199960. lajstromszámú szabadalom • Berendezés, főleg kis átmérőjű polimer anyagú cső, és fémből készült csőszerelvény tömör csatlakoztatására
1 HU 199960 B 2 A találmány berendezésre vonatkozik kis átmérőjű polimer anyagú cső és fémből készült csőszerelvény csatlakoztatására. Ismeretes, hogy a polimer és fémes szerelvények egymáshoz való csatlakoztatása nincs megnyugtatóan megoldva. Ez ugyanis nem valósítható meg közvetlen hegesztéssel, a menetes, ragasztásos, fröccsöntött közdarabos kötés nem mindig elégíti ki az elvárásokat. Az elvárások legtöbbször a kötés szilárdságára, tömörségére, hőlűrésére, könnyű helyszíni (a felhasználás helyén) szerelhetőségre irányulnak, de fontos szempont, hogy a kötés olcsó legyen és ne zavarja a közeg áramlását. Számos megoldás ismert a szóbanforgó kötés létrehozására, amelyek leírását a következőkben részletezzük. A fröccsöntött összekötő idom acél oldalon menetes vagy hegeszthető toldatos végződésű tagból áll, melynek középső, hornyolt szakaszára van réfröccsöntve a polimer oldal idoma. A kötés kívólről ráhúzott vagy egybefröccsöntött gyűrűvel van előfeszítve, illetve megerősítve-. A polimer oldalhoz ismert hegesztési eljárással (tompa, karmantyús) lehet csatlakoztatni. A fröccsöntött összekötő idom hátránya, hogy az előregyártón darabot a helyszínen hegesztéssel kell csatlakoztatni, amely eljárás költséges, elsősorban a szubjektív hibalehetőségek miatt nem eléggé megbízható. Mai ismereteink szerint a polimerek helyszíni hegesztésének minőségbiztosítása nem megoldott. A fröccsöntött összekötő idomot egyre inkább kiszorítják a szerelhető idomos eljárások, amelyek kiküszöbölve a helyszíni hegesztést, gyors szerelést tesznek lehetővé. Egyik ilyen ismert eljárás idoma két részből áll: egy belsőkúpos hüvelyből, amelynek egyik vége a csőszerelvény csatlakoztatására alkalmas menettel van kialakítva, és egy belső feszítőkúpból. A hüvelybe illesztett csővéget a csőfuratba sajtolt feszítőkúp rögzíti oly módon, hogy a hüvely kúpos belső felületének hornyaiba a csőanyag betüremkedik. A sajtolást célszerszám segítségével végzik. Az eljárás hátránya elsősorban az, hogy a feszítőkúp az átáramlási keresztmetszetet csökkenti, miközben a konstrukció csak névleges csőátmérőnél szükségtelenül nagyobb méretű csőszerelvény beépítését engedi meg. A szereléskor kialakuló alakváltozás a kúp behatolási mélységétől, az elemek gyártási pontosságától nagymértékben függ, a feszítőkúp elhelyezkedése a kötésben esetleges. Az előzőhöz hasonló módon két darab kúpos idommal van szerelve a ma legáltalánosabban használt kötés, de itt a belső feszítőkúp a hornyolt és a külső kúpos darab befeszítése azáltal jön létre, hogy a belsőmenetes csatlakozóidom és az abba becsavarható darab a kötést közrefogja. ' Ez a kötéstípus odlható, és a szokásos csavarkulcsokkal szerelhető. Jelentős hátrány viszont, hogy miután a tömörséget egy külön tömítőgyűrű biztosítja, egy készlet öt darabból áll. Az átáramlási keresztmetszetet ez a megoldás is csökkenti, és a polimer cső befogási hossza szerkezetileg korlátozott. A GEORG-FISHCER cég megoldásánál két hengeres csőidom által közrefogott csőfalban létrehozott deformáció nyomófeszültséget halmoz fel, amely a fém és polimer felületek között terhelés esetén súrlódási ellenállást fejt ki. A csövet határoló idom felülete U-alakú hornyokkal van megszakítva a nagyobb felületi nyomás létrehozása céljából. A kötés előnye, hogy két darab viszonylag egyszerű elemből áll, szerelése gyors. Hátrányként elmondható, hogy a belső elem itt is az áramlást zavarja, valamint ismerve a polimerek relaxációs tulajdonságát, várható a kötés időbeni gyengülése. Ez abból ered, hogy a kötés gyakorlatilag csak erővel zár a kihúzás és a belső túlnyomásból adódó tengelyirányú erő ellen, és a súrlódócrőt (záróerő) biztosító nyomófeszültség időben csökken. Ez a nyomófesztülségcsökkenés a polimerekre jellemző hőmérséklet-idő ekvivalencia miatt a környezeti hőmérséklet növekedése esetén még gyorsabban játszódik le. A kötés lazulása a nyomásállóságot is megszünteti, a kötés tömörtelenné válhat. Találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hoy olyan berendezést hozzunk létre főleg kis átmérőjű polimer cső és fémből készüli csőszerelvény csatlakoztatására, amely az előzőekben részletezett megoldások hátrányait megszünteti. Célul tűztük ki továbbá, hogy a polimer-fém kötés időálló legyen. Ez a kérdés fokozott jelentőséggel bír, mivel a polimerek tulajdonságai időben változnak, így a kötés kialakításánál a polimerek relaxációs viselkedését is ismerve, figyelembe kell azt venni. Célunk volt továbbá az is, hogy a kötés minden fizikai tulajdonságában közelítse meg a polimercső hasonló tulajdonságait. A kísérleti tapasztalatokon alapuló találmányunk szerinti műszaki megoldás azzal jellemezhető, hogy az idomdarab hossztengelyében két egytengelyű, különböző átmérőjű hengeres furat, és azok találkozásánál ütközőváll van kialakítva olymódon, hogy a nagyobb átmérőjű furat hoszszának és átmérőjének aránya 3/2, a furatban azonos, a furat hosszmetszetében egymással 75°os szöget bezáró alkotókkal rendelkező szembefordított csonkakúp felületek által határolt hornyok vannak kialakítva rádiuszos, illetve élszalagos találkozási felülettel úgy, hogy a hornymélység és a horonyosztás aránya 4/10, továbbá az idomdarab nem hornyolt furatának átmérője megegyezik a fémhüvely külső felületének átmérőjével, továbbá a vékonyfalú hüvely legalább 10%-kal hosszabb az idomdarab hornyolt furatánál, egyik vége célszerűen peremmel rendelkezik, falvastagságának és külső átmérőjének aránya pedig kisebb 8/100-nál. Célszerű, ha az idomdarab külső felülete a nemhornyolt furat felőli oldalon menetes véggel és szerszámmal való megfogásra alkalmas felülettel vagy karimával vagy hegeszthető toldatos véggel van kialakítva úgy, hogy bármelyik megoldás tömíthető kivitelű, valmaint a megmaradó 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
