專利名稱:改進(jìn)的聯(lián)接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于將管段連接在一起的方法和設(shè)備。其特別適用于,但決不局限于, 用于將包括彎頭、T形連接和其他接合處的次級密閉塑料管的段連接在一起的方法和設(shè)備。
背景技術(shù):
在工業(yè)以及在建筑業(yè)中廣泛使用由塑料材料制成的管?,F(xiàn)在,許多應(yīng)用使用由諸如聚乙烯和聚丙烯的塑料材料而非金屬制成的管。一個(gè)這種應(yīng)用是諸如汽車修理廠前院的石油設(shè)施中使用的管件。在例如石油前院設(shè)施的設(shè)計(jì)方面,認(rèn)為在該設(shè)施中,容納及檢測從將一個(gè)或更多個(gè)儲油罐連接至分配泵的地下管的石油或柴油燃料的任何泄漏越來越重要。為此,前院設(shè)施的當(dāng)前許多設(shè)計(jì)利用次級密閉裝置。其涉及到將每條供應(yīng)管線容納在各自的次級密閉裝置管線內(nèi),次級密閉裝置管線在其端部可選地封接到燃料供應(yīng)管線。次級密閉裝置管線防止來自燃料供應(yīng)管線的泄漏排出至環(huán)境中,同時(shí)為將任何泄漏的汽油輸送至遙感裝置提供便利,并且允許使用泄漏監(jiān)測裝置。盡管竭盡所能避免除了在檢查井和污水坑內(nèi)側(cè)之外還在地下供應(yīng)管線內(nèi)具有連接處,但有時(shí)無法避免這些連接。這種連接傳統(tǒng)地使用特殊接頭配件形成,并且利用化學(xué)基的連接化合物或者借助于電熔焊接來形成這些連接。盡管電熔焊接技術(shù)在許多應(yīng)用中是優(yōu)選的,但可以理解,可以使用用于連接塑料部件的任何傳統(tǒng)的或者尚待發(fā)現(xiàn)的方法來將聯(lián)接部件的各個(gè)零件和聯(lián)接裝置組件連接在一起,包括使用螺栓和墊片式方法。盡管本發(fā)明的技術(shù)和部件將主要參照電熔聯(lián)接部件和電熔聯(lián)接裝置組件來描述,但本發(fā)明同樣良好地適用于及作用于用于將各種塑料部件連接在一起的非電熔聯(lián)接部件、組件和技術(shù)。在傳統(tǒng)的單個(gè)密閉裝置塑料管道系統(tǒng)中,使用所謂的電熔聯(lián)接裝置或焊接套筒端對端地連接連續(xù)的塑料管段,焊接套筒通常包括短的塑料襯套,短的塑料襯套在任一端設(shè)有承窩,其具有的內(nèi)徑尺寸能接收相應(yīng)管的作為封閉滑動配合的端部并且結(jié)合電阻式加熱繞組。因此,通過將毗連的管端從相對的端插入這種電熔聯(lián)接器、之后使電流通過加熱繞組以便使電熔聯(lián)接裝置的內(nèi)表面與被插入的管端的相鄰?fù)獗砻嫒酆希纱藢⒐芏撕附又岭娙勐?lián)接裝置以形成不漏流體的連接,可以端對端地連接兩個(gè)毗連的管段。傳統(tǒng)的電熔聯(lián)接裝置在它們的外表面上需要至少兩個(gè)電端子連接部。需要通常為由塑料覆蓋物包圍的牢固的金屬端子銷形式的這些電連接器,以將連接器接頭配件連接至電熔焊接機(jī)。因此,這些電連接器從電熔聯(lián)接裝置的主體的表面顯著地凸伸來。此外,電熔聯(lián)接裝置的本體自身也具有有限的厚度。這些聯(lián)接裝置的壁必須相對較厚,至少與其被設(shè)計(jì)用于連接的管的壁一樣厚。重要的是,這些電熔聯(lián)接裝置在電熔工藝中不扭曲變形。還可以理解,電熔聯(lián)接裝置裝配在其被設(shè)計(jì)用于連接的管區(qū)段的外側(cè)上。作為電熔聯(lián)接裝置的外部位置、電熔聯(lián)接裝置自身的本體的厚度以及伸出的電連接器的結(jié)果,聯(lián)接裝置的區(qū)域中的管件的有效外徑顯著地大于管自身的外徑。當(dāng)在初級管線中進(jìn)行這些連接時(shí),其會出現(xiàn)關(guān)于為相關(guān)聯(lián)的次級管定尺寸的問題。一個(gè)解決方案是將次級管定尺寸為使其內(nèi)徑足夠大以容納連接初級管的電熔接頭配件。該解決方案提供了次級管件中所要求的最小數(shù)量的電熔連接部,但在材料方面的耗費(fèi)在于,使用顯著大直徑的次級管封閉不用任何連接部的初級管是必須的。另一解決方案是在初級管周圍使用滑合次級管,隨后使用一系列擴(kuò)徑管和縮徑管,以增加次級管在任何初級管件連接部的區(qū)域內(nèi)的有效內(nèi)徑。該解決方案存在多個(gè)固有的問題。例如,可以理解,需要使這種連接部的數(shù)量保持最少。在該種解決方案中,最少需要四個(gè)分開的電熔連接部。該解決方案在需要的分開部件的數(shù)量方面也是昂貴的。此外, 需要保持次級聯(lián)接裝置的各種部件不礙事,同時(shí)位于它們正確的相對位置,同時(shí)連接并測試初級管件。其在現(xiàn)場條件下很困難。在減少與次級密閉裝置連接相關(guān)聯(lián)的部件的數(shù)量并且簡化連接處的安裝的嘗試中,EP1,062,4M Bl和EP1,004,810 Bl中已經(jīng)提出了能夠在單一焊接步驟中將次級密閉裝置管區(qū)段連接在一起的聯(lián)接器的使用。兩個(gè)文獻(xiàn)均公開了用于次級密閉裝置管區(qū)段的連接件。連接件包括單壁本體,該單壁本體包括其內(nèi)表面上的座以及貫穿其的通道。在本體的內(nèi)表面上設(shè)置座意味著次級密閉裝置管區(qū)段的內(nèi)管和外管均可以借助于電熔焊接固定至本體內(nèi)表面的適當(dāng)位置。本體內(nèi)存在通道意味著總體上沿著管段貫穿并且空過連接件保持分開的次級密封管區(qū)段之間的空隙空間的連續(xù)性。盡管這種管連接件便于以快速而簡單的方式結(jié)合次級密閉裝置管區(qū)段,而無需縮徑管,但連接件的單壁特性意味著如果連接件的壁內(nèi)發(fā)生任何破裂或故障,則由于連接件的單壁特性而將不可避免地發(fā)生管系統(tǒng)內(nèi)容納的流體的泄漏。這種接頭配件的另一主要缺點(diǎn)是,它們不允許在形成次級管連接之前連接并測試初級管。("Glynwed Pipe System Ltd”的)EP1,787,055中描述了旨在既容納初級管又容納次級管的另一種電熔接頭配件。該文獻(xiàn)中描述的形狀復(fù)雜的接頭配件既因?yàn)槠溴e(cuò)綜復(fù)雜的設(shè)計(jì)而制造昂貴,而且也需要擴(kuò)徑/縮徑接頭配件以完成圍繞次級管件的密封組裝。因此,存在對于圍繞傳統(tǒng)的初級管聯(lián)接裝置、彎頭或者T形件的簡單、易于制造的聯(lián)接裝置的需要。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種聯(lián)接部件,該聯(lián)接部件具有第一端和第二端, 所述接頭配件具有在第一端與第二端之間的縱向軸線,部件的第一端包括第一管狀部和第一密封裝置,第一管狀部具有適于與第一管區(qū)段形成滑動配合的第一內(nèi)徑,第一密封裝置適于使得第一端可以在使用中封接到第一管區(qū)段;第二端具有大于第一直徑的第二直徑或者截面面積,并且其中,第二端包括端面,其中該端面在大致不垂直于或者偏離部件的縱向軸線的平面內(nèi),而且其中,第二端還包括配對區(qū)域。這些部件中的兩個(gè)可用于在次級管中形成連接,并且可以當(dāng)在初級管中形成并測試類似連接時(shí)滑動至不妨礙的位置。優(yōu)選地,配對區(qū)域包括凸緣。優(yōu)選地,配對區(qū)域從端面延伸。凸緣可以從端面的平面徑向延伸以限定環(huán)狀部或環(huán)。在其替代中,端面可以既包括配對區(qū)域又包括因此的凸緣,使得凸緣是端面的延伸,并且端面是與另一部件的凸緣配對的凸緣。隨后,能夠使兩個(gè)部件的凸緣的面合到一起,以形成連接。由于在一個(gè)替代中形成的兩個(gè)部件可以是相同的鏡像,意味著只需要一個(gè)模具來形成聯(lián)接裝置所需要的兩個(gè)部件,因而該替代也是有益的。在一替代中,凸緣可以從端面的平面軸向延伸以限定圓柱形部或環(huán)。在該替代中, 一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣,并且另一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣。承窩凸緣圓柱形部相比于套管凸緣圓柱形部直徑更大,使得當(dāng)兩個(gè)部件合在一起以形成聯(lián)接裝置時(shí),套管凸緣部在承窩凸緣部內(nèi)側(cè)緊滑動配合。承窩和套管可以是單個(gè)凸緣,或者承窩可以是雙凸緣,而套管緊滑動配合在雙凸緣內(nèi)側(cè)。也可以是承窩凸緣和套管凸緣不從端面垂直徑向延伸,而是可以以圓錐形或漸縮配置互補(bǔ)地成角度,使得套管凸緣與承窩凸緣容易對齊并且定位在承窩凸緣內(nèi)。由于兩個(gè)部件具有連接兩個(gè)部件的一體化方式并且將保持在適當(dāng)位置,而無需以與上文描述的面對面徑向凸緣中所需要的相同方式夾緊裝置,因而該替代是有益的。優(yōu)選地,聯(lián)接部件還包括第二密封裝置,該第二密封裝置適于在使用中使聯(lián)接部件封接到其他聯(lián)接部件。優(yōu)選地,在聯(lián)接部件的第二端處的端面在與部件的縱向軸線大致成45°的平面內(nèi)。然而,可以理解,該角度可以通過設(shè)計(jì)根據(jù)將要連接的管之間的所需角度、和/或在接頭配件內(nèi)用于形成及測試在初級管件中的連接所需要的空間改變。例如,如果在被連接的管之間需要45°角,則端面將與垂直于部件的縱向軸線的平面成22. 5°角。此外,在兩個(gè)配對部件上的端面的角度無需完全相同。假如這些角度的和加起來達(dá)到被連接的兩個(gè)管之間的所需角度,則已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)接部件和聯(lián)接裝置組件的目標(biāo)。優(yōu)選地,部件為大致管狀構(gòu)形。優(yōu)選地,第二端的直徑、內(nèi)徑或者內(nèi)部截面面積大于第一端的直徑。其提供了用于容納圍繞初級管的接頭配件的空間。優(yōu)選地,第一端在基本垂直于部件的縱向軸線的平面內(nèi)。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中,部件還包括第三端,部件的第三端包括另一管狀部,另一管狀部具有適于與管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑,部件還包括第三密封裝置,第三密封裝置適于在使用中使者第三端可以封接到第三管區(qū)段。該配置提供T形接頭配件。優(yōu)選地,第二端具有非圓形截面,并且更優(yōu)選地,第二端是基本橢圓形形狀。術(shù)語“密封方式”意于覆蓋所有已知的和尚待發(fā)現(xiàn)的將塑料材料密封在一起的方法。其包括既使用內(nèi)部加熱源又使用外部加熱源的熱焊接、一體式和分開式加熱元件、聲波焊接、摩擦焊接、化學(xué)焊接及粘合劑。此列舉無意于窮盡,而是示意可以用于使聯(lián)接部件相互密封/連接以及將聯(lián)接部件封接到被連接的管的方法的非常廣的范圍。優(yōu)選地,密封方式選自包括下述的組(i)電熔加熱元件和相關(guān)聯(lián)的電端子連接部;(ii)包括化學(xué)粘接或焊接的粘接或者焊接、超聲波焊接或熱焊接;(iii)連同諸如多個(gè)螺栓的夾緊裝置墊片密封;或者它們的組合。根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種聯(lián)接裝置組件,包括如本發(fā)明中限定的兩個(gè)聯(lián)接部件,部件以配對區(qū)域?qū)ε鋵^(qū)域的方式密封在一起,使得兩個(gè)聯(lián)接部件的端面在使
7用中基本平行。優(yōu)選地,配對區(qū)域包括凸緣。優(yōu)選地,配對區(qū)域從端面延伸。凸緣可以從端面的平面徑向延伸以限定環(huán)狀部或環(huán)。在該替代中,端面可以既包括配對區(qū)域又包括因此的凸緣,使得凸緣成為端面的延伸,而端面是與另一部件的凸緣配對的凸緣。隨后,能夠使兩個(gè)部件的凸緣的端面合在一起,以形成連接。由于在一個(gè)替代中形成的兩個(gè)部件可以是相同的鏡像,意味著只需要一個(gè)模具用來形成用于形成聯(lián)接裝置所必需的兩個(gè)部件,因而該替代也是有益的。在一替代中,凸緣可以從端面的平面軸向延伸以限定圓柱形部或環(huán)。在該替代中, 一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣,而另一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣。承窩凸緣圓柱形部相比于套管凸緣圓柱形部直徑更大,使得當(dāng)兩個(gè)部件合在一起以形成聯(lián)接裝置時(shí),套管凸緣部在承窩凸緣部內(nèi)側(cè)緊滑動配合。承窩和套管可以是單個(gè)凸緣,或者承窩可能是雙凸緣,而套管在雙凸緣內(nèi)的緊滑動配合。也可以是,承窩凸緣和套管凸緣不從端面垂直地徑向延伸,而是可以以錐形或漸縮配置而互補(bǔ)地成角度,使得套管凸緣容易地與承窩凸緣對齊并位于承窩凸緣內(nèi)。由于兩個(gè)部件具有連接兩個(gè)部件的一體化方式,并且將保持在適當(dāng)位置而無需以與上文描述的面對面徑向凸緣中所需要的相同方式夾緊,因而該替代也是有益的。優(yōu)選地,部件中的一個(gè)上的配對區(qū)域包括電熔加熱元件和電端子連接部。在替代中,其中,配對區(qū)域是在端面的平面內(nèi)徑向延伸的凸緣,而電熔加熱元件位于凸緣的端面內(nèi)。在替代中,其中配對區(qū)域是在端面的平面內(nèi)軸向延伸的凸緣,使得一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣,而另一聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣,電熔加熱元件或位于承窩的內(nèi)凸緣表面內(nèi),或位于套管的外凸緣表面內(nèi)。優(yōu)選地,每個(gè)部件的第二端處的端面在與部件的縱向軸線成大致45°的平面內(nèi), 使得兩個(gè)部件適于以90°和180°與基本平行的端面配對在一起。優(yōu)選地,第一聯(lián)接部件具有第一端和包括端面和配對區(qū)域的第二端,而第二聯(lián)接部件具有第一端,包括端面和配對區(qū)域的第二端,以及第三端,產(chǎn)生的聯(lián)接裝置形成T形。優(yōu)選地,各端面的角度和位置提供了在將聯(lián)接裝置組件上的端面相對在一起之前,在聯(lián)接裝置組件內(nèi)的初級管組件中形成T形連接部的途徑。優(yōu)選地,兩個(gè)部件的端面不成平面,每個(gè)端面均包括第一端面部和第二端面部,兩個(gè)端面部相互成角度。優(yōu)選地,兩個(gè)端面部之間的角度大致為90°。優(yōu)選地,聯(lián)接裝置組件包括第三聯(lián)接部件,該第三部件在一端處包括管狀部和密封裝置,管狀部具有適于與管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑,密封裝置使得端部可以在使用中封接到管區(qū)段,第三部件還包括端面和配對區(qū)域,配對區(qū)域適于在使用中封接到另兩個(gè)部件上的配對區(qū)域部,而且優(yōu)選地,第三部件上的端面大致成平面。優(yōu)選地,第三部件上的端面包括第一端面部和第二端面部,兩個(gè)端面部相互成角度。優(yōu)選地,第三聯(lián)接部件上的第一和第二端面部相互成大致90°的角度。優(yōu)選地,聯(lián)接裝置組件包括如在本發(fā)明中所限定的兩個(gè)聯(lián)接部件,還包括具有第一端和第二端的第三聯(lián)接部件,第一端包括具有適于與第三管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑的管狀部,第二端包括端面和配對區(qū)域,所述聯(lián)接裝置組件還包括第四部件,第四部件具有三個(gè)端面和配對區(qū)域,這三個(gè)配對區(qū)域中的每一個(gè)均被定尺寸、定形狀并且定向?yàn)榕c另外三個(gè)部件上的相應(yīng)配對區(qū)域配對并且形成大致不漏流體的密封。優(yōu)選地,密封裝置包括電熔加熱元件和相關(guān)聯(lián)的電端子連接部。根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供了一種電熔聯(lián)接部件,該電熔聯(lián)接部件具有第一端和第二端,所述接頭配件具有在第一端與第二端之間的縱向軸線,部件的第一端包括第一管狀部,第一管狀部具有適于與第一管區(qū)段形成滑動配合的第一內(nèi)徑,第一端還包括電熔加熱元件和電端子連接部,使得第一端可以在使用中被電熔至所述第一管區(qū)段;第二端具有大于第一內(nèi)徑的第二內(nèi)徑或內(nèi)截面面積,其中第二端包括端面,該端面在大致不垂直于或者偏離部件的縱向軸線的平面內(nèi),而且第二端還包括配對區(qū)域。該配置使得可以使兩個(gè)接頭配件一起作為電熔聯(lián)接裝置使用以形成彎曲的或形成線性聯(lián)接裝置,該線性聯(lián)接裝置的內(nèi)部容量足夠大,以容納初級管聯(lián)接裝置,而無需任何其他擴(kuò)徑/縮徑接頭配件。優(yōu)選地,配對區(qū)域包括凸緣。優(yōu)選地,配對區(qū)域從端面延伸。凸緣可以從端面的平面徑向延伸以限定環(huán)形部或環(huán)。在該替代中,端面可以既包括配對區(qū)域又包括因此的凸緣,使得凸緣成為端面的延伸,端面是與另一部件的凸緣配對的凸緣。隨后,使兩個(gè)部件的凸緣的面合在一起以形成連接。由于在一個(gè)替代中形成的兩個(gè)部件可以是相同的鏡像,意味著只需要一個(gè)模具用于形成對形成聯(lián)接裝置所必需的兩個(gè)部件,因而該替代也是有益的。在一替代中,凸緣可以從端面的平面軸向延伸以限定圓柱形部或環(huán)。在該替代中, 一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣,而另一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣。承窩凸緣圓柱形部相比于套管凸緣圓柱形部直徑更大,使得當(dāng)兩個(gè)部件合在一起以形成聯(lián)接裝置時(shí),套管凸緣部在承窩凸緣部內(nèi)側(cè)緊滑動配合。承窩和套管可是單個(gè)凸緣,或者承窩可以是雙凸緣,而套管是雙凸緣內(nèi)側(cè)的緊滑動配合。也可以承窩凸緣和套管凸緣不從端面垂直地徑向延伸,而是可以以錐形或漸縮配置而互補(bǔ)地成角度,使得套管凸緣容易地與承窩凸緣對齊并且定位于承窩凸緣內(nèi)。由于兩個(gè)部件具有連接兩個(gè)部件的一體化方式,并且將保持在適當(dāng)位置而無需以與上文描述的面對面徑向凸緣中所需要的相同方式夾緊,因而該替代也是有益的。優(yōu)選地,部件的第二端處的配對區(qū)域包括電熔加熱元件和電端子連接部。其使容納電熔加熱元件的一個(gè)部件能夠與不具有這一元件的另一部件組合使用,以形成電熔聯(lián)接裝置。這是本發(fā)明的重要特征,因?yàn)橐粚ε鋵^(qū)域中僅一側(cè)容納電熔加熱元件。然而,可以理解,在配對區(qū)域不成平面、因此由以除了直角以外的角度會合的兩個(gè)或更多個(gè)配對區(qū)域部形成的情況下,配對區(qū)域部中僅有一個(gè)可以包括電熔加熱元件而非整個(gè)配對區(qū)域。在該替代中,其中配對區(qū)域是在端面的平面內(nèi)徑向延伸的凸緣,電熔加熱元件位于凸緣的面內(nèi)。在該替代中,其中配對區(qū)域是在端面的平面內(nèi)軸向延伸的凸緣,使得一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣,并且另一聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣,而電熔加熱元件或者位于承窩的內(nèi)凸緣表面內(nèi),或者位于套管的外凸緣表面內(nèi)。優(yōu)選地,部件的第二端處的端面在與部件的縱向軸線成大致45°的平面內(nèi)。使用兩個(gè)45°部件提供0°至90°的彎曲,0°彎曲是同軸連接。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中,端面在與縱向軸線成大致22. 5°的平面內(nèi)。兩個(gè)這種部件由此提供45°彎曲。可以理解,可以按需使用在0°和90°之間的任意其他適當(dāng)角度,以給出適當(dāng)?shù)膹澢嵌?。?yōu)選地,部件是總體管狀構(gòu)形??梢岳斫?,互補(bǔ)接頭配件的端面設(shè)計(jì)為使得兩個(gè)這種部件可以配對在一起以給出所需的彎曲角度,或同軸連接。優(yōu)選地,第二端的內(nèi)徑或內(nèi)截面面積大于第一端的直徑,由此允許在組裝后的聯(lián)接裝置內(nèi)有用于其他焊接承窩的空間。優(yōu)選地,第一端在垂直于部件的縱向軸線的平面內(nèi)。該形式是用于焊接承窩的端部的常用形式。優(yōu)選地,部件還包括第三端,部件的第三端包括另一管狀部,該管狀部具有適于與管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑,第三端還包括電熔加熱元件和電端子連接部,使得第三端可以在使用中被電熔至所述第三管區(qū)段??梢允褂貌考脑摻M合以形成T形連接。優(yōu)選地,第二端的截面是非圓形的,并且更優(yōu)選地,第二端的形狀是大致橢圓形。根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供了一種電熔聯(lián)接裝置組件,該聯(lián)接裝置組件包括如本發(fā)明中限定的兩個(gè)電熔聯(lián)接部件,該部件設(shè)計(jì)為以配對區(qū)域?qū)ε鋵^(qū)域的方式粘接在一起,使得在使用中兩個(gè)聯(lián)接部件的端面大致平行。優(yōu)選地,配對區(qū)域包括凸緣。優(yōu)選地,配對區(qū)域從端面延伸。凸緣可以從端面的平面徑向延伸以限定環(huán)形部或環(huán)。在該替代中,端面可以既包括配對區(qū)域又包括因此的凸緣,使得凸緣成為端面的延伸,并且端面是與另一部件的凸緣配對的凸緣。隨后,使兩個(gè)部件的凸緣的面合在一起以形成連接。由于在一個(gè)替代中形成的兩個(gè)部件可以是相同的鏡像,意味著只需要一個(gè)模具以形成對于形成聯(lián)接裝置所必需的兩個(gè)部件,因而該替代也是有益的。在一替代中,凸緣可以從端面的平面軸向延伸以限定圓柱形部或環(huán)。在該替代中, 一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣,并且另一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣。承窩凸緣圓柱形部相比于套管凸緣圓柱形部直徑更大,使得當(dāng)兩個(gè)部件合在一起以形成聯(lián)接裝置時(shí),套管凸緣部在承窩凸緣部內(nèi)緊滑動配合。承窩和套管可以是單個(gè)凸緣,或者承窩可以是雙凸緣,而套管是雙凸緣內(nèi)的緊滑動配合。也可以承窩凸緣和套管凸緣不從端面垂直地徑向延伸,而是可以以錐形或漸縮配置互補(bǔ)成角度,使得套管凸緣容易地與承窩凸緣對齊并且定位于承窩凸緣內(nèi)。由于兩個(gè)部件具有連接兩個(gè)部件的一體化方式,并且將保持在適當(dāng)位置而無需以與上文描述的面對面徑向凸緣中所需要的相同方式夾緊,因而該替代也是有益的。優(yōu)選地,部件中的一個(gè)上的配對區(qū)域包括電熔加熱元件和電端子連接部。在該替代中,其中配對區(qū)域是在端面的平面內(nèi)徑向延伸的凸緣,而電熔加熱元件位于凸緣的面內(nèi)。 在該替代中,其中配對區(qū)域是在端面的平面內(nèi)軸向延伸的凸緣,使得一個(gè)聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣,而另一聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣,電熔加熱元件或者位于承窩的內(nèi)凸緣表面內(nèi),或者位于套管的外凸緣表面內(nèi)。優(yōu)選地,部件的第二端處的端面在與部件的縱向軸線成大于0°而小于90°的平面內(nèi)。更優(yōu)選地,每個(gè)部件的第二端處的端面均在與部件的縱向軸線成大致45°的平面內(nèi),使得兩個(gè)部件以45°和180°配對在一起。優(yōu)選地,電熔聯(lián)接裝置組件包括第一聯(lián)接部件,該第一聯(lián)接部件具有第一端和包括端面和配對區(qū)域的第二端,第二聯(lián)接部件具有第一端,包括端面和配對區(qū)域的第二端,以及第三端,產(chǎn)生的聯(lián)接裝置形成T形。優(yōu)選地,各端面的角度和位置提供了在對聯(lián)接裝置組件上的相對配對區(qū)域進(jìn)行電熔之前,在電熔聯(lián)接裝置組件內(nèi)的初級管組件中形成T形連接的途徑。在替代性優(yōu)選實(shí)施方式中,兩個(gè)部件的端面不成平面,每個(gè)端面均包括第一端面部和第二端面部,兩個(gè)端面部相互成角度。在替代性優(yōu)選實(shí)施方式中,兩個(gè)部件的配對區(qū)域不成平面,每個(gè)配對區(qū)域均包括第一配對區(qū)域部和第二配對區(qū)域部,兩個(gè)配對區(qū)域部相互成角度。優(yōu)選地,兩個(gè)端面部之間的角度為大致90°。優(yōu)選地,兩個(gè)配對區(qū)域部之間的角度為大致90°。在優(yōu)選實(shí)施方式中,聯(lián)接裝置組件包括第三電熔聯(lián)接部件,該第三部件在一端處包括管狀部,其具有適于與管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑、電熔加熱元件和電端子連接部,使得該端可以在使用中電熔至管區(qū)段,第三部件還在另一端包括端面和配對區(qū)域,該配對區(qū)域適于在使用中電熔至另兩個(gè)部件上的配對區(qū)域部。優(yōu)選地,第三部件上的端面大致成平面。優(yōu)選地,第三部件上的配對區(qū)域大致成平面。在替代性優(yōu)選實(shí)施方式中,第三部件上的端面包括第一端面部和第二端面部,兩個(gè)端面部相互成角度。在替代性優(yōu)選實(shí)施方式中,第三部件上的配對區(qū)域包括第一配對區(qū)域部和第二配對區(qū)域部,兩個(gè)配對區(qū)域部相互成角度。優(yōu)選地,第三聯(lián)接部件上的第一和第二端面部相互成大致90°的角度。優(yōu)選地,第三聯(lián)接部件上的第一和第二配對區(qū)域部相互成大致90°的角度。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式,提供了一種電熔聯(lián)接裝置組件,該電熔聯(lián)接裝置組件包括如在本發(fā)明中所限定的兩個(gè)電熔聯(lián)接部件,并且還包括第三和第四電熔聯(lián)接部件, 所述第三電熔聯(lián)接部件具有第一端和第二端,第一端包括適于與第三管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑的管狀部,第二端包括端面和配對區(qū)域,所述第四部件具有三個(gè)端面和配對區(qū)域,這三個(gè)配對區(qū)域中的每一個(gè)均被定尺寸、定形狀并且定向?yàn)榕c另外三個(gè)部件上的相應(yīng)配對區(qū)域配對并且形成大致不漏流體的電熔密封。本發(fā)明還擴(kuò)展至制造如此處所限定的部件和聯(lián)接裝置的方法,以及使用這種部件和聯(lián)接裝置形成管件系統(tǒng)的方法,以及因此形成的管件系統(tǒng)。
現(xiàn)在參照附圖僅以示例的方式描述本發(fā)明,圖中圖1圖示了使用傳統(tǒng)接頭配件以線性方式連接兩個(gè)次級密閉管;圖2圖示了使用傳統(tǒng)接頭配件以T形構(gòu)形連接次級密閉管;
圖3圖示了使用傳統(tǒng)接頭配件在次級密閉管中形成90°彎頭的各種方法;圖4和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的聯(lián)接部件;圖6示出了以90°彎頭構(gòu)形裝配在一起的圖4和圖5的聯(lián)接部件;圖7示出了以線性構(gòu)形裝配在一起的圖4和圖5的聯(lián)接部件;圖8和圖9圖示了以開放位置圍繞90°彎頭組裝的圖4和圖5的聯(lián)接部件,以允許初級90°彎頭接頭配件的焊接和壓力測試;圖10、圖11和圖12示出了處于封閉或者焊接后位置的圖8和圖9的聯(lián)接部件;圖13和圖14示出了形成線性連接或者同軸連接的分別處于封閉和開放狀態(tài)的聯(lián)接部件;圖15A至圖15D圖示了應(yīng)用至T形接頭配件的本發(fā)明的實(shí)施方式;圖16至圖20分別圖示了 T形接頭配件另一實(shí)施方式的剖面圖、平面正視圖、展開圖和組裝圖;圖21、圖22和圖23圖示了 T形接頭配件的另一實(shí)施方式的展開平面圖、透視圖和組裝平面圖;圖M、圖25和圖沈圖示了 T形接頭配件的另一實(shí)施方式的展開平面圖、透視圖和組裝平面圖;圖27、圖觀和圖四圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一 T形接頭配件的展開平面圖、透視圖和組裝平面圖;圖30和圖31圖示了一種聯(lián)接裝置,其中密封方式是螺栓結(jié)合的墊片密封;圖32和圖33圖示了用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的彎頭連接件的聯(lián)接裝置組件的剖面圖;圖34圖示了用于根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的T形連接的聯(lián)接裝置組件的截面剖視圖;圖35A至圖35D圖示了使用與圖34中相同的承窩及套管配置的T形連接的替代性結(jié)構(gòu);圖36A至圖36D圖示了使用與圖34中相同的承窩及套管配置的T形連接的替代性結(jié)構(gòu);圖37A至圖37D圖示了使用與圖34中相同的承窩及套管配置的T形連接的替代性結(jié)構(gòu);和圖38A至圖38E圖示了使用與圖34中相同的承窩及套管配置的T形連接的替代性結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將僅以示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施方式。它們是當(dāng)前申請人已知的實(shí)施本發(fā)明的最佳方式,但它們不是可以實(shí)現(xiàn)其的僅有方式。圖1中,附圖標(biāo)記1表示雙管管道的外管,附圖標(biāo)記2表示雙管管道的內(nèi)管,附圖標(biāo)記3表示外管與內(nèi)管之間的自由空間。此外,這種管用在用于運(yùn)輸在加油站等中的石油液體(汽油)的地下管道中。雙管增強(qiáng)了防漏安全性。通過內(nèi)管2泄漏的任何流體將收集在管之間的環(huán)形空間3內(nèi),并被引導(dǎo)至管道的最低點(diǎn)。
然而,當(dāng)將這種管連接在一起時(shí),會出現(xiàn)外管與內(nèi)管之間的環(huán)形通道3也必須在連接位置處相對于內(nèi)管2中的空間和外管1外部的大氣密封的問題。圖1圖示了目前如何借助于傳統(tǒng)的熔焊承窩形成這種連接。這些包括兩個(gè)縮徑承窩4,以及熔焊承窩9。電能經(jīng)由端子6、7、10和11供給至這些承窩。使用焊接承窩12,利用端子13和14供給電能,連接內(nèi)管2。可以理解,需要三個(gè)分開的部件,并且需要三處電熔焊接,以便將兩件次級管1連接在初級管連接處周圍。使用與圖1中類似的標(biāo)記系統(tǒng)的圖2圖示了在借助于所謂T形聯(lián)接裝置將三個(gè)雙管管道連接在一起時(shí),傳統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用。如從圖中將明顯的,此操作需要使用大量的部件。 首先,內(nèi)管必須借助于T形管狀部件16聯(lián)接在一起,該T形管狀部件16借助于在與圖1中示出的直的連接中使用的相同類型的三個(gè)焊接承窩12連接至各自的內(nèi)管。隨后,必須以類似于在圖1中示出的直的連接中使用的類似方式,借助于縮徑焊接承窩4和外焊接承窩9 將外部T形管部件17連接至外管1。由此,關(guān)于時(shí)間消耗和成本方面,需要總的十一個(gè)部件以及至少兩次隔時(shí)焊接操作。與前一種情況一樣,不可能在次級密閉裝置系統(tǒng)的組裝之前檢查在連接內(nèi)管中執(zhí)行的焊接操作是否已經(jīng)正確地實(shí)現(xiàn)。為了完整性,圖3圖示了對于使用傳統(tǒng)接頭配件制造次級密閉90°彎頭連接的兩個(gè)選擇。可以理解,兩種類型的組件通常不會都用在同一初級管線上,僅出于示例性目的而在此組合中示出。圖3圖示了依靠90°彎頭46和兩個(gè)初級焊接承窩42連接的兩件初級管 32。在管31的情況下,次級管或許會尺寸過大,在這種情況下需要相對應(yīng)地尺寸過大的次級焊接承窩48和次級彎頭47。替代性地,使用滑合接頭配件次級管31,類似于在圖1和圖 2中給出的示例。在該情況下,使用滑動縮徑管35以連接至尺寸過大的90°次級彎頭47, 該次級彎頭定尺寸為容納用于將初級管32連接至初級彎頭46的初級焊接承窩。如上文說明的,通常彎頭連接部的兩側(cè)在結(jié)構(gòu)方面都類似。就是說,它們關(guān)于圖3 中的線C-C鏡像對稱。同一圖中,僅出于示例性目的示出不同的配置?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4,其圖示了以滑動彎頭部件60形式的電熔聯(lián)接部件。該部件通常為管狀形式,其具有由第一管狀部62構(gòu)成的第一端61。該第一部具有被設(shè)計(jì)用于緊滑動配合在通常為次級管的管(未示出)的外徑上緊滑動配合的內(nèi)徑。第一管狀部還結(jié)合有電加熱元件(未示出)。該電加熱元件包括位于該部件的第一端的內(nèi)徑的內(nèi)表面處或者附近的電繞組線圈。繞組的每一端均連接至電端子連接部64、65。圖4中示出的圖中僅一個(gè)端子可見,但這兩個(gè)端子均在圖9中清楚地示出。這些端子至焊接機(jī)的連接并且對其通電流致使聯(lián)接部件的第一端變得熔合到在該部件的端部內(nèi)滑動配合的任何管。在本發(fā)明的該實(shí)施方式中,電熔加熱元件及相關(guān)聯(lián)的電端子連接部用作密封方式,以基本不漏流體的方式將兩個(gè)或更多個(gè)塑料部件連接在一起。然而,可以理解,電熔僅是可用于以此方式連接塑料部件的密封方式的一種類型。其他適當(dāng)?shù)拿芊夥绞桨ㄐ纬烧辰踊蛘吆附?,包括化學(xué)粘接或焊接、超聲波焊接或熱焊接;或者帶有一些夾緊裝置的墊片密封,以將墊片夾緊在塑料部件之間。適當(dāng)?shù)膴A緊裝置包括穿過凸緣的螺栓。該密封方法的示例在圖30和圖31中圖示出并在下文中描述。如由材料專家確定,也可以使用這些密封方式的組合。用于使相應(yīng)的聯(lián)接部件封接到彼此,并且封接到相關(guān)聯(lián)的管件的非電熔方式的使用意味著,可以使用包括熱固性塑料的大范圍的不同塑料,以構(gòu)造各種聯(lián)接部件和被連接的管。所以這些聯(lián)接裝置組件不局限于與可電熔的塑料一起使用。它們可以與例如由PVC 以及由FRP(纖維增強(qiáng)聚合物)制成的管一起使用。在這些示例中以及利用這些材料,特別優(yōu)選化學(xué)粘接。可能的熱固性塑料可以從包括下述的組中選擇烯丙樹脂(Allyls);環(huán)氧樹脂;聚酯;聚氨酯(PU)。相對應(yīng)的樹脂可以用于將各種部件粘接在一起或者粘接至管。所以,當(dāng)這些示例采用電熔焊接作為密封方式時(shí),其無意于作為限定性特征,而是可以采用任何適當(dāng)?shù)拿芊夥绞?。與這些密封方式有關(guān)的技術(shù)本身是已知的。術(shù)語“滑動配合”是本領(lǐng)域中已知的術(shù)語,特別對于涉及在管上形成電熔連接的那些技術(shù)。為了使在管的外側(cè)與電熔接頭配件的內(nèi)側(cè)之間存在良好的接觸,需要在兩個(gè)部件之間進(jìn)行良好地滑合,從而在管的大致整個(gè)外部周圍與接頭配件的內(nèi)側(cè)進(jìn)行接觸。其在該電熔聯(lián)接裝置中是常用設(shè)計(jì)特征。在其內(nèi)徑方面總體大于第一端的聯(lián)接部件66的第二端終止成端面,其包括從端面徑向延伸并在端面的平面內(nèi)徑向延伸的凸緣67的形式的配對區(qū)域。在該示例中,端面以及因此的凸緣面大致成平面,但形成在大致不垂直于該部件的大體縱向軸線的平面內(nèi)。該縱向軸線在圖4中示出為虛線,這樣第二相類似的電熔聯(lián)接部件上的相對應(yīng)凸緣將與第一部件上的凸緣配對,以形成具有一個(gè)或更多個(gè)預(yù)定角度的電熔聯(lián)接裝置。因此,例如,如果如圖4和圖5中示出的,每個(gè)部件上的端面以及因此的凸緣面與該部件的縱向軸線成45°,則兩個(gè)部件可以配對在一起,以形成如圖6中示出的90°彎頭聯(lián)接裝置80,或者如圖7中示出的線性聯(lián)接裝置90。因此,提供兩個(gè)互補(bǔ)的部件由此用于兩個(gè)目的。它們可以將90°彎頭聯(lián)接裝置封裝在初級管內(nèi),或者將線性180°聯(lián)接裝置封裝在初級管內(nèi),由此,使連續(xù)次級密封裝置維持在這種聯(lián)接裝置的任一構(gòu)形上。然而,根據(jù)在將被連接的管之間的所需角度,這些角度可以由設(shè)計(jì)者改變。兩個(gè)部件也不用必須對稱,提供在這些角度方面的進(jìn)一步改型??梢岳斫?,該部件的第二端的內(nèi)徑必須大于第一端的內(nèi)徑。第二端無需是圓柱形截面,下文描述的在圖15A至圖15D中示出了具有總體橢圓形第二端的示例。所以更精確地,在第二端上的開口的內(nèi)截面面積大于第一端上的開口的內(nèi)截面面積。此外,凸緣的尺寸和角度意味著兩個(gè)部件將僅以特定的角度配對在一起。在迄今為止描述的接頭配件中,所述角度是90°和180°。在下文描述的接頭配件的一些中,部件將僅以一個(gè)具體特定和預(yù)定的構(gòu)形配對在一起。在圖5中示出的部件除了兩處例外與圖4中示出的接頭配件完全相同,在圖5中使用與圖4中標(biāo)號系統(tǒng)相對應(yīng)的標(biāo)號系統(tǒng)。首先,其是在圖4中示出的接頭配件的鏡像,但這不是必須的。其次,更為重要的是,凸緣面77結(jié)合了電加熱元件73。其采用了電繞組線圈的形式,該電繞組線圈位于凸緣表面處或者附近,其中,線圈的每一端附連至電端子78、 79。以此方式,一旦兩個(gè)部件的相對凸緣夾緊在一起,凸緣可以被電熔而變?yōu)閱蝹€(gè)部件。用于在圖5中示出的部件中的繞組78、79的電端子可以在圖9和圖14中更清楚地看出。
圖8示出裝配有次級密閉裝置的部分完成的90°彎頭。初級管101的兩個(gè)區(qū)段已經(jīng)用90°電熔彎頭106連接在一起并且測試了連接處的完整性。次級管102已經(jīng)處于適當(dāng)?shù)奈恢?,其中?0°滑動彎頭部件60、70在次級管上拉回,以空出初級聯(lián)接裝置使得在初級管中的連接可以不受阻礙地形成。如在圖10和圖11中示出的,一旦初級管中的連接處完成并測試后,滑動彎頭部件60、70在次級管上向前滑動使得它們會合。利用夾緊裝置將兩個(gè)凸緣67、77夾緊在一起以及端子74、75至焊接機(jī)的連接能使兩個(gè)滑動彎頭部件焊接在一起成為一體,聯(lián)接裝置則可以隨后或者以同時(shí)的方式焊接至每個(gè)次級管。如果需要,可以在初始操作中將單個(gè)的部件焊接至次級管,并且在后繼操作中將凸緣焊接在一起?;蛘咛娲缘?,可以同時(shí)執(zhí)行全部的三個(gè)焊接操作。在圖10、圖11和圖12中示出了完成的聯(lián)接裝置??梢允褂酶鞣N夾緊裝置以使兩個(gè)凸緣保持緊密并置。例如,可以將帶刺銷釘結(jié)合于凸緣中的一個(gè)內(nèi),在使用中,這些帶刺銷釘穿過孔固定在相對應(yīng)的但相對的凸緣中,但優(yōu)選地,在焊接區(qū)外側(cè)。替代性地,U形輪廓的夾子可以用于夾在兩個(gè)凸緣的邊緣上,在進(jìn)行焊接操作的同時(shí)將它們保持在適當(dāng)位置。這些夾子可以是單個(gè)的零件或者可以結(jié)合至凸緣中的一個(gè)或另一個(gè)內(nèi)。例如,可以使用滑雪靴上使用的類型的快速釋放偏心作用緊固件??梢允褂眠m當(dāng)尺寸的傳統(tǒng)的G形夾緊裝置或者C形夾緊裝置。替代性地,可以使用多個(gè)鉸接夾。在另一替代中,可以使用多個(gè)彈簧加載夾緊裝置。總的來說,可以使用能夠在電熔操作過程中保持這些配對凸緣面接觸的任意夾緊裝置,無論它們是整體接合到接頭配件還是獨(dú)立于、或者與接頭配件分開。如在圖13和圖14中示意性地示出的,可以使用相同的部件和程序來形成同軸連接(180°聯(lián)接裝置)。在圖15A至圖15D中圖示了應(yīng)用于T形接頭配件的包括使用圖4至圖14中圖示的原理的實(shí)施方式。其示出了傳統(tǒng)的T形聯(lián)接裝置126,該T形聯(lián)接裝置1 具有本體127, 其穿過T形的頂部以同軸構(gòu)形為兩個(gè)初級管121提供連接。這些連接具有內(nèi)置的電熔繞組 123和124。聯(lián)接裝置本體也包括套管129,其設(shè)定成與接頭配件的其余部分大致成直角。 在使用中,套管1 利用傳統(tǒng)電熔聯(lián)接裝置129電熔焊接至初級管121。設(shè)置有均與次級管122滑動配合的兩個(gè)帶凸緣電熔聯(lián)接部件130和140。聯(lián)接部件130與次級管122的僅一部分滑動配合,因此可以在兩個(gè)次級密閉裝置聯(lián)接部件的電熔之前被拉回,以允許對初級管上的T形聯(lián)接裝置進(jìn)行安裝、焊接、以及對產(chǎn)生的連接部進(jìn)行壓力測試提供途徑。該途徑對于允許在次級密閉裝置密封在適當(dāng)位置以前,初級管中的連接處完成并被測試是很重要的。該途徑在某種程度上通過接頭配件的形狀并且在某種程度上通過接頭配件的各零件之間的帶凸緣的連接的位置和角度來提供。與之前的示例一樣,電熔聯(lián)接部件具有由第一管狀部132構(gòu)成的第一端131。該第一部分具有被設(shè)計(jì)為在通常為次級管的管的外徑上緊滑動配合的內(nèi)徑。第一管狀部還結(jié)合有電加熱元件133(未示出)。該加熱元件包括位于該部件的第一端的內(nèi)徑的內(nèi)表面處或附近的電繞組線圈。繞組的每一端連接至端子連接部134、135。在圖15中示出的示圖中僅有一個(gè)端子可見。這些端子至焊接機(jī)的連接以及對其通電流致使聯(lián)接部件的第一端變得熔合于在該部件的該端部內(nèi)滑動配合的任意管。接頭配件136的第二端終止成端面,該端面包括從端面徑向延伸并在端面的平面內(nèi)徑向延伸的凸緣137形式的配對區(qū)域。第二端136的區(qū)域中的部件130的尺寸和形狀是其將適于設(shè)計(jì)用于裝配在其內(nèi)的初級管T形聯(lián)接裝置。凸緣137具有配對面,其設(shè)計(jì)為在第二電熔聯(lián)接部件140上的對應(yīng)凸緣147配對裝配。凸緣的外周可以為大致圓形,但如在該示例中的,其可以同樣地為諸如總體長橢圓形或橢圓形的不同形狀。圖15中還示出了具有配對凸緣面147的第二互補(bǔ)聯(lián)接部件140。該第二聯(lián)接部件具有管狀部142和152,它們與兩個(gè)分開的次級管122緊滑動配合。電熔繞組143和153 (未示出)以及相關(guān)聯(lián)的端子連接部144、145、154、155使這些管狀部能夠以不漏流體的方式焊接至次級管122。配對凸緣147不需要任何電熔繞組。可以理解,帶凸緣的連接部137、147相對于初級管上的T形聯(lián)接裝置的位置可以調(diào)整為允許對初級聯(lián)接裝置的完全且方便的靠近。兩個(gè)部件130和140并非相互成鏡像, 所以它們之間的連接可以按需設(shè)置,保證合適地將處于T形構(gòu)形的初級管的三個(gè)區(qū)段完全
連接在一起。圖15B示出了具有直徑Y(jié)的次級管122的相對尺寸。通常,Y例如可以是125mm。 其與具有直徑X的初級管121形成對比,如在本示例中,次級管的直徑是125mm的情況下, X可以是例如110mm。包括圖16至圖20的示了次級T形電熔聯(lián)接裝置的替代性型式。在該情況下, 使用在圖4至圖11中圖示的類型的成角度的聯(lián)接部件。在圖16的剖切區(qū)域中示出了類似于圖15中描述的用于連接三個(gè)初級管161的T形聯(lián)接裝置166。在該實(shí)施方式中,四個(gè)電熔聯(lián)接部件170、171、172、173用于以T形構(gòu)形連接次級管162的三個(gè)分開的部分。這些電熔聯(lián)接部件中的三個(gè)170、171、172是相同的,并且對應(yīng)于圖4和圖5中示出的類型的部件 60和70,取決于是在這些部件中需要電熔繞組還是電熔繞組設(shè)置在第四個(gè)部件173中。也可以使用各部件的混合,根據(jù)需要可帶有或不帶有電熔繞組??梢岳斫?,一對接合凸緣中只有一個(gè)凸緣必須接合電熔繞組。在創(chuàng)造性方面,哪個(gè)凸緣包含這些繞組并不重要,但將這些繞組設(shè)置在具體的凸緣面中具有實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)。第四個(gè)部件173具有中央中空本體174,該中央中空本體174大到足夠在其中容納初級管T形聯(lián)接裝置,并且允許在組裝次級密閉裝置之前形成初級T形聯(lián)接裝置以及壓力測試。與之前的示例一樣,當(dāng)在初級管上進(jìn)行該焊接操作時(shí),滑動部件170、171和172沿著次級管的相應(yīng)部分向回滑動,并且測試初級管連接處的完整性。該配置在圖18和圖19中示出。部件170、171和172隨后滑動至在圖17和圖20中示出的位置內(nèi),按照需要被夾緊在一起并且進(jìn)行電熔焊接。相應(yīng)的部件隨后焊接至次級管。與之前的實(shí)施方式相同,各聯(lián)接部件的凸緣面與垂直于電熔聯(lián)接裝置組件的大體縱向軸線的平面成角度。在存在不止一個(gè)縱向軸線的情況下,與T形接頭配件一樣,所有部件上的凸緣可以以此方式成角度。凸緣的成角度的定向與構(gòu)形是重要的,以允許進(jìn)行構(gòu)造及測試在初級管中的聯(lián)接裝置。初級管和次級管的各自的直徑X和Y可以與上文描述的那些類似。在圖21至圖23中示出了另一實(shí)施方式,其中如與前面的圖中一樣,已經(jīng)使用的類似的附圖標(biāo)記系統(tǒng)。圖21至圖23圖示了次級電熔聯(lián)接裝置的替代性型式,其中部件中的兩個(gè)上的凸緣由設(shè)定為大致相互成直角的兩個(gè)凸緣部形成,而不是成平面。因此,第一部件 230具有設(shè)定為相互正交的兩個(gè)凸緣面或部分237和238。因此,凸緣部238處于不垂直于部件的大致縱向軸線的平面內(nèi)。事實(shí)上,凸緣部238總體平行于部件的縱向軸線。與具有凸緣部247和M8的部件231類似,部分248處于總體與部件的縱向軸線平行的平面內(nèi)。第三部件232具有平面凸緣257,其為凸緣部238和凸緣部248提供配對面,第三部件232完成電熔聯(lián)接裝置組裝。這三個(gè)部件設(shè)置有必需的電熔加熱元件和電連接端子234、235、M4、M5、254、 255,264,265,274,275,使得每個(gè)部件均可以被電熔至其各自的次級管222,并且電熔至配對凸緣或凸緣部,各部件通過配對凸緣和凸緣部在組裝狀態(tài)下接觸,如在圖23中示出的。 圖23示出了這些焊接處的位置。在圖21至圖23中示出的實(shí)施方式的變型在圖M至圖沈中被包含示出。在該情況下,兩個(gè)相對部件上的凸緣部分成大約135°的角,而不是相互成直角。在第三個(gè)部件 332上的凸緣部分相互成近似90°的角。因此,凸緣部以圖沈中示出的星形配置會合。如必要且由設(shè)計(jì)者確定,加熱元件設(shè)置在相對的凸緣面中。在該實(shí)施方式,每個(gè)部件均具有與部件的縱向軸線偏離的凸緣部。根據(jù)上文可以理解,如由設(shè)計(jì)者確定的,可以以多種方式進(jìn)行各種聯(lián)接部件之間的分割,為它們提供形成初級聯(lián)接裝置并且配對凸緣面或者凸緣部可以電熔在一起的空間途徑。該新穎的概念提供多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。首先,可以使用多種密封方式將部件連接在一起,盡管這些電熔聯(lián)接裝置是形成部件之間大致不漏流體密封的優(yōu)選方法,但是本發(fā)明并不局限于電熔聯(lián)接裝置。其次,凸緣面的配置和接頭配件部件總體在它們將最終連接在其上的管上滑動的情形提供了在次級管中形成對應(yīng)的連接處之前,在初級管中產(chǎn)生、形成并且測試連接的不受限制的途徑。在圖27、圖觀和圖四中圖示了又一實(shí)施方式。在該示例中,聯(lián)接裝置組件包括四個(gè)部件430、431、432、433。相互接合的凸緣437、438在部件433上,并且它們與部件432 上的配對表面447和448接合。在使用中,部件432和433圍繞部件430和431有效地焊接并且焊接到彼此。盡管它們被示出為是兩個(gè)分開的部件,但是432和433可以通過所謂活動鉸鏈在制造過程中連接或者形成在一起。按照需要設(shè)置電熔加熱元件以及相關(guān)聯(lián)的電端子。在圖30和圖31中示出了另一實(shí)施方式。這些示了包括兩個(gè)聯(lián)接部件560、 570和墊片590的三件聯(lián)接裝置。每個(gè)聯(lián)接部件的第一端561、571均具有設(shè)計(jì)為在管(為了清楚,未示出管)的外徑上緊滑動配合的內(nèi)徑。在使用中,滑動配合直徑第一端的內(nèi)在的或內(nèi)表面結(jié)合有電繞組加熱線圈(未示出)和電端子564、565、574、575,以將部件電熔至管上。每個(gè)部件的第二端內(nèi)的開口的截面面積大于第一端內(nèi)的開口的截面面積。這允許組裝后的聯(lián)接裝置內(nèi)的空間容納包圍初級管的聯(lián)接裝置,初級管容置在次級管內(nèi),次級管利用在圖30和圖31中圖示的聯(lián)接裝置連接。每個(gè)部件560、570在其第二端處具有凸緣 567、577,這兩個(gè)凸緣適于與凸緣之間的墊片590配對在一起。該組件通過將多個(gè)螺栓584 穿過對齊的孔562、572、591并且將部件581擰緊至均勻壓力來完成。螺母和螺栓起到使兩個(gè)聯(lián)接部件保持在一起的夾緊裝置的作用。但可以理解,也可以使用任意適當(dāng)?shù)膴A緊裝置。墊片590可以通過由材料專家選擇的任意材料形成。彈性塑料或者橡膠材料特別有效,優(yōu)選不會受到通過管輸送的石油液體或者其他流體不利影響的塑料或者橡膠材料。也可以使用軟金屬墊片。此列舉無意于窮盡而是示意可以在墊片密封的結(jié)構(gòu)中使用的材料的廣泛范圍。圖30圖示了組裝后的聯(lián)接裝置組件,該聯(lián)接裝置組件設(shè)計(jì)為以小于180°的角度連接兩個(gè)管。在聯(lián)接部件560、570由可電熔的塑料材料形成的另一變型中,墊片590可以采取可電熔墊片或者可電熔帶或繩的形式。使用與上文描述的除了夾緊裝置以外類似方式的組件來在電熔過程中將兩個(gè)聯(lián)接部件保持處于正確的空間定向,而非使用螺栓。一旦已經(jīng)將各零件熔合在一起,則可以移除夾緊裝置??梢詫C(jī)械固定裝置和某一類型的墊片的上述配置應(yīng)用及結(jié)合于此處描述的或提出權(quán)利要求的任何聯(lián)接裝置組件內(nèi)。圖32和圖33圖示了另一替代性實(shí)施方式。圖32示出了一種電熔聯(lián)接裝置,該電熔聯(lián)接裝置包括滑動彎頭部件600形式的兩個(gè)部件,其中,聯(lián)接裝置的外側(cè)可被看見帶有示出了聯(lián)接裝置和本發(fā)明的聯(lián)接裝置內(nèi)的初級聯(lián)接裝置的截面的截面剖切部。圖33示出了與圖32完全相同的聯(lián)接裝置,但這次清晰地示出本發(fā)明的聯(lián)接裝置內(nèi)的初級聯(lián)接裝置。 第一部件601總體為管狀形式,其具有由第一管狀部603構(gòu)成的第一端602。該第一部具有設(shè)計(jì)為在通常為次級管的管604的外徑上緊滑動配合的內(nèi)徑。第一管狀部還結(jié)合有電加熱元件(未示出)。該加熱元件包括位于部件的第一端的內(nèi)徑的內(nèi)表面處或者附近的電繞組線圈。繞組的每個(gè)端部均連接至電端子連接部(未示出)。這些端子至焊接機(jī)的連接以及對其通電流致使聯(lián)接部件的第一端變得熔合到在部件的該端內(nèi)滑動配合的任何管。聯(lián)接部件605的在內(nèi)徑方面總體上大于第一端的第二端終止成端面,其包括凸緣形式的配對區(qū)域,該凸緣從限定套管607的端面軸向延伸或者在該端面的平面內(nèi)軸向延伸。第二部件611總體為管狀形式,其具有由第一管狀部613構(gòu)成的第一端612。該第二部具有設(shè)計(jì)為在通常為次級管的管614的外徑上緊滑動配合的內(nèi)徑。第二管狀部還結(jié)合有電加熱元件(未示出)。該加熱元件包括位于部件的第一端的內(nèi)徑的內(nèi)表面處或者附近的電繞組線圈。繞組的每一端均連接至電端子連接部(未示出)。這些端子至焊接機(jī)的連接以及對其通電流致使聯(lián)接部件的第一端變得熔合到在部件的該端內(nèi)滑動配合的任何管。第二聯(lián)接部件615的其內(nèi)徑總體大于第一端的第二端終止成端面,該端面包括凸緣形式的配對區(qū)域,該凸緣從限定承窩617的端面軸向延伸或者在該端面的平面內(nèi)軸向延伸。第一部件的套管607適于嵌套在第二部件的承窩617內(nèi),并且適于形成兩者之間的緊滑動配合。在套管607和承窩617的接觸面之間設(shè)置有密封裝置。在示出的示例中設(shè)置有加熱元件(未示出)。該加熱元件包括位于承窩617的內(nèi)表面處或附近,或者套管607 的外表面處或附近的電繞組線圈。繞組的每一端均連接至電端子連接部(未示出)。這些端子至焊接機(jī)的連接和對其通電流致使第一聯(lián)接部件變得以不漏流體的方式熔合到第二聯(lián)接部件,以產(chǎn)生熔合焊接處620。圖34圖示了處于T形連接配置的本發(fā)明的另一實(shí)施方式,T形連接配置利用了與上文圖32和圖33中詳細(xì)描述的相同的承窩及套管配置。在該實(shí)施方式中,聯(lián)接裝置700 包括第一部件701和第二部件711。
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第一部件701具有由第一管狀部703構(gòu)成的第一端702。該第一部分具有設(shè)計(jì)為在通常為次級管的管704的外徑上緊滑動配合的內(nèi)徑。第一管狀部還結(jié)合有電加熱元件(未示出)。該加熱元件包括位于部件的第一端的內(nèi)徑的內(nèi)表面處或附近的電繞組線圈。繞組的每一端均連接至電端子連接部(未示出)。這些端子至焊接機(jī)的連接以及對其通電流致使聯(lián)接部件的第一端變得熔合到在部件的該端內(nèi)滑動配合的任何管。第一部件701具有由第一管狀部703’構(gòu)成的第二端702’。該第一部分具有設(shè)計(jì)為在通常為次級管的管704’的外徑上緊滑動配合的內(nèi)徑。第一管狀部還結(jié)合有電加熱元件(未示出)。該加熱元件包括位于部件的第一端的內(nèi)徑的內(nèi)表面處或附近的電繞組線圈。 繞組的每一端均連接至電端子連接部(未示出)。這些端子至焊接機(jī)的連接以及對其通電流致使聯(lián)接部件的第一端變得熔合到在部件的該端內(nèi)滑動配合的任何管。聯(lián)接部件705的其內(nèi)徑總體大于第一端的第三端終止成端面,該端面包括凸緣形式的配對區(qū)域,該凸緣從限定承窩707的端面軸向延伸或者在該端面的平面內(nèi)軸向延伸。第二部件711總體為管狀形式,其具有由第一管狀部713構(gòu)成的第一端712。該第二部分具有設(shè)計(jì)為在通常為次級管的管714的外徑上緊滑動配合的內(nèi)徑。第二管狀部還結(jié)合有電加熱元件(未示出)。該加熱元件包括位于部件的第一端的內(nèi)徑的內(nèi)表面處或附近的電繞組線圈。繞組的每一端均連接至電端子連接部(未示出)。這些端子至焊接機(jī)的連接以及對其通電流致使聯(lián)接部件的第一端變得熔合到在部件的該端內(nèi)滑動配合的任何管。第二聯(lián)接部件715的其內(nèi)徑總體大于第一端的第二端終止成端面,其包括凸緣形式的配對區(qū)域,該凸緣從限定套管717的端面軸向延伸或者在該端面的平面內(nèi)軸向延伸。第一部件的承窩707適于嵌套在第二部件的套管717內(nèi),并且適于形成兩者之間的緊滑動配合。在承窩707和套管717的接觸面之間設(shè)置有密封裝置。在示出的示例中,設(shè)置有加熱元件(未示出)。該加熱元件包括位于套管717的外表面處或附件,或者承窩707 的內(nèi)表面處或附近的電繞組線圈。繞組的每一端均連接至電端子連接部(未示出)。這些端子至焊接機(jī)的連接以及對其通電流致使第一聯(lián)接部件變得以不漏流體的方式熔合到第二聯(lián)接部件,以產(chǎn)生熔合焊接處720。圖35A至圖35D、圖36A至圖36D、圖37A至圖37D和圖38A至圖38E圖示了使用與上文關(guān)于圖34詳細(xì)討論的相同的承窩及套管構(gòu)造的T形連接部的替代性結(jié)構(gòu)。可以理解,上文描述的不同實(shí)施方式的方面對于任意具體實(shí)施方式
不是排他性的,而一個(gè)實(shí)施方式的方面可以與另一實(shí)施方式的方面組合使用。可以理解,本發(fā)明的方面包括制造根據(jù)本發(fā)明的部件和聯(lián)接裝置的方法、利用這種部件和聯(lián)接裝置形成連接部的方法以及包括這種連接部和聯(lián)接裝置的管件系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置可以由如通過材料專家確定的任何適合的塑料材料構(gòu)造。 通常,它們由諸如包括,但決不局限于如下所列的熱塑性聚合物的組形成聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯包含聚四氟乙烯的含氟聚合物尼龍612聚酰胺
聚酰胺6,11或12聚對苯二甲酸乙二醇酯聚偏二氯乙烯或氟化物乙烯/乙烯醇共聚物或者以上任意的混合。
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)接部件,所述聯(lián)接部件具有第一端和第二端,所述接頭配件具有在所述第一端與所述第二端之間的縱向軸線,所述部件的所述第一端包括第一管狀部和第一密封裝置,所述第一管狀部具有適于與第一管區(qū)段形成滑動配合的第一內(nèi)徑,所述第一密封裝置適于使得所述第一端在使用中能夠封接到所述第一管區(qū)段;所述第二端具有大于所述第一直徑的第二直徑或截面面積,其中,所述第二端結(jié)合有端面,所述端面位于基本上不垂直于、或者偏離所述部件的縱向軸線的平面內(nèi),所述第二端還包括配對區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)接部件,其中,所述配對區(qū)域包括凸緣。
3.如權(quán)利要求1或2所述的聯(lián)接部件,其中,所述配對區(qū)域從所述端面延伸。
4.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,其中,所述凸緣從所述端面的平面徑向延伸,以限定環(huán)形部或環(huán)。
5.如權(quán)利要求4所述的聯(lián)接部件,其中,所述端面包括所述配對區(qū)域和所述凸緣,使得所述凸緣是所述端面的延伸。
6.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,其中,所述凸緣從所述端面的平面軸向延伸,以限定環(huán)形部或環(huán)。
7.如權(quán)利要求6所述的聯(lián)接部件,其中,所述凸緣限定承窩。
8.如權(quán)利要求6所述的聯(lián)接部件,其中,所述凸緣限定套管。
9.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,還包括第二密封裝置,所述第二密封裝置適于在使用中將所述聯(lián)接部件封接到其他的聯(lián)接部件。
10.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,其中,在所述部件的所述第二端處的端面位于與所述部件的縱向軸線大致成45°的平面內(nèi)。
11.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,其中,所述部件為通常管狀構(gòu)形。
12.如權(quán)利要求11所述的聯(lián)接部件,其中,所述第二端的直徑、內(nèi)徑或者內(nèi)部截面面積大于所述第一端的直徑。
13.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,其中,所述第一端位于基本上垂直于所述部件的縱向軸線的平面內(nèi)。
14.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,其中,所述部件還包括第三端,所述部件的第三端包括另一管狀部,所述另一管狀部具有適于與管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑, 所述部件還包括第三密封裝置,所述第三密封裝置適于使得所述第三端在使用中能夠封接到第三管區(qū)段。
15.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,其中,所述第二端是非圓形截面。
16.如權(quán)利要求15所述的聯(lián)接部件,其中,所述第二端是基本上橢圓形形狀。
17.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接部件,其中,密封方式選自包括下述的組(i)電熔加熱元件和相關(guān)聯(lián)的電端子連接部;( )包括化學(xué)粘接或焊接的粘接或焊接、超聲波焊接或熱焊接;(iii)連同諸如多個(gè)螺栓的夾緊裝置一起的墊片密封;或它們的組合。
18.一種聯(lián)接部件,在該聯(lián)接部件中,端部結(jié)合有端面和配對區(qū)域,所述端面位于基本上不垂直于或者偏離所述部件的縱向軸線的平面內(nèi),所述配對區(qū)域基本上如此處參照包括圖4至圖四和圖32至圖38的組合所描述并圖示的。
19.一種聯(lián)接部件,在該聯(lián)接部件中,端部結(jié)合有端面和配對區(qū)域,所述端面位于基本上不垂直于或者偏離所述部件的縱向軸線的平面內(nèi),所述配對區(qū)域基本上如參照包括圖4 至圖38的組合所描述并圖示的。
20.一種聯(lián)接組件,包括兩個(gè)如在包括權(quán)利要求1至19中的任意一項(xiàng)中所限定的聯(lián)接部件,所述部件以配對區(qū)域?qū)ε鋵^(qū)域的方式密封在一起,使得所述兩個(gè)聯(lián)接部件的端面在使用中基本上平行。
21.如權(quán)利要求20所述的聯(lián)接組件,其中,在所述部件中的一個(gè)部件上的配對區(qū)域包括電熔加熱元件和電端子連接部。
22.如權(quán)利要求20或21所述的聯(lián)接組件,其中,在每個(gè)部件的第二端處的端面位于與所述部件的縱向軸線成基本上45°的平面內(nèi),使得所述兩個(gè)部件適于既可以以90°配對在一起也可以以180°配對在一起。
23.如權(quán)利要求20或21所述的聯(lián)接組件,其中,第一聯(lián)接部件具有第一端和包括端面和配對區(qū)域的第二端,第二聯(lián)接部件包括第一端、包括端面和配對區(qū)域的第二端、以及第三端,產(chǎn)生的聯(lián)接裝置形成T形。
24.如權(quán)利要求23所述的聯(lián)接組件,其中,各端面的角度和位置提供了在將所述聯(lián)接組件上的端面對置在一起之前,在所述聯(lián)接組件內(nèi)的初級管組件中形成T形接頭的途徑。
25.如權(quán)利要求20或21所述的聯(lián)接組件,其中,所述兩個(gè)部件的所述端面是非平面的, 每個(gè)端面具有第一端面部和第二端面部,所述兩個(gè)端面部相對于彼此成角度。
26.如權(quán)利要求20或21所述的聯(lián)接組件,其中,所述兩個(gè)部件的所述配對區(qū)域是非平面的,每個(gè)配對區(qū)域具有第一配對區(qū)域部和第二配對區(qū)域部,所述兩個(gè)配對區(qū)域部相對于彼此成角度。
27.如權(quán)利要求25或沈所述的聯(lián)接組件,其中,在所述兩個(gè)端面和/或配對區(qū)域部之間的角度為基本上90°。
28.如權(quán)利要求25或沈或27所述的聯(lián)接組件,其中,所述聯(lián)接組件包括第三聯(lián)接部件,所述第三部件在一端處包括管狀部和密封裝置,所述管狀部具有適于與管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑,所述密封裝置使得所述端在使用中能夠封接到管區(qū)段,所述第三部件還包括端面和配對區(qū)域,所述配對區(qū)域適于在使用中封接到另外兩個(gè)部件上的配對區(qū)域部。
29.如權(quán)利要求觀所述的聯(lián)接組件,其中,在所述第三部件上的所述端面和/或所述配對區(qū)域是基本上平面的。
30.如權(quán)利要求觀所述的聯(lián)接組件,其中,在所述第三部件上的所述端面包括第一端面部和第二端面部,所述兩個(gè)端面部相對于彼此成角度。
31.如權(quán)利要求觀所述的聯(lián)接組件,其中,在所述第三部件上的所述配對區(qū)域包括第一配對區(qū)域部和第二配對區(qū)域部,所述兩個(gè)配對區(qū)域部相對于彼此成角度。
32.如權(quán)利要求觀所述的聯(lián)接組件,其中,在所述第三聯(lián)接部件上的所述第一端面部和所述第二端面部相互成基本上90°的角度。
33.如權(quán)利要求27所述的聯(lián)接裝置組件,其中,在所述第三聯(lián)接部件上的所述第一配對區(qū)域部和所述第二配對區(qū)域部相互成基本上90°的角度。
34.一種聯(lián)接組件,包括兩個(gè)如在包括權(quán)利要求1至19中的任意一項(xiàng)中所限定的聯(lián)接部件,并且還包括具有第一端和第二端的第三聯(lián)接部件,所述第一端包括管狀部,所述管狀部具有適于與第三管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑,所述第二端包括端面和配對區(qū)域,所述聯(lián)接組件還包括第四部件,所述第四部件具有三個(gè)端面和配對區(qū)域,所述三個(gè)配對區(qū)域中的每一個(gè)均被定尺寸、定形狀并且定向?yàn)榕c另外三個(gè)部件上的相應(yīng)配對區(qū)域配合并且形成基本上不漏流體的密封。
35.如包括權(quán)利要求20至34中任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置組件,其中,所述密封裝置包括電熔加熱元件和相關(guān)聯(lián)的電端子連接部。
36.一種聯(lián)接組件,所述聯(lián)接裝置組件基本上如在此參照包括圖4至圖四和圖32至圖 38的任意組合所描述并圖示的。
37.一種聯(lián)接組件,所述聯(lián)接裝置組件基本上如在此參照包括圖4至圖38的任意組合所描述并圖示的。
全文摘要
一種聯(lián)接部件,其具有第一端和第二端,所述接頭配件具有在第一端與第二端之間的縱向軸線,部件的第一端包括第一管狀部和第一密封裝置,第一管狀部具有適于與第一管區(qū)段形成滑動配合的第一內(nèi)徑,第一密封裝置適于使第一端在使用中能夠封接到第一管區(qū)段;第二端具有大于第一直徑的第二直徑或截面面積,其中,第二端結(jié)合有凸緣,其中,所述凸緣的面的至少一部分在大致不垂直或者偏離部件的縱向軸線的平面內(nèi)。
文檔編號F16L39/00GK102405370SQ201080013304
公開日2012年4月4日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者揚(yáng)·安格爾, 約翰·亞歷山大·布德里 申請人:富蘭克林加油系統(tǒng)公司