КОМБИНИРОВАННЫЙ СПРИНКЛЕР ПРЯМОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ
COMBINED DIRECT CONNECTION SPRINKLER

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка основывается на и испрашивает приоритет согласно предварительной заявке на патент США № 62/448,105, поданной 19 января 2017 г., и предварительной заявке на патент США № 62/520,668, поданной 16 июня 2017 г., содержание которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
Область техники изобретения
Данное изобретение относится к спринклерам для пожаротушения и соединительным муфтам для присоединения спринклеров к системе трубопроводов.
Уровень техники
Подсоединение спринклеров к элементам труб системы пожаротушения требует много времени и должно выполняться с осторожностью для обеспечения того, что: 1) выполнено гидроизолирующее соединение, 2) относительно хрупкий спринклер находится в работоспособном состоянии после установки, и 3) соблюдены определенные нормативные требования, такие как угловая ориентация. Традиционные спринклеры имеют корпус с ниппелем с наружной резьбой, которая сцепляется с внутренней резьбой штуцера, соединенного с трубным элементом, обычно также резьбовым или сварным соединением. Данные спринклеры, как правило, также имеют каркас или дужки каркаса, выступающие из корпуса в направлении, противоположном указанному ниппелю. Указанные каркас или дужки каркаса поддерживают розетку (дефлектор), которая обеспечивает надлежащее распределение и рассеивание жидкости, выпускаемой из указанного спринклера через сквозное отверстие, проходящее через корпус указанного спринклера. Данные спринклеры обычно ориентированы в какой-либо из конфигураций, таких как розеткой вверх, розеткой вниз или устанавливаемый у стены. Указанные конфигурации различаются по направлению оси отверстия спринклера и, таким образом, направления воды, вытекающей из выхода на конце указанного отверстия до того, как она попадет на розетку, причем, примерами таких направлений являются вертикально вверх, вертикально вниз и горизонтально для спринклеров, устанавливаемых розеткой вверх, розеткой вниз или у стены, соответственно. Кроме того, для монтажа некоторых типов спринклеров может потребоваться, по нормативным или функциональным причинам, чтобы они устанавливались с определенной угловой ориентацией относительно своей оси и относительно пространства, которое должно быть защищено указанным спринклером. Данное требование к угловой ориентации отличается от ориентации корпуса спринклера (и, следовательно, его оси) розеткой вверх, розеткой вниз или у стены, но относится к угловой ориентации корпуса спринклера относительно его оси, которая влияет на расположение каркаса, дужек каркаса или розетки. Например, спринклеры, устанавливаемые у стены, обычно имеют асимметричную по отношению к оси спринклера розетку, которая действует так, чтобы, предпочтительно, отклонять выпускаемую жидкость в направлении вниз и от спринклера, ограничивая при этом жидкость, отклоняемую в направлении вверх. Вращательное выравнивание такой розетки относительно горизонтальной оси корпуса спринклера имеет решающее значение для обеспечения надлежащей защиты пространства, в котором установлен указанный спринклер. В качестве дополнения, некоторые нормативы, в том числе принятые Национальной ассоциацией пожарной безопасности США (NFPA), требуют определенной ориентации для различных типов спринклеров для обеспечения желаемых и необходимых характеристик.
Прикрепление традиционного спринклера к его арматуре требует от технического специалиста обеспечения герметичности каждого резьбового соединения, а также недопущения повреждения спринклера при манипуляциях или при приложении усилия затяжки для фиксации указанного спринклера во время установки. Указанные резьбовые соединения для прикрепления спринклеров, как правило, относятся к типу соединений с конической резьбой, которая имеет конструктивный натяг, заставляющий указанную резьбу создавать уплотнение при достаточной ее затяжке. Однако, данное уплотнение может нарушаться во многих случаях, в том числе, путем повреждения резьбы, неполной затяжки, коррозии либо других форм загрязнения контактирующих поверхностей. Такое прикрепление дополнительно осложняется требованием угловой ориентации, когда установщик должен обеспечить не только надлежащую плотность затяжки, но также соответствующую угловую ориентацию, которая может означать затягивание спринклера до одного полного оборота больше или меньше, чем могло бы быть необходимо в ином случае. Поскольку указанная коническая резьба требует увеличения усилия затяжки при вращении, может быть невозможно добиться нужной ориентации путем дополнительного затягивания, из-за чего установщик вынужден ослабить затяжку спринклера до более свободного положения с правильной ориентацией или рисковать повредить указанный спринклер, затянув его слишком сильно. Чтобы смягчить любое из вышеперечисленных состояний и способствовать более подходящему креплению спринклеров, монтажники часто используют герметик для резьбовых соединений, такой как мастика для заделки стыков трубопровода или ленты для уплотнения резьбовых соединений, чтобы содействовать созданию герметичного уплотнения в менее идеальных условиях; однако указанные герметик для резьбовых соединений или лента могут обострить проблемы с протечками, если спринклеры неоднократно затягиваются и ослабляются, в попытке получить надлежащую ориентацию. Использование герметиков и лент увеличивает время и стоимость процесса установки. Кроме того, излишки ленты или мастики могут препятствовать ввинчиванию спринклера в арматуру на надлежащую глубину, необходимую для безопасной работы.
Поскольку требуемая герметичность спринклеров зависит от натяга, присущего коническим резьбовым соединениям, в сочетании с герметиками и лентами, в случае их использования, затяжка часто требует значительного усилия затяжки, особенно если спринклеры имеют большие отверстия и, следовательно, более крупные корпуса, такие как те, которые соединяются резьбой размером 3/4" или 1" по стандарту американской трубной резьбы или британскому трубному стандарту. Необходимость приложения значительного усилия затяжки вблизи хрупких компонентов спринклера, таких как розетка и, для спринклеров автоматического типа, плавкий элемент, который приводит спринклер в действие (обычно это перемычка из припоя или стеклянная колба), повышает риск повреждения указанных компонентов во время монтажа. Попытки снизить этот риск включают в себя использование специальных инструментальных ключей и технические нормы, которые требуют установки поверх самых хрупких компонентов спринклеров крышек, обычно называемых колбозащитными элементами, для предохранения их во время установки. Примеры таких крышек раскрываются в патенте США № 7,273,189, текст которого включен в настоящий документ посредством ссылки.
Существует очевидная возможность усовершенствовать установку спринклеров посредством сокращения времени, необходимого для установки, уменьшения количества деталей, подлежащих манипуляциям, уменьшения вероятности повреждения спринклера, обеспечения более подходящего уплотнения и более легкого достижения необходимой угловой ориентации.
Сущность изобретения
Данное изобретение относится к спринклеру. В одном примерном варианте осуществления указанный спринклер содержит корпус, определяющий сквозное отверстие, которое имеет вход и выход, расположенные противоположно друг другу. Первая дужка отходит от указанного корпуса рядом с указанным выходом. Указанная первая дужка имеет конец, расположенный на расстоянии относительно указанного выхода. Укупорочный элемент герметично блокирует указанный выход. Спусковое устройство расположено между указанным концом указанной первой дужки и указанным укупорочным элементом. Указанное спусковое устройство позволяет открывать указанный укупорочный элемент. Указанный корпус окружен пазом. Указанный паз расположен в указанном корпусе между указанными входом и выходом.
В качестве примера, указанный спринклер дополнительно может содержать выступ, отходящий в направлении наружу от указанного корпуса. Указанный выступ расположен между указанными пазом и выходом. В одном конкретном примере, указанный выступ включает в себя кольцо, выступающее вокруг указанного корпуса. В качестве дополнительного примера, участок корпуса содержит цилиндрическую поверхность, а указанные паз и кольцо отходят по окружности вокруг указанной поверхности.
Другой примерный вариант осуществления включает в себя вторую дужку, отходящую от корпуса рядом с указанным выходом. Указанные первая и вторая дужки встречаются, образуя верхнюю часть, находящуюся на расстоянии относительно указанного выхода. Спусковое устройство расположено между указанной верхней частью и указанным укупорочным элементом. Указанное спусковое устройство является чувствительным к теплу и позволяет открывать указанный укупорочный элемент в ответ на заранее заданную температуру. В одном примерном варианте осуществления, указанное спусковое устройство включает в себя легкоплавкий замок. В другом примерном варианте осуществления, указанное спусковое устройство включает в себя перемычку из припоя.
Данное изобретение также включает в себя, комбинация спринклера и соединительной муфты в предварительно собранном виде для соединения спринклера с трубным элементом. В одном примерном варианте осуществления указанная муфта содержит первый и второй сегменты, расположенные торец к торцу, окружая центральное пространство. Каждый из указанных сегментов имеет первый конец и второй конец. Регулируемый узел крепления соединяет указанные сегменты друг с другом на достаточном расстоянии, позволяющем вставлять указанный трубный элемент в указанное центральное пространство. Первая и вторая дугообразные поверхности расположены на противоположных сторонах указанных сегментов и выступают в направлении оси, проходящей через указанное центральное пространство. Кольцеобразное уплотнение находится в пределах указанного центрального пространства. Указанное кольцеобразное уплотнение содержит первую и вторую выступающие частивыступающие части, расположенные на противоположных сторонах указанного уплотнения и проходящие в направлении указанной оси.
Дополнительно, в качестве примера, спринклер содержит корпус, расположенный, по меньшей мере частично, внутри указанного центрального пространства. Указанный корпус включает в себя сквозное отверстие, окружающее указанную ось. Указанное отверстие имеет вход и выход, расположенные противоположно друг другу. Вокруг указанного корпуса проходит паз, который находится между указанными входом и выходом. По меньшей мере участок первых дугообразных поверхностей на одной стороне указанных сегментов сцепляется с указанным пазом и фиксирует указанный спринклер к указанной соединительной муфте в предварительно собранном состоянии.
Один примерный вариант осуществления дополнительно содержит шарнирный элемент, соединяющий с возможностью поворота указанные первые концы каждого из указанных сегментов друг с другом. Кроме того, в качестве примера, регулируемый узел крепления соединяет вторые концы каждого из сегментов друг с другом при угловом разнесении, достаточном для введения указанного трубного элемента в указанное центральное пространство. В одном примерном варианте осуществления, указанное кольцеобразное уплотнение имеет наружную поверхность, имеющую такой размер, чтобы поддерживать указанные сегменты на расстоянии, когда указанная муфта находится в предварительно собранном состоянии. Также, в качестве примера, указанное уплотнение может быть сжато между указанными сегментами на расстоянии.
В одном примерном варианте осуществления, указанные первые дугообразные поверхности имеют меньший радиус кривизны, чем указанные вторые дугообразные поверхности. В другом примерном варианте осуществления, указанные первые дугообразные поверхности имеют радиус кривизны, равный радиусу кривизны указанных вторых дугообразных поверхностей.
В качестве примера, по меньшей мере одна из указанных дугообразных поверхностей содержит, по меньшей мере, один зубец, выступающий в направлении оси. Один примерный вариант осуществления дополнительно содержит по меньшей мере один рельефный вырез на одной из указанных дугообразных поверхностей. Указанный по меньшей мере один рельефный вырез расположен рядом с концом одного из указанных сегментов и обращен к указанному центральному пространству.
В качестве примера, указанный шарнирный элемент содержит скобу, отходящую от первого конца первого сегмента. Язычок отходит от первого конца второго сегмента. Указанный язычок сцепляется с указанной скобой и скрепляет с возможностью поворота указанные первый и второй сегменты друг с другом.
В дополнительном примере узел крепления содержит первое ушко, отходящее от второго конца первого сегмента. Второе ушко отходит от второго конца второго сегмента. Указанные первое и второе ушки располагаются напротив друг друга. Между указанными первым и вторым ушками расположена крепежная деталь для регулируемого соединения указанных сегментов друг с другом.
Также в качестве примера, от корпуса в направлении наружу отходит выступ. Указанный выступ располагается между указанными пазом и выходом. В конкретном примерном варианте осуществления указанный выступ включает в себя кольцо, выступающее вокруг корпуса. В дополнительном примере участок корпуса содержит цилиндрическую поверхность. Указанные паз и кольцо проходят по окружности вокруг указанной поверхности.
Один примерный вариант осуществления может дополнительно включать в себя первую дужку, отходящую от корпуса рядом с указанным выходом. Указанная первая дужка имеет конец, расположенный на расстоянии относительно указанного выхода. Укупорочный элемент герметично сцепляется с указанным выходом. Спусковое устройство расположено между указанным концом указанной первой дужки и указанным укупорочным элементом. Указанное спусковое устройство позволяет открывать указанный укупорочный элемент.
Примерный вариант осуществления может дополнительно включать в себя вторую дужку, отходящую от корпуса рядом с указанным выходом. Указанные первая и вторая дужки встречаются, образуя верхнюю часть, находящуюся на расстоянии относительно указанного выхода. Спусковое устройство расположено между указанной верхней частью и указанным укупорочным элементом. Указанное спусковое устройство является чувствительным к теплу и позволяет открывать указанный укупорочный элемент в ответ на заранее заданную температуру. В одном примерном варианте осуществления, указанное спусковое устройство включает в себя легкоплавкий замок. В другом примерном варианте осуществления, указанное спусковое устройство включает в себя перемычку из припоя.
Данное изобретение также включает в себя способ подготовки комбинированного спринклера с соединительной муфтой в предварительно собранном состоянии. В одном примерном варианте осуществления указанный способ содержит:
прикрепление указанных первых концов указанных первого и второго сегментов друг к другу;
расположение указанного кольцеобразного уплотнения между указанными первым и вторым сегментами;
введение корпуса в зацепление с первой выступающей частьювыступающей частью;
прикрепление указанных вторых концов сегментов друг к другу; и
расположение указанных сегментов на расстоянии.
Дополнительно пример может включать в себя:
использование шарнирного элемента для крепления указанных первых концов указанных первого и второго сегментов; и
расположение указанных сегментов при угловом разнесении.
Один примерный способ может дополнительно включать в себя сжатие указанного кольцеобразного уплотнения между указанными сегментами.
Данное изобретение также включает в себя способ использования комбинированного спринклера с соединительной муфтой. В качестве примера указанный способ может включать в себя:
введение трубного элемента в указанное центральное пространство напротив корпуса;
зацепление указанного трубного элемента со второй выступающей частью;
регулируемое затягивание крепежного узла, тем самым, притягивание указанных сегментов друг к другу и сцепление указанных первых дугообразных поверхностей с указанным корпусом и указанных вторых дугообразных поверхностей с указанным трубным элементом.
Один примерный способ может дополнительно включать в себя сцепление указанных вторых дугообразных поверхностей с кольцеобразным пазом на указанном трубном элементе.
Данное изобретение также включает в себя, комбинацию спринклера и соединительной муфты в предварительно собранном виде для соединения указанного спринклера с трубным элементом. В одном примерном варианте осуществления указанная соединительная муфта содержит первый и второй сегменты, расположенные торец к торцу, окружая центральное пространство. Каждый из указанных сегментов имеет первый конец и второй конец. Регулируемый узел крепления соединяет указанные вторые концы каждого из указанных сегментов друг с другом на достаточном расстоянии, позволяющем вводить указанный трубный элемент в указанное центральное пространство. Первая и вторая дугообразные поверхности расположены на противоположных сторонах указанных сегментов и выступают в направлении оси, проходящей через указанное центральное пространство. Кольцеобразное уплотнение располагается в пределах указанного центрального пространства. Указанное кольцеобразное уплотнение содержит первую и вторую выступающие части, расположенные с противоположных сторон указанного уплотнения и проходящие в направлении указанной оси.
В качестве примера, указанный спринклер может содержать корпус, расположенный по меньшей мере частично в пределах указанного центрального пространства. Указанный корпус включает в себя сквозное отверстие, окружающее указанную ось. Указанное отверстие имеет вход и выход, расположенные противоположно друг другу. Указанная выступающая часть зацепляет и фиксирует указанный корпус в пределах указанного центрального пространства в предварительно собранном виде. Указанное расстояние является достаточным для того, чтобы вводить указанный трубный элемент в указанное центральное пространство.
Один примерный вариант осуществления дополнительно включает в себя шарнирный элемент, соединяющий с возможностью поворота указанные первые концы каждого из указанных сегментов друг с другом. Кроме того, в качестве примера, регулируемый узел крепления соединяет вторые концы каждого из сегментов друг с другом при угловом разнесении, достаточном для введения указанного трубного элемента в указанное центральное пространство.
В одном примерном варианте осуществления, указанное кольцеобразное уплотнение имеет наружную поверхность, имеющую такой размер, чтобы поддерживать указанные сегменты на расстоянии, когда указанная муфта находится в предварительно собранном состоянии. В дополнительном примере, указанное уплотнение сжато между указанными сегментами на расстоянии.
В одном примерном варианте осуществления, указанные первые дугообразные поверхности имеют меньший радиус кривизны, чем указанные вторые дугообразные поверхности. В другом примерном варианте осуществления, указанные первые дугообразные поверхности имеют радиус кривизны, равный радиусу кривизны указанных вторых дугообразных поверхностей.
В качестве примера, по меньшей мере одна из указанных дугообразных поверхностей содержит, по меньшей мере, один зубец, выступающий в направлении оси. Один примерный вариант осуществления может дополнительно содержать по меньшей мере один рельефный вырез в одной из указанных дугообразных поверхностей. Указанный по меньшей мере один рельефный вырез расположен рядом с концом одного из указанных сегментов и обращен к указанному центральному пространству.
В одном примерном варианте осуществления указанный шарнирный элемент содержит скобу, отходящую от первого конца первого сегмента. Язычок отходит от первого конца второго сегмента. Указанный язычок сцепляется с указанной скобой и скрепляет с возможностью поворота указанные первый и второй сегменты друг с другом.
В качестве примера, узел крепления содержит первое ушко, отходящее от второго конца первого сегмента. Второе ушко отходит от второго конца второго сегмента. Указанные первое и второе ушки располагаются напротив друг друга. Между указанными первым и вторым ушками расположена крепежная деталь для регулируемого соединения указанных сегментов друг с другом.
Другой примерный вариант осуществления включает в себя паз, проходящий вокруг корпуса и расположенный между указанными входом и выходом. Первые дугообразные поверхности выполнены с возможностью сцепляться с указанным пазом. Дополнительный примерный вариант осуществления включает в себя выступ, отходящий в направлении наружу от указанного корпуса. Указанный выступ расположен между указанными пазом и выходом. В качестве примера, указанный выступ включает в себя кольцо, выступающее вокруг указанного корпуса. Дополнительно в качестве примера, участок корпуса содержит цилиндрическую поверхность. Указанные паз и кольцо проходят по окружности вокруг указанной поверхности.
Одна примерная комбинация может дополнительно включать в себя первую дужку, отходящую от корпуса рядом с указанным выходом. Указанная первая дужка имеет конец, расположенный на расстоянии относительно указанного выхода. Укупорочный элемент герметично блокирует указанный выход. Спусковое устройство расположено между указанным концом указанной первой дужки и указанным укупорочным элементом. Указанное спусковое устройство позволяет открывать указанный укупорочный элемент.
Дополнительно в качестве примера, комбинация может содержать вторую дужку, отходящую от корпуса рядом с указанным выходом. Указанные первая и вторая дужки встречаются, образуя верхнюю часть, находящуюся на расстоянии относительно указанного выхода. Спусковое устройство расположено между указанной верхней частью и указанным укупорочным элементом. Указанное спусковое устройство является чувствительным к теплу и позволяет открывать указанный укупорочный элемент в ответ на заранее заданную температуру. В одном примерном варианте осуществления, указанное спусковое устройство включает в себя легкоплавкий замок. В другом примерном варианте осуществления, указанное спусковое устройство включает в себя перемычку из припоя.
Настоящее изобретение также включает в себя способ подготовки комбинированного спринклера с соединительной муфтой в предварительно собранном состоянии. В качестве примера, указанный способ содержит:
прикрепление указанных первых концов указанных первого и второго сегментов друг к другу;
расположение указанного кольцеобразного уплотнения между указанными первым и вторым сегментами;
введение корпуса в зацепление с первой выступающей частью;
прикрепление указанных вторых концов сегментов друг к другу; и
расположение указанных сегментов на расстоянии.
Дополнительно примерный способ может включать в себя:
использование шарнирного элемента для крепления указанных первых концов указанных первого и второго сегментов; и
расположение указанных сегментов при угловом разнесении.
Также в качестве примера указанный способ может содержать сжатие указанного кольцеобразного уплотнения между указанными сегментами.
Данное изобретение также включает в себя способ использования указанного комбинированного спринклера с муфтой. В одном примерном варианте осуществления указанный способ содержит:
введение указанного трубного элемента внутрь указанного центрального пространства противоположно указанному корпусу;
регулируемое затягивание крепежного узла, тем самым, притягивание указанных сегментов друг к другу и сцепление указанных первых дугообразных поверхностей с указанным корпусом и указанных вторых дугообразных поверхностей с указанным трубным элементом.
Один примерный вариант осуществления может дополнительно включать в себя сцепление указанных вторых дугообразных поверхностей с кольцеобразным пазом на указанном трубном элементе.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 изображен вид сбоку одного примерного комбинированного спринклера с муфтой, в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 2 и 2А изображены изометрические виды примерных спринклеров, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 3 иллюстрирует изометрический вид спринклера, изображенного на Фиг. 2, в разобранном виде;
На Фиг. 4 изображен изометрический вид примерной соединительной муфты, в соответствии с настоящим изобретением;
На Фиг. 5, 6 и 7 изображены виды в продольном сечении, иллюстрирующие подсоединение комбинированного спринклера с муфтой к трубному элементу, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 8 иллюстрирует изометрический вид одного примерного варианта осуществления комбинированного спринклера с муфтой в соответствии с настоящим изобретением; и
На Фиг. 9, 10 и 11 изображены виды в продольном сечении, иллюстрирующие подсоединение комбинированного спринклера с муфтой к трубному элементу, в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание
Фиг. 1 иллюстрирует один примерный вариант осуществления комбинированного спринклера с муфтой 10, в соответствии с настоящим изобретением. Комбинация 10 включает в себя спринклер 12, соединенный с муфтой 14 в "предварительно собранном состоянии", в котором пользователь, предпочтительно, получит указанную комбинацию 10 от завода или дистрибьютора. Указанная комбинация позволяет быстро и надежно подсоединить спринклер 12 к трубному элементу трубопровода системы пожаротушения (см. Фиг. 5 и 6), как поясняется ниже.
Спринклер 12, изображенный на Фиг. 2 и 3, содержит корпус 16, который определяет сквозное отверстие 18. Корпус 16 определяет вход 20 в указанное отверстие 18 и выход 22. Как изображено на Фиг. 3, укупорочный элемент 24 герметично блокирует указанный выход 22. В данном примерном спринклере 12 указанный укупорочный элемент 24 включает в себя диск 26. Спусковое устройство 28 поддерживает герметичность диска 26 по отношению к выходу 22. В иллюстрируемом примере указанное спусковое устройство представляет собой чувствительное к теплу спусковое устройство, содержащее хрупкую стеклянную колбу 30, заполненную теплочувствительной жидкостью, которая расширяется под воздействием тепла и разбивает указанную колбу при заданной температуре, чтобы позволить диску 26 отделиться от выхода 22, открывая указанный выход для выпуска воды или другой подавляющей огонь жидкости из указанного спринклера. Другие типы теплочувствительных спусковых устройств, содержащие, например, перемычку 32 из припоя (изображена на Фиг. 2А), которая плавится при заданной температуре, также целесообразны для применения. Такие спусковые устройства раскрываются в патенте США № 7,584,803, включенном в данный документ посредством ссылки. В альтернативном варианте осуществления (не показан) спринклер 12 относится к "открытому" типу, где отсутствует спусковое устройство 28 или укупорочный элемент 24 для герметизации выхода 22, причем, поток через указанный комбинированный спринклер с муфтой 10 управляется дистанционным клапаном.
Стеклянная колба 30 (или перемычка 32 из припоя) поддерживается в зацеплении с диском 26 с помощью по меньшей мере первой дужки 34, но чаще всего первой и второй дужек 34, 36, которые отходят от корпуса 16 рядом с выходом 22. Спусковое устройство 28 располагается между концом первой дужки 34 и укупорочным элементом 24, или между указанным укупорочным элементом и верхней частью 38, образованной там, где соединяются первая и вторая дужки 34, 36. Верхняя часть 38 располагается на расстоянии относительно выхода 22. В иллюстрируемом примере указанные дужки 34, 36 прикреплены к втулке 40, находящейся в точке расположения верхней части 38. Втулка 40 имеет сквозное отверстие 42 с резьбой, в которое вмещается установочный винт 44. Регулировка установочного винта 44 контролирует степень прижатия указанной стеклянной колбы 30 (или перемычки 32 из припоя) к указанному диску 26.
Корпус 16 также определяет кольцеобразный паз 46, расположенный между указанными входом 20 и выходом 22. Паз 46 является кольцеобразным относительно сквозного отверстия 18 и имеет такие размер и расположение, чтобы вмещать выступающие дугообразные поверхности или "шпунты" для соединения спринклера 12 с муфтой 14, как описано ниже. Выступ 48, в данном примере включающий в себя кольцо 50, проходит вокруг корпуса 16 и выступает наружу от него рядом с пазом 46. Кольцо 50 служит в качестве "ограничителя" для обеспечения надлежащего расположения шпунтов муфты относительно паза 46, а также для облегчения монтажа указанного комбинированного спринклера с муфтой на трубный элемент (описывается ниже). В случае примерного спринклера 12, корпус 16 содержит цилиндрическую поверхность 52, а паз 46 и кольцо 50 проходят по окружности вокруг указанной цилиндрической поверхности. В другом примерном варианте осуществления, изображенном на Фиг. 2A, указанное кольцо 50 включает в себя фланец 53, радиус которого больше, чем радиус остальной части цилиндрической поверхности 52.
Муфта 14, изображенная на Фиг. 4, содержит множество сегментов, в данном примере первый и второй сегменты 54 и 56 расположены торец к торцу, окружая центральное пространство 58. Как описывается ниже, указанное центральное пространство 58 вмещает указанный спринклер 12 и трубный элемент трубопровода системы пожаротушения. Каждый из сегментов 54 и 56 имеет первый конец (54a, 56a) и второй конец (54b, 56b). Шарнирный элемент 60 соединяет с возможностью поворота указанные первые концы 54a и 56a сегментов 54 и 56 друг с другом. В данном примере шарнирный элемент 60 содержит язычок 62, который выступает из указанного первого конца 54a первого сегмента 54 и сцепляется со скобой 64, выступающей из указанного первого конца 56a второго сегмента 56. Зацепление язычка 62 и скобы 64 дает возможность поворотных движений указанных сегментов 54 и 56 относительно друг друга, а также соединения первых концов 54a и 56a сегментов друг с другом посредством принудительного механического запирания. Разумеется, другие формы шарнирных петель являются целесообразными для применения. Шарнирный элемент 60 позволяет сегментам 54 и 56 располагаться друг от друга на расстоянии, которое, в приведенных в данном документе примерах, представлено переменным угловым разнесением 66, как описано ниже.
Регулируемый узел 68 крепления расположен на вторых концах 54b и 56b сегментов 54 и 56. В иллюстрируемом примерном варианте осуществления указанный узел 68 крепления содержит первое ушко 70, отходящее от указанного второго конца 54b первого сегмента 54, и второе ушко 72, отходящее от указанного второго конца 56b второго сегмента 56. Ушки 70 и 72 определяют соответствующие сквозные отверстия 74, в которые вставляется регулируемая крепежная деталь 76, например, болт 78 и гайка 80. Затягивание указанной крепежной детали 76 притягивает сегменты 54 и 56 друг к другу, указанные сегменты поворачиваются относительно шарнирного элемента 60 и устанавливают угловое разнесение 66, как описывается ниже.
На Фиг. 4 также изображены дугообразные поверхности или шпунты 82 и 84. Шпунты 82 и 84 расположены на противоположных сторонах каждого из сегментов 54 и 56 и выступают в направлении оси 86, которая проходит коаксиально через указанное центральное пространство 58. Как изображено на Фиг. 5 и 6, шпунты 82 сегментов 54 и 56 (изображен 54) имеют такой размер, чтобы сцепляться с кольцеобразным пазом 46 в корпусе 16; шпунты 84 имеют такой размер, чтобы сцепляться с кольцеобразным пазом 88 в трубном элементе 90. В варианте осуществления, изображенном на Фиг. 5 и 6, корпус 16 имеет меньший радиус, чем указанный трубный элемент 90. Следовательно, для сцепления с пазом 46 в корпусе 16, шпунты 82 имеют меньший радиус кривизны, чем шпунты 84, которые имеют больший радиус кривизны, выполненный с возможностью сцепления с пазом 88 в указанном трубном элементе 90. В некоторых вариантах осуществления, иллюстрируемых для примера, как комбинация 108 на Фиг. 8-11, корпус 16 спринклера 12 имеет радиус, равный или аналогичный диаметру трубного элемента 90, а шпунты 82, 84 на противоположных сторонах указанных сегментов могут иметь равные или аналогичные друг другу радиусы кривизны. Трубный элемент 90 может, например, являться частью трубопроводной сети для системы пожаротушения (не показано). Как изображено на Фиг. 4, шпунты 82 и 84 также могут иметь, по меньшей мере, один зубец 92, отходящий в направлении оси 86. Зубец или зубцы 92 имеют такие размеры, чтобы слегка препятствовать корпусу 16 внутри паза 46 (в случае шпунтов 82) или трубному элементу 90 внутри паза 88 (в случае шпунтов 84), что обеспечивает узлу дополнительную жесткость и торсионную стойкость. Один или несколько зубцов 92, расположенных вблизи шарнирного элемента 60, также позволяют увеличить угловое разнесение 66, при этом оставаясь в сцеплении со спринклером 12 и удерживая его в центральном пространстве 58. Шпунты 82 и 84 могут дополнительно иметь рельефные вырезы 94, расположенные на каждом из шпунтов 82 и 84 и распространяющиеся вдоль участка каждого из шпунтов 82 и 84 вблизи их концов. Рельефные вырезы 94 уменьшают угловое разнесение 66, подразумеваемое сегментами 54 и 56, которое необходимо для введения трубного элемента 90 или корпуса 16 спринклера в центральное пространство 58. Рельефные вырезы 94 могут распространяться вдоль большей части шпунтов 82 и 84 вблизи шарнирного элемента 60, где сегменты 54 и 56 находятся ближе друг к другу (благодаря угловому разнесению 66), чем где они распространяются на шпунтах 82 и 84 рядом с регулируемой крепежной деталью 74, где сегменты 54 и 56 находятся дальше друг от друга. В вариантах осуществления, в которых указанные шпунты на противоположных сторонах сегментов имеют равные или аналогичные радиусы кривизны, рельефные вырезы 94 могут распространяться вдоль одной и той же части каждого из шпунтов. В варианте осуществления, изображенном на Фиг. 4, где шпунты 82 и 84 имеют различные радиусы кривизны, рельефные вырезы 94 могут распространяться вдоль большей части одного 82 из шпунтов, чем другого шпунта 84 (изображено).
Как изображено на Фиг. 4 и 5, кольцеобразное уплотнение 96 расположено в пределах центрального пространства 58. Уплотнение 96 изготовлено из гибкого, эластичного материала, например, из эластомера, такого как каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера, и имеет наружную поверхность 98 такого размера, чтобы поддерживать сегменты 54 и 56 при необходимом угловом разнесении 66. Для указанной примерной комбинации 10 спринклера 12 с муфтой 14, изображенного на Фиг. 1 и 5, указанное необходимое угловое разнесение 66 является таким, чтобы указанная муфта 14 удерживала указанный спринклер 12 за счет, по меньшей мере частичного, зацепления шпунтов 82 и паза 46 в корпусе 16, давая возможность достаточного расстояния для шпунтов 84 (на противоположной стороне сегментов) для введения трубного элемента 90 в центральное пространство 58 (см. Фиг. 6). Для данного варианта осуществления считается, что указанный комбинированный спринклер с муфтой 10 находится в "предварительно собранном" состоянии, что позволяет легко установить указанную комбинацию 10 в трубопроводную сеть, путем введения указанного трубного элемента в указанное центральное пространство и затягивания крепежной детали, в соответствии с описанием ниже. Для комбинированного спринклера с муфтой 108, изображенного на Фиг. 8-11, в котором корпус 16 и трубный элемент 90 имеют равные или близкие по величине радиусы, необходимое угловое разнесение 66 является таким, которое позволит ввести и спринклер 12, и трубный элемент в центральное пространство 58.
Кольцеобразное уплотнение 96 дополнительно содержит первую и вторую выступающие части 100 и 102, расположенные на противоположных сторонах указанного уплотнения (см. Фиг. 5). Выступающие части 100 и 102 отходят в направлении оси 86, и каждая из них имеет соответствующую коническую поверхность 104 и 106. Коническая поверхность 104 имеет такой размер, чтобы вмещать корпус 16 и герметично сцепляться с ним, а коническая поверхность 106 имеет такой размер, чтобы вмещать трубный элемент 90 и герметично сцепляться с ним. В изображенном варианте осуществления указанные выступающие части образуют уплотняющие манжеты, которые используют внутреннее давление в муфте 14 для усиления уплотнительного эффекта между уплотнением 96 и корпусом 16 и трубным элементом 90. Выступающие части 100 и 102 могут быть дополнительно выполнены по размерам с возможностью захвата с прижатием указанного спринклера 12 к муфте 14 и/или указанной муфты к трубному элементу 90 при введении данных компонентов в центральное пространство 58 и до затяжки регулируемого узла крепления 68, и возможностью их удерживания. Указанный захват с прижатием выступающая частьми 100 и 102 обусловлен эластичным, упругим и фрикционным характером указанного уплотнения 96 и способствует формированию указанного спринклера с муфтой в предварительно собранном состоянии, а также помогает при монтаже указанного комбинированного спринклера с муфтой в трубопроводную сеть.
Кольцеобразное уплотнение 96 может также включать в себя язычок 97, выступающий радиально внутрь в направлении оси 86. Язычок 97 может служить в качестве ограничителя, который помогает при размещении спринклера 12 внутри муфты 14 или при монтаже комбинированного спринклера с муфтой 10 на трубный элемент 90, где язычок 97 служит ограничителем для облегчения надлежащего расположения указанного комбинированного спринклера с муфтой 10 относительно паза 88 указанного трубного элемента 90. В варианте осуществления, изображенном на Фиг. 5 и 6, в котором радиус корпуса 16 меньше радиуса трубного элемента 90, язычок 97 может выступать внутрь достаточно далеко, чтобы помогать расположению трубного элемента 90 относительно комбинированного спринклера с муфтой 10. В варианте осуществления, изображенном на Фиг. 9 и 10, в котором корпус 16 имеет такой же или аналогичный радиус, что и трубный элемент 90, язычок 97 может служить в качестве вспомогательного средства для размещения и спринклера 12, и трубного элемента 90 внутри соединительно муфты 14. Кроме того, в данном варианте осуществления язычок 97 служит для предотвращения выбивания спринклера 12 из комбинированного спринклера с муфтой 10 в процессе монтажа, когда язычок 97 служит ограничителем, регулирующим степень, в которой указанный комбинированный спринклер с муфтой может быть установлен на трубный элемент 90 (как описывается ниже).
Способ подготовки комбинированного спринклера 12 с муфтой 14 в предварительно собранном состоянии (см. Фиг. 1 и 4) включает в себя прикрепление первых концов 54a и 56a первого и второго сегментов 54 и 56 друг к другу с помощью шарнирного элемента 60. Кольцеобразное уплотнение 96 располагается между указанными первым и вторым сегментами 54 и 56. Корпус 16 вводится в зацепление со скобой 100, сцепляясь с ее поверхностью 104, где она удерживается посредством сжимания. Вторые концы 54b и 56b сегментов 54 и 56 крепятся друг к другу с помощью регулируемого узла 68 крепления. Затем узел крепления регулируется, например, путем затягивания крепежной детали 76, находящейся между ушками 70 и 72, до необходимого углового разнесения 66. В примерной комбинации 10, изображенной на Фиг. 1, 4 и 5, где радиус корпуса 16 меньше радиуса трубного элемента 90, указанное необходимое угловое разнесение 66 является таким, что по меньшей мере участок шпунтов 82 (например, зубец или зубцы 92) зацепляет паз 46 в корпусе 16, чтобы зафиксировать спринклер 12 к муфте 14, при этом по-прежнему давая возможность для достаточного расстояния между сегментами 54 и 56 для введения трубного элемента 90 в центральное пространство без демонтажа указанного комбинированного спринклера с муфтой. В примерной комбинации 108, изображенной на Фиг. 8-11, где радиусы корпуса 16 и трубного элемента 90 равны или аналогичны по размерам, указанное необходимое угловое разнесение 66 принимается таким образом, чтобы позволить введение и корпуса 16, и трубного элемента 90 в указанное центральное пространство, причем, фиксация спринклера 12 к муфте 14 в предварительно собранном состоянии зависит от сжимающего захвата выступающие части 100. В любом из вариантов осуществления наружная поверхность 98 уплотнения 96 имеет такие размеры, что крепежная деталь 76 может быть затянута с целью сжатия указанного уплотнения между сегментами 54 и 56 таким образом, чтобы указанные сегменты не вращались свободно относительно шарнирного элемента 60 во время транспортировки и обращения, что может привести к выбиванию корпуса 16.
Установка комбинированного спринклера с муфтой 10 описывается со ссылкой на Фиг. 1, 5 и 6. Как изображено на Фиг. 1 и 5, указанная комбинация 10 предлагается в предварительно собранном состоянии. В данном состоянии сегменты 54 и 56 поворачиваются в направлении центрального пространства 58 и удерживаются в нужном положении посредством крепежной детали 76 до такой степени, в которой шпунты 82 с одной стороны сегментов 54 и 56 находятся в тесном сопряжении с пазом 46 на корпусе 16, одновременно обеспечивая достаточное расстояние между шпунтами 84 на противоположных сторонах сегментов 54 и 56 для введения трубного элемента 90 в центральное пространство 58 без регулировки углового разнесения 66 указанных сегментов. Шпунты 84 или зубец 92 могут частично зацеплять паз 46 в данной примерной комбинации 10. Указанные сегменты 54 и 56 поддерживаются в поворотном состоянии на расстоянии друг от друга посредством кольцевого уплотнения 96, расположенного между указанными сегментами. Наружная поверхность 98 уплотнения 96 фиксирует и поддерживает сегменты 54 и 56, а указанное уплотнение 96 действует как пружина, поджимая указанные сегменты в направлении наружу от центрального пространства 58 с помощью закрывающего усилия, которое прикладывает крепежная деталь 76 при ее затягивании. Сегменты 54 и 56 могут также поддерживаться другими конструкциями, например, одним или несколькими пружинными элементами, расположенными между ушками 70 и 72 (не показаны). Первая выступающая часть 100, выступающая в направлении оси 86, захватывает корпус 16 с достаточной силой, чтобы предотвратить легкое извлечение спринклера 12 из муфты 14, а кольцо 50, выступающее радиально наружу от корпуса 16, не позволяет слишком глубоко вводить корпус 16 в муфту 14. Таким образом, выступающая часть 100 и кольцо 50 взаимодействуют с указанным тесным сопряжением шпонок 82 с пазом 46, с целью предотвращения отсоединения указанного спринклера от указанной муфты 14 или его размещения глубоко внутри муфты 14 под действием крутящих или изгибающих сил.
Как изображено на Фиг. 5 и 6, с помощью шпунтов 82 сегментов 54 и 56 (54 изображен) в тесном сопряжении с пазом 46 в корпусе 16, указанный комбинированный спринклер с муфтой 10 захватывается пользователем и аксиально помещается на трубный элемент 90, который входит в центральное пространство 58. Поскольку пользователь, вероятно, возьмется за указанный комбинированный спринклер с муфтой и до некоторой степени приложит необходимое усилие посредством спринклера 12 (или к колбозащитному элементу, если он установлен), кольцо 50 служит ограничителем и обеспечивает то, что спринклер 12 остается должным образом размещенным внутри муфты 14 так, чтобы шпунт 82 совпадал с пазом 46. Кольцо 50 также позволяет передавать усилие введения, вызванное взаимодействием между второй выступающей частью 102 и трубным элементом 90, из спринклера 12 через муфту 14 для того, чтобы насадить указанный комбинированный спринклер с муфтой на трубный элемент 90, пока он не разместится надлежащим образом, когда шпунт 84 совпадает с пазом 88 и трубный элемент сцеплен со второй выступающей частью 102 уплотнения 96. Зацепление язычка 97 с трубным элементом 90 служит ограничителем расположения трубного элемента 90, сопротивление которого обеспечивает тактильную обратную связь с пользователем о том, что указанный комбинированный спринклер с муфтой расположен правильно относительно трубного элемента 90, так что шпунты 84 должным образом располагаются относительно паза 88. Введение показано на Фиг. 6, на котором указанный трубный элемент 90 деблокирует шпунты 84 и сцепляется с уплотнением 96. Затем затягивается крепежная деталь 76 (в данном примере, болт 78 и гайка 80, см. Фиг. 4) для вращения сегментов 54 и 56 относительно шарнирного элемента 60 для полного зацепления шпунтов 82 с пазом 46 в корпусе 16 и шпунтов 84 с пазом 88 в трубном элементе 90, как изображено на Фиг. 7. В вариантах осуществления, в которых выступы, такие как зубцы 92, расположены на шпунтах 82 и/или 84, затягивание крепежной детали 76 также вгоняет указанные выступы в корпус 16 и трубный элемент 90 в пределах их соответствующих пазов. По мере поворота сегментов 54 и 56, уплотнение 96 сжимается между указанными сегментами и корпусом 16 и трубным элементом 90 с образованием герметичного соединения между указанной комбинацией 10 и трубным элементом 90. Надлежащая угловая ориентация комбинированного спринклера с муфтой может быть достигнута путем ориентирования указанного спринклера с муфтой 10 перед введением трубного элемента 90, или может быть достигнута и/или отрегулирована после введения трубного элемента 90, но до полного затягивания крепежной детали 76.
Фиг. 9-11 иллюстрируют монтаж предварительно собранной комбинации 108 (см. Фиг. 8), в которой корпус 16 и трубный элемент 90 имеют равные или аналогичные радиусы. При том, что сегменты 54 и 56 располагаются на расстоянии, достаточном для введения в центральное пространство 58 как корпуса 16, так и трубного элемента 90, указанный комбинированный спринклер с муфтой 108 захватывается пользователем и аксиально помещается на трубный элемент 90, который входит в центральное пространство 58. Поскольку пользователь, вероятно, возьмется за указанный комбинированный спринклер с муфтой 108 и до некоторой степени приложит необходимое усилие посредством спринклера 12 (или к колбозащитному элементу, если он установлен), плечо 53 служит ограничителем и обеспечивает то, что спринклер 12 остается должным образом размещенным внутри муфты 14 так, чтобы шпунт 82 совпадал с пазом 46. Плечо 53 также позволяет передавать усилие введения, вызванное взаимодействием между второй выступающей частью 102 и трубным элементом 90, из спринклера 12 через муфту 14 для того, чтобы насадить указанный комбинированный спринклер с муфтой на трубный элемент 90, пока он не разместится надлежащим образом, когда шпунт 84 совпадает с пазом 88 и трубный элемент сцеплен со второй выступающей частью 102 уплотнения 96. Зацепление язычка 97 с трубным элементом 90 служит ограничителем расположения трубного элемента 90, сопротивление которого обеспечивает тактильную обратную связь с пользователем о том, что указанный комбинированный спринклер с муфтой расположен правильно относительно трубного элемента 90, так что шпунты 84 должным образом располагаются относительно паза 88. В данном варианте осуществления, в котором корпус 16 и трубный элемент 90 имеют равные или аналогичные радиусы, язычок 97 также служит для предотвращения прохождения указанного трубного элемента 90 через муфту 14 и возможного выбивания спринклера 12. Введение показано на Фиг. 10, на котором указанный трубный элемент 90 деблокирует шпунты 84 и сцепляется с уплотнением 96. Затем затягивается крепежная деталь 76 (в данном примере, болт 78 и гайка 80, см. Фиг. 8) для вращения сегментов 54 и 56 относительно шарнирного элемента 60 для полного зацепления шпунтов 82 с пазом 46 в корпусе 16 и шпунтов 84 с пазом 88 в трубном элементе 90, как изображено на Фиг. 11. В вариантах осуществления, в которых выступы, такие как зубцы 92, расположены на шпунтах 82 и/или 84, затягивание крепежной детали 76 также вгоняет указанные выступы внутрь корпуса 16 и трубного элемента 90 в пределах их соответствующих пазов. По мере поворота сегментов 54 и 56, уплотнение 96 сжимается между указанными сегментами и корпусом 16 и трубным элементом 90 с образованием герметичного соединения между указанной комбинацией 10 и трубным элементом 90. Надлежащая угловая ориентация комбинированного спринклера с муфтой может быть достигнута путем ориентирования указанного спринклера с муфтой 10 перед введением трубного элемента 90, или может быть достигнута и/или отрегулирована после введения трубного элемента 90, но до полного затягивания крепежной детали 76.
Предполагается, что указанные спринклер, муфта и комбинированный спринклер с муфтой, согласно данному изобретению, должны обеспечить более эффективную установку спринклера с уменьшенной вероятностью повреждения указанного спринклера и его чувствительного спускового устройства, уменьшить утечки, связанные с резьбовыми соединениями, облегчить достижение надлежащей угловой ориентации, а также позволить прикреплять указанный спринклер непосредственно к трубному элементу без необходимости промежуточного фитинга между указанными спринклером и элементом трубы или спринклером и муфтой.