CN1018948B - 法兰连接装置 - Google Patents

Abstract

法兰件(2)应用于连接薄壁管，特别是轧制管(1)，这种法兰件有可插入管子(1)终端的第一连接板(3)，和与它垂直的第二连接板(6)。第一连接板(3)有向管内侧凸起构成的波纹(4)。在垂直连接板(6)上装设夹紧元件(10)，每个夹紧元件包括可转动的头部(12)，它有锁紧凸缘(14)可以转入波纹(4)内。

Description

本发明涉及薄壁管，特别是与轧制管的法兰连接有关，它包括一法兰件，有可插入到管子终端与管壁平行伸展的一个连接板，和与它垂直的第二连接板，还有装设在垂直连接板上的夹紧元件把管子连接到法兰件上。

尽管有许多各种各样的建议，特别是在制造通风管道及类似的情况中使用的薄壁管的连接问题，始终没有满意地解决，因为这要求连接法兰以尽可能简单的方式连接到平滑的管端。

例如，EP-B148286描述开始所说的这种用于连接矩形管的法兰连接。它由一近似L形法兰件组成，其每个矩形边插入管内，在此件的边缘区形成一个朝向管壁的波纹，在它的自由边上有与此波纹尺寸相应的翻边。通过在此波纹和垂直连接板的翻边之间的弹性连接带将此法兰固定在薄板金属管中，和通过在此波纹与啮合在管内的连接板的翻边之间的弹性连接带将此法兰固定在弹性材料制作的管中。通过夹紧或螺栓将垂直连接板连在一起从而将法兰件相互连接。

对于圆形的薄板管，EP-B78946描述薄钢板制的倾斜的法兰圈，特别是用弹簧钢薄钢板制的，近似成L形。要插入管子中的板是成对角地向后弯向此端的外侧，所以当将圈压入到管中时弯向后的部分压到管壁上，这样圈就附加地固定在它夹住的部分，即卡在管内突出部的后面或管子起波纹的地方。通过螺钉或夹紧件把两个法兰圈连接在一起。

在这两个已知的实施方案中，一种固有的缺点是法兰件仅通过摩擦或夹紧连接到管子终端，按照EP-B78946，只要管子不再进一 步加工，即形成突出或冲压出波纹等等。

本发明的目的是提供一种法兰连接，它得到纵向的强制连接而不需对管端进行附加的加工。

按照本发明达到了这个目的，其中可插入管端的法兰件的第一连接板在管内形成一个凸起波纹，在那里装设很多夹紧元件，每个元件都有能转动地支持在第二连接板上的头部，此头部带有能转入波纹内的锁紧突缘。

由于法兰件是使用没有特殊弹性的普通薄金属板制造，法兰件宽松地插入管内，其间能够放置密封垫片，通过转动可旋转地放置在空隙中的夹紧元件从而将法兰件以强制锁紧方式连接到管子上，这样就得到迅速简便，价格低廉的法兰连接。因为能转入波纹的每个凸缘必然要将管子边缘压进波纹内，从而获得在管子纵向的强制连接。由于压入的边缘面积很小，所以转动夹紧元件只须耗费很小的力，若设计得好，也可很容易地用手转动。

按照本发明提出的夹紧元件最好由垂直连接板内的孔支承，可以转动，从而在优先的实施方案中，夹紧元件将两相邻法兰件的垂直连接板连接在一起。

由于插入和转动夹紧元件，就将法兰件连接到管子和第二法兰件，上述容易和迅速进行法兰连接的优点变得更加明显。这样，管子能用很少几个交替插入的夹紧元件连接。为此目的，一个更优先的实施方案提出，夹紧元件在其中间部分的两侧装设带锁紧突缘的头部，中间部分穿过两个法兰件的两个垂直连接板，从而每个夹紧元件同时将两根管子与法兰件连接和将两个法兰件连接。夹紧元件的中间部分可用普通的螺栓构成，两个近似矩形的带有偏心孔的扁平部件定位在中间 部分上，象一种垫圈，因而这些扁平部件的自由端构成转入波纹的突缘。为了利于转动，锁紧突缘的端面最好一半为圆形而另一半为阻止完全转动的止动器（？）。

这样，在拧紧螺母时在螺母侧的扁平部件旋转，当转动螺栓头大约60°-90°时在头部侧的扁平部件也由于摩擦独立地转动直到冲压入波纹，从而仅在此时管子边缘被压入。

如果在垂直连接板上具有相互对齐的细长孔，如果设计的夹紧元件是能从平行于第一连接板的插入位置转到与其垂直的锁紧位置的单件扁平棒，那么实施方案的操作就特别简单。如果这法兰棒的两个头部通过中间部分相互保持一定间距，此间距等于垂直连接板厚度的两倍，如果每个垂直连接板在细长孔和第一连接板之间形成一个朝向头部的凸起波纹，在这种情况下它有勿庸置疑的优点。借助垂直连接板上的波纹，通过波纹与扁平棒之间的摩擦固定扁平棒的锁紧位置以防意外地松脱。此波纹也可设置在尽可能靠下的位置，就是在第一连接板波纹内的边缘区。为了易于插入和转动扁平棒，最好进一步将接触法兰件的头部边缘修成锥面或圆形。

按照本发明的这种法兰连接装置，它与薄壁金属管的形状无关，因为每个法兰件最好围绕管子的外围延续，在用扁平薄金属板条制造时相应地进行弯曲或倾斜。

此法兰连接的简化实施方案，尤其适用于小截面的短管，包括近似为T形的单一法兰连接件，首先将它推入一根管端，接着再将另一根管滑动套在此法兰件的另一端。在转动锁紧元件后也可得到纵向的强制连接。

下面将根据附图更详细地描述本发明，但并不局限于附图。

图1显示带有法兰件的管端的斜视图;

图2显示优先实施方案法兰件的断面;

图3显示扁平棒的侧视图;

图4显示扁平棒的底视图;

图5显示沿图3中Ⅴ-Ⅴ线的断面;

图6显示插入管端的法兰件的垂直断面;

图7显示按照图6在转动图中未绘出的锁紧元件后的垂直断面;

图8显示按照图7带有插入的锁紧元件的断面;

图9和图10显示具有不同横截面的管子的端视图;

图11显示第二实施方案的法兰件的断面;

图12显示沿图11中Ⅻ-Ⅻ线的断面;

图13显示第三实施方案与图11类似的断面，和

图14显示又一实施方案的类似图2的斜视图。

任意形状截面（图1、9、10）的管1的终端装有法兰件2，它由扁平的薄金属板条制成，在图1至12的图示中近似为L形，在图14中近似为T形。法兰件2最好作为一整体围在管1的外围，但是它也可由很多侧面邻接布置的各段或很多件组成。尤其从图2、图6至图8中可看到，由扁平的薄金属板条制造的L形法兰件2包括与管壁平行延伸邻接管壁内侧的第一连接板3。连接板3上形成朝向管内的波纹4，它紧接在第二垂直连接板6的边缘，这样在外侧形成一个凹槽，按照图1-8的实施方案，垂直的第二连接板6的上部带有加强板7，它的下面有向外弯的朝向第一连接板3的又一个波纹8，它比加强板7略微突出。垂直连接板6和加强板7上都有孔9，如图10所见，是圆孔，或按图1、2，是平行于第一连接板3的细长孔。

按照图14的T形法兰件同样是由扁平的薄金属板条折成，垂直连接板6的两边通过弯曲的上缘18相连，并有平行于管壁的第一连接板3，每块板上靠近边缘都有前述方式的波纹4。由于L形的法兰件是装设在管子的每一端，然后将相邻的法兰件按即将解释的方式相连，而用T形法兰件是以这样的方式连接管子，首先将法兰插进一根管子，接着再将第二根管子滑动套上，因此这种法兰件更适于容易操作的短管。

用夹紧元件10进行前述的法兰件2与管1之间的连接。每个夹紧元件10都有中间部分13构成转动轴，此中间部分在孔9内转动。带有锁紧凸缘14的头部12定位在中间部分。通过转动夹紧元件10，锁紧凸缘14转入由波纹4所形成的凹槽内。插入法兰件2的管1（图6），其边缘5覆盖波纹4，通过将夹紧元件10旋到它的锁紧位置（图8），在夹紧元件10下面的一段短的管边被压入波纹4内，永久变形如图7和图8所示，在图7中夹紧元件10未画出。通过将边缘5弯入波纹内，由于强制连接将法兰件2与管1在纵向紧紧相连而没有将管端进行附加的加工，如图8或图11所示，夹紧元件10用作变形工具。同时使用在孔9内转动的夹紧元件10与L形的法兰件2将两个垂直连接板6相连，从而将两个法兰件2相互连接。

设计成扁平棒11的夹紧元件在图2-5和图8中有详细的图示说明。能在孔9内旋转的中间部分13支持在两侧的扁平头部12，每个头部带有锁紧凸缘14，它们之间形成间隙15，为插入扁平棒11，必须装设可插入扁平棒11的细长孔，如孔9。然后将每个扁平棒11从平行于第一连接板3的插入位置旋转90°，于是借助锁紧凸缘14两根管1的边缘5同时压入波纹4内（图8）。这样两个法 兰件2和两根管1就连在一起。在垂直连接板6的波纹8区域内，总宽度比扁平棒11的间隙15的宽度略宽一些，所以扁平棒11牢固地夹在锁紧位置。扁平棒11与法兰件2接触的端面在其边缘处削成锥面（图3、4、5），以有利于旋转进入锁紧位置。

在图11和12的实施方案中，锁紧元件10由螺栓和螺母构成，头部具有不规则的形状。它是一扁平部分16偏心定位在带螺纹的螺栓构成的中间部分13上，相应于常规螺栓头的部分有六角状设计以啮合叉形板手，其偏心部分构成锁紧凸缘14能转入波纹4内。它的下端面一半弯曲一半水平，因此当它转入波纹4后水平部分成为限制转动的止动器。在此实施方案中，垂直板6上既没有加强板7也没有波纹8，板内孔9设计成圆孔，因此拧紧另一侧的螺母17将两个法兰相连。如果将这样的夹紧元件10交替从不同侧边插入，那么两根管1同样以强制锁紧方式与法兰件2连接。

在图13的实施方案中，夹紧元件10包括带有头部20的螺栓和螺母21，类似于垫圈的扁平部分19按前述的方式连在螺栓头20和螺母21上。螺栓体又构成中间部分13穿过设计为圆形的孔9，每个扁平部分19就是带有锁紧凸缘14的头部12。当拧紧螺母21时，在螺母侧的扁平部分19由于摩擦作用而转动直到冲压入一个法兰件2的波纹4为止，通过转动头部20大约90°，在头部侧的扁平部分19也由于旋转压入另一法兰件2的波纹4内，因此在这实施方案中，通过插入和拧紧夹紧元件10，管1也固定到法兰件2上并相互连接。

图14显示一简化的实施方案，尤其适合于连接容易操作的较小的管子1。在这种情况下，单件T形法兰件2，它的两个带孔的垂直 连接板6通过弯曲的边缘18相互连接，先将它的第一连接板3滑入一根管1内，接着将第2根管1滑动套在第二连接板3上。在装上夹紧元件10后两根管子通过强制锁紧方式与法兰件2连接。

如有要求，可在两个L形法兰件2的垂直连接板6之间以及在连接板3与管端之间插入密封垫，而如果必要，可在连接板3上构成附加的接受槽。特别是可用两个波纹8形成的空间22作为在垂直连接板6上的受槽（图8）。

Claims (6)

1、一种用于薄壁管，特别是轧制管的法兰连接装置包括一个法兰件，它有能插入管端并沿管壁平行延伸的第一连接板和与其垂直的第二连接板，及设置在第二连接板上的许多锁紧元件，用以将管子与法兰件连接，其特征是法兰件(2)的第一连接板(3)能插入管端(1)，它在管内侧形成有相对第二连接板(6)的波纹(4)，每个夹紧元件(10)，都能绕垂直于连接板面的轴旋转而支承在第二连接板(6)上并具有其上带能转入波纹(4)的锁紧突缘(14)的头部(12)。

2、按照权利要求1的法兰连接装置，其特征是锁紧元件（10）将两个相邻的法兰件（2）的第二连接板（6）相互连接。

3、按照权利要求2的法兰连接装置，其特征是锁紧元件（10）在中间部分（13）的两侧有带锁紧突缘（14）的头部（12），此中间部分穿过两个法兰件（2）的两个第二连接板（6）。

4、按照权利要求3的法兰连接装置，其特征是在两个第二连接板（6）上有相互对齐的细长孔（9），锁紧元件（10）设计为单件的扁平棒（11），它能从平行于第一连接板（3）的插入位置转到与其垂直的锁紧位置。

5、按照权利要求4的法兰连接装置，其特征是扁平棒（11）的两个头部（12）通过中间部分（13）相互保持一定的距离，此间距是第二连接板（6）和加强板（7）之和的厚度的2倍，其中每个第二连接板（6）在细长孔和第一连接板（3）之间有朝向相应支承的头部（12）的波纹（8）。

6、按照权利要求4或5的法兰连接装置，其特征是与法兰件（2）接触的头部（12）的边缘修成斜面或圆形。

Images