專利名稱：用于連接管子與接頭件的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接一段管子和一功能部件、或者連接一含有受壓流體裝置的設(shè)備，該設(shè)備可根據(jù)用戶需要以一種簡單、迅速、合理且可改變功能的可擴展或可配置的方式建立一流體分配網(wǎng)。
近來在工業(yè)中，用于分配例如壓縮空氣之類的流體的網(wǎng)基本上是由管道系統(tǒng)構(gòu)成的，即通過人工的方式將形成網(wǎng)的管子放置到位置上(管子被切割成段，各管段在位置上的形狀隨著局部幾何形狀限制的變化而變化，并將連接件或者分支連接件硬焊、軟焊或粘結(jié)到多段管子上)。在某些情況下，也可采用用于通過爪形器件(claw)將諸管段連接在一起的設(shè)備，如文獻GB 2 117 072中所述的設(shè)備，這種設(shè)備可以節(jié)省若干時間。為了增加或者去除這樣的一分支連接，改變或者擴展那種類型的裝置需要改變整個設(shè)備。即使是例如由于增加了那根管線上的能量需求而需要增加分支直徑之類的設(shè)備極細小的變化，也需要進行一項主要的工作、即將該裝置停運很長一段時間。
現(xiàn)有裝置以及它們所依靠的技術(shù)中所存在的缺點可由一種連接設(shè)備來改善，該連接設(shè)備可通過簡單地改變裝置的結(jié)構(gòu)、組成其的功能件的特性或位置來極快地裝配出一個新的裝置。
這些連接設(shè)備可將構(gòu)成裝置或網(wǎng)的管子細分為組合式構(gòu)件或管段，這些組合式構(gòu)件或管段可以簡單地替換或改變，該管段可具有一系列預定的尺寸，并包括用于連接至設(shè)備的無特設(shè)末端裝置。這些連接裝置被匯集至一特殊部件上，該特殊部件插入在一段管子的末端與一功能件之間，該功能件包括一剛性管體，并可能僅僅包括一個接頭或者一個管塞。
下文采用了術(shù)語“端接頭”以表示任何類型的剛性管體的圓筒形末端，其內(nèi)部裝有一流體循環(huán)槽，其外部裝有用于與一連接環(huán)箍的管子相應的連接裝置相配合的連接裝置(螺紋、套環(huán)、雙頭螺栓、凸輪件、…)。該末端是由構(gòu)成一頂著所連接的管子的對接部分的表面軸向形成的。
為了滿足對于快速且簡易地改變連接的需要，將一管子連接至一端接頭的裝置呈一圓筒形套管的形狀，該圓筒形套管具有一具有用于將其安裝至端接頭的裝置的軸向分段，以及另一具有例如爪形連接裝置之類的固位裝置的軸向分段。在這種設(shè)備中，管子不能伸入到端接頭內(nèi)，因此不必通過軸向移動將管子從端接頭內(nèi)取出即可拆除此連接。于是，管道網(wǎng)可以使用相互鄰接的管段，在相鄰管段之間插入著連接件(每一連接件具有用于每一相鄰管段的端接頭)。除了提供連接的作用以外，該連接件還可起到其它的作用，如提供分支連接、斷開功能、流體壓力膨脹功能、凈化…。當使用這種類型的連接方式改變網(wǎng)的布局時，可以將至少一段管子從網(wǎng)上橫向拆除，即不必使該段管子與連接件軸向松開。由于網(wǎng)通常是通過連接件安裝到該結(jié)構(gòu)上的，因此這種軸向移動需要拆下該連接件，以便使它們從裝載著它們的結(jié)構(gòu)上拆除。
這種在連接件與管段相連的位置之間缺少軸向接合引起了機械弱點，即抵抗網(wǎng)可能受到的彎曲應力性能比較薄弱，例如，由于管段的膨脹所引起的翹曲力。因此，在連接位置上，管子變成了橢圓形并且偏心，因而損害了連接質(zhì)量以及連接位置上的密封質(zhì)量。
本發(fā)明試圖通過專門針對該類型的用于在端接頭與管子之間的加強機械連接，而不會影響這種連接方式的可橫向拆除特性的連接來減輕上述缺點。
為達到此目的，本發(fā)明提供一種將一管子連接至一部件的殼體上的連接設(shè)備，包括一位于該部件內(nèi)并構(gòu)成一端面的圓筒形端接頭，以及一連接套管，該連接套管具有包括用于與位于連接端接頭上相應的裝置相配合的可拆卸式固定裝置的第一分段、以及軸向鄰接該第一分段并具有用于防止放置在套管內(nèi)并與端接頭的端面對接的管子的末端滑出的裝置的第二分段。尤其，該套管內(nèi)裝有一用于引導管子的末端的引導環(huán)箍，該環(huán)箍的內(nèi)徑基本等同于管子的外徑，環(huán)箍具有用于在套管的第二分段內(nèi)滑動的第一部分、以及軸向伸出至套管的第一分段的第二部分，并且端接頭具有一形成在端接頭的端面內(nèi)，以便當固定裝置嚙合時容納環(huán)箍伸出的第二部分的自由端并使其對準中心的凹槽。
于是，當固定裝置嚙合時，上述環(huán)箍形成一種夾持管子末端周邊的外殼，與將由形成在端接頭內(nèi)的內(nèi)腔所起的作用相同，同時所述末端插入其中。該環(huán)箍的進步之處在于，當固定裝置松開時，該環(huán)箍可從端接頭上拆下，從而維持橫向可拆卸式連接方式。
為了根據(jù)管子來改善環(huán)箍的性能，即使它等效于端接頭可包括的接受凹腔，套管具有一形成一用于將引導環(huán)箍的自由端嚙合夾持于形成在端接頭的端面內(nèi)的凹槽之中的對接部分的肩狀物，并且該凹槽是由一底部軸向形成的，當固定裝置完全嚙合時，該底部形成一用于環(huán)箍的自由端的支承面。在這種情況下，在環(huán)箍與端接頭之間已不存在任何自由度，以便該環(huán)箍幾乎起到一體化的端接頭延伸部分的作用，同時管子的末端嚙合其中。
在一較佳實施例中，凹槽的側(cè)面呈錐形并收斂，環(huán)箍自由端的外側(cè)表面呈錐形，其頂點上的角度小于凹槽的外側(cè)表面的頂點上的角度。于是，當固定裝置嚙合時，可將環(huán)箍安裝至端接頭內(nèi)，而當固定裝置松開時，可簡單地將環(huán)箍從凹槽內(nèi)拆下，而不必使用外力。
在另一個不同的實施例中，凹槽的內(nèi)側(cè)壁具有至少兩個切槽，于是在兩個切槽之間形成至少兩塊舌形片。凹槽的內(nèi)側(cè)壁是不需要連續(xù)的。可以通過兩塊或多塊舌形片來構(gòu)成用于引導環(huán)箍的自由端并使其對準中心的裝置，并使其自由端與端接頭的端面同高，并且構(gòu)成本發(fā)明連接設(shè)備中與管子的軸向嚙合相抵的對接部分。
為了能在拆除連接設(shè)備的同時，將環(huán)箍從形成在端接頭內(nèi)的凹槽中拆下，該環(huán)箍以及套管在直接距離套管的肩狀物較遠的部位上具有對接裝置，以便限制其相對滑離肩狀物，并相對于套管夾持環(huán)箍。
為了加強本發(fā)明連接設(shè)備中管子末端的軸向嚙合，套管的輸入孔具有基本等同于管子外徑的內(nèi)徑，并形成一用于引導管子的支承面，并且其軸向長度使套管第二分段的長度至少等同于套管的外徑。
由于管子夾持裝置自身是以慣用的方式由一具有內(nèi)向徑向齒的錐形墊圈所構(gòu)成，并且該墊圈的外側(cè)部分被固定在環(huán)箍與套管的肩狀物之間，因此該墊圈包括螺孔，該螺孔用于使位于環(huán)箍上的末端凸出物可穿過該螺孔向著肩狀物延伸，以便當固定裝置完全嚙合時，位于肩狀物與環(huán)箍之間的空隙大于錐形墊圈外側(cè)部分的厚度。
通過下文所給出的非限制性例子的實施例描述，本發(fā)明其它的特點與進步之處將一目了然，請參閱附圖，其中·

圖1是本發(fā)明連接設(shè)備部分剖切的剖視圖；·圖2是管子所要連接的圓筒形端接頭的端視圖；·圖3是使用在本發(fā)明設(shè)備中的環(huán)箍的外視圖；·圖4及圖5是本發(fā)明用于將管子夾持在套管內(nèi)的爪形墊圈的細部視圖。
圖1所示為連接管子3的一端的部件2的端接頭1。該端接頭構(gòu)成一中心管槽4，其外部具有螺紋5。該端接頭的結(jié)束終止處為端面6，一凹槽7形成在該端面6中，該凹槽由外側(cè)表面8、內(nèi)側(cè)表面9以及底面10構(gòu)成。該外側(cè)表面8呈錐形，并自端面6收斂，該內(nèi)側(cè)表面9也呈錐形，并自端面6擴展。
圖1所示的本發(fā)明設(shè)備還包括一端接套管11，該套管分為第一分段12及第二分段14，該第一分段具有適于擰至端接頭1的外螺紋5上的內(nèi)攻螺紋13，該第二分段鄰接第一分段12，其不僅裝有用于防止容納在套管11內(nèi)的管子3滑出的裝置，該裝置在這個例子中是由一爪形墊圈15來構(gòu)成的，爪形墊圈15將結(jié)合圖4及圖5來進行詳細描述，第二分段中還裝有由一密封墊圈16所構(gòu)成的密封裝置。在爪形墊圈15和密封墊圈16之間放置一隔離套17，以便形成一支承面，當螺紋固定裝置5和13完全嚙合時，該支承面用于抵抗爪形墊圈由于其受壓而引起的彈性變形。套管的軸向分段14的自由端構(gòu)成一開口18，該開口的軸向長度由圖1所示的L來表示。
除爪形墊圈15以及輸入口18之外，套管還包括一用于管子3的導向環(huán)箍19。該導向環(huán)箍19具有靠近爪形墊圈15的第一部分20，安裝該部分是為了能在套管11的第二分段14上滑動。該環(huán)箍具有延伸第一部分20的第二部分21，以便進入到套管11的第一分段12中。第二部分21由一錐形外表面22構(gòu)成，該錐形外表面沿著附圖的右側(cè)收斂，其斜度略小于構(gòu)成凹槽7的外側(cè)表面的錐形面8的斜度。
在距離伸出部分21較遠的那端上，環(huán)箍19具有一系列的軸向指狀物23，該指狀物自端面24朝著隔離套17延伸，自由地伸入到位于隔離套17中、并進入到該隔離套用于嚙合爪形墊圈15的支承面中的凹腔25內(nèi)。
第一部分20還包括一圓周肩狀物26，該圓周肩狀物背對著端面24，以便與形成在套管的第二分段14內(nèi)的相應的肩狀物相配合，在這個例子中，肩狀物27略呈錐形。于是，環(huán)箍19被限制在只能在圖1所示的肩狀物26與27相互接觸的位置和指狀物23抵住位于隔離套17內(nèi)的凹腔25的底部，于是隔離套17緊貼住套管的肩狀物28的位置之間軸向滑動。
最后，可以發(fā)現(xiàn)，在環(huán)箍19的第一部分20和第二部分21之間的連接點上放置著一O形環(huán)密封墊圈29，并且在其外部，該密封墊圈被構(gòu)成一凹腔的錐形面30夾持在環(huán)箍上。
環(huán)箍19具有基本與管子3的外徑相等的內(nèi)徑D。凹槽7內(nèi)側(cè)表面9的最大直徑略小于環(huán)箍19的內(nèi)徑D。同時，在第二部分21的端面21a的平面上所測的其外徑基本與在凹槽7的底部10的平面上所測的其錐形外側(cè)表面8的直徑相等。
當要將管子3連接至部件2時，先將裝有上述構(gòu)件的套管擰至端接頭1。于是，環(huán)箍19的第二部分21伸入到凹槽7內(nèi)，并且由于凹槽的錐形壁8的作用使其相對對中。當環(huán)箍19的端面21a與凹槽7的底部10接觸時，進一步使凹腔25的底部朝著指狀物23移動，直至它們最后緊貼在一起。于是，環(huán)箍19被鎖定在一個位置上，這個位置是通過其第二部分21導入凹槽7內(nèi)的路程、以及其前端面21a緊貼住凹槽的底部10來確定的。位于環(huán)箍19與套管11之間的空隙使得該導入和按壓在由環(huán)箍19所獲得的最終位置上起主要作用。于是，由于環(huán)箍的位置是由該端接頭所決定的，因此該環(huán)箍起到了一體化的端接頭1延伸部分的作用。
在收緊的最后，位于凹槽7外側(cè)的端接頭的端面6稍稍壓縮密封墊圈29，并位于環(huán)箍19內(nèi)側(cè)的一部分內(nèi)。在將套管擰入到端接頭之后，將管子3插入到套管內(nèi)，該內(nèi)側(cè)部分構(gòu)成了管子3的對接部分。由于環(huán)箍19的內(nèi)支承面超出伸出部分21的軸向長度延伸，并至少超出第一部分20的軸向長度的一小部分，因此第一部分20構(gòu)成一使管子3對準中心的支承面，從而確保該管子適當定位，并起到具有相對于端接頭1安裝的末端的橫梁(beam)作用。
當套管與端接頭收緊在一起時，套件17、19被壓縮，并迫使爪形墊圈15處于較其靜止位置更徑向的位置上。這種傳統(tǒng)類型的變形使爪形墊圈15內(nèi)向齒超出略小于管子3的外徑的直徑延伸。圖4所示為構(gòu)成爪形墊圈15的平面毛坯，該毛坯具有大量的小孔32，其直徑和排列是為了當將爪形墊圈15加工成圖5所示的形狀時，小孔32可使環(huán)箍19的指狀物穿過它們其中的空隙。當指狀物的末端緊貼住位于隔離套17內(nèi)的凹腔25的底部時，環(huán)箍19的表面24不會牢牢地頂住爪形墊圈15使其緊貼住隔離套17。相反，在隔離套17與表面24之間維持著一間隙，該間隙的大小大于爪形墊圈15的厚度，因此可以留給爪形墊圈一小段空隙，以便于插入管子3。
圖2是沿箭頭F所視的視圖，即為部件2的端視圖，它表示了凹槽7的內(nèi)腔不是由連續(xù)壁、而是由兩塊載著表面9部分的舌形片40和41構(gòu)成的，該舌形片由切槽42和43分隔開來，切槽42和43上完全沒有部件。這些舌形片的端面6a和6b構(gòu)成了頂著插入的管子3的對接部分，這些端面6a和6b位于端接頭1的端平面6上。
最后，根據(jù)本發(fā)明，構(gòu)成插入管子3所通過的開口18的套管11的輸入口的軸向長度為L，第二分段14的軸向長度、即緊密連接之后介于容納在套管11內(nèi)的端接頭1的末端6與套管的自由端之間的距離大于管子的直徑D。這樣改善了管子在該連接設(shè)備中的嵌置，于是，由于可向管子提供彎曲與翹曲應力，因此該管子可能會相對變形。位于套管輸入口上的支承面18可細分為若干個分段部分，這些分段部分由軸向凹槽來進行分隔。
自然，本發(fā)明可通過不同的實施例來實施。尤其，隔離套17并不是必需的，在某個例子中，指狀物23可直接緊貼住肩狀物28，而爪形墊圈15則位于兩者之間。
權(quán)利要求
1.一種將一管子(3)連接至一部件(2)的殼體上的連接設(shè)備，包括一位于所述部件內(nèi)并構(gòu)成一端面(6)的圓筒形端接頭(1)，以及一連接套管(11)，所述連接套管具有包括用于與位于所述連接端接頭(1)上相應的裝置(5)相配合的可拆卸式固定裝置(13)的第一分段(12)、以及軸向鄰接所述第一分段(12)并具有用于防止放置在所述套管(11)內(nèi)并與所述端接頭(1)的所述端面(6)對接的所述管子(3)的末端滑出的裝置(15)的第二分段(14)，所述連接設(shè)備的特征在于，所述套管(11)內(nèi)裝一用于引導所述管子(3)的末端的引導環(huán)箍(19)，所述環(huán)箍的內(nèi)徑(D)基本等同于所述管子(3)的外徑，所述環(huán)箍具有用于在所述套管(11)的所述第二分段(14)內(nèi)滑動的第一部分(20)、以及軸向伸出至所述套管(11)的所述第一分段(12)的第二部分(21)，并且所述端接頭(1)具有一形成在所述端接頭的端面(6)內(nèi)、以便當所述固定裝置(5，13)嚙合時、容納所述環(huán)箍伸出的第二部分(21)的自由端并使其對準中心的凹槽(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述套管(11)具有一形成至少一間接地用于將所述引導環(huán)箍(19)的所述自由端(21a)嚙合夾持于形成在所述端接頭(1)的所述端面(6)內(nèi)的凹槽(7)之中的對接部分的肩狀物(28)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述凹槽(7)是由一底部(10)軸向形成的，當所述固定裝置(5，13)完全嚙合時，所述底部(10)形成一用于所述環(huán)箍(19)的所述自由端(21a)的支承面。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述凹槽(7)的側(cè)面(8，9)呈錐形并收斂。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述環(huán)箍(19)的所述第二部分(21)的外側(cè)表面(22)呈錐形，其頂點上的角度小于所述凹槽(7)的所述外側(cè)表面(8)的頂點上的角度。
6.如上述任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述凹槽的內(nèi)側(cè)壁(9)具有至少兩個切槽(42，43)，所述切槽形成至少兩塊舌形片(40，41)。
7.如權(quán)利要求2至6中的任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述環(huán)箍(19)和所述套管(11)在距離所述套管的肩狀物(28)較遠的部位上具有對接裝置(26，27)，以便限制其相對滑離肩狀物(28)，從而相對于所述套管夾持所述環(huán)箍(19)。
8.如上述任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述套管(11)的輸入孔(18)具有基本等同于所述管子(3)的外徑的內(nèi)徑(D)，并形成一用于大于軸向長度(L)的所述管子(3)的引導支承面，所述套管(11)的所述第二分段(14)的長度不小于所述管子的外徑(D)。
9.如權(quán)利要求3至5中的任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述管子夾持裝置通常由一具有內(nèi)向齒的錐形墊圈(15)構(gòu)成，所述墊圈的外側(cè)部分被至少間接地固定在所述環(huán)箍(19)的端面(24)與所述套管的肩狀物(28)之間，所述墊圈(15)包括小孔(31)，所述小孔用于使位于所述環(huán)箍(19)上的末端凸出物(23)可以穿過所述小孔向著所述肩狀物(28)延伸，以便當所述固定裝置(5，13)完全嚙合時，位于夾持面之間的空隙大于所述錐形墊圈(15)的厚度。
全文摘要
一種將一管子(3)連接至一由一前表面(6)和一連接套管(11)構(gòu)成的圓筒形接頭件(1)的設(shè)備,該連接套管的第一分段(12)包括與位于接頭件(1)上的對準裝置(5)相嚙合的可拆卸式固定裝置(13),同時軸向鄰接第一分段(12)的第二分段(14)包括用于防止插入到套管(11)內(nèi)的管子(3)的末端滑出、并嚙合接頭件(1)的前表面(6)的裝置(15)。套管(11)具有一用于引導管子(3)的末端的內(nèi)置引導環(huán)箍(19),該引導環(huán)箍的內(nèi)徑(D)基本等同于管子(3)的外徑,該環(huán)箍包括滑動安裝在套管(11)的第二分段(14)內(nèi)的第一部分(20)、以及軸向延伸至套管(11)的第一分段(12)的第二部分(21),接頭件(1)具有一形成在其前表面(6)內(nèi)的凹槽(7),該凹槽用于當固定裝置(5,13)相互嚙合時,容納環(huán)箍(19)伸出的第二部分(21)的自由端并使其對準中心。
文檔編號F16L19/08GK1200795SQ96197889
公開日1998年12月2日 申請日期1996年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月27日
發(fā)明者奧利維耶·博加德 申請人:勒格里股份有限公司