СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ВТУЛКА ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИАТОРА

Заявляемая полезная модель относится к соединительной втулке (ниппелю) для элементов радиатора, которая включает сквозное отверстие и соединяет два соседних элемента радиатора за счет наличия на внешней поверхности пары резьб, обратных друг другу.
Аналогом заявляемой полезной модели является ниппель (соединительная втулка) батареи водяного отопления, включающий втулку с внутренними наплывами (монолитными выступами), симметрично нарезанную левую и правую резьбу с наружной стороны втулки и проточку с шириной в полтора-два витка каждой из резьб и с глубиной, равной глубине нарезанных резьб (см. патент RU №2221199, МПК F28F 9/26, 2004 г.). Существенные признаки аналога «втулка с внутренними выступами, симметричные левая и правая резьбы с наружной стороны втулки, проточка» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является наличие монолитных выступов (наплывов), что не только утяжеляет втулку и увеличивает расход металла на ее изготовление, но и существенно усложняет и удорожает втулку, так как требуется изготовление трубы сложного профиля. Кроме того, конструкция втулки допускает возможность деформации кольцевого уплотнительного элемента, охватывающего ниппель, только в сторону от ниппеля, что ухудшает условия работы кольцевого уплотнителя, повышает внутренние напряжения в нем и может приводить не только к неэффективному уплотнению, но и к растрескиванию уплотнителя при достаточно долгой эксплуатации радиатора.
Другим аналогом заявляемой полезной модели является соединительная втулка для элементов радиатора, включающая выполненный из пластика с металлической сердцевиной корпус втулки со сквозной секцией и парой резьб на внешней боковой стенке для привинчивания втулки к соединяемым элементам радиатора, причем указанный корпус содержит на внутренней боковой стенке множество выступов (зубцов) для захвата и вращения втулки со стороны внутренней боковой стенки для ее зажимания между элементами радиатора (см. патент ЕА №018402, МПК F28F 9/26, 2013 г.). Существенные признаки аналога «корпус втулки со сквозной секцией, пара резьб на внешней боковой стенке, выступы на внутренней боковой стенке» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является низкая механическая прочность втулки в целом и зубцов на внутренней стенке в частности, что не позволяет достичь сколь-нибудь значительных моментов затяжки втулки. Кроме того, наличие «множества» (например, двенадцати) зубцов создает дополнительное сопротивление потоку, затрудняет циркуляцию среды между элементами радиатора.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является ниппель (втулка) для элементов радиатора, включающий корпус цилиндрической формы, пару внешних резьб, расположенных на внешней боковой поверхности (стенке) корпуса и имеющих углы наклона винтовой линии, равные друг другу, но с противоположным наклоном, круговую непрерывную уплотнительную стенку, расположенную между резьбами параллельно и соосно симметрии (оси вращения) корпуса, диаметр которой соответствует диаметру оснований резьб на внешней стенке корпуса, а сама уплотнительная стенка расположена симметрично относительно концов корпуса, при этом на каждом из резьбовых участков внешней боковой поверхности корпуса вне уплотнительной стенки имеется пара углублений круговой формы, расположенных диаметрально противоположно относительно оси симметрии корпуса, а на внутренней боковой поверхности (стенке) корпуса имеются соответствующие углублениям выступы круговой формы, пригодные для зацепления затягивающим ключом при завинчивании и затягивании ниппеля между элементами радиатора (см. патент ЕА №014440, МПК F28F 9/26, 2010 г.).
Существенные признаки наиболее близкого аналога «корпус цилиндрической формы, пара внешних резьб, расположенных на внешней боковой поверхности корпуса и имеющих углы наклона винтовой линии, равные друг другу, но с противоположным наклоном, круговая уплотнительная стенка, расположенная между резьбами параллельно и соосно оси симметрии корпуса и симметрично относительно концов корпуса, на внешней боковой поверхности имеется пара углублений, расположенных диаметрально противоположно относительно оси симметрии корпуса, на внутренней боковой поверхности корпуса имеются соответствующие углублениям выступы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточная механическая прочность выступов на внутренней стенке корпуса втулки, что может привести к их деформации и «проскальзыванию» затягивающего ключа, что не позволит применить значительные усилия затяжки. Кроме того, наличие как минимум четырех отверстий-выступов в зонах резьб может при значительных усилиях затягивания привести к деформации самих резьб, что сделает невозможным сборку радиатора. Кроме того, деформация кольцевого уплотнителя также возможна только в одну сторону, что ухудшает условия его работы и может привести к неэффективному уплотнению.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является сокращение количества углублений на внешней поверхности (стенке) втулки и, соответственно, выступов на внутренней поверхности (стенке) корпуса втулки, с одновременным повышением их прочности к усилию затягивания за счет придания им более оптимальной формы и с одновременным улучшением уплотнительной способности путем обеспечения возможности деформирования кольцевого уплотнителя как от поверхности корпуса, так и в противоположном направлении.
Для достижения указанного технического результата соединительная втулка для элементов радиатора включает корпус цилиндрической формы, пару внешних резьб, расположенных на внешней боковой поверхности корпуса и имеющих углы наклона винтовой линии, равные друг другу, но с противоположным наклоном, круговую уплотнительную стенку, расположенную между резьбами параллельно и соосно оси симметрии корпуса и симметрично относительно концов корпуса, при этом на внешней боковой поверхности корпуса имеется два углубления, расположенные диаметрально противоположно относительно оси симметрии корпуса, а на внутренней боковой поверхности корпуса имеются соответствующие углублениям два выступа, углубления выполнены в виде многогранников с формой обелиска с углом наклона боковых граней 30-38° относительно высоты обелиска (52-60° относительно нижнего основания) и с закругленными сопряжениями граней, углубления расположены на уплотнительной стенке симметрично относительно концов корпуса, при этом каждое из углублений размещено также и на частях обеих внешних резьб корпуса.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «углубления и соответствующие им выступы выполнены в виде многогранников с формой обелиска с углом наклона боковых граней 30-38° относительно высоты обелиска (52-60° относительно нижнего основания) и с закругленными сопряжениями граней, углубления расположены на уплотнительной стенке и на обеих внешних резьбах корпуса симметрично относительно концов корпуса, при этом каждое углубление размещено также и на частях обеих внешних резьб» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
На фиг. 1 представлена соединительная втулка, вид по оси симметрии (оси вращения).
На фиг. 2 представлено продольное сечение А-А соединительной втулки.
Соединительная втулка включает корпус 1 цилиндрической формы. На внешней боковой поверхности 2 корпуса выполнена пара резьб с противоположным наклоном, т.е. резьбы выполнены обратно друг друга, когда, например, одна резьба 3 правая, а резьба 4 - левая. Резьбы равны друг другу по длине. Между резьбами размещена круговая уплотнительная стенка 5, на которой размещается круговой уплотнительный элемент (на фигурах не показан). Круговая стенка размещена соосно и параллельно оси симметрии Y (оси вращения) корпуса. Стенка имеет равные расстояния до конца 6 и конца 7 корпуса, т.е. она расположена симметрично (равноудаленно) от концов корпуса. На внешней боковой поверхности корпуса имеются два углубления 8, расположенные диаметрально противоположно, а также два соответствующих им выступа 9. Отверстия расположены непосредственно на круговой стенке, а их края - на резьбах. Отверстия и выступы выполнены многогранниками с формой обелиска, при этом они имеют скругленные закраины (зоны сопряжения граней). Угол наклона боковых граней относительно нижнего основания обелиска составляет от 52 до 60°, т.е. от 30 до 38° относительно высоты обелиска.
Конкретным примером заявляемой полезной модели является ниппель с наружным диаметром ≈32 мм, внутренним диаметром ≈25 мм и длиной ≈25 мм. На ниппеле выполнены углубления глубиной ≈3 мм в зоне круговой уплотнительной стенки в форме обелиска с углом наклона боковых граней относительно нижнего основания 56° (34° относительно высоты).
Выполнение углублений (выступов) в форме обелиска обеспечивает повышенную механическую стойкость выступов к воздействующему усилию затягивания из-за имеющихся наклонов граней относительно направления этого усилия. При этом имеются всего два выступа на внутреннем (проходном) сечении соединительной втулки, что не создает заметного сопротивления перемещению среды. При этом при больших усилиях затяга, когда затягивающий момент может превышать 30 кгн, уплотнение имеет возможность деформироваться не только наружу (от корпуса втулки), но и во впадины на корпусе. Это снижает внутренние напряжения в уплотнении, способствует более симметричной его деформации. При этом в случае чрезвычайных усилий затяга, когда возможна деформация выступов, наибольшему деформирующему воздействию подвергается именно зона круговой стенки, что позволит избежать деформаций резьб, критических для равномерной затяжки радиатора. При угле наклона боковых граней выступов, меньшем 52°, взаимодействие при затягивании будет проходить под слишком острым углом, что не исключает как «проскальзывание» затяжного ключа, так и нежелательную деформацию углублений-выступов в направлении, близком к ортогональному относительно боковых поверхностей корпуса. Если угол наклона боковых граней выступов будет большим 60°, то не исключена деформация боковых граней внутрь углубления, что также нежелательно. Заявляемый диапазон углов наклона заявитель считает оптимальным с точки зрения сохранности выступов и эффективности затягивания при больших моментах сил затяжки. Существенную роль также играет и скругленное выполнение сопряжения граней обелиска, которое снижает деформируемость закраин выступов при значительных усилиях затяга.