CH671818A5

CH671818A5 - Pipe-connecting sleeve coupling

Info

Publication number: CH671818A5
Application number: CH4478/87A
Authority: CH
Inventors: Andrea Catanzano
Original assignee: Fip Formatura Inienzione Poli
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-11-18
Publication date: 1989-09-29
Also published as: DE8716483U1; IT8715111V0; GB8728912D0; GB2200180B; FR2610077B3; FR2610077A3; ES1004258U; IT211683Z2; ES1004258Y; IL84453A; GB2200180A

Abstract

The sleeve has a central cylinderical body (2) and ring nuts (5,6) suitable for screwing to the ends of same. The sleeve also has locking rings (9,10) with a wedge-shaped radial cross-section capable of locking the ends of the pipes to be connected together by interaction with the ring-nut. Elongated rings (18,19) are also provided, inserted between an annular rib (17) in the central cylindrical body and the locking rings. Each locking ring is made integral with its corresponding elongated ring by a spirally-shaped axially-yielding elastic element (100).

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L'oggetto della presente invenzione è costituito da un giunto a manicotto per il collegamento di tubi metallici o in materiali sintetici. The object of the present invention is constituted by a sleeve joint for the connection of metal or synthetic pipes.

Preferibilmente il giunto a manicotto secondo l'invenzione può essere realizzato con materiali sintetici ad elevata densità per quanto il suo schema costruttivo ne consenta la realizzazione anche con altri materiali. Preferably, the sleeve joint according to the invention can be made with high density synthetic materials although its construction scheme allows it to be made with other materials as well.

Sono noti giunti a manicotto costituiti sostanzialmente da un corpo cilindrico in cui almeno una estremità è esternamente filettata per accogliere una ghiera. Sleeve joints are known which consist substantially of a cylindrical body in which at least one end is externally threaded to accommodate a ring nut.

Le ghiere possono anche essere due, una a ciascuna estremità. In tal caso il manicotto è simmetrico. The ferrules can also be two, one at each end. In this case the sleeve is symmetrical.

Ciascuna ghiera è munita di un'estremità interna tronco-co-nica in grado di forzare, contro la superficie esterna del tubo inserito nel corpo del giunto, un anello di bloccaggio con sezione radiale a forma di cuneo la cui superficie interna è munita di denti, nervature o comunque altre asperità in grado di far presa sulla superficie esterna del tubo. Each ring nut is equipped with an internal truncated-cone end capable of forcing, against the external surface of the tube inserted in the body of the joint, a locking ring with a wedge-shaped radial section whose internal surface is equipped with teeth. ribs or in any case other rough edges able to grip the external surface of the tube.

In questo modo, avvitando la ghiera sul corpo cilindrico del giunto, si provoca l'afferramento meccanico del tubo concorrente sullo stesso. In this way, by screwing the ring nut on the cylindrical body of the joint, mechanical grasping of the competing tube is caused.

Tale anello di bloccaggio con sezione radiale a forma di cuneo è opportunamente munito di un taglio radiale che ne consente la diminuzione del diametro sotto l'azione di una pressione esterna. This locking ring with a wedge-shaped radial section is suitably equipped with a radial cut which allows it to decrease in diameter under the action of external pressure.

In questi giunti di tipo noto, la tenuta idraulica è affidata ad una guarnizione torica, ad esempio un O-RING, alloggiata in una scanalatura circolare predisposta sulla superficie interna del corpo cilindrico del giunto. In these known joints, the hydraulic seal is entrusted to a toric seal, for example an O-RING, housed in a circular groove arranged on the internal surface of the cylindrical body of the joint.

Tale guarnizione torica ha lo scopo di far presa sulla superficie esterna dell'estremità del tubo che si affaccia all'interno del giunto a manicotto. This toric seal has the purpose of gripping the external surface of the end of the tube which faces the inside of the sleeve joint.

Secondo una precedente invenzione della stessa Titolare (Brevetto italiano N° 1 005 415), in luogo della citata scanalatura anulare, su ciascuna delle estremità del corpo del giunto è prevista una alesatura che definisce una spallatura conica contro la quale si appoggia, da un lato, la citata guarnizione. According to a previous invention by the same Owner (Italian Patent N ° 1 005 415), in place of the aforementioned annular groove, on each of the ends of the joint body there is a boring that defines a conical shoulder against which it rests, on one side , the aforementioned seal.

Dall'altro lato, la guarnizione torica suddetta è spinta dall'estremità di un anello allungato che circonda il tubo e che si appoggia contro l'anello di bloccaggio. On the other hand, the aforementioned toric seal is pushed by the end of an elongated ring which surrounds the tube and which rests against the locking ring.

In tale modo, quando la ghiera viene avvitata sull'estremità del corpo del manicotto, la superficie conica interna della ghiera spinge assialmente e radialmente l'anello di bloccaggio sulla superficie del tubo. In this way, when the ring nut is screwed on the end of the sleeve body, the internal conical surface of the ring nut pushes the locking ring axially and radially on the surface of the tube.

La componente assiale dello spostamento dell'anello di bloccaggio viene trasmessa all'anello di scontro assiale allungato che a sua volta comprime la guarnizione anulare. The axial component of the displacement of the locking ring is transmitted to the elongated axial collision ring which in turn compresses the annular gasket.

Questa sistemazione è particolarmente efficace ma richiede che un manicotto di giunzione, ad esempio di tipo simmetrico, per due tubi contrapposti sia formata nell'ordine: This arrangement is particularly effective but requires that a jointing sleeve, for example of the symmetrical type, for two opposing pipes is formed in the order:

— dal corpo del manicotto, - from the sleeve body,

— da due ghiere filettate, - by two threaded ring nuts,

— da due guarnizioni toriche, - by two toric seals,

— da due anelli di bloccaggio, - by two locking rings,

— da due anelli di scontro assiale che debbono trasformare lo spostamento assiale degli anelli di bloccaggio nella compressione delle guarnizioni toriche. - by two axial striking rings which must transform the axial displacement of the locking rings into the compression of the toric seals.

Lo scopo della presente invenzione è quello di ridurre il numero degli elementi componenti del giunto, eliminando i due anelli di scontro assiale. The object of the present invention is to reduce the number of component elements of the joint by eliminating the two axial collision rings.

La più banale delle soluzioni di questo problema sembra quella di rendere solidali gli anelli di bloccaggio e gli anelli di scontro assiale: il numero dei pezzi a magazzino ed il numero delle operazioni di montaggio del giunto si ridurrebbero di due unità. The most trivial of the solutions to this problem seems to be to make the locking rings and the axial collision rings integral: the number of pieces in the warehouse and the number of assembly operations of the joint would be reduced by two units.

Tuttavia l'applicazione tal quale di questa soluzione non è possibile. However the application as such of this solution is not possible.

Infatti occorre ricordare che l'anello di bloccaggio è attraversato radialmente da un taglio, ciò che ne consente il restringimento e quindi il bloccaggio radiale del tubo sottostante sotto l'azione della pressione sviluppata dalle ghiere filettate. In fact, it must be remembered that the locking ring is radially crossed by a cut, which allows its shrinkage and therefore the radial locking of the underlying tube under the action of the pressure developed by the threaded ring nuts.

La discontinuità circonferenziale costituita dal taglio in questione non può essere estesa a quella parte di anello che va a comprimere la guarnizione anulare: infatti una differenza di pressione lungo la circonferenza della guarnizione si traduce inevitabilmente in una perdita della tenuta della guarnizione stessa. The circumferential discontinuity constituted by the cut in question cannot be extended to that part of the ring which compresses the annular gasket: in fact, a pressure difference along the circumference of the gasket inevitably translates into a loss of the gasket seal.

Secondo la presente invenzione il problema è risolto da un giunto a manicotto per il collegamento di tubi che prevede: According to the present invention the problem is solved by a sleeve joint for the connection of pipes which provides:

— un corpo centrale cilindrico munito, ad almeno una estremità, di filettatura esterna e di alesaggio interno in modo che quest'ultimo crea uno spallamento anulare, - a cylindrical central body equipped, at least at one end, with external thread and internal bore so that the latter creates an annular shoulder,

— almeno una ghiera atta ad avvitarsi all'estremità di detto corpo centrale, in cui detta ghiera è munita di superficie interna conica, - at least one ring nut adapted to be screwed to the end of said central body, wherein said ring nut has a conical internal surface,

— almeno un anello di bloccaggio con sezione radiale a cuneo atto a lavorare in combinazione con ia superficie interna conica di detta ghiera e munito internamente di denti atti a bloccare all'interno del giunto l'estremità del tubo inserito nello stesso, in cui detto anello è tagliato radialmente in modo da potersi restringere sotto l'azione della pressione esterna esercitata dalla ghiera, - at least one locking ring with a radial wedge section able to work in combination with the internal conical surface of said ring nut and internally equipped with teeth able to block inside the joint the end of the tube inserted in it, wherein said ring it is cut radially so as to be able to shrink under the action of the external pressure exerted by the ring nut,

— almeno un anello di scontro assiale inserito tra lo spallamento anulare del corpo centrale cilindrico ed il corrispondente anello di bloccaggio, - at least one axial collision ring inserted between the annular shoulder of the cylindrical central body and the corresponding locking ring,

— almeno una guarnizione anulare del tipo O-RING inserita tra detto anello di scontro assiale e detto spallamento anula5 - at least one annular gasket of the O-RING type inserted between said axial collision ring and said annular shoulder 5

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re, caratterizzato dal fatto che l'anello di bloccaggio è reso solidale al corrispondente anello di scontro assiale da un elemento elastico assialmente cedevole. re, characterized in that the locking ring is made integral with the corresponding axial collision ring by an axially yielding elastic element.

Le caratteristiche essenziali dell'invenzione sono riassunte e schematizzate nelle rivendicazioni; gli oggetti e vantaggi della stessa risulteranno inoltre dalla descrizione che segue con particolare riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui è mostrato un giunto a manicotto simmetrico. The essential characteristics of the invention are summarized and schematized in the claims; the objects and advantages thereof will also emerge from the description that follows with particular reference to the attached drawings, in which a symmetrical sleeve joint is shown.

— Fig. 1 mostra, per metà in sezione e per metà in vista un manicotto secondo l'invenzione; - Fig. 1 shows, half in section and half in view, a sleeve according to the invention;

— Fig. 2 mostra in vista laterale l'anello composto secondo l'invenzione formato da un anello di bloccaggio e da un anello di scontro assiale uniti reciprocamente da una doppia elica elasticamente cedevole; - Fig. 2 shows a side view of the compound ring according to the invention formed by a locking ring and an axial collision ring joined together by an elastically yielding double helix;

— Fig. 3 è una vista frontale dell'anello composto secondo la linea III-III della figura 2; - Fig. 3 is a front view of the ring composed according to the line III-III of figure 2;

— Fig. 4 è una vista laterale secondo il piano IV-IV della figura 3; - Fig. 4 is a side view according to the plane IV-IV of figure 3;

— Fig. 5 è una vista in sezione dell'anello composto secondo il piano V-V della figura 2. - Fig. 5 is a section view of the ring composed according to the V-V plane of figure 2.

Con particolare riferimento alle figure sopraelencate, il giunto a manicotto, indicato nel suo complesso con 1, comprende, in modo di per sè noto: With particular reference to the figures listed above, the sleeve joint, indicated as a whole with 1, comprises, in a per se known manner:

— un corpo cilindrico 2 le cui estremità esterne 3 e 4 sono provviste di filettature; - a cylindrical body 2 whose external ends 3 and 4 are provided with threads;

— due ghiere internamente filettate 5 e 6 munite di una superficie tronco-conica 7 ed 8. - two internally threaded ring nuts 5 and 6 with a truncated-conical surface 7 and 8.

Su tali superfici tronco-coniche 7 e 8 è scorrevole la superficie esterna tronco-conica di anelli di serraggio 9 e 10 la cui sezione radiale è sagomata a cuneo. On these truncated-conical surfaces 7 and 8 the truncated-conical external surface of clamping rings 9 and 10, whose radial section is wedge-shaped, slides.

Gli anelli di serraggio 9 e 10 sono tagliati secondo un piano radiale in modo da potersi contrarre quando sono sottoposti alla pressione radiale esterna esercitata dalle ghiere 5 e 6 quando queste vengono avvitate sulle estremità filettate 3 e 4 del corpo cilindrico 2. The clamping rings 9 and 10 are cut according to a radial plane so that they can contract when they are subjected to the external radial pressure exerted by the ring nuts 5 and 6 when they are screwed onto the threaded ends 3 and 4 of the cylindrical body 2.

Nei manicotti di tipo noto l'avvitamente delle ghiere 5 e 6 provoca sia il restringimento degli anelli di bloccaggio 9 e 10 sia il loro spostamento assiale. In the sleeves of the known type, the screwing of the ring nuts 5 and 6 causes both the shrinking of the locking rings 9 and 10 and their axial displacement.

Lo spostamento assiale degli anelli di bloccaggio 9 e 10, dopo il recupero di un gioco iniziale, viene trasmesso ad anelli di scontro assiale 18 e 19 che, nelle soluzioni note, sono separati dagli anelli di bloccaggio 9 e 10 e, rispetto a questi sono inoltre The axial displacement of the locking rings 9 and 10, after the recovery of an initial play, is transmitted to the axial collision rings 18 and 19 which, in known solutions, are separated from the locking rings 9 and 10 and, with respect to these, are Moreover

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circolarmente continui: non prevedono cioè alcuna fessura radiale. circularly continuous: that is, they do not include any radial gap.

Gli anelli di scontro assiale 18 e 19, sotto la spinta assiale degli anelli di bloccaggio 9 e 10 comprimono a loro volta gli O-RING 20 contro lo spallamento anulare 17 del corpo cilindrico The axial collision rings 18 and 19, under the axial thrust of the locking rings 9 and 10, in turn compress the O-RINGS 20 against the annular shoulder 17 of the cylindrical body

2, assialmente, e, radialmente, contro la superficie interna dello stesso manicotto 2, esternamente, e contro la superficie esterna dei tubi 11 e 12, internamente. Si realizza in tal modo la tenuta del giunto. 2, axially, and, radially, against the internal surface of the same sleeve 2, externally, and against the external surface of the tubes 11 and 12, internally. The sealing of the joint is thus achieved.

Secondo la presente invenzione, come detto sopra, gli anelli di bloccaggio 9 e 10 non sono separati e distinti dagli anelli di scontro assiali 18 e 19 ma sono uniti a questi attraverso una doppia elica 100 visibile meglio nelle figure 2 a 5. According to the present invention, as mentioned above, the locking rings 9 and 10 are not separated and distinct from the axial collision rings 18 and 19 but are joined to them through a double helix 100, better visible in figures 2 to 5.

In posizione di riposo, illustra nelle figure 2, 4, e 5, e nella parte destra della figura 1, le spire 100 che uniscono gli anelli di bloccaggio agli anelli di scontro assiale sono separate da un gioco che consente l'avvitamente delle ghiere 5 e 6 sopra le filettature del corpo cilindrico 2. In the rest position, it illustrates in Figures 2, 4, and 5, and in the right part of Figure 1, the turns 100 which join the locking rings to the axial collision rings are separated by a play which allows the nuts 5 to be screwed and 6 above the threads of the cylindrical body 2.

Una volta recuperato il gioco tra le spire 100, l'anello di bloccaggio 9, rispettivamente 10, applica agli anelli di scontro assiale 18 e 19, attraverso le spire 100 ormai a contatto, la spinta assiale necessaria a comprimere le guarnizioni anulari 20. Once the play between the turns 100 has been recovered, the locking ring 9, respectively 10, applies the axial thrust necessary to compress the annular gaskets 20 to the axial collision rings 18 and 19, through the turns 100 now in contact.

Abbiamo in tal modo che un elemento composto (9, 10 - 18, 19 - 100) assolve alle funzioni delle coppie di elementi 9 - 18 e rispettivamente 10 - 19, senza alcuna riduzione dei gradi di libertà richiesti alle due coppie di elementi nella delicata fase di serraggio del giunto con sensibile semplificazione delle operazioni di montaggio e riduzione delle scorte di magazzino. We thus have that a compound element (9, 10 - 18, 19 - 100) performs the functions of the pairs of elements 9 - 18 and 10 - 19 respectively, without any reduction in the degrees of freedom required of the two pairs of elements in the delicate joint tightening phase with significant simplification of assembly operations and reduction of warehouse stocks.

Va notato che la radice delle spire 100 termina opportunamente con un allargamento circolare 101, ciò che consente di aumentare l'elasticità dell'elemento di collegamento 100. It should be noted that the root of the turns 100 suitably ends with a circular enlargement 101, which allows to increase the elasticity of the connecting element 100.

Inoltre va notato che sebbene le figure si riferiscano al caso di un manicotto simmetrico, destinato al collegamento di due tubi di pari diametro, l'invenzione può essere applicata a manicotti destinati a collegare tubi di diametro differente. Furthermore, it should be noted that although the figures refer to the case of a symmetrical sleeve, intended for the connection of two pipes of the same diameter, the invention can be applied to sleeves intended to connect pipes of different diameters.

Oltre a ciò il manicotto può prevedere un corpo centrale tubolare 2 dissimetrico che da un lato presenta il tronco filettato In addition, the sleeve may have a dissimetric tubular central body 2 which on one side has the threaded trunk

3, la ghiera 5, un tubo 11, un anello di bloccaggio 9, un anello di scontro assiale 18 unito al precedente dalle spire 100, mentre, dall'altro lato, può essere collegato ad un circuito di tubi in qualsiasi modo opportuno, ad esempio mediante filettatura, incollaggio, saldatura e simili. 3, the ring nut 5, a tube 11, a locking ring 9, an axial collision ring 18 joined to the previous one by the turns 100, while, on the other side, it can be connected to a circuit of tubes in any suitable way, to example by threading, gluing, welding and the like.

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1 foglio disegni 1 sheet of drawings

Claims

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1. Sleeve coupling for the connection of pipes of the type which foresees:

- a cylindrical central body (2) provided, at least at one end, with external thread and internal bore so that the latter creates an annular shoulder (17),

- at least one ring nut (5, 6) adapted to be screwed to the end of said central body (2), wherein said ring nut has a conical internal surface (7, 8),

- at least one locking ring (9, 10) with a radial wedge section suitable for working in combination with the conical internal surface (7, 8) of said ring nut (5, 6) is internally equipped with teeth able to lock inside of the joint, the end of the tube (11, 12) inserted in it, in which said ring (9, 10) is cut radially so as to be able to shrink under the action of the external pressure exerted by the ring nut (5, 6),

- at least one axial collision ring (18, 19) inserted between

10 annular shoulder (17) of the cylindrical central body (2) ed

11 corresponding locking ring (9, 10),

- at least one annular gasket (20) of the O-RING type inserted between said axial collision ring and said annular shoulder, characterized in that the locking ring (9, 10) is made integral with the corresponding axial collision ring ( 18, 19) by an axially yielding elastic element (100).

Sleeve coupling according to the preceding claim, characterized in that said axially yielding elastic element (100) consists of at least one helical curved bar.

2

Sleeve coupling according to the preceding claims, characterized in that said helical-shaped bars (100) are at least two, arranged in parallel.

Sleeve coupling according to the preceding claims, characterized in that, at the root, said helical-shaped bars are provided with a rounded enlargement (101) adapted to increase its elasticity.