CN112512711A - 用于在管道构件上形成密封部分的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在管道构件上形成密封部分以用于连接到另一管道构件的设备及方法，其中基本上密封所述管道构件之间的所述连接以防空气处置系统中的空气流出。

Description

用于在管道构件上形成密封部分的设备及方法

技术领域

本发明大体上涉及一种用于在管道构件上制作密封部分的设备及方法。

背景技术

通常，管道系统通常用于建筑物等的强制空气加热及空气调节系统中，其中管道系统提供从炉子及/或空气调节系统到建筑物的各个区域的分配系统。管道系统通常由延伸到建筑物等的各个部分的圆柱形管路形成。管道构件包含专用区段，例如肘管、缩径管/扩径管、角管、连接器、T形管、Y形管等，其彼此耦接以形成用于将强制空气供应到建筑物等的不同区的管道系统。通常，此类管道包含耦接到另一管道构件入口开口的圆柱形部分或一定长度的圆柱形管路出口。此类管道构件可能易于在管道构件之间的连接处损失空气。随着空气循环穿过管道系统，空气通过所述连接消散，这继而致使能量损失，且因此形成低效率系统。管道之间的连接的密封增大HVAC系统的效率，且节能，这是相当期望的。此类管道构件之间的连接的密封通常在例如所述连接处使用胶带或胶泥进行安装之后执行，尽管这有助于防止空气流出，但是并非特别有效且增加安装成本。已尝试密封管道构件之间的连接，例如通过使用安装在管道构件连接部分的端附近的沟槽中的橡胶型密封件，但是使用橡胶型密封件增加这个额外构件的成本，且需要安装所述额外构件。因此，需要一种用于自动制造管道中允许以简化方式密封管道构件之间的连接的密封部分的设备及方法。

发明内容

因此，本发明一方面涉及一种用于在空气处置系统中使用的管道构件上形成密封部分的设备。所述设备包括经调适以容纳工件的至少一个工作站。成形组合件经配置以相邻于所述管道构件的端以预定方式在所述工件中形成密封焊道。所述成形组合件包含成形构件及至少一个模具构件以在所述工件中形成将协作以将所述管道构件的所述端连接且密封到另一管道构件的密封焊道。提供用于控制所述成形组合件的操作的控制系统。

本发明还涉及一种在管道构件上自动制造密封部分的方法。所述方法包含提供具有圆柱形端配置的工件及将所述工件的所述端定位在工作站中的第一预定位置处。夹持系统包含用于将所述工件固定在第一预定位置中的第一夹具，且包含转头的成形组合件接合到所述工件端区段的内部。所述转头包含产生至少一个密封焊道以与另一管道构件的内径形成密封的成形轮，且可包含具有远离所述工件的所述端增大的半径的多个密封焊道。接着打开所述夹具以释放所述工件。

从以下描述及附图，将更加充分地理解所主张发明的这些及其它特征以及其所说明实例的细节。

附图说明

图1是具有如根据本发明的实例形成的端部的管道构件的平面图；

图2是沿着图1的线A-A截取的管道构件的横截面；

图3是根据实例的用于在图1的管道构件中产生密封部分的成形机的俯视图；

图4是图3的设备的实例的部分俯视图，其展示成形匣及轮在实例机器中的操作；及

图5是沿着图4的线A-A截取的部分横截面图。

具体实施方式

现在转向附图，本发明的实例涉及结合例如图1及2中所展示的管道构件10产生密封部分20，其中管道构件10由圆柱形管形成。管道构件10包含具有开口12及相邻于开口12的密封部分20的端11，所述端11经调适以与管道系统中的另一管道构件耦接。密封端20促进管道构件10与另一管道构件以密封其间的连接的方式连接。作为实例，通过本发明的设备及方法操作管道构件10的管状密封部分20。开口12及密封部分20被设计为具有用于本发明的设备及方法中的预定直径，但是可容纳工件的任何合适的特定尺寸特性。密封部分20包含从相邻开口12延伸到距端11一定间隔距离的一系列密封焊道。在这个实例中，密封焊道配置包含相邻于开口12的第一密封焊道14，所述第一密封焊道14具有从管或构件10的中心开始的第一半径。第二密封焊道15经定位在距焊道14较小距离处且可具有类似或略大于密封焊道14的半径。第三密封焊道16经定位在距密封部分20上的密封焊道15的较大间隔距离处且具有大于密封焊道15的半径。第四焊道17经定位在距密封焊道16较小距离处且具有略大于焊道16的半径。在实例中，焊道17用作止动焊道以防止又一管道构件进一步移动到密封端20上。至少一个密封焊道14到17经定尺寸以依密封方式接合另一管道构件的内部部分。在这个实例中，所述密封焊道配置使密封部分20能够插入到另一管道构件中，其中焊道14及15首先接合另一管道构件以使其位于密封部分20的中心。随着将又一管道构件推动到密封部分20上，内表面接着被至少密封焊道16连续地接合，且与另一管道构件相关联地紧密密封以基本上防止空气流出。止动焊道17防止另一管道构件进一步移动到管道构件10的密封部分20上。

可操作本发明的设备及方法以取得管道构件10且自动在管道构件10中制作密封部分20并制作成最终优选形式，这可在无需操作者干预的情况下执行。

现在转向图3到5，展示用于形成密封部分20的设备50的实例。成形设备50包含工件套槽(nest)52，所述工件套槽52具有用于接纳工件或管道构件10的端部20的圆形开口或通道53。例如，套槽52及相关联结构可提供在支架上以将套槽52定位在直立工作高度处。在将工件10定位到套槽52的通道53中之后，由操作者启动成形机50。管道构件10的端11在相对于位于套槽52中的成形组合件54的恰当高度处坐落在套槽52中的支撑表面上。其中形成有模具部分57的第一及第二成形板56提供在套槽52的相对侧上。致动器58使顶部滑板60连同成形板56一起朝向管道构件10移动且接触管道构件10，由此将构件10夹持到成形板56之间的位置中。成形组合件54旋转以在如图1中所展示的管道构件10的密封部分20上形成密封焊道配置，如后文将描述。在启动后，机器50自动在端部20中形成所要密封焊道配置。在这个实例中，模具57提供在成形板56中，但是设想其它合适配置，以在端部20上形成密封焊道配置。

如图4中所见，成形组合件54可包含其中安装有匣64的旋转头62。匣64承载成形轮或辊子66，所述成形轮或辊子66可移动以与工件10接合，例如通过匣64的凸轮偏置。成形板56中的模具部分57提供与辊子66协作以将管道构件10的材料推入模具部分57中且在端部20中形成密封焊道14到17的沟槽或通道。驱动轴致使旋转头62转动，且也将驱动转移到接合匣64的凸轮接口，且致使将成形辊子66部署成与管道构件10接合，如图4及5中所展示。作为实例，成形组合件54及旋转头62的结构及操作可类似于专利合作条约申请案第PCT/US17/037451号或美国专利9,561,536及7,096,585中所描述，所述申请案及所述专利由此以引用方式并入本文中。旋转头62可以一定速度旋转以允许在匣64移动时结合从头62延伸的辊子66非常迅速地实现成形操作。

在这个实例中，匣64在每一端处承载辊子66。匣64被插入到旋转头62上的凹槽中，且通过驱动控制以将辊子66移动成与管道构件10的内表面接合，以迫使材料进入成形板56中的模具57直到预定尺寸。在这个实例中，在开口12附近形成至少一个第一密封焊道14到17，且至少一个第二密封焊道14到17与开口12隔开。至少一个第一密封焊道14到17在其从管道构件10的表面突出的距离方面具有第一尺寸，而至少一个第二密封焊道14到17在其从管道构件10的表面突出的距离方面具有第二尺寸。第二尺寸大于第一尺寸，且对应于管道构件10的内径。在实例中，第二尺寸略大于管道构件10的内径，且在通过接合所述密封焊道与所述管道构件的内径来将端部20插入到管道构件10中时略微变形，以提供与内径的紧密密封。在这个实例中，还提供止动焊道17，其经定尺寸以防止接合到管道构件10的密封端20上的另一管道构件的进一步移动。止动焊道17经定位为相邻于密封焊道16，所述密封焊道16将管道构件10接合且密封到附接到密封端20的邻接管道构件的内表面。

机器50可包含安全特征(例如部件传感器，以仅当将部件安装在通道53时允许机器50的操作)、安全防护、脚踏操作等。成形组合件的撤销启动可由切断开关启动，或可使用其它安全机构，例如双重启动开关。控制系统可允许调整机器操作，例如以修改密封焊道14到17的尺寸，从而控制工件在机器50中的的夹持及松开，或其它功能。

如图5中所见，在用于形成密封焊道14到17的这个实例中，辊子66包含第一到第四焊道部分70、71、72及73，而模具部分57包含对应于第一到第四焊道部分71、71、72及73的第一到第四成形沟槽部分74、75、76及77以在端部20中形成密封焊道14到17。第一到第四焊道部分71、71、72及73经形成为允许端部20的材料变形成第一到第四成形沟槽部分74、75、76及77直到所要尺寸。如先前所描述，密封焊道14及15可具有小于密封焊道16及17的尺寸，且密封焊道17可具有大于其它密封焊道的尺寸。匣64的移动可为可调整的以修改所形成密封焊道14到17的尺寸，以允许用户针对所使用的特定工件、不同材料厚度或工件或操作中的其它变量微调密封焊道14到17。

虽然上文描述已被呈现为与系统及方法的特定实例成特定关系，但是应理解，所主张发明不限于此。上文中已描述说明性实施例。对所属领域技术人员将显而易见的是，上述装置及方法可在不背离所主张主题的一般范围的情况下并入变化及修改。意图是将所有这些修改及更改包含在所主张主题的范围内。此外，就在具体实施方式或权利要求书中使用术语“包含”来说，此术语意在以与术语“包括”类似的方式呈包含性，因为“包括”在被采用时被解释为权利要求书中的过渡词。

Claims (20)

1.一种用于在管道构件中形成密封部分以用于连接到另一管道构件的设备，其包括：

至少一个工作站，其经调适以容纳工件，

成形组合件，其包含成形构件及至少一个模具构件以在第一工件中在与所述第一工件的端隔开的位置处形成至少一个密封焊道，所述至少一个密封焊道具有对应于与所述第一工件连接以供使用的第二工件的内径的直径，以基本上密封所述第一工件与所述第二工件之间的所述连接以防空气流出，及

控制系统，其用于控制所述成形组合件的操作。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个模具构件包含在所述工件的相对侧上的第一模具构件及第二模具构件，所述第一模具构件及第二模具构件可在操作位置与非操作位置之间重新定位。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个模具构件可移动以夹持到所述第一工件的外部。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述成形组合件包含与所述至少一个模具构件配合以形成所述至少一个密封焊道的至少一个成形轮。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述至少一个成形轮包含与所述至少一个模具构件中的多个成形沟槽配合以形成多个密封焊道的多个焊道区段。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述多个密封焊道包含定位为相邻于所述第一工件的端的至少一个密封焊道及与所述第一工件的所述端隔开的至少一个密封焊道。

7.根据权利要求5所述的设备，其中所述多个密封焊道的直径从所述第一工件的端开始增大。

8.根据权利要求4所述的设备，其中存在多个成形轮。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述成形组合件形成与所述第一工件的所述端隔开的至少一个止动焊道。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述成形组合件进一步包括承载所述成形构件的旋转头。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述成形构件包括个别地部署成与所述工件接合以形成所述至少一个密封焊道的一对成形轮。

12.一种用于在管道构件上形成密封端部以用于连接到另一管道构件的设备，其包括：

工作站，其包含转头及至少一个模具组合件，所述转头包含具有至少一个成形焊道的至少一个成形轮，所述至少一个成形焊道与形成在所述至少一个模具组合件中的成形沟槽配合，

夹持组合件，其用于相对于所述转头及所述模具组合件夹持第一工件，其中所述转头将所述至少一个成形轮部署成与所述第一工件接合以在所述第一工件中距所述第一工件的端的预定距离处形成所述至少一个密封焊道，其中所述至少一个密封焊道具有对应于与所述第一工件连接以供使用的第二工件的内径的直径，以基本上密封所述第一工件与所述第二工件之间的所述连接以防空气流出。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述至少一个成形轮包含与所述至少一个模具构件中的多个成形沟槽配合以形成多个密封焊道的多个焊道区段。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述多个密封焊道包含定位为相邻于所述第一工件的端的至少一个焊道及与所述第一工件的所述端隔开的至少一个焊道。

15.根据权利要求13所述的设备，其中所述多个密封焊道的直径从所述第一工件的端开始增大。

16.根据权利要求13所述的设备，其包含与所述第一工件的所述端隔开的至少一个止动焊道。

17.一种制造管道构件以包含密封部分的方法，其包括以下步骤：

a)提供具有圆柱形配置的第一工件且将所述第一工件定位在工作站中的起始位置处，

b)使用第一夹具来将所述第一工件固定在第一预定位置中，

c)相邻于所述第一工件的端形成至少一个密封焊道，其中所述至少一个密封焊道具有对应于与所述第一工件连接以供使用的第二工件的内径的直径，以基本上密封所述第一工件与所述第二工件之间的所述连接以防空气流出。

18.根据权利要求17所述的方法，其中相邻于所述第一工件的端形成至少一个密封焊道的步骤包含提供使所述工件的材料变形以从所述工件的表面向外延伸预定尺寸的成形构件及至少一个模具构件。

19.根据权利要求17所述的方法，其包含相邻于所述第一工件的端形成多个焊道区段。

20.根据权利要求17所述的方法，其包含形成与所述第一工件的所述端隔开的至少一个止动焊道。

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