改進的聯(lián)接裝置的制造方法
【專利說明】改進的聯(lián)接裝置
[0001 ] 本發(fā)明是申請日為2010年3月25日、申請?zhí)枮?01080013304.I (PCT/GB2010/050512)、發(fā)明名稱為“改進的聯(lián)接裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及用于將管段連接在一起的方法和設備。其特別適用于，但決不局限于，用于將包括彎頭、T形連接和其他接合處的次級密閉塑料管的段連接在一起的方法和設備。
【背景技術】
[0003]在工業(yè)以及在建筑業(yè)中廣泛使用由塑料材料制成的管?，F(xiàn)在，許多應用使用由諸如聚乙烯和聚丙烯的塑料材料而非金屬制成的管。一個這種應用是諸如汽車修理廠前院的石油設施中使用的管件。
[0004]在例如石油前院設施的設計方面，認為在該設施中，容納及檢測從將一個或更多個儲油罐連接至分配栗的地下管的石油或柴油燃料的任何泄漏越來越重要。為此，前院設施的當前許多設計利用次級密閉裝置。其涉及到將每條供應管線容納在各自的次級密閉裝置管線內(nèi)，次級密閉裝置管線在其端部可選地封接到燃料供應管線。次級密閉裝置管線防止來自燃料供應管線的泄漏排出至環(huán)境中，同時為將任何泄漏的汽油輸送至遙感裝置提供便利，并且允許使用泄漏監(jiān)測裝置。
[0005]盡管竭盡所能避免除了在檢查井和污水坑內(nèi)側(cè)之外還在地下供應管線內(nèi)具有連接處，但有時無法避免這些連接。這種連接傳統(tǒng)地使用特殊接頭配件形成，并且利用化學基的連接化合物或者借助于電熔焊接來形成這些連接。盡管電熔焊接技術在許多應用中是優(yōu)選的，但可以理解，可以使用用于連接塑料部件的任何傳統(tǒng)的或者尚待發(fā)現(xiàn)的方法來將聯(lián)接部件的各個零件和聯(lián)接裝置組件連接在一起，包括使用螺栓和墊片式方法。盡管本發(fā)明的技術和部件將主要參照電熔聯(lián)接部件和電熔聯(lián)接裝置組件來描述，但本發(fā)明同樣良好地適用于及作用于用于將各種塑料部件連接在一起的非電熔聯(lián)接部件、組件和技術。
[0006]在傳統(tǒng)的單個密閉裝置塑料管道系統(tǒng)中，使用所謂的電熔聯(lián)接裝置或焊接套筒端對端地連接連續(xù)的塑料管段，焊接套筒通常包括短的塑料襯套，短的塑料襯套在任一端設有承窩，其具有的內(nèi)徑尺寸能接收相應管的作為封閉滑動配合的端部并且結(jié)合電阻式加熱繞組。因此，通過將毗連的管端從相對的端插入這種電熔聯(lián)接器、之后使電流通過加熱繞組以便使電熔聯(lián)接裝置的內(nèi)表面與被插入的管端的相鄰外表面熔合，由此將管端焊接至電熔聯(lián)接裝置以形成不漏流體的連接，可以端對端地連接兩個毗連的管段。
[0007]傳統(tǒng)的電熔聯(lián)接裝置在它們的外表面上需要至少兩個電端子連接部。需要通常為由塑料覆蓋物包圍的牢固的金屬端子銷形式的這些電連接器，以將連接器接頭配件連接至電熔焊接機。因此，這些電連接器從電熔聯(lián)接裝置的主體的表面顯著地凸伸來。此外，電熔聯(lián)接裝置的本體自身也具有有限的厚度。這些聯(lián)接裝置的壁必須相對較厚，至少與其被設計用于連接的管的壁一樣厚。重要的是，這些電熔聯(lián)接裝置在電熔工藝中不扭曲變形。還可以理解，電熔聯(lián)接裝置裝配在其被設計用于連接的管區(qū)段的外側(cè)上。作為電熔聯(lián)接裝置的外部位置、電熔聯(lián)接裝置自身的本體的厚度以及伸出的電連接器的結(jié)果，聯(lián)接裝置的區(qū)域中的管件的有效外徑顯著地大于管自身的外徑。
[0008]當在初級管線中進行這些連接時，其會出現(xiàn)關于為相關聯(lián)的次級管定尺寸的問題。一個解決方案是將次級管定尺寸為使其內(nèi)徑足夠大以容納連接初級管的電熔接頭配件。該解決方案提供了次級管件中所要求的最小數(shù)量的電熔連接部，但在材料方面的耗費在于，使用顯著大直徑的次級管封閉不用任何連接部的初級管是必須的。
[0009]另一解決方案是在初級管周圍使用滑合次級管，隨后使用一系列擴徑管和縮徑管，以增加次級管在任何初級管件連接部的區(qū)域內(nèi)的有效內(nèi)徑。該解決方案存在多個固有的問題。例如，可以理解，需要使這種連接部的數(shù)量保持最少。在該種解決方案中，最少需要四個分開的電熔連接部。該解決方案在需要的分開部件的數(shù)量方面也是昂貴的。此外，需要保持次級聯(lián)接裝置的各種部件不礙事，同時位于它們正確的相對位置，同時連接并測試初級管件。其在現(xiàn)場條件下很困難。
[0010]在減少與次級密閉裝置連接相關聯(lián)的部件的數(shù)量并且簡化連接處的安裝的嘗試中，EPl，062，454 BI和EPl，004，810 BI中已經(jīng)提出了能夠在單一焊接步驟中將次級密閉裝置管區(qū)段連接在一起的聯(lián)接器的使用。兩個文獻均公開了用于次級密閉裝置管區(qū)段的連接件。連接件包括單壁本體，該單壁本體包括其內(nèi)表面上的座以及貫穿其的通道。在本體的內(nèi)表面上設置座意味著次級密閉裝置管區(qū)段的內(nèi)管和外管均可以借助于電熔焊接固定至本體內(nèi)表面的適當位置。本體內(nèi)存在通道意味著總體上沿著管段貫穿并且空過連接件保持分開的次級密封管區(qū)段之間的空隙空間的連續(xù)性。盡管這種管連接件便于以快速而簡單的方式結(jié)合次級密閉裝置管區(qū)段，而無需縮徑管，但連接件的單壁特性意味著如果連接件的壁內(nèi)發(fā)生任何破裂或故障，則由于連接件的單壁特性而將不可避免地發(fā)生管系統(tǒng)內(nèi)容納的流體的泄漏。
[0011]這種接頭配件的另一主要缺點是，它們不允許在形成次級管連接之前連接并測試初級管。
[0012]( uGlynwed Pipe System Ltd”的)EPl，787，055中描述了旨在既容納初級管又容納次級管的另一種電熔接頭配件。該文獻中描述的形狀復雜的接頭配件既因為其錯綜復雜的設計而制造昂貴，而且也需要擴徑/縮徑接頭配件以完成圍繞次級管件的密封組裝。
[0013]因此，存在對于圍繞傳統(tǒng)的初級管聯(lián)接裝置、彎頭或者T形件的簡單、易于制造的聯(lián)接裝置的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種聯(lián)接部件，該聯(lián)接部件具有第一端和第二端，所述接頭配件具有在第一端與第二端之間的縱向軸線，部件的第一端包括第一管狀部和第一密封裝置，第一管狀部具有適于與第一管區(qū)段形成滑動配合的第一內(nèi)徑，第一密封裝置適于使得第一端可以在使用中封接到第一管區(qū)段;第二端具有大于第一直徑的第二直徑或者截面面積，并且其中，第二端包括端面，其中該端面在大致不垂直于或者偏離部件的縱向軸線的平面內(nèi)，而且其中，第二端還包括配對區(qū)域。這些部件中的兩個可用于在次級管中形成連接，并且可以當在初級管中形成并測試類似連接時滑動至不妨礙的位置。
[0015]優(yōu)選地，配對區(qū)域包括凸緣。
[0016]優(yōu)選地，配對區(qū)域從端面延伸。
[0017]凸緣可以從端面的平面徑向延伸以限定環(huán)狀部或環(huán)。在其替代中，端面可以既包括配對區(qū)域又包括因此的凸緣，使得凸緣是端面的延伸，并且端面是與另一部件的凸緣配對的凸緣。隨后，能夠使兩個部件的凸緣的面合到一起，以形成連接。由于在一個替代中形成的兩個部件可以是相同的鏡像，意味著只需要一個模具來形成聯(lián)接裝置所需要的兩個部件，因而該替代也是有益的。
[0018]在一替代中，凸緣可以從端面的平面軸向延伸以限定圓柱形部或環(huán)。在該替代中，一個聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣，并且另一個聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣。承窩凸緣圓柱形部相比于套管凸緣圓柱形部直徑更大，使得當兩個部件合在一起以形成聯(lián)接裝置時，套管凸緣部在承窩凸緣部內(nèi)側(cè)緊滑動配合。承窩和套管可以是單個凸緣，或者承窩可以是雙凸緣，而套管緊滑動配合在雙凸緣內(nèi)側(cè)。也可以是承窩凸緣和套管凸緣不從端面垂直徑向延伸，而是可以以圓錐形或漸縮配置互補地成角度，使得套管凸緣與承窩凸緣容易對齊并且定位在承窩凸緣內(nèi)。由于兩個部件具有連接兩個部件的一體化方式并且將保持在適當位置，而無需以與上文描述的面對面徑向凸緣中所需要的相同方式夾緊裝置，因而該替代是有益的。
[0019]優(yōu)選地，聯(lián)接部件還包括第二密封裝置，該第二密封裝置適于在使用中使聯(lián)接部件封接到其他聯(lián)接部件。
[0020]優(yōu)選地，在聯(lián)接部件的第二端處的端面在與部件的縱向軸線大致成45°的平面內(nèi)。然而，可以理解，該角度可以通過設計根據(jù)將要連接的管之間的所需角度、和/或在接頭配件內(nèi)用于形成及測試在初級管件中的連接所需要的空間改變。例如，如果在被連接的管之間需要45°角，則端面將與垂直于部件的縱向軸線的平面成22.5°角。
[0021]此外，在兩個配對部件上的端面的角度無需完全相同。假如這些角度的和加起來達到被連接的兩個管之間的所需角度，則已經(jīng)實現(xiàn)了聯(lián)接部件和聯(lián)接裝置組件的目標。
[0022]優(yōu)選地，部件為大致管狀構形。
[0023]優(yōu)選地，第二端的直徑、內(nèi)徑或者內(nèi)部截面面積大于第一端的直徑。其提供了用于容納圍繞初級管的接頭配件的空間。
[0024]優(yōu)選地，第一端在基本垂直于部件的縱向軸線的平面內(nèi)。
[0025]在另一優(yōu)選實施方式中，部件還包括第三端，部件的第三端包括另一管狀部，另一管狀部具有適于與管區(qū)段形成滑動配合的內(nèi)徑，部件還包括第三密封裝置，第三密封裝置適于在使用中使者第三端可以封接到第三管區(qū)段。該配置提供T形接頭配件。
[0026]優(yōu)選地，第二端具有非圓形截面，并且更優(yōu)選地，第二端是基本橢圓形形狀。
[0027]術語“密封方式”意于覆蓋所有已知的和尚待發(fā)現(xiàn)的將塑料材料密封在一起的方法。其包括既使用內(nèi)部加熱源又使用外部加熱源的熱焊接、一體式和分開式加熱元件、聲波焊接、摩擦焊接、化學焊接及粘合劑。此列舉無意于窮盡，而是示意可以用于使聯(lián)接部件相互密封/連接以及將聯(lián)接部件封接到被連接的管的方法的非常廣的范圍。
[0028]優(yōu)選地，密封方式選自包括下述的組:
[0029](i)電熔加熱元件和相關聯(lián)的電端子連接部；
[0030](ii)包括化學粘接或焊接的粘接或者焊接、超聲波焊接或熱焊接；
[0031](iii)連同諸如多個螺栓的夾緊裝置墊片密封；
[0032]或者它們的組合。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種聯(lián)接裝置組件，包括如本發(fā)明中限定的兩個聯(lián)接部件，部件以配對區(qū)域?qū)ε鋵^(qū)域的方式密封在一起，使得兩個聯(lián)接部件的端面在使用中基本平行。
[0034]優(yōu)選地，配對區(qū)域包括凸緣。
[0035]優(yōu)選地，配對區(qū)域從端面延伸。
[0036]凸緣可以從端面的平面徑向延伸以限定環(huán)狀部或環(huán)。在該替代中，端面可以既包括配對區(qū)域又包括因此的凸緣，使得凸緣成為端面的延伸，而端面是與另一部件的凸緣配對的凸緣。隨后，能夠使兩個部件的凸緣的端面合在一起，以形成連接。由于在一個替代中形成的兩個部件可以是相同的鏡像，意味著只需要一個模具用來形成用于形成聯(lián)接裝置所必需的兩個部件，因而該替代也是有益的。
[0037]在一替代中，凸緣可以從端面的平面軸向延伸以限定圓柱形部或環(huán)。在該替代中，一個聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣，而另一個聯(lián)接部件將具有限定套管的凸緣。承窩凸緣圓柱形部相比于套管凸緣圓柱形部直徑更大，使得當兩個部件合在一起以形成聯(lián)接裝置時，套管凸緣部在承窩凸緣部內(nèi)側(cè)緊滑動配合。承窩和套管可以是單個凸緣，或者承窩可能是雙凸緣，而套管在雙凸緣內(nèi)的緊滑動配合。也可以是，承窩凸緣和套管凸緣不從端面垂直地徑向延伸，而是可以以錐形或漸縮配置而互補地成角度，使得套管凸緣容易地與承窩凸緣對齊并位于承窩凸緣內(nèi)。由于兩個部件具有連接兩個部件的一體化方式，并且將保持在適當位置而無需以與上文描述的面對面徑向凸緣中所需要的相同方式夾緊，因而該替代也是有益的。
[0038]優(yōu)選地，部件中的一個上的配對區(qū)域包括電熔加熱元件和電端子連接部。在替代中，其中，配對區(qū)域是在端面的平面內(nèi)徑向延伸的凸緣，而電熔加熱元件位于凸緣的端面內(nèi)。在替代中，其中配對區(qū)域是在端面的平面內(nèi)軸向延伸的凸緣，使得一個聯(lián)接部件將具有限定承窩的凸緣，而另一聯(lián)接部件將具