CN1359457A - 管接头 - Google Patents

Abstract

管接头(2)包含一用于接纳管部(1)的套节。套节包含一口部和一膛孔,膛孔包含一个用于把管部(1)保持在套节里的夹持件(6)和一个用于套节和管部(1)之间密封的环形密封件(5)。使用中,套管(18)位于套节里并包含一径向向内定向的法兰(20),法兰位于密封件(5)的附近区域,当管部(1)插入套节时用于保护对管部(1)的密封件(5)。

Description

管接头

本发明涉及一压配合的管接头。这种接头通常使用于各种管道系统中并具有一些优点，如很少需要或不需工具就能在接头和任何管套之间形成接合并且管套承接在设置在接头上的套节里。这种接头通常是众所周知的。

附图的图1表示由一已知接头和管一起形成接合的局部剖视图。

管1的端头插入接头2的套节里直到达到终止端4。抓取楔块6充当一把手部分，并采用收缩环形式，当管被推进接头2时，管1通过其插入。抓取楔块6包含径向向内定向的齿8。弹性O形环密封件5也以相对于抓取楔块6轴向内侧的位置安置在接头2的套节里。O形环密封件5具有这种结构：它在套节壁的径向内表面和管壁的径向外表面之间在径向被压缩，使其在两者之间形成密封。

如果一破坏性的轴向力Fr应用在管1上并准备把管压出接头2，设置在抓取楔块6上的一径向外部凸轮面10与安置在套节口部的一辅助凸轮面12相配合。当力Fr应用在管1上时，由于齿8的作用，抓取楔块6和管一起移动。由于这种移动和随后的凸轮面10、12的相互作用，径向封闭力应用在抓取楔块6上。封闭力用来使齿8更牢固地嵌入管1中，因此更可靠地抓住管。最后，两个凸轮面楔接在一起，并且与齿8合并起来阻止任何进一步的轴向位移。

接头2设计用于和各种材料制造的管一起使用。这些材料典型地会是例如聚丁烯的塑料或例如铜的金属。这种管典型地将以很长的长度(有时卷成筒状)提供，其在安装点被切成合适的长度。专用工具被用来切割管。这有几个目的，其中一个目的是确保被切割的管端头没有粗糙边缘或毛刺。但是，这些工具偶然会弄丢了或忘带了，因此少见装配工使用钢锯或类似装置把管切割成合适长度。在这样的例子里，通常管端头有粗糙边缘或毛刺。如果这种管端头插入接头，由于O形环密封件5是由橡胶或一些其它类似的软材料制成的，它很有可能会损坏。如果发生这种损坏，密封的完整性将下降并且在极端情况下可能产生灾难性错误。

本发明打算提供能防止密封件这种损坏的管接头。

再参照附图1，可看出O形环密封件5是位于轴向面对的环形台肩14的附近。特别是在管1插入接头2的套节处，该台肩充当O形环密封件5的座。为了在O形环和管1外表面之间形成必要的密封，O形环密封件5的径向内径稍微小于管1的径向外表面。这意味着O形环密封件5将对管1的插入产生一定阻力。

在某些环境里可以发现，当管1插入接头2的套节处，O形环密封件5能产生不合适的变形并轴向移动。有时这发生在管沿着与接头的纵向轴成角度的路径插入的地方，或是在插入期间毛刺或其它不规则体抓住O形环密封件5的地方。在某些例子里，O形环密封件5能变形到这种程度，即迫使密封件的一部分通过台肩14并进入轴向安置在密封件外的接头的颈部16里。很不希望发生这种变形，因为它降低了密封的质量并甚至能阻止管完全插入。变形能由直接作用在O形环密封件5的管1引起，或是作为从管1经过抓取楔块6到O形环密封件5传递力的结果。

本发明也打算提供一种防止密封件发生这种变形的接头。

根据本发明提供了一种管接头，其包含一容纳管部的套节，所述套节包含一口部和一膛孔，所述膛孔包含一把管部保持在套节里的夹持件和一用于在套节和管部之间密封的环形密封件；管接头还包含一在使用时安置在套节里的套管，所述套管包含径向向内定向的法兰，其位于密封件的附近，用于在管部插入套节时保护在管部的密封件。

从轴向看，套管和夹持件安置的地方优选在密封件和口部之间，并且夹持件能在套管中轴向移动。

径向向内定向的法兰可包括面对所述密封件的表面上的轴向突出部。突出部可以是环形凸缘的形式。

环形凸缘可设置一径向倾斜的内表面。倾斜表面在横截面上可有一凹的弓形轮廓。

套管可轴向固定在套节里。

套管可设置一径向突出部，定位于套节壁的径向凹处，其用于固定套管在套节中的轴向位置。该径向突出部可以是一法兰。

套管可设置一定位在套节口部附近区域中的大致圆柱形部分，使其限定一用于把管部容纳到套节中的孔。

所述套管可在其径向内表面上包含一凸轮面，用于和设置在夹持件径向外表面上的凸轮面共同作用，以便使夹持件在其轴向运动中收缩，使其抓住管部的径向外表面。在这种接头中凸轮面可是环形的，也可与套管的大致圆柱形部分连接。

凸轮面和套管的大致圆柱形部分由铰接到套管其余部分的多个活套限定。可设置四个活套。

可设置一个或更多附加的套管，该套管或每个套管的大致圆柱形部分有各自不同的直径，并且所有这些套管是可互换的。在这个例子里，每个套管具有不同颜色。

现在将通过例子并参照附图来描述本发明的实施例，其中：

图1为一已知管接头的局部剖视图；

图2为本发明第一实施例的局部剖视图；

图3为穿过限定第二实施例的接头的局部剖视图；

图4为穿过图3接头的内套管的截面图；

图5为根据本发明的另一个内套管的视图；

图6为根据本发明的另一个内套管的立体图；

图7为穿过限定另一个实施例的接头的局部剖视图；

图8为穿过根据本发明的另一个内套管的局部截面图。

现参照图2，将看出该接头除了它还包括一个内套管18外，其余与图1的接头相似。尽管接头包含不同构造的盖3，其通过螺纹可拆卸地固定在接头主体上，接头的这方面不构成本发明的部分，只是说明了另一个构造，是能用于和本发明协作使用的很多种的一个。实际上，图1中使用的构造同样能被使用。而且，尽管图2中接头口部的凸轮面12有弓形轮廓，然而例如图1所示的截头圆锥表面或任何其它合适的构造都能被使用。

套管18一般是圆柱形，并由一种如聚丙烯或聚丁烯的合适的塑料材料构成。可以采用其它材料，包括其它塑料和金属，如不锈钢。套管18包含一圆柱形侧壁24，其一端具有径向向外定向的环形法兰22，其另一轴向端具有径向向内定向的基部法兰20。基部法兰20限定了一个径向中心基孔21。当管插入接头时，基孔具有足够大的直径配合管1。基部法兰20还设置有一轴向向后突出的具有弓形表面26的环形凸缘28。凸缘仅中途延伸向基部法兰的径向外周界，由此限定了外环形半槽23。

接头2的体部7的径向内表面设置了又一个环形轴向面对的台肩15。当套管18安装在接头2的体部内，外部半槽23抵接在充当套管座的台肩15上，使之在两者之间提供相对的轴向稳固并对基部法兰20提供一定程度的轴向支持。另外，径向外法兰22在接头体部7的轴端部11上定位。当盖3固定在体部7上时，径向向外法兰22成为夹紧在体部7和盖3之间，使之可靠地保持在接头套节里的轴向位置。要指出的是，在O形环密封件5后面必须插入接头2的体部7内的套管用作限制O形环5。

在使用中，套管有效地保护O形环免受管的粗糙端部的损坏。这样保持了密封件的完整性。另外，基部法兰20把O形环5与抓取楔块6隔挡，因而保护了O形环5以免在管插入时被抓取楔块6移动。在这点上，套管的普通圆柱形构造确保基部法兰不会从径向平面的对准中明显移动，因此，允许O形环5承受不均匀的插入力，从而把它压进接头颈部16。

密封件座26设置在用于定位O形环5的基部法兰的后表面。然而如果想省略它，则基部法兰20可改为设置一个普通的扁平的表面用于定位O形环5。

图3表示本发明的又一个实施例，包含图2所示的套管的一种变型。为了更好地理解，图4表示了套管本身的横截面。

可从图中看出，第二实施例的套管18除了包括四个附加的活套36外，大致与第一实施例的相似，每个活套通过一组与径向外法兰22相连的相应铰链34与套管18的其余部分铰接。每个活套36占用略小于套管18圆周的四分之一部分。各个活套36由中间的狭槽38分开，狭槽使活套36绕各自铰链运动。

活套36一起限定一穹顶形结构，这符合成圆角的套节口部的凸轮面12的外形和构造。实际上，活套36弓形部分的径向内表面限定了凸轮面，其完全是和抓取楔块6以同一方式工作，如同口部凸轮面12一样。

套管18还包括一组圆柱形侧壁部分32，每个被设置在相应一个活套36的远侧，使它们一起限定一个圆柱形套管口部33。

通过设置这种形式的活套36，套管口部33的直径能设置成与特定直径的管1共同工作，基本上不考虑套节口部的直径。这意味着，通过提供一个有不同直径的套管口部的套管范围，单一的接头体部可仅通过选择合适尺寸的套管18而用于一个管直径范围。在这个例子里，套管可用着色编号或包括一些标记来表明各自的直径。

应该指出的是，套管有凸轮面和由一组活套形成的口部以便于用注射模塑法制造。在制造过程中，模制套管时活套在“展开”位置，因此不需要破坏芯部。在使用和安装之前接头的其余部分活套关闭成如图4所示的位置。尽管在这个实施例里，选用了四个活套，如果需要可使用不同的数目。然而，已发现四个就可提供很好的强度和制造的好处。

图5表示内套管18的另一个构造。在使用中，内套管的整个普通构造与图4中的一致。然而，套管不是由设有一组活套的圆柱形部分24形成，而是沿面对垂直于它的轴的平面分开成两个等分37。这两个等分37由安置在径向向外突出法兰22区域里的轴向铰链35连接。

可从图5看出，轴向铰链35使两套管等分37能在″展开″状态被模制，并且在模制后和安装在接头的其余部分里前，这两个等分按顺序拉到一起就形成内套管。这种结构避免了由一组活套36形成套管凸轮部分30和口部33的要求。

图6表示内套管18的另一个实施例。在这个实施例中，可看出口部33和套管凸轮部分30与圆柱形侧壁24整体形成。然而，圆柱形侧壁24在面对平行于轴的平面分开来限定一套管基部40，其通过一圆周向铰链39与套管18的其余部分连接。再一次，为了便于制造，套管18在″展开″状态被模制，基部40随后绕铰链39转动使之在安装接头的其余部分前闭合。

图7表示根据本发明包含内套管18的接头的又一个实施例。这个除了包含多个不同部件，基本上与图3至图6的实施例类似。

参照图7，可看出套管18还通过在径向向内定向的内法兰44上终止的圆柱形内套管部分42在轴向向内方向进一步延伸。内套管部分延伸进接头的颈部，并在使用中用作支撑管。

图7的套管也包含另一个径向向内定向的外法兰46，其位于基部法兰20和内法兰44的轴向向外位置。外法兰46把套管18的配合抓取楔块的区域分成两个邻近的轴向部分。其中安置在靠近接头的口部的第一区域配合抓取楔块。基本限定一环形槽的第二区域配合一辅助的环形密封件48。

要指出的是，由套管18的轴向最外部分限定的套管口部壁32、外法兰46的径向最里表面和内套管部分32的径向最里表面都是径向对准的。图7很明显看出抓取楔块6和辅助密封件48比起相应其它实施例用于定位管的元件是相当小的。因此可理解图7中套管18基本能用于限定接头的内部尺寸，从而使一相对大的接头能与直径相对小的管子合适地配合和工作。抓取楔块6和密封件48与前面实施例中抓取楔块6和密封件5完全以同样方式工作。外法兰46相应于前面实施例的基部法兰20。内法兰44相应于前面实施例的端部挡块4。

前面实施例的密封件5用于在套管18的径向向外方位和接头体部的径向向内方位之间提供充分密封。

显然，通过提供大量的不同内部尺寸的套管18，每一个具有密封件48和抓取楔块6的关联尺寸，一个单独的卡箍2能用于和大范围的不同直径的管相连接。如前面实施例所讨论的，套管可着色编号。在这个例子里，由于可在盖3的口部看见端部表面54，使用者马上能看出哪种类型的套管在接头里配合。

在图7的例子里，圆柱体18的轴向向外部分的径向外表面包含一半槽52，其通过设置在盖3口部的相应构造的凸缘56使圆柱体固定就位。和前面实施例一样，圆柱体18的铰接部34也与在盖和体部之间的凹处相配合。通过合适选择各元件的相关尺寸，这些部件具有约束在接头内的圆柱体18的轴向运动的效果，尽管可允许一些轴向运动。

外法兰46设置有一防护台阶50，用于阻止抓取楔块6的倒转插入。这个部件不限于这个特定实施例并可容易地包含在其它构造里。图8表示设置在具有与图2实施例特征相似的圆柱体的相似部件。

图8表示一在相反位置插入的抓取楔块6。可见凸轮面10支靠在防护台阶50的径向内表面上，因而限制它的径向扩张。这个特点的结果是，如果管随后插入接头，防止抓取楔块扩张来配合管，这会阻止管插入。

可以采用能提供以上相似好处的很多其它结构。例如套管的各部件能嵌入配合在一起，而不是铰接。而且，破坏芯部技术能使套管模制成单一元件。吹塑法除了还要求随后加工外，将提供同样的好处。

为避免疑义，这里强调所描述的实施例的各个特征能合并在一起。为了简明起见，不再详细陈述各种合并的结果。

参照前述图示优选实施例的说明，那些熟悉本技术领域的人员可提出很多进一步的改进和变型，这些实施例只是作为例子给出，而不是要限制本发明的范围。

Claims (28)

1.管接头，其包含一容纳管部的套节，所述套节包含一口部和一膛孔，所述膛孔包含一把管部保持在套节里的夹持件和一用于在套节和管部之间密封的环形密封件；管接头还包含一在使用时安置在套节里的套管，所述套管包含径向向内定向的法兰，其位于密封件的附近，用于在管部插入套节时保护在管部的密封件。

2.根据权利要求1所述的管接头，其特征在于，从轴向看，该套管和夹持件安置的地方优选在密封件和口部之间，并且夹持件能在套管中轴向移动。

3.根据权利要求1或2所述的管接头，其特征在于，所述径向向内定向的法兰包括面对所述密封件的表面上的轴向突出部。

4.根据权利要求3所述的管接头，其特征在于，该突出部是环形凸缘的形式。

5.根据权利要求4所述的管接头，其特征在于，所述环形凸缘设置一径向倾斜的内表面。

6.根据权利要求5所述的管接头，其特征在于，所述倾斜表面在横截面上有一凹的弓形轮廓。

7.根据前述任一权利要求所述的管接头，其特征在于，该套管轴向固定在套节里。

8.根据权利要求7所述的管接头，其特征在于，该套管设置一径向突出部，定位于套节壁的径向凹处，其用于固定套管在套节中的轴向位置。

9.根据权利要求8所述的管接头，其特征在于，该径向突出部是一法兰。

10.根据前述任一权利要求所述的管接头，其特征在于，所述套管可设置一大致圆柱形部分，用于在套节口部附近区域中定位，使其确定一用于把管部容纳到套节中的孔。

11.根据权利要求10所述的管接头，其特征在于，所述套管在其径向内表面上包含一凸轮面，用于和设置在夹持件径向外表面上的凸轮面共同作用，用于使夹持件在其轴向运动中收缩，使其抓住所述管部的径向外表面。

12.根据权利要求11所述的管接头，其特征在于，该凸轮面是环形的。

13.根据权利要求12所述的管接头，其特征在于，该凸轮面与套管的大致圆柱形部分连接。

14.根据权利要求13所述的管接头，其特征在于，该凸轮面和套管的大致圆柱形部分由铰接到套管其余部分的多个活套确定。

15.根据权利要求14所述的管接头，其特征在于，其包含四个活套。

16.根据权利要求11-13中任一项所述的管接头，其特征在于，所述套管分成两部分，在使用期间所述两部分被装配到一起以确定所述套管。

17.根据权利要求16所述的管接头，其特征在于，所述两部分铰接在一起。

18.根据权利要求16或17所述的管接头，其特征在于，所述套管在面对平行于轴向方向的平面分开从而确定所述两部分。

19.根据权利要求16或17所述的管接头，其特征在于，所述套管在面对垂直于所述轴向方向的平面分开从而确定所述两部分。

20.根据权利要求10-19中任一项所述的管接头，其特征在于，其包含用于在套管和管部之间密封的第二环形密封件。

21.根据权利要求20所述的管接头，其特征在于，所述套管包含位于所述第二密封件邻近区域里的第二径向向内定向的法兰，用于在其插入套节时保护在管部的所述第二密封件。

22.根据权利要求21所述的管接头，其特征在于，其还包含轴向安置在所述径向向内定向的法兰里的由管支撑的套管部件，所述管支撑着套管部件、第二密封件和第二径向向内定向的法兰，构造成在预定直径的管的径向外表面上工作。

23.根据权利要求22所述的管接头，其特征在于，支撑着套管部件的管还设置有第三径向向内定向的法兰，用于约束管轴向插入接头。

24.根据权利要求10-23中任一项所述的管接头，其还包含一个或更多个附加的所述套管，该套管或每个套管构造成可与相应的不同直径的管一起工作，并且这些套管都可以互换。

25.根据权利要求24所述的管接头，其特征在于，每个套管有不同的颜色。

26.基本如以上参照附图的图2、或图3和图4、或图5、或图6、或图7、或图8描述的管接头。

27.用于根据权利要求1-26中任一项所述的管接头的套管。

28.用于基本如以上参照附图的图2、或图3和图4、或图5、或图6、或图7、或图8描述的管接头的套管。

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