專利名稱：帶指示裝置的管接頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用一個或多個卡緊管子端頭的卡套的這種形式的管接頭。更具體地說本發(fā)明涉及目視查驗管接頭已被恰當?shù)乩o的裝置和方法。
背景技術：
卡套式管接頭在本領域是眾所周知的。非常成功地應用了30年的一種雙卡套接頭是順序卡緊結構，是由Lennon等人發(fā)明的美國專利No.3,103,373，其整個公開完全被包含在本文中作參考。
在典型的卡套式管接頭組件中具有接頭結構，該接頭結構含有接頭體及接頭螺母，該接頭螺母可用螺紋旋擰在接頭體的一個端部上。接頭體含有一般為六角形法蘭形式的扳扭法蘭。接頭體的另一端部可連接于另一個接頭體、流量控制裝置等等或與其集成為一體。接頭體包含軸向錐形開口或傾斜口以及臺肩或止動件，該臺肩或止動件在軸向上與錐形開口間隔開。兩個卡緊元件或卡套，包括后卡套及前卡套，被布置在接頭螺母內(nèi)并被插入接頭體與接頭螺母之間。前卡套的錐形前端部初始與接頭體的傾斜口接合，而后卡套的錐形前端部初始在前卡套后端部與一傾斜表面接合。接頭螺母有臺肩，該臺肩可驅動地與后卡套的后壁接合。管子端部在軸向上插入接頭內(nèi)直至管子端部貼靠在接頭體的內(nèi)臺肩止動件為止。根據(jù)接頭體與驅動接頭元件彼此軸向相向移動的螺母之間的相對轉動，錐形卡套在軸向上被拉在一起，本領域通常稱為“拉緊”，而徑向上的向內(nèi)移動導致順序的向內(nèi)卡緊管子。由于擠壓作用，卡套牢固地卡緊管子。
通常，如上描述的管接頭組件是以已組裝狀態(tài)運貨至顧客處，這時的組裝狀態(tài)是卡套已裝在接頭螺母內(nèi)，而接頭螺母以手擰緊的狀態(tài)旋擰在接頭體上。然后組裝者把管子端部軸向地滑入接頭內(nèi)直至其到達底部或貼靠在接頭體的內(nèi)止動臺肩上。在接頭初始手擰緊的狀態(tài)下，然后組裝者以例如扳鉗或扳手等使接頭體與接頭螺母之間產(chǎn)生相對轉動至預定圈數(shù)以完成安裝。對于小的管接頭，例如應用1/4英寸至1英寸管子的管接頭，通常到達“超過手擰緊圈數(shù)”11/4(“TPFT”) 圈的相對轉動位置以實現(xiàn)合適的初始拉緊。
合適地拉緊接頭組件的圈數(shù)取決于若干因素，這些因素包括螺紋節(jié)距和為保證卡套恰當?shù)財D壓在管壁上使接頭螺母相對接頭體移動的合適軸向位移。雖然接頭的各種零件具有高的制造精度并被組裝至手擰緊位置，但仍然難于掌握拉緊接頭的整圈數(shù)和非整圈數(shù)。許多時候對于扳鉗來說接頭被安裝在具有有限空間的區(qū)域時，因此在一個整圈內(nèi)需要多次單獨的扳鉗扳擰操作。
查驗恰當拉緊的成功及廣泛使用的解決方法是Lennon等人的美國專利號3,287,813中描述的一種不通過量規(guī)，其整個公開完全被包含在本文中作參考。這個量規(guī)有效地查驗接頭體法蘭與接頭螺母前端部之間的間隙或相對間距是正確尺寸。組裝者首先給予了接頭螺母與接頭體之間的所需相對轉動。如果量規(guī)不能裝入接頭體與接頭螺母之間，組裝者就知道接頭螺母至少已經(jīng)恰當?shù)乩o。
雖然上面描述的測量工具繼續(xù)獲得極佳的商業(yè)成功及應用，但是使用量規(guī)的一些用途是不方便的。特別令人關注的是需要一種量規(guī)，它無需單獨的測量工具，而可能是接頭的固有部分。
此外，不通過量規(guī)主要用于管接頭組件的初始拉緊。在某些情況下，為了維修或更換連接于管子端部的裝置，通過把接頭螺母從接頭體上擰退而拆開接頭。接頭重新組裝時，接頭體與接頭螺母之間的相對轉動通常所需的非整數(shù)圈數(shù)多于初始拉緊所需的圈數(shù)，或者換句話說，每次拉緊時接頭螺母朝接頭體的軸向位移都略比前次拉緊操作時的大。制造商會基于超過初始拉緊位置的預定量或軸向位移來確定推薦的重裝次數(shù)或接頭螺母相對接頭體的軸向位移。要加以考慮的設計因素包括接頭的壓力及溫度的額定值、管件及接頭元件使用的材料等等。
對于給定接頭組件可經(jīng)重裝而仍表現(xiàn)出滿意性能特點的實際的次數(shù)可明顯大于超過初始拉緊位置的附加軸向位移的推薦距離，但在一些情況下仍然希望能向組裝者提供指示該接頭組件已被重裝了若干次，以便以超出初始拉緊的預定軸向距離把接頭螺母與接頭體推進在一起。由于上面討論的手動量規(guī)需有固定的軸向尺寸，所以對于查驗重裝接頭的附加軸向位移是沒有用的。
因此本發(fā)明的目的是提供查驗初始拉緊時卡套式管接頭的恰當拉緊的裝置和方法，另一個目的是提供查驗恰當?shù)某跏祭o的裝置和方法，該裝置和方法也能用于提供該接頭已被重組裝若干次的指示，以便指示接頭螺母相對接頭體的預定軸向距離。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述的及其它的目的，并且根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種固有測量裝置，其包含精密地制成并定位在接頭體上的標志，當接頭處于手擰緊位置時該標志可目視觀察，而當接頭已被恰當?shù)乩o時該標志被蓋住或目視不可見。在優(yōu)選形式中，該標志以加工在接頭體表面上的精密槽或凹口來實現(xiàn)。該槽可制得更加易于目視觀察，例如使表面變粗糙或滾花或給表面上顏色。固有測量的應用可以避免需要計數(shù)和記住給予接頭螺母和接頭體的相對轉動的整圈數(shù)和非整圈數(shù)。標志的位置對應于初始拉緊時接頭螺母相對于接頭體的預定軸向位移。
本發(fā)明進一步設想了這種固有測量裝置應用中的具體實施方法，以及用于測量卡套式接頭中的接頭螺母在接頭體上恰當?shù)乩o的方法的另一個實施例，該方法包含以下步驟把可目視觀察的標志定位于接頭體上；使標志具有的軸向長度對應于接頭螺母相對接頭體的預定軸向位移；組裝接頭至手擰緊狀態(tài)；把接頭螺母擰緊在接頭體上直至標志剛好被螺母所遮住而看不見。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，標志可制成具有預定的軸向尺寸并精確地位于在接頭體上，使得當恰當?shù)爻跏祭o時接頭螺母與標志的前邊緣對齊；而在以后的重組裝中當達到接頭螺母相對接頭體的預定附加軸向位移時，接頭螺母蓋住標志或與標志的后邊緣對齊。
本發(fā)明還設想了通過安裝在接頭上或與接頭制成一體的裝置來查驗初始拉緊或重裝位置的方法及設備，該裝置在接頭已被初始地拉緊時改變形狀或以目視觀察到的方式改變。在發(fā)明的另一個方面，提供了一種裝置，該裝置根據(jù)接頭的重裝情況提供了初始拉緊位置的及螺母的附加軸向位移的目視指示，其中該裝置安裝在接頭上或與接頭制成一體，而且當接頭已被初始拉緊及重組裝時該裝置改變形狀或以其目視觀察到的方式改變，以便造成接頭螺母在接頭體上的附加軸向位移。在本發(fā)明還有的方面，在管件上應用了目視觀察標記以便提供目視指示接頭螺母已裝到了初始拉緊位置上和安裝到了被軸向推進至超過初始拉緊位置的預定軸向位移的位置上。
對于本領域任何技術人員，通過示于各附圖的優(yōu)先實施例的下列說明，本發(fā)明的這些和其它方面以及優(yōu)點將是顯而易見的。


本發(fā)明在某些零件及各零件的結構中采取的實物形式、優(yōu)選實施例及其方法，將在本說明書中詳細描述并在構成本文一部分的附圖中加以說明，其中圖1是含有根據(jù)本發(fā)明的固有測量部件的卡套式管接頭，為處于手擰緊位置的該接頭的縱剖面；圖2是處于恰當拉緊狀態(tài)下的圖1管接頭；以及圖3圖示的是一種替代的實施例，其中標記取為升高部分的形式；圖4圖示的是一種替代的實施例，其中升高部分構成前邊緣及后邊緣；圖5圖示的是與接頭體螺紋相間隔的標記；圖6圖示的是有兩個升高部分形式的標記；圖7圖示的是臺階形式的升高標記；圖8圖示的是圓柱形部分標記，該圓柱形部分在軸向與錐形的接頭體頸部鄰接；圖9圖示的是制成接頭體頸部的錐形部分的標記；圖10圖示的是用螺紋作標記；圖11A-H圖示的是各種標記槽的輪廓；圖12圖示的是箍狀標記；圖13圖示的是具有升起的邊或邊緣的箍狀標記；圖14圖示的是具有兩個升起部分的箍狀標記；圖15圖示的是以預定方式重疊的兩部分形式標記；圖16圖示的是重疊箍狀標記，其中較大直徑的箍滑動于另一個上方；圖17圖示的是應用觀察窗觀測標記；圖18圖示的是改變形狀的箍，以作為目視指示標記；圖19、19A及19B圖示的是可收縮凸片式的標記；圖20圖示的是應用了改進螺母的替代實施例；圖21A-D圖示的是應用可收縮環(huán)的實施例；圖22圖示的是應用了可收縮薄片延伸部的環(huán)；圖23A及圖23B圖示的是制在管件上的標記的實施例；
圖24圖示的是圖23的實施例的制標記工具；圖25及26圖示的是應用了轉動位置指示器的實施例；圖27及28圖示的是帶有傳統(tǒng)的T式接頭體的本發(fā)明的應用；以及圖29圖示的是應用激光蝕刻的另一個實施例。
具體實施例方式
參考圖1，此處接合標準的兩個卡套式管接頭組件以舉例方式來描述本發(fā)明。然而，本說明的意圖是實際上舉例來解釋或圖示本發(fā)明的概念及優(yōu)點，并因此不應認為有限定意思。本領域普通技術人員會容易地明白和理解本發(fā)明可在各種各樣的接頭及快換接頭中加以實踐，這些接頭相對地轉動以進行組裝。例如，并且非出于限制的目的，本發(fā)明可方便地用于單卡套管接頭或具有任何兩個連接件的接頭，其中它們的合適組裝是通過兩個螺紋零件之間的相對轉動來部分地確定的。
標準的接頭組件10含有接頭體12和接頭螺母14。接頭體12包含第一端部16，它是如18處的外螺紋。接頭螺母是如20處的內(nèi)螺紋，并且通過接頭體12與接頭螺母14之間的相對轉動可使接頭螺母14容易地安裝在接頭體12上。此處使用了名詞“相對”轉動，因為雖然接頭10的典型組裝程序涉及的是阻止接頭體12轉動而用扳鉗擰動螺母14，這種程序無需用于本發(fā)明。設想當螺母14保持靜止時接頭體12可轉動，或另一種方法是把轉動力矩施加在接頭螺母及接頭體兩者上使它們同時在相反方向轉動以組裝接頭10。接頭體及接頭螺母通常分別設有六角形部分22、24以幫助使用扳鉗或其它工具來產(chǎn)生相對轉動。
接頭體12的螺紋端部16具有中心孔或通道26，中心孔或通道26在貫通接頭體12的全程上縱向地延伸。這個孔26在接頭體12的前端部制有錐形斜口28。接頭體12含有諸如锪孔的內(nèi)臺肩30，锪孔在軸向上與斜口28相間隔。
接頭組件10還含有前卡套32及后卡套34。前卡套32具有與接頭體12的錐形斜口28接合的錐形尖頭部36。前卡套32在其后端部還制有錐形斜口38。后卡套34含有與前卡套32的錐形斜口38接合的錐形尖頭部40。接頭10的所有元件都可購自Ohio州Solon市的Swagelok公司。
圖1圖示的是一般從制造商得到的處于“手擰緊位置”或FTP的接頭組件10。該附圖也圖示了管子端部A已插入接頭10之后的接頭10。因為接頭元件12、14僅是手擰緊，所以管子端部A易于滑入接頭組件10直至管子端部壁B貼靠在接頭體12的內(nèi)臺肩30上。前及后卡套32、34兩者通常分別具有圓柱形孔32a及34a，孔32a及34a緊密地容納在管外壁C的周圍。
注意到本發(fā)明不局限于附圖所圖示的卡套幾體形狀是重要的。許多不同卡套結構可和本發(fā)明一起使用。
接頭螺母14含有向內(nèi)延伸的臺肩42，臺肩42用作與后卡套34的后壁34b接合的驅動表面。當接頭螺母14被擰緊在接頭體12上時，后卡套34被向前驅動進入前卡套32的后端部的斜口中，并且如上面參考的專利所描述地進行后續(xù)的夾緊操作使卡套32、34產(chǎn)生向內(nèi)的徑向位移以擠壓卡套32、34在管壁C上進入強力的及密封的夾緊狀態(tài)(見圖2)。
接頭螺母14在接頭體12上的相對軸向位移涉及接頭體12與接頭螺母14之間相對轉動的整圈數(shù)及非整圈數(shù)。螺母14相對接頭體12被推進移動足夠遠以通過卡套32、34在管壁C上產(chǎn)生強力的夾緊作用。因此，一般的組裝指導書將指出例如當接頭體12保持靜止時接頭螺母14應轉動的整圈數(shù)及非整圈數(shù)。
由于接頭10元件的材料及設計上的技術進步，裝配接頭10所需的扭矩趨于減小。例如，這種裝配扭矩的減小能獲得減輕螺母14與后卡套34之間磨損的改進。無論是何原因，扭矩減小讓組裝者易于無意間使螺母14軸向前進超過足以使接頭10初始拉緊之點。由于容許重裝的某些用途的客觀需要，通常通過接頭設計來調(diào)節(jié)螺母14相對接頭體12超過這個點的過于前移。然而，初始拉緊期間螺母14在接頭體12上的這種過于前移減小了對后面重裝有效的附加相對軸向位移，因此從而減少了重裝的有效次數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的特點，在接頭體12上設置了固有測量裝置。所謂“固有測量”簡單地是指該測量裝置和/或功能或方法學是固有地實施在或組裝在或安裝在一個或多個接頭元件上，并因此不用任何外部的或單獨的測量工具就能加以應用。在優(yōu)選的但非必須的形式中，固有測量以在接頭體12上精確地定位的可目視觀察的標記來實現(xiàn)。在本例示性實施例中，該標記是形成在接頭體頸部52上的精密加工槽或凹口50。更好的是，槽50定位成鄰接于或靠近帶螺紋的接頭體12的端部螺紋54。槽50具有前邊緣50a及后邊緣50b。當接頭處于圖1所示的FTP(手擰緊)狀態(tài)時，槽50對組裝者是可目視觀察到的。槽50最好是但也不必須是環(huán)形的。另一種方法是，例如，槽50可被制成圍繞接頭體頸部52的弧形部分。事實上任何幾何形狀都可加工在接頭體12上形成標記50，只要它具有制造良好確定的以及可目視觀察的邊緣或多個邊緣或其它合適的邊界，如同下面討論中將顯示的那樣。
槽50的后邊緣50b的軸向位置56是精密加工的，所以當接頭10如圖2所圖示已被恰當?shù)丶俺跏嫉乩o時，接頭螺母前端部14a實際上與邊緣50b對齊而螺母14實際上阻擋了對槽50的目視觀察，特別是從相對于接頭10的縱向軸線X的橫向觀察角度來看是如此。后邊緣50b的精確位置及定位被用作一種標記，所以組裝者可通過使接頭螺母14相對接頭體12前移至合適的初始位置來拉緊接頭10，此處稱之為“預定的初始拉緊”。這個預定的初始拉緊狀態(tài)對應于為把卡套32、34擠壓在管壁C上而初始拉緊時螺母14相對接頭體12的預定的初始軸向位置。為在組件處于拉緊狀態(tài)前幫助目視觀察槽50，可通過把油漆或其它顏料涂在目視觀察表面上而使槽50具有顏色，該目視觀察表面例如是槽底表面58。例如，可把具有合適顏色的膠帶置于槽50中。還有，槽表面58可被滾花或者相反改變組織或外觀以易于被人眼所看到。再有，卡環(huán)可以裝入槽50中。
仍然是作為形成槽50的另一種方法，一種加工的箍可制在頸部52中或其上，例如還是通過滾花、點刻、粗糙化等加工制成的箍。
對于本發(fā)明的初始拉緊測量方面，槽的應用改進了對邊緣50b的目視觀察。本領域技術人員將容易理解標記50可用任何合適的邊緣、線條或其它邊界來實現(xiàn)，該邊界或者升起于或凹入于接頭體12上或者涂敷在接頭體12上，并且標記在拉緊期間是可目視觀察的以向組裝者指示已達到預定的初始拉緊位置并因此不再需要使螺母14向前移。當然，組裝者仍能轉動螺母4而超過這個位置，但在任何情況下該固有測量已提供指示螺母14被拉緊到了至少是初始拉緊位置。
作為固有測量的示例性組裝程序及方法，組裝者把管子端部A裝入接頭。使用扳鉗或其它合適的工具使接頭體12保持靜止而使接頭螺母14轉動直至標記50剛好被阻擋而看不見。對于應用較簡單的邊界作為標記50的實施例，螺母14被轉動到螺母邊緣14a大致上與標記50對齊為止。因此，應用本發(fā)明就不需去計算或追蹤接頭體12與接頭螺母14之間相對轉動的整圈數(shù)及非整圈數(shù)。
對于要組裝及重組裝的接頭10，前邊緣50a也可精密地在軸向定位，所以在FTP狀態(tài)下前邊緣50a將在軸向與螺母14的前端部14a相間隔。前邊緣50a被定位成當已實現(xiàn)合適的拉緊時，螺母14的前部14a與前邊緣50a對齊。在隨后的重裝期間，螺母14每次軸向地前移一點至實現(xiàn)合適的拉緊。在重裝轉動預定次數(shù)后，螺母14的前端部14a與標記50的后邊緣50b對齊，由此大致上蓋住了標記50，而且組裝者知道接頭10已經(jīng)被重裝至這點，在該點接頭螺母14相對于接頭體12已被前移至超過初始拉緊狀態(tài)下的預定量。標記50的前及后邊緣50a、50b的之間軸向長度可從設計分析及經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定，使得在重裝若干次數(shù)之后標記50被螺母14所蓋住，該若干次數(shù)對應于超出預定的初始位置時接頭螺母14相對于接頭體12的預定前移量。雖然可以確定精確距離Y及如果需要加工在接頭體12上，實施本發(fā)明時不需要后邊緣的精確定位。這是因為在一些用途中，僅要求給出超過初始拉緊位置的很近似的所需附加軸向位移。
不考慮其形式時，標記50可在接頭體12的加工輪廓基礎上被精確地加工出來，使得該標記提供精確的及永久的目視觀察指示以確定接頭10的合適拉緊。
參考剩余的各圖，我們圖示了本發(fā)明各種不同的實施例。這些變型的意義在本質上是示例性的而對于本發(fā)明的范圍應沒有限制的意思。對于接頭10所使用的相同零件，諸如接頭體、接頭螺母及卡套，與本文上面描述的和圖1及2的實施例有關的對應零件使用了相同的標號。
然后在圖3中，標記50以接頭體12上頸部52的升高部分100的形式來實現(xiàn)。升高部分100可上顏色或者要么進行對接頭組裝者可目視觀察的處理。該升高部分100限定一邊緣102。螺母14(圖3中省略了)被裝在接頭體112上直至螺母后端部14a蓋住升高部分100為止。在此情況下螺母14將至少是與邊緣102對齊或蓋住它。然后這個邊緣102對應于螺母的所需初始拉緊位置，以與圖1中的后邊緣56相似的方式。在圖3中，該升高部分100形成在鄰接于接頭體螺紋18的后端部；然而，如本文上面先前所描述，對每種尺寸的接頭都將確定標記50的精確位置。
在圖4的實施例中，升高部分100限定前邊緣104，而邊緣102是相對于前邊緣104的后邊緣。前邊緣104定位成對應于初始的合適拉緊位置，而后邊緣102定位并用于在以后的接頭重裝中向組裝者指示螺母已在軸向上前移了超過初始拉緊位置的預定距離“Y”。當螺母14與后邊緣102對齊時，組裝者就知道該接頭已重組裝到與超過初始拉緊位置時螺母的預定軸向移動距離相對應的次數(shù)。
此處各種實施例中雖然可用標記50指示目標初始拉緊位置，但不要求螺母14與該標記的精確對齊，指明這點是重要的。例如，組裝者可有意地或無意地把螺母14移過初始拉緊位置標記。于是，本發(fā)明設想了例如，在圖1的例子中，標記的前邊緣向組裝者提供了目視指示，即如果螺母14至少是被裝在了該位置上，則已到達初始拉緊位置。因此，此處圖示的距離“Y”不需要局限于標記50的兩個邊緣或邊界之間的距離，但應理解為更多地是描述重裝中螺母14從初始拉緊位置起的附加軸向移動的距離，不論該初始拉緊位置是對應于螺母14與目標初始拉緊位置56的精確對齊，或者是對應于軸向上稍微超過該目標位置的一初始拉緊位置。因此，例如，在圖4中，升高部分100的軸向長度向組裝者提供目視指示對于初始拉緊，螺母前端部14a必須至少前移至前邊緣104，但也可以前移至升高部分100的軸向長度范圍內(nèi)的位置。因此升高部分100的后邊緣102被用作超過目標初始拉緊位置56的附加軸向位移距離的目視指示。
圖5類似于圖3，但對于某些尺寸的接頭，它具有的升高部分100在軸向上與接頭體螺紋18相間隔。
在圖6的實施例中，標記50的兩個升高部分110、112形成在接頭體頸部52上。第一或前升高部分110用于指示初始拉緊位置，而第二升高部分112在以后的重裝中用于指示螺母(未圖示)已從該初始拉緊位置56軸向地前移了預定距離Y。注意在圖6中初始拉緊位置對應于升高部分110的后邊緣110a，所以當螺母位于該初始拉緊位置時該升高部分110事實上被蓋住了；并且還有，附加拉緊位置指示對應于第二升高部分112的后邊緣112a，所以當螺母已從初始拉緊位置軸向地前移了預定距離時該第二升高部分112事實上被蓋住了。正如此處的所有實施例的情況那樣，升高部分110、112的升高表面可用上色或變糙加以處理或要么以其它辦法幫助標記50的目視觀察。
在圖7的實施例中，標記50是以類似于圖4的方式實現(xiàn)的，只是除了標記50是形成在接頭體12頸部52上的臺階120。臺階120形成前邊緣120a及后邊緣120b，它被用于(指示)初始拉緊位置56和在以后的接頭重裝中指示距離Y。
在圖8的實施例中，接頭體12的頸部52在52a處于軸向上呈錐形的。頸部52傾斜至圓柱形部分130，在本實施例中圓柱形部分130定位在鄰接于接頭體螺紋18的后端部。因此標記50是以可目視觀察的圓柱形部分130的形式來實現(xiàn)的。螺母在接頭體12上前移直至標記50事實上被螺母蓋住為止，于是指示螺母處于初始拉緊位置。
在圖9的實施例中，接頭體12的頸部52在軸向傾斜越過頸部52的預定部分140。錐形部分140軸向上鄰接于槽142，因此在槽142與錐形部分140之間構成邊緣144。邊緣144對應于初始拉緊位置56，所以當螺母已被安裝至初始拉緊位置56時槽142事實上被螺母14蓋住。錐形部分140的軸向尺度限定了接頭以后重裝期間螺母14的進一步預定軸向位移的距離Y，所以當螺母在以后的重裝期間已前移了距離Y時錐形部分140事實上被螺母蓋住了。因此本實施例中的標記50包括槽142及錐形部分140。
在圖10的實施例中，精確地加工了接頭體12的螺紋18，所以螺紋18的后端部18a對應于初始拉緊位置56。然后在本實施例中，標記50以螺紋18的端部的形式來實現(xiàn)。
圖11A-11F圖示了制作在接頭體12的頸部52上的各種槽形狀或幾體形狀，它們可在此處使用槽的本發(fā)明各種實施例中用作標記50。這些槽的意圖在本質上示例性的，以說明對于實施本發(fā)明，槽的具體形狀不是很關鍵的。特別是，圖11H圖示了具有橢圓形邊緣的槽。
圖12圖示了固有測量發(fā)明的實施例，該實施例應用了箍，該箍安裝在接頭體12的頸部上而不是頸部52上的加工槽或升高部分。箍150可上色或要么是可目視觀察的，并且足夠薄使得螺母14(未圖示)能容易地延伸過箍150。箍150包含可目視觀察標記50，標記50限定有前及后邊緣50a及50b以對應于初始拉緊位置56及以后的重裝期螺母移動的預定軸向距離Y。圖13圖示了本概念的另一個變型，其中箍150含有升高帶152，帶152構成了對應于螺母14的初始拉緊位置56的邊緣154。圖14圖示了另一個實施例，其中箍150含有第一及第二升高部分160、162。這些升高部分160、162限定相應的邊緣160a及162a，邊緣160a及162a分別地指示初始拉緊位置56及以后重裝期間的預定軸向距離Y。再有，如此處以前指出的，該距離Y可對應于初始拉緊目標位置56與附加軸向位移位置(例如圖12中的50b，或圖14中的162a)之間的軸向距離，或者可對應于螺母14在接頭體12上轉動時的實際初始拉緊位置與附加位移位置之間的軸向距離。
圖15圖示了本發(fā)明的另一個實施例。在此例子中，大體圓柱體箍或套200被裝在接頭體12上。該圓柱體箍200軸向地延伸至位置202，精密地確定了位置202對應于接頭體12上的螺母14的初始拉緊位置56。接頭螺母14含有裝在其前端部14a上的螺母凸片204。該螺母凸片204被制成具有的外直徑小于圓柱體箍200的內(nèi)直徑并具有后端部204a。當通過螺母14與接頭體12之間的相對轉動把螺母14前移到接頭體螺紋18上時，螺母凸片204朝圓柱體箍200前移。當凸片后端部204a與圓柱體箍200的前端部202對齊時，組裝者就知道螺母14處于初始拉緊位置。任選地，凸片204的軸向尺寸可預定成對應于接頭10以后重裝期間螺母前移的軸向距離Y。在這種替代情況下，螺母14在以后重裝期間前移直至圓柱體箍200的前端部202蓋住凸片204或到達螺母14的前端部14a。
在圖16的實施例中，螺母凸片204′制成具有的外直徑大于圓柱體箍200的外直徑。在此情況下，當螺母14在接頭體12螺紋上前移時，凸片204′可滑移過圓柱體箍200′。當凸片204′與圓柱體箍200的前端部202′對齊時就指示出初始拉緊位置。
在圖15及16的實施例中，箍200、200′可用諸如不銹鋼的金屬制成。箍可裝在接頭體12上或由接頭體12加工而成。螺母凸片204、204′也可加工成螺母14的一部分。
在圖17圖示的另一個實施例中，標記50定位在接頭體12上鄰接于螺紋18。標記50可以是箍或加工表面、槽或其它合適的可目視觀察的標記。標記50最好連續(xù)地和圍繞接頭體頸部52周邊延伸。在此例子中，提供了透過螺母14的徑向觀察窗220。螺母14安裝在接頭體12上直至標記50首次可在窗口220上被看到。這個位置對應初始拉緊位置。標記50的軸向長度也可選擇成對應于以后重裝接頭10期間螺母14的預定軸向位移Y。當螺母14前移至窗口220中不再看到標記50的一點時，則組裝者就知道螺母14已經(jīng)軸向前移了預定距離Y。
在迄今所描述的實施例中，固有測量是以標記50的形式實現(xiàn)的，標記50具有一個或多個邊界，該一個或多個邊界初始是可目視觀察的，并且在初始拉緊位置是可見對齊的或附加軸向位移位置上是看不見的。本發(fā)明的總體概念還能以替代的方式實現(xiàn)，該替代的方式結合了接頭10的附加特性。這些替代的實施例此處也稱之為固有測量，因為它們可被接合在接頭組件10內(nèi)并且無需單獨的或外部的測量工具而加以應用。
然后參考圖18，諸如金屬沖壓件的升高箍300定位在接頭體頸部52上。箍300的自由端302被抬高，使得當螺母14到達初始拉緊位置56時螺母14的前端部14a與箍300接合并移動箍300。箍300也可制成當螺母14達到初始拉緊狀態(tài)或當接頭以后重裝期間螺母14已進一步在軸向上前移了預定距離Y時斷掉。
參考圖19，本發(fā)明可用可收縮凸片來實現(xiàn)。在此例子中，指示器環(huán)400(圖19B)圍繞頸部52安裝在接頭體12上。指示器環(huán)400包含多個軸向延伸的凸片402。在此例子中每個凸片402含有徑向法蘭403。每個法蘭403的前端面404精確定位以對應于螺母14的初始拉緊位置56。
為了初始拉緊，螺母14被安裝在接頭體12上直至螺母14的前端部14a與凸片402(圖19B)的前端部404接觸或對齊。通過向組裝者目視指示螺母14已經(jīng)與環(huán)400特別是與法蘭403接觸，可以避免過裝。如果螺母14相對于接頭體12繼續(xù)轉動，凸片402將開始收縮或向內(nèi)彎曲。凸片402的這個壓縮可被當作以后重裝期間附加軸向位移距離Y的指示器，如果確實需要的話。在這種情況下，在以后的重裝期間，螺母14在接頭體12上的附加軸向前移將引致進一步的壓縮或凸片402的收縮。凸片402的完全壓縮可用作目視指示螺母14已經(jīng)前移了超出初始拉緊位置56的距離Y。
參考圖20，圖示了本發(fā)明應用了改進的螺母450情況。例如接頭10及標記50的所有方面都與圖1及2的實施例相同，但螺母450已被改進，所以六角形端面452形成在螺母的管子端部上而不是在接頭體端部上。以這種方式，螺母450具有鄰接標記50區(qū)域的減小的直徑454，使得標記更易于目視檢查并且也提高了確定螺母端部456與標記50對齊的目視精度。
圖21A-C圖示了本發(fā)明的另一個實施例，它應用了可連接環(huán)500。環(huán)500最好是金屬的并可以任何合適的方法安裝。環(huán)500的特征在于剛性體502及可壓縮或可收縮部分504?？蓧嚎s部分504在本例子中含有用若干薄輻板狀的腳508連接于剛性體502上的薄壁506。腳508可通過在可收縮部分504的圓柱形壁上加工多個孔來制成。
圖21A圖示了處于手擰緊位置的接頭10。圖21B中，螺母14在接頭體12上已被安裝在前壁506與接頭體12的前端部12b接觸的位置上。這個位置可作為初始拉緊位置。在以后重裝期間當螺母隨著每次重裝而進一步軸向前移時薄輻板508將收縮，如圖21C中所示。腳508的完全壓縮用作對組裝者的附加軸向位移位置的目視指示，并且如果確實需要也可用作防止進一步重裝的前擋塊。
在圖21D-F的實施例中，可壓縮止動圈850被安裝在接頭體12上，其安裝方式是當接頭尚未安裝好時允許圈850自由轉動，例如，在螺母14安裝至手擰緊位置(圖21E)之前允許在圈850與螺母14之間有軸向間隙852。在圖21E中，螺母14已經(jīng)安裝在手擰緊位置上使得螺母的前壁14a觸及圈850。螺母14與圈850之間的這種接觸防止了或限制了圈850自由轉動并因此可用作合適的初始拉緊的指示。如圖21F中所示，當以后重裝時，當螺母14進一步軸向前移超過其初始拉緊位置時，含有薄延伸部或凸片系列854的圈850在螺母14的預定軸向前移處被壓扁或要么收縮。為清晰見圖21E、F中省略了卡套。
圖22圖示了可收縮部分504′的另一個實施例。在圖22的例子中，環(huán)500′的可收縮的或可壓縮的部分504′以一系列凸片延伸部510的形式實現(xiàn)，該凸片延伸部510從主體502′軸向地延伸。這些凸片510在接頭10的初始安裝期間當它們與接頭體12接合時收縮。
參考圖23A及23B，在本發(fā)明的另一個形式中，應用管件T上的標記600使初始拉緊位置56及附加軸向位移位置(及距離Y)被目視地指示。在此例子中，標記600以兩個邊界或界線602及604的形式來實現(xiàn)。邊界602、604可形成在管壁606內(nèi)或用箍、涂線等等形式。在手擰緊位置，兩條界線602、604被螺母14遮住而使組裝者看不見。第一界線602定位成在初步拉緊期間螺母14在接頭體12上前移直至看見第一界線602，如圖23A中所圖示。第二界線604定位成在以后重裝期間在螺母14已經(jīng)前移了超出初始拉緊位置56的附加軸向位移Y時第二界線變成看得見。
圖24圖示了根據(jù)圖23A及B的實施例在管件T上作標記的合適工具650。在本例子中工具650是以中空單端的圓柱套652來實現(xiàn)的。套652包含后壁654，管子端部656靠在后壁654上而使管子端部656被封底。一對徑向孔658、660形成在套652上并分別容納制標記工具662、664。工具662、664在軸向上相隔預定距離Y。當管件T在套652內(nèi)轉動時，工具662、664在管件T的表面上刮出或要么形成界線，該界線和本文有關的圖23A和23B描述的界線602、604相對應。
參考圖25，在本發(fā)明的實施例中，位置指示器箍700安裝在接頭體12上。這箍包含“開始”位置標志符702及“結束”位置標志符704。螺母14起初安裝在接頭體12的手擰緊位置上。然后以合適的方式在螺母14上作標記，或是在制造商處制作或是由組裝者制作。把螺母上的對齊標記(未圖示)涂在螺母上以與開始位置指示器702軸向對齊，而通?？赏吭诼菽盖岸嗣?4a上或涂在螺母體上的一個六角端面上。然后使螺母相對接頭體轉動前述的整圈數(shù)和非整圈數(shù)，其中螺母14一直轉動至螺母對齊標記在軸向上與結束位置指示器704對齊為止。雖然這種技術需要組裝者要記住整圈及非整圈數(shù)，但因為很好限定了開始及停止位置指示器，可達到更精確的最終拉緊位置。圖26圖示了其中指示器箍700′安裝在螺母14上的例子。當接頭10已被組裝至手擰緊位置時，對齊標記被涂在與箍700′上的開始位置標志符702軸向對齊的接頭體12上。然后螺母14相對地轉動前述的整圈數(shù)及非整圈數(shù)直至接頭體12上的對齊標記與箍700′上的結束位置標志符704′軸向上對齊為止。
參考圖27及28，圖示了應用T接頭800的本發(fā)明。接頭800包含帶有三個相同的接頭端部804的主體802。在本例子中，每個接頭端部804含有根據(jù)本發(fā)明的標記50，雖然不是必須的但所有三個端部都有標記50。
如同可從圖28中清楚示出的，標記50是以在每個接頭端部804的頸部22上加工的槽806的形式實現(xiàn)的。槽前邊緣808軸向上與螺紋端部18的最末螺紋18a相間隔，由此形成臺階810。后邊緣812可用于在以后重裝期間指示螺母14(未圖示)的附加軸向位移。在此情況下，如同本文的其它例子，初始拉緊位置56通過螺母14的前端部與槽806的前邊緣808的對齊來指示，或者簡單地具體指明螺母14的前端部軸向上與槽806區(qū)域內(nèi)的任何處對齊。
圖29圖示了另一個實施例，其中線標記900a及900b在接頭已經(jīng)組裝至手擰緊位置之后被涂在螺母14及接頭體12上。線標記900可用包括激光點刻的任何合適方法來形成。接頭可為了安裝而由使用者拆卸并且然后利用對齊的標記900a、900b而重裝至手擰緊狀態(tài)。以后，通過整圈地轉動螺母直至標記再對齊來改變初始拉緊。這個實施例特別適合于那些利用轉動單個整圈來初始拉緊的接頭。線標記900a、900b可和例如槽的其它標記接合使用以指示以后重裝期間超出初始拉緊的附加軸向位移。
已經(jīng)參考優(yōu)選的及示例性的實施例描述了本發(fā)明。其他人根據(jù)閱讀及理解本說明書將進行改型和變型。這意味著所有這些改型和變型就其情況來說它們都在本申請發(fā)明的范圍或其等同范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種卡套式管接頭的固有測量組件包括一具有可容納一管端部的螺紋端部的接頭體；一帶螺紋的與該接頭體的所述螺紋端部相配的接頭螺母；至少一保持在該螺母內(nèi)部的卡套；以及一可目視觀察的標記，該標記在該接頭體上并且當該接頭處于一手擰緊狀態(tài)下時是可見的，而且該接頭在一管端部上已經(jīng)組裝至一初始拉緊位置以后該標記大致上是看不見的。
2.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述標記包括該接頭體上的一加工表面。
3.如權利要求2所述的組件，其特征在于，所述標記鄰接于該接頭體的所述螺紋端部。
4.如權利要求2所述的組件，其特征在于，所述加工表面是滾花的。
5.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述標記具有一軸向部分，該軸向部分對應于初始拉緊時該接頭螺母相對該接頭體的一預定軸向前移量。
6.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述標記包括在所述接頭體的頸部上的一加工凹槽。
7.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述標記包括所述接頭體上的一加工凹槽。
8.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述標記包括一具有一預定軸向長度的箍。
9.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述標記包括一著色的加工槽。
10.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述標記包括在所述接頭體上的至少兩個邊界以形成前及后標記邊緣；所述前邊緣對應于該組件的一預定初始拉緊，而所述后邊緣對應于超過所述初始拉緊時所述螺母相對所述接頭體的一附加預定軸向位移。
11.如權利要求1所述的組件，其特征在于，所述標記包括一軸向上定位在所述接頭體上的邊界，并且所述邊界對應于一初始拉緊時所述螺母相對所述接頭體的一預定軸向位移。
12.如權利要求11所述的組件，其特征在于，所述邊界包括一邊緣，初始拉緊時當該接頭螺母相對該接頭體已經(jīng)軸向移動了所述預定軸向位移時，該邊緣大致上與所述接頭螺母的前端部對齊。
13.如權利要求11所述的組件，其特征在于，初始拉緊時在該接頭螺母相對該接頭體已經(jīng)軸向移動了至少所述預定位移后，所述邊界大致上被遮擋而看不見。
14.一種卡套式管接頭組件的固有測量包括一具有螺紋端部的接頭體，該螺紋端部可容納管端部及至少一個卡套，并可與該接頭螺母相配而構成一接頭組件；所述接頭體其上具有一可目視觀察的標記，當該接頭組件處于一手擰緊狀態(tài)時該標記是可見的，當該接頭組件已經(jīng)在一管端部上合適地拉緊時該標記與該接頭螺母具有一預定的關系；所述標記對應于初始拉緊時該接頭螺母相對該接頭體的一預定軸向位移。
15.如權利要求14所述的組件，其特征在于，所述標記包括在該接頭體上的一加工表面。
16.如權利要求15所述的組件，其特征在于，所述表面鄰接于該接頭體的所述螺紋端部的一后端部。
17.如權利要求15所述的組件，其特征在于，所述加工表面是滾花的。
18.如權利要求14所述的組件，其特征在于，所述標記具有由兩個邊界所限定的一預定軸向長度，第一邊界對應于初始拉緊時該接頭螺母相對該接頭體的一預定軸向位移，而第二邊界對應于超過所述初始拉緊時該接頭螺母相對該接頭體的一附加軸向位移。
19.一種用于在卡套式接頭中測量一接頭螺母在一接頭體上的恰當拉緊的方法，包括步驟a.在該接頭體上形成一可目視觀察的標記；b.所述形成步驟包括把該標記定位成對應于初始拉緊時該接頭螺母相對該接頭體的一預定軸向位移；以及c.把該接頭螺母組裝在該接頭體上直至該標記與該螺母相對應為止。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，形成該標記的步驟包括在該接頭體上加工出一槽的步驟。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，形成該標記的步驟包括對所述槽的表面涂敷以顏色的步驟。
22.如權利要求20所述的方法，其特征在于，形成該標記的步驟包括對所述槽的表面滾花的步驟。
23.如權利要求19所述的方法包括在該接頭螺母與該接頭體之間施加相對轉動的步驟，以產(chǎn)生該接頭螺母相對該接頭體的軸向位移直至所述標記大致上被遮擋而看不見為止。
24.如權利要求19所述的方法，其特征在于，形成該標記的步驟包括在該接頭體上形成至少兩個邊界的步驟；而且使所述邊界形成前邊緣及后邊緣，其中該前邊緣對應于該接頭初始拉緊時該接頭螺母相對該接頭體的軸向位移，而該后邊緣對應于超過該初始拉緊時該接頭螺母相對該接頭體的一附加軸向位移。
25.前述形式的管接頭的固有測量組件包括一接頭體，一以螺紋安裝在該接頭體上的接頭螺母，以及至少一個卡套；該組件包括一安裝在該接頭體和該接頭螺母之一上的測量裝置，當該接頭首次安裝成一手擰緊狀態(tài)時所述裝置具有第一可目視觀察形狀，而當該接頭被拉緊至一初始拉緊狀態(tài)時所述裝置具有第二可目視觀察形狀。
26.如權利要求25所述的組件，其特征在于，所述裝置在該接頭被拉緊時軸向地收縮。
27.如權利要求25所述的組件，其特征在于，當該接頭處于一手擰緊狀態(tài)時所述裝置被松弛地安裝并可自由轉動，并且其中當該接頭被拉緊時所述裝置被限制不能轉動。
28.如權利要求27所述的組件，其特征在于，所述裝置是軸向地被壓縮的并且當進一步拉緊接頭時就改變其可目視觀察的形狀。
29.前述形式的管接頭的固有測量件具有一接頭體，一以螺紋接合在接頭體上的接頭螺母，以及至一個卡套；該固有測量件包括一在該接頭體上的第一標記和在該接頭螺母上的第二標記，當該接頭體處于一手擰緊狀態(tài)所述第一及第二標記是對齊的，當該接頭被拉緊時所述兩個標記是不對齊的，而當該接頭被完全接好后所述兩標記又是重新對齊的。
30.如權利要求29所述的組件，其特征在于，所述第一及第二標記包括條件相對于該接頭螺母及該接頭體的一轉動軸線的軸向定位線。
31.如權利要求19所述的方法包括在該接頭螺母上形成第二標記的步驟，其中所述標記在該接頭處于一手擰緊狀態(tài)下以一預定方式對齊，在該接頭螺母在該接頭體上初始擰緊期間所述兩標記是不對齊的，而在該接頭螺母相對該接頭體移動一預定軸向位移之后變得重新對齊。
全文摘要
一種卡套式管接頭(10)的固有測量裝置,該卡套式管接頭(10)具有接頭螺母(14)、接頭體(12)以及至少一個卡套(32),該固有測量裝置含有在接頭體上的精密制作的標記,當接頭位于手擰緊位置時該標記是可目視觀察到的,當接頭已經(jīng)初始拉緊時該標記被蓋住或目視觀察不到或要么與接頭螺母具有預定關系。在優(yōu)選形式中,標記是以精密槽(50)或加工在接頭體上的凹口的形式來實現(xiàn)的。槽可制得更易于目視觀察,例如使表面粗糙化或滾花,或使表面著色。在槽的精確位置上構成邊緣(50b),該邊緣(50b)對應于初始拉緊時接頭螺母相對接頭體的預定軸向位移。標記也可制成具有例如軸向長度的精確尺寸以提供第二邊緣,該第二邊緣對應于超出重裝的接頭組件的初始拉緊時接頭螺母相對接頭體的預定軸向位移。
文檔編號F16L19/08GK1390285SQ00815612
公開日2003年1月8日 申請日期2000年9月12日 優(yōu)先權日1999年9月13日
發(fā)明者P·C·威廉斯, L·E·約翰斯頓, J·D·卡科斯拉克, G·A·巴布德, S·S·莫赫, G·W·舍菲爾 申請人:斯瓦戈洛克公司