CN111065854A - 具有结合接合点的管件装置 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种管件装置(1)，所述管件装置(1)包含一管件(10)及一连接元件(20)。所述管件(10)具有一管件套(11)，所述管件套(11)具有一内部表面(12)及一外部表面(13)，且所述管件(10)形成一流动通道(14)。所述连接元件(20)形成一贯穿通道(21)，所述贯穿通道(21)从一连接件(22)延伸至一第二开口(24)，所述连接件(22)由一第一材料(M1)组成，并具有一第一开口(23)。所述管件套(11)利用一第一管件末端(15)来被定位在所述连接件(22)上，所述第一管件末端(15)由一第二材料(M2)组成。在所述管件套(11)的所述内部表面(12)与所述连接件(22)的一外周表面(25)之间的一接触区中形成在所述第一材料(M1)与所述第二材料(M2)之间的一结合连接。

Description

具有结合接合点的管件装置
技术领域
根据权利要求1的前言，本发明关于一种管件装置。
背景技术
从现有技术已知的多种管件装置包含一管件或一管线及一连接元件。所述连接元件用于将所述管件连接至一连接对象，例如，一另外的管件、一容器、一外壳、一泵等。在大部分的例子中，在所述管件与所述连接元件之间的所述连接被设计成无法重复进行移除。换言之，在大部分的例子中，所述连接元件的另一末端用于提供快速、简单且可移除的一连接。
例如，在DE 20 2009 000 328 U1中描述了这种管件装置。其中提供了将所述管件推动至所述连接元件的一连接件上。一旦所述管件被推动，在所述连接元件上的多个外周支撑凸缘防止所述管件滑落所述连接件。此外，所述连接元件在远离所述连接件的末端处具有一机械性联接元件，所述机械性联接元件用于进行与一连接对象的互锁连接。
这种构造的缺点在于所述管件与所述连接元件之间的所述连接仅能吸收适度的拉力，且仅能传递较小的扭矩，以及可能发生泄漏。因此，经常必须使用多个辅助元件，例如，昂贵且装配复杂的夹钳，以增加密封性及拉伸与扭转强度，但是这种元件仅部分地改善所述多个问题。
因此，本发明的目标在于克服现有技术的所述多个缺点，并开发出一种具有高密封性且可承受高拉力及扭转力的管件装置。另外，所述管件装置容易操作、耐用且不昂贵。
发明内容
本发明的主要特征在权利要求1的特征部分进行说明。多个实施例为权利要求2至13的主题。
在一管件装置中，所述管件装置具有一管件及一连接元件，或在所述管件与所述连接元件之间的一管件连接；其中所述管件具有一管件套，所述管件套具有一内部表面及一外部表面，且所述管件形成一流动通道；其中所述连接元件形成一贯穿通道，所述贯穿通道从一连接件延伸至一第二开口，所述连接件由一第一材料组成，并具有一第一开口；且其中所述管件套利用一第一管件末端来被容置于所述连接件上，所述第一管件末端由一第二材料组成。本发明提供的是，在所述管件套的所述内部表面与所述连接件的一外周表面之间的一接触区中形成在所述第一材料与所述第二材料之间的一结合连接，特别是一接合点，且特别是在所述第一材料与所述第二材料之间的直接连接。
一结合连接的多个优势在于所述连接元件与所述管件之间的高拉伸强度、高扭转强度及低泄漏率。
特别地，多个管件被理解为细长的中空主体，所述中空主体在管状方面可为非弹性或弹性的。
原则上，所述连接元件可能由所述第一材料组成，且/或所述管件可能由第二材料组成。然而，也可能发生所述管件及/或所述连接元件包含远离于所述接触区的其他材料的形式。
优选地，所述结合连接为液体密封的及/或气体密封的或流体密封的，且进一步优选地，在所述管件与所述连接元件之间未配置或形成多个额外的密封元件。因此，制造成本很低。
根据本发明，所述第一材料可与所述第二材料相同或不同。适合作为所述第一材料的是，例如，PA 666、PA 66、PPA及PA 12。考虑作为所述第二材料的是，例如，PPA及PA 12。
根据一更详细的实施例，所述管件套的所述管件末端邻接于所述连接件的一停止部。因此，装配能够可靠地进行，并且在所述装配的期间，可对所述第一管件末端进行纵向压缩。
在一具体的实施例中，所述连接件可包含一停止部，且所述停止部的所述第一材料通过一结合连接来连接至所述第一管件末端的所述第二材料。因此，增加了所述可能的结合连接的区域，并且可实现一高拉伸强度、一高扭转强度及一低泄漏率。
在一可选择的构型中，所述连接件包含一外周套环，其中在所述外周套环与所述连接件的所述外周表面之间形成一环形间隙，所述第一管件末端伸入至所述环形间隙中。为了此目的，所述环形间隙应该被配置成在一纵向方向上及在所述管件套的方向上打开。于是，所述环形间隙也可称为一环形凹槽。通过所述外周套环，可在所述环形间隙中按压所述结合连接，例如焊接，这造成强度的增加。另外，在所述第一材料及/或所述第二材料熔化的情况下，所述外周套环防止熔化的材料向外溢出。因此，所述管件装置技术上看起来很干净，并满足美学上的要求。
在所述第一管件末端被推动至所述连接件的所述外周表面上之前，所述环形间隙优选地宽于所述第一管件末端的壁厚，其中在所述管件套的一波纹状内部表面及/或一波纹状外部表面的例子中，所述壁厚是从最小的内部直径至最大的外部直径来决定。因此，当所述管件末端被推动至所述连接件上时，所述外周套环首先不会是障碍。
根据一可选择的实施例，所述外周套环的所述第一材料通过一结合连接来连接至所述第一管件末端的所述第二材料。因此，增加了所述可能的结合连接的区域，并且可实现一高拉伸强度、一高扭转强度及一低泄漏率。
有利的是，形成了具有一大致圆柱状的内部表面的所述外周套环。因此，可简单地脱膜或制造所述环形间隙。术语“大致”将至少包括拔模斜角及导入倒角。
再者，在所述外周套环中可形成一个或多个孔洞，其中所述多个孔洞优选地分布于所述外周套环的外周上。因此，在所述管件末端插入所述环形间隙中时，空气或气体可从所述环形间隙逸出。
根据一优选的实施例，通过熔化及固化所述第一材料及/或通过熔化及固化所述第二材料来形成在所述第一材料与所述第二材料之间的所述结合连接(或多个所述结合连接或多个连接区域)。这样产生一稳定的连接。例如，可能仅熔化一材料，并允许所述材料渗入另一组件中，意即所述管件或所述连接元件，以便实现与一结合连接相结合的附接。另外，可能有多个接合变型，其中在所述结合连接(或在所述多个结合连接或多个连接区域)中的所述第一材料及所述第二材料已经彼此渗透及/或彼此扩散及/或彼此混合。当所述第一材料及所述第二材料同时被熔化及固化时，将获得一特别坚固且密封的连接。
在一特定的实施例变型中，通过旋转焊接来产生在所述第一材料与所述第二材料之间的所述结合连接。这样为不昂贵且可靠的。通过在所述接合区中的多个缠绕微结构可侦测在所述产品中的旋转焊接的使用。旋转焊接将被理解为将一第一且优选为旋转对称的物体与一第二且优选为旋转对称的物体进行接合，其中在接合的期间，实现了在所述第一物体与所述第二物体之间的一相对转动。在大部分的例子中，两个物体中仅有一物体为了此目的被转动，另一物体则未被转动。在所述相对的转动期间，在所述第一物体与所述第二物体之间因此产生摩擦及摩擦热，其导致熔化。另外，所产生的摩擦热可显着地受到在所述两个物体之间的多个压力的影响。为了进行固化，停止所述相对转动。通过多个冷却方法可加速固化的进行。在本例中，优选为将所述管件固定于适当的位置，并且转动所述连接元件。
在所述管件装置的一第一变型体中，所述管件套的所述第一管件末端在被推动至所述连接件的所述外周表面上之前具有一圆柱状内部表面及一圆柱状外部表面。因此，此形式特别旨在针对多个平滑的管件或至少一平滑的管件的连接件的使用。
特别地，由于所述管件套的所述第一管件末端被推动至所述连接件上，并可选择地撞击到所述连接件的所述停止部，而因此被向下折转，在此，可实现所述连接强度的增加。向下折转增加了所述接触区域，从而增加所述结合连接的所述区域。通过向下折转也可实现具有可选择的所述外周套环的一结合连接。
在一第二变型体中，所述管件套的所述第一管件末端在被推动至所述连接件的所述外周表面上之前具有一波纹状内部表面及/或一波纹状外部表面。因此，此形式特别旨在针对多个波纹状管件的使用，所述多个波纹状管件不具有所述平滑的管件的多个连接件，且相较于所述平滑的管件，所述多个波纹状管件具有一较高的弯曲弹性。
原则上，在所述第一变型体及所述第二变型体中还考虑了其他管件的形式。例如，所述管件套可具有邻近于所述第一管件末端的一圆柱状内部表面及/或一圆柱状外部表面，或者所述管件套具有邻近于所述第一管件末端的一波纹状内部表面及/或一波纹状外部表面。因此，在多个平滑的管件的例子中及在多个波纹状管件的例子中，也可能实现连接，所述多个平滑的管件具有形式为一波纹状管件的一第一管件末端，所述多个波纹状管件具有一第一管件末端，所述第一管件末端具有一优选为圆柱状的平滑管件的连接件。
假如使用不具有多个平滑区域的连续受挤压的波纹状管件，则可实现最大的经济优势。在此变型体中，另外可直接在所述连接元件之后并入所述管件的一管件弯曲部中。因此，需要较少的安装空间。
在多个波纹状管件的例子中，通过在所述内部表面及/或所述外部表面上的所述管件套来形成多个波峰及多个波谷。这种管件可被切割成任何所需的长度，并连接至所述连接元件。
根据一具体的管件装置，在所述第一管件末端被推动至(所述连接件的)所述外周表面上之后，所述波纹状内部表面及/或所述波纹状外部表面在所述第一管件末端处具有被缩短的多个波峰距离及/或多个波谷距离。这些是所述波纹状管件被推动时受到压缩的结果。从而增加了用于形成所述结合连接的所述接触区域。在与可选择的外周套环结合时，所述压缩可被用以使所述多个外部波峰与所述外周套环的内侧相接触。这样增加了在所述外周表面的所述区域中的压力，特别是在可选择的旋转焊接的例子中具有一正向效果，因为更多的摩擦热因此被产生。另外，在所述可选择的旋转焊接的例子中，所述压力也足以形成在所述外周套环的所述内侧与所述第一管件末端之间的一结合连接。
再者，在一特定的实施例中提供的是，从一第一开口开始，并随着与所述第一开口的距离的增加，所述连接件的所述外周表面的至少一部分从一最小的直径扩大至一最大的直径。另一方面，通过一导入倒角从而使所述管件的简单装配为可进行的。另外，通过所述导入倒角的方式也可将一压缩力施加于所述管件套的所述内壁上。在所述可选择的旋转焊接的例子中，这样增加了密封度，并允许所述摩擦热由于在所述管件套中的径向压力而被增加。其特别可以一具体的形式来被实现，其中所述最小的直径小于所述管件套的所述内部表面的所述直径，而所述最大的直径大于所述管件套的所述内部表面的所述直径。
取决于使用的位置，考虑到所述连接件的多个形式，其中在所述连接元件的所述第一开口与所述第二开口之间的所述贯穿通道为笔直的，或者具有优选为至少10度且优选为不大于180度的方向变化。小于10度的方向变化优选地通过将所述管件弯曲至所述连接件的后面来形成，因此，对于如此小的方向变化，不需要多个特别准备的连接元件。
在一特定的形式中，在所述第二开口的一区域中，所述连接元件包含一联接元件，所述联接元件用于一连接对象的互锁附接。因此，通过所述连接元件的方式，所述管件可以一简单的方法连接至一连接对象，例如，一另外的管件、一容器、一外壳、一泵等。所述联接元件优选地包含一锁扣元件。从而使一简单且牢固的连接为可进行的。为了实现一液体密封的及/或气体密封的或流体密封的且可释放的连接，应该布置一密封环，且/或应该在所述第二开口的所述区域中形成一密封表面。例如，假如所述连接元件在所述第二开口的所述区域中是以一栓塞或栓塞型联接的形式，则简单的装配为可进行的。
附图说明
从多个权利要求的内文及从参考多个附图的多个示例性实施例的下方描述将理解本发明的多个进一步的特征、细节及优点，其中：
图1显示出通过一管件装置的一纵截面图，所述管件装置具有一波纹状管件，所述波纹状管件不具有一平滑的末端件及一连接元件；
图2显示出通过一管件装置的一纵截面图，所述管件装置具有一波纹状管件，所述波纹状管件具有一平滑的末端件及一连接元件；及
图3为一连接元件的一立体图。
具体实施方式
图1及图2分别显示出一管件装置1的一纵截面图，所述管件装置1具有一管件10、一连接元件20，或在所述管件10与所述连接元件20之间的一管件连接，所述管件10为一波纹状管件。图3另外显示出所述连接元件20的一立体图。
根据图1、2及3的所述连接元件20形成一贯穿通道21，所述贯穿通道21从一连接件22延伸至一第二开口24，所述连接件22具有一第一开口23。所述贯穿通道21为笔直的，意即所述贯穿通道21不会产生任何方向变化。所述连接件22形成一外周表面25，并具有一停止部26及一外周套环27。所述外周套环27与所述连接件22的所述外周表面25之间形成一环形间隙28。所述环形间隙28在一纵向方向上及在所述第一开口23的方向上打开。所述外周套环27具有一圆柱状内部表面29及一导入倒角。另外，多个孔洞30在所述外周套环27中形成，所述多个孔洞分布于所述外周套环27的外周上。如特别在图3中可见，所述多个孔洞具有不同的形状。从所述第一开口23开始，并随着与所述第一开口23的距离的增加，所述连接件22的所述外周表面25的至少一部分从一最小的直径D1扩大至一最大的直径D2。
再者，所述连接元件20具有在所述第二开口24的一区域中的一联接元件32，所述联接元件32用于一连接对象40的互锁附接。如在图1及2中所看见，所述联接元件32及所述连接对象40分别具有多个咬边(undercut)，所述多个咬边彼此互相接合。通过将所述连接元件20的固定环进行锁扣可将所述固定锁定或释放。在所述第二开口24的所述区域中，所述连接元件20形成一密封座体，一密封环31被布置于所述密封座体中。所述密封环对应于所述连接对象40的一密封表面。所述连接元件20利用所述第二开口24的所述区域伸入至所述连接对象40中，从而可将所述连接元件20称为一栓塞。
所述管件10仅显示于图1及2中，并未显示于图3中。所述管件10具有一管件套11，所述管件套11具有一内部表面12及一外部表面13，且所述管件10形成一流动通道14。所述管件套11形成一第一管件末端15，所述第一管件末端15被容置于所述连接元件20的所述连接件22上。因此，所述第一管件末端15伸入至所述外周套环27与所述连接件22的所述外周表面25之间的所述环形间隙28中。
所述连接件22及所述连接元件20的其余部分由一第一材料M1所组成，且所述第一管件末端15及所述管件套11的其余部分由一第二材料M2所组成。在所述管件套11的所述内部表面12与所述连接件22的所述外周表面25之间的一接触区中，形成了在所述第一材料M1与所述第二材料M2之间的一结合连接，意即不需要额外的材料，例如粘着剂等。所述第一材料M1及所述第二材料M2可为相同的或不同的。所述连接件22及所述第一管件末端15被接合，且不形成为一体。
所述管件套11的所述第一管件末端15邻接于所述连接件22的所述停止部26。在此，所述停止部26的所述第一材料M1及所述第一管件末端15的所述第二材料M2也通过一结合连接来被连接。另外，通过一结合连接将所述外周套环27的所述第一材料M1连接至所述第一管件末端15的所述第二材料M2。
由于所述结合连接，形成了一连接，所述连接具有拉伸强度，且被可转动地固定，以及为液体密封的及/或气体密封的或流体密封的。在所述管件10及所述连接元件20之间未布置或形成任何额外的密封元件20。
通过熔化及固化所述第一材料M1及/或通过熔化及固化所述第二材料M2可形成在所述第一材料M1与所述第二材料M2之间的所述结合连接(或多个所述结合连接或多个连接区域)。其优选地通过旋转焊接来被实行。为了此目的，所述外周表面25为旋转对称的形式，且所述第一管件末端15为圆形的。另外，在所述第一管件末端15被推动至所述连接件22的所述外周表面25上之前，所述环形间隙28优选地宽于所述第一管件末端15的壁厚。在根据图1的所述管件套11的一波纹状内部表面12及/或一波纹状外部表面13的例子中，所述壁厚是从最小的内部直径至最大的外部直径来决定。所述外周表面25的所述最小的直径D1小于所述管件套11的所述内部表面的一最小的直径D3，而所述外周表面25的所述最大的直径D2大于所述管件套11的所述内部表面的所述最小的直径D3。因此，在所述第一管件末端15被推动至所述连接件22上，并具有所述管件10相对于所述连接元件20的一相对转动时，所述第一管件末端15被加宽。这样增加了在所述管件套11中的径向压力以及在与所述外周表面25接触的区域中的摩擦热。优选地，所述管件10被可转动地固定，且所述连接元件20被转动。通过所述摩擦热的方式，所述第一材料M1及/或所述第二材料M2被熔化。
当所述第一管件末端15被推动时，在所述第一管件末端15撞击到所述停止部26时，所述第一管件末端15就会被压缩。因此，所述第一管件末端15也会与所述外周套环27的所述内部表面29相接触，并且产生摩擦热，所述摩擦热可用于熔化所述第一材料M1及/或所述第二材料M2。
所述相对的转动一停止，所述第一材料M1及所述第二材料M2就开始固化，并形成所述结合连接。
根据图1，所述管件套11的所述第一管件末端15在被推动至所述连接件22的所述外周表面25上之前具有一波纹状内部表面12及一波纹状外部表面13。特别地，所述管件套11整体为一波纹状管件，所述波纹状管件具有在所述内部表面12及所述外部表面13上的多个波峰16、17及多个波谷18、19。即使在装配之后，远离于所述接触区的所述管件套11保留了所定义的多个在所述多个波峰16、17之间的波峰距离A以及多个在所述多个波谷18、19之间的波峰距离B。另一方面，在所述第一管件末端15被推动之后，所述波纹状内部表面12及/或所述波纹状外部表面13在所述第一管件末端15处具有被缩短的所述多个波峰距离A及/或所述多个波谷距离B。在某种程度上，所述多个波峰16、17及所述多个波谷18、19以手风琴的方式被压缩。假如有足够的摩擦热，在所述多个波峰16、17的多个侧面之间也会因此产生一结合连接，意即在由所述第二材料M2组成的不同区域之间。
在根据图2的所述实施例中，所述管件套11的所述第一管件末端15在被推动至所述连接件22的所述外周表面25上之前具有一圆柱状内部表面12及一圆柱状外部表面13。所述第一管件末端15由于被推动且被加热而变形。它在抵靠于所述外周表面25的一第一部分上加宽，并在一第二部分中从所述外周表面25上抬起，接着在所述第一管件末端15的端部处抵靠着所述连接件22的所述停止部26向内折转或翻转。
邻近于所述第一管件末端15的所述管件套11具有一波纹状内部表面12及一波纹状外部表面13。特别地，其为一波纹状管件，所述波纹状管件在末端处具有一平滑的终端连接件。所述多个波峰16、17具有一定义的波峰距离A，且所述多个波谷18、19具有一定义的波谷距离B。
本发明未受限于上述的多个实施例的任何一个，而是可以许多不同的方式进行变化。从多个权利要求、描述及多个附图中得出的所有特征及优点，包括多个结构细节、多个空间布置及多个方法步骤，对于本发明自己本身及极为不同的组合而言都是基础的。
附图标记列表
1 管件装置 27 外周套环
28 环形间隙
10 管件 29 内部表面(外周套环)
11 管件套 30 孔洞
12 内部表面(管件套) 31 密封环
13 外部表面(管件套) 32 联接元件
14 流动通道
15 第一管件末端 40 连接对象
16 波峰(内部表面)
17 波峰(外部表面) A 波峰距离
18 波谷(内部表面) B 波谷距离
19 波谷(外部表面) D1 最小的直径(外周表面)
20 连接元件 D2 最大的直径(外周表面)
21 贯穿通道
22 连接件 D3 直径(管件套的内部表面)
23 第一开口
24 第二开口 M1 第一材料(连接件)
25 外周表面(连接件) M2 第二材料(第一管件末端)
26 停止部(连接件)

Claims (13)

1.一种管件装置(1)，具有一管件(10)及一连接元件(20)；
其中所述管件(10)包含一管件套(11)，所述管件套(11)具有一内部表面(12)及一外部表面(13)，且所述管件(10)形成一流动通道(14)；
其中所述连接元件(20)形成一贯穿通道(21)，所述贯穿通道(21)从一连接件(22)延伸至一第二开口(24)，所述连接件(22)由一第一材料(M1)组成，并具有一第一开口(23)；
其中所述管件套(11)利用一第一管件末端(15)来被容置于所述连接件(22)上，所述第一管件末端(15)由一第二材料(M2)组成；
所述管件装置(1)的特征在于：
在所述管件套(11)的所述内部表面(12)与所述连接件(22)的一外周表面(25)之间的一接触区中形成在所述第一材料(M1)与所述第二材料(M2)之间的一结合连接。
2.如权利要求1所述的管件装置(1)，其特征在于：所述连接件(22)包含一停止部(26)，且所述停止部(26)的所述第一材料(M2)通过一结合连接来连接至所述第一管件末端(15)的所述第二材料(M2)。
3.如权利要求1或2所述的管件装置(1)，其特征在于：所述连接件(22)包含一外周套环(27)，其中在所述外周套环(27)与所述连接件(22)的所述外周表面(25)之间形成一环形间隙(28)，所述第一管件末端(15)伸入至所述环形间隙(28)中。
4.如权利要求3所述的管件装置(1)，其特征在于：所述外周套环(27)的所述第一材料(M1)通过一结合连接来连接至所述第一管件末端(15)的所述第二材料(M2)。
5.如前述权利要求任一项所述的管件装置(1)，其特征在于：通过熔化及固化所述第一材料(M1)及/或通过熔化及固化所述第二材料(M2)来形成在所述第一材料(M1)与所述第二材料(M2)之间的所述结合连接。
6.如前述权利要求任一项所述的管件装置(1)，其特征在于：通过旋转焊接来产生在所述第一材料(M1)与所述第二材料(M2)之间的所述结合连接。
7.如前述权利要求任一项所述的管件装置(1)，其特征在于：所述管件套(11)的所述第一管件末端(15)在被推动至所述连接件(22)的所述外周表面(25)上之前具有一圆柱状内部表面(12)及一圆柱状外部表面(13)。
8.如权利要求1至6任一项所述的管件装置(1)，其特征在于：所述管件套(11)的所述第一管件末端(15)在被推动至所述连接件(22)的所述外周表面(25)上之前具有一波纹状内部表面(12)及/或一波纹状外部表面(13)。
9.如权利要求8所述的管件装置(1)，其特征在于：在所述第一管件末端(15)被推动至所述连接件(22)的所述外周表面(25)上之后，所述波纹状内部表面(12)及/或所述波纹状外部表面(13)在所述第一管件末端(15)处具有被缩短的多个波峰距离(A)及/或多个波谷距离(B)。
10.如前述权利要求任一项所述的管件装置(1)，其特征在于：从所述第一开口(23)开始，并随着与所述第一开口(23)的距离的增加，所述连接件(22)的所述外周表面(25)的至少一部分从一最小的直径(D1)扩大至一最大的直径(D2)。
11.如权利要求10所述的管件装置(1)，其特征在于：所述最小的直径(D1)小于所述管件套(11)的所述内部表面(12)的一直径(D3)，而所述最大的直径(D2)大于所述管件套(11)的所述内部表面(12)的所述直径(D3)。
12.如前述权利要求任一项所述的管件装置(1)，其特征在于：在所述连接元件(20)的所述第一开口(23)与所述第二开口(24)之间的所述贯穿通道(21)为笔直的，或者具有优选为至少10度且优选为不大于180度的方向变化。
13.如前述权利要求任一项所述的管件装置(1)，其特征在于：所述连接元件(20)具有在所述第二开口(24)的一区域中的一联接元件(32)，所述联接元件(32)用于一连接对象的互锁附接。
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