CN106662279B - 切孔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种切孔装置，其具有用于定位于管状部件(100)上并且材料配合地与其连接的鞍座部件(1)，并且具有用于将所述鞍座部件(1)夹紧在所述管状部件上的夹具(10)，其特征在于，所述夹具(10)具有带滑动型体(12)的可摆转夹杆(11)，其中，所述夹杆(11)通过所述滑动型体(12)而装于所述鞍座部件(1)的第一边沿部分(3)中的轴瓦(2)内，以及其中，夹箍(13)在一侧以与所述夹杆(11)在所述轴瓦(2)内摆动所绕旋转轴间隔的方式固定至所述夹杆(11)，并且在另一侧附连至所述鞍座部件(1)的与所述第一边沿部分(3)对置的第二边沿部分(4)，以便在所述切孔装置位于管状部件(100)上的情况下，当所述夹杆(11)摆转时，所述夹箍(13)受到偏压并且所述切孔装置被压靠在所述管状部件(100)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种切孔装置(tapping fitting)，其具有用于定位于管状部件上并且材料配合地(cohesively)与其连接的鞍座部件，并且具有用于将所述鞍座部件夹紧在所述管状部件上的夹具。
背景技术
举例而言，由DE 102009060410 B4已知这类切孔装置。这种装置具有切孔套管，具有用于在管上钻孔的钻头的切孔单元需设置于该切孔套管上并且锁定于钻孔位置。EP0726419 B1描述了一种由塑料制成的切孔装置，其可以通过焊接而与塑料管相连接。该切孔装置包含切孔套管，通过该切孔套管导引钻头，以便在管上钻孔。
DE 10041840 A1公开了一种用于在流体输送管道上形成出口的切孔装置，其中该切孔装置包括截止旋塞(shutoff tap)。DE 4405798 C2涉及一种具有套管的切孔装置，具有通孔的阀体以可旋转的方式置于套管中，其中通过该通孔可以导引用于在管上钻孔的钻头。
EP 2676750 A1描述了一种用于导引管加工机(特别是旋切机)的设备，其中该设备置于待加工管材的外周上，并且该管材具备至少两个平行延伸的带条。这两个带条可以是沿其长度具有高柔韧度或者可能具有极佳弹性变形能力的塑料带，例如纤维增强塑料带。可以借助棘轮或者可供选择的夹紧设备将带条附接到待加工管道的外周上。
DE 4239573 A1描述了一种具有集成阀芯(valve trim)和外螺纹接口以及夹具的切孔装置。可以借助拉紧卡板将该切孔装置夹紧在管材上，其中通过横向销将拉紧卡板附连到外壳的一侧。在外壳的相对侧上，借助T形螺钉和球形支架将拉紧卡板旋紧到外壳。此外，由AT 000022 U2、DE 102005057662 B4和DE 4420179 A1也可知类似于DE 4239573 A1的切孔装置。
DE 4437410 A1描述了一种用于封补管道渗漏处的设备，其中借助快速夹紧设备将压缩垫片紧固到待封补的漏洞。现有技术中所知的切孔装置的缺陷在于，需要工具将其固定于管状部件，难以操纵，或者无法可靠精确地将切孔装置定位于管状部件上。
发明内容
本发明的目的故而在于，将这样的切孔装置进一步改进成无需工具即可稳妥地将切孔装置固定于管状部件上，同时易于操纵。
通过具有以下结构的切孔装置达成上述目的：具有用于定位于管状部件上并且材料配合地与其连接的鞍座部件，并且具有用于将所述鞍座部件夹紧在所述管状部件上的夹具，其中，所述夹具具有带滑动型体的可摆转夹杆，其中，所述夹杆通过所述滑动型体而装于所述鞍座部件的第一边沿部分中的轴瓦内，以及其中，夹箍在一侧以与所述夹杆在所述轴瓦内摆动所绕旋转轴间隔的方式固定至所述夹杆，并且在另一侧固定至所述鞍座部件的与所述第一边沿部分对置的第二边沿部分，以便在所述切孔装置位于管状部件上的情况下，当所述夹杆摆转时，所述夹箍受到偏压并且所述切孔装置被压靠在所述管状部件上，其中，所述滑动型体具有偏心的几何结构，并且所述滑动型体与所述轴瓦之间的接触面随着向闭合位置偏转渐增而增大，以便所述滑动型体与所述轴瓦之间的摩擦耦合相应增强并在已达到闭合位置时达至其最大值。
依此，所述夹具具有带滑动型体的可摆转夹杆，其中所述夹杆通过所述滑动型体而支撑于所述鞍座部件的第一边沿部分中的轴瓦内，以及其中，夹箍在一侧以与所述夹杆在所述轴瓦内摆转所绕旋转轴间隔的方式附连至所述夹杆，并且在另一侧附连至所述鞍座部件的与所述第一边沿部分对置的第二边沿部分，以便在所述切孔装置置于管状部件上的情况下，通过摆转所述夹杆，所述夹箍受到偏压并且所述切孔装置被压靠在所述管状部件上。
由于夹箍的悬挂部位在所述夹杆上的偏置支撑，通过摆转所述夹杆，将所述夹箍从打开位置偏压到闭合位置。因夹杆的滑动型体本身还展现出偏心的轮廓以及非球形的轮廓，可以进一步增加对夹箍的偏压。
在一实施例中，所述夹箍在其面向于所述夹杆的一端上具有支撑销或诸如此类，其容纳于所述夹杆的承座中。对此，所述夹箍可由塑料带构成，例如，该塑料带在其面向于所述夹杆的一端具有孔眼，所述夹杆的钩状夹持元件插入该孔眼中。
在根据本发明的实施例中，所述夹杆具有毗邻所述滑动型件的槽状凹部，当所述夹杆处于打开位置时，所述第一边沿部分的边棱支撑于该槽状凹部中。在该实施例中，可以预见，所述夹杆从打开位置到闭合位置的摆动(tilting movement)是一种具有两个相继运动部分的复合运动。在第一运动部分中，所述夹杆围绕鞍座部件的第一边沿部分上的边棱摆转，以使所述滑动型体围绕该边棱摆入该第一边沿部分上的轴瓦内，直到所述滑动型体支撑于该轴瓦中。在所述夹杆的进一步摆动过程中，进入第二运动部分，期间所述夹杆随着滑动型体贴合所述轴瓦而沿该滑动型体摆转。所述滑动型体可以具有偏心的几何结构。所述滑动型体与所述承座还可以相互配合，使得所述滑动型体与所述轴瓦之间的接触面随着偏转渐增而向闭合位置增大，以便所述滑动型体与所述轴瓦之间的摩擦配合相应增强并在到达闭合位置时达至最大值。所述滑动型体的偏心距变化可随着摆角的增大而减小，即，当逐渐接近闭合位置时，就此当所述夹箍的偏压增大时，所述夹杆的杠杆作用增强，因而在接近闭合位置时，通过施加可接受的力所述夹杆仍可能进行摆动。
因此，在本发明的一实施例中，所述夹杆的所述滑动型体在打开位置与所述轴瓦具有一定距离，以致所述滑动型体只有在所述夹杆围绕所述边棱从打开位置朝向闭合位置摆转确定角度后才支撑于所述轴瓦中，即触及所述轴瓦。
优选地，所述边棱、所述槽状凹部、所述轴瓦以及所述滑动型体彼此配合，使得所述夹杆在进一步摆转超过确定角度的角度的过程中从所述边棱抬起，以便所述夹杆围绕所述滑动型体在所述轴瓦中进行摆动。
为使所述夹杆固定于闭合位置，能够使其在闭合位置上居锁定位置。在这种表示所述夹杆运动的结束位置的闭合位置上，可以规定，操作员获得有关到达结束位置的声音反馈。在特别优选的实施例中，通过将所述夹箍偏置到所述轴瓦内，使所述夹杆压在闭合位置上，以便所述夹杆因所述轴瓦与所述滑动型体之间的摩擦阻力而具备自锁机制，因而确保不会无意摆动回到打开位置。
优选地，通过由所述夹箍的拉伸所产生的偏压力提供用于将所述鞍座部件固定至所述管状部件的贴合压力。在一定的有限范围内，所述鞍座部件，尤其在其由塑性材料制成时，可以在其附连有所述夹箍的两个边沿部分上接受拉伸，由此提供偏压力。
而在优选的实施例中，在所述夹杆从打开位置偏转到闭合位置的过程中，通过夹紧所述夹箍而提供偏压力。所述夹箍在打开位置与所述夹箍围拢管状部件的闭合位置之间可以具有高达10％的拉伸度，优选介于1％至8％之间。基本上，根据所处理的管状部件的直径，理论上需要不同的夹箍拉伸度来提供所述鞍座部件在所述管状部件上的最优压紧力。而实验表明，针对常用的管材直径，当然可以使用标准化夹箍，其平均拉伸度介于1％至8％的范围内，优选为6％。然而，实际贴合压力与理想值的实践偏差极低，以致在焊接过程中就可以确保鞍座部件与管状部件之间的高质紧密连接。
在本发明的一实施例中，所述夹箍由提供所述拉伸的塑性材料组成，其中，所述塑性材料优选为聚乙烯、聚丙烯或者聚酰胺。
在将所述鞍座部件焊接至管状部件之后，所述夹具通常不再起作用。在此情形下，为了易于将夹具从切孔装置拆卸下来，在本发明的实施例中，将所述夹箍以可拆卸的方式安装于所述第二边沿部分上，以便在所述鞍座部件与所述管状部件形成紧密连接之后，可以使所述夹杆随同所述夹箍从所述切孔装置拆开。
在本发明的一实施例中，所述夹杆在打开位置和/或闭合位置抵靠挡块，以免过度夹紧夹具，特别是夹箍。
为使夹具与待加工的管状部件的直径相配合，在本发明的实施例中，所述夹杆以可置换的方式安装，以便根据管状部件的直径，通过将所述夹杆替换成具有不同滑动型体的夹杆，可以提供确定的夹紧行程。不同夹杆的滑动型体尤其在其偏心距方面有所差异。
为了增强根据本发明所述的切孔装置的操作舒适感以及减少所需部件的数量，在本发明的实施例中，将所述夹杆构造成两个部分，包括具有所述滑动型体并且与所述夹箍相连的基本部分以及通过可拆卸的连接与该基本部分相连的杠杆和握持部分。
附图说明
下面具体参照附图来详细阐述本发明，其中：
图1示出根据本发明所述的切孔装置在置于管状部件上的状况下的第一实施例；
图2示出根据图1的实施例的夹具的细节视图；以及
图3至图6a示出根据本发明的切孔装置位于不同的角位置的第二实施例及相应的夹具细节视图。
附图标记说明：
1 鞍座部件
2 轴瓦
3 第一边沿部分
4 第二边沿部分
5 边棱
10 夹具
11 夹杆
12 滑动型体
13 夹箍
14 承座
15 槽状凹部
100 管状部件
具体实施方式
图1示出根据本发明所述的切孔装置的第一实施例，该切孔装置置于管状部件100上。夹具10具备夹杆11，其在图1中示为一度在下方打开位置，一度在上方闭合位置。夹杆11具有滑动型体(sliding profile)12，其支撑于鞍座部件1的边沿区域3中的轴瓦(bearingshell)2内。滑动型体12呈非球形状并且具有偏心距(offset)。此外，夹箍13以相对于夹杆11的旋转轴偏移的方式附连至夹杆11。夹箍13可以被插入夹杆11的承座14中。
借此，夹箍13从夹杆11围绕部件100反向于鞍座部件1的圆周区域延伸至鞍座部件1面向第一边沿部分3的第二边沿部分4，其中，夹箍13被附连到第二边沿区域4。
通过使夹杆11从下方打开位置摆转到上放的闭合位置，夹箍13因滑动型体12或者夹箍13的承座14的偏心距而受到偏压。通过夹箍13的拉伸提供偏压力。在上方闭合位置，滑动型体12与轴瓦2之间的摩擦阻力提供夹杆11的自锁定，以使夹杆11固定于上方闭合位置。
图2示出夹具10的细节视图。简明起见，再次将夹杆11显示呈打开位置(左下方)和闭合位置(右上方)。字母A表示在夹杆11从打开位置偏转到闭合位置的情况下由夹箍13附连至夹杆11的一端行进的夹紧行程。夹紧行程刚好是夹箍13经受的拉伸尺度。该拉伸度进而与夹箍13的偏压成正比，由此其与将管状部件100压靠在鞍座部件1的贴合压力成正比。因此，可以这样调配夹紧行程A，即在夹杆11的闭合位置，例如通过使用热丝焊技术，提供鞍座部件1与管状部件100之间材料配合连接(cohesive connection)所需的贴合压力。通过设置滑动型体12在夹杆的闭合位置的偏移度，可以精确地设置夹紧行程A。
图3和图3a示出根据本发明所述的切孔装置处于夹杆11的打开位置的另一实施例。在打开位置中，夹杆11自轴瓦2转出45°角，即仅通过使夹杆11从所示的打开位置向闭合位置的方向摆转所述的45°，滑动型体12便触及轴瓦2。在这种摆转运动的过程中，夹杆11通过毗邻滑动型体12的槽状凹部15与鞍座部件1的第一边沿部分3的外缘上的支撑边棱5相连接。由此，边棱5恰好构成一个支撑和摆转边缘，夹杆11在从所示的打开位置向闭合位置摆动最初45°的过程中围绕该支撑和摆转边缘摆转。
夹箍13在其中附连至夹杆11的承座14被定位成相对于由支撑边棱5与槽状凹部15构成的支点偏移，以便夹箍13在从打开位置朝向闭合位置偏转所述的最初45°的过程中便已经受初偏压。
如图4和图4a所示，在夹杆11已经从打开位置朝向闭合位置偏转45°之后，滑动型体12在邻近支撑边棱5的区域内触及鞍座部件1的轴瓦2。然而，在所示的夹杆11的角位置，滑动型体12仅在其长度的相对较小部分上触及轴瓦2(参见图4a)。
仅通过进一步使夹杆从图4和图4a的既定位置朝向闭合位置摆转，可增大滑动型体12与轴瓦2之间的接触面积(参见图5和图5a)，直到最终达到图6和图6a中所示的闭合位置，滑动型体12与轴瓦2之间具有最大的表面接触。在图6和图6a的闭合位置，夹箍13的偏压恰好形成滑动型体12与轴瓦2之间的摩擦连接，这样夹杆11就在闭合位置具有自锁功能。
在前述内容、附图及权利要求中公开的本发明的特征可以通过相关、单独以及任意组合的方式来实现本发明。
Claims (16)
1.一种切孔装置，其具有用于定位于管状部件(100)上并且材料配合地与其连接的鞍座部件(1)，并且具有用于将所述鞍座部件(1)夹紧在所述管状部件上的夹具(10)，其中，所述夹具(10)具有带滑动型体(12)的可摆转夹杆(11)，其中，所述夹杆(11)通过所述滑动型体(12)而装于所述鞍座部件(1)的第一边沿部分(3)中的轴瓦(2)内，以及其中，夹箍(13)在一侧以与所述夹杆(11)在所述轴瓦(2)内摆动所绕旋转轴间隔的方式固定至所述夹杆(11)，并且在另一侧固定至所述鞍座部件(1)的与所述第一边沿部分(3)对置的第二边沿部分(4)，以便在所述切孔装置位于管状部件(100)上的情况下，当所述夹杆(11)摆转时，所述夹箍(13)受到偏压并且所述切孔装置被压靠在所述管状部件(100)上，其特征在于，所述滑动型体具有偏心的几何结构，并且所述滑动型体与所述轴瓦之间的接触面随着向闭合位置偏转渐增而增大，以便所述滑动型体与所述轴瓦之间的摩擦耦合相应增强并在已达到闭合位置时达至其最大值。
2.根据权利要求1所述的切孔装置，其中，所述夹箍(13)在其面向所述夹杆(11)的端部具备支撑销，其容纳于所述夹杆(11)的承座(14)内。
3.根据权利要求1或2所述的切孔装置，其中，所述夹杆(11)具备毗邻所述滑动型体(12)的槽状凹部(15)，当所述夹杆(11)处于打开位置时，所述第一边沿部分(3)的边棱(5)支撑于所述槽状凹部中。
4.根据权利要求3所述的切孔装置，其中，处于所述打开位置的夹杆(11)的所述滑动型体(12)与所述轴瓦(2)具有间距，以使在摆转所述夹杆(11)后，所述滑动型体(12)在所述轴瓦(2)内围绕所述边棱(5)从所述打开位置向所述闭合位置被移动一定角度。
5.根据权利要求4所述的切孔装置，其中，所述边棱(5)、所述槽状凹部(15)、所述轴瓦(2)以及所述滑动型体(12)彼此相互配合，使得所述夹杆(11)在进一步摆转超过预定角度的角度的情况下从所述边棱(5)抬起，以便所述夹杆(11)围绕所述滑动型体(12)在所述轴瓦(2)中进行摆动。
6.根据权利要求1或2所述的切孔装置，其中，所述夹杆(11)在闭合位置通过所述夹箍(13)的偏压而被压在所述轴瓦(2)中，以便所述夹杆(11)因所述轴瓦(2)与所述滑动型体(12)之间的摩擦阻力而具备自锁机制。
7.根据权利要求1或2所述的切孔装置，其中，所述夹箍(13)在打开位置与所述夹箍(13)夹紧地围绕管状部件(100)的闭合位置之间具有高达10％的拉伸度。
8.根据权利要求7所述的切孔装置，其中所述拉伸度介于1％至8％之间。
9.根据权利要求8所述的切孔装置，其中所述拉伸度等于6％。
10.根据权利要求7所述的切孔装置，其中，所述夹箍(13)由提供所述拉伸的塑性材料制成。
11.根据权利要求10所述的切孔装置，其中，所述塑性材料为聚乙烯、聚丙烯或者聚酰胺。
12.根据权利要求1或2所述的切孔装置，其中，所述夹箍(13)以可拆卸的方式安装于所述第二边沿部分(4)上，以便在完成所述鞍座部件(1)与所述管状部件(100)的材料配合连接之后，可以使所述夹杆(11)随同所述夹箍(13)从所述切孔装置拆开。
13.根据权利要求3所述的切孔装置，其中，所述夹杆(11)在所述打开位置和/或所述闭合位置抵靠挡块。
14.根据权利要求7所述的切孔装置，其中，所述夹杆(11)在所述打开位置和/或所述闭合位置抵靠挡块。
15.根据权利要求1或2所述的切孔装置，其中，所述夹杆(11)以可置换的方式安装，以便根据管状部件(100)的直径，通过将所述夹杆(11)替换成具有不同滑动型体(12)的夹杆(11)，可以提供确定的夹紧行程。
16.根据权利要求1或2所述的切孔装置，其中，将所述夹杆(11)构造成两个部分，包括具有所述滑动型体(12)并且与所述夹箍(13)相连的基本部分以及通过可拆卸的连接与所述基本部分相连的杠杆和握持部分。
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