УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ВОЗДУХОВОДА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха, и предназначена для соединения секций воздуховодов, выполненных из листовой стали, преимущественно круглых, спирально-навивных.
Уровень техники
Известно стыковое соединение между двумя участками круглых, овальных и прямоугольных воздуховодов (см. патент на изобретение №1831642, МПК: F 24 F 13/02, опубл. 30.07.90 г), содержащее закрепленные на концах соединяемых секций воздуховода фланцевые рамы. Соединение фланцевых рам между собой осуществляют посредством болтов, которые вставляются в отверстия по периметру фланцев и посредством гаек затягиваются до упора. Недостатком известного соединения является сложность и трудоемкость монтажа, особенно в случаях большого диаметра воздуховода и размещения последнего вдоль стен помещения, где особенно затруднен подступ к местам соединения.
Известно устройство для соединения секций воздуховода (см. патент №2004887, МПК: F 24 F 13/02, опубл. 15.12.93, Бюл. №45), в котором фланцы, выполненные в виде отбортованных наружу концов стыкуемых труб, стягиваются посредством бандажа. Бандажное соединение фланцев является более легким и производительным.
Наиболее близким к заявляемому устройству (по совокупности совпадающих с заявляемым решением существенных признаков) является устройство соединения секций воздуховода (см. патент US 5, 015, 018, МПК: F 16 L 23/00, опубл. 14 мая 1991 г), включающее пару закрепленных на концах соединяемых секций фланцев, выполненных с треугольным профилем, бандаж, охватывающий фланцы по наклонным поверхностям треугольного профиля, стягивающий концы бандажа винтовой механизм, винт которого пропущен через сквозные отверстия кронштейнов, закрепленных на концевых участках бандажа, и уплотнение. Профиль бандажа близок к профилю, сформированному наклонными стенками фланцев. В конкретном случае это трапециевидная форма.
В вышеуказанном патенте кронштейны, в одном случае реализации устройства, выполнены в виде L-образных элементов, соединенных с бандажом плоскостью одной
из своих полок. Однако в этом случае все нагрузки от винта (усилия стягивания) приходятся на одно пятно контакта, поэтому высока вероятность отрыва кронштейна от поверхности бандажа.
Во втором случае реализации устройства, каждый кронштейн представляет собой вертикально установленный отрезок швеллера, в средней части которого выполнено отверстие для винта. Боковые стенки швеллера несколько удлинены по отношению к его срединной части и жестко связаны с поверхностью бандажа. При таком конструктивном исполнении нагрузки от усилия стягивания распределены по обе стороны от вершины (перегиба) бандажа, за счет чего уменьшена удельная нагрузка в месте соединения кронштейна и бандажа. Однако, за счет перпендикулярного по отношению к бандажу положения швеллера, места контакта кронштейна с бандажом представляют собой линии, по которым кронштейн приварен к поверхности бандажа. Такое соединение этих элементов также не обеспечивает надежной между ними связи, и при значительных усилиях, прикладываемых при стяжке бандажа, может произойти отрыв кронштейна.
Раскрытие полезной модели
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы устройства для соединения секций воздуховода за счет более надежного закрепления кронштейнов винтового механизма на поверхности бандажа.
Поставленная задача решена за счет того, что в устройстве для соединения секций воздуховода, содержащем закрепляемые на концах соединяемых секций фланцы, охватываемые бандажом, на концевых участках которого закреплены кронштейны винтового механизма, каждый из которых включает стойку с отверстием для винта и боковые стенки, размещенные по разные стороны от перегиба бандажа, согласно заявляемой полезной модели, кронштейны выполнены с размещенной над перегибом бандажа перемычкой, связывающей между собой боковые стенки и стойку, выполненную с возможностью упора в торцы боковых стенок при стягивании бандажа винтовым механизмом.
В заявляемой конструкции устройства стойка и боковые стенки кронштейна связаны между собой через перемычку, по отношению к которой стойка и боковые стенки являются, по сути, отгибами. Причем, между торцовыми краями боковых стенок и торцовыми краями задней стенки, выполненной в виде стойки с отверстием, отсутствует жесткая связь, что обеспечивает относительную подвижность боковых стенок и дает возможность, при соединении кронштейна с бандажом, обеспечить
прилегание нижней половины боковых стенок кронштейна к поверхности бандажа.
За счет этого контакт между ними в месте соединения этих деталей (бандажа и кронштейна) происходит по плоскости, что обеспечивает возможность прочного скрепления кронштейна и бандажа. При этом усилия от винтового механизма распределены по обе стороны бандажа, т.к. обе боковые стенки контактируют с бандажом частью своей поверхности.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет получить новый положительный результат, а именно увеличить площадь контакта между поверхностями бандажа и кронштейна при сохранении распределения нагрузок по обе стороны бандажа, и тем самым значительно повысить надежность соединения этих деталей.
Возможность упора стойки с отверстием в торцы боковых стенок может быть реализована за счет выполнения стойки с шириной, превышающей расстояние между боковыми стенками. Ширина стойки выходит за пределы торцов боковых стенок, и при воздействии на стойку винта, она упирается в боковые стенки кронштейна, чем обеспечивается его жесткость и обеспечивается передача усилия на бандаж при его стягивании. Высота стойки при этом должна быть не более (т.е. равной или менее), высоте той части боковой стенки, которая возвышается над перегибом бандажа. При такой компоновке элементов кронштейна винт пронизывает внутренний объема кронштейна, сформированный перемычкой и боковыми стенками.
В отличие от прототипа, где крепление кронштейнов-швеллеров жестко фиксирует форму бандажа с раскрытием на определенный угол, чем ограничивает возможности его использования, в заявляемом решении один и тот же бандаж можно использовать к целому ряду фланцев, имеющих треугольный профиль, и выполненных с различным углом наклона охватываемой бандажом полки, поскольку конструкция кронштейна, вследствие отсутствия упомянутой жесткой связи и относительной подвижности боковых стенок, не мешает изменению угла между рабочими поверхностями бандажа.
Предпочтительной реализацией кронштейна является его изготовление из единой листовой заготовки, вырубленной с заданным контуром с образованием перемычки в виде площадки прямоугольной формы и трех, отходящих от сторон этой площадки, «лепестков», из которых один, поменьше - это стойка, а два других «лепестка», отходящих от противолежащих сторон перемычки - это боковые стороны кронштейна. Форма кронштейна создается путем отгиба стойки и боковых стенок от части заготовки,
образующей перемычку. Упомянутое решение является простым и технологически легко реализуемым.
При исполнении фланцев с треугольным профилем, при котором охват фланцев бандажом осуществляется по наклонным стенкам фланцев, наиболее предпочтительной формой профиля бандажа является трапециевидная. В этом случае кронштейны, при присоединении к бандажу, также приобретают трапециевидный профиль.
Целесообразно выполнить боковые стенки в форме трапеции, сопряженной своим меньшим основанием с перемычкой. В этом случае полученное расширение стенки по свободному краю позволяет увеличить площадь контакта боковой стенки кронштейна с поверхностью бандажа. Причем упомянутое расширение целесообразно осуществлять только одном направлении, т.е. трапеция должна быть прямоугольной, а острый угол трапеции должен быть обращен к концу бандажа. Торец стенки, образующий прямой угол трапеции, служит упором для стойки с отверстием. Этим обеспечивается нужное положение стойки, при котором не происходит заклинивание винта, пропущенного через ее отверстие.
Заявляемое решение позволяет получить очень плотное соединение секций воздуховода, при этом для герметичности соединения достаточно использования уплотнения в виде слоя герметика, или в виде эластичной манжеты круглого сечения, уложенных во впадину бандажа перед его установкой на фланцы.
Закрепление фланца на конце секции трубы осуществляют установкой ступицы фланца во внутрь трубы и их скреплением метод пуклевки, контактной точечной сваркой или саморежущими винтами.
Краткое описание чертежей
Устройство соединения секций воздуховода поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображено устройство, фрагмент с сечением;
На фиг.2 - изображен фрагмент концевой части бандажа с закрепленным на ней кронштейном,
На фиг.3 - листовая заготовка для кронштейна;
Осуществление полезной модели
Устройство для соединения секций воздуховода содержит (см. фиг.1) фланцы 1 и 2, имеющие треугольный профиль, охватывающий упомянутые фланцы бандаж 3 и уплотнение 4 в виде эластичной манжеты круглого сечения. Фланцы 1 и 2 изготовлены
из оцинкованной стальной ленты например, путем многоступенчатой роликовой прокатки с последующей деформацией прямолинейного участка профиля в кольцо в трехроликовой машине. Фланцы 1 и 2 вставлены в соединяемые секции воздуховода, соответственно в секцию 5 и в секцию 6, в сжатом состоянии и закреплены одним из известных способов: контактной точечной сваркой, саморежущими винтами или методом пуклевки (на чертежах не показано).
На концевых участках бандажа 3 (см. фиг.2) закреплены кронштейны 7 винтового механизма. Кронштейн 7 изготовлен из единой листовой заготовки и включает боковые стенки 8 и 8', размещенные по разные стороны от перегиба 9 бандажа 3, стойку 10 с отверстием 11 для винта 12 и размещенную над перегибом 9 бандажа 3 перемычку 13, связывающую между собой боковые стенки 8 и 8'. Стойка 10 кронштейна выполнена с шириной, превышающей расстояние между его боковыми стенками 8 и 8' при отгибе этих стенок по форме бандажа, и с высотой, равной или менее высоты части боковой стенки 8 и 8', возвышающейся над перегибом 9 бандажа 3. Боковые стенки 8 и 8' имеют форму прямоугольных трапеций, создаваемых при вырубке заготовки (см. фиг.3). При сворачивании листовой заготовки по линиям сгиба S получается коробчатой формы кронштейн, который устанавливают на бандаж 3 с расположением боковых стенок 8 и 8' по разным сторонам от перегиба 9. Каждый кронштейн 7 закрепляют на концевой части бандажа 3, ориентируя кронштейн с направлением острых углов боковых сторон к концу бандажа, и соединяют, например, контактной точечной сваркой его боковые поверхности 8 и 8' с наклонными поверхностями бандажа 3. Места контакта показаны на фиг.2 обозначением К.
Соединение двух офланцованных секций 5 и 6 воздуховода осуществляется следующим образом. Бандаж 3 по кольцу охватывает фланцы 1 и 2 по наклонным поверхностям их треугольного профиля. В отверстия 11 кронштейнов 7 пропускают винт 12 и затягивают последний посредством гайки (на чертеже не показана). При этом выступающие по ширине части стойки 10 упираются в торцовые края боковых стенок 8 и 8', передавая им нагрузку от винта 12. При этом усилия стягивания распределяются по обе стороны от перегиба 9 бандажа 3 по плоскостям соединения боковых стенок кронштейна. Происходит сжатие фланцев, их центрирование и обеспечивается плотное надежное и герметичное соединение.