Патент РФ на полезную модель № 116198 «Элемент трубопроводной арматуры, имеющий возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами, и закладной элемент для него»

Патентообладатель – автор: Мельников Павел Эдуардович; международная патентная классификация: F16L 47/00 (2006.01); дата подачи заявки: 26.09.2011; дата публикации сведения о выданном патенте (дата выдачи патента) 20.05.2012.



Полезная модель относится к строительству, а конкретно к элементу трубопроводной арматуры, имеющему возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами одновременно, то есть перехода от полипропиленовой трубы к металлической трубе, который может быть изготовлен в виде фитинга, в частности в виде муфты (перехода), тройника, крестовины, отвода, штуцера, угольника, в частности настенного и в варианте с накидной гайкой, в виде трубопроводного фильтра, в виде крана или вентиля, в виде вварного или приварного седла для формирования ответвления от полипропиленовой трубы, в виде элемента водораспределительной системы или настенного элемента для подключения смесителя. Перечисленные элементы трубопроводной арматуры применяются при сооружении с использованием полипропиленовых и металлических труб систем отопления и водоснабжения зданий, в том числе жилых, и других сооружений различного назначения. Полезная модель затрагивает также конструкцию закладного элемента для указанного элемента трубопроводной арматуры.

Известен элемент трубопроводной арматуры, имеющий возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами и представляющий собой переход с металлической наружной резьбой, предназначенный для соединения полипропиленовой трубы с металлической, который содержит изготовленный из полипропилена полый корпус, в который заделан закладной элемент в форме втулки из металлического сплава, открытой внутрь полости корпуса (Система Ekoplastik PPR, каталог изделий для систем внутреннего холодного и горячего водоснабжения и отопления компании Wavin на 2010 год, стр.9, «Переход с металлической наружной резьбой»).

Корпус выполнен за одно целое со стороны, противоположной расположению закладного элемента, с открытым в полость корпуса элементом для соединения с полипропиленовой трубой в виде выступающего участка с наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями, который предназначен для соединения с корпусом сваркой полипропиленовой трубы, конец которой вваривается внутрь указанного выступающего участка. Закладной элемент имеет выступающий трубчатый участок, на наружной поверхности которого выполнен участок с трубной резьбой для обеспечения подключения к металлической трубе или к металлическому элементу трубопроводной арматуры.

Заделанный в корпус участок закладного элемента со стороны торца на внутренней поверхности выполнен с участком большего диаметра в конце которой смежно переходу к участку меньшего диаметра выполнена канавка, углубленная относительно упомянутого участка большего диаметра. Этот участок большего диаметра и канавка заполнены материалом корпуса, то есть полипропиленом, который располагается внутри заподлицо с участком меньшего диаметра закладного элемента с образованием зоны торцевого стыка.

В указанной зоне торцевого стыка при циклических изменениях температурного режима транспортируемой среды слой полипропилена, примыкающий к закладному элементу, склонен к отслоению от закладной детали из-за различных коэффициентов температурного расширения полипропилена и металлического сплава закладного элемента (латунь, бронза, нержавеющая сталь). Отслоение полипропилена и разновеликие деформации, приложение крутящей нагрузки, растягивающей, сжимающей могут привести к появлению протечек через зону сопряжения корпуса и закладного элемента. Просачивание воды может произойти не сразу после установки, а через 3 - 5 лет эксплуатации, поскольку полипропилен медленно, но все же стареет. В результате этого, микрозазор между закладным элементом и полипропиленом корпуса может увеличиться.

Возможность протечки возможна не только у элементов трубопроводной арматуры в виде перехода с металлической наружной резьбой, но и у иных имеющих аналогичные конструктивные узлы элементов трубопроводной арматуры, предусматривающих возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами, в частности переход с металлической вставкой и накидной гайкой (стр. 9 указанного выше источника), угольник 90 градусов с металлической наружной резьбой (стр. 10 указанного выше источника), вварное седло с металлической наружной резьбой (стр. 12 указанного выше источника).

Технический результат, получение которого обеспечивает настоящая полезная модель, заключается в расширении арсенала средств, относящихся к трубопроводной арматуре различного функционального назначения, которые имеют возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами одновременно, а также в повышении надежности указанных средств и их срока службы за счет уменьшения вероятности возникновения протечек.

Достижение указанного технического результата обеспечивает элемент трубопроводной арматуры, имеющий возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами, который содержит:
- изготовленный из полипропилена полый корпус с, по меньшей мере, одним выполненным с ним за одно целое элементом для соединения с полипропиленовой трубой, отверстие в котором открыто в полость корпуса;
- по меньшей мере, один закладной элемент в форме втулки из металлического сплава, полость которой также сообщается с полостью корпуса, с заделанным в корпус участком и выступающим трубчатым участком.

Заделанный в корпус участок закладного элемента со стороны торца выполнен с расположенной смежно внутренней поверхности закладного элемента кольцевой канавкой с внутренними боковыми цилиндрическими поверхностями.

Внутри кольцевой канавки с сопряжением с ее дном расположен кольцевой элемент из уплотнительного сплошного упругого материала.

Отличие выполненного согласно полезной модели элемента трубопроводной арматуры от известного уровня техники заключается в выполнении указанной кольцевой канавки (ее форме, расположении) и наличия в ней кольцевого элемента из уплотнительного сплошного упругого материала.

В предпочтительном варианте осуществления полезной модели глубина кольцевой канавки составляет величину, равную не менее чем полутора толщинам кольцевого элемента из уплотнительного сплошного упругого материала.

В качестве уплотнительного сплошного упругого материала кольцевого элемента может быть использован этилен-пропилен-диен-каучук, бутадиент-нитрильный каучук, фторкаучук или силиконовая резина.

Кольцевой элемент из уплотнительного сплошного упругого материала, как правило, сжат под давлением, соответствующим давлению прессования корпуса.

Закладной элемент как самостоятельный объект патентных притязаний характеризуется выполнением в форме втулки из металлического сплава с участком для заделки в изготовленный из полипропилена корпус элемента трубопроводной арматуры, имеющего возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами, и трубчатым участком, при этом участок для заделки со стороны торца выполнен с расположенной смежно внутренней поверхности закладного элемента кольцевой канавкой с внутренними боковыми цилиндрическими поверхностями.

Отличие выполненного согласно полезной модели закладного элемента от известного из уровня техники заключается в выполнении кольцевой канавки, ее расположении, форме.

Как было отмечено выше, внутри кольцевой канавки с сопряжением с дном может быть расположен кольцевой элемент из уплотнительного сплошного упругого материала, варианты которого приведены выше, при этом глубина кольцевой канавки составляет величину, равную не менее чем полутора толщинам кольцевого элемента из уплотнительного сплошного упругого материала.

В наилучшем варианте осуществления полезной модели заделанный в корпус участок закладного элемента выполнен с элементами дополнительного механического взаимодействия с материалом корпуса в виде расположенных на его наружной поверхности радиальных ребер и/или в виде продольных выступов на торце.

На выступающем трубчатом участке закладного элемента может быть выполнен участок с наружной трубчатой резьбой. Также возможна установка на выступающем трубчатом участке закладного элемента накидной гайки.

Возможность осуществления полезной модели иллюстрируется примером конкретного выполнения элемента трубопроводной арматуры, имеющего возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами, который выполнен в виде перехода с участком наружной металлической резьбы.

На фиг.1. показан продольный разрез изделия.

На фиг.2 показан закладной элемент с частью по оси в продольном разрезе с установленным кольцевым элементом из уплотнительного сплошного упругого материала.

Элемент трубопроводной арматуры в виде перехода содержит изготовленный из полипропилена корпус 1 с полостью 2 и с одним выполненным с ним за одно целое элементом 3 для соединения с полипропиленовой трубой (на чертеже не показана), отверстие 4 в котором открыто в полость 2 корпуса 1, а также один закладной элемент 5 в форме втулки из металлического сплава (бронза, но может быть использована латунь или нержавеющая сталь).

Закладной элемент 5 имеет заделанный в корпус 1 участок 6 и выступающий трубчатый участок 7 с наружной трубчатой резьбой 8. Полость 9 закладного элемента 5 сообщается с полостью 2 корпуса 1. Заделанный в корпус 1 участок 6 закладного элемента 5 со стороны торца 10 выполнен с расположенной смежно его внутренней поверхности 11 кольцевой канавкой 12 с внутренними боковыми цилиндрическими поверхностями, внутри которой с сопряжением с дном расположен кольцевой элемент 13 из уплотнительного сплошного упругого материала. Глубина кольцевой канавки 12 составляет величину, равную не менее чем полутора толщинам кольцевого элемента 13. Предпочтительно, когда глубина кольцевой канавки 12 составляет величину, равную 2-2,5 толщинам кольцевого элемента 13. В качестве уплотнительного сплошного упругого материала кольцевого элемента 13 использован этилен-пропилен-диен-каучук, но могут быть также использованы бутадиент-нитрильный каучук, фторкаучук или силиконовая резина. Кольцевой элемент 13 имеет в поперечном сечении форму круга, но может иметь прямоугольную, в том числе квадратную форму, или иную. Дно кольцевой канавки 12 может быть прямым, то есть ортогональным боковым стенкам, скругленным по радиусу.

Кольцевой элемент 13 устанавливается кольцевую канавку 12 с натягом, где сжат под давлением, соответствующим давлению прессования корпуса 1, что происходит при его изготовлении на термопласт аппарате. Кольцевой элемент 13 исключает наличие воздуха в кольцевой канавке 12.Заделанный в корпус 1 участок 6 закладного элемента 5 выполнен с элементами дополнительного механического взаимодействия с материалом корпуса в виде расположенных на его наружной поверхности радиальных ребер 14, обеспечивающих прочность соединения закладного элемента 5 с корпусом 1 при осевых нагрузках, и в виде продольных выступов 15 (фиг.2) на торце 10, обеспечивающих прочность соединения закладного элемента 5 с корпусом 1 при приложении нагружающих крутящих моментов.

Кольцевой элемент 13 становится барьером на пути прохождения воды, когда через 3 - 5 лет эксплуатации микрозазор между закладным элементом 5 и полипропиленом корпуса 1 увеличивается. Сложная форма закладного элемента 5 определяется с одной стороны стремлением получить максимально длинный путь воды по возможной протечке (вода находится внутри элемента трубопроводной арматуры и для ее появления снаружи она должна пройти через все проточки и только после этого может оказаться снаружи). С другой стороны, закладной элемент 5 должен иметь минимальные размеры из-за экономических соображений, поскольку материал закладного элемента дороже полипропилена).

Все детали выполненной в соответствии с патентными притязаниями полезной модели изготавливаются по известным технологиям, соответствующим используемым материалам.

Приведенный пример осуществления полезной модели не является исчерпывающим. Как отмечено выше, возможны иные соответствующие объему патентных притязаний варианты конструктивного выполнения элемента трубопроводной арматуры в виде имеющего возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами одновременно фитинга (муфта или переход, тройник, крестовина, отвод, штуцер, угольник), трубопроводного фильтра, крана или вентиля, вварного или приварного седла, элемента водораспределительной системы или настенного элемента для подключения смесителя.



1. Элемент трубопроводной арматуры, имеющий возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами, содержащий изготовленный из полипропилена полый корпус с, по меньшей мере, одним выполненным с ним за одно целое элементом для соединения с полипропиленовой трубой, отверстие в котором открыто в полость корпуса, а также с, по меньшей мере, одним закладным элементом в форме втулки из металлического сплава, полость которой также сообщается с полостью корпуса, с заделанным в корпус участком и выступающим трубчатым участком, при этом заделанный в корпус участок закладного элемента со стороны торца выполнен с расположенной смежно внутренней поверхности закладного элемента кольцевой канавкой с внутренними боковыми цилиндрическими поверхностями, внутри которой с сопряжением с дном расположен кольцевой элемент из уплотнительного сплошного упругого материала.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что глубина кольцевой канавки составляет величину, равную не менее чем полутора толщинам кольцевого элемента из уплотнительного сплошного упругого материала.

3. Элемент по пунктам 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве уплотнительного сплошного упругого материала кольцевого элемента использован этилен-пропилен-диен-каучук, или бутадиент-нитрильный каучук, или фторкаучук, или силиконовая резина.

4. Элемент по п.3, отличающийся тем, что кольцевой элемент из уплотнительного сплошного упругого материала сжат под давлением, соответствующим давлению прессования корпуса.

5. Элемент по п.1, отличающийся тем, что заделанный в корпус участок закладного элемента выполнен с элементами дополнительного механического взаимодействия с материалом корпуса в виде расположенных на его наружной поверхности радиальных ребер и/или в виде продольных выступов на торце.

6. Элемент по п.1, отличающийся тем, что на выступающем трубчатом участке закладного элемента выполнен участок с наружной трубчатой резьбой.

7. Закладной элемент, выполненный в форме втулки из металлического сплава с участком для заделки в изготовленный из полипропилена корпус элемента трубопроводной арматуры, имеющего возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами, и трубчатым участком, при этом участок для заделки со стороны торца выполнен с расположенной смежно внутренней поверхности закладного элемента кольцевой канавкой с внутренними боковыми цилиндрическими поверхностями.

8. Закладной элемент по п.7, отличающийся тем, что внутри кольцевой канавки с сопряжением с дном расположен кольцевой элемент из уплотнительного сплошного упругого материала, а глубина кольцевой канавки составляет величину, равную не менее чем полутора толщинам кольцевого элемента из уплотнительного сплошного упругого материала.

9. Закладной элемент по п. 8, отличающийся тем, что в качестве уплотнительного сплошного упругого материала кольцевого элемента использован этилен-пропилен-диен-каучук, или бутадиент-нитрильный каучук, или фторкаучук, или силиконовая резина.

10. Закладной элемент по п.7, отличающийся тем, что участок для заделки выполнен с расположенными на его наружной поверхности радиальными ребрами и/или продольными выступами на торце.

11. Закладной элемент по п.7, отличающийся тем, что на трубчатом участке выполнен участок с наружной трубчатой резьбой.



Технический результат заключается в расширении арсенала средств, относящихся к трубопроводной арматуре различного функционального назначения, которые имеют возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами одновременно, а также в повышении надежности указанных средств и их срока службы за счет уменьшения вероятности возникновения протечек. Элемент трубопроводной арматуры, имеющий возможность соединения с полипропиленовой и металлической трубами, содержит изготовленный из полипропилена полый корпус 1 с, по меньшей мере, одним выполненным с ним за одно целое элементом 3 для соединения с полипропиленовой трубой, отверстие 4 в котором открыто в полость 2 корпуса 1, а также, по меньшей мере, один закладной элемент 5 в форме втулки из металлического сплава с заделанным в корпус 1 участком 6 и выступающим трубчатым участком 7. Полость 9 закладного элемента 5 сообщается с полостью 2 корпуса 1. Заделанный в корпус 1 участок 6 закладного элемента 5 со стороны торца 10 выполнен с расположенной смежно внутренней поверхности 11 кольцевой канавкой 12 с внутренними боковыми цилиндрическими поверхностями, внутри которой с сопряжением с дном расположен кольцевой элемент 13 из уплотнительного сплошного упругого материала. Закладной элемент 5 характеризуется выполнением в форме втулки из металлического сплава с участком 6 для заделки и трубчатым участком 7, при этом участок 6 для заделки со стороны торца 10 выполнен с расположенной смежно внутренней поверхности 11 кольцевой канавкой 12 с внутренними боковыми цилиндрическими поверхностями. 2 н. и 9 з.п.ф-лы, 2 ил.