CZ24399A3 - Spojovací segment pro segmentový trubkový spoj - Google Patents

Description

(57) Anotace:

Spojovací segmenty /12, 14/, opatřené skloněnými koncovými čelními plochami /16a, 16b/, Jsou na jejích příslušných koncích opatřeny zarážkovými dorazovými členy /30, 32/, které zabraňují nedostatkům ve vyrovnávání spojovacích segmentů /12, 14/ v průběhu Jejich montáže na přiléhající konce trubek nebo šroubení. Zarážkové dorazové členy /30, 32/ Jsou během závěrečného utahování spoje rozmačkány za účelem umožnění dalšího omezeného bočního pohybu konců spojovacích segmentů /12, 14/, takže je možno vytvořit skutečně pevný spoj, u kterého nemůže dojít k vzájemnému zešikmení os příslušných trubek nebo šroubení.

Ϊ 12

01-95-99-Ho

Spojovací segment pro segmentový trubkový spoj

Oblast techniky

Vynález se týká segmentových trubkových spojů, obsahujících spojovací segmenty, které jsou schopné provádět vzájemně vůči sobě boční pohyb během utahování spoje. U takových spojů se vzájemně proti sobě ležící čelní plochy spojovacích segmentů pohybují proti sobě ve směru podélné osy trubky nebo sroubení, u kterých mají být uplatněny, a to za tím účelem, aby se příslušné klíny či pera příslušných spojovacích segmentů dostaly do záběru s protilehlými bočními stěnami drážek, vysoustružených nebo jinak vytvořených na vnějším obvodu trubky nebo šroubení.

Dosavadní stav techniky

Segmentové trubkové spoje obvykle obsahují dva spojovací segmenty pro trubky o rozměrech průměrů 12 palců nebo menších.

Pro větší rozměry průměrů trubek je používáno tří nebo více spojovacích segmentů, obvykle pak čtyř nebo více spojovacích segmentů.

V případě, že trubkový spoj sestává ze dvou spojovacích segmentů, jsou příslušné spojovací segmenty aplikovány na vnější stranu trubky, a poté se tažný šroub prostrčí skrze přiléhající šroubové nálitky na jedné straně spoje. Na tento tažný šroub je poté nasazena matice, která je obvykle utahována za účelem upevnění spojovacích segmentů, připojených na trubku, načež je tažný šroub vložen rovněž do přiléhájících šroubových nálitků na opačných koncích spojovacích segmentů, a poté je na tento tažný šroub nasazena matice, která je utahována.

Existuje zde však i taková možnost, že nepořádný nebo nedostatečně vyškolený pracovník zcela utáhne první tažný šroub na maximální dotažení, a to ještě před tím, než dojde k utahování dalšího tažného šroubu.

Důsledkem toho může být nesprávné nastavení trubkového spoje, čehož dalším důsledkem může být menší než optimální zajištění trubkového spoje k přidruženým trubkám nebo sroubením.

V případě, kdy je první tažný šroub utahován s využitím běžného matkového klíče (přičemž se předpokládá, že příslušný pracovník bude používat běžného matkového klíče, a nikoliv klíče, omezujícího kroutící moment), může dojít k tomu, že klíny či pera spojovacích segmentů se zakousnou do bočních stěn v trubkách. Důsledkem toho bude dále větší než požadovaný opačný boční pohyb konců příslušných spojovacích segmentů na jednom konci spoje před utažením tažného šroubu na opačných koncích spojovacích segmentů.

V případě, že první konec spojovacích segmentů je příliš přetažen do takového rozsahu, že se klíny či pera zakousnou do bočních stěn drážek trubky, dojde k tomu, že se příslušné spojovací segmenty vzájemně vůči sobě obvodově pootočí • « vzhledem k obvodu trubky, čehož důsledkem bude to, že utažením tažného šroubu na opačných koncích spojovacích segmentů pak koncové čelní plochy spojovacích segmentů se možná nedostanou do záběru, a klíny či pera se možná nedostanou do záběru s bočními čelními plochami drážek, takže v důsledku toho nedojde ke svěracímu záběru.

Pokud k tomu dojde, pak je schopnost spoje vytvářet skutečně pevný trubkový spoj kompromisem, to znamená, že pokud jsou klíny či pera v řádném záběru s bočními stěnami drážek na jednom konci spojovacích segmentů, a klíny či pera jako střed spojovacích segmentů jsou v řádném záběru ze spodní stěnou dna drážky, tak zde ještě existuje prostor mezi klíny či pery a bočními stěnami drážek na opačných koncích spojovacích segmentů. Tím může být umožněn vzájemný vyrovnávací pohyb trubek nebo sroubení, a to namísto toho, aby tyto trubky nebo sroubení byly udržovány v nepohyblivém stavu s jejich příslušnými podélnými osami v přísném vyrovnání.

K obdobnému problému dochází, jsou-li spojovací segmenty používány pro trubky o průměru vyšším, než 12 palcům které z hlediska úspor při odlévání, rozměrové přesnosti a výhodné manipulace s poměrně těžkými spojovacími segmenty vyžadují využívání více než dvou spojovacích segmentů.

Pokud musí například spoj obsahovat tři spojovací segmenty, potom v důsledku skutečnosti, že příslušné spojovací segmenty musejí každý zaujímat úhlovou vzdálenost o velikosti 120°, je nezbytné, aby byl na trubku přiložen nejprve první spojovací segment, poté aby byl na trubku přiložen druhý spojovací segment se svou koncovou čelní plochou v opěrném vztahu s prvním spojovacím segmentem, načež aby byl v tomto bodě našroubován tažný šroub. Tohoto postupu je nutno použít v případě, že oba spojovací segmenty zaujímají úhlovou vzdálenost o velikosti oblouku 240°, čímž je vyloučeno, aby mohly být tyto dva spojovací segmenty nejprve předběžně spolu smontovány a teprve poté nasazeny na obvod trubky.

Při používání čtyř nebo více spojovacích segmentů může být dvojice spojovacích segmentů spolu vzájemně předem smontována ještě předtím, než je nasazena na obvod trubky, načež poté může být předem smontována další dvojice spojovacích segmentů a poté nasazena na obvod trubky, načež poté může být tato druhá dvojice spojovacích segmentů připevněna k první dvojici předem smontovaných spojovacích segmentů s použitím tažných šroubů.

Tyto postupy však vedou k násobení možností zdrojů nesprávného nastavení spojovacích segmentů a tím i výsledného spoje, což ještě dále segmentových trubkových spojovací segmenty.

zvětšuje problémy, týkající se spojů, využívajících pouze dva

Segmentové trubkové spoje uvedeného typu jsou známy například z patentového spisu US 4 611 839 (Rung), kde jsou popisovány segmentové trubkové spoje, které jsou schopny vytvářet pevný trubkový spoj, přičemž tento trubkový spoj sestává ze spojovacích segmentů, opatřených koncovými čelními plochami, které jsou skloněny vzhledem k podélné ose spojovacích segmentů.

Příslušné spojovací segmenty, pokud jsou utahovány na trubkách nebo sroubeních, jsou schopné provádět osový pohyb, a to vzájemně vůči sobě v opačných směrech na svých příslušných koncích za účelem vytvoření požadovaného záběru klínů či per příslušných spojovacích segmentů s opačnými bočními stěnami drážek, uspořádaných v trubkách nebo ve sroubeních.

Tím však nelze vyloučit nesprávné nastavení konců příslušných spojovacích segmentů, které se mohou volně pohybovat v opačném směru vzájemně vůči sobě ještě předtím, než dojde k nasazení spojovacích segmentů na trubky, neboť není zabráněno dalšímu takovému pohybu záběrem klínů či per s boční stěnou drážek trubky.

Pokud je svěrací síla, vyvozovaná tažným šroubem, postačující, pak může dojít ke zborcení bočních stěn klínů či per, která mohou být za studená opracovávána bočními stěnami drážek trubky, může dojít ke vtisku či protlačení bočních stěn drážek trubky, v důsledku čehož může být umožněn další mírný rozsah pohybu konců spojovacích segmentů vzájemně vůči sobě.

Podstata vynálezu

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je zachovat veškeré žádoucí charakteristické znaky známého samonastavovacího segmentového trubkového spoje, a přitom současně vyloučit možnost nesprávného nastavení příslušných spojovacích segmentů před konečným utažením segmentového trubkového spoje, a to omezením rozsahu, v němž se spojovací segmenty mohou bočně pohybovat vzájemně vůči sobě na svých koncích.

Zatímco je tato schopnost velice výhodná u trubkových spojů, obsahujících dva spojovací segmenty, tak je ještě daleko výhodnější u segmentových trubkových spojů, obsahujících více než dva spojovací segmenty.

V případě, kdy trubkový spoj obsahuje tři nebo více spojovacích segmentů, dochází k ještě dalšímu snížení možnosti přídavných nedostatků v nastavení spojovacích segmentů během montáže spoje.

Je-li segmentový trubkový spoj sestaven ze čtyř nebo více spojovacích segmentů, pak existuje taková možnost, že lze předem smontovat dvojici spojovacích segmentů vzájemně vůči sobě, a to ještě před jejich nasazením na obvod trubek nebo sroubení, kterýžto způsob bude poskytovat výhodnou stabilitu příslušných spojovacích segmentů vzájemně vůči sobě ještě před jejich nasazením na obvod trubek nebo šroubení.

Provedením stabilního vzájemného spoje mezi spojovacími segmenty je velice usnadněna manipulace s příslušnou dvojicí vzájemně spojených segmentů, která byla smontována ještě před nasazením na obvod trubek nebo šroubení, přičemž s takovouto příslušnou vzájemně spojenou dvojicí spojovacích segmentů je možno manipulovat stejným způsobem, jako s jediným spojovacím segmentem, který má stejný rozsah úhlového oblouku.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu jsou na příslušných koncích spojovacích segmentů uspořádány zarážkové dorazové členy, které je možno uvést do záběru s příslušnými zarážkovými dorazovými členy na následujícím přilehlém spojovacím segmentu, a které omezují původní rozsah, v němž

se mohou konce příslušných spojovacích segmentů bočně pohybovat v opačném směru vzájemně vůči sobě.

Příslušné zarážkové dorazové členy jsou buďto obrobeny pouze na jednom konci, nebo nejsou vůbec opracovány a jsou ponechány ve tvaru tak, jak byly odlity, takže zde leží vzájemně proti sobě povrchy, které jsou hrubé a rozdrobitelné, a které jsou pokryty povrchem, připomínajícím pomerančovou kůru.

Počáteční záběr těchto povrchů vykazuje počáteční vymezení rozsahu, v němž se konce příslušných spojovacích segmentů mohou vzájemně vůči sobě bočně pohybovat, to znamená, že vykazují počáteční nastavení pro spojovací segmenty, které bude používáno během montáže spoje.

Následně po montáží celého spoje jsou tažné šrouby utaženy do takového rozsahu, který je postačující pro způsobení rozdrobení nahrubo odlitých povrchů, čímž je umožněn další mírný rozsah pohybu příslušných spojovacích segmentů vzájemně vůči sobě, v důsledku čehož je umožněno, aby příslušné klíny či pera se mohly pohybovat do plně usazeného záběru s bočními stěnami drážky trubky.

Svěrací síla, vyvozovaná příslušnými klíny či pery, je tak v podstatě vyrovnána se silou v oblasti jednotky, zatímco jsou současně jakékoliv pohyby spojovacích segmentů po obvodu trubek nebo šroubení rovněž v podstatě shodné, čímž je zabezpečeno, že síly, vyvozované spojem, jsou v podstatě vyrovnány v průběhu celého obvodového rozsahu spoje.

Velká výhoda tohoto zdokonalení spočívá v tom, že montáž dvou nebo více spojovacích segmentů vzájemně k sobě ještě před jejich nasazením na obvod trubek nebo sroubení je velice usnadněna, přičemž tlakový záběr příslušných zarážkových dorazových členů s opačně umístěnými zarážkovými dorazovými členy vede ke stabilizaci této montážní sestavy a umožňuje, aby s ní mohlo být manipulováno jako s jedinou jednotkou.

Přestože je jediný zarážkový dorazový člen na každém z konců příslušných spojovacích segmentů postačující k dosažení omezení rozsahu relativního pohybu mezi konci spojovacích segmentů, jsou obvykle s výhodou uspořádány dva takové zarážkové dorazové členy na koncích příslušných spojovacích segmentů, a to příslušně na opačných stranách těchto spojovacích segmentů, což zabezpečuje správné vyrovnání příslušných spojovacích segmentů vzájemně vůči sobě tak, že podélná osa příslušných spojovacích segmentů je totožná s podélnou osou dalšího přiléhajícího spojovacího segmentu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji vysvětlen na základě následujícího popisu jeho příkladných provedení, který bude podán s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde:

obr. 1 znázorňuje rozložený pohled na trubkový spoj, který je uveden v patentovém spise US 4 611 839 (Rung) , a který je modifikován v souladu s předmětem tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje boční pohled na trubkový spoj, sestavený ze spojovacích segmentů, znázorněných na obr. 1, • 9 * ·

9 9 * • 9

99*9 přičemž tento trubkový spoj zahrnuje znaky předmětu tohoto vynálezu;

obr. 2A až obr. 2D odpovídají vyobrazení na obr. 2 a znázorňují alternativní konstrukční provedení, zahrnující znaky předmětu tohoto vynálezu;

obr. 3 znázorňuje podélný řez provedením podle obr. 2, který mnohem jasněji a názorněji zobrazuje vnitřní konstrukci příslušných spojovacích segmentů;

obr. 4 znázorňuje axonometrický pohled, ukazující vedle sebe ležící konce dvojice spojovacích segmentů, znázorněných na obr. 1 až obr. 3, které se nalézají v počátečním stavu záběru čelních ploch spojovacích segmentů;

obr. 5 znázorňuje axonometrický pohled, odpovídající vyobrazení na obr. 4, avšak ukazující konce příslušných spojovacích segmentů ve stavu záběru, kdy došlo k pohybu konců příslušných spojovacích segmentů vzájemně proti sobě;

obr. 6 znázorňuje trubkový spoj, obsahující čtyři spojovací segmenty, přičemž jsou tyto spojovací segmenty podobné ve všech ohledech spojovacím segmentům, vyobrazeným na obr. 1, pouze s tou jedinou výjimkou, že jsou příslušné spojovací segmenty opatřeny obloukovitým rozšířením;

obr. 7 znázorňuje pohled, odpovídající vyobrazení podle obr. 6, který ukazuje dva ze spojovacích segmentů před vzájemným slícováním těchto spojovacích segmentů;

0 0 0 0 0

0 0 » 0 0 0 • 0 *000 · 0 000 000

0 0 0 0

0000 00 00

0 0 » 0 * V · *

0 • 0

0 0 · 0 obr. 8 znázorňuje boční pohled na jeden ze spojovacích segmentů, vyobrazených na obr. 6 a na obr. 7;

obr. 9 znázorňuje pohled v řezu, provedeném podél čáry 9-9 z obr. 8;

obr. 10 znázorňuje z dosavadního stavu techniky známý způsob montáže příslušných spojovacích segmentů, které nezahrnují vylepšení a zdokonalení podle předmětu tohoto vynálezu;

obr. 11 a obr. 12 znázorňují pohledy, odpovídající vyobrazení na obr. 10, avšak zahrnující již vylepšení a zdokonalení podle předmětu tohoto vynálezu, a to za účelem ilustrování příslušných výhod zdokonalení podle předmětu tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Nejprve je nutno poukázat na vyobrazení podle obr. 1 až obr. 3, kde je zobrazeno základní segmentové spojení takového typu, jaký je popsán v patentovém spise US 4 611 839, přičemž je toto segmentové spojení modifikováno tak, aby zahrnovalo vylepšeni a zdokonalení podle předmětu tohoto vynálezu.

Trubkový spoj sestává ze dvou stejných spojovacích segmentů 12 a 14, které se mohou vzájemně vůči sobě pohybovat ve směru osy Y-Y, přičemž je tento pohyb vyvoláván pomocí tažných šroubů (na vyobrazeních neznázorněno), které procházejí šroubovými nálitky 18 na příslušných spojovacích segmentech 12 a 14, a které jsou určeny pro přitahování příslušných spojovacích segmentů 12 a 14 ve směru osy Y-Y a . ·* » ·· ·· ·» • · » « · · · **·* . >«< i i * t i í » τ · · » · . * ·»*«·· .··« . · *·· ι· «. ·.*· · ·· do vzájemného záběru, přičemž jsou podélné osy příslušných tažných šroubů označeny vztahovou značkou 2Q.

Příslušné koncové čelní plochy 16a a 16b příslušných spojovacích segmentů leží ve směru podélném vůči ose _Z-Z_ a jsou skloněny opačně vzhledem k rovině X-Z.

Takže v důsledku pohybu spojovacích segmentů 12 a 14 vzájemně směrem k sobě ve směru osy Y-Y jsou příslušné koncové čelní plochy í6a a 16b uváděny do vzájemného záběru, přičemž další pohyb spojovacích segmentů 12 a 14 směrem k sobě ve směru osy Y-Y potom způsobí, že příslušné spojovací segmenty 12 a 14 se začnou opačně otáčet kolem osy Y-Y, a tímto způsobem umožňují snižování efektivního vnitřního obvodu spoje, vymezeného klíny či pery 22-22 příslušného spojovacího segmentu 12-14.

Příslušné tažné šrouby 20-20 procházejí otvory 24-24, vytvořenými v příslušných šroubových nálitcích 18, přičemž jsou tyto otvory 24 vhodně uspořádány tak, aby umožňovaly dostatečný relativní boční pohyb konců spojovacích segmentů 12 a 14 ve směru osy

Až potud je konstrukce spojovacích segmentů a forma jejich funkce stejná, jako je tomu u předmětu patentového spisu US 4 661 839 (Rung) . Během utahování spoje je vnitřní obvodová velikost spoje snižována tak, že klíny či pera 22 se začnou opírat dole o spodní stěnu drážek v přidružených trubkách nebo sroubeních, zatímco příslušné spojovací segmenty 12 a 14 se otáčejí vzájemně vůči sobě opačným směrem kolem osy Y-Y, a to za účelem uvedení klínů či per 22 do svěrného styku s proti sobě ležícími bočními stranami drážek.

. ·

Jak je znázorněno na obr. 2, je zde možno vidět, že se jeden konec spojovacího segmentu 12 bude pohybovat ve směru šipky A, zatímco se odpovídající konec spojovacího segmentu 14 bude pohybovat ve směru šipky B.

Jak je znázorněno na obr. 3, je zde možno vidět, že se opačný konec spojovacího segmentu 12 pohybuje ve směru šipky B, zatímco se opačný konec spojovacího segmentu 14 pohybuje ve směru šipky A.

Při nepřítomnosti konstrukčního prvku, omezujícího rozsah pohybu příslušných konců spojovacích segmentů 12 a 14 ve směru šipek A a B se potom příslušné konce spojovacích segmentů 12 a 14 mohou ve skutečnosti pohybovat v nahodilém rozsahu ve směrech příslušných šipek A a B, aniž by byly nějakým způsobem chráněny proti dalšímu takovému pohybu.

Jak je znázorněno na obr. 3, tak příslušné spojovací segmenty 12 a 14 obklopují těsnicí vložku 26, která je umístěna přes konce trubek 28 a 30, a která je zatlačována do těsnicího záběru s konci trubek 28 a 30 během utahování spoje.

Předpokládáme-li, že je utahování spoje prováděno zkušeným a řádně vyškoleným pracovníkem, tak je potom nutno očekávat, že se příslušné konce spojovacích segmentů budou pohybovat vzájemně proti sobě v přibližně stejném rozsahu, takže bude vytvářeno souměrné vyrovnávání spojovacích segmentů během utahování spoje.

Je-li však toto utahování prováděno nezkušeným a nevyškoleným pracovníkem, existuje zde pravděpodobnost, že

čistě pro své vlastní pohodlí pracovník zcela utáhne jeden z tažných šroubů, čímž dojde k zajištění spojovacích segmentů na obvodě trubky, v důsledku čehož jsou obě ruce pracovníka uvolněny k tomu, aby bylo možno namontovat tažný šroub na opačný konec spojovacích segmentů.

Avšak při dalším pokračování tohoto postupu existuje taková pravděpodobnost, že tažný šroub, který byl zašroubován jako první, bude přetížen, čímž bude způsobeno, že klíny či pera 22 na spojovacích segmentech na těch koncích spojovacích segmentů budou „přetaženy”, a budou pokračovat v tom, že se začnou ukládat v bočních stěnách drážek v trubkách.

Za těchto podmínek dojde k tomu, že šroubové nálitky na tom konci spoje budou utaženy těsněji do vzájemné blízkosti jeden vůči druhému, což následně způsobí u příslušných spojovacích segmentů jejich otáčení kolem obvodu trubky a v úhlovém směru vůči ose Z^-Z^. V důsledku toho se spojovací segmenty stanou neseřízenými, neboť příslušné šroubové nálitky na opačných koncích příslušných spojovacích segmentů budou skloněny vůči rovině X-Z.

Tento stav zůstane zachován i během konečného sestavování spoje, neboť sám tažný šroub je vysoce odolný vůči prodloužení, které by bylo nezbytné k tomu účelu, aby bylo umožněno, že se příslušné šroubové nálitky pohnou opačným směrem do skutečné rovnoběžnosti s rovinou X-Z.

Poté, kdy dojde k této situaci nesprávného nastavení, tak při vložení tažného šroubu a při jeho utažení na opačných koncích spoje dojde nejprve k možnosti, že příslušné klíny či pera nemohou být uloženy na boční stěny drážek a vytvářet tak • ·

svěrací sílu, nebo v případě, že klíny či pera se dostanou do dostatečného záběru s bočními stěnami drážek pro vytváření svěrací síly, tak přesto nemohou vytvářet takovou svěrací sílu, která by byla odpovídající co do velikosti vzhledem k síle, vytvářené klíny čí pery na opačných koncích spojovacích segmentů.

Za druhé je možné, že koncové čelní plochy příslušných spojovacích segmentů budou v takové poloze, že budou od sebe vzájemně vzdáleny, v kterémžto případě zde nebude žádná síla, která by byla schopna pohnout klíny či pery do svěracího záběru s bočními stěnami drážky na konci spojovacích segmentů.

Rovněž zde existuje možnost, že podélné osy příslušných trubek budou vytlačovány z jejich vzájemného vyrovnání.

Zdokonalení podle tohoto vynálezu bylo dosaženo řešením shora uvedeného problému, přičemž bylo dosaženo snížení možnosti nesprávného nastavení příslušných spojovacích segmentů do takové míry, že montáž spoje může být zajišťována poměrně neskoleným a neinformovaným pracovníkem, a to s jistotou, že úplně smontované trubkové spojení bude správně nastaveno, a že svěrací síly, vyvozované na příslušné trubky, budou jednotné ve všech polohách podél průměru spoje.

Namísto vytváření koncových čelních ploch na příslušných spojovacích segmentech, které jsou schopny náhodného pohybu vzájemně vůči sobě ve směru osy Z~Z, využívá předmět tohoto vynálezu zarážkových dorazových členů 30 a 32 na každé z opačných stran šroubových podložek, přičemž vzájemně proti sobě ležící čelní plochy 34 příslušných zarážkových ♦

·« · ř » · 4··

Φ * a a · * e · · · b ·.··· • ^ » · · · · í 4 * «4 ·· 444· · · dorazových členů 30 a 32 leží s výhodou v rovině X-Z spojovacího segmentu, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2.

Zarážkové dorazové členy 30 a 32 jsou umístěny radiálně směrem ven od koncových čelních ploch 16a a 16b, přičemž jsou záměrně ponechány ve stavu „tak jak byly odlity, a to za tím účelem, aby vedle sebe ležící čelní plochy 34 příslušných zarážkových dorazových členů 30 a 32 měly hrubý povrch, a aby mely rozdrobitelný oblázkovitý povrch, připomínající povrch pomerančové kůry, přičemž je takového povrchu dosaženo v důsledku odlévací operace.

Takže pokud jsou příslušné spojovací segmenty k sobě vzájemně smontovány, a to bez ohledu na to, zda byl jeden tažný šroub již zašroubován na jednom konci spojovacích segmentů před zašroubováním tažného šroubu na druhém konci spojovacích segmentů, může pohyb spojovacích segmentů podél osy Y-Y vzájemně vůči sobě pokračovat pouze do té doby, než dojde ke vzájemnému dotyku proti sobě ležících čelních ploch 34 příslušných zarážkových dorazových členů 30 a 32. V tomto okamžiku je poté zajištěno, že každá ze šroubových podložek leží vodorovně vůči rovině X-Z, a že jsou nastaveny ve správné poloze a připraveny ke konečnému utažení spoje.

V průběhu konečného utahování spoje pak dojde k tomu, že poměrně drsný a nedokončený povrch vzájemně proti sobě ležících koncových čelních ploch 34 zarážkových dorazových členů 30 a 32 se v mírném rozsahu rozdrobí. Odolnost proti rozdrobení postupně narůstá, jak jsou tažné šrouby dále utahovány, což má za důsledek to, že zvyšující se utahování tažných šroubů způsobí postupné snižování rozsahu dalšího • « · • · čelních ploch 34 spojovacích opačného pohybu koncových segmentů vzájemně vůči sobě.

Účinky tohoto postupně se zvyšujícího omezování vzájemného pohybu konců spojovacích segmentů vedou k celkovému příznivému efektu, který spočívá v zabezpečení, že svěrací síly, vyvozované daným spojem, leží vzájemně velmi blízko sebe na opačných bodech na jakémkoliv průměru spoje.

Na vyobrazení podle obr. 2 jsou vzájemně proti sobě ležící koncové čelní plochy 34 zarážkových dorazových členů 30 a 32 znázorněny tak, že leží v rovině X-Z příslušného spojovacího segmentu, a tím i v rovině X-Z smontovaného spoje.

Uložení koncových čelních ploch 34 v rovině X-Z spoje nemá nikterak zásadní význam, neboť zásadní význam spočívá v tom, že je omezen pohyb příslušných spojovacích segmentů 12 a 14 vzájemně směrem vůči sobě ve směru osy Y-Y před konečným utažením spoje.

Vzájemného polohového vztahu příslušných konců spojovacích segmentů 12 a 14 je možno dosáhnout různými alternativními formami zarážkových dorazových členů 30 a 32, jak bude nyní v dalším podrobněji popsáno s přihlédnutím k vyobrazením na obr. 2A až 2D.

Na obr. 2A jsou zarážkové dorazové členy 30a vyrobeny s nižší výškou, zatímco zarážkové dorazové členy 32a jsou vyrobeny s vyšší výškou, přičemž kombinovaná výška zarážkových dorazových členů 30a a 32a vymezuje rozsah, v jakém se konce spojovacích segmentů 12 a 14 mohou vzájemně * « · · · « • i · ·· vůči sobě pohybovat ve směru osy Y-Y, čímž je dále vymezován rozsah, ve kterém se konce příslušných spojovacích segmentů mohou pohybovat vzájemně proti sobě ve směru šipek A a B.

Na obr. 2B pak příslušné zarážkové dorazové členy 30b a 32b namísto toho, aby jejich koncové čelní plochy ležely rovnoběžně s rovinou X-Z^ jsou opatřeny koncovými čelními plochami 34b, z nichž je každá skloněna vůči rovině X-Z, avšak pod úhlem menším, než je sklon koncových čelních ploch 16a, 16b spojovacího segmentu vůči rovině X~Z·

Skloněním koncových čelních ploch 34b příslušných zarážkových dorazových členů 30b a 32b shora uvedeným způsobem dojde k nepatrnému kluznému pohybu koncových čelních ploch 34b vzájemně vůči sobě, což umožní abrazivní odírání příslušných koncových čelních ploch 34b, a což bude i nadále napomáhat rozdrobování těchto koncových čelních ploch 34 během utahování spoje.

Na vyobrazení podle obr. 2C jsou zarážkové dorazové členy 30c a 32c umístěny směrem dovnitř od opačných stran příslušných spojovacích segmentů, a jsou umístěny ve vzájemném obklopovacím vztahu se šroubovými otvory 24, čímž je vytvářeno vedení, umožňující snadné vložení tažných šroubů 20.

Na obr. 2C jsou koncové čelní plochy 34c příslušných zarážkových dorazových členů 30c a 32c znázorněny tak, že leží rovnoběžně s rovinou X-Z. Stejně dobře však mohou být vůči rovině X-jj skloněny shora uvedeným způsobem, popisovaným při objasňování vyobrazení podle obr. 2B.

• 9 • 9 ia

Na vyobrazení podle obr. 2D leží šroubové nálitky 18 směrem dolů, takže vytvářejí bočnice nebo plášť, rozprostírající se kolem tažných šroubů. Přestože mohou být koncové čelní plochy 34d příslušných šroubových nálitků 18 uspořádány tak, že budou ležet v rovině X-Z, mohou být stejně dobře vhodně skloněny, jak již bylo popisováno při objasňování vyobrazení podle obr. 2B.

Pro odborníka z dané oblasti techniky jsou zcela zřejmá i jiná uspořádání zarážkových dorazových členů, jako je například vzájemné spojení pomocí pera a drážky, které vykazuje stejnou schopnost omezování počátečního pohybu spojovacích segmentů 12 a 14 vzájemně směrem vůči sobě podél osy Y-Y a poté umožňování omezeného dalšího pohybu ve směru osy Y-Y prostřednictvím rozdrobování vzájemně zabírajících povrchových ploch příslušných zarážkových dorazových členů.

Rozsah nesprávného nastavení spojovacích segmentů u známých konstrukcí segmentových trubkových spojů se stává doplňkovým. Například v případě, kdy spoj obsahuje či využívá tři spojovací segmenty, existuje dvakrát větší možnost nesprávného nastavení, která spočívá v tom, že dojde-li k prvnímu rozsahu nesprávného nastavení v okamžiku, kdy jsou konce dvou spojovacích segmentů k sobě vzájemně připojeny prostřednictvím tažného šroubu, tak dojde k druhému rozsahu nesprávného nastavení v okamžiku, kdy další dva konce spojovacích segmentů jsou spojeny tažnými šrouby, čímž je zdvojován rozsah nesprávného vyrovnání v okamžiku, kdy je poslední tažný šroub vložen do vedlejšího konce prvního spojovacího segmentu a vzájemně proti němu ležícího konce třetího spojovacího segmentu.

Daný problém je ještě dále vyostřen v případě, kdy spoj sestává ze čtyř nebo více spojovacích segmentů, to znamená, že může dojít ke trojímu rozsahu nesprávného nastavení v případě spoje, sestávajícího ze čtyř spojovacích segmentů, ke kterému dojde na vzájemně proti sobě ležících koncích prvního a čtvrtého spojovacího segmentu, a které mohou mít takový rozsah, který je postačující k tomu aby zamezil koncovým čelním plochám příslušného prvního a čtvrtého spojovacího segmentu dosáhnout skutečného čelního záběru vzájemně vůči sobě.

V takovém případě zde nebude vytvářena žádná síla, která by byla schopna pohnout vzájemně proti sobě ležícími konci prvého a čtvrtého spojovacího segmentu v opačném směru vzhledem k ose Z-Z, čímž bude dále způsobeno to, že klíny či pera nebudou sevřeny v přiléhajících bočních stěnách drážek trubky, v důsledku čehož dojde ke ztrátě schopnosti spoje vytvořit skutečně pevné spojení.

Tyto účinky jsou lépe znázorněny na vyobrazeních podle obr, 4 a obr. 5 výkresů, na kterých jsou vyobrazeny konce spojovacích segmentů, které jsou společné pro spoje, sestávající z jakéhokoliv počtu spojovacích segmentů, jak je příkladě uvedeno spojem, vytvořeným ze čtyř takových spojovacích segmentů, jak bude dále podrobněji vysvětleno při objasňování obr. 6 až obr. 12.

Na obr. 4 jsou znázorněny konce dvojice spojovacích segmentů ve výchozí poloze před utahováním tažného šroubu (na vyobrazení neznázorněno), který bude umístěn v otvoru 24 v příslušném šroubovém nálitku 18.

• »

V okamžiku, kdy jsou spojovací segmenty 12 a 14 nejprve spolu vzájemně smontovány, budou tyto spojovací segmenty 12 a 14 v podstatě ve vzájemném vyrovnání v rovině X-Y, přičemž koncové čelní plochy 16a a 16b budou vůči sobě ve vzájemném záběru.

Za této situace budou koncové čelní plochy 34 příslušných zarážkových dorazových členů 30 a 32 od sebe vzájemně vzdáleny, přičemž vzdálenost mezi koncovými čelními plochami 34 zarážkových dorazových členů 30 a 32 bude stanovovat rozsah, v jehož rámci se koncové čelní plochy 16a a 16b budou moci vzájemně proti sobě pohybovat v průběhu utahování tažného šroubu.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 5, tak bez ohledu na to, který ze sousedních konců spojovacích segmentů je první utahován, tak se tyto konce spojovacích segmentů mohou pohybovat pouze bočně vzájemně vůči sobě v rozsahu, umožněném vzdáleností vedle sebe ležících koncových čelních ploch 34 příslušných spojovacích segmentů.

Jakmile dojde k tomu, že se koncové čelní plochy 34 příslušných zarážkových dorazových členů 30 a 32 dostanou do vzájemného záběru, bude příslušným pracovníkem prováděno manuální další utahování těch koncových čelních ploch, které byly vyloučeny až do té doby, kdy začne pracovník utahovat tažný šroub, sdružený s těmito koncovými čelními plochami, přičemž je toto utahování postačující k tomu, aby způsobilo rozdrobování hrubých a neopracovaných koncových čelních ploch 34. Toto rozdrobování koncových čelních ploch 34 však vyžaduje vyvozování postupně se zvyšujících sil, které musejí být vyvíjeny pracovníkem na pracovní nástroj či klíč, používaný pro utahování tažného šroubu.

Pokud by pracovník vyvíjel pouze obvykle využívanou sílu při utahování tažného šroubu, tak by se příslušné spojovací segmenty zastavily v první poloze nastavení, přičemž touto první polohou nastavení je ta poloha, která zabrání nesprávnému nastavení koncových čelních ploch příslušných spojovacích segmentů během konečné montáže příslušného spoje.

V případě, kdy je používáno spoje, sestávajícího ze dvou spojovacích segmentů, je poté celá operace opakována na opačných koncích spojovacích segmentů, načež jsou následně plně utahovány tažné šrouby za účelem dosažení rozdrobování drsných a neopracovaných koncových čelních ploch 34 zarážkových dorazových členů 30 a 32.

Avšak před zahájením konečné operace musí být zabezpečeno, že příslušné spojovací segmenty jsou vzájemně vůči sobě ve správné nastavovací poloze, přičemž správnost polohy jejich nastavení musí být zaručena bez ohledu na počet spojovacích segmentů, který je uplatněn u příslušného spoje.

Další výhody předmětu tohoto vynálezu jsou zřetelné v případě, kdy spoj sestává z většího množství spojovacích segmentů, například tehdy, kdy spoj sestává ze čtyř spojovacích segmentů, jak bude nyní podrobněji popsáno s odkazem na vyobrazení podle obr. 6 až obr. 12.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 6, sestává segmentový trubkový spoj ze čtyř identických spojovacích segmentů 50, které byly k sobě vzájemně připojeny, a z nichž • * každý zaujímá oblouk o úhlové délce 90°. Každý z příslušných spojovacích segmentů obsahuje šroubové nálitky 52 a 54, přičemž jsou tyto spojovací segmenty vůči sobě skutečné hermafrodítni, takže mohou být vzájemně vůči sobě spojeny buď pomocí šroubového nálitku 52, ležícího proti šroubovému nálitku 54, nebo pootočením jednoho ze spojovacích segmentů tak, že bude obráceně ležet vůči příslušným koncům šroubových nálitku 52 a 54, přičemž konec šroubového nálitku 52 se poté stane koncem šroubového nálitku 54, a naopak konec šroubového nálitku 54 se poté stane koncem šroubového nálitku 52.

Toto hermafrodítni uspořádání je podrobněji vysvětleno s přihlédnutím k vyobrazení na obr. 7, kde jsou znázorněny dva spojovací segmenty 50 ve stavu, který zaujímají před vzájemným smontováním a vzájemným spojením k sobě pomocí tažného šroubu.

Jak je zde možno vidět, tak koncová čelní plocha 56a svírá s rovinou Y-Z určitý úhel, zatímco protilehlá koncová čelní plocha 58a svírá stejný, avšak opačný úhel s rovinou X-Z. Pokud nyní dojde k pootočení spojovacího segmentu o 180°, budou koncové čelní plochy 56a a 58a obráceny, takže koncová čelní plocha 58a se stane koncovou čelní plochou 56a a naopak. Obdobně se koncové čelní plochy 56b a 58b spojovacího segmentu 50b vzájemně obrátí, pokud dojde k pootočení spojovacího segmentu 50b o 180° kolem středového poloměru spoje.

Přepokládáme-li, že toto nesouměrné uspořádání příslušných konců příslušných spojovacích segmentů je udržováno, potom může být při vytváření segmentového trubkového spoje použit jakýkoliv počet spojovacích segmentů,

přičemž jediný rozdíl mezi spojovacími segmenty, znázorněnými na vyobrazení podle obr. 6 a obr. 7, spočívá v tom, že příslušné spojovací segmenty budou ležet proti úhlu, který je menši, než 90°, a to v případě, že spoj sestává z více než čtyř spojovacích segmentů, nebo menší než 120° v případě, že spoj sestává pouze ze tří spojovacích segmentů.

Za účelem snížení počtu nezbytných pracovníků na jednoho, musí být první dvojice spojovacích segmentů nezbytně nejprve připojena vzájemně vůči sobě s pomocí tažného šroubu. Tento tažný šroub může být v případě spojovacích segmentů, zaujímajících úhel menší než 90°, s výhodou uplatněn před umístěním první dvojice spojovacích segmentů na obvod trubky v obkročném uspořádání tak, že obklopují zde umístěnou těsnicí vložku 60, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 9.

Předběžné smontování dvou spojovacích segmentů, jako jsou například spojovací segmenty 50a a 50b podle obr. 7, může být výhodně provedeno ještě předtím, než se tyto spojovací segmenty umístí na obvod trubky. Alternativně může být jeden spojovací segment umístěn na obvod trubky, poté může být do své polohy umístěn další spojovací segment, načež mohou být oba tyto spojovací segmenty vzájemně vůči sobě zajištěny prostřednictvím tažného šroubu, načež může být pokračováno v dokončování segmentového trubkového spoje.

V průběhu montáže segmentového trubkového spoje a jak bude nyní v dalším popsáno s odkazy na vyobrazení podle obr. 10 až obr. 12, je v důsledku využití výhod předmětu tohoto vynálezu zabráněno přejetí správné polohy nebo nesprávné nastavení vzájemně proti sobě ležících konců

příslušných spojovacích segmentů, čímž je umožněno, aby klíny či pera příslušných spojovacích segmentů zapadly přesně do drážek v trubce. Dále je využíváním výhod předmětu tohoto vynálezu rovněž zajištěno, že jsou příslušné spojovací segmenty po počátečním utažení tažných šroubů řádně vzájemně proti sobě umístěny vzhledem k rovině X-Y.

Na segment přičemž čelních vyobrazení podle obr. 10 je znázorněn

70, který je znám z dosavadního stavu je zde znázorněn ve vzájemném záběru ploch s dalším známým spojovacím segmentem spoj ovací techniky, koncových

72.

Jak je z vyobrazení podle obr. 10 zcela zřejmé, může se spojovací segment 70 volně pohybovat ve směru šipky A až do té doby, než je další provádění takovéhoto pohybu zabráněno záběrem tažných šroubů s bočními stěnami otvoru v přidružených šroubových nálitcích. Obdobně se spojovací segment 72 může nahodile pohybovat ve směru šipky B. Dále se příslušné spojovací segmenty 70 a 72 mohou pohybovat ven z roviny X-Y otáčením kolem osy tažného šroubu.

Přejdeme-li nyní k vyobrazením na obr. 11 a na obr. 12, kde jsou znázorněny spojovací segmenty, opatřené zlepšeními podle tohoto vynálezu, je zde možno vidět, že je-li spojovací segment 50a přikládán ke spojovacímu segmentu 50b, dojde k tomu, že alespoň jeden ze zarážkových dorazových členů 30 se dostane do styku se vzájemně přikládaným zarážkovým dorazovým členem 32. Pokud je poté do příslušného otvoru v příslušném šroubovém nálitku 18 vložen tažný šroub, budou příslušné spojovací segmenty 50a a 50b kloubově připojeny kolem zabírající dvojice zarážkových dorazových členů 30 a 32 za účelem uvedení zarážkových dorazových členů 30 a 32 na o ς í_ a tím opačných stranách spojovacích segmentů do záběru,

rovněž za účelem rovnoběžné polohy	uvedení spojovacích s rovinou X-Y.	segmentů	50a	a 50b	do
Po dosažení	této kombinace	je smontovaná	dvoj ice
spojovacích segmentů připravena k	nasazení	na	trubku	v
případě, že již nebyla tato dvojice	segmentů	od počátku	na

trubce umístěna, přičemž zarážkové dorazové členy 30 a 32 v tomto okamžiku zajišťují, že příslušné klíny či pera 22, 22 na vnitřním obvodu příslušných spojovacích segmentů nemají přesazené boční stěny drážky trubky, avšak jsou ve skutečnosti umístěny ve vzdálenosti poněkud nižší, než je vzdálenost mezi bočními stěnami drážek trubky.

Po namontování první dvojice spojovacích segmentů na obvod trubky může být poté přidán třetí spojovací segment a může být nejprve zajištěn tažným šroubem, načež mohou být opakovány předcházející kroky, prováděné jediným pracovníkem, a to až do úplného zkompletování celého segmentového trubkového spoje.

Jelikož je přesazení vzájemně proti sobě ležících konců příslušných spojovacích segmentů odstraněno, jsou odstraněna i další postupné nedostatky ve vyrovnání spojovacích segmentů, čehož důsledkem je to, že vzájemně proti sobě ležící koncové čelní plochy prvního a posledního spojovacího segmentu v sérii jsou správně vyrovnány s koncovou čelní plochou vedle ležící koncové čelní plochy následujícího sousedního spojovacího segmentu, přičemž celá sestava spojovacích segmentů leží téměř vodorovně ve vztahu k rovině X-Y a kolmo na osu takže přidružené trubky.

i kolmo na podélnou osu

Po dosažení tohoto žádoucího stavu je pouze věcí příslušného pracovníka, aby utahoval příslušné šrouby do doporučené míry tak, aby bylo zabezpečeno, že zuby každého ze spojovacích segmentů zabírají v podstatě stejnou silou s přidruženými bočními stěnami drážky trubky.

Konečné utažení tažných šroubů zajistí dosažení velmi zvýšené tlačné síly, vyvozované na koncové čelní plochy 34 příslušných zarážkových dorazových členů 30 a 32, což je doprovázeno mírným bočním posuvem v opačném směru u příslušných zarážkových dorazových členů 30 a 32.

To způsobí rozdrobování koncových čelních ploch 34 buď působením přímé tlačné síly, nebo v důsledku otěru, způsobovaného bočním posunem mezi příslušnými koncovými čelními plochami, přičemž rozsah rozdrobování a otěru je v podstatě stejný na koncových čelních plochách každého zarážkového dorazového členu 30 a 32 příslušných spojovacích segmentů.

Takže s pomocí znaků předmětu tohoto vynálezu je nejprve zabezpečeno, že dvojice spojovacích segmentů je vzájemně k sobě předem smontována ještě před jejich montáží na trubky, je uspořádána ve správném vztahu vzhledem k rovině Α-Ύ, přičemž je jakýkoliv boční posun mezi vzájemně proti sobě ležícími čelními konci uvedených spojkových segmentů omezen na rozsah, který zajišťuje, že klíny či pera příslušných spojovacích segmentů jsou v takové poloze, aby mohly být uloženy do drážek trubky.

Dále je rovněž zabezpečeno, že ať už je dvojice spojovacích segmentů nejprve předem smontována vzájemně k

sobě a poté uložena na obvod trubky, nebo jsou příslušné spojovací segmenty nejprve uloženy na obvod trubky a poté vzájemně k sobě zajištěny, tak je rozsah relativního bočního posunu spojovacích segmentů omezen na předem stanovenou polohu.

Po odstranění zdroje nesprávného vyrovnání první dvojice spojovacích segmentů může poté postup pokračovat bez obavy z toho, že by došlo ke kumulativnímu nesprávnému vyrovnání, přičemž bude současně zabezpečeno, že každý ze spojovacích segmentů bude ležet v podstatě v rovině X-Z, a skutečně kolmo na osu Z_-Z a tím i na podélnou osu trubky.

Po závěrečném utažení tažných šroubů poté příslušné klíny či pera vstoupí do přidružených bočních stěn drážek trubky za účelem provedení požadovaného svěracího úkonu na bočních stěnách drážek trubky, což dále zabezpečí, že každý z klínů či per je v řádném záběru s bočními stěnami drážek trubky, a že je jakákoliv vzdálenost sousední dvojice koncových čelních ploch 16a a 16b příslušných spojovacích segmentů vyloučena, čímž dojde k vytvoření skutečně pevného spoje, který zamezí jakémukoliv úhlovému pohybu příslušných os příslušných trubek.

PATENTOVÉ

NÁROKY

Claims (7)

1. Spojovací segment pro segmentový trubkový spoj, obsahující obloukovité těleso, uzpůsobené k tlačnému přidržování těsnicí vložky v těsnicím záběru s přiléhajícími konci trubek, přičemž je toto obloukovité těleso opatřeno opačně skloněnými koncovými čelními plochami na příslušných opačných koncích uvedeného obloukovitého tělesa, vyznačující se tím, že dále obsahuje:

- alespoň jeden zarážkový dorazový člen na každé straně příslušných opačných konců uvedeného obloukovitého tělesa, přičemž jsou uvedené zarážkové dorazové členy uspořádány tak, aby omezovaly počáteční rozsah pohybu uvedeného konce vzhledem k vedle něj ležícímu konci dalšího spojovacího segmentu,

- každý z uvedených zarážkových dorazových členů je opatřen členem, odlitým integrálně s uvedeným obloukovitým tělesem,

- alespoň jeden konec každého uvedeného zarážkového dorazového členu je v nedokončeném stavu tak, jak byl odlit, a alespoň zpočátku vykazuje surový povrch, který je schopen rozdrobování vlivem působení tlačné síly.

2. Spojovací segment podle nároku 1 vyznačující se tim, že každý z uvedených zarážkových dorazových členů vykazuje povrch, ležící v rovině (X-Z) spojovacího segmentu.

• 4 4« 44 44

4 4 4 4 4 4 4 « 4 S Β 4 * 4 4 444 444

4 4 4 4

44 4444 ·· ··

3. Spojovací segment podle nároku 1 vyznačující se tím, že každý z uvedených zarážkových dorazových členů vykazuje povrch, ležící rovnoběžně s rovinou (X-Z) uvedeného spojovacího segmentu.

4. Spojovací segment podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedené zarážkové dorazové členy vykazují povrch, ležící rovnoběžně s osou (X-X) spojovacího segmentu, který je skloněn vzhledem k rovině (X-Z) spojovacího segmentu.

5. Spojovací vyznačuj ící segment podle se tím, že nároku 1 obsahuje dvojité zarážkové dorazové členy na každé straně příslušných konců uvedeného obloukovitého pncemz jsou tělesa, zarážkové dorazové členy umístěny příslušně přilehle opačným stranám okrajů uvedeného spojovacího segmentu.

uvedené k

6. Spojovací segment podle nároku 1 vyznačující se tím, že je uspořádán v kombinaci s alespoň jedním přídavným uvedeným spojovacím segmentem za účelem provedení segmentového trubkového spoje.

7. Spojovací segment podle nároku 6 vyznačující se tím, že uvedené zarážkové dorazové členy jsou určeny k omezování bočního kluzného pohybu uvedených příslušných koncových čelních ploch uvedených příslušných spojovacích segmentů, k rozdrobování uvedených koncových čelních ploch uvedených zarážkových dorazových členů působením tlakového zatížení, což umožňuje omezovat další relativní boční pohyb uvedených konců uvedených příslušných spojovacích segmentů.

Ί

Υ 12

2/6

2C

OBR. 2Β • ·