CN104712860A - 压管钳,不可拆卸管接形成法,接头和压管钳与接头系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于形成不可拆卸管接的压管钳，该压管钳包括：上半钳口和下半钳口；最少一个旋转轴使压管钳至少一个钳口能够旋转地安置；在上半钳口和下半钳口之间形成的、具有咬紧区域轴的咬紧区域，其中压管钳至少有一个半钳口能够在张开和闭合位置之间垂直于咬紧区域轴旋转。压管钳的目的在于，以简单的方式实现垂直于咬紧区域轴的压入并且同时缩小工件的尺寸，特别是接头的尺寸，该目的通过设置最少一个推动单元来实现，该推动单元至少能够部分地平行于咬紧区域轴推动。

Description

压管钳,不可拆卸管接形成法,接头和压管钳与接头系统

技术领域

本发明涉及一种用于形成不可拆卸管接的压管钳，该压管钳包括：上半钳口和下半钳口；最少有一个旋转轴使压管钳至少一个钳口能够旋转地安置；在上半钳口和下半钳口之间形成的、具有咬紧区域轴的咬紧区域，其中压管钳至少有一个半钳口能够在张开和闭合位置之间基本上垂直于咬紧区域轴旋转。本发明还涉及一种接头和由按照本发明的压管钳组成的系统，其中接头包括接头主体和承压管套。此外，本发明还涉及一种由压管钳产生不可拆卸的管接方法以及接头和金属管的金属密封连接的方法。

背景技术

开始所提到类型的压管钳、接头、系统和方法在现有技术中已知应用在例如饮用水或者供暖设备安装领域。在此，不可拆卸的管接理解为，连接不可以松开并且再连接，并且不再能够或者很难拆卸，特别是仅可以通过破坏管接的单个部件拆下。

在此，管接应该尽可能的简单和安全地构建并且在尽可能长的时间内保证高的密封性。优选地使用压管钳以及一种方法，为了在径向，即相对于咬紧区域轴的垂直，压入例如接头、管子、接口或者其他类似的工件。该咬紧区域轴垂直于压管钳钳口之间撑开的平面伸展。在圆柱形的咬紧区域内的咬紧区域轴基本上相当于圆柱轴。对于插在咬紧区域中的工件来说，咬紧区域轴和例如管子或者接头的工件轴至少在压管钳钳口闭合时是相符的。通过压管钳钳口的钳形关闭动作，两个或者多个至少部分在咬紧区域重叠安装的工件，例如接头和管子，发生变形并且以此相互不可拆卸地连接。

为了完成压管钳的关闭动作通常使用压力机，压管钳插在压力机上并且压力机推动在压管钳钳口的后端之间的螺栓或滚轴，为了关闭压管钳钳口形成咬紧区域的前端。例如可以选择地或者额外地设置压管钳的手动操作。圧管钳的“上”和“下”(钳口)的区别没有限定。并且圧管钳可以在空间内任意排布。

但是，现有技术中的压入都是有缺点的。例如，用于该目的的圧管钳以及方法的使用增加了在待压入的工件上施加全面均一的压力的难度。优选地，管子和接头在压入过程之前具有旋转对称并尽可能具有圆形的形状。在压入过程之后，由于在管子和接头之间连接处作用不均匀的压力可能会影响对称性，特别是这可能损害连接的功能性。

另外，在压入过程中所需工件的生产材料，特别是塑料或者金属，具有抗压力的惯性。该惯性以反作用力的形式可以引起在压入过程中变形的材料至少部分地回复至工件的初始状态以及初始结构。这要求使用者仅径向向内作用的压入过程，例如，为了得到预期的压入结果，使用者必须增加径向内施加的压力。但是，待压入的工件生产材料会展现超过自身范围并且原则上不希望出现的应力。

借助所谓的轴向压入技术可以解决或者至少减轻上述问题。在此，轴向意味着，待压的工件至少部分地沿着工件轴以及咬紧区域轴运动。尽管待变形工件的复位特性原则上也作用在轴向上，但由于工件的与径向扩大相比较长的轴向扩大而增加的材料应力作用很小。

但是，这一类的轴向压入过程所使用的压缩工具尺寸非常大且笨重，因为工具必须足够宽才能包绕住待轴向压入的区域。出于这个原因，例如在德国专利申请文献DE 10 2008 010 083 A1中公开了一个方法，其中用于径向压入的压缩工具借助在工具上和接头上倾斜的压面可以实现垂直于咬紧区域轴的轴向压入。尽管钳口相对于咬紧区域轴垂直运动，但接头可以沿着咬紧区域轴向压入。

但是，需要一定的路径来转换以及偏转压力，该路径通过在接头外周面的斜面提供。问题在于，对此接头需要很大程度地增加其直径，因为接头的直径通过该倾斜压面增大。这样一方面导致过大并且过笨重的接头，另一方面导致更高的原料消耗，即更高的接头生产成本。

通常，上述待轴向压入的接头还使用由弹性材料，特别是合成橡胶制成的密封件。同样，已知在两个金属工件之间的密封接头，所谓轴向压缩的金属密封接头。在压缩前，待轴向压入的接头已经具有径向向内突出的切口或肋状条纹，在压缩时，切口或肋条穿入待连接管子的材料中并以此实现密封性。因此接头的构造复杂并且生产成本高。在US5,114,191、DE100 26 083 C1和DE 101 05 013 C1中公开了这类接头。

另外，从很早以来就已知具有非常简单的构造的焊接接头。焊接接头由简单的管件组成，该管件通常具有与待接管件相同的内径。焊接接头至少有一端经过上述的接收部分扩张至与接口一样宽，从而接头的内径基本上与待连接的管子的外径相符。待连接的管子随后插入已扩宽的区域，即接口中，并且接头和管件借助焊接材料配合地连接。

因此，焊接接头有广阔的应用范围并且由于生产的低成本可以代替承压接头成为廉价的备选方案。尽管焊接接头经过焊接可视为是金属密封的，但由于焊接部和管子的材料不一致，焊接接头并不是材料纯净的。另外，焊接接头必须在实地以繁琐的方式焊接，一方面非常浪费时间，另一方面有些周围环境并不允许焊接。因此，对不同的技术应用情况来说，还是缺少具有金属密封、但是经济上仍能够比较的承压接头。

发明内容

以前述现有技术为基础，本发明的目的在于，给出一种压管钳，一个具有压管钳的系统，一种方法和接头，其中该压管钳能够以简单的方式实现垂直于咬紧区域轴的压入并且同时减小工件的尺寸，特别是接头的尺寸。

根据本发明的第一教导，技术问题由按照这一类型的、用于产生不可拆卸的管接的压管钳来解决，对此设置至少一个推动单元来，其中该推动单元能够至少部分平行于咬紧区域轴推动。

由于压管钳最少具有一个能够至少部分平行于咬紧区域轴移动的推动单元，按照这一类的压管钳，尽管垂直于咬紧区域轴转动，但可以以简单的方式实现沿嵌入的一个或多个工件的咬紧区域轴的压入。该推动单元实现了平行于咬紧区域轴的压入。在此，不必设置大结构的、增加接头直径的滑动面来偏转作用在接头上的力。相反的，接头可以设计为具有很小的直径，从而可以得到既节省空间又由于节省材料能够低成本生产的接头。通过推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的移动，工件，例如接头以及接头部件，可以直接平行于咬紧区域轴运动并且相对于至少一个半钳口移动，而不必借助接头上的滑动面来提供力的偏转。因此可以得到与现有技术的轴向压力机相比更轻便的压管钳。该压管钳还可以用于压入接头以外的其他工件。

至少部分平行于咬紧区域轴的推动应理解为，推动单元只是可以部分地和/或只是暂时地朝这个方向运动。推动单元也可以例如同时平行和垂直于咬紧区域轴运动，从而至少有一个运动的分量平行于咬紧区域轴。因此，推动单元特别是部分平行于与咬紧区域轴重叠或平行的工件轴运动。优选推动单元能够基本地线性移动。

至少一个旋转轴用作至少一个半钳口(优选两个半钳口)的轴承，该旋转轴可以优选地借助至少能提供一个旋转轴的支架来实现。在此，下半钳口可以借助与安置上半钳口的旋转轴相分离的旋转轴安置。但是此处旋转轴优选地平行排布。

由于至少一个半钳口能够围绕至少一个旋转轴大致垂直于咬紧区域轴转动，咬紧区域轴和至少一个旋转轴基本平行。

待压入的工件优选为接头，接头优选地由接头主体和可以套接在接头主体上的承压管套组成。管件可以随后例如插入至接头主体内。通过推动承压管套到接头主体和/或者管件上，随后可以进行平行于咬紧区域轴的压入，即轴向压入。通过承压管套可以在接头主体和/或者管件上施加径向向内均匀的作用力。

按照本发明的压管钳的一个设计，上半钳口包括第一上四分之一钳口和第二上四分之一钳口，下半钳口包括第一下四分之一钳口和第二下四分之一钳口。第一四分之一钳口能够至少部分不依赖于第二四分之一钳口而闭合。也就是说，第一四分之一钳口构成由相对的第一下四分之一钳口和第一上四分之一钳口构成的钳口对，而第二四分之一钳口构成由相对的第二下四分之一钳口和第二上四分之一钳口构成的钳口对。当然，四分之一钳口可以通过至少一个共同的旋转轴装置。但是优选地，上四分之一钳口通过一个旋转轴安置，而下四分之一钳口通过另一个旋转轴安置。上半钳口优选地构建为与下半钳口镜像对称，上四分之一钳口也与各自的下四分之一钳口镜像对称。

通过设置四分之一钳口可以实现特殊用途的压缩，例如时间和/或者空间上不同地压缩。例如，第二四分之一钳口可以时间上在第一四分之一钳口之后闭合。第一和第二四分之一钳口也可以配备设计具有不同功能四分之一钳口。还可以设置钳口部件多于四个。

按照本发明的压管钳的一个特别优选的设计，推动单元和至少一个第二四分之一钳口之间设置有联动，确切地说为，推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的推动与至少一个第二四分之一钳口垂直于咬紧区域轴的闭合运动至少部分地联动。

通过这种方式，可以以简单的类型和方法实现推动推动单元并且整合至压管钳的闭合运动中。因此不再需要额外的外部操纵，例如推动单元的外部操纵。另外，现有的用于径向压入的压力机也可以用于轴向的压入。例如通过机械力偏转可以实现联动，从而至少一个第二四分之一钳口基本垂直于咬紧区域轴以及垂直于至少一个旋转轴的转动会引起推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的推动。例如该联动可以通过接触面、联轴节和/或者气动地完成，随后不再进行逐一举例说明。由于该联动，推动单元和至少一个第一四分之一钳口不必整体构建。推动单元优选地联动在第二上四分之一钳口和第二下四分之一钳口上。

推动单元和最少一个第二四分之一钳口至少部分联动意味着仅可以在最少一个第二四分之一钳口的闭合运动时进行或者仅可以部分地在闭合期间进行联动。在压入过程中可以在时间上限制联动。因此，例如最少一个第二四分之一钳口可以完成闭合运动，而不出现推动单元平行于咬紧区域轴的推动。

有利的是，仅当第二上四分之一钳口相对于第一上四分之一钳口运动时(如果在推动单元和第一上四分之一钳口之间设置联动)或者当第二下四分之一钳口相对于第一下四分之一钳口运动时(如果在推动单元和第一下四分之一钳口之间设置联动)，才出现推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的推动。

按照该压管钳的一个有利设计，通过设置在推动单元和至少一个第二四分之一钳口上并且相互匹配的接触面可以实现联动，该接触面对于咬紧区域轴是倾斜的。因此，该联动可以以简单并且低成本的方式实现。另外，通过接触面的倾斜可以调整相应的四分之一钳口垂直于咬紧区域轴的闭合运动向推动单元的推动的转化。

优选地，在整个压入过程中，也就是说在第二四分之一钳口张开和在闭合时，相互匹配的接触面彼此接触，从而实现有效的力传递。接触面可以有利地构建为促进滑动的面。

已表明，当接触面相对于咬紧区域轴的倾斜最小为30°，优选最小为40°，特别优选最小为45°，并且/或者最大为80°，优选最大为70°，特别优选最大为60°时，在压管钳的尺寸很小的同时可以实现特别有效的力传递。

接触面优选的倾斜角可能根据待压入的工件，特别是根据待压入管子的公称宽度而变化。如果倾斜角限制上限，可以在轴向压入过程中确保推动单元平行于咬紧区域轴的充分的移动，即足够的冲程。如果倾斜角限制下限，可以实现充分的力传递。另外，更大的倾斜角可以实现更紧凑的压管钳结构。

按照本发明的压管钳的另一个设计，第二四分之一钳口相对于第一四分之一钳口沿咬紧区域轴有偏移地安装。通过该轴向的偏移可以以简单的方式实现通过第一四分之一钳口和/或者第二四分之一钳口例如在时间上和/或空间上不同设计地压入。

在此，当第一四分之一钳头处于基本垂直于咬紧区域轴的第一平面并且第二四分之一钳头处于基本垂直于咬紧区域轴的第二平面时是有利的。也就是说，第一和第二四分之一钳口各自位于咬紧区域轴的径向平面上。特别是，在上和下半钳口之间构成的咬紧区域可以以这种方式基本上分为两个部分区域，其中第一四分之一钳口可以在第一部分区域例如经内轮廓作用于插入的工件，并且第二四分之一钳口可以在第二部分区域例如经过推动单元影响插入的工件。

在此，应广义的理解平面的概念，因为四分之一钳口并不是最终在轴向上，即在咬紧区域轴方向上，有一个有限的扩张。就该设计的意义来说，位于不同平面的四分之一钳口也在咬紧区域轴方向上部分重叠和/或者相互嵌接。但是在至少一个旋转轴的区域和/或在四分之一钳口的后面端部优化设置的入口轮廓的区域中，第一和第二四分之一钳口在咬紧区域轴方向优选地不重叠。

第一四分之一钳口作为夹紧钳口可以实现一个或者多个工件相对于第一四分之一钳口的固定。通过该夹紧钳口可以特别是在咬紧区域轴方向上，也就是说轴向上固定一个或多个工件。例如，这样可以夹住接头的接头主体或者管件。在此通过摩擦连接和形状配合连接可以实现夹紧工件。同样还可以进行已夹紧的一个或多个工件的变形。通过固定，推动单元可以以特别简单、有效的方式实现压入。也就是说，例如，待压入的一个及多个工件，不必通过咬紧区域轴方向上的外力来固定，而是由推动单元进行咬紧区域轴方向上的压入。

为此，作为夹紧钳口的第一四分之一钳口可以具有作为夹子形而设计的内轮廓，该内轮廓至少界定咬紧区域的一部分。特别是，该内轮廓为圆柱形，其中例如可能具有凹槽或者具有特定形状用于固定插入的工件。

第一半钳口应该这样设计，第一四分之一钳口基本上垂直于咬紧区域轴的闭合运动会产生垂直于咬紧区域轴的力，即径向向内的力。

与之相关的特别优选的四分之一钳口设计为，第一四分之一钳口的闭合时间上早于推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的推动进行。这样可以保证，例如相应接头主体的固定比承压管套通过推动单元套接在接头主体上先完成。

按照本发明压管钳的另一个设计特征在于，第一四分之一钳口具有第一入口结构，第二四分之一钳口具有第二入口结构，其中第一和第二入口结构的构造不同。以这种方式可以简单地实现时间上相匹配的第一和第二四分之一钳口的运动，特别是闭合运动。例如，可以在第二四分之一钳口进行闭合运动之前，首先设置第一四分之一钳口部分或者完全的闭合。

但是，特别优选第二四分之一钳口完全闭合运动之前，第一四分之一钳口至少完全地闭合。由此可以实现推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的移动在时间上错开第一四分之一钳口的闭合运动。例如，可以首先完成插入工件的夹紧和压入，并随后通过推动单元至少部分平行于咬紧区域轴地推动另一个工件或者工件的另一部分。

如果在推动单元和至少一个第一四分之一钳口之间设置导向措施，从而推动单元垂直于咬紧区域轴的移动与对应的至少一个第一四分之一钳口的移动联动，推动单元连接待推入的一个或多个工件与第一四分之一钳口的闭合一同完成。该导向措施特别地设置为平行于咬紧区域轴的滑轨或者导向螺栓的形式，推动单元可以在滑轨或者导向螺栓上平行于咬紧区域轴进行移动。因此该推动单元，特别是当第一四分之一钳口闭合时，可以受到至少部分平行于咬紧区域轴的推动。该导向措施还可以阻止推动单元偏离导向措施设置的路径。

推动单元垂直于咬紧区域轴的推动由第一四分之一钳口决定，而推动单元基本平行于咬紧区域轴的推动则优选由第二四分之一钳口决定。

导向措施也可能设置为弹性的，从而实现例如在压入后推动单元自动平行于咬紧区域轴回复至初始位置。

该推动单元优选地推动到第一四分之一钳口上，特别是至少部分推入第一四分之一钳口的接收区域。这样可以获得非常节省空间的压管钳。

按照压管钳的一个有利设计，其特征在于，推动单元具有一个上推动部件和一个下推动部件。这样下推动部件对应于下四分之一钳口并且上推动部件对应于上四分之一钳口。另外，以这种方式可以在待平行于咬紧区域轴推入的工件上，例如承压管套，施加均匀的力。同样的，推动单元设置为具有多于两个的推动部件也是可能的。

按照本发明的第二教导，通过按照本发明的压管钳和具有接头主体与承压管套的接头构成的系统实现了本发明的目的，其中压管钳的咬紧区域与接头主体相匹配并且压管钳的推动单元与承压管套相匹配，从而通过推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的移动，承压管套能够至少部分地推接至接头主体上。

通过设置与承压管套相匹配的推动单元可以以简单的方式提供一个系统，其中承压管套通过推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的移动能够至少部分地套接在接头主体上，该系统可以完成在咬紧区域轴以及接头轴方向的压入。在此优选地，至少在压管钳在闭合状态时，承压管套轴、接头主体轴和咬紧区域轴重叠在一起。

推动单元实现了承压管套在接头主体上的套接。在此，承压管套不必直接地套接在接头主体上。承压管套和接头主体之间也可以设置其他接头部件或者管件。

因此不必在接头上设置大结构的、增加接头直径的滑动面。相反的，接头，特别是承压管套，可以设计为具有很小的直径，从而获得节省空间并且由于节省材料能够低成本生产的接头。另外，由此可以提供一个与现有技术相比更轻便的系统。

推动单元的匹配可以例如通过推动单元内轮廓上径向向内的凸出实现，这些凸出可以从后夹住承压管套和/或者嵌入相应的凹槽。可以选择性地或者额外地在承压管套上设置径向向外的凸出，与推动单元匹配。

压管钳与接头主体的匹配特别是通过优选地固定接头主体的第一四分之一钳口的匹配来完成。

关于按照本发明的系统的其他设计和优点参照从属权利要求和按照本发明的压管钳的实施方式。

按照本发明的第三教导，本发明的目的通过使用压管钳，特别是按照本发明的压管钳，来形成不可拆卸的管接的方法得到实现，其中通过操纵压管钳来固定位于压管钳咬紧区域中的接头主体并且在接头主体固定之后，承压管套通过推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的运动套接在接头主体上。

按照本发明的方法可以以简单的方式实现轴向的压入并且同时减小接头的尺寸。轴向压入通过接头主体的固定和推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的运动来实现，而不必使用大结构的接头或者强力的轴向压力机。

有利的是，管件通过压管钳的第一上和第一下四分之一钳口固定并且通过第二上和第二下四分之一钳口的闭合运动实现推动单元至少部分平行于咬紧区域轴的运动。以这种方式可以提供一种特别可靠且简易实施的方法，并且提供了特别紧凑的压管钳的使用的可能性。

如以下进一步的说明，上述的方法特别适用于形成接头和管件之间的金属密封连接。

按照本发明的第四教导，上述目的通过用于和至少一个金属管金属密封连接的接头来实现，接头包括金属制成的接头主体和优选的压环式承压管套，其中接头主体的圆柱形接口的内径与待接入管子外径相匹配，其中承压管套在一端具有连接接口的终端的接收部分，承压管套还包括压入部分，其内部轮廓在轴向上逐渐变细至直径小于接头主体的外径，其中在初始位置的接头主体部分地插入承压管套并且压入部分的内部轮廓适用于，当轴向推动到接头主体上时接口的边缘逐渐变细至内径小于接入管子的外径。

在压入过程中，按照本发明的接头，其接头主体优选的平滑、无毛刺的圆柱形接口边缘径向向内变形以及折边。由此产生所谓的密封折边。圆柱形接口边缘的整个圆周经过压入过程变为切入口。因此在压入前设置切入口或者切入肋状凸起是不必要的。

本发明范围内提到的圆柱体以及圆柱形的概念是指直圆柱，除了经常出现的圆柱体还包括具有底面不为圆形的圆柱体。本发明不仅仅局限于圆柱形的接头主体和管子。

因为仅需要最简单结构的零件，所以所述接头可以以非常低的成本生产。接头的结构空间也因此最小化，从而减少了安装后对绝热的支出。

另外，当接头主体和管子由同一种材料所组成时，通过压入可以产生材料纯净的管接。因此所述接头的应用领域很广阔，因为其应用仅受到接头材料限制。例如，铜，不锈钢，镀锌钢，黄铜以及适宜的塑料都可以考虑作为接头的原材料。

所述接头的承压管套应优选地这样套接在接头主体上，承压管套通过自锁作用接在接头主体上而不需要其他辅助工具。对此承压管套接收部分的内径以及内部轮廓应根据可以实现接头主体的轻压装配来设计。为此，内径可以完全匹配或者内面可以是粗糙的。该承压管套在生产时就能与接头主体稳固的连接，从而避免在施工现场连接。

接收部分在优选的方式中设计为圆柱形，从而接头主体的接口可以沿圆柱形的接收部分嵌合并且保持。

承压管套的接收部分也可能设计为逐渐变细的，特别是具有平缓角度的圆锥形的内部轮廓。这种情况下，承压管套接收部分开口的横截面大于接头主体接口的外径，由此简化了接头主体的导入。随后，接口插入接收部分，直至基于承压管套接收部分逐渐变细的横截面紧紧地套接在接口上为止。

在另一个优选的方式中，压入部分可以具有圆锥形的、圆形或者球状的内部轮廓。内部轮廓至少可以保证，在套接承压管套时，接口边缘径向向内压迫并且折边。在此，优选形成圆锥形的内部轮廓，因为可以保证均匀并且连续的折边。相反的，如果内部轮廓是圆形或者球状的，那么在承压管套推入时，向内的倾斜度增加，从而可以在更短的推入距离内达到更强的折边。此外，在这种情况下，接口边缘切入管子材料中的角度更大。

在另一个优选的方式中，压入部分相对于承压管套轴向以及相对于管子本身的角度大约为1到30°，优选10到20°。该角度分别与待变形的接头主体和管壁所使用的材料和尺寸比例相匹配。

承压管套由比接头主体材料更坚硬的材料所组成。特别是，该材料优选为金属，例如铜，不锈钢，镀锌钢，黄铜。同样还可以考虑适宜的塑料。在优选的方式中，压入部分的表面由与承压管套相同的材料组成。

为了使接头主体的接口均匀变形应优选表面硬化的压入部分，从而保证接口不会切入承压管套材料中，而是确保切入管子，特别是金属管的材料中。使用多层管时，外层通常由塑料组成，连接的中间层由金属组成。在这种情况下，接头主体的变形是必要的，从而以此可以产生持久的密封性。对此可能要求，接头主体的折边必须达到使处于内部的金属层至少部分变形的程度。

当接收部分的内部轮廓如上所述设计为逐渐变细，接收部分和压入部分可以在均匀的内部轮廓中延伸，并且例如至少在两部分的过渡区域具有相同的倾斜度。因此，接收部分和压入部分不能通过改变内部轮廓相互区分，仅能通过各自的功能相互区别。特别是，承压管套可能具有这样一个内轮廓，在开口区域形成接收部分并且与之相邻地向内形成压入部分。

上述具有接头主体和承压管套的接头适用于所有类型的轴向推动工具。在压入期间仅发生，承压管套轴向的套接在接头主体的接口上。通过轴向移动可以保证在圆周上边缘均匀的折边和由此得到的均匀的压入结果。

特别是，接头可以通过上述具有推动单元的压管钳压入。对此，接头主体在优选的方式中包括一个可通过压管钳的第一钳口对夹住的夹紧部分。通过外力完成夹紧接头主体，夹紧部分仅在弹性区域内变形并且在解除压管钳后可以回复至初始位置。

但是夹紧也可能导致在夹紧部分的区域部分压入，其中变形以轴向对称地或者以多切边的形式进行，特别是可以防止管子相对于接头主体旋转的六切边。变形提高了管接的机械强度，但不能用作密封变形。

另外，还可以借助按照DE 10 2008 010 083 A1的压管钳完成压入。这一类压管钳具有一对钳口，这对钳口在挤压外形的两面具有倾斜的轮廓。在挤压压管钳时，两个彼此角度倾斜的接触面朝对方运动，从而实现轴向的压入。为此，承压管套具有一个倾斜的接触面，接头主体具有一个优选安装在环形凹槽中的夹环，夹环的接触面在与之相反的方向上。

在另一个优选的方式中，在接头主体中设有与接口相邻的内径较小的部分，以已知的方式用作止动。因此待连接的管子推入至接头中该止动位置，从而保证在压入前管子充分地导入进接头中。

所述接头的另一个优点在于，未压入时接头是不密封的。因为在接头主体的接口和管子之间未压入的连接处不会出现弹性密封材料引起的无意的密封性。如果使用按照本发明的接头组装好的管道在压力下测试，未压入的接头是不密封的。只有在顺利完成轴向压入之后，才会出现密封性。

上述的接头特征在于具有简单的结构，由于结构的简单性可以为接头和管子之间金属密封的连接提供出乎意料好的压入效果。因此，已知的焊接接头可以作为接头主体使用。为了在不焊接的情况下通过轴向推动承压管套使焊接接头稳固的、金属密封的与已插入的管子连接，仅需要额外地设置承压管套。

按照本发明的接头几乎可以无限制地使用。就这一部分来说，该接头可以通过低成本的方案代替已知的方案，例如用于饮用水管道和供暖设备安装领域。相反的，在本发明的基础上，金属密封的、可轴向压入的接头也首次应用在冷却剂设备、工业设备，特别是天然气、石油、和汽油管道，以及化工设备、太阳能设备、医用气体管道的安装设备或者航空航天工业领域。

按照本发明的第五教导，上述目的通过用于接头和金属管的金属密封连接的方法得到实现，其中，承压管套的接收部分装置在接头主体的圆柱形接口上，管子插入圆柱形的接口，承压管套借助压管钳轴向套接在接口上，通过在承压管套内部逐渐变细的压入部分，接口的边缘径向向内变形并且接口的边缘作为切边冲压入管子的材料中。

因此，按照本发明的方法可以不依赖于压管钳具体的设计而实施。仅要求压管钳与接头用于力量传递所必要的部件相互间匹配。

按照本发明的方法和系统以及按照本发明的压管钳和接头的其他的设计和优点可参阅各自的从属权利要求以及以下的实施方式。

附图说明

通过接下来结合附图描述的实施例进一步说明本发明。附图中：

图1以立体图示出了半钳口张开的压管钳的一个实施例，

图2示出了图1中的压管钳具有部分闭合的第一四分之一钳口，

图3a-c以不同的视角示出了图2中的压管钳具有闭合的第一四分之一钳口，

图4a-c以不同的视角示出了图3中的压管钳具有额外的闭合的第二四分之一钳口，

图5以立体图示出了图1中半钳口张开的压管钳和一个额外的接头，

图6a-c以不同的视角示出了图5中的压管钳与一个完全插入的接头并且第一四分之一钳口闭合，

图7a-c以不同的视角示出了图6中的压管钳具有闭合的第二四分之一钳口以及包含接头，

图8以立体图示出了按照本发明的接头的第一个实施例在压入前的示意图，

图9示出了图8中的接头的横截面，

图10以立体图示出了按照本发明的接头的第一个实施例在压入后的示意图，

图11示出了图10中的接头的横截面，

图12示出了按照本发明的接头的第二个实施例在压入前的横截面，

图13示出了图12中的接头在压入后的横截面，

图14a-d示出了不同的按照本发明的承压管套内部轮廓的设计，

图15以立体图示出了按照本发明的接头的第三个实施例在压入前的示意图，

图16示出了图14中接头和接上的压管钳的横截面，

图17以立体图示出了按照本发明的接头的第三个实施例在压入后的示意图，

图18示出了图16中接头的横截面。

具体实施方式

接下来，以图1至7说明按照本发明的压管钳1、系统和方法。而图8至18示出了按照本发明接头的实施例。

图1以立体图示出了半钳口2a,2b张开的压管钳1的一个实施例。压管钳1的上半钳口2a由第一上四分之一钳口4a和第二上四分之一钳口6a组成。下半钳口2b由第一下四分之一钳口4b和第二下四分之一钳口6b组成。图1中示出的压管钳1的半钳口2a,2b张开，即第一四分之一钳口4a,4b和第二四分之一钳口6a,6b处于完全张开的位置。支架8具有能够旋转地安置上四分之一钳口4a,6a的上旋转轴8a和能够旋转地安置下四分之一钳口4b,6b的下旋转轴8b。

第一四分之一钳口4a,4b分别具有后端10a,10b，这两个后端构成用于压力机的入口结构12。第二四分之一钳口6a，6b的后端14a,14b也同样地构成了用于压力机的入口结构16。在第一四分之一钳口4a,4b的前端18a,18b之间和第二四分之一钳口6a，6b的前端20a,20b之间构成了咬紧区域22。该咬紧区域22具有咬紧区域轴24。咬紧区域轴24沿着平行于支架8的旋转轴8a和8b伸展。由此第一四分之一钳口4a,4b和沿着咬紧区域轴错开安装的第二四分之一钳口6a，6b分别能够在垂直于咬紧区域轴24以及旋转轴8a，8b的平面上旋转。

另外，压管钳1还具有包括上推动部件26a和下推动部件26b的推动单元26。推动单元26的上推动部件26a通过导向措施28a与第一上四分之一钳口4a连接。下推动部件26b通过导向措施28b与第一下四分之一钳口4b连接。基本上平行于咬紧区域轴24的导向措施28a，28b可设计为导向滑轨或者导向螺栓的形式。推动部件26a，26b通过导向措施28a，28b能够向第一四分之一钳口4a,4b的相应的接收口30a,30b推动。图1中示出了推动单元26处于离开第一四分之一钳口4a,4b的位置。

在推动单元26的上推动部件26a和第二上四分之一钳口6a之间设置有联动32a，而在推动单元26的下推动部件26b和第二下四分之一钳口6b之间设置有联动32b。在所示的实施例中，分别通过在推动单元26的推动部件26a，26b和第二四分之一钳口6a,6b上相互匹配的接触面34a,34b,36a,36b来实现联动32a，32b。在此，上推动部件26a上的接触面34a与第二上四分之一钳口6a的接触面36a相接触,而下推动部件26b上的接触面34b与第二上四分之一钳口6b的接触面36b相接触。通过联动32a，32b，平行于咬紧区域轴24的推动单元26的移动可以与基本上垂直于咬紧区域轴24的第二四分之一钳口6a,6b的关闭部分地联动，这在其他图中可以明显地看出。

咬紧区域22基本上分为两部分。第一部分区域通过界定咬紧区域22并且设置为钳形的、第一四分之一钳口4a、4b的内轮廓38构成，第一部分区域可以在咬紧区域轴24方向上夹紧以及固定工件，特别是接头的主体。在由推动单元26的推动部件26a，26b界定的咬紧区域22的第二部分区域中，推动单元26可以相对于紧区域轴24以及工件轴平行地推动工件，特别是承压管套。对此，推动单元26具有相应匹配的内轮廓40。

图2示出了图1中的压管钳1第一四分之一钳口2a,2b部分关闭。在该状态下，未启动夹紧和/或压入过程，压管钳1可以用在一个或者多个工件上。通过推开构成入口结构12、第一四分之一钳口4a,4b的后端10a,10b，第一四分之一钳口4a,4b几乎完全关闭。第二四分之一钳口6a,6b的入口结构16靠近第二四分之一钳口6a,6b的后端14a,14b，其构成类似于第一四分之一钳口4a,4b的入口结构12。以此第二四分之一钳口6a,6b首先平行于第一四分之一钳口4a,4b关闭。因此，第二上四分之一钳口6a和第一上四分之一钳口4a不相对运动。对于下四分之一钳口4b，6b也是同样的。特别是还可以看出，图1中的第二四分之一钳口6a,6b还没有嵌入第一四分之一钳口4a,4b上设置的凹槽41a,41b。

通过第一四分之一钳口4a,4b基本上垂直于咬紧区域轴24的运动，推动部件26a，26b也相应地垂直于咬紧区域轴24一同移动。第二上四分之一钳口6a和上推动部件26a也不相对运动。第二下四分之一钳口6b和下推动部件26b也一样。推动单元26在咬紧区域轴24方向上也不移动。

图3a-c以不同的视角示出了图2中的压管钳1具有关闭的第一四分之一钳口4a,4b。首先图3a以立体图示出。与图2不同的是，第一四分之一钳口4a,4b现在完全关闭。不仅第一四分之一钳口4a,4b的前端18a,18b还有推动部件26a，26b都相互接触。第一四分之一钳口4a,4b的内轮廓38和推动单元26的内轮廓40形成了沿圆周封闭的咬紧区域22。

从图3b示出的侧视图可以看出，咬紧区域24具有一个圆形横截面。但是也有可能是例如椭圆或者多边形的横截面。

与第一四分之一钳口4a,4b的入口结构12相比，第二四分之一钳口6a,6b的入口结构16朝第二四分之一钳口6a,6b的前端20a,20b逐渐变窄的程度更强。基于入口结构12，16的不同，压力机可以使第二四分之一钳口6a,6b时间上在第一四分之一钳口4a,4b之后闭合。

图3c示出了沿图3b中的Ⅲc切线经过四分之一钳口4a,4b，6a,6b的前端18a,18b,20a,20b在咬紧区域22中的横截面。第二四分之一钳口6a,6b的开口比已经完全关闭的第一四分之一钳口4a,4b宽。推动部件26a，26b与图1相比还没有沿咬紧区域轴24平行移动。推动单元26还距第一四分之一钳口4a,4b有一定距离。推动部件26a，26b的接触面34a,34b已经与第二四分之一钳口6a,6b的对应接触面36a,36b接触。接触面34a,34b,36a,36b相对于咬紧区域轴24角度大约为50°。

图4a-c以与图3类似的视图示出了图3中的压管钳1，但此处第二四分之一钳口6a,6b关闭。图4a示出了压管钳1的立体图，而图4b为侧视图。与图3不同的是，第二四分之一钳口6a,6b现在也通过继续沿咬紧区域轴24的垂直移动而完全闭合。这可以通过现在相互推开的第二四分之一钳口6a,6b的后端14a,14b看出。由此，前端20a,20b现在嵌入第一四分之一钳口4a,4b上设置的凹槽41a,41b。通过第二四分之一钳口6a,6b垂直于咬紧区域轴24的闭合运动，第二四分之一钳口6a,6b相对于相应的第一四分之一钳口4a,4b移动。因此，上推动部件26a的接触面34a在第二上四分之一钳口6a的接触面36a上滑动并且下推动部件26b的接触面34b沿着第二下四分之一钳口6b的接触面36b滑动。因为推动单元26的推动部件26a，26b根据导向措施28a，28b不再能够垂直于咬紧区域轴24自由移动，第二四分之一钳口6a,6b和推动部件26a，26b之间的联动导致推动部件26a，26b平行于咬紧区域轴24移动进入接收口30a,30b。

图4c以与图3c类似的视图示出了沿图4b中的Ⅳc切线的横截面。与图3c不同的是，推动单元26的推动部件26a，26b现在与第一四分之一钳口4a,4b接触，因为通过垂直于咬紧区域轴的第二四分之一钳口6a,6b的闭合运动推动部件26a，26b沿着导向措施28a，28b向第一四分之一钳口4a,4b移动。

图5示出了图1中的压管钳1。关于压管钳1的描述参照图1-4。与图1不同的是，图5额外地示出了接头50形式的工件。接头包括接头主体54和两个设置在接头主体上的承压管套56和58。接头50基本上呈管状。在半钳口2a,2b的张开位置时，具有轴52的接头50可相对于咬紧区域轴24垂直地进入咬紧区域22。

图6a-c以与图3a-c类似示出了图5中的压管钳1和接头50与闭合的第一四分之一钳口4a,4b的不同视角的示意图。接头50的轴52在第一四分之一钳口4a,4b闭合时与咬紧区域轴24重叠。第一四分之一钳口4a,4b的内轮廓38调整至适应接头50的接头主体54的外周面。在第一四分之一钳口4a,4b的闭合位置，内轮廓38夹紧接头主体54。在此可以垂直于工件轴52压缩接头主体54。但是，优选地仅进行夹紧，从而保证接头主体54不会相对于压管钳1在工件轴52以及咬紧区域轴24方向上移动。

图6a-c中所示推动单元26的位置，推动单元26从后抓住承压管套56。推动单元26可以通过上以及下推动部件26a以及26b在推动单元26的内轮廓40上径向向内的凸出44a,44b完成调整，这些凸出从后卡紧承压管套56。

第二四分之一钳口6a,6b现在垂直于咬紧区域轴24向其闭合位置移动，推动单元26通过联动32a，32b基本平行于咬紧区域轴24移动，以此承压管套56沿接头50的轴52推动到接头主体上。因此推入接头50中的管子(未示出)可以与接头50一起压入。

图7a-c示出的状态中，以与图4a-c类似的不同视图示出了图6中关闭了第二四分之一钳口6a,6b的压管钳1和接头50。

承压管套58，如图7c中所示仅套装在接头上，可以通过180°旋转引入咬紧区域22中的接头50上并随后以与承压管套56相同的方式通过压管钳1推接到接头主体54上。

此外，图7a和7b中还示出了压力机70。通过在构成入口结构12，16的后端10a,10b以及14a,14b之间引入滚轮70a,70b，压管钳逐渐闭合。图7中示出的压管钳1的位置该压力机已经完全闭合，即压力机70的滚轮70a,70b已经移动至使第一四分之一钳口4a,4b以及第二四分之一钳口6a,6b都完全闭合的程度。

随后，所有的四分之一钳口4a,4b，6a,6b可以例如用手一起打开，并且压管钳1可以从形成不可拆卸管接、已压入的接头50上取下。

接下来借助图8至18进一步说明按照本发明的接头。

图8至11以立体图和横截面图示出了按照本发明接头50的第一个实施例。

接头50用于和至少一个管子80金属密封连接。金属制成的接头主体54具有圆柱形接口82，接口的内径与待连接管子80外径相匹配。因此，所示管子80的管端可以插入接口82，为了接下来与接头主体54连接。

另外，在所示接头主体54的左端设置有环形的承压管套56。在接头主体54的另一端也同样设置有接口84，以与包含承压管套56和管子80的82同样的方式，与承压管套58和管子80共同作用。因此，以下仅介绍接口82和其作用方式。

承压管套56在一端具有用于接收接口82末端边缘部分的接收部分86。因此承压管套56可以部分地推入到接口82上，为了在承压管套56相对于接口82精确定位的同时实现充分的保持。在图8和9所示的初始位置，接头主体54已经部分地插入承压管套56中。在此优选地，当承压管套56套装在接口82上时，接收部分86的内轮廓会引起自动联锁。对此，内径可以根据能够实现与接口82的轻压装配来选择。同样的，为了实现自锁作用，可以设计接收部分86的内轮廓具有粗糙的表面。

另外，承压管套56具有压入部分88，其内轮廓沿轴向逐渐变细至直径小于接头主体54的外径。以此，压入部分88的内轮廓适用于，当轴向推动至接头主体54上时，使接口82的边缘变细至其内径小于待接管子80的外径。

该状态在图10和11中示出。插入在承压管套56中的接头主体56的接口82径向向内变形以及折边，从而接口82的边缘切入管子80的材料中。由此经过整个接口82的周长组成了作为密封折边的切入边89，实现了接头主体51和管子80之间的金属密封连接。

圆柱形接头50以及圆柱形接口82的直边通过压入过程变形为圆周切入口89。

以上说明的左侧具有接口82的接头主体54与承压管套36以及管子80共同作用的作用方式也同样适用于右侧接口84，承压管套58和管子80。

第二个按照本发明接头50的实施例在图12(未压入)和图13(已压入)中示出，其中接头主体54仅在一端设置有接口54和承压管套56，而示出的右侧端作为插入端90。在此示出的为直接头主体。除此之外，弯头、T型管或者阀门也可以作为接头主体。

如图8至13所示，接收部分86为圆柱形构造。因此接口82通过接收部分86的轴向引导可以准确地定位，由此实现好的并且均匀的压入结果。

另外，同样如图8至11所示，压入部分88为圆锥形。由此可以实现接口82末端均匀的变形。切入边87环绕在接收部分86和压入部分88之间。

图14示出了多个承压管套56可能的内轮廓，其中接收部分86和压入部分88具有不同的轮廓。

图14a示出了图8至13中的内轮廓，其中接收部分86为圆柱形并且压入部分88为圆锥形。

图14b示出了接收部分86和压入部分88具有相同倾斜度的锥形内轮廓，从而不能直接区别这两部分。在此，具有均匀平滑的内轮廓的第一部分称为接收部分86并且相邻的部分称为压入部分88，这两部分分别承担上述的功能。平坦的斜度可以实现接口(此处未示出)自动锁定接收部分86，从而承压管套54可以预安装在接头主体上(此处未示出)。

图14c示出的接收部分86也为圆柱形，而压入部分88为圆形或者球形。圆形和凸出的区别取决于，哪一个径向线选作压入部分88的曲线内轮廓。

最后，图14d示出了接收部分86和压入部分88均具有轴向上弯曲的内轮廓情况下的承压管套54。因此，插入的接口首先逐渐的插入承压管套，并且随后越来越多地向内插入而变形。

所示实施例中，锥形面与轴方向具有角度。优选地在1至30°角度范围内，特别优选10至20°角度范围。

图8至13所示的接头适用于图1至7所示按照本发明的压管钳的轴向压入。该压入过程可以特别地从图5,6c和7c中看出。

对此，接头主体54具有夹紧部分92，用于借助上述压管钳的第一四分之一钳口对4a,4b夹紧接头主体。夹紧部分92与插入承压管套56中的接头主体54部分相邻。

通过钳口对4a,4b的夹紧，接头主体54可以和管子80在轴向上一同固定，从而可以完成承压管套56推接至接头主体54上。在此，首先固定接头主体54，随后才轴向压紧承压管套56。

钳口对4a,4b还可以导致夹紧部分92部分地压入，也就是部分地持续成型接头主体54上的结构。该压入部可以为旋转对称或者多切边的形式，特别是阻止管子80相对于接头主体54旋转的六切边压入。夹紧部分92区域的压入虽然可以提高连接的机械强度，但是不能取代承压管套56在接头主体54上的轴向压入。

如上已提到的，所述接头50的压入不局限于使用按照本发明的压管钳。其他形式的轴向压入过程也可以在按照本发明的接头50中使用。

为此，图15至18示出了一个例子作为第三个实施例，其中接头50的相同部件使用之前同样的附图标记表示。在此仅涉及与上述实施例的不同点。

如在DE10 2008 010 083 A1中描述的，第三实施例适用于使用压管钳的轴向压入。

套接在接头主体54上的初始位置的承压管套56具有倾斜的支承面94。另外，接头主体54具有在环形的凹槽96中设置的夹环98，夹环的支承面100的取向与支承面94相反。夹环98至少部分有弹性，从而可以套接在由金属制成的接头主体54上。如下所述，为了可以展现用于轴向压缩的支座的功能，夹环98必须足够结实。

图16中示出了除接头50之外额外的压管钳102，该压管钳具有两个反向设置的支承面104和106。支承面104与承压管套56的支承面94共同作用，而支承面106邻接夹环98的支承面100。

在承压管套56的对面有一个相同设计的、具有支承面110和112的压管钳108，其中支承面110与承压管套56的支承面94，支承面112与夹环98的支承面100相互作用。

在压入过程中，两个支承面102和108相互移动并且倾斜的支承面相互滑动，以此承压管套56在接头主体54上压紧。夹环98在此用作为支座。随后在图17和18示出了承压管套56的压入状态。

如已在图8至11中示出，图15至18分别示出了第二个承压管套58。承压管套58同样具有倾斜的支承面并且夹环98也具有与之对应的支承面。因此承压管套98可以借助夹环98和所述相应放置的压管钳102和108轴向压入。

在图8至13和15至18中接头主体54例如可以设计为焊接接头。该低成本生产的接头可以通过本发明以简单的方式轴向金属密封地压入。

最后，在已示出的实施例中的接头主体54通过环形凹槽114、通过凸缘116或者通过用于夹环98的环形凹槽96固定插入的管子80。

Claims (7)

1.一种用于与至少一个金属管金属密封连接的接头，所述接头

-具有金属构成的具有接头主体(54)并且

-具有承压管套(56,58)，

-其中接头主体(54)具有圆柱形接口(82,84)，所述接口具有与待接入管子(80)的外径相匹配的内径和圆柱形的边缘，

-其中承压管套(56,58)在一端具有用于接收接口(82,84)的末端的接收部分(86)，

-其中承压管套(56,58)具有压入部分(88)，其内轮廓沿轴向逐渐变细直到直径小于接头主体(54)的外径，

-其中在初始位置的接头主体(54)部分地插入承压管套(56,58)并且

-其中压入部分(88)的内轮廓适用于，当轴向推动到接头主体(54)上时，接口(82,83)的边缘向内折边并且逐渐变细直到内径小于待接管子(80)的外径。

2.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，所述接收部分(86)为圆柱形或逐渐变细。

3.根据权利要求1或2所述的接头，其特征在于，所述压入部分(88)具有锥形、圆形或者球形的内部轮廓。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的接头，其特征在于，所述接头主体(54)具有夹紧部分(92)，所夹紧部分借助根据权利要求1至11中任意一项所述的压管钳的第一四分之一钳口(4a，4b)用于卡紧。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的接头，其特征在于，

-所述承压管套(56,58)具有倾斜的支承面(94)并且

-所述接头主体(54)具有装置在环形凹槽(96)中的夹紧环(98)，所述夹紧环有相反方向倾斜的支承面(100)。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的接头，其特征在于，所述接头主体(54)为焊接接头。

7.一种用于接头(50)和金属管(80)的金属密封连接的方法，所述方法中，

-承压管套(56,58)通过接收部分(86)安置在接头主体(54)的圆柱形接口(82,84)上，其中接口(82，84)具有圆柱形边缘，

-管子(80)插入圆柱形接口(82,84)，

-承压管套(56,58)借助压管钳(2a,2b；102,108)轴向推接至接口(82,84)上，

-通过承压管套(56,58)内逐渐变细的压入部分(88)，接口(82,84)的边缘径向向内变形，并且

-接口(82,84)的边缘作为切边(89)冲压进管子(80)的材料中。