FI89832C - Foerfarande och anordning och presspassdon foer framstaellning av en fast, taet roerkoppling - Google Patents

Description

1 b 9 ί. b l

Menetelmä ja laite ja puristussovite kiinteän, tiiviin putkiliitoksen valmistamiseksi

Keksintö koskee menetelmää kiinteän, tiiviin put-5 kiliitoksen valmistamiseksi pääpatenttivaatimuksen pääkäsitteen mukaisesti.

Jo ennestään tunnetaan menetelmä (katso esitettä Mannesmann Edelstahlrohr GmbH, 1988), jolla valmistetaan ohutseinämäisiin putkiin kiinteä, tiivis putkiliitos, joka 10 käsittää putkien sileiden päiden ympärillä olevan putki-sovitteen, jonka poikkileikkaukseltaan koukun muotoisissa, palteeksi muodostetuissa päissä on tiivistysrengas, jolloin käyttölaitteeseen yhdistetyllä, vaihdettavalla pidin-laitteella, jossa on nivelletyt leuat, putkisovitteen pal-15 teeksi muodostettu pää ja samanaikaisesti sen vieressä oleva lieriöalue muotoutuu putken kanssa plastisesti asianomaisen tiivistysrenkaan muotoutuessa tällöin elastisesta. Liitos saadaan tiiviiksi siten, että palteeksi muodostetun pään muotoutuessa plastisesti tiivistysrengas 20 muotoutuu elastisesti ja koskettaa poikkileikkauskehän tietyn osan välityksellä lineaarisesti sitä ympäröiviin palteeksi muodostetun putkisovitteen pään ja putken yläpintoihin. Vastaavasta sisäisestä paineesta syntyvien pit-kittäisvoimien vastaanottamiseksi palteeksi muodostettua 25 päätä lähellä oleva putkisovitteen lieriöalue muotoutuu plastisesti putken kanssa. Puristustyökalun leukojen syvennyksen muotoa vastaavasti tälle lieriöalueelle muodostuu poikkileikkaukseltaan suunnilleen kuusikulmion muotoinen vako. Puristuksen aikana sovitteen pallepää ja myös 30 sen vieressä oleva lieriöalue muotoutuvat samanaikaisesti käyttölaitteen avulla. Kitasyvennyksen käsittävät leuat on nivelletty pidinlaitteeseen ja ne suljetaan joko hydraulisesti tai sähkömekaanisesti puristusrullien avulla saksia muistuttavalla tavalla. Tällä tunnetulla menetelmällä saa-35 daan putkiliitos, joka on rajoitettu enintään 16 baari n 2 <*; ” 7 ~ pienpainealueelle ja enintään 54 mm:n putkille. Toisena rajoituksena on, että tällä menetelmällä voidaan liittää toisiinsa vain erikoisvalmisteisia johtoputkia, joilla on rajoitetut toleranssit.

5 Julkaisusta GB-A-1 321 652, joka ei suoranaisesti ilmoita tunnetun tekniikan tasoa, käy ilmi että tiivistys-rengas, jonka sovitteella on palteen muotoinen pää, voidaan puristaa säteittäisesti putkenpäähän sopivalla leuan omaavalla työkalulla. Säteittäisessä puristuksessa, jossa 10 palteen muotoisen pään poikkileikkaus pienenee, tiivistys-rengas asettuu putken ulkopintaan itse putken muodon säilyessä. Puristuksen jälkeen palteen muotoinen pää on aksiaalisesta venynyt ja päätysivun päässä syntyy välys putken ulkopinnan ja sovitteen välille. Kyseinen putkiliitos ei 15 sovellu käsittelemään suuren sisäpaineen aiheuttamia suuria pitkittäisvoimia, koska sovite ja putki eivät ole toisiinsa kiristyneinä. Tiivistysrenkaassa syntynyt elastinen jännitys on pieni, koska puristus on ainoastaan säteit-täistä ja palteen muotoinen pää venyy aksiaalisesta.

20 Keksinnön tavoitteena on muuttaa tätä jo tunnettua menetelmää niin ja kehittää sellainen laite, että saadaan kiinteä, tiivis putkiliitos yli 16 baarin sisäpaineita varten ja että voidaan liittää toisiinsa myös standardi-valmisteisia johtoputkia, joiden koko voi ylittää 54 mm. 25 Tähän tavoitteeseen päästään pääpatenttivaatimuk- sessa esitetyillä rakennepiirteillä. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että leuat eivät liikukaan nyt saksia muistuttavalla tavalla, vaan samanaikaisesti toisiinsa nähden keskiöityinä. Lisäksi puristussovitteen 30 palteeksi muodostetun pään plastista muotoilua on muutettu niin, että näihin asti tavanomaisen lakipistealueen halkaisijan pienentämisen ohella, joka on tapahtunut säteittäisesti vaikuttavilla voimilla, lakipistealueeseen rajoittuvat alueet puristetaan toisiinsa pääasiassa pituus-35 suunnassa vaikuttavilla voimilla, jolloin putkisovitteen I: 3 Ki 9 >'} 2 lieriöalueeksi muuttuva palteeksi muodostetun pään vino-alue puristuu pituussuunnassa enemmän kuin päätyalue. Puristamisen jälkeen nämä molemmat lakipistealueeseen rajoittuvat alueet ovat ihannetapauksessa keskenään peili-5 kuvia ja muodostavat lakipistealueen kanssa paraabelimuo-don. Nämä molemmat toimenpiteet vaikuttavat nyt niin, että tiivistysrengas on puristamisen tapahduttua litistymättä suuren, koko sen kehän osalle tasaisesti jakautuneen paineen alaisena ja että kehän jokaisessa poikkileikkausta-10 sossa tiivistysrenkaan poikkileikkauskehän melkein yhtä suuri osa koskettaa sen ympärillä oleviin palteeksi muodostetun pään ja putken yläpintoihin. Lisäksi putkisovit-teen lieriöalue, joka on lähellä sen palteeksi muodostettua päätä, tulee halkaisijaltaan pienemmäksi melkein ym-15 pyrän muotoisena. Tällä toimenpiteellä kasvavien sisäpai-neiden mukana suuremmiksi muodostuvat pitkittäisvoimat pystytään ottamaan vastaan varmasti.

Pitkäaikaisen tiivistystoiminnon varmistamiseksi suuria paineita käytettäessä tiivistysrenkaan on oltava 20 mahdollisimman suuressa elastisessa jännityksessä ja tämän jännityksen on jakauduttava tasaisesti renkaan koko kehän osalle. Jos jännitys jakautuu epätasaisesti, kuten jo tunnetussa menetelmässä on laita, ryömintäliikkeistä johtuen jännityksen jakautumisen huiput ja aallonpohjat tasoittu-25 vat jo muutamien käyttötuntien jälkeen suhteellisen nopeasti, niin että jännitystaso on kauttaaltaan alhaisempi. Syynä tähän tiivistysrenkaan elastisen esijännityksen tähän saakka epätasaiseen jakautumiseen on ollut sovitteen palteeksi muodostetun pään epätasainen muotoutuminen. Leu-30 kojen saksia muistuttava sulkeutumisliike aiheuttaa sen, että leukojen sulkeutumisalueella olevaan palteeksi muodostetun pään osaan kohdistuu vain murto-osa plastisesta deformaatiosta leukojen sulkeutumisalueella olevaan osaan verrattuna.

4 ΓΓό2

Keksinnön toinen tunnusomainen piirre on, että tii-vistysrengas koskettaa kehän jokaisessa poikkileikkausta-sossa melkein yhtä suurella poikkileikkauskehän osalla lineaarisesti sen ympärillä oleviin yläpinta-alueisiin. On 5 selvää, että tiivistystoiminto on sitä parempi, mitä suurempi muodoltaan muuttuneen tiivistysrenkaan poikkileikkauskehän kosketukseen joutuva osa on ja mitä tasaisempi tämä kosketus on kehän osalla. Kosketuksen alarajana pidetään tällöin 80 % muodoltaan muuttuneen tiivistysrenkaan 10 poikkileikkauskehästä. Keksinnölle on tällöin tunnusomaista, että tämä tiivistysrenkaan poikkileikkauksen voimakas deformaatio tapahtuu renkaan litistymättä. Litistyneet kohdat vahingoittaisivat nimittäin tiivistysrengasta ja lyhentäisivät tällöin sen käyttöikää huomattavasti. Kriit-15 tiset litistymiskohdat ovat muodostuville kiila-alueilla palteeksi muodostetun pään putkeen puristuneiden alueiden ja niitä sivuavan putkialueen välissä.

Paineiden kasvaessa lisääntyvät pitkittäisvoimat, jotka pyrkivät irrottamaan putken liitoksesta, kumotaan 20 keksinnön mukaan siten, että putkisovitteen palteeksi muodostetun pään vieressä olevan lieriöalueen halkaisija pienennetään melkein ympyrän muotoiseksi. Tämä merkitsee sitä, että tähän asti puolisuunnikkaan tai kuusikulmion muotoinen vako korvataan melkein ympyrän muotoisella vaol-25 la. Putken ja putkisovitteen välinen kiristys saadaan tällöin huomattavasti paremmaksi. Kiristystä voidaan parantaa vielä niin, että putkisovitteen lieriöosaan puristetaan vielä lisää ympyrän muotoisia vakoja.

Keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseen käytet-30 tävässä keksinnön mukaisessa laitteessa on käyttölaitteeseen yhdistetty pidinlaite, jossa on nivelletyt leuat. Leuat eivät sulkeudu enää saksia muistuttavalla tavalla, vaan ne liikkuvat samanaikaisesti keskiöityinä toisiinsa nähden valssaimen rullia vastaavalla tavalla. Tällöin ja 35 leuan kitasyvennyksen vastaavasta muotoilusta johtuen putkisovitteen palteeksi muodostettu pää muotoutuu plastisesta tasaisesti koko kehän osalla.

li O Ί 5 ' · -

Palteeksi muodostetun pään muotoilemiseksi leuan syvennyksen vastaavasti muodostetun vaon säde on ympyrän muotoisessa rakenteessa pienempi kuin palteeksi muodostetun pään kaareva lakipistealue, joten leuan kiinnityskohta 5 siirtyy kauemmaksi ulospäin. Tällöin putkisovitteen palteeksi muodostettua päätä voidaan muotoilla plastisesti enemmän ja puristaa lakipistealueeseen liittyvät alueet pituussuunnassa vaikuttavilla voimilla lujemmin toisiinsa tiivistysrenkaan suunnassa, niin että tiivistysrengas esi-10 jännittyy elastisesti enemmän ja poikkileikkauskehän kos-ketusalue kasvaa.

Melkein ympyrän muotoisen vaon puristamista varten leuan syvennyksessä on päätyalue, joka vastaa muodoltaan kupin puolikasta. Tämä päätyalue on erotettu lieriöksi 15 muodostetulla alueella vaosta, jolloin tämän välialueen sisähalkaisija on pienempi kuin vaon piste alueen sisähal-kaisija ja ainakin yhtä suuri tai suurempi kuin putkisovitteen lieriöosan ulkohalkaisija. Lieriöksi muodostetun välialueen pituus valitaan tällöin niin, että puristustoi-20 minnon aikana vakoon mukautuva päätyalue on aina putkisovitteen lieriöosassa. Välialueen pituutta on pidettävä tällöin toisaalta leuan vahvuuden lisääntymisen ja toisaalta palteeksi muodostetun pään deformaatioon vaosta tulevan vaikutuksen minimoinnin välisenä kompromissina. 25 Jos välialue tehdään hyvin suureksi, päätyalue siirtyy tällöin kyllä vielä enemmän putkisovitteen lieriöalueelle ja tällöin minimoidaan palteeksi muodostetun pään muotoon liittyvä ei-toivottu vaikutus, mutta myös leuan koko kasvaa tällöin, mikä lisää samalla rakenteen painoa ja vai-30 keuttaa laitteen käsittelyä.

Päätyalueen ympyrämuoto on kahta samanlaista leukaa käytettäessä symmetrisesti mieluimmin yli 130° ja muuttuu sitten tangenttien muodostamaksi osaksi. Tämän päätyalueen suurin säteispituus vastaa tässä erikoistapauksessa leuan 35 jakotasossa viereisen lieriöalueen suurinta säteispituut- 6 u 9 ; ; 9 ta. Leukojen ollessa kiinni tämä päätyalue on kahta leukaa käytettäessä poikkileikkaukseltaan sitruunan muotoinen. Päätyalueen pääasiassa pyöreä muoto saa putkisovitteen lieriöalueella aikaan melkein ympäri menevän vaon, joka on 5 vaikutukseltaan, kun kyseessä on putkisovitteen puristaminen putkeen, huomattavasti tehokkaampi kuin jo tunnettu puolisuunnikkaan tai kuusikulmion muotoinen vako. Molempien tähän liittyvien suorien osien tehtävänä on saada aikaan riittävän suuri paine säteen suunnassa, mikä ei ole 10 mahdollista silloin, kun putkisovitteen lieriöalue on kokonaan suljettu, ja lisäksi tällöin muodostuu tila, johon puristettu materiaali voi työntyä.

Putkisovitteen ja putken välisen kiristyksen parantamiseksi putkisovitteen lieriöosaan voidaan puristaa vie-15 lä lisää ympyrän muotoisia vakoja. Tämä voi tapahtua niin, että käyttölaitetta käytetään uudestaan ja puristetaan toinen vako. Ensimmäisessä puristustoiminnossa syntyneen vaon vahingoittumisen estämiseksi on edullista, että leuan syvennyksen toinen päätyalue sijoitetaan tarkasti jo pu-20 ristettuun vakoon ja toinen vako puristetaan toisella pää-tyalueella. Toisena mahdollisuutena on, että leukaa levennetään toiselta puolelta pituussuunnassa ja järjestetään lisää ainakin toinen lieriöalueella erotettu päätyalue. Tämän toisen päätyalueen muoto ja koko vastaavat viereisen 25 alueen muotoa ja kokoa. Tästä on se etu, että yhdellä pu-ristustoiminnolla putkisovitteen lieriöosaan voidaan puristaa kaksi tai useampia vakoja. Tällöin se vaon toisella puolella oleva päätyalue jää pois, jonka tehtävänä on vain käyttölaitteen sijoittaminen halutulla tavalla. Käsittelyn 30 helpottamiseksi asennettaessa toisiinsa erikokoisia putkia ehdotetaan, että pidinlaitteen leuat tehdään vaihdettaviksi. Tällöin yhdellä pidinlaitteella voidaan käsitellä erilaisia putkikokoja. Lisäksi täydellisen varustesarjan kustannukset saadaan tällöin pienemmiksi.

7 ’ ' ' - '

Keksintö koskee myös uutta puristussovitetta, jolle on tunnusomaista, että se takaa tiiviyden myös silloin, kun sisäiset paineet ovat yli 16 baaria, ja että tällöin voidaan suorittaa varmat putkiliitokset myös johtoputkien 5 ulkohalkaisijän ylittäessä 54 mm. Tätä varten palteeksi muodostetun pään vinon osan kaltevuus on 37° - 43°, mieluimmin 40°. Tähän saakka kaltevuus on ollut enintään vain 34°. Tämä kulma tarkoittaa pituusakselin kanssa yhdensuuntaisen vaakatason ja vinosuunnan välistä kulmaa. Jyrkemmin 10 kallistetulla osalla suurennetaan toisaalta muodoltaan muuttumattoman tiivistysrenkaan ympärysmittaa sovitteen palteeksi muodostetussa päässä sen ollessa nyt ainakin 127°, mieluimmin 130° ja toisaalta tämän osan pituussuuntaista puristumista tiivistysosaan. Toisena erillistoimen-15 piteenä on päädyn puolella olevan osan aukon halkaisijan suurentaminen. Halkaisijan olisi pienemmissä, toisin sanoen alle 2" putkissa, oltava tällöin ainakin 1,2 mm suurempi kuin lieriöosan sisähalkaisija ja ainakin 1,5 mm suurempi 2" ja sitä suuremmissa putkissa. Tähän mennessä 20 tunnetuissa puristussovitteissa halkaisijaero on ollut 0,6 mm. Kun aukkoa suurennetaan, vapaa puristusväli pite-nee tällöin, ennen kuin päätypuolella olevan osan pää voi tukeutua putkeen ja tällöin estetään palteeksi muodostetun pään plastisen deformaation lisääntyminen. Kolmantena toi-25 menpiteenä on tiivistysrenkaan materiaalinhalkaisijän suurentaminen ja tällöin muodoltaan muuttuvan poikkileikkauksen suurentaminen. Jotta tämä halkaisijaltaan suurempi tiivistysrengas voidaan sijoittaa sen pullistumatta palteeksi muodostettuun päähän, on sen kanssa suurennettu 30 kammiotilavuutta palteeksi muodostetussa päässä suurenta malla palteeksi muodostetun pään kuperan osan lakipisteen halkaisijaa. Jos tiivistysrenkaan materiaalinhalkaisija suhteutetaan sovitteen lieriöksi muodostetun alueen sisähalkaisi jaan, saadaan suhteeksi vähintään 0,1. Esimerkkinä 35 voidaan mainita, että liitettävän putken ulkohalkaisijän 8 h9'?2 ollessa 2" tämä merkitsee sitä, että pyöreän tiivistysren-kaan materiaalinhalkaisija on ainakin 6,1 mm. Käytettäessä halkaisijaltaan suurennettua tiivistysrengasta on otettava huomioon, että rengaspinnan muodostavan tiivistysrenkaan 5 sisähalkaisijan on oltava ainakin yhtä suuri tai suurempi kuin lieriöosan sisähalkaisija. Tämä on mahdollista kuitenkin vain silloin, kun samanaikaisesti materiaalinhalkaisi jän suurentamisen kanssa myös rengaspinnan muodostavan tiivistysrenkaan keskikohdan halkaisijaa suurennetaan, 10 toisin sanoen keskipiste siirtyy säteen suunnassa ulospäin ja samalla myös putkisovitteen palteeksi muodostetun pään kupera osa. Vain tällä tavalla taataan, että työnnettäessä putken pää paikalleen tiivistysrengas ei työnny palteeksi muodostetun pään kiila-alueelle, jolloin litistymisvaaraa 15 ei ole.

Jo sinänsä tunnettuun puristussovitteeseen tehdyn parannuksen pääetuna on, että yhdistämällä huolellisesti toisiinsa yksinkertaisesti suoritettavat erilliset toimenpiteet on saatu aikaan puristussovite, joka soveltuu erit-20 täin hyvin yli 16 baarin sisäpaineille ja nimenomaan markkinoilla olevien, suuremman valmistustoleranssin omaavien johtoputkien liittämiseen toisiinsa. Tehoa voidaan parantaa vielä siten, että ehdotetulla tavalla seinämävahvuuden ja lieriöksi muodostetun osan sisähalkaisijan välistä suh-25 detta suurennetaan 10 % jo tunnettuihin puristussovittei- siin verrattuna. Toisiinsa yhdistettävien putkien määrätyistä mitoista johtuen tämä on mahdollista vain suurentamalla seinämävahvuutta ulkomittojen suurentamiseen liittyen. Kun seinämävahvuutta suurennetaan näin paljon, pu-30 ristussovite ei laajene elastisesti liikaa eikä sen palteeksi muodostetun pään plastinen deformaatio esty. Muodoltaan muuttuneen pallepään haluttu muoto voidaan myös määrätä tarkemmin, koska lisääntynyt ominaisjäykkyys estää materiaalin omavaltaisen siirtymisen.

li 9 b 9 7 2

Ehdotettua, parannettua puristussovitetta voidaan käyttää useina erilaisina rakenteina, esimerkiksi muhvina, T-kappaleena, käyränä, vähennysosana tai vastaavana. Pu-ristussovitteen valmistukseen voidaan käyttää kaikkia 5 plastisesti muotoutuvia rauta- ja kirjometalleja ja niiden seoksia.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja siihen kuuluvalla laitteella sekä keksinnön mukaisella puristussovit-teella voidaan saada kiinteä, tiivis liitos, joka kestää 10 myös 16 baaria suuremman sisäisen paineen valvontamääräys-ten edellyttämällä tavalla ja jonka avulla voidaan liittää toisiinsa myös sellaisia putkia, jotka ovat halkaisijaltaan yli 54 mm.

Puristussovitteen palteeksi muodostetun pään suu-15 remmasta plastisesta deformaatiosta ja tiivistysrenkaan suuremmasta ja sen kehälle tasaisesti jakautuneesta elastisesta esijännityksestä johtuen tässä putkiliitoksessa voidaan käyttää myös tavanomaisia putkijohtolaatuja, joiden valmistustoleranssit ovat erikoisvalmisteisiin putkiin 20 verrattuna suuremmat.

Keksinnön mukaisen laitteen yksityiskohdat esitetään lähemmin piirustuksessa. Tällöin kuvio 1 on osaleikkaus etukuvana kaksi leukaa käsittävästä laitteesta,

25 kuvio 2 on osa leikkauksesta kuvion 1 linjaa A-A

pitkin, kuvio 3 esittää yksityiskohtaisesti kuvion 2 uran muotoa, ja kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen puristussovit-30 teen ja siihen työnnetyn putken pituusleikkausta puolikkaana.

Kuvio 1 on osaleikkaus etukuvana keksinnön mukaisesta laitteesta. Tässä rakenne-esimerkissä laitteessa on kaksi samanlaista leukaa 1, 2, jotka muodostavat suljet-35 tuina vastaavan läpimitan 3. Molemmat leuat 1, 2 käsittä- ίο ., .· - ; vät niiden vahvuudelle 4 (kuvio 2) suuntautuvat aukot 5, 6. Kuviossa 2, joka on leikkaus kuvion 1 linjaa A-A pitkin ja tulee tässä rakenne-esimerkissä samalle kohdalle molempien leukojen 1, 2 jakotason 7 kanssa, esitetään yksityis-5 kohdat aukosta 6, joka täysin vastaa yläleuan 1 aukkoa 5. Leuan 2 aukon 6 keskelle on tehty pituussuunnassa ura 8, joka vastaa muodoltaan ympyrän kaarta ja ulottuu aukon 6 koko kehän yli. Uran 8 molemmilla puolilla on pituussuunnassa vastaavasti lieriön muotoinen alue 9, 10, jonka si-10 sähalkaisija on aina pienempi kuin uran 8 lakipisteen si-sähalkaisija. Tähän lieriön muotoiseen alueeseen 9, 10 liittyy vastaavasti päätyalue 11, 12, jonka sisähalkaisija on samoin pienempi kuin uran 8 lakipisteen sisähalkaisija. Päätyalueen 11, 12 muoto nähdään kuviosta 1. Aukon 5, 6 15 keskiosasta suuntautuu symmetrisesti molemmille puolille ympyrän kaaren muotoinen osa 13, 14, jonka säde 15 on pienempi kuin viereisen lierien muotoisen alueen 9, 10 säde 16. Tähän ympyrän kaaren muotoiseen osaan 13, 14 liittyy vastaavasti tangentin muodostava suora osa 17, 17', 18, 20 18'. Molempien päätyalueiden 11, 12 suurin säteisulottu- vuus on tässä rakenne-esimerkissä molempien leukojen 1, 2 jakotasossa ja vastaa viereisen lieriön muotoisen alueen 9, 10 halkaisijaa. Ympyrän kaaren muotoisen osan 13, 14 ulottuvuus 19 on tässä esimerkissä 130°, joten molempien 25 suorien osien 18, 18' ulottuvuus 20, 20' on 25°. Pääty- alueen 11, 12 pitkittäisulottuvuuden 21 on oltava ainakin 3 mm, jolloin lieriön muotoisten alueiden 9, 10 aksiaalinen ulottuvuus valitaan niin, että päätyalue 11, 12 on puristusta suoritettaessa aina sovitteen lieriön muotoi-30 sella alueella. Toinen päätyalue ei ole puristustoiminnon kannalta sinänsä välttämätön, vaan se on järjestetty sen vuoksi, että asentaja pystyy käsittelemään leukaa ehdottoman varmasti.

Uran 8 muoto Z esitetään yksityiskohtaisesti ja 35 suurennettuna kuviossa 3. Muoto Z on saatu aikaan symmet- l! 11 S Q ;* Λ risesti uran 8 lakipisteestä 22 lähtevällä ympyrän kaaren muotoisella osalla 23, 23' ja siihen liittyvällä tangentin muodostavalla suoralla osalla 24, 24', joka muuttuu toisen ympyrän kaaren muotoisen, mutta kaarevuudeltaan vastakkai-5 sen osan 25, 25’ kautta lieriön muotoiseksi alueeksi 9, 10. Ensimmäisen ympyrän kaaren muotoisen osan 23 ulottuvuus 26 on tässä esimerkissä 150°, ja toisen ympyrän kaaren muotoisen osan 25, 25' ulottuvuus 27, 27' on 75°. Viiva 31, joka yhdistää molempien ympyrän kaaren muotoisten 10 osien 25, 25' molemmat keskipisteet 28, 28', leikkaa uran 8 lakipisteen 22 kautta menevän tason pisteessä 29, joka on lakipisteestä 22 ensimmäisen ympyrän kaaren muotoisen osan 23 keskipisteeseen 30 ulottuvan säteen sisäpuolella.

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen puristussovit-15 teen 41 ja siihen työnnetyn putken 410 pituusleikkausta puolikkaana. Tällöin tämä esitetty puristussovitteen 41 osakappale voi olla osa putkikaaresta, T-kappaleesta, muh-vista tai vähennysosasta. Puristussovitteessa 41 on poikkileikkaukseltaan koukun muotoinen ja palteeksi muodostet-20 tu pää 42, johon pituussuuntainen, lieriönä muodostettu alue 43 liittyy. Palteeksi muodostetussa päässä 42 on poikkileikkaukseltaan suora osa 44, joka on melkein kohtisuorassa sovitteen pituusakseliin 45 nähden ja jonka säteen suuntainen pää muodostaa pyöreän aukon 46. Tämän 25 aukon 46 halkaisija 47 on tällöin ainakin 1,2 mm suurempi kuin lieriön muotoisen alueen 43 sisähalkaisija 48. Vähintään 2" putkia varten aukon 46 halkaisija on vähintään 1,5 mm. Lieriön muotoisen alueen 43 päähän on tehty sä-teittäisesti sisäänpäin suuntautuva vakosyvennys, joka 30 toimii vasteena sovitteeseen työnnettävälle putkelle 410.

Palteeksi muodostetun pään 42 etupuolella olevaan suoraan osaan 44 liittyy ympyrän kaaren muotoinen kupera osa 411, jonka sisäpinta 412 vastaa muodoltaan tiivistys-renkaan 414 ulkopintaa 413. Tähän kaarevaan osaan 411 35 liittyy vinoon suuntautuva, suora osa 415, joka muuttuu 12 ·.. g ·. ·- v sitten pyöristettynä lieriön muotoiseksi alueeksi 43. Tämän vinon osan kaltevuus 416 on 37° - 43°, mieluimmin kuitenkin 40° . Tällöin muodoltaan muuttumaton tiivistysrengas 414 on palteeksi muodostetun pään 42 sisäpinnassa 412 5 130° vastaavalla pituudella. Tiivistysrenkaan 414 materi- aalinhalkaisija 417 valitaan mahdollisimman suureksi ja se on 2" ja sitä suurempia putkia varten vähintään 6,1 mm. Tästä riippumatta materiaalinhalkaisijän 417 ja lieriön muotoisen alueen 43 sisähalkaisijän 48 suhteen on oltava 10 vähintään 0,1.

Asennusta vai ten on välttämätöntä, että yhdistettävän putken 410 ulkohalkaisijän 418 toleranssialue sovitetaan lieriöksi muodostetun putken 43 sisähalkaisijän 48 toleranssialueeseen nähden niin, että myös silloin, kun 15 esiintyy epäedullisia minimi- ja maksimiarvoja, putken 410 ja sovitteen 41 väliin jää tietty välys 419. Mikäli tole-ranssialueet menevät epäedullisemmassa tapauksessa ristiin, putkea 410 ei voida työntää sovitteeseen 41. Tätä varten tiivistysrenkaan 414 säteismitat on valittava niin, 20 että rengaspinnan muodostavan tiivistysrenkaan sisähalkai si ja 420 on ainakin yhtä suuri tai vähän suurempi kuin lieriön muotoisen alueen 43 sisähalkaisija 48. Jos tiivistysrenkaan 414 sisähalkaisija 420 on liian pieni, voi nimittäin käydä niin, että työnnettäessä putki 420 paikal-25 leen tiivistysrengas 414 työntyy palteeksi muodostetun pään 42 kiila-alueelle, jolloin tiivistysrengas 414 litistyy sitä puristettaessa.

Il

Claims (17)

1. Menetelmä, jolla valmistetaan kiinteä, tiivis putkiliitos (410), joka käsittää putkien sileiden päiden 5 ympärillä olevan puristussovitteen (41), jonka poikkileikkaukseltaan koukun muotoisissa, palteeksi muodostetuissa päissä (42) on tiivistysrengas (414), jolloin puristusta käyttämällä käyttölaitteeseen yhdistetyllä, useita nivellettyjä leukoja (1, 2) käsittävällä pidinlaitteella 10 - palteeksi muodostetun pään (42) kaarevaa lakipis- tealuetta (411) pienennetään pienempään halkaisijaan olennaisesti säteittäisesti vaikuttavien voimien toimesta ja - lakipistealueeseen (411) rajoittuvia, palteeksi muodostetun pään (42) lähes suoraviivaisia alueita (44, 15 415) muokataan niin, että palteeksi muodostetun pään (42) poikkileikkaus on puristamisen jälkeen lähes paraabelin muotoinen ja tiivistysrengas (414) saadaan elastisesti jännitetyksi ilman litistystä ja koskettaa poikkileikkaus-kehänsä suurimmalta osalta lineaarisesti putken (410) pal-20 teen muotoisen pään (42) ympärillä olevia yläpinta-alueita, ja - samanaikaisesti putken (410) kanssa muotoillaan plastisesti aksiaalisella etäisyydellä olevaa, puristussovitteen lieriön muotoista aluetta (43); 25 tunnettu siitä, että siinä on seuraavien tunnusmerkkien yhdistelmä a) leukoja (1, 2) liikutetaan työasennossa samanaikaisesti keskiöityinä toisiinsa päin b) lakipistealueeseen rajoittuvat, palteeksi muo-30 dostetun pään (42) alueita (44, 415) puristetaan olennaisesti akselin suunnassa vaikuttavien voimien toimesta toisiinsa niin, että vinosti asetetun alueen (415) puristussovitteen (41) lieriön muotoiseksi alueeksi (43) muuttuva palteeksi muodostetun pään (42) alue puristuu pituussuun- 35 nassa enemmän kuin sitä vastapäätä oleva päätyalue (44) ja

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiivistysrenkaan (414) elastinen 15 deformaatio on jokaisessa poikkileikkaustasossa ainakin 10 %.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiivistysrenkaan (414) lineaarinen kosketus on vähintään 80 % muodoltaan muuttuneen 20 tiivistysrenkaan poikkileikkauskehästä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puristussovitteen (44) palteeksi muodostetusta päästä (42) aksiaalisella etäisyydellä olevaa lieriön muotoisen alueen (43) kehää pienen- 25 netään kahden yhtä suuren, toisiaan vastapäätä olevan segmentin muotoisen alueen kautta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että useita toisistaan erillisiä lieriön muotoisia alueita (43) pienennetään hal- 30 kaisijaltaan melkein ympyrän muotoisesti.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodoltaan muutetun lieriön muotoisen alueen ympyrän kehän segmentin muotoisten alueiden halkaisija on ainakin 5 % pienempi kuin muo- 35 doltaan muuttumattoman lieriön muotoisen alueen (43) alku-halkaisija . li 15 Γ Γ /

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisen menetelmän soveltamiseen käytettävä laite, jossa on käyttölaite, joka on yhdistetty vaihdettavaan pidinlaitteeseen, jossa on useita nivellettyjä leukoja (1, 2), joilla on 5 leuan (1, 2) vahvuudelle (4) ulottuvat, kitamaisiksi muodostetut ja leukojen (1, 2) ollessa puristettu kiinni ka-librointilaitteen muodostavat syvennykset (5, 6) - jotka on varustettu syvennyksen (5, 6) aksiaalisessa keskustassa kehän suuntaisella, ympyrän kaaren muo- 10 toisella uralla (8) ja - johon uran (8) molemmille puolille liittyy pituussuunnassa lieriön muotoiset alueet (9, 10), joiden sisähalkaisijät ovat pienempiä kuin uran (8) lakipisteen (22) sisähalkaisija ja ainakin yhtä suuret tai suuremmat 15 kuin puristussovitteen (41) lieriön muotoisen alueen (43) ulkohalkaisija, sekä - siihen liittyvällä päätyalueella (11, 12), jonka suurin säteisulottuvuus on pienempi kuin uran (8) suurin säteisulottuvuus, 20. jolloin lakipistetasossa oleva uran (8) sisähal kaisija on aina pienempi kuin sovitteen (41) palteeksi muodostetun pään (42) suurin ulkohalkaisija ja syvennyksen (5, 6) päätyalueen (11, 12) suurin säteisulottuvuus on aina pienempi kuin viereisen lieriön muotoisen alueen (43) 25 ulkohalkaisija alkutilassa, tunnettu siitä, että a) pidinlaitteen leuat (1, 2) on järjestetty niin, että ne liikkuvat samanaikaisesti keskiöityinä toisiaan päin ja 30 b) uran (8) ympyrän kaarta vastaava muoto (23) suuntautuu symmetrisesti lakipisteestä (22) 140° - 160° suuruiselle alueelle ja siihen liittyy molemmissa päissä vähän halkaisijan tason yli kohoava, tangentin muodostava osa (24, 24') ja siihen liittyy 75° - 85° suuruiselle 35 alueelle ulottuva, ympyrän kaaren muotoinen, päinvastaisen 16 s γμ: ?· i kaarevuuden omaava osa (25, 25'), joka muuttuu uran (8) ja päätyalueen (11, 12) välissä olevaksi lieriön muotoiseksi alueeksi (9, 10), - jolloin toisen ympyrän kaaren muotoisen osan (25, 5 25') säde on pienempi kuin uran (8) säde ja kohtisuora etäisyys siitä linjasta (31), joka yhdistää näiden osien molemmat keskipisteet (28, 28'), uran (8) lakipisteeseen (22) on pienempi kuin uran (8) säde ja c) kummankin leuan (1, 2) syvennyksen (5, 6) molem-10 mat päätyalueet (11, 12) on muodostettu kupin puolikkaita vastaaviksi ja käsittävät symmetrisesti keskustasta suuren, kehäalueen kautta suuntautuvan, ympyrän kaaren muotoisen osan (13, 14), johon liittyy tangentin muodostava suora osa (17, 17', 18, 18'), jolloin 15 - päätyalueen (11, 12) suurin säteisulottuvuus vastaa syvennyksen (5, 6) uran (8) ja päätealueen (11, 12) välissä olevan lieriön muotoisen alueen (9, 10) suurinta säteisulottuvuutta ja - lieriön muotoisten alueiden (9, 10) aksiaalinen 20 ulottuvuus on valittu niin, että syvennyksen (5, 6) pääty- alue (11, 12) on puristusta suoritettaessa aina puristus-sovitteen lieriön muotoisella alueella.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että lakipisteessä (22) oleva uran (8) 25 sisähalkaisija on vähintään 1,5 % pienempi kuin sovitteen (41) palteeksi muodostetun pään (42) suurin ulkohalkaisi-ja.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että toisen ympyrän kaaren muotoi- 30 sen osan (25, 25') säde on kertoimen 1,5 - 2,5 verran pienempi kuin uran (8) säde.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että pidinlaitteessa on kaksi samanlaista leukaa (1, 2). 17 ί> 9 r J 2

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen laite, tunnettu siitä, että päätyalueen (11, 12) ympyrän kaaren muotoinen osa (13, 14) ulottuu symmetrisesti 120° - 140° suuruiselle alueelle.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen lai te, tunnettu siitä, että päätyalueen (11, 12) aksiaalinen ulottuvuus on vähintään 3 mm.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 9-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että leuat (1, 2) ulottuvat 10 toisella puolella pituussuunnassa päätyalueen (11, 12) yli ja käsittävät tietyllä etäisyydellä ensimmäisestä pääty-alueesta (11, 12) lisäksi ainakin yhden samanlaisen pääty-alueen ja että molempien päätyalueiden välissä oleva alue on lieriön muotoinen ja sisähalkaisijaltaan ainakin yhtä 15 suuri tai suurempi kuin sovitteen (41) lieriön muotoisen alueen (43) ulkohalkaisija.

13 S· - /

14. Kiinteän tiiviin putkiliitoksen valmistamiseen tarkoitettu puristussovite (41), jossa on ainakin yksi poikkileikkaukseltaan koukun muotoinen ja palteeksi muo- 20 dostettu, pyöreän tiivistysrenkaan (414) käsittävä pää (42) ja siihen liittyvä lieriön muotoinen, pituussuuntainen alue (43), jonka päässä on puristussovitteeseen työnnettävä sileäpäisen putken (410) vasteena toimiva vakomai-nen syvennys (49), jolloin palteeksi muodostetussa päässä 25 (42) on poikkileikkauksena päätypuolella suora osa (44), joka on melkein kohtisuorassa sovitteen (41) pituusakseliin nähden ja käsittää siihen liittyvän, tiivistys-renkaan (414) ulkopoikkileikkausmuotoa sisämuodoltaan vastaavan ympyrän kaaren muotoisesti kaareutuvan osan (411), 30 johon liittyy pituusakselin suuntaan kallistettu suora osa (415), joka muuttuu pyöristettynä lieriön muotoiseksi alueeksi (43), ja muodostaa pyöreän aukon (46) päätypuolella suoran osan (44) säteisulottuvuuden pään, jonka aukon halkaisija (47) on vähän suurempi kuin lieriön muotoisen osan 35 (43) sisähalkaisija (48), tunnettu siitä, että siinä on yhdistelmänä seuraavat rakennepiirteet: is h 9 {' 9 2 a) palteeksi muodostetun pään (42) vinoksi järjestetyn suoran osan (415) kaltevuus (416) on vaakasuoraan tasoon nähden 37° - 43°, b) aukon (46) halkaisija (47) on asianomaisessa 5 päätysivulla olevassa päässä (44) vähintään 1,2 mm suurempi kuin lieriön muotoisen alueen (43) sisähalkaisija (48), Ja c) muodoltaan muuttumattoman tiivistysrenkaan (414) materiaalihalkaisijan (417) ja lieriön muotoisen alueen 10 (43) sisähalkaisijän (48) välinen suhde on vähintään 0,1, ja rengaspinnan muodostavan, muodoltaan muuttumattoman tiivistysrenkaan (414) sisähalkaisija (420) on vähintään yhtä suuri tai suurempi kuin lieriön muotoisen alueen (43) sisähalkaisija (48).

14 S9<'?>2 on puristamisen tapahduttua sen peilikuva ja tiivistysren-gas (414) on suuren ja sen kehälle tasaisesti jakautuneen elastisen jännityksen alaisena ja koskettaa kehän jokaisessa poikkileikkaustasossei poikkileikkauskehän melkein 5 yhtä suuren osan välityksellä sen ympärillä olevia palteeksi muodostetun pään (42) yläpinta-alueita ja putkea (410), c) puristussovitteen palteeksi muodostetusta päästä (42) aksiaalisella etäisyydellä olevaa sovitteen (41) lie- 10 riön muotoisen alueen (43) kehää pienennetään melkein yhtä suurien, toisistaan erillään olevien ympyrämäisten segmenttien muotoisten alueiden kautta.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen puristussovite, tunnettu siitä, että halkisijaltaan 2" ja sitä suurempia toisiinsa yhdistettäviä putkia (410) varten aukon (46) halkaisija (47) on asianomaisessa päätysivulla olevassa päässä (44) vähintään 1,5 mm suurempi kuin lieri- 20 ön muotoisen alueen (43) sisähalkaisija (48).

16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen puristussovite, tunnettu siitä, että halkisijaltaan 2" ja sitä suurempia toisiinsa yhdistettäviä putkia (410) varten on muodoltaan muuttumattoman tiivistysrenkaan (414) materiaa- 25 lihalkaisija (417) vähintään 6,1 mm.

17. Patenttivaatimusten 14 - 16 mukainen puristussovite, tunnettu siitä, että lieriön muotoisen alueen (43) seinämävahvuuden suhde sen sisähalkaisijaan (48) on 10 % suurempi kuin aikaisemmasta tunnetuilla pu- 30 ristussovitteilla. li 19 Q .% 2