PL217569B1 - Urządzenie do łączenia dwóch końców rur z częścią kielichową i częścią wtykową - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do łączenia dwóch końców rur z częścią kielichową i częścią wtykową

Znane jest urządzenie do łączenia dwóch końców rur z częścią kielichową i częścią wtykową, przy czym w obszarze zakładkowym część kielichowa ma co najmniej jedno, przewidziane wewnątrz, współśrodkowe wybranie, zaś część wtykowa ma co najmniej jedno, biegnące po obwodzie na powierzchni zewnętrznej wybranie i przy czym część kielichowa ma co najmniej jeden otwór w obszarze wybrania, przez który w każdy z utworzonych przez wybrania kanałów pierścieniowych można przeprowadzić co najmniej jeden elastyczny element zabezpieczający.

Urządzenia do łączenia dwóch końców rur, zwane w skrócie również złączami rurowymi, istnieją od dawna w różnorodnych wersjach. W najprostszym przypadku końce rur są zaopatrzone w kołnierze i są skręcane ze sobą za pomocą odpowiednich współosiowych otworów. Uszczelnienie odbywa się przy tym z reguły za pomocą włożonych w odpowiednie wybrania uszczelek. W niektórych zastosowaniach końce rur mają także dopasowane do siebie bezpośrednio gwinty, wobec czego rury, takie jak na przykład rury wiertnicze, mogą być bezpośrednio skręcane ze sobą.

Znane jest również stosowanie zamiast tworzących całość łańcuchów pewnej liczby pojedynczych elementów zabezpieczających dla uzyskania połączenia kształtowego, do czego używa się często małych tarcz, których średnica odpowiada średnicy pierścieniowego kanału (USA-4 052 091).

Znane jest już również zastosowanie tak zwanych złączy błyskawicznych, które można najczęściej bez narzędzia zamykać i ponownie otwierać w krótkim czasie, takie jak na przykład złącza obejmowe. Złącza takie nadają się zwłaszcza do zastosowań, w których trzeba je częściej otwierać. Do złączy błyskawicznych zaliczają się także wymienione na wstępie urządzenia, w których występuje obwodowy kanał pierścieniowy w obszarze zachodzenia na siebie części kielichowej i części wtykowej, do którego wprowadzany jest przez otwór łańcuch jako element zabezpieczający, który później wypełnia całą długość kanału pierścieniowego, aby zapewnić końcom rur wymagane osiowe utrzymywanie (DE-A1 33 24 271, DE-B1 29 02 278).

Te znane złącza łańcuchowe mają tę wadę, że zwłaszcza po dłuższym czasie użytkowania i w skrajnych warunkach, takich jak na przykład w górnictwie podziemnym - podlegają one silnemu zanieczyszczeniu i korozji, wobec czego rozłączenie połączenia poprzez wyciąganie łańcucha, zwłaszcza zaś jego ponowne zamknięcie jest możliwe tylko przy dużym nakładzie sił i środków. Wprowadzenie łańcucha na całym obwodzie złącza rurowego jest bowiem stosunkowo skomplikowane i możliwe najczęściej tylko w nowym, tzn. absolutnie czystym, stanie złącza. Pozostaje to jednak w sprzeczności z zasadniczą ideą złącza błyskawicznego. Ponadto, niekorzystne jest to, że takie złącze rurowe, które, co jest typowe w górnictwie podziemnym, jest zawarte w przewodzie, który jest w położeniu poziomym stosowany przez dłuższy czas i przy wysokich ciśnieniach, może zwłaszcza wskutek podziemnych obciążeń zginających w chodniku ulec uszkodzeniu, a nawet zniszczeniu, ponieważ poszczególne części łańcucha nie wytrzymują obciążenia punktowe spowodowanego przez takie zginania.

U podstaw wynalazku leży zatem zadanie takiego ukształtowania i rozwinięcia wymienionego na wstępie i opisanego powyżej bardziej szczegółowo urządzenia do łączenia dwóch końców rur, by wyeliminować wymienione wcześniej niedogodności, zwłaszcza zaś umożliwić szybkie łączenie, nie wychodząc poza znaną prostą budowę konstrukcyjną.

Urządzenie do łączenia dwóch końców rur z częścią kielichową i częścią wtykową, przy czym w obszarze zakładkowym część kielichowa ma co najmniej jedno, przewidziane wewnątrz, współśrodkowe wybranie, zaś część wtykowa ma co najmniej jedno, biegnące po obwodzie na powierzchni zewnętrznej wybranie i przy czym część kielichowa ma co najmniej jeden otwór w obszarze wybrania, przez który w każdy z utworzonych przez wybrania kanałów pierścieniowych można przeprowadzić co najmniej jeden elastyczny element zabezpieczający, według wynalazku charakteryzuje się tym, że element zabezpieczający ma postać podwójnego łańcucha, który ma pośrodku zamek, z którym połączone są dwa końce łańcucha o jednakowej długości, przy czym te końce łańcucha są wprowadzane przez otwór, każdy z nich w jednym kierunku obwodowego kanału pierścieniowego, ryglując ze sobą osiowo oba końce rur.

Wybrania mają wysklepiony przekrój poprzeczny i przy zamkniętym urządzeniu tworzą co najmniej jeden pierścieniowy kanał o zasadniczo kołowym przekroju poprzecznym.

PL 217 569 B1

Podwójny łańcuch ma kulkowe ogniwa albo tarczowe ogniwa, albo ogniwa w postaci cylindrycznych trzpieni.

Element zabezpieczający ma końce w postaci spiralnych sprężyn.

Zamek przy wprowadzonym elemencie zabezpieczającym wpasowuje się całkowicie w otwór części kielichowej.

Zamek ma postać złączki montażowej albo postać pętli z liny.

W obszarze każdego pierścieniowego kanału przewidziane jest co najmniej jedno gniazdo smarowe z zaworem kulkowym.

Każde gniazdo smarowe jest umieszczone naprzeciw danego otworu w odniesieniu do średnicy.

Otwór jest zakrywany klamrą sprężystą obejmującą większą część części kielichowej.

Klamra sprężysta jest umieszczona w obwodowym rowku, usytuowanym na zewnętrznej stronie części kielichowej.

Część wtykowa jest wykonana z rury stalowej i uformowana na jednym końcu rury, względnie część wtykowa jest wykonana z tworzywa sztucznego.

Elastyczny element zabezpieczający ma postać podwójnego łańcucha, który ma zamek i dwa końce, które są wprowadzane przez otwór, każdy z nich w jednym kierunku obwodowego kanału pierścieniowego, ryglując ze sobą osiowo oba końce rur, przy czym oba końce podwójnego łańcucha mają jednakową długość.

Dzięki temu element zabezpieczający nie musi być już przesuwany zupełnie przez całą długość wewnętrznego kanału pierścieniowego, lecz raczej można go „podzielić”, zaś połówki wsuwać jednocześnie naprzeciw siebie. W ten sposób droga przesuwu elementu zabezpieczającego jest podzielona na pół. Ma to tę zaletę, że przy demontażu siła rozciągająca, jaka działa na element zabezpieczający, jest wskutek podziału na pół łatwiejsza do przekształcenia, zatem nie trzeba już wyciągać całego elementu zabezpieczającego przez tuleję, co w przypadku mającego tymczasem ewentualnie miejsce odkształcenia nie byłoby już również możliwe.

Według wynalazku elastyczny element zabezpieczający ma postać podwójnego łańcucha. Pod pojęciem „podwójnego łańcucha należy rozumieć łańcuch z zamkiem i dwoma, wychodzącymi z zamka, wolnymi końcami. Przy tym oba końce podwójnego łańcucha mają jednakową długość. Geometria ogniw łańcucha jest przy tym dopasowana do poprzecznego przekroju kanału pierścieniowego.

Wybrania są wysklepione i przy zamkniętym urządzeniu tworzą kanał pierścieniowy o zasadniczo kołowym przekroju poprzecznym. Umożliwia on szczególnie proste wytwarzanie urządzenia.

Rozumie się samo przez się, że przy większych siłach ściskających zamiast łańcucha na każde połączenie można ustawić jeden za drugim dwa lub więcej łańcuchów, aby przenosić większe osiowe siły rozciągające. Poza tym urządzenie może mieć oczywiście także postać podwójnej złączki, wobec czego oba końce rur mogą być jednakowo ukształtowane, przykładowo jako część kielichowa i że podwójna złączka ma odpowiednio ukształtowane części wtykowe.

Podwójny łańcuch może być wykonany według wynalazku w różnych wariantach, tak więc może on mieć ogniwa kulkowe, ogniwa tarczowe, a także ogniwa ukształtowane w postaci cylindrycznych trzpieni.

Zamek przy wprowadzonym elemencie zabezpieczającym wpasowuje się całkowicie w otwór części kielichowej. Jest to szczególnie celowe, ponieważ otwór może być wówczas zaopatrzony w odpowiednią osłonę, aby przeciwdziałać zanieczyszczeniu wewnątrz kanału pierścieniowego.

Zamek może mieć postać złączki montażowej. Geometryczny kształt złączki montażowej może być wówczas dopasowany do geometrii w obszarze otworu kanału pierścieniowego, aby utrzymywać trwale element zabezpieczający w jego pozycji. Alternatywnie, jest jednak również możliwe, że zamek ma postać pętli z liny, przy czym usytuowanie pętli z liny jest celowo przewidziane w środku elementu zabezpieczającego.

W obszarze każdego kanału pierścieniowego przewidziane jest korzystnie co najmniej jedno gniazdo smarowe z zaworem kulkowym, które korzystnie jest umieszczone naprzeciw danego otworu w odniesieniu do średnicy. W ten sposób po wprowadzeniu elementu zabezpieczającego możliwe jest całkowite wypełnienie pierścieniowego kanału smarem stałym, aby zapobiec wnikaniu brudu lub wilgoci, dzięki czemu także po dłuższym czasie użytkowania można bez problemu usunąć element zabezpieczający.

Według następnej postaci wykonania wynalazku otwór w części kielichowej jest zakrywany obejmującą większą część części kielichowej klamrą sprężystą. Klamra sprężysta jest przy tym ko4

PL 217 569 B1 rzystnie umieszczona w obwodowym rowku, usytuowanym na zewnętrznej stronie części kielichowej, aby niezawodnie wykluczyć osiowe ześlizgiwanie się, a zatem odsłanianie otworu.

W kolejnej postaci wykonania wynalazku część wtykowa może być wykonana z rury stalowej i uformowana na jednym końcu rury. Alternatywnie, jest jednak również możliwe wykonanie części wtykowej z tworzywa sztucznego. Dobór materiału w urządzeniu według wynalazku zależeć będzie w każdym przypadku od konkretnych parametrów zastosowania.

Wynalazek jest poniżej objaśniony bardziej szczegółowo na podstawie jedynie korzystnych przykładów wykonania. Na rysunku fig. 1 przedstawia pierwszy przykład wykonania wynalazku w przekroju wzdłużnym (fig. 1A) i w przekroju poprzecznym (fig. 1B), fig. 2 - ukształtowany w postaci łańcucha element zabezpieczający według fig. 1, fig. 3 - drugi przykład wykonania wynalazku w przekroju wzdłużnym (fig. 3A) i w przekroju poprzecznym (fig. 3B), fig. 4 - ukształtowany w postaci łańcucha element zabezpieczający według fig. 3, fig. 5 - trzeci przykład wykonania wynalazku w przekroju wzdłużnym (fig. 5A) i w przekroju poprzecznym (fig. 5B), fig. 6 - ukształtowany w postaci łańcucha element zabezpieczający według fig. 5, fig. 7 - następny przykład wykonania wynalazku w przekroju wzdłużnym (fig. 7A) i w przekroju poprzecznym (fig. 7B), fig. 8 - ukształtowany w postaci łańcucha element zabezpieczający według fig. 7, fig. 9 - następny przykład wykonania wynalazku w przekroju wzdłużnym (fig. 9A) i w przekroju poprzecznym (fig. 9B), fig. 10 - ukształtowany w postaci łańcucha element zabezpieczający według fig. 9, fig. 11 - następny przykład wykonania wynalazku w przekroju wzdłużnym (fig. 11A) i w przekroju poprzecznym (fig. 11B) i fig. 12 - ukształtowany w postaci łańcucha element zabezpieczający według fig. 11.

Na rysunkach przedstawione są różne postaci wykonania urządzenia według wynalazku, przy czym w różnych postaciach wykonania jednakowe części są opatrzone jednakowymi odnośnikami.

Figura 1A przedstawia urządzenie według wynalazku w stanie zamkniętym w przekroju wzdłużnym, zaś fig. 1B urządzenie według wynalazku w przekroju poprzecznym. Dwa końce 1 i 2 rur o tej samej średnicy są tak ukształtowane, że na końcu jednego końca 1 rury przewidziana jest część kielichowa 3, zaś drugiego końca 2 rury - część wtykowa 4. W obszarze zachodzenia na siebie obu rur część kielichowa 3 ma wewnątrz współśrodkowe wybranie 5, zaś część wtykowa 4 jest na swej powierzchni zewnętrznej zaopatrzona w obwodowe wybranie 6, jak widać zwłaszcza w przekroju poprzecznym urządzenia według wynalazku według fig. 1B. Każde z obu wybrań 5 i 6 tworzy pierścieniowy kanał.

Część kielichowa 3 ma na swej górnej stronie otwór 7, przez który do każdego, utworzonego z wybrań 5 i 6, pierścieniowego kanału może zostać wprowadzony elastyczny element zabezpieczający. Uszczelnienie obu końców rur przejmuje przy tym umieszczona w rowku 8 uszczelka 9, która może mieć przykładowo postać pierścienia o przekroju kołowym.

Jako element zabezpieczający stosowany jest łańcuch 10, który w środku zawiera ukształtowany w postaci złączki montażowej 11 zamek, na którym zamocowane są dwa jednakowej długości końce łańcucha o pewnej liczbie kulkowych ogniw 12. W urządzeniu według wynalazku użyty „łańcuch podwójny można wykorzystać do zabezpieczania obu końców 1 i 2 rur tak, że oba końce łańcucha 10 można wprowadzić równocześnie w odnośne połowy kanału pierścieniowego złożonego z wybrań 5 i 6, aż w końcu złączka montażowa 11 znajdzie się w otworze 7 pierścieniowego kanału, jak wynika szczególnie wyraźnie z fig. 1B.

Naprzeciw otworu 7 w odniesieniu do średnicy, w przedstawionym przykładzie wykonania przewidziane jest gniazdo smarowe 13 z zaworem kulkowym, za pomocą którego to gniazda w pierścieniowy kanał można wciskać smar stały, aby chronić znajdujący się tam łańcuch przed brudem i korozją. Ponadto, otwór 7 jest zamknięty za pomocą klamry sprężystej 14, która otacza część kielichową 3, jak przedstawiono na fig. 1B, wobec czego również w ten sposób powstaje ochrona pierścieniowego kanału. Osiowe ześlizgiwanie się klamry sprężynowej 14 jest uniemożliwione przez odpowiednio wykonany, obwodowy rowek 15 w części kielichowej 3.

Figury 3 i 4, względnie 5 i 6, przedstawiają to samo złącze rurowe, co na figurach 1 i 2, przy czym znajdują zastosowanie jedynie różne łańcuchy 10' i 10''. W łańcuchu 10' człony 12' łańcucha mają postać tarcz. W przypadku łańcucha 10 człony 12 stanowią cylindryczne trzpienie, poza tym figury 3 do 6 odpowiadają dokładnie figurom 1 i 2.

Figury 7A, 7B oraz fig. 8 przedstawiają następny przykład wykonania urządzenia według wynalazku, przy czym stosowany jest łańcuch 10', w którym zamek ma postać pętli 11' z liny. Stosuje się tutaj znowu kulkowe człony 12 łańcucha. Nie jest pokazane, że również taki łańcuch może być wyposażony w inaczej ukształtowane ogniwa.

PL 217 569 B1

Figury 9A, 9B oraz fig. 10 przedstawiają następny przykład wykonania urządzenia według wynalazku, przy czym pierwszy koniec rury 1' ma część kielichową 3' o takiej samej średnicy zewnętrznej jak rura, zaś drugi koniec 2 rury ma część wtykową 4' znowu o takiej samej średnicy zewnętrznej. W ten sposób osiąga się szczególnie kompaktowe złącze rurowe, które nadaje się do stosowania zwłaszcza do rur niskociśnieniowych o dużym obciążeniu mechanicznym w ciasnej przestrzeni, jak ma to miejsce przykładowo w górnictwie podziemnym. Gniazdo smarowe 13 z zaworem kulkowym i klamra sprężysta 14 wystają tutaj tylko minimalnie, w związku z czym złącze rurowe jest w dużym stopniu niewrażliwe na zewnętrzne oddziaływania mechaniczne.

Ponadto, figury 11A, 11B oraz fig. 12 przedstawiają postać wykonania urządzenia według wynalazku, w której końce 1'' i 2'' są tak skonstruowane za pomocą odpowiednio ukształtowanej części kielichowej 3'', względnie części wtykowej 4'', że wewnętrzny przekrój rury w obszarze złącza rurowego pozostaje stały. Takie wykonanie nadaje się zwłaszcza dla rur, które trzeba regularnie czyścić wewnątrz, ponieważ złącze rurowe nie stanowi tutaj zwężenia, co pozwala na bezproblemowe czyszczenie przewodu z użyciem specjalnego elementu przewężonego w celu pokonywania zakrętów (niem. molch).

Wreszcie należy zauważyć, że także wówczas, gdy przedstawione przykłady wykonania ukazują dwa końce rur z częścią kielichową i częścią wtykową, wynalazkiem objęte są również takie złącza rurowe, w których końce rur są ukształtowane identycznie i gdzie złączka dwustronna z podwójną liczbą łańcuchów odpowiada za wymagane połączenie kształtowe. Ponadto, w równoległych pierścieniowych kanałach może występować również kilka łańcuchów, aby przenosić odpowiednio większe siły rozciągające, nawet jeżeli nie jest to przedstawione na rysunku.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do łączenia dwóch końców (1, 1', 1, 2, 2', 2) rur z częścią kielichową (3, 3', 3) i częścią wtykową (4, 4', 4), przy czym w obszarze zakładkowym część kielichowa (3, 3', 3) ma co najmniej jedno, przewidziane wewnątrz, współśrodkowe wybranie (5), zaś część wtykowa (4, 4', 4) ma co najmniej jedno, biegnące po obwodzie na powierzchni zewnętrznej wybranie (6) i przy czym część kielichowa (3, 3', 3) ma co najmniej jeden otwór (7) w obszarze wybrania (5), przez który w każdy z utworzonych przez wybrania (5, 6) kanałów pierścieniowych można przeprowadzić co najmniej jeden elastyczny element zabezpieczający, znamienne tym, że element zabezpieczający ma postać podwójnego łańcucha (10, 10', 10, 10'), który ma pośrodku zamek, z którym połączone są dwa końce łańcucha o jednakowej długości, przy czym te końce łańcucha są wprowadzane przez otwór (7), każdy z nich w jednym kierunku obwodowego kanału pierścieniowego, ryglując ze sobą osiowo oba końce (1, 1', 1, 2, 2', 2) rur.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wybrania (5, 6) mają wysklepiony przekrój poprzeczny i przy zamkniętym urządzeniu tworzą co najmniej jeden pierścieniowy kanał o zasadniczo kołowym przekroju poprzecznym.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podwójny łańcuch (10, 10', 10, 10') ma kulkowe ogniwa (12, 12', 12).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podwójny łańcuch (10, 10', 10, 10') ma tarczowe ogniwa (12').
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że podwójny łańcuch (10, 10', 10, 10') ma ogniwa (12) w postaci cylindrycznych trzpieni.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że element zabezpieczający ma końce w postaci spiralnych sprężyn.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zamek przy wprowadzonym elemencie zabezpieczającym wpasowuje się całkowicie w otwór (7) części kielichowej (3, 3', 3).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zamek ma postać złączki montażowej (11, 11).
9. 9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że zamek ma postać pętli (11') z liny.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w obszarze każdego pierścieniowego kanału przewidziane jest co najmniej jedno gniazdo smarowe (13) z zaworem kulkowym.
11. 11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że każde gniazdo smarowe (13) jest umieszczone naprzeciw danego otworu (7) w odniesieniu do średnicy.

    PL 217 569 B1
12. 12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór (7) jest zakrywany klamrą sprężystą (14) obejmującą większą część części kielichowej (3, 3', 3).
13. 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że klamra sprężysta (14) jest umieszczona w obwodowym rowku (15), usytuowanym na zewnętrznej stronie części kielichowej (3, 3', 3).
14. 14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że część wtykowa (4, 4', 4) jest wykonana z rury stalowej i uformowana na jednym końcu (1, 1', 1) rury.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 1 albo 14, znamienne tym, że część wtykowa jest wykonana z tworzywa sztucznego.