Узел втулки для фитинга трубопровода
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к фитингам для изготовления механически прикрепленных соединений. Два устройства захватывания трубопровода, которые должны быть использованы вместе в узле фитинга трубопровода, соединены или удерживаются вместе как картридж или подузел перед сборкой с компонентами фитинга для образования узла фитинга. В более конкретном варианте осуществления одно или оба устройства захватывания трубопровода содержат удерживающую структуру, посредством которой устройства механически соединены вместе как подузел. Передняя втулка и задняя втулка для фитинга трубы могут быть защелкнуты вместе. Изобретение повышает надежность соединения. 11 з.п. ф-лы, 15 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее описание относится к фитингам для изготовления механически прикрепленных соединений между трубопроводом и другим компонентом для текучей среды, для содержания текучих сред, представляющих собой жидкость или газ. Более конкретно, описание относится к фитингам для трубопроводов, представляющих собой трубу или трубку, которые используют два или более устройств захватывания трубопровода, например, втулки.
Уровень техники
Фитинги для осуществления механических соединений между трубопроводом и другим компонентом для текучей среды могут включать в себя по меньшей мере четыре детали, а именно, две втулки и два компонента фитинга. В Патенте США № 3,250,550 описано обеспечение соединения с запрессовыванием между втулочным элементом и сдавливающим кольцом, сводимыми вместе до жесткого упора в саморазвальцовывающемся трубном соединении. Также в Патенте США № 5,351,998 описано нанесение адгезива на скользящую коническую поверхность между удерживающим элементом и герметизирующим элементом для соединительного устройства.
Раскрытие изобретения
Согласно варианту осуществления одного из изобретений, представленных в этом описании, два устройства захватывания трубопровода, которые должны быть использованы вместе в узле фитинга трубопровода, соединены или удерживаются вместе как картридж или подузел перед сборкой с компонентами фитинга для образования узла фитинга. В более конкретном варианте осуществления одно или оба устройства захватывания трубопровода содержат удерживающую структуру, посредством которой устройства механически соединены вместе как подузел. Например, в одном варианте осуществления передняя втулка и задняя втулка для фитинга трубы могут быть защелкнуты вместе.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1А и 1В изображен вариант осуществления узла фитинга трубопровода одного или более изобретений, показанный в продольном разрезе и в положении затягивания вручную;
На Фиг.2А и 2В изображена более подробно удерживающая структура передней и задней втулок для фитинга согласно одному или более изобретениям, показанная частично в продольном полуразрезе.
На Фиг.3 изображен вариант осуществления по фиг.1 в затянутом или подтянутом состоянии;
На Фиг.4А и 4В изображен другой вариант осуществления узла фитинга трубопровода, в котором показаны втулки в продольном полуразрезе и в собранном состоянии;
На Фиг.5 изображен вариант осуществления по фиг.4А и 4В в фитинге в затянутом положении;
На Фиг.6А и 6В изображен другой вариант осуществления втулочного картриджа в положении затягивания вручную;
На Фиг.7 изображен вариант осуществления по фиг.6А в затянутом положении;
На Фиг.8А и 8В изображен другой вариант осуществления втулочного картриджа в положении затягивания вручную;
На Фиг.9 изображен вариант осуществления по фиг.8А в затянутом положении; и
На Фиг.10 изображен другой вариант осуществления втулочного картриджа в положении затягивания вручную.
Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения
Несмотря на то, что иллюстративные варианты осуществления в этом документе представлены в контексте фитингов для труб из нержавеющей стали, изобретения в этом документе не ограничены такими применениями и могут быть использованы с множеством различных металлических трубопроводов, таких как труба и трубка, а так же с различными материалами, не являющимися нержавеющей сталью 316, включая различные материалы для трубопровода, устройств захватывания или компонентов фитинга или любых их комбинаций. Изобретения также могут быть использованы для систем с текучей средой, являющейся жидкостью или газом. Несмотря на то, что изобретения в этом документе проиллюстрированы относительно конкретных конструкций устройств захватывания трубопровода и компонентов фитинга, изобретения не ограничены использованием с такими конструкциями и могут применяться во многих различных конструкциях фитинга, известных в настоящее время или разработанных позже, в которых используются по меньшей мере два устройства захватывания трубопровода. Термин «устройство захватывания трубопровода» используется для ссылки на по существу кольцевой элемент, который близко вставлен вокруг наружной поверхности трубопровода и который при составлении фитинга прижимается в радиальном направлении к этой поверхности. Термин «захватывание» не требует обязательно, чтобы устройство захватывания трубопровода было навсегда прикреплено к трубопроводу в результате частичного или полного затягивания узла фитинга, или чтобы устройство захватывания было врезано в поверхность трубопровода. Термин «втулочный комплект» используется для ссылки на комбинацию по меньшей мере двух устройств захватывания трубопровода с другими частями или без них, которые образуют средство, посредством которого достигаются захватывание и герметизация трубопровода. Несмотря на то, что это не является необходимым для всех конструкций фитинга, обычно втулочный комплект содержит две втулки, которые специально подходят друг к другу и к компонентам фитинга, например, в зависимости от материала, изготовителя, взаимосоединенной конструкции и геометрических признаков и так далее. В некоторых фитингах в дополнение к устройствам захватывания трубопровода могут быть одна или более дополнительных деталей, например, уплотнений. Следовательно, термин «втулочный комплект» также может включать в себя в некоторых вариантах осуществления одно или более устройств захватывания трубопровода с одной или более деталями, посредством которых втулочный комплект осуществляет захватывание и герметизацию трубопровода после полного затягивания. Изобретения могут быть использованы с трубой или трубкой, так что термин «трубопровод» включает в себя трубы или трубки или их комбинацию. Термины «узел фитинга» или «фитинг» используются взаимозаменяемо в качестве короткой ссылки на узел обычно первого и второго компонентов фитинга вместе с двумя или более устройствами захватывания трубопровода. Таким образом, понятие «узел фитинга» может включать в себя сборку деталей на трубопроводе в положении затягивания вручную, частичного или полного затягивания; но термин «узел фитинга» также включает в себя сборку деталей вместе без трубопровода, например, для доставки или манипулирования, а также сами по себе составляющие части, даже не собранные вместе. Фитинги обычно включают в себя два компонента фитинга, которые соединены вместе, и одно или более устройств захватывания трубопровода, тем не менее, изобретение в этом документе может быть использовано с фитингами, которые включают в себя дополнительные части и детали. Например, соединительный фитинг может включать в себя корпус, четыре втулки и две гайки. Термин «переделывание фитинга» и производные фразы используется для ссылки на узел фитинга, который была по меньшей мере один раз затянут или полностью затянут, затем ослаблен, и затем снова затянут в другое полностью затянутое положение. Переделывания могут быть выполнены, например, с этими же деталями узла фитинга (например, гайка, корпус, втулки), или могут приводить к замене одной или более деталей узла фитинга. В этом документе ссылка на «наружное» и «внутреннее» приведена исключительно для удобства и просто ссылается на осевое направление к центру фитинга (внутреннее) или от центра (наружное).
Существенным признаком изобретений является обеспечение удерживающей структуры (R), посредством которой два или более устройств захватывания трубопровода (например, втулочный комплект) удерживаются или держатся вместе как отдельный узел, подузел или картридж 25 перед сборкой узла с компонентами фитинга для образования конченного фитинга. Под «картриджем» подразумевается группа деталей, удерживаемых вместе как прерывистый узел, подузел или предварительная сборка. Следовательно, термины «картридж», «узел», «подузел» и «предварительная сборка» используются в качестве синонимов в контексте прерывистой конструкции. Также термин «втулочный картридж» или «картридж устройства захватывания трубопровода» используются взаимозаменяемо для ссылки на узел или подузел, составленный по меньшей мере из двух втулок или устройств захватывания трубопровода, удерживаемых вместе как отдельный или автономный узел. В частности, «втулочный картридж» включает в себя две или более втулок, удерживаемых вместе как отдельный узел или подузел, и может включать в себя дополнительные детали, например, уплотнения. Таким образом, втулочный картридж может обеспечивать полный втулочный комплект для фитинга.
Несмотря на то, что различные аспекты, концепции и признаки изобретений могут быть описаны в этом документе как осуществленные в комбинации в иллюстративных вариантах осуществления, эти различные аспекты, концепции и признаки могут быть использованы во множестве альтернативных вариантов осуществления либо отдельно, либо в различных их комбинациях и подкомбинациях. Если не исключено ясно в этом документе, все такие комбинации и подкомбинации должны быть в объеме настоящих изобретений. Более того, несмотря на то, что в этом документе могут быть описаны различные альтернативные варианты осуществления по отношению к различным аспектам, концепциям и признакам изобретений, такие как альтернативные материалы, конструкции, конфигурации, способы, цепи, устройства и компоненты, программное обеспечение, аппаратное обеспечение, управляющая логика, альтернативы по отношению к форме, установке и функционированию, и так далее, такие описания не являются полным или исчерпывающим списком доступных альтернативных вариантов осуществления, известны ли они в настоящее время или будут разработаны позже. Специалисты в данной области техники могут легко заимствовать один или более аспектов, концепций или признаков изобретения в дополнительные варианты осуществления и использования в объеме настоящего изобретения, даже если такие варианты осуществления не описаны ясно в этом документе. Кроме того, даже несмотря на то, что некоторые признаки, концепции или особенности изобретений могут быть описаны в этом документе как являющиеся предпочтительным расположением или способом, такое описание не должно предполагать, что такой признак требуется или является необходимым, если не определено ясно иначе. Более того, иллюстративные или характерные величины и диапазоны могут быть включены для способствования пониманию настоящего описания, тем не менее, такие величины и диапазоны не должны быть истолкованы в ограничивающем смысле и должны быть критическими величинами и диапазонами только, если это ясно определено. Более того, несмотря на то, что различные аспекты, признаки и концепции могут быть ясно определены в этом документе как имеющие признаки изобретения или образующие часть изобретения, такое определение не должно быть исключающим, и наоборот могут быть обладающие признаками изобретения аспекты, концепции и признаки, которые полностью описаны в этом документе, не будучи ясно определенными как таковые или как часть конкретного изобретения, вместо этого изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения. Описания иллюстративных способов или процессов не ограничены включением в себя всех этапов, как требуется во всех случаях, и порядок, в котором представлены этапы, не должен быть истолкован как требуемый или необходимый, если не изложено ясно иначе.
Как видно из фиг.1А и 1В, представлен первый вариант осуществления одного или более изобретений. Следует отметить, что на фиг.1А и 1В фитинг изображен в продольном поперечном сечении относительно продольной средней линии Х. Все ссылки в этом документе на «радиальное» и «осевое» относятся к оси Х за исключением указанного иначе. Также все ссылки в этом документе на углы относятся к оси Х, если не указано иное. Кроме того, различные зазоры и интервалы между деталями на чертежах могут быть увеличены для ясности или из-за масштаба.
В этом примере фитинг 10 трубы или трубки включает в себя первый компонент 12 фитинга и второй компонент 14 фитинга. Эти детали обычно известны в данной области техники как корпус и гайка соответственно, причем в корпус 12 вставляется конец трубопровода 18, а гайка 14 может быть присоединена к корпусу 12 во время составления или сборки фитинга 10. Несмотря на то, что в этом документе для удобства используются обычные термины «корпус» и «гайка», специалистам в данной области техники будет понятно, что изобретения не ограничены применениями, в которых для описания деталей может быть использована такая терминология. Корпус 12 может быть автономным компонентом, как проиллюстрировано, или может быть выполнен за одно целое, или объединен или собран с другим компонентом или узлом, такими как, например, клапан, бак или другое устройство для потока или устройство удержания текучей среды. Корпус 12 может иметь множество различных конфигураций, например, соединение, тройник, колено и так далее, хотя, несмотря на то, что перечислены хорошо известные примеры, могут быть и другие. Несмотря на то, что корпус 12 и гайка 14 изображены как находящиеся в резьбовом соединении друг с другом посредством резьбового соединения 16, резьбовые соединения не требуются во всех применениях. Например, некоторые фитинги имеют детали, которые зажаты друг с другом. Фитинги также обычно в данной области техники называются фитингами с наружной резьбой и фитингами с внутренней резьбой и отличаются тем, что для фитингов с наружной резьбой корпус 12 с наружной резьбой включает в себя часть 16а с наружной резьбой, а гайка 14 с внутренней резьбой включает в себя часть 16b с внутренней резьбой. Для фитингов с внутренней резьбой гайка 12 с наружной резьбой включает в себя часть 16а с наружной резьбой, а корпус 14 с внутренней резьбой включает в себя часть 16b с внутренней резьбой. В вариантах осуществления в этом документе, например, проиллюстрированы варианты осуществления фитингов с наружной резьбой, но изобретения могут быть легко приспособлены для использования с узлом фитингов с внутренней резьбой и во многих случаях могут не требовать какого либо приспосабливания.
Фитинг 10 может быть использован для образования непроницаемого для текучей среды соединения между трубопроводом 18 и корпусом 12 с использованием двух или более устройств захватывания трубопровода, которые в иллюстративных вариантах осуществления в этом документе могут быть осуществлены в форме двух или более втулок. Тем не менее, устройства захватывания трубопровода, отличающиеся от тех, которые могут быть поняты в данной области техники как «втулки», также могут быть использованы с изобретениями в этом документе. Следовательно, термины «устройство захватывания трубопровода» и «втулка» используются взаимозаменяемо с пониманием того, что изобретения могут быть использованы с устройствами захватывания трубопровода, которые не обязательно могут быть названы «втулками» в данной области техники. Конец 18 трубопровода обычно упирается в радиальный заплечик 19 (см. фиг. 6А и 6В), который является частью корпуса 12, как хорошо известно. Корпус 12 обычно включает в себя коническую кулачковую поверхность 20, которая контактирует с передней частью 22 первого или переднего устройства захватывания трубопровода или втулки 24. Передняя втулка 24 включает в себя кулачковую поверхность 26 у своего заднего конца, которая контактирует с передней частью 28 второго или заднего устройства захватывания трубопровода или втулки 30. Кулачковая поверхность 26 может иметь форму усеченного конуса, как показано в этом документе, тем не менее, при необходимости могут быть использованы другие контуры и профили. Задняя втулка 30 включает в себя ведомую поверхность 32, которая контактирует с ведущей поверхностью 34 гайки 14. Передняя часть задней втулки также может включать в себя вершину 36, продолжающуюся в радиальном направлении, но также в этом документе описаны варианты осуществления, которые не требуют использования вершины. Передняя и задняя втулки включают в себя по существу цилиндрические внутренние стенки 37, 39, которые близко вставлены на наружной поверхности трубопровода 18. Задняя втулка может включать в себя одно или более радиальных углублений 39а. Несмотря на то, что в иллюстративных вариантах осуществления в этом документе проиллюстрированы узлы фитинга, которые используют два устройства захватывания трубопровода, изобретения легко найдут применение в фитингах, которые могут использовать более двух устройств захватывания трубопровода, или дополнительные детали, отличающиеся от втулок или устройств захватывания трубопровода, например, дополнительные уплотнения.
Следует отметить, что иллюстративные геометрические формы, конфигурации и конструкции соединительных компонентов 12, 14 фитинга и устройств 24, 30 захватывания трубопровода являются предметом выбора конструкции и будут зависеть в значительной степени от используемых материалов, а так же от критериев конструкции и эффективности, ожидаемых от фитингов. Множество различных конструкций соединительных компонентов и устройств захватывания трубопровода известно в данной области техники и может быть сконструировано в будущем. Настоящее описание и изобретения, описанные в нем и проиллюстрированные в контексте иллюстративных вариантов осуществления, направлены на структуру и способ удерживания вместе по меньшей мере двух устройств захватывания трубопровода в качестве прерывистого подузла или картриджа, который после этого может быть соединен с одним или более соединительными компонентами для образования узла фитинга.
Термин «полное затягивание», используемый в этом документе, относится к соединению компонентов фитинга вместе так, чтобы вызвать деформацию одного или более устройств захватывания трубопровода, обычно, но необязательно пластическую деформацию, для создания герметизации, непроницаемой для текучей среды, и захвата узла 10 фитинга на трубопроводе 18. После полного затягивания оба устройства захватывания трубопровода могут постоянно захватывать трубопровод, или только одно может постоянно захватывать трубопровод, или ни одно не может постоянно захватывать трубопровод. Частичное затягивание, используемое в этом документе, относится к затягиванию меньшему, чем полное, затягиванию, но с достаточным затягиванием вместе компонентов фитинга с наружной и внутренней резьбой, чтобы вызвать деформацию устройств захватывания трубопровода, чтобы быть сжатыми в радиальном направлении на трубопроводе и захватывать его, но необязательно создающих соединение, непроницаемое для текучей среды, или требуемый захват трубопровода, которые достигаются после полного затягивания. Термин «частичное затягивание», таким образом, может быть также понят, как включающий в себя то, что часто называется в данной области техники предварительным обжатием, причем обжимающий инструмент используется для достаточной деформации втулок на трубопроводе, чтобы втулки и гайка удерживались на трубопроводе перед их стыковкой со вторым компонентом фитинга для образования узла фитинга. Положение затягивания вручную (FTP)) относится к компонентам фитинга и устройствам захватывания трубопровода, находящихся в осевом контакте с трубопроводом, но свободно собранных на нем, причем компоненты фитинга и устройства захватывания трубопровода соответственно расположены в контакте друг с другом, но без значительного затягивания вместе компонентов фитинга с наружной и внутренней резьбой, обычно типизированных тем, что устройство или устройства захватывания трубопровода не претерпевают пластическую деформацию или сжатие в радиальном направлении. Во многих конструкциях фитинга, особенно в фитингах, которые затягиваются посредством поворотов, осевое контактирование деталей фитинга в положении затягивания вручную может быть необходимым для обеспечения аккуратной начальной точки для операции затягивания.
Термин «прерывистый» используется для описания общей особенности картриджа или предварительная сборка 25 в том смысле, что два или более устройств захватывания трубопровода изготовлены как отдельные и обособленные компоненты и остаются отдельными и обособленными компонентами, несмотря на то, что согласно изобретениям в этом документе эти детали удерживаются вместе как отдельный картридж, подузел или предварительная сборка, и кроме того после сборки или даже полного затягивания детали остаются отдельными и при необходимости могут быть разобраны на их составляющие отдельные детали. Таким образом, термины «прерывистый» или «соединенный» используются в этом документе для отличия от конструкций фитингов, в которых два или более устройств захватывания трубопровода прикреплены или выполнены за одно целое друг с другом и могут в некоторых конструкциях отламываться или отсоединяться друг от друга во время полного или частичного затягивания. Тогда в конструкции прерывистого типа, использующейся в этом описании, два или более устройств захватывания трубопровода отсоединяются, отцепляются или иначе становятся отделимыми друг от друга вовремя либо частичного, либо полного затягивания, не требуя отламывания, срезания или другого отделения материала. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления картриджа или подузла в этом документе, в качестве части удерживающей структуры может быть использован адгезив. Несмотря на то, что исходный узел является картриджем, устройства захватывания трубопровода отдельно работают согласно конструкции, и удерживающая структура не препятствует работе и эффективности устройств захватывания трубопровода во время затягивания. Термины «прерывистый» или «соединенный» дополнительно направлены на включение в себя в общих чертах идеи того, что два или более устройств захватывания трубопровода могут свободно или альтернативно плотно удерживаться вместе как отдельный подузел. Термин «соединять» и его вариации, используемые в этом документе относительно прерывистого картриджа 25, означают, что устройства захватывания трубопровода изначально образованы или изготовлены как отдельные, обособленные и отличные детали, а затем прерывисто удерживаются вместе как картридж или подузел, чтобы обладать возможностью быть легко соединенными с компонентами фитинга (например, с гайкой и корпусом) для образования узла 10 фитинга, и, кроме того, то, что устройства захватывания трубопровода иначе будут сохранять свои ожидаемые форму, посадку и функцию без препятствования со стороны удерживающей структуры R.
На фиг. 1А изображен фитинг 10 в положении затягивания вручную, что означает, что различные детали 12, 14, 24 и 30 были собраны в осевом контакте друг с другом на трубопроводе 18, но при этом свободно собраны или слегка затянуты или немного поджаты посредством соединения гайки 14 и корпуса 12 вместе.
Для осуществления полного захватывания и герметизации трубопровода гайка и корпус затягиваются вместе, что обычно известно в данной области техники как затяжка или затягивание фитинга, и производные фразы, так, чтобы задняя втулка 30 и передняя втулка 24 подавались в осевом направлении на их соответствующие кулачковые поверхности 26 и 30. Это вызывает сжатие, направленное радиально внутрь, втулок с наружной поверхностью трубопровода 18 для осуществления захватывания и герметизации трубопровода. Наружная коническая поверхность 24а передней втулки 24 контактирует с кулачковой поверхностью 20 корпуса, а контактная поверхность 30а задней втулки контактирует с кулачковой поверхностью 26 передней втулки 24. Несмотря на то, что в положении затягивания вручную контактная поверхность 30а может образовывать контакт по линии с кулачковой поверхностью 26, специалистам в данной области техники будет легко понятно, что во время затягивания большая площадь поверхности передней части задней втулки может и обычно будет также контактировать с кулачковой поверхностью 26; следовательно, контактная поверхность 30а включает в себя любую часть передней части задней втулки, которая может контактировать с кулачковой поверхностью 26 во время сборки и затягивания. Контактная поверхность 30а может иметь форму усеченного конуса, конуса или при необходимости иметь другие профили и контуры. В иллюстративных узлах фитинга в этом документе захват трубопровода в основном достигается задней втулкой, а передняя втулка в основном обеспечивает непроницаемую для текучей среды герметизацию. Тем не менее, в некоторых конструкциях передняя втулка также может захватывать трубопровод, а задняя втулка также может обеспечивать непроницаемую для текучей среды герметизацию. Таким образом, термин «устройство захватывания трубопровода» может включать в себя две отличные функции, а именно, захват и герметизацию трубопровода, независимо от того, выполняет ли конкретное устройство захватывания трубопровода одну или обе из этих функций. Настоящее изобретение может быть альтернативно использовано с фитингами, которые используют более двух устройств захватывания и герметизации трубопровода.
Иллюстративные конструкции фитингов в этом документе, несмотря на то, что они не ограничивают объем настоящего изобретения, хорошо известны и доступны для приобретения от «Swagelok Company», Solon, Ohio, кроме следующего. В этих вариантах осуществления втулка включает в себя признак втулочного картриджа или удерживающую структуру R, которая позволяет втулкам быть удерживаемыми вместе как отдельный узел.
Детали 12, 14, 24 и 30, проиллюстрированные в этом документе, не с удерживающей структурой R втулочного картриджа, также дополнительно описаны в нескольких выданных и находящихся на рассмотрении заявках на патент, включая патенты США № 5,882,050 и 6,629.708, содержание которых полностью включено в этот документ путем ссылки. Фитинги в этом документе могут работать, как описано в этих патентах, но модифицированы, как описано в этом документе, для образования прерывистого картриджа, подузла или предварительной сборки для удерживания устройств захватывания трубопровода вместе подобно картриджу. Предпочтительно, чтобы удерживающие структуры для концепции втулочного картриджа не изменяли форму, посадку и функцию исходных дизайна и работы фитинга.
В качестве общего представления обладающих признаками изобретения концепций, описанных в этом документе, существует несколько характеристик для удерживающей структуры прерывистого втулочного картриджа, которые предпочтительно, но не обязательно, являются необходимыми во всех случаях. Эти характеристики в некоторых применениях могут влечь за собой компромиссы, относительно которых они могут иметь большее значение в общей эффективности и использовании фитингов, как будет понятно из приведенного ниже описания. Этот список не направлен на то, чтобы быть исчерпывающим списком всех характеристик, и одна или более из них, описанных в этом документе, могут быть незаметными или ненужными для конкретных применений.
Одной характеристикой является достаточно прочное соединение (RRC). Под RRC понимается то, что удерживающая структура выполнена так, что соединенные устройства захватывания трубопровода не развалятся легко при нормальном манипулировании, либо отдельно, либо в куче, во время предварительной сборки, складирования и последующей сборки с компонентами фитинга для образования узла фитинга. Термины «нормально» и «легко», используемые в этом документе, намеренно обозначают, что степень, в которой втулочный картридж не разваливается во время использования, является предметом выбора конструкции. Но для лучшего понимания этих терминов, «нормальное» манипулирование подразумевает любое манипулирование втулочным картриджем, которое может быть ожидаемым или вероятным на протяжении изготовления, сборки и использования втулочного картриджа. Это может включать в себя манипулирование производственным персоналом, складским персоналом, персоналом доставки и конечными пользователями. Может быть ожидаемым, что во время такого нормального манипулирования втулочный картридж может быть подвержен воздействию сил, которые имеют тенденцию к ослаблению или даже разъединению устройств захватывания трубопровода. Например, втулочный картридж может быть случайно уронен с высоты в несколько или много футов на твердый пол или на твердый объект или поверхность при различных установках или этапах изготовления/сборки. Конструктор может определить уровень силы, который может при необходимости выдерживать втулочный картридж без повреждения или отделения или ослабления деталей. Следовательно, нормальное манипулирование не будет включать в себя использование избыточной или повреждающей силы для попытки намеренно разделить устройства захватывания трубопровода. Тем не менее, конструктор может выбрать облегчение усмотрения возможности отделения деталей с использованием соответствующих инструментов и процедур, если это требуется. Другими словами, конструктор может необязательно определить, насколько легко втулочный картридж может быть разобран на его составляющие детали. В некоторых применениях втулочный картридж может быть сконструирован так, что он не может быть разъединен без повреждения одной или более составляющих деталей, а в других конструкциях втулочный картридж может быть разобран просто вручную с широким диапазоном доступной «легкости».
Особенность легкости отделения компонентов прерывистого картриджа также поднимает условия отцепления, отпускания или отделения и их производные формы при использовании в контексте описания втулочного картриджа. Эти термины используются взаимозаменяемо в двух контекстах. Первая концепция представляет собой отделение или разборку втулочного картриджа на его составляющие детали, осуществляемую перед установкой соединенных втулок или устройств захватывания трубопровода в фитинг. В другом контексте упоминается отцепление, отделение или отпускание втулок от удерживающей структуры, которое будет случаться во время затягивания узла фитинга. Теперь, в этом последнем контексте, фитинг затягивается так, что втулки не разделяются буквально друг от друга, а, фактически, сводятся вместе в осевом направлении так, чтобы деформироваться и захватывать трубопровод. Но в этом документе упоминается втулка или втулки, как отпускающиеся или отцепляющиеся от удерживающей структуры во время затягивания, для описания того, что удерживающая структура больше не удерживает втулки вместе. Например, в FTP втулки могут быть не отпущены от удерживающей структуры, и установщик может легко снять гайку с корпуса и удалить втулочный картридж или подузел. Тем не менее, в выбираемом осевом положении втулок друг относительно друга во время операции затягивания удерживающая структура больше не будет выполнять функцию удерживания втулок вместе. Отцепление или отпускание втулок от удерживающей структуры может быть использовано, например, для исключения вращения трубопровода во время затягивания, которое может случиться из-за передачи вращающего момента от гайки через удерживаемые втулки к трубопроводу. Ссылка на втулку или втулки, отпускающиеся или отцепляющиеся от удерживающей структуры, направлена на передачу идеи того, что втулки как подузел больше не удерживаются вместе удерживающей структурой. В проиллюстрированных вариантах осуществления в этом документе только одна из втулок непосредственно отцепляется от удерживающей структуры, например, задняя втулка, отпускается от выступа 40. Но в том смысле, что две втулки больше не удерживаются вместе удерживающей структурой, можно подразумевать, что «втулки» были отцеплены, так как удерживающая структура больше не выполняет функцию удерживания втулок вместе. Следовательно, упоминается ли на одна втулка или две втулки, отцепленные или больше не удерживаемые удерживающей структурой, концепция заключается в том, что удерживающая структура больше не удерживает две втулки вместе.
Другая характеристика концепции прерывистого втулочного картриджа относится к сохранению достаточного диаметра отверстия (SBD). Под SBD понимается то, что удерживающая структура не вызывает сжатия или сжатия диаметра внутреннего отверстия любого из устройств захватывания трубопровода, которое бы неблагоприятно влияло на допуск отверстия для обеспечения вставления трубопровода через отверстие. Под характеристикой, которая упоминается как осевое выравнивание отверстия (ABA), понимается то, что удерживающая структура не вызывает несоосность устройств захватывания трубопровода, которая бы неблагоприятно влияла на эффективный допуск сквозного отверстия для вставления трубопровода через оба устройства. ABA может относится к осевому выравниванию отверстий устройств захватывания трубопровода друг относительно друга или сохранение осевого сквозного отверстия для каждого устройства захватывания трубопровода (другими словами, отсутствие неблагоприятного изгибания или отклонения устройства захватывания трубопровода, чтобы деформировать его неосевую часть отверстия).
Другая характеристика концепции прерывистого втулочного картриджа заключается в предпочтительном сохранении правильного соприкосновения с затягиванием вручную (FTC), когда картридж собирается в фитинг в положение затягивания вручную. Фитинги обычно собираются сначала в положение затягивания вручную (FTP), в котором различные детали собираются на трубопроводе довольно свободно, а затем поджимаются вручную без достаточной силы для деформирования устройств захватывания трубопровода, но с достаточной силой для обеспечения FTC. Например, в иллюстративном случае на фиг.1А и 1В, FTC означает, что существует осевой контакт между передней частью 22 передней втулки или устройства 24 захватывания трубопровода с конической кулачковой поверхностью 20 корпуса 12; осевой контакт между передней частью 28 задней втулки или устройства 30 захватывания трубопровода и кулачковой поверхности 26 передней втулки 24; и осевой контакт между ведущей поверхностью 34 компонента 14 фитинга, являющегося гайкой, и ведомой поверхностью 32 задней втулки или устройства 30 захватывания трубопровода. Обычно является необходимым, хотя не требуется обязательно во всех случаях, чтобы эти осевые контакты присутствовали в FTP. Сборщик обычно может ощущать или чувствовать этот полный осевой контакт посредством замечания отличимого сопротивления дальнейшему затягиванию вручную компонентов 12, 14 фитинга вместе.
Другая характеристика удерживающей структуры для прерывистого втулочного картриджа заключается в том, чтобы удерживающая структура предпочтительно не препятствовала функциональному отделению устройств захватывания трубопровода или форме, посадке и функционированию устройств захватывания трубопровода во время затягивания, таким образом, позволяя каждому устройству захватывания трубопровода взаимодействовать с корпусом и гайкой и друг с другом для осуществления захватывания и герметизации трубопровода. Эта характеристика упоминается как сохранение функции двух втулок (TFF), что понимается, как то, что ни одна из характеристик не ограничена термином «втулка» и не ограничена только использованием двух устройств захватывания трубопровода.
Далее будет описано три типа варианта осуществления соединения прерывистого втулочного картриджа, которые направлены на приведенные выше характеристики. Будет легко понятно, что некоторые из этих вариантов осуществления достигают одну или более характеристик, возможно, в различных степенях, таким образом, предоставляя конструктору несколько выборов. Но будут доступны альтернативные варианты осуществления, которые не обязательно достигают какую либо из приведенных выше характеристик или в меньшей степени, все еще находясь в рамках объема заявленных изобретений. Эти типы не обязательно представлены в каком либо предпочтительном порядке. Далее будет описаны иллюстративные варианты осуществления каждого типа. Несмотря на то, что описания относятся к втулкам, изобретения могут быть использованы с другими устройствами захватывания трубопровода, отличающимися