CS266587B2 - Holder for closing and packing of tubes' ends exposed to internal pressure - Google Patents

Description

(57) Držák na uzavírání a utěsňování konců trubky upevňovacími uzávěry je určen pro trubky s vnitřním přetlakem, například pro plastové trubky, testované na vnitřní přetlak v příslušném zařízení, při němž se díl trubky naplní vodou o teplotě asi 150 °C a potom se v trubce zvýší tlak pro vyvození požadovaných napětí ve stěnách trubky. Způsob uzavírání má umožnit jednoduché a snadné nasazování a účinné upevnění uzávěru na konce testovaného dílu trubky a zajistit potřebné utěsnění. Upevňovací prvky jsou upnuty na konce trubky hydraulickými nebo pneumatickými silami. Tyto síly jsou vyvolány tlakem tekuté látky, kterou je vyplněna trubka v průběhu testování. Podstata upevňovacího uzávěru spočívá v tom, že uzávěr je opatřen zpětným ventilem v rámečku uzávěru pro přívod hydraulické nebo pneumatické tlakové látky do prvků upevňovacího uzávěru a uvnitř rámečku je pohyblivé tělísko ve formě pohyblivého dna, na které působí tlak a které působí na upínací prstencový díl a na pružné těsnění pro upevnění uzávěru na trubce a pro utěsnění trubky.

CS 266 587 B2

Obr. 1

CS 266 587 B2

Vynález se týká držáku na uzavírání a utěsňování konců trubek vystavených vnitřnímu tlaku, např. trubek vyrobených z plastických hmot a zkoušených na vnitřní tlak ve vhodných přístrojích, ve kterých je část trubky vyplněna vodou, která má teplotu asi 150 stupňů

Celsia a uvnitř uvedené trubky je dále vytvářen tlak, který roste a odpovídá hodnotě požadovaného pnutí ve stěně trubky.

Držák, jak je dosud znám, sestává ze čtyř hlavních elementů, a to z krytu, svěrky, pružného kuželového prstence a z elastického těsnění. Kryt a svěrka jsou к sobě přišroubovány a vytvářejí těleso držáku, v němž je uložen kuželový prstenec a elastické těsnění. Po předběžném přišroubování krytu ke svěrce byl držák namontován na konec trubky a dále byly utaženy šrouby. Výsledkem utahování šroubů bylo to, Že byl kuželový prstenec sevřen na trubce a elastické těsnění bylo přitlačeno oproti konci trubky.

Takovéto držáky jsou známy z prospektů všech světových výrobců zapojených v tomto technologickém oboru.

Hlavní nevýhoda držáků, jak jsou dosud známy, je čas potřebný к montáži a dlouhé utahování více šroubů uložených v jednom ze dvou dílů držáku namontovaných na koncích trubek, které se mají zkoušet. Ještě další nevýhodou je nedostatečná vazba mezi silou, která svírá držák na trubce a vnitřním tlakem média, které vyplňuje trubku, který ve skutečnosti vede к výskytu přídavných pnutí ve stěně trubky, která ruší průběh zkoušky, zhoršují výsledky zkoušky a poškozují konce trubky.

Dosud známé držáky mají navíc značné rozměry a tíhu.

Úkolem tohoto vynálezu bylo vytvoření nového návrhu držáku, který by značně zkracoval trvání montážních prací držáku a umožňoval, aby se svěrná síla držáku přizpůsobila velikosti .tlaku média, které vyplňuje trubku.

Podstata držáku podle vynálezu spočívá v tom, že je tvořen sadou dvou dílů držáku, tedy spodního a horního dílu držáku, z nichž každý má těleso, které zachycuje kuželový prstenec a elastická těsnění, spočívá v tom, že na vnitřní straně uvedeného tělesa je namontován kluzně mezi jeho dnem a citovaným kuželovým prstencem pohyblivý element, přičemž v uvedeném tělese je namontován řídicí ventil pro přivádění média к povrchu mezi dno tělesa a uvedený pohyblivý element, kdežto mezi zmíněným pohyblivým elementem a čelní stěnou konce trubky, která se má zkoušet, je elastické těsnění. Kapalina nebo stlačený vzduch, doplňovaný přes řídicí ventil, vyvolává tlak na pohyblivý element, který je posouván a vyvolává naopak tlak na kuželový prstenec, takto jej svírá na trubce a také přitlačuja elastické těsnění oproti čelní straně zkoušené trubky. Je záhodno, aby se toto médium do zkoušené trubky doplňovalo.

Pohyblivý element má tvar kruhového dna vystaveného tlaku vyvolávanému doplňovaným médiem a omezenému zužujícím se povrchem spolupracujícím s pracovním povrchem kuželového prstence. Těleso držáku může sestávat ze dvou částí, a to zejména z krytu a ze svěrky, spojených к sobě např. pomocí šroubového spoje, nebo dle jiného způsobu může být držák trubky jednodílný. Pokud těleso držáku sestává ze dvou Částí, pak jsou na válcovém kontaktním povrchu pohyblivého elementu a svěrky, stejně jako na plochém kontaktním povrchu krytu se svěrkou, elastická těsnění. Jiný návrh těsnění mezi dnem tělesa a pohyblivým elementem spočívá v použití ploché mezikruhové membrány.

Nicméně, jiný návrh spočívá v použití elastických těsnění na válcových kontaktních površích pohyblivého elementu s vnitřním a středním povrchem tělesa. Aby se zajistila větší pružnost, je prstenec proříznut v celém průřezu. Jeden výhodný návrh z hlediska správného působení držáku představuje použití kompenzátoru tlaku média přiváděného к držáku.

Takovýto kompenzátor sestává z dutého válce s pohyblivým pístem, к němuž je na jedné straně přiváděno médium, které je komprimováno uvnitř zkoušené trubky, a na druhé straně je přiváděno médium pro svírání elementů držáku.

CS 266 587 B2

Uvedený kompenzátor je přimontován к tělesu v ose zkoušené trubky a na jejím válcovém kontaktním povrchu s pohyblivým elementem a plochém kontaktním povrchu s tělesem jsou elastická těsnění, např. O kroužky.

Dva pracovní povrchy pístu mohou mít různé rozměry a takto zajišťují poměr požadovaného tlaku.

V případě jednodílného tělesa jsou v jeho spodní části a v přírubě kuželového prstence radiální výřezy seřazené vůči sobě s konstantní úhlovou roztečí, přičemž šířka těchto výřezů v tělese je větší než šířka výčnělků příruby, které dovolují, aby byl prstenec zaveden dovnitř tělesa. Kuželový prstenec může být tedy vpraven do tělesa, aniž by byly potřebné výřezy, avšak v tom případě musí kuželový prstenec sestávat z alespoň dvou mezikruhových segmentů. Tyto mezikruhové segmenty mají být s výhodou roztahovány elastickým · elementem, který zajišťuje jejich stálé polohování v držáku. Pro roztahování mezikruhových elementů se může tedy použít rozdělovači objímka, rozdělovači kroužek nebo válcová pružina.

Popsaný držák je ve všech svých obměnách, které vyplývají z konstrukční rozmanitosti jeho elementů, zbaven nedostatků a obtíží těch konstrukcí, které byly užívány dosud. Montáž držáku na trubku spočívá v jeho usazení na konce trubky, která se má zkoušet, a v přívodu tlaku. Trvání této operace činí maximálně 20 procent doby potřebné pro montáž dosud známých držáků. Hlavním znakem vynálezu je úplná proporcionalita svěrné síly a zkušebního tlaku. Tato proporcionalita vytváří zcela neočekávaný a přesný jev vyrovnání tlaku média používaného pro svírání elementů držáku s tlakem média vyplňujícího trubku, tj. se zkušebním tlakem. Toto vyrovnávání tlaku chrání zkoušenou trubku zcela proti výskytu přídavných škodlivých obtížení a navíc zabraňuje také odtlačování držáku od trubky. Odstranění šroubů vytvořilo možnost značně menších vnějších rozměrů a hmotnosti držáků, přičemž hmotnost je pouze jedna polovina hmotnosti držáků dosud známých. Díky popsané konstrukční rozmanitosti elementů držáku může být držák vytvářen ve třech základních provedeních. První provedení je držák, jehož těleso sestává ze dvou oddělitelných částí, a to z krytu a svěrky. U zbývajících dvou provedení je těleso držáku jednodílné, přičemž u druhého provedení má těleso a kuželový prstenec vhodné výřezy, které umožňují montáž obou elementů, zatímco u třetího provedení sestává kuželový prstenec ze segmentů rozpínaných uvnitř tělesa držáku elastickým elementem. Takový návrh kuželového prstence nevyžaduje přítomnost příslušných výřezů v tělese, jako u druhého provedení. Existence různých provedení držáku podle vynálezu umožňuje volbu návrhu, který by na jedné straně odpovídal stávajícím výrobním možnostem výrobců a na druhé straně by vytvořil možnost provádět pokusné zkoušky při vždy různých vlastních parametrech zkoušky. '

Držáky podle vynálezu jsou představeny na příkladu tělesného vytvoření znázorněného na výkrese, kde obr. 1 představuje držák prvního typu namontovaný na konec trubky, která se má zkoušet, obr. 2 ukazuje část vrchní Části držáku společně s kompenzátorem tlaku, obr. За a obr. 3b představuje kuželový prstenec ve dvou pohledech a obr. 4 představuje část horní části držáku s utěsněním jeho elementů pomocí těsnění, tvořených O-kroužky. Obr. 5 představuje držák druhého a třetího typu namontovaný na koncích trubky, která se má zkoušet, a obr. 6 a 7 ukazují pohled na těleso držáku a kuželový prstenec při pohledu ze strany výřezů, zatímco obr. 8, 9 a 10 představují kuželový prstenec dělené konstrukce použitý u třetího typu držáku.

Těleso £ držáku prvního provedení sestává z krytu £ připojeného ke svěrce _3 pomocí šroubového spoje. Uvnitř řečeného tělesa £ je kuželový prstenec £ a pohyblivý element J5. Ke krytu 2 je připojen řídicí ventil £. Mezi uvedeným pohyblivým elementem _5 a čelním povrchem zkoušené trubky je umístěno elastické těsnění £ a mezi dnem krytu 2 a plochým povrchem pohyblivého elementu _5 je elastická membrána £. V ose trubky, která je zkoušena, je umístěn kompenzátor 9 tlaku, sestávající z válce 10 a z pístu 11. V krytu 2 horní části držáku je otvor 12, který přivádí vodu do trubky, zatímco v krytu 2 spodní části držáku je odtokový ventil £3. Mezi válcovými povrchy pohyblivého elementu £ a kompenzátoru £

CS 266 587 B2 se svěrkou £ jsou elastická těsnění 14 a £5, zatímco mezi plochým povrchem dna krytu a kompenzátorem 9 a svěrkou _3 jsou umístěna elastická těsnění 16 a £7. Píst 11 kompenzátoru znázorněný na obr. 1 a 4 má dva stejné pracovní povrchy, zatímco řešení dle obr. 2 má dva odlišné pracovní povrchy. Kuželový prstenec £ má výřez, jak je znázorněno na obr. 3, který jej tvoří deformovatelnější.

Těleso £ držáku druhého typu podle vynálezu bylo vytvořeno jako jednodílné a má ve dnové Části výřezy, jak lze zjistit na obr. 6, přičemž kuželový prstenec £ má rovněž příslušné výřezy, které jsou naopak vidět z obr. 7.

Držák třetího typu má rovněž jednodílné těleso £ bez jakýchkoli výřezů jako u druhého provedení, avšak kuželový prstenec £ je složen ze segmentů, jak je znázorněno na obr. 8, přičemž segmenty prstence jsou roztahovány bud dělicí objímkou 10 nebo dělicím prstencem 19, nebo konečně pružinou 20. Způsob montáže držáku podle vynálezu je následující:

Po namontování držáků na konce zkoušených trubek je přes řídicí ventil £ přiváděna tlaková voda. Díky takto vytvořenému tlaku se pohyblivý element £ pohybuje a přenáší tlak oproti kuželovému prstenci, takže jej svírá na konci trubky, která se má zkoušet, a přitlačuje těsnění £ к čelní ploše trubky a utěsňuje spoj.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (8)

1. Držák na uzavírání a utěsňování konců trubek vystavených vnitřnímu tlaku, tvořený sestavou dvou držákových částí, a to horní a spodní, které jsou namontovány na koncích zkoušených trubek, který má otvor pro spojení trubky se zkušebním hydraulickým systémem pro odvzdušnění trubky a její vyplnění médiem a vykazuje těleso, v němž je uložen kuželový prstenec a elastická těsnění, vyznačující se tím, že uvnitř tělesa (1) je pohyblivý element (5) namontovaný kluzně mezi dnem tělesa (1J a kuželovým prstencem (4), přičemž v tomto tělese (1) je řídicí ventil (6) pro přívod média к mezeře mezi dnem tělesa (1) a pohyblivým elementem (5) a mezi pohyblivým elementem (5) a čelní stranou zkoušené trubky je umístěno elastické těsnění (7) .

2. Držák podle bodu 1, vyznačující se tím, že médium tělesa (1) a pohyblivý element (5) je současně médium pro přiváděné do mezery mezi dno plnění zkoušené trubky.

3. Držák podle bodu 1, (1) a pohyblivý element (5) vyznačující je stlačený se tím, vzduch.

že médium přiváděné do mezery mezi dno tělesa

4. Držák podle podstavy ohraničené vyznačuj ící bodu 1, kuželovým povrchem.

se tím, že pohyblivý element (5) má tvar mezikruhové

5. Držák podle bodu 1, ných částí tvořených krytem vyznačující (2) a svěrkou (3).

se tím, že těleso (1) držáku sestává ze dvou odděle

6. Držák podle bodu pomocí šroubového spoje.

5, vyznačující se tím, že kryt (2) a svěrka (3) jsou к sobě připojeny

7. Držák podle bodu elementu (5) a svorky (3) elastická těsnění (15 a 17), tvořená O-kroužky.

5, i

vyznačující se tím, ria plochém kontaktním povrchu krytu (2) a svorky (3) jsou že na válcovém kontaktním povrchu pohyblivého

8. Držák podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi dnem tělesa (1) a pohyblivým elementem (5) je těsnění, které má tvar ploché mezikruhové membrány (8).