PL228275B1 - Sposób łaczenia rur - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 413210 (51) Int CI.

F16L 13/14 (2006.01) F16L 13/16 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 21.07.2015 (54)

Sposób łączenia rur

	(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	ERPLAST SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Bydgoszcz, PL
30.01.2017 BUP 03/17	(72) Twórca(y) wynalazku:
	JAKUB RYMER, Bydgoszcz, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.03.2018 WUP 03/18	(74) Pełnomocnik:
	rzecz, pat. Piotr Jankowski

m rCM co

CM

CM

Q_

PL 228 275 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem rozwiązania według wynalazku jest sposób niskotemperaturowego łączenia rur zwłaszcza ocynkowanych, wykorzystywany do bezodpadowego łączenia słupków i konstrukcji wsporczych do montażu znaków i tablic drogowych, drogowych barier ochronnych, poręczy i wszystkich innych elementów wykonanych z profili o przekroju kołowym a spełniających określone wymagania wytrzymałościowe.

Znane są tradycyjne metody łączenia rur polegające między innymi na wysokotemperaturowym procesie łączenia odcinków rur ze sobą poprzez, spawanie lub zgrzewanie, które niestety w przypadku łączenia rur ocynkowanych przeznaczonych na słupki drogowe powodują w miejscu spawu osłabienie materiałowe oraz zniszczenie warstwy cynku powodując w efekcie korozję łączonych elementów.

Znane są również metody polegają na stosowaniu obejm, złączek kształtek itp., jednakże nie zapewniają one trwałego i bezpiecznego połączenia.

Z opisu PL 312037 znane jest połączenie rur ciepłowniczych które zawiera prefabrykowane, izolowane rurowe elementy (2, 4), które są otoczone od zewnątrz tuleją uszczelniającą (16). Tuleja (16) jest zamocowana pomiędzy zwężonymi końcami (12) zewnętrznej rury osłono wej (10), otaczającej rurowe elementy (2, 4).

Z patentu PL znany Jest Sposób łączenia rur powlekanych, w którym Dwie zewnętrzne rury stalowe (16, 16A) wyłożone są rurami powlekającymi (18, 18A) z odpornego na korozję, ściśliwego tworzywa sztucznego, które są nieco krótsze od rur zewnętrznych, tworząc przy obu końcach (24, 24A) pierścieniowe wgłębienie lub wcięcia (24, 24A). Rurowy element łączący (2) z podatnego, odkształcanego plastycznie, odpornego na korozję materiału, np. mosiądzu lub stali nierdzewnej, ma dwie rurowe końcówki (4, 6), rozciągające się w przeciwnych kierunkach od pośredniej części rurowej (8) której zewnętrzna średnica jest większa niż zewnętrzna średnica końcówek, jak również wewnętrzna średnica jest większa niż wewnętrzna średnica końcówek. Końcówki te otoczone są żeberkami (12). Każdą rurę zewnętrzną nakłada się na odpowiednie końcówki, przy czym część pośrednia wchodzi w połączone wcięcia. Od wewnątrz rury stosuje się rozszerzające się narzędzie, które rozszerza końcówki i dociska rury powlekające do rur zewnętrznych, ściskając je o 8%+30%. Przylegające końce rur (20, 20A) spawa się spoiną (28). Element łączący zachowuje ciągłość wewnętrznej powłoki, odpornej na korozję, na obszarze połączenia rur.

W brytyjskim opisie patentowym GB 2298258 ujawniono sposób łączenia powlekanych rur stalowych, w którym do końcówek rur przyłącza się rurowy, metalowy łącznik. Każdy łącznik mą powierzchnię zewnętrzną z metalu odpornego na korozję, która sięga, aż do wolnego końca łącznika. Na wewnętrznej powierzchni łącznika znajdują się rowki oddzielone ząbkami. Rury wykłada się termoplastyczną powłoką którą dociska się, za pomocą, włożonego do rury pierścienia, do łącznika, wciskając powlokę w znajdujące się na łączniku rowki, zaś łączniki się spawa.

Inny sposób opisano we francuskim opisie patentowym nr 2537244. Jest to sposób wykonania szczelnego złącza dwóch spawanych rur metalowych. Stosuje się w nim zewnętrzny pierścień i wewnętrzny pierścień, który zostaje przyspawany spawaniem wybuchowym. Celem wynalazku jest opracowanie sposobu, który umożliwia stworzenie odpornej na korozję bariery od wewnętrznej strony na obszarze złącza dwóch przyległych rur, z których obie powleczone są odpornym na korozję tworzywem sztucznym.

Sposób według wynalazku ma na celu rozłączne i/lub nierozłączne połączenie profili o przekroju kołowym bez ingerencji w strukturę powierzchni i materiału łączonych profili.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób trwałego łączenia rur oraz odcinków rur o dowolnych średnicach, korzystnie średnicach elementów drogowych 1-5”, polegający na łączeniu dwóch odcinków rur za pomocą korzystnie prasy zaciskowej, szczękowej poprzez plastyczne odkształcenie końcówki pierwszej rury do średnicy wewnętrznej drugiej rury, umożliwiającej włożenie jej do środka drugiej łączonej rury a następnie połączenie tak spasowanych ciasno rur poprzez zaciśnięcie określonego odcinka rury zewnętrznej z odcinkiem łączonej rury, przy czym zacisk realizowany jest do uzyskania całkowitego przylegania płaszczyzn obu rur na całym odcinku łączenia, tworząc w ten sposób, sztywne, szczelne i trwałe połączenie bez konieczności jakiejkolwiek ingerencji w łączone materiały tj. bez osłabiania struktury materiału oraz bez uszkodzenia zewnętrznych warstw ochronnych /np. warstwy o cynku/ i struktury łączonych materiałów, dzięki czemu połączone w ten sposób elementy przenoszą obciążenia sił we wszystkich kierunkach.

PL 228 275 B1

W pierwszym etapie łączenia dwóch elementów rur 1 i 2, w pierwszej kolejności odkształca się plastyczne koniec elementu 2, poprzez przewężenie rury o długości L1, średnicy 02 i grubości ścianki - G, na odcinku długości L2, przy pomocy prasy zaciskowej o sile nacisku 1500-3000 kN, przy czym długość odkształcanego odcinka L2 stanowi 1/20 - 1/40 długości odcinka L1, zaś średnica 02 elementu 2 odkształcana jest o grubość ścianki G + 1 mm, do średnicy wewnętrznej elementu 1,02-1 mm, kolejno element 1 pasowany jest ciasno z elementem 2, poprzez umieszczenie odkształconego odc inka L2 w średnicy wewnętrznej 02 elementu 1, zaś po spasowaniu obu elementów, zewnętrzny element 1 poddaje się na długości L3 > L2 odkształceniu poprzez przewężenie na prasie zaciskowej szczękowej z siłą 1500-3000 kN, o wartość G, do średnicy do średnicy 03, wynikiem czego uzyskuje się całkowite przyleganie powierzchni łączenia elementów L2, a w efekcie sztywne i szczelne połączenie bez konieczności wykonywania dodatkowych operacji i ingerencji w powierzchnie i strukturę łączonych elementów.

Połączenie wg wynalazku charakteryzuje zachowanie własności antykorozyjnych łączonych materiałów, tj. podczas łączenia nie ulegają zniszczeniu warstwy ochronne łączonych materiałów. Połączenie rur cynkowych wg wynalazku bez stosowania procesu spawania nie osłabia łączonego materiału, oraz nie niszczy warstwy cynku, zachowując przez to właściwości ochronne łączonych materiałów. Ponadto połączenie jest trwałe i estetyczne.

W wyniku przeprowadzonych badań na zginanie dla słupków drogowych łączonych metodą zaciskową stwierdzono iż połączenie jest bardzo trwałe, nie ulega uszkodzeniu (rura została uszkodzona poza miejscem łączenia).

Łączenie zaciskowe wg wynalazku umożliwia produkcję słupków praktycznie bezodpadowo co przyczynia do zmniejszenia zużycia materiałów a poprzez wyeliminowanie procesu spawania przy łączeniu zmniejszamy emisję gazów do atmosfery, oraz chronimy pracowników przed trującymi związkami cynku wydzielającymi się podczas procesu.

Sposób łączenia wg wynalazku może być wykorzystywany przy łączeniu słupków, elementów barier, poręczy i innych elementów tzw małej architektury.

Sposób wg wynalazku przedstawiony został na załączonym materiale ilustracyjnym na którym Fig. 1, 2 przedstawia elementy w widoku czołowym Fig. 2-4 etapy sposobu łączenia elementów w przekroju poprzecznym, Fig. 5-7 w przekroju wzdłużnym.

Sposób według wynalazku przedstawiono bliżej na załączonych przykładach

Sposób 1

W pierwszym etapie łączenia dwóch rur 1 i 2, o średnicy zewnętrznej 01,5”=63 mm, w pierwszej kolejności odkształca się plastyczne koniec rury 2, poprzez przewężenie na odcinku o długości L2=110 mm przy pomocy prasy zaciskowej szczękowej o sile nacisku 2000 kN, przy czym długość odkształcanego odcinka L2 stanowi 1/20 długości odcinka L1, zaś średnica zewnętrzna 01 elementu 2, odkształcana jest o wartość G która stanowi grubość ścianki elementów 1,2 i wynosi 2,9 mm + 1 mm, do średnicy wewnętrznej elementu 1 - 02= 60,1 - 1 mm, kolejno element 1 pasowany jest ciasno z elementem 2, poprzez umieszczenie odkształconego odcinka L2 w średnicy wewnętrznej 02 elementu 1, i następnie na długości L3 = L2 odkształcany jest poprzez przewężenie na prasie zaciskowej szczękowej z siłą 2000 kN, o wartość G, do średnicy 03=57,18, wynikiem czego uzyskuje się przyleganie powierzchni wewnętrznej elementu 1 i zewnętrznej elementu 2 na długości L3.

Sposób 2

W pierwszym etapie łączenia dwóch rur 1 i 2, o średnicy 2” w pierwszej kolejności odkształca się plastyczne koniec rury 2, poprzez przewężenie o długości L1 na odcinku długości L2, przy pomocy prasy zaciskowej szczękowej o sile nacisku 1500 kN, przy czym długość odkształcanego odcinka L2 stanowi 1/35 długości L1, zaś średnica zewnętrzna 01 elementu 2 odkształcana jest o grubość G ścianki elementu 1,2 + 1 mm, do średnicy wewnętrznej elementu 2, 02 - 1 mm, kolejno element 1, pasowany jest ciasno z elementem 2 poprzez umieszczenie odkształconego odcinka L2 w średnicy wewnętrznej 02 elementu 1, kolejno zewnętrzny element 1 poddaje się na długości L3 > L2 odkształceniu poprzez przewężenie na prasie zaciskowej szczękowej z siłą 3000 kN, o wartość G, do średnicy 03, wynikiem czego uzyskuje się przyleganie powierzchni łączenia wewnętrznej elementu, 1 i zewnętrznej elementu 2, na długości L3.

Sposób 3

W pierwszym etapie łączenia dwóch rur 1 i 2, o średnicy 3” w pierwszej kolejności odkształca się plastyczne koniec rury 2 poprzez przewężenie o długości L1 na odcinku długości L2, przy pomocy prasy zaciskowej szczękowej o sile nacisku 1500 kN, przy czym długość odkształcanego odcinka L2

PL 228 275 B1 stanowi 1/40 długości L1, zaś średnica zewnętrzna 01 elementu 2 odkształcana jest o grubość G ścianki elementu 1,2 +1 mm, do średnicy wewnętrznej elementu 2, 02 - 1 mm, kolejno element 1 pasowany jest ciasno z elementem 2 poprzez umieszczenie odkształconego odcinka L2 w średnicy wewnętrznej 02 elementu 1, kolejno zewnętrzny element 1 poddaje się na długości L3 = L2 odkształceniu poprzez przewężenie na prasie zaciskowej szczękowej z siłą 3000 kN, o wartość G, do średnicy 03 wynikiem czego uzyskuje się przyleganie powierzchni łączenia wewnętrznej elementu 1 i zewnętrznej elementu 2, na długości L3.

Claims (1)

1. Sposób łączenia rur, znamienny tym, że w pierwszej kolejności odkształca się plastyczne poprzez przewężenie element 2 o średnicy 02 i długości L1 na odcinku o długości L2, przy pomocy prasy o sile nacisku 1500-3000 kN, przy czym długość odkształcanego odcinka L2 stanowi 1/20-40 długości 11, zaś średnica zewnętrzna 01 elementu 2 odkształcana jest o grubość G - ścianki elementu 1,2 + 1 mm, do średnicy wewnętrznej elementu 2, 02-1 mm, kolejno element 1 pasowany jest ciasno z elementem 2, poprzez umieszczenie odkształconego odcinka L2 w średnicy wewnętrznej 02 elementu 1, następnie element 1 na długości L3 > L2 przewęża się z siłą 1500-3000 kN, o wartość G, do średnicy 03.

PL 228 275 B1