Зажимная система, содержащая хомут и отдельные зажимы для предварительного прикрепления - RU2721346C2

Чертежи

Показать все 11 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к зажимной системе для герметичного соединения двух труб, причем обращенные друг к другу концы указанных двух труб имеют поверхности зажимания, которые выступают относительно цилиндрических наружных поверхностей указанных труб, причем система содержит хомут, содержащий бандаж, приспособленный для взаимодействия с указанными поверхностями зажимания, и средства для стягивания указанного бандажа, при этом бандаж имеет первую сторону и вторую сторону, между которыми образован внутренний желоб, приспособленный для приема поверхностей зажимания.

Зажимная система этого типа известна из патентного документа EP 1451498. Поперечное сечение бандажа хомута, например, по существу, является V-образным или U-образным, так что плечи, образованные формой сечения, соответственно прилегают к поверхности зажимания первой трубы и к поверхности зажимания второй трубы. Таким образом, стягивание хомута предназначено для удерживания труб прижатыми одна к другой. V-образное сечение является предпочтительным, поскольку при затяжке хомута он смещает трубы друг к другу.

Например, средства для стягивания бандажа хомута содержат систему болт-гайка. Таким образом, концы бандажа могут быть повернуты, так чтобы они образовывали опорные лапки с отверстиями, через которые можно вставлять болт. Головку болта удерживают относительно одной из лапок, в то время как гайку удерживают относительно другой лапки, так чтобы болт и гайка, поворачиваемые относительно друг друга, обеспечивали стягивание бандажа. Однако можно использовать другие средства стягивания, например, средства стягивания такого типа, которые действуют посредством зацепления, и, в частности, такого типа, которые содержат крюк, повернутый относительно бандажа, и проушину, также повернутую относительно бандажа, при этом крюк зацепляется за проушину для удерживания хомута в затянутом состоянии. В документе EP 1451498 зажимная система дополнительно содержит шайбу, которая прикреплена к хомуту посредством крепежных лапок, выполненных на шайбе, и также имеет лапки, приспособленные для удерживания на первой трубе, когда хомут предварительно прикреплен к концу указанной первой трубы. В контексте изобретения «предварительно прикрепленный» означает, что труба только входит в контакт с хомутом без затяжки указанного хомута. Таким образом, удерживание хомута в состоянии предварительного крепления вокруг конца первой трубы позволяет удерживать его в состоянии готовности перед стыковкой двух труб и стягиванием бандажа хомута вокруг их собранных концов.

В патентном документе EP 2598785 приведено описание оснащения системы первыми и вторыми средствами предварительного прикрепления для предварительного крепления хомута к первой и второй трубам после их взаимного сближения и введения в контакт с хомутом. Это позволяет стягивать бандаж без необходимости удерживания двух труб в заданном положении. В этом документе первые и вторые средства предварительного прикрепления могут быть образованы на одной шайбе, установленной на бандаже хомута, в частности, на его первой стороне, или на двух шайбах, а именно, на первой шайбе, сходной с шайбой из системы, описанной в документе EP 1451498, и установленной на первой стороне, и на второй шайбе, установленной на второй стороне.

Вышеупомянутые устройства, в общем, отвечают предъявляемым требованиям, но они требуют использования одной или двух шайб для обеспечения предварительного прикрепления. Поскольку эти шайбы имеют внутренние периферии, сходные с внутренней периферией хомута, они содержат относительно большое количество материала. Кроме того, их геометрические формы являются относительно сложными, чтобы они могли не только удерживаться надлежащим образом относительно бандажа хомута, но также и удерживать концы соответствующих труб, с которыми они надлежащим образом взаимодействуют относительно хомута. Кроме того, при определенных обстоятельствах шайба также должна выполнять функцию, которая не относится к предварительному прикреплению, например, функцию обеспечения герметичности. При определенных обстоятельствах шайба может обеспечивать эту функцию только при условии, если она имеет определенную толщину, что не всегда соответствует упругости, которой должны обладать лапки предварительного прикрепления для выполнения их функции, при этом следует понимать, что, по существу, указанные лапки имеют такую же толщину, что и шайба, поскольку они выполнены из той же самой полосы материала.

В конкретном случае применительно к трубам, которые собирают с помощью шарнирной муфты, известен патентный документ US 7770937, в котором для выполнения предварительного прикрепления рекомендуют выполнять или сварку одной из труб с осевой скобой, которая удерживается относительно бандажа хомута, или сварку бандажа хомута с зажимом, который продолжается на части окружности указанного бандажа и имеет выступы, которые зацепляются сзади поверхности зажимания одной из труб. В этом документе также предлагается использование отдельных выступов, прикрепленных к бандажу таким образом, что они образуют удлинения, которые продолжаются относительно края указанного бандажа и могут зацепляться за поверхность зажимания трубы. Такие отдельные выступы выполнены только снаружи бандажа, и подобно зажиму они приварены к наружной периферии бандажа. Таким образом, средства предварительного прикрепления, которые предлагаются в документе US 7770937, занимают относительно большой объем на наружной периферии хомута и имеют недостаток, состоящий в необходимости выполнения операции сварки или на наружной периферии хомута или на одной из труб. Разумеется, такая операция требует наличия соответствующего материала или на производственной линии, на которой изготавливают хомут, или на линии сборки, на которой хомут собирают с трубами. Сварка является операцией, которая сильно отличается от других операций, которые требуются для изготовления хомута или для его сборки с трубами, и может повреждать поверхность соответствующих частей.

Задачей изобретения является улучшение вышеуказанного состояния существующего уровня техники.

Таким образом, изобретение обеспечивает систему зажимания для герметичного соединения вместе двух труб, обращенные друг к другу концы которых имеют поверхности зажимания, выступающие относительно цилиндрических наружных поверхностей указанных труб, включающую в себя хомут, имеющий бандаж, приспособленный для взаимодействия с указанными поверхностями зажимания, и средства для стягивания указанного бандажа, причем бандаж имеет первую сторону и вторую сторону, между которыми образован внутренний желоб, приспособленный для приема поверхностей зажимания, при этом система дополнительно содержит множество отдельных удерживающих зажимов, распределенных в угловом направлении вокруг первой стороны, причем каждый зажим имеет внутреннее плечо и наружное плечо, обращенные друг к другу, между которыми зажата первая сторона, и удерживающую часть, расположенную радиально в направлении внутренней стороны, и одно из указанных плеч содержит первую опорную зону, которая взаимодействует с первой опорной поверхностью хомута, которая обращена к оси указанного хомута, для упругого смещения зажима к оси хомута таким образом, что удерживающая часть приспособлена для взаимодействия с поверхностью зажимания первой трубы для удерживания хомута в состоянии предварительного прикрепления, в котором он предварительно прикреплен к указанной трубе, ограничивая перемещение хомута относительно первой трубы в направлении к свободному концу указанной первой трубы, причем этот конец содержит поверхность зажимания указанной первой трубы.

Таким образом, в изобретении предварительное прикрепление обеспечивают с помощью отдельных зажимов, которые зажимают первую сторону хомута таким образом, что каждый из них расположен на вышеуказанной первой стороне и имеет удерживающую часть, которая взаимодействует с поверхностью зажимания первой трубы для обеспечения предварительного прикрепления. Таким образом, установка этих отдельных зажимов на место на первой стороне является предельно простой и не требует никаких сварочных операций. В частности, указанные зажимы являются упруго деформируемыми, и их можно легко устанавливать на первую сторону, вставляя первую сторону между внутренним и наружным плечами зажимов, которые упруго деформируются, обеспечивая это вставление таким образом, что зажимы действуют по принципу сдавливающих зажимов посредством зажимания первой стороны. После установки зажимов на первую сторону конец первой трубы может быть вставлен в зажимную систему. В результате указанный конец толкает зажимы радиально наружу, так что зажимы частично перемещаются назад, позволяя поверхности зажимания первой трубы проходить мимо них. Однако с помощью первой опорной зоны, которая взаимодействует с первой опорной поверхностью хомута, смещенный назад зажим упруго возвращается в положение предварительного прикрепления, в котором он смещен в направлении оси хомута, так что удерживающая часть может взаимодействовать с поверхностью зажимания первой трубы для ее удерживания в состоянии предварительного прикрепления. Множество зажимов может быть распределено под углом вокруг первой стороны. В общем, достаточно установить два, три или четыре зажима. Удерживающие части различных зажимов, расположенных таким образом, выступают относительно внутреннего края первой стороны к оси хомута. Когда зажимы расположены в исходном состоянии, указанные удерживающие части ограничивают между ними диаметральные размеры, которые меньше максимальных диаметральных размеров поверхности зажимания первой трубы. Удерживающие части перемещаются от оси хомута, когда конец первой трубы вставляют в хомут, после чего зажимы возвращаются в положение, в котором их удерживающие части достаточно выступают к оси относительно края первой стороны для определения диаметра предварительного прикрепления, который меньше максимального диаметра поверхности зажимания первой трубы.

Благодаря такому использованию множества отдельных зажимов уменьшается количество материала по сравнению со случаем, когда для предварительного прикрепления используют шайбу вместо зажимов. Кроме того, если зажимная система содержит шайбу, например, для выполнения функции уплотнения, функцию уплотнения и функцию предварительного прикрепления можно разделить, и шайба и зажимы могут иметь разные толщины материалов, что, в частности, позволяет использовать зажимы, которые являются достаточно прочными, а также использовать шайбу, которая сильно деформируется для выполнения функции уплотнения. И, наконец, существует возможность использования отдельных зажимов для предварительного прикрепления хомута к первой трубе, используя также и шайбу для предварительного прикрепления ко второй трубе. Эта шайба может, например, выполнять две функции, а именно, предварительное прикрепление ко второй трубе (возможно, менее ответственное с механической точки зрения по сравнению с предварительным прикреплением к первой трубе) и уплотнение соединения между трубами.

Как вариант, первая опорная поверхность хомута образована на внутреннем крае первой стороны.

Таким образом, хомут зажимной системы может быть стандартным хомутом, и зажимы будут упираться только в его внутренний край.

Как вариант, по меньшей мере, в одном из зажимов первая опорная зона образована на опорном язычке, вырезанном из одного из плеч, внутреннего или наружного.

Эта резка является простой операцией, которую можно выполнять без удаления материала или с удалением некоторой части материала, оставляя в вырезе язычок, который можно сгибать для образования первого опорной зоны.

Как вариант, опорный язычок вырезают из наружного плеча, и он выступает во внутреннее пространство зажима между внутренним и наружным плечами, по меньшей мере, с помощью его свободного конца.

Как вариант, опорный язычок соединен с наружным плечом вблизи места перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи.

Как вариант, опорный язычок соединен с наружным плечом в зоне соединения, которая удалена от места перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи, и имеет подвижную часть, которая проходит от указанной зоны соединения к указанному переходу, и конец, который загнут во внутреннее пространство зажима между его внутренним и наружным плечами.

Как вариант, опорный язычок вырезан из внутреннего плеча и выступает во внутреннее пространство зажима между его внутренним и наружным плечами, по меньшей мере, с помощью его свободного конца.

Как вариант, свободный конец опорного язычка загнут к внутреннему плечу и приспособлен для взаимодействия с первой опорной поверхностью хомута с помощью поверхности, идущей от стороны внутреннего плеча, которая обращена в сторону от наружного плеча.

Таким образом, для опорного язычка можно предложить множество вариантов выполнения, также обеспечивая при этом сохранение очень простой геометрической формы зажима, что требует небольшого количества материала.

Как вариант, для зажима, имеющего первую опорную зону вышеуказанного типа, взаимодействующую с первой опорной поверхностью хомута, внутреннее плечо имеет свободный конец, который загнут внутрь и образует вторую опорную зону, которая приспособлена для взаимодействия посредством ее наружной поверхности с донной стенкой внутреннего желоба бандажа, причем на этой донной стенке образована вторая опорная поверхность хомута.

Таким образом, зажим имеет две опорных зоны. В частности, когда первые опорные зоны являются зонами вышеуказанного типа, и когда первая опорная поверхность хомута образована на внутреннем крае первой стороны, хомут может быть хомутом стандартного типа, при этом вторая опорная зона взаимодействует с донной стенкой внутреннего желоба в бандаже.

Однако внутреннее плечо, имеющее загнутый свободный конец, может образовывать первую опорную зону. Таким образом, как вариант, внутреннее плечо, по меньшей мере, одного из зажимов имеет свободный конец, который загнут внутрь и образует первую опорную зону, которая приспособлена для взаимодействия посредством ее наружной поверхности с донной стенкой внутреннего желоба бандажа, причем на этой донной стенке образована первая опорная поверхность хомута.

Зажим может не содержать опорный язычок вышеуказанного типа, и первая опорная зона будет образована только свободным концом, который взаимодействует с донной стенкой внутреннего желоба, причем хомут может быть стандартным хомутом.

Как вариант, наружное плечо, по меньшей мере, одного из зажимов имеет свободный конец, который загнут внутрь и приспособлен для закрывания зоны перехода, где сходятся первая и вторая стороны.

Это наружное плечо образует дополнительное средство для прикрепления зажима к бандажу хомута в добавление к зажиманию первой стороны между внутренним и наружным плечами, как описано выше.

Как вариант, на удалении от места, где внутреннее плечо соединено с наружным плечом, внутреннее плечо, по меньшей мере, одного из зажимов имеет часть зажимания, которая направлена к наружному плечу.

Зажимание осуществляют между наружным плечом и частью зажимания, идущей от внутреннего плеча. Таким образом, части внутреннего плеча, которые не являются частью зажимания, могут располагаться на удалении от внутренней поверхности первой стороны, также обеспечивая эффективность зажимания.

Как вариант, часть зажимания образована зажимающим язычком, вырезанным из внутреннего плеча и также образует первую опорную зону, взаимодействующую с внутренней поверхностью первой стороны, на которой образована первая опорная поверхность хомута, причем зажимающий язычок обращен, в частности, от оси хомута.

Таким образом, зажимающий язычок служит как для обеспечения зажимания, предназначенного для удерживания зажима на первой стороне хомута, так и для образования первой опорной зоны, которая посредством противодействия первой опорной поверхности хомута способствует упругому смещению удерживающей части к оси хомута для обеспечения предварительного прикрепления хомута к первой трубе.

Как вариант, удерживающая часть, по меньшей мере, одного из зажимов образована в месте перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи.

Удерживающая часть является механически прочной, в частности, за счет деформационного упрочнения под влиянием сгибания зажима в месте перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи. Эта удерживающая часть может иметь поверхность без четко обозначенного края, которая может легко перемещаться со скольжением по свободному концу первой трубы, в то время как хомут зацепляется вокруг указанной первой трубы, и которая может взаимодействовать с поверхностью зажимания первой трубы, не повреждая ее.

Как вариант, удерживающая часть, по меньшей мере, одного из зажимов образована удерживающим язычком, расположенным на внутреннем плече и, в частности, соединенным с боковым краем указанного внутреннего плеча и загнутым к оси хомута.

Удерживающая часть является более механически прочной, благодаря тому, что она загнута к оси хомута.

Как вариант, система зажимания содержит средства для воздействия на первую трубу, когда хомут находится в состоянии предварительного прикрепления, для ограничения перемещения хомута относительно первой трубы в направлении от свободного конца указанной первой трубы, причем этот конец содержит поверхность зажимания указанной первой трубы.

Такие средства можно внедрить различным образом.

Например, система зажимания может содержать элемент ограничения перемещения, расположенный на второй стороне. Такой элемент ограничения перемещения также может служить для предварительного прикрепления хомута ко второй трубе. Этот элемент, в частности, может быть шайбой. Что касается предварительного прикрепления к первой трубе, отдельные зажимы могут иметь такие размеры, которые обеспечивают требуемую механическую прочность. Что касается предварительного прикрепления ко второй трубе, шайба также может служить для выполнения другой функции, такой как функция уплотнения. Предварительное прикрепление относительно второй трубы, как вариант, может иметь меньшую прочность на отрыв по сравнению с предварительным прикреплением к первой трубе. Например, систему зажимания можно предварительно прикрепить к первой трубе для установки на указанную первую трубу, и в этом случае может потребоваться очень высокая прочность на отрыв, в то время как предварительное прикрепление ко второй трубе может быть полезным только во время сборки, и в этом случае более низкая прочность на отрыв может быть достаточной.

В другом примере внутреннее плечо, по меньшей мере, одного из зажимов имеет поперечный буртик, выступающий к оси хомута.

В этом случае перемещение хомута относительно первой трубы в направлении от свободного конца первой трубы можно ограничить, даже если система зажимания не содержит шайбу или специальный элемент ограничения перемещения, взаимодействующий со второй стороной хомута.

Как вариант, внутреннее плечо, по меньшей мере, одного из зажимов содержит удерживающий зубец, выступающий во внутреннее пространство зажима между внутренним и наружным плечами.

Выше указано, что можно выполнять предварительное прикрепление ко второй трубе с помощью шайбы, например, шайбы, которая также имеет функцию уплотнения. Предварительное прикрепление ко второй трубе также можно выполнять с помощью отдельных зажимов, которые сходны с зажимами, описанными согласно изобретению, и расположены на второй стороне хомута.

Изобретение станет более понятным после изучения приведенного далее подробного описания вариантов его осуществления, представленных в качестве неограничивающего примера. В описании содержатся ссылки на чертежи.

На фиг. 1 показаны система зажимания и концы двух труб перед сборкой указанной системы на указанных концах, вид в перспективе (система зажимания видна с первой стороны);

на фиг. 2 – система зажимания со второй стороны, если смотреть по стрелке II на фиг. 1, вид в перспективе;

на фиг. 3 – различные составляющие элементы системы зажимания в разобранном состоянии перед их сборкой и концы двух труб, вид в перспективе;

на фиг. 4 – разрез по плоскости сечения IV-IV на фиг. 2;

на фиг. 5A – разрез по плоскости сечения V-V на фиг. 2;

на фиг. 5B и 5C – зажим, показанный в разрезе на фиг. 5A, вид сбоку и вид в перспективе, соответственно;

на фиг. 5D – указанный зажим согласно варианту осуществления, вид в перспективе;

на фиг. 6A – вид, соответствующий виду на фиг. 5A, но показывающий зажим согласно другому варианту осуществления;

на фиг. 6B и 6C – зажим, показанный на фиг. 6A, вид сбоку и вид в перспективе, соответственно;

на фиг. 7A – вид, соответствующий виду на фиг. 5A, но показывающий зажим согласно еще одному варианту осуществления;

на фиг. 7B и 7C – зажим, показанный на фиг. 7A, вид сбоку и вид в перспективе, соответственно;

на фиг. 8A – вид, соответствующий виду на фиг. 5A, но показывающий зажим согласно еще одному варианту осуществления;

на фиг. 8B и 8C – зажим, показанный на фиг. 8A, вид сбоку и вид в перспективе, соответственно;

на фиг. 9A – вид, соответствующий виду на фиг. 5A, но показывающий зажим согласно еще одному варианту осуществления;

на фиг. 9B и 9C – зажим, показанный на фиг. 9A, вид сбоку и вид в перспективе, соответственно;

на фиг. 10 – система зажимания, расположенная на собранных концах труб, согласно другому варианту осуществления, вид в перспективе (система зажимания видна с первой стороны);

на фиг. 11 – вид в перспективе, если смотреть по стрелке XI на фиг. 10;

на фиг. 12 – система зажимания на фиг. 10 и 11, вид в перспективе с той же самой стороны, что и вид на фиг. 10;

на фиг. 13 – вид в разрезе по плоскости сечения XIII-XIII на фиг. 12; и

на фиг. 14A и 14B – зажим на фиг. 13, два вида в перспективе.

Хомут зажимной системы согласно изобретению, например, в общем, аналогичен хомуту, которой описан в документах EP 1451498 и EP 2598785.

Таким образом, как можно видеть, в частности, на фиг. 1 – 3, указанный хомут 10 имеет бандаж 12, который имеет первую сторону 13A и вторую сторону 13B, между которыми образован внутренний желоб 14.

На протяжении всего последующего описания, если не указано иное, понятие «внутренний» использовано для описания элементов, которые обращены к оси A хомута или которые расположены ближе к этой оси A относительно других элементов, которые считаются «наружными», причем наружными элементами также являются элементы, которые обращены от оси A.

Зажимная система предназначена для соединения двух труб посредством их концов. Таким образом, на фиг. 1 показаны первая труба 1 и вторая труба 2, соответственно имеющие первую поверхность 1A зажимания и вторую поверхность 2A зажимания, которые выступают относительно их соответствующих цилиндрических наружных поверхностей. Для соединения труб 1 и 2 зажимную систему можно расположить вокруг соединяемых концов труб, так чтобы поверхности 1A и 2A зажимания оказывались в желобе 14 в бандаже 12. В этом положении стороны 13A и 13B взаимодействуют с соответствующими поверхностями 1A и 2A зажимания, так чтобы затяжка хомута удерживала вместе два конца.

В этом примере бандаж 12 имеет V-образное поперечное сечение, т.е. стороны 13A и 13B обращены к оси A и постепенно расходятся раструбом друг от друга в направлении их соответствующих внутренних краев 13'A и 13'B. Поверхности 1A и 2A зажимания имеют диаметры, которые постепенно увеличиваются в направлении обращенных друг к другу свободных концов труб, например, имеют форму усеченного конуса. Таким образом, затяжка хомута на концах труб, подлежащих соединению, направлена на сближение вышеуказанных концов. В этом примере свободный конец первой трубы 1 имеет концевую юбку 1B, которая, начиная от вершины поверхности 1A зажимания, сходит на конус, так что он постепенно становится ближе к оси трубы. В частности, эта концевая юбка 1B может иметь форму усеченного конуса, которая соответствует внутренней периферии поверхности 2A зажимания второй трубы. Разумеется, для выполнения соединения оси труб 1 и 2 выравнивают друг с другом, и они совпадают с осью A хомута.

Хомут 10 имеет средства для стягивания бандажа 12. В этом примере указанный бандаж 12 имеет концы, соответственно, 12A и 12B, которые повернуты, по существу, в радиальном направлении таким образом, что они образуют опорные лапки. Эти лапки содержат отверстия, чтобы стрежень 16A болта 16 мог проходить через указанные лапки. Головку 16B болта (см. фиг. 12), по существу, известным образом можно удерживать относительно опорной лапки 12A, в то время как гайка 18 взаимодействует с лапкой 12B, так что болт и гайка, поворачивающиеся относительно друг друга в направлении затяжки, смещают опорные лапки 12A и 12B друг к другу и, таким образом, уменьшают внутренний диаметр хомута, т.е. позволяют стягивать бандаж.

Зажимная система также содержит множество отдельных зажимов 20, которые распределены в угловом направлении по первой стороне 13A. Как подробно описано далее, каждый зажим удерживается на стороне 13A по типу сдавливающего зажима, т.е. указанная сторона сдавливается между внутренним и наружным плечами зажима.

В этом примере зажимная система также содержит шайбу 22, которая расположена на второй стороне 13B. Например, эта шайба является сходной с шайбой 28, 128 зажимной системы, раскрытой в документе EP 1451498.

Как описано далее, отдельные зажимы 20 позволяют удерживать зажимную систему в состоянии предварительного прикрепления к первой трубе посредством взаимодействия с поверхностью 1A зажимания указанной первой трубы, в то время как шайба позволяет удерживать эту систему в состоянии предварительного прикрепления, в котором она предварительно прикреплена ко второй трубе, причем шайба взаимодействует с поверхностью 2A зажимания, и в то время, как концы труб сближаются, так чтобы поверхности 1A и 2A зажимания оказывались в желобе 14 в бандаже 12.

В частности, со ссылкой на фиг. 3 и 4 можно видеть, что шайба 22 содержит, по существу, кольцо 23 в форме усеченного конуса, которое, когда две трубы находятся в собранном состоянии, расположено между внутренней периферией поверхности 2A зажимания трубы 2 и наружной периферией юбки 1B трубы 1. Указанное кольцо может иметь волнообразные неровности поверхности, которые во время затяжки деформируются, обеспечивая уплотнение между поверхностями, с которыми они взаимодействуют.

Шайба 22 удерживается относительно хомута 10 посредством взаимодействия с боковой поверхностью 13B бандажа 12. С этой целью шайба содержит крепежные лапки, которые в этом примере являются лапками различных типов. В частности, они содержат внутренние лапки 24, которые, когда хомут находится в незатянутом состоянии, упираются во внутреннюю поверхность стороны 13B, наружные лапки 26 первого типа, которые длиннее внутренних лапок 24 и которые проходят, по существу, параллельно оси A таким образом, что они взаимодействуют с внутренним краем 13'B стороны 13B, и наружные лапки 28 второго типа, которые взаимодействуют с наружной периферией стороны 13B посредством их крюкообразных свободных концов 28A. Средние части 28B этих лапок содержат язычки 28C, которые, как можно видеть на фиг. 4, удерживаются на поверхности 2A зажимания, и указанные средние части также содержат наклонные осевые края 28D, которые также удерживаются на поверхности 2A зажимания, когда свободный конец трубы 2 вставляют в желоб 14 в бандаже хомута поверх кольца 23 шайбы 22.

В частности, со ссылкой на фиг. 3, 5A, 5B и 5C, далее описаны отдельные зажимы. Для ясности на фиг. 5A пространство между концами труб, к которым предварительно прикрепляют зажимную систему, увеличено. Каждый из зажимов 20 содержит внутреннее плечо 30 и наружное плечо 32, которые обращены друг к другу. В частности, эти плечи обращены друг к другу в осевом направлении. Как можно видеть на фиг. 5A, сторона 13A бандажа 12 хомута зажата между указанными внутренним и наружным плечами. Зажим 20 имеет удерживающую часть 34, расположенную в радиальном направлении к внутренней стороне, а наружное плечо 32 имеет первую опорную зону 36, которая, как можно видеть на фиг. 5A, взаимодействует с первой опорной поверхностью хомута, причем указанная поверхность в этом примере образована внутренним краем 13'A стороны 13A. В этом примере, когда зажим 20 зажимает первую сторону 13A, внутренний край 13'A упирается в опорную часть 36, тем самым, сдвигая удерживающую часть 34 назад к оси хомута. Это позволяет обеспечить, что удерживающая часть 34 оказывается на требуемом расстоянии относительно внутреннего края 13'A стороны 13A, т.е. совместно рассматриваемые удерживающие части 34 различных зажимов 20, распределенных в угловом направлении вокруг первой стороны, определяют радиальные размеры, которые немного меньше радиуса R2 вершины опорной поверхности 1A. Однако удерживающая часть 34, сдвигаемая назад к оси A хомута, может выполнять упругий возврат. Таким образом, когда зажимную систему устанавливают на первую трубу, свободный конец указанной первой трубы можно вставлять во внутренний желоб 14 в бандаже, при этом вершина поверхности 1A зажимания взаимодействует с удерживающими частями 34, толкая зажимы 20 упруго и радиально наружу, и после того, как вершина опорной поверхности окажется в желобе 14, зажимы упруго возвращаются в их удерживающие положения предварительного прикрепления, в которых, как показано на фиг. 5A, удерживающие части 34 различных зажимов определяют радиальные размеры R1, которые меньше радиуса R2. Таким образом, хомут 10 удерживается в состоянии предварительного прикрепления, в котором он предварительно прикреплен к первой трубе, т.е. перемещение хомута относительно первой трубы в направлении F к свободному концу первой трубы ограничено удерживающими частями, взаимодействующими с первой поверхностью 1A зажимания.

В этом примере удерживающая часть 34 образована в месте перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи.

Опорная зона 36 образована на опорном язычке 37, который выполнен посредством вырезания из наружного плеча 32 и выступает во внутреннее пространство 21 зажима, ограниченное между его внутренним и наружным плечами 30 и 32. В этом примере опорный язычок 37 соединен с наружным плечом 32 вблизи перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи.

Также можно видеть, что наружное плечо 32 зажима 20 имеет удерживающий зубец 38, который выступает во внутреннее пространство 21 зажима. Как можно видеть на фиг. 5A, этот зубец взаимодействует с наружной поверхностью стороны 13A бандажа 12 для удерживания на указанном бандаже с целью противодействия перемещению зажима относительно стороны 13A к оси A хомута. Указанный зубец 38 расположен на некотором расстоянии от места перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи, например, вблизи свободного конца наружного плеча, таким образом, чтобы он контактировал с наружной поверхностью стороны 13A, когда зажим зажимает указанную сторону. В этом примере зубец 38 образован посредством вырезания из наружного плеча 32 и загнут внутрь к оси A.

В этом примере можно видеть, что язычок 37 и зубец 38 расположены с двух противоположных краев отверстия 40, вырезанного в наружном плече 32. Таким образом, наружное плечо имеет две непрерывных краевых части с каждой стороны указанного отверстия 40. Можно было бы выполнить обратную конфигурацию с непрерывной центральной частью, по меньшей мере, с одним из ее краев, содержащим выемку, имеющую внутренний край, изогнутый для образования язычка 37, и с наружным краем, изогнутым для образования зубца 38. Также можно было бы выполнить зажим с отверстием такого же типа, как и отверстие 40, и с одной или несколькими боковыми выемками, с язычком 37, расположенным или на внутреннем краю отверстия или на внутреннем краю выемки, и удерживающим зубцом 38, расположенным или на наружном краю отверстия или на наружном краю выемки.

На фиг. 5D показан зажим 20', который является вариантом зажима 20 и который полностью с ним сходен за исключением того, что язычок 37', наружная поверхность которого образует опорную зону 36', имеет продольные края 37'', который являются более длинными, и внутренний край отверстия 40' расположен в месте перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи 30' и 32', или, фактически, на внутреннем плече 30'. Однако конец язычка 37', наружная поверхность которого образует опорную зону 36', выступает во внутреннее пространство зажима, начиная от его наружного плеча 32'. Удерживающая часть 34' зажима 20' также расположена в месте перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи.

Далее приведено описание со ссылкой на фиг. 6A – 6C, где зажим немного отличается от зажимов, показанных на предыдущих фигурах. На Фиг. 6A – 6C этот зажим указан ссылочным обозначением 120, а другие элементы указаны такими же номерами ссылочных обозначений, как и на предыдущих фигурах, с добавлением числа 100. Этот зажим 120 содержит внутреннее плечо 130 и наружное плечо 132. Его удерживающая часть 134 образована в месте перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи, т.е. как и в зажимах, показанных на предыдущих фигурах, в зоне загиба между внутренним и наружным плечами.

Опорная зона 136 также образована наружной поверхностью язычка 137, который загнут во внутреннее пространство 121 зажима. В этом зажиме язычок 137 загнут, начиная от внутреннего плеча 130, с которым он соединен, вблизи места перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи. В этом примере только изогнутый свободный конец язычка 137 выступает во внутреннее пространство 121, а остальная часть язычка лежит, по существу, в плоскости внутреннего плеча 130.

Зажим содержит отверстие 140, которое проходит от области наружного плеча вблизи его свободного конца вплоть до внутреннего плеча. Начиная от места, где язычок 137 прикреплен к внутреннему плечу 130, он проходит, по существу, в плоскости указанного внутреннего плеча к удерживающей части 134 и затем изогнут и загнут во внутреннее пространство 121 зажима в глубине от места перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи. Вблизи места, где язычок 137 прикреплен к внутреннему плечу, края 137'' указанного язычка выполнены посредством резки внутреннего плеча на длине, которая составляет, например, приблизительно 1/3 длины внутреннего плеча, таким образом, чтобы указанный язычок имел относительно большую величину упругости. Зажим 120 также имеет удерживающий зубец 138, который в этом примере образован на краю отверстия 140, образованного рядом со свободным концом наружного плеча 132. Как показано со ссылкой на фиг. 5B и 5C, конфигурация могла бы быть обратной, если бы язычок 137 и, при необходимости, зубец 138 были образованы в боковых выемках плеч.

Далее приведено описание со ссылкой на фиг. 7A – 7C, которые также отличаются от фигур 5A – 5C только формой зажима 220. В этом примере указанный зажим 220 идентичен вышеописанному зажиму 20 за исключением формы свободного конца его наружного плеча 232. В частности, можно видеть, что зажим имеет внутреннее и наружное плечи 230, 232, язычок 237 с наружной поверхностью 236, образующей опорную зону, отверстие 240, сходное с отверстием 40, удерживающий зубец 238 и удерживающую часть 234. Однако наружное плечо 232 является удлиненным по отношению к наружному плечу зажима 20. Это наружное плечо имеет свободный конец 232', который изогнут внутрь и закрывает зону 13' перехода, где сходятся стороны 13A и 13B бандажа 12. Образованная таким образом крышка способствует удерживанию зажима, когда он зажимает сторону 13A, противодействуя движению указанного зажима к оси A хомута. Разумеется, такое закругленное удлинение наружного плеча также можно использовать в зажимах, показанных на фиг. 5A – 5D и 6A – 6C.

Далее приведено описание со ссылкой на фиг. 8A – 8C, которые также отличаются от фигур 5A – 5C формой зажима 320. Этот зажим имеет внутреннее плечо 330 и наружное плечо 332, между которыми зажата сторона 13A бандажа хомута, удерживающую часть 334 в месте перехода, где сходятся два его плеча, и опорную зону 336, образованную на язычке 337, который выступает во внутреннее пространство 321 зажима. Однако в этом примере опорный язычок 337 соединен с наружным плечом 332 в зоне 337A соединения, которая удалена от места перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи. Этот язычок имеет подвижную часть 337B, которая проходит от зоны 337A соединения к переходу 334, и концевую часть 337C, которая загнута во внутреннее пространство 321 зажима. В этом примере подвижная часть 337B язычка немного приподнята относительно наружного плеча 332, от которого она продолжается, тем самым придавая ему повышенную упругость. Как указано выше, опорная поверхность стороны 13A хомута, которая упирается в опорную зону 336, образована внутренним краем 13'A стороны 13A. В этом примере наружное плечо 332 зажима имеет свободный конец 332', который загнут и закрывает зону 13' перехода, где сходятся стороны 13A и 13B бандажа хомута. В этом примере зажим не содержит удерживающего зубца такого типа, как вышеописанные зубцы 38, 138 и 238, но он мог бы содержать такие зубцы, например, образованные на краевых участках наружной стороны зажима на любой стороне отверстия 340, в котором посредством резки получен язычок 337.

Далее приведено описание со ссылкой на фиг. 9A – 9C, которые также отличаются от фигур 5A – 5C формой зажима. Этот зажим 420 имеет внутреннее плечо 430 и наружное плечо 432, между которыми зажата сторона 13A бандажа. Однако опорная зона образована иным образом по отношению к вышеописанным зажимам. Этот опорная зона 436 образована на свободном конце внутреннего плеча 430. Точнее говоря, это внутреннее плечо имеет свободный конец 430', который проходит к донной стенке 14A желоба 14, расположенной между сторонами 13A и 13B бандажа хомута, и, таким образом, упирается в вышеуказанную донную стенку. Свободный конец 430' внутреннего плеча загнут внутрь, и опорная зона 436, образованная наружной поверхностью указанного загнутого свободного конца 430', находится в контакте с донной стенкой 14A желоба. В этом примере наружное плечо 432 является сплошной частью. Однако следует понимать, что помимо вышеописанной опорной зоны 436 этот зажим мог бы иметь опорную зону такого же типа, как вышеописанные опорные зоны 36, 136, 236 и 336.

Чтобы пояснить это, пунктирные линии на фиг. 9C обозначают возможность выполнения отверстия 440, сходного с отверстием 40, и язычка 436', сходного с язычком 36, в наружном плече 432 зажима 420.

Подобно вышеописанным зажимам, удерживающая часть 434 расположена в месте перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи.

В различных вышеописанных конфигурациях и на удалении от места, где внутреннее плечо соединено с наружным плечом, внутреннее плечо зажима имеет часть зажимания, которая направлена к наружному плечу. Например, внутреннее плечо 30 зажима 30 имеет зону 31 изгиба и конец 31' указанного внутреннего плеча, который продолжается за указанную зону изгиба и направлен внутрь. Такую же форму можно видеть в зажимах из других фигур за исключением зажима на фиг. 9A – 9С, где эта часть 431' зажимания, направленная к наружному плечу, проходит между зоной 431 изгиба и свободным концом 430', который загнут внутрь.

Также можно было бы выполнить часть зажимания, образованную зажимающим язычком, полученным посредством резки внутреннего плеча и также образующим опорную зону, которая взаимодействует с опорной поверхностью хомута. Это, в частности, показано на фиг. 10 – 14B, которые описаны далее. На этих фигурах трубы расположены в обратном порядке по сравнению с расположением, показанным на предыдущих фигурах, причем первая труба 1', которая взаимодействует с помощью ее поверхности 1'A зажимания с зажимом 520, сходна с трубой 2 из предыдущих фигур, в то время как труба 2', имеющая поверхность 2'A зажимания и юбку 2'B, сходна с трубой 1 из предыдущих фигур.

Сначала приведено описание фиг. 10 – 12. Хомут, показанный на этих фигурах, по существу, сходен с хомутом, показанным на предыдущих фигурах, и поэтому он указан такими же ссылочными обозначениями. В этом примере зажимная система, показанная на этих фигурах, не содержит шайбы 22, показанной на предыдущих фигурах. Однако следует понимать, что такую шайбу можно было бы установить, поскольку она соответствует этому варианту выполнения.

На фиг. 10 и 11 показана зажимная система, предварительно прикрепленная к концам двух собранных вместе труб. На фиг. 12 зажимная система показана отдельно, т.е. показан хомут, снабженный отдельными зажимами 520. С конкретной ссылкой на фиг. 13, 14A и 14B можно видеть, что зажим 520 имеет внутренне плечо 530 и наружное плечо 532, и что сторона 13A бандажа 12 хомута зажата между указанными внутренним и наружным плечами. Однако для обеспечения зажимания наружное плечо 532 проходит у наружной поверхности стороны 13A, и на внутреннем плече зажим содержит часть 531' зажимания, которая образована зажимающим язычком, полученным посредством резки внутреннего плеча 530 и приподнятым относительно него во внутреннее пространство 521 зажима между его внутренним и наружным плечами. На фиг. 13 показано, что когда зажим установлен на стороне 13A, свободный конец зажимающего язычка 531' упирается во внутреннюю поверхность стороны 13A. Таким образом, эта сторона зажата между указанным свободным концом и наружным плечом. Указанный зажимающий язычок 531' также образует опорную зону, которая взаимодействует с внутренней поверхностью первой стороны 13A, способствуя упругому смещению удерживающей части 534 зажима к оси A хомута. В частности, язычок 531' приподнят во внутреннее пространство 521 зажима от места 531'A его присоединения, где он соединен с внутренним плечом, причем это соединении расположено на некотором расстоянии от места 533 перехода, где сходятся внутреннее и наружное плечи.

В этом примере удерживающая часть 534 зажима образована двумя удерживающими язычками 534, которые расположены на внутреннем плече 530 и при этом, в частности, соединены с боковым краем 535 вышеуказанного внутреннего плеча, и которые загнуты в направлении оси хомута. Как можно видеть на фиг. 13, свободные края язычков 534 опираются на поверхность 1'A зажимания трубы 1', когда указанную трубу вставляют в желоб 14 в бандаже 12 для удерживания хомута в состоянии предварительного прикрепления относительно указанной поверхности 1'A. Для ограничения степени, до которой свободный конец трубы 1 продвигается вперед внутрь желоба в этом состоянии предварительного прикрепления, зажим 520 имеет поперечный буртик 550, который выступает к оси хомута. На фиг. 13 можно видеть, что в состоянии предварительного прикрепления свободный край поверхности 1'A упирается в заднюю поверхность поперечного буртика 550.

Также можно отметить, что свободный конец 532' наружного плеча 532 зажима 520 проходит таким образом, что он закрывает зону 13' перехода, где сходятся стороны 13A и 13B, посредством загиба внутрь. Это способствует противодействию чрезмерному перемещению зажима относительно стороны 13A в направлении оси A.

Как и в предыдущих вариантах выполнения, когда хомут входит в контакт с поверхностью 1'A зажимания, указанная поверхность зажимания взаимодействует с удерживающей частью 534 для упругого деформирования зажима, и указанный зажим упруго смещается к оси хомута, так что его удерживающая часть определяет радиус меньше максимального радиуса поверхности зажимания первой трубы для удерживания хомута, предварительно прикрепленного к указанной поверхности. В зажиме на фиг. 10 – 14B именно внутреннее плечо 530 в целом упруго изгибается, смещаясь к оси A с помощью зажимающего язычка 531', который также образует первую опорную зону.

Как указано выше, зажимная система на фиг. 10 – 14B не содержит шайбу 22, показанную на предыдущих фигурах. В общем, ее сторона 13B не содержит шайбу или зажим, служащий для удерживания трубы 1 в состоянии предварительного крепления внутри желоба 14. Разумеется, можно выполнить установку на указанной стороне 13B шайбы, сходной с шайбой 22, или зажимов, в частности, сходных с зажимами, описанными выше со ссылкой на фиг. 1 – 9C. Во время затяжки две трубы сближаются, внутреннее плечо 530 зажима 520 сгибается у внутренней поверхности стороны 13A за счет пластической деформации, и, таким образом, согнутый край 550 больше не противодействует продвижению вперед первой трубы 1' ко второй трубе 2'.

В примерах, показанных на фиг. 1 – 9C, шайба 22 предназначена не только для обеспечения предварительного прикрепления относительно второй трубы, но также для ограничения перемещения хомута относительно первой трубы 1 в направлении от свободного конца указанной первой трубы.

Зажимы согласно изобретению, в частности, выполнены из металла, точнее, из обычной металлической полосы, которую изгибают и, где необходимо, подвергают резке. Сходным образом, хомут и шайбу, при наличии одного из этих элементов, могут быть выполнены из металла.

Реферат

Изобретение относится к зажимной системе, которая включает в себя хомут (10), содержащий бандаж (12), который имеет две стороны (13A, 13B), между которыми расположен внутренний желоб (14), в котором размещены вступающие поверхности (1A, 2A) зажимания двух труб (1, 2), подлежащих сборке вместе. Система дополнительно содержит множество отдельных удерживающих зажимов (20), распределенных в угловом направлении вокруг первой стороны (13A), причем каждый зажим содержит внутреннее плечо (30) и наружное плечо (32), обращенные друг к другу, между которыми зажата первая сторона, и удерживающую часть (34), которая в состоянии предварительного прикрепления приспособлена для взаимодействия с поверхностью (1A) зажимания первой трубы (1), причем одно из плеч содержит первую опорную зону (36), которая взаимодействует с первой опорной поверхностью (13'A) хомута, обращенной к оси (A) указанного хомута. Изобретение упрощает процесс сборки соединения. 20 з.п. ф-лы, 26 ил.

Формула