Результат интеллектуальной деятельности: ТЕРМОУСАЖИВАЕМАЯ МУФТА

Изобретение относится к области соединения неразъемных стыков трубчатых конструкций и трубопроводов из чугунных, стальных, стеклопластиковых, пластмассовых, керамических, стеклянных и других материалов.

Для создания неразъемных соединений труб из полиэтилена известно применение термоусаживающихся муфт из этого же материала в комбинации со специальными реакционноспособными клеями, преимущественно с эпоксидными клеями горячего и холодного отверждения (Патент Великобритании №2235740, F16L 13/30, 1992).

Недостатком данной муфты является ее малая прочность и недостаточная адгезия к соединяемым трубам.

Известно, что для защитного покрытия отдельных участков кабеля применяют термоусаживающиеся муфты из отверждающейся полимерной композиции, которая является связующим с диспергированными в ней эластомерными частицами [Патент ЕПВ №042657, B29C 61/06, ИСМ №5, 1992 г.].

Недостатком данной муфты является ее малая прочность.

Для соединения трубопроводов, кабелей используются комбинированные термоусаживающиеся пластмассовые втулки (Патент Японии №58-193122, B29C 27/02). Термопластичная заготовка может состоять из внутреннего слоя без сшивающего агента и наружного слоя с сшивающим агентом.

Недостатком данных втулок является их малая прочность, недостаточная адгезия к соединяемым трубам, и недостаточная прочность получаемых соединений.

Также известна термоусаживающаяся муфта, служащая для герметизации стыка предварительно теплоизолированных трубопроводов, с телом муфты, выполненным из сшитого полиэтилена по всей длине (Заявка на изобретение №2004116799/06, опубл. 10.01.06).

Недостатком данной муфты является ее малая прочность и недостаточная адгезия к соединяемым трубопроводам.

Наиболее близкой к изобретению является термоусаживаемая муфта для гидравлической и механической защиты соединений стыков трубопроводов со стенками, выполненными из полиэтилена, прошедшего радиационную молекулярную сшивку (Патент РФ №2382930, опубл. 10.03.2009).

Недостатком термоусаживаемой муфты является ее малая прочность и прочность получаемых соединений (так как перечисленные муфты выполнены из материалов, относящихся к классу термопластичных материалов), особенно при температурах, близких к размягчению термопластов (60-80°C) и, кроме того, у известных муфт недостаточная адгезия к соединяемым материалам.

Задачей изобретения является возможность создания равнопрочного соединения трубчатых конструкций и трубопроводов из разнородных материалов. Технический результат - увеличение прочности термоусаживаемой муфты, повышение прочности и надежности соединения, увеличение адгезии к соединяемым материалам.

Результат достигается тем, что в термоусаживаемой муфте для гидравлической и механической защиты и соединения стыковых трубчатых конструкций, трубопроводов, включающей цельный отрезок трубы, соответствующий конфигурации (профилю) соединяемых конструкций, выполненный из модифицированного реактопласта, согласно изобретению муфта выполнена из стекло-, органо- или углеволокна и модифицированного реактопласта методом намотки по всей длине муфты с одинаковым углом намотки для соединения трубчатых конструкций, трубопроводов из одного материала или с разными углами намотки для указанных соединений из разнородных материалов.

Результат достигается также тем, что в месте стыка соединяемых трубчатых конструкций, трубопроводов, муфта выполнена с кольцевым переходником, выполненным с увеличенным углом намотки.

Результат достигается также тем, что угол намотки муфты равен 20-45 градусов, угол намотки кольцевого переходника 50-85 градусов.

Результат достигается также тем, что для соединения трубчатых конструкций и трубопроводов разного диаметра кольцевой переходник муфты выполнен коническим.

Результат достигается также тем, что в кольцевой переходник муфты установлен стеклопластиковый компенсатор.

Результат достигается также тем, что в кольцевом переходнике муфты выполнены отверстия для нагнетания клея в полость между муфтой и соединяемыми конструкциями.

Модифицированный реактопласт и заданные углы намотки позволяют добиться эффекта термоусадки выполненной муфты.

На фиг.1 изображен общий вид предполагаемой термоусаживаемой муфты 1, выполненной из стекло-, органо- или углеволокна и модифицированного реактопласта, методом намотки, с одинаковым углом намотки 2 по всей длине муфты для соединения трубчатых конструкций, трубопроводов из одного материала; на фиг.2 изображен общий вид предполагаемой термоусаживаемой муфты 1, выполненной с разными углами намотки 2, 3 для соединения трубчатых конструкций, трубопроводов, выполненных из разных материалов для обеспечения равнопрочности соединения. Муфта может быть выполнена с кольцевым переходником 4, выполненным с увеличенным углом намотки в сравнении с углами намотки частей муфты в местах соединения муфты с трубопроводами или трубчатыми конструкциями для снижения концентрации напряжений в месте стыка. Угол намотки муфты выполнен равным 20-45 градусов, угол намотки кольцевого переходника увеличивают до 50-85 градусов. На фиг.3 изображен общий вид термоусаживаемой муфты 1 с кольцевым переходником 4, имеющим выступ 5, выполненный с тем же увеличенным углом намотки; на фиг.4 изображен общий вид термоусаживаемой муфты 1, выполненной с коническим участком для соединения трубчатых конструкций, трубопроводов разного диаметра; на фиг.5 изображен общий вид термоусаживаемой муфты 1, выполненной с кольцевым переходником 4, имеющим выступом 5, в котором установлены стеклопластиковые компенсаторы 6, необходимые для снижения концентрации напряжений; на фиг.6 изображен общий вид термоусаживаемой муфты 1, с выполненной с различными углами намотки 2, 3 и 4 имеющей кольцевой переходник 5, в котором выполнены отверстия 7 для нагнетания клея в полость между муфтами и соединяемыми элементами, необходимыми при выполнении сложных технических задач соединений.

Ориентирование стекло-, органо- или углеволокна в теле муфты осуществляется при помощи специального приспособления, обеспечивающего выполнение заданных углов намотки.

Для изготовления термоусаживающейся муфты (придания ей эффекта "памяти формы") используют специальную оснастку, позволяющую осуществить процесс ее деформирования (раздачи) с увеличением диаметра муфты (D0<D1, где D0 - внутренний диаметр заготовки до деформирования, D1 - после деформирования). Деформирование муфты выполняется следующим образом: нагретую до температуры большей температуры стеклования полимера муфту надевают на дорн, имеющий диаметр, больший внутреннего диаметра муфты. После снижения температуры ниже температуры стеклования полимера производится съем деформированной муфты. Варьирование диаметров дорнов позволяет задавать необходимый процент деформации муфты.

Термоусаживаемая муфта для гидравлической и механической защиты и соединения стыковых трубчатых конструкций, трубопроводов позволяет увеличить прочность муфты и повысить прочность и надежность соединения, увеличить адгезию к соединяемым материалам, создать равнопрочное соединение трубчатых конструкций и трубопроводов из разнородных материалов за счет применения муфты, выполненной из стекло-, органо- или углеволокна и модифицированного реактопласта методом намотки по всей длине муфты с одинаковыми или различными углами намотки.