CN103930704A - 用于柔性管的连接装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于柔性管的连接装置，包括：支承体(3)，具有可以插入相应柔性管(2)的至少一个管状部(4)；密封环(10)，绕该支承体(3)的管状部(4)定位，并能够在接合位置和释放位置之间切换，其中，在接合位置处，该密封环(10)将柔性管(2)保持在该管状部(4)上，在释放位置处，该密封环(10)使柔性管(2)脱开；以及移动装置(17)，用于移动该密封环(10)以将密封环(10)在接合位置和释放位置之间切换；该支承体(3)的管状部(4)也包括至少一个突出元件(9)，突出元件(9)从该管状部(4)的外表面(4a)沿管状部(4)的整个横向延伸部延伸；该突出元件(9)置于该管状部(4)的具有不同横向截面尺寸的两个相邻的区域(7)之间。

Description

用于柔性管的连接装置
技术领域
本发明涉及用以连接柔性管的装置，特别是用以连接由塑性材料等制成的管的装置。
本发明特别涉及用以将柔性管连结到一起或者将柔性管连结到其它流体分布装置的连接装置。
背景技术
众所周知，用于柔性管的连接装置包括主体，该主体一般称为“软管连接器”，装配有可以配置在要连结的管的一端内部的管状部。
该管状部根据管的内部大小而被定尺寸，以压入该管内部。以此方式，由诸如橡胶等弹性材料制作的管轻微地变形以粘附于该软管连接器的管状部上。
该连接装置也包括绕软管连接器的管状部定位并被设计成将管保持在该管状部上的紧固环。
更详细地，该紧固环能够通过沿径向将螺纹环形螺母朝向该软管连接器的管状部作用而移动。
以此方式，该柔性管被固定，并被保持在该管状部的外表面和该紧固环的内表面之间。
该螺纹环形螺母包括绕软管连接器和紧固环定位的环形衬套。手动移动该螺纹环形螺母，以绕软管连接器上制成的螺纹部分拧紧该环形螺母。该拧紧操作决定该环形螺母轴向移动，该轴向移动将该紧固环朝向要连结的柔性管推动。更具体地，该环形螺母具有与该紧固环的倾斜外表面接触的倾斜内表面。
在拧紧该环形螺母期间，倾斜表面在彼此上滑动，以将该环形螺母的运动传送到被压在柔性管上的紧固环。
然而，上述连接装置具有较多缺点。
第一个缺点是由于柔性管和软管连接器之间的液压密封和机械密封不好。
实际上，在特殊使用条件下(例如，柔性管中有高压流体通过)，在该柔性管中穿过的流体可能在管状部的外表面和配置在该管状部上的管的内表面之间泄漏。在此条件下，该紧固环的内表面会失去与该管的外表面的粘附，从而可能导致与连接装置分离。
在使用相对于柔性管太小的、软管连接器的管状部的条件下，该缺点更加严重。实际上，考虑到柔性管的各种类型和该管可能具有的各种尺寸，可以制备总是适合于该管尺寸的软管连接器。为此，软管承载体有时用于比柔性管直径小很多的管状部，结果会在软管连接器和该柔性管之间形成缝隙。在此情况下，紧固环不足以保证该柔性管和整个装置之间的液压密封和机械密封。
一般制造的柔性管对于同样的标称内径在内径真实值上具有大的可变性。这些大的制造公差在可以总是可靠地获得软管连接器的良好液压密封和机械密封上具有消极的效果。
另外，有时由于在制作过程中(特别地，但是非排它性地，在挤压过程中)生理方面上的固有缺陷和/或变化，其它时候由于该管的内在特性，市场上出售的柔性管在它们的外表面的几何形状方面会具有不规则性。现有技术连接装置不能够补偿外部几何形状的所有这些变化，此明显消极地影响该连接装置的机械密封和/或液压密封。
从专利公开US4257629中可以知道另一解决方案，该专利文献示出了用于柔性管的连结部，该连结部设置有支承体、密封环和外部环形螺母，该支承体装配有管状元件，该管状元件设置有直径连续减少的两部分，该密封环绕该支承体的管状部定位并能够在接合位置和释放位置之间切换，其中在接合位置处该密封环将该柔性管保持在管状部上，在释放位置处该密封环使该柔性管脱开，该外部环形螺母用以紧固该环(并由此紧固该连结部)。
应当注意的是，专利US4257629的密封环具有完全的截头圆锥形，即，是扩开的，由于该密封环可由操作者安装，同时根据要连接的管的厚度和/或直径，该扩开部可以背向该支承体或者反之亦然。
不利地，因为它在轴向和径向上都具有特别明显的延伸，该特性会相当大地损害该连结部的紧密性。
更具体地，为允许将该连结部用于厚度变化非常大的管，可能需要提供具有大径向尺寸的连结部，如果在有限空间内执行连接操作，那么这是非常不利的。
在此方面，应当注意的是，所述文献未解决刚刚强调的问题，因为此处所述连结部专用于户外灌溉系统的制造。
发明内容
在本文中，本发明的目的是提供一种克服了上述缺点的、用于柔性管的连接装置。
更具体地，本发明的目的是提供一种从轴向和径向上尺寸都减小的连接装置。
另外，本发明的目的是提供一种与柔性管尺寸无关、特别是与柔性管外表面的内部尺寸公差和/或几何变化无关的能够可靠地保持机械密封和液压密封的连接装置。
所说明的技术目的和特别指出的目标通过具有一项或多项所附权利要求所述技术特征的、用于柔性管的连接装置而实现。
附图的简要说明
通过以下对附图所示用于柔性管的连接装置的优选实施方式的非限制说明，本发明的其它特征和优势会更加明显，附图中：
－图1是根据本发明用于柔性管的连接装置的立体图；
－图2是图1所示装置的分解立体图；
－图3是图1所示装置的、沿线III-III剖切的纵向剖视图；以及
－图4是图3所示截面的构造细节的放大视图。
本发明较佳实施例的详细描述
参照附图，附图标记1总体上表示根据本发明用于柔性管2的连接装置。
应当注意的是，本发明有利地用于诸如由塑料材料等制成的管之类通常用于灌溉系统的柔性管。然而，该装置1可以用于所有需要连结各种类型柔性管的应用中。
更具体地，该装置1包括支承体3，该支承体3装配有可以插入图3示意性示出的相应柔性管2中的至少一个管状部4。
在图2和图3中较佳示出的支承体3大体上为圆筒形，且是中空的以允许流体通过。支承体3在相应第一端部3a处具有从支承体3突出的上述管状部4。
在支承体3的、与第一端部3a相对的一侧延伸有第二端部3b，该第二端部3b用以连接到另一管或类似元件。例如，附图示出了螺纹连结部5，该螺纹连结部5从第二端部3b突出，并设计成被拧紧到液压用户装置(由于不形成本发明的部分，所以未示出)。第二端部3b可以配装各种类型的现有技术连接器(例如但是不限于“史托斯(Storz)”类型、快速联接类型等)。第二端部3b也可以以与本发明完全镜像的方式配装另一连接装置。
在该支承体3的第一端部3a和第二端部3b之间延伸有圆筒形的外螺纹表面6。
管状部4具有用以受迫进入柔性管2内部并引起轻微塑性变形的大体截头圆锥形部。
以此方式，柔性管2被配装并粘附到图3示意性示出的管状部4的外表面4a上。
更详细地，管状部4具有至少两个相邻的区域7，各区域7都具有不同的横向截面尺寸。
有利地，各区域7从该管状部的端部8开始朝向支承体3的上述端部3a尺寸逐增。以此方式，各区域7形成管状部4的圆筒形渐变部段，该圆筒形渐变部段是中空的并且与支承体3的纵向延伸部同轴。
优选地，管状部3包括如图2和图3更详细示出的不间断延伸的三个区域7。
另外，管状部4具有两个突出元件9，各突出元件9置于两个相邻的区域7之间。
各突出元件9都从管状部4的外表面4a沿管状部4的整个横向延伸部延伸。
以此方式，各突出元件9都呈环形。另外，如图4放大视图中较佳示出的，各突出元件9具有被设计成使柔性管的内表面部分地变形并防止从管状部4退出的横向截面锯齿轮廓。
该装置1也包括绕支承体3的管状部4定位的密封环10。如以下更详细描述地，密封环10能够在接合位置和释放位置之间切换，其中在接合位置处密封环10将柔性管2保持在管状部4(图3)上，在释放位置处，密封环10使该柔性管脱开。
更具体地，密封环10具有面向支承体3的管状部4的内部圆筒形表面10a，和与该内部圆筒形表面10a相对的外部圆筒形表面10b。
密封环10也具有与支承体3的第一端部3a接触的第一圆形边缘11和定位在管状部4的端部8处的第二圆形边缘12。
有利地，密封环10具有与管状部4的纵向延伸部同心并且从内表面10a突出的至少一个环形肋部13。
如图4中较佳示出的，各肋部13具有也被设计成使柔性管2的外表面部分地变形并防止从管状部4退出的横向截面锯齿轮廓。
实际上，应当注意的是，在用以接合密封环10的位置处，内表面10a在柔性管2的外表面上被压平，以将柔性管2保持在密封环10和管状部4之间。在此情况下，柔性管2的内表面与该突出元件9(或者如果突出元件9的数量大于1个，则与多个突出元件9)发生干涉。在密封环10的接合位置处该突出元件9(或者如果突出元件9的数量大于1个，则多个突出元件9)的存在允许该连接装置1的液压密封。
肋部13也被压在管2上，使其外表面变形。
优选地，密封环10具有用于管状部4的各区域7的多个肋部13，并且特别地，具有至少一个肋部13。以此方式，各肋部13面向管状部4的对应的区域7。
有利地，根据附图中所示的优选实施例，密封环10包括各对都装配有并排定位的两个肋部13的至少两对肋部13和定位在上述两对肋部之间的单个肋部13。
以此方式，最外面的区域7(靠近管状部4的端部8和支承体3的第一端部3a)面向相对应的各对肋部13，而中部的区域7面向单个肋部13。
更具体地，当密封环10处于接合位置时，面向区域7的肋部13(或多个肋部13)沿具有突出元件9(或者如果突出元件9的数量大于1个，则多个突出元件9)的连接装置1的纵向轴线彼此交替。
肋部13的存在允许当密封环10处于接合位置时改善连接装置1的液压密封，由此，由于它们相对于各突出元件9的相对定位而允许获得突出元件9和管2之间的最优干涉。
除保持了柔性管2的最优机械密封外，肋部13也保证了进一步的液压密封，避免了在密封环10和管2之间发生任何流体泄漏。
实际上，应当注意的是，肋部13形成多个流体容纳节段，这些流体容纳节段精确连续定位以减少流体泄漏。
参照图2，应当注意的是，密封环10的第一边缘11和第二边缘12具有波状轮廓，该波状轮廓形成有与突出部15交替的凹部14。换句话说，凹部14组成该密封环上从相应边缘11和12开始的开口。
以此方式，该密封环为“风琴”形，即具有交替趋势，其中，在接合密封环10的位置处，突出部15形成朝向彼此移动的元件。
换句话说，当密封环10切换到接合位置时，该环朝向管状部4被压平，从而使突出部15靠近彼此移动并且减小凹部14的幅度。以此方式，由于存在凹部14，整个密封环10特别地是弹性的，以在上述接合位置和释放位置之间切换。
密封环10的外表面10b具有部分截头圆锥形轮廓，该轮廓在第二边缘12处具有朝向该第二边缘12扩开的倾斜平面16。
更具体地，密封环10的外表面10b具有彼此连续并在密封环10的中间区域23处连接的第一部分21(形成倾斜平面16)和第二部分22。
应当注意的是，术语“中间区域”意指密封环10的与边缘11、12都隔开的部段。
优选地，第一部分21的轴向延伸部(即平行于连结部1的中部轴线)和第二部分22的轴向延伸部之间的比例在0.5和2之间。
在优选实施例中，该比例在0.8和1.2之间。
由此，“中间区域”23大体上为密封环10的中部。
第一部分21为截头圆锥形，朝向远离第二边缘12的方向延伸，并且横截面逐渐增加(直到达到中间区域23)。
第二部分22在中间区域23和第一边缘11之间延伸，由此形成大体圆筒形轮廓。
换句话说，密封环10的第一部分21和第二部分22被设置成相对于彼此成一定角度。
因此，第二部分22是密封环10的大体圆筒形部，而第一部分21是截头圆锥形部。
为此，环10具有大体锥形的截面。
有利地，以此方式，可以大幅减少连结部1的尺寸，以使该连结部1更紧凑。
更具体地，由于该环10的此形状，可以获得直径和长度(轴向)减少的连结部。
该装置1也包括移动密封环10以将密封环10在上述接合位置和释放位置之间切换的装置17。
更详细地，移动装置17包括部分截头圆锥形的且中空的螺纹环形螺母18。
环形螺母18以绕管状部4定位并容纳上述密封环10的方式被拧紧到支承体3的外螺纹表面6上。
环形螺母18也具有朝向柔性管2的扩开部，该扩开部在相应内表面19处形成倾斜平面20。
以此方式，内表面19的一部分包括拧紧到支承体3的螺纹表面6的螺纹，而内表面19的靠近柔性管2的一部分包括上述倾斜平面20。
该倾斜平面20与密封环10的倾斜平面16是平行的，并且可滑动地抵靠在该倾斜平面16上。
优选地，环形螺母18的内表面19大体成形为与密封环10的外表面10b的形状相匹配。
换句话说，环形螺母18的内表面19具有大体圆筒形的部分19a(能够部分拧紧到支承体3并能够部分叠置在密封环10上)和可叠置在密封环10的第一部分上的大体截头圆锥形部分19b(以形成移动装置17的有效部分)。
由此，环形螺母18的内表面19的截头圆锥形部分19b被大体定向为与密封环10的外表面10b的第一部分21平行。
优选地，在环形螺母18上没有设计成作用在密封环10的第二边缘12上的锁定体或推动体，而是将该推动作用分布在密封环10的外表面10b的整个第一部分21上。
有利地，以此方式，连结部1可以适用于宽范围直径的管，以保证密封。
实际上，与环形螺母18的内表面19的截头圆锥部19b可滑动地关联并且没有锁定元件的、密封环10的第一部分(即截头圆锥部)只有当实现正确密封时锁定连结部1。
在此方面，应当注意的是，现有技术文献(特别是专利US4257629)都提供定位在环形螺母的端部处并设计成作用在密封环第二边缘上的止挡推动齿，这在实现环形螺母和密封环之间的抵接后避免核查该连结部的紧密型是否完整有效。
在使用中，随着在支承体3上手动拧紧/拧开环形螺母18，沿支承体3的纵向延伸部移动环形螺母18，致使倾斜平面16、20滑动。由此，当拧紧环形螺母18并将环形螺母18朝向支承体3的第二端部3b移动时，该环形螺母的倾斜平面20在该密封环的倾斜平面16上滑动，由此在相应的接合位置处使密封环10朝向管状部4移动。在另一方面，为释放柔性管2，该环形螺母18被拧开并朝向管2移动。
在此情形下，该环10由于其弹性特征而朝向远离管2的方向移动，从而将相应内表面10a和管2分离。
有利地，装置1保证最优机械密封和液压密封。
该优势是由于突出元件9和肋部13的存在，由于肋部的锯齿形，肋部13保证与柔性管2稳定的接合，防止从管状部4退出。
另外，如已所述，各肋部13形成连续隔室，各连续隔室被设计为容纳任何流体泄漏。
另一优势是由于装置1能够用于不同类型和尺寸的柔性管2的多功能性。实际上，具有多种截面的管状部形状保证与柔性管2无间隙地接合。为此，即使在具有特别大直径的管的情形下，具有较大截面的区域7(靠近支承体3的第一端部3a)保证将管状部4强迫进入管4中，同时消除任何间隙和由此导致的流体泄漏。

Claims (13)

1.一种用于柔性管的连接装置，包括：
－支承体(3)，所述支承体具有能够插入相应柔性管(2)的至少一个管状部(4)；
－密封环(10)，所述密封环在第一边缘(11)和第二边缘(12)之间轴向延伸，并绕所述支承体(3)的所述管状部(4)定位，并且能够在接合位置和释放位置之间切换，其中，在所述接合位置处，所述密封环(10)将所述柔性管(2)保持在所述管状部(4)上，在所述释放位置处，所述密封环(10)使所述柔性管(2)脱开；以及
－移动装置(17)，所述移动装置用于移动所述密封环(10)以将所述密封环(10)在所述接合位置和所述释放位置之间切换；
其中，所述支承体(3)的所述管状部(4)包括至少一个突出元件(9)，所述至少一个突出元件(9)从所述管状部(4)的外表面(4a)沿所述管状部(4)的整个横向延伸部延伸；所述突出元件(9)置于所述管状部(4)的具有不同横向截面尺寸的两个相邻的区域(7)之间；
其特征在于，所述密封环(10)的外表面(10b)具有第一部分(21)和第二部分(22)，所述第一部分(21)和所述第二部分(22)沿所述密封环(10)的轴向延伸部先后设置并且在所述外表面(10b)的相应中间区域(23)处连接；所述第一部分(21)为截头圆锥形，朝向远离所述第二边缘(12)的方向延伸并且横截面逐渐增加，所述第二部分(22)在所述中间区域(23)和所述第一边缘(11)之间延伸形成大体圆筒形的轮廓。
2.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述支承体(3)的所述管状部(4)具有多个区域(7)，多个所述区域(7)彼此连续并且都具有不同的横向截面尺寸；多个所述区域(7)从所述管状部(4)的端部(8)开始尺寸渐增。
3.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述区域(7)各自形成所述管状部(4)的内部中空圆筒形部段，所述圆筒形部段形成所述管状部(4)的截头圆锥形轮廓，用以迫使所述管状部(4)进入所述柔性管(2)。
4.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述管状部(4)包括三个区域(7)和两个突出元件(9)，所述突出元件(9)中的每个都置于两个相邻的区域(7)之间。
5.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述突出元件(9)为环形并且具有横向截面，所述横向截面具有锯齿形轮廓以使所述柔性管(2)的内表面部分地变形。
6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述密封环(10)具有面向所述支承体(3)的所述管状部(4)的圆筒形内表面(10a)；在接合所述密封环(10)的位置处，所述内表面(10a)在所述柔性管(2)的外表面上被压平，以将所述柔性管(2)保持在所述密封环(10)和所述管状部(4)之间。
7.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述密封环(10)包括与所述管状部(4)的纵向延伸部同心并且从所述密封环(10)的内表面(10a)突出的至少一个环形肋部(13)。
8.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述环形肋部(13)具有用以使所述柔性管(2)的外表面部分地变形的横向截面锯齿轮廓。
9.如前述权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述密封环(10)包括用于所述管状部(4)的每个区域(7)的至少一个环形肋部(13)；所述环形肋部(13)面向所述管状部(4)的相应的区域(7)。
10.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述密封环(10)包括用于所述管状部(4)的每个区域(7)的至少两个肋部(13)；每对肋部(13)都面向所述管状部(4)的相应的区域(7)。
11.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述密封环(10)包括各自处于所述密封环(10)相应端部处的第一边缘(11)和第二边缘(12)；所述第一边缘(11)和所述第二边缘(12)具有波状轮廓，所述波状轮廓形成与突出部(15)交替的凹部(14)。
12.如前述权利要求所述的装置，其特征在于，在接合所述密封环(10)的位置处，所述突出部(15)形成朝向彼此移动的元件。
13.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述移动装置(17)包括被拧紧到所述支承体(3)的螺纹表面(6)上并绕所述管状部(4)和所述密封环(10)定位的螺纹环形螺母(18)；所述环形螺母(18)具有内表面(19)，所述内表面(19)至少部分地形成与所述密封环(10)的外表面(10b)的所述第一部分(21)可滑动地关联的倾斜平面(20)。
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