專利名稱：快速裝配凸緣接頭的制作方法
快速裝配凸緣接頭本發(fā)明涉及用于緊固連接接頭的接頭裝置，并且可用于快速連接(分離)管道或帶有圓形凸緣元件的圓柱形殼體，以提供其接頭的密封。已知一種用于連接管道的法蘭盤(collar)(夾具),其在美國專利[Denso公司，Kariya(日本)于2006年3月23日公布的US 7，300，078，《管接頭夾具》(Pipejoint clamp),IPC F16L 23/00, -23/06]中描述。其包括至少兩個部件，所述部件具有內(nèi)環(huán)槽并包封連接管道的閉合凸緣，其中法蘭盤零件通過它們自身之間的延伸出管道尺寸(在一些情況中，它們具有環(huán)狀件的形式)的柔彈性聯(lián)接板(crosspiece)連接，并且法蘭盤零件的末端具有保持部以及與保持部接合的卡齒(latch)。依靠彈性聯(lián)接板，該法蘭盤是彈性的，這允許連接具有不同的凸緣外直徑的管道。這種用于連接管道的法蘭盤的缺點在于，在安裝時在凸緣接頭的連接表面上不能 提供均勻的比壓，這會導致法蘭盤橫截面中出現(xiàn)變形，這進而會導致在法蘭盤的卡齒中形成間隙且會破壞整個連接的緊密性。還已知一種用于陰極射線管的多環(huán)夾具，其在美國專利[Richco公司MortonGrove于2007年9月20日公布的US 7，379，293《多開口環(huán)陰極射線管夾具》("Multiplesplit ring cathode ray tube clamp"), IL(US), IPC F16L3/22]中描述。該夾具表現(xiàn)為包封管的“頸部”的環(huán)，其中接合零件牢固地固定于其上(例如，印制回路的組件)，其中，夾具端部具有傾斜齒形式的接合部。此類連接不用于連接在端部具有凸緣的圓柱形部件。已知一種用于電纜的夾具(用于車窗的管狀內(nèi)部機構(gòu))，其在美國專利[BroseFahrzeugteile GmbH(DE)于1984年6月5日公布的US 4，452，097《尤其用于機動車輛的管狀車窗驅(qū)動機構(gòu)》(“Tubular window drive mechanism particularly for motor vehiclesalso”)，IPC F16C 1/00，-1/26]中描述。該驅(qū)動機構(gòu)使用帶有卡齒的夾具，用于連接包含于具有凸緣突起的管狀電纜中的電線。該夾具包括兩個半環(huán)，所述半環(huán)具有內(nèi)環(huán)槽并包封所連接的管狀電纜的閉合凸緣，其中法蘭盤零件在端部具有突起，所述突起在一側(cè)通過它們自身之間的彈性聯(lián)接板連接，并在另一側(cè)具有匹配的卡齒元件具有塑料錐形尖端的銷形式的夾具以及突起中的穿孔形式的保持部件。連接夾具的端部產(chǎn)生它們的突起的閉合一個突起上的夾具尖端由于其錐形形狀和彈性而進入另一個突起中的開口，并穿過它，該尖端依靠材料的彈性固定在該位置，因為該尖端在其底座處(在銷處)的直徑略大于保持部件的穿孔的直徑，即，夾具被鎖住。并且，該夾具在其一個半部中設置有排水孔。所描述的結(jié)構(gòu)的缺點在于，依靠額外的緊固夾持元件，增大了接頭的總體尺寸。還已知一種用于連接管道的鉸接裝置，其在美國專利[URDAN IND USA公司于1990年4月10日公布的US 4，915，418，《鉸接的管道接頭》(Hinged pipe coupling), IPC F16L17/00, -17/04]中描述。該用于連接管道的鉸接裝置由通過鉤或環(huán)狀件樞轉(zhuǎn)連接在一起的幾個(至少兩個)部段形成。該裝置的所有部段都具有環(huán)形凹槽，通過所述環(huán)形凹槽，這些部段安裝在連接管道的閉合凸緣上。同時，末端部段的端部通過緊固元件(諸如螺栓和螺母)牽拉在一起。所述結(jié)構(gòu)依靠一組必要數(shù)量的部段允許可操作地形成用于任何管道直徑的接頭裝置。以上描述的鉸接裝置的缺點在于，其在有限空間的情況下使用不方便，因為它的連接和緊固元件布置在該裝置的零件部段的端部上的延伸部上。所述裝置的其他缺點在于，難以確定連接接頭是否足以提供緊密性地閉合在一起。
還已知俄羅斯聯(lián)邦專利號為2295666中描述的發(fā)明《由兩個半部組成的連接裝置》(“Connecting device consisting of two halves”)，由名稱為ABA OF SWEDEN AB[SE]注冊，專利期限的起始日期為2003年I月22日，公布日期為2007年3月20日，IPC F16L21/00，F(xiàn)16L 23/04。該連接裝置旨在用于緊固連接接頭且包括相互鉸接連接的兩個半部。該連接裝置布置成在操作位置中其與鄰近連接接頭的兩個連接元件的部件接合。同時，該連接裝置的一端具有以至少一個突起的形式布置的固定元件，并且另一端具有至少一個凹槽的形式的保持部件。突起和凹槽能夠相互接合，用于將連接半部轉(zhuǎn)換為一個接合件。所描述的結(jié)構(gòu)依靠固定元件和保持部件的布置來提供連接的可靠性。然而，該連接裝置的固定元件(突起)和保持部件(凹槽)布置在垂直于凸緣平面的突起上，這種布置增大了接頭點的外廓尺寸。與所提出的發(fā)明最接近且被認為原型(prototype)的是《用于連接圓形凸緣元件的裝置》("Device for connecting round flange elements"),其在俄羅斯聯(lián)邦實用新型證書31428中描述，由名稱為"Penztiajpromaramatura〃有限公司注冊,優(yōu)先權(quán)日期為2003年I月30日，IPC F16L 23/04，公布日期為2003年8月10日。該裝置包括壓縮法蘭盤，該壓縮法蘭盤至少由在凹面上帶有成形凹槽的兩個半環(huán)形成，所述凹面與閉合凸緣元件的包封輪廓匹配，并且包括用于法蘭盤收縮的緊固件(螺柱、螺母)。同時，在松開位置中，法蘭盤的每個部件中的成形凹槽內(nèi)表面的曲率半徑大于連接在凸緣之間的凸緣邊緣的外表面半徑。所述連接裝置難以制造，因為連接元件具有復雜的配置細節(jié)。以帶有螺母和墊圈的螺柱形式的緊固元件增大了接頭點的外廓尺寸。同時，通過所述緊固元件連接(分離)凸緣元件的過程不能足夠快速地實現(xiàn)。帶有法蘭盤的連接一般由于快速連接而使用方便。然而，其應用受所述連接的限制，所述連接包括不同的固定元件螺栓、螺釘、螺柱、手柄、卡齒，它們顯著增大了連接的外廓尺寸。本發(fā)明的目的在于提供一種快速裝配凸緣接頭，其在固定連接元件時不需要輔助緊固件，并且不會增大接頭點的外廓尺寸。上述目的通過在端部上具有圓形凸緣的圓柱形元件的連接實現(xiàn)，設置有固定元件的凸緣接頭包括布置在連接元件的端面的凸緣以及以壓縮法蘭盤的形式形成的連接裝置，所述法蘭盤包括至少兩個部件，該兩個部件在凹面上具有成形的環(huán)形凹槽，該凹槽在尺寸和橫截面輪廓上與連接元件的包封的兩個閉合凸緣匹配，其中，根據(jù)本發(fā)明，連接裝置的每個部件中的環(huán)形凹槽曲率半徑等于連接元件的凸緣的外表面(邊緣)半徑，其中，所述固定元件以所述凸緣上的保持部件和在連接裝置上能夠與之接合的止動銷的形式形成，其中，止動銷以橫向面壁的形式形成，該橫向面壁的高度等于連接裝置的零件端部上的凹槽的深度，并且保持部件以彼此隔開且彼此同等的類似凹槽的形式設置，這些凹槽布置在連接凸緣上且具有的寬度不小于旨在與之接合的一個或兩個止動銷的厚度，并且其中，所述凹槽形成在兩個凸緣上，并且它們的數(shù)量不少于連接裝置的零件的數(shù)量，并且最小數(shù)量的所述凹槽之間的距離等于連接裝置的匹配零件在凸緣的外表面(邊緣)上的長度。在特殊情況下，連接裝置的零件包封的量為待連接凸緣的外周的至少一半。因此，在所提出的快速裝配凸緣接頭中，根據(jù)本發(fā)明，新穎之處在于，用于在壓縮法蘭盤中固定位置的止動銷直接布置在其零件上，并且旨在與止動銷接合的凹槽形式的保持部件布置在待連接元件的凸緣上。在端部上具有圓形凸緣的圓柱形元件的連接和固定如下執(zhí)行。首先，將待連接元件的凸緣對齊，使得它們上面的凹槽重合。然后，將連接裝置的一個零件(例如，半環(huán))相應地定向在閉合凸緣的邊緣上；然后將在其任一端上以橫向面壁形式制成的一個止動銷插入到布置在閉合凸緣上的一個對齊凹槽中。然后，借助于使用者手臂的外力，將布置在連接裝置零件的另一端上的第二止動銷依靠其彈性變形插入到閉合凸緣上的另一個匹配的對齊凹槽中，從而卡合該零件。對于連接裝置的所有零件，執(zhí)行前述操作，因此圓滿地實現(xiàn)閉 合凸緣的連接，即，非?？斓赝瓿闪怂岢龅耐咕壗宇^的裝配，因為其不需要任何精確的設定、固定和旋緊。其中，由于凹面上的成形的環(huán)形凹槽在尺寸和橫截面輪廓上對應于兩個閉合凸緣，所以連接裝置(法蘭盤零件)包封待連接單元的凸緣，在軸向上固定和保持它們。同時，在所提出的快速裝配凸緣接頭中的連接裝置的零件在長度上可彼此不同，并且待連接凸緣上的凹槽的數(shù)量可多于裝配的凸緣接頭所涉及的凹槽的數(shù)量。然而，關(guān)于可裝配的凸緣接頭，布置在兩個凸緣上的凹槽的數(shù)量不少于連接裝置的零件的數(shù)量，即凹槽的最小數(shù)量對應于連接裝置(法蘭盤)的零件的接合止動銷(一個或兩個)的數(shù)量，并且最小數(shù)量的凹槽之間的距離等于布置在凸緣外表面(邊緣)上的連接裝置的對應零件的長度，其中凹槽具有的寬度不少于旨在與之接合的一個或兩個止動銷的厚度。因此，連接裝置(法蘭盤)的零件由于所提出的結(jié)構(gòu)而在截面中固定和保持待連接單元的凸緣。同時，彼此相互加強軸向和橫向固定，并確?？煽康耐咕壗宇^。因此，所提出的快速裝配凸緣接頭的結(jié)構(gòu)形成牢固的連接且在類似情況中使用時不需要輔助固定件和固定裝置來實現(xiàn)該目的。此外，所提出的快速裝配凸緣接頭不具有突起部分，因而不會增大具有凸緣的圓柱形元件(管道、外殼)的接頭點的外廓尺寸。試驗表明，為了提供可靠的連接，當該連接裝置的零件總共包封待連接凸緣的外周的至少一半時，形成快速裝配凸緣接頭的最優(yōu)方式。在形成快速裝配凸緣接頭的一般情況下，在凸緣上制成的凹槽的深度可以是任意的，而在形成的特殊情況下，凹槽的深度對應于凸緣在待連接的圓柱形元件的表面上的突起的高度，這增強了連接的固定和可靠性。在形成快速裝配凸緣接頭的一般情況下，連接裝置的止動銷以及設置在待連接元件的凸緣上的凹槽可具有彼此不重合的各種截面(例如，梯形截面或在自由邊緣膨脹的直角截面)，并且在形成的特殊情況下，凹槽的輪廓對應于與之接合的止動銷的輪廓，這增強了它們的固定以及連接的可靠性。在形成快速裝配凸緣接頭的一般情況下，待連接元件的凸緣上的凹槽可具有不同的寬度，但不少于旨在與之接合的一個或兩個止動銷的厚度，并且在形成的特殊情況下，旨在與一個止動銷接合的凹槽的寬度對應于止動銷的厚度，并且旨在與兩個止動銷接合的凹槽的寬度對應于連接裝置的兩個相鄰零件的止動銷的壁的厚度，這增強了它們的固定以及連接的可靠性。在形成快速裝配凸緣接頭的一般情況下，連接裝置的零件可具有不同的長度，并且在形成的特殊情況下，連接裝置的所有零件都同等，這在技術(shù)上是最簡單的方式。在形成快速裝配凸緣接頭的一般情況下，待連接凸緣上的凹槽可具有不規(guī)則的布置，并且在形成的特殊情況下，待連接凸緣上的凹槽規(guī)則地布置在凸緣的外表面(邊緣)上，這加強了連接的固定和可靠性。在形成快速裝配凸緣接頭的一般情況下，待連接的圓柱形元件的凸緣和連接裝置的凹面上的成形的環(huán)形凹槽可具有各種橫截面輪廓(例如，梯形)，并且在形成的特殊情況下，所述元件具有直角輪廓，這在技術(shù)上是最簡單的方式。
在形成快速裝配凸緣接頭的一般情況下，連接裝置的在零件部端上以橫向面壁形式制成的止動銷以及布置在待連接元件的凸緣上的以凹槽形式制成的保持部件可具有各種橫截面輪廓(例如，梯形截面或在自由邊緣增厚的直角截面)，并且在形成的特殊情況下，所述元件具有直角輪廓，這在技術(shù)上是最簡單的方式。在形成快速裝配凸緣接頭的特殊情況下，在待連接凸緣上制成的凹槽的數(shù)量對應于連接裝置的零件的數(shù)量；凹槽的寬度和輪廓對應于連接裝置的兩個相鄰零件的止動銷壁的厚度和輪廓，并且連接裝置的零件類似。在所述形成情況下，連接裝置的零件沿外表面(邊緣)完全包封凸緣，這盡可能地增強了連接的固定和可靠性。通過以下附圖示出本發(fā)明。圖I示出待與凸緣連接的圓柱形元件(用于水處理單元的情況)以及作為完整單元的快速裝配凸緣接頭。圖2示出快速裝配凸緣接頭的橫截面2a)垂直于凸緣平面的截平面；2b)凸緣平面(用于一般情況)；2c)凸緣平面(用于特殊情況)；圖3示出在形成布置的特殊情況下連接裝置零件的改進視圖3a)垂直于凸緣平面的平面；3b)凸緣平面(截面圖)。該快速裝配凸緣接頭(圖2)包括凸緣1，布置在待連接元件的端面上(

圖1)，設置有固定元件的保持部件，以凹槽2形式制成的所述保持部件彼此關(guān)聯(lián)且彼此同等地類似布置在待連接的凸緣I上；以及連接裝置3，以壓縮法蘭盤的形式形成(圖I)。同時，連接裝置3包括至少兩個部件，所述部件在凹面上具有成形的環(huán)形凹槽4 (圖2、圖3)，該凹槽在尺寸和橫截面輪廓上(在特殊情況下成直角輪廓)對應于待連接元件的包封的兩個閉合凸緣1，其中連接裝置3的每個部件中的環(huán)形凹槽4的曲率半徑R等于待連接元件的凸緣I的外表面(邊緣)半徑R。連接裝置3的零件設置有止動銷5，所述止動銷在連接裝置3的零件端部上的凹槽4的深度上以橫向面壁的形式形成(圖2、圖3)。固定元件的保持部件以凸緣I上的凹槽2的形式形成，從而它們能夠與布置在連接裝置3的零件上的止動銷5接合，即，待連接元件的凸緣I具有相同數(shù)量的凹槽2，這些凹槽彼此關(guān)聯(lián)且彼此同等地類似設置。凹槽
2形成在兩個凸緣I上，數(shù)量不少于連接裝置3的零件的數(shù)量(圖2b)，并且最小數(shù)量的所述凹槽之間的距離等于連接裝置3的對應零件沿凸緣I的外表面(邊緣)的長度。在形成快速裝配凸緣接頭的特殊情況下，連接裝置3的零件總共包封待連接凸緣I的外周的至少一半，這不會影響所提出的裝置元件的構(gòu)成。在形成快速裝配凸緣接頭的其他特殊情況下，凹槽2的深度對應于凸緣I在待連接圓柱形元件的表面上的突起的高度，凹槽2的輪廓對應于與之接合的止動銷5的輪廓(在特殊情況下成直角輪廓)，旨在與一個止動銷5接合的凹槽2的尺寸對應于止動銷的厚度，并且旨在與兩個止動銷5接合的凹槽2的尺寸對應于連接裝置3的兩個相鄰零件的止動銷5的壁的厚度(圖2b)，這不會影響所提出的裝置元件的構(gòu)成。在形成快速裝配凸緣接頭的其他特殊情況下，凹槽2在待連接凸緣I的外表面(邊緣)上均勻地布置凸緣I上，或者連接裝置3的零件具有相等的長度(圖2c)，這不會影響所 提出的裝置元件的構(gòu)成。在形成快速裝配凸緣接頭的特殊情況下，待連接凸緣I上的凹槽2的數(shù)量對應于連接裝置3的零件的數(shù)量，凹槽2的寬度和輪廓對應于連接裝置3的兩個相鄰零件的止動銷5的壁的厚度和輪廓，并且連接裝置3的零件具有相等的長度(圖2c)，這不會影響所提出的裝置元件的構(gòu)成。該快速裝配凸緣接頭用于連接和分離在端部上具有圓形凸緣的圓柱形元件。如下來實現(xiàn)連接和接頭固定。首先，對齊待連接元件的凸緣1，使得它們上面的凹槽2重合。然后，將連接裝置3的一個零件(例如，半環(huán))適當?shù)囟ㄏ蛟陂]合凸緣I的邊緣上，在其任一端上以橫向面壁形式制成的一個止動銷5插入到布置在閉合凸緣I上的一個對齊凹槽2中。之后，借助于使用者手臂的外力，將布置在連接裝置3零件的另一端上的第二止動銷5依靠其彈性變形插入到閉合凸緣I上的另一個對應的對齊凹槽2中，從而卡合該零件。對于連接裝置3的其他零件執(zhí)行相同的操作，實現(xiàn)閉合凸緣I沿其外周的連接。由于之前所述的操作均是通過手動執(zhí)行的，無需精確的設定、調(diào)整，不使用單獨的緊固元件，諸如螺釘、螺栓、螺母、螺柱等，并且也不需要專用工具，所以能夠非?？斓貓?zhí)行所提出的凸緣接頭的裝配。凸緣接頭的分離同樣非常簡單快捷地執(zhí)行為此，將連接裝置3的任何零件的一個止動銷5借助于螺絲刀從閉合凸緣I上的對齊凹槽處輸出，因而發(fā)生該零件的松脫(分離)。連接裝置3的其他零件的分離類似地執(zhí)行。同時，在形成的一般情況下和在所有的特殊情況下，所提出的快速裝配凸緣接頭的使用類似地執(zhí)行。因此，本發(fā)明允許獲得一種快速裝配和快速分離的凸緣接頭，制造和使用簡單，確保了待連接元件的可靠固定并且不會增大具有圓形凸緣的圓柱形元件(管道、外殼)的接合點的外廓尺寸。盡管已結(jié)合目前被視為最實際和優(yōu)選的實施情況描述了本發(fā)明，但應當理解的是，本發(fā)明不限于已描述的實施例，而是相反，包括在所提出的權(quán)利要求的主題限制和范圍內(nèi)的各種修改和變型。為了形成所提出發(fā)明的快速裝配凸緣接頭的目的，在實行中的一般情況和特殊情況下，可使用水凈化領域中已知的材料和元件。因而，具有圓形凸緣的待連接的圓柱形元件(管道、外殼)可以是例如用于注射模塑的塑料(例如聚丙烯)或任何構(gòu)造的材料(例如聚酰胺)。壓縮法蘭盤的零件(連接裝置)可由彈性材料制成，例如聚甲醛 (POM K 500Kolon工業(yè))，其允許裝配和分離所提出的凸緣接頭，而沒有連接裝置(法蘭盤)的永久變形和損壞。
權(quán)利要求
1.一種快速裝配凸緣接頭，包括布置在待連接的圓柱形元件的端面上的凸緣以及設置有固定元件的連接裝置，其中，所述連接裝置以壓縮法蘭盤的形式形成，包括至少兩個部件，所述部件在凹面上具有成形的環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽在尺寸和橫截面輪廓上對應于待連接元件的包封的兩個閉合凸緣， 其特征在于， 所述連接裝置的每個部件中的環(huán)形凹槽的曲率半徑等于待連接元件的凸緣的外表面(邊緣)的半徑， 固定元件以布置在待連接凸緣上的保持部件以及布置在所述連接裝置上的能夠與所述保持部件接合的止動銷的形式形成， 其中，止動銷以在所述連接裝置的零件端部上的凹部深度上的橫向端壁的形式形成，并且保持部件以彼此關(guān)聯(lián)且彼此同等地類似布置在待連接凸緣上的凹槽的形式形成，所述凹槽具有的寬度不小于旨在與所述凹槽接合的一個或兩個止動銷的厚度， 其中，凹槽形成在兩個凸緣上，數(shù)量不少于所述連接裝置的零件的數(shù)量，并且最小數(shù)量的凹槽之間的距離等于所述連接裝置的對應零件沿凸緣的外表面(邊緣)的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，所述連接裝置的零件總共包封待連接凸緣的外周的至少一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，凹槽的深度對應于凸緣在待連接的圓柱形元件表面上的突起的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，布置在凸緣上的凹槽的輪廓對應于所述連接裝置的零件的與之接合的止動銷的輪廓。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，旨在與一個止動銷接合的凹槽的尺寸對應于所述止動銷的厚度，并且旨在與兩個止動銷接合的凹槽的尺寸對應于所述連接裝置的兩個相鄰零件的止動銷壁的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，待連接凸緣上的所述凹槽均勻地布置在凸緣的外表面(邊緣)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，待連接的圓柱形元件的所述凸緣以及所述連接裝置的凹面上的成形的環(huán)形凹槽具有矩形的橫截面輪廓。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，所述連接裝置的零件同等地形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，所述連接裝置的止動銷以及固定元件的保持部件具有矩形的橫截面輪廓，所述止動銷以在其組成部件的端部上的端部橫向壁的形式形成，所述保持部件以待連接元件的凸緣上的凹槽形式形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速裝配凸緣接頭，其特征在于，布置在待連接凸緣上的凹槽的數(shù)量對應于所述連接裝置的零件的數(shù)量，凹槽的寬度和輪廓對應于所述連接裝置的兩個相鄰零件的止動銷的壁的厚度和輪廓，并且所述連接裝置的零件同等地形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及快速裝配凸緣接頭。該快速裝配凸緣接頭包括壓縮法蘭盤形式的連接裝置，該連接裝置由在凹面上具有成形凹槽的至少兩個部件制成，所述通道對應于連接構(gòu)件的兩個耦接凸緣的橫截面，并且包括位于凸緣上的保持部件形式的夾持元件。該連接裝置設置有壁形式的緊固件；保持部件為凹槽的形式，其寬度不小于與之接合的一個或兩個緊固件的厚度。凹槽的數(shù)量不少于連接裝置的零件的數(shù)量。本發(fā)明在帶凸緣的圓柱形構(gòu)件之間提供一種可靠的連接，而不需要額外的緊固和夾持元件且不會增大連接點的尺寸。
文檔編號F16L23/00GK102770700SQ201080052140
公開日2012年11月7日 申請日期2010年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者瓦迪姆·尼古拉耶維奇·克尼澤爾, 謝爾蓋耶·維克托羅維奇·斯米爾諾夫 申請人:伊萊克福有限公司