[LT] Išradimas priklauso vamzdžių iš plastmasės, metalo arba kitų panašių medžiagų sujungimui. Pagal išradimą yra sumažintas įstatomojo vamzdžio, tarnaujančio matrica, angoje. Kūginėje perėjimo srityje tarp susiaurinto įstatomojo galo ir vamzdžio diametro yra patalpinta mažiausiai viena zona, kuri sudaro atramos paviršių kito vamzdžio galui.
[EN]
[0001] Išradimas priklauso plastmasinių, metalinių ir kitos panašios medžiagos vamzdžių sujungimams, sumažinant įstatomojo tokio vamzdžio, tarnaujančio matrica, galo išorini, diametrą, sudarant kūginę perėjimo sritį kito vamzdžio, tarnaujančio matrica, angos plotyje.
[0002] Pagal išradimo aprašymą VFR akceptuotoje paraiškoje Nr. 2102163 yra žinomas plastmasinių vamzdžių gamybos būdas, kur vamzdžio galas yra suspaudžiamas ir tuo suspaustu galu įstatomas į kito vamzdžio angą. Šie vamzdžiai naudojami, pavyzdžiui, kaip vandens nutekamieji vamzdžiai. Žinomu būdu pirmajame etape pagaminamas vamzdis, kuris antrajame būdo etape valcuojamas kalibratoriuje ir po to tuoj pat atšaldomas. Trečiajame būdo etape laisvasis nupjauto vamzdžio atkarpos galas pakaitinamas maždaug iki plėtimosi temperatūros ir praleidžiamas per atšaldytą apkabą, kurios diametras apytikriai atitinka apkabos gaminti vamzdžiui diametrą. Atvėsdamas vamzdžio galas įspaudžiamas į atšaldytą apkabą ir tokiu būdu suspausto vamzdžio išorinis diametras gaunamas apytikriai lygus praplatinto vamzdžio angos pločiui.
[0003] Suspaudimo dėka gaunama kūginė perėjimo tarp suspausto įstatomojo galo ir praplatinto vamzdžio galo sritis.
[0004] Kai tokiu būdu pagaminti vandens nutekamieji vamzdžiai įstatomi vienas į kitą, tos kūginės perėjimo sritys ant laisvojo galo priglunda prie įstatomosios kito užstumiamo vamzdžio galo srities, ir dėl to vamzdžiai laikosi savo vietoje.
[0005] Šitokiu būdu gaminami vandens nutekamieji vamzdžiai, kadangi šiuolaikiniuose įrenginiuose su viena po kitos einančiomis vamzdžių atkarpomis, veikia tiktai įstatyto vamzdžio svorio jėga. Papildomo apkrovimo tokie vamzdžių sujungimai neišlaiko, kadangi dėl papildomos
[0006] jėgos poveikio vamzdžių, tarnaujančių matricomis, galai išsiplečia ir todėl suyra, tuo pačiu suyra ir pagamintas vamzdžių sujungimas.
[0007] Šio išradimo tikslas yra sukurti tokį vamzdžių sujun-gimą, kuris galėtų būti apkrautas suspaudžiant iki maksimalios leistinos vamzdžio apkrovimo ribos. Be to, išradime siūloma, kad kūginės perėjimo tarp suspausto įstatomojo galo ir vamzdžio angos pločio sritys sudarytų atraminę zoną su atraminiu paviršiumi kito vamzdžio galui.
[0008] Pageidautina, kad atraminės zonos aukštis atitiktų vamzdžio diametrą ir kad jos paviršius būtų vertikalus vamzdžio ašies atžvilgiu. Atskiruose konstrukcijos va-riantuose atraminis paviršius gali būti įstrižas vamzdžio ašies atžvilgiu. Tokiu būdu, sujungimo atsparumas suspaudimui dar labiau gali būti padidinamas.
[0009] Atraminę zoną gali sudaryti atraminiai kumšteliai, tolygiai išdėstyti perėjimo srities paviršiuje. Atskiri atraminiai kumšteliai gali būti atskirti vienas nuo kito kūginės perėjimo srities skiriamosiomis zonomis. Atraminiai kumšteliai taip pat gali būti ant sienelės išpresuoti žiedai, praeinantys visu perėjimo srities paviršiumi. Šie išpresuoti žiedai papildomai gali būti paremti ašinėmis atsparomis, išdėstytomis perėjimo srityje. Pagaliau dar yra galimybė sudaryti atraminę zoną atraminio žiedo pagalba, einančio nuo nekūginės prie kūginės perėjimo zonos ir standžiai pritvirtinto kūginėje perėjimo srityje.
[0010] Pagal išradimą vamzdžių sujungimas yra kaip ir sujungimas vidine įstatomąja mova, kuri ypač tinka vamzdynuose, ištiestuose ne tranšėjose. Šiuo atveju yra būtina, kad vamzdžių išorinis paviršius būtų lygus, ir kad jie galėtų būti įspaudžiami arba įstatomi požeminiuose kanaluose. Panašaus tipo požeminiai kanalai naudojami gręžiant gręžinius prieš ištiesiant vamzdyną, požeminėms raketoms, hidraulinių praplovimų būduose.
[0011] Jeigu naudojamas vilkimo būdas, tai vamzdynas, surink-tas iš keleto atskirų vamzdžių, turi būti iš anksto įtemptas lynu arba grandine, kad vamzdžiai, juos velkant požeminiu kanalu, nesugriūtų besitrindami į žemę. Išankstinio ašinio įtempimo jėga priklauso nuo vamzdžio diametro, vamzdyno didžiausio ilgio, o taip pat požeminio kanalo nutiesimo technologijos. Pasirodo, kad maksimalus galimas vamzdyno ašinis apkrovimas suspaudžiant daugiausia priklauso nuo ribinio leistino apkrovimo, kai atskiras vamzdyno vamzdis išlinksta išilgai, o taip pat nuo atsparumo deformacijai, kuri iš kitos pusės, priklauso daugiausia nuo atskiro vamzdžio diametro ir sienelės storio.
[0012] Praktiniai tyrimai parodė, kad, pavyzdžiui, vamzdžiui su išoriniu diametru 110 mm ir sienelės storiu 3,2 mm vamzdynas turi būti iš anksto apkrautas maždaug 2 tonomis. Standartiniam kabelio apsaugos vamzdžiui iš polivinilchlorido, kurio išmatavimai 110 x 3,2 mm, nurodomas maksimalus leistinas įtempimas trumpai suspaudžiant medžiagą - 90 N/mm2. Šio vamzdžio skerspjūvio plotas, esant 110 mm ilgiui ir 3,2 mm sienelės storiui, yra 1,073 mm2. Iš čia skaičiuojamas maksimalus atsparumas suspaudimui ašine kryptimi 96,58 N arba 9,6 t. Tokiu būdu, atrandamas maksimalus leistinas apkrovimas suspaudžiant esant 4,8 - karto-tinei laukiamajai išankstinio apkrovimo ašinei jėgai. Dėl to yra įmanoma maždaug per pusę sumažinti apkrautus suspaudžiant plotus ašine kryptimi, nesudarant medžia-gos perkrovimų apkrautose vietose.
[0013] Tokiu būdu pagal išradimą 50% galima sumažinti vamzdžių sujungimo paviršių, įstatomų galų srityje sudarant kumštelius. Bandymai suspaudžiant panašaus tipo vamz-džių sujungimus parodė, kad sumažinant 50% suspaudimo paviršius, atsirandant perkrovimams, vamzdžių sujungimas neišeina iš rikuotės, o tai reiškia, kad abu vamzdžiai ne pasislinkę vienas ant kito, o kad vamzdynas arba išlenktas, arba vamzdis išsiplėtęs ašine kryptimi. Dėl to pasirodo, kad paviršiniai apkrovimai movoje, atsirandantys dėl ašinių apkrovimų suspaudžiant, taip pat nesudaro problemos dėka išradime pasiūlytų kumštelių, suformuotų ant nuimamų paviršių.
[0014] Vamazdžių sujungimo pagal išradimą veikimo principui yra svarbu, kad kartu sutvirtinti vamzdžiai būtų užfiksuoti koncentriškai savo ašimis, kad vamzdžių galų paviršiai, kurie yra spaudžiami, optimaliai prigultų ir kad išorinėje vamzdžių pusėje nebūtų išsikišimų, trukdančių prastumti vamzdyną požeminiu kanalu. Ši, įtemptų galų centravimą atlieka susiaurintas vamzdžio galas, kurio išorinis diametras atitinka kito vamzdžio vidini, diametrą. Dėl to, kad vamzdžio, tarnaujančio vidine mova, galas yra susiaurintas, atsiranda skersinis susiaurėjimas, kuris reikalauja palaipsnio perėjimo nuo susiaurėjimo prie normalaus vamzdžio vidinio diametro, kad vamzdynai arba kabeliai galėtų būti be kliūčių pratempiami jau ištiestų vamzdžių sistemoje. Šis palaipsnis perėjimas padarytas ant susiaurinto įstatomojo galo, nuimant briaunelę, tuo tarpu kai atraminėje zonoje šis palaipsnis perėjimas pagaminamas skersinio susiaurėjimo formavimo būdu. Reikia atkreipti dėmesį į tai, kad suformuotos atraminės zonos plotis neturi būti perdaug didelis, nes formuojant atraminę zoną, palaipsnis perėjimas vamzdžio susiaurinime iš dalies prarandamas. Į tai reikia atkreipti ypatingą dėmesį tuo atveju, kai atraminė zona sudaryta iš vieno atraminio kumštelio.
[0015] Tokiu būdu, išradimą techniškai realizuojant yra du reikalavimai; iš vienos pusės, kumštelių plotis turi būti kiek galint didesnis, kad prigludusių galų atraminis paviršius būtų kiek galint didesnis, o iš kitos pusės, kumštelių plotis neturi viršyti tam tikro dydžio, kad neturėtų įtakos i, palaipsni, perėjimą vidinėje vamzdžio pusėje.
[0016] Iš patirties paaiškėjo, kad kumštelio plotis turi atitikti apytikriai penkis nominalius vamzdžio sienelės storius, o atstumas tarp atskirų kumštelių turi būti praktiškai lygus kumštelio pločiui.
[0017] Brėžiniuose schematiškai pavaizduoti vamzdžių sujungimų pagal išradimą variantų pavyzdžiai: Fig. 1 - vamzdžio, tarnaujančio matrica, galo su kumšteliais, praeinačiais kūgine perėjimo sritimi, dalinis pjūvis; Fig. 2 - dalinis pjūvis, atitinkantis Fig. 1, su kumšteliais, suformuotais kūginėje perėjimo srityje; Fig. 3 - dalinis pjūvis, atitinkantis Fig. 1, su suspaudimo žiedu, suformuotu prieš kūginę perėjimo sritį; Fig. 4 - dalinis pjūvis, atitinkantis Fig. 3, su ašinėmis suspaudimo žiedų atsparomis; Fig. 5 - vamzdžio, tarnaujančio matrica, galo dalinis pjūvis su uždėtais ant kūginės perėjimo srities suspaudimo žiedais. Fig. 1 pavaizduotas vamzdžio I galas, tarnaujantis matrica, su vamzdžio dalies galu II ir susiaurėjimu 12. Laisvajame susiaurėjimo 12 gale parodyta perėjimo zona 121, tuo tarpu, kai perėjimo tarp susiaurėjimo 12 ir vamzdžio dalies II srityje yra suformuota kūginė parėjimo sritis III.
[0018] Atraminė zona parodytame vaizde yra sudaryta iš atra-minių kumštelių 2, praeinančių visa kūgine perėjimo sritimi III. Kumšteliai 2 mechanine jėga yra išspausti iš kūginės perėjimo srities, be to, didesnio išspaudimo sritis yra susiaurinto įstatomojo galo pradžioje. Ši didesnio išspaudimo sritis tuo pačiu yra ir atraminis paviršius 21 brėžinyje neatvaizduotam kito vamzdžio galui.
[0019] Parodytasis kumštelių 2 variantas sudaro tinkamiausią apkrovimo perdavimą prie skerspjūvio paviršiaus, prigludusio prie kumštelių 2 ir neparodyto brėžinyje. Nuo kumštelių 2 suspaudžiamo paviršiaus 21 yra tiesioginis betarpiškas, atitinkantis visą sienelės storį, perėjimas į kitą vamzdį. Šiame išpildymo variante neatsiranda pavojingų išsiplėtimo ir išlenkimo jėgų.
[0020] Fig. 2 pavaizduotame pavyzdyje vienodi elementai pažymėti tomis pačiomis pozicijomis. Priešingai tam, kas pavaizduota Fig. 1, kumšteliai 2 čia praeina ne visa kūginio perėjimo sritimi, bet yra šioje srityje išdėstyti. Kumštelių 2, parodytų šioje figūroje, forma tinkamesnė, tačiau apkrovimo perdavimas nuo suspaudimo plokštumos 21 per kumštelius 2 į patį vamzdį II yra blogesnis, nes jėgos turi būti nukreiptos per kumštelius kūginėje perėjimo srityje. Tačiau yra vamzdžių sujungimo pagal išradimą panaudojimo sričių, kur atsparumas suspaudimui ne taip svarbu, o iš esmės reikalingas tik abiejų sujungtų vamzdžių tarpusavio centravimas. Šiuo atveju pakanka tokio kumštelių išdėstymo, kaip parodyta Fig. 2.
[0021] Tai, kas pasakyta apie kumštelių Fig. 2 formą, taip pat tinka ir variantui Fig. 3. Atraminė zona su atramine plokštuma šiame variante yra išdėstyta ne ant kūginės perėjimo srities 3, bet prieš perėjimo sritį 3 ir yra suspaudimo žiedo 4 formos. Atraminė plokštuma čia pažymėta pozicija 41.
[0022] Pagal variantą Fig. 4 atraminė zona ant vamzdžio II yra paremta papildomomis atsparomis 42, einančiomis visa kūgine perėjimo sritimi 3.
[0023] Fig. 5 atsisakyta kumštelių arba atraminės zonos, esančios už arba prieš kūginę perėjimo sritį 3 formavimo. Čia atraminę zoną 4 sudaro atsparos žiedas, einantis kūgine perėjimo sritimi 3. Šis atsparos žiedas pritvirtinamas kūginėje perėjimo srityje, pavyzdžiui, priklijuojant, privirinant ir t. t.
[0024] Pagal išradimą vamzdžių sujungimas gali būti pagamintas kaip vidinė įstatoma mova vamzdžiams, pagamintiems iš termoplastinių medžiagų ekstruziniuose kanaluose. Be ekstruzijos tokių vamzdžių gamybai gali būti panaudotas išcentrinio liejimo būdas. Šis būdas ypač įdomus gaminant trumpas vamzdžių atkarpas, pavyzdžiui, "Relining" metodu.
[0025] Vamzdžiai ekstruzijos būdu gali būti gaminami atitinkamu mufeliniu prietaisu tarpsnio viduje arba išorėje. Mufelinio proceso metu gali būti gaunami atraminių paviršių kumšteliai. Kita galimybė pagaminti vamzdžių sujungimus padai išradimą yra pneumatinio išpūtimo būdas. Šiuo būdu ant vamzdžio susiaurintojo galo papildomai išpučiamas, pavyzdžiui, atvirkštinis griovelis (Fig. 3 ir 4). Šios išpildymo formos taip pat gali būti pagamintos išcentrinio liejimo būdu.
1. Vamzdinis sujungimas iš plastmasės, metalo ir kitų panašių medžiagų, kuriame yra sumažintas įstatomojo, tarnaujančio matrica vamzdžio galo išorinis diametras, sudarant kūginę perėjimo sritį kito vamzdžio, tarnaujančio matrica, angoje, besiskiriantis tuo, kad kūginėje perėjimo srityje (3) tarp susiaurinto įstatomojo galo (12) ir vamzdžio (11) diametro yra suformuota mažiausiai viena atraminė zona (2,4) su atraminiu paviršiumi (21,41) kito vamzdžio galo paviršiui.
2. Vamzdinis sujungimas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad atraminių zonų (2,4) aukštis atitinka vamzdžio (11) diametrą.
3. Vamzdinis sujungimas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad atraminiai paviršiai (21,41) išdėstyti vertikaliai vamzdžio ašies atžvilgiu.
4. Vamzdinis sujungimas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad atraminiai paviršiai (21,41) išdėstyti įstrižai vamzdžio ašies atžvilgiu.
5. Vamzdinis sujungimas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad atraminė zona (2,4) sudaryta iš atraminių kumštelių, išdėstytų tolygiai perėjimo srities (3) paviršiuje.
6. Vamzdinis sujungimas pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad atraminiai kumšteliai atskirti vienas nuo kito perėjimo srities (3) skiriamosiomis zonomis./
7. Vamzdinis sujungimas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad atraminė zona yra žiedo pavidalo, praeina perėjimo srities paviršiumi ir yra suformuota išpresuojant sienelėje.
8. Vamzdinis sujungimas pagal 7 punktą, besiskiriantis tuo, kad išpresuota atraminė zona yra papildomai paremta ašine atspara (42), praeinančia perėjimo (3) paviršiumi.
9. Vamzdinis sujungimas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad atraminė zona (4) sudaryta iš atraminio žiedo, kuris standžiai pritvirtintas kūginėje perėjimo srityje ir praeina nuo nekūginės prie kūginės perėjimo srities (3) .