CZ296508B6 - Spojovací zarízení a vodotesná a zajistená sestava trubek - Google Patents

Abstract

Spojovací zarízení (7) zahrnuje první trubku (2) s rovným koncem (1), protiprírubu (11) vytvorenou kolem rovného konce (11) a mající zpetne pusobící povrch (27, 27A), který je privrácen k rovnému konci (1), a druhou trubku (4) s prírubou (3). Utahovací element spojuje protiprírubu (11) a druhou trubku (4) dohromady a pusobí pro posouvání protipríruby (11) smerem k druhé trubce (4). Elastomerní tesnicí vlozka obsahuje nosné teleso (15) s vnejsím radiálním povrchem (22), pro oprení proti vnejsímuradiálnímu povrchu (20) rovného konce (1), a nosnou patku (16) s predním krajním povrchem (31), prooprení proti prírube (3). Nosné teleso (15) je vytvoreno s nejméne jedním vybráním (26, 35, 40, 41,55) pro rozpínání elastomerní tesnicí vlozky. Vodotesná a zajistená sestava trubek zahrnuje rovný konec (1) první trubky (2), prírubu (3) druhé trubky (4) a protiprírubu (11), obklopující rovný konec(1) a zajistenou k prírube (3), a spojovací zarízení (7).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká spojovacího zařízení, zahrnujícího první trubku mající rovný konec; protipřírubu vytvořenou kolem rovného konce a mající zpětně působící povrch, který je přivrácen k rovnému konci; druhou trubku mající přírubu; utahovací element spojující protipřírubu a druhou trubku dohromady a působící pro posouvání protipříruby směrem k druhé trubce; a elastomemí těsnicí vložku mající i) nosné těleso mající vnější radiální povrch pro opření proti vnějšímu radiálnímu povrchu rovného konce, a ii) nosnou patku mající přední krajní povrch pro opření proti přírubě. Dále se tento vynález týká vodotěsné a zajištěné sestavy trubek, zahrnující rovný konec první trubky, přírubu druhé trubky a protipřírubu, obklopující rovný konec a zajištěnou k přírubě.

Dosavadní stav techniky

V následujícím popisu je třeba výrazy dopředu a dozadu chápat jako označení směru posouvání protipříruby během stlačování těsnicí vložky.

Takovéto zařízení se užívá při sestavování trubek, zejména z tvárné litiny, nebo pro sestavení trubky s instalatérským zařízením, jako je uzavírací šoupátko. Pro takové sestavení se obvykle navine protipříruba a pak zařízení na přední část rovného konce první trubky a tento rovný konec se přiblíží k přírubě druhé trubky nebo instalatérského zařízení. Protipříruba se obvykle spojí s přírubou šrouby, které při utažení umožní přiblížit protipřírubu k přírubě a takto zajistit stlačení těsnicí vložky. Těleso těsnicí vložky se takto loží do prstencové kompresní komory, vymezení zpětně působícím povrchem protipříruby a vnějším radiálním povrchem rovného konce.

Těsnicí vložka musí fungovat stejně dobře jak v případě, že radiální vůle mezi protipřírubou a rovným koncem a/nebo axiální vůle mezi rovným koncem a přírubou jsou značné, tak i v případě, že jedna nebo obě tyto vůle jsou minimální, aby tu byla možnost přizpůsobení k různým konfiguracím, obvykle nastávajícím.

Tyto požadavky jsou ale málo kompatibilní. V prvním případě je ve skutečnosti prostor, daný k dispozici pro roztahování elastomeru stlačené těsnicí vložky, poměrně veliký. V důsledku toho může mít těsnicí vložka dostatečné rozměry pro zajištění své funkce. Nebo je v druhém případě prostor, daný k dispozici pro roztahování elastomeru téže stlačované těsnicí vložky, mnohem menší. Proto tedy lze velmi často, zejména při minimální radiální vůli, konstatovat špatné umístění těsnicí vložky při jejím stlačování, zejména mezi patkou a přírubou, což vede k oslabení vodotěsnosti.

Pro zajištěné sestavení dvou členů potrubí jsou obvykle užity vložky v úseku zadního konce tělesa, přičemž každá vložka má vnitřní radiální povrch, jehož spojovací reliéf je určen pro podepření na vnějším radiálním povrchu rovného konce první trubky pro zajištění obou členů potrubí dohromady.

Při minimální vůli, zejména při minimální radiální vůli, jsou rovněž pozorovány problémy při umísťování těsnicí vložky při vzniku návalků roztaženého elastomeru na vnějšku protipříruby a na zadní straně protipříruby, a/nebo při zvlnění elastomeru kolem vložek, což může vést k oslabení vodotěsnosti mezi trubkami.

Cílem vynálezu je vyřešit výše uvedené problémy a zejména vytvořit zařízení s těsnicí vložkou, kterou je možno snadno namontovat a demontovat, která zabírá méně místa, je levná a zajišťuje dobrou vodotěsnost mezi členy potrubí ve velkém rozsahu vůlí mezi spojovanými díly, zejména

-1 CZ 296508 B6 s minimální vůlí mezi proti přírubou a rovným koncem po sestavení, a i při relativně vysokých tlacích například až 1,6 MPa.

Podstata vynálezu

Podle vynálezu je tedy navrženo spojovací zařízení, zahrnující:

první trubku mající rovný konec;

protipřírubu vytvořenou kolem rovného konce a mající zpětně působící povrch, který je přivrácen k rovnému konci;

druhou trubku mají přírubu;

utahovací element spojující protipřírubu a druhou trubku dohromady a působící pro posouvání protipříruby směrem k druhé trubce; a elastomemí těsnicí vložku mající

i) nosné těleso mající vnější radiální povrch pro opření proti vnějšímu radiálnímu povrchu rovného konce, a ii) nosnou patku mající přední krajní povrch pro opření proti přírubě;

přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že nosné těleso je vytvořeno s nejméně jedním vybráním pro rozpínání elastomemí těsnicí vložky, a elastomemí těsnicí vložka obsahuje prostředek pro omezení rozpínání patky radiálně směrem ven.

Výhodně je vybrání prstencové vybrání na jednom z vnějšího radiálního povrchu tělesa a vnitřního radiálního povrchu tělesa.

Výhodně je vybrání vytvořeno na vnitřním radiálním povrchu tělesa, alespoň jedno další vybrání je vytvořeno na vnějším radiálním povrchu tělesa, a tato dvě vybrání jsou axiálně oddělena vzájemně vůči sobě.

Výhodně je vybrání vytvořeno na vnitřním radiálním povrchu tělesa, toto vybrání definuje dutinu alespoň částečně uzavřenou částí těsnicí vložky, tvořící prstencový břit, a těsnicí vložka obsahuje element pro udržení břitu a vnějším radiálním povrchu rovného konce, přičemž tento element je umístěn v dutině.

Výhodně je elementem proříznutý O-kroužek.

Výhodně je omezujícím prostředkem tuhý kovový kroužek, uložený ve vnější radiální části patky.

Výhodně je omezujícím prostředkem prstencový kroužek uložený na vnější radiální části patky.

Výhodně je přední krajní povrch patky šikmý povrch pro soustředění během stlačování těsnicí vložky stlačovací síly do přední vnitřní radiální oblasti patky pro zajištění omezení radiálního rozpínání patky směrem ven.

Výhodně má vnější radiální povrch tělesa obecný tvar, který se zužuje směrem od druhé trubky.

Výhodně se přední část vnějšího radiálního povrchu tělesa, která je bez vybrání, zužuje směrem od druhé trubky a je zkonstruována pro přitlačení proti odpovídající části zpětně působícího povrchu protipříruby během stlačování těsnicí vložky.

Výhodně se nejméně dvě části vnějšího radiálního povrchu, které jsou bez vybrání, zužují směrem od druhé trubky, přičemž přední část se zužuje strměji než zadní část, a přičemž tyto dvě

-2CZ 296508 B6 části jsou zkonstruovány pro přitlačení proti odpovídajícím zpětně působícím povrchům protipříruby během stlačování těsnicí vložky.

Výhodně má vnitřní radiální povrch patky alespoň dva radiální výstupky tvořící axiální polohovací klíny na rovném konci, přičemž tyto klíny jsou zkonstruovány pro opření proti axiálnímu kraji rovného konce před stlačením těsnicí vložky.

Spojovací zařízení výhodně dle zahrnuje alespoň dvě zajišťovací kovové vložky, uložené v úseku zadního konce tělesa, přičemž každá vložka má vnitřní radiální povrch, na kterém je vytvořen zachycovací zub pro přitlačení proti vnějšímu radiálnímu povrchu rovného konce pro zajištění sestavy dvou trubek během stlačování těsnicí vložky.

Výhodně je v povrchu zadního konce tělesa mezi vložkami vytvořeno alespoň jedno zadní vybrání v čelní části pro rozpínání elastomeru těsnicí vložky.

Výhodně má alespoň jedna zajišťovací vložka na svém vnějším radiálním povrchu radiální výstupek zkonstruovaný pro spolupůsobení s dorazovou radiální částí na zpětně působícím povrchu protipříruby pro omezení radiálního posouvání vložky během stlačování těsnicí vložky.

Podle vynálezu je rovněž navržena vodotěsná a zajištěná sestava trubek, zahrnující rovný konec první trubky, příruby druhé trubky a protipříruby, obklopující rovný konec a zajištěnou k přírubě. Tato sestava obsahuje spojovací zařízení podle vynálezu v provedení definovaném výše, přičemž vnější radiální povrch těsnicí vložky tlačí proti šikmému, zpětně působícímu povrchu protipříruby, vnitřní radiální povrch tělesa a rovněž zachycovací zuby vložek tlačí proti vnějšímu radiálnímu povrchu rovného konce, a přední krajní povrch patky tlačí proti přírubě pro dosažení vodotěsnosti a zajištění sestavy dvou trubek.

Vodotěsná a zajištěná sestava trubek, zahrnující rovný konec první trubky, příruby druhé trubky a protipřírubu, obklopující rovný konec a zajištěnou k přírubě. Tato sestava obsahuje spojovací zařízení podle vynálezu v základním provedení, přičemž vnější radiální povrch tělesa tlačí proti zpětně působícímu povrchu protipříruby, vnitřní radiální povrch tělesa tlačí proti vnějšímu radiálnímu povrchu rovného konce, a přední krajní povrch patky tlačí proti přírubě pro dosažení vodotěsnosti sestavy dvou trubek.

Vynález bude blíže vysvětlen v souvislosti s příklady jeho provedení, znázorněnými na výkresech.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje v podélném řezu pohled na sestavu trubek, obsahující spojovací zařízení podle vynálezu, přičemž nahoře je znázorněna sestava před stlačením těsnicí vložky a dole je znázorněna sestava po stlačení těsnící vložky;

Obr. 2 znázorňuje zvětšený pohled na detail označený kroužkem II na obr. 1;

Obr. 3 znázorňuje v podélném řezu částečný pohled na jedno provedení zařízení podle obr. 1 před stlačením;

Obr. 4 analogicky k obr. 1 znázorňuje sestavu trubek, obsahující zařízení podle obr. 3;

Obr. 5 až obr. 7 jsou částečně pohledy v podélném řezu, znázorňující podélný úsek jednoho provedení zařízení podle obr. 1 před stlačením;

-3CZ 296508 B6

Obr. 8 znázorňuje v podélném řezu pohled na polovinu druhého provedení zařízení podle vynálezu, přičemž tento pohled je vede k diametrální roviny procházející zajišťovací vložkou a polohovací narážkou zařízení;

Obr. 9 analogicky k obr. 1 znázorňuje sestavu trubek se zařízením podle obr. 8;

Obr. 10 analogicky k obr. 8 znázorňuje obměnu zařízení podle obr. 8; a

Obr. 11 znázorňuje v podélném řezu pohled na obměnu vložky pro zařízení podle jednoho z obr. 8 až 10.

Příklady provedení vynálezu

Na horní polovině obr. 1 je znázorněn rovný, vnitřní konec první trubky 2 a příruba 3 druhé trubky 4, které jsou připraveny ke spojení. Tyto trubky 2, 4 uložené v podstatě souose, mohou zejména být za sebou následující trubky potrubí, zejména z tvárné litiny, přičemž každá trubka 2, 4 je vytvořena s rovným koncem 1 na jednom konci a s přírubou 3 na druhém konci.

Příruba 3 prochází radiálně od zadního konce 5 trubky 4 (vlevo na obr. 1) a obsahuje otvory 6, které jsou pravidelně úhlově rozloženy.

Spojovací zařízení 7, tvořené těsnicí vložkou 8 a spojitým, tuhým kovovým kroužkem 9, obklopuje část předního, axiálního kraje 10 (vpravo na obr. 1) rovného konce L

Protipříruba 11, obklopující rovný konec 1, je na počátku umístěna za těsnicí vložkou 8. Tato protipříruba 11 obsahuje zadní část 12, ve tvaru komolého kužele, která se zužuje ve směru dopředu a je v podstatě souosá s trubkou 2. Zadní část 12 je axiálně prodloužena ve směru dopředu mezilehlou částí 12A, která se zužuje méně. Na předním konci této části 12A vystupuje radiálně směrem ven nákružek nebo skořepina 13, opatřená otvoiy 14, které jsou úhlově pravidelně rozloženy a umístěny proti otvorům 6. Otvory 6 a 14, umístěnými proti sobě, procházející neznázoměné šrouby.

Těsnicí vložka 8 je vytvořena z elastomeru a sestává z prstencového, nosného tělesa 15, opatřeného na předním konci prstencovou, nosnou patkou 16 o v podstatě obdélníkovém průřezu.

Jak je patrné na obr. 2, prodlužuje válcový, vnitřní radiální povrch 17 patky 16 válcový, vnitřní radiální povrch 18 tělesa 15, takže vnitřní radiální povrch 19 těsnicí vložky 8 je válcový. Tento povrch 19 je opřen na vnějším radiálním povrchu 20 rovného konce 1.

Prstencová, vnější radiální část 21 patky 16 přesahuje radiálně směrem ven od vnějšího radiálního povrchu 22 prstencového, nosného tělesa 15. Tento povrch 22 je spojen s vnějším radiálním povrchem 23 patky 16 radiálním prstencovým osazením 24.

Ve vnější radiální části 21 je vytvořen prstencový žlábek 25 končící v osazení 24. Vnitřní průměr žlábku 25 je značně menší, než průměr vnějšího radiálního povrchu 22 před nosným tělesem 15.

Vnější radiální povrch 22 nosného tělesa 15 má tvar obecně komolého kužele, zužující se k zadnímu konci těsnicí vložky 8 ve sbíhavém úhlu v podstatě konstantním vzhledem k ose těsnění vložky 8. V povrchu 22 jsou vytvořena tři stejná prstencová vybrání 26, mající půlkruhový průřez a osově od sebe navzájem oddělená.

Zadní část 12 protipříruby 11 má uvnitř zpětně působící povrch 27, zužující se k zadnímu konci 28 protipříruby 11. Mezilehlá část 12A má vnitřní, zpětně působící povrch 27A, v podstatě spřažený s vnějším radiálním povrchem 22. Povrchy 27 a 27A tak spolu tvoří zpětně působící povrch.

-4CZ 296508 B6

Nyní bude popsáno spojení dvou trubek.

V přípravné poloze, jak je znázorněno v pohledu na horní polovině obr. 1 je zpětně působící povrch 27A mezilehlé části 12A protipříruby 11 umístěn do styku se zadní částí vnějšího radiálního povrchu 22 těsného tělesa 15, přičemž těsnicí vložka 8 není stlačena.

Okraj 29 rovného konce 1 je v podstatě rovný a je ve styku se zadním povrchem 30 příruby 3.

Přední krajní povrch 31 nosné patky 16 je v podstatě rovný a těsnicí vložka 8 je umístěna na rovném konci 1 takovým způsobem, že tento povrch 31 je ve styku s rovněž rovným zadním povrchem 30 příruby 3. Osová či axiální vůle mezi oběma trubkami 2 a 4 je tedy nulová nebo prakticky nulová.

Vnitřní průměr zadního konce 28 protipříruby 11 je poněkud větší než vnější průměr rovného konce 1, takže radiální vůle mezi protipřírubou 11 a rovným koncem 1 je minimální. Vnitřní, zpětně působící povrch 27, 27a protipříruby 11 vymezuje kompresní komůrku 32 kolem rovného konce L

Pro vodotěsné spojení trubek 2 a 4 se utáhnou šrouby spojující protipřírubu 11 s přírubou 3, což vyvolá posunutí protipříruby 11 dopředu.

Dolní polovina obr. 1 znázorňuje trubky 2 a 4 smontované po utažení šroubů. Těsnicí vložka 8 je tedy stlačena mezi přírubou 3 a protipřírubou 11, deformovaný vnější radiální povrch 22 nosného tělesa 15 se opírá o zpětně působící povrch 27, 27a, vnitřní radiální povrch 19 těsnicí vložky 8 je přitlačován na vnější radiální povrch 20 rovného konce 1 a přední krajní povrch 31 nosné patky 16 se opírá o zadní povrch 30 příruby 3.

Nosné těleso 15 je tedy prakticky úplně uloženo v kompresní komůrce 32, a vybrání 26 nejsou tedy již viditelná v důsledku deformace elastomeru.

Prstencová vybrání 26 poskytla prostory pro roztažení elastomeru při stlačování těsnicí vložky 8, takže těleso 15 se tak mohlo prakticky úplně uložit v kompresní komůrce 32.

Nákružek 13 mohl tedy být maximálně přiblížen k přírubě 3 a přitom umožnil omezení volného prostoru, daného k dispozici pro radiální roztažení nosné patky 16 při uvedení elastomeru pod tlak. Toto radiální roztažení bylo rovněž omezeno tuhým kovovým kroužkem 9, který radiálně zadržuje vnější radiální část 21 nosné patky 16.

Tyto podmínky, to jest když axiální a radiální vůle jsou minimální, jsou ty nejhorší pro snahu o dosažení dobrého vodotěsného utěsnění. Ve skutečnosti je za těchto podmínek k dispozici relativně velké množství elastomeru pro malé prostorové roztažení.

Přesněji je třeba uvést, že při použití těsnicích vložek s tělesy bez vybrání za stejných podmínek nosné těleso 15 neproniká úplně do komůrky 32. Vzdálenost mezi nákružkem 13 a přírubou 3 je totiž větší, než u zařízení podle obr. 1, a tak je způsobeno nekontrolovatelné rozšíření nosné patky 16 směrem ven, zejména při uvádění trubek 2 a 4 pod tlak, což může způsobit úniky mezi předním krajním povrchem 31 nosné patky 16 a zadním povrchem 30 příruby 3.

Takovému úniku při uvedení pod tlak je zde účinně bráněno spojení účinkem vybrání 26 a tuhého kovového kroužku 9 v zařízení podle obr. 1.

U zařízení podle obr. 1 je vodotěsnost dokonalá při minimálních radiálních a/nebo axiálních vůlích a zůstává uspokojiví i tehdy, když jsou tyto vůle značné.

-5CZ 296508 B6

Navíc je zařízení podle obr. 1 zvláště úsporné pro realizaci, jelikož je tvořeno těsnicí vložkou 8, která je vytvořena z jediného kusu elastomeru, ke kterému je připojen tuhý kovový kroužek 9, uložený v žlábku 25. Vybrání 26 nejenže usnadňují sestavení trubek snížením tření těsnicí vložky 8 na zpětně působících površích 27, 27 A protipříruby 11. ale také usnadňují demontáž protipříruby 11, neboť těsnicí vložka 8 se sama snáze demontuje od těchto povrchů při existenci vybrání 26.

Tuhý kovový kroužek 9 je obecně uzpůsoben k tomu, aby zajistil omezení radiálního rozpínání patky směrem ven. Může být rovněž nahrazen prstencovou šroubovou pružinou, umístěnou v žlábku 25, který tvoří otevřenou dutinu, nebo zapuštěnou do nosné patky 16. Podle jiného provedení může být patka formována přímo na kroužku nebo pružině.

Obr. 3 znázorňuje v podélném řezu částečný pohled na jiné provedení zařízení podle obr. 1. Toto zařízení je tvořeno pouze těsnicí vložkou 8, která se od provedení podle obr. 1 liší pouze tvarem nosné patky 16. Nosná patka 16 plně prodlužuje nosné těleso 15 těsnicí vložky 8 bez radiálního vyvýšení směrem ven, což znamená, že vnější radiální povrch 33 těsnicí vložky 8 má tvar, který se zužuje směrem dozadu s úhlem sbíhavosti v podstatě konstantním vzhledem kose těsnicí vložky 8, a to od předního konce k zadnímu konci.

Celo 34 předního vybrání 35 se svažuje v podstatě přímočaře a tak zvětšuje axiální rozměr tohoto vybrání 35 oproti dvěma dalším vybráním 26 o půlkruhovém průřezu.

Přední krajní povrch 31 nosné patky 16 je vůči radiální rovině nakloněn o úhel a, který je v podstatě konstantní. Tento povrch 31 má tvar v podstatě komolého kužele a zužuje se směrem k přednímu konci nosné patky 16.

Tento poslední znak umožňuje dosáhnout vyztužení přední vnitřní radiální oblasti 36 nosné patky 16, když přední krajní povrch 31 tlačí proti zadnímu povrchu 30 příruby 3, jak znázorněno ve spodní polovině pohledu na obr. 4.

Před sestavením, jak je znázorněno na horní polovině pohledu na obr. 4, je pouze vnitřní radiální okraj 37 povrchu 31 ve styku se zadním povrchem 30 příruby 3. Jak jsou utahovány šrouby, spojující přírubu 3 a protipřírubu 11 stlačuje se přední vnitřní radiální oblast 36 nosné patky 16, jak zbytek povrchu 31 postupně tlačí proti zadnímu povrchu 30 příruby 3. Po utažení šroubů tudíž dochází k soustředění tlakové síly v přední vnitřní radiální oblasti 36 patky 16.

Po uvedení trubek 2 a 4 pod tlak, klade tato oblast 36 větší odpor tlaku kapaliny, snažící se vysunout patku 16 směrem ven, než v případě klasické těsnicí vložky 8 bez ústrojí pro omezení radiálního roztažení patky a s povrchem 31 v podstatě radiálním.

Navíc má toto uspořádání předního radiálního povrchu 31 sklon zavádět deformaci elastomeru nosné patky 16 radiálně dovnitř během utahování šroubů, zejména když axiální vůle mezi rovným koncem 1 a přírubou 3 není nulová. Velikost úhlu a může být typicky 15°.

Obr. 5 znázorňuje jiné provedení spojovacího zařízení 7, které se od provedení podle obr. 3 liší pouze v tom, že na vnějším radiálním povrchu 22 nosného tělesa 15 jsou vytvořena dvě vybrání 26, a v tom, že tento povrch 22 je směrem odpředu vytvořen se dvěma za sebou jdoucími částmi 38 a 39 obecně zužujícího se tvaru ve směru dozadu, přičemž jejich úhly sbíhavosti vzhlede k ose těsnicí vložky 8 jsou různé. Přední část 39 se takto zužuje více než zadní část 38, přičemž spojení mezi oběma částmi 38 a 39 je provedeno v úrovni předního vybrání 26.

Tyto dvě části 38 a 39 jsou zkonstruovány pro opření se proti zhruba odpovídajícím částem, zadní a přední, zpětně působící povrchu 27A protipříruby 11. Během utahování šroubů tlačí přední část 39 proti povrchu 27A protipříruby 11, čímž tlačí nosnou patku 16 radiálně směrem dovnitř, a po utažení se spolu s předním krajním povrchem 31 nosné patky 16 účastní omezení

-6CZ 296508 B6 radiálního roztažení n osné patky 16 směrem ven za současného zlepšení vodotěsnosti spoje mezi nosnou patkou 16 a přírubou 3.

Obr. 6 znázorňuje jiné provedení zařízení podle vynálezu, které se liší od provedení podle obr. 3 pouze tím, že prstencová vybrání 40 jsou vytvořena zároveň jak na vnějším radiálním povrchu 22 tak i na vnitřním radiálním povrchu 18 tělesa těsnicí vložky 8. Vybrání 40 jsou hlubší a užší než vybrání 26 těsnicí vložky 8 podle obr. 2. Vybrání 40 jsou navzájem axiálně přesazena, takže těsnicí vložka 8 má uspořádání měchů.

Obr. 7 znázorňuje jiné provedení zařízení podle vynálezu, které se liší od provedeni podle obr. 3 tím, že ve vnitřním radiálním povrchu 18 n osného tělesa 15 je vytvořen pouze jedno prstencové vybrání 41.

Toto vybrání 41 tvoří prstencovou dutinu 42, která je ve směru dozadu částečně uzavřena prstencovým břitem 43 těsnicí vložky 8. V dutině 42 je uložen element 44, v podobě děleného Okroužku z tvrdého plastu nebo z kovu, který se opírá o prstencový břit 43.

Během stlačování těsnicí vložky 8 je element 44 tlačen proti prstencovému břitu 43 vnější radiální části nosného tělesa 15 a tím udržuje prstencový břit 43 v tlaku proti vnějšímu radiálnímu povrchu 20 rovného konce 1 pro zajištění dobré vodotěsnosti sestavy trubek 2 a 4. Zároveň vybrání 41 poskytuje objem pro roztažení elastomeru, který uzavře dutinu 42 kolem elementu 44 a přitom umožní prakticky úplné umístění nosného tělesa 15 do kompresní komůrky 32.

Obr. 8 znázorňuje jiné provedení zařízení podle vynálezu, které se liší od spojovacího zařízení 7 podle obr. 1 a tím, že obsahuje zajišťovací kovové vložky 45, zapouštěné do úseku zadního konce 46 tělesa 15 těsnicí vložky 8.

Tyto vložky 45 jsou bloky, které jsou pravidelně úhlově rozložené a na obvodu spojené tělesem

15. Mají vnitřní radiální povrch 47 s uchycovacími zuby 48, které jsou určeny pro záběr do vnitřního radiálního povrchu 20 rovného konce 1 pro zajištění spojení mezi trubkami 2 a 4.

Vnější radiální povrch 49 zadního konce 46 se zužuje více než vnější radiální povrch 22 tělesa 15.

V povrchu zadního konce 51 tělesa 15 jsou mezi vložkami 45 vytvořena vybrání 50, takže tento povrch má axiální zúžení, která dosahují v podstatě až k úrovni konce každé vložky 45.

Vnitřní radiální povrch 17 patky 16 má vpředu navzájem stejné výstupky 52, které jsou úhlově pravidelně rozloženy. Tyto výstupky 52 jsou bloky lichoběžníkového průřezu, jejichž přední čelní povrch 53 prodlužuje přední krajní povrch 31 patky 16 a jejichž zadní čelní povrch 54 je radiálně nakloněn směrem ven a axiálně směrem dozadu.

Tyto výstupky 52 tvoří dorazy, které umožňují, aby byl zachován minimální odstup mezi axiálním krajem 10 rovného konce 1 a zadním povrchem 30 příruby 3 před utažením šroubů, jak je znázorněno v horní polovině pohledu na obr. 9. Na rozdíl od uspořádání podle obr. 1 ale axiální vůle mezi trubkami 2 a 4 již není minimální.

Při sestavování (viz obr. 9) se těsnicí vložka 8 navleče na rovný konec 1, zadní čelní povrchy 54 výstupků 52 se opírají o přední okraj rovného konce 1, který je zkosen, a přední krajní povrch 31 patky 16 a přední čelní povrchy 53 výstupků 52 se opírají o zadní povrch 30 příruby 3.

Je zapotřebí uchovat před utažením šroubů takový minimální odstup, aby integrita vodotěsnosti byla zajištěna nezávisle na zjišťovacím mechanismu. Zajištění mezi trubkami 2 a 4 je dosaženo během utahování protipříruby k přírubě prostřednictvím spolupráce mezi zpětně působícím povr

-7CZ 296508 B6 chem 27 protipříruby 11 a vnějšími radiálními povrchy vložek 45, které jsou tlačeny axiálně směrem dopředu a radiálně směrem dovnitř.

Kromě automatického umístění těsnicí vložky 8 na rovný konec 1 umožňují výstupky 52 rovněž korigovat případnou nerovnost okraje 29 rovného konce 1.

Skutečnost, že zadní čelní povrchy 54 jsou nakloněny, umožňuje optimalizovat montáž ať již okraj 29 rovného konce 1 je či není zkosen.

Jestliže tedy okraj 29 rovného konce 1 je zkosen, spolupracují zadní čelní povrchy 54 výstupků se zkosením okraje 29, jak je znázorněno na obr. 9, přičemž zkosení okraje 29 rovného konce 1 tak nabízí přídavný prostor pro roztažení elastomeru s minimální radiální vůlí.

Přítomnost vybrání 50 mezi vložkami 45 umožňuje zlepšit vodotěsnost sestavy v úrovni vložek 45 a usnadňuje demontáž této sestavy.

Při minimální radiální vůli, jak je znázorněna na obr. 9, zabraňují vybrání 50, aby se vytvořily návalky v důsledku tečení elastomeru na vnější straně protipříruby 11 (na její zadní straně).

Tato vybrání 50 tím usnadňují demontáž protipříruby 11, která je za nepřítomnosti takových návalků způsobených tečením snadnější, a zvyšují tak toleranci pro úhlovou odchylku mezi rovným koncem 1 a přírubou 3.

Navíc tato vybrání 50 zabraňují zvlnění elastomeru při minimální radiální vůli jak v úrovni vnějšího radiálního povrchu 22 těsnicí vložky tak i v blízkosti vložek 45, přičemž takové zvlnění případně může způsobit oslabení vodotěsnosti a může tak vyvolat korozi vložek 45 působením vnějšího prostředí.

Vybrání 26 usnadňují a zlepšují zajištěné sestavení trubek při současném omezení tření mezi tělesem těsnicí vložky 8 a protipřírubou 11.

Obr. 10 znázorňuje v podélném řezu poloviční pohled na zařízení podle obr. 8, u něhož nosná patka 16 a vnější radiální povrch 22 těsnicí vložky mají podobné uspořádání jako u těsnicí vložky znázorněné na obr. 5.

Zařízení podle obr. 10 se tedy liší od zařízení podle obr. 8 tím, že přední krajní povrch 31 patky 16 je nakloněn vůči radiální rovině, jak je tomu u provedení znázorněných na obr. 5 až obr. 6, a tím že vnější radiální povrch 22 těsnicí vložky 8 má před vložkami dvě části 38 a 39 s různými úhly sbíhavosti vzhledem k ose těsnicí vložky, jako na obr. 5, a dále tím, že přední čelní povrchy výstupků 52 jsou umístěny za radiálně vnitřním okrajem 37 předního krajního povrchu 31 patky 16.

Kromě toho jsou na vnějším radiálním povrchu 22 tělesa 15 vytvořena pouze dvě prstencová vybrání 55. Spojení mezi oběma částmi 38 a 39 je provedeno v úrovni předního vybrání 55.

Přední boky 56 vybrání 55 jsou nakloněny v podstatě přímočaře tak, že axiální délka těchto vybrání 55 je větší než u vybrání 26 těsnicí vložky podle obr. 8. Přední bok 56 vybrání 55 prodlužuje přední část 39 vnějšího radiálního povrchu 22.

Způsobem analogickým k provedení podle obr. 4 umožňuje šikmý, přední krajní povrch 31 patky 16 zajistit vyztužení patky 16 během utahování těsnicí vložky 8 protipřírubou 11. Tento nakloněný, přední krajní povrch 31 zajišťuje v kombinaci s přední částí 39 vnějšího radiálního povrchu 22 omezení radiálního roztažení patky 16 při uvádění trubek 2 a 4 pod tlak. Kromě toho během stlačování těsnicí vložky 8 vede přední krajní povrch 31 roztahování elastomeru radiálně směrem dovnitř.

-8CZ 296508 B6

Odstup mezi předními čelními povrchy 53 výstupků 52 a vnitřním radiálním okrajem 37 předního krajního povrchu 31 patky 16 kromě toho umožňuje vytvořit přídavný volný prostor pro rozpínání elastomeru během stlačování těsnicí vložky 8.

Obr. 11 je v podélném řezu pohled na vložku 45 přizpůsobenou pro možnost použití v zařízení podobném zařízení znázorněnému na obr. 8 nebo 10 v případě, že rovný konec 1 je vytvořen z plastu.

Vnější radiální povrch 57 vložky 45 má vpředu radiální výstupek 58 spojený s vnějším radiálním povrchem 57 koncovým, v podstatě radiálním osazením 59. Takové vložky 45 jsou určeny pro zapouštění do zadního konce 45 těsnicí vložky 8, jak je znázorněno na obr. 8 až 10.

Osazení 59 každé vložky 45 takovéto těsnicí vložky je určeno pro spolupůsobení s příslušnou, v podstatě radiální částí zpětně působícího povrchu 27 protipříruby 11 v průběhu stlačování těsnicí vložky 8.

Takto je řízeno radiální posouvání vložek 45 během utahování protipříruby 11, což zejména vylučuje příliš hluboké proniknutí vložek 45 do rovného konce 1, což by mohlo vést k poškození nebo dokonce k proražení rovného konce 1.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (17)

1. Spojovací zařízení (7), zahrnující:

první trubku (2) mající rovný konec (1); protiprirubu (11) vytvořenou kolem rovného konce (1) a mající zpětně působící povrch (27, 27A), který je přivrácen k rovnému konci (1);

druhou trubku (4), mající přírubu (3);

utahovací element spojující protipřírubu (11) a druhou trubku (4) dohromady a působící pro posouvání protipříruby (11) směrem k druhé trubce (4); a elastomemí těsnicí vložku mající

i) nosné těleso (15) mající vnější radiální povrch (22) pro opření proti vnějšímu radiálnímu povrchu (20) rovného konce (1), a ii) nosnou patku (16) mající přední krajní povrch (31) pro opření proti přírubě (3); vyznačující se tím, že nosné těleso (15) je vytvořeno s nejméně jedním vybráním (26, 35, 40, 41, 55) pro rozpínání elastomemí těsnicí vložky, a elastomemí těsnicí vložka obsahuje prostředek pro omezení rozpínání patky (16) radiálně směrem ven.

2. Spojovací zařízení (7) podle nároku 1, vy z n a č uj í c í se t í m, že vybrání (26, 35, 40, 41, 55) je prstencové vybrání na jednom z vnějšího radiálního povrchu (18) tělesa (15) a vnitřního radiálního povrchu (22) tělesa (15).

3. Spojovací zařízení (7) podle nároku 2, vyznačující se tím, že vybrání (40) je vytvořeno na vnitřním radiálním povrchu (18) tělesa (15), alespoň jedno další vybrání (40) je vytvořeno na vnějším radiálním povrchu (22) tělesa (15), a tato dvě vybrání (40) jsou axiálně oddělena vzájemně vůči sobě.

4. Spojovací zařízení (7) podle nároku 2, vyznačující se tím, že vybrání (41) je vytvořeno na vnitřním radiálním povrchu (18) tělesa (15), toto vybrání (41) definuje dutinu (42) alespoň částečně uzavřenou částí těsnicí vložky, tvořící prstencový břit (43), a těsnicí vložka (8)

-9CZ 296508 B6 obsahuje element (44) pro udrženo břitů (43) na vnějším radiálním povrchu (20) rovného konce (1), přičemž tento element (44) je umístěn v dutině (42).

5. Spojovací zařízení (7) podle nároku 4, vyznaču j í cí se tím, že elementem (44) je proříznutý O-kroužek.

6. Spojovací zařízení (7) podle nároku 1,vyznačující se tím, že omezujícím prostředkem je tuhý kovový kroužek (9), uložený ve vnější radiální části (21) patky (16).

7. Spojovací zařízení (7) podle nároku 1,vyznačující se tím, že omezujícím prostředkem je prstencový kroužek uložený ve vnější radiální části (21) patky (16).

8. Spojovací zařízení (7) podle nároku 1, vyznačující se tím, že přední krajní povrch (31) patky (16) je šikmý povrch pro soustředění během stlačování těsnicí vložky (8) stlačovací síly do přední vnitřní radiální oblasti (36) patky (16) pro zajištění omezení radiálního rozpínání patky (16) směrem ven.

9. Spojovací zařízení (7) podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější radiální povrch (22) tělesa (15) má obecný tvar, který se zužuje směrem od druhé trubky (4).

10. Spojovací zařízení (7) podle nároku 1, vyznačující se tím, že přední část (39) vnějšího radiálního povrchu (22) tělesa (15), která je bez vybrání, se zužuje směrem od druhé trubky (4) a je zkonstruována pro přitlačení proti odpovídající části zpětně působícího povrchu (27, 27A) protipříruby (11) během stlačování těsnicí vložky (8).

11. Spojovací zařízení (7) podle nároku 10, vy z n a č uj í c í se t í m , že nejméně dvě části (38, 39) vnějšího radiálního povrchu (22), které jsou bez vybrání, se zužují směrem od druhé trubky, přičemž přední část (39) se zužuje strměji než zadní část (38), a přičemž tyto dvě části (38, 39) jsou zkonstruovány pro přitlačení proti odpovídajícím zpětně působícím povrchům (27, 27A) protipříruby (11) během stlačování těsnicí vložky (8).

12. Spojovací zařízení (7) podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že vnitřní radiální povrch (17) patky (16) má alespoň dva radiální výstupky (52) tvořící axiální polohovací klíny na rovném konci (1), přičemž tyto klíny jsou zkonstruovány pro opření proti axiálnímu kraji (10) rovného konce (1) před stlačením těsnicí vložky (8).

13. Spojovací zařízení (7) podle nároku 1,vyznačující se tím, že dále zahrnuje alespoň dvě zajišťovací kovové vložky (45), uložené v úseku zadního konce (46) tělesa (15), přičemž každá vložka (45) má vnitřní radiální povrch (47), na kterém je vytvořen zachycovací zub (48) pro přitlačení proti vnějšímu radiálnímu povrchu (20) rovného konce (1) pro zajištění sestavy dvou trubek (2, 4) během stlačování těsnicí vložky (8).

14. Spojovací zařízení (7) podle nároku 13, vyznačující se tím, že v povrchu zadního konce (51) tělesa (15) je mezi vložkami (45) vytvořeno alespoň jedno zadní vybrání (50) v čelní části pro rozpínání elastomeru těsnicí vložky (8).

15. Spojovací zařízení (7) podle nároku 13, vyznačující se tím, že alespoň jedna zajišťovací vložka (45) má na svém vnějším radiálním povrchu (57) radiální výstupek (58) zkonstruovaný pro spolupůsobení s dorazovou radiální částí na zpětně působícím povrchu (27, 27A) protipříruby (11) pro omezení radiálního posouvání vložky (45) během stlačování těsnicí vložky (8).

16. Vodotěsná a zajištěná sestava trubek, zahrnující rovný konec (1) první trubky (2), přírubu (3) druhé trubky (4) a protipřírubu (11), obklopující rovný konec (1) a zajištěnou k přírubě (3), vyznačující se tím, že obsahuje spojovací zařízení (7) definované podle nároku 13,

-10CZ 296508 B6 přičemž vnější radiální povrch (22) těsnicí vložky (8) tlačí proti šikmému, zpětně působícímu povrchu (27, 27A) protipříruby (11), vnitřní radiální povrch (18) tělesa (15) a rovněž zachycování zuby (48) vložek (45) tlačí proti vnějšímu radiálnímu povrchu (20) rovného konce (1), a přední krajní povrch (31) patky (16) tlačí proti přírubě (3) pro dosažení vodotěsnosti a zajištění 5 sestavy dvou trubek.

17. Vodotěsná a zajištěná sestava trubek, zahrnující rovný konec (1) první trubky (2), přírubu (3) druhé trubky (4) a protipřírubu (11), obklopující rovný konec (1) a zajištěnou k přírubě (3), vyznačující se tím, že obsahuje spojovací zařízení (7) definované podle nároku 1, io přičemž vnější radiální povrch (22) tělesa (15) tlačí proti zpětně působícímu povrchu (27, 27A) protipříruby (11), vnitřní radiální povrch (18) tělesa (15) tlačí proti vnějšímu radiálnímu povrchu (20) rovného konce (1), a přední krajní povrch (31) patky (16) tlačí proti přírubě (3) pro dosažení vodotěsnosti sestavy dvou trubek.