TWI421429B - 用於夾持器軸環之夾持器節段及對應的夾持軸環 - Google Patents

用於夾持器軸環之夾持器節段及對應的夾持軸環 Download PDF

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    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
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Description

用於夾持器軸環之夾持器節段及對應的夾持軸環
本發明係有關於一種本發明係有關於一種用於一夾持器軸環之夾持器節段(gripper segment)，其包含：一節段件，及多個夾緊部，其界定一具有外凸輪廓之頂點區域，每一頂點區域的輪廓係以一連續的方式被朝內彎曲，且該節段件包含外及內表面。
本發明係於夾持器軸環上，該夾持器軸環係用來鎖合管狀連接。
由先前技術可知已有夾持器軸環存在，它們被用來鎖合介於兩個具有平的端部的管子之間之密封式連接。
這些夾持器軸環包含夾持器節段，其能夠咬入到該等平的端部的外表面內。
這些及段被提供有多個夾緊部，這些夾緊部的端部與該等平的端部接觸，其形狀有時是尖的，例如，V形，有時候是矩形。
在一方面，這些節段具有一抗壓性其會因為齒部在該平的端部上的接觸面基的大小及齒部在該平的端部的穿透效率與齒部之固有的抵抗性之間的妥協而受到限制。
在另一方面，這些夾持器節段(當它們受到很大的應力時大部分都具有尖銳的角度及邊緣)會開始有裂痕，且有時候在操作上有危險，因為它們都很尖銳。
最後，這些夾持器節段很難製造，因為每一夾緊部的尖端通常都需要複雜的切斷或加工作業，其所使用的工具本身因為所想要在構件上達成的加工角度的關係而變得很脆弱。
本發明的目的是要提供一種夾持器節段，其在操作上不危險且可以符合經濟效益的方式來製造且在夾持器軸環的強度方面亦能夠以有效率的方式來達成。
為此，本發明提供一種夾持器節段，其特徵在於每一頂點區域的輪廓都是由一頂點產生線(GS)來界定，該頂點產生線相對於該外表面及內表面傾斜達90度。
依據特定的實施例，本發明的夾持器節段包含一或多個以下所列的特徵：每一頂點區域的輪廓都是一圓的圓弧的形式；每一頂點區域的輪廓都是正弦曲線；兩個相鄰的頂點區域被一具有下凹輪廓之谷底區域分隔開，且每一谷底區域的輪廓都是以一連續的方式朝內彎曲；每一谷底區域的輪廓都是一圓的圓弧的形式；每一谷底區域的輪廓都是正弦曲線；相鄰的該谷底區域與該等頂點區域的輪廓係以一連續的方式彼相連；該外表面或該內表面中的至少一者為一由一傾斜產生線所界定之錐台(frustoconical)表面，該傾斜產生線相關於一垂直一中心軸的平面被傾斜第一角度，且每一頂點區域的輪廓係由一頂點產生線所界定的，該頂點產生線相關於該中心線被傾斜一第二角度；及每一谷底區域的輪廓係由一產生線來界定，該產生線相對於該中心線被傾斜一角度，該角度與該等頂點區域的第二角度相同。
本發明進一步有關於一種夾持軸環，其包含：一基礎件，及一夾持器節段，其特徵在於該夾持器節段是一如上所述之夾持器節段。
圖1為依據本發明的夾持器軸環2的立體圖。
此夾持器軸環2適合用來將兩個平的端部相關於彼此鎖合在一起並防止兩個平的端部在一加流體位於其內時防止兩者軸向地分離。
該夾持器軸環2延伸在一中心軸線X-X周圍。“軸向地”，“徑向地”及“周邊地”等詞將與此中心軸線X-X相關地於下文中被使用。
該夾持器軸環2包含一用於一夾持器軸環之第一組件4及一用於一夾持器軸環之第二組件6。該第一組件4與該第二組件6是相同的，其不同處僅在於夾緊機構。因此，只有第一組件4將於下文中描述。
用於一夾持器軸環的組件4包含一基礎件8或一半圍籠其包含一中間部分10及兩個固定凸緣12。該基礎件8延伸在該中心軸線X-X的周圍的一小於180度的角度範圍以確保夾緊兩個平的端部。
該組件4進一步被提供有兩個夾持器節段14，在該基礎件8的每一軸向側處設置一個。
每一夾持器節段14都延伸在該中心軸線X-X周圍一角度範圍，該角度範圍小於該基礎件8的角度範圍。
該夾持器節段14被更詳細地示於圖2中。
該夾持器節段14包含一節段件16及多個夾緊部18其被設置在該節段件16的一徑向內側部分上。
該等夾緊部18適合用來與一平的端部的外表面相嚙合。
該節段件16大體上為一錐台形且界定一錐台外表面20與一錐台內表面22(參見圖3)。該外表面20與該內表面係彼此平行。
該外表面20是由一外產生線GE所界定及該內表面是由一內產生線GI所界定。每一產生線GE及GI都相關於該中心軸線X-X傾斜且相關於一垂直於該中心軸線X-X的平面P被傾斜一第一角度α。當該夾緊軸環與該節段是處在一自由的狀態時，該角度α較佳地係介於30度至50度之間。
該等產生線GE及GI為表面產生線其延伸在該夾持器節段14的周圍。
該節段件16界定一平滑的徑向外緣24及一徑向內緣26，該等夾緊部18被設置於該徑向內緣上。
該外緣24是由一表面所界定，該表面相關於該外表面20與該內表面22被傾斜90度。
在該節段件16與該等夾引部18被做成一體的例子中，該內緣26係如圖中的折線(broken-line)所示。如圖1所示，兩個夾持器節段14的內緣26被軸向地朝向彼此導引。
再參考圖圖2及3，每一夾緊部18都具有一頂點28其為該夾緊部18的徑向內緣。此頂點28在夾緊操作期間最先與該平的端部接觸。
每一夾緊部28都界定一頂點區域30其周邊地延伸在該頂點28的一側與另一側。該頂點區域30具有一外凸的輪廓其以一連續的方式被彎曲於其整個周邊的範圍。該輪廓是從垂直於該外表面20的方向(或該節段14在一平的表面上的路徑)觀看的。
較佳地，該頂點區域30的輪廓是一圓的圓弧形式或是正弦曲線。
兩個相鄰的頂點區域30被一具有下凹輪廓之谷底區域32分隔開。每一谷底區域32的輪廓都是以一連續的方式被彎曲於谷底區域32整個周邊的範圍。例如，該谷底區域32的輪廓是一圓的圓弧的形式或是正弦曲線。該谷底區域32的輪廓亦是從垂直於該外表面20的方向或該節段14在一平的表面上的路徑觀看的。
較佳地，該谷底區域32及相鄰的頂點區域30的輪廓彼此係以連續的方式相連結合。
換言之，該夾持器節段14界定具有波浪形狀的夾緊部18。此形狀(即，理論上此波浪形狀的每一齒在夾緊操作的一開始)可促進該等平的端部在一極脆弱的表面上之嚙合，同時因為夾緊及齒在該平的端部內的嚙合深度被增加而可藉由增加嚙合表面來提供控制在該齒內的內應力的可能性。
該等頂點區域30與該等谷底區域32形成一前表面34。每一頂點區域30的輪廓係由一頂點產生線GS來界定。每一谷底區域32的輪廓係由一谷底產生線GV來界定。
該頂點產生線GS與該谷底產生線GV相關於該中心軸線X-X被傾斜一第二角度β。較佳地，該頂點產生線GS與該谷底產生線GV以及該前表面34相關於該外表面與該內表面22被傾斜90度。
再者，該夾持器節段14可包含兩個固定耳50，它們能夠與設置在該基礎件8上的固定凹口52合作。
該夾持器節段係用下面描述的方式來製造。
首先，一夾持器節段空白片藉由衝壓(stamping)一未經處理的金屬板而被切割出來。
然後，該節段空白片被彎折並形成該夾持器節段14的形狀。
最後，如果有必要的話，該節段可接受一熱處理作業，用以獲得所需之特性，例如，在齒部區域的表面硬度或抗腐蝕性。
應被瞭解的是，該夾持器節段14的形狀，特別是該前表面34的形狀，可以只使用衝壓及彎折兩種方法來獲得，且無需額外的操作，譬如像衝孔或研磨。
依據本發明的該夾持器節段14使用具有很低的脆弱及維修程度的工具來製造且夾緊部之波浪形狀讓該夾緊軸環可被有效地操作同時可降低組裝或使用這些夾緊軸環的人員受傷的危險性。
2．．．夾持器軸環
4．．．第一組件
6．．．第二組件
8．．．基礎件
10．．．中間部分
12．．．固定凸緣
14．．．夾持器節段
16．．．節段件
18．．．夾緊部
20．．．外表面
22．．．內表面
GE．．．外產生線
GI．．．內產生線
24．．．外緣
26．．．內緣
28．．．頂點
30．．．頂點區域
32．．．谷底區域
34．．．前表面
GS．．．頂點產生線
GV．．．谷底產生線
50．．．固定耳
52．．．固定凹口
本發明從閱讀下面純以舉例為目的之描述並參考附圖將可被更佳地瞭解，其中：
圖1為依據本發明的夾持器軸環的立體圖；
圖2為圖1的軸環的夾持器節段的軸向視圖；及
圖3為沿著圖2的徑向平面III-III的剖面圖。
14．．．夾持器節段
16．．．節段件
18．．．夾緊部
24．．．外緣
26．．．內緣
28．．．頂點
30．．．頂點區域
32．．．谷底區域
50．．．固定耳

Claims (11)

  1. 一種用於一夾持器軸環之夾持器節段(14)，其包含：一節段件(16)，及多個夾緊部(18)其界定一具有外凸輪廓之頂點區域(30)，該或每一頂點區域(30)的輪廓係以一連續的方式被彎曲，且該節段件(16)包含一外表面(20)及一內表面(22)，其特徵在於該或每一頂點區域(30)的輪廓係由一頂點產生線(GS)來界定，該頂點產生線相關於該外表面(20)及該內表面(22)傾斜90度，其中該外表面(20)是錐台形表面及該內表面(22)是錐台形表面，及其中該節段件(16)界定一外緣(24)，其係由一相對於該外表面(20)及該內表面(22)傾斜90°的表面所界定。
  2. 如申請專利範圍第1項之夾持器節段，其中該或每一頂點區域(30)的輪廓是一圓的圓弧的形式。
  3. 如申請專利範圍第1項之夾持器節段，其中該或每一頂點區域(30)的輪廓是正弦曲線。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之夾持器節段，其中兩個相鄰的頂點區域(30)被一具有下凹輪廓之谷底區域(32)分隔開，及其中該或每一谷底區域(32)的輪廓是以一連續的方式被彎曲。
  5. 如申請專利範圍第4項之夾持器節段，其中該或每一谷底區域(32)的輪廓是一圓的圓弧的形式。
  6. 如申請專利範圍第4項之夾持器節段，其中該或每 一谷底區域(32)的輪廓是正弦曲線。
  7. 如申請專利範圍第4項之夾持器節段，其中相鄰的該谷底區域(32)與該等頂點區域(30)的輪廓係以一連續的方式彼此結合。
  8. 如申請專利範圍第1項之夾持器節段，其中該外表面或該內表面中的至少一者為一由一傾斜產生線(GE，GI)所界定之錐台表面(20，22)，該傾斜產生線(GE，GI)相關於一垂直於一中心軸的平面(P)傾斜第一角度(α)，及其中該或每一頂點產生線(GS)相關於該中心軸傾斜第二角度(β)。
  9. 如申請專利範圍第8項之夾持器節段，其中兩個相鄰的頂點區域(30)被一具有下凹輪廓之谷底區域(32)分隔開，及其中該或每一谷底區域(32)的輪廓是以一連續的方式被彎曲，及其中每一谷底區域(32)的輪廓係由一產生線(GV)來界定，該產生線相關於該中心軸被傾斜一角度，該角度與該等頂點區域的第二角度(β)相同。
  10. 一種夾緊套軸環，其包含：一基礎件(8)，其具有兩個軸向側，及一夾持器節段(14)，其被設置在該基礎件(8)的每一軸向側處，其特徵在於該夾持器節段為依據前述申請專利範圍中任一項所述之夾持器節段。
  11. 如申請利範圍第10項之夾緊套軸環，其中該基礎件(8)延伸在一中心軸X-X周圍一小於180°的角度範圍。
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