CN112262278B - 用于与至少一个管相连的套件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于与金属管建立金属连接的套件，具有由金属构成的基体(6)，至少一个与基体(6)一件式构造且由金属构成的用于插入管端内的支撑体(8)，至少一个与基体(6)相连且由金属构成的用于容纳管端的压套(12)，其中支撑体(8)和压套(12)用于径向挤压。改善待在金属管与套件之间建立的金属连接的可靠性和机械负荷能力的技术问题由此实现，支撑体(8)具有布置在远端上、带有至少一个径向环绕的密封齿(24)的第一密封区段(22)，沿轴向连接到第一密封区段(22)、带有周侧分布且轴向延伸的多个保持齿(28)的保持区域(26)，以及沿轴向连接到保持区域(26)、带有至少一个径向环绕的密封齿(32)的第二密封区段(30)。

Description

用于与至少一个管相连的套件
技术领域
本发明涉及一种用于与金属管建立金属连接的套件，具有由金属制成的基体、至少一个与基体一件式构造的且由金属构成的、用于插入管端内的支撑体、以及至少一个与基体相连的且由金属构成的、用于容纳管端的压套。
背景技术
与本发明相关的技术领域为管道系统在施工工地的安装，其中，通常为了传导和引导液体而安装由多个管区段和套件组成的管道系统。原则上，套件理解为管道的连接件并最常见地用于连接两个或多个管区段。套件相应地具有两个或多个挤压区段。最常见的套件包括直的连接件、弯管形式的方向转换件、变径管、T形件或十字件等分支件。但是，阀门件或其他部件的管接头也应理解为套件。例如，作为阀门件的温度计或压力计仅具有一个用于管区段的接头。因此，该套件则仅具有一个挤压区段，以将管区段连接到阀门件上。
为了将管区段与套件和其他部件相连，使用挤压连接件，其中，套件的挤压区段在管区段已经插入的条件下借助挤压工具径向向内变形，从而建立持久的且密封的、必要时甚至不可拆卸的连接。在此，套件可借助管区段的材料与套件的材料直接的接触例如金属密封地构造。
开头所述的套件尤其用于医学的气体供应中，但也普遍地用于制冷技术以及空调技术、工业应用以及高压应用、以及原则上用于气体供应领域内。在此，迄今为止，套件仅允许费时的连接方式，例如硬钎焊或者熔焊，它们迄今为止部分地能够单独用于医学应用中。这些连接在制造和安装方面具有大的故障风险。包含基于塑料的密封元件的管连接元件还是被禁止的。
由现有技术已知多种用于套件与管之间的金属密封的连接，其中，为了产生所需的高的挤压力已知轴向作用的挤压工具，其中，将具有锥形的或其他收缩的内轮廓的滑套推到套件内部的挤压元件上，从而使挤压元件径向向内变形。但是，轴向作用的挤压工具通常为复杂的并且不太节约空间。
此种连接具有其他缺点，在机械负载的情况下、尤其在扭转负载的情况下仅具有不足的密封性，因为套件的密封的部件也必须承受机械负载。
发明内容
因此，本发明所基于的技术问题在于，改善待在金属管与套件之间建立的金属连接的可靠性和机械负荷能力。
前述技术问题根据本发明由此实现，支撑体具有：布置在远端的第一密封区段，其具有至少一个径向环绕并径向向外突出的密封齿；沿轴向连接到第一密封区段的保持区域，该保持区域具有多个在周侧分布且轴向延伸的保持齿；沿轴向连接到保持区域的第二密封区段，该第二密封区段具有至少一个径向环绕并径向向外突出的密封齿，并且其中，支撑体和压套适合于借助密封齿实现与金属管的金属密封，而不用额外的软密封件。
因此，根据本发明，通过将环绕的密封齿切入待连接的管内实现金属密封。此外，实现了密封功能与机械负载吸收的分离，从而防止套件与管之间的连接在负载情况下的不密封。通过金属密封的挤压技术，在不使用软密封件、例如聚合物密封材料的条件下实现了套件在医学气体设备以及在其他应用中的使用。
两个密封区段的至少两个环绕的且向外突出的密封齿在挤压时切入管内并因此由内侧在支撑体与推入的管之间形成密封。在非密封区段的位置处加工沿轴向延伸的保持齿形式的轮廓，其尤其在扭转运动的情况下通过形状配合和摩擦配合防止、至少减少管与支撑体之间的相对运动。
有利地，支撑体的金属具有比压套的金属更大的硬度。因此，套件由至少一个预装配的外部的压套和对应的内部的支撑体组成，其分别由具有不同特性的材料构成。材料对实现了将外部压套的严重塑性变形与内部支撑体的变形相结合，该支撑体在挤压后具有有针对性的弹性余量。通过变形后的弹性余量，内部的支撑体倾向于回弹，由此实现了与管的持久的面压力。
内部支撑体的材料比压套的材料更加稳固和坚硬，从而Re内部/Re外部>1。在此，Re表示金属的屈服极限。所述比例表示在塑性行为方面外部套筒与内部套筒强度的比。在所有的金属组合的条件下，该比例应>1。
材料特性可尤其通过有针对性的热处理调节。例如可考虑下列材料组合，其中分别首先列举压套的金属，然后列举支撑体或基体的金属：铜-黄铜，黄铜-黄铜，铜-铜，铜-钢，铝-钢，铝-黄铜，由多种Cu-Sn合金组成的配对，硅青铜-黄铜。
第一密封区段和第二密封区段尤其分别具有两个相间隔的环绕的密封齿，从而进一步改善套件的特性。由此在强烈作用的力的情况下也保持挤压连接的密封性。
进一步优选保持区域具有至少10个、尤其16个轴向延伸的保持齿。由此实现了保持齿足够密的均匀分布的布置，由此在无法完全抵挡的情况下、尽可能地抵挡作用的力、尤其扭转力。
此外优选压套具有基本圆柱状的内轮廓和区段式圆柱状的外轮廓，其中，构造沿轴向居中布置的第一区段，向远侧方向相邻的第二区段以及反向于远侧方向相邻的第三区段，其中，居中布置的区段的材料厚度构造得大于邻接的第二和第三区段的材料厚度。
另一措施涉及待连接的管。为了避免横截面缩窄以及由此引起的在连接位置通过支撑件的压力损失，可以有针对性地扩宽管横截面。因此，支撑体的内直径能够匹配于未扩宽的管的内直径。
附图说明
在下文中根据参照附图的实施例阐述本发明。在附图中示出了
图1以纵剖图示出了带有插入的管的套件的第一实施例，
图2以纵剖图示出了第一实施例的具有支撑体的基体，
图3以透视图示出了第一实施例的具有支撑体的基体，
图4以横截图示出了第一实施例的具有支撑体的基体，
图5以纵剖图示出了第一实施例的压套，
图6以透视图示出了第一实施例的压套，
图7以纵剖图示出了套件的第二实施例的具有支撑体的基体，并且
图8以透视图示出了第二实施例的基体。
具体实施方式
在下文对根据本发明的不同实施例的说明中，具有相同功能和相同运作方式的零件和元件以同样的附图标记标注，即便这些零件和元件在不同实施例中在其尺寸或形状方面可能有区别。
图1至图6示出了用于建立与金属管4的金属连接的套件2的第一实施例。套件2具有由金属制成的基体6和至少一个与基体6一件式构造并且由金属构成的支撑体8，支撑体用于插入金属管4的管端10内。此外，至少一个与基体6相连且由金属构成的、用于容纳管端10的压套12借助机械连接件14与基体6相连，该机械连接件14由构造在基体6上的接片16和构造在压套12上、方向向内的卡圈18构成，该卡圈围绕接片16。
支撑体8和压套12用于径向的挤压，即能够通过方向基本上径向向内的挤压力挤压。为此，在图1中在右侧示出了由下方安装到压套12上的挤压工具20，为了改善清晰性，在压套顶侧上省去了挤压工具的相对件。
根据本发明，支撑体12具有下列元件。第一密封区段22设置在支撑体12的远端上，其在本实施例中具有两个径向环绕的密封齿24。此外，设置沿着轴向与第一密封区段22相接的保持区域26，其具有在周侧分布并沿轴向延伸的保持齿28。在所示实施例中，保持齿28的数量为16个。此外，支撑体12具有沿轴向与保持区域26相接的第二密封区段30，其在本实施例中同样具有两个径向环绕的密封齿32。
如由图1以及图5和图6中还可见的那样，压套12具有基本上圆柱状的内轮廓34以及区段式为圆柱状的外轮廓36。构造沿着轴向居中布置的第一区段38、向着远侧方向邻接的第二区段40以及反向于远侧方向邻接的第三区段42，其中，居中布置的区段38的材料厚度大于邻接的区段40和42的材料厚度。
图1示出了具有两个支撑体8和两个压套12的套件2，其中该套件2在左侧未受到挤压、并且在右侧受到挤压。
在未挤压的状态下，管端10推入并定位在支撑体8的外轮廓与压套12的内侧之间。在所示实施例中，管端10相对于其余部分的金属管4扩张，从而金属管4的内直径与支撑体8和由此的基体6的内直径基本上一样大，从而在挤压状态下也不会由于套件2造成流动横截面的减小。
图1的右侧示出了挤压状态下的套件2，为了展示，在压套12的底侧上示出了挤压钳20形式的挤压工具的一部分。挤压钳20的内轮廓在轴向远端上分别具有突起50，其将管端10连同压套12压到两个环绕的密封齿24或32上，从而在两个密封区段22和30上在支撑体8的外侧与管端10的内侧之间形成密封的金属连接。图1以放大图示出了在密封齿24上的金属连接的细节。
压套12的居中布置的保持区域38被挤压钳20向内推压，从而管端10在该区段内挤压到保持区域26的保持齿28上。因此，产生了压套12与管端10相对于扭转力矩和重力的固定，并且避免或尽可能阻止挤压的连接件不期望的旋转。
图7和8示出了第二实施例的套件2，其中，支撑体8在两个密封区段22和30内分别仅具有一个密封齿24或32。在此，压套12与第一实施例相同。该套件也促使在管端10与支撑体8之间形成密封的且稳定的金属连接。
为了实现可靠地产生金属密封连接提出，支撑体8的金属具有比压套12的金属更大的硬度。因此，压套12在挤压时能够塑性变形，而支撑体8尽可能或者完全地保持其形状。

Claims (6)

1.用于与金属管建立金属连接的套件，
-具有由金属制成的基体(6)，
-具有至少一个与所述基体(6)一件式构造且由金属构成的用于插入管端内的支撑体(8)，并且
-具有至少一个与所述基体(6)相连且由金属构成的用于容纳所述管端的压套(12)，
-其中所述支撑体(8)和所述压套(12)用于径向的挤压，
其特征在于，
-所述支撑体(8)具有：
-布置在远端上、带有至少一个径向环绕并径向向外突出的密封齿(24)的第一密封区段(22)，
-沿轴向连接到所述第一密封区段(22)、带有周侧分布且轴向延伸的多个保持齿(28)的保持区域(26)，其中所述保持区域(26)被向内推压，从而避免或尽可能阻止挤压的连接件不期望的旋转，
-沿轴向连接到所述保持区域(26)、带有至少一个径向环绕并径向向外突出的密封齿(32)的第二密封区段(30)，并且
-其中，所述支撑体(8)和压套(12)适合于借助密封齿(22、32)实现与金属管的金属密封，而不用额外的软密封件。
2.根据权利要求1所述的套件，
其特征在于，
-所述第一密封区段(22)和所述第二密封区段(30)分别具有两个相间隔的环绕的密封齿(24、32)。
3.根据权利要求1或2所述的套件，
其特征在于，
-所述保持区域(26)具有至少10个轴向延伸的保持齿(28)。
4.根据权利要求3所述的套件，
其特征在于，
-所述保持区域(26)具有16个轴向延伸的保持齿(28)。
5.根据权利要求1所述的套件，
其特征在于，
-所述压套(12)具有基本上为圆柱状的内轮廓和区段式为圆柱状的外轮廓，
-其中构造沿轴向居中布置的第一区段(38)，向远侧方向相邻的第二区段(40)和反向于远侧方向相邻的第三区段(42)，
-其中居中布置的第一区段(38)的材料厚度构造得大于相邻的第二区段(40)、第三区段(42)的材料厚度。
6.根据权利要求1所述的套件，
其特征在于，
-所述支撑体(8)的金属具有比所述压套(12)的金属更大的硬度。
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