CN101078454A - 连接接头 - Google Patents

Abstract

这种连接接头限定中心轴线(X－X)，并包括：锁紧元件(38)，所述锁紧元件(38)具有锁紧表面(42)，在径向上可在一松开位置和锁紧位置(42)之间相对于中心轴线(X－X)移动；对接突缘(10)，所述对接突缘(10)适合于在上述松开位置和锁紧位置之间使锁紧元件位移；斜面(46)；和用于斜面的驱动件(50)。斜面在圆周方向上绕中心轴线(X－X)倾斜，而驱动件适合于通过对接突缘(10)的旋转使锁件元件在它的松开位置和锁紧位置之间位移。在具有塑料材料制的平端件的连接器中使用。

Description

连接接头

技术领域

本发明涉及在配合端件和平端件之间的连接接头，所述连接接头属于限定中心轴线的类型，并包括：

-至少一个锁紧元件，所述锁紧元件具有锁紧表面，该锁紧表面在径向上可相对于中心轴线在一松开位置和锁紧位置之间移动，在上述松开位置上，锁紧表面与平端件的外表面脱开，而在上述锁紧位置上，锁紧表面贴到平端件的外表面上，

-对接突缘，所述对接突缘适合于使这个或每个锁紧元件在它的松开位置和锁紧位置之间移动，

-至少一个斜面，所述斜面布置在锁紧元件或对接突缘二者其中之一上，

-驱动件，所述驱动件用于布置在锁紧元件或对接突缘其中另一个上的这个或每个斜面。

这种连接器尤其是意在用于把用铸铁或任何其它材料制成的管状管材元件连接到具有光滑外表面的管道上，而更具体地说，连接到用塑料材料如聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯、或任何其它材料制成的管道上。

背景技术

这种连接器例如从专利文献WO 02/16815中已知，连接器除了保证不漏液体之外，还使管道14能在轴向上锁紧，同时形成插入管状管材元件12的配合端件中的平端件，也就是说，形成两个元件彼此相对的轴向固定。

这种连接器包括紧固环16，所述紧固环16附接到配合端件的自由端上，并能通过紧固环的轴向运动使周边的锁紧配合18紧贴着平端件。

配合端件包括若干凸耳26，所述凸耳26能用螺钉固定紧固环16。那些凸耳26与在紧固环16的内表处突出的四个螺旋形斜面28协同工作。那些凸耳和那些斜面形成用螺钉固定的机构，同时能朝配合端件方向轴向推动紧固环16。

用于紧固锁紧配合18的运动唯一地由斜面和对接斜面的协同工作产生，上述斜面和对接斜面位于锁紧配合上和紧固环上。

那种管状连接器存在下列缺点：

-在紧固环上制造螺旋形斜面尤其是当那些元件用铸铁制造时，存在技术问题，并导致高生产成本，

-当加压时，紧固环的轴向运动可以使具有平端件的锁紧配合和管道位移，因而能抑制锁紧作用的效率。

发明内容

本发明所提出的问题是克服那些缺点，并提供能低制造成本而同时保证更好锁紧性能的连接接头。

最后，本发明涉及所述类型的连接接头，其特征在于：这个或每个斜面在圆周方向上绕中心轴线倾斜；以及驱动件适合于通过使对接突缘相对于锁紧元件绕中心轴线的旋转作用在这个或每个斜面上，使这个或每个锁紧元件在它的松开位置和锁紧位置之间移动。

按照一些具体的实施例，本发明包括下列特点中的一个或多个特点：

-驱动件适合于通过只使对接突缘相对于锁紧元件绕中心轴线的旋转作用在这个或每个倾斜面上，使这个或每个锁紧元件在它的松开位置和锁紧位置之间移动，

-驱动件是与斜面互补的对接斜面，

-斜面安排在这个或每个锁紧元件上，而驱动件安排在对接突缘上，

-当在垂直于中心轴线的平面中以剖视图观察时，这个或每个斜面限定一螺旋分段，

-螺旋分段具有一方程，所述方程在极坐标中满足公式r(θ)＝r₀+k·θ，式中

·r(θ)是螺旋分段相对于中心轴线的半径，

·r₀是螺旋分段在θ＝0时的最小半径，

·k是大于0的参数，和

·θ是围绕中心轴线的角度，

-连接器包括至少两个斜面和两个对接斜面，上述两个斜面围绕中心轴线对称排列，而上述对接斜面与上述斜面互补，

-这个或每个斜面还相对于中心轴线倾斜一角度，所述角度当观察者远离配合端件移动时朝中心轴线方向会聚，

-连接器包括按照绕中心轴线旋转将锁紧元件固定到配合端件上的机构和只按照绕中心轴线旋转将对接突缘固定到配合端件上的机构，以便当对接突缘旋转时，锁紧元件保持在轴向上沿着中心轴线不动，

-按照旋转固定的机构包括至少一个轴向突起，所述轴向突起固定式接合到锁紧元件上，突起在互补式的轴向凹槽中延伸，所述轴向凹槽设置在配合端件中，

-只按照旋转固定的机构包括唯一的圆周槽和径向凸耳，上述圆周槽设置在对接突缘或配合端件二者其中之一中，而上述径向凸耳与圆周槽互补，并布置在配合端件或对接突缘的其中另一个上，

-锁紧元件布置在可弹性变形的锁紧环上，

-这个或每个锁紧元件可按照绕枢转轴线的旋转在它的松开位置和它的锁紧位置之间移动，上述枢转轴线相对于中心轴线位移并与中心轴线垂直，及在它的松开位置上，锁紧表面相对于中心轴线倾斜一大于0°的角度，

-在它的锁紧位置上，锁紧表面基本上与中心轴线平行，

-连接器包括当这个或每个锁紧元件位于它的锁紧位置上时按照相对于这个或每个锁紧元件的旋转锁紧对接突缘的机构，

-按照旋转锁紧的机构包括一有弹性的锁紧键，所述锁紧键安装在对接突缘和至少一个锁紧元件之间，并与有缺口的表面协同工作，所述有缺口的表面固定式接合到那个锁紧元件上，和

-这个或每个锁紧元件都具有一个拆卸式凸耳，所述突耳在对接突缘的开口的外部延伸。

附图说明

从阅读下面纯粹是作为例子给出的说明并参照附图，将能更好的理解本发明，其中：

-图1是按照本发明所述的连接接头的纵向透视图；

-图2是图1的连接器处于未锁紧状态的纵向剖视图；

-图3是图1的连接器处于未锁紧状态的侧视图；

-图4和5是图3的平面IV-IV和V-V中的剖视图；

-图6是图1的连接器的配合端件用较大比例绘制的透视图；

-图7是按照本发明所述的锁紧配合用较大比例绘制的透视图；

-图8是按照本发明所述的对接突缘用较大比例绘制的透视图；

-图9和10是与图4和5相对应的视图，所述连接器处于锁紧状态；和

-图11是用于锁紧按照本发明所述的连接接头的锁紧键的透视图。

具体实施方式

图1示出按照本发明所述的连接接头，该连接接头一般用标号2表示。

连接接头2适合于在第一管道系统元件的配合端件4和第二管道系统元件的平端件6之间形成连接，连接器2包括锁紧环8、对接突缘10和锁紧键12。

连接接头2限定中心轴线X-X。下面，表述“径向上”、“轴向上”和“圆周上”都相对于那个中心轴线X-X使用。

配合端件4包括配合端14(见图2)，和与配合端14相对的例如用于接合到相邻管道系统元件上的连接突缘(未示出)。配合端件4意在内部容纳平端件6的端部。因此，配合端件4有一内径，其大于平端件的外径。配合端件4用金属例如铸铁或任何其它材料制成。

在它的装配端件14的后面，配合端件4的壁有一外周变形部分18，所述外周变形部分18在内部限定一圆周凹部22，在所述圆周凹部22中容纳一密封配合24，并保持紧压平端件6的外表面。那种配合24保证在平端件6和配合端件4之间不漏液体。

平端件6优选的是用如聚氯乙烯、聚丙烯或聚乙烯的塑料材料制成。

如图7所示，锁紧环8包括基底件30，所述基底件30在中心轴线X-X的周围延伸，而径向上延伸的通孔除外，所述通孔未示出，并且锁紧环具有可变形性，以便能将锁紧环8安装在对接突缘10中。因此，锁紧环8可弹性变形。基底件30包括两个轴向突起34，所述两个轴突起34在径向上相对于中心轴线X-X相对，并且在装配好的状态下在轴向凹部36中延伸，所述轴向凹部36设置在配合端件4(见图6)中，并形成按照绕中心轴线X-X的旋转将锁紧环8固定到配合端件4上的机构。

每个突起34还包括有缺口的表面34A，所述有缺口的表面34A意在用来与锁紧键12协同工作(见下面)。

锁紧环8包括十六个锁紧元件38，所述锁紧元件38在轴向上从基底件30突出，并在圆周上彼此间隔开一间隙40。每个锁紧元件38都包括径向上的内部锁紧表面42。一般地，锁紧元件38的总数是4×n，此处n是大于2的整数。

在这种情况下，每个锁紧元件38都由一构件59构成，插件60固定到上述构件59上，并形成锁紧表面42。插件60具有像锉一样的表面，如像干酪搓碎机一样的表面，上述像锉一样的表面特别适合于固定到塑料材料制的平端件6的外表面上。自然地，锁紧表面42的几何形状和粗糙度及构成插件60的材料取决于平端件6的材料。

另外，锁紧环8包括多个拆卸式凸耳62，所述凸耳62从每个锁紧元件38的自由端朝对接突缘10的自由开口方向延伸，并在轴向上在对接突缘10的外部延伸。那些拆卸式凸耳62有助于锁紧环8的拆卸。

当平端件6用塑料材料制成时，锁紧环8的基底件30、锁紧元件38的主体59及拆卸式凸耳62优选的是用塑料材料例如聚酰胺制成，而插件60用其硬度大于构成平端件6的材料的硬度的材料制成。

作为一种变型，每个锁紧元件38都由整体部件形成，所述整体部件例如用其硬度大于构成平端件的材料的硬度的材料制成，且锁紧表面42由若干圆周肋条形成，所述圆周肋条设置在锁紧元件38径向上的内表面中。

基底件30具有一圆周凹部44，所述圆周凹部44相对于基底件30绕一径向松开位置和一径向锁紧位置之间分开的关节轴线Y-Y形成用于每个锁紧元件38的有弹性的关节，在上述径向松开位置上，锁紧表面42与平端件6的外表面分开，而在上述径向锁紧位置上，每个锁紧元件38的锁紧表面42都贴到平端件6的外表面上。

优选的是，在其锁紧位置上，锁紧表面42基本上与中心轴线X-X平行延伸，这样特别有效地产生把表面42紧固到平端件6的塑料外表面上。

最后，和如图2中所示，在其松开位置上，锁紧表面42相对于中心轴线X-X倾斜一角度α，以便形成漏斗状表面，所述漏头状表面朝向配合端件4的相对侧敞开。那个斜度大于0°而小于2°。因而，在锁紧之后，能得到基本上与平端件6的外表面平行的锁紧表面42。那种锁紧表面42相对于中心轴线X-X的轻微倾斜还有助于将平端件6插入配合端件4中。

每个锁紧元件38都包括外斜面46，当以图4所示的轴向剖视图看时，所述外斜面沿圆周方向或相对于圆周方向倾斜。更具体地说，当在垂直于中心轴线X-X的平面中以剖视图看时，斜面46限定一螺旋分段，所述螺旋分段在极坐标中的方程满足公式r(θ)＝r₀+k×θ，式中：

-r(θ)是螺旋分段相对于中心轴线X-X的半径，

-r_o是在θ＝0时螺旋分段的最小半径，

-k是＞0的参数，和

-θ是从半径r_o开始围绕中心轴线的角度。

另外，每个斜面46都相对于中心轴线X-X倾斜一角度β，当观察者远离配合端件4移动时，上述角度β朝中心轴线X-X会聚，如图2中所示。角度β大于0°，而优选的是在10°和25°之间。

另外，多个相邻的锁紧元件38形成相邻锁紧元件38的一组38A，当在垂直于中心轴线X-X的平面中以剖视图看时，所述每个锁紧元件组38A限定具有相同极方程的螺旋分段。

在这种情况下，锁紧环8包括四个锁紧元件38的组38A，每个组38A都由四个锁紧元件38构成。自然地，在变体中，锁紧环38每组和/或更多组的锁紧元件可以具有四个以上锁紧元件38。每个组38A都绕中心轴线X-X延伸大约90°的角度范围。每个锁紧元件38都在圆周上延伸大约20°的角度范围。

如图4所示，对于锁紧元件38的每个组38A来说，对接突缘10包括一对接斜面50。那个对接斜面50适合于不在轴向上使对接突缘10位移的情况下，只通过使对接突缘10绕中心轴线X-X相对于锁紧环8的旋转，在径向上使相关组38A的这个或每个锁紧元件38在它的松开位置和锁紧位置之间移动。

最后，当在垂直于中心轴线X-X的平面中以剖视图看时，每个对接斜面50限定一螺旋分段，所述螺旋分段的方程在极坐标中满足公式r(θ)＝r_o′+k×θ，式中

-r(θ)是螺旋分段相对于中心轴线的半径，

-r_o′是在θ＝0时螺旋分段的最小半径，

-k是＞0的参数，和

-θ是从半径r_o′开始围绕中心轴线的角度。

另外，当沿着轴线X-X以纵向剖视图观察时，对接斜面50的表面相对于那个中心轴线倾斜一角度，所述角度对应于斜面46的倾斜的角度β。因此，与倾斜的斜面46一起，在对接突缘10未充分旋转到正确地贴靠平端件6紧固锁紧表面42的情况下，当给连接器2加压时，通过在轴向上使锁紧环8相对于对接突缘10移动而推动锁紧元件38贴靠平端件6。

优选的是，将斜面46和对接斜面50绕中心轴线X-X对称排列，这样在圆周上分配紧固力。

对接突缘10和配合端件4包括用于只按照绕中心轴线X-X的旋转将对接突缘10相对于锁紧环8固定在对接突缘10对应于锁紧元件38的锁紧位置和松开位置之间的机构。那些用于只按照旋转固定的机构一方面包括多个凸耳52和多个径向上的内槽54，上述凸耳52在配合端件4处径向上向外伸出，而上述内槽54设置在对接突缘10中，并只在圆周方向上延伸。

设置在对接突缘10中的轴向凹部56能按照卡口式连接通过凸耳52进入凹槽54中。应该注意，与现有技术中已知的螺旋形槽相比，圆周槽54的制造特别简单。

锁紧键12是V形元件，它的分支是有弹性的。锁紧键12优选的是用塑料材料例如聚酰胺制成。锁紧键12布置在对接突缘10和锁紧环8之间，并且当对接突缘10处于它的锁紧位置(见图10)时，适合于与有缺口的表面34A协同工作，以便抵消任何无意的解锁动作。锁紧键12的两个分支的自由端贯穿设置在对接突缘10中的开口，并因而在对接突缘10的外部伸出(见图3)。

在变体中，对接斜面50可以用其它驱动件例如驱动指代替，上述驱动件适合于使锁紧元件移动。斜面46也可以设置在对接突缘上，而把驱动元件设置在锁紧环上。

Claims (17)

1.限定中心轴线(X-X)型连接接头，所述连接接头在配合端件(4)和平端件(6)之间，包括

-至少一个锁紧元件(38)，所述锁紧元件(38)具有锁紧表面(42)，该锁紧表面(42)在径向上可相对于中心轴线(X-X)在松开位置和锁紧位置之间移动，在上述松开位置上，锁紧表面(42)与平端件(6)的外表面脱开，而在上述锁紧位置上，锁紧表面(42)贴到平端件(6)的外表面上，

-对接突缘(10)，所述对接突缘(10)适合于在其松开位置和锁紧位置之间使这个或每个锁紧元件(38)移动，

-至少一个斜面(46)，所述斜面(46)布置在锁紧元件(38)和对接突缘(10)中之一上，

-驱动件(50)，所述驱动件(50)用于布置在锁紧元件(38)和对接突缘(10)中另一个上的这个或每个斜面(46)，

其特征在于，这个或每个斜面(46)在圆周方向上绕中心轴线(X-X)倾斜；驱动件(50)用于通过使对接突缘(10)相对于锁紧元件绕中心轴线(X-X)的旋转作用在这个或每个斜面(46)上，使这个或每个锁紧元件在它的松开位置和锁紧位置之间移动。

2.按照权利要求1所述的连接接头，其特征在于，驱动件(50)用于只通过使对接突缘(10)相对于锁紧元件绕中心轴线(X-X)的旋转作用在这个或每个斜面(46)上，使这个或每个锁紧元件在它的松开位置和锁紧位置之间移动。

3.按照权利要求1或2所述的连接接头，其特征在于，驱动件是与斜面(46)互补的对接斜面(50)。

4.按照权利要求1-3任一项所述的连接接头，其特征在于，斜面(46)布置在这个或每个锁紧元件(38)上；以及驱动件(50)布置在对接突缘(10)上。

5.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于，当在垂直于中心轴线(X-X)的平面中以剖视图观察时，这个或每个斜面(46)限定一螺旋分段。

6.按照权利要求5所述的连接接头，其特征在于，螺旋分段有一方程，所述方程在极坐标中满足公式r(θ)＝r₀+k×θ，式中

-r(θ)是螺旋分段相对于中心轴线的半径，

-r₀是在θ＝0时螺旋分段的最小半径，

-k是大于0的参数，和

-θ是绕中心轴线的角度。

7.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于，它包括至少两个斜面(46)和两个对接斜面(50)，上述两个斜面(46)绕中心轴线(X-X)对称排列，而上述对接斜面(50)与斜面(46)互补。

8.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于，这个或每个斜面(46)也相对于中心轴线(X-X)倾斜一角度(β)，当观察者远离配合端件(4)移动时，上述角度(β)朝中心轴线(X-X)方向会聚。

9.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于，它包括按照绕中心轴线(X-X)的旋转将一个或多个锁紧元件(38)固定到配合端件(4)上的机构(34，36)，和只按照绕中心轴线(X-X)的旋转将对接突缘(10)固定到配合端件(4)上的机构(52，54)，以便当对接突缘旋转时，所述锁紧元件(38)保持在轴向上沿着中心轴线(X-X)不移动。

10.按照权利要求9所述的连接接头，其特征在于，按照旋转固定的机构包括至少一个轴向突起(34)，所述突起(34)固定地接合到锁紧元件(38)上，突起(34)在互补式轴向凹部(36)中延伸，所述凹部(36)设置在配合端件(4)中。

11.按照权利要求9或10所述的连接接头，其特征在于，只按照旋转固定的机构包括唯一的圆周槽(54)和径向凸耳(52)，上述圆周槽(54)设置在对接突缘(10)或配合端件(4)二者其中之一中，而上述径向凸耳(52)与圆周槽互补，并布置在配合端件(4)或者对接突缘(10)的其中另一个上。

12.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于，锁紧元件(38)都布置在可弹性变形的锁紧环(8)上。

13.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于：这个或每个锁紧元件(38)可按照绕枢转轴线(Y-Y)的旋转在它的松开位置和锁紧位置之间运动，所述枢转轴线(Y-Y)相对于中心轴线(X-X)移动并与中心轴线(X-X)垂直；在它的松开位置中，锁紧表面(42)相对于中心轴线(X-X)倾斜一大于0°的角度。

14.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于，在它的锁紧位置中，锁紧表面(42)基本上与中心轴线(X-X)平行。

15.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于，它包括当这个或每个锁紧元件(38)位于它的锁紧位置中时，按照相对于这个或每个锁紧元件(38)的旋转锁紧对接突缘(10)的机构(12)。

16.按照权利要求15所述的连接接头，其特征在于，按照旋转锁紧的机构包括有弹性的锁紧键(12)，所述有弹性的锁紧键(12)安装在对接突缘(10)和至少一个锁紧元件(38)之间，并与一有缺口的表面(34A)协同工作，该有缺口的表面(34A)固定地接合到那个锁紧元件(38)上。

17.按照上述权利要求任一项所述的连接接头，其特征在于，这个或每个锁紧元件(38)都具有一拆卸式凸耳(62)，所述凸耳(62)在对接突缘(10)的开口的外部延伸。

Images