УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ

Узел соединения труб.
Полезная модель относится к области гильз с эластичными элементами различного нрофиля и может быть иснользована для быстрого монтажа и демонтажа гладких труб в различных областях техники.
Известны узлы соединения труб в которых форма торцев муфты и накидных гаек образуют нолость, в которой зажимаются как отдельная эластичная уплотнительная шайба, так и шайба с фиксирующими и другими элементами (1,2,3,4).
Наиболее близким аналогом по своей технической сущности к предложенной полезной модели является узел соединения труб (3) с резьбовым штуцером и нажимными гайками,  которыми размешены уплотняющая втулка и разрезное фиксирующее кольцо треугольного сечения, врезающееся в поверхность трубы при завинчивании нажимных гаек.
Однако, в данном соединении, усилие, сжимающее уплотнительную втулку передаётся ей последовательно через фиксируюшее кольцо, что в процессе эксплуатации, при снижении эластичных свойств втулки, может привести как к ослаблению герметизирующих свойств, так и к ослаблению фиксации труб. Кроме того, врезание кольца в трубу после начала свинчивания препятствует сжатию втулки и вызывает перемещение труб, а неизбежный промежуток разреза на кольце, который может быть довольно значительный для обеспечения врезания, оголяет и ослабляет участок уплотнительной втулки, при этом исключается возможность вторичной надёжной сборки соединения при необходимости ремонта.
Поставленная техническая задача заключается в упрощении и удешевлении конструкции, в улучшении технологии сборки при повышении необходимой надёжности герметизации соединения и повышении ресурса работы.
Поставленная задача решена тем, что в узле соединения труб, содержащем установленные встык гладкостенные трубы внутри муфты с двумя поджимными гайками, отделёнными от торцев муфты эластичными уплотнительными щайбами с фиксирующими шариками, отличающиеся тем, что торцевые профили муфты образуют с поджимными гайками кольцевые полости трапецевидного сечения с углом при вершине 60°-90° и большим основанием, обращённым к трубе, в каждой из которых размещена уплотнительная шайба аналогртчного профиля, содержащая фиксирующие щарики, расположенные внутри тела шайбы и соприкасающиеся с обоими основаниями сечения шайбы симметрично его боковых граней, причём боковые грани могут быть удалены от поверхности шариков на величину до 1/3 диаметра шарика, а твёрдость материала шариков более чем в 1,5 раза выше твёрдости материала труб.
МКИ 6 F16L21/00-02 F16L19/06-10
Фиксирующие шарики могут быть так же размещены в кольце эластичной уплотнительной щайбы по одному или группами по 2 и более через 120°.
Положительный результат при реализации полезной модели заключается в уменьщении до 20 раз трудоёмкости монтажа и демонтажа трубных соединений без использования резьбонарезного инструмента, при этом антикоррозийное покрытие труб не нарушается, фиксирующие элементы защищаются от окружающей среды, а использование стандартных шариков с отработанной технологией изготовления значительно снижает стоимость узла.
Согласно полезной модели выполнены образцы и проведены их испытания с водопроводными трубами гидравлическим давлением до 50 атм. при t  -40 - +50° С, а так же на расстыковку соединения усилием до 600 кгс, что позволяет считать полезную модель, соответствующей критерию промыщленная применимость и полезный результат.
По сравнению с ближайшим аналогом предложенная модель отличается формой и конструкцией з лотнительных элементов, содержащих в себе фиксирующие элементы, что позволяет считать предложенную полезную модель соответствующей критерию: новизна.
Суть предложенной полезной модели заключа ется в том, что при закручивании поджимных гаек создаётся давление на уплотнительные шайбы, материал которых прижимается ко всем стенкам трапецевидного профиля зазора, обеспечивая герметичность, а образовавщийся избыток его, при уменьшении объёма сечения, выдавливается в зазоры между муфтой-трубой и между поджимной гайкой-трубой до тех пор пока боковые грани трапецевидного профиля полости, образованные конусными поверхностями торцев муфты и поджимных гаек, не вдавят фиксирующие шарики в материал труб. Происходит: жёсткая фиксация труб в муфте без их перемещения, независимая в процессе эксплуатации от состояния материала уплотнительных шайб, изменяющегося под воздействием температуры времени и других факторов; защита самих шариков и мест их соприкосновения с трубами и деталями устройства эластичным материалом уплотнительных шайб.
Фиксирующие щарики могут быть расположены в теле уплотнительной шайбы через 120° по одному и группами с целью более эффективной фиксации трубы в случае отклонения её формы сечения от окружности.
Полезная модель поясняется чертежом на Фиг.1, где изображён общий вид соединения труб, состояние уплотнительных шайб и фиксирующих шариков в начальный момент сборки узла - а и при плотном сжатии шайб - б.
Узел соединения труб содержит:
гладкостенные трубы 1 внутри муфты 2 с поджимными гайками 3 с двух торцев муфты. В полости трапецевидной формы, образованной торцевыми профилями муфты и поджимных гаек, размещены уплотнительные шайбы 4, содержащие, симметрично расположенные и, распределённые по кольцу равномерно или группами через 120 ° , фиксирующие шарики 5, поверхность которых может быть удалена от конусных поверхностей муфты и гаек на расстояние до 1/3 диаметра
шарика. Оптимальный угол, образованный конусными поверхностями муфты и гаек составляет 60 - 90 ° .
Порядок сборки устройства следзлющий:
на каждую трубу надевается последовательно поджимные гайки и уплотнительные шайбы, после чего трубы соединяются в муфте на которую навинчиваются гайки и затягиваются до упора, при этом конуса муфты и гаек смыкается оказывая давление сначала на уплотнительную шайбу, а затем вдавливают шарики в поверхность трубы обеспечивая герметичность и фиксацию трубного соединения.
Источник информации при составлении заявки:
1.Патент РФ №2035653, кл. F16L21/08, публ. 20.05.95 г.
2.Патент РФ №2067250, кл. F16L21/00, публ. 27.09.96 г.
3.Патент РФ №2106566, кл. F16L21/08, публ. 10.03.98 г.
4.Патент РФ №2073163, кл. F16L19/06, публ. 10.02.97 г. - ближайший аналог.