TW475045B - Device for interconnecting two smooth tubes in leaktight manner - Google Patents

Description

475045 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7五、發明説明（1 ) 本發明係關於一種將直徑大致相同之兩條光滑管端對 端配置而將其緊密的連接一起所用之裝置。 在法國專利第2,662, 486號中有揭示一種適合裝配在 二條管的對向端部外周之套筒所構成型式之裝置；該套筒 備有受鎖緊具之作用時會減縮其直徑之裝置。而該裝置另 外備有適合配置於套筒之內部而將兩條管之對向端部包圍 之密封圈，同時該密封圈係由環狀平條帶（flat strip)構 成，具有第1及第2縱向端部，當將該密封圈配置於套筒 内及將該套筒鎖緊於兩條管之對向端部夕丨周時，該二縱向 端部會互相接觸。 例如，該套筒為一種備有組裝用唇部（assembly lips )之二個自由端部，並由該二唇部之間形成一軸向鏠隙（ axial slot)。該組裝用唇部適合與一裝置合作鎖緊該套 筒；該裝置可使二唇部互相靠接Μ減縮該套筒的直徑。 此型式之裝置係專用於兩條排氣管（exhaust tubes) 之連接。兩端裝接後之緊密性（即防漏性）的要求已愈為嚴 苛。一般可想到，將套筒在管上鎖的越緊越能增進其緊密 防漏性。此想法確屬正確，即要求獲得緊密防漏性之要件 之一為使密封圈之內周面密接於管之外周面。但是，將套 筒鎖得愈緊，密封圈之直徑會縮小得愈厲害，為此欲想在 密封圈之縱向兩端間之連结部分獲得緊密防漏性，則需於 鎖緊至一設定之鎖緊度時該兩端部即可密接，且ϊ| 一步鎖 緊該套筒時，不致損害其已建立之緊密防漏性，例如引起 該縱向兩端部互相叠合（overlap)之情事。 I---------^1-------—訂-------^ * · (請先閲讀背面之注意事項再填寫氺頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 475045 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2 ) 為達成上逑目的，上逑之法國專利第2,662, 486號提 供一種其縱向兩端部形成斜面之密封圈，使密封圈之直徑 縮小時，該兩斜面可互相横向移位而靠貼。此設計由於能 在鎖緊甚至過度鎖緊時可避免互相叠合，故一般而言尚稱 滿意，但其缺點為無法完全控制兩自由端部互相壓接之程 度，致使其互相壓接之程度不夠而未能達到所期之防漏性 。此外，為了使密封圈兩端部能互相横向移位，則無法將 該密封圈正確配置於套筒之內部。 在法國專利第2,7 4 8 , 5 4 2號中揭供另一種設計，其提 供之密封圈係可變形的，即該密封圈之自由緣部受力而互 枏靠貼時，其長度可縮小。為達成此-·目的，該專利建議 在該密封圈之一個緣部的附近形成複數的小孔（perforations )° 此種裝置為不錯之設計，特別是該密封圈為鋁等軟性 材料製成時可發揮優異之功效。但，使用其他材枓，特別 是鍍鋁鏑時，由於該密封圈之自由緣部之變形較難控制且 製造成本較高，故無法適用。 美國專利第1,978,195號提供之裝置為，在密封圈之 一端部形成一 ϋ字形之凹口（notch),將另一端部形成之 具有一定寬度之舌片（tongue)插入該切口中。按此設計 時，亦可防止密封圈之兩端部互相叠合，但卻無法以緊接 方式將兩端部壓接一起。 / 本發明之一目的為提供一種改良之装置，雖然受限於 上逑之問題，但可K完全控制密封圈之兩個自由端互相壓 -5- ---------裝--------訂-7-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 475045 A7 B7_____ 五、發明說明（3 ) 接一起，即使過度鎖緊時，仍可確保兩端部之緊密接觸發 揮密封效果。本發明之又一目的為提供一種装置，其中該 密封圈可使用鋁以外之材料，例如軟鋼或鍍鋁之軟鋼輕易 且價廉的製造。 本發明提供之裝置含有一適合配置於二條管之對向端 外周之套筒，而該套筒備有受鎖緊作用時會減縮其直徑之 裝置（手段），同時該裝置含有適合配置於套筒之内部而包 圍該二條管之對向端部之密封圈，該密封圈係由一具有第 1及第2縱向端部之環狀平條帶構成，龄該密封圈配置於 套筒內並將套管鎖緊在兩管之對向端部時該兩端部會互相 接觸；該第1縱向端部設有凹口，第2縱向端部則形成有 適合插入該凹口内之舌Η。 上述之目的可藉將舌片之寬度，即由條帶（strip)之 橫向測得之舌片的兩側間之距離，及凹口之寬度，即由條 帶之横向測得之凹口的兩側間之距離，沿該條帶之第1及 第2縱向端部方向形成推拔狀（taper)，俾使該舌片部分 的插入該凹口內時，舌片的兩側部可與凹口之兩側部互相 接觸，同時該舌片的自由（先）端部仍與凹口之端（底）壁保 持一段距離，於是在鎖緊力之作用下該舌片即可由上述之 部分的插入位置進一步進入凹口内部。 依此設計時，在舌片一達到上逑之部分的插入位置時 ，舌片之兩側部即能與凹口之兩側部密接，同時在進一步 鎖緊時，保持該密接狀態使舌片進入至凹口内部。因此， 只限於凹口的底壁與舌片的先端部間形成之空隙（opening -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面t注意y·項再填寫本頁) ¾. 經请部智慧財產局員工消費合作社印製 475045 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明說明（4 ) )有漏縫（leak)。為使此裝置密封不漏（leaktight),只 需要在裝配時加K注意，將該空隙置於套筒之具有防漏性 之非間斷區域（uninterrupted region)。為了此目的，該 裝置最好進一步備有一用以界定套筒內之密封圈的位置， 使其縱向端部對套筒之鎖緊用開口部呈一角度之偏置（ angularly offset) 〇 又，上述之凹口最好係由可變形之兩個翼片（tabs)橫 向形成；即舌片由上述之部分的插入位置進一步前進至凹 口內部時該兩翼片會向擴開方向移動。事實上，凹口可僅 藉切除方式形成，使在其兩側部保留兩個翼片。依此種簡 易方式形成者即充分適用，只是需要使在鎖緊力增大時其 兩翼片具有塑性變形性而向擴開方向移動之寬度。 本發明之構成及其優點將由下面之實施例之說明趨為 更明晰。 爰參照第1及2圖說明於下： 由圖可看出套筒10具有兩個大致軸向伸展且備有唇部 12a及12b之自由端部。此等唇部12a、12b之間形成一 軸向鏠隙（axial slot)14，如第1圖顯示，此縫隙14在鎖 緊套筒10時閉合。唇部12a及12b與鎖緊套筒之裝置合作 ，藉該鎖緊裝置使兩唇部緊貼一起。圖示之實施例之鎖緊 裝置係由螺帽-螺栓裝置構成，該裝置包括軸部通過分別 形成於唇部12a、12b之孔13a、13b之螺栓16及螺裝在該 軸部之螺帽18。 在該螺栓16之頭部及唇部12b之間，K及螺帽18及唇 (請先閱讀背面t注意t項再填寫本頁)

* · n I I H ϋ-L ϋ )a!\ · ϋ ϋ H 1 ! ϋ n I I I n n n n ϋ l·— —l· ϋ ϋ I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 475045 經濟> 部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_五、發明說明（5 ) 部12a之間可配置一中間板（未圖示）Μ利減弱鎖緊時發生 之振動。螺栓頭可為多角形Κ防止由於與其合作之板的形 狀而轉動。 使直徑實質上相同之兩條管連接所用之裝置可裝設於 該兩管的對向端部的周圍，此對向的管端部分別顯示於第 2圖中之虛線部分20及22。 該裝置含有一密封圈24,此密封圈24如第1圖所示， 係配設於套筒10內部且包圍該兩管2 0及22之對向端部。密 封圈24如第卜5圖所示，係由環狀平條帶26構成，其縱向 之二端部26ei及26b,於該密封圈配置於套筒10內部及將 該套筒鎖緊於管之對向端部之周圍時，適合互栢的靠接。 在該密封圈24之第1縱向端部26a設有一凹口 28，第 2縱1¾端部26b形成為舌片30狀。該舌片30如第5B圖所示 ，可插置於凹口 28內。如第3圖所示，該凹口 28之寬度（ 即凹口之一側28a至另一側28b之沿條帶之横向測得之距 離）係從第1端部26a向第2端261),即沿箭號？所示方 向形成推拔（漸縮）狀。舌片30亦相同，其寬度，即其一 側3 0a至另一側30b之横向測得之距離，係沿同一 F方向 、 形成漸縮狀。即凹口 28之寬度縮至1 (即凹口之底壁28(Τ處 ),舌片30之寬度縮至L (即在舌片之自由（先）端30c處）。 將舌片30部分的插入凹口 28之”部分插入位置”（如第 5 A圖虛線所示）時，舌片之兩側部30 a、30b與0 口 28之 兩側部28a、28b接觸.，但舌片之自由端30c與凹口之底 壁28c之間仍留有一段距離，因而在該自由端30c及底壁 -8 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • H 1· ϋ I i I ί 一δτ n I I n ϋ n I I 1 !* 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 475045 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7 _五、發明說明（6) 2 8 c之間形成一空隙部3 2。 所示之實施例係將該舌片的自由端30c之寬度L形成 稍大於凹部的底壁28c之寬度1 ,於是當舌片的自由端進 入至凹口的兩側部28a及28b之空間寬度等於寬度L的部 分時，即可獲得上述之”部分插入位置”。 最好是設計得使該部分插入位置對應於密封圈2 4的直 徑厂即實質上相等於管的外徑，亦可稍微大於該外徑。從 該位置開始進一步鎖緊密封圈，即可在該密封圈之内面與 管的外周面間建立防漏密封接觸。依本發明，在鎖緊時因 舌片30可進一步前移至凹口 28內部，即該舌片之自由端30c 可向凹口的底壁28c移動縮小空隙部32之長度，故可保證 不影響舌片兩側與凹口兩側間之密封性。這種功能是與密 封圈之選用材料或更與密封圈之幾何形狀有關。 在此，可選用一種稍可塑性變形之鋼材，尤其是栢當 軟之軟鏑或鍍鋁軟鋼製作密封圈，亦可用鋁等材料製作。 由於鎖緊套管期間，該密封圈24係被固持在該套筒的 下面，故進一步鎖緊使舌片前進至凹口內時，凹口之遴緣 及/或舌片之邊緣僅稍微變形。故不論在何種情形，常可 保持防漏密封之接觸，例如最靠近舌片30之自由端30c ,之 兩側部30a及30b之區域與凹口 28之兩側部28a及28b之 區域之間可保持防漏密封之接觸。 當然，為獲得防漏密封之接觸，並不需要側部30a與 28a Μ及側部3Qb與28b之叠合全程呈密接接觸，只要在 其叠合全程中之一部分確實密接接觸，即可發揮防漏密封 -9- — — — — — — — — — — — I· 《1 — I I I I I蘿 — 1* (請先閱讀背面之注意事瓚再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 475045 A7 B7 五、發明說明（7) 之功效。 如圖所示，、凹口 28係由位於凹口的兩側之二個翼片（ tabs) 34、35所P定，而此翼片係與條帶之縱向緣部26c 、2 6d對準（排成一線）。如第5B圖之箭號f所示，這些翼 片能擴開變形俾利舌片30從上述之部分插入位置前進至凹 口 2 8內部。 條帶26可使用普通軟網，只要兩翼片間之寬度可變形 擴大。例如凹口之底壁的寬度1大約為條帶本體部之寬度 It之60J：，各翼片34、36之寬度lp(連接於條帶本體部處 之寬度）大約為條帶本體部寬度It之2Q%。假設在鎖緊期 間，該條帶係被固持於套筒的下面而且舌片30之寬度至少 為L時，即顯著的大過寬度1 P時，則在鎖緊期間受應力之 作用引起變形者當為該等翼片34、36,故可使舌片進至凹 口內部。 最好是使翼片34及36之外側之至少一部分從條帶26之 縱向緣部26c及26d向内側彎曲。更詳细說，如第3圖所 示，使翼Η 34之外側具有向條帶26之縱向中心軸Μ側而對 條帶之縱向緣部26c之延長線D1成傾斜之部分34a，翼片 3 6之外側亦形成有與上述之部分34a同樣形狀之部分36a 。此形狀與凹口之內側部28a及28b共同使該翼片34、36 向F方向呈喇叭入口狀。 由於此種構造，當舌H30前進至凹口 28内部而該兩翼 片向擴開方向移動時，在翼片34及3 6區域之條帶的兩緣部 間之寬度乃仍保持大致相等於該條帶本體部之寬度It。此 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I H ϋ ϋ ϋ I ϋ 1 n ι· 3 - I ϋ (請先閱讀背面t注意^項再填寫本頁) 訂-· 丨線- 經濟部智慧、財產局員工消費合作社印製 475045 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（8 ) 構造是有利的，因為如第2圖所示，套筒10最好藉由沖製 形成向外突出之大致環狀銜出部構成之凹陷部60,而此凹 陷部60可充當安置密封圈24之座部。此座部60之軸向尺寸 lg與密封圈之寬度It大致相等，因此密封圈可恰適的安置 於其中。由於翼片具有上述之特殊之造形部分34a及36b ，因此縱使翼片向擴大方向移動，仍可將密封圈正確的保 持於該座部60，不致發生任何叠合。 由圖可知，舌片之外側部30a與凹口之内側部28a係 平行，而舌Μ之外側部30b與凹口之內側部28b平行。例 如，這些側部可對條帶之縱向中心軸Μ及縱方向圼傾斜的 配置，並形成約10度之角度α。為使翼片34及36同一幅度 的擴開，最好將其沿條帶之縱向中心軸Μ對稱的形成。 因此，為了獲得”部分插入位置”，如圖所示，可將寬 度L設定較寬度i為大，同時使凹口 28之兩側部28a、28 b 及舌片30之兩側部30a、3flb成對的平行。 另一可行之設計為將寬度L及1作成相等，且在舌片 之兩側，即至少在其自由端附近，對條帶之縱向形成比凹 口的兩側部為大之傾斜度。 密封圈在兩條管20及22之連接端部形成一封閉區，此 封閉區位在兩管連接端部之外周面及密封圈之內周面之間 。此封閉區之唯一開口（opening)係介於舌片之自由端 30c及凹口之底壁28c之間之空隙32。因此，任何發生之 / ..... 漏洩都會匯集在該空隙32。為防止漏洩，將密封圈配置於 套筒内時，只要將該空隙32定位，使空隙32面向套筒之非 -11- I------II-----RV--------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 475045 經请部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7___五、發明說明（9 ) 間斷區域（uninterrupted portion)即可。於是，需使 密封圈之縱向兩端部在套筒中定位於偏離上逑之鏠隙（ slot) 14。為使不必靠作業員之目視正確的達成上逑之定 位，特別設計一定位裝置。此裝置例如可為於密封圈24沖 製一突出部40，使該密封圈彎成環狀時，該突出部40可由 徑方向向外突出。從第6圖可更清楚的看出，在套筒10之 周面形成一縮進部（set-back)或孔眼（perforation) 42K 利承納該突出部40。上述之縮進部或孔眼最好是形成於沿 套筒10之周面方向伸展之折邊（sill)44中，同時藉反摺 形成組裝用唇部12a及12b及在其中切製孔眼13a及13b 之一時，該折邊44仍殘留著。 於條帶26的另一面形成之沖製突出部41係用K使兩管 之端部20及22互相對向定位者。 當在套筒之内周面與上逑之由舌片之自由端30c及凹 口之底壁28c形成之空隙32的緣部之間建立防漏密封，即 可避免漏洩。此種防漏密封通常只要接觸之兩表面為平滑 且互相緊貼一起時便可獲得。 另一實施態樣為在該空隙3 2之緣部形成向外側突出之 邊（raised margins)。更明確地說，在條帶（即密封圈）乏 兩端部之切除作業時，可使凹口之兩側28a、28b及該凹 口之底壁2 8 c，以及舌片之自由端30c稍微向外側突出。 不管舌片進入凹口之程度如何，上逑形成之突出^均能展 佈於空隙32之各個周邊。此突出邊之厚度極小，例如條帶 2 6厚度之5-30%範圍，因此具有相當好之撓曲性，將套筒 _ 1 2 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I ϋ I n n l· Γ n ϋ n ϋ I ϋ I I < 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ______ Λγτ〆：_五、發明説明€ ) 壓接於密封圈（即條帶）上時會引起變形，结果可在該空隙 3 2之緣部與套筒之內周面之間獲得防漏密封之接觸。 同時地，如第7圖所示，亦可選在條帶26上形成向密 封圈之內側上方彎曲且沿該條帶之縱向26d、26c延伸之 薄邊。依此設計時，當將該密封圈尚管之外周面鎖緊時， 該邊即可與該外周面合作變形而獲得密封的接觸。上逑之 薄邊最好係形成於密封圈之縱向緣26a及26d之全程，包 括翼片34及3 6之外側，或甚至包括舌片之兩側30a及30b 之至少一部分。這些薄邊在密封圈2G之全周面的周圍形成 密封凸緣（sealing beads)並與上述空隙32之突出邊（ r a i s e d a a r g i η)结合一體。 圖式之簡單說明 第1圖為本發明密封裝置之側視圖，圖中並未顯示可 配置於其内之管； 第2圖為沿第1鼯之箭號II所示方向觀視之套筒之軸 ©外側視圖； 第3圖為構成密封圈之條帶之平放狀態之平面圖； 第4圖為第3圖之條帶之沿IV-IV線之斷面圖； 第5 Α及5Β圖為本發明之條帶形成環狀密封圈時之部分 平面圖；其中前者為舌片插入凹口前，後者為舌片入凹口 內而密封圈已圼鎖緊狀態之部分平面圖； 第6圖為本發明装置之橫切中平面之部分斷面圖，顯 -13 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 475045 A7 B7 丨、i:d ί 五、發明説明（ 示第1画中VI部分的詳细情形； 第7圖為顯示第3圖VII-VII線上之斷面的一個變形 符號說明 10 ...套筒 13a、13b …孔 16 ...螺栓 20、22.…管體 26.. .構成密封圈之條帶 28c..凹口之底壁 30c·· ·舌片之自由端 34、36 ·.翼片 42.. .凹入部或孔眼 12a、12b·.·套筒之唇部 1 4 .…軸向鏠隙 1 8 ...螺帽 2 4 ...密封圈 28…凹口 3 0 ...舌片 3 2 ...空隙部 40、41…突出部 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

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   經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 第8 9 1 1 1 38 2號專利申請案 民國90年12月II日 修正申請專利範圍 1 . 一種緊密屬接端對端配置之兩條直徑相同光滑管 (20、22)所用之装置，該装置備有適合配置於該兩條管 之對向端部周圍之一套筒（10〉，而該套筒備有一在鎖緊裝 置（1 6、1 8 )之作用下縮小該套筒之直徑之裝置（1 4 )及一 適合配置於該套筒（10)内而包圍該兩條管之對向端周圍 之密封圈（24)，該密封圈係由具有第1及第2縱向端（26a 、2 6b)之一環，狀平條帶（26)構成，將該密封圈（24)配 置於該套筒（10)內並將該套筒鎖緊於二條管（20、22)之 對向端周圍時，該兩端（26a、26b)即互栢接觸，該密封 圈的第1縱向端（26a)形成有凹口（28)，第2縱向端（26b) 形成有適於插入該凹口（28)內之舌片（30);該裝置之特 徵乃在於： a) 該舌片（30)之寬度，即由條帶之橫向測得之舌片 兩側間之距離，及該凹口（28)之寬度，即由條帶之橫向 測薄之凹口的兩側（28a、28b)間之距離，均沿該條帶之第 1縱向端（26a)至第2縱向端（26b)之方向（F)形成推拔 (漸縮）狀； < b) 當該舌片（30)部分的插入該凹口（28)内時，該 舌片之兩側（30a、30b)適於該凹口之兩側部（28a、28b) 互相接觸，同時該舌片的自由端（30c)仍與凹口 底壁 (28c)留有一段距離； -| 一 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 475045 A9 B9 C9 D9 C)於是，在鎖緊力之作用下，該舌片可從上述之部 分插入位置開始進一步進入凹口內部。 (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該凹口（28) 係由二翼片（34、36)橫排配置形成，當舌片（30)由該部 分插入位置進入該凹口（28)内時，該二翼片即可向擴開 方向移動變形。 3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該翼片（34 、36)之外側邱（34a、36b)之至少一部分係從該條帶（26) 之縱向緣（26c、26d)向內側彎曲。 4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該舌片（30) 之自由端（30c)之寬度（L)係大於凹口（28)之底壁（28c) 之寬度。 5· 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該舌片（30) 之會由端.（30c)之寬度（L)係大於凹口（28)之底壁（28c) 之寬度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6· 如申請專利範圍第1-5項之任一項裝置，其中該 凹口（28)之兩側（28a、28b)及該舌片（30)之兩側（30a; 、30b)係分別互相平行且可互相接觸。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 475045 A9 B9 C9 D9 (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 7. 如申請專利範圍第1-5項之任一項裝置，其進一 步備有界定該密封圈（24)在套筒（10)内之位置所用之裝 置（40、42)，俾使構成該密封圈之條帶（26)之縱向兩端 部（26a、26b)配置於形成該套筒（10)之鎖緊開口（14)部 之偏角位置。 8. 如申請專利範圍第6項之裝置，其進步備有界定 該密封圈（24)在套筒（10)内之位置所用之裝置（4G、42) ，俾使構成緣密封圈之條帶（26)之縱向兩端部（26a、26M 配置於形成該套筒（1ϋ)之鎖緊開口（14)部之偏角位置。 9. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該密封圈 (24)係在其周邊形成有密封凸緣。 10. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該密封圈 (24)係在其周邊形成有密封凸緣。 經濟部智慈財產(工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐）