ФИТИНГ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ С ТРУБЧАТЫМ ЭЛЕМЕНТОМ, ТРУБНОЕ СОЕДИНЕНИЕ И СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ФИТИНГА С ТРУБЧАТЫМ ЭЛЕМЕНТОМ
FITTING FOR CONNECTION WITH TUBULAR ELEMENT, PIPE CONNECTION AND METHOD OF CONNECTION OF FITTING WITH TUBULAR ELEMENT

Настоящее изобретение относится к фитингу для соединения с трубчатым элементом, содержащему первый концевой участок, содержащий по меньшей мере один первый соединительный элемент, причем диаметр упомянутого первого соединительного элемента может быть уменьшен в радиальном направлении для осуществления соединения, а также к трубному соединению, содержащему фитинг настоящего изобретения, и способу соединения фитинга настоящего изобретения с трубчатым элементом.
В существующем уровне техники известно множество фитингов.
Например ЕР 1 171 731 В1 раскрывает фитинг или приспособление для осуществления прессового соединения с вставленным концом трубы. Предполагается, что упомянутый фитинг содержит концевой участок, который может быть подвергнут обжиму для осуществления соединения с трубчатым элементом. Предполагается, что в кольцевом буртике предусмотрен по меньшей мере один выступ или углубление для образования зазора между уплотнительным кольцом, расположенным в упомянутом кольцевом буртике, и стенкой упомянутого концевого участка. Упомянутый зазор обеспечивает преднамеренное просачивание между трубчатым элементом и фитингом перед осуществлением обжима упомянутого концевого участка.
Такой фитинг обычно хорошо работает только при сравнительно низких давлениях. В частности, при низких давлениях обжим обеспечивает достаточное усилие для осуществления прессовой посадки между трубчатым элементом и фитингом. Однако в случае если давление в трубчатом элементе повышается и/или если на трубчатый элемент действует сила, то соединение между фитингом и трубчатым элементом может ослабевать.
В существующем уровне техники представлены новые фитинги для усиления соединения между фитингом и трубой. Например, DE 100 26 083 С1 раскрывает трубчатый пресс-фитинг. Упомянутый пресс-фитинг содержит на внутренней стороне по меньшей мере один зубчатый элемент. При опрессовке пресс-фитинга упомянутый зубчатый элемент врезается во внешнюю поверхность трубчатого элемента.
Кроме того, ЕР 2 236 889 В1 показывает фитинг для соединения трубы, который использует сравнимый механизм соединения. Предполагается, что данный фитинг содержит участок опрессовки. Упомянутый участок опрессовки содержит по меньшей мере два режущих лезвия, который прочно соединены с внутренней стороной полого корпуса фитинга. Когда упомянутый участок опрессовки подвергается обжиму, режущие лезвия врезаются в наружную поверхность трубы.
US6,450,553В1 относится к фитингу с аксиальной оправкой для трубопроводов и труб большого диаметра. Упомянутый фитинг для соединения трубопроводов, труб включает по существу цилиндрическую втулку и кольцо. Упомянутая втулка содержит внутреннюю поверхность, образующую отверстие, приспособленное для приема с возможностью скольжения трубы в открытом конце. Внутренняя поверхность втулки включает также выступы, которые деформируют наружную поверхность трубы при обжиме.
Другой фитинг известен из US2011/0204624А1, который раскрывает универсальную соединительную муфту, содержащую множество разнесенных, выступающих радиально внутрь зубцов, охватывающих противоположные стороны кольцевой канавки, принимающей кольцо уплотнения, и выполненных с возможностью захвата, при обжиме, трубопровода для текучей среды в уплотняемом сцеплении в пределах упомянутой муфты.
Кроме того, DE 04 17 646 U1 относится к трубному соединению с разгрузочными выемками. Предполагается, что внутренний диаметр соединительной муфты приспособлен к внешнему диаметру трубы, а также что уплотняющий элемент содержит разгрузочную выемку.
Наконец, US2008/0303277А1 раскрывает безболтовую соединительную конструкцию, содержащую сальниковое кольцевое уплотнение между участком отверстия для приема и участком отверстия для вставки; средство сцепления, снабженное внутренней окружностью участка отверстия для приема, предохраняющее полиэтиленовую трубу от отсоединения от участка отверстия для приема посредством сцепления с внешней периферийной поверхностью полиэтиленовой трубы; и трубчатый металлический внутренний стержень, совмещающийся с внутренней окружностью участка отверстия для вставки полиэтиленовой трубы. Упомянутый внутренний стержень подвергается пластической деформации, чтобы включать в себя первый выпуклый участок, форма поперечного сечения которого утолщается в радиальном направлении наружу.
Однако показанные фитинги имеют недостаток в том, что усилие для соединения является недостаточным, чтобы гарантировать надежное закрепление трубы в фитинге, в том числе тогда, когда труба используется в системах кондиционирования и охлаждения воздуха (air conditioning and refrigeration applications - ACR). В таких системах текучие среды используются при высоких давлениях. В настоящее время стандартное давление для ACR систем равно 40 бар, но по соображениям эффективности планируется увеличить стандартное давление до 100-150 бар. При таких давлениях фитинги, известные в существующем уровне техники, не способны обеспечивать достаточно надежное и прочное соединение между фитингом и трубой. Установлено, что уже при давлении ниже 100 бар в фитингах, известных в существующем уровне техники, труба начинает смещаться из фитинга.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является дополнительное усовершенствование фитингов, известных в существующем уровне техники, чтобы обеспечить возможность использования фитинга в системах, использующих текучие среды под давлением свыше 40 бар, в частности создание фитинга, который надежно прикрепляет трубу к фитингу при таких высоких давлениях.
Данная задача решается таким образом, что первый соединительный элемент содержит по меньшей мере один первый крюковый элемент и/или по меньшей мере один первый изгиб, приспособленные для соединения посредством прессовой посадки и/или геометрического замыкания с по меньшей мере одним вторым изгибом и/или по меньшей мере одним вторым крюковым элементом, образуемыми на наружной поверхности трубчатого элемента, когда диаметр по меньшей мере части первого соединительного элемента уменьшают.
Упомянутый фитинг может дополнительно отличаться тем, что первый крюковый элемент и/или второй изгиб проходят/проходит радиально внутрь и/или первый изгиб и/или второй крюковый элемент проходят/проходит радиально наружу.
Предпочтительные варианты осуществления упомянутого фитинга могут отличаться тем, что первый изгиб и второй изгиб соединены друг с другом посредством закрепляющего элемента, предпочтительно содержащего по меньшей мере одну фиксирующую шайбу, по меньшей мере одну пружинную шайбу и/или по меньшей мере одну волнистую шайбу.
Предполагается также, что упомянутый фитинг отличается по меньшей мере одним первым уплотнительным элементом, предпочтительно расположенным по меньшей мере частично в по меньшей одной, проходящей радиально снаружи кольцевой канавке, при этом предпочтительно упомянутая кольцевая канавка по меньшей мере частично образована посредством соединительного первого уплотнительного элемента и/или упомянутый первый уплотнительный элемент содержит по меньшей мере одно уплотняющее кольцо, по меньшей мере одно кольцевое уплотнение, по меньшей мере один эластомерный материал, по меньшей мере один герметик типа вязкой текучей среды, по меньшей мере один клеевой герметик, по меньшей мере одну емкость, содержащую по меньшей мере один герметик, причем упомянутая емкость предпочтительно подвергается разрушению, когда диаметр упомянутого участка уменьшают, таким образом выпуская герметик, содержащийся в упомянутой емкости, по меньшей мере одно металлическое уплотнение и/или по меньшей мере одно лабиринтное уплотнение.
Изобретение дополнительно предполагает, что упомянутый уплотнительный элемент имеет внутренний диаметр меньший, преимущественно такой же или больший, чем внешний диаметр упомянутого трубчатого элемента и/или внутренний диаметр фитинга.
Кроме того, фитинг в соответствии с изобретением может содержать по меньшей мере один второй соединительный элемент, предусмотренный во втором концевом участке фитинга, предпочтительно расположенного напротив упомянутого первого концевого участка, причем упомянутый второй соединительный элемент предпочтительно содержит по меньшей мере один участок с резьбой, в частности образованный на внутренней поверхности или внешней поверхности упомянутого второго концевого участка, по меньшей мере один третий, в частности проходящий радиально внутрь, кольцеобразный крюковый элемент и/или третий изгиб, приспособленные для соединения посредством прессовой посадки и геометрического замыкания с по меньшей мере одним, в частности проходящим радиально внутрь, четвертым изгибом и/или, в частности проходящим радиально наружу, четвертым крюковым элементом, образуемыми на внешней поверхности другого трубчатого элемента, когда диаметр по меньшей мере части упомянутого второго соединительного элемента радиально уменьшают, по меньшей мере одно соединение с защелкой, по меньшей мере одно обжимное соединение, по меньшей мере одно прессовое соединение, по меньшей мере одно сварное соединение огнем, по меньшей мере одно соединение без огня, по меньшей мере одну соединительную муфту, по меньшей мере одно фланцевое соединение и/или по меньшей мере одно нажимное соединение.
Для вышеупомянутого варианта осуществления особенно предпочтительно, если упомянутый фитинг содержит множество вторых соединительных элементов, в частности образующих множество гнезд, проходящих в разных угловых направлениях фитинга относительно упомянутого первого соединительного элемента, другого второго соединительного элемента и/или основной оси фитинга.
Фитинги настоящего изобретения может также отличаться тем, что фитинг содержит по меньшей мере один выравнивающий элемент для выравнивания трубчатого элемента, в частности второго изгиба, по меньшей вкладной элемент, по меньшей мере частично введенный в трубчатый элемент и/или второй крючок относительно фитинга, в частности относительно первого соединительного элемента, второго соединительного элемента, первого крюкового элемента, первого изгиба, третьего изгиба, четвертого изгиба, третьего крюкового элемента и/или четвертого крюкового элемента, причем упомянутый выравнивающий элемент предпочтительно содержит по меньшей мере один, проходящий внутрь выступ и/или уступ.
Наконец, фитинг настоящего изобретения может отличаться по меньшей мере одним захватывающим и/или врезающимся элементом, предпочтительно содержащим по меньше мере один острый край, по меньшей мере один закрепляющий элемент, по меньшей мере один шип и/или по меньшей мере один зуб, в частности проходящий внутрь, причем упомянутый захватывающий элемент входит в зацепление с трубчатым элементом, в частности врезается в трубчатый элемент.
Данное изобретение дополнительно обеспечивает трубное соединение, содержащее по меньшей мере один фитинг настоящего изобретения и по меньшей мере один трубчатый элемент, соединенный с упомянутым фитингом, причем упомянутый трубчатый элемент содержит по меньшей мере один второй изгиб и/или по меньшей мере один второй крюковый элемент, образованные на внешней поверхности трубчатого элемента, и упомянутый по меньшей мере один первый крюковый элемент и/или упомянутый первый изгиб фитинга входит в зацепление с вторым изгибом и/или вторым крюковым элементом посредством прессовой посадки и/или геометрического замыкания.
Упомянутое трубное соединение может отличаться по меньшей мере одним вкладным элементом, по меньшей мере частично введенным в упомянутый трубчатый элемент, причем упомянутый вкладной элемент предпочтительно содержит по меньшей мере один пятый изгиб и/или вырез, причем упомянутый пятый изгиб и/или вырез предпочтительно расположен вдоль продольной оси фитинга и/или упомянутого трубчатого элемента относительно первого крюкового элемента и/или первого изгиба.
В вышеописанном варианте осуществления, предпочтительно, упомянутый вкладной элемент содержит по меньшей мере один второй уплотнительный элемент, в частности расположенный по меньшей мере частично в по меньшей мере одном, проходящем радиально внутрь первом кольцевом зазоре, для уплотнения пространства между упомянутым вкладным элементом и трубчатым элементом, и/или по меньшей мере один третий уплотнительный элемент, в частности расположенный по меньшей мере частично в по меньшей мере одном, проходящем радиально внутрь третьем кольцевом зазоре, для уплотнения пространства между упомянутым вкладным элементом и фитингом, причем упомянутый второй уплотнительный элемент и/или упомянутый третий уплотнительный элемент содержат (содержит) по меньшей мере одно уплотняющее кольцо, по меньшей мере одно кольцевое уплотнение, по меньшей мере один эластомерный материал, по меньшей мере один герметик типа вязкой текучей среды, по меньшей мере один клеевой герметик, по меньшей мере одну емкость, содержащую по меньшей мере один герметик, причем упомянутая емкость предпочтительно подвергается разрушению, когда диаметр упомянутого участка уменьшают, таким образом выпуская герметик, содержащийся в упомянутой емкости, по меньшей мере одно металлическое уплотнение и/или по меньшей мере одно лабиринтное уплотнение.
Для вышеописанных вариантов осуществления предполагается, что упомянутый вкладной элемент содержит по меньшей мере одну захватывающую структуру, обращенную к трубчатому элементу, в частности содержащую по меньшей мере один зуб, по меньшей мере один шип и/или по меньшей мере одну режущую кромку.
Для упомянутого трубного соединения дополнительно предполагается, что толщина стенки трубчатого элемента в области второго изгиба и/или второго крюкового элемента преимущественно постоянная, в частности такая же, как толщина стенки остальной части трубчатого элемента, и/или второй изгиб содержит по меньшей мере одно первое углубление на внешней поверхности трубчатого элемента и по меньшей мере одно возвышение на внутренней поверхности трубчатого элемента, и/или второй крюковый элемент содержит по меньшей мере одно возвышение на внешней поверхности и по меньшей мере одно углубление на внутренней поверхности трубчатого элемента, причем соответствующее углубление и соответствующее возвышение имеют дополняющие формы и/или размеры поперечного сечения.
Трубопровод настоящего изобретения может также отличаться тем, что трубчатый элемент и/или фитинг содержит по меньшей мер один металлический материал, в частности медь, железо, сталь, нержавеющую сталь, латунь, литой материал и/или кованый материал, по меньшей мере один углеродный материал и/или по меньшей мере один пластичный материал, в частности полиметилметакрилат, поликарбонат, поливинилхлорид, стекловолокно и/или армированную пластмассу и/или комбинации из по меньшей мере двух вышеупомянутых материалов.
Кроме того, данное изобретение обеспечивает способ соединения по меньшей мере одного фитинга с по меньшей мере одним трубчатым элементом, включающий этапы создания фитинга настоящего изобретения, вставки трубчатого элемента в фитинг, по меньшей мере частичного уменьшения диаметра по меньшей мере одного участка по меньшей мере части фитинга в радиальном направлении, причем при уменьшении упомянутого диаметра по меньшей мере один первый крюковый элемент и/или по меньшей мере один первый изгиб первого соединительного элемента фитинга и/или по меньшей мере один закрепляющий элемент подвергаются/подвергается деформации так, чтобы входить в зацепление с по меньшей мере одним вторым изгибом и/или по меньшей мере одним вторым крюковым элементом, образованными на поверхности трубчатого элемента, так что осуществляется соединение посредством прессовой посадки и/или геометрического замыкания фитинга с трубчатым элементом.
В отношении упомянутого способа дополнительно предполагается, что первый крюковый элемент и/или первый изгиб первого соединительного элемента и/или изгиб и/или второй крюковый элемент трубчатого элемента образуются (образуется) посредством упомянутого уменьшения диаметра.
В отношении упомянутого способа также предполагается, что первый изгиб, первый крюковый элемент, второй изгиб и/или второй крюковый элемент образуют на внешней поверхности трубчатого элемента и/или внутренней поверхности фитинга, в частности первый соединительный элемент, перед прессованием фитинга, в частности предварительно образуют в трубчатом элементе и/или фитинге.
Предпочтительные варианты осуществления способа настоящего изобретения могут отличаться тем, что перед, во время и/или после вставки трубчатого элемента в фитинг по меньшей мере один вкладной элемент вставляют в трубчатый элемент.
Наконец, способ настоящего изобретения может отличаться тем, что упомянутое по меньшей мере частичное уменьшение диаметра достигается посредством обжима упомянутого по меньшей мере одного участка по меньшей мере одним опрессовочным инструментом, предпочтительно обжимным инструментом и/или посредством перемещения по меньшей мере заглушки и/или кольца на упомянутый участок, при этом в частности внутренний диаметр заглушки и/или кольца в по меньшей мере одном секторе уменьшается в аксиальном направлении кольца и/или заглушки, предпочтительно в секторе, взаимодействующем упомянутым с участком фитинга, и/или кольцо и/или заглушку завинчивают на упомянутый участок и/или соединяют с упомянутым участком посредством по меньшей мере одного байонетного соединения.
Таким образом, изобретение основано на удивительном осознании, что посредством использования кольцевых крюковых элементов можно соединять фитинг с трубчатым элементом так, что данное соединение способно выдерживать текучие среды под давлением свыше 40 бар. Упомянутый крюковый элемент может быть образован в виде элемента, который проходит в окружном направлении вокруг трубчатого элемента и/или фитинга или может быть образован посредством и/или заключен в множество лапок, образующих множество разделенных сегментов, частично проходящих в окружном направлении вокруг трубчатого элемента и/или фитинга, соответственно. Это в частности делает фитинг пригодным для ACR систем. Благодаря упомянутому крюковому элементу становится возможным ситуация, когда крюковый элемент входит в зацепление с изгибом, который образован на внешней поверхности трубчатого элемента или внутренней поверхности фитинга, посредством геометрического замыкания и прессовой посадки.
Изгиб в соответствии с настоящим изобретением представляет собой углубление на внешней поверхности трубчатого элемента и/или внутренней поверхности фитинга, при этом толщина стенки трубчатого элемента и/или фитинга является постоянной на участке упомянутого углубления.
По сравнению с врезающимися элементами, известными в существующем уровне техники, которые образуют надрез во внешней стенке трубчатого элемента, изгиб в соответствии с настоящим изобретением не ослабляет структуру трубчатого элемента или фитинга. В частности, в фитингах, известных в существующем уровне техники, которые используют врезающиеся элементы, можно заметить, что врезающиеся элементы приводят к ослаблению упомянутой структуры. В частности трубчатый элемент при использовании высоких давлений имеет склонность разрушаться в области надреза.
По сравнению с таким врезающимся элементом крючок в соответствии с настоящим изобретением только деформирует, если вообще это имеет место, соответствующую поверхность трубчатого элемента или фитинга, а не врезается в поверхность. В зависимости от материала, используемого для фитинга и трубчатого элемента, соответствующий изгиб и/или соответствующий крюковый элемент может быть предварительно образован в трубчатом элементе, например, в случае если трубчатый элемент содержит пластмассы.
В случае если трубчатый элемент и/или фитинг содержат (содержит), например, металлический материал, возможно, что посредством уменьшения диаметра участка обжима пресс-фитинга, например, посредством опрессовочного инструмента, соответствующий изгиб (изгибы) и/или соответствующий крюковый элемент (элементы) образуются/образуется в трубчатом элементе посредством крюкового элемента и/или опрессовочного инструмента. Благодаря тому, что крючок кольцеобразный, то есть проходит вокруг всей периферии фитинга, гарантируется, что геометрическое замыкание приводит к тому, что труба не может отсоединиться от фитинга даже при использовании давлений свыше 200 бар.
Фитинг настоящего изобретения был специально подвергнут испытаниям при давлениях примерно 200 бар, при этом не было обнаружено никакого смещения трубчатого элемента при использовании кругового фитинга, а испытательное оборудование вышло из строя.
Для обеспечения уплотнения соединения фитинга с трубчатым элементом предполагается, что предусмотрен уплотнительный элемент. Однако уплотнение может быть достигнуто посредством самого фитинга и трубчатого элемента, в частности их формы, без отдельного дополнительного уплотнительного элемента. Уплотнительный элемент может представлять собой эластомерное уплотнение, которое размещено в кольцевом пазу. Например, уплотнение может содержать уплотнительное кольцо. Такое уплотнение может быть также использовано в качестве индикации для пропускающего соединения трубчатого элемента и фитинга.
В случае если уплотнение рассчитано по размеру так, чтобы иметь больший внутренний диаметр по сравнению с самим диаметром трубчатого элемента, утечка имеет место в том случае, если фитинг не подвергается обжиму. В качестве альтернативы, уплотнительный элемент может содержать герметик типа вязкой текучей среды, содержащийся в соответствующей емкости, которая может быть по существу круглой и расположенной на месте или рядом с уплотнительным кольцом. Обжим, уменьшающий диаметр пресс-фитинга, разрушает данную емкость и выпускает герметизирующую жидкость.
Фитинг может дополнительно содержать по меньшей мере один второй концевой участок. Данный второй концевой участок может иметь любую форму и функцию, например, позволяя осуществлять соединение фитинга с дополнительным трубчатым элементом. Данное второе концевое соединение может обеспечивать соединение с дополнительным трубчатым элементом любым способом, известным в существующем уровне техники. Соединение с дополнительным трубчатым элементом предпочтительно может быть достигнуто посредством резьбового соединения или посредством соединительного элемента, содержащего крючок, который входит в зацепление с изгибом, которые предусмотрены в фитинге и дополнительной трубе, соответственно.
Для соединения фитинга с другой трубой могут быть также использованы другие типы соединений, такие как соединения с защелкой, соединения посредством клеевого материала или посредством сварки.
В частности, упомянутый фитинг может быть образован в виде распределителя, то есть фитинг содержит множество участков, которые направлены в разных направлениях, в частности смещены от продольной оси первого концевого участка.
Для того чтобы обеспечить точное размещение соответствующего крючка относительно соответствующего изгиба, который (которые) в частности предварительно образован (образованы), настоящее изобретение дополнительно предлагает по меньшей мере один элемент выравнивания. В частности, для осуществления совмещения крюкового элемента с внутренним выступом в фитинге может быть использован кольцевой выступ. Данный выступ входит в зацепление с концом трубы так, что расстояние между выступом и крюковым элементом приблизительно такое же, как расстояние между концом трубы и изгибом.
Для того чтобы дополнительно гарантировать соединение между трубчатым элементом и фитингом, может быть предусмотрен дополнительный обжимной или врезающийся элемент. Возможно, такой захватывающий или врезающийся элемент не врезается во внешнюю поверхность трубчатого элемента при уменьшении диаметра фитинга. Однако в том случае, если трубчатый элемент имеет склонность выходить из фитинга, захватывающий элемент входит в зацепление с внешней поверхностью трубчатого элемента и препятствует дальнейшему выходу трубчатого элемента из фитинга. В таком случае смещение трубчатого элемента относительно фитинга можно видеть снаружи, когда крючок уже не будет полностью входить в зацепление с изгибом и таким образом становится видимым, по меньшей мере частично.
Как уже было упомянуто, структура элементов фитинга настоящего изобретения позволяет изготавливать фитинг и/или трубчатый элемент из множества разных материалов, таких как металлические материалы и/или пластмассы и комбинации. Таким образом, упомянутый фитинг становится пригодным для почти любой функции в ACR системе.
Уменьшение диаметра фитинга может быть достигнуто разными способами. Данное уменьшение может быть осуществлено посредством опрессовочного инструмента. Однако возможно также, что уменьшение или деформация элемента фитинга достигается посредством внешней заглушки, которая выполнена с возможностью принудительного уменьшения диаметра при запрессовке на место посредством осевой запрессовки заглушки на фитинг. Для достижения данной цели заглушка может иметь поперечное сечение в форме усеченного конуса, так что когда заглушку запрессовывают на фитинг, диаметр фитинга уменьшается. Проталкивающее движение может быть осуществлено посредством вращения для соединения заглушки с фитингом посредством резьбы и/или байонетного соединения. Вообще изобретение включает любое радиальное перемещение, прямолинейное перемещение или комбинацию таких перемещений инструмента или элемента, которая приводит к введению крюкового элемента в трубчатый элемент, в частности, изгиб, независимо от того, был ли предварительно образован трубчатый элемент, в частности был ли предварительно образован изгиб или нет.
В альтернативном варианте осуществления отсутствует взаимная связь между крюковым элементом и взаимодействующим изгибом, а два изгиба взаимосвязаны посредством закрепляющего элемента. Изгибы могут быть образованы на внешней поверхности трубчатого элемента и внутренней поверхности фитинга, соответственно, и при соединении трубы с фитингом упомянутый закрепляющий элемент, такой как пружинное кольцо, размещают в одном из изгибов так, что закрепляющий элемент сцепляет изгибы, когда трубу и фитинг совмещают.
Дополнительные аспекты и преимущества заявленного изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, которые объясняются со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых:
Фиг.1 представляет собой вид в разрезе трубного соединения настоящего изобретения в соответствии с первым вариантом осуществления;
Фиг.2 представляет собой схематичный вид в разрезе трубного соединения настоящего изобретения в соответствии с вторым вариантом осуществления;
Фиг.3 представляет собой подробный вид в разрезе участка А, показанного на фиг.2;
Фиг.4 представляет собой частичный вид в разрезе третьего варианта осуществления изобретения;
Фиг.5 представляет собой частичный вид в разрезе четвертого варианта осуществления изобретения;
Фиг.6 представляет собой частичный вид в разрезе пятого варианта осуществления изобретения;
Фиг.7 представляет собой частичный вид в разрезе шестого варианта осуществления изобретения;
Фиг.8а представляет собой вид в разрезе седьмого варианта осуществления изобретения в предварительно соединенном состоянии;
Фиг.8b представляет собой вид в разрезе седьмого варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.8а, в соединенном состоянии;
Фиг.9a представляет собой частичный вид в разрезе восьмого варианта осуществления изобретения в предварительно соединенном состоянии;
Фиг.9b представляет собой вид в разрезе восьмого варианта осуществления изобретения в соединенном состоянии;
Фиг.9c-9e представляют собой модификации восьмого варианта осуществления, показанного на фиг.9а;
Фиг.10 представляет собой вид в разрезе соединительного элемента;
Фиг.11 представляет собой частичный вид в разрезе девятого варианта осуществления изобретения;
Фиг.12a представляет собой частичный вид в разрезе дополнительного соединительного элемента в предварительно соединенном состоянии; и
Фиг.12b представляет собой вид в разрезе соединительного элемента в соединенном состоянии.
Фиг.1 показывает вид в разрезе трубного соединения в соответствии с первым аспектом изобретения. Трубное соединение 1 содержит фитинг 3 и трубчатый элемент 5. Как можно определить из фиг.1, трубчатый элемент 5 содержит изгиб 7, образующий второй изгиб в соответствии с формулой изобретения, образованный на внешней поверхности трубчатого элемента.
Толщина стенки трубчатого элемента 5 является постоянной по всей длине трубчатого элемента 5, в частности в области изгиба 7. Фитинг 3 содержит первый участок 5, включающий первый соединительный элемент 11. Кроме того, фитинг 3 содержит второй концевой участок 13, содержащий второй соединительный элемент в виде резьбы 15.
В области концевого участка 9 также предусмотрена кольцевая канавка 17, в которой расположен первый уплотнительный элемент в виде уплотнительного кольца 19. В соответствии с изобретением первый соединительный элемент 11 содержит крюковый элемент 21, образующий первый крюковый элемент в соответствии с формулой изобретения. Крюковый элемент 21 образован в виде кольцевого элемента, который выступает радиально внутрь из фитинга 3.
Для того чтобы соединить фитинг 3 с трубчатым элементом 5 для осуществления трубного соединения 1, трубчатый элемент 5 вводят в фитинг 3 так, что конец 23 трубчатого элемента 5 входит в контакт с выравнивающим элементом в виде уступа 25. При помощи уступа 25 обеспечивается совмещение изгиба 7 с крючком 21. Затем при помощи опрессовочного инструмента, известного в существующем уровне техники, концевой участок 9 подвергают обжиму так, что диаметр фитинга, в частности участка крючка 21, по меньшей мере частично уменьшают, так что крючок 21 входит в зацепление посредством прессовой посадки и геометрического замыканияс изгибом 7.
Как уже было описано выше, на фиг.1 показан вариант осуществления изобретения, в котором концевой участок 9, содержащий крючок 21 настоящего изобретения, объединен с участком 13 с резьбой.
Однако, как можно определить из фиг.2, изобретение можно использовать и так, что фитинг содержит два концевых участка, сравнимых с концевым участком 9. На фиг.2 трубное соединение 1ʹ содержит концевой участок 9ʹ и концевой участок 13ʹ.
Элементы трубного соединения 1ʹ, которые функционально соответствуют элементам трубного соединения 1, имеют одинаковые ссылочные позиции, но отмечены штрихом. По сравнению с уступом 25, в трубном соединении 1ʹ предусмотрен кольцевой выступ 25ʹ. Кроме того, концевой участок 13ʹ содержит кольцевую канавку 27ʹ, сравнимую с канавкой 17ʹ, и крюковый элемент 29ʹ, представляющий собой третий крюковый элемент в соответствии с формулой изобретения, сравнимый с крюковым элементом 21ʹ.
Таким образом, для того чтобы соединить трубчатые элементы, трубчатые элементы вставляют в фитинг 3ʹ, и концевой участок 9ʹ, а также концевой участок 13ʹ опрессовывают так, что по меньшей мере часть диаметра соответствующих концевых участков, в частности в области крючков 21ʹ, 29ʹ, уменьшается. Модификации таких фитингов и трубных соединений предусматривают множество гнезд с разными угловыми направлениями и/или диаметрами труб. Трубчатый элемент 5, а также фитинг 3 могут быть металлическими или изготовленными из пластмассы.
На фиг.3 показан подробный вид участка А на фиг.2. Из фиг.3 становится в частности понятно, что (первый) крючок 21ʹ расположен так, чтобы совпадать с предварительно образованным кольцеобразным углублением, образующим (второй) изгиб 7ʹ. Для того чтобы обеспечить совмещение крючка 21ʹ с изгибом 7ʹ, используется внутренний кольцевой выступ 25ʹ для контакта с концом 23ʹ трубы. Таким образом, расстояние между крюковым элементом 21ʹ и выступом 25ʹ приблизительно равно расстоянию между изгибом 7ʹ и концом 23ʹ трубы. Как дополнительно показано на фиг.3, в области канавки 17ʹ используется захватывающий элемент в виде острого края 31ʹ, чтобы обеспечить дополнительный контакт с трубой, в частности в случае смещения трубчатого элемента 5ʹ относительно фитинга 3ʹ.
На фиг.4 показан частичный вид в разрезе третьего варианта осуществления трубного соединения 101. Элементы трубного соединения 101, которые соответствуют элементам трубного соединения 1 и 1ʹ, соответственно, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 100.
По сравнению с вышеописанными вариантами осуществления в варианте осуществления, показанном на фиг.4, по меньшей мере частично опрессовка первого соединения 111 достигается посредством элемента типа заглушки 133. Как можно видеть из фиг.4, заглушка 133 содержит наклонную внутреннюю поверхность, так что когда заглушку 133 продвигают в направлении В на фиг.4, первый соединительный элемент 111 подвергается обжиму, в частности крюковый элемент 121 вталкивается в изгиб 107. Перемещение заглушки 133 может быть достигнуто посредством непоказанной резьбы.
На фиг.5 показан частичный вид в разрезе четвертого варианта осуществления трубного соединения 201 настоящего изобретения. Элементы трубного соединения 201, которые соответствуют элементам трубного соединения 1, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 200.
В отличие от вышеописанных вариантов осуществления, соответствующий крюковый элемент первого соединительного элемента образован не в фитинге 203, а предусмотрен в трубчатом элементе в виде крюкового элемента 235, представляющего собой второй крюковый элемент в соответствии с формулой изобретения. Крюковый элемент 235 взаимодействует с изгибом 237, который образован в фитинге 203 и представляет собой первый изгиб в соответствии с формулой изобретения.
На фиг.5 трубное соединение 201 показано в соединенном состоянии. Это значит, что фитинг 203 по меньшей мере частично обжат, в частности в области первого соединительного элемента 211, так что изгиб 237 входит в зацепление посредством прессовой посадки и геометрического замыкания с крючком 235, образованным в трубчатом элементе 205. До обжима изгиб 237 имел больший диаметр для приема трубчатого элемента 205, в частности крючка 235. В частности концевой элемент 239 предусматривал диаметр фитинга 203, который был больше, чем диаметр трубчатого элемента 205 в области крючка 235.
Фиг.6 показывает частичный вид в разрезе пятого варианта осуществления трубного соединения 301 настоящего изобретения. Элементы трубного соединения 301, которые соответствуют трубному соединению 1, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 300.
Трубное соединение 301 в основном отличается от трубного соединения 1 тем, что ни (второй) изгиб 307, ни (первый) крюковый элемент 321 предварительно не образованы в трубчатом элементе 305 и фитинге 303, соответственно. И изгиб 307, и крюковый элемент 321 образовались, когда диаметр первого соединительного элемента 311 был подвергнут по меньшей мере частичному уменьшению.
Таким образом, в несоединенном состоянии фитинг 303 и трубчатый элемент 305 имеют преимущественно плоскую или цилиндрическую форму поперечного сечения. Однако в результате обжима образуется крюковый элемент 321, и вследствие давления, которое передается через крюковый элемент 321 на поверхность трубчатого элемента 305, образуется изгиб 307. При этом также достигается геометрическое замыкание между изгибом 307 и крюковым элементом 321, так что благодаря кольцеобразной форме крюкового элемента 321 и изгиба 307 предотвращается относительное перемещение между трубчатым элементом 305 и фитингом 303 даже при высоких давлениях.
На фиг.7 показан шестой вариант осуществления изобретения в виде трубного соединения 401. Элементы трубного соединения 401, которые соответствуют элементам трубного соединения 1, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 400.
В отличие от вышеописанных трубных соединений 1, 1ʹ, 101, 201, 301, соединение посредством прессовой посадки и геометрического замыкания между фитингом 403 и трубчатым элементом 405 достигается не посредством соединения крючка с изгибом, а посредством соединения двух изгибов. Так же как в трубном соединении 1 трубчатый элемент 405 содержит (второй) изгиб 407. Сравнимый с трубным соединением 201 фитинг 403 содержит (первый) изгиб 437. Для того чтобы осуществить соединение посредством прессовой посадки и геометрического замыканиямежду изгибами 407, 437, в упомянутых изгибах размещен закрепляющий элемент в виде фиксирующего кольца 441. Для соединения трубчатого элемента 405 с фитингом 403 фиксирующее кольцо 441 размещают в изгибе 407, когда фитинг 403 задвигают на трубчатый элемент 405. В этот момент времени, до обжима фитинга 403, диаметр трубчатого элемента 405 увеличен, в частности в области изгиба 437, так что фиксирующее кольцо 441 может быть размещено в области изгиба 437. Когда диаметр первого соединительного элемента 411 по меньшей мере частично уменьшают, изгиб 437 входит в зацепление с фиксирующим кольцом 441, что приводит к соединению посредством прессовой посадки и геометрического замыкания трубчатого элемента 405 с фитингом 403.
Фиг.8а показывает вид в разрезе трубного соединения 501 в соответствии с седьмым вариантом осуществления изобретения. Элементы трубного соединения 501, которые соответствуют элементам трубного соединения 1, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 500. Так же как трубное соединение 101, трубное соединение 501 содержит заглушку 533. Заглушка 533 образует часть фитинга 503, который содержит корпус 543 фитинга и заглушку 533 в виде втулки.
Кроме того, трубное соединение 501 отличается от вышеописанных трубных соединений, в частности фитингов, тем, что крюковый элемент 521 образован посредством множества зубьев 547, которые образованы на множестве лапок 545. Помимо зубьев 547, покрывающих только часть периферии трубчатого элемента 505 соответственно, лапки 545 дополнительно содержат соответствующие фиксаторы 549 втулки.
На фиг.8а трубное соединение 501 показано в предварительно соединенном состоянии, что означает, что крюковый элемент 521 соединен посредством геометрического замыкания, но без прессовой посадки с изгибом 507. При проталкивании втулки 533 в направлении корпуса 543 фитинга поверхность 511 контакта на внутренней стороне втулки 533 входит в контакт с поверхностью крюкового элемента 521, так что перемещение крюкового элемента 521 радиально наружу предотвращается, как показано на фиг.8b. Кроме того, в данном положении элемент 553 зацепления находится в соединении с фиксатором 549 втулки, так что втулка 533 удерживается в положении, показанном на фиг.8b.
В непоказанных вариантах осуществления втулка и фитинг могут быть соединены посредством резьбового соединения и/или байонетного соединения. Таким образом, вращение втулки вызывает продольное перемещение втулки вдоль фитинга.
На фиг.9а показан частичный вид в разрезе восьмого варианта осуществления изобретения в виде трубного соединения 601. Элементы трубного соединения 601, которые соответствуют элементам трубного соединения 1, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 600. Трубное соединение 601 содержит металлический фитинг 603 и трубчатый элемент 605, который изготовлен по меньшей мере частично из пластмассы.
Для того чтобы обеспечить электрическое соединение через трубчатый элемент 605, трубчатый элемент содержит проводящий слой 655 трубы. Кроме того, трубное соединение 601 содержит трубную вставку 657. Трубная вставка 657 вставляется по меньшей мере частично в трубчатый элемент 605 и содержит углубление. Данное углубление может иметь форму пятого изгиба 659, имеющего непрерывную толщину, но может быть также образовано посредством выреза, прессованного углубления или любого другого способа формирования.
Кроме того, трубная вставка 657 содержит первый зазор 661, в который вставляют второй уплотнительный элемент в виде уплотнительного кольца 663. Посредством уплотнительного кольца 663 осуществляется уплотнение зазора между трубчатым элементом 605 и трубной вставкой 657. Посредством уплотнительного кольца 667 осуществляется уплотнение зазора между трубной вставкой 657 и фитингом 603.
На фиг.9b показано трубное соединение 601 в соединенном состоянии. Как можно определить из фиг.9b, посредством обжима части соединения 611 в радиальном направлении трубчатый элемент 605 подвергается деформации в области крюкового элемента 621 и изгиба 659, соответственно. Посредством данной деформации образуется первый изгиб 607 в трубчатом элементе 605. Как можно также определить из фиг.9а и 9b, уступ 625 выполняет функцию элемента выравнивания для выравнивания трубной вставки 657 относительно фитинга 603. Кроме того, посредством уступа 669, образованного в трубной вставке 657, осуществляется выравнивание трубчатого элемента 605 относительно трубной вставки 657 и соответственно относительно фитинга 603.
Использование трубной вставки 657 дополнительно позволяет пользователю лучше контролировать надлежащее положение фитинга 603 относительно трубчатого элемента 605 посредством процесса разметки. Для этой цели пользователь может использовать уступ 669, чтобы выравнивать трубную вставку 657 с трубчатым элементом 605 перед опрессовкой фитинга 603. На первом этапе пользователь размещает конец трубчатого элемента 605 рядом с трубной вставкой 657 так, что уступ 669 примыкает к концу 623 трубчатого элемента 605. Затем пользователь отмечает на внешней стороне трубчатого элемента 605 где расположен пятый изгиб 659. Другими словами, пользователь использует изгиб 659 в качестве указателя для разметки глубины. На следующем этапе пользователь вставляет трубную вставку 657 в трубчатый элемент 605, как показано на фиг.9а, и опрессовывает фитинг 603.
В случае если трубное соединение 601 соединено правильно, положение отметки будет совпадать с крюковым элементом. Таким образом, если положение отметки и крюкового элемента 621 не совпадают, то это указывает пользователю на то, что фитинг 603 соединен неправильно.
На фиг.9с-9е показаны модификации трубного соединения 601. Как можно определить из сравнения фиг.9а и 9с, изгиб 659 в трубной вставке 657 может иметь разные формы поперечного сечения.
Кроме того, как показано на фиг.9d, трубное соединение может содержать проводник 671 трубы, ведущий к электрическому соединению трубной вставки 657 с слоем 655 трубы.
Такое соединение может быть также обеспечено посредством слоя 655 трубы, который продолжается из трубчатого элемента 605, как показано на фиг.9е.
На фиг.10 показано трубное соединение 701, которое не является вариантом осуществления изобретения, но которое способствует пониманию данного изобретения. Элементы трубного соединения 701, которые соответствуют элементам трубного соединения 601, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 100, кроме элемента 707, представляющего собой углубление. В непоказанных альтернативах трубного соединения 701 элемент 707 может быть выполнен в виде изгиба в соответствии с изобретением, т.е. толщина стенки трубчатого элемента в области изгиба 707 преимущественно постоянная.
Как можно определить из фиг.10, трубная вставка 757 может иметь плоскую или ровную поверхность, в частности может не содержать дополнительного изгиба. Независимо от данного отсутствующего изгиба, посредством опрессовки соединения 711 крюковый элемент 721 деформирует трубчатый элемент 705 так, что образуется углубление 707, которое представляет собой соединение посредством прессовой посадки и геометрического замыкания с крюковым элементом 721.
На фиг.11 показан девятый вариант осуществления изобретения в виде трубного соединения 801. Элементы трубного соединения 801, которые соответствуют элементам трубного соединения 601, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 200.
По сравнению с трубным соединением 601 трубное соединение 801 содержит трубную вставку 857, которая предусматривает захватывающую структуру на внешней поверхности в виде зубьев 873.
На фиг.12а показана модификация трубного соединения 801 в виде трубного соединения 901, которое не является вариантом осуществления изобретения, но которое способствует пониманию данного изобретения. Элементы трубного соединения 901, соответствующие трубному соединению 601, имеют одинаковые ссылочные позиции, но увеличенные на 300, кроме элемента 907. В трубном соединении 901 трубная вставка не содержит изгиба, соответствующего изгибу 859, но почти вся внешняя поверхность трубной вставки 957 образована с захватывающей структурой, содержащей зубья 973.
На фиг.12b трубное соединение 901 показано в соединенном состоянии. Посредством опрессовки соединения 911 трубчатый элемент 905 подвергается деформации так, что образуется углубление 907, которое входит в зацепление с крюковым элементом 921 посредством геометрического замыкания и прессовой посадки. В непоказанных альтернативах трубного соединения 901 элемент 907 может быть образован в виде изгиба в соответствии с изобретением, т.е. толщина стенки трубчатого элемента в области изгиба 907 преимущественно постоянная.
Признаки, раскрытые в формуле изобретения, описание и чертежи могут относиться к заявленному объекту патентования в его разных вариантах осуществления отдельно или в любой комбинации.
Перечень ссылочных позиций
1,1ʹ,101,201,301,401,501,601,701,801,901 трубное соединение
3,3ʹ,103,203,303,403,503,603,703,803,903 фитинг
5,5ʹ,105,205,305,405,505,605,705,805,905 трубчатый элемент
7,7ʹ,107,207,307,407,507,607 изгиб
707,907 углубление
9,9ʹ,109,209,309,409,509,609,709,809,909 концевой участок
11,11ʹ,111,211,311,411,511,611,711,811,911 соединение
13,13ʹ концевой участок
15 резьба
17,17ʹ,117,217,317,417,517,617,717,817,917 канавка
19,19ʹ,519,619,719,819,919 уплотнительное кольцо
21,21ʹ,121,321,521,621,721.821,921 крюковый элемент
23,23ʹ,123,223,323,423,523,623,723,823,923 конец
25,125,225,325,425,525,625,725,825,925 уступ
25ʹ выступ
27ʹ канавка
29ʹ крюковый элемент
31ʹ край
133,533 заглушка
235 крюковый элемент
237,437 изгиб
239 концевой элемент
441 фиксирующее кольцо
543 корпус фитинга
545 лапка
547 зубья
549 фиксатор втулки
551 поверхность контакта
553 элемент зацепления
655,755,855,955 слой трубы
657,757,857,957 трубная вставка
659,859 изгиб
661,761,861,961 зазор
663,763,863,963 уплотнительное кольцо
665,765,865,965 зазор
667,767,867,967 уплотнительное кольцо
669,769,869,969 уступ
671 проводник трубы
873,973 зубья
А участок
В направление