реализуемое при помощи пластического расширения герметичное трубное соединение с одним или несколькими исходными локальными утолщениями материала

Формула изобретения

1. Трубное соединение, выполненное с возможностью расширения, и содержащее, с одной стороны, первый трубчатый элемент (ЕМ), содержащий первую часть (Р1), снабженную охватываемой резьбой (FM), и вторую часть (Р2), продолжающую упомянутую первую часть и содержащую первую наружную поверхность (SE1), первую кольцевую кромку (L1), имеющую первую осевую опорную поверхность (SB1) и первую внутреннюю поверхность (SI1), ограниченную упомянутой первой наружной поверхностью (SE1) на некоторой части ее осевой длины, и вторую опорную поверхность (SB2), а с другой стороны, второй трубчатый элемент (EF), содержащий охватывающую резьбу (FF), аналогичную охватываемой резьбе (FM) и навинченную на эту охватываемую резьбу, вторую кольцевую кромку (L2), имеющую третью опорную поверхность (SB3), вторую наружную поверхность (SE2), размещенную против упомянутой первой внутренней поверхности (SI1), и вторую внутреннюю поверхность (SI2), четвертую осевую опорную поверхность (SB4), и в третью внутреннюю поверхность (SI3), проходящую между четвертой осевой опорной поверхностью (SB4) и охватывающей резьбой (FF) и определяющую, совместно со второй наружной поверхностью (SE2) и четвертой опорной поверхностью (SB4), кольцевой ложемент (LO), соответствующий упомянутой первой кромке (L1), отличающееся тем, что упомянутый первый трубчатый элемент (ЕМ) содержит локальное кольцевое утолщение (SA1), выбранное на уровне четвертой внутренней поверхности (SI4), которая продолжает вторую опорную поверхность (SB2), при этом упомянутый второй трубчатый элемент (EF) содержит, в некотором выбранном месте своей третьей внутренней поверхности (SI3), внутреннюю кольцевую канавку (G1), размещенную по существу на уровне упомянутой первой наружной поверхности (SE1) и упомянутого кольцевого утолщения (SA1), а первый (ЕМ) и второй (EF) трубчатые элементы выполнены с возможностью размещения упомянутой первой кромки (L1) в упомянутом кольцевом ложементе (LO) и упирания второй опорной поверхности (SB2) в третью опорную поверхность (SB3) и/или первой опорной поверхности (SB1) в четвертую опорную поверхность (SB4) таким образом, чтобы обеспечить, в процессе диаметрального расширения в области пластических деформаций, осуществляемого затем на поддающемся расширению трубном соединении, формирование на уровне первой наружной поверхности (SE1) кольцевого выступа (ЕР), определяющего, по меньшей мере частично, строение упомянутой канавки (G1) и находящегося в сжимающем и герметичном контакте с этой канавкой.

2. Трубное соединение по п.1, отличающееся тем, что первый (ЕМ) и второй (EF) трубчатые элементы сформированы таким образом, чтобы после расширения был определен другой сжимающий и герметичный контакт между внутренней концевой частью первой кромки (L1) и второй наружной поверхностью (SE2).

3. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что первый трубчатый элемент (ЕМ) в исходном состоянии формирует локальное кольцевое утолщение (SA1), возрастающее в направлении упомянутой второй опорной поверхности (SB2).

4. Трубное соединение по п.3, отличающееся тем, что локальное кольцевое утолщение (SA1) возрастает, по существу, непрерывно в соответствии с наклоном, имеющим величину в диапазоне от примерно 5 до примерно 30°, и предпочтительно в диапазоне от примерно 10 до примерно 20°.

5. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что первый трубчатый элемент (ЕМ) в исходном состоянии имеет, на уровне своей первой части (Р1) и на своей внутренней поверхности, противоположной охватываемому резьбовому участку (FM), коническую вытяжку, в которой формируется локальный кольцевой уступ (DC2).

6. Трубное соединение по п.5, отличающееся тем, что упомянутая вытяжка возрастает по существу непрерывно под углом наклона по отношению к продольному направлению (А), величина которого заключена в диапазоне от примерно 2 до примерно 20°.

7. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что максимальное утолщение (SA1) второй части (Р2) в исходном состоянии меньше некоторой величины, выбранной в функции диаметра калибровочной пробки.

8. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что вторая внутренняя поверхность (SI2) второй кромки (L2) формирует в исходном состоянии локальное кольцевое утолщение (SR2), выбранное в зоне, примыкающей к упомянутой третьей опорной поверхности (SB3), таким образом, чтобы увеличить деформацию упомянутой первой кромки (L1) в направлении упомянутой канавки (G1) в процессе расширения.

9. Трубное соединение по п.8, отличающееся тем, что утолщение (SA2) второй кромки (L2) меньше, чем утолщение (SA1) первого трубчатого элемента.

10. Трубное соединение по п.8, отличающееся тем, что утолщение (SA2) второй кромки (L2) в исходном состоянии меньше некоторой величины, выбранной в функции диаметра калибровочной пробки.

11. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что второй трубчатый элемент (EF) имеет в исходном состоянии соотношение между расширением (PR) второй кромки (L2) в продольном направлении и расширением (Н) ее ложемента (LO) в поперечной плоскости, заключенное в диапазоне от примерно 1 до примерно 3, и предпочтительно заключенное в диапазоне от примерно 1,2 до примерно 1,6.

12. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутая канавка (G1) содержит в исходном состоянии по меньшей мере два криволинейных участка (C1, C2).

13. Трубное соединение по п.12, отличающееся тем, что упомянутые криволинейные участки (C1, C2) имеют в исходном состоянии, по существу, идентичные радиусы кривизны.

14. Трубное соединение по п.13, отличающееся тем, что упомянутый радиус кривизны в исходном состоянии имеет величину в диапазоне от примерно 2 до примерно 20 мм.

15. Трубное соединение по п.12, отличающееся тем, что два криволинейных участка (C1, C2) отделены друг от друга, по существу, цилиндрической центральной частью (PC).

16. Трубное соединение по п.12, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из трубчатых элементов (ЕМ, EF) принадлежит трубе большой длины (T1, T2) и что упомянутая канавка (G1) имеет в исходном состоянии радиальную глубину (Н'), максимальная величина которой выбирается таким образом, чтобы поперечное сечение материала в донной части этой канавки (G1) превышало произведение наименьшей величины поперечного сечения основной части этой или этих труб (T1, T2) на эффективность трубного соединения на растяжение.

17. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутые охватываемая (FM) и охватывающая (FF) резьбовые части выбираются из группы, содержащей резьбовые части конического типа и цилиндрического типа, и каждая из этих резьбовых частей сформирована на, по меньшей мере, одном участке трубчатого элемента (ЕМ, EF).

18. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что охватываемый (ЕМ) и охватывающий (EF) трубчатые элементы сформированы таким образом, чтобы после свинчивания упомянутая первая кромка (L1) была подвергнута осевому сжатию в области упругих деформаций.

19. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что охватываемый (ЕМ) и охватывающий (EF) трубчатые элементы сформированы таким образом, чтобы в процессе свинчивания первая опорная поверхность (SB1) упиралась в четвертую опорную поверхность (SB4), а затем вторая опорная поверхность (SB2) упиралась в третью опорную поверхность (SB3).

20. Трубное соединение по п.19, отличающееся тем, что вторая (SB2) и третья (SB3) опорные поверхности формируют в исходное состоянии конические поверхности, соответственно выпуклую и вогнутую, обладающие, по существу, идентичным наклоном по отношению к плоскости, поперечной к продольному направлению (А), таким образом, чтобы обеспечить возможность реализации сжимающего и герметичного контакта между первой внутренней поверхностью (SI1) и второй наружной поверхностью (SE2) после свинчивания и перед расширением.

21. Трубное соединение по п.20, отличающееся тем, что упомянутые наклоны в исходном состоянии имеют величину в диапазоне от примерно +5 до примерно +30°.

22. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что первая внутренняя поверхность (SI1) первой кромки (L1) в исходном состоянии наклонена по отношению к продольному направлению (А) на некоторый угол, имеющий величину в диапазоне от примерно 0,1 до примерно 15°.

23. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что охватываемый (FM) и охватывающий (FF) резьбовые участки содержат в исходном состоянии витки резьбы, снабженные опорной боковой поверхностью, расположенной под некоторым отрицательным углом, величина которого заключена в диапазоне от примерно -3 до примерно -15°.

24. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что охватываемый (FM) и охватывающий (FF) резьбовые участки содержат в исходном состоянии витки резьбы, снабженные боковой поверхностью вхождения, наклоненной под некоторым положительным углом, величина которого заключена в диапазоне от примерно +10 до примерно +30°.

25. Трубное соединение по п.24, отличающееся тем, что охватываемый (FM) и охватывающий (FF) резьбовые участки формируют после свинчивания и перед расширением некоторый осевой зазор между их боковыми поверхностями вхождения в диапазоне от примерно 0,05 до примерно 0,3 мм.

26. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый первый трубчатый элемент (ЕМ) имеет в исходном состоянии, на уровне своей первой наружной поверхности (SE1) и перед ее первой частью (Р1), коническую скошенную кромку, определяющую локальный кольцевой уступ (DC1) в направлении внутрь.

27. Трубное соединение по п.26, отличающееся тем, что упомянутая скошенная кромка имеет по существу непрерывный наклон по отношению к продольному направлению (А), заключенный в диапазоне от примерно 8 до примерно 12°.

28. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что вторая наружная поверхность (SE2) второй кромки (L2) имеет в исходном состоянии, на уровне своего соединения с упомянутой третьей опорной поверхностью (SB3), кольцевой участок, наклоненный по отношению к продольному направлению (А) на некоторый угол, имеющий величину в диапазоне от примерно 8 до примерно 12°, и предпочтительно составляющий примерно 10°.

29. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что первый трубчатый элемент (ЕМ) снабжен выпуклой первой наружной поверхностью (SE1).

30. Трубное соединение по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что второй трубчатый элемент принадлежит, по существу, симметричной соединительной муфте (М), имеющей на обоих своих концах трубчатые части охватывающего типа и упомянутый первый трубчатый элемент (ЕМ) принадлежит концу трубы большой длины.

31. Трубное соединение по п.30, отличающееся тем, что муфта (М) содержит центральную часть (РСМ), продолженную по одну и по другую сторону от нее двумя вторыми трубчатыми элементами (EF1, EF2) и снабженную в исходном состоянии на своей наружной поверхности кольцевой зоной (G2), уменьшенной толщины, выбираемое таким образом, чтобы исходная толщина упомянутой муфты (М) на уровне этой зоны (G2) превышала или была равна произведению поперечного сечения основной части труб (T1, T2), на концах которых сформированы упомянутые первые трубчатые элементы (ЕМ), на эффективность трубного соединения.

32. Способ реализации выполненного с возможностью расширения трубного соединения по пп.1-31, отличающийся тем, что свинчивают упомянутые первый (ЕМ) и второй (EF) трубчатые элементы вплоть до упирания второй опорной поверхности (SB2) в третью опорную поверхность (SB3) и/или упирание первой опорной поверхности (SB1) в четвертую опорную поверхность (SB4), и когда упомянутая первая кромка (L1) будет размещена в упомянутом кольцевом ложементе (LO), и диаметрально расширяют упомянутое расширяемое трубное соединение в области пластических деформаций таким образом, чтобы получить на уровне упомянутой первой наружной поверхности (SE1) кольцевой уступ (ЕР), определяющий, по меньшей мере, часть строения канавки (G1) и находящийся в сжимающем и герметичном контакте с этой канавкой.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что упомянутое расширение определяет еще один сжимающий и герметичный контакт между частью внутреннего конца упомянутой первой кромки (L1) и упомянутой второй наружной поверхностью (SE2).

34. Способ по одному из п.32 или 33, отличающийся тем, что в результате свинчивания упомянутая первая опорная поверхность (SB1) упирается в упомянутую четвертую опорную поверхность (SB4) таким образом, чтобы вызвать некоторое осевое сжатие первой кромки (L1) в области упругих деформаций.

35. Способ по одному из п.32 или 33, отличающийся тем, что упомянутое свинчивание осуществляют вплоть до того момента, когда упомянутая первая опорная поверхность (SB1) упрется в упомянутую четвертую опорную поверхность (SB4), а затем когда упомянутая вторая опорная поверхность (SB2) упрется в упомянутую третью опорную поверхность (SB3).

36. Способ по одному из п.32 или 33, отличающийся тем, что упомянутое радиальное расширение трубного соединения реализуется в соответствии с коэффициентом расширения, составляющим по меньшей мере 10%.

Описание изобретения к патенту

Текст описания приведен в факсимильном виде.