CN103026116A - 管道和管联接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在管道或管的自由端之间进行可松开连接的装置，该装置包括：两个具有相应凸缘(3,4)的套管(1,2)，凸缘被设计成彼此匹配；两个铰接的夹持段（5，6），其设计成使得它们彼此联接，以保持套管（1，2）的在使用位置中彼此叠套的凸缘（3，4）：夹持段的自由端可借助于匹配的连接器元件（7，8，9）联接；并且夹持段（5，6）中的一个固定到两个套管（1，2）中的一个。

Description

管道和管联接器

技术领域

本发明涉及一种用于连接管道端或管端的装置、该装置用于进行连接的用途和配备该装置的管线。

背景技术

为了简便起见而称为管道或管联接器或者管道或管夹持环的这样的装置在许多非常不同的构型中长期为人所知。

在从DE-AS 2523338已知的这类联接器中，引导凸缘的分支采用具有径向向外开放的狭槽的径向布置的板的形式，该分支用作外壳部分的延伸的枢轴销的导向器。夹持杆枢轴销在第二狭槽内被引导，该第二狭槽设置在引导凸缘的另一个分支中并具有径向部分和周边部分。当联接器将要闭合时，必须将外壳部分的枢轴销的延长端部引入径向狭槽中。同时，必须在第二狭槽内移动夹持杆枢轴销。这需要复杂的处理。

在根据德国实用新型No 8330160的另一种已知的管联接器中，外壳部分的枢轴销的延长端部穿过固定到连接部分的分支中的内孔。它既不在径向上也不在周向上具有游隙。夹持杆枢轴销在闭合位置接合到在固定到连接部分的第二分支中的狭槽中，该狭槽在周向上是敞开的。对于这种已知的管联接器，在打开位置和闭合位置之间的运动的相当大一部分期间，夹持杆枢轴销未被充分引导。在夹持杆枢轴销接合进开放狭槽之前，可能发生轴向移动，从而使闭合操作变得更加困难，因为必须随后用手实现在待接合的部件之间的合适调整。

根据EP 0195914A2，这样的管夹持环在最简单的情况中包括具有两个夹持环段的夹持环，其中两个夹持环段在相应端处通过销铰接地连接在一起。为了闭合夹持环，然后将打开的夹持环放置在管端的凸缘上，管端被推向彼此或相应地放置在管嘴的环形肩部上，其中夹持环段的侧部轴向包围凸缘/环形肩部并可靠地防止管道端或管端被轴向推动远离彼此(它们的开口)。

为了避免用于闭合连接的耗时的螺钉装置，已知的管道或管联接器具有所谓的速动联接器形式。为此目的，常常提供夹持杆，该夹持杆借助于枢轴销固定在夹持环段的自由端区域中，同时紧密相邻的枢轴销用于固定至少一个弹簧的一端。对于其另一端来说，至少一个弹簧以钩连方式接合到另一夹持环段中的凹部中。枢轴销分别借助于螺母而螺纹连接。

虽然已经长期成功地使用已知的管道或管联接器，但是存在这样的应用领域，其中已知的管道或管联接器不得不在不方便且费力的工序中定位在待连接的管道端或管端处。这特别适用于大体积的管和管道，其需要相应大尺寸且因此也重的联接器。

因此，本发明的目的是以如下的方式设计和开发如在本说明书的开始部分中所阐述的和上文中更详细地描述的用于连接两个管道端或管端的管道和管联接器，即允许管道或管接头的简单的闭合和打开，并且就这一点而言确保管道或管联接器在组装和储存管或管道时不丢失或掉落。

还希望保留简单而便宜的结构以及装置的易操作性。

发明内容

根据本发明，通过提供具有权利要求书中限定的特征的装置而达到该目的。

因此，本发明涉及一种用于在自由的管道端或管端之间进行可松开连接的装置，该装置包括：

-两个具有相应凸缘的套管，其中凸缘具有相互对应的构型；

-两个铰接地互连的夹持环段，其适于在相互联接的条件下在使用位置中外部接合到套管的凸缘上并适于将套管的凸缘保持在相互联接的条件下；

-其中，夹持环段中的至少一个固定到两个套管中的一个，并且

-其中，夹持环段的自由端可借助于相互对应的连接器元件而联接。

在又一实施例中，本发明涉及一种用于在自由的管道端或管端之间进行可松开连接的装置，该装置包括：

-两个具有相应凸缘的套管，其中凸缘具有相互对应的构型；

-两个铰接地互连的夹持环段，其具有大致U形截面并在相互联接的条件下在使用位置中外部接合到套管的凸缘上并适于将套管的凸缘保持在相互联接的条件下；

-其中，夹持环段中的一个固定到两个套管中的一个，并且

-其中，夹持环段的自由端可借助于相互对应的连接器元件而联接，相互对应的连接器元件具有有眼螺栓和狭槽形接纳装置的形式，有眼螺栓带有螺母且可枢转地固定到一夹持环段的自由端，狭槽形接纳装置在另一夹持环段的自由端处用于接纳有眼螺栓。

根据本发明的装置允许两个管端或管道端的简单、迅速且可靠的连接。为此目的，套管在其与凸缘相对的端部处各自首先连接到待连接在一起的管道或管的相应端部，这可通过螺纹连接或焊接到管道或管的相应端而实现。然后将凸缘彼此接合，并且将在使用位置中径向包围凸缘的夹持环段在其相应的端部处连接到收集器元件，使得凸缘彼此压力密闭地联接。

在该方面，夹持环段通常具有相对于套管/管道轴线同轴的大致U形或梯形截面，并且从而能在相互联接的条件下在使用位置中外部接合到套管的凸缘上并且使套管的凸缘彼此压靠在一起。当涉及梯形截面时，夹持环段可辅助凸缘的对中。

在固定的管端和可移动的管端的情况下，夹持环段中的至少一个可枢转地固定到两个套管中的一个，优选地固定到固定的管端的套管的事实意味着：在断开连接时，包括夹持环段的连接单元在管道或管拆卸和储存时不会掉落和损坏或甚至丢失。

协作的各连接元件可适于提供固定夹持环段的连接，该连接元件具有有眼螺栓和狭槽形接纳装置的形式，有眼螺栓例如围绕安装销可枢转地固定到一夹持环段的自由端，狭槽形接纳装置设置在另一夹持环段的自由端处用于接纳有眼螺栓。在组装过程中，夹持环段在将凸缘推到一起之后枢转进入使用位置并在外部包围套管的凸缘。在夹持环段的自由端处可枢转地绕安装销周围布置的有眼螺栓可随后枢转出非使用位置并进入使用位置，并且然后被布置成带螺纹部分的端部在带狭槽的接纳装置中。在该位置，有眼螺栓通过固定螺母、优选地与锁紧螺母结合来固定以防止枢转运动。这样，夹持环段也固定在其位置中。由于U形或梯形截面，夹持环段将凸缘彼此压靠在一起并因此在轴向上增加定心锥表面的挤压压力。

此外，可提供防止有眼螺栓枢转出使用位置的固定元件。该固定元件可具有适当匹配的固定箍或固定壳体的形式并因此装配在有眼螺栓上，和/或安装销可防止有眼螺栓例如在有眼螺栓损坏时枢转出使用位置。特定的固定元件可具有U形分叉轭的形式，U形分叉轭包括两个叉分支和连接叉分支且具有内孔的横向部分。在夹持环段的自由端中，在安装销接纳装置的两侧上，在两个叉分支中设有狭槽，安装销的相应向外突出端部布置在该狭槽中。有眼螺栓的带螺纹部分穿过横向部分中的内孔，并且因此分叉轭以受限于狭槽长度的关系在有眼螺栓上可移置。在组装夹持环段时，有眼螺栓可与在其上可移置的分叉轭一起枢转出非使用位置并进入使用位置，进入在另一夹持环段的自由端处的接纳狭槽。当拧紧固定螺母时，分叉轭以力锁合关系压紧到夹持环段的自由端(具有用于有眼螺栓的接纳狭槽)上。优选地，在夹持环段的自由端处另外布置固定卡圈(或固定突出部)，固定卡圈具有这样的尺寸，即使得其允许有眼螺栓的向内枢转移动，但在固定螺母已被拧紧使得夹持环段不能意外变松之后以联锁关系防止例如在有眼螺栓损坏时有眼螺栓(与分叉轭一起)向外枢转。在该实施例中，有眼螺栓此外还可由装配到分叉轭的分支中的一个或两个狭槽中的固定楔或开口销或开尾销来固定。在实施例中的每一个中，固定螺母可由锁紧螺母进一步固定。

为了允许夹持环段在拆卸时容易分离，有眼螺栓可具有凸轮，凸轮可布置在有眼螺栓的眼孔边缘处，例如在与螺纹相对的区域处或与有眼螺栓的螺纹轴线成直角处。当有眼螺栓枢转出使用位置并进入非使用位置时，力通过凸轮施加到夹持环段上，并且该力使夹持环段移动脱离接合并因此有利于拆除。

有利地，夹持环段借助于枢轴销铰接地连接。在此情况下，枢轴销优选地被布置在套管中的一个上的接纳装置中。因此，两个夹持环段围绕枢轴销可枢转地安装，并且在组装根据本发明的装置时可被枢转分开到一定程度，使得凸缘能无阻碍地彼此接合。之后，夹持环段被布置成包围在凸缘周围，并且然后它们借助于连接器元件连接在一起并确保管联接器的压力密闭和运动地安全操作。

为了允许夹持环段相对于枢轴销的轴线轴向和/或角向的能动性，该布置可涉及在枢轴销上具有轴向和/或角向游隙的夹持环段的安装。为此目的，枢轴销本身可以是柔性的，或者移动性可通过使枢轴销和枢轴销接纳装置的装配尺寸匹配而实现，在该方面有可能采用例如达3mm或2mm的径向装配尺寸游隙。为了防止在枢轴销和枢轴销接纳装置之间进入污垢，可以提供诸如补偿器的柔性密封件，该柔性密封件可以也在预应力条件下被布置在夹持环段和套管卡圈之间。

在另一实施例中，夹持环段在一端处可枢转地固定在使用位置中的套管上，并在另一端处例如通过另一枢轴销可枢转地连接到第二夹持环段，其中，第二夹持环段又可用自由端固定到第一夹持环段的端部，该端部为固定到套管的端部。

在上述两个实施例中，在使用位置中推压在一起的套管的凸缘因此保持在被联接到一起的状态。除了设置在凸缘中的定心锥之外，借助于布置在凸缘之间的可选地提供的密封件可进一步确保凸缘相对于彼此的密封。

在最简单的情况中，用于枢轴销的接纳装置设置在套管上的卡圈中或卡圈部状突出部(套管卡圈)或分支中。同样地，可以在套管中的一个上提供支撑卡圈，支撑卡圈在组装过程中还可用作用于诸如氧气喷枪管的管的组装辅助卡圈。

为了有利于组装，可在互相对应的凸缘处设置如所提及的定心锥。这使得凸缘在被推压在一起时可以相对于彼此对中，从而防止倾斜。特别地，还可以在凸缘之间提供例如具有平坦密封件或O形环形式的密封元件，该密封元件被布置在凸缘中的一个中的凹槽中。

如果空间因素需要更高程度的移动性和/或更小的夹持环段，则代替两个夹持环段，也可以提供多件式夹持环段布置。因此，本发明还涉及如以上所述的包括至少三个铰接地互连的夹持环段的装置。

根据本发明的装置特别适于连接具有大截面的管道和/或管，因为通过保持在待连接部件上的联接元件而使组装过程变得更容易。因此，本发明还涉及配备根据本发明的装置中的至少一个的管道和/或管线。夹持环段可布置在管侧处，因而在管道或管线的每个端部处，同时只有具有凸缘的套管保持在固定侧处。优选地，夹持环段布置在固定侧处，使得在维修操作或管线(例如用于转换器的氧喷枪的高品质钢波纹管)上有缺陷的情况下管可被快速替换。同样地，根据本发明的装置或者其所配有的金属管或橡胶管的使用在钢铁厂技术中的配管中是可能的，例如挤出或连续铸造装置的段或在鼓风炉上。

附图说明

参照附图进一步描述本发明，其中：

图1示出根据本发明的装置(在纵向上)的分割视图(左侧剖视图/右侧平面图/右侧完全剖视图)；

图2示出根据本发明的装置的平面图(在纵向上)；

图3示出根据本发明的装置的剖视图(在横向上)；

图4示出根据本发明的装置的成约45°角度的平面图；

图5示出根据本发明的装置的垂直平面图；以及

图6示出沿图5中的剖面线A-A的根据本发明的装置的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，套管(管道)1和2在其凸缘3和4处联接在一起。凸缘被夹持环段5和6包围。夹持环段通过枢轴销10可枢转地安装并且固定到套管1。有眼螺栓7(未示出)、接纳狭槽8和螺母9(未示出)被布置在夹持环段的另一(自由)端处。枢轴销10固定在套管卡圈12中。密封件13被布置在凸缘3和4之间在定心锥14和15旁边。有眼螺栓7通过轴销16可枢转地安装。夹持环段5、6离套管卡圈12的间距可通过枢轴销10和也可具有补偿器形式的间隔套管18的长度而变化，并且因而在套管1上的套管卡圈12的基点可适于涉及的因素。

图2在平面图中示出非接合(部分地拆卸)条件下的图1的根据本发明的装置，其具有套管1和2、夹持环段5和6、凸缘4、在套管卡圈12中的枢轴销10、以及支撑卡圈17。

图3示出在枢转后打开的条件下根据本发明的装置的剖视图，其具有套管1和2、凸缘3和4、夹持环段5和6、枢轴销10和具有凸轮21的有眼螺栓7，有眼螺栓7示出在使用位置19和拆卸位置20中。

图4示出根据本发明的装置的45°平面图，其中套管1和2通过其凸缘3和4(未示出)联接在一起。凸缘3和4被夹持环段5和6包围。夹持环段通过枢轴销10可枢转地安装并通过卡圈12固定到套管1。夹持环段可用固定螺钉22固定到销10。在夹持环段的另一(自由)端处布置有有眼螺栓7、接纳狭槽8(未示出)以及螺母9和锁紧螺母23。有眼螺栓7通过安装销16可枢转地被支撑并承载分叉轭24，分叉轭24具有分叉轭分支25和带有包围有眼螺栓的内孔的横向部分26。在每个分叉轭分支中设有狭槽27，安装销16的相应端部接合进狭槽27中，并因此允许分叉轭24在有眼螺栓7上的可移置性。

图5示出具有套管1和2的根据本发明的装置的垂直平面图，套管1和2通过其凸缘3和4(未示出)联接在一起。凸缘3和4被夹持环段5和6包围。夹持环段5和6通过枢轴销10可枢转地被支撑并通过卡圈12固定到套管1。夹持环段可通过固定螺钉22固定到销10。在夹持环段的另一(自由)端处布置有有眼螺栓7、接纳狭槽8(未示出)以及螺母9和锁紧螺母23。有眼螺栓7通过安装销16可枢转地被支撑并承载分叉轭24，分叉轭24具有分叉轭分支25和带有包围有眼螺栓的内孔的横向部分26。

图6示出沿图5中的剖面线A-A的根据本发明的装置的剖视图。在有眼螺栓7的枢转运动(与具有分支25和横向部分26的分叉轭24、螺母9和锁紧螺母23一起)中，作为通过凸轮21的杠杆作用的结果，夹持环段5和6被移出环绕凸缘3和4的接合。在使用位置中，分叉轭通过横向部分27和固定卡圈28以联锁关系固定在夹持环段5的自由端处，并且通过螺母8以力锁合关系压靠到夹持环段5。当拧紧螺母9时，两件式部分球形盘29(枢轴盘)允许力均匀分布到分叉轭分支25。

附图标记列表

1,2套管

3,4凸缘

5,6夹持环段

7有眼螺栓

8接纳狭槽

9螺母

10枢轴销

11用于枢轴销的接纳装置

12套管卡圈

13密封件

14,15定心锥

16安装销

17支撑卡圈

18间隔套管

19使用位置

20非使用/拆卸位置

21凸轮

22固定螺钉

23锁紧螺母

24分叉轭

25分叉轭分支

26横向部分

27狭槽

28固定卡圈

29两件式部分球形盘

Claims (14)

1.一种用于在自由管道端或管端之间进行可松开连接的装置，包括：

-两个套管(1,2)，其具有相应凸缘(3,4)，其中所述凸缘(3,4)具有相互对应的构型；

-两个铰接地互连的夹持环段(5,6)，其适于保持所述套管(1,2)的所述凸缘(3,4)，所述凸缘(3,4)在相互联接的条件下在使用位置中被推压在一起；

-其中，所述夹持环段的所述自由端可借助于相互对应的连接器元件(7,8,9)联接；并且

-其中，所述夹持环段(5,6)中的一个固定到所述两个套管(1,2)中的一个。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹持环段(5,6)借助于枢轴销(10)铰接地连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述枢轴销(10)被布置在设置在所述套管(1)中的一个上的接纳装置(11)中。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，用于所述枢轴销(10)的所述接纳装置(11)设置在套管卡圈或套管卡圈部(12)中。

5.根据权利要求2至4中的一项所述的装置，其特征在于，所述夹持环段(5,6)绕所述枢轴销(10)可枢转地布置。

6.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其特征在于，所述夹持环段(5,6)具有大致U形截面，其在相互联接的条件下在使用位置中外部接合到所述套管(1,2)的所述凸缘(3,4)上。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的装置，其特征在于，所述对应连接器元件(7,8,9)具有有眼螺栓(7)和狭槽形接纳装置(8)的形式，所述有眼螺栓(7)可枢转地固定到所述夹持环段(5,6)的所述自由端，所述狭槽形接纳装置(8)在另一所述夹持环段的所述自由端处用于接纳所述有眼螺栓(7)。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的用于在自由管道端或管端之间进行可松开连接的装置，包括：

-两个套管(1,2)，其具有相应凸缘(3,4)，其中所述凸缘具有相互对应的构型；

-两个铰接地互连的夹持环段(5,6)，其具有大致U形截面，并在相互联接的条件下在使用位置中外部接合到所述套管的所述凸缘上并将所述凸缘保持在相互连接的条件下；

-其中，所述夹持环段中的一个固定到所述两个套管中的一个；并且

-其中，所述夹持环段的所述自由端可借助于相互对应的连接器元件(7;8;9)联接，所述相互对应的连接器元件(7;8;9)具有有眼螺栓和狭槽形接纳装置的形式，所述有眼螺栓带有螺母并且可枢转地固定到一夹持环段的所述自由端，所述狭槽形接纳装置在另一所述夹持环段的所述自由端处用于接纳所述有眼螺栓。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述有眼螺栓具有凸轮(21)。

10.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其特征在于，定心锥(14,15)设置在所述相互对应的凸缘(3,4)处。

11.根据前述权利要求中的一项所述的装置，包括至少三个铰接地互连的夹持环段(5,6)。

12.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其特征在于，至少一个固定元件被布置在所述夹持环段上，所述固定元件在使用位置中防止所述相互对应的连接器元件(7;8;9)在所述装置的使用中分开。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述固定元件具有U形分叉轭(24)的形式，所述U形分叉轭(24)可枢转地固定到夹持环段(6)的自由端并具有两个叉分支(25)和连接所述叉分支(27)的横向部分，其中所述分叉轭(24)能够联接到另一所述夹持环段(5)的所述自由端。

14.一种具有根据权利要求1至12中的一项所述的至少一个装置的管道或管线。

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