия в достаточной степени третьей выемки 122-3 таким образом, чтобы предотвратить перемещение фиксирующего элемента 110-3 в третью выемку 122-3 во время нормального перемещения кассетного узла или в завинченном вручную положении фитинга в сборе. Кроме того, на внутренней стороне первой выемки 134-3 может быть также предусмотрен второй радиальный фланец 142-3. Данный второй радиальный фланец 142-3 предусматривает аксиально удлиненный внешний диаметр на передней уплотнительной втулке 132-3, таким образом предусматривая больше материала для передней уплотнительной втулки по сравнению с вариантом осуществления, показанным на фиг.38-40. Данный дополнительный материал гарантирует отсутствие ослабления растягивающей окружной пружинной нагрузки, когда передняя уплотнительная втулка и фитинг полностью затянуты. Удлиненный внешний диаметр также обеспечивает поверхность 144-3, которая перекрывает или как-то иначе по меньшей мере частично заслоняет вторую выемку 120-3 при полном затягивании, чтобы предотвратить нежелательное заскакивание передней уплотнительной втулки 132-2 во вторую выемку 120-3 во время последующих восстановлений и повторной сборки.

Как и вариант осуществления, показанный на фиг.38-40, вариант осуществления, показанный на фиг.41-42 иллюстрирует необязательное использование кассетной конфигурации уплотнительных втулок.

В примерных вариантах осуществления, показанных на фиг.43-49 (в которых обозначение -4 используется для группирования различных альтернативных вариантов осуществления, а также для обозначения подобных элементов других вариантов осуществления в данном документе, а также выделения альтернативных, других или дополнительных элементов, описанных при данном группировании), фиксирующая структура 40-4 может быть реализована множеством различных способов и в общем случае может включать в себя первый фиксирующий участок 42-4, который может быть связан с по меньшей мере одним из устройств, зажимающих трубопровод, и второй фиксирующий участок 44-4, который может быть связан с элементом фитинга, используемым для образования сборочного узла 25-4. В настоящем раскрытии показаны варианты осуществления двух конструкций: первой конструкции, в которой второй фиксирующий участок 44-4 представляет собой дискретную отдельную деталь, которая выполнена с возможностью прикрепления или соединения с фиксирующим элементом фитинга, и второй конструкции, в которой второй фиксирующий участок 44-4 выполнен за одно целое с фиксирующим элементом фитинга.

В случае двух или более устройств, зажимающих трубопровод, или комплекта уплотнительных втулок, варианты осуществления кассетной гайки, описанные в данном документе, обеспечивают дополнительное преимущество для способов сборки фитинга при использовании в сочетании с кассетной конструкцией уплотнительных втулок, поскольку конструкции кассетной гайки в данном документе относятся к фиксирующей структуре для фиксирования задней или наружной уплотнительной втулки с фиксирующим элементом фитинга. Однако в альтернативных вариантах осуществления можно сделать так, что фиксирующая структура фиксирует переднюю или внутреннюю уплотнительную втулку с элементом фитинга, при этом кассета уплотнительных втулок является необязательной, или может поддерживать одно устройство, зажимающее трубопровод, или может поддерживать только наружное устройство, зажимающее трубопровод.

Не ограничивая объема настоящих изобретений, примерная конструкция фитинга, показанная на фиг.43-49, хорошо известна и выпускается компанией Swagelok Company, Солон, шт. Огайо, за исключением указанного ниже. В примерных вариантах осуществления, описанных в данном документе, в которых используются две или несколько уплотнительных втулок или дополнительные детали с одной или несколькими уплотнительными втулками, уплотнительные втулки включают в себя признак кассеты уплотнительных втулок или фиксирующую структуру R, которая обеспечивает соединение уплотнительных втулок вместе в виде дискретного блока. Кассетная конструкция уплотнительных втулок полностью описана в вышеупомянутой предварительной заявке на патент США № РСТ/US2009/67508, зарегистрированной 10 декабря 2009 г. под названием «Узел уплотнительных втулок для трубного фитинга». Фиксирующая структура R кассеты уплотнительных втулок взаимодействует с фиксирующим элементом, описанным ниже в данном документе, таким образом, чтобы зафиксировать две уплотнительные втулки с фиксирующим элементом фитинга, при необходимости. Однако фиксирующий элемент, описанный в данном документе, может быть также использован для фиксирования одного устройства, зажимающего трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга или может быть использован для фиксирования только одной из уплотнительных втулок (например, задней уплотнительной втулки 30-4) в фитинге с двумя уплотнительная втулками, или при необходимости может быть использована другая фиксирующая структура кассеты уплотнительных втулок. Таким образом, фиксирующий элемент и конструкции, описанные в данном документе, никак не ограничены описанным использованием с фиксирующей структурой R кассеты уплотнительных втулок. Кроме того, в качестве альтернативы, могут быть использованы другие фиксирующие структуры кассеты уплотнительных втулок, включая использование адгезива для скрепления вместе уплотнительных втулок.

В примерных вариантах осуществления, описанных в данном документе, задняя уплотнительная втулка 30-4 может быть обычной по исполнению, по необходимости, так что первый фиксирующий участок 42-4 может быть выполнен просто в виде внутренней выемки 39а-4 задней уплотнительной втулки 30-4. Для задних уплотнительных втулок или одиночных уплотнительных втулок, которые не содержат такой выемки, может быть предусмотрен или как-то иначе выполнен паз или другой рельеф или структура, при условии, что такое изменение не оказывает нежелательного влияния на форму, установку и функцию данной уплотнительной втулки или фитинга.

В качестве альтернативы, передняя уплотнительная втулка может быть модифицирована с возможностью включения структуры или элемента (не показанного), который будет взаимодействовать со вторым фиксирующим участком 44-4, но для примерных вариантов осуществления такая структура не используется. Например, во внутренней цилиндрической стенке передней уплотнительной втулки может быть образован паз или рельеф, при условии, что такой паз или рельеф не оказывает нежелательного влияния на форму, установку и функцию передней уплотнительной втулки. В таком примере, например, второй фиксирующий участок 44-4 выполнен с возможностью оборачивания вокруг внешней поверхности задней уплотнительной втулки 30-4 таким образом, чтобы не мешать функции зажима трубопровода задней уплотнительной втулки во время затягивания. Второй фиксирующий участок 44 может проходить по передней уплотнительной втулке для образования узла кассетной гайки.

Другие детали 12-4, 14-4, 24-4 и 30-4 фитинга, показанные в данном документе, помимо фиксирующей структуры R кассеты уплотнительных втулок и фиксирующего элемента настоящего изобретения, также дополнительно описаны в ряде опубликованных и предварительных заявок на патент, включая патенты США № 5882050 и 6629708, которые включены в полном объеме в данный документ посредством ссылки. Фитинги, показанные на фиг.43-48 в данном документе, могут работать как описано в таких патентах, но модифицированы, как описано в данном документе, чтобы обеспечить разъемную кассету, сборочный узел или предварительную сборку для фиксирования по меньшей мере одного устройства, зажимающего трубопровод, с одним из элементов фитинга, как указано ниже. Необходимо понимать, что фиксирующая структура для кассетной конструкции уплотнительных втулок и конструкция кассетной гайки не изменяют форму, установку и функцию базовой конструкции фитинга и его работу.

В данном примерном варианте осуществления два устройства, зажимающих трубопровод, зафиксированы с гайкой 14-4 с внутренней резьбой в виде разъемной кассеты 25-4, однако альтернативные варианты осуществления могут быть реализованы с одним устройством, зажимающим трубопровод, или более чем двумя зажимающими устройствами с или без дополнительных деталей, или с гайками с наружной резьбой или с любым их сочетанием. В случае множества устройств, зажимающих трубопровод, или комплекта уплотнительных втулок наружное устройство, зажимающее трубопровод (например, задняя уплотнительная втулка 30-4 в варианте осуществления, показанном на фиг.43-48), называется фиксирующим устройством, зажимающим трубопровод, поскольку в примерных вариантах осуществления, описанных в данном документе, фиксирующая структура взаимодействует с задней уплотнительной втулкой 30-4. Однако альтернативные варианты осуществления могут использовать фиксирующую структуру, которая взаимодействует с передней уплотнительной втулкой 24-4 в качестве устройства, зажимающего трубопровод.

Задняя уплотнительная втулка 30-4 будет взаимодействовать со вторым фиксирующим участком 44-4, последний из которых будет также взаимодействовать с фиксирующим элементом 14-4 фитинга таким образом, чтобы зафиксировать уплотнительную втулку или комплект уплотнительных втулок вместе с гайкой 14-4 в виде дискретного и разъемного сборочного узла 25-4.

Второй фиксирующий участок 44-4 может быть выполнен в виде фиксирующего элемента, такого как устройство 46-4 наподобие крючка или фиксатора. Фиксирующий элемент 46-4 может, но необязательно должен представлять собой преимущественно кольцевую или кольцеобразную структуру, которая содержит первый участок 46а-4, который зацепляется или сцепляется с участком фиксирующего элемента фитинга или гайкой 14-4, и второй участок 46b-4, который зацепляется или сцепляется с участком задней уплотнительной втулки 30-4. В данном варианте осуществления первый участок 46-4 фиксирующего элемента входит в контакт с наружной стенкой 14а-4 гайки 14-4. Второй участок 46b-4 может включать в себя противоположный крючок 48-4, который размещается во внутренней выемке 39а-4 задней уплотнительной втулки 30-4. Фиксирующий элемент 46-4 выполнен с возможностью прижатия задней уплотнительной втулки к приводящей в движение стенке 34-4 гайки 14-4, или может быть предусмотрен некоторый зазор. В качестве альтернативы, фиксирующий элемент необязательно полностью кольцевая деталь и может представлять собой простой плоский фиксатор или множество фиксаторов (не показанных), которые фиксируют заднюю уплотнительную втулку 30-4 с гайкой 14-4. Третий участок 46с-4 соединяет первый и второй участки. Фиксирующий элемент 46-4 может иметь некоторый изгиб или допускать его таким образом, что когда заднюю уплотнительную втулку 30-4 вставляют в гайку 14-4, крючок 48-4 может немного отклоняться радиально наружу, чтобы обеспечить полную вставку задней уплотнительной втулки в гайку и размещение крючка 48-4 во внутренней выемке 39а-4. В качестве альтернативы, фиксирующий элемент 46-4 может быть установлен после того, как уплотнительные втулки будут вставлены в фиксирующий элемент 14-4 фитинга. В возможном альтернативном варианте, в котором используется также конструкция R кассеты уплотнительных втулок, фиксирование задней уплотнительной втулки 30-4 с гайкой 14-4 также фиксирует переднюю уплотнительную втулку 24-4 в виде детали кассетного узла 25-4.

Как и в упомянутых других вариантах осуществления, расположение, форма, размер, длина и профиль фиксирующего элемента 46-4 будут зависеть отчасти от исполнения взаимодействующего первого фиксирующего участка 42-4 фиксирующего устройства, зажимающего трубопровод, в данном случае задней уплотнительной втулки 30-4, а также от формы фиксирующего элемента 14-4 фитинга. Исполнение фиксирующей структуры 40-4, включая исполнение первого фиксирующего участка 42-4 и второго фиксирующего участка 44-4, могут также зависеть отчасти от того, насколько прочное требуется соединение между фиксирующим элементом фитинга и устройствами, зажимающими трубопровод, другими словами, от требуемого характера фиксирующего усилия. Например, в некоторых применениях может быть желательно, чтобы уплотнительные втулки 24-4, 30-4 были прочно и надежно зафиксированы с элементом 14-4 фитинга таким образом, чтобы уплотнительные втулки не выпадали или не выбивались при перемещении, транспортировке или под воздействием других условий приложения усилий, тогда как в других применениях такое усилие для прочного фиксирования может быть необязательным. В качестве другого примера в некоторых применениях может быть желательно, чтобы уплотнительные втулки были плотно соединены вместе и зафиксированы с элементом фитинга, тогда как в других применениях может быть более желательно, чтобы уплотнительные втулки были неплотно соединены вместе и зафиксированы с элементом фитинга. Существует лишь немного критериев, которые могут учитываться при исполнении фиксирующей структуры 40-4. Фиксирующий элемент 46-4 может контактировать с задней уплотнительной втулкой 30-4, когда уплотнительные втулки 24-4, 30-4 установлены в фиксирующем элементе фитинга или могут быть аксиально разнесены таким образом, что фиксирующий элемент контактирует с задней уплотнительной втулкой 30-4 только если задняя уплотнительная втулка попадает в контакт с фиксирующим элементом 46-4. Менее плотная посадка уплотнительных втулок в гайке 14-4 может облегчить затягивание фитинга в сборе, не мешая центрированию уплотнительных втулок, когда гайку 14-4 сначала поворачивают относительно корпуса 12-4.

Второй фиксирующий участок 44-4 может быть также выполнен с возможностью обеспечения требуемого фиксирующего усилия для сборочного узла 25-4 перед соединением со стыковочным элементом фитинга. Второй фиксирующий участок 44-4, по желанию, может быть также выполнен с возможностью облегчения высвобождения фиксирующего элемента фитинга от одного или более устройств, зажимающих трубопровод, после соединения со стыковочным элементом фитинга, например, после или во время частичного затягивания или полного затягивания фитинга в сборе на трубопроводе.

Как в других вариантах осуществления, описанных в данном документе, фиксирующий элемент 46-4, при взаимодействии с исполнением внутренней выемки 39а задней уплотнительной втулки, может быть также выполнен таким образом, что уплотнительные втулки 24-4, 30-4 свободно фиксированы и могут даже иметь небольшое движение, когда гайка 14 слегка ослаблена. Данная неплотная посадка в некоторых вариантах осуществления может облегчить конечную сборку со вторым или стыковочным элементом фитинга (в данном примере с корпусом 12), в частности при обеспечении центрирования и совмещения уплотнительных втулок во время затягивания фитинга 10-4 в сборе. Однако в альтернативных вариантах осуществления уплотнительные втулки 24-4, 30-4 могут быть плотно или даже туго зафиксированы в гайке 14-4.

Фиксирующее устройство, зажимающее трубопровод, может занимать положение фиксирования и положение высвобождения или отсоединения. В положении фиксирования устройства, зажимающие трубопровод, и фиксирующий элемент фитинга образуют и могут быть использованы как разъемная кассета 25-2. В положении высвобождения, фиксирующее устройство, зажимающее трубопровод, способно отделяться от фиксирующей структуры 40-4. Предпочтительно, фиксирующее устройство, зажимающее трубопровод, находится в положении высвобождения после частичного или полного затягивания таким образом, чтобы служить препятствием фиксирующему элементу фитинга.

Фиксирующий элемент 46-4 может быть выполнен из любого пригодного материала, такого как металл или пластмасса, и, предпочтительно, достаточно прочного, чтобы зафиксировать уплотнительные втулки с гайкой 14-4 в виде кассетной гайки 25-4 в сборе. Использование металлического фиксирующего элемента 46-4 обеспечивает цельнометаллический фитинг в сборе для высокотемпературных применений или использования с текучими средами, которые могут повреждать эластомер или пластмассу. Пригодные материалы могут включать, помимо прочих, нержавеющую сталь, латунь, медь, сталь и др., помимо прочих из множества доступных материалов.

На фиг.43 и 44 показан сборочный узел 25-4 после соединения со вторым или стыковочным элементом 12-4 фитинга в завинченном вручную положении. В данном положении фиксирующий элемент 46-4 также содержит крючок 48-4, расположенный во внутренней выемке 39а-4 задней уплотнительной втулки 30-4. Со ссылкой на фиг.45 показан корпус 12-4, устройства 24-4, 30-4, зажимающие трубопровод, и фиксирующий элемент фитинга или гайка 14-4 после того как они были завинчены вместе во время затягивания. В данном примере показаны детали, завинченные вместе после полного затягивания. Во время затягивания уплотнительные втулки 24-4 и 30-4 аксиальному прижимаются друг к другу в результате относительного аксиального перемещения между гайкой 14-4 и корпусом 12-4. Это вызывает пластическую деформацию уплотнительных втулок с возможностью осуществления зажатия и уплотнения трубопровода. Для примерного фитинга задняя уплотнительная втулка деформируется таким образом, что задний участок 50-4 задней уплотнительной втулки поворачивается радиально наружу от трубопровода 18-4, как показано стрелкой Z на фиг.45. Данная деформация обычно представляет собой пластическую деформацию, но также может частично включать некоторую упругую деформацию. Данный поворот вызывает отделение крючка 48 от внутренней выемки 39а-4, тем самым высвобождая или отделяя фиксирующий элемент 46-4 от задней уплотнительной втулки 30-4. Фиксирующая структура 40-4, предпочтительно, выполнена таким образом, чтобы не мешать нормальной работе и затягиванию устройств, зажимающих трубопровод, на трубопроводе для осуществления зажима и уплотнения.

При использовании фиксирующей структуры R кассеты уплотнительных втулок необходимо отметить, что во время затягивания уплотнительной втулки также высвобождаются друг от друга, поскольку передний участок 28-4 задней уплотнительной втулки подвергается радиальному сжатию внутрь от фиксирующей структуры R1 передней уплотнительной втулки 24-4.

В альтернативном варианте осуществления фиксирующий элемент 46-4, и в частности крючкообразный участок 48-4, может быть достаточно упругим, так что задняя уплотнительная втулка или одна уплотнительная втулка, имеющая другое исполнение, возможно, не должна поворачиваться посредством пластической деформации от крючка 48-4.

Исполнение фиксирующего элемента 46-4 может быть выбрано в зависимости от величины относительного аксиального смещения гайки 14-4 и корпуса 12-4, чтобы определять, в какой точке во время затягивания фиксирующий элемент 46 высвобождается из фиксирующего устройства, зажимающего трубопровод. Например, в некоторых вариантах осуществления может быть желательно, чтобы фиксирующий элемент 46-4 высвобождался только перед завершением операции затягивания. В качестве другого примера, может быть желательно, чтобы фиксирующий элемент высвобождался после частичного затягивания или после операции предварительного обжима.

Таким образом, одно или более настоящих изобретений обеспечивают фиксирующий механизм или структуру и способ, посредством которых одна или более уплотнительных втулок или устройств, зажимающих трубопровод, могут быть зафиксированы с элементом фитинга в виде разъемной кассеты 25-4, причем фиксирующая структура высвобождается посредством пластической деформации фиксирующего устройства, зажимающего трубопровод, во время затягивания (после полного затягивании или частичного затягивания, по желанию) таким образом, что гайка 14-4 высвобождается и может быть в дальнейшем аксиально удалена или оттянута назад от корпуса 12-4.

Для вариантов осуществления, в которых используется фиксирующий элемент 46-4 в виде фиксатора или крючка, необходимо понимать, что во многих применениях фиксирующий элемент 46-4 может быть гибким, но достаточно жестким, чтобы обеспечить прочное соединение между устройствами, зажимающими трубопровод, и фиксирующим элементом фитинга. Данная жесткость может быть использована для обеспечения прочного сборочного узла, который не слишком легко разъединяется (как определяется разработчиком) во время перемещения и транспортировки. Таким образом, можно предположить, что когда фиксирующий элемент входит в контакт с фиксирующим устройством, зажимающим трубопровод (например, с задней уплотнительной втулкой 30-4, как в варианте осуществления, показанном на фиг.43), фиксирующий элемент 46-4 может защелкиваться во внутреннюю выемку 39а-4 с достаточным ударным воздействием, чтобы обеспечить слышимый «щелчок». Данный слышимый сигнал обратной связи может непосредственно оповещать монтажника о том, что фиксирующий элемент высвобожден, или же могут быть использованы датчики (такие как, например, регистраторы, передатчики и световые индикаторы), чтобы индицировать достаточное затягивание до положения высвобождения.

Как отмечено выше, использование разъемной кассеты 25-4 облегчает доставку конечному пользователю комплектов уплотнительных втулок, в которых уплотнительные втулки и гайки соответствующим образом подобраны на предприятии-изготовителе. Это может значительно упростить управление материальными ресурсами и уменьшить время конечной сборки. Варианты осуществления, описанные в данном документе, также обеспечивают кассетную конструкцию, в которой фиксирующий элемент фитинга может быть использован для фитингов в сборе, которые не требуют или не содержат фиксирующего элемента 46-4. Другими словами, кассетные конструкции, описанные в данном документе, используют гайку или фиксирующий элемент фитинга, который является обратно совместимыми с фитингами в сборе, так что конечный пользователь может не нуждаться в фиксирующей структуре. Кассетная конструкция также может быть реализована с использованием комплектов уплотнительных втулок, которые не требуют модификации. Таким образом, кассетные конструкции, описанные в данном документе, могут быть, по желанию, предоставлены конечному пользователю без необходимости изготовления гаек или уплотнительных втулок с разной геометрией и работой или характеристиками. Это обеспечивает удобство изготовления и продажи элементов фитинга и уплотнительных втулок в виде отдельных деталей, независимо от конечного использования таких отдельных деталей, либо для кассетного использования, либо для использования без кассеты.

В примерном способе одно или более устройств, зажимающих трубопровод, фиксируют с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемной кассеты. Данная разъемная кассета образует первую деталь фитинга, содержащего две детали, в сборе. Затем кассету соединяют со второй деталью фитинга в сборе и участком трубопровода. Во время по меньшей мере частичного затягивания фитинга в сборе устройства, зажимающие трубопровод, прикрепляются к трубопроводу и отсоединяются от фиксирующего элемента фитинга таким образом, что фиксирующий элемент фитинга может быть удален из фитинга в сборе после частичного или полного затягивания, при этом одно или более устройств, зажимающих трубопровод, остаются прикрепленными к трубопроводу. В более конкретном варианте осуществления упомянутый способ может включать этапы фиксирования одного или более устройств, зажимающих трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга в виде разъемной кассеты, соединения кассеты со вторым элементом фитинга на трубопроводе, чтобы обеспечить прикрепление устройств, зажимающих трубопровод, к трубопроводу, и отсоединения фиксирующего элемента фитинга от устройств, зажимающих трубопровод, с возможностью удаления фиксирующего элемента фитинга из фитинга в сборе после частичного затягивания, при этом одно или более устройств, зажимающих трубопровод, остаются прикрепленными к трубопроводу. В другом более конкретном варианте осуществления фиксирующий элемент высвобождается из фиксирующих устройств, зажимающих трубопровод, посредством деформации фиксирующего устройства, зажимающего трубопровод, во время затягивания.

Со ссылкой на фиг.46-48 показан другой вариант осуществления фиксирующего элемента 70-4, который может быть использован для фиксирования одного или более устройств, зажимающих трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга. В данном примере фиксирующий элемент 70-4 может быть выполнен в виде фиксатора или выступа 72-4, который выточен или выполнен за одно целое в виде удлинения внутренней стенки 74-4 гайки 14-4. В качестве альтернативы, данный выступ 72-4 может быть прикреплен к гайке любым пригодным способом, таким как сварка. Выступ 72-4 может быть выполнен так, чтобы содержать поверхность 72а-4, которая обеспечивает требуемую фрикционную посадку с задним концевым участком 76-4 стенки задней уплотнительной втулки 30-4 с возможностью прижатия к задней уплотнительной втулке. Необязательная фиксирующая структура R кассеты уплотнительных втулок может быть также использована для фитингов с двумя уплотнительными втулками. Во время затягивания задняя уплотнительная втулка 30-4 деформируется таким образом, что задний участок 78-4 задней уплотнительной втулки поворачивается радиально наружу от трубопровода 18-4, как показано стрелкой Z на фиг.48. Данный поворот вызывает отделение выступа 72-4 от заднего концевого участка 76-4 стенки задней уплотнительной втулки, тем самым высвобождая или отделяя фиксирующий элемент 70-4 от задней уплотнительной втулки 30-4. Высвобождение или отделение поверхности 72а-4 выступа от заднего концевого участка 76-4 стенки задней уплотнительной втулки может быть, но необязательно, осуществлено посредством выведения упомянутых двух поверхностей из контакта после затягивания. В некоторых применениях может быть достаточно, чтобы задняя уплотнительная втулка деформировалась только в такой степени, чтобы устранить или значительно уменьшить фрикционный контакт между упомянутыми поверхностями. Фиксирующий элемент 70-4, предпочтительно, выполнен таким образом, чтобы не мешать нормальной работе и затягиванию устройств, зажимающих трубопровод, на трубопроводе для осуществления зажима и уплотнения.

В других альтернативных вариантах осуществления фиксирующая структура R одной уплотнительной втулки или кассеты уплотнительных втулок может быть использована с адгезивом или другим средством прикрепления, нанесенным на задний или наружный конец задней уплотнительной втулки 30-4 таким образом, чтобы зафиксировать устройства, зажимающие трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга в виде кассетной гайки. В другой альтернативе для прикрепления заднего или наружного конца задней уплотнительной втулки 30-4 может быть использована точечная сварка, чтобы зафиксировать устройства, зажимающие трубопровод, с фиксирующим элементом фитинга в виде кассетной гайки. Для фитингов, в которых используется серебряное покрытие или другая смазка на фиксирующем элементе фитинга, данное покрытие может быть удалено перед операцией точечной сварки. Между задним концом задней уплотнительной втулки и внутренней поверхностью гайки 14-4 может быть, предпочтительно, использована автогенная точечная сварка.

На фиг.49 в частичном продольном разрезе показан вариант осуществления конструкции кассетной гайки, в которой используются сваренные детали. Корпус 12-4 (не показанный), гайка 14-4 и кассетные уплотнительные втулки 24-4, 30-4 могут быть такими же, как описанные выше, при этом для обозначения подобных элементов на чертежах используются подобные ссылочные позиции. В данном примере задняя поверхность 80-4 задней уплотнительной втулки 30-4 может быть приварена прихваточными швами, такими как 82-4, к внутренней поверхности 84-4 гайки 14-4. Расположение прихваточного шва 82-4 может быть выбрано так, как удобно для используемого способа сварки. Может быть использован несколько прихваточных швов, и размер сварного шва 82-4 может быть выбран таким образом, чтобы обеспечить требуемую прочность кассетной гайки, но не допуская растрескивания или разрушения во время затягивания фитинга. Предпочтительно, сварной шов не будет разрушаться во время сборки в завинченном вручную положении, как показано на фиг.49, но при относительном вращении гайки и корпуса будет разрушаться с возможностью отсоединения задней уплотнительной втулки 30-4 от гайки 14-4 таким образом, чтобы не помешать нормальному осуществлению затягивания фитинга.

Хотя варианты осуществления с адгезивом и сваркой не являются вариантами осуществления разъемной кассеты по существу, они могут быть использованы в некоторых конструкциях фитинга, когда элементы фитинга не требуют модификации от их первоначального исполнения.

Аспекты настоящего изобретения описаны со ссылкой на примерные варианты осуществления. Модификация и изменения будут возникать после прочтения и осмысления данного описания. Оно включает в себя все такие модификации и изменения, поскольку они находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.

1. Сборка фитинга для трубопроводов, содержащая первый компонент фитинга и второй компонент фитинга, которые выполнены с возможностью соединения вместе, по меньшей мере одно устройство, зажимающее трубопровод, фиксируемое с одним из первого и второго компонентов фитинга в виде разъемного сборочного узла перед соединением вместе первого и второго компонентов фитинга.

2. Сборка фитинга по п.1, содержащая два устройства, зажимающих трубопровод, фиксированных с одним из первого и второго компонентов фитинга в виде сборочного узла.

3. Сборка фитинга по п.1, которая содержит только металлические детали.

4. Сборка фитинга по п.3, которая содержит детали из нержавеющей стали.

5. Сборка фитинга по п.1, в которой по меньшей мере одно устройство, зажимающее трубопровод, свободно фиксировано в сборочном узле.

6. Сборка фитинга по п.1, содержащая первое и второе устройства, зажимающие трубопровод, фиксируемые вместе перед фиксированием с одним из первого и второго компонентов фитинга.

7. Сборка фитинга по п.6, в которой первое и второе устройства, зажимающие трубопровод, свободно фиксированы вместе.

8. Сборка фитинга по п.7, в которой первое и второе устройства, зажимающие трубопровод, свободно фиксированы в сборочном узле.

9. Сборка фитинга по п.7, в которой первое и второе устройства, зажимающие трубопровод, защелкнуты вместе.

10. Предварительная сборка для трубного фитинга, содержащая компонент фитинга и уплотнительную втулку, фиксирующую структуру для фиксирования уплотнительной втулки с компонентом фитинга в виде разъемной предварительной сборки.

11. Предварительная сборка по п.10, в которой фиксирующая структура свободно фиксирует уплотнительную втулку с компонентом фитинга.

12. Способ сборки фитинга, содержащий следующие стадии:
формирование устройства, зажимающего трубопровод;
формирование компонента фитинга, отдельного от устройства, зажимающего трубопровод;
фиксирование первого и второго устройств, зажимающих трубопровод, с компонентом фитинга в виде разъемной предварительной сборки.

13. Уплотнительная втулка для фитинга, содержащая корпус, содержащий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность и способный скользить по трубопроводу, фиксирующий компонент, проходящий от внешней поверхности корпуса и приспособленный для контакта с внутренней поверхностью компонента фитинга при соединении с ним таким образом, что уплотнительная втулка фиксируется с компонентом фитинга в виде сборочного узла.

14. Уплотнительная втулка по п.13, в которой корпус содержит структуру, сопрягающуюся со структурой второй уплотнительной втулки с возможностью фиксирования уплотнительных втулок вместе в виде сборочного узла уплотнительных втулок перед фиксированием с компонентом фитинга.

15. Уплотнительная втулка по п.14, в которой сборочный узел содержит по меньшей мере одно из следующего: уплотнительные втулки, свободно фиксированные вместе в сборочном узле уплотнительных втулок; по меньшей мере одну уплотнительную втулку, свободно фиксированную с компонентом фитинга при соединении с ним; уплотнительные втулки, защелкнутые вместе для образования сборочного узла уплотнительных втулок; уплотнительные втулки, защелкнутые вместе для образования сборочного узла уплотнительных втулок, и уплотнительные втулки, свободно фиксированные вместе.

16. Фитинг для трубопроводов, содержащий первый компонент фитинга и второй компонент фитинга, по меньшей мере одно устройство, зажимающее трубопровод, фиксированное с одним из упомянутых компонентов фитинга в виде разъемного сборочного узла или кассеты перед соединением с другим компонентом фитинга, причем упомянутое устройство отделено или высвобождено от одного из компонентов фитинга после по меньшей мере частичного затягивания разъемного сборочного узла или кассеты со вторым компонентом фитинга.

17. Фитинг по п.16, в котором первый компонент фитинга содержит гайку, а второй компонент фитинга содержит корпус.

18. Фитинг по п.17, в котором гайка и корпус выполнены с возможностью соединения вместе посредством резьбы.

19. Фитинг по п.16, в котором устройство, зажимающее трубопровод, содержит уплотнительную втулку.

20. Фитинг по п.16, содержащий два устройства, зажимающих трубопровод, фиксированных с одним из упомянутых компонентов фитинга.

21. Фитинг по п.16, в котором устройство, зажимающее трубопровод, содержит первый фиксирующий участок, и один из упомянутых компонентов фитинга содержит второй фиксирующий участок, причем первый и второй удерживающие участки взаимодействуют для фиксирования устройства, зажимающего трубопровод, с одним из упомянутых компонентов фитинга.

22. Фитинг по п.17, в котором первый и второй компоненты фитинга содержат гайку с наружной резьбой и корпус с внутренней резьбой или гайку с внутренней резьбой и корпус с наружной резьбой.

23. Фитинг по п.16, в котором разъемный сборочный узел или кассета состоит только из металлических элементов.

24. Фитинг по п.16, в котором после по меньшей мере частичного затягивания один из упомянутых компонентов фитинга способен аксиально отсоединяться от по меньшей мере одного устройства, зажимающего трубопровод, без существенного противодействия.

25. Предварительная сборка для трубного фитинга, содержащая компонент фитинга, первую уплотнительную втулку и вторую уплотнительную втулку, фиксирующую структуру для фиксирования уплотнительных втулок с компонентом фитинга в виде разъемной кассеты, обеспечивающую отделение компонента фитинга от уплотнительных втулок после по меньшей мере частичного затягивания сборочного узла со стыковочным компонентом фитинга.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопроводной арматуре. Два устройства захватывания трубопровода, которые должны быть использованы вместе в узле фитинга трубопровода, соединены или удерживаются вместе как картридж или подузел перед сборкой с компонентами фитинга для образования узла фитинга.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к соединительным устройствам, обеспечивающим соединение и разъединение двух деталей без доступа к стыку. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к соединительно-разъединительным устройствам. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к соединительным устройствам. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединительным устройствам, в том числе к устройствам, срабатывающих при аварийных ситуациях (пожарах). .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к соединительно-разъединительным устройствам. .
Наверх