соединительное устройство

Формула изобретения

Устройство для соединения двух жестких трубчатых элементов, содержащее охватываемую часть (6, 6а) и охватывающую часть (1, 1a), соединяемые друг с другом, отличающееся тем, что охватывающая часть (1, 1a) содержит втулку (2), которая одним концом соединена с одним из элементов или выполнена с ним за одно целое, а другой ее конец имеет, по меньшей мере, одну канавку (3, 4), охватываемая часть (6, 6а) содержит участок трубы, который одним концом соединен с другим элементом или выполнен с ним за одно целое, а на другом его конце (7) на наружной стенке выполнено, по меньшей мере, одно поперечное ребро (8, 9), причем элемент в виде втулки (11, 11а) размещен между частями при введении охватываемой части в охватывающую часть, при этом элемент снабжен, по меньшей мере, одним упругим шипом (12, 13, 12а) с первым стопорным выступом (14, 15), который установлен с возможностью упругого сцепления с канавкой (3, 4) охватывающей части при введении элемента в охватывающую часть, и вторым стопорным ребром (16, 17), которое установлено с возможностью упругого защелкивания на месте позади поперечного ребра охватываемой части при введении охватываемой части в элемент, а упругий шип обеспечивает отделение охватывающей части от охватываемой посредством поворота элемента относительно охватываемой части в положение, в котором второе средство упругого шипа расположено сбоку от поперечного ребра охватываемой части и/или перемещения первого средства упругого шипа из зацепления с канавкой в охватывающей части.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первое средство упругого шипа (12, 13) содержит стопорный выступ (14, 15), выходящий из его наружной стенки.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что второе средство упругого шипа (12, 13) содержит стопорное ребро (16, 17), выступающее из внутренней стенки.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что втулка (2) охватывающей части (1) со стороны входа (5) имеет входную часть (2а), наружный и внутренний диаметры которой больше, чем диаметр остальной части (2b) втулки, причем канавка (3, 4), выполненная во входной части, расположена на заданном расстоянии от входа во втулку.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что поперечное ребро охватываемой части (6) расположено на заданном расстоянии от ее другого конца (7).

6. Устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что элемент (11) на одном из наружных концов снабжен поперечным фланцем (18), который прилегает к входу (5) втулки (2), когда стопорный выступ (14, 15) упругого шипа (12, 13) входит в канавку (3, 4) в охватывающей части (1).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что поперечный фланец (10) расположен на охватываемой части (6) на большем расстоянии от ее другого конца (7), чем поперечное ребро (8, 9), причем этот поперечный фланец прилегает к поперечному фланцу (18) элемента (11), когда стопорное ребро (16, 17) упругого шипа (12, 13) примыкает к поперечному ребру охватываемой части.

8. Устройство по п. 6 или 7, отличающееся тем, что наружный диаметр элемента (11) несколько меньше наружного диаметра охватывающей части (1) на входном участке (2а), но больше внутреннего диаметра остальной части (2b), а длина элемента между его поперечным фланцем (18) и противоположным наружным концом (19) несколько меньше длины входного участка охватывающей части, при этом противоположный наружный конец элемента расположен на небольшом расстоянии перед переходной частью (2с) между входной частью и остальной частью втулки, когда поперечный фланец элемента примыкает к входу (5) втулки (2).

9. Устройство по любому из пп.6-8, отличающееся тем, что наружный диаметр охватываемой части (6) на участке между ее наружным концом (7) и поперечным фланцем (10) несколько меньше внутреннего диаметра как элемента (11), так и остальной части (2b), а длина участка превышает длину входного участка (2а) охватывающей части (1), при этом другой конец охватываемой части проходит в остальную часть втулки за противоположный наружный конец (19) элемента, когда поперечный фланец (10) охватываемой части примыкает к поперечному фланцу (18) элемента.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одно уплотнительное кольцо (20) установлено в переходной части (2с) между входной частью (2а) и остальной частью (2b) втулки (2), герметично примыкая к внутренней части втулки и к наружной стенке охватываемой части (6).

11. Устройство по любому из пп.8-10, отличающееся тем, что охватывающая часть (1) имеет пару канавок (3, 4), которые равномерно распределены вдоль втулки (2) на одинаковом расстоянии от входа (5) втулки, охватываемая часть (6) и элемент (11) имеют такое же количество поперечных ребер (8, 9) и упругих шипов (12, 13), соответственно, как и канавок, причем они также равномерно распределены вдоль охватываемой части и элемента, соответственно, на таком же расстоянии от их поперечных фланцев (10, 18).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству, предназначенному для соединения двух жестких трубчатых элементов, содержащих охватываемую часть и охватывающую часть, которые соединены друг с другом.

Известно множество типов муфт, предназначенных для соединения двух шлангов или шланга с трубой, причем, по меньшей мере, один из элементов изготовлен из эластичного материала. В публикации PCT/SE 96/01752 описана, например, охватывающая часть в виде втулки с упругими шипами, а также охватываемая часть в виде трубы с поперечными ребрами на ее наружной стенке. Когда вводят охватываемую часть в охватывающую часть, упругие шипы защелкиваются на месте позади поперечных ребер охватываемой части, соединяя между собой охватывающую и охватываемую части. Таким образом, эта конструкция может работать, если шипы, выполненные в охватывающей части, являются упругими. Это, в свою очередь, означает, что, по меньшей мере, охватывающая часть должна соединяться с элементом, который выполнен из эластичного материала, например, обычным шлангом, обеспечивая рассоединение охватывающей и охватываемой частей при их повороте относительно друг друга.

Однако ни одну из этих известных соединительных муфт нельзя использовать для соединения двух жестких элементов, например, двух труб, изготовленных из жесткого неэластичного материала, поскольку охватывающая часть также в данном случае изготовлена из жесткого материала.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание соединительной муфты, которую можно использовать для соединения двух жестких преимущественно трубчатых элементов, например двух жестких пластмассовых труб.

Согласно данному изобретению поставленная задача достигается с помощью устройства приведенного выше типа, отличающегося тем, что охватывающая часть содержит втулку, которая одним концом соединена с одним из элементов или выполнена с ним за одно целое, а другой ее конец имеет, по меньшей мере, одну канавку, охватываемая часть содержит участок трубы, который одним концом соединен с другим элементом или выполнен с ним за одно целое, а на другом ее конце на ее наружной стенке выполнено, по меньшей мере, одно поперечное ребро, элемент в виде втулки размещен между частями при введении охватываемой части в охватывающую часть, причем элемент снабжен, по меньшей мере, одним упругим шипом с первым средством, которое установлено с возможностью упругого сцепления с канавкой охватывающей части при введении элемента в охватывающую часть, и вторым средством, которое установлено с возможностью упругого защелкивания на месте позади поперечного ребра охватываемой части при введении охватываемой части в элемент, причем упругий шип обеспечивает разделение охватывающей части и охватываемой части посредством поворота элемента относительно охватываемой части в положение, в котором второе средство упругого шипа расположено сбоку поперечного ребра охватываемой части и/или перемещения первого средства упругого шипа из зацепления с канавкой, которая расположена в охватывающей части.

Кроме этого, соединительная муфта согласно изобретению является простым и надежным соединительным устройством, которое является недорогим в производстве.

Другие преимущества соединительной муфты по данному изобретению представлены в приложенной формуле изобретения.

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылками на приложенные чертежи, на которых в качестве примера представлены предпочтительные варианты соединительного устройства по данному изобретению и на которых

фиг.1 представляет объемное изображение с разделением элементов согласно первому варианту,

фиг. 2 представляет разрез устройства, показанного на фиг.1, в соединенном положении,

фиг.3 представляет разрез части соединительного устройства согласно второму варианту.

Соединительная муфта по предпочтительному варианту содержит охватывающую часть 1, имеющую втулку 2, которая может быть изготовлена, например, в виде трубы из жесткой неэластичной пластмассы. Как видно на фиг.1, втулка имеет входную часть 2а, наружный и внутренний диаметры которой больше соответствующих диаметров остальной части втулки 2b, переходная часть между этими частями обозначена 2с. Как показано на фиг.2, две диаметрально противоположные выемки 3, 4 выполнены во входной части втулки на одном и том же расстоянии от входа 5 втулки 2. На конце (который не показан), противоположном входу, охватывающая часть имеет, например, резьбу, которую можно вворачивать в первую жесткую пластмассовую трубу (которая не показана), или эти части могут быть выполнены за одно целое.

Охватываемая часть 6 на фиг.1 содержит участок трубы с резьбой на конце (не показано), которую можно вворачивать во вторую трубу из жесткой пластмассы, которая должна соединяться с первой пластмассовой трубой. Как вариант, охватываемая часть может содержать участок трубы, который выполнен за одно целое с таким узлом, как охлаждающее устройство. На другом конце 7 охватываемая часть снабжена двумя диаметрально противоположными поперечными ребрами 8, 9, выполненными на ее наружной стенке, причем эти ребра находятся на одинаковом расстоянии от торцевой поверхности другого конца 7. Эти поперечные ребра можно, например, выполнить посредством съема материала фрезерованием наружной стенки охватываемой части. Их можно также выполнить посредством прессования материала или, если охватываемая часть 6 изготовлена из пластмассы, посредством литья под давлением охватываемой части. На охватываемой части размещен поперечный фланец 10 на большем расстоянии от другого торца 7 по сравнению с поперечными ребрами 8, 9 охватывающей части.

Как показано на фиг.1, элемент в виде втулки размещен между частями при введении охватываемой части в охватывающую часть, причем элемент имеет два диаметрально противоположных упругих шипа 12, 13. Как лучше видно на фиг.2, каждый упругий шип 12 и 13 имеет утолщенную часть на свободном наружном конце, образуя стопорный выступ 14 и 15, соответственно проходящий от наружной стенки элемента. Стопорные выступы 14 и 15 выполнены с возможностью упругого взаимодействия с выемками 3 и 4 охватывающей части, соответственно, при введении элемента в охватывающую часть. Свободный наружный конец каждого упругого шипа 12 и 13 образует на боковой стороне, примыкающей к поперечному ребру 8 и 9 соответственно охватываемой части, стопорные ребра 16 и 17, соответственно выступающие от внутренней стенки элемента. Стопорные ребра могут упруго защелкиваться на месте позади поперечных ребер охватываемой части при введении охватываемой части в элемент 11. Как показано на фиг.2, нижние поверхности упругих шипов имеют вогнутую форму, поэтому образуются полости 23, 24 между упругими шипами и наружной стенкой охватываемой части у поперечных ребер при введении охватываемой части в элемент. На фиг.3 показано, что нижняя поверхность каждого упругого шипа 12а может иметь, в свою очередь, более линейную форму, в результате чего соответствующая полость удаляется одновременно с образованием полости 25 между наружной поверхностью упругого шипа и внутренней поверхностью охватывающей части 1а у ее входа. Вместо выполнения упругих шипов различными способами наружную поверхность охватываемой части можно выполнять различными способами, поэтому размер полости между упругими шипами и охватываемой частью у поперечных ребер уменьшается или увеличивается.

Элемент на одном наружном конце снабжен поперечным фланцем 18, который примыкает к входу 5 втулки, когда соответствующие стопорные выступы на упругих шипах входят в соответствующие выемки в охватывающей части 1. Для облегчения сцепления охватывающей части с элементом элемент 11 снабжен язычком 21 у поперечного фланца 18, а охватывающая часть у входа 5 имеет канавку 22, форма которой соответствует форме язычка.

На фиг.2 также показано, что наружный диаметр элемента 11 несколько меньше внутреннего диаметра охватывающей части у входной части 2а, при этом он больше внутреннего диаметра остальной части 2b, который приблизительно соответствует внутреннему диаметру элемента. Таким образом, толщина стенки элемента равна приблизительно половине разницы между внутренним диаметром входной части и внутренним диаметром остальной части. Кроме этого, длина элемента между его поперечным фланцем 18 и противоположным наружным торцем 19 несколько меньше длины входного участка охватывающей части, в результате чего противоположный внешний торец 19 расположен на небольшом расстоянии перед переходной частью 2с между первой и остальной частью гильзы 2, когда поперечный фланец 18 элемента примыкает к входу 5 втулки.

В переходной части 2с между входной частью 2а гильзы и ее остальной частью 2b установлено уплотнительное кольцо 20, герметично прижатое к внутренней стороне втулки, а также к наружной стенке охватываемой части 6, когда устройство находится в собранном положении.

На фиг. 2 также показано, что наружный диаметр охватываемой части вдоль участка между ее наружным торцем 7 и поперечным фланцем 10 несколько меньше внутреннего диаметра как элемента, так и остальной части, а длина этого участка больше длины входа 2а охватывающей части, в результате другой конец 7 охватываемой части входит в остальную часть 2b гильзы, проходя за противоположный наружный конец 19 элемента, когда поперечный фланец 10 охватываемой части примыкает к поперечному фланцу элемента.

Когда требуется первую пластмассовую трубу соединить со второй пластмассовой трубой, охватывающую часть 1 и охватываемую часть 6 закрепляют на соответствующих пластмассовых трубах, если они не выполнены за одно целое с этими трубами посредством литья под давлением. Затем помещают уплотнительное кольцо 20 в переходной части 2с между входом охватывающей части и остальной частью. После этого элемент 11 вставляют в охватывающую часть 1, причем упругие шипы 12 и 13 размещены таким образом относительно канавок 3, 4 охватывающей части, что язычок 21 попадает в канавку 22 у входа охватывающей части. Следовательно, стопорные выступы 14, 15 сцепляются с канавками 3, 4, примыкая к одной из боковых кромок 3b, как показано на фиг.1, т.е. в так называемом правильном вращательном положении. Таким образом обеспечивается четкая визуальная индикация того, что охватывающая часть и элемент соединены в правильном положении без прослушивания щелчка, когда стопорные выступы попадают в канавки 3, 4, или без попытки проверить соединение, оттягивая части друг от друга. В этом правильном окружном положении противоположный наружный торец 19 элемента прижимается к уплотнительному кольцу 10 одновременно с поперечным фланцем 18, который примыкает к входу 5 охватывающей части. Затем охватываемая часть 6 вводится в элемент 11, поперечные ребра 8 и 9 которого размещены напротив упругих шипов 12, 13, при этом стопорные ребра упругих шипов защелкиваются на месте позади поперечных ребер охватываемой части, присоединяя охватываемую часть к элементу, который, в свою очередь, прикрепляется к охватывающей части. Таким образом, соединенные между собой охватывающая часть 1 и охватываемая часть 6 образуют быстро соединяемое соединение. Помимо этого, следует отметить, что в данном изобретении соединительное устройство в противоположность соединительному устройству в соответствии с публикацией РСТ подвергается воздействию осевой силы, возникающей в соединении в процессе работы, причем эта сила обеспечивает поворот наружного конца упругого шипа в направлении вниз в сторону охватываемой части, это означает, что чем больше осевая сила, тем лучше осуществляется соединение упругого шипа с охватываемой и охватывающей частями. В известной соединительной муфте осевая сила оказывает непосредственное давление на упругий шип, который должен выдерживать все давление без изгиба, следовательно, в таком случае размеры упругого шипа должны быть увеличены по сравнению с предлагаемой соединительной муфтой.

В варианте на фиг. 2, разделение охватываемой части 6 и охватывающей части 1 можно выполнить, поворачивая упругие шипы элемента с помощью поперечного фланца 18 относительно охватываемой части до такого положения, когда стопорные ребра упругих шипов 12, 13 были расположены сбоку от поперечных кромок 8, 9 охватываемой части, в этом положении ее стопорные выступы прилегают к противоположным боковым кромкам 3а канавок. Разделение этих частей можно осуществить также нажатием стопорных выступов 14, 15 упругих шипов, выводя их из сцепления с канавками 3, 4 охватывающей части. Это возможно благодаря распорным элементам 23, 24, расположенным под упругими шипами. В варианте на фиг. 3 отделение охватываемой части от охватывающей может быть выполнено только поворотом стопорных ребер упругих шипов, чтобы они были расположены сбоку от поперечных ребер охватываемой части. В процессе вращения охватываемая часть отсоединяется от элемента, который все еще соединен с охватывающей частью с помощью стопорных выступов на упругих шипах, при этом охватывающая часть, если на нее нажать, отсоединяется от элемента, который все еще соединен с охватываемой частью. После этого элемент можно отсоединить от охватывающей части и охватываемой части соответственно путем нажатия и поворота.

Данное изобретение не ограничивается показанным и описанным вариантом, возможны различные изменения в рамках приложенной формулы изобретения. Так, охватывающая часть 1 может иметь одну или более, например, четыре канавки вместо двух, можно использовать три канавки, равномерно распределенные вокруг втулки на одном и том же расстоянии от входа 5 втулки, причем охватываемая часть 6 и элемент 11 имеют такое же количество поперечных ребер и упругих шипов соответственно, как количество канавок, которые также равномерно распределены вокруг охватываемой части и элемента соответственно на таком же расстоянии от его поперечных фланцев. Также можно выполнить охватываемую часть и элемент без поперечных фланцев 10 и 18 соответственно, в таком варианте элемент следует поворачивать относительно охватываемой части косвенно, используя охватывающую часть. Правильное относительное окружное положение охватывающей части и элемента можно фиксировать не только с помощью канавки 22 на входе охватывающей части 1 и язычка 21 у поперечного фланца 18 элемента 11, а например, с помощью нанесенных линий или цветных маркировок, внедренных в материал, из которого изготовлены эти части. Кроме того, для обеспечения безопасности можно установить два уплотнительных кольца 20 в переходной части 2с между входной частью втулки и остальной частью. Также можно выполнить охватываемую часть, охватывающую часть и трубчатые элементы, взаимодействующие между собой, некруглыми, например прямоугольными, квадратными и т.п.