CS250232B2

CS250232B2 - Equipment for joining at least of one tube with tube plate

Info

Publication number: CS250232B2
Application number: CS834526A
Authority: CS
Inventors: Denis Villeval
Original assignee: Valeo
Priority date: 1982-06-23
Filing date: 1983-06-20
Publication date: 1987-04-16
Also published as: FR2529110B1; GB2122928A; IT1171186B; SE8303599L; SE448527B; BR8303279A; IT8312556A1; AR231701A1; ES8406912A1; DE3322453A1; SE8303599D0; DE3322453C2; FR2529110A1; JPS599497A; SU1190978A3; MX158245A; ZA834195B; GB2122928B; ES523505A0; GB8315112D0

Description

Vynález se týká zařízení pro spojení alespoň jedné trubky s trubkovnicí s vložením těsnicího prvku, přičemž trubkovnice s těsnicím prvkem má alespoň jeden otvor a otvor těsnicího· prvku je opatřen nákružkem.

Je známo zařízení, u něhož se trubka nejdříve navlékne do otvúru v těsnicím prvku a pak se deformuje tak; aby vykazovala válcovité rozšíření v úrovni nákružku těsnicího prvku pro těsné spojení trubky a trubkovnice, ale toto řešení představuje nebezpečí, že taková sestava praskne, · zvláště v případě, kdy trubky již prodělaly předcházející rozšíření.

Rovněž je známo zařízení, u něhož se trubka násilím navleče do těsnicího prvku. Toto řešení má různé nevýhody, zejména je složité a nutí jednak k vytváření zvláštních tvarů pro usnadnění vstupu trubky do těsnicího prvku, jednak k nasazení a pak odstranění různého příslušenství, což je nevhodné pro mechanizaci a má za následek v každém případě nébezpečí uvolnění těsnicího prvku od trubkovnice v okamžiku navlékání trubky.

Tyto nevýhody jsou odstraněny u zařízení pro spojení alespoň jedné trubky s trubkovnicí s vložením těsnicího prvku, · přičemž trubkovnice s těsnicím prvkem má alespoň jeden otvor a otvor těsnicího prvku je opatřen nákružkem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje mísu uzpůsobenou pro opření trubkovnice opatřené těsnicím prvkem, dále přítlačný člen, přemístitelný vůči míse a uzpůsobený pří přitlačování těsnicího prvku k trubkovnici opřené o mísu, a lisovník pro předpínání nákrůžku těsnicího prvku, uspořádaný axiálně pohyblivě v přítlačném členu.

Výhodou zařízení je, že před navlečením trubky umožňuje předepnutí nákružku těsnicího prvku a tím radiální zeslabení jeho tloušťky při opření vůči otvoru v trubkovnici, když vnitřní průměr nákružku těsnicího prvku byl předem předepnut · na rozměr menší než vnější průměr trubky a po předpnutí dostatečně zvětšen · pro snadné navlečení trubky do nákružku těsnicího prvku.

Díky tomuto opatření lze se vyhnout všem nesnázím, které by mohly vyplynout z násilného navlečení, ale dále se lze též vyhnout nebezpečí odpojení těsnicího prvku od trubkovnice v okamžiku navlékání trubky, ježto toto navlékání je usnadněno předpnutím nákružku těsnicího prvku, jehož průměr je dostatečně zvětšen v okamžiku navlékání trubky, aby toto navlékání bylo usnadněno.

Navíc · předpnutí nákružku těsnícího prvku vyvolá vytvoření alespoň jedné příruby na tomto prvku, což usnadní spojení těsnicího prvku s trubkovnicí a zabrání nežádoucímu posunutí těsnicího prvku · vůči trubkovnici při zavádění trubky vzdor tření me4 zí trubkou a těsnícím prvkem v okamžiku navlékání.

Spoj provedený zařízením podle vynálezu vykazuje výtečnou těsnost jednak mezi těsnicím prvkem a trubkou, jednak mezi trubkovnicí a těsnicím prvkem, tedy mezi trubkou a trubkovnicí.

Zařízení podle vynálezu je vhodné zejména v případě, kdy trubkovnice a těsnicí prvek jsou každý opatřeny nákružkem.· Předpětí těsnicího prvku způsobí spolehlivé spojení obou nákružků, které s vytvořením příruby ještě více zabraňuje jakémukoliv nevhodnému posunutí těsnicího prvku vůči trubkovnici při zavádění trubky.

Zařízení také umožňuje po předepnutí nákružku těsnicího prvku přenést nákružek těsnicího prvku na trubku a tento udržovat v předepnutém stavu. Tak se zabrání nebezpečí obtížného zavádění trubky do nákružku těsnicího prvku.

Radiální zmenšení tloušťky nákružku těsnicího prvku, které je výsledkem předpětí, činí asi 30 až 70 °/o, s výhodou kolem 50 %. V tomto případě předpětí má za následek zmenšení tloušťky stěny těsnicího prvku na polovinu, což dovoluje znamenité sevření na trubce a na otvoru trubkovnice, z čehož plyne dokonalé utěsnění.

Těsnicí prvek může pokrývat trubkovnici buď z jedné její strany, nebo z druhé její strany, ale s výhodou na opačné straně, než z které se navléká trubka. V tomto případě se provádí stlačení těsnicího prvku proti desce s výhodou během předepínání otvoru těsnicího prvku.

Těsnicí prvky mohou být tvořeny orgány, jako například kroužky s individuálním tvarem různých otvorů trubkovnice. Tyto mohou být rovněž seskupeny výhodným způsobem a tvořit jednu nebo více membrán, každá pro určitou · skupinu otvorů trubkovnice nebo pro všechny otvory.

Příklady provedení zařízení pro spojení alespoň jedné trubky s trubkovnicí podle vynálezu jsou znázorněny na výkresech, kde obr. 1 představuje nárys s částečnými odkrytími chladiče motorového vozidla, s větším množstvím trubek opatřených lamelami, a jejichž každý konec je · upevněn na trubkovnici vodní komory, přičemž tato trubkovnice je potažena těsnicí membránou, která tvoří souhrn těsnicích prvků sdružených s trubkovnicí, přičemž upevnění je provedeno zařízením podle vynálezu, obr. 2 týž chladič v řezu rovinou II—II v obr. 1, obr. 3 řez trubkou, trubkovnicí a těsnicí membránou před montáží ve zvětšeném měřítku, obr. 4 tentýž řez, avšak těsnicí membrána je přiložena na trubkovnici před vsunutím nákružků membrány do nákružků trubkovnice před předpínáním nákružku membrány a před navléknutím trubky, obr. 5 opět tentýž řez jak na obr. 4, avšak v další fázi spojování, to je po předpnutí nákružku membrány a před navlečením trubky, obr. 6 řez spojen po navlečení trubky do před250232

6 pjatého nákružku membrány, obr. 7 řez spojen, u něhož je montáž skonče-m a kde trubka byla deformována, aby vykazovala rozšíření v sousedství nákružků membrány a trubkovnice, obr. 8 řez zařízením podle vynálezu v poloze, kde trubkovnice lemovaná membránou spočívá na míse, kdežto přítlačný člen, v němž je namontován lisovník, je . oddálen od trubkovnice lemovaná membránou na straně opačné, než na které je trubka, která je rovněž oddálena, obr. 9 částečný řez zařízením z obr. 8, avšak po přiložení přítlačného členu na membránu lemující trubkovnici a před uvedením lisovníku do činnosti, obr. 10 částečný řez zařízením podle obr. 9, u něhož lisovník postoupil za účelem předpínání nákružku membrány, ale ještě dostatečně nepostoupil, aby dosáhl trubky, obr. 11 částečný řez zařízením, u něhož je však mísa bočně odsunuta, zatímco celek tvořený přítlačným členem a lisovníkem je posunut směrem k trubce a lisovník se dotýká trubky, a obr. 13 částečný řez zařízením ve fázi, kdy lisovník postoupil do trubky pro vytvoření jejího rozšíření.

U provedení znázorněného na obr. 1 až 13, které představují příklad aplikace vynálezu. na chladič 10 motorového vozidla při montáži trubek 11 tohoto chladiče 10 na vodní komoru 13, jak je zřejmý z obr. 1 a 2.

Chladič 10 obsahuje soustavu rovnoběžných trubek 11. Trubky 11 jsou opatřeny lamelami 12 rozmístěnými v odstupu od sebe.

Na každém konci soustavy trubek 11 jsou trubky 11 . připojeny k vodním komorám 13, s nimiž souvisí v místech 14 spojení. Každá vodní komora 13 je opatřena přívodem 15 pro potřeby cirkulace chladicího média v trubkách 11 opatřených lamelami 12 přes vodní komory 13.

Každá vodní komora 13 má trubkovnici 16 z tuhého materiálu potaženého těsnicím prvkem 17 ve formě membrány z pružného materiálu.

V trubkovnici 16 je soustava prvních otvorů 18 v počtu rovnajícím se počtu trubek 11, to jest u příkladu znázorněného na obr. 2 v počtu čtrnácti.

Každý první otvor 18 trubkovnice 16 je opatřen ' nákružkem 19 trubkovnice 16, nasměrovaným dovnitř chladiče 10.

Podobně je těsnicí prvek 17 opatřen soustavou druhých otvorů 20 v počtu shodném s počtem prvních otvorů 18 trubkovnice 16, který je roven počtu trubek 11, to jest čtrnácti u příkladu provedení znázorněného na obr. 2. Druhé otvory 20 těsnicího prvku 17 jsou opatřeny nákružky 21 na těsnicím prvku 17, směřujícími dovnitř chladiče 10.

U příkladu provedení znázorněného na obr. 1 až 13 těsnicí prvek 17 ve formě membrány ₍ pokrývá trubkovnici 16 na straně, která směřuje k vnějšku chladiče 10. Těsnicí prvek 17 pokrývá těsně trubkovnici 16 a každý nákružek 21 těsnicího prvku 17 je zasazen v odpovídajícím nákružku 19 trubkovnice 16.

Různé dvojice zasazených nákružků 19 trubkovnice 16 a nákružků 21 těsnicího prvku 17 odpovídají v příslušné rovině různým trubkám 11 — obr. 2.

Trubka 11, odpovídající dvojici tvořené nákružkem 19 trubkovnice 1 6 a nákružkem 21 těsnicího prvku 17 — obr. 7, je navlečena svým odpovídajícím koncem do nákružku 21 těsnicího prvku 17, který je sám nasazen do nákružku 19 trubkovnice 16.

Trubkovnice 11 je s výhodou deformována tak, že má alespoň jedno rozšíření 22 v sousedství nákružku 19 trubkovnice 16 a nákružku 21 těsnicího prvku 17, zasazených do sebe pro spojení trubky 11 a trubkovnice 16 a utěsnění jak mezi trubkou 11 a těsnicím prvkem 17, tak i mezi těsnicím prvkem 17 a trubkovnicí 16.

Spojení se provádí postupem znázorněným na obr. 3 až 7.

Trubkovnice 16, membránovitý těsnicí prvek 17 a trubka 11 jsou nejprve zcela od sebe odděleny — obr. 3. Vnější průměr Dl nákružku 21 těsnicího prvku 17 se rovná vnitřnímu průměru D2 nákružku 19 trubkovnice 16, aby bylo možno snadno zasadit nákružek 21 těsnicího prvku 17 do nákružku 19 trubkovnice 16. Vnitřní průměr D3 nákružku 21 těsnicího prvku 17 se rovná vnitřnímu průměru D4 trubky 11, to jest, je menší než vnější průměr D5 trubky 11.

Nejprve se přiloží pružný těsnicí prvek 17 na trubkovnici 16 a zasadí se nákružky 21 těsnicího prvku 17 do nákružků 19 trubkovnice 16. Toto hrdlové spojení je snadné při přihlédnutí k volbě průměrů Dl a D2, jak bylo právě naznačeno. Trubka 11 je tedy připravena k navléknutí do nákružku 21 těsnicího prvku 17, zasazeného do nákružku 19 trubkovnice 16, jak je zřejmé z obr.

4.

Ale před navléknutím trubky 11 do nákružku 21 těsnicího prvku 17, předepne se nákružek 21 těsnicího prvku 17 — obr. 5 tím, že se radiální zeslabí jeho tloušťka opřením o nákružek 19 trubkovnice 16 tak, že vnitřní průměr D3 nákružku 21 těsnicího prvku 17 se po takovém předpínání zvětší až na hodnotu D‘3 přibližně stejnou, jako vnější průměru D5 trubky 11, to jest dostačující, aby dovolila snadné navléknutí trubky 11 do nákružku 21 těsnicího prvku 17. Předpětí nátrubku 21 těsnicího prvku 17 vyvolá vytvoření alespoň jedné příruby 21A, jediné u znázorněného provedení, která pomáhá spojení těsnicího prvku 17 s trubkovnicí 16, jak je zřejmé z obr. 5.

Radiální zmenšení tloušťky těsnicího prvku 17 plynoucí z předpínání je v rozmezí až 70 %, jak je znázorněno, s výhodou však kolem 50 %.

Po předpnutí nákružku 21 těsnicího prvku 17 přenese se tento nákružek 21 těsni250232 čího prvku 17 na trubku 11, přičemž se předpnutí udržuje.

S výhodou se provede stlačení těsnicího prvku 17 proti trubkovnici 16 během předpínání nákružku 21 těsnicího prvku 17 — obr. 5 a/nebo během přenosu tohoto nákružku 21 těsnícího prvku 17 na trubku 11 — obr. 6.

S výhodou se toto stlačení udržuje jak během předepínání — obr. 5, tak také během přenosu — obr. 6.

Předpnutí nákružku 21 těsnicího prvku 17 je znázorněno prvními šipkami F na obr. 5 a stlačení těsnicího prvku 17 druhými šipkami F1 na obr. 5 a 6.

Po navlečení trubky 11 do nákružku 21 těsnicího prvku 17 — obr. 6 — lze trubku 11 deformovat podle obr. 7 tak, aby měla alespoň jedno rozšíření 22, s výhodou jediné rozšíření 22 v sousedství nákružku 19 trubkovnice 16 a nákružku 21 těsnicího prvku 17 pro zajištění mechanického spojení mezi trubkami 11 a trubkovnicí 16 a pro utěsnění jak mezi trubkou 11 a těsnicím prvkem 17, tak mezi těsnicím prvkem 17 a trubkovnicí 16. Taková rozlišovací operace je znázorněna třetími šipkami F3 na obr. 7. Pro spojení, jak bylo právě popsáno ve vztahu к obr. 3 až 7, použije se s výhodou zařízení, které je znázorněno na obr. 8 až 13.

Toto zařízení obsahuje mísu 30 — obr. 8 až 13, uzpůsobenou pro uchycení trubkovnice 16 obložené těsnicím prvkem 17 ve formě membrány. Zařízení obsahuje rovněž přítlačný člen 31, přemístitelný axiálně a uzpůsobený pro přidržení těsnicího prvku 17 přitlačeného к trubkovnici 16 a opřeného o mísu 30. Zařízení obsahuje dále lisovník uspořádaný axiálně pohyblivě v přítlačném členu 31 pro předepínání nákružku 21 těsnicího prvku 17.

Mísa 30 je odsunutelná bočně — obr. 11 až 13 a přítlačný člen 31 je uzpůsoben pro přenesení předpjatého nákružku 21 těsnicího prvku 17 na trubku 11, přičemž axiálně tlačí těsnicí prvek 17 a trubkovnici 16. Dále je lisovník 32 uzpůsoben vytvářet rozšíření 22 trubky 11, к čemuž je axiálně přesunutelný vůči přítlačnému členu 31.

Lisovník 32 má aktivní část 33, jejíž průměr D6 se rovná žádanému vnitřnímu průměru D‘3 pro nákružek 21 těsnicího prvku 17 jednou předpjatého. Před aktivní částí lisovníku 32 je středicí část 34 jejíž průměr D7 je menší než průměr D6 aktivní části 33. Průměr D7 středící části 34 je přibližně stejný, jak vnitřní průměr D3 nákružku 21 těsnicího prvku 17, předem předpjatého, který je opět přibližně stejný, jako vnitřní průměr D4 trubky 11 před rozšířením..

Při provádění spoje pomocí popsaného zařízení se trubkovnice 16 obloží těsnicím prvkem 17 membránovité formy, přičemž se nákružky 21 těsnicího prvku 17 zasadí do nákružků 19 trubkovnice 16. Poté se takto obložená trubkovnice 16 umístí na mísu 3Q, jak je znázorněno na obr. 8, přičemž přítlačný člen 31 a lisovník 32 jsou v odstupu na druhé straně od trubek 11, které jsou rovněž v odstupu.

Poté se přítlačný člen 31 opře o těsnicí prvek 17 pokrývající trubkovnici 16 — obr. 9 — tak, aby těsnicí prvek 17 zůstal přitlačen к trubkovnici 16, přičemž tato zůstává opřena o mísu 30.

Poté se zavede lisovník 32 axiálně do nákružku 21 těsnicího prvku 17, nejdříve střední částí 34, poté aktivní částí 33 tak, aby se předpjal nákružek 21 těsnicího prvku 17 — obr. 10. Během této operace přítlačný člen 31 stále přitlačuje těsnicí prvek 17 na trubkovnici 16, která je zase opřena o mísu 30.

Poté se mísa 30 bočné odstraní — obr. 11 — a současně se zasune středicí část 34 lisovníku 32 do trubky 11 — obr. 11.

Pak se podle obr. 12 přenese předpjatý nákružek 21 těsnicího prvku 17 z aktivní části 33 lisovníku 32 na trubku 11, kterážto operace se provádí axiálním posunutím přítlačného členu 31.

Nato se podle obr. 13 axiálně posune lisovník 32 tak, aby se aktivní část 33 lisovníku 32 zasunula do trubky 11 v případě, kdy je žádáno vytvoření rozšíření 22.

Spojovací operace je skončena. Stačí odstranit přítlačný člen 31 a lisovník 32.

Je přínosem, že se taková operace provádí v pohodlných podmínkách a mechanizovatelným způsobem, který dovoluje velkosériovou výrobu.

U popsaného a znázorněného příkladu provedení byly trubky 11 znázorněny s kulatým průřezem, ale samozřejmě tento průřez by mohl být i oválný nebo mít jakýkoliv. jiný vhodný tvar.

Zařízení podle vynálezu je možno s výhodou využít při výrobě výměníků tepla motorových vozidel.

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Zařízení pro spojení alespoň jedné trubky s trubkovnicí s vložením těsnicího prvku, přičemž trubkovnice s těsnicím prvkem má alespoň jeden otvor a otvor těsnicího prvku je opatřen nákružkem, vyznačující se tím, že obsahuje mísu (30) uzpůsobenou pro opření trubkovnice (16) opatřené těsnicím prvkem (17), dále přítlačný člen (31), přemístitelný vůči míse (30) a uzpůsobený pro přitlačování těsnicího prvku (17) к trubkovnici (16) opřené o mísu (30), a lisovník (32) pro předpínání nákružku (21) těsnicího prvku (17), uspořádaný axiálně pohyblivě v přítlačném členu (31).
2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že mísa (30) je bočně odsuuutelná a přítlačný člen (31) je uzpůsoben pro přenesení předpjatého nákružku (21) těsnicího prvku (17) na trubku (11) jeho axiálním přesunem za unášení těsnicího prvku (17) a trubkovnice (16).
3. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že lisovník (32) má aktivní část (33) zakončenou středící částí (34) o menším průřezu.
4. Zařízení podle bodu 3, vyznačující se tím, že aktivní část (33) a středící část (34) jsou válcové, přičemž průměr aktivní části (33) je shodný s žádaným vnitřním průměrem předpjatého nákružku (21).
5. Zařízení podle bodu 3 nebo 4, vyznačující se tím, že aktivní část (33) a středící část (34) jsou válcové, přičemž průměr aktivní části (33) je shodný s žádaným vnitřním průměrem trubky (11) v místě jejího rozšíření.
6. Zařízení podle bodu 4 nebo 5, vyznačující se tím, že průměr středící části (34) lisovníku (32) je shodný s vnitřním průměrem nákružku (21) těsnicího prvku (17) před předepnutím.
7. Zařízení podle bodů 4 až 6, vyznačující se tím, že průměr středící části (34) lisovníku (32) je shodný s vnitřním průměrem trubky (11) před jejím rozšířením.