CN109073121B - 用于连接管道的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于连接尤其是金属的管道的连接装置，具有拥有用于所述管道的管道接纳部的螺纹连接本体（1）、能够旋到螺纹连接本体上的锁紧螺母（3）以及布置在所述螺纹连接本体与所述锁紧螺母之间的切割环（2），其中所述切割环具有外锥（23），所述外锥如此与所述螺纹连接本体的管道接纳部的内锥（18）共同作用，使得其在拧紧所述锁紧螺母时部分地在径向上向里变形并且以至少一个切割边（25）在切口效应下形状锁合地切入到所述管道的材料中，并且其中所述切割环紧接着所述外锥具有基本上径向的止挡面（24），该径向的止挡面用于限制拧紧地贴靠在所述螺纹连接本体的端面（17）上，并且其中在所述切割环的外锥的区域中的环形槽中布置了弹性体的圆周密封件（5），该圆周密封件用于贴靠在所述螺纹连接本体的管道接纳部的内锥中。所述接纳着弹性体的圆周密封件（5）的环形槽（26）在与所述切割环的止挡面（24）隔开的情况下布置在所述切割环（2）的外锥（23）中，其中在所述环形槽（26）与所述止挡面（24）之间构成了环形面（27）。

Description

用于连接管道的连接装置

技术领域

本发明涉及一种用于连接尤其是金属的管道的连接装置，具有拥有用于所述管道的管道接纳部的螺纹连接本体、能够旋到螺纹连接本体上的锁紧螺母以及布置在所述螺纹连接本体与所述锁紧螺母之间的切割环，其中所述切割环具有外锥，所述外锥如此与所述螺纹连接本体的管道接纳部的内锥共同作用，使得其在拧紧所述锁紧螺母时部分地在径向上向里变形并且以至少一个切割边在切口效应下形状锁合地切入到管道的材料中，并且其中所述切割环紧接着所述外锥具有基本上径向的止挡面，该径向的止挡面用于限制拧紧地贴靠在所述螺纹连接本体的端面上，并且其中在所述切割环的外锥的区域中的环形槽中布置了弹性体的圆周密封件，该圆周密封件用于贴靠在所述螺纹连接本体的管道接纳部的内锥中。

背景技术

这样的如在EP 0863 354 B1中所说明的那样的连接装置用于传力形状锁合地将刚性的、尤其是金属的管道与螺丝接头连接起来，并且就这样能够实现管道螺纹连接。在此，所述导引流体的区域首先用金属的密封件来隔离，所述金属的密封件一方面在切割环的外锥与管道接纳部的内锥之间，并且另一方面通过被压入到管子中的切割边来构成。紧接着这个金属的密封件定位了作为软密封件的弹性体的圆周密封件。在此，所述圆周密封件精确地贴靠在相对于所述切割环的径向的凸肩的过渡区上。在安装时，必须如此拧紧所述切割环，直至所述切割环的径向的凸肩碰到所述螺纹连接本体的端面。在此产生下述问题：在所述切割环在液压系统中在运行中由于振动而松动时在所述切割环的凸肩与所述螺纹连接本体的端面之间可能产生缝隙。如果这个缝隙变得太大，那么所述软密封件就可能由于所述液压系统中的压力而朝这个缝隙的里面挤压。这种挤压意味着所述软密封件的失灵。

除此以外，已经证实不利的是，所述密封件在切割环的凸肩/螺纹连接本体的端面的区域中刚好贴靠在所述螺纹连接本体的尖棱的边缘上。由此存在着所述软密封件受到损坏的危险。

发明内容

在这里，本发明想要提供补救措施。本发明的任务是，提供一种所述类型的用于连接尤其金属的管道的连接装置，对于该连接装置来说防止了所述软密封件挤压到在所述切割环与所述螺纹连接本体的端面之间形成的缝隙中的危险并且避免了损坏的危险。按照本发明，该任务通过根据本发明的连接装置得到解决。

用本发明提供一种所述类型的、用于连接尤其金属的管道的连接装置，对于该连接装置来说防止了所述软密封件挤压到在所述切割环与所述螺纹连接本体的端面之间形成的缝隙中的危险并且避免了损坏的危险。所述接纳着弹性体的圆周密封件的环形槽在与所述切割环的止挡面隔开的情况下布置在所述切割环的外锥中，其中在所述环形槽与所述止挡面之间构成环形面，通过前述方式防止所述圆周密封件与所述切割环的止挡面相接触并且由此也防止其与所述切割环的止挡面与所述螺纹连接本体的端面之间的、在运行中可能形成的缝隙相接触。所述圆周密封件朝这个缝隙中的挤压由此有效地得到阻止。

在本发明的改进方案中，通过所述环形槽来限定的锥状的环形面的宽度至少为0.4mm、优选至少为0.6mm。由此使所述圆周密封件较好地从可能形成的缝隙上脱开。

在本发明的设计方案中，所述环形槽的朝向止挡面的内壁与所述环形面围成小于等于90度、优选小于89度的角度。由此阻止所述圆周密封件朝所述止挡面的方向部分地从所述环形槽中滑出来。这种效应尤其以小于89度的角度来实现，因为由此所述内壁由此构成底切部。

在本发明的另一种设计方案中，在所述环形槽的内壁上成形了伸入到所述环形槽中的凸耳，由此形成底切部。由此进一步阻止所述圆周密封件朝所述止挡面的方向部分地滑出来。

在本发明的另一种设计方案中，所述凸耳的外侧面延续了所述锥状的环形面。由此避免边缘形成，由此降低了所述圆周密封件受到损坏的危险。

在本发明的改进方案中，所述环形槽的背向止挡面的外壁与和所述外壁邻接的外锥面至少在与所述外锥邻接的区域中围成大于90度的角度。由此支持所述圆周密封件滑入到所述环形槽中，由此在安装时阻止所述圆周密封件的损坏。此外，所述圆周密封件的安装变得容易。

在本发明的设计方案中，环形槽与外锥之间的过渡区构造为经过倒圆的结构。由此进一步支持所述圆周密封件滑入到所述环形槽中。

在本发明的另一种设计方案中，所述环形槽的外壁在截面中具有S形的轮廓。由此在支持所述圆周密封件滑入到所述环形槽中的同时实现对于所述圆周密封件的良好的封存（Kammerung）。

在本发明的作为替代方案的设计方案中，环形槽与外锥之间的过渡区构造为直角形，其中所述环形槽的外壁在截面中至少部分地具有笔直的轮廓。在此，所述环形槽优选构造得比所述圆周密封件宽。由此构成在所述环形槽的整个宽度的范围内延伸的回避区，由此密封作用得到了改进。同时，在未经受负荷的安装状态中能够实现所述圆周密封件的柔性的扩展，由此避免了损坏。所述环形槽的背向止挡面的外壁有利地与所述管路的中轴线在此至少在与所述外锥邻接的区域中与所述管路的中轴线围成90度的角度。

在本发明的改进方案中，所述环形槽的深度在这个区域中为所述切割环厚度的至少15%、优选至少25%。由此所述圆周密封件的封存得到了改进。按所述切割环的结构尺寸，特别优选的环形槽深度有区别。对于大的结构尺寸来说大约为所述厚度的25%的环形槽深度已经证实特别合适，而对于具有小的结构尺寸的切割环来说最佳的环形槽深度则高达所述厚度的45%。

此外，一种用于用在根据本发明的连接装置中的切割环是本发明的主题。

附图说明

本发明的其它改进方案和设计方案在其余的优选实施例中得到了说明。本发明的实施例在附图中示出并且下面详细地进行描述。其中：

图1示出了连接装置的空间的图示；

图2以分解图示出了图1的连接装置；

图3以截面示出了图1的连接装置的连接部位的详细图示；

图4示出了图3的截出部分IV的详细图示；

图5以截面示出了另一种设计方案的连接装置的连接部位的详细图示；

图6示出了图5的截出部分VI的详细图示；

图7示出了图6的装置连同在液压方面经受负荷的圆周密封件的图示；

图8以截面示出了第三种实施方式的连接装置的连接部位的详细图示；并且

图9示出了图8的截出部分IX的详细图示。

具体实施方式

作为实施例来选择的连接装置主要由螺纹连接本体1构成，所述螺纹连接本体接纳着切割环2并且锁紧螺母3能够旋到所述螺纹连接本体上，由此所述切割环2能够推入到所接纳的管道4中。

所述螺纹连接本体1基本上是空心圆筒状的金属体，该金属体在端侧设有构造为外螺纹的连接螺纹11。在与所述连接螺纹11隔开的情况下布置了环绕的法兰12，该法兰在其朝向所述连接螺纹11的一侧上设有圆环状的接片13，所述接片限定了用于接纳密封圈14的环形槽。所述法兰12在所述实施例中构造为六角形。

在所述法兰12的、与连接螺纹11对置的一侧上布置了另一个用于接纳所述锁紧螺母3的外螺纹15。在所述外螺纹15的区域中，在所述螺纹连接本体1中在里面成形了直径加宽的管道接纳部16，通过该管道接纳部来构成止挡17并且该管道接纳部在端侧具有向外加宽的内锥18。

所述切割环2基本上构造为空心圆筒状并且在端侧设有锥状地收尾的滑动面21。在里面引入了环形槽26，该环形槽用于接纳用于相对于所述管道4对所述切割环2进行密封的O型密封圈6。在所述切割环的与滑动面21对置的端部上，在外直径方面减小的外锥23被成形到所述切割环2上，通过所述外锥来构成止挡面24并且所述外锥在其内侧面上被分成梯级，由此构成两个切割边25。在外面，在与所述止挡面24隔开的情况下，环形槽26被引入到所述外锥23中，所述环形槽接纳着圆周密封件5并且所述环形槽限定了环形面27。在所述实施例中，所述外锥相对于其旋转中轴线具有12度的坡度角，也就是说张角为24度。所述环形面27的宽度为0.7mm。

所述外锥23的环形槽26具有基本上矩形的截面。所述环形槽26的朝向止挡面24的内壁261与所述环形面27围成91度的角度α。所述环形槽26的背向止挡面24的外壁262具有S形的截面轮廓，由此构成经过倒圆的滑动边沿，所述滑动边沿能够使所述圆周密封件5顺当地滑入到所述环形槽26中。同时，在这个区域中构成用于所述圆周密封件5的回避区263，所述回避区能够在未经受负荷的安装状态中实现所述圆周密封件5的扩展。在向所述圆周密封件5进行压力加载时，将该圆周密封件朝所述内壁261的方向挤压。

所述锁紧螺母3基本上以六角螺母的式样来构成，所述六角螺母的内螺纹31与所述螺纹连接本体1的外螺纹15相对应。在所述锁紧螺母的背向法兰12的端部上，环形凸缘32被成形到所述锁紧螺母3上，所述环形凸缘具有用于所述管道4的套管。在里面，所述环形凸缘32设有锥状地向里加宽的内锥面33，该内锥面的斜度基本上相当于所述切割环2的滑动面21的斜度。

在安装所述按本发明的连接装置时，将所述管道4插入到所述螺纹连接本体的管道接纳部16中，直至所述管道贴靠在所述止挡17上。将所述切割环2以其滑动面21放到所述锁紧螺母3的内锥面33上，此后将所述锁紧螺母旋到所述螺纹连接本体的外螺纹15上。在此，所述切割环2以其外锥23嵌合到所述螺纹连接本体1的管道接纳部16的内锥18中并且在此与其共同作用，其中所述切割环2在拧紧所述锁紧螺母3时以其止挡面24被放到所述螺纹连接本体1的端面19上并且在所述外锥23的区域中在径向上被向里镦粗，由此所述切割环的切割边25在切口效应下尤其形状锁合地挤入到所述管道4的材料中。同时，在所述切割环2的锥状的滑动面21与所述锁紧螺母的环形凸缘的内锥面33之间获得用于在径向上对所述切割环2进行挤压的楔形作用并且也获得自动定心效应。

所述切割环2一方面拥有通过经由其切割边25所获得的形状锁合连接来机械地固定所述管道4的功能；另一方面所述切割环一方面通过切入到所述管道中的切割边25并且另一方面通过其金属密封地贴靠在所述管道接纳部16的内锥18上的外锥23而拥有金属的密封功能，其中额外的密封通过布置在这些锥之间的、作为软密封件来构成的圆周密封件5来进行，所述圆周密封件在被封存的情况下布置在所述环形槽22中。在此，通过所述环形槽26的外壁262的S形的截面轮廓来构成回避区263。

在按照图5的实施例中，所述此前所描述的实施例的环形槽26构造为经过改动的结构，其中在所述环形槽的内壁261上成形了向里伸展的凸耳264。所述凸耳264在此如此构成，使得凸耳以其外侧面与所述环形面27对齐并且延续了所述环形面。其内表面在此延续了所述内壁261的内轮廓，所述内壁的内轮廓就这样被补充到圆弧形的截面轮廓上。

由此获得底切部，由此引起了所述圆周密封件5的明显更好的封存。用所述凸耳264来补充的环形槽26的这种实施方式此外引起所述切割环2的明显更好的可安装性，因为所述圆周密封件5在安装过程的期间能够压入到这个底切部中。通过所加载的液压压力，所述圆周密封件5能够在运行中由于所布置的回避区263而有条件地占据最佳密封的位置，其中所述圆周密封件始终被朝所述底切部挤压并且通过所述底切部得到保持。

在按照图8的实施例中，所述环形槽26构造得比所述圆周密封件5宽，其中所述外壁262基本上正交于所述管道4的中轴线来定向。除了相对于所述环形槽底的经过倒圆的过渡区之外，所述外壁262在此具有笔直的截面轮廓，该截面轮廓尖棱地过渡为所述外锥23的表面。由此形成在所述圆周密封件5的整个深度的范围内延伸的回避区263，所述回避区能够在安装时、也就是在未经受负荷的状态中实现所述圆周密封件5的柔性的扩展。在进行压力加载时，将所述密封件朝所述内壁261的方向挤压，其中所述密封作用通过挤入到所述回避区中的流体还得到增强。

Claims (20)

1.用于连接管道的连接装置，具有拥有用于所述管道的管道接纳部的螺纹连接本体、能够旋到螺纹连接本体上的锁紧螺母以及布置在所述螺纹连接本体与所述锁紧螺母之间的切割环，其中所述切割环具有外锥，所述外锥如此与所述螺纹连接本体的管道接纳部的内锥共同作用，使得其在拧紧所述锁紧螺母时部分地在径向上向里变形并且以至少一个切割边在切口效应下形状锁合地切入到管道的材料中，并且其中所述切割环紧接着所述外锥具有基本上径向的止挡面，该径向的止挡面用于限制拧紧地贴靠在所述螺纹连接本体的端面上，并且其中在所述切割环的外锥的区域中的环形槽中布置了弹性体的圆周密封件，该圆周密封件用于贴靠在所述螺纹连接本体的管道接纳部的内锥中，其特征在于，所述接纳着弹性体的圆周密封件（5）的环形槽（26）在与所述切割环（2）的止挡面（24）隔开的情况下布置在所述切割环的外锥（23）中，其中在所述环形槽（26）与所述止挡面（24）之间构成了环形面（27），在所述环形槽（26）的内壁（261）上成形了伸入到所述环形槽（26）中的凸耳（264），由此形成底切部。

2.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述环形面（27）的宽度至少为0.4mm。

3.按权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，所述环形槽（26）的朝向止挡面（24）的内壁（261）与所述环形面（27）围成小于等于 90度的角度α。

4.按权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，所述凸耳（264）的外侧面延续了所述环形面（27）。

5.按权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，所述环形槽（26）的背向止挡面（24）的外壁（262）与和所述外壁邻接的外锥面至少在与所述外锥（23）邻接的区域中围成大于90度的角度β。

6.按权利要求5所述的连接装置，其特征在于，环形槽（26）与外锥（23）之间的过渡区构造为经过倒圆的结构。

7.按权利要求5所述的连接装置，其特征在于，环形槽（26）与外锥（23）之间的过渡区构造为直角形，其中所述环形槽（26）的外壁（262）在截面中至少部分地具有笔直的轮廓。

8.按权利要求7所述的连接装置，其特征在于，所述环形槽（26）的背向止挡面（24）的外壁（262）与所述管道（4）的中轴线至少在与所述外锥（23）邻接的区域中与所述管道（4）的中轴线围成90度的角度。

9.按权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，所述环形槽（26）的深度在这个区域中为所述切割环厚度的至少15%。

10.按权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述管道是金属的管道。

11.按权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述环形面（27）的宽度至少为0.6mm。

12.按权利要求3所述的连接装置，其特征在于，所述环形槽（26）的朝向止挡面（24）的内壁（261）与所述环形面（27）围成小于89度的角度α。

13.按权利要求6所述的连接装置，其特征在于，所述环形槽（26）的外壁（262）在截面中具有S形的轮廓。

14.按权利要求9所述的连接装置，其特征在于，所述环形槽（26）的深度在这个区域中为所述切割环厚度的至少25%。

15.用于用在按前述权利要求中任一项所述的连接装置中的切割环，具有外锥，该外锥通过径向的止挡面来限定，其特征在于，在所述外锥（23）中在与所述止挡面（24）隔开的情况下布置了环形槽（26），该环形槽接纳了弹性体的圆周密封件（5），其中在所述环形槽（26）与所述止挡面（24）之间构成环形面（27），在所述环形槽（26）的内壁（261）上成形了伸入到所述环形槽（26）中的凸耳（264），由此形成底切部。

16.按权利要求15所述的切割环，其特征在于，所述环形槽（26）的背向止挡面（24）的外壁（262）相对于和所述外壁邻接的外锥（23）至少在与所述外锥（23）邻接的区域中具有大于90度的角度β。

17.按权利要求15所述的切割环，其特征在于，该环形面的宽度至少为0.4mm。

18.按权利要求17所述的切割环，其特征在于，该环形面的宽度至少为0.6mm。

19.按权利要求16所述的切割环，其特征在于，环形槽（26）与外锥（23）之间的过渡区构造为经过倒圆的结构。

20.按权利要求16所述的切割环，其特征在于，所述环形槽（26）的外壁（262）在截面中具有S形的轮廓。

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