Соединительная муфта для труб
Номер патента: 4842
Опубликовано: 26.08.2004
Авторы: Челчовски Дэвид, Реймонд Люк, Пакетт Джеффри Брайан
Формула / Реферат
1. Соединительная муфта для полимерной трубы, имеющая
пустотелый корпус с наружной резьбой, по крайней мере, на части ее длины и внутренней поверхностью;
гайку, входящую в резьбовое сопряжение с витками указанной наружной резьбы корпуса, причем указанная гайка имеет на одном конце внутреннюю резьбу, входящую в сопряжение с указанной наружной резьбой корпуса, и запирающий выступ, проходящий вдоль, по крайней мере, части указанной внутренней поверхности корпуса, причем указанный выступ имеет первую внешнюю поверхность, в целом параллельную указанной внутренней поверхности корпуса, вторую сходящуюся наружу поверхность, проходящую от внутреннего края указанной внутренней поверхности;
деформируемый зажимной элемент, имеющий первую поверхность, в целом параллельную указанной внутренней поверхности корпуса, и вторую сходящуюся наружу наружную поверхность, проходящую от указанной внутренней поверхности, причем указанный элемент имеет выступающие радиально вовнутрь скошенные выступы,
в которой при затягивании указанной гайки указанная вторая поверхность гайки упирается в указанную вторую поверхность указанного зажимного элемента и создает силу, приложенную к нему как в продольном, так и радиальном направлениях, тем самым вдавливая зажимное кольцо в корпус как в продольном, так и радиальном направлениях, причем указанная первая поверхность гайки скользит по указанной первой поверхности корпуса.
2. Муфта по п.1, в которой при вдавливании указанного зажимного элемента радиально вовнутрь он зацепляется с трубой и втягивает ее в корпус.
3. Муфта по п.1 или 2, в которой при дальнейшем затягивании гайки указанная вторая поверхность зажимного кольца проскальзывает вовнутрь второй поверхности гайки.
4. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой указанную внутреннюю поверхность корпуса выполняют в форме конуса, расходящегося наружу корпуса, с таким расчетом, чтобы при затягивании указанной гайки с перемещением зажимного кольца в указанный корпус часть первой поверхности гайки упиралась во внутреннюю поверхность корпуса и указанный корпус повышал таким образом устойчивость указанной гайки к радиальной силе.
5. Муфта по любому из пп.1-3, в которой указанная первая поверхность гайки выполнена в форме конуса, сходящегося вовнутрь, с таким расчетом, чтобы при затягивании указанной гайки с перемещением зажимного кольца в указанный корпус часть первой поверхности гайки упиралась во внутреннюю поверхность корпуса, и указанный корпус повышал, таким образом, устойчивость указанной гайки к радиальной нагрузке.
6. Муфта по любому из пп.1-3, в которой указанная внутренняя поверхность корпуса выполнена в форме конуса, расходящегося наружу корпуса, а указанная первая поверхность гайки - в форме конуса, сходящегося вовнутрь, в которой при затягивании указанной гайки две поверхности упираются друг в друга до достижения фиксированного положения, и при этом корпус повышал устойчивость гайки к радиальной нагрузке.
7. Муфта по п.6, в которой углы конусов на корпусе и гайке имеют близкие значения.
8. Муфта по любому из пп.4-7, в которой угол конуса составляет величину порядка двух градусов.
9. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой указанный корпус имеет торец, выполненный таким образом, чтобы в зацеплении проскальзывать в полость, ограниченную телом гайки и запирающим выступом.
10. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой указанное зажимное кольцо имеет наружную кольцевую манжету, выступающую назад от указанной второй поверхности, причем, когда гайка находится в незатянутом положении, указанное зажимное кольцо упирается в указанный корпус, а при затягивании гайки оно сжимается, и манжета при этом входит в указанный корпус и своей наружной кромкой прилегает к внутренней поверхности корпуса, создавая тем самым опору для зажимного кольца.
11. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой наклон второй поверхности зажимного кольца меньше, чем наклон второй поверхности гайки, и выбран таким, чтобы после вхождения гайки в зацепление с зажимным кольцом, вдавливания его вглубь корпуса и сжатии наклон второй поверхности зажимного кольца становится равным наклону второй поверхности гайки.
12. Муфта по п.11, в которой угол наклона второй поверхности зажимного кольца в состоянии покоя составляет примерно 37ш , а угол наклона второй поверхности гайки составляет примерно 45ш .
13. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой указанная гайка имеет кольцевой буртик-ограничитель, выступающий в радиальном направлении вовнутрь от края указанной второй поверхности гайки, причем указанный ограничитель при затянутой гайке должен упираться в указанное зажимное кольцо, препятствуя тем продольному перемещению зажимного кольца в направлении наружу из корпуса.
14. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой ширина указанной второй поверхности гайки превышает ширину второй поверхности зажимного кольца с таким расчетом, чтобы между этими двумя поверхностями имелся полный поверхностный контакт.
15. Муфта по п.14, в которой ширина указанной второй поверхности гайки примерно на 1/3 превышает ширину второй поверхности зажимного кольца.
16. Муфта по любому из предшествующих пунктов, изготовленная из полиацетатной смолы (полиформальдегида).
17. Муфта по любому из пп.2-15, изготовленная из полипропилена.
Текст
1 Изобретение относится к муфте, содержащей гайку и зажимное кольцо и предназначенной для установки снаружи на конце полимерной трубы, которая может быть заведена в уже собранную муфту. Предпосылки изобретения Хорошо известны муфты, которые можно закреплять снаружи на конце полимерной трубы. Такие муфты обычно представляют из себя сборную конструкцию, состоящую из зажимной втулки, упругой кольцевой прокладки, размещенной во внутреннем конце зажимной втулки,зажимного элемента и гайки. При затягивании гайки кольцевая прокладка упирается в гнездо корпуса, а дальнейшее затягивание гайки приводит к тому, что зажимной элемент с силой сжимается и при этом его направленные вовнутрь выступы сцепляются с внутренней поверхностью трубы, на которую устанавливается муфта. Конец трубы свободно вставляют через зажимной элемент и втулку в гнездо внутри корпуса. Имеются также гайка и упорные поверхности внутри корпуса муфты, которые упираются во внутреннюю и наружную поверхности фланца, выступающего из наружного торца сжимающей втулки. Эти муфты хорошо зарекомендовали себя на практике - как с технической, так и экономической точек зрения. Однако на практике в некоторых случаях применения такой муфты, например, в помещениях и иных местах с ограниченным пространством, часто возникает проблема, которая заключается в том, что эта муфта является слишком длинной. Уменьшить длину муфты весьма проблематично, поскольку для пластмассовых муфт характерна такая особенность, что для обеспечения требуемой прочности они должны иметь соответствующую длину. Таким образом, в тех случаях, когда важным фактором является размер, используют металлические фитинги, прочностные характеристики которых позволяют выполнить их намного короче, но которые, однако, намного дороже литых пластмассовых муфт. Предлагается соединительная муфта для труб, которая позволяет устранить, по крайней мере, некоторые из указанных недостатков или предлагает альтернативу - пластмассовая муфта,которая значительно короче известных подобных муфт. Изобретение обеспечивает значительное сокращение затрат, поскольку для изготовления муфты требуется меньше сырья. Другие преимущества более коротких пластмассовых муфт связаны с проблемами складирования,хранения, транспортировки и веса. Краткое описание существа изобретения Предлагается муфта для соединения полимерной трубы, причем указанная муфта имеет: пустотелый корпус с наружной резьбой,проходящей, по крайней мере, по части ее длины, и внутренней поверхностью; 2 гайку, входящую в резьбовое соединение с витками указанной наружной резьбы корпуса,причем указанная гайка имеет на одном конце внутреннюю резьбу, входящую в зацепление с указанной наружной резьбой корпуса, и запирающий выступ, проходящий вдоль, по крайней мере, части указанной внутренней поверхности корпуса, причем указанный выступ имеет первую внутреннюю поверхность, обычно параллельную указанной внутренней поверхности корпуса, вторую сходящуюся наружу поверхность, проходящую от внутреннего края указанной внутренней поверхности; деформируемый зажимной элемент,имеющий первую поверхность, обычно параллельную указанной внутренней поверхности корпуса, и вторую сходящуюся наружу наружную поверхность, проходящую от указанной внутренней поверхности, причем указанный элемент имеет выступающие радиально вовнутрь скошенные выступы,и в которой при затягивании указанной гайки указанная вторая поверхность гайки упирается в указанную вторую поверхность указанного зажимного элемента и прикладывает к ней силу как в продольном, так и радиальном направлениях, тем самым вдавливая зажимное кольцо в корпус как в продольном, так и радиальном направлениях, причем указанная первая поверхность гайки скользит по указанной первой поверхности корпуса. В предпочтительном варианте осуществления зажимное кольцо проходит в радиальном направлении вовнутрь достаточно далеко, зацепляется с трубой и втягивает ее в корпус, и при дальнейшем затягивании гайки указанная вторая поверхность зажимного кольца скользит вовнутрь по второй поверхности гайки. Внутренняя поверхность корпуса предпочтительно выполнена в форме конуса, расходящегося наружу корпуса, с таким расчетом, чтобы при затягивании указанной гайки с перемещением зажимного кольца вглубь указанного корпуса часть первой поверхности гайки упиралась во внутреннюю поверхность корпуса, и указанный корпус повышал, таким образом,устойчивость указанной гайки к радиальнымнагрузкам. Аналогичным образом, в форме конуса,сходящегося вовнутрь, можно выполнить первую поверхность гайки с таким расчетом, чтобы при затягивании указанной гайки с перемещением зажимного кольца в глубь указанного корпуса часть первой поверхности гайки упиралась во внутреннюю поверхность корпуса, и указанный корпус повышал, таким образом, устойчивость указанной гайки к радиальным нагрузкам. Внутреннюю поверхность корпуса предпочтительно выполняют в форме конуса, расходящегося наружу корпуса, а первую поверхность гайки - в форме конуса, сходящегося вовнутрь, и при затягивании указанной гайки две 3 поверхности упираются друг в друга до достижения фиксированного положения, и при этом корпус повышает устойчивость указанной гайки к радиальным нагрузкам. Предпочтительно,чтобы углы конусов на корпусе и гайке были близкими, при этом предпочтительно, чтобы угол конуса составлял величину порядка нескольких градусов. Корпус может иметь торец, выполненный таким образом, чтобы при зацеплении проскальзывать в полость, ограниченную телом гайки и запирающим выступом. В предпочтительном варианте осуществления зажимное кольцо имеет наружную кольцевую манжету, выступающую назад от указанной второй поверхности, причем, когда гайка находится в незатянутом положении, указанное зажимное кольцо упирается в указанный корпус, а при затягивании гайки оно сжимается, и манжета при этом входит в указанный корпус и своей наружной кромкой упирается во внутреннюю поверхность корпуса, тем самым создавая опору зажимному кольцу. В предпочтительном варианте осуществления наклон второй поверхности зажимного кольца меньше, чем наклон второй поверхности гайки, и выбран таким, чтобы при вхождении гайки в зацепление с зажимным кольцом и вдавливании его в корпус с одновременным сжатием, наклон второй поверхности зажимного кольца становился равным наклону второй поверхности гайки. Еще предпочтительнее, чтобы наклон второй поверхности зажимного кольца в его состоянии покоя был примерно 37, а наклон второй поверхности гайки примерно 45. Далее, гайка может иметь кольцевой буртик, выступающий в радиальном направлении вовнутрь от края указанной второй поверхности гайки, причем указанный ограничитель должен упираться в указанное зажимное кольцо, препятствуя тем выходу зажимного кольца наружу из корпуса. В предпочтительном варианте осуществления ширина указанной второй поверхности гайки превышает ширину второй поверхности зажимного кольца с таким расчетом, чтобы при затягивании гайки оставалось место для указанной второй поверхности зажимного кольца,скользящей по указанной второй поверхности гайки при полном поверхностном контакте между этими двумя поверхностями. Еще предпочтительней, чтобы ширина указанной второй поверхности гайки была примерно на 1/3 больше ширины поверхности второй поверхности зажимного кольца. Предлагаемую муфту можно легко изготовить из полиацетатной смолы (полиформальдегида) или полипропилена. Краткое описание чертежей Прилагаемые чертежи, входящие в настоящее описание, иллюстрируют несколько 4 вариантов осуществления изобретения и вместе с описанием служат для пояснения преимуществ и принципов изобретения. На этих чертежах фиг. 1 представляет собой разрез первого варианта осуществления предлагаемой муфты с гайкой в форме клина; фиг. 2 - разрез второго варианта осуществления предлагаемой муфты с гайкой в форме клина, которая может взаимодействовать с корпусом муфты; фиг. 3 - частичный разрез муфты по фиг. 2 при частично затянутой гайке; фиг. 4 - частичный разрез муфты по фиг. 2 при полностью затянутой гайке; фиг. 5 - частичный разрез муфты по фиг. 2 при полностью затянутой гайке и при наличии воздействующей на трубу растягивающей продольной нагрузки; фиг. 6 - разрез третьего варианта осуществления предлагаемой муфты и показывает деформированное зажимное кольцо перед затягиванием гайки муфты; фиг. 7 - разрез муфты по фиг. 6 при затянутой до рабочего положения гайке; фиг. 8 - разрез муфты по фиг. 6 при полностью затянутой гайке; фиг. 9 - разрез муфты по еще одному варианту осуществления, в котором гайка выполнена с запирающей манжетой; фиг. 10 представляет собой общий вид муфты, имеющей отличительные признаки всех вариантов осуществления, показанных на предыдущих фигурах. Описание предпочтительного варианта осуществления Ниже приведено подробное описание со ссылками на прилагаемые чертежи. Описываются примерные варианты осуществления, но возможны и другие варианты, и в описанные варианты осуществления данного изобретения могут вноситься изменения в пределах сущности и объема изобретения. По возможности,одни и те же детали на всех чертежах будут обозначены одинаковыми позициями, и в описании будет использованы ссылки на одни и те же или подобные части. На фиг. 1 показана муфта 10 с трубой 12,вставляемой в указанную муфту. Муфта имеет гайку 14, зажимной элемент или зажимное кольцо 16, уплотнение 18 и корпус 20. Зажимное кольцо имеет прорези 22, которые обеспечивают возможность радиальной и, соответственно, окружной деформации, т.е. обычно является простым в изготовлении разрезным кольцом или цангой. Кроме того, зажимное кольцо имеет скошенные выступы 24, которые выступают радиально вовнутрь и распределены в аксиальном направлении. При радиальном сжатии зажимного кольца за счет наличия прорезей обеспечивается зацепление выступов 24 с трубой 12. 5 Гайка имеет внутреннюю резьбу 26, которая входит в зацепление с соответствующей наружной резьбой 28 на корпусе 20. При использовании муфты трубу 12 вставляют через отверстие 30 гайки и отверстие 32 зажимного кольца. По окружности гайки имеются ребра 34 для удобства захвата рукой или инструментом при закручивании и раскручивании гайки. Гайка имеет запирающий выступ 36 вокруг торца 38 корпуса 20. Наружная поверхность 40 этого выступа параллельна внутренней поверхности 42 корпуса 20, причем обе эти поверхности обычно параллельны продольной оси 44 муфты и трубы. Эти поверхности прилегают друг к другу, и при затягивании гайки внутренняя поверхность 40 скользит по внутренней поверхности корпуса. Кроме того, этот запирающий выступ имеет расходящуюся вовнутрь поверхность 46, которая по форме и наклону соответствует расходящейся наружу конусной поверхности 48 на зажимном кольце 16. При затягивании гайки 14 поверхность 46 гайки упирается в поверхность 48 зажимного кольца. Поскольку обе эти поверхности - и гайки,и зажимного кольца - находятся под углом к продольной оси 44 муфты, то на зажимное кольцо действуют как радиальная, так и продольная силы. При использовании муфты трубу 12 вставляют в отверстие 50 корпуса 20 через отверстие 30 гайки, отверстие 32 зажимного кольца и через уплотнение 18 до упора в выступы 52. При открученной гайке скошенные выступы 24 не входят в зацепление с трубой 12, а поверхности 46 и 48 гайки и зажимного кольца соответственно не касаются друг друга. Вначале при затягивании гайки 44 на корпусе 20 поверхность 46 гайки упрется в соответствующую поверхность 48 зажимного кольца. Поскольку обе поверхности расположены под углом к продольному направлению 44, то на зажимное кольцо 16 действуют как радиальная,так и продольная силы. Под воздействием радиальной силы зажимное кольцо сжимается и при этом скошенные выступы 24 вгрызаются в трубу 12, зацепляются за нее и вдавливают трубу в корпус 20 до выступов 52. Одновременно с этим тыльная поверхность 54 зажимного кольца упирается в уплотнение 18 и начинает сжимать его, обеспечивая тем самым уплотнение трубы 12. При дальнейшем затягивании гайки упорная поверхность 56 гайки приближается к упорной поверхности 58 корпуса, и чем больше затягивают гайку, тем меньше становится расстояние 60 между этими двумя поверхностями. При дальнейшем затягивании гайки уплотнение или уплотнительное кольцо 18 сжимается, в результате чего поверхность 48 разрезного кольца еще больше сжимается в радиальном направлении и его наружная поверхность 62 6 прогибается вовнутрь и отходит от внутренней поверхности 64 корпуса 20. После этого гайку можно продолжать закручивать либо до тех пор,пока расстояние 60 не будет полностью выбрано и упорная поверхность 56 гайки и упорная поверхность 58 корпуса не упрутся друг в друга,либо до тех пор, пока дальнейшему радиальному и продольному перемещению не будет препятствовать сопротивление зажимного кольца. По этому признаку пользователь поймет, что достигнуто эффективное уплотнение. Специалистам понятно, что описанная выше форма гайки позволяет получить рабочую поверхность, за счет которой к зажимному кольцу прикладывается как сила, обеспечивающая уплотнение муфты относительно трубы, так и удерживающая сила, препятствующая разъединению трубы и муфты. Вопреки общему представлению, что такая гайка не будет достаточно прочной, мы установили, что гайка описанной конфигурации, изготовленная из литой или экструдированной пластмассы, все же обладает прочностью, достаточной для запирания трубы в муфте, и при этом не требуется увеличения длины гайки. Следует, однако, отметить, что в тех случаях, когда используется очень мягкая пластмасса, например, полипропилен, то может потребоваться усиление гайки путем небольшого изменения как в конфигурации, так и во взаимодействии гайки с корпусом. На фиг. 2-5 показана конфигурация гайки с дополнительной опорой на корпус муфты. В этом варианте осуществления гайка дополнительно имеет запирающий выступ 36 с расходящейся вовнутрь поверхностью 46, форма и наклон которой соответствуют сходящейся наружу конусной поверхности 48 зажимного кольца. Следует, однако, отметить, что, в отличие от конфигурации по первому варианту осуществления, наружная поверхность 66 выступа, по крайней мере частично, выполнена конусной с углом конуса в несколько градусов и соответствует конусу поверхности 68 корпуса. При затягивании гайки поверхности 66 и 68 сближаются и затем плотно прижимаются друг к другу. Благодаря такому решению эта часть гайки усиливается, поскольку при наличии воздействующих на гайку направленных наружу радиальных сил они будут передаваться и на корпус. Гайка эффективно "привязывается" к корпусу, и вместе они образуют более жесткий узел. Такая конструкция обеспечивает ряд преимуществ. Понятно, что вовсе не обязательно выполнять конусными обе поверхности (и корпуса, и гайки) - конусной должна быть только одна. Главное, чтобы имелся конус, а при задавливании зажимного кольца в корпус эти две поверхности сближались. При этом неважно, какая поверхность является конусной - корпуса или гайки. Разумеется, что лучше всего, когда ко 7 нусными выполнены обе поверхности. Однако,поскольку при изготовлении пластмассовых деталей применяются большие допуски, то маловероятно, чтобы обе поверхности имели бы одинаковый конус. Что касается преимуществ, то, во-первых,любая растягивающая сила, которая прикладывается к трубе, частично передается через гайку на корпус в виде радиальной силы, чем обеспечивается усиление гайки. Такое распределение нагрузки между гайкой и корпусом позволяет выполнять гайку с размерами меньшими, чем это потребовалось бы при отсутствии усиления. В противном случае для того, чтобы гайка выдержала растягивающую нагрузку, потребовалось бы изготавливать ее более массивной и(или) с большей длиной. Гайка меньших размеров, не усиленная таким образом, могла бы не удержать защемленную в зажимном или разрезном кольце трубу от полного вытягивания из муфты под воздействием растягивающей нагрузки. Во-вторых, усиление способствует также сопротивлению изгибающим нагрузкам, которые труба может оказывать на муфту. Взаимное замыкание гайки и корпуса предотвращает перемещение гайки относительно корпуса, благодаря чему обеспечивается надежность уплотнения. В вывинченном положении, как показано на фиг. 2, может оказаться предпочтительным,но не обязательным, чтобы, по крайней мере,часть выступа гайки проходила в торец 38 корпуса. Благодаря этому при затягивании гайки ее выступ плавно входит в корпус без заклинивания на его торце. На фиг. 3-5 показано, как работает гайка в этом варианте осуществления. В начале процесса навинчивания гайки 14 на корпус 20 поверхность 46 гайки упирается в соответствующую поверхность 48 зажимного кольца. Поскольку обе поверхности находятся под углом к продольному направлению хода 44 гайки, на зажимное кольцо 16 действуют как радиальная,так и продольная силы. Радиальная сила сжимает зажимное кольцо, в результате чего скошенные выступы 24 вгрызаются в трубу 12, сцепляются с нею и вдавливают трубу в корпус 20 до выступов 52. Одновременно с этим тыльная поверхность 54 зажимного кольца упирается в уплотнение 18 и начинает сжимать его, создавая уплотнение для трубы 12, как показано на фиг. 3. При дальнейшем затягивании гайки на корпусе,как показано на фиг. 4, внутренняя поверхность 56 гайки приближается к упорной поверхности 58 корпуса. В этом положении дальнейшее перемещение гайки приводит к постепенному уменьшению расстояния 60 между этими двумя упорными поверхностями. При дальнейшем затягивании гайки, как показано на фиг. 4, уплотнительное кольцо 18 8 сжимается еще больше, и, кроме того, перемещение гайки приводит к тому, что поверхность 48 разрезного кольца еще больше сжимается в радиальном направлении, в результате чего его наружная поверхность 66 отходит от внутренней поверхности 68 корпуса 20. Как уже говорилось, после этого гайка может идти еще дальше либо пока упорная поверхность 56 гайки и упорная поверхность 58 корпуса не упрутся друг в друга и расстояние 60 не будет полностью выбрано, либо до тех пор, пока сопротивление зажимного кольца не будет препятствовать дальнейшему радиальному и продольному перемещению. Как показано на фиг. 5, такая конфигурация обеспечивает и надежное удержание трубы в муфте при прикладывании растягивающей нагрузки. При воздействии на трубу нагрузки,которая создает силу, действующую на трубу вдоль направления 44 и направленную наружу корпуса, зажимное кольцо 16 будет выдавливаться наружу из корпуса и, благодаря такой конфигурации поверхностей 46 и 48 гайки и зажимного кольца соответственно, будет сжиматься еще больше. Один из возможных недостатков такого типа устройства заключается в том, что уменьшается сжатие уплотнения. Поэтому важно обеспечить адекватный относительный наклон поверхностей гайки и зажимного кольца. С одной стороны, желательно, чтобы при затягивании или закручивании гайки зажимное кольцо сжималось и сцеплялось с трубой. С другой стороны, необходимо обеспечить,чтобы угол этого наклона не был настолько большим, чтобы при воздействии на трубу продольной силы происходило чрезмерное перемещение зажимного кольца в наружном направлении. Как правило, угол наклонов поверхностей 46 и 48 можно задать равным 45. Однако, этот угол можно изменять с таким расчетом, чтобы можно было выбрать разные соотношения сил,действующих на зажимное кольцо. Например,если угол наклона относительно продольной оси муфты равен 30, то соотношение действующих на зажимное кольцо продольной силы к радиальной силе уже равно не 1:1, а будет определяться синусом угла. Изменением этого угла можно затем регулировать относительные силы,действующие в этих двух направлениях. Теперь понятно, что при затягивании гайки две клинообразных поверхности сопрягаются одна над другой. Следует, однако, отметить, что при дальнейшем затягивании гайки на зажимное кольцо действует радиальная сила, которая приводит также к вдавливанию вниз передней поверхности 48 зажимного кольца, что в свою очередь приводит к изменению угла поверхности 46 гайки относительно поверхности 48 зажимного кольца. Поскольку прочность гайки важнее, то желательно, чтобы поверхности 46 и 9 48 были параллельными и плоскими одна над другой только при затянутой гайке, а не при начальном контакте. Для этого начальныйнаклон поверхности 48 зажимного кольца выполнен более пологим, чем у гайки, т.е., под меньшим углом к продольной оси 44 муфты. На фиг. 6-8 показан еще один предпочтительный вариант осуществления данного изобретения. В нем устранены возможные недостатки муфты, показанной на фиг. 2-5. В данной муфте при полностью затянутой гайке передний конец зажимного кольца сжат в радиальном направлении, а контакт между зажимным кольцом и внутренней поверхностью 68 корпуса имеется лишь на другом конце зажимного кольца, который ближе к уплотнительному кольцу 18. Специалистам понятно, что в этом соединении передний край зажимного кольца может перемещаться по поверхности 46 гайки при воздействии на трубу поперечных сил подобно тому, как это происходит в соединениях с шаровым шарниром. Поэтому в некоторых случаях может оказаться желательным усиление зажимного кольца дополнительной точкой опоры по его длине, которая при затянутой гайке взаимодействует с корпусом. Такое решение показано на фиг. 6-8, где зажимное кольцо теперь имеет манжету 70, являющуюся продолжением поверхности 48 зажимного кольца. В начальном в свободном состоянии манжета имеет больший диаметр, чем внутренний диаметр корпуса на торце 38, в котором она сидит заподлицо с частью упора 58 корпуса. При затягивании гайки передний конец зажимного кольца под действием продольной и радиальной сил, прикладываемых к гайке, проскальзывает в корпус. Хотя на чертежах и не показано, однако понятно, что угол между манжетой и зажимным кольцом не прямой, а дугообразный, что позволяет зажимному кольцу проскальзывать в корпус и проходить внутрь торца 38 корпуса. При проскальзывании зажимного кольца в корпус манжета 70 упирается кромкой во внутреннюю поверхность корпуса, и при этом зажимное кольцо взаимодействует с корпусом своими передним и задним концами, благодаря чему оно оказывается устойчивым к проворачиванию относительно корпуса и его продольная ось остается соосной с остальной частью муфты даже при воздействии поперечной силы на трубу и зажимное кольцо. Кроме того, манжета зажимного кольца обеспечивает дополнительное преимущество при сборке муфты. Наличие манжеты обеспечивает правильное положение зажимного кольца при его установке в корпус. Кроме того, на фиг. 6-9 показано преимущество более пологого начального наклона поверхности 48 зажимного кольца, чем наклон поверхности 46 гайки, о чем шла речь выше. Как показано на этих чертежах, при затягивании гайки и радиальном сжатии зажимного кольца 10 наклон этих двух поверхностей относительно друг друга изменяется таким образом, что в нормальном рабочем положении эти две поверхности являются обычно параллельными. Понятно, что муфта с описанной выше конфигурацией может иметь меньшую по сравнению с известными муфтами длину. Предпочтительно, чтобы в свободном или выкрученном состоянии крайний выступ клина гайки находился внутри корпуса. Понятно также, что этот выступ выполнен не острым, а немного закругленным. Кроме того, поверхность 46 гайки по размеру больше поверхности 48 зажимного кольца. Благодаря такому решению поверхность зажимного кольца полностью упирается в поверхность гайки, даже если перемещается по поверхности гайки (видно из сравнения фиг. 2 и 5), и обеспечивает их относительное перемещение скольжением. Для того чтобы обеспечить еще более надежное закрепление трубы внутри корпуса муфты, гайка может иметь упор или манжету, который(-ая) при затянутой гайке не позволит вытащить зажимное кольцо из корпуса. Этот вариант осуществления показан на фиг. 9, на котором вовнутрь от поверхности клина выступает кольцевой буртик или манжета 72 - обычно под прямым углом к продольной оси муфты. Специалисту понятно, что при таком решении зажимное кольцо нельзя будет вытащить из муфты, поскольку оно будет упираться прямо в манжету,которая не даст зажимному кольцу выйти дальше наружу. Муфта, имеющая все вышеуказанные отличительные признаки, показана на фиг. 10. Специалисту теперь понятны усовершенствования, обеспечиваемые всеми отличительными признаками, указанными выше и подытоженными ниже:(а) Вариант с использованием клинообразной поверхности гайки на запирающем выступе позволяет сэкономить сырье на изготовление и получить муфту меньшей длины, которую теперь можно использовать в ранее не подходящих для подобных муфт местах.(б) Использование конусной поверхности гайки и (или) конусной внутренней поверхности корпуса муфты позволяет передавать радиальные нагрузки через гайку на корпус, тем самым обеспечивая дополнительную опору, которая может потребоваться, если, например, используемый материал не достаточно жесткий для конкретного размера муфты или существуют проблемы, связанные с условиями работы, в том числе связанные в рабочими температурами и давлениями.(в) Использование манжеты на зажимном кольце, которая помогает при сборке муфты и обеспечивает дополнительную опору между зажимным кольцом и корпусом муфты, что ограничивает возможность смещения зажимного 11 кольца и, следовательно, трубы от оси по отношению к остальной части муфты.(г) Конфигурация поверхности клина и поверхности зажимного кольца, выполненная таким образом, что эти поверхности вначале не параллельны, но при затягивании гайки и прогибе зажимного кольца вовнутрь становятся в итоге практически параллельными и намного лучше подогнанными.(д) Использование буртика или манжеты на гайке, в который(-ую) зажимное кольцо упирается и который(-ая) не позволяет зажимному кольцу и, следовательно, трубе выйти из корпуса. Возможны и другие варианты осуществления и усовершенствования в пределах объема изобретения. Хотя изобретение раскрыто и показано на примерах того, что можно считать наиболее практичным и предпочтительным вариантом его осуществления, понятно, что возможны и другие варианты осуществления в пределах сущности и объема данного изобретения, которое не ограничено деталями, раскрытыми в приведенном описании, и полный объем которого, охватывающий любые подобные устройства, описан в формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Соединительная муфта для полимерной трубы, имеющая пустотелый корпус с наружной резьбой, по крайней мере, на части ее длины и внутренней поверхностью; гайку, входящую в резьбовое сопряжение с витками указанной наружной резьбы корпуса, причем указанная гайка имеет на одном конце внутреннюю резьбу, входящую в сопряжение с указанной наружной резьбой корпуса, и запирающий выступ, проходящий вдоль, по крайней мере, части указанной внутренней поверхности корпуса, причем указанный выступ имеет первую внешнюю поверхность, в целом параллельную указанной внутренней поверхности корпуса, вторую сходящуюся наружу поверхность, проходящую от внутреннего края указанной внутренней поверхности; деформируемый зажимной элемент, имеющий первую поверхность, в целом параллельную указанной внутренней поверхности корпуса, и вторую сходящуюся наружу наружную поверхность,проходящую от указанной внутренней поверхности, причем указанный элемент имеет выступающие радиально вовнутрь скошенные выступы,в которой при затягивании указанной гайки указанная вторая поверхность гайки упирается в указанную вторую поверхность указанного зажимного элемента и создает силу, приложенную к нему как в продольном, так и радиальном направлениях,тем самым вдавливая зажимное кольцо в корпус как в продольном, так и радиальном направлениях,причем указанная первая поверхность гайки скользит по указанной первой поверхности корпуса. 12 2. Муфта по п.1, в которой при вдавливании указанного зажимного элемента радиально вовнутрь он зацепляется с трубой и втягивает ее в корпус. 3. Муфта по п.1 или 2, в которой при дальнейшем затягивании гайки указанная вторая поверхность зажимного кольца проскальзывает вовнутрь второй поверхности гайки. 4. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой указанную внутреннюю поверхность корпуса выполняют в форме конуса, расходящегося наружу корпуса, с таким расчетом,чтобы при затягивании указанной гайки с перемещением зажимного кольца в указанный корпус часть первой поверхности гайки упиралась во внутреннюю поверхность корпуса и указанный корпус повышал таким образом устойчивость указанной гайки к радиальной силе. 5. Муфта по любому из пп.1-3, в которой указанная первая поверхность гайки выполнена в форме конуса, сходящегося вовнутрь, с таким расчетом, чтобы при затягивании указанной гайки с перемещением зажимного кольца в указанный корпус часть первой поверхности гайки упиралась во внутреннюю поверхность корпуса, и указанный корпус повышал, таким образом, устойчивость указанной гайки к радиальной нагрузке. 6. Муфта по любому из пп.1-3, в которой указанная внутренняя поверхность корпуса выполнена в форме конуса, расходящегося наружу корпуса, а указанная первая поверхность гайки - в форме конуса, сходящегося вовнутрь, в которой при затягивании указанной гайки две поверхности упираются друг в друга до достижения фиксированного положения, и при этом корпус повышал устойчивость гайки к радиальной нагрузке. 7. Муфта по п.6, в которой углы конусов на корпусе и гайке имеют близкие значения. 8. Муфта по любому из пп.4-7, в которой угол конуса составляет величину порядка двух градусов. 9. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой указанный корпус имеет торец,выполненный таким образом, чтобы в зацеплении проскальзывать в полость, ограниченную телом гайки и запирающим выступом. 10. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой указанное зажимное кольцо имеет наружную кольцевую манжету, выступающую назад от указанной второй поверхности, причем, когда гайка находится в незатянутом положении, указанное зажимное кольцо упирается в указанный корпус, а при затягивании гайки оно сжимается, и манжета при этом входит в указанный корпус и своей наружной кромкой прилегает к внутренней поверхности корпуса, создаваятем самым опору для зажимного кольца. 11. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой наклон второй поверхности зажимного кольца меньше, чем наклон второй поверхности гайки, и выбран таким, чтобы после вхождения гайки в зацепление с зажимным кольцом, вдавливания его вглубь корпуса и сжатии на 13 клон второй поверхности зажимного кольца становится равным наклону второй поверхности гайки. 12. Муфта по п.11, в которой угол наклона второй поверхности зажимного кольца в состоянии покоя составляет примерно 37, а угол наклона второй поверхности гайки составляет примерно 45. 13. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой указанная гайка имеет кольцевой буртик-ограничитель, выступающий в радиальном направлении вовнутрь от края указанной второй поверхности гайки, причем указанный ограничитель при затянутой гайке должен упираться в указанное зажимное кольцо, препятствуя тем продольному перемещению зажимного кольца в направлении наружу из корпуса. 14 14. Муфта по любому из предшествующих пунктов, в которой ширина указанной второй поверхности гайки превышает ширину второй поверхности зажимного кольца с таким расчетом,чтобы между этими двумя поверхностями имелся полный поверхностный контакт. 15. Муфта по п.14, в которой ширина указанной второй поверхности гайки примерно на 1/3 превышает ширину второй поверхности зажимного кольца. 16. Муфта по любому из предшествующих пунктов, изготовленная из полиацетатной смолы(полиформальдегида). 17. Муфта по любому из пп.2-15, изготовленная из полипропилена.
МПК / Метки
МПК: F16L 19/06
Метки: труб, муфта, соединительная
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-4842-soedinitelnaya-mufta-dlya-trub.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Соединительная муфта для труб</a>
Предыдущий патент: Способ и установка для сооружения подводных нефтяных и газовых скважин
Следующий патент: Крепежная фурнитура
Случайный патент: Композиция противовоспалительного, регенерационного и антимикробного действия