CZ348097A3 - Způsob zalisování trub na trn a lisovací nástroj k jeho provádění - Google Patents

Description

Způsob zalisování trub na trn a lisovací nástroj k jeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu lisování trub na trny a lisovacího nástroje pro takové spoje, kdy je trubka zalisována na trn.

Dosavadní stav techniky

Trubky z pružných a ohebných materiálu jsou na různé trny upevňovány obvykle různými objímkami, které jsou v případě potřeby i předtvarovány, aby korespondovaly s tvarem spoje. Někdy jsou tyto objímky i zalisovávány pomocí několikačelisťových lisovacích nástrojů. Při této technice však vznikají v oblasti mezi čelistmi trhliny.

Když je potřeba zajistit opravdu těsné spojení mezi pružnou trubkou a fitinkem nebo spojit kovovou či plastovou trubku na trny potom je známo i řešení, kdy se trn opatří obvodovou drážkou a na trubku se pak usadí vícečelisťový lisovací nástroj a trubka se do trnu vlisuje zvláště v místě drážky. Pokud má být spojení ještě bezpečnější, vytvoří se obvodových drážek po délce trnu víc. Ovšem zvláště při vysokých teplotách dochází u tohoto spoje k netěsnostem.

Ze spisu DE-A 1 675 221 je známo trubkové spojení pro ocelové trubky. Spojení je provedeno pomocí kovových objímek, které zůstanou na místě i po spojení trubek. Spojení se dosáhne tak, že přes trubkový spoj se navleče objímka. Sama objímka má lisovací stěnu, ale uvnitř má ještě vnitřní kroužek a mezi ním a vnitřní plochou lisovací stěny vznikne kruhová komora. Poté, co se na k sobě přiložené spojované trubky navleče objímka se pouští tlakové médium přes vstupní otvor do komory, která vnitřní objímku zdeformuje ze všech stran a ta potom překryje konce spojovaných trub. Aby se zajistilo vodotěsné spojení, vkládají se do okrajů komory ještě těsnicí kroužky. Toto řešení je však velmi složité a nedá se přesně určit jak se bude vnitřní objímka deformovat.

- 2 Dále je známo řešení z patentového spisu EP-A 134 566 kdy spojované trubky radiálně deformují spojovací objímky. Na spojovém místě se provede několik radiálně uspořádaných drážek pomocí nástroje, ve kterém je uspořádáno několik válečků uložených kolem spojovaných trubek. Tento přístroj je však konstrukčně složitý a zabírá i velký prostor při montáži .

Patentový spis EP-A 218049 zase představuje spojkové těsnění pro trubkové dílce. Na rozpínací prvek, který se vloží dovnitř trubkového spoje se navleče těsnění. Rozpínací prvek je proveden z deformovatelného materiálu a je v kontaktu s vnitřní plochou trubkového spoje. Jakmile se na rozpínací prvek působí tlakem, tento radiálně se deformuje a je natlačen na spoj trubek zevnitř. Tato metoda však není příliž spolehlivá a a bývá obtížné vyřešit vhodný přívod pro tlakové médium.

Ani pomocí jiných konvenčních metod nelze dosud dosáhnout těsného spojení dvou kovových trubek nebo trubky na trn bez použití objímek nebo bez nich bez toho, aby se na horní lisovací trubce neobjevovaly trhliny v prostoru mezi dvěma sousedícími lisovacími čelistmi nebo v důsledku příliž vysokých tlakových hodnot při lisování.

Jak přítomnost objímky, tak i výskyt trhlin jsou při lisování nevýhodné okolnosti, neboť dochází ke ztrátě tvaru spoje, netěsnostem či nežádoucím efektům v důsledku výskytu střižným sil.

Kromě toho je u známých metod potřeba poměrně velký manipulační prostor kolem spoje, ale právě při aplikacích se tohoto prostoru nedostává, zvláště tam, kde je spoj těžko přístupný. V těchto omezených podmínkách proto může v důsledku operace s nástroji docházet k poškozování dalších partií trubkových vedení.

Cílem vynálezu je tedy představit způsob zalisování trub na trny a nástroj k jeho provádění, který by umožňoval spojení trubkových prvků bez dalšího vkládaného spojovacího prvku při dobré kvalitě spoje.

*4·· •4 4444

- 3 Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry lisovací nástroj ke spojení trubky nasazené na trn, jehož vnější průměr se blíží vnitřnímu průměru trubky, sestávající z lisovacích čelistí, jehož podstata spočívá v tom, že dále sestává z lisovacího vaku, který je uspořádán mezi vnějším průměrem trubky a lisovacími čelistmi, a který je naplněn nestlačitelnou kapalinou, přičemž tento lisovací vak je uspořádán kolem té části trubky, která doléhá na trn. Tento nástroj umožňuje spojit trubku s trubkovým trnem, přičemž tento má jiný tvar než je tvar vnitřní plochy nasazované trubky. Výhoda je v tom, že není třeba používat nástroje speciálně upravené na konečný žádoucí tvar spoje.

S využitím takového nástroje je zároveň navržen i způsob lisování, jehož podstata spočívá v tom, že tlak se vyvíjí po obvodu a délce trubky, která je zatlačována i do prohlubní v trnu. Takto provedený způsob je velmi univerzální a podstatně se snižují náklady na nástroje. Použitím takového nástroje se umožní nalisování trubky bez výskytu nežádoucích trhlin mezi sousedícími lisovacími čelistmi a to proto, že lisovací čelisti nepřijdou do přímého kontaktu s horní trubkou. Rovnoměrné rozložení sil po celé délce spoje umožní dobré spojení i na místech jinak těžko přístupných nebo v situacích, kdy je z důvodů špatného přístupu možno nasadit pouze jednu lisovací čelist. Dosahuje se velmi těsného spojení s velkým vějířem možností aplikací v praxi.

Ve výhodném provedení je lisovací vak z gumy a/nebo je lisovací vak proveden jako dutý kroužek naplněný kapalinou.

Dále je výhodné, když je lisovací vak na své lisovací stěně opatřen profilem odpovídajícím profilu žádoucího spoje. S použitím takového nástroje může být uvnitř uložený trubkový trn opatřen různými tvarovými prvky, které potom zlepšují pevnost spoje v tahu.

V jiném výhodném provedení lisovací vak dále sestává z omezujících prvku, které jsou uspořádány po bocích lisovacího vaku. Tyto omezující prvky jsou použity pro maximální * · · · φ ·· »«·« využití vyvíjené tlakové síly na požadovaném prostoru. Zároveň se efektivně zabraňuj nežádoucímu bočnímu vydouvání lisovácího nástroje.

V dalším výhodném provedení sestává lisovací vak z osmi lisovacích čelistí, které jsou rozloženy symetricky po obvodu spoje.

u jiného výhodného provedení sestává lisovací vak z jednotlivých segmentů přiřazených vždy k jedné lisovací čelisti. Tak se dá měnit tlak na různých místech spoje.

Přehled obrázků na výkresech

Vyznález bude dále vysvětlen pomocí výkresů, na kterých obr.l představuje trubku nasazenou na trn v neslisovaném stavu, obr.2 představuje trubku z obr.l při nalisování a obr.3 představuje rozložení sil působících na lisovací nástroj.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.l je vidět trubka 1, která má být usazena na trn 2, který je do ní zasunut. Trn 2 je opatřen několika obvodovými drážkami, které jsou navzájem paralelní. Trubka 1 je z neželezného kovu jako je např. hliník a trn 2 je proveden z oceli. Kdykoliv je potřeba spojit dílce z těchto materiálů, vyvstává problém v důsledku rozdílných charakteistik těchto materiálů, takže případě svařování je možné jen v omezeném rozsahu, případně vůbec ne.

Kromě toho, spojeni takových dílců konvenčními metodami je velmi obtížné z důvodu tvarové členitosti trnu 2 a vyžaduje tedy lisovací nástroj, který by byl tvarově upravený k tvaru trnu 2 a výroba takového nástroje je drahá.

Když se použijí předimenzované dílce a fixní parametry při spojování, často jsou pak překračovány kritické hodnoty a dochází k deformaci trnu. V takovém případě je znehodnoceno i celé spojení.

U způsobu podle vynálezu se lisovací nástroj ve tvaru dutého lisovacího vaku 3 natlačí zvnějšku kolem trubky 1

- 5 v oblasti, kde doléhá na trn 2 a na trubku 1 je postupně vyvíjen tlak přes jednu nebo vícero neznázorněných lisovacích čelistí, přičemž lisovací vak 3 je naplněn nestlačitelnou kapalinou,

Jak je zřejmé z obr.2, povrch lisovací stěny lisovacího vaku 2, která je v kontaktu s trubkou 1 přizpůsobí povrchu vytvářejícího se a tímto se v lisovacím vaku 2 vyvíjen tlak dosáhnou vysoké kvality přilnutí lých, tak i propadlých patriích v oblastí spoje a způsobem 1 jak na lisování potom je je možno vystouptrubky spoje, aniž by bylo nutno použít lisovací vak 3 se složitým profilem, přičemž tlak v místech, kde má trn 2 obvodové drážky je větší než na ji ných partiích.

Lisovací vak 2 je s výhodou z gumy, protože tento materiál je schopen přizpůsobit se specifickému tvaru spoje.

Aby se zabránilo bočnímu vydouvání gumového lisovacího vaku 3, mohou být po jeho bocích na hranicích spoje uspořádány omezující prvky. Tak se zajistí, aby se tlak koncentroval na trubku 1 a aby to byla pouze trubka 1, co se bude deformovat. Když je tlak vyvíjen pouze jednou lisovací čelis tí, je výhodné použít i dodatečné omezení pro zabránění radiálního vydouvání lisovacího vaku 2·

Na obr.3 je vidět rozložení sil působících na lisovací vak 2z který ukazuje charakteristiku rozložení tlaků nestla čitelné kapaliny. Kdykoliv je tlak vyvíjen na vnější plochu pomocí lisovacích čelistí, t.zn. na opačnou plochu než je plocha lisovacího vaku 3 doléhající na spojovací plochu trnu 2, vnější plocha lisovacího vaku se deformuje v souladu s vyvíjenou silou. Vyvíjená síla má konstantní radiální průběh po lisovacím nástroji, t.zn. po ploše lisovací stěny lisovacího vaku 2, která komunikuje s lisovanou trubkou. Proto je možné získat požadovaný tvar spoje aniž by se deformovala plocha trubky 1 nebo aniž by trubka byla poškozena vzniklými trhlinami nebo střihem.

Například u hydraulických systémů pracujících zvláště pod velkými tlaky, jako jsou různé hydraulické ovládací sys •A i*«4 * · · · ·« téiny, musí být vedení akusticky adaptováno k celému systému. To je obvykle provázeno nutností opatřit trubky škrtícími klapkami. Dosud to nebylo možné v takovém vedení kvůli malé povolené toleranci u škrticích klapek a z toho vyplývající nutnosti velké rozměrové přesnoti při výrobě.

Pomocí způsobu a nástroje podle vynálezu se vznik trhlin na trubce vyloučí a tak se umožní usazení škrtících klapek po celé délce trubky.

Průmyslová využitelnost

Kromě výše uvedených oblastí použití lze způspob a nástroj podle vynálezu využít při usazování různých vedení u automobilů nebo i ve stavebnictví při instalatérských pracech, např. tam, kde jsou instalovány měděné vodní trubky, u podlahových vedení, kde se používají několikavrstvé hliníkové trubky, dále u vedení pro elektrické účely nebo při lisování kovových součástí na jiné komponenty, jako jsou například měřiče tlaku.

Claims (8)

1. PATENTOVĚ nároky

   1. Lisovací nástroj ke spojení trubky nasazené na trn, jehož vnější průměr se blíží vnitřnímu průměru trubky, sestávající z lisovacích čelistí vyznačující se tím, že dále sestává z lisovacího vaku (3), který je uspořádán mezi vnějším průměrem trubky (1) a lisovacími čelistmi a který je naplněn nestlačitelnou kapalinou, přičemž tento lisovací vak (3) je uspořádán kolem té části trubky (1), která doléhá na trn (2).
2. 2. Lisovací nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím že lisovací vak (3) je z gumy.
3. 3. Lisovací nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že lisovací vak (3) je proveden jako dutý kroužek naplněný kapalinou.
4. 4. Lisovací nástroj podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že lisovací vak (3) je na své lisovací stěně opatřen profilem odpovídajícím profilu žádoucího spoje.
5. 5. Lisovací nástroj podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že lisovací vak (3) dále sestává z omezujících prvků, které jsou uspořádány po bocích lisovacího vaku (3).
6. 6. Lisovací nástroj podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že lisovací vak (3) sestává z osmi lisovacích čelistí, které jsou rozloženy symetricky po obvodu spoje.

   • · · 9 1 ·

   9 «1*9
7. 7. Lisovací nástroj podle jednoho z nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že lisovací vak (3) sestává ze jednotlivých segmentů přiřazených vždy k jedné lisovací čelisti.
8. 8. Způsob zalisování trub uložených na trnu, jehož vnější průměr se blíží vnitřnímu průměru trubky lisovacím nástrojem podle nároku 1 až 7 vyznačující se tím, že tlak se vyvíjí po obvodu a délce trubky, která je zatlačována i do prohlubní v trnu.