CN88100633A - 用热塑材料制做的焊接套筒及其制造方法和制造设备 - Google Patents

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Abstract

一种热塑料做的焊接套筒(1)在其筒壁(2)中设有导电材料(3)。在焊接套筒中至少有两个连接装置(3a)，每个连接装置包括至少两个金属部分(4，5)，它们可与导电材料(3)以夹紧形式结合。金属部分(4)从套筒的里面插入，而另一金属部分(5)从外面插入；有同轴的孔可使下面部分(4)的销杆和上面部分(5)的柱体穿过。在装配时，上面部分(5)和下面部分(4)要用外力连接；导电材料以夹持方式接触。本发明还关于制造这种焊接套筒的方法以及实现这种方法所用的设备。

Description

本发明是关于一种用热塑料制做的焊接套筒，在套筒内的筒壁上至少局部地嵌有导电材料，并且至少嵌有两个连接装置用来将上述导电材料接到外面的电源上，这些连接装置最大限度地伸至焊接套筒的内壁。
这种型式的焊接套管是大家熟悉的。为了将热塑材料的管子相互连接起来，要把这些管件的端部伸到焊接套筒之中，接着将电流通入具有电阻的导电材料中，这样就可以在电源的作用下将导电材料加热。加到塑料上的热量使焊接套筒的内壁和管子的外壁熔化而连接起来，结果就得到了一个坚固而紧密的连接。
一般所采用的连接装置比如有嵌在焊接套筒筒壁中的销钉，该销钉装在焊接套筒的轴向或者与焊接套筒轴向方向相垂直，在这样的两个连接装置之间有一段所需长度的导电材料。
这种已知的焊接套筒的缺点在于它不能保证上述连接装置与导电材料之间总是保持良好的电接触，因此在这种焊接套筒的批量中出毛病的比例会比较高一些。尽管过去的确曾努力克服这一缺点，将连接装置与套筒的导电材料牢固地焊在一起，但这样做很麻烦并且费时间，因此在实践中也是不可行的。
本发明的目的就是要提供一种上述这样的焊接套筒而没有上面所讲的缺点，在每种情况下都能保持连接装置与导电材料之间的良好电接触。
本发明的另外一个目的是提供这样的焊接套筒，它的连接装置在配置位置和形状上都是标准化的。
按照本发明，上述目的都可以达到，上面所讲的这种型式的焊接套筒的特征是，至少有一个连接装置具有至少两个金属部件相互连接，并且与焊接套筒的导电材料是以夹持方式接触的。
正如下面将要进一步说明的那样，按照本发明的焊接套筒具有以下述方式嵌装的连接装置：导电材料在任何时候都与连接装置的相互连接的金属部件保持夹持接触。
特别是当本发明的焊接套筒的连接装置包括一个上面部分从焊接套筒外面插入筒壁的孔中，还包括一个下面部分从焊接套筒的内壁伸入的时候，连接装置的这两部分随着在它们之间的焊接套筒筒壁部分的塑料发生变形而相互连接起来，此时，连接装置的下面部分已完全进入焊接套筒的筒壁之中。
连接装置与导电材料之间的接触是通过这种方式形成的，从焊接套筒内部将连接装置的一部分通过焊接套筒上的一个通孔，同时，将连接装置的另一部分从外部也伸入这个孔中，这个孔是这样设置的，当两个连接装置相互连接的时候，导电材料即可在上述这两部分之间被夹持住。
连接装置的这两部分在施加一个力以后即可很好地相互连接在一起，在施加这个力的时候，处于这两部分的塑料筒壁即产生变形。
在按照本发明的焊接套筒的一个很有利的实施例中，连接装置的下面部分包括一个带销杆的法兰盘，而连接装置的上面部分则包括一个具有开口空腔的柱体，这些空腔一方面可以接受销杆伸入，而另一方面可以容纳在连接以前处于连接装置的上下两部分之间的筒壁部分变形后的塑料。
连接装置下面部分的那个销杆以及连接装置上面部分的接受销杆的那个空腔最好都是圆筒形的对称的;下面部分的法兰盘以及上面部分的柱体最好具有大体相同的直径。
为了简化连接装置下面部分与连接装置上面部分之间的连接，在销杆上最好具有一个或几个突出的肋条，这样就可以使这两部分相互连接所需施加的力减小，同时还可以保证这两部分之间具有非常好的电接触。
连接装置下面部分的销杆长度以及上面部分用来接受这个销杆的空腔之间要相互配合，使上面部分和下面部分之间留有一定的空间，从而这两部分的夹持作用不致太大，使导电材料在两部分相互连接时不会产生过大的变形。
至于所要达到的标准化，连接装置上面部分最好有一个连接销杆从焊接套筒外面伸出，而在必要时，连接销杆由一个保护套环绕着，这个保护套与焊接套筒的筒壁相连。
为了避免连接装置的装配错误，连接装置上面部分上的连接销杆的直径要比连接装置下面部分的销杆直径大些。连接装置上面部分的连接销杆的直径当然也可以比连接装置下面部分的销杆直径小得多。
本发明还关于一种制做热塑料焊接套筒的方法，并且至少提供两种本发明的导电材料的连接方法，这些导电材料在焊接套筒筒壁之中，要与外面的电源相连接，连接方法的特征是在焊接套筒的筒壁上局部开有通孔，这个通孔包括一个上孔和一个下孔，连接装置下面部分的销杆可以从一侧插入下孔中，而连接装置上面部分的柱体则可从另一侧伸入上孔中，焊接套筒的设有导电材料的一部分筒壁仍然处于这两个孔之间，当连接装置的上下两部分配合到一起，在力的作用下它们相互连接起来，以致使连接装置的下面部分的销杆以及焊接套筒筒壁的塑料经变形后，都进入到连接装置上面部分的柱体的那些空腔之中，并且在必要时可以在连接装置的配合和连接以前或者在配合和连接过程中将塑料进行加热。
最后，本发明还关于实现上述本发明的方法所采用的设备。
按照本发明，这种设备包括一个带钻头的钻孔工具，这个钻孔工具在最前端具有直径较小的部分，它上面的部分具有较大直径，具有一个材料加工面向横向伸展。
下面将会阐明，只有上述设备的端部应被认为是一个钻头，而相连接的直径较大的材料加工面则用做象一个表面铣削刀具，它离端部一段距离。
下面参照附图按照一个实施例对本发明做进一步说明。
图1所示是本发明的焊接套筒纵向剖面的一部分，表示连接装置的各个部件装配后的情况;
图2所示是按照本发明的焊接套筒沿Ⅱ-Ⅱ剖面线的剖视图;
图3所示是实施本发明的方法所采用的设备;
图4a至4c表示按照本发明将连接装置安装到焊接套筒筒壁中的各个步骤。
图5a至5b所示是在按照本发明的另一个推荐实施例中，连接装置的上面部分和下面部分。
图1表示焊接套筒1的一部分，焊接套筒具有筒壁2和导电线3，有一个连接装置3a装配在筒壁的通孔中，图中套筒画出的部分中还有一个连接装置。这个连接装置3a由一个连接装置下面部分4和连接装置上面部分5组成，连接装置下面部分4具有一个带销杆6的平法兰盘，而连接装置上面部分5具有一个柱体7，柱体上有空腔8以及空腔9和10。当连接装置的这两部分4和5相互连接的时候，销杆6将以夹紧形式伸入空腔8中，而导电线3则以夹紧形式密封在相互配合的金属制成的部分4和5之间，具体说就是夹持在上下两部分的法兰盘11与柱体7之间。在形成上下两部分4和5的连接时，在形成下孔17和上孔15以后仍然保留着的筒壁16的塑料，在变形或流动以后便进入空腔9和10之中，也就是在连接装置5上面部分的柱体7中所具有的空腔。在很多情况下，当连接装置上下两部分4和5配合的时候最好是把塑料加热一下，这样可以促使塑料流动。在插入孔17和15中以前，连接装置上下两部分中至少一个、最好两个都进行临时预热，以促使塑料流动而不需要直接加热焊接套筒本身。连接装置上下两部分4，5最好是在装入孔中以前进行加热，不过，很明显，连接装置的这两部分也可以在装配到孔中的时候进行加热。
如图所示，连接装置的上面部分5包括一个连接销杆13，上面有一个或几个肋条12，这样可以使销杆容易插入空腔8中，同时又可以保证上下两部分4和5之间的良好电接触。
在连接销杆13的周围可以配置一个保护套14。这个保护套14可以用焊接的方法焊到焊接套筒的筒壁2上。在图上表示的保护套14的外径大于连接装置上面部分5的柱体7的外径。很明显，当这个保护套14的外径与连接装置上面部分5的柱体7的外径一样大的时候，也会得到同样好的结果。按照本发明的一个焊接套筒一般具有两个连接装置，每一个连接装置包括一个下面部分4和一个上面部分5。在这两个连接装置之间装有一段需要长度的导电材料，当这一导电材料与外面电流接通以后，就将产生一定的热量，使管端与焊接套筒焊合在一起形成一个不漏气或不漏水的紧密连接。
图3所示是用来在焊接套筒筒壁上钻通孔的工具示意图，这个通孔，由下孔和上孔所组成。这个工具是一个钻头31，它具有一段直径较小的端部33而在上面相连接的有一段直径较大的材料加工部分32。材料加工部分32的直径与所用的连接装置上面部分的柱体7的外径相对应，而钻头端部33的直径则与所用的连接装置下面部分的销杆直径相对应。端部33就象是一个钻头，而材料加工部分32实质上是一个表面铣削刀具，其铣削面用34表示。在焊接套筒筒壁2上形成这一适当通孔以便装配连接装置的时候，先用钻头31钻出一个孔，钻头的端部33将筒壁完全钻通，而材料加工部分的铣削面34铣削筒壁材料将端部33的截面横向扩展，直到离开筒壁表面上一个小距离为止，在这一部分筒壁中设有焊接套筒的导电材料。这样保留下来的这一部分筒壁16的塑料将在装配连接装置的两部分的过程中承受变形和/或流动，并且可以进入连接装置上面部分中的空腔中，这些空腔没有被连接装置下面部分的销杆所占据。
图4所示是连接装置上下两部分4和5在通孔中装配时的操作步骤，在焊接套筒的筒壁上有一个上孔15和一个下孔17。在图4a中，这个通孔15具有一个下孔17和一个上孔15，连接装置下面部分的销杆6插入下孔17中，而连接装置上面部分的柱体7则伸到上孔15中。两个孔15和17的直径最好要比所要插入的连接装置的部件7或6的直径稍小一点以保证比较紧的夹紧连接。连接装置下面部分4是从焊接套筒的内部向上移动，将销杆6伸到下孔17中，而上面部分5则插到上孔15之中。在图4b中，连接装置的上下两部分4和5相互靠拢，而在图4c中，连接装置的两部分4和5已经在外力作用下相互配合在一起了，销杆6已经伸入连接装置上面部分5的空腔8中，而导电材料的导线已经被夹持在连接装置的上下两部分4和5之间。在上面所讲的实施例中，没有配置销杆13周围的保护套14，但是很明显，这里也可以设置一个保护套。
在上面所讲的实例中，连接装置两部分4和5的位置，连接销杆13伸出套筒的长度以及它的直径等都已标准化。连接销杆13的外径与保护套14的内径之间的比例也已标准化，从而可以保证比如在连接接触插入时不会有什么问题。
如前所述，在上面所讲的这种连接装置的实施例中可以保证做到，销杆6的长度大于连接装置上面部分5的空腔8的深度，所大的数值最多等于导电材料3的厚度。
当导电材料比连接装置各部分所用材质软的时候，上述这一点是特别重要的。在连接装置的这一实施例中，在连接装置两部分之间保留薄薄一层塑料是有好处的，这一层塑料在进入上面部分5的空腔中的塑料与原套筒的环绕材料之间形成一种连接。
结果是使这种连接装置的易损坏性大大地减小了。
图5a-5b表示本发明的连接装置的另一个实施例。
在图5a中，连接装置上面部分5具有一个空腔8，这个空腔用来插入图5b中连接装置下面部分4的销杆6。上述空腔8现在是在连接销杆13的柱体中，而空腔10一方面用来接受下面部分4的法兰盘11，另一方面也用来接受在用力将下面部分4和上面部分5装配到一块的时候多出来的热塑料。
在连接装置下面部分4的销杆6上有肋条12，这些肋条可具有凸出形状以便减小装配时的摩擦同时又能保证良好的接触。
在上面所讲的所有实施例中，按照本发明的连接装置的上下两部分4和5所用材料均为黄铜。

Claims (13)

1、用热塑料制做的焊接套筒(1)，在其内部至少局部地具有嵌在筒壁(2)中的导电材料(3)，并且至少要有两个嵌在筒壁(2)上的连接装置，用来将上述的导电材料(3)与外部电源相连通，这些连接装置最大限度地伸展到焊接套筒的内壁上，其特征是，连接装置中至少有一个是由至少两个金属部分(4，5)相互连接，并且与焊接套筒的导电材料(3)处于夹持接触状态中。
2、按照权利要求1所述的焊接套筒，其特征是，该连接装置包括一个连接装置上面部分（5），它从焊接套筒（1）的外部插入筒壁的孔中，还包括一个连接装置下面部分（4），它从焊接套筒的内部插入，连接装置的这两部分相互配合到一起，此时处于连接装置上下两部分（4，5）之间的焊接套筒（1）的筒壁（2）的塑料产生变形，并且连接装置下面部分已全部进入焊接套筒筒壁之中。
3、按照权利要求2所述的焊接套筒，其特征是，连接装置上面部分（5）和连接装置下面部分（4）是用外力使其相互连接在一起的，在这两部分（4，5）之间的筒壁塑料产生流动。
4、按照权利要求1至3所述的焊接套筒，其特征是，连接装置包括一个具有法兰盘（11）的连接装置下面部分（4）以及一个具有柱体（7）的连接装置上面部分（5），在连接装置下面部分上有一个或几个伸出部分，而在上面部分则有一个或几个空腔（8），上述伸出部分将以夹持形式插入这些空腔中，同时，筒壁（2）的塑料在变形后也进入连接装置上面部分（5）的至少几个剩余的空腔（9，10）中。
5、按照权利要求4所述的焊接套筒，其特征是，连接装置下面部分（4）包括一个具有一个销杆（6）的平法兰盘（11），这个销杆可以以夹持方式伸入连接装置上面部分（5）的柱体（7）中的空腔（8）中。
6、按照权利要求4至5所述的焊接套筒，其特征是，连接装置下面部分和上面部分（4，5）的相互连接的部件（6，8）都做成圆柱形一对称的，并且连接装置下面部分（4）的法兰盘（11）以及连接装置上面部分（5）的柱体（7）具有大体相同的直径。
7、按照权利要求5至6所述的焊接套筒，其特征是，连接装置下面部分（4）的销杆（6）上有一个或几个凸出的肋条（12）。
8、按照权利要求1至7项中任何一项或几项所述的焊接套筒，其特征是，连接装置上面部分（5）有一个连接销杆（13）伸到焊接套筒的外面来。
9、按照权利要求8所述的焊接套筒，其特征是在连接销杆（13）周围有一个保护套（14），它被焊接到焊接套筒的筒壁（2）上。
10、按照权利要求8或9所述的焊接套筒，其特征是连接销杆（13）的直径大于连接装置下面部分（4）的销杆（6）的直径。
11、按照上述权利要求1至10中任何一项或几项所述的焊接套筒的制做方法，该套筒用热塑料制作，至少具有两个连接装置用来将焊接套筒筒壁内的导电材料连接到外部电源上，这种方法的特征是，焊接套筒的筒壁（2）局部钻有通孔，这个通孔包括一个下孔（17）和一个上孔（15），连接装置下面部分（4）的销杆（6）可以从一侧插入下孔（17）中，而连接装置上面部分（5）的柱体（7）则可从另一侧伸到上孔（15）中，在上下孔（15，17）之间保留下来焊接套筒（1）的筒壁部分（16）中有导电材料，并且在连接装置的下面部分（4）和上面部分（5）装配在孔（15，17）中以后，用外力使其相互连接在一起，这样，连接装置下面部分（4）的销杆（6）即插入空腔（8）中，焊接套筒筒壁（2）的塑料经过变形而进入连接装置上面部分（5）的柱体（7）的空腔（9，10）之中，另外，必要时，在连接装置各部分装配和连接以前和/或装配和连接之时可以将塑料进行加热。
12、按照权利要求11所述的方法，其特征是，连接装置两部分（4，5）中至少有一个部分在装入孔（17，15）中时要进行加热。
13、实现权利要求11或12所述方法所用的设备，其特征是，它包括一个钻孔工具，该工具有一个钻头（31），在靠近最前端（35）的位置有一段直径较小的端部（33），接上去是直径较大的材料加工部分，它具有一个铣削面（34）在端部（33）上横向伸展。
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