PL217866B1

PL217866B1 - Clamp connection

Info

Publication number: PL217866B1
Application number: PL397582A
Authority: PL
Inventors: Dariusz Komarzewski
Original assignee: Kan Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2014-08-29
Also published as: PL397582A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest złącze zaciskowe z metalową nasuwaną tuleją do rur z polietylenu, oraz rur wielowarstwowych, stosowane do instalacji transportujących strumień cyrkulacyjnego medium, przede wszystkim do wewnętrznych instalacji wody ciepłej i zimnej, centralnego ogrzewania, ogrzewania podłogowego.The subject of the invention is a compression joint with a metal slip-on sleeve for polyethylene pipes and multi-layer pipes, used for installations transporting the flow of a circulating medium, mainly for internal hot and cold water installations, central heating, and underfloor heating.

Znane są i powszechnie stosowane złącza zaciskowe do rur i przewodów giętkich z tworzywa polimerowego, a także do trójwarstwowych rur składających się z zewnętrznej i wewnętrznej warstwy polimeru oraz umieszczonej pomiędzy nimi pośredniej cienkiej warstwy metalowej. Takie rury są łączone przy zastosowaniu złączki, a w celu zapewnienia szczelności połączenia końcówki trzpieniowe posiadają obwodowe występy, zaś nasuwana tuleja w strefie brzegowej jest ukształtowana w postaci stożka, w którym zbiera się nadmiar materiału zaciskanej powierzchni zewnętrznej rury, która ulega w momencie nasuwania tulei procesowi spęczenia.Clamping joints are known and commonly used for pipes and hoses made of polymeric material, as well as for three-layer pipes consisting of an outer and an inner polymer layer and an intermediate thin metal layer placed between them. Such pipes are connected using a coupling, and in order to ensure tightness of the connection, the pin ends have circumferential protrusions, and the sliding sleeve in the edge zone is shaped in the form of a cone in which the excess material of the clamped outer surface of the pipe collects, which undergoes the upsetting process when the sleeve is put on .

W niemieckim patencie DE 3836124 dokonanym przez firmę Rehau AG & CO z Niemiec, złącze rurowe składa się z końcówki trzpieniowej z kołnierzem i nasuwanej metalowej tulei zaciskowej, która w strefie brzegowej uławiającej nasuwanie tulei na rurę uformowana jest w kształcie stożka. Na końcówce trzpieniowej wykonane są obwodowe występy, z których jeden, znajdujący się najbliżej kołnierza, jest najwyższy i tym samym spełnia rolę zderzaka dla nasuwanej rury. Nasunięcie osiowe tulei na rurę i końcówkę polegające na przeciągnięciu tulei w kierunku kołnierza korpusu złącza przy pomocy odpowiedniego narzędzia powoduje uszczelnienie całego połączenia, ponieważ odkształcana rura wypełnia obwodowe wybrania na końcówce trzpieniowej złącza.In the German patent DE 3836124 issued by the company Rehau AG & CO from Germany, the pipe joint consists of a pin end with a collar and a sliding metal compression sleeve, which is conical in the edge zone facilitating the sliding of the sleeve onto the pipe. Circumferential projections are made on the spindle end, one of which is closest to the flange is the tallest and thus acts as a stop for a slide-on pipe. The axial sliding of the sleeve over the pipe and the end by pulling the sleeve towards the flange of the joint body with an appropriate tool causes the sealing of the entire joint, because the deformed pipe fills the circumferential recesses on the spindle end of the joint.

Ze zgłoszenia niemieckiego wynalazku DE4412615 znane jest złącze zaciskowe z tuleją metalową do łączenia rur z tworzywa sztucznego. Tuleja zaciskowa posiada wewnątrz strefę brzegową uformowaną w kształcie stożka, zaś strefa zapewniająca odpowiedni zacisk rury pomiędzy tuleją a końcówką trzpieniową złącza posiada zmienne wewnętrzne średnice. Za pierwszym stożkowym zwężeniem w strefie brzegowej tulei znajduje się, drugie stożkowe zwężenie cylindrycznej strefy i następnie trzecie stożkowe zwężenie cylindrycznej strefy. W celu zabezpieczenia tulei przed odsunięciem się do tyłu i tym samym utraty szczelności złącza, przejście między pierwszą a drugą strefą wykonane jest w kształcie ostrza piły zębatej.From the application of the German invention DE4412615, a compression fitting with a metal sleeve for joining plastic pipes is known. Inside, the compression sleeve has a cone-shaped peripheral zone, and the zone ensuring adequate clamping of the pipe between the sleeve and the spindle end of the joint has variable internal diameters. Behind the first conical taper in the peripheral zone of the sleeve are a second taper of the cylindrical zone and then a third tapered taper of the cylindrical zone. In order to prevent the sleeve from moving back and thus losing tightness of the joint, the transition between the first and second zones is made in the shape of a sawtooth blade.

W znanych złączach zaciskowa tuleja posiadająca w swej środkowej części rowek obwodowy, bądź posiadająca niejednolitą wewnętrzną średnicę, podczas promieniowego zaciskania rur z tworzyw sztucznych nie zapewnia szczelności połączenia i nie daje możliwości sprawdzenia przecieku. Ponadto po przekroczeniu bezpiecznej wartości obciążenia podczas zaciskania rury może nastąpić przeciążenie, co doprowadza do uszkodzenia złączki.In known joints, a compression sleeve with a circumferential groove in its central part or having a non-uniform internal diameter, during radial clamping of plastic pipes does not ensure tightness of the joint and does not allow leakage checking. In addition, when the safe load value is exceeded when pressing the pipe, an overload may occur, which damages the coupler.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych wad i zapobieżenie zniszczeniu złącza.The object of the invention is to overcome these drawbacks and prevent damage to the joint.

Złącze zaciskowe do rur, według wynalazku złącze rurowe z końcówką trzpieniową posiadającą obwodowe występy, na którą nasuwa się rurę z tworzywa sztucznego lub rurę wielowarstwową (kompozytową), posiadające przesuwną tuleję ze stożkowym uformowaniem w strefie brzegowej do nasuwania na końcówkę trzpieniową i do zaciskowego ustalania końcowego elementu rury na końcówce w położeniu zaciśnięcia charakteryzuje się tym, że przesuwna tuleja w strefie środkowej wyposażona jest w co najmniej jedno przelotowe okienko, w którym podczas procesu zaciskania gromadzi się nadmiar materiału odkształcanej rury, zaś w strefie końcowej przesuwana tuleja posiada wzmocnienie w postaci kołnierza.Pipe clamping joint, according to the invention, a pipe joint with a mandrel end having peripheral projections on which a plastic pipe or a multilayer (composite) pipe is slipped, having a sliding sleeve with a conical formation in the edge zone for sliding over a pin end and for clamping end fixation of the pipe element at the end in the crimped position, the sliding sleeve in the central zone is provided with at least one through window in which excess material of the pipe to be deformed accumulates during the crimping process, and the sliding sleeve has a collar-like reinforcement in the end area.

Korzystnym jest, gdy po zaciśnięciu rury okienko nasuniętej tulei znajduje się pomiędzy występami końcówki trzpieniowej. Korzystnym jest, gdy w zaciskowej tulei okienka są rozmieszczone na obwodzie co 180° lub co 120°.It is advantageous if the window of the slip-on sleeve is positioned between the projections of the pin end after clamping the tube. Preferably, the windows in the clamping sleeve are circumferentially spaced at 180 ° or 120 °.

Korzystnym jest, gdy końcówka trzpieniowa ma obwodowe występy o przekroju półokrągłym i jeden obwodowy występ o przekroju trójkątnym, przy czym obwodowy występ znajduje się przy kołnierzu końcówki trzpieniowej.The shank preferably has peripheral semicircular protrusions and one triangular peripheral protrusion, the peripheral protrusion being located at the pin collar.

Złącze zaciskowe posiadające tuleję zaciskową z okienkiem i kołnierzem poprzez odpowiednio dobrane wartości wcisku pomiędzy końcówką trzpieniową, rurą i tuleją oraz odpowiedni kształt końcówki trzpieniowej powoduje samouszczelnienie złącza. Wykonane w strefie środkowej tulei zaciskowej okienko pełni funkcję elementu zapobiegającego przesuwaniu się tulei w czasie eksploatacji połączenia, ponieważ podczas zaciskania rury następuje jej spęczanie a nadmiar materiału wypełnia okienko. Ponadto pełni również funkcję okienka rewizyjnego, ponieważ po nasunięciu tulei znajdujące się pomiędzy występami końcówki trzpieniowej otwory pozwalają ocenić szczelność połączenia.A compression joint having a compression sleeve with a window and a flange through appropriately selected values of the interference between the pin end, pipe and sleeve and the appropriate shape of the pin tip causes the joint to self-seal. The window made in the central zone of the compression sleeve acts as an element preventing the sleeve from moving during the operation of the joint, because during the clamping of the pipe, it becomes upset and the excess material fills the window. Moreover, it also serves as an inspection window, because after sliding on the sleeve, the openings between the protrusions of the pin end make it possible to assess the tightness of the connection.

PL 217 866 B1PL 217 866 B1

W czasie eksploatacji może dochodzić do utraty szczelności na poszczególnych występach, a okienka umożliwiają wykrycie tego zjawiska przed wystąpieniem przecieku.During operation, leakage at individual projections may be lost, and the windows enable this to be detected before leakage occurs.

Złącze zaciskowe z metalową tuleją zaciskową posiadającą w swojej strefie końcowej wzmocnienie w postaci kołnierza umożliwia nasunięcie pierścienia poprzez nacisk specjalnego narzędzia oraz zabezpiecza złączkę przed przeciążeniem. Strefa końcowa zaprojektowana jest tak, aby po nasunięciu i przesunięciu tulei do położenia końcowego i przekroczeniu bezpiecznej wartości obciążenia, strefa odkształciła się i zapobiegła uszkodzeniu złączki.A compression joint with a metal compression sleeve with a collar in its end zone enables the ring to be slipped on by pressing a special tool and protects the fitting against overloading. The end zone is designed so that after sliding the sleeve into its end position and exceeding the safe load value, the zone deforms and prevents damage to the coupler.

Przedmiot według wynalazku odtworzony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w przekroju wzdłużnym złącze zaciskowe z metalową tuleją, której trzy okienka znajdują się pomiędzy występami końcówki trzpieniowej, fig. 2 przedstawia tuleję zaciskową w widoku z dwoma otworami i wywiniętym kołnierzem, fig. 3 przedstawia tuleję zaciskową z dwoma otworami i wywiniętym tłoczonym kołnierzem w przekroju wzdłużnym, fig. 4 przedstawia tuleję zaciskową z dwoma otworami i wytłoczonym kołnierzem w przekroju wzdłużnym, fig. 5 przedstawia tuleję zaciskową z dwoma otworami i kołnierzem stożkowym, fig. 6 przedstawia tuleję zaciskową z dwoma otworami i kołnierzem w postaci czworoboku, a fig. 7 przedstawia w przekroju wzdłużnym tuleję zaciskową z trzema otworami.The object according to the invention is reproduced in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a clamping joint with a metal sleeve, the three windows of which are located between the projections of the pin end, Fig. 2 shows the clamping sleeve in a view with two holes and a flange turned over Fig. 3 shows a longitudinal section of a two-hole collet with a folded pressed flange, fig. 4 shows a longitudinal section of a two-hole collet with an embossed collar, fig. 5 shows a two-hole collet and a conical collar, fig. 6 shows a collet with two holes and a quadrilateral flange, and Fig. 7 is a longitudinal sectional view of a collet with three holes.

Złącze do rur polietylenowych i wielowarstwowych jak pokazano na fig. 1 posiada końcówkę trzpieniową 1, na którą nasunięta jest rura 2 z tworzywa sztucznego oraz metalowa tuleja zaciskowa 3. Końcówka trzpieniowa 1 posiada cztery obwodowe występy 1A o przekroju półokrągłym i jeden obwodowy występ 1B o przekroju trójkątnym, o odpowiednich proporcjach wymiarowych. Ich dobór uniemożliwia zbyt wczesne wypłynięcie rury 2 w procesie nasuwania tulei 3 w ostatnim etapie realizacji rury 2 w procesie nasuwania tulei 3 w ostatnim etapie realizacji połączenia, pomiędzy kołnierzem oporowym 1C końcówki trzpieniowej 1, a krawędzią tulei 3. Tuleja metalowa 3 do łączenia rur z tworzywa sztucznego, która może być stosowana również do rur zawierających warstwy wykonane z innych materiałów, składa się z trzech stref: początkowej uformowanej w kształcie stożka, strefy środkowej zapewniającej odpowiedni zacisk rury 2 pomiędzy tuleją 3 wyposażoną w okienko 3A a końcówką trzpieniową 1 i strefy końcowej posiadającej wzmocnienie w postaci wywiniętego lub wytłoczonego kołnierza 3B. Na fig. 2 kołnierz 3B tulei 3 jest wywinięty na zewnątrz, zaś na fig. 3 i fig. 4 kołnierz 3B jest wytłoczony, przy czym w przekroju poprzecznym kołnierze 3B mają kształt półokrągły. Na fig. 5 pokazano tuleję 3 z kołnierzem stożkowym, a na fig. 7 tuleję 3 z kołnierzem 3B, który w przekroju poprzecznym ma kształt czworoboku.The joint for polyethylene and multilayer pipes as shown in Fig. 1 has a spindle 1, on which a plastic pipe 2 and a metal clamping sleeve 3 are slid. The spindle 1 has four circumferential semicircular projections 1A and one circumferential projection 1B with a cross-section triangular, with appropriate dimensional proportions. Their selection prevents the pipe 2 from escaping too early in the process of inserting the sleeve 3 in the last stage of pipe 2 implementation in the process of inserting the sleeve 3 in the final stage of the connection, between the shoulder 1C of the pin end 1 and the edge of the sleeve 3. Metal sleeve 3 for connecting the pipes with of plastic, which can also be used for pipes containing layers made of other materials, consists of three zones: an initial cone-shaped zone, a central zone ensuring a suitable clamping of the pipe 2 between a sleeve 3 equipped with a window 3A and a spindle end 1 and an end zone having a reinforcement in the form of a folded or embossed collar 3B. In Fig. 2, the collar 3B of the sleeve 3 is turned outwards, and in Figs. 3 and 4, the collar 3B is embossed, with the collars 3B having a semicircular shape in cross-section. Fig. 5 shows a sleeve 3 with a conical collar, and in Fig. 7, a sleeve 3 with a collar 3B which is quadrilateral in cross-section.

W momencie nasuwania tulei 3 rura 2 ulega procesowi spęczenia podczas którego nadmiar zewnętrznej powierzchni rury 2, wypełnia okienko 3A co zapobiega wycofaniu się tulei 3 w wyniku działania sił sprężystości po całkowitym jej nasunięciu. Tuleje zaciskowe 3 pokazane na fig. 2 do fig. 6 posiadają dwa okienka 3A rozmieszczone co 180° w strefie środkowej. Tuleja pokazana na fig. 7 posiada trzy przelotowe okienka 3A, które usytuowane są co 120° na obwodzie jej środkowej strefy. Po zaciśnięciu rury 2 okienka 3A nasuniętej tulei 3 znajdują się pomiędzy obwodowymi występami końcówki trzpieniowej 1 jak pokazano na fig. 1. W tulei 3 w strefie brzegowej znajduje się uformowanie stożkowe, które służy do całkowitego zniwelowania procesu spęczenia rury 2, powstającego w ostatnim etapie nasunięcia tulei 3, mającego niekorzystny wpływ na poprawność połączenia. W procesie zaciskania końcówkę rury 2, z wcześniej umieszczoną na niej tuleją 3, poddaje się rozparciu przy pomocy rozpieraka dźwigniowego. Po rozszerzeniu tak przygotowaną końcówkę rury 2 wprowadza się na końcówkę trzpieniową 1, a następnie nasuwa tuleję 3. Następuje wpłynięcie materiału rurą 2 pomiędzy występy 1A, 1B końcówki trzpieniowej 1 oraz okienka 3A, ponieważ w obszarze okienka 3A rura 2 nie jest zaciskana. Nasunięcie tulei 3 na końcówkę trzpieniową 1 z nasuniętą rurą 2 realizowane jest za pomocą praski mechanicznej lub hydraulicznej uszczelniając tym samym całe połączenie. Tuleja zaciskowa 3 w strefie końcowej posiadająca wzmocnienie w postaci kołnierza 3B, który po nasunięciu tulei do położenia końcowego w przypadku przekroczenia bezpiecznej wartości obciążenia zapobiega odkształceniu się tulei i uszkodzeniu złącza.When the sleeve 3 is slipped on, the pipe 2 undergoes a process of upsetting, during which the excess of the outer surface of the pipe 2 fills the window 3A, which prevents the sleeve 3 from retracting due to the action of elastic forces after it is completely slipped on. The clamping sleeves 3 shown in Figs. 2 to 6 have two windows 3A spaced 180 ° apart in the central zone. The sleeve shown in Fig. 7 has three through windows 3A, which are situated every 120 ° on the circumference of its central zone. After clamping the pipe 2, the windows 3A of the put on sleeve 3 are located between the peripheral projections of the pin end 1 as shown in Fig. 1. In the sleeve 3 in the edge zone there is a conical formation, which serves to completely compensate for the upset process of the pipe 2, which occurs in the last step of the insertion. sleeve 3, which adversely affects the correctness of the connection. In the crimping process, the end of the pipe 2, with the sleeve 3 placed on it, is stretched by means of a lever expander. After the expansion, the pipe end 2 prepared in this way is introduced onto the pin 1 and then the sleeve 3 slides on. The material flows through the pipe 2 between the projections 1A, 1B of the pin 1 and the window 3A, because the pipe 2 is not clamped in the area of the window 3A. The sleeve 3 is slipped over the spindle end 1 with the pipe 2 slipped over by means of a mechanical or hydraulic press, thus sealing the entire connection. In the end zone, the compression sleeve 3 has a reinforcement in the form of a flange 3B, which, after the sleeve is slipped into its end position, prevents the sleeve from deforming and the joint from being damaged if the safe load value is exceeded.

Claims

1. A pipe joint with a shank end having circumferential projections onto which a plastic pipe or a composite pipe is slipped, having a sliding sleeve with a conical formation in the edge zone for sliding over the shank end and for clamping locking

The end element of the pipe on the pin end in the clamped position, characterized in that the sliding sleeve (3) in the central zone is provided with at least one window (3A) in which excess material of the deformed pipe (2) accumulates during clamping and in the end zone it has a reinforcement in the form of a collar (3B).

2. Pipe connection according to claim 1 The method as claimed in claim 1, characterized in that the window (3A) of the put on sleeve (3) is located between the peripheral protrusions of the pin end (1) after the tube (2) is clamped.

3. Pipe connection according to claim 1 3. The apparatus of claim 1, characterized in that the windows (3A) in the sleeve (2) are circumferentially spaced at 180 [deg.].

4. Pipe connection according to claim 1 3. The apparatus of claim 1, characterized in that the windows (3A) in the sleeve (2) are circumferentially spaced by 120 [deg.].

5. Pipe connection according to claim 1 The shank end (1) is of a semicircular cross section, wherein one circumferential projection (1B) is triangular in cross section.

6. The compression fitting for pipes according to Claim 5. The device of claim 5, characterized in that the triangular cross-sectional peripheral projection (1B) is provided at the flange (1C) of the spindle (1).