FI108574B - Putkien välinen puristusliitos - Google Patents

Description

1 n 8 5 7 4

Putkien välinen puristusliitos - KrympfÖrband mellan rör

Keksintö koskee menetelmää putkien välisten liitosten tekemiseksi, jossa menetelmässä: liitokseen tuleva ensimmäinen putkiosa on muovimateriaalia ja sillä on alku-5 peräinen sisähalkaisija, joka on pienempi kuin liitokseen tulevan toisen putkiosan ulkohalkaisija; laajennetaan ensimmäisen putkiosan päätyosuutta siten, että sen laajennettu sisähalkaisija on suurempi kuin toisen putkiosan ulkohalkaisija; sijoitetaan ensimmäinen ja toinen putkiosa sisäkkäin; ja annetaan ensimmäisen putkiosan laajennetun osuuden palautua muovimateriaalin muistin vaikutuksesta putkiosan alku-10 peräisten mittojen suuntaan, jolloin se puristuu toista putkiosaa vasten muodostaen putkiosien välille puristusliitoksen. Keksintö koskee myös tässä menetelmässä käytettävää erityisen tyyppistä ensimmäistä putkiosaa.

Julkaisussa WO-93/20381 on kuvattu yleensä ruiskupuristamalla muovista valmis-15 tettava putkielementti, jonka toisessa päässä on muhviliitoksen naaraspuolinen liito sosa ja toisessa päässä muhviliitoksen koiraspuolinen liitososa ja joka soveltuu erityisesti sujutusputkeksi. Tätä tarkoitusta varten julkaisun mukaisessa muhviliitok-sessa on kaksi tukipintaparia, jotka ottavat vastaan sujutuksen aikana ilmenevät suuret puristusvoimat. Jotta putkien liitosta voitaisiin käyttää sujutukseen, tulee liitok-·* 20 sessa olla vähintään yksi tukipintapari, ts. toisiinsa liittyvissä osissa toisiinsa tukeu- . : ’ tuvat täsmälliset putken pituuteen nähden poikittaiset vastinpinnat. Kun tällaisen .: ruiskupuristetun putken halkaisija kasvaa, nousevat muottikustannukset ja muut ko- : nekustannukset voimakkaasti, jolloin putkielementin hinta tulee korkeaksi. Koska • ‘: suurikokoisten muovisten putkielementtien ruiskupuristukseen soveltuvia koneita on :': ’: 25 suhteellisen harvoilla paikkakunnilla ja vain suurehkoissa tehtaissa, tulee kuljetus pitkien kuljetusmatkojen ja putkien vaatimen suuren tilan vuoksi varsin kalliiksi.

Suulakepuristettuja, yleensä polyvinyylikloridia (PVC) olevia muoviputkia taas on useilla paikkakunnilla saatavana myös suurihalkaisijaisina ja kohtuullisella hinnalla :: 30 sekä pienin kuljetuskustannuksin, johtuen pääasiassa tämän valmistustekniikan :" ’: edellyttämien laitteiden edullisuudesta ja siten suuremmasta yleisyydestä, verrattuna ruiskupuristuskoneisiin. Tällaiseen putkeen on kuitenkin jatkoliitosten, kuten muh-. viliitosten, teko ongelmallista. Jos tällaiseen PVC-muoviseen putkeen tehdään esim.

naaraspuolinen muhviosa lämmittämällä putki muovin pehmenemislämpötilaan ja 35 muotoilemalla tämä naaraspuolinen liitososa siinä lämpötilassa itse putkimateriaalis-ta, jolloin materiaali jää tähän sille asetettuun muotoon materiaalin jäähtyessä, päädytään viemäriputkissa tavanomaiseen muhviliitokseen, jossa ei ole yhtään tukipin- 2 O 8 5 7 4 tapana, vaan pelkästään pyöristettyjä ja esimerkiksi sujutusta yritettäessä sisäkkäin painuvia ja putkielementit siten rikkovia muotoja. Jos taas valmiiseen suulakepuris-tettuun putkeen pyritään tekemään sorvaamalla muhviliitososat tai vastaavat, päädytään kahteen ei-käyttökelpoiseen vaihtoehtoon. Jos putken seinämäpaksuudeksi vali-5 taan käytön kannalta sopiva arvo, se on niin ohut, ettei esim. sujutusvoimia kestäviä liitososia ole mahdollista työstää. Jos taas putken seinämä valitaan niin paksuksi, että riittävän lujat liitososat ovat siihen sorvattavissa, nousevat kustannukset suuriksi putken muissa kohdissa olevan tarpeettoman materiaalin vuoksi. Lisäksi suulakepu-ristetun putken sorvaus johtaa huonon mittatarkkuuden omaaviin osiin, mikä johtuu 10 laukeavista putken sisäisistä jännityksistä.

Julkaisussa WO-93/05332 on kuvattu menetelmä keskenään samankokoisten muoviputkien päiden liittämisiksi toisiinsa siten, että muoviputken yhden pään sisähal-kaisija, joka alkujaan on tietenkin suurempi kuin muoviputken ulkohalkaisija, laa-15 jennetaan suuremmaksi kuin muoviputken ulkohalkaisija, minkä jälkeen toisen muoviputken alkuperäisessä tilassa oleva pää työnnetään tämän laajennetun pää-tyosuuden sisään. Tämän jälkeen annetaan muoviputken laajennetun päätyosuuden palautua muovimateriaalin muistin vaikutuksesta putken alkuperäisten mittojen suuntaan, jolloin se puristuu toisen putken ulkopintaa vasten muodostaen näiden 20 välille puristusliitoksen. Tällä tavoin saadaan lopulliselta rakenteeltaan hyvin yksinkertainen ja kohtuullisen luja liitos putkien välille. Tällä ratkaisulla on kuitenkin ' : huomattavia haittapuolia. Ensinnäkin se rajoittaa putkien materiaalia, koska kuvat tua muovimateriaalin muistia esiintyy ainoastaan tietyillä muovimateriaaleilla. Siten ‘ : esim. PVC-putkista ei voida viitejulkaisun menetelmällä valmistaa puristusliitoksia, :,: : 25 koska PVC:ssä ei esiinny kuvattua muistia, ts. muodonmuutoksen palautumista.

·*.: ·' Toisena haittapuolena on se, että putkien asennuspaikalla joudutaan käyttämään erityistä konetta muoviputken pään laajentamiseksi, joka edellyttää energian saata- • ; ‘: vuutta ja suhteellisen kalliin koneen käyttöä kaikilla asennuspaikoilla. Kolmanneksi < i V · : ‘ i ‘: tarve jokaisen putken pään laajentamiseksi asennuspaikalla hidastaa asennustyötä.

30 Neljäntenä haittapuolena ovat ulkolämpötilan vaihtelun aiheuttamat ongelmat. Jos ; ‘ ulkolämpötila on pakkasen puolella, kuten esim. Suomessa usein, ei viitejulkaisun • . ‘ mukaista menetelmää voi sellaisenaan soveltaa vaan laajennettavan putken päätä on ‘ : lämmitettävä hyvin tasaisesti tasaisen laajenemisen mahdollistamiseksi ja putken pään rikkoutumisen estämiseksi laajennusta tehtäessä. Tämän lisäksi viitejulkaisun 3 5 mukaisessa liitoksessa on sisään menevän putken pää viistetty ja muotoilu vastaa tavanomaista edellä mainittua muhviliitosta, joten sillä on samat haittapuolet. Jos viitejulkaisun mukaista liitosta käytettäisiin sujutusputkien liittämiseksi saisi suju-tuksen aiheuttama suuri pitkittäinen voima melko varmasti sisäpuolisen putken UI 8 5 7 4 3 työntymään syvemmälle naaraspuolisen muhvin sisältämän putken sisään, jolloin putken rikkoutuvat.

Keksinnön tavoitteena on siten aikaansaada menetelmä ja tarvikkeet, jolla mitä tahansa materiaalia olevat putket voidaan liittää toinen toisiinsa. Keksinnön toisena 5 tavoitteena on tällainen menetelmä ja tarvikkeet, joita käyttäen saatu putkiliitos kestää esim. sujutuksessa syntyvää suurta putkien pituussuuntaista voimaa ilman, että liitoksen mikään osa vaurioituu tai liitos alkaa vuotaa. Keksinnön kolmantena tavoitteena on tällainen menetelmä ja tarvikkeet, joita käyttäen putkien liitoksen teko asennuspaikalla olisi erittäin nopeaa ja yksinkertaista ja joita käyttäen asennus-10 paikalla ei ole tarpeen tehdä suurta tarkkuutta vaativia töitä tai käyttää mitään monimutkaisia tai kalliita koneita. Keksinnön neljäntenä tavoitteena on tällainen menetelmä ja tarvikkeet, jotka saavat aikaan edulliset valmistuskustannukset ja kuljetuskustannukset asennuspaikalle. Keksinnön viidentenä tavoitteena on tällainen menetelmä ja tarvikkeet, joita käytettäessä putkissa ja liitoksen osissa voi olla mahdolli-15 simman vähän tai edullisesti ei lainkaan lujuuden kannalta tarpeetonta rakennemateriaalia ja lisäksi materiaalihukka liitoksen osien valmistuksessa on mahdollisimman pieni tai sitä ei edullisesti ole lainkaan. Edelleen keksinnön tavoitteena on saada aikaan sellainen liitosmenetelmä ja liitostarvikkeet, joilla saatua liitosta voidaan käyttää sujutuksessa samoin kuin muissakin putkiliitoksissa.

* · 20 Edellä kuvatut haittapuolet saadaan poistettua j a edellä määritellyt tavoitteet toteu tettua keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määri-. , : telty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa ja keksinnön mukaisella putkiosalla, .' .' jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkki- osassa.

25 Keksinnön tärkeimpänä etuna on se, että sen mukaista menetelmää ja putkiosaa : : ‘; käyttäen voidaan liittää mitä materiaalia tahansa olevia putkia toisiinsa yksinkertai- ; ; sesti käyttämällä keksinnön mukaista putkiosaa niiden liittämiseen, jolloin asennus paikalla ei ole tarpeen suorittaa mitään komponenttien läpimitan laajennuksia eikä ’ ;' välttämättä hallittuja lämmityksiä. Siten asennustyö asennuspaikalla on erittäin no- '... ‘ 30 peaa. Keksinnön toisena etuna on se, että sen mukaista menetelmää ja putkiosaa :';': käyttäen asettuvat edullisimmillaan toisiinsa liitettyjen putkien päät suoraan toisiaan ; ‘: vasten puskukosketukseen, jolloin liitos kestää suurenkin työntövoiman esim. suju tuksessa. Keksinnön kolmantena etuna on se, että sen mukainen liitos soveltuu käytettäväksi useissa erilaisissa käyttökohteissa. Keksinnön neljäntenä etuna on se, että 35 toisiinsa liitettyjen putkien päät ovat lujasti kiinni ja liitos pysyy monissa tapauksissa luotettavasti tiiviinä myös ilman mitään erityisiä tiivisteitä.

Ί O 8 5 7 4 4

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää pitkittäisleikkausta keksinnön mukaisen putkiosan yhdestä edullisesta toteutusmuodosta pitkin kuvion 2 tasoa I-I.

5 Kuvio 2 esittää poikkileikkausta samasta putkiosan toteutusmuodosta kuin kuviossa 1 pitkin sen tasoa II-II.

Kuvio 3 esittää kuvioiden 1 ja 2 putkiosaa sen jälkeen, kun siihen on annettu liittyä toinen keksinnön mukaiseen putkiosaan kiinnitettävissä putkista, samassa kuvan-10 nossa kuin kuviossa 1.

Keksinnön mukainen ensimmäinen putkiosa 1 on sellaista muovimateriaalia, jolla esiintyy muisti-ilmiötä, ts. se palautuu muodonmuutoksen jälkeen takaisin alkuperäisen mitan suuntaan. Tällaisia muoveja ovat jotkin kiteiset kestomuovit ja erityi-15 sesti olefiinien homo- tai kopolymeerit ja näiden seokset sekä polyamidit. Näistä edullisia ovat esim. polypropyleeni (PP) ja suuritiheyksinen polyetyleeni (HDPE), [ koska niiden lujuus on riittävä ja hinta edullinen. Tietenkin voidaan käyttää jonkin olefiinin muutakin polymeeriä tai erilaisia seoksia. Amorfiset, ts. ei-kiteiset, muovit ; ’: ja esim. PVC eivät omaa keksinnön edellyttämää muistiominaisuutta. Keksinnön :· 20 menetelmän mukainen laajentaminen ja sitä seuraava palautuminen tulee toteuttaa lämpötila-alueella, jossa muovimateriaali on ainakin osittain kiteistä, mutta joka on , >, ; lasiutumislämpötilan yläpuolella. Muovimateriaalin lämpötilan tulee siis olla sekä V « < . . * pehmenemislämpötilan että kiteytymisrajan (jota joskus kutsutaan kiteiseksi sula- ;;. * mispisteeksi, jonka alapuolella muovi voi olla kiteytyneenä) alapuolella, koska tä- • ‘ 25 män jälkimmäisen lämpötilan yläpuolella materiaali on amorfista eikä omaa muistia, vaikka sen pehmenemispistettä ei vielä olisikaan saavutettu. Nämä kuvatut kriittiset : lämpötilarajat, jossa muovimateriaali siis on halutulla tavalla kiteistä, vaihtelevat materiaalista riippuen huomattavasti; lämpötilat voivat yhtyä tai olla erisuuruisia, . joten niille ei voida antaa tarkkoja rajoja. Keksinnön mukaisen menetelmän toteu- , · ·. 30 tustyön joutuisuuden ja kustannusten vuoksi on kuitenkin tarkoituksenmukaista välttää äärilämpötiloja, joten käytännössä muovimateriaalin lämpötila on edullista ‘ · · pitää likimain 0°C:n ja 100°C:n välissä. Yleensä kiteinen sulamispiste on välillä : 100°C-150°C, jonka alapuolella keksinnön mukaisesti muo toi’tavan muovimateri aalin lämpötilan tulee pysyä. Pehmenemislämpötila on tätä korkeampi. Useimmiten 35 laajennus ja palautuminen voidaan toteuttaa normaalissa huoneenlämpötilassa, ku ten välillä noin 10°C - 40°C, jolloin palautuminen tapahtuu yleensä muutaman mi- 5 Π 8 5 7 4 nuutin tai ainakin muutaman tunnin kuluessa siitäkun laajennuksen annetaan lähteä palautumaan. Annetut lämpötilarajat koskevat tavanomaista polypropyleeniä ja suuritiheyksistä polyetyleeniä. Palautumista voidaan nopeuttaa lämmittämällä laajennettua osuutta palautumisen aikana pysyen kuitenkin edellä kuvatuissa lämpötila-5 rajoissa. Tällaisen palautumisen yhteydessä toteutettavan lämmityksen ei tarvitse olla tasaista. Korkeita lämpötiloja tulisi pyrkiä välttämään, koska niiden käyttö lyhentää kappaleiden kestoikää. Laajennukselle ei ole mitään kriittistä muodonmuutosnopeutta, mutta muutama sekunti tai muutama kymmenen sekuntia riippuen materiaalin lämpötilasta ovat käyttökelpoisia. Siten oleellista on, että keksinnön mukai-10 nen ensimmäinen 1 putkiosa on valmistettu jostain edellä kuvatusta muovityypistä, jossa tapahtuu mittojen palautumista.

Edullisesti aihio keksinnön mukaista ensimmäistä putkiosaa 1 varten voidaan ottaa katkaisemalla kulloinkin halutun mittainen kappale joko ruiskupuristetusta tai suula-kepuristetusta muoviputkesta, joka on valmistettu edellä kuvatun tyyppisestä muo-15 vimateriaalista. Aihiolla, josta keksinnön mukainen ensimmäinen putkiosa 1 valmistetaan, on alkuperäinen sisähalkaisija Dl, jonka on pienempi kuin liitokseen tulevien putkien eli toisten putkiosien 2 ulkohalkaisija D2. Ensimmäisen putkiosan 1 aikaansaamiseksi laajennetaan aihion molempia päätyosuuksia 11 pituudelta SI sellaiseen laajennettuun sisähalkaisijaan D3, joka on suurempi kuin toisten putkiosien 2 i: 20 ulkohalkaisija D2. Tämän jälkeen ensimmäisen putkiosan 1 laajennettujen päätyö- » ;;' sien 11 sisälle työnnetään tukikappaleet 3a ja 3b, joiden tehollinen ulkohalkaisija : : D4 vastaa ensimmäisen putkiosan edellä mainittua laajennettua sisähalkaisijaa D3.

; . i Näiden tukikappaleiden 3a, 3b on siis tarkoitus sopia suhteellisen tiukasti suuren si- f · . sähalkaisijaan D3 sisäpuolelle, jolloin ne estävät ensimmäisen putkiosan pääty- . , , 25 osuuksien 11 palautumisen alkuperäisten mittojen suuntaan. Ensimmäisen putkiosan laajennetut osuudet 11 pyrkivät tietenkin supistumaan alkuperäisten mittojen suun-, . taan, mutta ne kohtaavat sisäpinnoillaan 6 niiden sisäpuolelle sijoitettujen tukikap- .' paleiden 3a, 3b ulkopinnat 5, painuvat niitä vasten, mutta tukikappaleet estävät * · ‘ edelleen supistumisen. Ensimmäisen putkiosan laajennetut osuudet 11 siis jäävät si- ' 8 30 säpuolisten tukikappaleiden vaikutuksesta epästabiiliin tai kvasistabiiliin tilaan, i"': jossa ne tosin pyrkivät muistin vaikutuksesta palautumaan alkuperäisten mittojen D1 suuntaan, mutta eivät pääse tukikappaleiden vuoksi sitä tekemään.

' _ Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty tällainen keksinnön mukainen ensimmäinen putkiosa 1, joka on laajennettu molemmista päistään 4a ja 4b lähtien päätyosuuksien 11 pituuk-35 silta S1. Molempien päätyosuuksien 11 sisällä on edellä kuvatut tukikappaleet 3 a ja 3b estämässä ensimmäisen putkiosan halkaisijamittojen palautumista. Kuvioon 1 on i 0 B b 7 4 6 katkoviivalla piirretty näkyviin aihio, josta näkyy alkuperäinen sisählkaisija Dl. Tästä aihiosta on muodostettu edellä kuvatulla tavalla laajentaen ja tukikappaleita 3a, 3b käyttäen ehjällä viivalla piirretty ensimmäinen putkiosa 1. Kuvion toisessa reunassa on piirretty näkyviin hieman putken eli toisen putkiosan 2 päätä, joka 5 myöhemmässä vaiheessa on tarkoitus kiinnittää tämän ensimmäisen putkiosan 1 avulla.

Kuvion 1 ja 3 toteutusmuodossa on ensimmäisen putkiosan kokonaispituus L hieman suurempi kuin kaksi kertaa tulevan puristusliitoksen 10 pituus SI, joka siis vastaa laajennetun päätyosuuden 11 pituutta SI. Näin ollen laajennettujen pääty-10 osuuksien välissä on tässä tapauksessa pieni välimatka 7. Edullisimmassa toteutus-muodossa tämä mainittu välimatka 7 on hyvin pieni tai sitä ei esiinny lainkaan, jolloin ensimmäisen putkiosan 1 pituus L on yhtä kuin 2*S1. Tällöin tukikappaleet 3a ja 3b ovat kiinni toisiissaan tai ainakin hyvin lähellä toisiaan ensimmäisen putkiosan pituuden L keskellä. Tarvittaessa voi ensimmäisen putkiosan pituus L olla suuruu-15 deltaan 3*S1 tai vaikkapa 5*S1, mutta liitettäessä toisiinsa samankokoisia toisia putkia ei tästä suuremmasta pituudesta ole hyötyä. Siinä tapauksessa, että keksinnön mukaisella ensimmäisellä putkiosalla 1 halutaan liittää ulkohalkaisijoiltaan erilaisia toisia putkia 2 toisiinsa voi olla tarkoituksenmukaista käyttää tällaista pidempää ensimmäistä putkiosaa 1. Tällaista käyttöä varten voi olla tarpeen muotoilla ensimmäi- i * : 20 sen putkiosan päissä 4a ja 4b alkuperäiset sisähalkaisijat D1 erisuuruisiksi ja/tai : ’ laajentaa päissä olevia päätyosuuksia eri määrä erilaisiksi laajennetuiksi sisähal- t , ·’ kaisijoiksi D3, jolloin ensimmäinen putkiosa pystyy tarttumaan erisuuruisiin toisiin » » ‘' i putkiin 2 jäljempänä kuvatulla tavalla tehokkaasti.

* i ' > * ·'<[ Keksinnön mukaisesti on ensimmäistä putkiosaa laajennettava sisähalkaisijaan D3, ‘ » f ' 25 joka on vähintään 2% - 24% ja tyypillisesti 3% -16% suurempi kuin alkuperäinen sisähalkaisija Dl, riittävän aukkokoon D3 saamiseksi toista putkiosaa 2 varten ja ' riittävän puristuksen saamiseksi toisen putkiosan ulkopintaa 5 vasten lopullisessa . : liitoksessa. Tosiasiassa on laajennus alunperin tehtävä kuvioissa ei-esitettyyn sisä halkaisijaan D3a, jonka jälkeen tukikappaleen asennuksen edellyttämä pieni välys ja , 30 ajan kuluessa tukikappaleen 3a, 3b sallima pieni jousto, ensimmäisen putkiosan laajennetun osuuden 11 palatumispyrkimyksen aiheuttaman voiman vuoksi, johtaa * kuvioissa ei-esitettyyn sisähalkaisijaan D3b ensimmäisessä putkiosassa kun tuki-.; kappaleet ovat paikallaan. Sisähalkaisija D3b on hieman pienempi kuin sisähalkaisi ja D3a, eron ollessa tämän hetken käsityksen mukaan suuruusluokkaa 0,5% - 2%.

35 Ero tietenkin riippuu oleellisesti tukikappaleen mitoituksesta ja materiaalista, mutta 7 108574 mainittu arvo soveltuu muoviseen rengasmaiseen tukikappaleeseen suhteellisen suurihalkaisijaisessa ensimmäisessä putkiosassa.

Keksinnön mukainen putkiosa voi sisältää yhden tai useampi? tukikappaleita 3 a, 3b aina kussakin laajennetussa päätyosuudessa 11 kuvioissa ei-esitetyllä tavalla, esim.

5 tukikappaleiden jäljempänä kuvatun poiston helpottamiseksi. Siten kunkin pää-tyosuuden 11 pituudella SI voi olla useita tukikappaleita tai voidaan käyttää sisäkkäisiä samankeskeisiä tukikappaleita.

Keksinnön mukainen tukikappale 3 a ja 3b voi olla kuvioissa ei-esitetty kiinteä rengas tai levy, joiden paksuus vastaa laajennetun päätyosuuden 11 pituutta Sija ulko-10 halkaisija D4 on mahdollisimman lähellä laajennettua sisähalkaisijaa D3 niin, että tukikappale on työnnettävissä paikalleen pian laajennuksen jälkeen. Tällaisen tuki-kappaleen poistaminen asennusta varten voi kuitenkin olla hankalaa. Siten edullisinta on muodostaa tukikappale 3a, 3b materiaalikaistaleesta 8, jonka leveys S2 on yhtä suuri kuin laajennetun päätyosuuden 11 haluttu syvyys S1 ja jonka pituus F on 15 likimain yhtä suuri kuin laajennetun päätyosuuden sisähalkaisijan D3 muodostama kehäpituus. Tämän mittainen materiaalikaistale taivutetaan renkaaksi siten, että sen pituutta F vastaan poikittaiset päät 13a ja 13b tulevat vastakkain, jolloin syntyy katkoksella 9 varustettu rengas, jolla on tehollinen halkaisija D4. Syntynyt rengasmainen tukikappale työnnetään laajennetun päätyosuuden 11 sisälle. Paikalleen sijoi-*. 20 tuksen helpottamiseksi voidaan suhteuttaa kaistaleen pituus F siten halkaisijan D3 i · kehämittaan, että päiden 13a, 13b väliin jää tässä vaiheessa hyvin pieni rako. Tämä . ·. rako painuu umpeen ensimmäisen putkiosan laajennetun päätyosuuden 11 pyrkiessä . ·. : sitten palautumaan alkuperäisten mittojensa suuntaan. Todellisissa ensimmäisen • > · . ‘ ' putkiosan 1 tukikappaleissa 3a, 3b ei ole mainittavaa rakoa vaan pelkästään katkos ’;;,' 25 9, joka kuvioon 2 piirretty leveämmäksi vain sen näyttämistä varten. Tämän jälkeen • ’ ’ pitää rengasmaiseksi muotoutunut kaistaleesta 8 koostuva tukikappale 3a, 3b teholli sella halkaisijallaan D4 päätyosuuden 11 sisähalkaisijan D3 haluttussa suuressa ar-;, i : vossa, joka on suurempi kuin toisten putkiosien ulkohalkaisija D2. Materiaalikaista- v : leen 8 paksuudesta ja jäykkyydestä ja muusta mitoituksesta riippuu se, paljonko en- . ·. 30 simmäisen putkiosan 1 suurin laajennettu halkaisija D3a pienenee päätyen tukikap- · ·, paleen ylläpitämään epästabiiliin laajennettuun halkaisijaan D3b. Tällainen katkok- ’ ^ ’ sella 9 varustettu tukikappale 3a, 3b on erityisen helppo jäljempänä selostetussa jat- .: ; kotoimissa poistaa. Tukikappaleen poistamisen helpottamiseksi on myös edullista, ,.,: että sen ulkopinta 5 on mahdollisimman sileä.

35 Sinänsä tukikappale voidaan tehdä käytännöllisesti katsoen mistä tahansa tarkoitukseen soveltuvasta materiaalista, kuten muovista, metallista tai puusta tai näiden yh- 1 !1 H h 7 4

O

distelmistä. Tukikappaleen 3a, 3b poistamista voidaan myös helpottaa muodostamalla niiden leveydestä S2 hieman suurempi kuin laajennetun päätyosuuden 11 syvyys SI, jolloin tukikappale pistää esiin ensimmäisen putkiosan päätypinnan 12 ulkopuolelle, jolloin siihen on helppo tarttua poistamista varten. Edellä kuvatun mate-5 riaalikaistaleesta 8 muodostetun tukikappaleen säteen suuntaiseksi paksuudeksi H1 riittää useinmiten mitta, joka on suuruusluokkaa puolet ensimmäisen putkiosan sei-nämäpaksuudesta H2 kun materiaalikaistale on muovia. Mikäli kaistaleen paksuus Hl on pienempi kuin kolmaosa tai neljäsosa seinämäpaksuudesta H2 voi tukikappale antaa liikaa periksi ja/tai lommahtaa. Kaistaleen paksuus Hl voi olla yhtä suuri 10 tai suurempi kuin seinämäpaksuus H2, mutta se nostaa kustannuksia. Titetenkin mitoitus riippuu tukikappaleen materiaalin kovuudesta ja myös hinnasta.

Edellä kuvattua keksinnön mukaista ensimmäistä putkiosaa käytetään putkien välisten liitotsen 10 tekemiseksi seuraavalla tavalla. Asennuspaikalle tuodaan keksinnön 15 mukaisia ensimmäisiä putkiosia 1 ja pitkiä päistään yksinkertaisesti ja edullisesti suoraan katkaistuja toisia putkiosia tai putkia 2, joiden ulkohalkaisija on D2, joka on suurempi kuin ensimmäisten putkiosien alkuperäinen sisähalkaisija Dl, mutta pienempi kuin niiden laajennettu sisähalkaisija D3. Asennuspaikalla poistetaan keksin-' nön mukaisesta ensimmäisestä putkiosasta 1 esim. toinen tukikappale 3 a, mikä ta- 20 pahtuu esimerkiksi ruuvimeisseliä hyväksi käyttäen, jolla taivutetaan katkoksen 9 kohdalta tukikappaleen kehäsuuntaisen pituuden F toista reunaa 13a tai 13b keski-: ’ linjan 14 suuntaan, ts. ensimmäisen putkiosan keskiosaan päin, joka saa aikaan ky- ] seisen reunan napsahtamisen kokonaan irti toisesta reunasta keskilinjan 14 suuntaan, . ‘. minkä jälkeen tukikappale 3a tai 3b on irti ja on helposti vedettävissä pois laajenne- ’ · ': 25 tun päätyosuuden 11 sisältä. Tämän jälkeen työnnetään toisen putkiosan 2 pää niin • ·: : syvälle ensimmäisen putkiosan siitä päästä 4a sisälle, mistä tukikappale poistettiin.

'.: : Tämän jälkeen annetaan ensimmäisen putkiosan tämän pään 4a päätyosuuden 11 mittojen palautua alkuperäisten mittojen suuntaan muovimateriaalin muistin vaiku-; : : tuksesta, jolloin syntyy kuvion 3 oikeanpuoleisessa sivussa kuvattu puristusliitos 10 30 ensimmäisen putkiosan 1 ja toisen putkiosan 2 välille. Tämän jälkeen poistetaan toi-. nen tukikappale 3b ja työnnetään vastakkaisen toisen putkiosan 2 vastaava pää επί’ simmäinen putkiosan toista päädystä 4b sisälle niin pitkälle kuin menee, minkä jäl- • ’ keen annetaan tämän päätyosuuden palautua muovimateriaalin muistin vaikutuk- : : ‘: sesta alkuperäisten mittojen suuntaan, jolloin syntyy tämän toisen putkiosan 2 ja :'": 35 ensimmäisen putkiosan 1 välille puristusliitos. Tämä liitettävä putki 2 on kaaviomai- I I · sesti esitetty kuvion 3 vasemmassa sivussa. Tällä tavoin kaksi kappaletta toisia put-kiosa 2 on liitetty toisiinsa yhdellä ensimmäisellä putkiosalla 1.

9 '! 08 5/4

Erityisesti silloin, kun tämä ensimmäinen putkiosa on lyhyt ja kokonaispituudeltaan L lähellä kahden laajennetun päätyosuuden Ilja siten myös puristusliitoksen 10 pituuksien S1 summaa, asettuvat toisien putkiosien 2 päädyt 15a ja 15b toisiaan vasten tukeutuen esimerkiksi sujutuksen aikana toisiinsa, jolloin ensimmäiseen put-5 kiosaan ei kohdistu mitään voimia, mikä takaa liitoksen kestävyyden ja tiiveyden. Tämän hyvän kestävyyden saamiseksi sujutuksessa ilmenevää pitkittäistä voimaa vastaan, on tarkoituksenmukaista järjestää toisten putkiosien tai putkien 2 päädyt 15a, 15b kohtisuoriksi keskilinjaa 14 vastaan ja suoriksi, kuten kuviossa 3 on esitetty. Samoin pitkittäisten voimien pienentämiseksi sujutuksen aikana on edullista 10 muotoilla ensimmäisen putkiosan 1 päätypinnat 16 viistotuiksi, ts. kartiomaisiksi, joiden kartioiden kärjet osoittavat poispäin toisistaan, kuten kuviossa 3 on esitetty. Muussa käytössä voivat ensimmäisen putkiosan 1 päädyt olla mahdollisesti muunkin muotoiset, esim. suorat, kuten kuviossa 1 on esitetty.

15 Käytännössä kun tukikappale 3 a, 3b poistetaan laajennetun päätyosuuden 11 sisältä palautuu päätyosuus yleensä välittömästi pienen mitan kuvioissa ei-esitettyyn sisä-halkaisijaan D3c ja jatkaa sitten tästä palautumisliikettä. Päätyosuuksien 11 laajennuksen ja niiden tuennnan tukikappaleilla on oltava sellaisen, että tämä viimeksi mainittu sisähalkaisija D3c on suurempi kuin toisten putkien tai putkiosien 2 ulko-20 halkaisija D2. Koska erot mitoissa D3a, D3b ja D3c ovat pieniä, voidaa useimmiten , , ·. käsitellä pelkästään sisähalkaisijaa D3, kuten tässä selostuksessa yleisesti. Normaa- V listi toisen putkiosan ulkohalkaisija D2 on 1% - 12% ja mahdollisesti 2% - 8% suu- '; ; rempi kuin alkuperäinen sisähalkaisija D1. Eräänä esimerkkinä voidaan todeta en- ‘ ‘ ‘ simmäinen putkiosa, jonka alkuperäinen sisähalkaisija Dl on 310mm, joka laajenne- ‘ · ‘: 25 taan halkaisijan D3a arvoon 330mm, jonka sisähalkaisija D3c on välittömästi tuki- • » :.: i kappaleen poiston jälkeen 323mm ja joka puristuu toisen putken 2 päälle, jonka ul- ;.; : kohalkaisija D2 on 317mm. On selvää, että keksinnön menetelmää ja keksinnön mukaista ensimmäistä putkiosaa voidaan soveltaa minkä kokoisiin putkiin tahansa.

• * ' » •. 30 Muut liitokseen tulevat putket tai putkiosat tai muut mahdolliset kompponentit voi vat olla valmistettuja mistä tahansa tarkoitukseen sopivasta materiaalista, kuten samantyyppisistä materiaaleista kuin ensimmäinen putkiosa tai P VC-muovista tai lasikuidulla lujitetusta muovista (esim. polyesteri-lasikuitu-komposiitista) tai keramii-: kasta tai metallista jne. On edullista, että toisen putkiosan 2 ulkopinta 17 on karhea • . 35 ja/tai mahdollisesti uritettu ainakin siltä osuudelta, jonka mitalta se tulee pää tyosuuksien 11 sisälle, ensimmäisen putkiosan sisäpinnan 6 ja toisen putkiosan ulkopinnan 17 välisen tartunnan parantamiseksi.

10 A ΠΟ £ r/ A ; o vj / ^

Normaalisti keksinnön mukaisesti valmistettu puristusliitos 10 ei tarvitse tiivisteitä. Haluttaessa voidaan kuitenkin käyttää tiivisteitä esimerkiksi jollain seuraavista tavoista. Sijoitetaan suhteellisen litteä tiivistenauha tai elastinen letkunpätkä toisen putkiosan päälle ennen sen sijoittamista ensimmäisen putkiosan päätyosuuden 11 si-5 sälle, jolloin tiiviste puristuu mitoiltaan palautuneen ensimmäisen putkiosan 1 sisä pinnan 6 ja toisen putkiosan ulkopinnan 5 väliin. Toisen putkiosan päädyn 15a, b lähelle sen ulkopintaan voidaan muodostaa myös kehäsuuntainen ura ja siihen sijoittaa O-rengas tai muu tiiviste, joka puristuu mitoiltaan palautuneen ensimmäisen putkiosan 1 sisäpinnan 6 ja toisen putkiosan ulkopinnan 5 väliin. Myös toisten put-10 kiosien 2 vastakkaisten päätyjen 15a ja 15b väliin voidaan sijoittaa esim. X-tiiviste, jonka ulospäin osoittavat haarat puristuvat edellä kuvatulla tavalla mitoiltaan palautuneen ensimmäisen putkiosan 1 sisäpinnan 6 ja toisen putkiosan ulkopinnan 5 väliin. Tällainen tiiviste estää putkessa virtaavan väliaineen joutumasta kosketukseen ensimmäisen putkiosan kanssa, joka voi olla toivottavaa kun putkessa virtaa tiettyjä 15 kemikaaleja.

i

» · I

Claims (8)

1. Menetelmä putkien välisten liitosten (10) tekemiseksi, jossa menetelmässä: liitokseen tuleva ensimmäinen putkiosa (1) on muovimateriaalia ja sillä on alkuperäinen sisähalkaisija (Dl), joka on pienempi kuin liitokseen tulevan toisen putkiosan 5 (2) ulkohalkaisija (D2); laajennetaan ensimmäisen putkiosan päätyosuutta (11) siten, että sen laajennettu sisähalkaisija (D3) on suurempi kuin toisen putkiosan ulkohalkaisija (D2); sijoitetaan ensimmäinen ja toinen putkiosa sisäkkäin; ja annetaan ensimmäisen putkiosan laajennetun osuuden palautua muovimateriaalin muistin vaikutuksesta putkiosan alkuperäisten mittojen suuntaan, jolloin se puristuu toista putkilo osaa vasten muodostaen putkiosien (1, 2) välille puristusliitoksen (10), tunnettu siitä, että ensimmäisen putkiosan (1) molemmat päätyosuudet (11) laajennetaan ja tämän jälkeen sen molempien päätyosuuksien sisään asennetaan tukikappaleet (3a, 3b), jotka ylläpitävät laajennettuja sisähalkaisijoita (D3) ja että sen jälkeen kun ensimmäinen putkiosa on tuotu muhviliitoksen tekemispaikalle poistetaan tukikappale 15 (3 a tai 3b), sijoitetaan ensimmäinen (1) ja toinen putkiosa (2) sisäkkäin ja annetaan ensimmäisen putkiosan (1) kyseisen laajennetun osuuden (11) mainitulla tavalla palautua muovimateriaalin muistin vaikutuksesta puristusliitoksen saamiseksi putki-j osien välille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen putkiosan pituus (L) on enintään viiden mainitun tyyppisen puristusliitoksen pituutta (SI) vastaava, tyypillisesti enintään kolmen mainitun tyyppisen puristusliitoksen pi- ! ,': tuutta vastaava ja edullisesti kahden mainitun tyyppisen puristusliitoksen pituutta .:. vastaava, että ensimmäinen putkiosan laajennettua sisähalkaisijaa (D3) ylläpidetään 25 vähintään kunkin puristusliitoksen (10) pituudelta (S 1) ja että ensimmäisen putki- ! '. osan molempiin päihin (4a, 4b) kiinnitetään mainitulla puristusliitoksella toiset put- .* kiosat (2) tai muita vastaavia kappaleita.

• * ’ ' 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukikap- 30 paleena (3a, 3b) käytetään kiinteää rengasta tai levyä, jonka ulkohalkaisija vastaa : ’ · laajennettua sisähalkaisijaa (D3), tai edullisesti materiaalikaistaletta (8), jonka pi- :': tuus (F) vastaa laajennetun sisähalkaisijan (D3) kehäpituutta ja joka taivutetaan laa- ,; jennetun päätyosuuden sisälle katkokselliseksi (9) renkaaksi ja että tukikappale on t · muovia, puuta tai metallia. 35

• **· 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ·:··.* ensimmäinen putkiosa (1) koostuu muovimateriaalista, joka on jonkin olefiinin ho mo- tai kopolymeeri tai näiden seos, edullisesti suuritiheyksinen polyetyleeni tai polypropyleeni, että ensimmäisen putkiosan mainittu laajentaminen ja aina vastaava 12 1 {J H S 7 4 palautuminen toteutetaan lämpötilassa, jossa kyseinen muovi on ainakin osittain kiteisessä muodossa, ja että ensimmäiset putkiosat on saatu katkaisemalla ruisku- tai suulakepuristetusta muoviputkesta kulloisenkin putkiosan mittaisia (L) kappaleita.

5. Putkiosa putkien välisten liitosten (10) tekemiseksi menetelmällä, jossa liitok seen tuleva ensimmäinen putkiosa (1) on muovimateriaalia ja sillä on alkuperäinen sisähalkaisija (Dl), joka on pienempi kuin liitokseen tulevan toisen putkiosan (2) ulkohalkaisija (D2), ensimmäisen putkiosan päätyosuutta (11) on laajennettu siten, että sen sisähalkaisija (D3) on suurempi kuin toisen putkiosan mainittu ulkohalkaisi-10 ja (D2), minkä jälkeen sijoitetaan ensimmäinen ja toinen putkiosa sisäkkäin ja anne taan ensimmäisen putkiosan laajennetun osuuden (11) palautua muovimateriaalin muistin vaikutuksesta putkiosan alkuperäisten mittojen suuntaan, jolloin se puristuu toista putkiosaa vasten muodostaen putkiosien (1,2) välille puristusliitoksen (10), tunnettu siitä, että ensimmäisen putkiosan (1) molemmat päätyosuudet (11) on laa-15 jennettu mainittuun palautuvaan suureen sisäläpimittaan (D3) ja että päätyosuuksien (11) sisällä on irrotettavat tukikappaleet (3a, 3b), joiden tehollinen ulkohalkaisija (D4) vastaa tätä palautuvaa suurta sisäläpimittaa (D3) ja joihin päätyosuuksien si-j säpinnat (6) tukeutuvat. i

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen putkiosa, tunnettu siitä, että ensimmäisen putkiosan pituus (L) on enintään viiden mainitun tyyppisen puristusliitoksen (10) pituutta (SI) vastaava, tyypillisesti enintään kolmen mainitun tyyppisen puristuslii- ;': toksen pituutta vastaava ja edullisesti kahden mainitun tyyppisen puristusliitoksen .:. pituutta vastaava, että ensimmäinen putkiosan (1) sisällä on vähintään kaksi puris- .*.·. 25 tusliitosten (10) pituista (SI) tukikappaletta (3a, 3b).

| · .' .' 7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen putkiosa, tunnettu siitä, että tukikappale :: (3a, 3b) on rengas tai levy, jonka ulkohalkaisija vastaa laajennettua sisähalkaisijaa • » · ‘ (D3), tai edullisesti materiaalikaistale (8), jonka pituus (F) vastaa laajennetun sisä- 30 halkaisijan (D3) kehäpituutta ja joka on taivutettuna laajennetun päätyosuuden sisäl-: ’ · · lä katkoksellisena (9) renkaana, että tukikappaleen ulkopinta (5), joka sijaitsee en- ,: : simmäisen putkiosan laajennettua sisäpintaa (6) vasten, on sileä tukikappaleen irrot- ,, '.: tamisen helpottamiseksi ja että tukikappale (3a, 3b) on muovia, puuta tai metallia. I ·

8. Jonkin patenttivaatimuksista 5-7 mukainen putkiosa, tunnettu siitä, että en- : ‘ · · simmäinen putkiosa koostuu muovimateriaalista, joka on jonkin olefiinin homo- tai :": kopolymeeri tai näiden seos, edullisesti suuritiheyksinen polyetyleeni tai polypro pyleeni. 13 ’ ---8 57 4