RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 205157 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 374681 (51) Int.Cl. F16L 37/02 (2006.01) F16L 21/00 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 26.04.2005 (54) Złącze sprężystych rur cienkościennych (73) Uprawniony z patentu: KOMINUS Sp. z o.o.,łężkowice,pl (43) Zgłoszenie ogłoszono: 30.10.2006 BUP 22/06 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.03.2010 WUP 03/10 (72) Twórca(y) wynalazku: Artur Chwastek,Kłaj,PL Rafał Chwastek,Kłaj,PL Rafał Adamczyk,Nowy Wincz,PL (74) Pełnomocnik: Grząka Andrzej PL 205157 B1
2 PL 205 157 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest szczelne złącze sprężystych rur cienkościennych, przeznaczone głównie do zastosowania w ciągach odprowadzających spaliny. Przy instalacji ciągów odprowadzających spaliny szczególne znaczenie ma szczelność połączeń rurowych, głównie ze względów bezpieczeństwa. Niejednokrotnie wymagana jest szczelność przy ciśnieniach gazów spalinowych rzędu 5000 Pa. Znane są z literatury patentowej połączenia rurowe takie jak złącze rurowe opisane w zgłoszeniu wzoru użytkowego nr W-104161 charakteryzujące się tym, że kielich zewnętrznej rury ma przy końcu dodatkowe rozszerzenie wylotu, w którego powierzchni czołowej znajduje się obwiedniowy rowek, ograniczony od wewnętrznej strony kielicha obwiedniowym obrzeżem, a po stronie zewnętrznej, ma prostopadły do osi kielicha, obwiedniowy uskok średnicy kielicha oraz nasadzony ciasno na wylot kielicha trzymający pierścień o przekroju poprzecznym zbliżonym do kątownika, mający przy końcu bocznej ścianki, po stronie wewnętrznej, obwiedniowy występ zatrzasku, a po stronie wewnętrznej ścianki czołowej obwiedniowy rowek, ograniczony od strony wewnętrznej skośnym obwiedniowym obrzeżem. Wzór użytkowy nr Ru-60452 opisuje zaciskowe złącze rurowe pomiędzy złączką z króćcem przyłączeniowym a rurą instalacyjną, na którą może być nasunięta tuleja zaciskowa obejmuje obszar o określonej strukturze powierzchni na króćcu przyłączeniowym pod powierzchnią zaciskową oraz przynajmniej jeden pierścień samouszczelniający o przekroju okrągłym leżący w rowku króćca pod drugą powierzchnią zaciskową. Nacisk wywierany przez powierzchnię zaciskową odpowiada dopuszczalnemu odkształceniu pierścienia samouszczelniającego. Dalszy pierścień samouszczelniający o przekroju okrągłym może być przewidziany bez dodatkowego zaciśnięcia między powierzchniami zaciskowymi. Znane jest również złącze rurowe z opisu zgłoszenia wzoru użytkowego nr W-111890, które składa się z łącznika w kształcie tulei, zaopatrzonego wewnątrz w przegrodę. Z jednej strony przegrody osadzona jest końcówka rury gładkiej, na której trwale za pomocą wkrętów zamocowany jest pośredni pierścień będący elementem rury dwuściennej. We wgłębieniu pośredniego pierścienia znajduje się uszczelka. Z drugiej strony przegrody łącznika osadzona jest końcówka rury dwuściennej z pierścieniową uszczelką. Innym znanym rozwiązaniem jest łącznik do rur opisany w zgłoszeniu wynalazku nr P-338717, posiadający jednoczęściowy korpus, w skład, którego wchodzi element złączny oraz tuleja zewnętrzna, posiada na końcówce mocującej tulei oporowej oraz na powierzchni ustalającej elementu złącznego, przylegające do siebie, powierzchnie stożkowe. Ponadto posiada co najmniej jeden obwodowy rowek z osadzonym w nim pierścieniem uszczelniającym, utworzony na końcówce mocującej tulei oporowej, w miejscu, które jest przeciwległe do części roboczej. Łącznik posiadający jednoczęściowy korpus, w skład którego wchodzi segment środkowy oraz co najmniej dwie tuleje zewnętrzne, posiada na końcówce mocującej tulei oporowej oraz na powierzchni ustalającej segmentu środkowego, przylegające do siebie, powierzchnie stożkowe. Opis zgłoszenia wynalazku nr P-348866 ujawnia zestaw do łączenia dwuściennych rur wytwarzanych z gładkiej rury wewnętrznej i pofałdowanej rury zewnętrznej połączonej w jedną całość z rurą wewnętrzną. Do jednego końca rury zewnętrznej jest przymocowana tuleja gniazdowa mająca litą ściankę, z wewnętrzną powierzchnią przystosowaną do trzymania końca rury. Tulejowy element trzpieniowy zawiera pierwszą litą ściankę części formującej trzpień wtykowy, która jest gładka od wewnątrz i na zewnątrz i sąsiadujące z połączoną z nią w jedną całość litą ścianką części formującej tuleję, której wnętrze jest dopasowane do zewnętrznej strony rury. Opis patentowy polski nr 164618 opisuje rurę z tworzywa sztucznego, metalu lub innych materiałów, której wkładany koniec, pełniący funkcję stempla kształtującego ma średnicę zewnętrzną pomniejszoną przez utworzenie stożkowego obszaru przejścia do średnicy w przybliżeniu równej wewnętrznej średnicy rury łączonej z nią i służącej jako matryca. Na stożkowym obszarze przejścia, od zwężonego, wkładanego końca rury do zakończenia właściwej rury mającego nominalną średnicę, przewidziano co najmniej jeden pas oporowy. Pas ten tworzy powierzchnię oporową dla czołowej powierzchni następnej rury. Także inny opis patentowy polski nr 183026 opisuje rurę kominową do renowacji kominów, złożoną z kilku odcinków rur, które mają jeden rozszerzający się stożkowo koniec i jeden zwężający się stożkowo koniec, z odpowiednio jednakowymi kątami stożka i które są wzajemnie połączone przez wetknięcie zwężającego się końca w rozszerzający się koniec. Dla uproszczenia wytwarzania odcin-
PL 205 157 B1 3 ków rur i przy tym uzyskania dokładnego ukształtowania stożków, zwężający się stożkowo koniec jest ogólnie poszerzony i na całej swej długości ma większą średnicę niż odcinek rury. Wadą opisanych wyżej rozwiązań jest w większości przypadków konieczność stosowania dodatkowych opasek lub pierścieni uszczelniających powodujących utrudnienia montażowe. Ponadto znane rozwiązania nie gwarantują pełnej szczelności przy ciśnieniu rzędu 5000 Pa. Zagadnieniem technologicznym wspomagającym rozwiązanie jest opracowanie nowej konstrukcji złącza sprężystych rur cienkościennych zapewniających szczelność współosiowych połączeń. Istota rozwiązania kielichowego złącza sprężystego rur cienkościennych według wynalazku charakteryzuje się tym, że złącze na zewnętrznej stronie końca wewnętrznego odcinka rury współosiowego połączenia rurowego posiada, co najmniej dwa poprzeczne wytłoczenia obwodowe o stopniowo zwiększających się średnicach, przy czym odcinek rury wewnętrznej posiada zewnętrzną kryzę oporową o kształcie półkolistego wybrzuszenia poprzecznego na zewnątrz, a odcinek rury wewnętrznej posiada kryzę oporową o kształcie półkolistego wybrzuszenia najpierw wklęsłego, przechodzącego w wybrzuszenie półkoliste na zewnątrz, podczas gdy odcinek rury zewnętrznej posiada na obrzeżu obwodowe ukośne rozwiedzenie. Okazało się, że przez wtłoczenie odcinka posiadającego wybrzuszenia do gładkiego odcinka rury o takiej samej średnicy, posiadającego na obrzeżu obwodowe ukośne rozwiedzenie, następuje niewielkie rozciągnięcie sprężystej rury zewnętrznej przy równoczesnym ugięciu wybrzuszeń rury wewnętrznej, co daje nieoczekiwany efekt wysokiej szczelności takiego połączenia. Zaletą złącza sprężystych rur cienkościennych według niniejszego wynalazku jest to, że rozwiązuje ono problem szczelności bez stosowania dodatkowych opasek lub pierścieni uszczelniających. Problem szczelności został rozwiązany poprzez wykonanie złącza, które na zewnętrznej stronie końca wewnętrznego odcinka połączenia posiada kilka poprzecznych wybrzuszeń na całym obwodzie o zwiększającym się wymiarze. Naprężenia obwodowe powstałe po wciśnięciu końca rury z wybrzuszeniami do drugiego gładkiego odcinka powodują sprężyste dociśnięcie obwodowych wybrzuszeń co zapewnia wysoką szczelność takiego połączenia. Rozwiązanie według wynalazku przybliża opis przykładu wykonania pokazanego na rysunku, w którym fig. 1 przedstawia widok wewnętrznego odcinka złącza przed połączeniem, a fig. 2 do fig. 5 przedstawiają złącze w kolejnych fazach łączenia w półwidoku-półprzekroju. Złącze sprężystych rur ciśnieniowych według wynalazku składa się z kielichowego połączenia dwóch odcinków rury; odcinka rury wewnętrznej 1 fig. 5 wciśniętej w odcinek rury 6 fig. 5. Odcinek rury wewnętrznej 1 fig. 5 posiada kryzę oporową 2, oraz trzy wytłoczenia obwodowe 3, 4, 5, o zmniejszających się średnicach od kryzy oporowej 2 do początku odcinka. Gładki odcinek zewnętrznej rury 6 fig. 5 złącza o średnicy wewnętrznej równej średnicy zewnętrznej odcinka 1 wraz z kryzą oporową 8, stanowi gniazdo wtykowe złącza. Odcinek zewnętrznej rury 6 fig. 5 posiada półkoliste wtłoczenie obwodowe do wewnątrz rury stanowiące kryzę oporową gniazda wtykowego, przechodzące w półkoliste wybrzuszenie obwodowe na zewnątrz rury 6. Gniazdo wtykowe posiada na obrzeżu ukośne rozwiedzenie 7, ułatwiające wciśnięcie wewnętrznego odcinka 1, posiadającego, trzy obwodowe wybrzuszenia 3, 4, 5 o zwiększającej się średnicy od początku odcinka do kryzy oporowej. Rozwiedzenie 7, dociskając do kryzy oporowej 2, daje dodatkowy efekt uszczelnienia. Połączenia rur według wynalazku mogą być dokonywane w obiekcie produkcyjnym lub poza nim, przy zastosowaniu odpowiednich narzędzi ułatwiających wciśnięcie końcówki do gniazda. Naprężenia występujące w złączu po połączeniu zapewniają szczelność połączenia według wzoru do ciśnienia 5000 Pa bez stosowania dodatkowych past uszczelniających. Zastrzeżenia patentowe 1. Złącze sprężystych rur cienkościennych składające się z kielichowego połączenia dwóch odcinków, znamienne tym, że na zewnętrznej stronie końca wewnętrznego odcinka (1) współosiowego połączenia rurowego posiada, co najmniej dwa poprzeczne wybrzuszenia obwodowe (3, 4), przy czym odcinek rury wewnętrznej (1) posiada zewnętrzną kryzę oporową o kształcie półkolistego obwodowego wybrzuszenia poprzecznego (2) na zewnątrz, a odcinek rury zewnętrznej posiada kryzę oporową (8) o kształcie półkolistego wybrzuszenia najpierw wklęsłego, przechodzącego w wybrzuszenie półkoliste na zewnątrz.
4 PL 205 157 B1 2. Złącze sprężystych rur cienkościennych według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada poprzeczne wybrzuszenia obwodowe o stopniowo zwiększających się średnicach od początku odcinka (1) do kryzy oporowej (2). 3. Złącze sprężystych rur cienkościennych według zastrz. 1, znamienne tym, że odcinek rury zewnętrznej (6) posiada na obrzeżu obwodowe ukośne rozwiedzenie (7). Rysunki
PL 205 157 B1 5
6 PL 205 157 B1
PL 205 157 B1 7
8 PL 205 157 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 zł.