Полипропиленовая поворотно-осевая муфта
POLYPROPYLENE ROTARY-AXIAL COUPLING

Изобретение относится к области устройств соединения труб, имеющих возможность поворота при их ориентации, без потери герметичности и может быть использован для соединения нескольких труб с питающим шлангом в котором протекает вода под давлением, например, в ручном гидробурении скважины, а также для подвода воды под давлением с дальнейшим поливом дождевальной машиной барабанного типа и различных систем орошения.
Известна трубная поворотная муфта  преимущественно для соединения несоосно расположенных труб трубопровода для транспортировки жидкости или газа, содержащая первое колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с одной из соединяемых труб трубопровода, второе колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с другой из соединяемых труб трубопровода, при этом на других концах оба колена выполнены с резьбой (RU 2056573, МПК F16L 15/00, опубл. 20.03.96).
Недостатком известной муфты является то, что она представляет жесткую  муфту, хотя и позволяющую производить пространственную регулировку положения несоосных труб, но приспособленную для связи только труб такого трубопровода, на который не действуют внешние нагрузки, в результате которых возможно изменение положения труб относительно друг друга
Недостатком является то, что для соединения торцов двух труб эти устройства или муфты нельзя использовать, так как они не обеспечивают продольную поперечную связь и не обеспечивают герметичность соединения внутренних полостей.
Известен узел соединения труб, содержащий штуцер, в средней части которого выполнена многогранная головка под ключ, а на наружных поверхностях концов штуцера выполнены цилиндрические резьбовые поверхности, предназначенные для взаимодействия с соответствующими цилиндрическими резьбовыми поверхностями, выполненными на внутренних поверхностях концов соединяемых труб, и уплотнительные манжеты, размещаемые между торцами труб (US 3441292, МПК F16L 15/00, опубл. 29.04.1969).
Недостатком этого устройства является, во-первых, нет возможности поворота соединяемых труб вокруг их осей при их ориентации без потери герметичности соединения. Во-вторых, невозможно достичь герметичности данного узла без использования уплотнительных манжет. Кроме того, он имеет ограниченное применение, поскольку обеспечивает соединение только специальных труб, торцовые поверхности которых имеют определенный профиль.
Известен узел соединения труб, содержащий штуцер, в средней части которого выполнена многогранная головка под ключ, при этом на наружной поверхности одного конца штуцера выполнена коническая резьба, а другой конец штуцера предназначен для соединения с трубой, Г-образную муфту, на внутренней поверхности одного конца которой выполнена коническая резьба, предназначенная для взаимодействия с конической резьбой одного конца штуцера, а на внутренней поверхности другого конца муфты выполнена цилиндрическая резьба, предназначенная для соединения со второй трубой, и уплотнительную манжету, расположенную между торцом муфты и головкой под ключ штуцера (FR 2252527 МПК F16L 15/00, опубл. 27.02.1999).
Недостатком этого устройства является то, что он не обеспечивает возможности поворота соединяемых труб вокруг оси штуцера при их ориентации без потери герметичности соединения.
Наиболее близкой к заявленному изобретению относится муфта, для силового контактного и функционального соединения двух цилиндрических тел трубчатой формы, содержащая детали в виде колен, одна из которых служит обоймой для другой. Соединение колен между собой за счет резьбы позволяет присоединенным к коленам трубам взаимно поворачиваться в продольной плоскости вокруг своей оси симметрии герметичности соединения труб служат зажимные втулки с упругими прокладками, прижатыми к торцам муфты и к торцевой щели резьбового соединения (RU 2135877 МПК F16L 15/00, опубл. 27.08.1999).
Недостатком известной муфты является то, что она не имеет возможности без использования внутреннего резьбового соединения обеспечивать связь колен между собой.
Технический результат заявленного изобретения заключается в упрощении конструкции, а также в простой и прочной герметичной связи между отдельными частями полипропиленовой поворотно-осевой муфты.
Сущность изобретения заключается в том, что полипропиленовая поворотно-осевая муфта состоит из первого и второго колена с возможностью поворота одного конца муфты относительно другого и наружной резьбы, которая соединена с трубой трубопровода. На первое колено, в виде прямой полипропиленовой трубы на одном конце, соединенной с помощью пайки с полипропиленовым фитингом, надета пружина из нержавеющей стали, диаметром, равным внешнему диаметру полипропиленовой трубы. Пружина необходима для создания упругого нажатия на второе колено в виде фитинга с наружной резьбой, диаметр резьбы которого больше диаметра полипропиленовой трубы, для того, чтобы первое колено в виде прямой полипропиленовой трубы с фитингом проходило в верхний фитинг с наружной резьбой, на  одной стороне которого близкого к пружине имеется  нижняя полость, в которую помещают несколько уплотнительных колец, внутренний диаметр которых равен наружному диаметру полипропиленовой трубы. В нижнюю полость устанавливают шайбу из полипропилена низкого давления, высота которой занимает оставшуюся глубину нижней полости, но на ширину одного витка пружины меньше, внутренний диаметр шайбы из полипропилена низкого давления равен диаметру полипропиленовой трубы, служащей  для прижатия уплотнительных колец и шайбы из полипропилена низкого давления, а в верхнюю полость устанавливают  также шайбу из полипропилена низкого давления,  высота которой равна высоте резьбы на верхней муфте. На верхний конец полипропиленовой трубы установлен фиксационный элемент, нанесенный по всей окружности методом пайки, который препятствует разжатию пружины и равен внешнему диаметру резьбы верхней муфты, между верхней муфтой и фиксационным элементом установлено резиновое уплотнительное кольцо.
На чертеже изображена полипропиленовая поворотно-осевая муфта.
Полипропиленовая поворотно-осевая муфта состоит из первого колена в виде прямой полипропиленовой трубы 1, на одном конце соединенной с помощью пайки 2 с полипропиленовым фитингом 3, подходящим под диаметр полипропиленовой трубы и имеющий переход на наружную резьбу, которая соединяется с одной из труб трубопровода, на полипропиленовую трубу 1 соединенную с помощью пайки 2 с полипропиленовым фитингом 3, надета пружина из нержавеющей стали 4, диаметром равным внешнему диаметру полипропиленовой трубы 1, которая необходима для создания упругого нажатия на второе колено в виде фитинга с наружной резьбой 3, диаметр резьбы которого больше диаметра полипропиленовой трубы 1, для того, чтобы 1 колено в виде прямой полипропиленовой трубы 1 с фитингом 3 проходило в верхний фитинг с наружной резьбой 5, на одной стороне которого (близкого к пружине) имеет нижнюю полость, в которую помещают несколько уплотнительных колец 6, внутренний диаметр который равен  диаметру полипропиленовой трубы 1, а в оставшуюся нижнюю полость устанавливают шайбу из полипропилена низкого давления 7, высота которой занимает оставшуюся глубину нижней полости, но на ширину одного витка пружины меньше. Внутренний диаметр шайбы из полипропилена низкого давления 7 равен диаметру полипропиленовой трубы 1, служащей  для прижатия уплотнительных колец 6, после установки фитинга 5 с наружной резьбой в полость между полипропиленовой трубой 1 устанавливается шайба из полипропилена 7, внутренний диаметр которой равен внешнему диаметру полипропиленовой трубы 1, а высота  шайбы равна высоте резьбы на муфте 5. После того, как установлены все необходимые компоненты, производится нажатие на муфту 5 для придания пружине упругости и создания давящей силы в соединении для фиксации элементов 6 и 7 в постоянном положении, затем производится напайка 10 фиксационного элемента 9 по всей окружности, который препятствует разжатию пружины и равен внешнему диаметру резьбы муфты 5, между муфтой 5 и фиксационным элементом 9 устанавливается резиновое уплотнительное кольцо 11.
Сборка полипропиленовой поворотно-осевой муфты осуществляется следующим образом. К прямому отрезку полипропиленовой трубы 1 методом спайки 2 (с помощью аппарата для пайки труб) припаивается полипропиленовый фитинг 3, подходящим под диаметр полипропиленовой трубы и имеющий переход на наружную резьбу, которая соединяется с одной из труб водопровода, на полипропиленовую трубу 1 соединенную с помощью пайки 2 с полипропиленовым фитингом 3, надевается пружина из нержавеющей стали 4, диаметром равным внешнему диаметру полипропиленовой трубы 1, которая необходима для создания упругого нажатия на второе колено в виде фитинга с наружной резьбой 3, диаметр резьбы которого больше диаметра полипропиленовой трубы 1, для того, чтобы 1 колено в виде прямой полипропиленовой трубы 1 с фитингом 3 проходило в верхний фитинг с наружной резьбой 5, на одной стороне которого (близкого к пружине) имеет нижнюю полость, в которую помещается несколько уплотнительных колец 6, внутренний диаметр которых равен  диаметру полипропиленовой трубы 1, а в оставшуюся нижнюю полость устанавливается шайба из полипропилена низкого давления 7, высота которой занимает оставшуюся глубину нижней полости, но на ширину одного витка пружины меньше, внутренний диаметр которой равен диаметру полипропиленовой трубы 1, служащей  для прижатия уплотнительных колец 6. После установки фитинга 5 с наружной резьбой в полость между полипропиленовой трубой 1 устанавливается шайба из полипропилена 7, внутренний диаметр которой равен внешнему диаметру полипропиленовой трубы 1, а высота  шайбы равна высоте резьбы на муфте 5, после того, как установлены все необходимые компоненты, производится нажатие на муфту 5 для придания пружине упругости  и создания давящей силы в соединении для фиксации элементов 6 и 7 в постоянном положении, затем производится напайка 10 фиксационного элемента 9 по всей окружности, который препятствует разжатию пружины и равен внешнему диаметру резьбы муфты 5, между муфтой 5 и фиксационным элементом 9 устанавливается резиновое уплотнительное кольцо 11.
Предлагаемое изобретение позволяет использовать полипропиленовую поворотно-осевую муфту при вертикальном или горизонтальном соединении труб, применяемых в ручном гидробурении скважины (вертикальное соединение), а также для подвода воды под давлением с дальнейшим поливом дождевальной машиной барабанного типа (горизонтальное соединение).
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет создать прочную и герметичную связь трубных соединений между собой с использованием полипропиленовой поворотно-осевой муфты без использования внутреннего резьбового соединения, что способствует упрощению конструкции за счет более простого механизма создания герметичности.