CN101639144B - 用于密封的衬垫装置以及带有衬垫装置的管接头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于密封的衬垫装置，包括底座环元件、上环元件以及下环元件，其中，底座环元件在其内表面具有凸出线，从而当底座环元件与上环元件与下环元件紧密接触同时由外力旋转时，底座环元件不会在管的外表面上滑动，而是固定于管的外表面上，该底座环元件还具有肋线，该肋线形成为横贯凸出线，使得凸出线嵌入管的外表面的深度受到限制，且所述凸出线形成为螺旋形或斜齿形结构，从而朝着对应于上环元件的下环元件嵌入管的外表面所需的深度。

Description

用于密封的衬垫装置以及带有衬垫装置的管接头
相关申请的交叉参考
本发明要求2008年7月30日提交的10-2008-0074732号韩国专利申请的优先权，在此将其内容通过引用并入。
技术领域
本发明涉及用于密封的衬垫装置(packing means)以及带有衬垫装置的管接头，所述衬垫装置可以用于诸如供水与排水管、雨水管、电线穿线管与煤气管等圆柱管路。
背景技术
通常，典型且使用广泛的用于形成管路的管连接技术有插槽型、热收缩型以及熔焊型等种类。
然而，如本申请人提交的0562782号韩国专利中所公开，插槽型、热收缩型以及熔焊型存在许多不足。为克服所述不足，本申请人在上述专利中提出了一种管连接装置，由于紧密的耦接及连接状态，其可容易地进行管连接操作并具有高水密性，还降低了工作难度与成本。
下面参照图1和2描述0562782号韩国专利中的管连接装置。
该管连接装置包括固定地配合到每个管的一对固定元件30和40，以及耦接于固定元件30和40之一并随后与另一固定元件耦接的耦接元件50。
第一固定元件40的一端形成有凸部42，且第二固定元件30的一端形成有凹部33。当连接第一固定元件40和第二固定元件30时，凹部33紧密地嵌套到凸部42上。
而且，第二固定元件30在其外表面上具有第一旋拧部31，且耦接元件50在其内表面上具有第二旋拧部51。于是，第一固定元件40和第二固定元件30通过旋拧部31和51的啮合彼此连接。
同时，第一固定元件40和第二固定元件30之间夹有O形环元件60，从而保持水密性与气密性。
在图1和图2的管连接装置中，第一固定元件40和第二固定元件30分别耦接至彼此对应的管10和20，当第一固定元件40和第二固定元件30之间夹入O形环元件60之后，由第一固定元件40的法兰部41钩扣的耦接元件50旋转至与第二固定元件30耦接。此时，第二固定元件30的第一旋拧部31旋拧至耦接元件50的第二旋拧部51。
根据0562782号韩国专利公开的管连接装置，与传统的插槽型、热收缩型以及熔焊型相比，可容易地进行连接操作，并可以显著地减少工作难度及降低成本。
此外，所述管连接装置可以避免管的连接部处的水泄漏，且特别地，尽管当水大量涌来时水量突增并因而对管施加很大的压力，所述管连接装置仍可以避免连接部的爆裂以及连接状态的解除。
同时，在各种连接装置的情况中，当长期使用连接装置时，连接部可能变松，因此水可能通过变松的连接部泄漏。
特别地，在如上所述的管连接装置的情况中，由于连接装置具有旋拧型管连接结构，故其可能被侵蚀，或其连接部可能由于水压等缓慢地释放并变松，因此水可能通过变松的连接部泄漏。
发明内容
本发明的实施例旨在提供用于密封的衬垫装置以及带有衬垫装置的管接头，所述衬垫装置即使管的连接部受到侵蚀或变松时仍可避免水的泄漏，所述管接头可避免连接部的变松并保持管最初的耦接状态。
为实现本发明的目的，本发明提供了用于密封的衬垫装置，其包括：底座环元件，其嵌套到管的外表面上，且该底座环元件的外表面形成有向上倾斜的上倾斜表面和向下倾斜的下倾斜表面；上环元件，其形成有与底座环元件的上倾斜表面紧密接触的内部倾斜表面；以及下环元件，其形成有与底座环元件的下倾斜表面紧密接触的内部倾斜表面，其中底座环元件在其内表面具有凸出线(projection line)，从而当底座环元件紧密地与上环元件和下环元件接触同时当由外力旋转时，底座环元件不会在管的外表面上滑动，而是固定于管的外表面上，且底座环元件还具有形成为横贯凸出线的肋线，以使凸出线进入管的外表面的深度受到限制，且凸出线形成为螺旋形或斜齿形结构，从而朝着对应于上环元件的下环元件在管的外表面中嵌入所需的深度。
而且，本发明提供了一种管连接装置，其包括耦接于第一管的一端的第一耦接元件以及耦接于第二管的一端的第二耦接元件，从而使第一管和第二管连接，其中第一耦接元件具有旋拧部以及操作部，所述旋拧部形成于第一耦接元件的外表面以与第二耦接元件旋牢，所述操作部形成于旋拧部的后侧，并当第一耦接元件与第二耦接元件耦接时由用户用手抓住和旋转从而施加转动压力；所述第二耦接元件具有旋拧部以及操作部，该旋拧部形成于第二耦接元件的内表面以与所述第一耦接元件旋牢，当第一耦接元件与第二耦接元件耦接时由用户用手抓住和旋转该操作部从而施加转动压力，且第二耦接元件可旋转地布置为与第一耦接元件耦接，处于由上述衬垫装置作为固定于第二管的密封装置钩扣的状态，且当第二耦接元件旋转时，衬垫装置通过与第二耦接元件的内表面接触的表面接收转动力，以与第二耦接元件的转动方向相同的方向旋转所需角度并随后固定于第二管的外表面。
根据本发明的用于密封的衬垫装置以及带有衬垫装置的管连接装置，尽管管的连接部可能受到侵蚀，或管连接装置可能变松，但仍可以避免水的泄漏。
特别地，形成衬垫装置的底座环元件具有凸出线，且该凸出线形成为螺旋形或斜齿形结构，从而在管的外表面中嵌入所需的深度。
因此，如果管连接装置应用包括底座环元件的衬垫装置以便连接第一管和第二管，则衬垫装置(具体地为底座环元件)以与第二耦接元件的转动方向相同的方向旋转所需的角度，并随后牢固地固定于第二管与管连接装置之间，同时与第二耦接元件紧密接触或啮合，从而增强水密性。这是由于底座环元件嵌入到第二管的外表面，从而衬垫装置可以牢固地固定于第二管。
附图说明
图1是表示传统的管连接装置的例子的分解立体图。
图2是图1的剖面图。
图3到5是表示根据本发明实施例的用于密封的衬垫装置及其耦接状态的图。
图6是表示根据本发明另一实施例的其他耦接状态的图。
图7到9是表示根据本发明实施例的管连接装置的图。
图10到11是表示图7到9的管连接装置的使用状态的图。
图12是表示从图9的耦接状态变化出的其他耦接状态的图。
图13是表示从图12的耦接状态变化出的另一耦接状态的图。
图14是表示从图3到6的底座环元件变化出的另一底座环元件的图。
图15是表示从图14的底座环元件变化出的另一底座环元件的图。
图16到18是表示根据本发明的衬垫装置的底座环元件与管连接装置中的第二耦接元件之间的紧密接触结构的图。
图19是表示根据本发明第二实施例的管连接装置的剖面图。
图20是表示根据本发明第二实施例的另一种管连接装置的分解立体图。
图21是图20的已组装管连接装置的剖面图。
图22是表示根据本发明第二实施例的另一种管连接装置的剖面图。
图23是根据本发明第二实施例的固定元件的立体图。
图24是表示根据本发明第三实施例的管连接装置的剖面图。
图25是表示根据本发明第三实施例的另一种管连接装置的分解立体图。
图26是图25的已组装管连接装置的剖面图。
图27是表示根据本发明第四实施例的管连接装置的剖面图。
图28是表示根据本发明第四实施例的另一种管连接装置的剖面图。
图29是表示根据本发明第五实施例的管连接装置的剖面图。
图30是表示根据本发明第五实施例的另一种管连接装置的剖面图。
图31是表示根据本发明第五实施例的又一种管连接装置的剖面图。
图32是表示根据本发明第五实施例的再一种管连接装置的剖面图。
具体实施方式
下面参照附图说明各个实施例，使本发明的优点、特征以及各个方面清楚明白。
用于密封的衬垫装置
图3到5是表示根据本发明实施例的用于密封的衬垫装置及其耦接状态的图。
参照图3到5，本发明的衬垫装置包括：底座环元件111，其嵌套到管101的外表面上，且底座环元件111的外表面形成有向上倾斜的上倾斜表面111b以及向下倾斜的下倾斜表面111c；上环元件112，其形成有与底座环元件111的上倾斜表面111b紧密接触的内部倾斜表面112a；以及下环元件113，其形成有与底座环元件111的下倾斜表面111c紧密接触的内部倾斜表面113a。
在本发明的衬垫装置中，底座环元件的部分内表面具有切断(cut-off)部111d(参照图3和4)，以便当上环元件112与下环元件113分别与上倾斜表面111b和下倾斜表面111c接触同时当底座环元件111由外力旋转(参照图4的箭头标记)时，该底座环元件111与管101的外表面紧密接触。
在此，“由外力旋转”可意味着当衬垫装置应用于后述的管连接装置，且随后第一管102和第二管101通过第一耦接元件130和第二耦接元件140连接时，由于衬垫装置的表面与第二耦接元件140的内表面接触(参照图7、9和13)，衬垫装置以与第二耦接元件140的转动方向相同的方向旋转所需的角度。
作为“由外力旋转”的另一实施例，优选地，使与外力接触的底座环元件111的表面形成为与提供外力的装置对应的形状，或由相对于提供外力的装置具有黏性的材料形成。
优选地，与提供外力的装置对应的形状是如图16所示的可与提供外力的装置(第二耦接元件(140))啮合的凹凸形状(凹凸部：400)，或如图17所示的可增加与提供外力的装置的接触表面积的延展形状(延展部：401)，且如图18所示，相对于提供外力的装置具有黏性的材料(黏性部：402)包括橡胶、氨基甲酸乙酯、硅等。
换言之，如图16所示，第二耦接元件140的内表面具有凹凸形状(凹凸部：400a)，且底座环元件111的凹凸形状(凹凸部：400)与第二耦接元件140的凹凸形状啮合，因此底座环元件111可以以与第二耦接元件140的转动方向相同的方向旋转所需的角度。
如上所述，由于底座环元件111与第二耦接元件140一起旋转，故底座环元件111与第二耦接元件140以及上环元件112与下环元件113紧密接触，从而增强了水密性。
如图17所示，在第二耦接元件140的内表面401a与底座环元件111的延展表面401紧密接触的情况下，由于延展表面401增加了与第二耦接元件140的内表面401a接触的表面积，故可以使底座环元件111以与第二耦接元件140的转动方向相同的方向旋转所需的角度。
这里，由于底座环元件111与第二耦接元件140一起旋转，底座环元件111与第二耦接元件140以及上环元件112与下环元件113紧密接触，因此可以增强水密性。
如图18所示，在第二耦接元件140的内表面处设有黏性材料(黏性部(402a))的情况下，由于黏性部402与402a之间的粘合力，底座环元件111的对应黏性部402与第二耦接元件140的黏性部402a紧密接触，因此可以使底座环元件111以与第二耦接元件140的转动方向相同的方向旋转所需的角度。
这里，由于底座环元件111与第二耦接元件140一起旋转，故底座环元件111与第二耦接元件140以及上环元件112与下环元件113紧密接触，因此可以增强水密性。
此外，底座环元件111在其内表面具有凸出线111a，从而当底座环元件111与上环元件112与下环元件113紧密接触同时由外力旋转时，底座环元件111不会在管101的外表面上滑动，而是固定于管101的外表面上。
在该实施例中，凸出线111a形成为螺旋形齿状结构，以便朝着对应于上环元件112的下环元件113在管101的外表面中嵌入所需的深度。
优选地，为了使凸出线111a能够嵌入管101的外表面，底座环元件111的凸出线111a由比管101刚度更高的材料形成。
同时，如图14所示，底座环元件111的内表面还可形成多个肋线300a，肋线300a形成为朝着对应于上环元件112的下环元件113横贯凸出线111a，并且高度低于凸出线111a的。
肋线300a用于限制凸出线111a朝着对应于上环元件112的下环元件113在管101的外表面中嵌入的深度。
换言之，当凸出线111a嵌入到管101的外表面中时，凸出线111a仅可嵌入到管101的外表面中直到肋线300a与管101的外表面接触。
由于肋线300a的所述功能，有效地避免了底座环元件倾斜到一侧并随后固定于管101上，或凸出线111a损坏且因此凸出线111a不能可靠地固定于管101。
同时，如图15所示，底座环元件111的凸出线可形成为斜齿形结构的凸出线111e，从而朝着对应于上环元件112的下环元件113在管101的外表面中嵌入所需的深度。
具有斜齿形结构的凸出线111e表现出与具有螺旋形齿状结构的凸出线相同的效果。
附图标记300c表示具有与肋线300a相同功能和效果的肋线。
优选地，当上环元件112和下环元件113与上倾斜表面111b和下倾斜表面111c紧密接触时，对应于每个内倾斜表面112a、113a的上环元件112与下环元件113的外表面112b、112c、113b以及113c形成为直角相交，使得外表面112b、112c、113b以及113c形成方形。
根据本发明，还可于管101的外表面设0形环120。
图6是表示不同于图5的耦接状态的其他耦接状态的图，其中在管101的外表面还依次设有用于控制偏差的补充环200以及加强环210。
补充环200由诸如刚性金属和塑料等各种硬材料形成，且加强环210由诸如橡胶和氨基甲酸乙酯等各种软材料形成。
管连接装置
第一实施例
图7到9是表示根据本实施例的管连接装置的图。
根据如图7到9所示的本实施例，管连接装置包括第一耦接元件130以及第二耦接元件140，第一耦接元件130耦接于第一管102的一端，第二耦接元件140耦接于第二管101的一端，从而连接第一管102和第二管101。第一耦接元件130具有旋拧部132以及操作部133，旋拧部132形成于第一耦接元件130的外表面以与第二耦接元件旋牢，操作部133形成于旋拧部132的后侧，并当第一耦接元件130与第二耦接元件140耦接时由用户用手抓住和旋转，从而对第一耦接元件130施加转动压力。第二耦接元件140具有旋拧部144以及操作部142，旋拧部144形成于第二耦接元件140的内表面以耦接于第一耦接元件130，当第一耦接元件130与第二耦接元件140耦接时，由用户用手抓住和旋转操作部142，从而对第二耦接元件140施加转动压力。第二耦接元件140可旋转地布置为与第一耦接元件130耦接，处于由固定于第二管101的衬垫装置110钩扣的状态。
根据本发明的管连接装置，当第二耦接元件140旋转时，衬垫装置110通过与第二耦接元件140的内表面接触的表面接收转动力，并以与第二耦接元件140的转动方向相同的方向旋转所需的角度，随后固定于第二管101的外表面。
例如，由于衬垫装置110的表面与第二耦接元件140接触，衬垫装置110以与第二耦接元件140的转动方向相同的方向旋转所需的角度，因此如图3到6所示，通过使用具有螺旋形齿状结构的凸出线111a，形成衬垫装置110的底座环元件111嵌入到管101(在该实施例中为第二管101)的外表面中，同时上环元件112以及下环元件113耦接于上倾斜表面111b以及下倾斜表面111c，或如图3和5所示，通过使用凸出线111a，底座环元件111固定地嵌入到第二管101的外表面中，同时与外环元件115紧密接触。
在具有上述结构和操作的底座环元件111中，由于底座环元件111还可与第二管101紧密接触，形成衬垫装置110的上环元件112、下环元件113以及外环元件115可进一步牢固地支撑于底座环元件111的两侧或一侧，因此整个衬垫装置110可牢固地固定于第二管101以及管连接装置之间，从而衬垫装置110在管连接装置的内部具有优异的水密性。
根据本发明的管连接装置，与衬垫装置的底座环元件111接触的接触表面优选地形成为凹凸形状(图16：400a)、延展形状(图17：401a)以及黏性部(图18：402a)之一。
第二耦接元件140的内表面的形状和材料用于对底座环元件111提供转动力。
在衬垫装置的实施例中描述了第二耦接元件140的内表面与底座环元件111之间的耦接关系和传递转动力的原理，因此省略对其描述(参照图16和18)。
如果包括底座环元件111在内的其它元件112、113与115与第二耦接元件140的内表面紧密接触，则其可与第二耦接元件140的旋转一起旋转，但其彼此不隔开，因此例如O形环120、补充环200以及加强环210等用于改善水密性的附加元件可进一步紧密地接触，从而确保水密性。
参考附图，可以确认本发明的管连接装置的上述效果。
同时，根据本发明的管连接装置，抓握凸起134、143形成于每个操作部133和142处，以便对每个耦接元件130、140施加转动压力。
为了保持由固定于第二管101管端的衬垫装置110钩扣的状态，在对应于操作部142的第二耦接元件140的一端形成有钩扣凸起141a。
图9中未描述的附图标记136是凸出端。
根据本发明的管连接装置，为了避免第一耦接元件130和第二耦接元件140彼此释放，锁定键150设于第一耦接元件130的外表面，且锁定凸起145形成于第二耦接元件140的内表面的上端，从而与锁定键150保持锁定状态。
锁定键150包括滑动表面153a以及钩扣表面153c，当第一耦接元件130和第二耦接元件140彼此耦接时，滑动表面153a允许锁定凸起145能够在锁定方向滑动地旋转，钩扣表面153c形成于对应于滑动表面153a的位置，以避免锁定凸起145在释放方向旋转。
在本发明中，滑动表面153a和钩扣表面153c在锁定键150的一侧形成为一体。
此外，在本发明的管连接装置中，第一耦接元件在操作部133与旋拧部132的边界部具有配件槽135，使得锁定键150固定地嵌入到该处。锁定键150包括
Figure G2009101521005D00101
形弹性部152以及推按部151，
Figure G2009101521005D00102
形弹性部152形成于滑动表面153a和钩扣表面153c的下侧，从而可嵌入到配件槽135中，推按部151形成于滑动表面153a和钩扣表面153c的上侧，从而按压弹性部并释放锁定凸起145和钩扣表面153c的钩扣状态。
同时，图8中的未描述的附图标记152a是支撑端，且附图标记153是凸起端，且153b是倾斜表面。
以下描述带有本发明的衬垫装置(参照图3到5)的管连接装置。
图10到11是表示图7到9的管连接装置的使用状态的图，其中图10表示管连接装置的耦接状态，即图8的锁定键的锁定过程，而图11表示管连接装置的释放状态，即管连接装置从图10的锁定状态由锁定键的操作释放的过程。
首先，如图7的结构所示，可通过分别以锁定方向相对于彼此转动第一耦接元件130和第二耦接元件140耦接管连接装置。此时，由于锁定键150固定地嵌入到第一耦接元件130的配件槽135中，锁定凸起145因第二耦接元件的旋转而以锁定方向沿凸起端153的滑动表面153a滑动。另一方面，如图10所示，在管连接装置的耦接状态中，由于当锁定凸起145沿滑动表面153a滑动的同时，相对于锁定键150的钩扣表面153c保持锁定状态，故避免了第一耦接元件130和第二耦接元件140彼此分开。
通过按下处于锁定状态的锁定键150的推按部151，并随后分别以释放方向相对于彼此转动第一耦接元件130和第二耦接元件140，进行图11的管连接装置的释放过程。这里，如果按下了锁定键150的推按部151，弹性部152(图8)受到按压且凸起端153下降到支撑端152，因此如图11所示，释放了由钩扣表面153c导致的锁定凸起145的钩扣状态，从而第一耦接元件130和第二耦接元件140可彼此分开。
图12是表示从图9的耦接状态变化出的其他耦接状态的图。
与上述实施例(参照图9)不同，图12所示的本实施例采用了图6的衬垫装置。第一耦接元件130熔焊于第一管102，且还包括朝着第一耦接元件130的内表面凸出所需长度以便支撑第一管102管端的凸出端136。
为了补偿当耦接第一管102和第二管101时在密封装置处产生的偏差，凸出端136与第二管101之间还设有具有所需弹力的至少一个O形环220。
在本实施例中，当第一耦接元件130和第二耦接元件140分别以旋拧部132与144的锁定方向相对于彼此旋转时，衬垫装置110可移动所需距离并随后在某一时刻因底座环元件111(参照图3到5)的齿而不再在锁定方向移动。即使在这种情况下，由于补充环200与加强环210有效并紧密地接触，仍可去除偏差，而且设于凸出端136与第二管101之间的O形环220也用于去除凸出端136与第二管101之间的偏差。
图13是表示从图12的耦接状态变化出的另一耦接状态的图。
如图13所示，本实施例采用图6的衬垫装置。第一耦接元件130熔焊到第一管102，并还包括凸出端136，凸出端136朝着第一耦接元件130的内表面凸出所需长度从而支撑第一管102的管端，并设有分别朝着第二管101弯曲的多个弯曲物体230。
为了补偿当耦接第一管102和第二管101时在密封装置处产生的偏差，以弯曲物体230弹性地支撑第二管101的管端。
类似于图12的实施例，在本实施例中，当第一耦接元件130和第二耦接元件140分别以旋拧部132与144的锁定方向相对于彼此旋转时，衬垫装置110可以移动所需距离，并随后在某一时刻因底座环元件111(参照图3到5)的齿而不再在锁定方向移动。即使在这种情况下，由于补充环200与加强环210有效并紧密地接触，仍可去除偏差，且设于凸出端136与第二管101之间的弯曲物体230也用于有效地去除凸出端136与第二管101之间的偏差。
第二实施例
图19到22是根据本发明第二实施例的管连接装置的图。管连接装置100用于连接一个管101与另一管102，同时确保其间的气密性。
管连接装置100包括基准元件210以及固定元件220。
基准元件210的内表面以热焊方法固定于一个管101的外表面，附图标记A表示热焊部。
优选地，旋拧部211形成于基准元件210的外表面，且操作部212形成于旋拧部211附近。
固定元件220夹于基准元件210的内表面与另一管102的外表面之间。优选地，固定元件220的内表面固定于另一管102的外表面。
图19是表示根据本发明第二实施例的管连接装置的剖面图。如图19所示，管连接装置100包括基准元件210与固定元件220。
在本实施例中，固定元件220的内表面以热焊方法沿另一管102的外表面固定于另一管102的一端，附图标记B表示热焊部。
固定元件220的外表面以电热焊方法固定于基准元件210朝着另一管102的内表面的中部，附图标记C表示电热焊部。
在此，电热焊方法如下进行：首先，在固定元件220的外表面形成螺旋形槽301，随后将涂敷有合成树脂覆盖材料302的电线303在螺旋形槽301上缠绕几次。
缠绕于螺旋形槽301上的电线303的端部304与305与过电流施加装置(未图示)电连接。然后，如果从过电流施加装置对电线303施加电流，则合成树脂覆盖材料熔化，固定元件220牢固地固定至另一管102。
在本实施例中，由于基准元件210与固定元件220之间的细微空隙由热焊与电热焊完全密封，故肯定能避免流经管101与102的流体泄漏到外面。
图20是表示根据本发明第二实施例的另一种管连接装置的分解立体图，图21是图20的已组装管连接装置的剖面图。
如图20和21所示，管连接装置100包括基准元件210、第一固定元件220A以及第二固定元件220B。
第一固定元件220A的内表面以热焊方法沿一个管101的外表面固定于其一端，且第一固定元件220A的外表面以电热焊方法固定于基准元件210朝着管101的内表面的中部。第二固定元件220B的内表面以热焊方法沿另一管的外表面固定于其一端，且第二固定元件220B的外表面以与第一固定元件220A中的方法相同的电热焊方法固定于基准元件210朝着另一管102的内表面的中部。附图标记A表示热焊部。
本发明的实施例还包括分别旋拧到基准元件210的一侧与另一侧的第一耦接元件230A与第二耦接元件230B。
优选地，第一耦接元件230A和第二耦接元件230B可旋转地布置为与基准元件210的两侧耦接，处于由分别固定于管101和102的外表面的衬垫装置401、402与403钩扣的状态。
衬垫装置401、402与403的结构与操作与第一实施例的衬垫装置111、112与113相同。
每个第一耦接元件230A和第二耦接元件230B包括旋拧部231A与231B以及操作部232A、232B，旋拧部231A与231B形成于每个第一耦接元件230A和第二耦接元件230B的内表面，从而旋拧到基准元件210的旋拧部211A与211B，当与基准元件210耦接时，由用户用手抓住和旋转操作部232A、232B以便施加转动压力。
优选地，基准元件210与第一耦接元件230A以及第二耦接元件230B的每个操作部212、232A、232B上形成有抓握凸起213、233A、233B，以便施加转动压力。
为了由衬垫装置401、402与403保持钩扣状态，每个第一耦接元件230A和第二耦接元件230B的对应于操作部232A、232B的一端形成有钩扣凸起234A、234B。
为了避免基准元件210、第一耦接元件230A和第二耦接元件230B彼此释放，基准元件210的外表面设有锁定键240(参照图16)，且每个第一耦接元件230A和第二耦接元件230B的外表面的上端形成有锁定凸起(未图示)，以便与锁定键240保持锁定状态。
锁定键240的结构与第一实施例的相同，因此省略对其描述。
图22是表示根据本发明第二实施例的另一种管连接装置的剖面图。如图所示，本发明的管连接装置100包括基准元件210与固定元件220。
在本实施例中，固定元件220的内、外表面以电热焊方法固定于另一管102的外表面与基准元件210的内表面，附图标记B与C表示电热焊部。
电热焊方法如下进行：
首先，在固定元件220的内、外表面形成螺旋形槽301，随后涂敷有合成树脂覆盖材料302的电线303在形成于固定元件220的内、外表面的螺旋形槽301上缠绕几次。
缠绕于螺旋形槽301上的电线303的端部304和305与过电流施加装置(未图示)电连接。
随后，如果从过电流施加装置对电线303施加电流，则合成树脂覆盖材料熔化，固定元件220就牢固地固定于另一管102以及基准元件210上。
在本实施例中，由于基准元件210与固定元件220之间的细微空隙由电热焊完全密封，肯定能避免流经管101和102的流体泄漏到外面。
本实施例最适合用于供水与排水管以及煤气管，并优选地使管101、102的直径为16～600mm。
管101、102优选由合成树脂材料形成，且更优选地由聚乙烯形成。
图23是根据本发明第二实施例的固定元件220的立体图，其中清楚地图示了形成于固定元件220的内、外表面的螺旋形槽301的排列以及涂敷有覆盖材料302的电线(未图示：参照图22的303)。
第三实施例
图24到26是根据本发明第三实施例的管连接装置的图。管连接装置100连接于一个管101与另一管102，同时确保其间的气密性。
根据本发明实施例的管连接装置100包括基准元件210以及第一固定元件220A与第二固定元件220B。
基准元件210具有关于管101与102的连接部对称的形状。
优选地，用于抓握基准元件210的操作部212形成于基准元件210的外表面，且第一旋拧部211A和第二旋拧部211B形成于操作部212的两侧。
第一固定元件220A夹于基准元件210的一侧内表面以及一个管101的外表面之间。优选地，第一固定元件220A的内表面固定于管101的外表面。
第二固定元件220B布置为与第一固定元件220A对称。第二固定元件220B夹于基准元件210的另一侧内表面与另一管102的外表面之间。优选地，第二固定元件220B的内表面固定于另一管102的外表面。
图24是表示根据本发明第三实施例的管连接装置的剖面图。如图所示，根据本发明实施例的管连接装置100包括基准元件210、第一固定元件220A以及第二固定元件220B。
在本实施例中，第一固定元件220A的内表面以热焊方法沿一个管101的外表面固定于其一端。
第一固定元件220A的外表面以电热焊方法固定于基准元件210朝着管101的内表面的中部。
另一方面，第二固定元件220B的内表面以热焊方法沿另一管102的外表面固定于其一端。第二固定元件220B的外表面以电热焊方法固定于基准元件210朝着另一管102的内表面的中部。
在此，由于电热焊方法与第二实施例中的相同，故省略对其描述。附图标记A是热焊部，B是电热焊部。
在本实施例中，由于基准元件210与第一固定元件220A和第二固定元件220B之间的细微空隙由热焊与电热焊完全密封，故肯定能避免流经管101与102的流体泄漏到外面。
图25是表示根据本发明第三实施例的另一种管连接装置的分解立体图，图26是图25的已组装管连接装置的剖面图。
如图25与26所示，根据本发明实施例的管连接装置100包括基准元件210以及第一固定元件220A与第二固定元件220B。
第一固定元件220A的内表面以热焊方法沿一个管101的外表面固定于其一端，且第一固定元件220A的外表面以电热焊方法固定于基准元件210朝着管101的内表面的中部。第二固定元件220B的内表面以热焊方法沿另一管的外表面固定于其一端，且第二固定元件220B的外表面以电热焊方法固定于基准元件210朝着另一管102的内表面的中部。在此，由于电热焊方法与第二实施例中的相同，故省略对其描述。
本发明实施例还包括分别旋拧到基准元件210的两侧的第一耦接元件230A与第二耦接元件230B。
优选地，第一耦接元件230A和第二耦接元件230B可旋转地布置为与基准元件210的两侧耦接，处于由分别固定于管101和102的外表面的衬垫装置401、402与403钩扣的状态。
第一耦接元件230A和第二耦接元件230B各包括旋拧部231A、231B以及操作部232A、232B，旋拧部231A和231B形成于每个第一耦接元件230A和第二耦接元件230B的内表面，从而旋拧到基准元件210的旋拧部211A和211B，当与基准元件210耦接时，由用户用手抓住和旋转操作部232A、232B从而施加转动压力。
优选地，基准元件210以及第一耦接元件230A和第二耦接元件230B的每个操作部212、232A、232B处形成有抓握凸起213、233A、233B，以便施加转动压力。
为了由衬垫装置401、402与403保持钩扣状态，每个第一耦接元件230A和第二耦接元件230B对应于操作部232A、232B的一端形成有钩扣凸起234A、234B。
为了避免基准元件210与第一耦接元件230A和第二耦接元件230B彼此释放，锁定键240设于基准元件210的外表面，且锁定凸起(未图示)形成于每个第一耦接元件230A和第二耦接元件230B的外表面的上端，从而与锁定键240保持锁定状态。
第四实施例
图27是表示根据本发明第四实施例的管连接装置的剖面图。如图所示，根据本发明实施例的管连接装置100包括基准元件210以及第一固定元件220A与第二固定元件220B。
在本实施例中，第一固定元件220A的内表面旋拧到一个管101的外表面，且第一固定元件220A的外表面与基准元件210的一侧内表面接触。
优选地，为了使第一固定元件220A旋拧到管101，第一固定元件220A的内表面和管101的外表面各形成有旋拧部227A、103A。
第二固定元件220B的内表面旋拧到另一管102的外表面，且第二固定元件220B的外表面与基准元件210的另一侧内表面接触。
优选地，为了使第二固定元件220B旋拧到另一管102，第二固定元件220B的内表面和另一管102的外表面各形成有旋拧部227B、103B。
在本实施例中，优选地，基准元件210的一侧与管101之间以及基准元件210的另一侧与另一管102之间设有作为用于密封的衬垫装置的橡胶环419。
橡胶环419的布置如下：
首先，一些橡胶环419嵌入到形成于基准元件210的一侧内表面中部的槽215A中，从而与一个管101接触。
其余的橡胶环419嵌入到形成于基准元件210的另一侧内表面中部的槽215B中，从而与另一管102接触。
本实施例还包括分别设于基准元件210的两侧并由长型连接器430连接的第一耦接元件230A和第二耦接元件230B。
第一耦接元件230A和第二耦接元件230B分别具有耦接孔231A、231B，其中嵌有长型连接器430，以便通过长型连接器430彼此连接成处于支撑固定于管101和102的外表面的衬垫装置421、422与423的状态。
优选地，连接器430是比第一耦接元件230A和第二耦接元件230B之间的距离长的长螺栓。
优选地，当衬垫装置421、422与423与第一耦接元件230A设置于基准元件210的一端，且衬垫装置421、422与423与第二耦接元件230B设置于基准元件210的另一端时，一个以上螺母440耦接于螺栓430的两端，从而保持衬垫装置421、422与423与第一耦接元件230A和第二耦接元件230B之间的耦接状态，并处于使螺栓430嵌入到第一耦接元件230A和第二耦接元件230B的耦接孔231A与231B中的状态。
优选地，第一耦接元件230A和第二耦接元件230B的耦接孔231A和231B分别关于管101和102的每个圆周的圆心以相同角度排列。
图28是表示根据本发明第四实施例的另一种管连接装置的剖面图。该实施例是从第上述四实施例变化出来的，该实施例的管连接装置100包括基准元件210以及第一固定元件220A和第二固定元件220B。
在本实施例中，与上述的第四实施例不同，第一固定元件220A的内表面形成有凸部500A，且一个管101处形成有对应于凸部500A的凹部501A，使得凸部500A嵌入到凹部501A中。
优选地，第一固定元件220A的外表面与基准元件210的内表面紧密接触，使得其间不产生空隙。
同时，第二固定元件220B的内表面形成有凸部500B，且另一管102处形成有对应于凸部500B的凹部501B，使得凸部500B嵌入到凹部501B中。
优选地，使第二固定元件220B的外表面与基准元件210的内表面紧密接触，使得其间不产生空隙。
然而，在本实施例中，凹部501A、501B可以形成于第二固定元件220B的内表面，且凸部500A、500B可以形成于管101和102。
如果使第一和第二耦接元件220A和220B使用凹凸部耦接于管101和102，可以获得相同效果而不使用上述各实施例中所用的旋拧部103A、227A、103B、227B以及键240。
第五实施例
图29是表示根据本发明第五实施例的管连接装置的剖面图。根据本实施例的管连接装置包括基准元件100、第一固定元件200以及第二固定元件300。
基于形成于基准元件100的内表面的短凸起110，第一管10嵌入基准元件100的一侧且第二管20嵌入基准元件100的另一侧。第一管10可固定地焊接于基准元件100的内表面。同时，基准元件100的外表面上以规则间隔形成有螺纹。而且，基准元件100的一端形成有倾斜表面，以便当与第一固定元件200耦接时增强水密性，且倾斜表面与第一固定元件200之间夹有衬垫装置210、212。衬垫装置可以是三角形橡胶环212和矩形衬垫210。
第一固定元件200的内表面上形成有螺纹，以使第一固定元件200旋拧至基准元件100。第一固定元件200的一端的外表面上也以规则间隔形成有螺纹211，且第一固定元件200的另一端的外表面上形成有图案部(未图示)，以便由用户容易地抓住和旋转。图案部可以是具有各种形状的凸起或狭缝。
第二固定元件300位于第二管20的外面，第二管20穿过第二固定元件300。第二固定元件300通过第一固定元件200的螺纹211旋拧至第一固定元件200。固定装置夹于第二固定元件300与第二管20之间。固定装置包括用于避免第二管20分开的至少一个阻塞物350和用于使阻塞物350与管紧密接触的多个接触元件。接触元件可包括由具有所需强度的乙炔材料形成的环360、370。同时，还可设有避免反向旋转的元件220、310，从而避免基准元件100、第一固定元件200以及第二固定元件300释放。
如上所述的管连接装置用于基于基准元件100的短凸起110嵌入第一管10和第二管20，并随后将第一管10和第二管20固定。第一管10熔焊于基准元件100的一侧，且第二管20由固定装置固定。
如上所述，固定装置用于避免因具有凸起的阻塞物350固定于第二管20的外表面而使第二管20分离到外面。此时，固定装置位于第二固定元件300中，因此通过第二固定元件300与第一固定元件100的旋拧耦接，增加了固定装置的接触力和固定力。
图30是表示根据本发明第五实施例的另一种管连接装置的剖面图，其中基准元件100与第一固定元件200具有与前述实施例中相同的形状和位置。然而，在本实施例中，上法兰部420和下法兰部410分别固定于第一固定元件200的上端与下端。而且，上法兰部420与下法兰部410之间在其圆周方向设有多个长螺栓450和450′并随后由螺母412固定。上法兰部420和第二管20之间可布置阻塞物350。
于是，布置于上法兰部420处的阻塞物350用于固定管的外表面，从而避免第二管20分离，且第一管10嵌入基准元件100的下端处并随后固定地熔焊。如上所述，由于上法兰部420与下法兰部410之间的距离可由长螺栓450、450′以及螺母412调节，可以提高水密性。
图31是表示根据本发明第五实施例的又一种管连接装置的剖面图。在本实施例中，第一管10熔焊于第一法兰部410，且第二管20由阻塞物350与法兰部430和420固定。
换言之，布置于第二法兰部420与第三法兰部430之间的阻塞物350可通过使用长螺栓450使第二法兰部420与第三法兰部430紧密接触而固定。特别地，中部螺母413设于长螺栓450上，从而使用中部螺母413使第二法兰部420与第一法兰部410紧密接触。此时，固定环650与橡胶衬垫210可嵌入到第一法兰部410中，且橡胶衬垫210可形成为诸如三角形环和矩形环等各种形状。
图32是表示根据本发明第五实施例的再一种管连接装置的剖面图。第一管10和第二管20可应用前述实施例中描述的所有固定方法。即，由于第二法兰部420、420′以及第三法兰部430、430′分别布置于第一法兰部410的两侧，并随后设置长螺栓450、450′，故可以通过阻塞物350、350′固定管10与20。
由于本发明设有如上所述的衬垫装置，故尽管管的连接部可能受到侵蚀，或连接装置可能变松，但仍可以避免水的泄漏。
而且，由于本发明提供了具有上述结构的管连接装置，故可以避免连接部的变松且因此保持管的最初耦接状态。
尽管以上参照特定实施例描述了本发明，然而本领域的技术人员应当明白，在不脱离本发明所附权利要求书限定的精神与范围的情况下，可以进行各种变化和更改。

Claims (11)

1.一种用于密封的衬垫装置，其包括：
底座环元件，其嵌套到管的外表面，且该底座环元件的外表面上形成有向上倾斜的上倾斜表面和向下倾斜的下倾斜表面；
上环元件，其形成有内部倾斜表面以与所述底座环元件的所述上倾斜表面紧密接触；以及
下环元件，其形成有内部倾斜表面以与所述底座环元件的所述下倾斜表面紧密接触；
其中，所述底座环元件在其内表面具有凸出线，从而当所述底座环元件与所述上环元件及所述下环元件紧密接触同时由外力旋转时，所述底座环元件不在所述管的外表面上滑动，而是固定于所述管的外表面上，且所述底座环元件还具有肋线，所述肋线形成为横贯所述凸出线，使得所述凸出线嵌入到所述管的外表面中的深度受到限制，并且
所述凸出线形成为螺旋形或斜齿形结构，以便朝着对应于所述上环元件的所述下环元件在所述管的外表面中嵌入所需的深度。
2.如权利要求1所述的衬垫装置，其中，与所述外力接触的所述底座环元件的表面形成为与提供外力的装置对应的形状，或由相对于所述提供外力的装置具有黏性的材料形成。
3.如权利要求1所述的衬垫装置，其中，所述底座环元件的一部分具有切断部，以便径向收缩而与所述管的外表面紧密接触。
4.如权利要求1所述的衬垫装置，还包括依次设于所述管的外表面的用于控制偏差的补充环以及加强环。
5.一种管连接装置，其包括：
第一耦接元件，其耦接于第一管的一端，以及
第二耦接元件，其耦接于第二管的一端，
所述第一耦接元件和第二耦接元件用于连接所述第一管和第二管， 
其中，所述第一耦接元件具有形成于其外表面以与所述第二耦接元件旋牢的旋拧部，以及形成于所述旋拧部的后侧并当所述第一耦接元件与所述第二耦接元件耦接时由用户用手抓住和旋转从而施加转动压力的操作部，
所述第二耦接元件具有形成于其内表面以与所述第一耦接元件旋牢的旋拧部，以及当所述第一耦接元件与所述第二耦接元件耦接时由用户用手抓住和旋转从而施加转动压力的操作部，
所述第二耦接元件可旋转地布置为与所述第一耦接元件耦接，处于由固定于所述第二管的密封装置钩扣的状态，该密封装置为权利要求1到4的任何一项所述的衬垫装置，以及
当所述第二耦接元件旋转时，所述衬垫装置通过与所述第二耦接元件的所述内表面接触的表面接收转动力，以便以与所述第二耦接元件的转动方向相同的方向旋转所需的角度，并随后固定于所述第二管的所述外表面。
6.如权利要求5所述的管连接装置，其中，每个操作部具有用于对每个耦接元件施加所述转动压力的抓握凸起。
7.如权利要求6所述的管连接装置，其中，所述第二耦接元件具有对应于所述操作部形成于所述第二耦接元件的一端的钩扣凸起，从而由固定于所述第二管的所述端的所述衬垫装置保持钩扣状态。
8.如权利要求7所述的管连接装置，其中，所述第一耦接元件的外表面设有锁定键，从而避免所述第一耦接元件和第二耦接元件彼此释放，且所述第二耦接元件的外表面的上端形成有锁定凸起，从而与所述锁定键保持锁定状态。
9.如权利要求8所述的管连接装置，其中，所述锁定键包括当所述第一耦接元件和第二耦接元件彼此耦接时允许所述锁定凸起沿锁定方向滑动地旋转的滑动表面，以及形成于与所述滑动表面对应的位置以避免所述锁定凸起旋转的钩扣表面。 
10.如权利要求9所述的管连接装置，其中，所述第一耦接元件在所述操作部以及所述旋拧部的边界部具有配件槽，以使所述锁定键固定地嵌入到那里。
11.如权利要求10所述的管连接装置，其中，所述锁定键包括形成于所述滑动表面以及所述钩扣表面的下侧从而嵌入到所述配件槽中的‘ ’形弹性部，以及形成于所述滑动表面以及所述钩扣表面的上侧从而推按所述弹性部并释放所述锁定凸起以及所述钩扣表面的钩扣状态的推按部。 
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