Соединительное устройство для труб из полиэтилена повышенной термостойкости
Полезная модель относится к соединениям и фитингам для труб, а конкретно к соединительным устройствам из полиэтилена повышенной термостойкости для применения с трубами, изготовленными из полиэтилена повышенной термостойкости, в трубопроводах систем водоснабжения и отопления. Технический результат - снижение гидравлического сопротивления и уровня шумов в трубопроводе, выполненного с использованием данного устройства, повышение прочности и надежности соединений труб из полиэтилена повышенной термостойкости, расширение арсенала устройств для соединения труб из полиэтилена повышенной термостойкости, достигается тем, что соединительное устройство для труб из полиэтилена повышенной термостойкости, имеющее не менее двух присоединительных элементов для конечных участков соединяемых труб, выполнено таким образом, что каждый из присоединительных элементов выполнен с конусообразным, соосным с внутренним отверстием присоединительного элемента посадочным гнездом, с конической стенкой со стороны наружной поверхности присоединяемой трубы и с конусообразным, вогнутым к плоскости торца присоединительного элемента дном со стороны торца конечного участка присоединяемой трубы. При этом диаметр отверстия в дне посадочного гнезда равен внутреннему диаметру присоединяемой трубы и диаметру проходного отверстия устройства. Насадка для сварочного инструмента, используемая для предварительного нагрева посадочного гнезда соединительного устройства для труб из полиэтилена повышенной термостойкости, выполнена в виде гильзы и отличается тем, что внешняя рабочая поверхность, служащая для нагрева поверхности посадочного гнезда со стороны наружной поверхности трубы, выполнена конической с меньшим диаметром на стороне вогнутой торцевой рабочей поверхности насадки, служащей для нагрева поверхности дна посадочного гнезда.
Полезная модель относится к соединениям и фитингам для труб, а конкретно к соединительным устройствам из полиэтилена повышенной термостойкости для труб из полиэтилена повышенной термостойкости, применяемых в трубопроводах систем водоснабжения и отопления.
В настоящее время при монтаже систем холодного и горячего водоснабжения широко применяются трубы, выполненные из полиэтилена повышенной термостойкости (PolyEthylene of Raised Temperature resistance - PERT). Они отличаются высокими эксплуатационными характеристиками: долговечностью, эластичностью, устойчивостью к воздействию ультрафиолетовых лучей, устойчивостью к абразивному износу, ударной вязкостью при низких температурах. Для их соединения используются различные способы. При монтаже систем горячего или холодного водоснабжения такие трубы можно соединять при помощи обжимных и компрессионных фитингов, а также методом сварки.
Известен фитинг для соединения труб из полиэтилена повышенной термостойкости фирмы «JARUS Technik Gmbh» (http://www.jarus-russia.ru/155.html) , выбранный в качестве прототипа, который, как и трубы, изготовлен из полиэтилена повышенной термостойкости. Соединение фитинга с трубой осуществляется способом сварки внахлест, выполняемой при помощи сварочного инструмента со специальными насадками фирмы «JARUS Technik Gmbh» ().
На рисунке (фиг.1) представлен пример использования данного фитинга 1, выполненного в варианте с двумя присоединительными элементами. Присоединительные элементы фитинга выполнены с цилиндрическими посадочными гнездами для конечных участков присоединяемых труб. Насадка 2 для предварительного нагрева посадочного гнезда фитинга выполнена в форме цилиндрической гильзы. Использование подобных фитингов и сварочного инструмента с такими насадками существенно упрощает технологию и снижает стоимость монтажа трубопроводов по сравнению с технологиями, в которых применяются резьбовые и компрессионные фитинги. Однако во время сварки при совмещении предварительно нагретого конечного участка трубы 3 с предварительно нагретым посадочным гнездом фитинга избытки расплавленного полиэтилена 4 будут выдавливаться и во внутреннее отверстие соединения, уменьшая, тем самым, его проходное сечение. Вследствие этого увеличивается гидравлическое сопротивление потоку транспортируемой жидкости и повышается уровень шума в трубопроводе. Кроме того, из-за цилиндрической формы посадочного гнезда фитинга и цилиндрической рабочей поверхности насадки сварочного инструмента затрудняется съем фитинга с рабочей поверхности насадки после нагрева, что может привести к деформации фитинга и, в результате, к снижению качества, прочности и надежности соединения.
Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, заключается в снижении гидравлического сопротивления и уровня шумов в трубопроводах, выполненных с использованием данного устройства, в повышении прочности и надежности соединений труб из полиэтилена повышенной термостойкости, в расширении арсенала устройств для соединения труб из полиэтилена повышенной термостойкости.
Указанный технический результат достигается тем, что соединительное устройство выполняется, по меньшей мере, с двумя, как показано на рисунке (фиг.2), присоединительными элементами для конечных участков соединяемых труб. Каждый из присоединительных элементов, при этом, выполнен с конусообразным, соосным с внутренним отверстием присоединительного элемента посадочным гнездом с конической стенкой 5 со стороны наружной поверхности присоединяемой трубы и конусообразным, вогнутьм к плоскости торца присоединительного элемента дном 6 со стороны торца конечного участка присоединяемой трубы. При этом диаметр отверстия в дне посадочного гнезда равен внутреннему диаметру присоединяемой трубы и диаметру проходного отверстия устройства. Насадка сварочного инструмента для предварительного нагрева посадочного гнезда фитинга выполняется, как показано на рисунках (фиг.3 и фиг.4), в форме гильзы, в которой ее внешняя рабочая поверхность 7, служащая для нагрева поверхности посадочного гнезда со стороны наружной поверхности трубы, выполнена конической с меньшим диаметром на стороне ее конической вогнутой торцевой рабочей, поверхности 8, служащей для нагрева поверхности дна посадочного гнезда.
Использование устройства поясняется рисунками (фиг.5 и фиг.6). Предварительный нагрев, как показано на рисунке (фиг.5), конусообразного посадочного гнезда соединительного устройства 9 осуществляется при помощи выполненной в форме конусообразной гильзы насадки 10 сварочного инструмента. При этом после нагрева посадочного гнезда существенно облегчается съем устройства с рабочей поверхности насадки и посадочное гнездо не подвергается нежелательным механическим деформациям, что повышает качество, прочность и надежность соединения. Конечный участок трубы 3 после предварительного нагрева вставляется до упора в предварительно разогретое посадочное гнездо устройства. Во время совмещения конечного участка трубы с посадочным гнездом устройства, как показано на рисунке (фиг.6) избытки полимера 11 заполняют полость, образующуюся между торцевой поверхностью трубы и конической поверхностью дна посадочного гнезда, и не выдавливаются во внутреннее отверстие присоединительного элемента устройства. Кроме того, вследствие увеличения площади перекрытия поверхностей торца конечного участка трубы и дна посадочного гнезда, повышается прочность и надежность получаемого с использованием данного устройства соединения.
На рисунках представлены:
фиг.2 - соединительное устройство с двумя присоединительными элементами;
фиг.3 - насадка сварочного инструмента для предварительного нагрева посадочного гнезда соединительного устройства, вид спереди в разрезе;
фиг.4 - насадка сварочного инструмента для предварительного нагрева посадочного гнезда соединительного устройства, вид слева;
фиг.5 - пример использования соединительного устройства с двумя присоединительными элементами, предварительный нагрев посадочного гнезда;
фиг.6 - пример использования соединительного устройства с двумя присоединительными элементами, совмещение посадочного гнезда с конечным участком трубы.
Возможны частные случаи исполнения заявленного устройства, а именно:
- устройство, выполненное с различными по диаметру присоединительными элементами, используется для изменения диаметра трубопровода;
- устройство, в котором плоскости торцов присоединительных элементов устройства находятся под прямым углом друг к другу, используется для изменения направления трубопровода;
- устройство, имеющее три присоединительных элемента, два из которых имеют параллельные плоскости торцов, а плоскость торца третьего присоединительного элемента им перпендикулярна, используется для присоединения к трубопроводу боковых ответвлений.
1. Соединительное устройство для труб из полиэтилена повышенной термостойкости, имеющее не менее двух присоединительных элементов для конечных участков соединяемых труб, отличающееся тем, что каждый из присоединительных элементов выполнен с конусообразным соосным с внутренним отверстием присоединительного элемента посадочным гнездом с конической стенкой со стороны наружной поверхности присоединяемой трубы и конусообразным, вогнутым к плоскости торца присоединительного элемента дном со стороны торца конечного участка присоединяемой трубы, при этом диаметр отверстия в дне посадочного гнезда равен внутреннему диаметру присоединяемой трубы и диаметру проходного отверстия устройства.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено с различными по диаметру присоединительными элементами.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плоскости торцов присоединительных элементов находятся под прямым углом друг к другу.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что имеет три присоединительных элемента, два из которых имеют параллельные плоскости торцов, а плоскость торца третьего присоединительного элемента находится под прямым углом к плоскостям торцов двух первых присоединительных элементов.
5. Насадка сварочного инструмента для предварительного нагрева посадочного гнезда соединительного устройства для труб из полиэтилена повышенной термостойкости по п.1, выполненная в виде гильзы, отличающаяся тем, что ее внешняя рабочая поверхность, служащая для нагрева поверхности посадочного гнезда со стороны наружной поверхности трубы, выполнена конической с меньшим диаметром на стороне ее вогнутой торцевой рабочей поверхности, служащей для нагрева поверхности дна посадочного гнезда.
