EA022285B1 - Трубная и шланговая муфта - Google Patents

Abstract

Предложено устройство разъемного соединения свободных концов труб или шлангов с двумя втулками с одним фланцем, каждая, причем фланцы выполнены соответствующими друг другу, двумя шарнирно соединенными друг с другом хомутовыми сегментами (5, 6), которые предназначены для того, чтобы удерживать фланцы (3, 4) сдвинутых вместе в рабочем положении втулок (1, 2) в соединенном друг с другом состоянии, причем свободные концы хомутовых сегментов выполнены с возможностью соединения посредством соответствующих друг другу соединительных элементов и причем один из хомутовых сегментов (5, 6) закреплен на одной из обеих втулок (1, 2).

Description

Изобретение относится к устройству для соединения концов труб или концов шлангов, его применению для создания соединений, а также к оснащенным этим устройством шлангопроводам.

Подобные устройства, кратко называемые трубными или шланговыми муфтами или же трубными или шланговыми хомутами, давно известны в различных выполнениях.

В известной из ΌΕ-Άδ 2523338 муфте данного типа служащее в качестве направляющей удлиненного шарнирного пальца частичных сфер ребро направляющего фланца выполнено в форме радиально расположенной планки, которая имеет радиальный, открытый наружу шлиц. Направление зажимного рычага-шарнирного пальца производится внутри предусмотренного в дополнительном ребре направляющего фланца втором шлице, который имеет радиальный участок и периметрический участок. Если необходимо замкнуть муфту, то удлиненный конец шарнирного пальца частичных сфер должен быть введен в радиальный шлиц. Одновременно нужно переместить зажимной рычаг-шарнирный палец внутри второго шлица. Это требует затруднительной манипуляции.

В другой известной шланговой муфте согласно ΌΕ-ΟΜ 8330160 удлиненный конец шарнирного пальца полусферы проведен сквозь отверстие закрепленного на присоединительном штуцере ребра. Он также не имеет зазора ни в радиальном направлении, ни в периметрическом направлении. Зажимной рычаг-шарнирный палец в закрытом положении входит в открытый в периметрическом направлении шлиц второго закрепленного на присоединительном штуцере ребра. В существенной части диапазона подвижности между положением открывания и положением закрывания в этой известной шланговой муфте зажимной рычаг-шарнирный палец направляется в недостаточной степени. Перед своим входом в открытый шлиц может произойти аксиальное смещение, из-за чего процесс закрывания затрудняется, поскольку нужно вручную успеть сделать соответствующую юстировку приводимых в зацепление частей.

Согласно ЕР 0195914 А2 подобные шланговые хомуты в простейшем случае состоят из имеющего два хомутовых сегмента хомута, причем оба хомутовых сегмента на каждом конце шарнирно соединены друг с другом посредством болта. Для закрывания открытый хомут накладывается на фланцы придвинутых друг к другу концов труб или соответственно на кольцевые заплечики шланговых наконечников, причем боковые элементы боковых частей хомутовых сегментов охватывают фланцы/кольцевые заплечики снаружи и надежно предотвращают аксиальное отодвигание (размыкание) концов труб или же шлангов друг от друга.

Для предотвращения требующих больших временных затрат при замыкании резьбовых соединений известные трубные или же шланговые муфты выполнены в виде так называемых быстроразъемных муфт. Для этого предусмотрен зажимной рычаг, который закреплен на свободной концевой области хомутового сегмента посредством шарнирного болта, в то время как другой шарнирный болт предназначен для закрепления конца по меньшей мере одной пружины. Своим другим концом по меньшей мере одна пружина зацеплена за выемку другого хомутового сегмента. Каждый шарнирный палец привинчен с помощью гайки.

Хотя известные трубные или шланговые муфты применяются давно и с большим успехом, существуют области применения, в которых известные трубные или шланговые муфты нужно слишком тщательно позиционировать на подлежащих соединению концах труб или концах шлангов. Прежде всего, это действительно для больших по объему шлангов и труб, которые обуславливают применение соответственно больших по размерам и также тяжелых муфт.

Поэтому задачей изобретения является такое выполнение и модификация названных в начале и подробно описанных выше трубных или шланговых муфт для соединения двух концов труб или концов шлангов, что обеспечивается простое замыкание и размыкание трубной или шланговой муфты, и причем гарантируется, что трубная или шланговая муфта при монтаже и хранении трубы или шланга не потеряется или не отвалится.

Также желательно, чтобы сохранялась простая и экономичная конструкция, а также возможность легкого обращения с устройством.

Согласно изобретению данная задача решена в устройстве, охарактеризованном в формуле изобретения.

Так, изобретение относится к устройству для разъемного соединения свободных концов труб или концов шлангов с двумя втулками с фланцем каждая, причем фланцы выполнены соответствующими друг другу, двумя шарнирно соединенными друг с другом хомутовыми сегментами, которые выполнены для того, чтобы в рабочем положении охватывать снаружи фланцы втулок в соединенном друг с другом состоянии и удерживать их в соединенном друг с другом состоянии, причем по меньшей мере один из хомутовых сегментов закреплен на одной из обеих втулок, и причем свободные концы хомутовых сегментов выполнены с возможностью соединения посредством соответствующих друг другу соединительных элементов.

В другой форме выполнения изобретение относится к устройству для разъемного соединения свободных концов труб или концов шлангов с двумя втулками с фланцем каждая, причем фланцы выполнены соответствующими друг другу, двумя шарнирно соединенными друг с другом хомутовыми сегментами, которые имеют, по суще- 1 022285 ству, и-образное поперечное сечение и которые охватывают снаружи фланцы втулок в рабочем положении в соединенном друг с другом состоянии и удерживают их в соединенном друг с другом состоянии, причем один из хомутовых сегментов закреплен на одной из обеих втулок, и причем свободные концы хомутовых сегментов выполнены с возможностью соединения посредством соответствующих друг другу соединительных элементов, которые выполнены в форме установленного на свободном конце хомутового сегмента с возможностью поворота болта с проушиной с гайкой и выполненного на свободном конце другого хомутового сегмента шлицеобразного гнезда для болта с проушиной.

Предлагаемое в изобретении устройство обеспечивает простое, быстрое и безопасное соединение двух концов шлангов или концов труб. Для этого каждая втулка на своем противолежащем фланцу конце предварительно соединяется с подлежащими соединению трубами или шлангами, что может происходить путем приворачивания или приваривания Затем фланцы приводятся в соединение, и хомутовые сегменты, которые радиально охватывают фланцы в рабочем положении, на своих соответствующих концах соединяются с помощью соединительных элементов, так что фланцы герметично соединяются друг с другом.

При этом хомутовые сегменты, как правило, имеют - коаксиально относительно оси втулок/труб по существу И-образное или трапециевидное поперечное сечение и, таким образом, в соединенном состоянии могут охватывать фланцы втулок снаружи и прижимать их друг к другу При трапециевидном поперечном сечении хомутовые сегменты могут способствовать центровке фланцев.

За счёт того, что по меньшей мере один из хомутовых сегментов на одной из обеих втулок, при неподвижном конце трубы и при подвижном конце трубы расположенный предпочтительно на втулке неподвижного конца трубы может быть выполнен с возможностью поворота, при размыкании соединения соединительный узел не может выпасть из хомутовых сегментов и быть поврежден или вообще потеряться, если трубы или шланги демонтируются и складируются.

Взаимодействующие соединительные элементы могут быть выполнены для образования фиксирующего хомутовые сегменты соединения в форме выполненного с возможностью поворота на свободном конце одного хомутового сегмента, например вокруг опорного пальца, болта с проушиной и выполненного на свободном конце другого хомутового сегмента шлицеобразного гнезда для болта с проушиной. При монтаже хомутовые сегменты после сдвигания фланцев могут быть повернуты в рабочее положение и охватывают фланцы втулок снаружи. Затем расположенный на свободном конце одного хомутового сегмента с возможностью поворота вокруг опорного пальца болт с проушиной может быть повернут из нерабочего положения в рабочее положение, после чего конец резьбового участка расположен в шлицевом гнезде. В этом положении болт с проушиной посредством стопорной гайки, предпочтительно в комбинации с контргайкой, стопорится от отклонения. Тем самым, хомутовые сегменты также фиксируются в своем положении. Вследствие И-образного или трапециевидного поперечного сечения хомутовые сегменты прижимают фланцы друг к другу и тем самым усиливают давление прижима центрирующих конусных поверхностей в аксиальном направлении.

Дополнительно, также может быть предусмотрен стопорный элемент, который предотвращает отклонение болта с проушиной из рабочего положения. Данный стопорный элемент может быть выполнен в форме пригнанной стопорной скобы или стопорного корпуса и установленный на болт с проушиной и/или на опорный палец может предотвращать отклонение болта с проушиной, например при повреждении болта с проушиной. Особый стопорный элемент может быть выполнен в форме И-образной вилочной траверсы с двумя вилочными полками и одной соединяющей вилочные полки траверсой, которая имеет одно отверстие. В обеих вилочных полках предусмотрены удлиненные отверстия, в которых, с обеих сторон гнезда опорного пальца в свободном конце хомутового сегмента, расположены соответствующие выступающие наружу концы опорного пальца. Сквозь отверстие траверсы проведен резьбовой участок болта с проушиной, и тем самым ограниченная длиной продольных отверстий вилочная траверса имеет возможность смещения на болт с проушиной. При монтаже хомутовых сегментов болт с проушиной вместе с выполненной с возможностью смещения на него вилочной траверсой может быть повернут из нерабочего положения в рабочее положение в приемный шлиц на свободном конце другого хомутового сегмента. При затяжке стопорной гайки вилочная траверса силовым замыканием прижимается к свободному концу хомутового сегмента (вместе с приемным шлицом болта с проушиной). Предпочтительно, на свободном конце хомутового сегмента дополнительно расположен стопорный бортик (или стопорный выступ), который имеет такие размеры, что он обеспечивает поворот болта с проушиной, а после затягивания стопорной гайки геометрическим замыканием предотвращает вывод болта с проушиной (вместе с вилочной траверсой), так что хомутовые сегменты, например, при повреждении болта с проушиной, не могут непреднамеренно рассоединиться. В данной форме выполнения болт с проушиной также может быть застопорен посредством стопорного клина или шплинта, который вставлен в одно или оба удлиненных отверстия полки вилочной траверсы. В любых формах выполнения стопорная гайка также может быть застопорена посредством контргайки.

Для обеспечения легкого рассоединения хомутовых сегментов при демонтаже болт с проушиной может иметь кулачок, который может быть расположен на кромке проушины, например в противолежа- 2 022285 щей резьбе области или под прямым углом к оси резьбы болта с проушиной. При выводе болта с проушиной из рабочего в нерабочее положение посредством кулачка на хомутовые сегменты воздействует сила, которая выводит эти хомутовые сегменты из соединения и таким образом облегчает демонтаж.

Преимущественно, хомутовые сегменты могут быть шарнирно соединены посредством шарнирного пальца. Причем шарнирный палец расположен, предпочтительно, в выполненном на одной из втулок гнезде. Тем самым оба хомутовых сегмента опираются на шарнирный палец с возможностью поворота и при монтаже предлагаемого в изобретении устройства могут быть повернуты настолько, чтобы фланцы можно было беспрепятственно привести в соединение. Затем хомутовые сегменты могут быть расположены с охватом фланцев, и затем они посредством соединительных элементов соединяются друг с другом и обеспечивают герметичную и защищенную от перемещений эксплуатацию трубной муфты.

Для обеспечения аксиальной и/или угловой подвижности хомутовых сегментов относительно оси шарнирного пальца может быть предусмотрена опора хомутовых сегментов на шарнирный палец с осевым и/или угловым зазором. Для этого сам шарнирный палец может быть выполнен гибко, или этой подвижности можно достичь посредством согласования посадочных размеров шарнирного пальца и гнезда для крепления шарнирного пальца, причем может быть выбран радиальный зазор посадочного размера, например до 3 или до 2 мм. Для предотвращения проникновения грязи между шарнирным пальцем и гнездом для крепления шарнирного пальца может быть предусмотрено гибкое уплотнение, например компенсатор, который может быть размещен, в том числе, и с предварительным напряжением, между хомутовым сегментом и отбортовкой втулки.

В другой форме выполнения хомутовый сегмент в рабочем положении может быть закреплен с возможностью поворота на одном конце втулки, а на другом конце, например посредством другого шарнирного пальца, с возможностью поворота соединен со вторым хомутовым сегментом, причем второй хомутовый сегмент, в свою очередь, выполнен с возможностью соединения свободного конца с закрепленным на втулке концом первого хомутового сегмента.

В обеих описанных выше формах выполнения фланцы сдвинутых вместе в рабочем положении втулок удерживаются в соединенном друг с другом состоянии. Герметичность фланцев друг к другу в дополнение к предусмотренным во фланцах центрирующим конусам может быть обеспечено посредством дополнительно предусмотренного и расположенного между фланцами уплотнения.

В простейшем случае гнездо для шарнирного пальца может быть выполнено в отбортовке втулки или в выполненном в форме участка отбортовки выступа (отбортовка втулки) или ребра. Также на одной из втулок может быть предусмотрена выступающая полка, которая при монтаже также может служить в качестве монтажного приспособления для шланга, например кислородного шланга с фланцем.

Для облегчения монтажа, как уже упоминалось, на соответствующих друг другу фланцах могут быть выполнены центрирующие конусы. За счёт этого обеспечивается, что при сдвигании фланцев друг с другом они центрируются друг относительно друга, и предотвращается перекос. Также особо, между фланцами может быть предусмотрен уплотнительный элемент, например в форме плоского уплотнения или уплотнительного кольца круглого сечения, которое расположено в пазу одного из фланцев.

Вместо двух хомутовых сегментов также может быть предусмотрена состоящая из многих частей конструкция хомутовых сегментов, если пространственные условия требуют повышенной подвижности и/или меньших хомутовых сегментов. Таким образом, изобретение также относится к устройству, как описано выше, по меньшей мере с тремя шарнирно соединенными друг с другом хомутовыми сегментами.

Предлагаемое в изобретении устройство особо пригодно для соединения труб и/или шлангов, которые имеют большое поперечное сечение, так как благодаря остающимся на подлежащих соединению деталях муфтовым сегментам облегчается монтаж. Так, изобретение также относится к оснащенным по меньшей мере одним из устройств согласно изобретению трубопроводам или шлангопроводам. Хомутовые сегменты могут быть расположены со стороны шланга, тем самым на каждом конце трубопровода или шлангопровода, в то время как на неподвижной стороне остается лишь втулка с фланцем. Предпочтительным является расположение хомутовых сегментов на неподвижной стороне, так что в случае проведения работ по техническому обслуживанию или дефекта на шлангопроводе, например гофрированном шланге из нержавеющей стали для кислородного дутьевого наконечника конвертера, его можно быстро заменить. Также возможно использование предлагаемого в изобретении устройства или оснащенных им металлических или резиновых шлангов при обвязке сталелитейной техники, например сегментов установки непрерывной разливки стали, или в домнах.

Изобретение подробнее разъясняется на основании приложенных чертежей. При этом показано на фиг. 1 - раздельный вид (поперечное сечение слева/вид сверху справа/поперечное сечение справа) (в продольном направлении) предлагаемого в изобретении устройства, фиг. 2 - вид сверху (в продольном направлении) предлагаемого в изобретении устройства и фиг. 3 - вид поперечного сечения (в поперечном направлении) предлагаемого в изобретении устройства, фиг. 4 - вид сверху под углом примерно 45° на предлагаемое в изобретении устройство, фиг. 5 - вертикальный вид сверху на предлагаемое в изобретении устройство,

- 3 022285 фиг. 6 - вид поперечного сечения предлагаемого в изобретении устройства на фиг. 5 вдоль плоскости сечения А-А.

Как показано на фиг. 1, втулки (трубы) 1 и 2 соединены друг с другом своими фланцами 3 и 4. Фланцы охватываются хомутовыми сегментами 5 и 6. Хомутовые сегменты установлены с возможностью поворота вокруг шарнирного пальца 10 и закреплены на втулке 1. На другом (свободном) конце хомутовых сегментов размещены болт 7 с проушиной - не показан, приемный шлиц 8 и - не показана гайка 9. Шарнирный палец 10 закреплен на отбортовке 12 втулки. Между фланцами 3 и 4, наряду с центрирующими конусами 14 и 15, расположено уплотнение 13. Болт 7 с проушиной через осевой палец 16 установлен с возможностью поворота. По длине шарнирного пальца 10 и распорной втулки 18, которая может быть выполнена в виде компенсатора, расстояние от хомутовых сегментов 5, 6 до отбортовки 12 втулки может изменяться и, таким образом, пята отбортовки 12 втулки может подгоняться на втулке 1 под имеющиеся условия.

На фиг. 2 показано изображенное на фиг. 1 предлагаемое в изобретении устройство в не находящемся в соединении (частично демонтированном) состоянии на виде сверху с втулками 1 и 2, хомутовыми сегментами 5 и 6, фланцем 4, с расположенным в отбортовке 12 втулки шарнирным пальцем 10, а также выступающая полка 17.

На фиг. 3 показано поперечное сечение предлагаемого в изобретении устройства в раскрытом состоянии с втулками 1 и 2, фланцами 3 и 4, хомутовыми сегментами 5 и 6, шарнирным пальцем 10 и болтом 7 с проушиной с кулачком 21, который показан в рабочем положении 19 и демонтированном положении 20.

На фиг. 4 показан вид сверху под углом 45° на предлагаемое в изобретении устройство с втулками 1 и 2, соединенными друг с другом посредством непоказанных фланцев 3 и 4. Фланцы 3 и 4 охватываются хомутовыми сегментами 5 и 6. Хомутовые сегменты установлены с возможностью поворота вокруг шарнирного пальца 10 и посредством отбортовки 12 закреплены на втулке 1. С помощью стопорных винтов 22 хомутовые сегменты могут быть закреплены на пальце 10. На другом (свободном) конце хомутовых сегментов расположены болт 7 с проушиной, приемный шлиц 8 - не показан, а также гайка 9 и контргайка 23. Болт 7 с проушиной установлен с возможностью поворота через опорный палец 16 и удерживает на себе вилочную траверсу 24 с полками 25 вилочной траверсы и траверсой 26 с охватывающим болт с проушиной отверстием. В каждой полке вилочной траверсы предусмотрено удлиненное отверстие 27, в которое входит соответствующий конец опорного пальца 16 и, таким образом, обеспечивается возможность смещения вилочной траверсы 24 на болт 7 с проушиной.

На фиг. 5 показан вертикальный вид сверху на предлагаемое в изобретении устройство с втулками 1 и 2, соединенными друг с другом посредством непоказанных фланцев 3 и 4. Фланцы 3 и 4 охватываются хомутовыми сегментами 5 и 6. Хомутовые сегменты 5 и 6 установлены с возможностью поворота вокруг шарнирного пальца 10 и посредством отбортовки 12 закреплены на втулке 1. С помощью стопорных винтов 22 хомутовые сегменты могут быть закреплены на пальце 10. На другом (свободном) конце хомутовых сегментов расположены болт 7 с проушиной, приемный шлиц 8 - не показан, а также гайка 9 и контргайка 23. Болт 7 с проушиной установлен с возможностью поворота через опорный палец 16 и удерживает на себе вилочную траверсу 24 с полками 25 вилочной траверсы и траверсой 26 с охватывающим болт с проушиной отверстием.

На фиг. 6 показан вид поперечного сечения предлагаемого в изобретении устройства вдоль плоскости сечения А-А на фиг. 5. Хомутовые сегменты 5 и 6 при повороте болта 7 с проушиной (с вилочной траверсой 24 с полками 25 вилочной траверсы и траверсой 26, гайкой 9, контргайкой 23) вследствие эффекта рычага от кулачка 21 выводятся из зацепления вокруг фланцев 3 и 4. В рабочем положении вилочная траверса посредством траверсы 26 геометрическим замыканием застопорена посредством стопорной отбортовки 28 на свободном конце хомутового сегмента 5 и силовым замыканием посредством гайки 8 прижимается к хомутовому сегменту 5. Состоящая из двух частей сферическая шайба 29 (диск шарнира) при затягивании гайки 8 обеспечивает равномерное распределение усилий по полкам вилочной траверсы 25.

Список ссылочных обозначений

1, 2 - втулка

3, 4 - фланец

5, 6 - хомутовый сегмент

- болт с проушиной

- приемный шлиц

- гайка

- шарнирный палец

- гнездо для шарнирного пальца

- отбортовка втулки

- уплотнение

14, 15 - центрирующий конус

- опорный палец

- 4 022285

- выступающая полка

- распорная втулка

- рабочее положение

- нерабочее/демонтированное положение

- кулачок

- стопорный винт

- контргайка

- вилочная траверса

- полка вилочной траверсы

- траверса

- удлиненное отверстие

- стопорная отбортовка

- состоящая из двух частей сферическая шайба

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для разъемного соединения свободных концов труб или шлангов, с двумя втулками (1, 2) с одним фланцем (3, 4) каждая, причем фланцы (3, 4) выполнены соответствующими друг другу, двумя шарнирно соединенными друг с другом хомутовыми сегментами (5, 6), которые предназначены для того, чтобы удерживать фланцы (3, 4) сдвинутых вместе в рабочем положении втулок (1, 2) в соединенном друг с другом состоянии, причем свободные концы хомутовых сегментов выполнены с возможностью соединения посредством соответствующих друг другу соединительных элементов (7, 8, 9) и причем по меньшей мере один из хомутовых сегментов (5, 6) закреплен на одной из обеих втулок (1, 2), причем соответствующие соединительные элементы (7, 8, 9) выполнены в форме закрепленного с возможностью поворота на свободном конце хомутового сегмента (5, 6) болта (7) с проушиной и выполненного на свободном конце другого хомутового сегмента шлицеобразного гнезда (8) для болта (7) с проушиной, и причем болт с проушиной имеет кулачок (21), причем хомутовые сегменты (5, 6) шарнирно соединены посредством шарнирного пальца (10) и предусмотрена опора хомутовых сегментов на шарнирный палец с осевым и/или угловым зазором.
2. 2. Устройство по п.1, причем шарнирный палец (10) расположен в выполненном на одной из втулок (1) гнезде (11).
3. 3. Устройство по п.2, причем данное гнездо (11) для шарнирного пальца (10) выполнено в отбортовке втулки или в участке (12) отбортовки втулки.
4. 4. Устройство по одному из пп.1-3, причем хомутовые сегменты (5, 6) расположены с возможностью поворота вокруг шарнирного пальца (10).
5. 5. Устройство по одному из предшествующих пунктов, причем хомутовые сегменты (5, 6) имеют, по существу, И-образное поперечное сечение, которые охватывают снаружи фланцы (3, 4) втулок (1, 2) в рабочем положении в соединенном друг с другом состоянии.
6. 6. Устройство по одному из предшествующих пунктов, причем на соответствующих друг другу фланцах (3, 4) выполнены центрирующие конусы (14, 15).
7. 7. Устройство по одному из предшествующих пунктов по меньшей мере с тремя шарнирно соединенными друг с другом хомутовыми сегментами (5, 6).
8. 8. Устройство по одному из предшествующих пунктов, причем на хомутовых сегментах расположен по меньшей мере один стопорный элемент, который в рабочем положении предотвращает рассоединение соответствующих друг другу соединительных элементов (7, 8, 9) при использовании устройства.
9. 9. Устройство по п.8, причем стопорный элемент выполнен в форме закрепленной с возможностью поворота на свободном конце хомутового сегмента (6) И-образной вилочной траверсы (24) с двумя полками (25) вилочной траверсы и соединяющей полки (25) вилочной траверсы траверсой (26), причем вилочная траверса (24) выполнена с возможностью соединения со свободным концом другого хомутового сегмента (5).
10. 10. Трубопровод или шлангопровод, который содержит по меньшей мере одно устройство по одному из пп.1-9.