PL204712B1 - Złączka zagniatana - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest złączka rurowa zagniatana, do wytwarzania nierozłącznego, szczelnego połączenia rur gładkich.

Z opisu DE 101 18 956 C1 znana jest złączka rurowa zgniatana, do wytwarzania nierozłącznego, szczelnego połączenia rury gładkiej, z co najmniej jednym odcinkiem, ukształtowanym w rodzaju kielicha i z co najmniej jednym pierścieniowym zgrubieniem, umieszczonym w przybliżeniu od strony końca odcinka kielicha, który ustala co najmniej jeden pierścieniowy, gumowo-elastyczny element uszczelniający.

Również w opisie DE 197 22 935 C1 jest przedstawiona taka złączka rurowa zagniatana. Uszczelnienie rury gładkiej, wsuwanej w złączkę, uzyskuje się dzięki temu, że wskutek plastycznego odkształcenia końca złączki zagniatanej, ukształtowanego w rodzaju wywiniętego obrzeża, zostaje elastycznie tak odkształcony pierścień uszczelniający, że na określonej części obwodu przekroju poprzecznego przylega liniowo i/lub powierzchniowo do otaczającego go wywiniętego obrzeża i rury. W celu przyjmowania sił wzdłużnych, występujących w przypadku odpowiedniego ciśnienia wewnętrznego, razem z rurą zostaje plastycznie odkształcony przylegający do obrzeż a odcinek złączki, ukształtowany cylindrycznie lub w postaci torusa.

Po wytworzeniu zagniatanego złącza rurowego przeprowadza się próbę ciśnieniową, w celu wykrycia ewentualnego przecieku w obszarze połączenia. W tym celu zazwyczaj złączka, to znaczy jej pierścieniowe zgrubienie, albo pierścień uszczelniający są tak ukształtowane żeby w stanie nie ściśniętym były nieszczelne. Uzyskuje się to za pomocą odpowiedniego zwymiarowania pierścienia uszczelniającego i/lub pierścieniowego zgrubienia, względnie za pomocą ukształtowania powierzchni pierścienia uszczelniającego.

Przykładowo, w opisie DE 101 18 956 C1 zaproponowano zaopatrzenie pierścienia uszczelniającego lub elementu uszczelniającego w dużą ilość niewielkich, odstających występów, dzięki czemu powierzchnia górna elementu uszczelniającego, w stanie nie ściśniętym, przylega jedynie częściowo do ścianek rury gładkiej, wsuniętej do zagniatanej złączki. Tak więc w stanie nie ściśniętym pierścień uszczelniający jest dla cieczy przepuszczalny w kierunku osiowym.

Niedogodnością jest to, że istnieje niebezpieczeństwo, że podczas wsuwania rury gładkiej oderwą się lub zostaną naruszone drobne występy na powierzchni zewnętrznej elementu uszczelniającego.

W opisie DE 197 22 935 C1 jest przedstawione podobne rozwią zanie. Element uszczelniają cy jest zaopatrzony w szereg odcinków, umieszczonych w kierunku obwodowym, które posiadają, odbiegający od wyjściowego przekroju poprzecznego, przekrój poprzeczny w postaci wybrzuszenia, rozciągającego się na obwodzie i w płaszczyźnie przekroju poprzecznego, oraz wybranie, zwrócone do wsuniętej rury gładkiej, rozciągające się promieniowo do przekroju poprzecznego elementu uszczelniającego, przy czym w porównaniu do wyjściowego przekroju poprzecznego, objętość wybrzuszenia ma co najmniej taką wielkość, jak brakująca do wyjściowego przekroju poprzecznego objętość wybrania, przy czym przed ściśnięciem, patrząc w przekroju poprzecznym, wybranie elementu uszczelniającego tworzy otwór przelotowy w kierunku osiowym.

Element uszczelniający według tego rozwiązania wymaga stosunkowo dużych nakładów podczas wytwarzania, jak i najdokładniejszego zachowania tolerancji wykonawczych.

Z opisu DE 298 13 935 znane jest nierozłączalne połączenie zagniatane, utworzone przez odkształcenie na zimno, pomiędzy złączką rurową a końcem metalowej rury gładkiej, wprowadzonym do kielicha złączki, przy czym kielich posiada, otwarty do przestrzeni wewnętrznej, pierścieniowy rowek przyjmujący dla pierścienia uszczelniającego. Gumowo-elastyczny element uszczelniający posiada co najmniej jedno zgrubienie, które przechodzi w przerwanie. Przerwanie, po odkształceniu na zimno kielicha i końca rury jest zamykane gazo- lub cieczoszczelnie przez narzędzie ściskające.

Przerwaniu jest przyporządkowane zgrubienie materiałowe na obwodzie zewnętrznym pierścienia uszczelniającego tak, że przy wsuwaniu końca rury gładkiej w kielich istnieje niebezpieczeństwo, że przerwanie zostanie tak przekręcone, że ono, zwłaszcza z powodu niedokładności wykonawczych pierścienia uszczelniającego zostanie zamknięte.

Zadaniem wynalazku jest takie ulepszenie złączki zagniatanej, aby zostały wyeliminowane opisane powyżej niedogodności, a powierzchnia przylegania do rury gładkiej i pierścieniowego zgrubienia była tak ukształtowana, żeby przy wsuwaniu końca rury gładkiej położenie i działanie miejsca przeciekowego nie było zakłócone.

PL 204 712 B1

Według wynalazku zadanie to w odniesieniu do jednego przykładu wykonania zostało rozwiązane dzięki temu, że co najmniej na pewnych obszarach powierzchni elementu uszczelniającego są wykonane kanały, ukształtowane w postaci korytka, które w stanie nie ściśniętym elementu uszczelniającego są połączone ze sobą, tworząc rodzaj labiryntu, przy czym przerwane przez kanały powierzchnie uszczelniające w stanie ściśniętym, są dociśnięte do siebie i zamykają kanały.

Korzystnie powierzchnie uszczelniające tworzą największą część powierzchni elementu uszczelniającego.

Zadanie w odniesieniu do drugiego przykładu wykonania zostało rozwiązane dzięki temu, że element uszczelniający na swoim obwodzie posiada jednakowy, nie obrotowo-symetryczny przekrój poprzeczny, który na obwodzie elementu uszczelniającego, w odniesieniu do osi symetrii przebiegającej przez geometryczny punkt ciężkości przekroju poprzecznego, przyjmuje różne położenia kątowe.

Korzystnie element uszczelniający posiada wielokątny przekrój poprzeczny, który na obwodzie elementu uszczelniającego jest skręcony sam w sobie, względnie element uszczelniający posiada eliptyczny przekrój poprzeczny.

Zaletą wynalazku jest uzyskanie złączki zagniatanej, która jest łatwo wytwarzana i jednocześnie zapewnia właściwe, pewne szczelne przyłączenie rury gładkiej. Zastosowane elementy uszczelniające podczas wsuwania rury gładkiej nie podlegają żadnemu uszkodzeniu i po ściśnięciu złączki całkowicie szczelnie wypełniają przestrzeń pomiędzy pierścieniowym zgrubieniem a rurą gładką.

Przy doborze przekroju poprzecznego elementu uszczelniającego do danej złączki istnieje stosunkowo duża swoboda, co jest korzystne również z punktu widzenia techniki wytwarzania.

Przykładowo, element uszczelniający może posiadać wielokątny przekrój poprzeczny, który na przebiegu elementu uszczelniającego jest skręcony sam w sobie. Alternatywnie, element uszczelniający może posiadać eliptyczny przekrój poprzeczny, który oczywiście również jest skręcony w sobie w kierunku obwodowym przekroju.

W rozumieniu wedł ug wynalazku, poję cie „skrę cony” nie oznacza, ż e gię tki przewód uszczelniający jest skręcony sam w sobie, lecz raczej to, że element uszczelniający w położeniu wolnym od naprężenia i nie sprasowanym posiada wyżej opisaną geometrię.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w kilku przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia złącze rurowe w schematycznym przekroju poprzecznym, fig. 2 - złącze rurowe w alternatywnej postaci wykonania w widoku schematycznym, fig. 3 - pierwszą postać wykonania elementu uszczelniającego w widoku perspektywicznym, fig. 3a - dwa elementy uszczelniające w przekroju, z różnie usytuowanymi powierzchniami uszczelniającymi, utworzonymi przez zamknięte kanały, fig. 4 - element uszczelniający według drugiej postaci wykonania wynalazku, w perspektywicznym widoku z góry, fig. 5 - element uszczelniający według fig. 4, w perspektywicznym widoku z boku, fig. 5a - element uszczelniający według fig. 5 w przekroju z powierzchniami uszczelniającymi, utworzonymi przez zamknięte kanały, fig. 6 - element uszczelniający według trzeciej postaci wykonania wynalazku, w perspektywicznym widoku z góry, fig. 7 - element uszczelniający według fig. 6, w widoku z boku, fig. 8 - schematycznie element uszczelniający według wynalazku zgodnie z czwartą postacią wykonania, częściowo w przekroju, fig. 9 - schematycznie, element uszczelniający według piątej postaci wykonania wynalazku, częściowo w przekroju, a fig. 10 - element uszczelniający według fig. 9, częściowo w przekroju i w widoku z boku.

Na fig. 1 i 2 przedstawione jest w przekroju wzdłużnym złącze rurowe 1 ze złączką zagniataną 2 według wynalazku. Złączka zagniatana 2 posiada ukształtowany w rodzaju kielicha obszar 3, który jest cylindryczny lub w postaci torusa, w zależności od tego, czy chodzi o element łukowy, czy też o złączkę prostoliniową. W obszarze 3 złączka zagniatana 2 posiada obwodowe pierścieniowe zgrubienie 4, które ustala pierścieniowy element uszczelniający 5 z materiału gumowo-elastycznego. W złączkę zagniataną 2 jest wsunięty aż do ogranicznika ruchu 7 koniec rury gładkiej 6. Ogranicznik ruchu 7 może być utworzony za pomocą zwężenia przekroju poprzecznego obszaru 3, ukształtowanego w rodzaju kielicha, albo za pomocą pojedynczych występów, wystających do jego wewnętrznego przekroju poprzecznego. W przypadku złączy rurowych 1, przedstawionych na fig. 1 i 2, ogranicznik ruchu 7 jest utworzony za pomocą zwężenia przekroju poprzecznego obszaru 3, ukształtowanego w rodzaju kielicha.

Złączki zagniatane 2 według fig. 1 i 2 różnią się od siebie tym, że w przypadku przykładu wykonania, przedstawionego na fig. 1, pierścieniowe zgrubienie 4 jest usytuowane w odstępie od końca obszaru 3, a w przypadku przykładu wykonania, przedstawionego na fig. 2, pierścieniowe zgrubienie 4 jest usytuowane na końcu obszaru 3.

PL 204 712 B1

Na fig. 1 i 2 złącze rurowe 2 przedstawione jest w stanie nie ściśniętym. Zazwyczaj ukształtowany w rodzaju wywiniętego obrzeża obszar złączki zagniatanej 2, to znaczy jego pierścieniowe zgrubienie 4 i przylegający do niego bezpośrednio obszar korpusu złączki, są ściskane za pomocą przyrządu do zagniatania, posiadającego szczęki zaciskowe. Przy tym element uszczelniający 5 zostaje ściśnięty promieniowo, dzięki czemu przylega on liniowo do ścianek zewnętrznych rury gładkiej 6. Również w stanie nie ściśniętym złączki zagniatanej 2, element uszczelniający 5 może przylegać do ścianek zewnętrznych rury gładkiej 6.

Podczas prób ciśnieniowych złącza rurowego nawet w przypadku nie ściśniętego złącza rurowego może nie występować pożądany przeciek, który jak już opisano, jest wykorzystywany do wykrywania ewentualnie nie połączonych zaciskowo złączy rurowych 1. Jest to istotne, ponieważ przeciek może dopiero ujawnić się w przypadku uderzeniowego obciążenia ciśnieniem w przewodzie, które przykładowo w przypadku zastosowania jednoręcznych dźwigniowych armatur mieszających jest stosunkowo wysokie.

Aby temu zapobiec, element uszczelniający 5 jest tak ukształtowany, że w nie ściśniętym złączu rurowym 1 zapewnia osiowe przejście, na przykład dla cieczy, pomiędzy elementem uszczelniającym 5 a zewnę trzną ś cianką rury gł adkiej 6.

Ukształtowanie elementu uszczelniającego 5 jest uwidocznione na fig. 3 - 10.

Na fig. 3 przedstawiony jest pierwsza odmiana elementu uszczelniającego 5, w której na powierzchni uszczelniającej 8 elementu uszczelniającego 5, podobnej do profilu opony, są utworzone kanały 9, w postaci korytka, ukształtowane w rodzaju labiryntu, które w stanie ściśnięcia złącza rurowego 1 są dociskane do siebie i tym samym zostają zamknięte. W stanie nie ściśniętym, kanały 9 tworzą osiowe przejścia między ścianką zewnętrzną wsuniętej rury gładkiej 6 a elementem uszczelniającym 5.

Gdy złącze rurowe 1 zostanie ściśnięte, wówczas element uszczelniający 5 jest tak ściskany promieniowo, że kanały 9 zostają zamknięte i powstają zwarte powierzchnie uszczelniające 8, jak to jest widoczne z fig. 3a, które tworzą największą część powierzchni uszczelniającej elementu uszczelniającego 5.

Na fig. 4 i 5 przedstawiona jest druga odmiana elementu uszczelniającego 5, w której kanały 9 przechodzą przez powierzchnie uszczelniające 8 jedynie na części obwodu. W tym przypadku, kanały 9 nie są wykonane na całej powierzchni elementu uszczelniającego 5, przylegającej w położeniu wbudowania do ścianki zewnętrznej rury gładkiej 6, to znaczy są skierowane promieniowo do wewnątrz.

Fig. 5a przedstawia podobnie do fig. 3a w jaki sposób kanały 9 podczas promieniowego ściskania elementu uszczelniającego 5 zostały zamknięte, dzięki czemu została utworzona zwarta powierzchnia uszczelniająca 8.

Alternatywnie do tego, element uszczelniający 5 może być ukształtowany w sposób przedstawiony na fig. 6 i 7. Element uszczelniający 5 jest ukształtowany jako elastyczny przewód uszczelniający o okrągłym przekroju poprzecznym, przy czym w odstępie kątowym wynoszącym 120°, na obwodzie elementu uszczelniającego 5 umieszczone są zgrubienia 10 w postaci torusa, przez które przechodzą odpowiednio osiowo otwory 11. W tym przypadku, „osiowo” oznacza w kierunku wzdłużnego umieszczenia złączki zagniatanej 2, to znaczy, że w tym kierunku utworzone są osiowe przejścia, które w położeniu ściśniętym zostają zamknięte, z powodu zmniejszenia objętości w obszarze zgrubień 10.

Inna odmiana elementu uszczelniającego 5 jest przedstawiona na fig. 8, 9 i 10. Element uszczelniający 5 na całym swoim obwodzie posiada taki sam przekrój poprzeczny.

W przypadku fig. 8 jest to oś mioką tny przekrój poprzeczny, jak jest to widoczne z widoku przekroju poprzecznego VIII. Ten przekrój poprzeczny, nie obrotowo-symetryczny w odniesieniu do osi symetrii, rozciągającej się w kierunku obwodowym elementu uszczelniającego 5, jest sam w sobie skręcony. Tym samym w stanie nie ściśniętym, pomiędzy pierścieniowym zgrubieniem 4 a elementem uszczelniającym 5 (fig. 1 i 2) powstają wnęki, które zostają także utworzone pomiędzy elementem uszczelniającym 5 a powierzchnią zewnętrzną rury gładkiej 6.

Jak to już wspomniano powyżej, element uszczelniający 5 nie jest skręcony sam w sobie pod wpływem naprężenia, lecz w położeniu odprężonym i nie ściśniętym zachowuje swój kształt, jak jest to przedstawione na fig. 5.

Odmienne rozwiązanie wobec opisanych powyżej jest przedstawione na fig. 9 i 10. Również w tym przypadku element uszczelniający 5 na całym swoim obwodzie posiada taki sam przekrój, który w odniesieniu do osi symetrii przebiegającej przez geometryczny punkt ciężkości przekroju poprzecznego,

PL 204 712 B1 względnie w odniesieniu do obwodowej osi elementu uszczelniającego 5, w pewnych obszarach przyjmuje inne położenie kątowe.

W przedstawionym przyk ł adzie wykonania, przekrój poprzeczny ma kształ t eliptyczny, a element uszczelniający 5 jest podzielony na obwodzie na osiem segmentów łukowych, przy czym w każdym z segmentów łukowych przekrój poprzeczny elementu uszczelniającego 5 jest przekręcony odpowiednio o 90°.

Claims (5)

1. Złączka zagniatana, do wytwarzania nierozłącznego, szczelnego połączenia rur gładkich, z co najmniej jednym odcinkiem, ukształ towanym w rodzaju kielicha i z co najmniej jednym pierś cieniowym zgrubieniem, umieszczonym w przybliżeniu od strony końca odcinka kielicha, który ustala co najmniej jeden pierścieniowy, gumowo-elastyczny element uszczelniający, znamienna tym, że co najmniej na pewnych obszarach powierzchni elementu uszczelniającego (5) są wykonane kanały (9), ukształtowane w postaci korytka, które w stanie nie ściśniętym elementu uszczelniającego (5) są połączone ze sobą, tworząc rodzaj labiryntu, przy czym przerwane przez kanały (9) powierzchnie uszczelniające (8) w stanie ściśniętym, są dociśnięte do siebie i zamykają kanały (9).

2. Złączka według zastrz. 1, znamienna tym, że powierzchnie uszczelniające (8) tworzą największą część powierzchni elementu uszczelniającego (5).

3. Złączka zagniatana, do wytwarzania nierozłącznego, szczelnego połączenia rur gładkich, z co najmniej jednym odcinkiem, ukształtowanym w rodzaju kielicha i z co najmniej jednym pierścieniowym zgrubieniem, umieszczonym w przybliżeniu od strony końca odcinka kielicha, który ustala co najmniej jeden pierścieniowy, gumowo-elastyczny element uszczelniający, znamienna tym, że element uszczelniający (5) na swoim obwodzie posiada jednakowy, nie obrotowo-symetryczny przekrój poprzeczny, który na obwodzie elementu uszczelniającego (5) posiada w odniesieniu do osi symetrii przebiegającej przez geometryczny punkt ciężkości przekroju poprzecznego przyjmuje różne położenia kątowe.

4. Złączka według zastrz. 3, znamienna tym, że element uszczelniający (5) posiada wielokątny przekrój poprzeczny, który na przebiegu elementu uszczelniającego jest skręcony sam w sobie.

5. Złączka według zastrz. 3, znamienna tym, że element uszczelniający (5) posiada eliptyczny przekrój poprzeczny.