CN1255187A - 带有外部安装固定夹的管形构件 - Google Patents

Abstract

一种管形构件(10),它适用于包裹金属丝或缆索或者用于在两个表面(28,29)、例如炉(30)和炉门(32)之间形成密封,该管形构件设有外部安装固定夹(14)。该夹子由单独的金属丝部件制成,每个夹子在其中点呈锐角弯曲,以形成一个头部(16)和一对肩部(19,20),该头部和肩部安装在其中一个待密封表面上的一个孔(27)内。夹子还包括与横向伸展的底脚(23,24)紧接着的交叉中间部(21,22)。底脚(23,24)穿过管形构件(10)的壁并且夹紧,由此底脚朝向交叉部向后伸展。公开的衬垫由纱线、例如玻璃纤维纱线与不锈钢丝相互编织而成。各夹子(14)之间的间隔可变化,以便适应孔间隔的变化和/或提供管形构件,该管形构件经过编织而成并可沿其待连接的表面在不同位置处变化其直径。

Description

带有外部安装固定夹的管形构件

发明领域

本发明涉及管形构件，例如用来给线材或管子装铠具所用的衬垫、密封件和护套，还涉及将管形构件连接在表面上的装置。一个特殊的应用涉及使衬垫与一个表面连接，该表面可移向和移动离开一个第二表面。本发明的管形构件特别包括一种绝热纱线，该绝热纱线可由一个内管金属丝球支撑，或者绝热纱线本身可与金属丝相互编织。在一种特殊应用中，管形构件是例如用于炉门密封的衬垫。

发明背景

多年来，纺织管形构件用于炉门的密封。一般而言，这些管形构件由一种内管支撑件与一种外管件相结合制成，该内管支撑件由编织金属丝制成，该外管件通过编织、针织或机织一种绝热材料例如玻璃纤维线制成。这种结构在高温下用于自清洁炉时被证明是耐用的，经多年使用后，尽管炉门不断重复开关，这种结构也能提供良好的密封。通常，弹性金属丝的内管件(有时称作球)给玻璃纤维管衬垫提供了必要的弹性支撑。使管衬垫与炉或炉门表面连接的不同方法通常包括提供一个固定件，该固定件沿衬垫伸展，在炉门的条形金属件之间锁定固定件，或者绕衬垫的周边在各隔离开的位置处提供夹紧。这种炉衬垫的实例及其连接在Reynolds等人的美国专利2219962，Nunnally等的3578764；Milbum的3812316，Valles的3846608；和Stats的4122323中表示。

如美国专利4822060和5395126中所述，具有连接装置的衬垫也可选择一种金属丝的形式，这种金属丝具有间隔开的连接突起，这些连接突起装进一个表面的相应孔中，这样，衬垫与该表面连接。在’126号专利中，省去了内部支承芯。与玻璃纤维相互编织的金属丝形成了一种弹性支承基体，该弹性支承基体还将突起锁定就位。

尽管上述种类的管形构件相对于其预定目的来说是有效的，但制造仍需较高的技能。由于承载突起的金属丝很难穿过针织管件金属丝球插入并且经过该球和编织衬垫材料的覆盖层进入突起的通道内，因此，制造’060专利的衬垫可能会产生一个问题。不仅插入金属丝是一项很难完成的任务，而且，使用的金属丝对最小衬垫直径有限制。另外，如果不仔细的话，经过衬垫外层的突起的通道可能会磨损单根玻璃纤维，从而导致潜在的不理想的废品率。而且，由于对于不同产品，与管形构件连接的表面具有以不同间隔设置的连接孔位置，因此，必须提供具有用以连接突起的不同间隔的一组金属丝。

连接装置的另一种形式包括例如美国专利4986033，5107623和5205075中所公开的独立夹。’075专利公开了具有一个顶点和一对尖端的夹子，该顶点和该对尖端在径向上从衬垫向外延伸，以便于插入其中一个炉表面上所形成的孔内。

’075专利中的这种夹子从管形构件的内部插入并穿过其周边，而且可以不同的间隔插入。然而，夹子的插入需要一个插入管形构件内的砧座，且夹子很难连接进入小直径管形构件内。

发明概述

根据本发明，在第一优选实施例中，管形构件由玻璃纤维线或其它适当的绝热纤维线、以及有弹性及柔性的支撑金属丝构成。不需要内部砧座就可以将所提供的固定夹从外部固定到管形构件的侧壁上，从而简化了夹子的安装，而且允许使用小直径的管形构件，并简化辅助夹子的安装，在把管形构件安装到一个表面、例如构成待密封接缝的一对表面的其中之一上时，这种辅助夹子是很有必要的。当管形构件用作炉衬垫时，尽管它可以采用其它绝热材料的纱线，但最好使用机织、编织或针织的玻璃纤维线。还可以通过交织例如机织、编织或针织，利用弹性金属丝支承层给管形构件赋予弹性。在本发明的某些优选实施例中，金属丝和绝热纱线交织进一个管形构件内，该管形构件具有包括纱线和弹性金属丝的复合层。在管形构件的优选形式中，金属丝和纱线编织到一起。产品富于弹性，且绕尖角安装在用以分布该产品的表面上而不会纠缠扭结在一起。在衬垫的一个应用中，当在其中间待形成密封的两个表面被连接到一起时，本发明的衬垫由于金属丝的弹性而很容易受压，并且一旦该两个表面在可能包括几千次压缩周期的寿命期间中被分离开时，该表面很容易恢复其初始形状。

在管形构件用作给缆索或管子装铠具的情况下，不采用相互编织的弹性金属丝，管形构件可以是由弹性工程塑料单纤维材料经过纺织、编织或针织而成的。

根据本发明，单独的金属丝夹由具有相对弹性的金属丝的单独金属丝部分形成，它采用比较简单的工具预制以形成固定夹。本发明的夹子包括基本上位于一个共同平面内的大体尖头部分和岔开的肩部以及交叉的中间部分，该尖头部分通过在金属丝的大约中点处弯曲该金属丝形成，该岔开的肩部从尖头顶点倾斜着离开。中间部分后紧接着底脚部分，底脚部分相对于头部和交叉中间部分的平面横向弯曲。

在提供具有上述种类的固定夹的管形构件时，一种优选的管形构件最好由绝热纱线和弹性金属丝结合编织而成，管形构件的侧壁在一个用来安装夹子的选定位置被夹紧在一起，夹子的尖端部分穿过刚好靠近弯曲部边缘的被夹紧的衬垫壁。随着夹子的尖端部分插入，突出端向后弯曲指向交叉中间部分，从而将夹子锁定就位。安装后，弹性管形构件放松，因此恢复到基本上柱状。这个过程在下一个需要夹子的位置重复进行，直到在所有需要夹子的位置将夹子安装好为止。

本发明的一个优点在于不需要在管形构件内侧安装一个砧座或其它夹子连接装置。在操作期间，当夹子与管形构件已分离或产生损坏时，或者当一种特定产品在附加紧固部位需要夹子时，在管形构件的安装位置采用简单的较易获得的工具可将夹子安装在一个表面上，这样缩短了安装时间。因此，便于在老型号的炉门上更换衬垫。采用本发明可以容易且简单地沿着管形构件以不同间隔设置夹子。

附图简述

图1表示具有一个受压壁部的管形构件，在穿过该壁部周边的插入点利用本发明的夹子来压缩该壁部；

图2是类似图1的视图，它表示插入的夹子，夹子的端部用虚线表示；

图3是夹子连接好且弹性壁部放松后的衬垫的视图；

图4是图3的端视图；和

图5是一个分解的安装透视图，它表示装配有图1-4所示种类夹子的衬垫的安装情况。

本发明优选实施例详述

图1-4公开了一个优选实施例，管形构件10用作最好通过编织形成的炉衬垫，利用具有低热导特性的绝热纱线例如玻璃纤维或陶瓷纱、石英纱或相关材料的纱头在圆型编织机上制造该管形构件10。尽管可以利用其它材料，所述纱线最好与一种由不锈钢制成的弹性金属丝相互编织。最好，金属丝是用于一般家用型炉门中的直径约为9密耳的硬质全不锈钢丝，还可以使用其它金属丝，只要它们的柔性和弹性足以承受重复压缩，并有能力在包括几千个周期的使用期限内反复恢复其初始形状。

对于某些应用，一种最好是针织形成的单独的金属丝球可插入编织层中，以便提供必要的弹性。

在实施本发明的优选实施例中，例如，在此用作参考的美国专利5395127中，如图所示，金属丝和玻璃纤维纱线在一个圆型编织机中相互编织。如该专利中所述，所述纱线和金属丝位于编织机上的各独立的导纱器上。在一个72导纱器圆型编织机中用24个金属丝导纱器和48个玻璃纤维纱线导纱器形成一种优选的编织结构。可使用不同比例的金属丝和纱线。一个优选范围是从约25％的金属丝和约75％的纱线直到约50％的金属丝和50％的纱线。最好，使用的纱线是E玻璃连续复丝，例如由Owens Corbing Fiberglass公司提供的E373型。尽管在制造自清洁炉门的衬垫时，金属丝的直径可从约3密耳到约15密耳的范围内变化，但采用的不锈钢丝的直径为9密耳。

夹子14用来使管形构件与带孔表面连接，例如，该表面靠近炉门的周边，该夹子14由具有较高弹性模量的独立长度的可成形金属丝、例如不锈钢丝单独制成。通过在金属丝的大约中点处弯曲该金属丝，以形成大体的尖头部分16和相对向外倾斜部分17和18，这样制成每个夹子。金属丝在10和20处再次弯曲以形成一对肩部，紧接该肩部的是交叉中间部分21和22，头和肩部以及交叉中间部分都位于大致相同平面内，如图所示，在23和24处，交叉中间部分的端部弯曲以便侧向突出，从而形成横向伸展底部。

通过沿一个选定的边缘部分26有选择地压缩管形构件侧壁，可实现在管形构件上的选定部位处的连接。

随着在选定部位处的压缩，参见图1和2可知，夹子端部23和24穿过管形构件的直接靠近边缘26处的被压紧到一起的侧壁部分。在夹子的端部插入之后，采用钳子或适当的弯曲装置将突出端向内弯曲，并向后指向交叉中间部分。

图3表示在弹性壁部放松以便使其恢复到初始的基本上柱状形状之后、已安装好夹子的管形构件。

图4表示图3的管形构件，其中夹子相对于管形构件穿过一个孔27径向突出，该孔27位于与第二表面29隔离开的第一表面28中。

在每个夹子安装好之后，安装者对下一个夹子位置重复进行上述过程，直到安装好所有夹子。为代替夹子，尽管有时需要不同的间隔，但通常采用均匀的夹子间隔。

在图5中，设置了炉室31的炉子30设有一个通过铰链33与炉子铰接的门32。门表面28设有孔27，孔27中安装有夹子14的头部。当连接时，管形构件用作衬垫，当炉门关闭时，该衬垫抵压住表面29。

与具有从单独金属丝伸展的突起的夹子相比，本发明便于间隔变化，因此，可以形成这样的衬垫，即当衬垫轴向受压缩时，采用了允许径向膨胀的一种编织衬垫结构，此时，衬垫的直径有选择的变化。

在本发明的另一个实施例中，如图1所示，管形构件10可以是一种用于遮蔽和保护成捆的细长件、例如金属丝、缆索或管子所用的纺织套筒。最好，套筒在一种开口编织层内编织，以允许部件、例如缆索接头或管子法兰径向膨胀。尽管采用本发明原理的管形套筒有时候可以不使用弹性金属丝部件来制造，但金属丝部件的优点在于保持套筒的形状，并提供一种具有很强可靠性的可以固定夹子的结构。

本发明的其它优点在于本发明能够制造衬垫和其它管形构件，使该衬垫和管形构件的直径小到足以使一种连续的金属丝或安装在衬垫内侧的夹子无法实现为止。而且，本发明形成的管形构件允许在管形构件安装地点将固定夹子习惯布置，并便于在一个密封表面上的连接孔处于非标准间隔位置的情况下来更换管形构件。

Claims (11)

1.一种管形构件，它具有将所述管形构件固定在一个支承表面上的连接装置，该支承表面具有以预定间隔分隔开的连接孔，所述管形构件包括，

一个管形套筒；

一个用于所述套筒的管形弹性支承件；和

多个弹性固定夹，在套筒的长度方向上，所述固定夹以与用以将管形构件安装在所述表面上的孔内的所述预定间隔相对应的间隔设置，每个所述夹子包括一段单独的不连续长度的预制金属丝，该金属丝经过预制以包括基本上都位于一个共同平面内的一个居中设置的头部、一对肩部和交叉中间部分，所述交叉中间部分后紧接有从头部和所述交叉部分首先横向伸展出的底部，所述底部的取向为在沿其横向伸展的平面内横切所述管形套筒的拱形周边，并且终止于从该拱形周边伸展的端部，且向后弯曲指向交叉中间部分。

2.如权利要求1所述的管形构件，其特征在于所述管形套筒由一种绝热纱线构成。

3.如权利要求1所述的管形构件，其特征在于所述纱线是玻璃纤维纱线。

4.如权利要求1所述的管形构件，其特征在于所述玻璃纤维纱线是编织的。

5.如权利要求1所述的管形构件，其特征在于所述固定夹由不锈钢丝制成。

6.一种用来对第一和第二表面之间的一个空间进行密封的管形构件，其中所述表面中的一个表面具有若干间隔开的连接孔，所述管形构件包括：

(a)相互编织的绝热材料的纱线，所述材料选自一组包括陶瓷、石英和玻璃纤维及其混合物的材料，以及

(b)用来将管形构件固定到所述孔上的多个单独的金属丝夹，每个所述金属丝夹包括一段单独的不连续长度的弹性可成形金属丝，每段所述不连续长度具有一个居中设置的预制弯曲部、一对从所述预制弯曲部倾斜离开的倾斜部，所述居中设置的弯曲部和所述倾斜部形成一较尖的头部，所述倾斜部终止于一对第二预制弯曲部，所述从第二预制弯曲部伸展的金属丝弯曲成一对交叉部，所述倾斜部和所述交叉部基本上位于第一共同平面内，所述金属丝还包括位于从所述第一共同平面横向伸展的一个平面内的底部，所述各底部都终止于在相邻间隔开的位置处穿过所述绝热套筒周边突出的一个端部内，所述端部由周边向外伸展并弯曲以便沿其长度方向伸展。

7.如权利要求6所述的管形构件，其特征在于在沿套筒的横向伸展的平面内，所述端部伸展穿过所述套筒的周边。

8.如权利要求7所述的管形构件，其特征在于所述端部终止于弯向中间交叉部的部分内。

9.如权利要求8所述的管形构件，其特征在于所述套筒是针织的。

10.如权利要求9所述的管形构件，其特征在于所述套筒由玻璃纤维纱线与金属丝结合针织而成。

11.一种制造管形构件的方法，该管形构件可将两个表面之间的一个空间进行密封，其中的一个所述表面设有一组以预定间隔隔开的连接孔，所述方法包括：

将纱线交织以形成一个管形弹性密封件，

设置固定夹，每个固定夹包括一段独立的不连续长度的预制金属丝，该金属丝经过预制以包括基本上都位于一个共同平面内的一个居中设置的头部、与所述头部间隔开的一对肩部、以及交叉中间部分，还包括一对底部，所述这对底部从所述交叉中间部分伸展，这对底部呈基本上相互平行的关系并且处在沿所述交叉中间部分的横向伸展的一个平面内；

在间隔开的位置将密封件夹紧，该间隔对应于所述连接孔之间的间隔，以便使密封件的相邻部分呈紧密并列关系；和

通过使所述底部穿过所述相邻部分并使所述底部的端部向内弯曲指向所述交叉中间部分，使得夹子与管形构件连接，从而将夹子相对于所述管形构件牢固地固定。

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