CN117628281A - 管状构件与接头件的连接 - Google Patents

Abstract

在用于将管状构件(5)与接头件(1)形状配合地连接的方法中规定，接头件(2)包括带有连接端(4)和接头端(5)的通孔(3)。在连接端(4)的内表面上存在有环绕的固定槽(7)。管件(6)以一个端部被引入连接端(4)的通孔(3)中并被固定以防止轴向的移动。接着通过工具(11)将沿管件(6)的纵向作用的力施加到管件(6)位于接头件(2)中的端部上，直到管件(6)至少部分弯折到固定槽(7)中并且管件(6)和接头件(2)永久连接。

Description

管状构件与接头件的连接

技术领域

本发明涉及一种用于将管状构件与接头件连接的方法、一种连接体和一种用于执行该方法的系统。

背景技术

为了连接应用于流体导引系统内、例如在商用车辆应用中的管道，通常使用螺纹连接或插接系统。建立从管道到接头件的连接(例如通过旋拧或钎焊)是非常复杂的。在钎焊时需要在接头中再一次施加表面涂层/防腐保护。此外必要时需要随后检查连接部的密封性，以便能以过程安全的方式建立连接。

用于将接头件与管道连接的另一种可行方案通过以下过程实现，其中，通过管子的成形构成这两个构件之间的形状配合的连接。在此也可以使用已经涂层过的构件。

用于管子的成形方法已经充分已知。例如文献DE 100 40 595A1描述了一种用于端部区域成形、尤其管端部区域的冷压成形的方法，其中第一传力元件设置用于夹紧工具，并且第二传力元件设置用于执行该成形。根据DE 100 40 595A1，压力介质被引入第一和第二传力元件之间延伸的压力腔中，其中，第一传力元件被操纵以夹紧工件，并且在成形后在利用同一压力腔中的压力的情况下第二传力元件复位至初始位置中。

文献US 5 134 872 A描述了一种用于扩宽管端部的液压夹紧装置。该装置具有管子容纳端，待扩宽的管子插入其中。卡盘中含有主活塞，其在流体作用下可向管子容纳端的方向前后移动。通过螺栓固定的用于扩宽管子的球体位于主活塞的一个端部上。夹紧钳位于壳体内，其通过操纵元件驱动，操纵元件又与空心的操纵活塞旋拧，主活塞在该操纵活塞的内部滑动。

由文献EP 3 119 539 B1已知一种用于将工件变形的装置，其带有可通过流体的压力操纵的成形构件组和带有布置在共同的纵轴线上的可通过该流体的压力操纵的夹紧构件组。该装置包括可更换的工具单元和缸单元，缸单元构造成可与可更换的工具单元拆卸搬运的预组装的单元。可更换的工具单元构造为用于工件的成形工具并且包括镦压头，镦压头在一侧具有凹槽用于形成工件待成形的轮廓。

文献EP 1 311 358 B1涉及一种用于成形工件的端部区域的装置，尤其用于管端部区域的冷压成形。

为了使已知的成形方法适用于高压应用，连接部必须例如通过弹性体密封件永久密封，并且在构件之间存在的密封间隙必须设计得尽可能小。否则过大的密封间隙导致密封永久损坏并因此导致连接部永久损坏。这在液压应用中通常通过使用支撑环实现。然而由此需要装入额外的构件。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供两个构件之间抗高压的连接，这可以在没有另外的安装组件的情况下构成。

上述技术问题通过一种用于将管件与接头件形状配合地连接的方法、一种连接体和一种用于实施所述方法的系统解决。优选设计方案在本发明中定义。

根据本发明上述技术问题由此解决，即提供一种用于将管件、即尤其管状构件与接头件形状配合地连接的方法，其中接头件包括带有连接端和接头端的通孔，其中，在连接端的内表面中存在有环绕的固定槽，其中，管件以一个端部被引入连接端的通孔中并被固定以防止轴向的移动，其中通过工具将沿管件纵向作用的力施加到管件的位于接头件中的端部上，直到管件至少部分弯折到固定槽中并且管件和接头件永久连接。

通过该方法实现两个构件的永久的和形状配合的连接，其适用于高压范围中的应用。本发明的一个优点是，所建立的连接形式的系统密封不需要额外的安装组件。尤其在所述方法的一个优选设计方案中实现密封间隙基本为零。此外该密封形式由于制造过程的原因是安全和可重复的。

在一种设计方案中规定，施加通过工具沿管件的纵向作用到管件的位于接头件内的端部上的力，直到管件的外表面与接头件的内表面之间存在的密封间隙基本为零。显示表明，由工具作用到管件上的力，除了将管件展开或者说延展到固定槽中外，还使管的材料贴靠到接头件的通孔的壁上并以此将密封间隙减小到基本为零。

对于力的作用被证明有利的是，沿纵向作用的力从接头件的方向施加到管件的端面上。由此避免管件损坏并实现管件的材料在接头件中的有针对性的展开。

为了防止出现管件在接头件外部展开，建议管件在径向上通过包围管件周面的夹紧装置固定。径向夹持的夹紧装置优选是可径向移动的并包围管件的周面。

本发明还涉及一种连接体，其包括接头件和管件，其中，接头件包括带有连接端和接头端的通孔，其中，在连接端的内表面中布置有环绕的固定槽，其中，管件至少部分弯折地存在于所述固定槽中。就是说管件的外壁至少部分地延伸到外部件的固定槽中。由此产生形状配合的连接。已表明这种连接尤其适用于低压范围，但也适用于高压范围。

已表明特别有利的是，在管件的外表面和接头件的内表面之间存在的密封间隙基本上为零。如此提供的连接部是无间隙地连接的。

为了扩大连接体的应用范围并改善连接的密封性，在固定槽中可以存在由弹性材料制成的密封环。在另一个设计方案中，密封环可以集成在固定槽的凹部中。通过设置在固定槽中的密封环简化安装。

可以规定，在连接端的内表面中存在有环绕的密封环槽，其带有布置在该密封环槽中由弹性材料制成的密封环，其中，密封环槽的宽度小于固定槽的宽度。在该设计方案中，接头件还具有另外的包括密封环的凹槽。由此可以在高压应用中也确保高的密封性。

在一种设计方案中，密封环槽也可以设置在接头件外部，确切而言相对于上述接头件中的密封环槽是额外的或作为替选。在此方面规定，管件的外表面具有至少一个环绕的密封环槽，其带有布置在该密封环槽中的由弹性材料制成的密封环。

此外本发明还涉及一种用于实施所述方法的系统，该系统具有用于接头件的第一容纳部和相对于第一容纳部同轴布置的用于管件的第二容纳部，以便管件的一个端部可以插入接头件中，该系统具有径向可调节的夹紧装置用于径向固定管件，该系统具有用于轴向固定管件的装置和可相对于管件轴向调节的工具，其设置为，可以从接头件开始将力沿管件的纵向施加到管件的位于接头件中的端部的端面上，使管件至少部分弯折到固定槽中并且管件和接头件可永久连接。该系统可以有利地作为紧凑型工具存在，其实现快速和方便将接头件和管件连接。此外，所述方法的优点和设计方案也可转用于该系统。

已表明特别有利的是，在管件的外表面和接头件的内表面之间存在的密封间隙基本上为零。所提供的连接部由此可以用于多种应用。

附图说明

下面根据附图中所示本发明实施例进一步阐述本发明。附图中

图1示出带有一个凹槽的示例性连接体，

图2示出带有两个凹槽的示例性连接体，

图3示出该方法的示意图，

图4示出在实施所述方法前和后接头件连同管件的详细视图，

图5示出管状连接部的详细视图，其包括凹槽和布置在该凹槽中的密封环的详细视图，

图6示出带有两个凹槽的连接体另外的设计方案。

具体实施方式

图1示例性示出带有一个凹槽的连接体，图2示出带有两个凹槽的连接体。根据图3和图4解释该方法，其中，图的下部表示执行方法前的状态，上部表示执行方法后的状态。“X”和圆圈表示其右侧示出的放大的局部。

连接体1具有接头件2。接头件2包括带有两个端部区域4、5、即连接端4和接头端5的通孔3。连接端4在此用于将接头件2与管件6连接，管件6可以插入接头件2的通孔3中，尤其连接端4中。管件6的外径和接头件2的连接端4的内径相互匹配，使得管件6能插入接头件2中。

接头件2可以通过接头端5与未示出的管道或装置连接。为此可以在通孔3中在接头端5中设置相应的装置，其例如与管道形成插接。为此例如是环形的突起、沟、凹槽等。接头件2在其表面上、尤其其周面上也可以具有这种装置或螺纹以便建立例如与管道的连接。

在连接端4中与通孔3的开口相邻地存在至少一个环绕的凹槽，其在本发明范畴中称为固定槽7。固定槽7的宽度可适配于管件6的厚度、即其壁厚。同样适用于固定槽7的深度，其也可以根据应用和管件6而变化。固定槽7的形状例如可以是半圆形等。在所示示例中固定槽7设计为箭头形，带有扁平的尖端或设计成锥形收窄，其中，两个边腿具有不同的倾斜角度。

在连接体1的图2所示的设计方案中，与固定槽7相邻地在接头端5方向上还有另外的凹槽，其在本发明范畴中称为密封环槽8。密封环槽8的宽度小于固定槽7的宽度。密封环槽8中容纳存在有密封环9，例如由弹性体制成的O形圈。密封环9的直径选择为其等于或略大于密封环槽8的深度。

管件6经过连接端4向接头端5的方向进入接头件2并超过一个或两个凹槽7、8。构件2、6的接合是可行的，因为在该状态中有利地存在间隙配合。为了限制管件6的移动，可以在接头件2中例如设置肩部，管件6的端面至少部分抵在该肩部上。否则管件6的移入深度可以依靠经验确定或者通过其他手段确定。

管件6插入接头件2后，防止其向后轴向移动并且在径向上通过夹钳10固定。夹钳10优选这样确定尺寸和定向，即接头件2也通过连接端4的端面靠在夹钳10上并且因此同样轴向固定。

然后工具11通过接头端5移到接头件2中。工具11具有柱形的压力元件12，其在可以插入接头件2中的管件6中的自由端处具有比与之相邻的区域更小的外径。由此在两个区域间构成的肩部13通过其端面优选贴靠在管件6的端面上。工具11或压力元件12通过肩部13将沿管件6的纵向的力施加到管件6上。

通过引入由工具11从接头件2的方向对管件6施加的轴向力，产生管件6的材料在接头件2的方向上的压缩或径向的展开。展开的材料首先靠在接头件2的通孔3的壁上，其中，优选接头件2的内表面、更确切地说其连接端4的内表面与管件6的外表面或周面之间的密封间隙减小到基本为零的值。沿轴向引入的力还使管件6的壁向凹槽7的可用自由空间内弯折。在此防止管件6向必要时存在的密封环凹槽8内弯折，因为宽度相对较小并且低于弯折所需的凹槽宽度。尤其密封环槽8的宽度小于固定槽7的宽度。管件6的展开的材料优选贴靠在固定槽7的壁上并基本上完全填满固定槽。接头件2和管件6由此永久连接。

已表明在构成连接后密封间隙基本上为零，因此借助该方法的优选设计可以提供一种适合在高压范围内使用的连接体1。通过将管件6弯折到固定槽7中实现组件的形状配合的连接，由此吸收产生的力。通过在此进行的冷硬化，管件6从接头件2理论上的拔出拉力可以进一步增加。

特别有利的是，该方法或由其产生的连接部带有插接系统，通过所述系统还可以更省时地实现两个管线的后续连接。此外管线本身在非常狭窄的空间情况下也能连接，因为不需要旋拧步骤。然而这种连接的形式也可用于任何其他转接件，例如也可与传统螺纹管接头结合。

图4中示出一种设计，其中密封环9开设在固定槽7中，不存在单独的密封环槽8。在管件6压入固定槽7中时，管件6的展开的材料压缩密封环9，其中，尤其由弹性体制成的密封环9被挤压并在此改变形状。在此也实现密封和永久的连接。

图5和图6中示出连接体1的变体。在图5中仅有一个固定槽7，其中，固定槽7中基本上存在凹部，尤其密封环槽8形式的凹槽。通过管件6弯折到固定槽7中，贴靠到存在于密封环槽8中的密封环9上，从而实现管件6和接头件2之间的密封和形状配合的连接。

在图6中示出另外的设计。这种设计与图2一样具有两个凹槽7、8，其中，凹槽7、8的布局相对于图2所示的变体倒置。就是说固定槽7在连接端4中靠近管件6布置，密封环槽8在接头端5的方向上与固定槽7相邻。这种变体的优点是，通过位于外侧的密封环9保护管件6的弯折免受腐蚀。

Claims (12)

1.一种用于将管件(6)与接头件(2)形状配合地连接的方法，其中接头件(2)包括带有连接端(4)和接头端(5)的通孔(3)，其中，在连接端(4)的内表面中存在有环绕的固定槽(7)，其中，管件(6)以一个端部被引入连接端(4)的通孔(3)中并被固定以防止轴向的移动，其中通过工具(11)将沿管件(6)的纵向作用的力施加到位于接头件(2)中的端部上，直到管件(6)至少部分弯折到固定槽(7)中并且管件(6)和接头件(2)永久连接。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，通过工具(11)沿管件(6)的纵向作用到管件(6)的位于接头件(2)中的端部上的力被施加，直到管件(6)的外表面与接头件(2)的内表面之间存在的密封间隙基本为零。

3.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，沿纵向作用的力从接头件(2)的方向施加到管件(6)的端面上。

4.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，管件(6)在径向上通过包围管件(6)的周面的夹紧装置(10)固定。

5.一种连接体，其包括管件(6)和接头件(2)，其中，接头件(2)包括带有连接端(4)和接头端(5)的通孔(3)，其中，在连接端(4)的内表面中布置有环绕的固定槽(7)，其中，管件(6)至少部分弯折地存在于所述固定槽(7)中。

6.按照权利要求5所述的连接体，其特征在于，在管件(6)的外表面和接头件(2)的内表面之间存在的密封间隙基本上为零。

7.按照权利要求5或6所述的连接体，其特征在于，在固定槽中(7)存在由弹性材料制成的密封环(9)。

8.按照权利要求7所述的连接体，其特征在于，固定槽(7)具有凹部，密封环(9)安装在所述凹部中。

9.按照权利要求5或6所述的连接体，其特征在于，在连接端(4)的内表面中存在有环绕的密封环槽(8)，其带有布置在该密封环槽中由弹性材料制成的密封环(9)，其中，密封环槽(8)的宽度小于固定槽(7)的宽度。

10.按照权利要求5至9之一所述的连接体，其特征在于，管件(6)的外表面具有至少一个环绕的密封环槽(8)，其带有布置在该密封环槽中的由弹性材料制成的密封环(9)。

11.一种用于实施所述方法的系统，该系统具有用于接头件(2)的第一容纳部和相对于第一容纳部同轴布置的用于管件(6)的第二容纳部，以便管件(6)的一个端部能够插入接头件(2)中，该系统具有径向可调节的夹紧装置(10)用于径向固定管件(6)，该系统具有用于轴向固定管件(6)的装置和可相对于管件(6)的轴向调节的工具(11)，所述工具设置为，能够从接头件(2)开始将力沿管件(6)的纵向施加到管件(6)的位于接头件(2)中的端部的端面上，使管件(6)至少部分弯折到固定槽(7)中并且管件(6)和接头件(2)能够永久连接。

12.按照权利要求11所述的系统，其特征在于，通过工具(11)将力施加到管件(6)上，直到管件(6)的外表面与接头件(2)的内表面之间存在的密封间隙基本为零。