CN1209518A - 插入式接头 - Google Patents

Abstract

插入式管接头有一个接头体(2),一个利用接头体(2)将管头(3,4)联接的固定装置以及一个位于接头体(2)内表面和管头(3,4)之间的密封环(38)。这种管接头的应进一步如下改进,以使管头(3,4)推入轻便。本发明建议接头体(2)有容纳密封环(38)的自由空腔,密封环在管头(3,4)推入之前,沿推入方向置于自由空腔(30)前端,并在管头(3,4)推入过程中沿轴向被推入自由空腔(30),在槽内密封环松弛,其内径与管头(3,4)的外径(40)基本相同。管头(3,4)推入后,密封环(38)一侧紧贴密封棱角(32)和接头体(2)内壁上的径向扩展部分(29),另一侧与管头(3,4)的外表面接触,起到密封作用。

Description

插入式接头

本发明涉及一种如权利要求1前序所述的插入式管接头。

由DE-A-31 12 255公布了此种管接头，其固定装置有一个可轴向移动的固定元件。这个固定元件结构上是一个有轴向开槽的轴套，其外圆有凸筋，并且在最前端有和中间元件的锥面相吻合的锥面。此固定元件部分地设置于一个硬环内侧，硬环有一个位于径向内侧的环形凸筋。在管子端头推入的过程中，固定元件和硬环首先沿轴向运动，直到它们接触到接头体的底部。在管子端头进一步的推入过程中，固定元件的径向凸筋抵紧环内侧运动，此时推入阻力升高，止退固定元件沿径向压紧管子的外表面。在止退固定元件内周的齿，被压向管子的外表面，以便反向制动。固定元件若尽量推入，固定元件的径向朝外竖立的凸筋，即进至外围环的环槽，此时在前面过程中产生、与推入方向相反的持续升高的推入阻力立即消失。阻力值的给定和调整因固定元件和前述的环许用公差很小而需花费相当的制造支出。管子的外径也需达到相当的尺寸精度，否则固定元件向内的齿不能完全地压入管子的外表面中，管子的端头可能有自管接头中滑脱的危险。

进一步由DE-A-196 25 687可知一种管接头，它有一个接头体和将管子的端头与接头体相联的固定装置，在接头体内，有可被管端轴向移动的带有限程元件的携带件。可轴向移动的携带件适宜，与固定装置无关联，此时，携带件和限程元件位于一个套内侧。限程元件被制成一个可作径向移动的簧片，在管子达到预定的推入深度时，其撞击一个相应的对接面。在撞击的同时，产生一个信号，表现为一咔嗒声，装配工人无需附加工具，即可轻易地感觉到。弹击时产生的信号，工人可以听到它的声音，手可以感受到它的振动。可活动的限程元件和前述的对接面彼此间位置调整好，以使信号的产生无需任何附加的放大装置。在得到信号后，装配工人可以结束管子端头的联接，因为他可确信，联接已正常地完成。

此外，本发明的根本任务是，进一步改进上述的插入式接头，使管子端头的推入变得轻易。在安装时，插入式接头应尽可能简单、有效地凭手工操作，安装失败的危险可被避免。插入式接头的生产成本应很低，并且在联接中防止主要作用零件，如尤其是密封，夹环或类似件，被不正常地装配。

如专利要求1中所描述的特征可实现上述任务。

此提出专利申请的管接头，以结构合乎功能要求为特色，并实现功能可靠和持久的联接。密封环可被推入最好在接头体内壁上开出的锥面凹槽，并在凹槽中径向松弛，环实际上不再裹紧管子，推入阻力亦随之减小。若密封环在管子端头推入的过程中，到达行程终点，即自由空腔内，则在继续推入过程中，不再有推入阻力，因为其内径和管子的外径尺寸值相同。固定装置的夹环借助密封环和作为一个发声元件的套而保持在最前端的初始位置上。此初始位置对应于插入式接头提供给用户时的状态。

在推入合成材料的管子，特别是聚乙烯管子时，借助外罩开口或紧固元件，将夹环张开套在管子外。由于由此在夹环和管子端头间产生摩擦连接，在进一步的推入的过程中，优选结构为O形环的密封环，由夹环推动，同时，发声元件即套，和携带件在接头体中被推入。在经过给定的总共几个毫米的推入路程后，夹环停止运动，此时一个外部的止挡件，呈一个挡片结构，靠至终止面也就是接头体的轴向端面。最大的推入距离以及夹环的轴向运动距离由夹环止挡件确定，最好是，密封环通过夹环的推动至少近似地达到切槽或扩展部分和/或自由空腔。之后，管子端头全部穿过夹环被推入，同时它也以它的端面将密封环和发声元件带到它们的终止位置。夹环一达到其终止位置，密封环即可在管子端头的继续推入过程中，滑过逐渐过渡到容纳密封环的自由空腔中的锥面切槽，并恢复其原始形状。

如果优选设计为O形环的密封环，处在自由空腔中，则其不再阻碍管子端头的继续推入，因为其内径和管子端头外径基本相同。在由自由空腔确定的终止位置，密封环被定位于上述的套，即发声元件的端面和接头体内壁上的密封棱角之间。密封棱角使密封元件沿环面稍有压扁。由于压扁，立即起密封作用，在很低例如小于1巴的压力下，密封仍可靠。在压力升高的条件下，O形环越过锥面，到达接头体和管子端头之间受挤压状态，此时，它靠在夹环的端面上。

在权利要求和说明书下文中进一步表述发明的改进形式和特别的实施例。

以下按图所示实施例对发明进行进一步描述。

图1表示含有双套结构的插入式接头的轴向剖面

图2表示联有携带件的套携带件的纵剖面

图3表示沿图2中视向3看的套和携带件的视图

图1在轴向全剖面上展示了接头体2，它同时在下文也称为接头的壳体，其内分别自两侧部分地插入管子端头3,4。管子端头3,4是合成材料管，特别是聚乙烯管的一部分。带本发明接头体2的接头是一个以中心面5对称的双头结构。发明的范畴也包括，插入式接头只含有一个单独的管子端头的结构，特别是在接头作为管配件，附件或此类产品的一部分时。只要针对在图中表示出的双接头结构描述，左面或右面的部分，那么，此描述也相应地适用于另一部分。双头左面或右面的单个部件的结构相同，相对于中心平面5对称地旋拧安装于插入式接头上，仅接头体2对此两部分来说是一体的。

夹环6置于壳体或接头体2内，夹环也部分地由紧固件或盖8所包围。夹环有一个锥形外侧面10，它与紧固件8上相应的锥形孔面配合。夹环特有一个轴向开槽14，并且在其内表面上有压紧齿16，用于抠入管子端头3,4的外表面。紧固件被设计成部分搭接在接头体2的自由端之一的罩体。在管子端头3推入之前，夹环6的内径，比管子端头的外径略小。在管子端头推入的过程中，夹环6被扩开，摩擦连接地套在管子端头上，并被朝向对称面5推动。夹环6有一个止动件18，其在管子端头3推入的过程中，限制夹环6的轴向运动。止动件18以径向向外凸出，并且其以适于呈在圆周上匀布的翼形件的形式。止动件18，沿周向被制成径向条，环状，弧段或与之类似件的形式，置于环形槽22内，环形槽22的轴向长度即为夹环6的允许轴向运动距离。环形槽22以适当方式设置在接头体2的轴向端面24以及紧固件8内的环肩或台阶26之间。带有止动件18的夹环6可以毫无问题地安装装入，并可相对于接头体2作一定程度轴向运动，以便在管子端头3以箭头方向28推入的过程中能够实现下面还要描述的运动。

接头体2有一个制成锥形的并开向对称面5的扩展部分29。扩展部分29以比内径31略大的尺寸与自由空腔30相贯通。在扩展部分29和自由空腔30之间是一个环状的密封棱角32。凭借此种结构形式的切槽，可保证管子端头的推入阻力很小。从接头体2的自由端34朝向对称面5，在位置上先是扩展部分29，其次是密封棱角32，然后过渡到自由空腔30。在接头体2内，置有密封环38，其设计为O形环。密封环38与管子端头3一样被示出其在管子端头开始推入时所处位置。密封环即O形环38在此位置被沿径向预压紧，其内径39比管子端头3的外径40略小。在工厂，借助于密封环38，夹环6被挡住，以便其以锥形外侧面10和相应的紧固件的锥形孔面12至少大体地靠贴在一起。在发明的范畴内，接头体2的内径41至少在扩展部分29之前的自由段34的范围内，比O形环38松弛的初始状态的外径要小。

在工厂，插入式接头被以此种方式组合，即，处于供货状态时，夹环6位于图1左侧部分所表示的初始位置。同时，套8适宜于以下文将描述的螺纹联接与接头体适当固联。显然，这时夹环6以及止动件18位于距接头体2的自由端34最远的位置。夹环在紧靠套8的开孔的初始位置上。在此初始状态，密封环6也同样处于其在扩展部分29和自由空腔之前的最靠前初始位置上。在此初始位置，密封环38贴在接头体的内壁沿径向预压紧并因此锁紧夹环于初始位置。最终，位于接头体2内部的下文还要描述的套42，套靠紧密封环38向接头体的底部36延伸。在套42和接头体2的内孔面之间有适当的少许预紧。预紧程度是这样确定的，即在管子端头推入过程中仅需克服很小的阻力且套42沿轴向以方向28能够被推入。借助以此方式止动的套42，通过密封环38使夹环6定位于最前端的初始位置。夹环6的内径的确定，要考虑如下因素，即在推入过程中，夹环在摩擦连接的作用下，压紧管子端头3,4外表面，并且可以被管子端头3,4沿推入方向28带动。接下来密封环38和套42沿轴向被推动。夹环6的运动距离如此地取决于环形槽22和位于其中的止动件18的轴向尺寸，即在夹环6达到最终的推入位置时，密封环至少大体地到达扩展部分29和自由空腔30的位置。一旦密封环被全部推入自由空腔30并至少大体地舒张开，那么密封环实际上对推入阻力不再产生影响，管子端头可以轻松地被推入接头体。

在接头体2的内部，夹环6的端面37沿朝向接头底36的轴向压靠密封环38。还有位于后面的套42，套42介于密封环38和止接头底36之间，同时其也作为发咔嚓声元件。在所示的双接头中，中心对称面5处的环状部分44的轴向表面形成接头底36，可以理解，在整体式接头的结构中，套42同样抵靠于，在必要时支承于配件、附件及类似部件的与接头底36等同的面上。

在管子端头3如图左边所显示的位置上，凭借管子外表面和夹环间的摩擦连接，在继续的推入过程中管子端头将夹环带动。通过靠贴在夹环6的端面37上的密封环38套42也一同带动，由密封环38同样贴靠在套42的轴向端面43上。在推入由环形槽22的轴向长度所限定的几毫米后，止动件或挡片18抵靠至接头体2的轴向端面24，夹环6停止移动。管子端头3此时要全部穿过夹环6被推入，并且由它利用其轴向端面46将密封环38和套42推至最终位置。夹环6一旦到达由其止动件18限定的终止位置，密封环即O形环38就继续推入到径向锥面扩展部分29中，并可在此处松弛，直到其全部移进自由空腔30，松驰到初始的状态。自由空腔30的内径31适于这样确定，即与密封环38的初始状态时的外径40相同，或比其稍大。在松驰状态下密封环38的内径与管子3端头的外径40相同或比它稍大。由此处于自由空腔30的密封环38在继续推入过程中对管子端头3不再产生阻力。在自由空腔中的终止位置上，密封环38在自由空腔壁的端面或环面43和接头体2上的密封棱角32之间被压紧。密封棱角使密封环即O形固有轻微的沿周向的压扁，由此压扁，在比1巴还低的相对很小的压力下，立即可靠地起到密封作用。若在接头处于备用状态时，压力升高，则O形环越过锥形扩展部分29在接头体2和管子之间被置于本身受压状态，此时O形环其抵靠夹环6的端面37。

在管子端头继续推入过程中，其轴向端面46抵住一个携带件50，携带件位于套也就是发咔嚓声元件42的内部。携带件50至少有一个限程件52。按照适宜方式，携带件50的周边有三个此种限程件。这个或这些限程元件52的结构优选地为可沿径向活动或带有弹性的簧片结构。限程元件52位于套42的轴向槽和/或在其中被导向，其相对于轴线20倾斜，并有一个外表面56。导向槽在朝向对称面5的一侧含有一个斜置的端面58，限程元件52在管子端头3推入的过程中可被带动抵靠端面58。发咔嚓声元件42有一个棱角60，限程元件52能够越过它。在管子端头3的推入过程中，携带件50和套42沿箭头28的方向被推入，直到套42抵靠接头底36。由于限程元件52的弹簧弹性，携带件以径向被压向内侧，直到限程元件52的自由端越过棱角60，才能以径向向外展开，并击向套42里侧的对接面62。在限程元件52的自由端对对接面62撞击的同时，产生一个手工操作人员可感受到的声音和振动信号，表现为咔嗒一声或敲击声。由此，操作人员确知管子端头全部正常插入接头内。棱角的内表面和对接面62上的与之相比内径较大的另一个表面彼此之间如此调定，即保证声音信号清晰地传出插入式接头被操作者感受。声音信号的产生不取决于推入速度，因为在很小的推入速度下，限程元件52也可在全部越过棱角60后弹开并击向与圆角60相比位于较大半径上的对接面62。

在图中的左边的部分，携带件50和/或套如图所示的位置，为插入式接头提供给用户时的状态。在此位置，携带件50连同套以图示方式连在一起，可避免携带件50意外脱出。携带件50和套42之间的联接，在管子端头3推入过程中，用相对很小的推力即可松开，携带件52随之沿箭头28的方向被推入。

为使盖8和接头体2之间的联接可拆卸，盖8有一个内螺纹80，接头体2有一个相应的外螺纹82。外螺纹82以及内螺纹80的螺纹，各自地不在整个圆周上或360度角范围延伸，而是分弧形段地用中间空腔分割，使盖8不必在整个螺纹上旋拧上去。弧形段和中间空腔这样构成，即使盖8上的弧形段在接头体上的中间空腔内可移进，反过来也一样盖实际上可全部移套在接头体上，而且在套上之后仅需旋拧很少的角度范围，盖上的螺纹就此与接头体上的螺纹靠紧。通过螺纹80和82的分割，得到一个快速联接，其花费较少时间即可将套8与接头体2功能可靠地联接在一起。

接头体2依适宜方式具有一个供盖8的端面86用的一个止动件84。止动件84含有径向延伸的锁定切口88。盖8在其端面86有相应的锁定凸起90，锁定凸起相对于接头体2达到给定旋转位置后，就啮合锁定切口88。接头体2外部中央，有环形空档92，其底面94至少有一个和工具相配的接触面并且优选地它们构成八角形以供扳手旋拧。利用工具特别是扳手，操作人员能够以简单的方式握紧接头体2而旋拧盖8。

尽管盖8和接头体2之间的可松开的联接已被证实合适，盖8仍可以规定用其他固定方式与接头体2固联。例如用不可拆的焊接或盖8在接头体上的卡槽联接也属于发明的范畴之内。本发明不受限于由已表述的带夹环和盖的固定装置。被推入的管子端头3和接头体2之间的联接的固定装置还可以是其他结构形式。

图2和图3显示了携带件50与套42相连接时的位置。在套42和携带件50之间至少有一个搭接件66。套42和携带件50一体地制造，共同具有至少一个搭接件66。三个此种搭接件66在恰当地沿圆周均布于套42的内表面和携带件的外表面之间。在图3中清楚显示了供同样也是三个的限程元件用的槽54。搭接件66尺寸如此选定，即在以给定的相对较小的轴向力作用下即可撕裂，然后携带件50可在套42中轴向运动。搭接件66最好不在容纳限位件更确切地说簧片52的槽54内，而是位于环向上相邻的槽之间。

而且，轴向槽54仅在套42的总长68一部上延伸，轴向槽在对接面62范围沿圆周方向全部被封住。一个以给定的角度70倾斜的导入面在朝对接面62的方向上紧接长槽54之后，在管子端头进一步的推入过程中携带件撕裂搭接件后，限程元件52沿此导入面滑进，直到越过棱角60挣开，径向外张，撞向对接面62并产生信号。

标号说明

2接头体

3,4管头

5中心平面

6夹环

8紧固件/盖

10 6上的锥形外表面

12 8上的锥形内表面

14 6上的开槽

16 6上的压紧齿

18 止挡件

20 纵轴线

22 环形空间

24 2的(轴向)端面

26 8上的台阶/环肩

28 箭头/推入方向

29 扩展部分

30 自由空腔

31 30的内径

32 密封棱角

34 2的自由端

36 接头底

37 6的端面

38 密封环/O形圈

39 38的内径

40 3的外径

41 2的内径

42 扣锁套/发咔嚓声元件

43 42的端面

44 环

46 3的轴向端面

50 扣环

52 限程元件

54 42上的槽

56 52的外表面

58 54的末端导入面

60 棱角

62 对接面

66 搭接件

68 42的长度

70 斜角(导入角)

80 8上的内螺纹

82 2上的外螺纹

84 止挡件

86 8的轴向端面

88 锁定槽

90 锁定止动件

92 空档

94 底面

Claims (12)

1．插入式管接头，包括一个接头体(2)，将管头(3,4)之一与接头体(2)相联的一个固定装置和一个位于接头体(2)内表面与管头(3,4)之间的密封环(38)，其特征在于，接头体(2)有容纳密封环(38)的自由空腔(30)，密封环在管头(3,4)沿箭头方向(28)推入之前，置于自由空腔(30)之前，并且在管头(3,4)的推入过程中，其沿轴向被导入自由空腔(30)中，至此密封环松弛，其内径和管头(3,4)的外径(40)尺寸基本相同，在管头(3,4)推入后，密封环(38)一侧抵于密封棱角(32)和/或接头体(2)上的扩展部分(29)，另一侧则贴在管头(3,4)的外表面，起到密封作用。

2．如权利要求1所述的插入式接头，其特征在于，在管头(3,4)推入之前，固定装置上的一个夹环(6)，借助密封环(38)和/或一个也位于接头体(2)内部的扣锁套(42)而保持在最靠前位置，此时，密封环(38)和/或套(42)抵靠接头体(2)内表面，径向预紧，或者/而且在管头(3,4)推入的过程中，套紧在管头(3,4)的外表面的夹环(6)，密封环(38)以及套(42)沿轴向从一个最靠前的开始位置，自外向里，可被推入接头体(2)。

3．如权利要求1或2所述的插入式接头，其特征在于，优选的锥面扩展部分(29)沿轴向起于向内距接头体(2)的自由端(34)一段距离处，并汇入自由空腔(30)，而且/或者密封环(38)的密封棱角(32)，在朝向接头体(2)自由端(34)的方向上，紧挨着自由空腔(30)之后，密封棱角(32)在轴向上被设置扩展部分(29)和自由空腔(30)之间。

4．如权利要求1至3当中的一项所述的插入式接头，其特征在于，密封环(38)先被置于在接头体(2)的自由端(34)和自由空腔(30)之间最靠前的位置上，并在管头(3,4)插入的过程中，可沿插入的轴向方向，轴向移入自由空腔(30)中，并在槽中径向扩展松弛，并且/或者自由空腔(30)的内径(31)和密封环(38)的外径，至少在密封环接近于全张状态下相同。

5．如权利要求1至4当中之一项所述的插入式接头，其特征在于，密封环(38)在轴向上位于夹环(6)和套(42)之间，夹环(6)有一个止挡件(18)，以限制夹环(6)在管头推入过程中的轴向运动，以便在夹环(6)抵达轴向移动的极限位置的同时，密封环(38)基本上全部处于扩展部分(29)的起点并且/或者至少部分地处于自由空腔(30)中，其中，止挡件(18)优选地在环状空间(22)内可轴向移动，环状空间(22)位于接头体(2)的轴向端面和旋紧盖(8)内部的一个环肩或台阶(26)之间。

6．插入式接头，特别是如权利要求1至5所描述的插入式接头，其特征在于，一个带有限程元件(52)，可由管头(3,4)轴向推动的扣环(50)，布置于接头体(2)内，扣环在管头(3,4)推入达到预定深度时，撞击对接面(62)，以产生一个声音信号和/或振动信号，而且/或者限程元件(52)被设计成一个弹簧片，限程元件(52)在管头(3,4)推入达到预定深度时，越过棱角(60)，撞击到对接面(62)上，产生一个声音信号和振动信号，可轴向移动的扣环(50)的位置不受固定装置的限制。

7．如权利要求1至6当中之一项所述的插入式接头，其特征在于，限程元件(52)被配属于导向槽(54)，在被管头(3,4)推动时，可移动越过一个属于导向槽(54)的其末端含有棱角(60)的、优选为倾斜布置的，斜面(58)，而且/或者扣环(50)和限程元件(52)位于套(42)的内部。

8．如权利要求1至7当中之一项所述的插入式接头，其特征在于，扣环(50)首先以至少一个搭接件(66)被定位在接头体(2)的内部，而且/或者沿圆周均匀分布给定数量的这种搭接件(66)，而且/或者用于固定扣环(50)的搭接件(66)设置于扣锁套(42)上，而且/或者搭接件(66)，扣环(50)和扣锁套整体地制做。

9．插入式接头，特别是如权利要求1至8当中一项所描述的插入式接头，其特征在于，在接头体(2)内部，套(42)与或管头(3,4)的夹环(6)与/或密封环(38)布置于接头体的一个共同的空腔中，并借助于紧固件(8)，被固定在接头体(2)上，紧固件(8)，优选地设计为一个盖子，具有内螺纹(80)，而且接头体(2)具有相应的外螺纹(82)，从而组成一个可旋开的螺纹副。

10．如权利要求1至9当中之一项所述的插入式接头，其特征在于，接头体上的外螺纹(82)分为螺纹弧形段(114)和位于段之间的中间空腔(116)，与其对应，紧固件(8)上的内螺纹也分为螺纹牙和牙槽，紧固件(8)可套在接头体(2)上这样地沿轴向移动，即螺纹弧形段(114)可啮入紧固件(8)上的中间空腔，反过来也这样，此时，通过相应于螺纹弧形段的尺寸旋拧紧固件(8)，使螺纹弧形段彼此啮合。

11．如权利要求1至10当中任一项所述的插入式接头，其特征在于，紧固件(8)至少有一个锁定凸起(90)，在紧固件(8)旋拧套在接头体(2)上之后，锁定凸起嵌入接头体(2)上的一个相配的锁定凹槽中。

12．如权利要求1至11当中一项所述的插入式接头，其特征在于，夹环(6)有一个止挡件(18)，以在管头(3,4)推入的过程中限制夹环(6)的轴向运动，而且/或者通过在管头(3,4)推入的过程中限定夹环(6)的轴向运动，至少大致避免了密封环(38)的接触压力升高，以及/或者推入阻力的增加。

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