Прессующий инструмент

 

Изобретение может быть использовано при соединении деталей, преимущественно труб большого диаметра. Инструмент содержит прессующее кольцо в виде шарнирно соединенных между собой элементов, несущих прессующие колодки. Элементы оснащены средствами для упора запорного устройства, обеспечивающего их сведение в одно замкнутое кольцо. Прессующее кольцо имеет по меньшей мере один разъем между соседними элементами. Для временного соединения этих соседних элементов предназначено по меньшей мере одно соединительное звено. Последнее может изменять свою форму в соединенном положении при сведении элементов. Средства для упора установлены на соседних элементах, расположенных в зоне разъема. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к прессующему инструменту для соединения деталей, содержащему прессующее кольцо в виде несущих прессующие колодки элементов, шарнирно соединенных между собой и выполненных со средствами для упора запорного устройства, обеспечивающего соединение элементов с прессующими колодками в одно замкнутое кольцо. Такой прессующий инструмент известен из Европейской заявки 0451806 B 21 D 39/04, 1991. При этом особый интерес представляют изображенные на фиг. 7, 8 прессующие инструменты, поскольку они пригодны для соединения концов труб большого и очень большого диаметра.

Эти прессующие инструменты содержат открытое в одном месте запирания прессующее кольцо, состоящее из шарнирно соединенных между собой элементов, которые, в свою очередь, состоят из колодкодержателя и прессующих колодок, расположенных в нем с возможностью перемещения в направлении окружности. Такое прессующее кольцо может быть наложено наподобие манжеты вокруг запрессовываемого места и затем стянуто с помощью запорного устройства. Запорное устройство может быть прочно соединено с прессующим кольцом. Если прессующее кольцо предназначено и рассчитано для запрессовки труб больших диаметров, то для уменьшения массы и облегчения манипулирования предпочтительнее выполнить запорное устройство в виде отдельного от прессующего кольца узла, который может быть приставлен к наложенному вокруг прессующего фитинга прессующему кольцу в зоне места запирания, а именно в предусмотренных для этого и соответствующих запорному устройству точках воздействия на обоих соседних с местом запирания элементах с прессующими колодками.

Область применения таких прессующих инструментов следует расширить до труб еще большего диаметра. Однако в этом случае прессующее кольцо становится таким тяжелым, что при накладывании вокруг конца трубы или прессующего фитинга возникают проблемы с манипулированием и надежностью. В основу изобретения положена поэтому задача выполнения прессующего инструмента названного выше вида таким образом, чтобы облегчить манипулирование прессующим инструментом, в частности, тогда, когда он рассчитан на трубы больших диаметров.

Эта задача решается согласно изобретению тем, что предусмотрено по меньшей мере одно соединительное звено, с помощью которого соединяют соседние с местом запирания элементы, несущие прессующие колодки, причем соединительное звено в соединенном виде выполнено упругим в направлении запирания.

Согласно основной идее изобретения прессующее кольцо может быть, следовательно, временно фиксировано после его наложения вокруг конца трубы или прессующего фитинга путем наложения на открытое место запирания соединительного звена и тем самым запирания прессующего кольца. Прессующее кольцо не может тогда больше соскользнуть, и, чтобы приставить запорное устройство, не требуется больше фиксировать прессующее кольцо. Для того чтобы соединительное звено в соединенном виде не препятствовало или несущественно препятствовало сведению несущих прессующие колодки элементов в замкнутое прессующее кольцо, соединительное звено согласно изобретению выполнено изменяющим свою форму в соединенном положении при сведении элементов с прессующими колодками в одно замкнутое кольцо, а средства для упора запорного устройства установлены на упомянутых соседних элементах, расположенных в зоне разъема.

У выполненного более легким прессующего инструмента соединительное звено вполне может быть рассчитано так, что прессующее кольцо может поворачиваться вокруг детали. У выполненных более тяжелыми прессующих инструментов, рассчитанных на большие диаметры, следует, однако, предпочесть расчет соединительного звена таким образом, чтобы прессующему кольцу в наложенном вокруг детали виде и при закрытом соединительном звене придать окружное усилие, в результате чего прессующее кольцо с определенным натягом упирается в запрессовываемую деталь, т.е., в частности, прессующий фитинг, так что прессующее кольцо не может больше проворачиваться по крайней мере самостоятельно.

Соединительное звено выполнено из условия обеспечения в соединенном положении передачи от соединяемой детали установленному на ней прессующему кольцу окружного усилия. Так, соединительное звено может быть выполнено в виде двух имеющих возможность шарнирного соединения между собой серег, каждая из которых шарнирно соединена с соответствующим из двух соседних элементов прессующего кольца в виде соединительного пальца, размещенного в выполненных в серьгах отверстиях. Такое соединительное звено ограничивает подвижность несущих прессующие колодки элементов в направлении открывания, однако в процессе прессования может шарнирно отклоняться наружу с помощью запорного устройства, не оказывая ему при этом заметного сопротивления.

Для осуществления простого и удобного монтажа, т.е. перекрытия места запирания соединительным звеном, согласно изобретению предусмотрено, что в упомянутой выше форме исполнения соединительного звена соединительный палец выполнен с двумя участками по длине, каждый из которых расположен в отверстии соответствующей серьги, причем оси упомянутых участков смещены одна относительно другой. При этом отношение длины соединительных серег и величины смещения осей участков соединительного пальца к окружной длине зоны разъема прессующего кольца выбрано из условия обеспечения передачи от соединяемой детали установленному на ней прессующему кольцу при соединенном соединительном звене окружного усилия. Для облегчения поворота соединительного пальца он снабжен рычагом для его поворота. При этом соединительный палец зафиксирован от выпадания из отверстия одной из серег.

Согласно другому признаку изобретения предусмотрено, что соединительные серьги соединены посредством шарнирных пальцев с соответствующими элементами прессующего кольца, а средства для упора запорного устройства выполнены в виде выемок на упомянутых шарнирных пальцах. Шарнирные пальцы образуют, следовательно, в этой форме исполнения одновременно точки воздействия для запорного устройства.

Инструмент может быть снабжен по меньшей мере одним зажимным устройством, размещенным с одной стороны прессующего кольца с возможностью упора в соединяемую деталь и выполненным в виде подпружиненных зажимных элементов. После временного соединения прессующего кольца с помощью соединительного звена зажимные устройства упираются во вставленную деталь, за счет чего надетая деталь не может соскользнуть. Это облегчает монтаж, в частности, вертикальных или наклонных трубопроводов и одновременно служит для осевой фиксации обеих вставленных друг в друга деталей.

Прессующий инструмент согласно изобретению не ограничен выполнением прессующего кольца только с одним открытым положением запирания. В частности, если прессующий инструмент предназначен для запрессовки труб большого диаметра и рассчитан в соответствии с этим, может быть предпочтительным, если прессующее кольцо имеет более одного места запирания и для каждого места запирания предусмотрено выполненное согласно изобретению соединительное звено. Это исполнение обеспечивает последовательную сборку прессующего кольца из отдельных элементов сразу на месте, т.е. в зоне соединяемых концов труб или даже при накладывании прессующего кольца вокруг конца трубы. При этом не исключена возможность предусмотреть даже между всеми несущими прессующие колодки элементами перекрываемое соединительным звеном место запирания.

Стягивание прессующего кольца, а тем самым запрессовка конца трубы прессующим фитингом могут осуществляться, с одной стороны, последовательно таким образом, что места запирания стягивают одно за другим с помощью запорного устройства. С другой стороны, однако, одновременно могут быть применены запорные устройства, число которых соответствует числу мест запирания, и места запирания стянуты затем синхронно.

То же достигается также тем, что несущие прессующие колодки элементы за пределами места запирания шарнирно соединены между собой посредством съемных шарнирных пальцев, поскольку и в этом случае прессующее кольцо может быть постепенно собрано на месте. При этом элементы прессующего кольца могут быть шарнирно соединены между собой промежуточными деталями, каждая из которых связана с соседними элементами с помощью шарнирных пальцев, по меньшей мере один из которых выполнен съемным.

Каждый элемент прессующего кольца выполнен в виде колодкодержателя и установленной в нем с возможностью перемещения в радиальном направлении прессующей колодки, а соединительные звенья связаны с колодкодержателями, которые шарнирно соединены между собой. Соединительное звено или звенья могут быть расположены, однако, и непосредственно на прессующих колодках.

Изобретение более подробно поясняется с помощью примера его осуществления на чертежах, где: на фиг. 1 показано прессующее кольцо прессующего инструмента в разомкнутом виде; на фиг.2 - прессующее кольцо на фиг. 1 в замкнутом виде; на фиг. 3 - разрез соединительного звена прессующего кольца на фиг. 1, 2 в плоскостях А-В в свободном положении; на фиг. 4 - соединительное звено на фиг. 3 в зажатом виде; на фиг. 5 - прессующее кольцо на фиг. 1-4 в положении после запрессовки; на фиг. 6 - прессующее кольцо с местами запирания и соединительными звеньями между каждым несущим прессующую колодку элементом.

На фиг. 1, 2, 5 в сечении и штрихпунктирной линией изображены лежащий внутри конец 1 трубы и надетый на нее прессующий фитинг 2 с содержащим уплотнительное кольцо кольцевым утолщением 3. Конец 1 трубы и прессующий фитинг 2 запрессовывают с помощью прессующего инструмента 4, у которого на фиг. 1, 2, 5 изображено только прессующее кольцо 5.

Прессующее кольцо 5 содержит в этом примере исполнения в основном идентично выполненные элементы 6 - 10, причем каждый элемент 6 - 10 состоит из наружного колодкодержателя 11 - 15, и внутренней дугообразной прессующей колодки 16 - 20. За одним исключением, колодкодержатели соединены между собой посредством промежуточных деталей 21 - 24, причем колодкодержатели 11 - 15 шарнирно закреплены на промежуточных деталях 21 - 24 шарнирными пальцами 26 - 33.

По меньшей мере соответственно один шарнирный палец 26 - 33 на каждую промежуточную деталь 21 - 24 выполнен с возможностью извлечения, так что прессующее кольцо 5 может быть разобрано на отдельные элементы 6 - 10 или собрано из них на месте. Прессующие колодки 16 - 20 установлены в колодкодержателях 11 - 15 с возможностью перемещения в направлении окружности.

На каждом колодкодержателе 11 - 15 размещено зажимное устройство 34, 34 - 38, содержащее направленный радиально внутрь и находящийся под натяжением пружины зажимной пуансон 39 - 43. Зажимные устройства 34 - 38 служат одновременно для осевого ведения прессующих колодок 16 - 20.

Шарнирные пальцы 29, 30 на среднем колодкодержателе 13 несут зевообразный шаблон 44 в виде листовой детали с полукруглой выемкой 45, причем радиус выемки 45 рассчитан таким образом, что шаблон 44 подходит к концу 1 трубы, но не подходит к примыкающей к кольцевому утолщению 3 цилиндрической части прессующего фитинга 2. За счет этого прессующее кольцо 5 может быть наложено на комбинацию из конца 1 трубы и прессующего фитинга 2 только в одном, а именно заданном положении.

Нижние элементы 6, 10 имеют в изображенных на фиг. 1, 2 положениях между собой замыкающий зазор 46. На фиг. 1 он имеет такую величину, что прессующее кольцо 5 может быть надето на прессующий фитинг 2 и конец 1 трубы. Свободные концы ограничивающих замыкающий зазор 46 элементов 6, 10 несут шарнирные пальцы 47, 48, причем на каждом шарнирном пальце 47, 48 подвешена соединительная серьга 49, 50. Форма соединительных серег 49, 50 и их соединение с шарнирными пальцами 47, 48 видны, в частности, из разрезов на фиг. 3, 4.

Свободные концы соединительных серег 49, 50 имеют сквозные отверстия 51, 52. В сквозное отверстие 51 соединительной серьги 49 с возможностью осевого перемещения вставлен соединительный палец 53. Он имеет первый участок 54, которым он проходит через сквозное отверстие 51. Конец первого участка 54 соединен с ручным рычагом 55. На другом конце первого участка 54 выполнен второй участок 56, ось которого смещена относительно оси первого отрезка 54 на эксцентриситет 57. Второй участок 56 входит в сквозное отверстие 52 другой соединительной серьги 50.

Соединительные серьги 49, 50 образуют вместе с соединительным пальцем 53 соединительное звено для временного соединения концов прессующего кольца 5 перед собственно процессом прессования. Для этого сначала вокруг конца 1 трубы и прессующего фитинга 2 накладывают прессующее кольцо 5, как это видно из фиг. 1. Когда прессующее кольцо 5 будет сидеть на конце 1 трубы и прессующем фитинге 2, оба нижних элемента б, 10 поворачивают по направлению друг к другу и к концу 1 трубы, в результате чего они занимают положение на фиг. 2. Свисающие еще вниз соединительные серьги 49, 50, изображенные в этом положении на фиг. 2 штрихпунктиром, поворачивают друг к другу по стрелкам C, D. При этом соединительный палец 53 находится в таком положении, что его второй участок 56 не выступает за сквозное отверстие 51, что изображено на фиг. 3 показанным штрихпунктиром положением ручного рычага 55.

Соединительные серьги 49, 50 поворачивают в положение, в котором они накладываются друг на друга, а сквозные отверстия 51, 52 совпадают. Соединительный палец 53, а тем самым ручной рычаг 55 находятся при этом в таком положении, что второй участок 56 пальца смещен по направлению к другой соединительной серьге 50 и поэтому может легко входить в ее сквозное отверстие 52 за счет осевого смещения и соединительного пальца 53 и тем самым соединять обе соединительные серьги 49, 50. В этом положении прессующее кольцо 5 имеет еще определенную глубину.

Затем ручной рычаг 55 поворачивают из положения, изображенного на фиг. 2 сплошными линиями, в изображенное штрихпунктиром положение на 180 по стрелке E. За счет этого второй участок 56 пальца совершает эксцентричное движение и сокращает этим расстояние между обоими шарнирными пальцами 47, 48 на двойную величину эксцентриситета 57. Это видно из сравнения фиг. 3, 4, причем на фиг.4 показано повернутое положение. За счет этого прессующему кольцу 5 придается окружное усилие, посредством которого прессующие колодки 16 - 20 с определенным радиальным натягом прижимаются к прессующему фитингу 2. Прессующее кольцо 5 имеет тогда неповорачивающуюся или трудно проворачивающуюся посадку. Этому действию способствуют прессующие пуансоны 39 - 43, которые упираются тогда в конец 1 трубы также с радиально направленным натягом и обеспечивают таким образом, осевую фиксацию между концом 1 трубы и прессующим фитингом 2.

Теперь может быть начат собственно процесс прессования. Для этого используют запорное устройство, содержащее два клещеобразных рычага, которыми оно может быть приставлено к шарнирным пальцам 47, 48. Они проходят при этом через промежутки 58, 59 и 60, 61 и упираются затем в наружные стороны шарнирных пальцев 47, 48. Клещеобразные рычаги сводят затем посредством относящегося к запорному устройству гидродвигателя, в результате чего шарнирные пальцы 47, 48 сближаются. Это вызывает стягивание прессующего кольца 5 и радиальную осадку прессующего фитинга 2 и конца 1 трубы, причем прессующие колодки 16 - 20 в соответствии с этим процессом самопроизвольно перемещаются в направлении окружности, а именно до тех пор, пока их торцы не упрутся друг в друга. Одновременно соединительные серьги 49, 50 отклоняются наружу, т.е. не препятствуют процессу прессования.

По окончании процесса прессования прессующее кольцо 5 занимает изображенное на фиг. 5 положение. После осевого перемещения соединительного пальца 53 таким образом, что второй участок 56 выходит из сквозного отверстия 52, прессующее кольцо 5 может быть снято и использовано для других процессов прессования.

На фиг. 6 изображен прессующий инструмент 62, немного видоизмененный по сравнению с описанной выше формой исполнения. Принципиальная конструкция та же, что у прессующего инструмента 4 на фиг. 1 - 5, так что на фиг. 6 детали, совпадающие с деталями прессующего инструмента на фиг. 1 - 5, обозначены теми же ссылочными позициями. Для их описания производится ссылка на описание первого примера исполнения.

В противоположность прессующему инструменту 4 изображенное на фиг. 6 прессующее кольцо 63 прессующего инструмента 62 не содержит зажимных устройств, а содержит в том же месте только направляющие пластины 64 - 67. Далее колодкодержатели 11 - 15 соединены здесь не промежуточными деталями, а соответственно парами соединительных серег 68, 69; 70, 71; 72, 73; 74, 75, которые шарнирно закреплены на шарнирных пальцах 26 - 33 и соединены между собой соединительными пальцами 76 - 79. Соединительные серьги 68 - 75 и соединительные пальцы 76 - 79 выполнены идентично соединительным серьгам 49, 50 и соединительному пальцу 53.

На фиг. 6 прессующее кольцо 63 показано в положении, в котором торцы прессующих колодок 16 - 20 прилегают друг к другу и которое прессующее кольцо 63 занимает по окончании процесса прессования. Прессующее кольцо 63 может быть разобрано на пять элементов 6, 7, 8, 9, 10 путем разъединения пар соединительных серег 68, 69; 70, 71; 72, 73; 74, 75. Из этого разобранного состояния оно может быть последовательно собрано на месте, а именно при накладывании вокруг конца трубы или прессующего фитинга, путем соединения пар соединительных серег 68, 69; 70, 71; 72, 73; 74, 75, а именно аналогичным образом, как у пары соединительных серег 49, 50 прессующего инструмента 4 на фиг.1-5. Тогда образуется сначала замкнутое прессующее кольцо 63, у которого пары соединительных серег 68, 69; 70, 71; 72, 73; 74, 75 занимают выпрямленное положение, как это видно на фиг. 2 с помощью соединительных серег 49, 50.

Осуществляемый затем процесс прессования может происходить двояким образом. Во-первых, к парам шарнирных пальцев 26, 27; 28, 29; 30, 31; 32, 33; 47, 48 могут быть одновременно приставлены пять запорных устройств, так что расстояния между прессующими колодками 16 - 20 при синхронном приведении в действие запорных устройств одновременно сокращаются до их взаимного прилегания. Во-вторых, имеется возможность осуществления процесса прессования только с одним запорным устройством, когда его последовательно приставляют к парам шарнирных пальцев 26, 27; 28, 29; 30, 31; 32, 33; 47, 48 и затем стягивают их, пока не будет достигнуто показанное на фиг.6 положение всех элементов 6, 7, 8, 9, 10.

Формула изобретения

1. Прессующий инструмент для соединения деталей, содержащий прессующее кольцо в виде несущих прессующие колодки элементов, шарнирно соединенных между собой и выполненных со средствами для упора запорного устройства, обеспечивающего сведение элементов с прессующими колодками в одно замкнутое кольцо, отличающийся тем, что прессующее кольцо выполнено с по меньшей мере одним разъемом между соседними элементами и снабжено по меньшей мере одним соединительным звеном для временного соединения соседних элементов, расположенных в зоне разъема, выполненным изменяющим свою форму в соединенном положении при сведении элементов с прессующими колодками в одно замкнутое кольцо, а средства для упора запорного устройства установлены на упомянутых соседних элементах, расположенных в зоне разъема.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что соединительное звено выполнено из условия обеспечения в соединенном положении передачи от соединяемой детали установленному на ней прессующему кольцу окружного усилия.

3. Инструмент по п.1 или 2, отличающийся тем, что соединительное звено выполнено в виде двух имеющих возможность шарнирного соединения между собой серег, каждая из которых шарнирно соединена с соответствующим из двух соседних элементов прессующего кольца.

4. Инструмент по п.3, отличающийся тем, что шарнирное соединение серег между собой выполнено в виде соединительного пальца, размещенного в выполненных в серьгах отверстиях.

5. Инструмент по п.4, отличающийся тем, что соединительный палец выполнен с двумя участками по длине, каждый из которых расположен в отверстии соответствующей серьги, причем оси упомянутых участков смещены одна относительно другой.

6. Инструмент по п.5, отличающийся тем, что отношение длины соединительных серег и величины смещения осей участков соединительного пальца к окружной длине зоны разъема прессующего кольца выбрано из условия обеспечения передачи от соединяемой детали установленному на ней прессующему кольцу при соединенном соединительном звене окружного усилия.

7. Инструмент по п.5 или 6, отличающийся тем, что соединительный палец снабжен рычагом для его поворота.

8. Инструмент по любому из пп.4 - 7, отличающийся тем, что соединительный палец зафиксирован от выпадения из отверстия одной из серег.

9. Инструмент по любому из пп.3 - 8, отличающийся тем, что соединительные серьги соединены с соответствующими элементами прессующего кольца с помощью шарнирных пальцев, а средства для упора запорного устройства выполнены в виде выемок на упомянутых шарнирных пальцах.

10. Инструмент по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним зажимным устройством, размещенным с одной стороны прессующего кольца с возможностью упора в соединяемую деталь.

11. Инструмент по п.10, отличающийся тем, что зажимное устройство выполнено в виде подпружиненных зажимных элементов.

12. Инструмент по любому из пп.1 - 11, отличающийся тем, что элементы прессующего кольца шарнирно соединены между собой с помощью съемных шарнирных пальцев.

13. Инструмент по п.12, отличающийся тем, что элементы прессующего кольца шарнирно соединены между собой с помощью промежуточных деталей, каждая из которых связана с соседними элементами с помощью шарнирных пальцев, по меньшей мере один из которых выполнен съемным.

14. Инструмент по любому из пп.1 - 13, отличающийся тем, что каждый элемент прессующего кольца выполнен в виде колодкодержателя и установленный в нем с возможностью перемещения в радиальном направлении прессующей колодки, а соединительные звенья связаны с колодкодержателями, которые шарнирно соединены между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6