Новости за 2017
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930 
 
RSS трансляции
Наши новости могут транслироваться, используя rss.
rss1.0
rss2.0
rdf
Патент РФ на полезную модель №91130 "Узел соединения металл. фитинга с полипропиленовой трубой и комплект деталей для его сборки"
Патент РФ на полезную модель № 91130 "Узел соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой и комплект деталей для его сборки"

Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Альтерпласт"; Авторы: Шаев Евгений Яковлевич, Козлов Олег Владимирович; Международная патентная классификация: F16L 47/12 (2006.01); Дата подачи заявки: 30.10.2009; Дата публикации сведений о выдаче патента (выдача патента): 27.01.2010.

Узел соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой
и комплект деталей для его сборки

Описание полезной модели к патенту


Полезная модель относится к строительству, а конкретно к узлу соединения и комплекту деталей для реализации соединения металлического фитинга, имеющего внутреннюю коническую посадочную поверхность и наружную резьбу, с полипропиленовой трубой, которые используются, в частности, для систем отопления и водоснабжения зданий, в том числе жилых, и сооружений различного назначения.

Известен узел соединения металлического фитинга с трубой из полимерного материала, который содержит металлический штуцер, накидную гайку и обжимную гильзу (US 20080191475 A1, МПК F16L 25/00, 2008). Металлический штуцер выполнен с расположенными на одном из его концов обращенной к этому концу конической наружной посадочной поверхностью и расположенным далее от меньшего основания конической наружной посадочной поверхности цилиндрическим концевым участком с проточкой, в которой расположен первый кольцевой уплотнительный элемент. Большее основание конической наружной посадочной поверхности образует буртик с плоской кольцевой поверхностью по периметру со стороны второго конца штуцера и торцевой проточкой у основания. Со стороны второго конца на наружной цилиндрической поверхности штуцера выполнены кольцевая проточка c расположенным в ней вторым кольцевым уплотнительным элементом, а также кольцевые выступы с заострениями, обращенными в направлении первого конца штуцера. На второй конец штуцера одета труба из полимерного материала, сверху на которую одета обжимная гильза, а затем накидная гайка.

Штуцер сопрягается конической наружной посадочной поверхностью с внутренней конической посадочной поверхностью фитинга, образуя первое механическое герметичное соединение, а накидная гайка наворачивается на наружную резьбовую поверхность фитинга. При этом цилиндрический концевой участок входит внутрь цилиндрического отверстия штуцера с боковой поверхностью которого, создавая необходимое уплотнение, взаимодействует первый кольцевой уплотнительный элемент, а обжимная гильза обжимает конец трубы из полимерного материала вокруг второго конца штуцера, образуя второе механическое герметичное соединение, при котором кольцевые выступы с заострениями взаимодействуют с трубой, предотвращая ее соскакивание со второго конца штуцера, а второй кольцевой уплотнительный элемент сжимается, создавая необходимое уплотнение штуцера с трубой из полимерного материала.

Известное соединение или аналогичные ему используются, как правило, при монтаже трубопроводов систем водяного отопления или при монтаже трубопроводов горячего и холодного водоснабжения зданий и сооружений, использующих металлопластиковые трубы. В частности, при монтаже стальных панельных радиаторов с нижней подводкой используются узлы соединения для металлопластиковых труб диаметром 16 мм. К фитингам, имеющим конические посадочные поверхности, могут быть подсоединены соответствующие штуцеры, предусматривающие механическое соединение с металлопластиковой трубой.

Вместе с тем, в настоящее время распространено использование труб из полипропилена, геометрические параметры которых не позволяют осуществлять соединение со штуцерами, используемыми для сопряжения с трубами из металлопластика.

Механическое соединение полипропиленовой трубы с фитингом, имеющим внутреннюю коническую поверхность, штуцер для которого приспособлен для соединения с металлопластиковой трубой, требует набора специальных деталей, что делает соединение чрезмерно сложным и трудоемким в сборке. Кроме того, сам факт наличия второго механического соединения штуцера с трубой является недостатком, поскольку любое герметичное механическое соединение менее надежно, чем соединение сваркой или пайкой. Соответственно, повышается стоимость трубопровода, его монтажа, появляются дополнительные соединения в трубопроводах, что повышает вероятность протечек, которая особо вероятна в системах отопления, испытывающих частые циклы нагрева – охлаждения.

Технический результат, получение которого обеспечивает настоящая полезная модель, заключается в реализации узла соединения металлического фитинга, имеющего внутреннюю коническую посадочную поверхность, с полипропиленовой трубой, который предусматривает одно механическое соединение и сварное соединение с полипропиленовой трубой.

Достижение этого технического результата обеспечивает узел соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой, содержащий штуцер из полипропилена с расположенными на одном из его концов обращенной к этому концу конической наружной посадочной поверхностью и расположенным далее от меньшего основания конической наружной посадочной поверхности цилиндрическим концевым участком, а также с буртиком у большего основания конической наружной посадочной поверхности, накидную гайку, муфту, изготовленную из полпропилена, и кольцевой уплотнительный элемент, изготовленный из упругого материала.

Штуцер поджат конической наружной посадочной поверхностью к внутренней конической посадочной поверхности фитинга накидной гайкой, сопряженной внутренним радиальным кольцевым выступом с поверхностью буртика со стороны второго конца штуцера и навинченной на наружную винтовую поверхность фитинга, а цилиндрический концевой участок штуцера располагается в цилиндрическом отверстии фитинга с радиальным зазором.

Кольцевой уплотнительный элемент установлен со сжатием в зазоре между наружной поверхностью цилиндрического концевого участка штуцера и внутренней поверхностью цилиндрического отверстия фитинга.

Второй конец штуцера и конец полипропиленовой трубы сопряжены торцами и располагаются внутри полости муфты, с которой герметично соединены сваркой.

Такое соединение герметично и надежно. Различные коэффициенты температурного линейного расширения металла, в частности латуни, из которого изготовлен фитинг, и полипропилена не приводят к нарушению герметичности соединения, а напротив при повышении температуры за счет расширения штуцера из полипропилена, превышающего расширение металлического штуцера, герметичность соединения повышается за счёт увеличения натяга в механическом соединении штуцера с фитингом и накидной гайкой. При этом сжатие кольцевого уплотнительного элемента лишь увеличивается, повышая герметичность, которая не нарушается и при дальнейшем охлаждении.

В наилучшем варианте осуществления полезной модели штуцер выполнен с сопряженной с меньшим основанием конической наружной посадочной поверхности ступенькой, образованной кольцевой поперечной плоской опорной поверхностью. При этом кольцевой уплотнительный элемент сопряжен со ступенькой. Также в наилучшем варианте осуществления полезной модели для обеспечения надежного контакта конической наружной посадочной поверхности штуцера с внутренней конической посадочной поверхностью фитинга торец цилиндрического концевого участка первого конца штуцера и расположенная смежно ей внутренняя торцевая поверхность фитинга, а также сторона буртика штуцера, обращенная к фитингу, и смежная ей торцевая поверхность фитинга сопряжены с зазорами. Буртик предпочтительно выполнен с плоскими поперечными боковыми кольцевыми поверхностями, а кольцевой уплотнительный элемент, который предпочтительно изготавливать из резины или из полимерного каучука, - с попеченным сечением в форме круга.

Соответственно, комплект для соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой во всех случаях содержит штуцер из полипропилена с расположенными на одном из его концов обращенной к этому концу конической наружной посадочной поверхностью и расположенным далее от меньшего основания конической наружной посадочной поверхности цилиндрическим концевым участком, а также с буртиком у большего основания конической наружной посадочной поверхности, и кольцевой уплотнительный элемент, изготовленный из упругого материала и охватывающий цилиндрический концевой участок штуцера.

Аналогично описанному выше штуцер может быть выполнен с сопряженной с меньшим основанием конической наружной посадочной поверхности ступенькой, образованной кольцевой поперечной плоской опорной поверхностью, кольцевой уплотнительный элемент может быть сопряжен с указанной ступенькой штуцера, а буртик штуцера может быть выполнен с плоскими поперечными боковыми кольцевыми поверхностями. Кольцевой уплотнительный элемент предпочтительно изготовлен из резины или из полимерного каучука и имеет поперечное сечением в форме круга.

Комплект для соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой может включать накидную гайку, имеющую внутренний радиальный кольцевой выступ для сопряжения с буртиком штуцера. Комплект для соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой может включать для осуществления герметичного соединения сваркой второго конца штуцера с полипропиленовой трубой муфту, изготовленную из полпропилена.

Полезная модель иллюстрируется примером конкретного выполнения узла соединения металлического фитинга 1 с полипропиленовой трубой 2, который проиллюстрирован представленным на фиг.1 продольным разрезом. На фиг.2 представлена фотография подготовленных для соединения металлического фитинга 1 и штуцера 3 из полипропилена, на который установлена накидная гайка 4, а на его цилиндрический концевой участок 5 одет кольцевой уплотнительный элемент 6.

Штуцер 3 изготовлен из полипропилена в форме отрезка трубы с расположенными на его первом конце 7 обращенной к этому концу 7 конической наружной посадочной поверхностью 8 и расположенным далее от меньшего основания конической наружной посадочной поверхности 8 цилиндрическим концевым участком 5, а также с буртиком 9 у большего основания конической наружной посадочной поверхности 8, накидную гайку 4, муфту 10, изготовленную из полпропилена в виде форме трубы, и кольцевой уплотнительный элемент 6, изготовленный из упругого материала.

Штуцер 3 поджат конической наружной посадочной поверхностью 8 к внутренней конической посадочной поверхности 11 фитинга 1 накидной гайкой 4, сопряженной внутренним радиальным кольцевым выступом 12 с поверхностью буртика 9 со стороны второго конца 13 штуцера 3 и навинченной на наружную винтовую поверхность 14 фитинга 1.

Имеющий гладкую цилиндрическую поверхность цилиндрический концевой участок 5 штуцера 3 располагается в гладком цилиндрическом отверстии 15 фитинга 1 с радиальным зазором 16. Сторона 17 буртика 9 штуцера 3, обращенная к фитингу 1, и смежная ей торцевая поверхность фитинга 1 сопряжены с зазором. Кольцевой уплотнительный элемент 6 установлен со сжатием в зазоре 16 между наружной поверхностью цилиндрического концевого участка 5 штуцера и внутренней поверхностью цилиндрического отверстия 15 фитинга 1, а также сопряжен со ступенькой 18, сопряженной с меньшим основанием конической наружной посадочной поверхности 8 и образованной кольцевой поперечной плоской опорной поверхностью. Торец 19 цилиндрического концевого участка 5 и расположенная смежно ей внутренняя торцевая поверхность 20 фитинга 1 также сопряжены с зазором. Второй конец 13 штуцера 3 и конец 21 полипропиленовой трубы 2 сопряжены торцами и располагаются внутри полости муфты 10, с которой герметично соединены контактной сваркой.

Буртик 9 выполнен с плоскими поперечными боковыми кольцевыми поверхностями. Кольцевой уплотнительный элемент 6, изготовленный из резины или из полимерного каучука, в свободном состоянии имеет поперечное сечение в форме круга.

Сборка узла соединения осуществляется предварительной установкой накидной гайки 4 на штуцер 3 и последующей контактной сваркой второго конца 13 штуцера 3 с концом 21 полипропиленовой трубы 2 с использованием муфты 10. Контактная сварка осуществляется за счет подплавления наружной поверхности штуцера 3 в зоне сопряжения с муфтой 10, изготовленной из полипропилена в форме отрезка трубы, и наружного подплавления соответствующей внутренней поверхности муфты 10, после которых штуцер 3 и муфта 10 сопрягаются, а подплавленный материал штуцера 3 и муфты 10 охлаждается и отверждается, обеспечивая их надежное герметичное соединение. Аналогичным образом осуществляется контактная сварка конца 21 полипропиленовой трубы 2 с муфтой 10.

После сварки штуцер 3, на цилиндрический концевой участок 5 которого предварительно установлен кольцевой уплотнительный элемент 6, вводится в фитинг 1, на котором закрепляется накидной гайкой 4.

Продолжительные испытания соединения, проведенные при различных давлениях, изменяющихся в диапазоне от 5 до 35 атм. и многократных циклах нагрева – охлаждения от 20оС до 100оС, показали надежность соединения. При этом никаких изменений в конструкции, повреждений, смятий или других дефектов полипропилена не возникло.


Формула полезной модели


1. Узел соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой, содержащий штуцер из полипропилена с расположенными на одном из его концов обращенной к этому концу конической наружной посадочной поверхностью и расположенным далее от меньшего основания конической наружной посадочной поверхности цилиндрическим концевым участком, а также с буртиком у большего основания конической наружной посадочной поверхности, накидную гайку, муфту, изготовленную из полпропилена, и кольцевой уплотнительный элемент, изготовленный из упругого материала, при этом штуцер поджат конической наружной посадочной поверхностью к внутренней конической посадочной поверхности фитинга накидной гайкой, сопряженной внутренним радиальным кольцевым выступом с поверхностью буртика со стороны второго конца штуцера и навинченной на наружную винтовую поверхность фитинга, цилиндрический концевой участок штуцера располагается в цилиндрическом отверстии фитинга с радиальным зазором, кольцевой уплотнительный элемент установлен со сжатием в зазоре между наружной поверхностью цилиндрического концевого участка штуцера и внутренней поверхностью цилиндрического отверстия фитинга, а второй конец штуцера и конец полипропиленовой трубы сопряжены торцами и располагаются внутри полости муфты, с которой герметично соединены сваркой.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что штуцер выполнен с сопряженной с меньшим основанием конической наружной посадочной поверхности ступенькой, образованной кольцевой поперечной плоской опорной поверхностью.

3. Узел по п.2, отличающийся тем, что кольцевой уплотнительный элемент сопряжен со ступенькой.

4. Узел по п.1, отличающийся тем, что торец цилиндрического концевого участка первого конца штуцера и расположенная смежно ей внутренняя торцевая поверхность фитинга, а также сторона буртика штуцера, обращенная к фитингу, и смежная ей торцевая поверхность фитинга сопряжены с зазорами.

5. Узел по п.1, отличающийся тем, что буртик выполнен с плоскими поперечными боковыми кольцевыми поверхностями.

6. Узел по п.1, отличающийся тем, что кольцевой уплотнительный элемент выполнен с попеченным сечением в форме круга.

7. Узел по п.1, отличающийся тем, что кольцевой уплотнительный элемент изготовлен из резины или из полимерного каучука.

8. Комплект для соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой, содержащий штуцер из полипропилена с расположенными на одном из его концов обращенной к этому концу конической наружной посадочной поверхностью и расположенным далее от меньшего основания конической наружной посадочной поверхности цилиндрическим концевым участком, а также с буртиком у большего основания конической наружной посадочной поверхности, и кольцевой уплотнительный элемент, изготовленный из упругого материала и охватывающий цилиндрический концевой участок штуцера.

9. Комплект по п.8, отличающийся тем, что штуцер выполнен с сопряженной с меньшим основанием конической наружной посадочной поверхности ступенькой, образованной кольцевой поперечной плоской опорной поверхностью.

10. Комплект по п.9, отличающийся тем, что кольцевой уплотнительный элемент сопряжен со ступенькой штуцера.

11. Комплект по п.8, отличающийся тем, что буртик выполнен с плоскими поперечными боковыми кольцевыми поверхностями.

12. Комплект по п.8, отличающийся тем, что он снабжен накидной гайкой, имеющей внутренний радиальный кольцевой выступ для сопряжения с буртиком штуцера.

13. Комплект по п.8, отличающийся тем, что для герметичного соединения сваркой второго конца штуцера с полипропиленовой трубой он снабжен муфтой, изготовленной из полипропилена.

14. Комплект по п.8, отличающийся тем, что кольцевой уплотнительный элемент выполнен с попеченным сечением в форме круга.

15. Комплект по п.8, отличающийся тем, что кольцевой уплотнительный элемент изготовлен из резины или из полимерного каучука.


Реферат


Технический результат заключается в реализации узла соединения металлического фитинга, имеющего внутреннюю коническую посадочную поверхность, с полипропиленовой трубой, который предусматривает одно механическое соединение и сварное соединение с полипропиленовой трубой. Металлический фитинг 1 соединены с полипропиленовой трубой 2 с использованием штуцера 3 из полипропилена, на который установлена накидная гайка 4. На первом конце 7 штуцера 3 выполнена обращенная к этому концу коническая наружная посадочная поверхность 8 и далее расположен цилиндрический концевой участком 5. Буртик 9 выполнен у большего основания конической наружной посадочной поверхности 8. Штуцер 3 поджат конической наружной посадочной поверхностью 8 к внутренней конической посадочной поверхности 11 фитинга 1 накидной гайкой 4, сопряженной внутренним радиальным кольцевым выступом 12 с поверхностью буртика 9 со стороны второго конца 13 штуцера 3 и навинченной на наружную винтовую поверхность 14 фитинга 1. Цилиндрический концевой участок 5 штуцера 3, на который одет кольцевой уплотнительный элемент 6, располагается в цилиндрическом отверстии 15 фитинга 1 с радиальным зазором 16, причем кольцевой уплотнительный элемент 6 сжат между наружной поверхностью цилиндрического концевого участка 5 штуцера и внутренней поверхностью цилиндрического отверстия 15 фитинга 1. Второй конец 13 штуцера 3 и конец 21 полипропиленовой трубы 2 соединены с использованием муфты 10 контактной сваркой. Комплект для соединения металлического фитинга с полипропиленовой трубой содержит штуцер 3 и кольцевой уплотнительный элемент 6. 2 с. и 13 з.п.ф-лы, 2 ил.