CZ21096A3 - Příruba pro trubku nebo kompenzační spojku - Google Patents

Abstract

Příruba pro trubku nebo kompenzační spojku zahrnuje vnitřní věnec (21) a vnější věnec (22) spojený s uvedeným vnitřním věncem (21) rameny (23), opatřenými kruhovými otvory (24) nebo podlouhlými otvory (64) pro průchod spojovacích šroubů.

Description

Vynález se týká příruby pro trubku nebo kompenS spojku, tvořenou kruhovým věncem opatřeným otvory pro spojovací šrouby.

í

Dosavadní stav techniky

Příruby jsou základními prvky při sestavování trubek tvořících průmyslová potrubí. Takové spojování trubek se provádí spojením vždy dvou přírub, nacházejících se na přilehlých koncích vždy dvou sousedních trubek, přičemž mezi páry spojených přírub se nachází odpovídající těsnění. Spojení přírub se dosáhne utažením spojovacích šroubů procházejících uvedenými otvory v kruhových věncích přírub.

Výraz příruba v popisné části, patentových nárocích a v anotaci označuje jak přírubu jako takovou, tak i kontrapřírubu, což je pojem, který někdy označuje otočné příruby.

Za účelem ilustrace jsou na; připojených obr.1 a obr.2 zobrazeny trubky J_ opatřené na jednom konci přivařenou přírubou 2, přičemž na druhém konci trubky se se může rovněž nacházet přivařená příruba nebo příruba 3^ volně uložená za plochým nákružkem _4, přivařeným na tomto konci trubky.

Podle jedné varianty provedení je příruba 3. uložena I za vyhnutým osazením 4', které je přímo vytvořeno z konce trubky nebo které je k tomuto konci přivařeno.· ~ — - Příruby 2_ a _3 jsou opatřeny otvory 5 pro průchod neznázorněných spojovacích šroubů.

Rovněž exisťu3x~”přx'padý', Rdy^šěTspojění dvou trubek J_, 1 0, opatřených na svých koncích přírubami 2^ resp. 12, provádí prostřednictvím kompenzační spojky 11 (obr.3). Tělo kompenzační spojky 11 je tvořeno kovovou karkasou 15 .se zesíleným koncovým lemem tvořícím těsnění, opatřenou vnitřním povlakem 16 a vnějším povlakem 1 7, přičemž tyto povlaky jsou zhotoveny z kaučuku nebo z plastické hmoty, která je rezistentní vůči tekutině, která má v potrubí proudit. Na obou koncích kompenzační spojky 11 jsou uspořádány dvě kontrapříruby 1 8, které jsou ha kompenzační spojku uloženy již v továrně, kde se tato kompenzační spojka vyrábí.

Kompenzační spojka 11 se připojuje k přírubám 12 a 13 k přilehlých trubek prostřednictvím uvedených kontrapřírub 18, přičemž okraje 19 kompenzační spojky 11 tvoří současně těsnění mezi kompenzační trubkou 11 a přilehlými trubkami. Spojení přilehlých trubek s kompenzační spojkou 1 1 se provádí spojovacími šrouby.

Kompenzační spojky umožňují kompenzovat odchylky ve vyrovnání trubek tvořících potrubí (a to jak rovnoběžné odsazení některých trubek od podélné osy potrubí, označované jako paralaxa, tak i vyhnutí osy některých trubek o určitý úhel vůči podélné ose potrubí) nebo dilataci trubek _1_ a 10 a .dalších nebo hydraulické rázy v potrubí. Kromě toho eliminují nebo alespoň omezují přenos vibrací v potrubí.

Příruby nebo kontrapříruby, a to zejména příruby nebo kontrapříruby kompenzačních spojek, se v současné době vyrábí obráběním dílů nařezaných plamenem, kováním nebo zhotovením z šedé litiny. Posledně uvedené řešení je vhodné pouze pro zhotovení přírub, které nejsou určeny k přivaření k trubce, nebot se jedná o litinu. Takové příruby z litiny mají navíc nevýhodu spočívající v jejich velké hmotnosti a křehkosti.

Vlastní příruby jsou k trubkám přivařeny, zatímco kon3 trapříruby jsou na konce trubek navlečeny. Priruby^-kompenzačních spojek se na elastické tělo kompenzační spojky navlékají již v továrně a kompenzační spojky se takto dodávají konzumentovi v již sestaveném stavu.

Hmotnost přírub je důležitým činitelem, nebot cena příruby přímo závisí na její hmotnosti, nebot všechny operace související s realizací příruby (opracování povrchu, doprava, atd.) jsou fakturovány podle hmotnosti příruby.

Přesnost provedení současně vyráběných přírub je spíše přáním než skutečností, nebot příruby jsou s ohledem na dosažení pokud možno co nejnižších pořizovacích nákladů převážně vyráběny v zemích s lacinou pracovní silou na poměrně zaostalém výrobním zařízení. Vzhledem k tomu je nezbytné kontrolovat rozměry každé příruby a případně provádět potřebné korekce opracováním příruby.

Tato práce je zdlouhavá a nákladná. K tomu se přidružují problémy s dodacími lhůtami a náklady spojené s obhospodařováním zásob.

Při detailnějším pohledu lze najít určitý počet dokumentů týkajících se výše uvedených přírub.

Tak například dokument UA-A-2 528 343 popisuje přírubu opatřenou vějířovitě rozdělenými lichoběžníkovými otvory umožňujícími absorbovat menší odchylky v uspořádání otvorů přilehlé příruby.

Jiný dokument US-A-4 372 587 popisuje přírubu tvořenou svěma polovinami ukončenými na každé straně patkami. Obě poloviny příruby se spojují spojovacími šrouby procházejícími uvedenými patkami za účelem sevření trubky zuby vytvořenými v přírubě a uchycení příruby na trubce. Po tomto uchycení příruby na trubce je příruba spojena spojovacími šrouby s přírubou přilehlé trubky.

Uvedená dvoudílná příruba představuje netypické provedení příruby, ve kterém se uchycení příruby na trubce.dosahuje úchytným povrchem, který musí mít za účelem dostatečné pevnosti uchycení příruby na trubce relativně velkou plochu, čehož se dosáhne lokálním zvětšením tlouštky příruby a tato lokální tlouštka přesahuje tradiční tlouštku konvenční příruby.

V závěru lze shrnout, že existují různé formy přírub, avšak v žádném řešení dosavadního stavu techniky není naznačena tendence vedoucí ke snížení hmotnosti příruby.

Cílem vynálezu je proto vytvořit příruby a kontrapříruby, které by měly nižší hmotnost ve srovnání s již existujícími přírubami a kontrapřírubami za použití účinnějších výrobních technik a bez zvýšení výrobních nákladů nebo dokonce při snížení výrobních nákladů, a u kterých by došlo k zjednodušení a snadnější realizaci dopravních, skladovacích, opracovatelských a aplikačních· operací.

Podstata vynálezu

Za tímto účelem je předmětem vynálezu příruba výše uvedeného typu, jejíž podstata spočívá v tom, že zahrnuje

- vnitřní věnec a

- vnější věnec, který je s uvedeným vnitřním věncem spojen rameny opatřenými otvory pro průchod spojovacích šroubů.

Tato nová struktura příruby a kontrapříruby podle vynálezu umožňuje znamenité rozdělení svěracího pnutí mezi vnitřní věnec a vnější věnec při současné významné úspoře materiálů a z toho vyplývající výrazné redukci hmotnosti příruby. Toto snížení činící 50 až 65 % umožňuje použít pro výrobu příruby techniky, které byly až dosud nepoužitelné vzhledem k vysokým nákladům vyplývajícím z velké hmotnosti příruby.

Podle jednoho obzvláště zajímavého znaku vynálezu se příruba podle vynálezu vyrábí zejména odléváním litiny GS (sféroidní grafit) nebo z lité oceli anebo z hliníkové litiny. Tato výrobní technika se stává kompatibilní, pokud jde o výrobní náklady, s klasickými výrobními technikami a to právě vzhledem ke snížení hmotnosti příruby. Navíc tato technika odlévání poskytuje výhodu spočívající ve znamenité přesnosti vyrobených· přírub, v důsledku čehož již není zapotřebí provádět zdlouhavé a nákladné kontrolní operace, týkající se rozměrů vyráběných přírub.

Tato technika rovněž umožňuje snížit podíl nákladů za pracovní sílu v celkových výrobních nákladech, což umožňuje vyrábět příruby v zemích s dražší pracovní silou při získání konkurence schopného výrobku. To má za následek zbavit se při výrobě přírub množiny velmi vážných nevýhod vyplývajících z obhospodařování zásob snížením takových zásob téměř na polovinu a z více či méně nejistého zásobování, což se týká dodacích lhůt a cen produktů pocházejících ze zemí s lacinou pracovní silou.

Snížení hmotnosti příruby umožňuje dosáhnout významných úspor při povrchově protékáních operacích (galvanizace, bichromátování atd.) a úspor při balení a dopravě. Výrazné zmenšení hmotnosti přírub umožňuje kondicionovat na jedné paletě zvýšený počet přírub, což výrazně snižuje balicí náklady (paleta, plastikový obal) vztažené na jednu přírubu.

Snížení hmotnosti příruby konečně umožňuje dosáhnout -.....značných úspor_ při použití ve všech průmyslových odvětvích, jakými jsou například námořní doprava, snížením mrtvé hmotnosti dopravovaných armatur a nákladů hrazených intrasktruk-6 ”turami (rafinerie, chemické provozy, a podobně).

Podle dalších zajímavých znaků vynálezu:

mají uvedená ramena zmenšenou tlouštku oproti alespoň jednomu z obou věnců, otvory jsou podlouhlé, ramena mají konturu kruhového oblouku se středy v uvedených otvorech, ramena mají přímou konturu vedenou radiálně ze středu příruby, vnitřní věnec Obsahuje na jedné straně nákružek tvořící dvojité vybrání vymezující hrdlo, vnitřní věnec zahrnuje hrdlo, příruba obsahuje výztuhy spojující vnitřní věnec s vnějším věncem v intervalech mezi rameny opatřenými otvory pro průchod spojovacích šroubů, příruba je zhotovena z litiny GS, hliníkové litiny nebo z lité oceli (uhlíková ocel, inox), vnitřní věnec přechází do víka, zejména ve tvaru vrchlíku za účelem vytvoření plné příruby.

V následující části popisu bude vynález detailněji popsán pomocí připojených výkresů, na kterých:

- obr.1 znázorňuje axiální řez trubkou opatřenou přírubou a kontrapřírubou zajištěnou plochým nákružkem,

- obr.2 znázorňuje axiální řez trubkou opatřenou přírubou a kontrapřírubou zajištěnou vyhnutým osazením trubky,

- obr.3 znázorňuje axiální řez sestavou dvou trubek s vloženou kompenzační spojkou,

- obr.4 znázorňuje čelní pohled na část kontrapříru7 _urč_ené p_ro elastickou spojku, kde je v horní polovině provedeno jednoduché hrdlo, zatímco v dolní polovině je provedeno dvojité hrdlo pro realizaci spoje s trubkou, obr.5 znázorňuje řez podle roviny V-V přírubou z obr.4, obr.6 znázorňuje čelní pohled na polovinu modifikovaného provedení příruby, obr.7 znázorňuje čelní pohled na kontrapřírubu vyztuženou vnějším (maticovým) hrdlem a určenou pro kompenzační spojku, obr.8 znázorňuje čelní pohled na přírubu určenou k přivaření, obr.9 znázorňuje čelní pohled na přírubu určenou k přivaření a opatřenou výztuhami, obr.10 znázorňuje čelní pohled na polovinu příruby s jednoduchým maticovým hrdlem, obr.11 znázorňuje řez podle roviny XI-XI přírubou z obr.10, obr.12 znázorňuje čelní pohled na polovinu příruby s jednoduchým maticovým hrdlem, která má jinou tvarovou konfiguraci, obr.13 znázorňuje řez podle roviny XIII-XIII z obr. 12, obr.14 znázorňuje ve větším měřítku řez analogický řezu z obr.13 ukazující modifikaci tvarové

- 8 konfigurace příruby z obr. 12 a obr.13,

- obr. 15 znázorňuje čelní pohled na plnou přírubu podle vynálezu,

- obr.16 znázorňuje řez podle roviny XVI-XVI přírubou z obr.15 a

- obr.17 znázorňuje řez podle roviny XVII-XVII přírubou z obr.15. i

Obr. 4 ve své horní části ukazuje polovinu příruby 20 tvořené vnitřním věnčeme 21' který je spojen s vnějším věncem 22 rameny 23, které jsou opatřeny otvory 24 pro spojovací šrouby.

V tomto konkrétním případě jsou ramena 23 čtyři a tato ramena se nachází ve stejných úhlových odstupech. Počet otvorů pro spojovací šrouby je normalizován v závislosti na použití příruby (průměr trubky, provozní tlak atd.).

Mezera 25 vymezená vnějším věncem 22, vnitřním věncem 21 a uvedenými rameny má charakter otvoru.

V realizační formě zobrazené na obr.4 má kontura ramen 23 tvar kruhového oblouku se středy v otvoru 24. Vnitřní věnec 21 obsahuje maticové hrdlo 26 ústící na přední stranu příruby a vymezující průchod 27 přírubou. Na opačné straně j průchod 27 lemován zaoblením 28.

Spodní část obr.4 ukazuje variantní provedení příruby 20^z, přičem v této formě provedení je modifikován pouze vnitřní věnec 21, který se takto liší od vnitřního věnce 21 příruby 20. Na jedné straně tohoto vnitřního věnce 21 je vytvořeno dvojité maticové hrdlo pomocí nákružku 21 A výmezu jícího hrdlo 21 B.

Části této příruby 20', které jsou identickéš^cást^ mi příruby 20, jsou označeny stejnými vztahovými značkami a popis těchto částí zde již nebude opakován.

Příruby 20 a 20' odpovídají, pokud jde o tvar jejich hrdla, přírubám z obr.3.

Obr.6 znázorňuje přírubu 20”, která je modifikovanou formou příruby 20 z obr.4. Tato forma provedení příruby se liší tvarem ramen 23 vymezených konturami v podstatě vedenými radiálním směrem. Ostatní části této příruby 20, které jsou identické s částmi příruby z obr.4, jsou označeny stejnými vztahovými značkami a jejich popis zde již nebude opakován.

Obr.7 ukazuje přírubu 30 představující další modifikovanou formu provedení příruby, která je tvořena vnitřním věncem 31, vnějším věncem 32 spojeným s uvedeným vnitřním věncem rameny 33, ve kterých jsou provedeny otvory 34 určené pro spojovací šrouby, a výztuhami 39., vymezujícími společně s rameny 33 a věnci 31 a 32 vybrání 35.

Uvedená příruba 30 obsahuje stejně jako v předchozím případě jednoduché maticové hrdlo 36 pro realizaci spoje (není zobrazeno). i

Příruba 40 z obr.8 je analogická s přírubou z obr.4 tvarem vnějšího věnce 42 a ramen 43 opatřených otvory 44 a vymezujících vybrání £5. Vnitřní věnec se však liší tím, že neobsahuje pouzdro , nebot tato příruba je určena pro přivaření k trubce nebo jako kontrapříruba pro trubku typu zobrazeného na obr.1 a obr.2.

Příruba 50 z obr.9 je otočnou přírubou nebo kontrapřírubou typů zobrazených na obr.1 a obr.2. Tato příruba obsahuje výztuhy 59 uspořádané mezi vnitřním věncem 51 a

- 10 vnějším věncem 52 á rameny 53, ve kterých jsou provedeny otvory 54 pro spojovací šrouby.

Vnitřní věnec 51 zde obsahuje zaoblení 51A.

Příruba 60 z obr.10 a obr.11 je charakteristická zmenšenou tloušťkou vnějšího věnce 62 a rámem 63 vzhledem k vnitřnímu věnci 61 , který na jedné straně vybíhá do nákružku 6 IB a který na druhé straně obsahuje hrdlo 61A. V tomto příkladu provedení jsou otvory pro spojovací šrouby 64 podélné, přii čemž Vybrání mezi věnci 61 a 62 a rameny 63 jsou zde označeny vztahovou značkou 65.

Podlouhlý tvar otvorů pro spojovací šrouby umožňuje další ještě významnější snížení hmotnosti příruby, přičemž toto podlouhlé provedení uvedených otvorů představuje zmenšení hmotnosti příruby o dalších asi 10 %.

Příruba duché maticové z obr.12 a obr.13 rovněž obsahuje jednohrdlo.

Tato příruba 70 se liší od předcházejících přírub zmenšením tloušťky ramen 73 spojujících vnitřní věnec 71 s vnějším věncem 72. Ramena 73 obsahují podlouhlé otvory 74, přičemž ve vnitřním věnci je provedeno hrdlo 71A.

Variantní provedení příruby 80 ilustrované řezem z obr.14 v podstatě odpovídá tvaru příruby z obr.12 a obr.13, pokud jde o zmenšenou tloušťku ramen 83 a podlouhlé otvory 84. Na jedné ze stran příruby vymezuje nákružek 81A obvodové hrdlo 81B ve vnitřním věnci 81 za vzniku dvojitého maticového hrdla.

Obr.15, obr.16 a obr.17 znázorňují variantní provedení příruby podle vynálezu tvořené přírubou 90, která je plnou přírubou sloužící například k uzavření potrubí.

Tato pří ruba 90 ob s ahu j e vn i t řn í -^věnec—9Λ,—vně ýší—-------věnec 92 a ramena 93 opatřená otvory 94 pro spojovací šrouby.

Vnitřní věnec 91 vybíhá do víka 95, které má zejména tvar vrchlíku uzavírajícího střední část příruby 90.

Obr. 15 a obr. 16 ukazují zmenšení tlouštky ramen 93 nacházejích se mezi vnějším věncem 92 a vnitřním věncem 91.

Řez podle obr.17, rovněž poskytuje představu o tvaru příruby, o její tlouštce a o tlouštce vnějšího věnce 92.

Příruby, kontrapříruby a plné příruby podle vynálezu se výhodně vyrábí z lité oceli, z litiny GS (sféroidní grafit) z hliníkové litiny nebo také kováním a řezáním.

Jakožto příklad lze uvést až dosud vyráběnou kontrapřírubu typu PN16 DN65 (nominální tlak 1,6 MPa, nominální průměr 65 mm) určenou pro elastickou nebo kompenzační spojku, která váží 2,6 kg (obrobená) a 2 kg (vykovaná). V protikladu s tím váží kontrapříruba stejného typu podle vynálezu zhotovená z litiny GS pouze 0,90 kg a stejná příruba zhotovená z hliníkové litiny váží pouze 0,34 kg.

Kromě toho umožňuje výroba 'přírub z litiny GS na některých typech zařízení dosahovat produkce 200 až 250 kusů za hodinu oproti 30 až 50 kusům za hodinu vyrobeným obráběním.

Jak již bylo uvedeno, mají vyrobené příruby kromě snížené hmotnosti a kromě toho, že jsou získány při vyšší produkční rychlosti, také znamenitou tvarovou přesnost. V důsledku toho již není zapotřebí provádět kontrolu každého

-kusu, .ani případnou korekci zjištěných nedostk-ů. Čím -jsou_______________ příruby lehčí, tím jsou nižší náklady spojené s jejich povrchovou úpravou a dopravou. Výrazné snížení výrobních nákladů 'umožňuje'výrobtí přířu& ΊΓ oblasti jejich spotřeby, které již nekonkuruje dovoz ze zemí s lacinou pracovní silou, čímž dochází k eliminaci problémů spojených s obhospodařováním zásob,sdodacími lhůtami a nejistými cenami. Příruby a kontrapříruby podle vynálezu se vyrábějí ve všech rozměrech jako volné příruby, příruby k přivaření a kontrapříruby.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY

   1. Příruba pro trubku nebo kompenzační spojku tvořená kruhovým věncem opatřeným kruhovými nebo podlouhlými otvory (64} pro spojovací šrouby, vyznačená tím, že obsahuje vnitřní věnec (21) a vnější věnec (22), spojený s uvedeným vnitřním věncem (21) rameny (23), opatřenými otvory (24) pro průchod spojovacích šroubů.
2. 2. Příruba podle nároku 1, vyznačená tím, že ramena (73) mají zmenšenou tlouštku vzhledem k alespoň jednomu z věnců (71,72).
3. 3. Příruba podle nároku 1,vyznačená tím, še otvory (64,74,84) pro spojovací šrouby jsou podlouhlé.
4. 4. Příruba podle nároku 1,vyznačená tím, že ramena (23) mají obrys ve tvaru kruhového oblouku, jehož střed se nachází ve středu otvoru (24) pro spojovací šrouby.
5. 5. Příruba podle nároku 1,vyznačená tím, že ramena (23 ) mají přímý obrys probíhající radiálně ke středu příruby.
6. 6. . Příruba podle nároku T, vy z na č e n á t ί πι , že vnitřní věnec (21 ) obsahuje na jedné straně nákružek (21 A) vytvářející strukturu dvojitého hrdla a vymezující hrdlo (21 ^ZB).
7. 7. ---------Příruba podle nároku 1, v y z n ač e n á------tím, že vnitřní věnec (61,71) obsahuje hrdlo (61A, 71A).
8. 8. Příruba podle nároku 1,vyznačená tím, že obsahuje výztuhy (39,59) spojující vnitřní věnec (31,51) s vnějším věncem (32,52) a nacházející se v intervalu mezi rameny (33,53) opatřenými otvory (34,54)pro průchod spojová cích šroubů.
9. 9. Příruba podle .nároku 1, vyznačená tím že vnitřní věnec (91) vybíhá do víka (95), majícího zejména tvar vrchlíku a vytvářejícího plnou přírubu (90).
10. 10. Příruba podle nároku 1,vyznačená tím, že je zhotovena z litiny GS nebo z hliníkové litiny nebo z lité oceli (uhlíková ocel, nerezavějící ocel).