Арматура для засверловки

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для присоединения ответвлений к трубопроводу. Арматура для засверловки имеет седловидный конструктивный элемент (1) для насаживания на трубчатый конструктивный элемент (100) и сплошного соединения с ним и натяжное приспособление (10) для крепления седловидного конструктивного элемента (1) на трубчатом конструктивном элементе. Натяжное приспособление (10) имеет выполненный с возможностью поворота натяжной рычаг (11) со скользящим контуром (12). Натяжной рычаг (11) через скользящий контур (12) расположен в опорной чаше (2) на первом крайнем участке (3) седловидного конструктивного элемента (1). Натяжная лента (13) с одной стороны закреплена на натяжном рычаге (11) на расстоянии от поворотной оси, вокруг которой натяжной рычаг (11) является поворачиваемым в опорной чаше (2), а с другой стороны закреплена на расположенном напротив первого крайнего участка (3) втором крайнем участке (4) седловидного конструктивного элемента (1) так, что при насаженной на трубчатый конструктивный элемент (100) арматуре для засверловки при повороте натяжного рычага (11) натяжная лента (13) предварительно натягивается и арматура для засверловки прижимается к трубчатому конструктивному элементу (100). Арматура для засверловки проста в обращении и может быть установлена на трубчатый конструктивный элемент без инструмента. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение исходит из арматуры для засверловки, имеющей седловидный конструктивный элемент для насаживания на трубчатый конструктивный элемент и сплошного соединения с ним и зажимное приспособление для крепления седловидного конструктивного элемента на трубчатом конструктивном элементе.

Соответствующая родовому понятию арматура для засверловки известна, например, из DE 102009060410 В4. В ней имеется патрубок для засверловки, на который можно насадить сверлильный блок со сверлом для засверловки трубы и застопорить в положении сверления. Из ЕР 0726419 В1 известна арматура для засверловки из пластмассы, которая посредством сварки является соединяемой с пластмассовой трубой. В арматуре для засверловки содержится патрубок для засверловки, сквозь который направляется сверло для засверливания трубы.

DE 10041840 A1 раскрывает приспособление для засверловки, предназначенное для изготовления отвода на проводящем среду трубопроводе, причем в приспособлении для засверловки содержится запорный кран. DE 4405798 С2 относится к арматуре для засверловки с патрубком, в котором с возможностью поворота расположена вентильная головка со сквозным отверстием, причем через сквозное отверстие может быть направлено сверло для засверловки трубы.

В ЕР 2676750 А1 описывается приспособление для направления трубообрабатывающих устройств, прежде всего зачистных устройств, причем приспособление расположено на внешнем периметре обрабатываемой трубы и имеет по меньшей мере две проходящие параллельно ленты. Ленты могут быть пластмассовыми лентами, например армированными волокном пластмассовыми лентами, которые имеют высокую гибкость вдоль их длины или же допускают высокую эластичную деформацию. С помощью трещотки или альтернативного натяжного устройства ленты могут быть закреплены на внешнем периметре обрабатываемого трубопровода.

В DE 4239573 А1 описана арматура для засверловки с интегрированной вентильной гарнитурой и боковым резьбовым соединением, а также с натяжным устройством. С помощью натяжного хомута арматура для засверловки может быть закреплена на трубе, причем натяжной хомут шарнирно закреплен с одной стороны корпуса посредством поперечного болта. К противолежащей стороне корпуса натяжной хомут привинчен к корпусу с помощью винта с Т-образной головкой и сферовидной накладки. Подобная описанной в DE 4239573 А1 арматура для засверловки известна также из AT 000022 U2, DE 102005057662 В4 и из DE 4420179 А1.

В DE 4437410 А1 описано приспособление для устранения утечки в трубе, в котором с помощью быстрозажимного приспособления на уплотняемое место утечки накладывается компресс. Известные из состояния техники арматуры для засверловки имеют недостатки, состоящие в том, что или для их установки на трубчатый конструктивный элемент требуется инструмент, или обращение с ними затруднено, или же они не позволяют выполнять надежную и правильную по положению установку арматуры для засверловки на трубчатый конструктивный элемент.

Поэтому задача изобретения состоит в дальнейшем развитии известной из уровня техники арматуры для засверловки таким образом, чтобы она позволяла без инструмента выполнять надежную установку арматуры для засверловки на трубчатый конструктивный элемент и, помимо этого, была простой в обращении.

Согласно изобретению данная задача решена арматурой для засверловки с признаками п. 1 формулы изобретения. Зависимые п.п. 2-12 формулы изобретения соответствуют предпочтительным формам осуществления изобретения.

Согласно этому натяжное приспособление имеет выполненный с возможностью поворота натяжной рычаг со скользящим контуром, причем натяжной рычаг через скользящий контур расположен в опорной чаше на первом крайнем участке седловидного конструктивного элемента, и причем натяжная лента с одной стороны закреплена на натяжном рычаге на расстоянии от поворотной оси, вокруг которой натяжной рычаг является поворачиваемым в опорной чаше, а с другой стороны закреплена на расположенном напротив первого крайнего участка крайнем участке седловидного конструктивного элемента, так что при насаженной на трубчатый конструктивный элемент арматуре для засверловки при повороте натяжного рычага натяжная лента предварительно натягивается, и арматура для засверловки прижимается к трубчатому конструктивному элементу.

Вследствие эксцентрической установки подвески натяжной ленты на натяжном рычаге натяжная лента при повороте натяжного рычага из открытого положения в закрытое положение предварительно натягивается. Предварительная затяжка натяжной ленты может быть еще более усилена посредством того, что в скользящем контуре натяжного рычага имеется только эксцентрический контур, а сферический контур отсутствует.

В одной форме выполнения на обращенном к натяжному рычагу конце натяжной ленты имеется установочный штырь или подобное, который расположен в опорном приемном гнезде натяжного рычага. Для этого натяжная лента может быть выполнена, например, в виде пластмассовой ленты, на которой на ее обращенном к натяжному рычагу конце имеется ушко, в которое входит крючковидный захватный элемент натяжного рычага.

В одной форме осуществления изобретения натяжной рычаг в примыкании к скользящему контуру имеет выполненное в форме паза углубление, в котором расположена кромка первого крайнего участка при нахождении натяжного рычага в открытом положении. В данной форме выполнения предусмотрено, что поворотное движение натяжного рычага из открытого положения в закрытое положение составлено в виде составного движения с двумя следующими друг за другом отрезками движения. На первом отрезке движения натяжной рычаг поворачивается вокруг кромки на первом крайнем участке седловидного конструктивного элемента, так что скользящий контур поворачивается вокруг кромки в опорную чашу, находящуюся на первом крайнем участке, пока скользящий контур не расположится в опорной чаше. При дальнейшем повороте опорного рычага начинается второй отрезок движения, в ходе которого натяжной рычаг с прилегающим к опорной чаше скользящим контуром поворачивается вдоль скользящего контура. При этом скользящий контур может иметь эксцентрическую геометрию. Помимо этого скользящий контур и опорное приемное гнездо могут быть подогнаны друг к другу таким образом, что с увеличением поворота в направлении закрытого положения поверхность прилегания между скользящим контуром и опорной чашей увеличивается, так что фрикционное соединение между скользящим контуром и опорной чашей соответственно увеличивается и является максимальным тогда, когда достигается закрытое положение. С увеличением угла поворота, то есть с возрастанием приближения к закрытому положению, изменение эксцентриситета скользящего контура может снижаться, так что с возрастанием предварительной затяжки натяжной ленты эффект рычага натяжного рычага увеличивается, и тем самым даже при приближении к закрытому положению еще возможно поворачивание натяжного рычага с приложением приемлемой силы.

Поэтому в одной форме осуществления изобретения скользящий контур натяжного рычага в открытом положении имеет удаление от опорной чаши, так что скользящий контур расположен в опорной чаше, то есть вступает в контакт с опорной чашей, только после поворота натяжного рычага вокруг кромки из открытого положения в направлении закрытого положения на определенную величину угла.

При этом кромка, выполненное в форме паза углубление, опорная чаша и скользящий контур, преимущественным образом, подогнаны друг к другу таким образом, что при дальнейшем поворачивании на выходящую за пределы определенной величины угла величину угла натяжной рычаг приподнимается от кромки, так что натяжной рычаг совершает в опорной чаше поворотное движение вокруг скользящего контура.

Для фиксации натяжного рычага в закрытом положении он может принять в закрытом положении положение стопорения. В этом представляющем собой конечное положение движения натяжного рычага закрытом положении может быть предусмотрено, что пользователю выдается акустический сигнал обратной связи о достижении конечного положения. В особо предпочтительной форме выполнения натяжной рычаг в закрытом положении прижимается посредством предварительной затяжки натяжной ленты к опорной чаше, так что вследствие сопротивления трения между опорной чашей и скользящим контуром натяжной рычаг находится в состоянии самоторможения и благодаря этому в закрытом положении предохранен от самопроизвольного обратного поворота в открытое положение.

Давление прижатия, с которым седловидный конструктивный элемент зафиксирован на трубчатом конструктивном элементе, преимущественным образом, создается посредством предварительной затяжки, которая возникает вследствие относительного удлинения натяжной ленты. Тем не менее, в определенных ограниченных рамках седловидный конструктивный элемент, особенно тогда, когда он состоит из пластмассового материала, тоже может относительно удлиняться на своих обоих крайних участках, к которым прикреплена натяжная лента и, тем самым, создавать предварительную затяжку.

Однако в предпочтительной форме выполнения предварительная затяжка создается за счет натягивания натяжной ленты в ходе поворота натяжного рычага из открытого положения в закрытое положение. При этом между открытым положением и закрытым положением, в котором натяжная лента обтягивает трубчатый конструктивный элемент, натяжная лента может иметь относительное удлинение вплоть до 10%, а преимущественным образом от 1% до 8%. Для создания оптимальной с теоретической точки зрения силы прижатия седловидного конструктивного элемента, в зависимости от обрабатываемого диаметра трубчатого конструктивного элемента принципиально необходимо другое относительное удлинение натяжной ленты. Однако исследования показали, что могут быть применены стандартизированные для ходовых диаметров труб натяжные ленты, которые имеют среднее относительное удлинение в диапазоне от 1% до 8%, а преимущественным образом 6%. Тем не менее, получающиеся при этом на практике отклонения фактического давления прижатия от идеального значения настолько малы, что между седловидным конструктивным элементом и трубчатым конструктивным элементом при сварке все еще может быть обеспечено сплошное соединение с высоким качеством.

В одной форме осуществления изобретения натяжная лента имеет пластмассовый материал, который обеспечивает относительное удлинение, причем пластмассовый материал является, преимущественным образом, полиэтиленом, полипропиленом или полиамидом.

После выполненной сварки седловидного конструктивного элемента с трубчатым конструктивным элементом натяжное приспособления становится, как правило, нефункционирующим. Для предоставления тогда возможности простого демонтажа натяжного приспособления с арматуры для засверловки в одной форме осуществления изобретения предусмотрено, что на втором крайнем участке натяжная лента смонтирована разъемно, так что после выполненного сплошного соединения седловидного конструктивного элемента с трубчатым конструктивным элементом натяжной рычаг с натяжной лентой может быть удален с арматуры для засверловки.

Для предотвращения перенапряжения натяжного приспособления и, прежде всего, натяжной ленты, в одной форме осуществления изобретения предусмотрено, что в открытом положении и/или в закрытом положении натяжной рычаг прилегает к упору.

Для предоставления возможности подгонки натяжного приспособления к диаметру обрабатываемого трубчатого конструктивного элемента в одной форме осуществления изобретения предусмотрено, что натяжной рычаг смонтирован с возможностью замены, так что за счет замены натяжного рычага на натяжной рычаг с отличающимся скользящим контуром в зависимости от диаметра трубчатого конструктивного элемента может быть обеспечен определенный ход затяжки. При этом скользящие контуры разных натяжных рычагов отличаются, прежде всего, в отношении их эксцентриситета.

Для повышения удобства работы с соответствующей изобретению арматурой для засверловки и для снижения затрат на конструктивные элементы в одной форме осуществления изобретения натяжной рычаг выполнен из двух частей: с базовой частью, которая имеет скользящий контур и которая соединена с натяжной лентой, и с рычажно-рукояточной частью, которая посредством разъемного соединения соединена с базовой частью.

Другие подробности изобретения разъясняются с помощью последующих фигур. При этом показано на:

Фиг. 1 первая форма выполнения арматуры для засверловки согласно изобретению в насаженном на трубчатый конструктивный элемент состоянии,

Фиг. 2 детальный вид на зажимное приспособление в форме выполнения согласно фиг. 1, и

Фиг. 3-6А вторая форма выполнения арматуры для засверловки согласно изобретению в разных угловых положениях натяжного рычага и соответственно с детальным видом на зажимное приспособление.

На фиг. 1 показана первая форма выполнения арматуры для засверловки согласно изобретению, которая насажена на трубчатый конструктивный элемент 100. В натяжном приспособлении 10 имеется натяжной рычаг 11, который в изображении согласно фиг. 1 изображен как в нижнем открытом положении, так и верхнем закрытом положении. В натяжном рычаге 11 имеется скользящий контур 12, который расположен в опорной чаше 2 на первом крайнем участке 3 седловидного конструктивного элемента 1. Скользящий контур 12 выполнен несферическим и имеет эксцентриситет. Помимо этого, натяжная лента 13 установлена на натяжном рычаге 11 эксцентрично по отношению к поворотной оси натяжного рычага 11. Натяжная лента 13 может быть вставлена, например, в опорное приемное гнездо 14 натяжного рычага 11.

Таким образом, натяжная лента 13 простирается от натяжного рычага 11 вокруг нижней, удаленной от седловидного конструктивного элемента 1, окружной области конструктивного элемента 100 до расположенного напротив первого крайнего участка 3 второго крайнего участка 4 седловидного конструктивного элемента 1, причем натяжная лента 13 зафиксирована на втором крайнем участке 4.

При повороте натяжного рычага 11 из нижнего открытого положения в верхнее закрытое положение натяжная лента 13 вследствие эксцентриситета скользящего контура 12 или же опорного приемного гнезда 14 натяжной ленты 13 предварительно натягивается. Предварительная затяжка создается за счет относительного удлинения натяжной ленты 13. В верхнем закрытом положении сопротивление трения между скользящим контуром 12 и опорной чашей 2 обеспечивает самоторможение натяжного рычага 11, так что натяжной рычаг 11 фиксируется в верхнем закрытом положении.

На фиг. 2 в деталях показано натяжное приспособление 10. Для лучшей наглядности натяжной рычаг 11 снова показан как в открытом положении (внизу слева), так и в закрытом положении (вверху справа). Буквой А обозначен именно ход затяжки, который проходится зафиксированным на натяжном рычаге 11 концом натяжной ленты 13 при повороте натяжного рычага 11 из открытого положения в закрытое положение. Ход затяжки является как раз мерой относительного удлинения, которое претерпевает натяжная лента 13. В свою очередь, относительное удлинение пропорционально предварительной затяжке натяжной ленты 13 и, тем самым, давлению прижатия, с которым трубчатый конструктивный элемент 100 прижимается к седловидному конструктивному элементу 1. Поэтому ход А затяжки может быть подогнан так, чтобы в закрытом положении натяжного рычага 11 было создано необходимое для выполнения сплошного соединения между седловидным конструктивным элементом 1 и трубчатым конструктивным элементом 100, например при применении сварочной техники с нагревательной спиралью, давление прижатия. Ход А затяжки может быть задан именно мерой эксцентриситета скользящего контура 12 в закрытом положении натяжного рычага.

На фиг. 3 и 3А изображена другая форма выполнения арматуры для засверловки согласно изобретению в открытом положении натяжного рычага 11. В открытом положении натяжной рычаг 11 вывернут из опорной чаши 2 на угловую величину, составляющую 45°, то есть скользящий контур 12 вступает в контакт с опорной чашей 2 только после поворота натяжного рычага 11 из изображенного открытого положения в направлении закрытого положения на названные 45°. В ходе данного поворотного движения натяжной рычаг 11 через выполненное в форме паза углубление 15, граничащее со скользящим контуром 12, находится в связи с опорной кромкой 5 на внешнем окаймлении первого крайнего участка 3 седловидного конструктивного элемента 1. Таким образом, кромка 5 образует именно опорно-поворотную кромку, вокруг которой поворачивается поворотный рычаг 11 во время поворотного движения на первые 45° из изображенного открытого положения в направлении закрытого положения.

Опорное приемное гнездо 14, в котором зафиксирована натяжная лента 13 на натяжном рычаге 11, является эксцентрическим по отношению к выполненной из опорной кромки 5 и выполненного в форме паза углубления 15 точке вращения, так что натяжная лента 13 претерпевает первую предварительную затяжку уже при повороте из открытого положения в направлении закрытого положения на названные первые 45°.

Как изображено на фиг. 4 и 4А, после того как натяжной рычаг 11 был повернут из открытого положения в направлении закрытого положения на 45°, скользящий контур 12 вступает в контакт с опорной чашей 2 седловидного конструктивного элемента 1 в граничащей с опорной кромкой 5 области. Тем не менее, в изображенном угловом положении натяжного рычага 11 скользящий контур 12 находится в контакте с опорной чашей 2 на протяжении лишь сравнительно малой частичной области своей длины (см. фиг. 4А).

Только при дальнейшем повороте поворотного рычага из изображенного на фиг. 4 и 4А открытого положения в направлении закрытого положения скользящий контур 12 вступает в контакт с опорной чашей 2 с все увеличивающейся площадью (см. фиг. 5 и 5А), чтобы в завершение в изображенном на фиг. 6 и 6А закрытом положении иметь максимальный плоскостной контакт между скользящим контуром 12 и опорной чашей 2. В изображенном на фиг. 6 и 6А закрытом положении предварительной затяжкой натяжной ленты 13 создается фрикционное соединение между скользящим контуром 12 и опорной чашей 2, так что в закрытом положении натяжной рычаг 11 находится в состоянии самоторможения.

Раскрытые в предшествующем описании, чертежах, а также в формуле изобретения признаки изобретения могут быть существенными для реализации изобретения как по отдельности, так и в любой комбинации.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 седловидный конструктивный элемент

2 опорная чаша

3 первый крайний участок

4 второй крайний участок

5 кромка

10 натяжное приспособление

11 натяжной рычаг

12 скользящий контур

13 натяжная лента

14 опорное приемное гнездо

15 выполненное в форме паза углубление

100 трубчатый конструктивный элемент

1. Арматура для засверловки, имеющая седловидный конструктивный элемент (1) для насаживания на трубчатый конструктивный элемент (100) и сплошного соединения с ним и натяжное приспособление (10) для крепления седловидного конструктивного элемента (1) на трубчатом конструктивном элементе, причем натяжное приспособление (10) имеет выполненный с возможностью поворота натяжной рычаг (11) со скользящим контуром (12), причем натяжной рычаг (11) через скользящий контур (12) расположен в опорной чаше (2) на первом крайнем участке (3) седловидного конструктивного элемента (1), и причем натяжная лента (13) с одной стороны закреплена на натяжном рычаге (11) на расстоянии от поворотной оси, вокруг которой натяжной рычаг (11) является поворачиваемым в опорной чаше (2), а с другой стороны закреплена на расположенном напротив первого крайнего участка (3) втором крайнем участке (4) седловидного конструктивного элемента (1) так, что при насаженной на трубчатый конструктивный элемент (100) арматуре для засверловки при повороте натяжного рычага (11) натяжная лента (13) предварительно натягивается и арматура для засверловки прижимается к трубчатому конструктивному элементу (100), отличающаяся тем, что скользящий контур имеет эксцентрическую геометрию, и с увеличением поворота в направлении закрытого положения поверхность прилегания между скользящим контуром и опорной чашей увеличивается, так что фрикционное соединение между скользящим контуром и опорной чашей соответственно увеличивается и является максимальным тогда, когда достигается закрытое положение.

2. Арматура для засверловки по п. 1, в которой натяжная лента (13) на ее обращенном к натяжному рычагу (11) конце имеет установочный штырь, который расположен в опорном приемном гнезде (14) натяжного рычага (11).

3. Арматура для засверловки по п. 1 или 2, в которой натяжной рычаг (11) в примыкании к скользящему контуру (12) имеет выполненное в форме паза углубление (15), в котором расположена кромка (5) первого крайнего участка (3) при нахождении натяжного рычага (11) в открытом положении.

4. Арматура для засверловки по п. 3, в которой скользящий контур (12) натяжного рычага (11) в открытом положении имеет удаление от опорной чаши (2), так что скользящий контур (12) расположен в опорной чаше (2) после поворота натяжного рычага (11) вокруг кромки (5) из открытого положения в направлении закрытого положения на определенную величину угла.

5. Арматура для засверловки по п. 4, в которой кромка (5), выполненное в форме паза углубление (15), опорная чаша (2) и скользящий контур (12) подогнаны друг к другу таким образом, что при дальнейшем поворачивании на выходящую за пределы определенной величины угла величину угла натяжной рычаг (11) приподнимается от кромки (5), так что натяжной рычаг (11) совершает в опорной чаше (2) поворотное движение вокруг скользящего контура (12).

6. Арматура для засверловки по одному из предшествующих пунктов, в которой натяжной рычаг (11) в закрытом положении прижимается предварительной затяжкой натяжной ленты (13) к опорной чаше (2), так что за счет сопротивления трения между опорной чашей (2) и скользящим контуром (12) натяжной рычаг (11) находится в состоянии самоторможения.

7. Арматура для засверловки по одному из предшествующих пунктов, в которой между открытым положением и закрытым положением, в котором натяжная лента (13) обтягивает трубчатый конструктивный элемент (100), натяжная лента (13) имеет относительное удлинение вплоть до 10%, преимущественным образом от 1 до 8%, и особо предпочтительно 6%.

8. Арматура для засверловки по п. 7, в которой натяжная лента (13) имеет пластмассовый материал, который обеспечивает относительное удлинение, причем пластмассовый материал является, преимущественным образом, полиэтиленом, полипропиленом или полиамидом.

9. Арматура для засверловки по одному из предшествующих пунктов, в которой на втором крайнем участке (4) натяжная лента (13) смонтирована разъемно, так что после выполненного сплошного соединения седловидного конструктивного элемента (1) с трубчатым конструктивным элементом (100) натяжной рычаг (11) с натяжной лентой (13) может быть удален с арматуры для засверловки.

10. Арматура для засверловки по одному из предшествующих пунктов, в которой в открытом положении и/или в закрытом положении натяжной рычаг (11) прилегает к упору.

11. Арматура для засверловки по одному из предшествующих пунктов, в которой натяжной рычаг (11) смонтирован с возможностью замены, так что за счет замены натяжного рычага (11) на натяжной рычаг (11) с отличающимся скользящим контуром (12) в зависимости от диаметра трубчатого конструктивного элемента (100) может быть обеспечен определенный ход затяжки.

12. Арматура для засверловки по одному из предшествующих пунктов, в которой натяжной рычаг (11) выполнен из двух частей: с базовой частью, которая имеет скользящий контур (12) и которая соединена с натяжной лентой (13), и с рычажно-рукояточной частью, которая посредством разъемного соединения соединена с базовой частью.