CN102770700A

CN102770700A - 快速装配凸缘接头

Info

Publication number: CN102770700A
Application number: CN2010800521403A
Authority: CN
Inventors: 谢尔盖耶·维克托罗维奇·斯米尔诺夫; 瓦迪姆·尼古拉耶维奇·克尼泽尔
Original assignee: AQUAPHOR CORP
Current assignee: AQUAPHOR CORP
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2030-10-06
Also published as: RU2418227C1; CN102770700B; US9845905B2; EP2503204B1; EP2503204A1; US20120256417A1; EP2503204A4; WO2011062519A1

Abstract

本发明涉及快速装配凸缘接头。该快速装配凸缘接头包括压缩法兰盘形式的连接装置，该连接装置由在凹面上具有成形凹槽的至少两个部件制成，所述通道对应于连接构件的两个耦接凸缘的横截面，并且包括位于凸缘上的保持部件形式的夹持元件。该连接装置设置有壁形式的紧固件；保持部件为凹槽的形式，其宽度不小于与之接合的一个或两个紧固件的厚度。凹槽的数量不少于连接装置的零件的数量。本发明在带凸缘的圆柱形构件之间提供一种可靠的连接，而不需要额外的紧固和夹持元件且不会增大连接点的尺寸。

Description

快速装配凸缘接头

本发明涉及用于紧固连接接头的接头装置，并且可用于快速连接（分离）管道或带有圆形凸缘元件的圆柱形壳体，以提供其接头的密封。

已知一种用于连接管道的法兰盘（collar）（夹具），其在美国专利[Denso公司，Kariya（日本）于2006年3月23日公布的US 7,300,078，《管接头夹具》(Pipejoint clamp)，IPC F16L 23/00,-23/06]中描述。其包括至少两个部件，所述部件具有内环槽并包封连接管道的闭合凸缘，其中法兰盘零件通过它们自身之间的延伸出管道尺寸（在一些情况中，它们具有环状件的形式）的柔弹性联接板（crosspiece）连接，并且法兰盘零件的末端具有保持部以及与保持部接合的卡齿（latch）。依靠弹性联接板，该法兰盘是弹性的，这允许连接具有不同的凸缘外直径的管道。

这种用于连接管道的法兰盘的缺点在于，在安装时在凸缘接头的连接表面上不能提供均匀的比压，这会导致法兰盘横截面中出现变形，这进而会导致在法兰盘的卡齿中形成间隙且会破坏整个连接的紧密性。

还已知一种用于阴极射线管的多环夹具，其在美国专利[Richco公司Morton Grove于2007年9月20日公布的US 7,379,293《多开口环阴极射线管夹具》（"Multiple split ring cathode ray tube clamp"），IL(US)，IPC F16L3/22]中描述。该夹具表现为包封管的“颈部”的环，其中接合零件牢固地固定于其上（例如，印制回路的组件），其中，夹具端部具有倾斜齿形式的接合部。

此类连接不用于连接在端部具有凸缘的圆柱形部件。

已知一种用于电缆的夹具（用于车窗的管状内部机构），其在美国专利[Brose Fahrzeugteile GmbH(DE)于1984年6月5日公布的US 4,452,097《尤其用于机动车辆的管状车窗驱动机构》（“Tubular window drivemechanism particularly for motor vehicles also”），IPC F16C 1/00，-1/26]中描述。该驱动机构使用带有卡齿的夹具，用于连接包含于具有凸缘突起的管状电缆中的电线。该夹具包括两个半环，所述半环具有内环槽并包封所连接的管状电缆的闭合凸缘，其中法兰盘零件在端部具有突起，所述突起在一侧通过它们自身之间的弹性联接板连接，并在另一侧具有匹配的卡齿元件：具有塑料锥形尖端的销形式的夹具以及突起中的穿孔形式的保持部件。连接夹具的端部产生它们的突起的闭合：一个突起上的夹具尖端由于其锥形形状和弹性而进入另一个突起中的开口，并穿过它，该尖端依靠材料的弹性固定在该位置，因为该尖端在其底座处（在销处）的直径略大于保持部件的穿孔的直径，即，夹具被锁住。并且，该夹具在其一个半部中设置有排水孔。

所描述的结构的缺点在于，依靠额外的紧固夹持元件，增大了接头的总体尺寸。还已知一种用于连接管道的铰接装置，其在美国专利[URDANIND USA公司于1990年4月10日公布的US 4,915,418，《铰接的管道接头》（Hinged pipe coupling），IPC F16L 17/00,-17/04]中描述。

该用于连接管道的铰接装置由通过钩或环状件枢转连接在一起的几个（至少两个）部段形成。该装置的所有部段都具有环形凹槽，通过所述环形凹槽，这些部段安装在连接管道的闭合凸缘上。同时，末端部段的端部通过紧固元件（诸如螺栓和螺母）牵拉在一起。所述结构依靠一组必要数量的部段允许可操作地形成用于任何管道直径的接头装置。

以上描述的铰接装置的缺点在于，其在有限空间的情况下使用不方便，因为它的连接和紧固元件布置在该装置的零件部段的端部上的延伸部上。所述装置的其他缺点在于，难以确定连接接头是否足以提供紧密性地闭合在一起。

还已知俄罗斯联邦专利号为2295666中描述的发明《由两个半部组成的连接装置》（“Connecting device consisting of two halves”），由名称为ABA OF SWEDEN AB[SE]注册，专利期限的起始日期为2003年1月22日，公布日期为2007年3月20日，IPC F16L 21/00,F16L 23/04。

该连接装置旨在用于紧固连接接头且包括相互铰接连接的两个半部。该连接装置布置成在操作位置中其与邻近连接接头的两个连接元件的部件接合。同时，该连接装置的一端具有以至少一个突起的形式布置的固定元件，并且另一端具有至少一个凹槽的形式的保持部件。突起和凹槽能够相互接合，用于将连接半部转换为一个接合件。所描述的结构依靠固定元件和保持部件的布置来提供连接的可靠性。然而，该连接装置的固定元件（突起）和保持部件（凹槽）布置在垂直于凸缘平面的突起上，这种布置增大了接头点的外廓尺寸。

与所提出的发明最接近且被认为原型（prototype）的是《用于连接圆形凸缘元件的装置》（"Device for connecting round flange elements"），其在俄罗斯联邦实用新型证书31428中描述，由名称为"Penztiajpromaramatura"有限公司注册，优先权日期为2003年1月30日，IPC F16L 23/04，公布日期为2003年8月10日。

该装置包括压缩法兰盘，该压缩法兰盘至少由在凹面上带有成形凹槽的两个半环形成，所述凹面与闭合凸缘元件的包封轮廓匹配，并且包括用于法兰盘收缩的紧固件（螺柱、螺母）。同时，在松开位置中，法兰盘的每个部件中的成形凹槽内表面的曲率半径大于连接在凸缘之间的凸缘边缘的外表面半径。

所述连接装置难以制造，因为连接元件具有复杂的配置细节。以带有螺母和垫圈的螺柱形式的紧固元件增大了接头点的外廓尺寸。同时，通过所述紧固元件连接（分离）凸缘元件的过程不能足够快速地实现。

带有法兰盘的连接一般由于快速连接而使用方便。然而，其应用受所述连接的限制，所述连接包括不同的固定元件：螺栓、螺钉、螺柱、手柄、卡齿，它们显著增大了连接的外廓尺寸。

本发明的目的在于提供一种快速装配凸缘接头，其在固定连接元件时不需要辅助紧固件，并且不会增大接头点的外廓尺寸。

上述目的通过在端部上具有圆形凸缘的圆柱形元件的连接实现，设置有固定元件的凸缘接头包括布置在连接元件的端面的凸缘以及以压缩法兰盘的形式形成的连接装置，所述法兰盘包括至少两个部件，该两个部件在凹面上具有成形的环形凹槽，该凹槽在尺寸和横截面轮廓上与连接元件的包封的两个闭合凸缘匹配，其中，根据本发明，连接装置的每个部件中的环形凹槽曲率半径等于连接元件的凸缘的外表面（边缘）半径，其中，所述固定元件以所述凸缘上的保持部件和在连接装置上能够与之接合的止动销的形式形成，其中，止动销以横向面壁的形式形成，该横向面壁的高度等于连接装置的零件端部上的凹槽的深度，并且保持部件以彼此隔开且彼此同等的类似凹槽的形式设置，这些凹槽布置在连接凸缘上且具有的宽度不小于旨在与之接合的一个或两个止动销的厚度，并且其中，所述凹槽形成在两个凸缘上，并且它们的数量不少于连接装置的零件的数量，并且最小数量的所述凹槽之间的距离等于连接装置的匹配零件在凸缘的外表面（边缘）上的长度。

在特殊情况下，连接装置的零件包封的量为待连接凸缘的外周的至少一半。

因此，在所提出的快速装配凸缘接头中，根据本发明，新颖之处在于，用于在压缩法兰盘中固定位置的止动销直接布置在其零件上，并且旨在与止动销接合的凹槽形式的保持部件布置在待连接元件的凸缘上。

在端部上具有圆形凸缘的圆柱形元件的连接和固定如下执行。首先，将待连接元件的凸缘对齐，使得它们上面的凹槽重合。然后，将连接装置的一个零件（例如，半环）相应地定向在闭合凸缘的边缘上；然后将在其任一端上以横向面壁形式制成的一个止动销插入到布置在闭合凸缘上的一个对齐凹槽中。然后，借助于使用者手臂的外力，将布置在连接装置零件的另一端上的第二止动销依靠其弹性变形插入到闭合凸缘上的另一个匹配的对齐凹槽中，从而卡合该零件。对于连接装置的所有零件，执行前述操作，因此圆满地实现闭合凸缘的连接，即，非常快地完成了所提出的凸缘接头的装配，因为其不需要任何精确的设定、固定和旋紧。

其中，由于凹面上的成形的环形凹槽在尺寸和横截面轮廓上对应于两个闭合凸缘，所以连接装置（法兰盘零件）包封待连接单元的凸缘，在轴向上固定和保持它们。

同时，在所提出的快速装配凸缘接头中的连接装置的零件在长度上可彼此不同，并且待连接凸缘上的凹槽的数量可多于装配的凸缘接头所涉及的凹槽的数量。

然而，关于可装配的凸缘接头，布置在两个凸缘上的凹槽的数量不少于连接装置的零件的数量，即凹槽的最小数量对应于连接装置（法兰盘）的零件的接合止动销（一个或两个）的数量，并且最小数量的凹槽之间的距离等于布置在凸缘外表面（边缘）上的连接装置的对应零件的长度，其中凹槽具有的宽度不少于旨在与之接合的一个或两个止动销的厚度。因此，连接装置（法兰盘）的零件由于所提出的结构而在截面中固定和保持待连接单元的凸缘。

同时，彼此相互加强轴向和横向固定，并确保可靠的凸缘接头。

因此，所提出的快速装配凸缘接头的结构形成牢固的连接且在类似情况中使用时不需要辅助固定件和固定装置来实现该目的。

此外，所提出的快速装配凸缘接头不具有突起部分，因而不会增大具有凸缘的圆柱形元件（管道、外壳）的接头点的外廓尺寸。

试验表明，为了提供可靠的连接，当该连接装置的零件总共包封待连接凸缘的外周的至少一半时，形成快速装配凸缘接头的最优方式。

在形成快速装配凸缘接头的一般情况下，在凸缘上制成的凹槽的深度可以是任意的，而在形成的特殊情况下，凹槽的深度对应于凸缘在待连接的圆柱形元件的表面上的突起的高度，这增强了连接的固定和可靠性。

在形成快速装配凸缘接头的一般情况下，连接装置的止动销以及设置在待连接元件的凸缘上的凹槽可具有彼此不重合的各种截面（例如，梯形截面或在自由边缘膨胀的直角截面），并且在形成的特殊情况下，凹槽的轮廓对应于与之接合的止动销的轮廓，这增强了它们的固定以及连接的可靠性。

在形成快速装配凸缘接头的一般情况下，待连接元件的凸缘上的凹槽可具有不同的宽度，但不少于旨在与之接合的一个或两个止动销的厚度，并且在形成的特殊情况下，旨在与一个止动销接合的凹槽的宽度对应于止动销的厚度，并且旨在与两个止动销接合的凹槽的宽度对应于连接装置的两个相邻零件的止动销的壁的厚度，这增强了它们的固定以及连接的可靠性。

在形成快速装配凸缘接头的一般情况下，连接装置的零件可具有不同的长度，并且在形成的特殊情况下，连接装置的所有零件都同等，这在技术上是最简单的方式。

在形成快速装配凸缘接头的一般情况下，待连接凸缘上的凹槽可具有不规则的布置，并且在形成的特殊情况下，待连接凸缘上的凹槽规则地布置在凸缘的外表面（边缘）上，这加强了连接的固定和可靠性。

在形成快速装配凸缘接头的一般情况下，待连接的圆柱形元件的凸缘和连接装置的凹面上的成形的环形凹槽可具有各种横截面轮廓（例如，梯形），并且在形成的特殊情况下，所述元件具有直角轮廓，这在技术上是最简单的方式。

在形成快速装配凸缘接头的一般情况下，连接装置的在零件部端上以横向面壁形式制成的止动销以及布置在待连接元件的凸缘上的以凹槽形式制成的保持部件可具有各种横截面轮廓（例如，梯形截面或在自由边缘增厚的直角截面），并且在形成的特殊情况下，所述元件具有直角轮廓，这在技术上是最简单的方式。

在形成快速装配凸缘接头的特殊情况下，在待连接凸缘上制成的凹槽的数量对应于连接装置的零件的数量；凹槽的宽度和轮廓对应于连接装置的两个相邻零件的止动销壁的厚度和轮廓，并且连接装置的零件类似。在所述形成情况下，连接装置的零件沿外表面（边缘）完全包封凸缘，这尽可能地增强了连接的固定和可靠性。

通过以下附图示出本发明。

图1示出待与凸缘连接的圆柱形元件（用于水处理单元的情况）以及作为完整单元的快速装配凸缘接头。

图2示出快速装配凸缘接头的横截面：

2a)垂直于凸缘平面的截平面；

2b)凸缘平面（用于一般情况）；

2c)凸缘平面（用于特殊情况）；

图3示出在形成布置的特殊情况下连接装置零件的改进视图：

3a)垂直于凸缘平面的平面；

3b)凸缘平面（截面图）。

该快速装配凸缘接头（图2）包括：凸缘1，布置在待连接元件的端面上（图1），设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关联且彼此同等地类似布置在待连接的凸缘1上；以及连接装置3，以压缩法兰盘的形式形成（图1）。同时，连接装置3包括至少两个部件，所述部件在凹面上具有成形的环形凹槽4（图2、图3），该凹槽在尺寸和横截面轮廓上（在特殊情况下成直角轮廓）对应于待连接元件的包封的两个闭合凸缘1，其中连接装置3的每个部件中的环形凹槽4的曲率半径R等于待连接元件的凸缘1的外表面（边缘）半径R。连接装置3的零件设置有止动销5，所述止动销在连接装置3的零件端部上的凹槽4的深度上以横向面壁的形式形成（图2、图3）。固定元件的保持部件以凸缘1上的凹槽2的形式形成，从而它们能够与布置在连接装置3的零件上的止动销5接合，即，待连接元件的凸缘1具有相同数量的凹槽2，这些凹槽彼此关联且彼此同等地类似设置。凹槽2形成在两个凸缘1上，数量不少于连接装置3的零件的数量（图2b），并且最小数量的所述凹槽之间的距离等于连接装置3的对应零件沿凸缘1的外表面（边缘）的长度。

在形成快速装配凸缘接头的特殊情况下，连接装置3的零件总共包封待连接凸缘1的外周的至少一半，这不会影响所提出的装置元件的构成。

在形成快速装配凸缘接头的其他特殊情况下，凹槽2的深度对应于凸缘1在待连接圆柱形元件的表面上的突起的高度，凹槽2的轮廓对应于与之接合的止动销5的轮廓（在特殊情况下成直角轮廓），旨在与一个止动销5接合的凹槽2的尺寸对应于止动销的厚度，并且旨在与两个止动销5接合的凹槽2的尺寸对应于连接装置3的两个相邻零件的止动销5的壁的厚度（图2b），这不会影响所提出的装置元件的构成。

在形成快速装配凸缘接头的其他特殊情况下，凹槽2在待连接凸缘1的外表面（边缘）上均匀地布置凸缘1上，或者连接装置3的零件具有相等的长度（图2c），这不会影响所提出的装置元件的构成。

在形成快速装配凸缘接头的特殊情况下，待连接凸缘1上的凹槽2的数量对应于连接装置3的零件的数量，凹槽2的宽度和轮廓对应于连接装置3的两个相邻零件的止动销5的壁的厚度和轮廓，并且连接装置3的零件具有相等的长度（图2c），这不会影响所提出的装置元件的构成。

该快速装配凸缘接头用于连接和分离在端部上具有圆形凸缘的圆柱形元件。

如下来实现连接和接头固定。首先，对齐待连接元件的凸缘1，使得它们上面的凹槽2重合。然后，将连接装置3的一个零件（例如，半环）适当地定向在闭合凸缘1的边缘上，在其任一端上以横向面壁形式制成的一个止动销5插入到布置在闭合凸缘1上的一个对齐凹槽2中。之后，借助于使用者手臂的外力，将布置在连接装置3零件的另一端上的第二止动销5依靠其弹性变形插入到闭合凸缘1上的另一个对应的对齐凹槽2中，从而卡合该零件。对于连接装置3的其他零件执行相同的操作，实现闭合凸缘1沿其外周的连接。

由于之前所述的操作均是通过手动执行的，无需精确的设定、调整，不使用单独的紧固元件，诸如螺钉、螺栓、螺母、螺柱等，并且也不需要专用工具，所以能够非常快地执行所提出的凸缘接头的装配。

凸缘接头的分离同样非常简单快捷地执行：为此，将连接装置3的任何零件的一个止动销5借助于螺丝刀从闭合凸缘1上的对齐凹槽处输出，因而发生该零件的松脱（分离）。连接装置3的其他零件的分离类似地执行。

同时，在形成的一般情况下和在所有的特殊情况下，所提出的快速装配凸缘接头的使用类似地执行。

因此，本发明允许获得一种快速装配和快速分离的凸缘接头，制造和使用简单，确保了待连接元件的可靠固定并且不会增大具有圆形凸缘的圆柱形元件（管道、外壳）的接合点的外廓尺寸。

尽管已结合目前被视为最实际和优选的实施情况描述了本发明，但应当理解的是，本发明不限于已描述的实施例，而是相反，包括在所提出的权利要求的主题限制和范围内的各种修改和变型。

为了形成所提出发明的快速装配凸缘接头的目的，在实行中的一般情况和特殊情况下，可使用水净化领域中已知的材料和元件。

因而，具有圆形凸缘的待连接的圆柱形元件（管道、外壳）可以是例如用于注射模塑的塑料（例如聚丙烯）或任何构造的材料（例如聚酰胺）。

压缩法兰盘的零件（连接装置）可由弹性材料制成，例如聚甲醛（POMК500Kolon工业），其允许装配和分离所提出的凸缘接头，而没有连接装置（法兰盘）的永久变形和损坏。

Claims

1.一种快速装配凸缘接头，包括布置在待连接的圆柱形元件的端面上的凸缘以及设置有固定元件的连接装置，其中，所述连接装置以压缩法兰盘的形式形成，包括至少两个部件，所述部件在凹面上具有成形的环形凹槽，所述环形凹槽在尺寸和横截面轮廓上对应于待连接元件的包封的两个闭合凸缘，

其特征在于，

所述连接装置的每个部件中的环形凹槽的曲率半径等于待连接元件的凸缘的外表面（边缘）的半径，

固定元件以布置在待连接凸缘上的保持部件以及布置在所述连接装置上的能够与所述保持部件接合的止动销的形式形成，

其中，止动销以在所述连接装置的零件端部上的凹部深度上的横向端壁的形式形成，并且保持部件以彼此关联且彼此同等地类似布置在待连接凸缘上的凹槽的形式形成，所述凹槽具有的宽度不小于旨在与所述凹槽接合的一个或两个止动销的厚度，

其中，凹槽形成在两个凸缘上，数量不少于所述连接装置的零件的数量，并且最小数量的凹槽之间的距离等于所述连接装置的对应零件沿凸缘的外表面（边缘）的长度。

2.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，所述连接装置的零件总共包封待连接凸缘的外周的至少一半。

3.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，凹槽的深度对应于凸缘在待连接的圆柱形元件表面上的突起的高度。

4.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，布置在凸缘上的凹槽的轮廓对应于所述连接装置的零件的与之接合的止动销的轮廓。

5.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，旨在与一个止动销接合的凹槽的尺寸对应于所述止动销的厚度，并且旨在与两个止动销接合的凹槽的尺寸对应于所述连接装置的两个相邻零件的止动销壁的厚度。

6.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，待连接凸缘上的所述凹槽均匀地布置在凸缘的外表面（边缘）上。

7.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，待连接的圆柱形元件的所述凸缘以及所述连接装置的凹面上的成形的环形凹槽具有矩形的横截面轮廓。

8.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，所述连接装置的零件同等地形成。

9.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，所述连接装置的止动销以及固定元件的保持部件具有矩形的横截面轮廓，所述止动销以在其组成部件的端部上的端部横向壁的形式形成，所述保持部件以待连接元件的凸缘上的凹槽形式形成。

10.根据权利要求1所述的快速装配凸缘接头，其特征在于，布置在待连接凸缘上的凹槽的数量对应于所述连接装置的零件的数量，凹槽的宽度和轮廓对应于所述连接装置的两个相邻零件的止动销的壁的厚度和轮廓，并且所述连接装置的零件同等地形成。