CN103069204A - 用于将第一管和第二管连接在一起并预先安装的夹具系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括卡圈（10）和垫圈（28）的系统，该卡圈包括带（12）和夹住所述带的装置，该带能够通过其内部周面与被连接的管（1，2）的支承面（16，18）配合，在该内部周面上限定缩进（14）。该垫圈（28）通过固定装置（33，34）固定在该卡圈上，该系统包括第一预安装装置（38），其用于在该卡圈处于非收紧的情况下，在所述第一管的该支承面（16）啮合在缩进（14）中时，将所述卡圈固定在该第一管上。该系统还包括第二预安装装置（40），其用于在该卡圈（10）通过第一预安装装置（38）固定在该第一管（1）上的情况下，在所述第二管的该支承面（18）也啮合在缩进（14）中时，将所述卡圈（10）固定在该第二管（2）上。

Description

用于将第一管和第二管连接在一起并预先安装的夹具系统

技术领域

本发明涉及一种用于将第一管和第二管连接在一起的夹具系统，该两个管的相对端具有相对于所述管的柱形外表面突出的支承面，该系统包括卡圈和垫圈，该卡圈具有带和收紧所述带的装置，该带适于通过其内部周面与所述支承面配合，该内部周面限定该支承面能够插入的缩进，该垫圈通过固定装置固定在该卡圈上，该系统进一步包括第一预安装装置，其用于在卡圈处于非收紧状态的情况下，在所述第一管的该支承面啮合在缩进中时，将所述卡圈固定在该第一管上。

背景技术

这种类型的夹具系统公开在欧洲专利EP1451498中。卡圈的带的横截面例如为基本V字形或U字形，从而由横截面的形状形成的边缘分别支承在第一管的支承面和第二管的支承面上。由此，收紧卡圈能够固定互相夹在一起的管。V字形横截面是有利的，在卡圈收紧的情况下，其促使两管在一起。

例如，用于收紧带的装置包括螺帽螺栓系统。由此，带的两端可以向外伸出，从而形成具有孔的支承突起，螺栓可插入该孔中。螺帽设置在一个突起的后方，从而旋转螺栓使卡圈收紧。然而，也可以提供其他收紧装置，例如，通过钩挂而操作的类型，特别是包括钩的类型，该钩相对于带向外伸出，且一个凸耳也相对于带向外伸出，该钩钩挂在该凸耳后部以维持卡圈收紧的状态。

特别地，夹具系统的垫圈用于密封两管之间的互连部分，为此，其具有密封部分，在该系统收紧在管上时，该密封部分夹在分别属于第一管和第二管的两个密封表面之间。

在EP1451498中，垫圈通过设置在垫圈上的固定突起固定在卡圈上，整个夹具系统可通过设置在垫圈上的预安装突起，预先安装在第一管上。由此，为了将两管组装在一起，可在收紧卡圈之前，将夹具系统预先安装在第一管上，并使第二管靠近第一管。在EP1451498中，将夹具系统预先安装在第一管上的可能性构成了相对于现有技术的最大优势，其简化了通过收紧卡圈将两管组装在一起并使它们连接在一起的步骤。

然而，上述组装操作首先需要将第二管相对于由第一管和预先安装在所述第一管上的夹具系统构成的组件支承就位，其次需要通过执行适当的操作来使卡圈收紧。实际上，在人工操作组件的情况下，操作员首先必须用一只手使第二管支承就位，其次再用另一只手进行收紧。由此，操作员必须使这些运动精确同步，同时，如果不能容易地实现收紧，所述操作员不能放开第二管以恰当地完成收紧。

由此，EP1451498中的夹具系统需要进一步改进以弥补上述缺陷，特别是，以免除为了在进行收紧的同时保持第二管就位而持续支承第二管的需要。

发明内容

该目的通过本发明的夹具系统实现，该夹具系统进一步包括第二预安装装置，其用于在卡圈通过第一预安装装置固定在第一管上的情况下，在所述第二管的支承面也啮合在缩进中的情况下，将所述卡圈固定在第二管上。

由此，通过本发明的夹具系统，第二管可通过使用第二预安装装置放置就位并保持在预安装状态。由此，操作员可通过启用收紧装置来进行收紧，而不需要操作员必须同时将两管支承在一起。

有利地，第一和/或第二预安装装置装备在垫圈上。

然后，在一个和/或另一个管上，垫圈用于预安装，而不需要提供具有非常特别的配置的卡圈或管。

有利地，第一预安装装置包括适于与第一管配合的第一可变形预安装突起。

有利地，第二预安装装置包括适于与第二管配合的第二可变形预安装突起。

有利地，固定装置包括与垫圈整合一体的可变形固定突起。

垫圈通常通过压凹凸印刷、切割和折叠的方式由金属制成。在制造垫圈的时候，容易在其上形成突起，这些突起构成第一预安装突起和/或第二预安装突起和/或固定突起。

在一个有利的实施例中，固定装置、第一预安装装置和第二预安装装置与垫圈整合一体。

然后，垫圈本身形成第一和第二预安装装置。

在另一个有利的实施例中，固定装置和第一预安装装置与垫圈整合一体，夹具系统进一步包括附加垫圈，其通过附加固定装置固定在卡圈上，第二预安装装置与附加垫圈整合一体。

然后，可设置2个基本类似的垫圈，或至少，2个装备有类似预安装装置的垫圈。例如，其中一个可附加地用于密封两管之间的连接处，而另一个仅用于相对于夹具系统预安装两管中的一个管。

有利地，在所述管通过夹具系统夹住的情况下，垫圈包括适于夹在分别属于第一管和第二管的第一和第二密封表面之间的环形密封部分。

由此，垫圈具有密封功能。

有利地，垫圈具有基本截头圆锥形部分。

如下所述，有利的是，管通过截头圆锥形面相互配合，从而，垫圈适于与这种适配形状配合。

有利地，垫圈具有基本轴向延伸的内部部分。

有利地，然后，内部部分通过形成折回部分，从基本截头圆锥形部分的内部边缘延伸。

基本轴向内部部分可用于“覆盖”设置在第二管的支承面的下方的空间，如FR2906864所述。由于该位置，其也可用于在所述第二管相对于由第一管和夹具系统构成的组件预安装的时候，使第二管居中。

附图说明

本发明可在阅读以下通过非限制性示例所示出的实施例的具体说明的基础上，更加容易理解并使其优点更为清晰。

图1A和图1B是本发明的夹具系统的轴向截面图，预安装在将被连接在一起的第一和第二管上；

图2是示出包括夹具卡圈和垫圈的夹具系统的分解图，其相互分开，还示出第一和第二管；

图3是示出预安装在第一管上的夹具系统的透视图；

图4是与图3相对应的透视图，其中，还预安装了第二管；

图5是与图3和图4相对应的透视图，在收紧卡圈后，两管连接在一起；

图6、图7A、图7B和图7C是示出用在图1至图5中示出的实施例中的垫圈的透视图；

图8A是示出使用图7B中的垫圈的夹具系统的轴向截面图，安装在通过使用这种夹具系统而连接在一起的两管上；

图8B是与图1A类似的图，但是，具有使用了图7C中的垫圈的夹具系统；

图9是与图1A类似的图，用于使用附加垫圈的另一实施例；

图10是附加垫圈的透视图；以及

图11是附加垫圈的侧视图。

具体实施方式

首先，对图1A、图1B以及图2进行说明。如这些图所示，夹具系统包括与EP1451498中描述的基本相同类型的卡圈10，以及垫圈28，卡圈和垫圈配合以将2个管，管1和管2组装在一起。

在下文的描述中，使用术语“内部”来说明面向端对端设置的两管的轴1的元件，或相对其他称之为“外部”的元件更靠近轴X的元件，“外部”元件还包括那些背向轴A的元件。

卡圈包括带12，如图1A和图1B所示，该带12具有限定了缩进14的内部周面，分别属于第一管1和第二管2的支承面16和18能够插入该缩进14。该缩进和该些支承面具有一定的形状，以使卡圈的带的收紧能够迫使两管的相对端朝着相对更靠近的方向移动。由此，有利地，带12的横截面为V字形，而每个支承面16和18的直径沿着朝向管的相对自由端的方向逐渐增加，所述支承面例如为截头圆锥形的形状。带12分别具有两端12A和12B，这两端12A和12B以基本径向向外伸出方式形成支承突起。这些突起具有孔，从而能够使螺栓24的杆24A穿过所述突起。螺栓头24B可相对支承突起中的一个（该实施例中为突起12B）楔住，而螺帽26则相对另一个支承突起12A固定。可以理解的是，向收紧方向旋转的螺帽促使支承突起相互靠近，从而减小卡圈的内径，即，使带能够收紧。

夹具系统进一步包括垫圈28，其固定在卡圈上。垫圈具有截头圆锥形的环状部分30，如图1A和图1B所示，在通过夹具系统将两管夹住的情况下，该环状部分30可插入两管的相对端之间。

需要注意的是，管1的该端为内止口，其内周面为喇叭形。相反，管2的该端为外止口，其在支承面18之外具有外周面23，其直径沿着朝向自由端的方向而减小。由此，通过这种基本具有形状互补性的方式形成的端部分能够被插入到形成在管1的自由端上的喇叭口17内部。垫圈的截头圆锥形部分30位于喇叭口17和管2的自由端的外周面23之间。垫圈的截头圆锥形部分30具有形成了密封圈的环形形变32。由此，在夹具系统收紧的情况下，管1的自由端的内周面上的喇叭口17，以及管2的端部分23的外周面形成夹着垫圈的截头圆锥形部分30的密封表面，并按压密封垫圈32，从而使两管之间的连接密封。

垫圈可固定在卡圈上，由卡圈和垫圈构成的组件可通过与EP1451498中相同的方式，以收紧该垫圈的突起的方式，预先安装在第一管上。

由此，垫圈具有许多内部突起33，这可从图1B中更为清楚地看出。当垫圈组装在卡圈上时，这些内部突起与带12的分支中的一个的内部周面配合，该一个分支在本实施例中称之为分支13A。这些内部突起用于使垫圈与分支13A的内部周面分离。特别如图1A和图1B所示，固定突起进一步包括外部突起34，其足够长从而与分支13A的自由内部边缘接触。内部突起可在沿着朝向它们的自由端的方向上，在径向上略微凸起，由此，所述自由端更为可靠地支承分支13A的内部周面。相反地，外部突起基本沿着轴向，以便通过分支13A的自由内部边缘的下方。可以看出，所述外部突起34的自由端向后弯曲，以形成钩34A，该钩34A钩挂在分支13A的外表面上。

在本实施例中，外部突起34还可以使夹具系统预先安装在管1上。可以看出，从外部突起上切割出舌片38，以使切割出的舌片的自由端朝向外部突起连接垫圈的连接区域，当舌片径向向内旋转的时候，钩挂在管1的支承面16上。由此，这些舌片38形成可以称之为“穿孔部分”，设置在外部突起34的轴部分上，并向内部折回，从而紧紧附着在支承面16上。当然，附着舌片38也可以形成在不具有钩状自由端34A的外部突起上。

还可以看出，在其纵向边缘上，外部突起具有向内部折回的边缘36。这些折回边缘36有助于使垫圈相对于卡圈固定并赋予突起34一定量的刚性，从而防止其易于形变。然而，上述固定突起，即突起33和34在收紧的过程中形变，从而被压在卡圈的带12的分支13A的内周面上，由此不会抵抗收紧。

外部突起的舌片38构成第一预安装突起，其能够使由垫圈和卡圈构成的组件预先安装在第一管1上。由此，固定装置和第一预安装装置与垫圈28构成一个整体。在如图1A至图8B所示的实施例中，第二预安装装置与垫圈构成一个整体，该第二预安装装置能够将由卡圈和垫圈构成的组件预安装在第二管上。上述固定突起33和24、以及由从突起34中切割的舌片38构成的第一预安装突起，位于第一轴向S1上的垫圈的第一侧上。在本实施例中，该第一轴向从分支13B与分支13A连接的连接处，沿着轴A指向远离卡圈的带12的分支13B。

在图1A至图8B中，第二预安装装置包括位于垫圈的与第一侧方向相反的第二侧上的第二预安装突起40，且在本实施例中，该突起40从垫圈的外部周面28A在轴向S2上延伸。在所示实施例中，从图6可更为清楚的看出，这些第二预安装突起40由预变形突起形成，在如图1所示的轴向截面上，该预变形突起包括与垫圈连接并从垫圈（更准确地说是从垫圈的外部周面28A）向外延伸的连结部分41，以及用于固定在第二管2上的固定部分42，该固定部分42在连结部分41和预变形突起40的自由端40A之间延伸，并在沿着朝向所述自由端40A的方向上指向内部。

还可以看出，每个预变形突起40进一步包括在用于固定在第二管2的固定部分42和预变形突起的自由端40A之间延伸的保持部分43，在沿着朝向所述自由端40A的方向上指向外部。从图1A和图1B中可以看出，所述保持部分43可与卡圈的带12配合，以相对所述带保持预变形突起40。在本实施例中，保持部分43保持在带12的第二分支13B的内部边缘上。在所示实施例中，所有的第二预安装突起都由上述预变形突起形成。然而，可以想到的是，第二预安装突起包括至少1个上述类型的具有或不具有保持部分43的预变形突起，以及其它形式更为简单的突起，特别是基本轴向地在方向S2上延伸，并仅仅在第二管的支承面18插入形成在卡圈的带12的内部的缩进14的情况下变形。当然，有利地是，垫圈具有至少2个径向上相对的预变形突起，或实际上3个或4个一致地有角度地相互间隔地设置的预变形突起，从而在第二管相对于由夹具卡圈和预安装垫圈构成的组件预安装时，使第二管居中。

有利地，第二预安装突起包括至少一个具有基本恒定宽度的突起。在本实施例中，在如图6所示的变形例中，第二预安装突起包括4个预变形突起40，所有这些突起具有相同的宽度l，该宽度l基本上在它们的整个长度上恒定。

图7A所示的变形例也是一样。然而，在该变形例中的垫圈128与上述图6中所示的垫圈28有两点不同。

第一，预变形突起40的自由端40A向后弯曲以形成钩44，从而在垫圈128固定在卡圈10上的时候，钩44钩挂在卡圈的带12的第二分支13B的外部周面上。

第二，垫圈128具有基本上轴向延伸的内部部分50。在本实施例中，该垫圈128具有与垫圈28的截头圆锥形部分相类似的截头圆锥形部分30，且基本轴向的内部部分50以形成折回部分的方式从截头圆锥形部分30的内部边缘30A延伸。该折回部分可具有与FR2906864中公开的相同的功能，并用于“桥接”设置在支承面18和截头圆锥形自由端部分的下方的管2的一端的空腔。此外，如图8A所示，内部部分50的外部周面可与第二管2的自由端边缘配合，从而在预安装的时候使第二管相对垫圈居中。

图7B中示出的垫圈与图6中示出的垫圈类似，除了预变形突起40具有在沿着朝向它们的自由端的方向上减小的宽度。这样可以使突起沿着它们的自由端的挠性增加，并可预先设置使得在所述自由端的附近仅占据相对较小的角度范围。当然，可使第二预安装突起中的仅仅一个预先设置具有这样的逐渐减小的宽度。

图7C示出图7A的垫圈的变形例，区别在于预变形突起40具有向后弯曲的自由端40A，从而覆盖卡圈的横截面的顶点12′，图8B中更为清楚。更准确地说，图7C中示出的垫圈128′与图7A中示出的垫圈128的区别在于，相比于44，钩44′延伸，从而在垫圈相对于卡圈放置的时候，它们靠在卡圈的带12的分支13B的外表面上，直到它们覆盖带的顶点12′，该顶点12′形成在分支13A和13B接触的连接处。由此，钩44′钩挂在顶点12′上，预变形突起40的自由端40A靠在带的分支13A的外表面上。由此，钩44′具有中间部分44′A，该部分在43′处相对保持部分43向后弯曲，以及在43″处相对中间部分44′A向后折叠的，并在所述中间部分和自由端40A之间延伸的端部分44′B。

在所示实施例中，第二预安装突起具有平的横截面。然而，也可以预先为它们设置具有略微凸起的横截面，从而使它们适合与相配合的第二管的支承面18的曲率匹配。甚至可以使它们更为明显地凸起，这将赋予它们一定量的刚性。

图3至图5示出将夹具系统组装在管上的各个步骤。在与图1A和图1B所示的状态相对应的图3中，卡圈处于未收紧状态，垫圈28相对于所述卡圈固定，由卡圈和垫圈构成的组件预安装在第一管1的一端。2个预安装突起40指向卡圈背向第一管1的一侧。可以理解的是，为了预安装第二管，将所述管插入卡圈中就足够了，从而支承面18的顶点18A与第二预安装突起40配合，从而使它们向外弯曲。由于它们的弹性，一旦第二管就位，这些突起趋于向回弯曲。特别地，在第二预安装突起由上述预变形突起40形成的情况下，所述突起在保持部分43和固定部分42接触的连接处经过第二管的支承面18的顶点18A的上方，使突起40径向并弹性地向外移动，直到顶点18A基本接纳在连结部分41与固定部分接触的连接处，由此，使突起40能够在它们自己的弹性效应下，略微向内移回，由此，保持第二管，从而防止其在沿着背离第一管的方向上被扯出。

图4示出第二管已预安装而卡圈仍然没有收紧的状态。可以看出，突起40的自由端40A可从卡圈的带的外部看到。在该状态下，通过在该位置保持两管的夹具系统，预先组装该两管。由此，可集中所有所需的注意力来收紧卡圈，而不需要同时注意两管相对彼此的正确定位。

在图5中，卡圈收紧，该收紧引起突起40变形，然后，该突起在几乎全部收缩进入所述带的缩进14的时候，压在带12的内部周面上。如果使用如图7A至图7C中所示的垫圈，则安装是类似的，除了在如图7A和图7C所示的状态下，突起40的端部从卡圈外部更为可见。

接着，图9至图11对一个变形例进行说明，其使用一个附加垫圈。如图9所示的垫圈228与上述垫圈28类似，除了其不具有第二预安装突起。第二预安装装置设置在附加垫圈260上，该附加垫圈260固定在卡圈的带12的第二分支13B上。

在本实施例中，如图10所示，在第二管插入设置在带内部的缩进14的情况下，附加垫圈260具有截头圆锥形部分262，其径向向内延伸但不超过支承面18的顶点18A。

第二预安装突起装备在垫圈228上。它们包括突起264，其从截头圆锥形部分262的内部周面262A向内延伸，然后，向外弯曲回来，由此保持在带的第二分支13b的内部自由边缘上。

第二预安装突起进一步包括隔离突起266，其基本指向轴向，或略微折回，由此支承在如图11所示的第二分支13B的内部周面上，在图11中补充示出卡圈的分支13B，从而能够更为清楚地阐述。突起264的自由端在264A处向后弯曲从而靠在第二分支13B的外部周面上。由此，附加垫圈260通过隔离突起266和钩264A的作用/反作用现象，相对于卡圈的第二分支13B而支承，突起264用于预安装第二管2，在静止状态下，它们的弯曲区域264B限定直径小于第二管的支承面18的顶点18A的直径。突起264和266也是可变形的，从而首先用于相对收紧系统预安装第二管，其次不会抵抗收紧。

Claims (17)

1.一种用于将第一管（1）和第二管（2）连接在一起的夹具系统，该两个管的相对端具有相对于所述管的柱形外表面突出的支承面（16，18），该系统包括卡圈（10）和垫圈（28；128），该卡圈具有带（12）和收紧所述带（12A，12B，24，26）的装置，该带适于通过其内部周面与所述支承面配合，该内部周面限定该支承面能够插入的缩进，该垫圈（28；128；128′；228）通过固定装置（33，34）固定在该卡圈上，该系统进一步包括第一预安装装置（38），其用于在该卡圈处于非收紧状态的情况下，在所述第一管的该支承面（16）啮合在缩进（14）中时，将所述卡圈固定在该第一管上；

所述夹具系统的特征在于，其进一步包括第二预安装装置（40；264，266），其用于在该卡圈（10）通过该第一预安装装置（38）固定在该第一管（1）上的情况下，在所述第二管（2）的该支承面（18）也啮合在缩进（14）中时，将所述卡圈固定在该第二管（2）上。

2.根据权利要求1所述的夹具系统，其特征在于，该第一和/或第二预安装装置（38）装备在垫圈上（28；128；128′）。

3.根据权利要求1或2所述的夹具系统，其特征在于，该第一预安装装置包括适于与该第一管（1）配合的第一可变形预安装突起（38）。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该第二预安装装置包括适于与该第二管（2）配合的第二可变形预安装突起（40；264，266）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该固定装置包括与垫圈（28；128；128′；228）整合一体的可变形固定突起（33）。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该固定装置（33）和该第一预安装装置（38）与该垫圈（228）整合一体，该夹具系统进一步包括附加垫圈（260），其通过附加固定装置（264，266）固定在该卡圈（10）上，该第二预安装装置（264）与附加垫圈（260）整合一体。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该固定装置（33）、该第一预安装装置（38）和该第二预安装装置（40）与该垫圈（28；128；128′）整合一体。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该固定装置包括位于该垫圈（28；128；128′）的表面的第一侧上的固定突起（33，34），该第一预安装装置包括也位于该垫圈（28；128；128′）的第一侧上的第一预安装突起（38），该第二预安装装置（40）包括位于与该垫圈的第一侧相反的第二侧上的第二预安装突起。

9.根据权利要求7或8所述的夹具系统，其特征在于，该第二预安装突起（40）包括至少一个预变形突起（40），在轴向截面上，该预变形突起包括与该垫圈（28）连接并从该垫圈向外延伸的连结部分（41），以及用于固定在该第二管上的固定部分（42），该固定部分在该连结部分（41）和所述预变形突起的该自由端（40A）之间延伸，并在沿着朝向所述自由端的方向上指向内部。

10.根据权利要求9所述的夹具系统，其特征在于，该预变形突起（40）进一步包括在用于固定在该第二管（2）的该固定部分（42）和该预变形突起的该自由端（40A）之间延伸的保持部分（43），在沿着朝向所述自由端的方向上指向外部，所述保持部分（43）适于与该卡圈的该带配合，以相对所述带保持该预变形突起。

11.根据权利要求9或10所述的夹具系统，其特征在于，该预变形突起（40）具有适于钩挂在该卡圈带的顶点部分（12′）上的钩（44′）。

12.根据权利要求4和权利要求1-11中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该第二预安装装置包括至少一个具有基本恒定宽度的突起（40）。

13.根据权利要求4和权利要求1-12中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该第二预安装装置包括至少一个突起（40），该突起的宽度在沿着朝向其自由端的方向上减小。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该垫圈（28；128；128′；228）包括环形密封部分（30），该环形密封部分适于在所述管被夹具系统夹住的情况下，夹在分别属于该第一管（1）和该第二管（2）的第一和第二密封表面（17，23）之间。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该垫圈（28；128；128′；228）具有基本截头圆锥形部分（30）。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的夹具系统，其特征在于，该垫圈（128；128′）具有基本轴向延伸的内部部分（50）。

17.根据权利要求15或16所述的夹具系统，其特征在于，该内部部分（50）通过形成折回部分，从该基本截头圆锥形部分（30）的内部边缘（30A）延伸。

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