ФИТИНГ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ
FITTING FOR MEDICAL PIPELINE SYSTEM

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Варианты осуществления в общем относятся к фитингам для использования с трубопроводом, а более конкретно, к фитингам, подходящим для использования с медицинскими трубопроводами в медицинских учреждениях. Медицинские трубопроводы в медицинских учреждениях традиционно являются жесткими, медные трубки соответствуют нормам медицинских учреждений NPFA 99. Медицинские учреждения включают в себя большое множество учреждений, в том числе больницы, амбулаторно-поликлинические центры и клиники, медицинские и стоматологические кабинеты, дома престарелых, учреждения по уходу за людьми с ограниченными возможностями и т.д. Традиционно, в медицинских учреждениях используют медные паяные трубки, которые поставляют с короткой длиной и соединяют вместе посредством пайки; для любого изменения направления дополнительно требуются паяные соединения. Установка жестких, медных трубки требует больших затрат труда и требует, чтобы каждая секция медной трубки находилась в герметичной, вентилируемой зоне, чтобы процесс пайки не загрязнял окружающее пространство. Установка и разборка герметичных, вентилируемых зон отнимает много времени и увеличивает время установки.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Согласно одному варианту осуществления фитинг для использования с металлической, рифленой трубкой, имеющей выступы и углубления, содержит гайку, выполненную с возможностью приема трубки; уплотнительный элемент для размещение в углублении трубки, причем уплотнительный элемент содержит уплотняющую поверхность; и переходник, выполненный с возможностью запрессовки в гайку, причем переходник содержит уплотняющую поверхность переходника; при этом при сборке переходник запрессовывают в гайку, а трубку зажимают между уплотняющей поверхностью переходника и уплотняющей поверхностью.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых уплотняющая поверхность переходника является дугообразной.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых уплотняющая поверхность переходника является сферической или тороидальной.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых уплотняющая поверхность является плоской.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых уплотняющая поверхность имеет форму усеченного конуса.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых гайка содержит первую полость, выполненную с возможностью приема переходника; причем переходник содержит образованное на нем ребро уплотнения, при этом ребро уплотнения имеет наружный диаметр больше, чем внутренний диаметр первой полости.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых гайка содержит первую полость, выполненную с возможностью приема переходника; причем переходник содержит образованное на нем стопорное ребро, причем стопорное ребро имеет наружный диаметр больше, чем внутренний диаметр первой полости.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых стопорное ребро содержит кромку, которая механически фиксирует гайку на переходнике.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых переходник содержит стопорное ребро, образованное на нем и отделенное промежутком от ребра уплотнения, причем стопорное ребро имеет наружный диаметр больше, чем наружный диаметр ребра уплотнения.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых стопорное ребро содержит кромку, которая механически фиксирует гайку на переходнике.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых переходник содержит поверхность зацепления, расположенную между ребром уплотнения и стопорным ребром, причем поверхность зацепления имеет наружный диаметр больше, чем внутренний диаметр первой полости.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых гайка содержит вторую полость; а трубка содержит рубашку; причем фитинг дополнительно содержит: стопорное кольцо рубашки, выполненное с возможностью размещения во второй полости, причем стопорное кольцо рубашки содержит наружную поверхность, содержащую сужающуюся наклонную плоскость, и внутреннюю поверхность, содержащую по меньшей мере одно ребро, выполненное с возможностью зацепления рубашки; обжимной патрубок, выполненный с возможностью размещения во второй полости, причем обжимной патрубок содержит сужающуюся поверхность, обращенную к наклонной плоскости на стопорном кольце рубашки.
В дополнение к одному или более описанным выше признакам или в качестве альтернативы могут иметься дополнительные варианты осуществления, в которых при сборке обжимной патрубок запрессовывают во вторую полость, а сужающаяся поверхность обжимного патрубка зацепляет наклонную плоскость стопорного кольца рубашки для приведения стопорного кольца рубашки в движение в сторону рубашки.
Согласно другому варианту осуществления фитинг для использования с металлической, рифленой трубкой, имеющей выступы и углубления, заключенные в рубашку, причем фитинг содержит: гайку, содержащую первую полость и вторую полость, и плечо, проходящее радиально внутри между первой полостью и второй полостью, выполненную с возможностью приема трубки через вторую полость; уплотнительный элемент, выполненный с возможностью размещения в углублении трубки, причем уплотнительный элемент содержит уплотняющую поверхность и круговую выемку, причем выемка выполнена с возможностью упора и приема плеча для ограничения движения уплотнительного элемента; переходник, выполненный с возможностью запрессовки в гайку, причем переходник содержит уплотняющую поверхность переходника, переходник содержит образованное на нем ребро уплотнения, при этом ребро уплотнения имеет наружный диаметр больше, чем внутренний диаметр первой полости; стопорное кольцо рубашки, выполненное с возможностью размещения во второй полости, причем стопорное кольцо рубашки содержит наружную поверхность, содержащую сужающуюся наклонную плоскость, и внутреннюю поверхность, содержащую по меньшей мере одно ребро, выполненное с возможностью зацепления рубашки; обжимной патрубок, выполненный с возможностью размещения во второй полости, причем обжимной патрубок содержит сужающуюся поверхность, обращенную к наклонной плоскости на стопорном кольце рубашки; при этом при сборке переходник запрессовывают в первую полость, а обжимной патрубок запрессовывают во вторую полость, при этом трубку сжимают между уплотняющей поверхностью переходника и уплотняющей поверхностью, а сужающаяся поверхность обжимного патрубка зацепляет наклонную плоскость стопорного кольца рубашки для приведения стопорного кольца рубашки в движение в сторону рубашки.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 представлен вид в разобранном виде в поперечном разрезе фитинга и трубопровода согласно иллюстративному варианту осуществления.
На фиг. 2 представлен вид в поперечном разрезе переходника фиг. 1.
На фиг. 3 представлен вид в поперечном разрезе гайки фиг. 1.
На фиг. 4 представлен вид в поперечном разрезе уплотнительного элемента фиг. 1.
На фиг. 5 представлен торцевой вид стопорного кольца рубашки фиг. 1.
На фиг. 6 представлен вид в частичном поперечном разрезе стопорного кольца рубашки фиг. 1.
На фиг. 7 представлен вид в разобранном виде стопорного кольца рубашки фиг. 6.
На фиг. 8 представлен вид в поперечном разрезе обжимного патрубка фиг. 1
На фиг. 9 представлен вид в поперечном разрезе фитинга и трубопровода в сборе согласно иллюстративному варианту осуществления.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
На ФИГ. 1 представлен вид в разобранном виде в поперечном разрезе фитинга и гибкого трубопровода согласно иллюстративному варианту осуществления. Трубопровод 10 содержит гибкие металлические трубки 12 с кольцевым рифлением (например, из медного сплава, нержавеющей стали и т.д.) и рубашку 14, имеющую гладкую внешнюю поверхность. Рубашкой 14 может быть соэкструдированная, неметаллическая рубашка, которая заполняет пространства между рифлением (например, выступы и углубления), таким образом механически прикрепляя рубашку 14 к рифленым металлическим трубкам 12. Согласно одному варианту осуществления рубашка 14 представляет собой полимерную рубашку, например, из полиэтилена низкой плотности. Можно использовать другие материалы, которые обладают достаточной прочностью на растяжение, чтобы противостоять волновому движению под давлением. Рубашка 14 может содержать одну или более огнезащитных добавок. Рубашка 14 может соответствовать ASTM Е84, с максимальным индексом распространения пламени 25 и максимальным индексом плотности дыма 50. Трубопровод 10 может быть выполнен с использованием металлического трубопровода MEDITRAC для медицинского применения.
Фитинг содержит переходник 100, уплотнительный элемент 200, гайку 300, стопорное кольцо 400 рубашки и обжимной патрубок 500. В данном документе описан каждый из этих элементов, наряду с узлом фитинга, как представлено на фиг. 9. Переходник 100, уплотнительный элемент 200, гайку 300, стопорное кольцо 400 рубашки и обжимной патрубок 500 можно сделать из металла (например, из латуни или нержавеющей стали).
На ФИГ. 2 представлен вид в поперечном разрезе переходника 100. Первый конец переходника 100 содержит цилиндрический паз 102 для приема металлической (например, медной) трубки. Металлическая трубка может быть припаяна к переходнику 100. Паз 102 может иметь разные внутренние диаметры, чтобы обеспечить разные размеры металлической трубки. В переходнике 100 образован проточный патрубок 104 с центром вокруг центральной линии переходника 100. На завершающем конце 106 переходника 100 предусмотрен направляющий диаметр 108. Направляющий диаметр 108 представляет собой цилиндрическую кромку, немного меньше чем внутренний диаметр металлических трубки 12 (в углублении). Направляющий диаметр 108 облегчает центрирование металлической трубки 12 с переходником 100, содействуя лучшему уплотнению между переходником 100 и металлической трубкой 12.
Уплотняющая поверхность переходника 110 расположена рядом с направляющим диаметром 108. Как описано в данном документе более подробно, уплотняющая поверхность переходника 110 взаимодействует с уплотняющей поверхностью на уплотнительном элементе 200, сжимая металлическую трубку 12 и образуя уплотнение металла с металлом. Согласно варианту осуществления уплотняющая поверхность 110 переходника является изогнутой или дугообразной. Согласно иллюстративному варианту осуществления уплотняющая поверхность 100 переходника представляет собой секцию сферы или тороида. Уплотняющая поверхность на уплотнительном элементе 200 может быть прямолинейной, плоской или с формой усеченного конуса. Взаимодействие между изогнутой уплотняющей поверхностью 110 переходника и плоской уплотняющей поверхностью на уплотнительном элементе 200 создает линейное уплотнение, уменьшая таким образом осевую нагрузку сжатия, требуемую для создания уплотнения при установке фитинга.
Рядом с уплотняющей поверхностью 110 переходника находится центрирующая поверхность 112 переходника. Центрирующая поверхность 112 переходника имеет наружный диаметр немного меньше, чем внутренний диаметр первой полости 306 (ФИГ. 3) гайки 300 для центрирования гайки 300 на переходнике 100. Передняя кромка центрирующей поверхности 112 переходника может быть скошена для облегчения вставки переходника 100 в гайку 300.
Центрирующая поверхность 112 переходника примыкает к ребру 114 уплотнения. Ребро 114 уплотнения имеет наружный диаметр больше, чем наружный диаметр центрирующей поверхности 112 переходника. Ребро 114 уплотнения имеет наружный диаметр больше, чем внутренний диаметр первой полости 306 гайки 300. Ребро 114 уплотнения может быть изогнутым и содержать секцию сферы или тороида. Так как наружный диаметр ребра 114 уплотнения имеет наружный диаметр больше, чем внутренний диаметр полости 306 гайки 300, переходник 100 запрессовывают в гайку 300, и он создает непроницаемое для текучей среды уплотнение между переходником 100 и гайкой 300.
Поверхность 116 зацепления расположена позади ребра 114 уплотнения. Поверхность 116 зацепления имеет наружный диаметр немного меньше, чем главный диаметр ребра 114 уплотнения и немного больше, чем наружный диаметр центрирующей поверхности 112 переходника. Поверхность 116 зацепления имеет наружный диаметр немного больше, чем внутренний диаметр полости 306 гайки 300. Поверхность 116 зацепления помогает центрировать переходник 100 на гайке 300, когда переходник 100 запрессовывают в гайку 300, и он создает плотное прилегание между переходником 100 и гайкой 300.
Стопорное ребро 118 расположено позади поверхности 116 зацепления. Главный диаметр стопорного ребра 118 немного больше, чем главный диаметр ребра 114 уплотнения и больше, чем внутренний диаметр полости 306 гайки 300. Стопорное ребро 118 может иметь треугольное поперечное сечение, обеспечивая кромку, которая механически фиксирует гайку 300 на переходнике 100.
На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном разрезе гайки 300 фиг. 1. В гайке 300 образован проточный патрубки 304 с центром вокруг центральной линии гайки 300. Гайка 300 принимает переходник 100 в первой полости 306 и принимает трубопровод 10 через вторую полость 308. Первая полость 306 имеет скошенное отверстие 310 для облегчения вставки переходника 100 в первую полость 306. Плечо 312 проходит радиально внутри между первой полостью 306 и второй полостью 308 и служит в качестве стопора для ограничения движения уплотнительного элемента 200.
На ФИГ. 4 представлен вид в поперечном разрезе уплотнительного элемента 200 фиг. 1. Уплотнительный элемент может быть выполнен с использованием пары разрезных колец, цанги, пружинного кольца и т.д. На фиг. 4 уплотнительный элемент 200 представляет собой разрезное кольцо. Передний конец уплотнительного элемента 200 (конец, обращенный к переходнику 100) содержит уплотняющую поверхность 202. В примере на фиг. 4 уплотняющая поверхность имеет прямолинейное поперечное сечение и может иметь форму усеченного конуса. Согласно иллюстративному варианту осуществления уплотняющая поверхность 202 имеет угол 55 градусов относительно центральной оси переходника 100. Понятно, что уплотняющая поверхность 202 может иметь разные формы. Задний конец уплотнительного элемента 200 (конец, обращенный к трубопроводу 10) содержит полость 204, имеющую дугообразную форму для приема выступа металлической трубки 12. Круговой фланец 206 проходит сзади и образует круговую выемку 208 на периферии уплотнительного элемента 200. Фланец 206 имеет наружный диаметр меньше, чем внутренний диаметр плеча 312 гайки 300. При сборке фитинга плечо 312 входит в выемку 208 для ограничения движения уплотнительного элемента 200 и, вследствие этого, для ограничения движения трубопровода 10.
Уплотнительный элемент 200 содержит обращенную радиально внутрь круговую кромку 212. Внутренний диаметр кромки 212 имеет размер немного больше, чем наружный диаметр углубления на металлической трубке 12. Для размещения уплотнительного элемента 200 на трубопроводе 10 кромка 212 входит в углубление на металлической трубке 12.
На ФИГ. 5 представлен торцевой вид стопорного кольца 400 рубашки фиг. 1. Стопорное кольцо 400 рубашки на фиг. 5 представляет собой пружинное кольцо, которое сжимают с помощью обжимного патрубка 500 для механического зацепления рубашки 14 трубопровода 10. Как показано на фиг. 6, стопорное кольцо 400 рубашки имеет толщину х на переднем конце (обращенном к переходнику 100). Толщина стопорного кольца 400 рубашки сужается до толщины, у, благодаря наклонной плоскости 402. Согласно одному варианту осуществления х составляет 0,15 дюймов, а у составляет 0,007 дюймов. Внутренняя поверхность стопорного кольца 400 рубашки содержит одно или более ребер 404 с формой для зацепления рубашки 14 трубопровода 10. Ребра 404 могут быть расположены радиально на внутренней поверхности стопорного кольца 400 рубашки. Ребра на фиг. 7 имеют треугольное поперечное сечение, обеспечивая кромку для зацепления рубашки 14. Понятно, что для ребра (ребер) 404 можно использовать другие поперечные сечения. Наружный диаметр стопорного кольца 400 рубашки немного меньше, чем внутренний диаметр второй полости 308 в гайке 300.
На ФИГ. 8 представлен вид в поперечном разрезе обжимного патрубка 500 фиг. 1. Обжимной патрубок 500 является в общем цилиндрическим. Передняя кромка (обращенная к переходнику 100) расположена под углом (например, 20 градусов относительно центральной линии фитинга) для образования сужающейся поверхности 502. Сужающаяся поверхность 502 взаимодействует с наклонной плоскостью 402 на стопорном кольце 400 рубашки, сжимая стопорное кольцо 400 рубашки внутрь в сторону центральной линии фитинга. Это ведет ребра 402 в рубашку 14 для механического прикрепления фитинга к трубопроводу 10. Наружный диаметр обжимного патрубка 500 немного меньше, чем внутренний диаметр второй полости 308 в гайке 300, так что обжимной патрубок 500 запрессовывают в гайку 300 для механического прикрепления обжимного патрубка 50 к гайке 300.
На ФИГ. 9 представлен вид в поперечном разрезе фитинга и трубопровода 10 в сборе согласно иллюстративному варианту осуществления. Для сборки фитинга с трубопроводом 10 рубашку 14 удаляют, открывая по меньшей мере два полных выступа и по меньшей мере часть углубления после второго выступа. Трубопровод отрезают на дистальном конце в углублении металлической трубки 12.
Трубопровод 10 подают через обжимной патрубок 500, стопорное кольцо 400 рубашки и гайку 300. К открытой металлической трубке 12 прикрепляют уплотняющее устройство 200 таким образом, чтобы поместить уплотняющую поверхность 202 непосредственно позади первого выступа металлической трубки 12, с кромкой 220 в углублении металлической трубки 12. Затем трубопровод 10 можно потянуть назад до контакта уплотняющего устройства 200 с плечом 312 на гайке 300. В этом момент стопорное кольцо 400 рубашки и обжимной патрубок 500 можно расположить во второй полости 308 гайки 300, насколько это возможно вручную. Переходник 100 помещают в первую полость 306 гайки 300, насколько это возможно вручную.
После сборки фитинга вручную используют опрессовочный инструмент для одновременного вдавливания переходника 100 в гайку 300 и вдавливания обжимного патрубка 500 в гайку 300. Вдавливание переходника 100 в первую полость 306 вызывает прохождение нескольких действий. Между уплотняющей поверхностью 110 переходника, металлической трубкой 12 и уплотняющей поверхностью 202 образуется уплотнение. Это уплотнение представляет собой первичное уплотнение и содержит двойное расширение металлической трубки 12, сдавленной между уплотняющей поверхностью 110 переходника и уплотняющей поверхностью 202. Согласно вариантам осуществления, где уплотняющая поверхность 110 переходника является дугообразной, на металлической трубке 12 образовано линейное уплотнение.
Ребро 114 уплотнения зацепляет внутренний диаметр полости 306 гайки 300 для создания непроницаемого для текучей среды уплотнения между переходником 100 и гайкой 300. Стопорное ребро 118 зацепляет внутреннюю поверхность полости 306 гайки 300 для механического прикрепления гайки 300 к переходнику 100. Обжимной патрубок 500 вдавливают во вторую полость 308 гайки 300. Сужающаяся поверхность 502 взаимодействует с наклонной плоскостью 402 на стопорном кольце 400 рубашки, сжимая стопорное кольцо 400 рубашки внутрь в сторону центральной линии фитинга. Это вдавливает ребра 402 в рубашку 14 для механического прикрепления фитинга к трубопроводу 10, предотвращая любое расширение под давлением. Взаимодействие между наружным диаметром обжимного патрубка 500 и внутренним диаметром полости 308 прикрепляет обжимной патрубок 500 к гайке 300.
Согласно вариантам осуществления трубопровод может быть установлен на длину, значительно больше, чем длина, доступная с жестким, медным трубопроводом. Это значительно снижает время установки за счет устранения необходимости в установке и разборке герметичных, вентилируемых зон установки. Кроме того, использование запрессованного соединения устраняет необходимость в пайке фитинга к трубопроводу.
Хотя были показаны и описаны предпочтительные варианты осуществления, в них можно сделать различные модификации и замены без отступления от сути и объема изобретения. Соответственно, должно быть понятно, что настоящее изобретение было описано в качестве иллюстрации, а не для ограничения.