PL188931B1 - Złącze szybko działające - Google Patents

Abstract

1 . Zlacze szybko dzialajace do laczenia czesci w spólpracujacej, takiej jak zlaczka, z koncem rury, obej- mujace c z e s c wspólpracujaca majaca komore wewnetrzna i obejmujace pierscien zaciskowy przeznaczony do umie- szczenia wokól rury, przy czym ten pierscien zaciskowy ma zeby wewnetrzne skierowane przednia powierzchnia zasadniczo promieniowo do wewnatrz, znajdujaca sie po stronie zwróconej w kierunku konca rury przeznaczonej do polaczenia, badz tez odpowiednio w kierunku czesci wspól- pracujacej, podczas gdy tylna strona tych zebów tworzy kat z kierunkiem promieniowym, przy czym te zeby sa skon- struowane w taki sposób, aby oddzialywaly na powierzchnie rury, a ten pierscien zaciskowy ma ponadto powierzchnie zewnetrzna, na która oddzialywuje element dociskowy, majacy powierzchnie wewnetrzna, i który mozna dokrecac ruchem srubowym w kierunku poosiowym wzgledem czesci wspólpracujacej, przy czym co najmniej jedna z tych po- wierzchni, zewnetrzna lub wewnetrzna, jest stozkowa, dla wytworzenia sily dzialajacej na pierscien zaciskowy skiero- wanej promieniowo do srodka, przy czym ponadto komora czesci wspólpracujacej tworzy wystep, na którym spoczywa w stanie zmontowanym pierscien uszczelniajacy, znamien- ne tym, ze pierscien zaciskowy (12) obejmuje oslone (15) majaca naciecia (17), biegnace w kierunku osiowym od konca zwróconego w przeciwna strone niz koniec rury (1) oraz szereg ostrych zebów (19), rozmieszczonych w kie- runku obwodowym, na koncach segmentów (18) utworzo- nych przez te naciecia (17). Fig. 1 P L 188931 B 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest złącze szybko działające do łączenia części współpracującej, takiej jak złączka, z końcem rury, obejmujące część współpracującą mającą komorę wewnętrzną i obejmujące pierścień zaciskowy przeznaczony do umieszczenia wokół rury, przy czym ten pierścień zaciskowy ma zęby wewnętrzne skierowane przednią powierzchnią zasadniczo promieniowo do wewnątrz, znajdującą się po stronie zwróconej w kierunku końca rury przeznaczonej do połączenia, bądź też odpowiednio w kierunku części współpracującej, podczas gdy tylna strona tych zębów tworzy kąt z kierunkiem promieniowym, przy czym te zęby są skonstruowane w taki sposób, aby oddziaływały na powierzchnię rury, a ten pierścień zaciskowy ma ponadto powierzchnię zewnętrzną, na którą oddziaływuje element dociskowy, mający powierzchnię wewnętrzną, i który można dokręcać ruchem śrubowym w kierunku poosiowym względem części współpracującej, przy czym co najmniej jedna z tych powierzchni, zewnętrzna lub wewnętrzna, jest stożkowa, dla wytworzenia siły działającej na pierścień zaci188 931 skowy skierowanej promieniowo do środka, przy czym ponadto komora części współpracującej tworzy występ, na którym spoczywa w stanie zmontowanym pierścień uszczelniający.

Tego rodzaju złącza szybko działające są dostępne w handlu. Są one odpowiednie np. do rur z polietylenu, stosowanych zarówno w instalacjach wodnych jak i gazowych. Są one wykonane z metalu (brązu). Są one w pełni zadowalające i między innymi odporne na duże naprężenia.

Znane są również złączki polietylenowe do rur z polietylenu, jak również oczywiście szybko działające złącza o konstrukcji porównywalnej w mniejszym lub większym stopniu z konstrukcją złączy przeznaczonych do rur metalowych.

Nie istnieje natomiast zadowalające szybko działające złącze przeznaczone do węży giętkich, wykonanych w postaci zbrojenia w formie spirali ze sztywnego PCW, powleczonego miękkim PCW. Tego rodzaju złącza musiałyby być klejone, lecz klej rozpuszcza stosowany plastyfikator, i tego rodzaju połączenia odrywają się pod wpływem ciśnienia. Istniejące szybko działające złącza zwykle wytwarzają uszczelnienie tylko na rurach bądź wężach o gładkiej powierzchni zewnętrznej i nie działają w taki sposób, jeżeli na tej powierzchni zewnętrznej znajduje się rowek spiralny, będący wynikiem wewnętrznego zbrojenia w kształcie spirali, podczas gdy celowo uzyskana giętkość takiego węża oddziaływuje również w tym przypadku rozluźniaj ąco na działanie zaciskowe złącza.

Celem wynalazku było dostarczenie rozwiązania tego problemu i zaproponowanie złącza szybko działającego, które będzie się nadawało do węży ze zbrojeniem w formie spirali powleczonym miękkim tworzywem sztucznym.

W tym celu, złącze według wynalazku charakteryzuje się tym, że pierścień zaciskowy obejmuje osłonę mającą nacięcia, biegnące w kierunku osiowym od końca zwróconego w przeciwną stronę niż koniec rury oraz szereg ostrych zębów, rozmieszczonych w kierunku obwodowym, na końcach segmentów utworzonych przez te nacięcia.

W ten sposób zapewnia się, że zęby pierścienia zaciskowego mogą zagłębić się na tyle głęboko w miękki zewnętrzny materiał węża, że tym samym nie przeszkadza im rowek w kształcie spirali na powierzchni zewnętrznej.

W celu zapewnienia określenia prawidłowego położenia końcowego pierścienia zaciskowego ma on pierścieniowy kołnierz, uformowany na obwodzie zewnętrznym, który ostatecznie ma za zadanie oprzeć się o powierzchnię części współpracującej na zewnątrz komory wewnętrznej.

W tym przypadku złącze według wynalazku ma pierścień dociskowy dla prawidłowego ustalenia położenia pierścienia o przekroju okrągłym, służącego jako uszczelka. Korzystnie kołnierz pierścieniowy znajduje się w pewnej odległości od końcowej powierzchni pierścienia zaciskowego od strony końca rury w taki sposób, że część pierścienia zaciskowego usytuowana naprzeciw tego końca może w stanie zmontowanym spoczywać w komorze części współpracującej, na pierścieniu uszczelniającym.

Element dociskowy może być wykonany jako jedna część, która poprzez obrót musiałaby wówczas wytwarzać promieniową siłę zaciskającą pierścienia zaciskowego. Aby temu zapobiec korzystne jest, jeżeli element dociskowy ma postać tulei zaciskowej, która ma wspomniane wyżej stożkową powierzchnię wewnątrzną i ma nakrętkę łączącą zachodzącą poza krawędź kołnierza i nakręcaną na gwint na części współpracującej. W ten znany sposób zapewnia się wówczas to, że tuleja zaciskowa nie obraca się lecz tylko przemieszcza poosiowo, toteż, w wyniku obecności jednej stożkowej powierzchni, wywiera skierowaną po promieniu do środka składową siły na żebra lub zęby.

Korzystnie ząb za skierowaną promieniowo do wewnątrz powierzchnią czołową ma „powierzchnię tnącą”, składającą się z dwóch fragmentów, o różnych kątach nachylenia względem kierunku osiowego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia złącze w stanie zamontowanym na końcu wężą w celu późniejszego połączenia z częścią współpracującą w postaci króćca rurowego o małej długości, w przekroju wzdłużnym; fig. 2 - pierścień zaciskowy, patrząc w kierunku strzałki II na fig. 3; fig. 3 - pierścień zaciskowy w przekroju wzdłużnym, a fig. 3a - szczegół A z fig. 3 w powiększeniu.

188 931

Figura 1 przedstawia koniec rury 1, połączony z częścią współpracującą 2, która w tym przypadku ma postać króćca rurowego o małej długości, która jednak może być dowolną częścią złączną, kolankiem, trójnikiem, lukiem, elementem dopasowującym średnicę itp.

Część współpracująca 2 jest ukształtowana w taki sposób, że komorę wewnętrzną tworzy pierwszy występ 3, z utworzeniem średnicy wewnętrznej dostosowanej do przyjęcia końca węza oraz drugi występ 4, który tworzy powierzchnię nośną dla pierścienia 5 o przekroju okrągłym, przy czym komora uzyskuje większą średnicę wewnętrzną, która może pomieścić część pierścienia dociskowego, opisaną poniżej.

Znajduje się tu również gwint zewnętrzny 6, z którym współpracuje nakrętka łącząca 7, spełniając funkcję dokręcania w kierunku osiowym względem tulei zaciskowej 8, która w tym celu jest wyposażona, w znany sposób, w zewnętrzny kołnierz 9, za który chwyta wewnętrzny kołnierz 10 nakrętki łączącej bądź też nakrętki 7.

Tuleja zaciskowa 8 ma wewnątrz na części swej długości stożkową powierzchnię 11, która jest zbieżna w kierunku przeciwnym do przeznaczonego do wprowadzenia końca węża.

Tuleja zaciskowa 8 utrzymuje we właściwym położeniu pierścień zaciskowy 12, który będzie szczegółowo opisany w odniesieniu do dalszych figur.

Jak pokazano na fig. 3, pierścień zaciskowy jest zasadniczo walcowy. Korpus 13 (z lewej strony rysunku) obejmuje część, która jest zwrócona w stronę końca węża przeznaczonego do połączenia, rozciągając się do końca pierścieniowego kołnierza 14.

Do korpusu 13 przylega obudowa 15 o mniejszej grubości, tzn. mająca mniejsze wymiary promieniowe niż korpus 13. Obudowa 15 ma od wewnątrz powierzchnię walcową o tej samej średnicy co średnica wewnętrzna korpusu 13, w punkcie przejścia w tę obudowę 15.

Ta obudowa 15 jest zaopatrzona w osiowe nacięcia 17 na całej swej długości, tzn. do miejsca, w którym zaczyna się korpus 13, przy czym nacięcia te znajdują się w pokazanej tu korzystnej postaci. W ten sposób powstaje osiem segmentów 18.

Na swych wolnych końcach, tzn. na końcach zwróconych od korpusu 13, wszystkie segmenty są zaopatrzone w zęby 19 skierowane do wewnątrz, toteż są one zwrócone ku osi środkowej. Kształt zębów pokazano w powiększeniu na fig. 3a. Przednia powierzchnia czołowa 20 jest skierowana promieniowo do wewnątrz od przejścia 21 w kierunku wewnętrznej obwodowej ściany obudowy 15 albo zęba 19. Krótka, biegnąca do tyłu płaska część 23, którą można nazwać powierzchnią tnącą, łączy się ostrym przejściem z tą powierzchnią czołową. Łączy się ona pod kątem korzystnie 75° (patrz fig. 3) z powierzchnią czołową 20 i przechodzi w powierzchnię 24, która ma nieco większy kąt pochylenia względem kierunku osiowego, a mianowicie korzystnie 45°. Krawędź końcowa 25 nie musi być ostra, ponieważ nie spełnia żadnej funkcji. Poza nią, na zewnętrznej stronie obudowy 15 albo strony 18, znajduje się płaska stożkowa część 26, która korzystnie tworzy kąt 8° z kierunkiem osiowym, i która dalej łączy się z nieodkształconą zewnętrzną powierzchnią 27 obudowy albo zęba.

Pierścień zaciskowy 12 wykonuje się korzystnie z kopolimeru acetalowego (znany jako POM - polioksymetylan), który łączy dobrą wytrzymałość mechaniczną z niewielką podatnością. Pozostałe części mogą być wykonane ze sztywnego PCW.

Możliwe jest także wykonanie pierścienia zaciskowego w postaci dwóch części, a mianowicie części odpowiadającej temu, co obecnie nazywa się korpusem 13 z pierścieniowym kołnierzem 14 oraz z części mającej postać opisanej powyżej obudowy, w której utworzono segmenty. Obudowa musiałaby wówczas być nieco dłuższa, podczas gdy zęby miałyby tę samą długość, ponieważ zęby te muszą w oczywisty sposób być połączone częścią pierścieniową. W przypadku wykonania pierścienia zaciskowego w postaci jednej części, nacięcia 17 przechodzą przez lity materiał do korpusu 13. Nakrętka łącząca i tuleja zaciskowa mogą również być połączone, tworząc jedną część gwintowaną.

Przebieg łączenia jest następujący:

Najpierw tuleję zaciskową 8 i nakrętkę łączącą 7 nakłada się na wąż 1 i przesuwa o pewną odległość. Następnie pierścień zaciskowy 12 i pierścień 5 o przekroju okrągłym nasuwa się na koniec węża 1 i przesuwa o pewną odległość, a następnie zestaw ten wpycha się do komory części współpracującej 2. Podobny stan można osiągnąć wprowadzając najpierw pierścień 5 o przekroju okrągłym do komory, a następnie wpychając pozostałe dwie części,

188 931 bądź też wpychając zarówno pierścień o przekroju okrągłym i pierścień zaciskowy do komory, a następnie wprowadzając koniec węża, przy czym wąż opiera się o występ 4 w końcu komory.

Podczas nakręcania nakrętki łączącej 7 na zewnętrzny gwint 6 części współpracującej 2, koniec tulei zaciskowej 8, wskutek tego, że jej kołnierzowa krawędź 9 przemieszcza się wzdłuż pod działaniem skierowanej do wewnątrz kołnierzowej krawędzi 10 nakrętki łączącej, będzie dociskać krawędź kołnierza 14 pierścienia zaciskowego 12 do końcowej powierzchni części współpracującej 2, wytwarzając w efekcie prawidłową przestrzeń dla pierścienia 4 o przekroju okrągłym.

Podczas wywołanego w ten sposób osiowego przemieszczania tulei zaciskowej 8 w lewo na fig. 1, jej wewnętrzna stożkowa powierzchnia 11 zetknie się i zacznie się ślizgać po krótkiej stożkowej powierzchni na zewnętrznej stronie zęba 18. Jak wiadomo, w wyniku kąta nachylenia tych powierzchni względem kierunku osiowego powstaje mała składowa siły, skierowana promieniowo do wewnątrz, działająca na segmenty 18, która zapewni to, że ząb 19 wbije się mocno w materiał węża 1.

W pewnym punkcie na obwodzie, jeden albo dwa sąsiednie zęby napotkają miejsce, w którym przetną rowek obwodowy pod bardzo małym kątem, stanowiącym kąt pochylenia spiralnego nawoju tworzącego zbrojenie węża, tak że nie będą w stanie uzyskać bezpośredniego zaczepienia w materiale. Podane wymiary zęba są jednak nadal odpowiednie, aby uzyskać na tyle głęb<^^^ penetrację zęba w materiał węża, że zacisk w tym punkcie jest również wystarczający do zabezpieczenia złącza przed utratą współliniowości i ewentualnie odłączeniem.

Mimo, iż złącze szybko działające według wynalazku jest skonstruowane w celu rozwiązania problemu występującego z powodu spiralnego rowka w przypadku węży ukształtowanych z wewnętrznym zbrojeniem w postaci spirali powleczonej miękkim tworzywem sztucznym, szybko działające złącze skonstruowane w celu rozwiązania tego problemu nadaje się również do stosowania w przypadku innego typu rur i węży wykonanych z tworzywa sztucznego.

188 931

188 931

I----------1

Fig. 3a

188 931

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Złącze szybko działające do łączenia części współpracującej, takiej jak złączka, z końcem rury, obejmujące część współpracującą mającą komorę wewnętrzną i obejmujące pierścień zaciskowy przeznaczony do umieszczenia wokół rury, przy czym ten pierścień zaciskowy ma zęby wewnętrzne skierowane przednią powierzchnią zasadniczo promieniowo do wewnątrz, znajdującą się po stronie zwróconej w kierunku końca rury przeznaczonej do połączenia, bądź też odpowiednio w kierunku części współpracującej, podczas gdy tylna strona tych zębów tworzy kąt z kierunkiem promieniowym, przy czym te zęby są skonstruowane w taki sposób, aby oddziaływały na powierzchnię rury, a ten pierścień zaciskowy ma ponadto powierzchnię zewnętrzną, na którą oddziaływuje element dociskowy, mający powierzchnię wewnętrzną, i który można dokręcać ruchem śrubowym w kierunku poosiowym względem części współpracującej, przy czym co najmniej jedna z tych powierzchni, zewnętrzna lub wewnętrzna, jest stożkowa, dla wytworzenia siły działającej na pierścień zaciskowy skierowanej promieniowo do środka, przy czym ponadto komora części współpracującej tworzy występ, na którym spoczywa w stanie zmontowanym pierścień uszczelniający, znamienne tym, że pierścień zaciskowy (12) obejmuje osłonę (15) mającą nacięcia (17), biegnące w kierunku osiowym od końca zwróconego w przeciwną stronę niż koniec rury (1) oraz szereg ostrych zębów (19), rozmieszczonych w kierunku obwodowym, na końcach segmentów (18) utworzonych przez te nacięcia (17).
2. 2. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścień zaciskowy (12) ma ukształtowany na obwodzie zewnętrznym pierścieniowy kołnierz (14), opierający się o końcową powierzchnię części współpracującej (2) poza komorą wewnętrzną..
3. 3. Złącze według zastrz. 2, znamienne tym, że pierścieniowy kołnierz (14) jest usytuowany w odstępie od końcowej powierzchni pierścienia zaciskowego (12) od strony końca rury (1), przy czym część pierścienia zaciskowego usytuowana naprzeciw niego w stanie zmontowanym spoczywa, wewnątrz komory części współpracującej (2), na pierścieniu uszczelniającym (4).
4. 4. Złącze szybko działające według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienne tym, że element dociskowy ma postać tulei zaciskowej (8), która ma wewnętrzną, stożkową powierzchnię (11) i ma nakrętkę łączącą (7), współpracującą z kołnierzową krawędzią (9) i nakręcaną na gwint (6) na części współpracującej (2).
5. 5. Złącze szybko działające według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienne tym, że ząb za skierowaną promieniowo do wewnątrz powierzchnią czołową (20) ma „powierzchnię tnącą”, składającą się z dwóch fragmentów (23, 24), o różnych kątach nachylenia względem kierunku osiowego.