BG63132B1 - Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал - Google Patents

Abstract

Скобата е предназначена за свързване на снабдени с отвори арматури или вентилни арматури, които се закрепват към тръбопроводи чрез заваряване. Тя се използва предимно за допълнително присъединяване на разклонение към вече монтирана и подложена на налягането на средата водопроводна тръба, както и запоправка на дефектирал тръбопровод. Конструкциятай е усъвършенствана и осигурява висока плътност за средата в местата за заваряване при намалени разход за изработка и енергия за загряване. Скобата се състои най-малко от два сегмента (11, 12), обхващащи тръбопровод (10), като поне единият сегмент (11, 12) има изходяща тръба. Всеки един от сегментите (11, 12) има граничен ръб (16, 17), разположен върху граничен фланец (18, 19). Сегментите (11, 12) са с обърнати един към друг гранични ръбове (16,17) и могат да се фиксират чрез притискане чрез стърчащи клинообразни извити издатъци, оформени къмединия сегмент (11, 12) и разположени в клиновидни вставки, образувани между вътрешната повърхнинана другия сегмент и външната повърхнина на тръбопровода (10). Предвидени са нагревателни оплетки със стъпална конфигурация, съставени от навит електрически проводник, които са твърдо вградени във вдлъбнатата му вътрешна повърхност (14). Клинообразнитеизвити издатъци във вид на планки (30, 36) и клиновидните вставки, оформени от гнезда (40, 46), къмвсеки един от двата сегмента (11) са подредени редуващо се, като се допълват взаимно със съответните им прилежащи, оформени към с

Description

Изобретението се отнася до заваряема затегаема скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, която намира приложение за свързване на снабдени с отвори арматури или вентилни арматури, които трябва да се закрепват към тръбопроводи чрез заваряване. Скобите от този вид се използват предимно за допълнително присъединяване на разклонение към вече монтирана и подложена на налягането на средата водопроводна тръба. За тази цел се използват скоби, оформени от цилиндрични сегменти, които имат поне един тръбен изход, изпълнен във вид на изходяща тръба, поставена към единия цилиндрично оформен сегмент, обхващащ тръбопровода. Тази изходяща тръба служи, от една страна, за пробиване на тръбопровода, а от друга, за подвеждане на средата към присъединеното към него разклонение.

Друго приложение на скобите от този вид е използването им за поправка на дефектирал тръбопровод, при което около мястото на дефекта се полага скобата, изпълнена от цилиндрични сегменти без тръбен изход.

Предшестващо състояние на техниката

Известна е от DE 29512309 Ш скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, състояща се от най-малко два сегмента, обхващащи тръбопровода при използване на скобата, като поне единият сегмент има изходяща тръба. При това единият от двата сегмента е двураменен, като двете му рамена преминават без прекъсване по цялата аксиална дължина на скобата. По граничните си контактни повърхнини сегментите имат гранични ръбове. Всеки един от сегментите има най-малко един граничен фланец, като при използване на скобата сегментите са с обърнати един към друг гранични ръбове и могат да се фиксират чрез притискане чрез стърчащи от граничните ръбове клинообразни извити един към друг издатъци, които са обърнати в посока на другия сегмент и служат за закрепване на служещите за това гранични ръбове, един към друг.

Тези, оформени към единия сегмент, извити клинообразни издатъци са разположени в клиновидни вставки, образувани между вътрешната повърхнина на другия сегмент и външната повърхнина на тръбопровода. За да се запази достатъчна плътност на средата в мястото на заварка, тук са предвидени два пласта нагревателни оплетки, съставени от навит, годен за електрическо нагряване проводник. Първият пласт нагревателна оплетка е разположена по вътрешните повърхности на клинообразните извити издатъци, а вторият пласт на нагревателната оплетка е твърдо вграден в оформената към съседния сегмент, вдлъбната вътрешна повърхност, оформяща клиновидната вставка.

Недостатък на това решение е, че поради предвидените в него два пласта нагревателни оплетки осъществяването му изисква разход на значителни средства за изграждане и повече енергия за загряване.

Известна е от DE 3720577А1 затегателна скоба, изпълнена във вид на втулка за свързване на две тръби. Втулката осъществява стягане между околните повърхнини на двете тръби, вследствие свиването на метал при преминаването му от течно в твърдо състояние. Това става чрез разполагане на една лентообразна нагревателна оплетка в разделителния участък между околната повърхнина на тръбата от една страна и на втулката от друга страна. Втулката е монтирана с възможност за изместване и поради това, че челните краища на лентообразната нагревателна оплетка са разместени един спрямо друг, като са разположени стъпалообразно, при използване на скобата тези краища се захващат гребенообразно един в друг.

При това решение нагревателната оплетка е отделен конструктивен елемент, който се полага във вид на пръстен като свободна лента около околната повърхнина на тръбата и по този начин се осъществява двойно заваръчно съединение, като един път се осъществява връзка с околната повърхнина на тръбата и втори път с вътрешната повърхност на втулката.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем матери ал, която е с усъвършенствана конструкция и постига висока плътност за средата в местата за заваряване, с намален разход за изработка на скобата и намалена енергия за загряване.

Задачата съгласно изобретението се решава със заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, включваща най-малко два сегмента, обхващащи тръбопровода при използване на скобата. Поне единият сегмент има тръбен извод, оформен като изходяща тръба.

Всеки един от сегментите има граничен ръб, разположен върху граничен фланец. При използване на скобата сегментите са с обърнати един към друг гранични ръбове и могат да се фиксират чрез притискане чрез стърчащи от граничните ръбове клинообразни извити издатъци, оформени към единия сегмент и разположени в клиновидни вставки, образувани между вътрешната повърхнина на другия сегмент и външната повърхнина на тръбопровода.

Предвидени са нагревателни оплетки, съставени от навит, годен за електрическо нагряване проводник, които са твърдо вградени в оформената към всеки един от сегментите вдлъбната вътрешна повърхност.

Приносът на изобретението към съществуващото състояние на техниката се дължи на това, че клинообразните извити издатъци, изпълнени във вид на планки и клиновидните вставки, формирани от гнезда и дъгообразна вдлъбнатина, са оформени към всеки един от двата сегмента, подредени са редуващо се, като се допълват взаимно със съответните им прилежащи оформени към съседния сегмент, така че образуват зъбно зацепване, образувано от стърчащи от граничния ръб планки и широки планки от една страна и от друга страна от лежащи между тях гнезда и дъгообразни вдлъбнатини, оформени под нивото на граничния ръб и предвидени да приемат съответно планките и широките планки при използване на скобата.

Нагревателните оплетки са със стъпална конфигурация, съответстваща на зъбното зацепване и с профил на контура, образуван от издадени бортове, оформени като уши, които са разположени в зоната на планките, съответно широките планки на сегмента и от лежащи между тях междини, намиращи се в зоната на гнездата, съответно дъговидните вдлъб натини.

Съгласно едно предпочитано изпълнение на заваряемата затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението зъбното зацепване, осъществено по граничните ръбове на сегмента, разчленява нагревателната оплетка на три различно профилирани аксиални участъка, съответно два крайни и един или повече междинни участъци.

Двата крайни участъка при използване на скобата образуват пръстеновидни, затворени нагревателни маншети и обхващат тръбопровода на място, където навитият проводник на нагревателната маншета е разположен частично пръстеновидно от основата на гнездото, съответно края на планките, оформени при граничния ръб на единия от сегментите до края на планките, съответно основата на гнездата, изпълнени при срещулежащия граничен ръб на другия сегмент.

Междинните участъци в зоната на граничния ръб на единия сегмент образуват нагревателна лента, чиято първа половина наймалко частично е разпростряна в издадената широка планка, там, където навитият проводник преминава между двата крайни участъка, като ограничава една крайна вътрешна повърхнина от вдлъбнатата вътрешна повърхнина на сегмента, която остава без проводник.

Съгласно един друг вариант на изпълнение заваряемата затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението е оформена така, че клинообразно извитите планки, съответно широки планки, оформени към граничния ръб на сегмента, са с дебелина на дъгообразното си напречно сечение, която е изпълнена поголяма от една напречна дебелина на зона с размекнат материал, получен при нагряване на електрически проводник, вграден в планката, съответно широката планка.

Заваряемата затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението е добре да бъде изпълнена по такъв начин, че електрическият проводник е монтиран на едно свободно от загряване аксиално отстояние от страничните повърхнини на планките, съответно широката планка, което е по-голямо от напречната дебелина на зоната с размекнат материал.

Заваряемата затегателна скоба за тръ бопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението е конфигурирана така, че нагревателната оплетка на всеки един сегмент, която е с разчленен профил на контура, очертан от контурна линия, е изработена от навивки на единичен, обхождащ контура на оплетката електрически проводник.

В този случай е добре заваряемата затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението да е изпълнена така, че електрическите проводници на нагревателните оплетки на двата сегмента са свързани последователно един с друг и са включени към заваръчен автомат.

В още един вариант на изпълнение на заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението навивките на електрическия проводник се състоят от паралелни участъци и лежащи между тях извити части. Паралелните участъци в зоната на двата крайни участъка, изграждащи затворените нагревателни маншети на нагревателната оплетка, преминават в посока, следвайки обиколката на цилиндър.

В зоната на междинния участък на нагревателната оплетка паралелните участъци, оформящи нагревателната лента, преминават в посока по оста на цилиндричната повърхнина на сегмента.

Извитите части са разположени по контурните линии на ушите, съответно междините на нагревателната оплетка.

Заваряемата затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението за предпочитане е изпълнена и така, че електрическият проводник е с форма на меандър, получена при преминаване на жицата на електрическия проводник по вълнообразна линия в матрица. Жицата, оформена като меандър, е поместена в навивки на комбиниран нагревателен клон, които образуват нагревателната оплетка.

При това изпълнение на заваряемата затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението жицата с форма на меандър има два крайни прави участъка, които са разпрострени извън нагревателния клон и са предвидени за свързване към електрически контакт, монтиран на сегмента.

Заваряемата затегателна скоба за тръ бопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението е добре да е с правоъгълно стъпален профил на контура на нагревателната оплетка, определен от контурните линии.

Една заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението за предпочитане е конфигурирана по такъв начин, че сегментите имат поне по един радиален граничен фланец по техните два, осово паралелни гранични ръба и чрез граничните си фланци съседните сегменти се захващат един към друг със закрепващи средства за образуване на една плътно обхващаща тръбопровода, скоба.

Заваряемата затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението е такава, че граничният фланец на единия сегмент носи върху вътрешната си повърхнина едно вертикално издадено ребро, в което е вградена паралелно на оста на сегмента нагревателна лента от нагревателната оплетка.

В този случай по вътрешната повърхнина на срещулежащия граничен фланец на съседния сегмент е оформен надлъжен канал с форма, широчина и дълбочина, съответстващи на формата на вертикално издаденото ребро, което е поместено в надлъжния канал.

Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно изобретението е оформена така, че дебелината на напречното сечение на планката, съответно широката планка са изпълнени толкова малки, че е осигурена възможност размекнатият материал да излиза навън.

Предимствата на заваряемата затегаема скоба съгласно изобретението са следните.

От една страна е запазена добрата стабилност на скобата при еднослойно навит проводник. Това се дължи на факта, че съвкупността от зъбни елементи, които се намират в областта на двата гранични ръба, осигуряват взаимно зъбно зацепване между съседните сегменти. В действителност е осъществено взаимно допълващо се назъбване по граничните ръбове на двата сегмента. Зъбните елементи, изпълнени във вид на планки, респективно широки планки, от една страна, и разположени между тях гнезда, от друга, оформят едно назъбване, което е разположено от двете страни на граничните ръбове. Така е осигурен лаби ринтен контур на съединяване на планките и гнездата едни към други, осъществено в зоната между граничните повърхности на сдвоеното зацепване. Нагревателните оплетки, имащи съответстващ на назъбването стъпален профил, са изпълнени с разположен в един слой електрически проводник. Така нагревателната оплетка на всеки един от сегментите се разполага само във вътрешната вдлъбната повърхност на планките, респективно широката планка, докато областта на гнездата остава свободна от електрически проводник.

Еднослойният проводник, в сравнение с известното двуслойно разполагане на проводника в стената на скобата в известното и цитирано по-горе решение, изисква по-малко енергия за нагряване в процеса на загряване.

От друга страна, с описаното по-горе еднослойно разполагане на проводника се постига двустранно заваряване на планките, съответно широките планки, поради това, че в усъвършенстваната конструкцията на скобата съгласно изобретението се препоръчва планките, съответно широките планки на двата сегмента да се изпълнят толкова тънки, че нагревателната оплетка да нагрява не само вътрешната, но и външната им повърхнина.

Пояснение на приложените фигури

Изобретението е представено в няколко варианта на приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява в напречен и в частичен разрез двата сегмента на заваряемата затегателна скоба за ремонт в положение преди монтирането им към тръбопровода;

фигура 2 - напречен разрез на сегментите от фигура 1 в положение след закрепването им към тръбопровода;

фигура 3 - изглед в перспектива на вдлъбнатата вътрешна повърхност на долния сегмент от фигура 1;

фигура 4 - изглед в перспектива на долния сегмент от фигура 3, гледан от противоположната му страна;

фигура 5 - аналогичен на този от фигура 3 изглед в перспектива на вдлъбнатата вътрешна повърхност на горния сегмент от показаната на фигура 1, респективно фигура 2 заваряема затегателна скоба;

фигура 6 - равнинна разгъвка на вдлъбнатата вътрешна повърхност на показаните на фиг. 3 или 5 сегменти, върху която е разположена нагревателна оплетка, от която може да се видят както специалният профил на нейния контур, така и ходът на навивките на електрическия проводник за нейната изработка;

фигура 7 - аналогична на фигура 6 равнинна разгъвка на двете нагревателни оплетки на сегментите от фиг. 3 и 5 след закрепването им един към друг чрез техните гранични ръбове;

фигури 8 и 9 - схематично изображение на две алтернативни форми на контура на нагревателната оплетка, съответстващо на изображението от фиг. 7;

фигура 10 - едно алтернативно изпълнение на заваряемата затегаема скоба съгласно изобретението в аналогично на фигура 2 изображение в напречен разрез;

фигура 11 - поглед отгоре на част от използвания при изобретението електрически проводник във форма на меандър с двустранно изтеглени части на жицата, предвидени за целите на присъединяване;

фигура 12 - поглед отгоре при голямо увеличение на съставен от два компонента нагревателен клон, в който е вграден електрическият проводник от фиг. 11 и който може да се използва също така при други закрепвани чрез заваряване към тръбопровода принадлежности, например заваряеми муфи;

фигура 13 - напречен разрез през нагревателния клон от фиг. 12 по дължината на линия Х^-Х²²²;

фигура 14 - надлъжен разрез на увеличено, но в сравнение с фиг. 12 и 13 намалено изображение през стената на произведена чрез леене под налягане форма на използвания сегмент от фиг. 3 до фиг. 5.

Примери за изпълнение на изобретението

Показаната на фигури 1 и 2 заваряема затегателна скоба, по-специално скоба за ремонт, се състои от два цилиндрични сегмента и 12, които при използване за монтаж около тръбопровод 10 са фиксирани чрез заваряване на желаните места. Цилиндричните сегменти 11,12 по-нататък се наричат за по-кратко “сегменти”.

Тръбопроводът 10 и двата сегмента 11, са изпълнени от годен за термично заваряване материал. Двата сегмента 11, 12, както това е показано на фиг. 3 и 5, в действител лост са с еднаква форма и имат еднаква вдлъбната вътрешна повърхност 14, но се различават по това, че горният сегмент 12 е снабден с изходяща тръба 13. Изходящата тръба 13 има проходен отвор 15 към вдлъбнатата си вът- 5 решна повърхност 14, представляваща част от цилиндър, както е видно от фиг. 1 и 5. Тъй като двата сегмента 11 и 12 са с еднаква конструкция, е достатъчно да се разгледа единият от тях и в случая се разглежда долният сегмент 11.

Всеки един от двата сегмента 11,12 има два гранични ръба, съответно 16, 17, които са оформени върху радиално разположени гранични фланци 18, 19, осигурени за целите на закрепване. Предвидени са закрепващи средства, състоящи се от болтове 58, показани на фиг. 2, преминаващи през оформени в граничните фланци 18, 19, отвори 57, показани на фиг. 3, към които болтове 58 са завити гайки 59. Във вдлъбнатите вътрешни повърхнини 14 на двата сегмента 11, 12 е вградена една нагревателна оплетка 20, която е показана най-добре на фиг. 6. В настоящия случай нагревателната оплетка 20 е еднакво профилирана в двата сегмента 11, 12, поради което е достатъчно да се разглежда равнинната разгъвка само на единия сегмент 11, 12, по-специално на горния сегмент 12, илюстриран на фиг. 5.

От равнинната разгъвка на фиг. 6 се вижда контурът на горния сегмент 12, показан с пунктирана линия. Очертани са двата гранични ръба 16, 17 на сегмента 12. Нагревателната оплетка 20 има различен контур на профила си по протежение на граничните ръбове 16, 17, които са очертани с контурни линии 26, 27 на фиг. 6 чрез пунктир. Тези контурни линии 26, 27 в дадения случай са оформени допълнително. Контурът на профила на нагревателната оплетка 20 има бортове с форма на тясно ухо 24 и междинен участък, оформен като широко ухо 28, в областта на които контурните линии надвишават граничните ръбове 16, 17, като между тясното 24 и широкото 28 ухо са оформени тясна 25 и широка 29 междина, чиито контурни линии са разположени под двата гранични ръба 16, 17. Този разчленен, стъпален контур на профила на нагревателната оплетка 20 е изплетен по показаната на фиг. 5 полуцилиндрична вдлъбната вътрешна повърхност 14 на горния сегмент 12 така, че с помощта на един напречен разрез, напра вен по протежение на линията на срязване ²-² от фиг. 5, в областта на широкото си ухо 28, ще се видят нагревателната оплетка 20 и частичната цилиндричност на вдлъбнатата вътрешна повърхност 14, отвъд които разположените там съответни гранични ръбове 17 продължават навън. Това характерно изменение на формата на нагревателната оплетка 20 естествено е армирано, съответно чрез материал на долния сегмент 11, респективно горния сегмент 12, в областта на междините 25, 29, които се запълват от тесни планки 30 и широка планка 36 със задна стена 34, изкривена спрямо вдлъбнатата вътрешна повърхност 14 на горния сегмент 12 и поради това тесните планки 30 и широката планка 36 са изработени така, че да излизат извън съответния им граничен ръб 17. Широката планка 36, респективно тесните планки 30 са изпълнени като един детайл със съответния им горен сегмент 12 и имат дъгообразно напречно сечение 33, което е очертано с щриховка на фиг. 1. Това дъгообразно напречно сечение 33 е оформено не само от продължението на цилиндричната вдлъбната вътрешна повърхност 14, но също така и от задната стена 34 на широката планка 36, респективно тесните планки 30, които преминават в изпъкнали извивки, в сравнение с вдлъбнатата вътрешна повърхност 14. По този начин се получава едно изтънено напречно сечение към свободния край, в зоната на един челен участък 31 на тесните планки 30, респективно широката планка 36, което е изпълнено клинообразно. В областта на едно стъпало 32 широката планка 36, респективно тесните планки 30 имат по-голяма дебелина на напречното сечение 35, в сравнение с челния участък 31, където се намира върхът на клина.

В участъка на тесните междини 25 на долния сегмент 11 следва обратното съотношение. Тези междини 25 се използват именно за това да се образуват оформени чрез подходящи канали във вдлъбнатата вътрешна повърхнина 14 на долния сегмент 11 гнезда 40, имащи една допълваща описаната по-горе с позиции 31-34 форма на планките 30, 36, светла ширина 41, дълбочина 42 и съответна кривина на огъване 43. Това се изяснява от показаното на фиг. 1 чрез вдлъбнатина 46, която има описаната по-горе с позиции 41-43 форма на гнездата 40. Такава вдлъбнатина 46 имат и показаните на фиг. 4 гнезда 40, но при две от тях тя започва при изяснената на фиг. 6 широка междина 26 на нагревателната оплетка 20. На фиг. 6 големината и положението на вдлъбнатините 46 и в дадения случай на петте гнезда 40 са означени с точкова щриховка по дължината на граничните ръбове 16, 17 на сегмента 11, 12.

Показаният на фиг. 6 профил на контура на нагревателната оплетка 20 на сегмента 11, 12 може да се раздели на три участъка, съответно 21, 22 и 23, които са профилирани различно по двете контурни линии 26, 27. В два крайни участъка 37, 38 на сегмента 11,12 се намират двата участъка 21, 22, по-специално “нагревателни маншети”, тъй като тези участъци 21, 22 в случай на използване според показаната на фиг. 7 равнинна разгьвка на двете нагревателни оплетки 20, след закрепването на сегментите 11, 12 един към друг, оформят затворена маншета 21, 22 при свързване на скобата към тръбопровода 10, което е показано на фиг. 2. Както е показано на фиг. 7, двата сегмента 11, 12 са в контакт чрез техните гранични ръбове 16, 17. При това положение тесните уши 24 на долния сегмент 11 запълват тесните междини 25 на горния сегмент 12, което е валидно в обратен ред и за ушите 24 на сегмент 12 и междините 25 на сегмент 11.

Между срещащите се един с друг, два гранични ръба 16, 17 на двете сегмента 11, 12 се намира показаната на фиг. 7 заваръчна фуга 39. Двете контурни линии 26, 27 на тази фигура са означени също с щрихи. Контурните линии 26, 27 имат стъпален профил, който многократно пресича контактната заваръчна фуга 39 между двата сегмента 11, 12. При това се получава един вид “зъбно зацепване” между зацепващите се един към друг без хлабина участъци 21, оформящи нагревателни маншети на двата сегмента 11, 12. Получава се една пръстеновидна затворена форма, когато плоските участъци на двете нагревателни оплетки 20 се формоват предварително цилиндрично, в съответствие с двете вдлъбнати вътрешни повърхнини 14 на сегмента 11, 12, където се вгражда нагревателната оплетка 20. По този начин двата, означени с пунктир на фиг. 7 гранични ръба 16, 17 на двата сегмента 11, 12 са в контакт един с друг.

Както вече е изяснено от показаното на фиг. 6, положението на ушите 24, 28 и межди ните 25, 29 в участъка на нагревателната маншета 21 по отношение на двете контурни линии 26, 27 е взаимно допълващо се. Ушите 24 и междините 25 са разположени винаги по двойки една срещу друга. Подобна конструкция има и намиращата се противоположно в крайния участък 38 от фиг. 3 нагревателна маншета 22. При нагревателната маншета 22 обаче ушите 24 и междините 25, в сравнение с нагревателна маншета 21, са разменени. Както е показано на фиг. 6, формата на нагревателната маншета 22 е получена като двойно огледална, около две перпендикулярни централни оси на профил, съответстващ на профила на нагревателната маншета 21. Математическият израз на това определя, че нагревателната маншета 22 има централно симетричен профил спрямо нагревателната маншета 21. Както може да се види от фиг. 3 и 4, тази симетрична форма е валидна също така и по отношение на пространствено огънатите в участъка на ушите 24 планки 30 и за предвидените при междините 25 гнезда 40.

Споменатият по-горе трети участък на нагревателната оплетка 20 представлява нагревателна лента 23, показана на фиг. 6, която е разпростряна паралелно спрямо оста на нагревателната оплетка 20 и е разположена между двете нагревателни маншети 21, 22. Тази нагревателна лента 23 от едната си страна е опряна в тясното ухо 24 и по този начин може да се обедини с него, както това е показано на фиг. 6 и така да формира широкото ухо 28. Според фиг. 6 едната половина 44 на нагревателната лента 23 е разположена отгоре над граничния ръб 17 на сегмента 11 и поради това заедно със съседното тясно ухо 24 на втората нагревателна маншета 22 е вградена във вдлъбнатата вътрешна повърхност на широката планка 36. Това е показано на фиг. 3. Другата половина 45 на нагревателната лента 23 е разположена под граничния ръб 17, по вдлъбнатата вътрешна повърхност 14 на сегмента 11, респективно 12. Както най-добре може да се разбере от фиг. 6, нагревателната лента 23 лежи симетрично отвън, поради което една значителна по размер, остатъчна крайна вътрешна повърхнина 47 на сегмента 11, 12 е без нагревателна оплетка 20 и оформя едно свободно от нагревателна оплетка 20 пространство. В това пространство е разположен проходният отвор 15 на изходящата тръба 13, както е по казано на фиг. 6. Както се вижда от фиг. 2, изходящата тръба 13 има диамътер на отвора 48, който е равен на вътрешния диаметър 49 на тръбопровода 10. При необходимост е предвидена клиновидна вставка, която е разположена външно на проходния отвор 15 в остатъчната крайна вътрешна повърхнина 47 на сегмента 12 и е запълнена с навивки от описания по-горе електрически проводник, като по този начин способства образуването на нагревателната оплетка 20.

За спестяване на енергия за нагряване се прибягва до направа на сравнително тясна нагревателна лента 23, при която, както се разбира от показания на фиг. 7 вариант на използване, двете половини 44, 45 са разположени от двете страни на контактната заваръчна фуга и по този начин се осигурява много ефективно и плътно заваръчно съединение по средата. Това се вижда особено добре от фиг. 2, където двата сегмента 11, 12 на една готова скоба са сглобени към тръбопровода 10. От фиг. 2 се разбира ясно как снабдената с нагревателна лента 23 извита широка планка 36 е зацепена в допълнителна дъгообразна вдлъбнатина 46. В контактните участъци на широката планка 36 и допълнителната дъгообразна вдлъбнатина се получава стена на скобата, която е изградена от двата сегмента 11, 12 чрез техния подходящ за заваряване материал. По този начин най-важният участък на вдлъбнатата вътрешна повърхнина 14 на скобата се осигурява с нагревателна оплетка 20, което е показано на фиг. 2 с означената нагревателна лента 23. В областта на крайните участъци 37, 38 на сегмента 11, респективно сегмента 12 са налице разположените нагревателни маншети 21, 22, дори и при напълно равнинното разполагане на описаните по-горе части на нагревателната оплетка 20 по вдлъбнатата вътрешна повърхнина 14 на скобата.

Чрез закрепващите средства, съответно болтове 58, поместени в отвори 57 и затегнати с гайки 59, двата сегмента 11, 12 се притискат по техните гранични фланци 18, 19 така, както е показано на фиг. 2. По долната повърхност на граничния фланец 19 на горния сегмент 12 е предвиден ограничител 55 за определяне на външния размер на свързването чрез натиск на двата сегмента 11, 12. По този начин чрез допълнителната дъгообразна вдлъбнатина 46 широката планка 36 се пресова по околната повърхнина 54 на тръбопровода 10. Това естествено е валидно и за еднаквите по форма планки 30 и гнезда 40. Така на тези места се получава едно по-добро радиално притискане на вече монтираната скоба, оформена от сегментите 11, 12, монтирани към околната повърхнина 54 на тръбопровода 10. При нагряване на проводника на нагревателната оплетка 20 се разтапя годният за заваряване материал в зоните на контакт между вдлъбнатата вътрешна повърхнина 14 на скобата, образувана от сегментите 11, 12 и изпъкналата околна повърхнина 54 на тръбопровода 10. Образува се една зона с размекнат материал 50, която се вижда на фиг. 2 и е означена с точкова щриховка.

Размекнатият материал 50 може да излезе навън през контактната заваръчна фуга 39 поради действащото налягане между двата сегмента 11, 12 на скобата. В някои случаи, това даже е желателно, тъй като по този начин, изтичането на размекнатия материал 50 навън, на определено място е една индикация за добро изпълнение на заваряването. В други случаи това обаче не е желано и за да се избегне, скобата, предмет на изобретението, може леко да се усложни. За това е необходимо дебелината 35 на дъгообразното напречно сечение 33 на широката планка 36, показано на фиг. 1, респективно напречната дебелина на планката 30 да се изпълни малко по-голяма от напречната дебелина 51 на зоната с размекнат материал 50, намираща се в клиновидната част на широката планка 36, респективно планката 30.

Фигури 8 и 9 показват в схематично изображение алтернативни съотношения на профила на контура на нагревателната оплетка 20, разположена по двата, обозначени на фигурите с пунктирана линия, сегмента 11, 12, което изображение в действителност е сравнимо с това от фиг. 7. Местоположението на двете нагревателни оплетки 20' и 20”, разположени върху двата сегмента 11, 12, е обозначено на фиг. 8 и 9 с противоположна щриховка и показва изключително допълващите се една с друга линии на профила на контура, определен от контурните линии 26', 27', респективно 26”, 27”, разположени двустранно на граничните ръбове 16', 17’, респективно 16”, 17”. На фиг. 8 вместо описания по-горе правоъгълен профил на стъпалната повърхност на контура е използван трапецовиден или зъбен профил 26', 27*.

На фиг. 9 е показан профил на контура 26, 27” с вълнообразна форма. Тези взаимно допълващи се профили на контура на двата сегмента 11, 12 с описаните по-горе форми позволяват чрез един подходящ ход на навивката на нагревателната оплетка 20 да се реализира един клон, съдържащ електрически проводник, което впоследствие ще се опише по-подробно.

Както е споменато по-горе и се разбира от фиг. 1, изходящата тръба 13 има един, вливащ се във вдлъбнатата вътрешна повърхност 14 на сегмента 12 проходен отвор 15. След нагряване на вградената в двата сегмента 11, 12, нагревателна оплетка 20 и охлаждане на стопилката от материал съединението може да се подложи на изпитване на налягане, чрез което да се установи дали заваръчното съединение има дефекти. За тази цел единствено е необходимо към изходящата тръба 13 да се разположи датчик за налягане и апарат за създаване на налягане. В този случай тръбопроводът 10 в мястото на закрепване на скобата, оформена от сегментите 11, 12, е под някакво произволно налягане на намиращата се в него среда. Ако изпитването на налягане първоначално не се осъществи задоволително, тогава тръбопроводът 10 се пробива, което може да се осъществи през изходящата тръба 13 или през предвиден аналогичен тръбен изход към срещуположния сегмент 11. Впоследствие, както това е показано на фиг. 2, във вътрешността на изходящата тръба 13 се получава свредлован отвор 77, пробит в тръбопровода 10, през който средата, намираща се в него, изтича през изходящата тръба 13.

Фигура 10 показва едно изображение на напречно сечение, аналогично на това, показано на фиг. 2, отнасящо се до алтернативно изпълнение на сегмент 1Г, приемащ нагревателна лента 23' на нагревателна оплетка 20, аналогична на тази, показана на фиг. 6. Показаните на фиг. 10 сегменти 1Г, 12', от които единият също така носи изходяща тръба 13', са снабдени с вертикално издадено ребро 52, изпълнено по вътрешната повърхност на пояс 68 на граничния фланец 18', което е зацепено в надлъжен канал 53, оформен върху срещуположно разположената вътрешна повърхност на пояс 69 от граничния фланец 19', който надлъжен канал 53 по отношение на формата и големината съответства на конфигурацията на вертикалното издадено ребро 52. В средния участък на нагревателната оплетка 20, там, където е разположена нагревателната лента 23', е предвидена също така контактна заваръчна фуга, която е разположена между граничните фланци 18', 19' и се заварява плътно. В предвидените и в този вариант на изпълнение нагревателни маншети 21, 22, намиращи се в крайните участъци на сегментите 1Г, 12', са налице също така свързващите се помежду си планки 30 и гнезда 40. Нагревателните маншети 21, 22 осигуряват заваръчни зони, които изцяло свързват околната повърхнина 54 на тръбопровода 10.

Използваният в нагревателната оплетка проводник 61 има специална форма и представлява само единия компонент на уплътнения съгласно фиг. 11-14, комбиниран нагревателен клон 60. Проводникът е изпълнен с форма на меандър 63, която форма се постига, като жицата на проводника 61 се води чрез матрица, осъществена от две зацепващи се едно с друго зъбни колела, чиято форма на зъбите образува кривите на меандъра 63. Крайните прави участъци 64 на проводника 61 са получени в резултат на това, че при автоматичното подаване на проводника 61, преди да се подведе от споменатите по-горе зъбни колела, те се отделят дотолкова едно от друго, че да премине жицата 61, когато зъбите им не са в зацепване. Формата на меандър 63 представлява равнинно преминаваща вълнообразна линия. Изтеглените крайни прави участъци 64 на проводника 61, показани на фиг. 11, служат за присъединяването му към електрически контакти, които са монтирани винаги към сегментите 11, 12. Тези контакти служат за свързване със заваръчен автомат. Разположените към единия край на съответната нагревателна оплетка 20 контакти са свързани един с друг чрез кабел, като двете нагревателни оплетки 20 на сегментите 11, 12 се нагряват едновременно и това води до едно равномерно заваряване по всички повърхнини на готовата затегателна скоба.

Както се вижда на фиг. 12, формата меандър 63, която тук е силно увеличена, е вградена в плоска лента 62, изпълнена от годен за термично заваряване материал, с което са оформени двата компонента на един нагревателен клон 60. Плоската лента 62 има, както това е показано на фиг. 13, правоъгълно напречно сечение с широчина 65, изпълнена несъществено по-голяма от широчината 67 на меандъра 63, която е показана на фиг. 11. Дебелината 66 на лентата 62 е подбрана също така несъществено по-голяма от диаметъра 71 на проводника 61, показано на фиг. 13.

Фиг. 14 показва надлъжен разрез през стената на матрица 76 за леене под налягане, в която се изработват сегментите 11, 12. За да може да се оформи вдлъбнатата вътрешна повърхност 14 на сегмента 11, 12, матрицата 76 е конфигурирана с една изпъкнала по форма вътрешна повърхнина, съответстваща на отвора 77, с оформени върху нея канали 70, в които чрез натиск е вкаран комбинираният нагревателен клон 60 преди шприцване/ia материала. Между каналите 70 са предвидени разделителни прегради 72, които са в контакт със съседните им, вече разположени, така, както е показано на фиг. 14, навивки 73 на комбинирания нагревателен клон 60. Навивките 73 на положения по формата на вътрешната повърхнина комбиниран нагревателен клон 60 са фиксирани в каналите 70. Чрез подаване на материал за формиране на сегмента 11, 12 в матрицата 76 комбинираният нагревателен клон 60 се вгражда в получавания сегмент 11, респективно 12.

Една възможна форма на навивките 73 на нагревателния клон 60 е показана на фиг. 6. Както е видно от фигурата, навивките 73 съдържат паралелни участъци 74 и лежащи между тях извити части 75. Намотките 73 на нагревателния клон 60, намиращи се в зоната на нагревателните маншети 21, 22, при това са позиционирани противопосочно спрямо лежащите между тях намотки 73 на нагревателния клон 60, намиращи се в зоната на нагревателната лента 23. На фиг. 5 е представен комбиниран нагревателен клон 60 в опростено изображение поради това, че са очертани само с кръгъл профил и са показани само паралелните участъци 74 на навивките 73. Трябва да се отчита фактът, че видимите на фиг. 5 краища на паралелните участъци 74 са свързани с извитите части 75, така, както е показано на фиг. 6. Както се разбира от фиг. 5 и 6, паралелните участъци 74 на комбинирания нагревателен клон 60 преминават в зоната на нагревателните маншети 21, 22 по посока, определена от обиколката на цилиндър, докато в участъка на нагревателната лента 23 споменатите паралелни рамена са ориентирани в по сока, паралелна на оста на полуцилиндричната повърхнина на сегмента 11, респективно 12. Извитите части 75, при това така, както е видно от фиг. 6, са разположени по контурните линии 26, 27, очертаващи профила на контура на нагревателната оплетка 20.

Едно такова разположение на електрическия проводник 61 в комбинирания нагревателен клон 61 във форма на равнинно разположени, лежащи една до друга навивки 73 е особено ефективно за заваръчния процес. Използването на такъв комбиниран нагревателен клон 60 поради това не е ограничено само до използване само върху сегментите 11, 12 на описаната затегателна скоба. Друга заваръчна арматура също така би могла да се съоръжи по описания начин с електрически проводник, например това могат да бъдат т.нар. заваръчни муфи, с които могат да се съединят една с друга тръби, положени челно една към друга.

Друга възможност за приложение на комбинираните нагревателни клонове 60, описани по-горе, е тяхното полагане в седловидни повърхности на снабдени с отвори арматури или вентилни арматури, които трябва да се закрепват към тръбопроводи 10 по аналогичен начин чрез заваряване.

На производството и използването на комбинирания нагревателен клон 60 според изобретението се отдава също така самостоятелно значение.

Claims (13)

1. Патентни претенции

   1. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, включваща най-малко два сегмента (11, 12), обхващащи тръбопровода (10) при използване на скобата, от които поне единият сегмент (11, 12) има изходяща тръба (13), като всеки един от сегментите (11, 12) има граничен ръб (16, 17), разположен върху граничен фланец (18, 19), като при използване на скобата сегментите (11, 12) са с обърнати един към друг гранични ръбове (16, 17) и могат да се фиксират чрез притискане, чрез стърчащи от граничните ръбове (16, 17) клинообразни извити издатъци, оформени към единия сегмент (11, 12) и разположени в клиновидни вставки, образувани между вътрешната повърхнина на другия сегмент (11, 12) и външната повърхнина на тръбопровода (10), при което са предвидени нагревателни оплетки (20), съставени от навит, годен за електрическо нагряване проводник (61), които са твърдо вградени в оформената към всеки един от сегментите (11, 12) вдлъбната вътрешна повърхност (14), характеризираща се с това, че клинообразните извити издатъци, изпълнени във вид на планки (30, 36) и клиновидните вставки, формирани от гнезда (40) и дъгообразна вдлъбнатина (46) са оформени към всеки един от двата сегмента (11, 12), подредени са редуващо се, като се допълват взаимно със съответните им прилежащи, оформени към съседния сегмент (11, 12), така че образуват зъбно зацепване, образувано от стърчащи от граничния ръб (16, 17) планки (30) и широки планки (36), от една страна, и от друга страна, от лежащи между тях гнезда (40) и дъгообразни вдлъбнатини (46), оформени под нивото на граничния ръб (16, 17) и предвидени да приемат съответно планките (30) и широките планки (36) при използване на скобата, като нагревателните оплетки (20) са със стъпална конфигурация, съответстваща на зъбното зацепване и с профил на контура, образуван от издадени бортове, оформени като уши (24, 26), които са разположени в зоната на планките (30), съответно широките планки (36) на сегмента (11, 12) и от лежащи между тях междини (25, 29), намиращи се в зоната на гнездата (30), съответно дъговидните вдлъбнатини (46).
2. 2. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че зъбното зацепване, осъществено по граничните ръбове (16, 17) на сегмента (11, 12), разчленява нагревателната оплетка (20) на три, различно профилирани аксиални участъка (21, 22, 28), съответно два крайни участъка, образуващи при използване на скобата пръстеновидни, затворени нагревателни маншети (21, 22) и обхващащи тръбопровода (10) на място, където навитият проводник (61) на нагревателната маншета (20) е разположен частично пръстеновидно от основата на гнездото (40), съответно края на планките (30), оформени при граничния ръб (16) на единия от сегментите (11) до края на планките (30), съответно основата на гнездата (40), изпълнени при срещулежащия граничен ръб (17) на другия сегмент (12), и един или повече изместени меж динни участъци (28), образуващи в зоната на граничния ръб (17) на единия сегмент (12) нагревателна лента (23), чиято първа половина (44) най-малко частично е разпростряна в издадената широка планка (36), там, където навитият проводник (61) преминава между двата крайни участъка (21, 22), като ограничава една крайна вътрешна повърхнина (47) от вдлъбнатата вътрешна повърхнина (14) на сегмента (11, 12), която остава без проводник (61).
3. 3. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал съгласно претенция 1 или 2, характеризираща се с това, че клинообразно извитите планки (30), съответно широки планки (36), оформени към граничния ръб (16, 17) на сегмента (11, 12) са с дебелина (35) на дъгообразното си напречно сечение (33), която е изпълнена по-голяма от една напречна дебелина (51) на зона с размекнат материал (50), получен при нагряване на електрически проводник (61), вграден в планката (30), съответно широката планка (36).
4. 4. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно претенции от 1 до 3, характеризираща се с това, че електрическият проводник (61) е монтиран на едно свободно от загряване аксиално отстояние от страничните повърхнини на планките (30), съответно широката планка (36), което е по-голямо от напречната дебелина (51) на зоната с размекнат материал (50).
5. 5. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно която и да е претенция от 1 до 4, характеризираща се с това, че нагревателната оплетка (20) на всеки един сегмент (11, 12) с разчленен профил на контура, очертан от контурна линия (26, 27) е изработена от навивки (73) на единичен, обхождащ контура на оплетката електрически проводник (61).
6. 6. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно претенция 5, характеризираща се с това, че електрическите проводници (61) на нагревателните оплетки (20) на двата сегмента (11,12) са свързани последователно един с друг и са включени към заваръчен автомат.
7. 7. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно която и да е претенция от 1 до 6, характеризираща се с това, че навивките (73) на електрическия проводник (61) се състоят от паралелни участъци (74) и лежащи между тях извити части (75), като паралелните участъци (74) в зоната на двата крайни 5 участъка, изграждащи затворените нагревателни маншети (21, 22) на нагревателната оплетка (20), преминават в посока по обиколката на цилиндър, а в зоната на междинния участък (28) на нагревателната оплетка (20) паралелните участъци (74), оформящи нагревателната лента (23), преминават в посока по оста на цилиндричната повърхнина на сегмента (11, 12), при което извитите части (75) са разположени по контурните линии (26, 27) на ушите (24, 28), съответно междините (25, 29) на нагревателната оплетка (20).
8. 8. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно която и да е претенция от 1 до 7, характеризираща се с това, че електрическият проводник (61) е с форма на меандър (63), получена при преминаване на жицата на електрическия проводник (61) по вълнообразна линия в матрица, като жицата, оформена като меандър (63), е поместена в навивки (73) на комбиниран нагревателен клон (60), които образуват нагревателната оплетка (20).
9. 9. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно претенция 7, характеризираща се с това, че жицата с форма на меандър (63) има два крайни прави участъка (64), които са разпрострени извън нагревателния клон (60) и са предвидени за свързване към електрически контакт, монтиран на сегмента (11, 12).
10. 10. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно която и да е претенция от 1 до 9, характеризираща се с това, че профилът на контура на нагревателната оплетка (20), определен от контурните линии (26, 27) е правоъгълно стъпален.
11. 11. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно която и да е претенция от 1 до 10, характеризираща се с това, че сегментите (11, 12) имат поне по един радиален граничен фланец (18, 19) по техните два осово паралелни гранични ръба (16, 17) и чрез граничните си фланци (18, 19) съседните сегменти (11, 12) се захващат един към друг със закрепващи средства (57, 58, 59) за образуване на една плътно обхващаща тръбопровода (10) скоба.
12. 12. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно която и да е претенция от 1 до 11, характеризираща се с това, че граничният фланец (18') на единия сегмент (1Г), носи върху вътрешната си повърхнина (68) едно вертикално издадено ребро (52), в което е вградена паралелно на оста на сегмента (11, 12) нагревателна лента (23') от нагревателната оплетка (20), а по вътрешна повърхнина (69) на срещулежащия граничен фланец (19') на съседния сегмент (12') е оформен надлъжен канал (53) с форма, широчина и дълбочина, съответстващи на формата на вертикално издаденото ребро (52), което е поместено в надлъжния канал (53).
13. 13. Заваряема затегателна скоба за тръбопровод, изпълнен от термично заваряем материал, съгласно която и да е претенция от 1 до 12, характеризираща се с това, че дебелината на напречното сечение на планката (30), съответно широката планка (36) са изпълнени толкова малки, че размекнатият материал (50) е с възможност да излиза навън.