CN87107181A - 塑料管连接件 - Google Patents

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Abstract

一种用于加压流体管路的塑料管连接件。该管子连接件具有套筒部分和一个伸展在套筒部分之间并把它们连接起来的中间部分。套筒部分密封地容纳着需连接的管子。中间部分具有一个截面为圆形的外表面。中间部分具有在圆周上连续变化的壁厚，并有两个内表面部分构成的内表面，该两内表面部分相对于中间部分的外表面偏心地延伸。中间部分的最小壁厚是在它与伸展通过各套筒的轴线的平面相交处。

Description

本发明涉及一种用于加压流体管路的塑料连接件。该管子连接件具有套筒部分和一个伸展在套筒部分之间并将其连接起来的中间部分。需连接的管子密封地容纳在套筒部分里。该中间部分具有一个截面为圆形的外表面。
德国专利B-2，223，529公开了上述型式的管子连接件，它的中间部分和它的从中间部分到套筒部分的过渡段在其外表面上进行了特别的增强。在外圆周上设置增强意味着在管子连接件的某些部位上要用多于满足管子连接件强度所需的材料。这就给注射材料带来相当大的不均匀度，从而对管子连接件的强度产上不利影响。按上述德国公布的专利的管子连接件不是仅在关键部位上增强，因此在制造这些连接件所用的材料要比确实需要的多。
因此，本发明的主要目的是提供一种上述型式的注射成型件的管子连接件，用尽可能少的材料达到所需的强度，同时管子连接件的所有部位在承受载荷时受力尽可能均匀。管子连接件的外表面要有平滑的形状，而且管子连接件的结构必须适合于注射成型以达到管子连接件内的均匀材料分布。
按照本发明，管子连接件的中间部分的壁厚在圆周上是连续变化的。该中间部分的内表面有两个内表面部分，它们是相对于中间部分的外表面偏心地延伸着。
在管子连接件中间部分的内表面上供给增强材料就有可能在关键部位部分地增强管子连接件，而所用的材料要比增强外表面所需的材料少。与此同时，内表面面积减小，因此，相同的加压液体内压力，加在这管子连接件上的载荷就变得小些，这就意味着所需的增强要小些，而且可以获得一个更为均匀的注射成型件。将内表面相对于管子连接件的中间部分的外表面偏心地设置，可以获得从最小壁厚到最大壁厚的材料的均匀过渡，因此管子连接件就可以注射成型，用此法制造的管子连接件具有低的内部张力。
按照本发明，管子连接件的内表面部分的半径的中心点设置在外表面的半径的中心点的两侧并在一个伸展通过所有套筒轴线的平面内，中间部分的最小壁厚就是位于该平面内。中间部分最大壁厚与最小壁厚之比为1.18至1.3。按照本发明的三通，其分支套筒部分在其内端部位有一个比中间部分的外径大的外径，并且分支套筒部分该处的壁厚大于中间部分的最大壁厚;其内表面的两个内表面部分的半径是相等的，但以不同的相对于其外表面的偏心伸展，远离分支套筒部分的朝外设置的半径的偏心大于朝向分支套筒部分的半径的偏心。按照本发明的弯头，其朝向外向壁部分的内表面部分的半径大于内向内表面部分的半径，外向半径的偏心小于内向半径的偏心;其由外向半径构成的内表面部分跟圆周对应的中心角大于180°，90°角弯头的这个角是210°至215°，45°角弯头这个角是190°至192°。按本发明的三通或弯头，其套筒部分具有一个插入端，其套筒部分的外表面朝插入端呈锥形缩小，其套筒部分的内表面界定一个止口表面。该插入端设计成锥形扩大或圆弧形扩大。
应结合对本发明最佳实施例描述与描绘的说明材料与附图来更好地理解本发明与采用本发明所取得的优点与所达到的目的。
附图中：
图1是一个管三通的剖面图;
图2是图1管件的左边的俯视图;
图3是沿图1的Ⅲ-Ⅲ剖切线的剖面图;
图4是按本发明的一个管弯头的剖面图;和
图5是图4管件的俯视图。
图1至图3示出按本发明的管三通1。这管件可用任何合适的塑料材料制成。
管件1具有两个相对布置的相同的套筒部分2a，2b和一个从套筒部分2a，2b分支出来的套筒部分2c。所有三个套筒部分通过一个中间部分3相互连接。两个套筒部分2a，2b跟一根轴线4同心设置，而套筒部分2c则跟一根垂直伸向轴线4的轴线5同心地设置着。伸展通过轴线4和5的一个平面以标号6表示。
如图3所示，管件1的中间部分的外表面的截面是圆形的，半径为R1。半径R1的中心与轴线4重合。
中间部分的内表面8具有两个内表面部分8a和8b，相对于中间部分的外表面偏心地延伸着。两个内表面部分8a和8b的半径R3和R4是相等的。半径R3和R4的中心点位于平面6上，以不同的距离安置在轴线4的两侧。离向套筒2c的半径R3的偏心E1大于半径R4的偏心E2，两个内表面部分8a，8b以不同的偏心设置。
中间部分3在它与平面6的相交点上具有最小壁厚S1，壁厚从此点开始持续地增加到一个相当于半径R1与R3的差值的S2。S2/S1最好是1.2至1.3。
在由半径R3和R4形成的两个内表面部分8a，8b之间的连接表面9是一个平的窄表面。
从图3还可以看出，分支套筒2c跟中间部分3的连接部分10是设计成带锥度展宽的，使套筒内端部位的外径D2大于中间部分3的外径D1＝2×R1，其中间部分3的壁厚S3大于壁厚S2，并且其大小约为壁厚S1的1.34至1.4倍。
按上述方式构造的中间部分3具有持续增大的壁厚，而在连接部分10进一步朝着分支套筒2c增大，使承受最大应力的部位按需要增强，壁厚不带台阶式变化，管件外表面平滑。
套管2a，2b的外圆周11设计成从中间部分3的外径D1开始朝插入端12成锥度缩小。分支套筒2c的外圆周从连接部分10的最大直径D2处开始呈锥形缩小。每个套筒2a，2b，2c都有一个圆柱形座部分13用以容纳一个外径或公称直径为d的管子15。每个套筒部分在其内端部具有一个止口表面14。每个圆柱形座部分13在其插入端12具有一个稍带锥度或圆弧状的扩大部位以有助于管子插入。
图4和图5描绘一个按本发明的管弯头21。这弯头21是90°角的，但是，弯头也可以是45°角的。两个套筒部分22a和22b相当于结合管三通1描述过的套筒部分2a与2b。
两个套筒轴线24a和24b通过中间部分的圆弧形中心线25相互连接，伸展通过套筒轴线24a，24b和中心线25的平面以标号26表示。
中间部分23的外表面27的截面是圆形的，半径为R1，R1的中心点位于中心线25上。
内表面28具有两个内表面部分28a，28b，相对于外表面偏心地延伸着。内表面部分28a，28b的半径R3和R4最好是不同尺寸，外向的半径R3稍大。R3与R4的中心点位于平面26上，以不同的距离安置于中心线25的两侧，外向半径R3的偏心E1小于半径R4的偏心E2。内表面部分28a在圆周上超过180°，即U＝180°+2α。90°管弯头的α值约为15°至16°，45°管弯头的α值约为5°至6°。
这管件的最大壁厚S2是在内表面部分28a和28b之间的过渡部位上，两内表面部分是由一条窄平连接表面29连接起来的。壁厚S2是在外区上中间部分23的壁与平面26相交处的最小壁厚S1的1.18至1.3倍。
由于内表面28的上述偏心形状，管弯头的中间部分在承受弯折力的部位得到最大限度的增强。按本发明用注射成型方法来制造管件，这是特别重要的。
由于所要求的最大壁厚S2是中间部分的最小壁厚S1的1.3倍，并且由于增强是在其内表面连续地提供，跟过去制造的管件相比，节省了相当多的材料，而且管件的外表面平滑的形状特别适合于注射成型。
上面所述的壁厚比率都是通过数学运算，例如通过有限元法运算和通过试验确定的。
这里详细描述了本发明的具体实施例来说明本发明原则的应用，应当理解，在不违背这种原则的情况下可以提出其它的实施方案。

Claims (12)

1、一种用于加压流体管路的塑料管连接件，该管子连接件具有套筒部分和一个伸展在套筒部分之间并将其连接起来的中间部分，该套筒部分适应于将需连接的管子密封地容纳在其中，该中间部分具有一个截面为圆形的外表面，其特征在于改进包括其中间部分具有在圆周上连续变化的壁厚，中间部分具有一个带有两个内表面部分的内表面，该两个内表面部分相对于中间部分的外表面偏心地延伸着。
2、按权利要求1的管子连接件，其特征在于内表面部分的半径的中心点设置在外表面的半径的中心点的两侧并在一个伸展通过所有套筒轴线的平面内，中间部分的最小壁厚就是位于该平面内。
3、按权利要求2的管子连接件，其特征在于中间部分的最大壁厚是其最小壁厚的1.18至1.3倍。
4、按权利要求1的管子连接件，该管子连接件是一种用于连接三根具有相同外径的管子的三通，其特征在于分支套筒部分在其内端部位具有一个比中间部分的外径大的外径，并且分支套筒部分该处的壁厚大于中间部分的最大壁厚。
5、按权利要求4的管子连接件，其特征在于两个内表面部分的半径是相等的，但以不同的相对于其外表面的偏心伸展，远离分支套筒部分的朝外设置的半径的偏心大于朝向分支套筒部分的半径的偏心。
6、按权利要求1的管子连接件，该管子连接件是具有一个外向壁部分的弯头，其特征在于朝向外向壁部分的内表面部分的半径大于内向内表面部分的半径，外向半径的偏心小于内向半径的偏心。
7、按权利要求6的管子连接件，其特征在于由外向半径构成的内表面部分在圆周上大于180°。
8、按权利要求7的管子连接件，该管子连接件是一种90°角的弯头，其特征在于由外向半径构成的内表面部分在圆周上占210°至215°。
9、按权利要求7的管子连接件，该管子连接件是一种45°角的弯头，其特征在于由外向半径构成的内表面部分在圆周上占190°至192°。
10、按权利要求4或6的管子连接件，其特征在于每个套筒部分具有一个插入端，每个套筒部分的外表面朝插入端呈锥形缩小，每个套筒部分的内表面界定一个止口表面。
11、按权利要求10的管子连接件，其特征在于插入端设计成锥形扩大。
12、按权利要求10的管子连接件，其特征在于插入端设计成圆弧形扩大。
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