FI78169B - Kopplingsanordning foer aostadkommande av en permanent roerfoerbindning. - Google Patents

Description

78169

Kytkentälaite pyeyvän putkiliitokeen valmistamiseksi

Kytkentälaitteet pyeyvän putkiliitokeen valmistamiseksi, jossa putken pääteosa vyöhykkeittäisen kylmämuovaukeen vaikutuksesta aksiaalisesti siirrettävän puristustenkaan avulla puristetaan muotopositiiviseksi, tiiviiksi liitokseksi putki-1iittimen muhvin kanssa, ovat tunnettuja lukuisina toteutuksina, esim. US-patenttijulkaisuista 3 149 Θ60, 3 375 026, 3 498 648, 3 528 689 ja 4 061 367.

Tällaisen kytkentälaitteen avulla voidaan yksinkertaisella tavalla ja suhteellisen vähän aikaa ja materiaalia käyttämällä valmistaa putkiliitos, jolla on hyvät fysikaaliset ominaisuudet, kuten suuri mekaaninen lujuus ja suuri tiivistysaste.

Käytännössä on kuitenkin osoittautunut, että mainittujen fysikaalisten ominaisuuksien laatu tällaisissa putki1iitoksiesa ei tietyissä käyttötapauksissa ajan mittaan säily, vaan voi eitä vastoin heiketä siinä määrin, ettei sitä voida hyväksyä, verraten lyhyen käyttöajan kuluessa korroosio- ja eroosiovai-kutusten takia, niin että putkiliitos rikkoutuu.

Jos putken pääteosa sijaitsee muhvin sisällä, kuten esim. US-patentti julkalsujen 3 375 026 (kuvio 3), 3 498 648 ja 4 061 367 (kuvio 5) mukaisissa putki1iitoksiesa, niin putkijohdon läpi virtaavan nestemäisen väliaineen nopeuden ollessa suuri syntyy putken pääteosan etusivulla tai kahden putken pään liitoskohdassa olakkeiden tai rakojen takia pyörteitä. Nämä pyörteet aiheuttavat muhvin sisäseinämässä eroosiovaikutuksia, te. muhvista (ja putken pääteosasta) poistuu ainetta, kunnes muhvi lopulta murtuu. Kytkentäosien sopivan rakenteen ja putkiliitokeen tarkan valmistuksen avulla nämä epäkohdat voidaan tosin suuressa määrin poistaa. Tällöin on ennen kaikkea putken pään tarkka leikkaus tärkeä. Kaikissa käyttötapauksissa, joissa putkiliitoeta ei valmisteta tehdasmaisesti, esim. ra- 2 78169 kennuspaikoilla, ei kuitenkaan ole olemassa mitään taetta vaaditun suuren tarkkuuden säilymisestä.

Vähemmän ongelmia syntyy tässä suhteessa putkiliitoksissa, joissa on muhvin ulkopuolelle sovitettu putken pääteosa, esim, US-patenttijulkaisujen 3 528 689 (kuvio 3) ja 4 061 367 (kuvio 10) mukaan. Näissä toteutuksissa putkiliittimen sisäsei-nämässä muhvin tai muhvien kanssa ei esiinny mitään katkoja aksiaalisessa poikkileikkauksessa. Tässä sitä vastoin liitos-vyöhyke muhvin päässä vaarantuu, koska johdon nesteen kapil-laarisen tunkeutumisen takia muhvin ja tätä liukusovitteella ympäröivän putken seinämän välisen raon sisässä voi esiintyä rakokorroosiota, jolloin putki syöpyy sisältäpäin ja rikkoutuu vähitellen. Läpivirtauepoikkileikkauksen epätasainen muutos muhvin päässä voi lisäksi samoin aiheuttaa pyörteitä ja niiden seurauksena eroosiota tässä liitosvyöhykkeessä.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan alussa selitetyn tyyppinen kytkentälaite, jossa edellä selitetyt epäkohdat voidaan välttää, jotta saavutetaan putkiliitoksen pitempi elinikä.

Lähtien US-patenttijulkaisun 3 528 689 kuviossa 5 esitetystä ratkaisusta on tässä selitetyn keksinnön kohteena kytkentälaite pysyvän putkiliitoksen valmistamiseksi oheisen patenttivaatimuksen 1 mukaan.

Muhvin ja putken pääteosan välinen rako ja niin ollen rakokor-roosion vaara voidaan välttää näiden osien muhvin päässä vaikuttavan puristusliitoksen avulla. Keksinnön ajatuksena on tämän mukaisesti, että puristuarenkaassa on sen takapäässä rengasmainen sisäpalle, joka puristusrengasta hoikin päälle puristettaessa siirtää hoikin ainetta hoikin takapäässä sä-teittäisesti sisäänpäin, ja että muhvin pituus on valittu pu-ristusrenkaan pituuden ja niin ollen hoikin takapäähän muodostuvan rengasmaisen, putken pääteosassa sijaitsevan sieään-painuman aksiaalisen sijainnin suhteen siten, ettei muhvin vapaa pää ulotu tämän sisäänpainuman syvimmän pisteen yli.

3 78169 Näin aikaansaadaan es, että hoikkiin aiheutettu puristus on suurimmillaan muhvin laippaan päin olevassa päässä ja että näin syntyy kylmähitsautuminen.

Tällä tavoin varmistetaan, kun putkiliitos valmistetaan oikein, että muhvin päähän muodostuu puristusliitos ja ettei putken pääteoean ja muhvin väliin niin ollen muodostu rakoa, jolloin estetään raon korroosio.

Eroosiovaaraa voidaan pienentää siten, että keksinnön mukaisesti muhvin vapaassa päässä sen sieäseinämä laajenee asteittain ainakin likimain leikkaukseen asti sen ulkoseinämän kanssa. Tällä tavoin on mahdollista saavuttaa putkiliitoksen sisällä aksiaalinen poikkileikkaus, jossa ei ole käytännöllisesti katsoen lainkaan katkoja, jotka voisivat aiheuttaa pyörteitä .

US-patentin 4 061 367 mukaiset kytkentäjärjestelyt eivät esitä mitään sellaista, joka vastaisi keksinnön tunnusmerkkejä. Lähimpänä keksintöä olevassa kuvan 10 mukaisessa suoritusmuodossa ei ole mitään puristusvyöhykettä muhvin päissä. Päinvastoin tässä on muhvin kartiomaisen pään takia vielä suurennettu rakoa tämän ja putkenpään välillä. Puuttuvat myös toimenpiteet, joilla pienennetään poikkileikkauksen epäsäännöllisyyksiä. Muotoutuvan hylsyn puuttumisen vuoksi on tällä suoritusmuodolla myös se haitta, että liitettävää putkea täytyy levittää päästä vastaamaan muhvin suurinta halkaisijaa.

US-patentista 3 893 718 on tunnettu kytkentäjärjestely kahden metalliputken eristäväksi yhdistämiseksi, missä yksi ainoa muotoutuva metallihylsy, jossa on rengasmaisia palteita, ympäröi yhdessä molempia putkenpäitä, jolloin meta11ihylsyn sisäpuolelle on järjestetty eristehyley, jossa on ulkolaippa put-kenpäiden eristämiseksi. Työkalun avulla painetaan metallihyl-syä niin, että pallevyöhykkeiesä oleva hylsymateriaali puristuu säteittäisesti sisäänpäin. Tällöin syntyy meta11ihylsyyn, eristehylsyyn ja putkenpäihin rengasmaisia kaaria, jotka ai 4 78169 heuttavat lujan kiinnityksen metallihyleyn ja putkenpäiden välille. Liitettäessä jäljelle jääviä puristusrenkaita ei ole tämän kytkentäjärjestelyn yhteydessä käytetty. Ottaen huomioon ei-metalliset eristehylsyt ei puristuspaine voi olla korkea ja sen tähden ei tässä voida puhua tehollisesta puristusliitok-sesta eikä kylmähitsautuvuudesta rakokorroosion estämiseksi putkenpäiden ja sisemmän eristehylsyn välillä. Myöskään poikkileikkauspinnan epäsäännöllisyyksien vähentämiseksi tämä liitosjärjestely ei tarjoa mitään ratkaisua. Edullisesti hylsyssä on etupäässä toinen rengasmainen ulkopalle, joka hylsyä puristettaessa puristuu säteen suunnassa putkenpään reunan sisään. Täten varmistetaan hyvä tiivistys ulkoa tunkeutuvia aineita vastaan putkenpään ja laipan välisellä alueella.

Vedetyissä ja puristetuissa putkissa voi olla sisäseinämässä valmistuksesta peräisin olevia pitkittäisuria, jotka eivät täysin häviä kylmämuovauksen aikana kytkentävyöhykkeessä ja voivat aiheuttaa epätiiviitä liitoskohtia. Tämä epäkohta voidaan poistaa siten, että muhvissa on sen ulkosivulla yhden rengasuran alueella ainakin yksi kehäripa, jossa on terävä-reunainen kärki. Tämän toimenpiteen avulla katkaistaan ja tiivistetään mahdolliset pitkittäisurat putkien puristuksen aiana. Kehärivat sovitetaan tarkoituksenmukaisesti kohtaan, jossa puristuspaine on suurin.

Piirustuksessa on esitetty keksinnön sovellutusesimerkkejä pituusosaleikkauksena.

Kuvio 1 esittää kytkentälaitetta kahden putken liittämiseksi toisiinsa. Kuvion vasen sivu esittää kytkentälaitteen osia asennettuina ennen puristusrenkaan päällepuristusta, kun taas näiden kuvioiden oikealla sivulla on esitetty valmis putkilii-t o s .

Kuvio 2 esittää putki1iittimen lisäsuoritusmuotoa.

Kuvion 1 mukainen kytkentälaite muodostuu putkiliitosta kohti putkiliittimen 22 muhvista 21, hoikista 23 ja puristusrenkaas- 5 781 69 ta 24. Muhvi 21 on tehty onton sylinterin muotoiseksi ja sijoitettu suoran putken pääteosan 25 sisään. Muhvin 21 ulkosivulla on kaksi rengasuraa 35 ja 36 puristusrenkaan 24 syrjäyttämän aineen vastaanottamiseksi. Putkiliittimessä 22 on laippa 26, johon putken pääteosa 25, holkki 23 ja puristusrengas 24 rajoittuvat. Putken pääteosan 25 päälle työnnettävä holkki 23 on varustettu rengasmaisella ulkopalteella 27. Puristusrengas-ta 24 nuolen suunnassa päälle puristettaessa holkki 23 muuttaa muotoaan, niin että hoikin aine pallevyöhykkeessä 2Θ siirtyy sisäänpäin, jolloin putken pääteosaan 25 muodostuu tässä kohdassa rengasmainen sisäänpainuma 29 ja se puristetaan tällöin muhvin 21 kanssa muotopositiivisesti tiiviiksi liitokseksi.

Puristusrenkaassa 24 on takapäässä rengasmainen sisäpalle 30, joka puristusrengasta 24 hoikin 23 päälle puristettaessa siirtää hoikin ainetta hoikin takapäässä säteittäisesti sisäänpäin. Tällöin muodostuu toinen rengasmainen sisäänpainuma 31 putken pääteosaan 25 ja muhviin 21, ja nämä osat puristetaan hoikin päässä. Muhvin 21 pituus on valittu puristusren-kaan 24 pituuden ja niin ollen sisäänpainuman 31 aksiaalisen sijainnin suhteen siten, että muhvin 21 vapaa pää ei ulotu sisäänpainuman 31 syvimmän pisteen yli. Tällä tavoin päästään siihen, että hoikin päässä muhviin 21 kohdistuvan puristuksen aste on suurimmillaan muhvin päässä, niin että tapahtuu kylmä-hitsaus. Jotta saataisiin mahdollisimman tasainen läpivir-tauspoikkileikkauksen ylimeno muhvin päässä, ei muhvin päässä 32 tule olla etupintaa, vaan ainoastaan etureuna. Tätä tarkoitusta varten muhvin 21 sisäseinämä laajenee asteittain ainakin likimain leikkaukseen asti sen ulkoseinämän kanssa.

Joissakin tapauksissa voi olla tarkoituksenmukaista suojata liitosputki liitoksen 22 laipassa 26 nestemäisten tai kaasumaisten aineiden sisääntunkeutumiselta ulkoapäin putken pää-teosan 25 ja putkiliittimen 22 väliseen liitoskohtaan. Tähän tarkoitettu tiivistys tapahtuu tarkoituksenmukaisesti jälleen puristusrenkaan 24 avulla aikaansaadun puristuksen avulla.

6 78169

Hoikissa 23 on tätä tarkoitusta varten sen etupäässä toinen rengasmainen ulkopalle 33, Joka puristusrengasta 24 hoikin 23 päälle puristettaessa puristetaan sisäänpäin putken pääteosan 25 reunaosan 34 päälle, jolloin tämä reunaosa 34 työnnetään muhvin 21 rengasmaiseen ulkouraan 36.

Kuviossa 2 on esitetty putkiliittimen toinen suoritusmuoto, jossa on kuvion 2 putkiliittimen 22 tavoin kunkin muhvin 41 ulkosivulla rengasura 42. Lisäksi on tässä rengasuran 42 alueelle sovitettu kaksi kehäripaa, joilla on kolmiomainen poikkileikkaus ja siten teräväreunainen kärki. Nämä kehärivat 43 tukeutuvat putkia päälle puristettaessa näiden sisäseinänhän sisään. Tämän ansiosta mahdolliset pitkittäisurat putken sisäseinämässä katkaistaan ja tiivistetään.

Putki 1iitoksen valmistukseen käytetään tunnetusti erityishoh-timia, joissa on vaihdettavat pihdit, jotka esitetyssä esimerkissä kiinnitetään joko puristusrenkaaseen ja putkiliittimen laippaan tai molempiin puristusrenkaisiin.

Selitetty kytkentälaite sopii kaikenlaisiin putkiliitoksiin ja erityisesti sekä metalli- että myös muoviputkien liittämiseen.

Edullisesti putkiliitin muodostuu samasta muovattavasta aineesta kuin tähän liitettävä putki. Putkijohtorakenteen lisäksi kytkentälaitetta voidaan myös käyttää mekaanisissa put-kirakenteissa, esim. telinerakenteissa.

Metalliputket voivat muodostua esim. alumiinista, kuparista ja niiden lejeeringeistä tai sopivista teräslaaduista.

Ammattimiehelle on edellä esitetystä selityksestä selvää, että keksinnön mukainen kytkentälaite voidaan asentaa myös vain yksipuolisena. Edellytys tähän on, että on käsillä putkenpää, joka pääasiassa käsittää muhvin 21 ja laipan 26.

Claims (7)

1. 7 781 69
2. 1. Kytkentälaite pysyvän putkiliitoksen valmistamiseksi, jossa putken pääteosa (25) puristetaan vyöhykkeittäisen kylmä-muovauksen vaikutuksesta aksiaalisesti siirrettävän puristustenkaan (24) avulla kiinteäksi liitokseksi putken pääteosan sisään sijoitetun putkiliittimen (22) muhvin (21) kanssa, jolloin putken pääteosan päälle työnnettävä holkki (23) on varustettu rengasmaisella ulkopalteella (27), joka puristus-rengasta päällepuristettaessa muuttaa muotoaan, niin että hoikin aine pallevyöhykkeessä (2Θ) siirtyy säteittäisesti sisäänpäin, jolloin muhvissa (21) on ulkosivulla ainakin yksi rengasura (35, 36) puristustenkaan (24) syrjäyttämän aineen vastaanottamiseksi, ja jolloin putkiliittimessä on laippa (26) , johon putken pääteosa, holkki ja puristusrengas rajoittuvat, tunnettu siitä, että puristusrenkaassa (24) on sen taka-päässä rengasmainen sisäpalle (30), joka puristusrengasta hoikin (23) päälle puristettaessa pakottaa hoikin ainetta hoikin takapääseä säteittäisesti sisäänpäin, ja että muhvin (21) pituus on valittu puristusrenkaan (24) pituuden ja niin ollen hoikin takapäähän muodostuvan rengasmaisen, putken pää-teosassa (25) sijaitsevan sisäänpainuman (31) aksiaalisen sijainnin suhteen siten, ettei muhvin vapaa pää (32) ulotu tämän sisäänpainuman syvimmän pisteen yli, ja että muhvin (21) vapaassa päässä sen sisäseinämä laajenee asteittain ainakin likimain leikkaukseen asti sen ulkoseinämän kanssa.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että hoikissa (23) on sen etupäässä toinen rengasmainen ulkopalle (33), joka puristusrengasta (24) hoikin päälle puristettaessa puristetaan säteittäisesti sisäänpäin putken pääteosan (25) reunaosan (34) päälle.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että putkiliitin (22) muodostuu samasta muovattavasta aineesta kuin tähän liitettävä putki. β 78169
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että siinä on kaksi rengasuraa <35, 36), joista kumpikin sijaitsee hoikin (23) yhden ulkopalteen <27, 33) alueella.
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että muhvissa <41) on sen ulkosivulla yhden rengas-uran <42) alueella ainakin yksi kehäripa <43), jossa on edullisesti teräväreunainen kärki.
7. 1. Kopplingsanordning för framställning av en permanent rörförbindning, vid vilken rörändpartiet <25) genom zonvis kallformning medelet en i axiell led förskjutbar pressring <24) presses för fast förbindning med en i rörändpartiet in-förd stuts <21> hoe ett rörformstycke <22), varvid en pä rör-ändpartiet päskjutbar hylsa <23) är försedd med en ringformig, utvändig vulst (27), vilken vid preesringens anpressning de-formeras sä att hylsmaterialet i vulstzonen (28) pressas ra-diellt inät, varvid vidare stutsen (21) pä sin utsida uppvi-sar ätminetone ett ringformigt spär (35, 36) för upptagande av genom pressringen (24) undanträngt material och varvid rör-formstycket uppvisar en fläns (26), mot vilken rörändpartiet, hylsan och pressringen kommer tili anslag, kännetecknad av att pressringen (24) vid sin bakre ände uppvisar en ringformig inre vulst (30), vilken vid preesringens päpressning pä hylsan (23) pressar ut hylsmaterialet vid bakre hylsänden ra-diellt inät, att stutsens (21) längd i förhällande tili preesringens längd och därmed även det axiella läget hoe den vid den bakre hylsänden uppstäende ringformiga inbuktningen (31) i rörändpartiet (25) är sä vald, att stutsens fria ände (32) ej sträcker sig förbi denna inbuktnings lägsta punkt och att vid stutsens (21) fria ände dennas innervägg ätminetone i det närmaete gradvis vidgar sig fram tili skärningen med dees yttervägg.