專利名稱：銅管段的連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及銅管段和其他類型的帶有O形密封圈的金屬管接頭的連接。對于本發(fā)明在連接銅管段方面的應(yīng)用，使用專門的工具(壓接)是必須的，在后面稱之為Halkidis法。此工具構(gòu)成本發(fā)明新型連接方法的主要部分。
新型Halkidis法無須使用任何熱焊接或冷焊接，無須使用螺紋和借助于特氟龍(Teflon)密封帶或麻絲，也無須用來通過將兩段管段壓在一起并使銅材變形的專門扳手或壓機。
本方法的優(yōu)點如下A)可以將任何長度的管段迅速而簡單地進(jìn)行連接和分離；B)不使任何構(gòu)件(肘管、接頭等)變形，所以在管段的形狀被改變情況下，以后同樣的構(gòu)件可以再次使用；C)無需大型、昂貴而笨重的壓機(或?qū)ｉT的腳踏式扳手footprintwrench)，然而，代之可以使用簡單的、便宜的萬能手工工具，此工具構(gòu)成本發(fā)明的一部分；D)無須在管段上切削螺紋的艱辛工作。
本發(fā)明敘述了用來將銅管件和銅管連接起來的方法，此方法應(yīng)該按照如下的方式進(jìn)行首先，技術(shù)人員或管工將使用在本專利中敘述的專門手動工具(壓機)，以適當(dāng)?shù)販?zhǔn)備根據(jù)其需要所選擇切下的一段管長的連接端。
被選來與管件相連接的管段將被插入到專門的壓機中，同時位于此壓機內(nèi)部的兩個在直徑方向上相對的柱塞，從管段端部進(jìn)入該管段到達(dá)適當(dāng)?shù)奈恢?。然后，借助于在壓機上的杠桿，沿徑向向外的方向給柱塞加力，以使管段的內(nèi)壁輕微變形，形成能夠在管段的外表面上看到的兩個在直徑方向上相對的半球形突起。該壓機的內(nèi)徑等于管段的外徑，但這只是在從柱塞向壓機內(nèi)側(cè)延伸的區(qū)域內(nèi)，而在從柱塞到管段入口點的區(qū)域，壓機的內(nèi)徑將大于管段的外徑，以允許有足夠的空間來形成兩個半球形的突起，并將管段從壓機中拔出來。
在此以后，管件(肘管、接頭等)將沿著管段的內(nèi)周帶有兩個圓柱形的環(huán)狀套管，此內(nèi)套管將帶有在管段與管件連接的過程中提供密封的橡膠O型圈。如果要應(yīng)用此新的連接方法，管件也將帶有沿著管件的內(nèi)周展開的第二環(huán)狀套管，該管件具有兩個另外的半圓柱形套管段(用于將管段插入管件和/或從其中拔出)，這些套管段與第二環(huán)狀套管相垂直，一直到達(dá)管件連接端的邊緣。此半圓柱形的套管將在直徑方向上相對的位置上形成，即在管段的連接端開口沿直徑的兩端上形成。管段的兩個半球形突起將與所述半圓柱形套管段相對中，并被引導(dǎo)到管件的第二內(nèi)環(huán)狀套管。如果需要更高的緊固度，此突起甚至可以具有長劃線(dash)的形狀。技術(shù)人員借助于作為本發(fā)明一部分的專用工具(壓機)制造的突起從管段端部可變形一定距離將使得，當(dāng)將管段插入到位于管件連接端的O型密封圈上時，能夠達(dá)到所需的緊固度。同時，通過將管段插入管件，所述突起將通過垂直的半圓柱形(內(nèi)/外)套管段被導(dǎo)入而到達(dá)第二半圓柱形環(huán)狀套管，而且它們將被轉(zhuǎn)動，使得確保正確的安裝。一旦此突起達(dá)到第二半圓柱形環(huán)狀套管，管段不能再推進(jìn)管件中，因為第二環(huán)狀套管的壁和突起將不允許這樣做。
在此以后，管段將相對于管件旋轉(zhuǎn)小于180°的角度。在如此動作時，突起將位于環(huán)狀套管的內(nèi)側(cè)，從兩個半圓柱形(內(nèi)/外)套管段離開。這樣做的結(jié)果將是，管段不再能夠從管件中拔出，因為由于第二環(huán)狀套管的壁，將防止突起進(jìn)入/離開管件的運動。當(dāng)管段沒有被支持時，為了防止管段的意外旋轉(zhuǎn)，和突起與兩個垂直(內(nèi)/外)套管段對中，可以使用適當(dāng)長度的楔狀銷作為安全裝置。此楔狀銷將被插入到任何一個垂直(內(nèi)/外)套管段中，直到第二環(huán)狀套管處，如此就防止了突起和內(nèi)/外套管段的任何意外的對中。
當(dāng)所需的緊固更強時，建議管段應(yīng)帶有兩個大尺寸的半球狀或長劃線狀的突起，在此情況下，接頭也將帶有兩個在直徑方向上相對位置的半圓柱形套管段，以當(dāng)插入或拔出管段時，與所述突起相適應(yīng)。
在示意

圖1～7中詳細(xì)地顯示出本連接方法。在這些圖當(dāng)中，將管件描述為1，銅管被描述為2。用字母e表示橡膠O型圈，而沿著管件的內(nèi)周和殼體展開的第一半圓柱形環(huán)狀套管被表示為a。
將第二環(huán)狀套管表示為b。垂直半圓柱形(內(nèi)/外)套管段用字母b’表示。技術(shù)人員借助于專用工具形成的突起則被表示為c。
圖1表示當(dāng)其與管段相連接以后的管件的橫斷面；可以看到管件的環(huán)狀套管、管段的半球狀突起和橡膠O型密封圈；圖2表示的和圖1一樣，只是管件的橫斷面更小；圖3清楚地看到完整的管件。還可以看到在連接以后在管件中的管段；圖4顯示出清楚地顯示了垂直半圓柱形(內(nèi)/外)套管段b’的典型管件的三維立體圖；圖5表示典型管件的俯視圖；圖6表示具有兩個環(huán)狀套管a和b，以及垂直半圓柱形(內(nèi)/外)套管段b’的典型管件的三維立體圖；圖7表示具有環(huán)狀套管a和b的典型管件的側(cè)視圖；圖8(a、b、c)和圖9(a、b、c)表示可以被技術(shù)人員使用，以在管段上形成突起c的兩種不同形式的壓機的橫斷面。在這些圖中，數(shù)字3表示壓機，用字母M表示技術(shù)人員施壓的壓機杠桿。軸K將壓力轉(zhuǎn)移到柱塞Z上，而字母L表示將壓機的運動部分推回到其原始位置上的彈簧。字母D1和D2表示兩個不同的內(nèi)徑，而D1’表示管段的外徑。
在圖8中，字母N表示橢圓形截面的圓柱體，它將軸K的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為柱塞Z垂直于軸的運動。在圖9中，字母N表示一個圓錐形的管件，它將軸的水平運動轉(zhuǎn)為柱塞垂直于軸的運動。
無論采用什么樣的形式，本方法的附圖和描述將不會改變本專利的概念。本發(fā)明應(yīng)用于由任何材料制造的所有類型的管段。
權(quán)利要求
1.在此敘述的新Halkidis方法，用來連接銅管段或任何類型的金屬管段2，該管段是借助于專門制造的工具(壓機)3制造的，然后連接到其帶有特殊形狀的套管和O型密封圈的管件1(肘管、接頭等)上。為了應(yīng)用此新的連接方法，技術(shù)人員切割下所需長度的一段管段，并使用專用工具(壓機)3，在管段的外表面c上形成兩個突起。專用壓機3的操作原理如下首先，將管段2插入壓機3中，同時，位于壓機3內(nèi)部的兩個在直徑方向上相對的柱塞Z進(jìn)入到管段2的適當(dāng)位置上。然后，技術(shù)人員使用構(gòu)成壓機一部分的加壓杠桿M進(jìn)行加壓，壓力從水平軸K上被傳遞到構(gòu)件N或N’上(根據(jù)所用壓機的類型，圖8或圖9)。此構(gòu)件，即N或N’推動兩個柱塞Z，使得它們與軸垂直地從管段內(nèi)側(cè)向外延伸，并在管段的內(nèi)表面上施加壓力。此壓力足以使管壁產(chǎn)生輕微的變形，因此，造成兩個在管壁外側(cè)可以看到的在直徑方向上相對的半球形突起c。壓機3的內(nèi)徑D1應(yīng)該等于管段的外徑D1’，但這僅是在從柱塞Z向壓機內(nèi)側(cè)延伸的區(qū)域內(nèi)，而在從柱塞Z到管段入口點的區(qū)域，壓機內(nèi)徑D2將大于管段外徑D1，以允許有空間來形成兩個半球形的突起c，并將管段從壓機中拔出來。為了應(yīng)用在此建議的新連接方法，制造特殊的管件(肘管、接頭等)，要使得它們帶有一個第一環(huán)狀套管a和在該第一環(huán)狀套管a和連接端的邊緣之間的一個第二環(huán)狀套管b(如在圖中所示)，第一環(huán)狀套管a帶有一個用于密封橡膠的O型圈e。在連接端的邊緣開始，直到第二環(huán)狀套管b，有兩個在直徑方向上相對的、與第二環(huán)狀套管b相垂直的半球狀套管b’。管段2與帶有2個環(huán)狀套管的新管件1相連，管段2已經(jīng)帶有兩個在直徑方向上相對的突起c(半球狀，而為了更大的緊固度應(yīng)該是長劃線狀的)，它是由技術(shù)人員在管段的外壁上靠近連接端的邊緣處形成的。一旦與垂直于第二環(huán)狀套管b的套管段b’內(nèi)/外對中，管段的所述突起c將被推入引導(dǎo)套管段，直到第二環(huán)狀套管b處。通過將管段插入到管件的連接端，管段的突起c將被引導(dǎo)通過管件半圓柱形內(nèi)/外套管段b’，到達(dá)第二環(huán)狀套管b處。通過將管段旋轉(zhuǎn)小于180°的角度，突起c也將在第二環(huán)狀套管b中轉(zhuǎn)動。一旦轉(zhuǎn)動管段，管段的突起c將不再與垂直于第二環(huán)狀套管b的內(nèi)/外套管段b’對中，而且突起c將不允許從該管件中將管段拔出。但是，只有當(dāng)管段和管件被轉(zhuǎn)動，使得管段的突起c與管件的垂直內(nèi)/外套管段b’重新對中，并將其互相拉開而分離時，管段和管件才能很容易地實現(xiàn)打開。為了防止管段或管件意外轉(zhuǎn)動到打開的位置，可以將楔形的安全銷插入到導(dǎo)向內(nèi)/外套管段b’中的一個，并將其推至第二環(huán)狀套管b處，因此使突起c不能在第二環(huán)狀套管b中發(fā)生意外轉(zhuǎn)動。當(dāng)需要打開時，此楔形安全銷很容易去掉。
2.突起c將在距管段連接端邊緣特定距離處形成，使得一旦將管段與管件相連接，管段到達(dá)帶有O型密封圈e的第一環(huán)狀套管a處，就能夠達(dá)到所需的緊固程度。如果希望較高的緊固程度，建議形成較大的長劃線狀突起c。無論它們采取什么樣的形狀，本方法的圖和說明并不改變本方法的概念。
3.須要使用專門手動工具(壓機)的新連接方法可以應(yīng)用于在高溫或低溫下攜帶液體或氣體的所有管網(wǎng)中。在管段的長度沒有預(yù)先確定，以及技術(shù)人員必須切割并將管段安裝在借助于專門的壓機制造出連接端的情況下，特別推薦本方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及銅管和其他類型的金屬管段的連接，其連接端能夠借助于在本發(fā)明中敘述的手動壓機來準(zhǔn)備，然后連接到帶有環(huán)狀套管和用于密封目的橡膠O型圈的管件上。此用于連接銅管段的新方法被稱為Halkidis法。在本方法中，將要連接到管段上的銅管件(1)(肘管、接頭等)將帶有兩個沿著該管件連接端內(nèi)周展開的環(huán)狀套管(a、b)。內(nèi)(第一)環(huán)狀套管(a)將伴隨有用于密封目的橡膠O型圈。最靠近管件連接端邊緣的外(第二)環(huán)狀套管(b)也將帶有兩個引導(dǎo)段—內(nèi)/外套管段(b’)—(垂直于所述第二環(huán)狀套管)，并具有半圓形或方形的截面。銅管段將帶有一個或兩個由技術(shù)人員借助于專用手動工具形成的突起(c)。銅管(2)的這兩個半球形的(或長劃線狀的)突起，首先將與管件的兩個半圓柱形(或直角形)的引導(dǎo)段(b’)相對中，然后該管段將被推入到管件中，直至該突起到達(dá)第二環(huán)狀套管處。一旦與第二環(huán)狀套管對中，然后將在任何方向上將突起旋轉(zhuǎn)(通過轉(zhuǎn)動管段)小于180°的角度，由此實現(xiàn)兩者(管段和管件)(2、1)的固定連接，至此，管段將不再能夠進(jìn)入管件的連接端或從中拔出。
文檔編號F16L37/252GK1646845SQ03807997
公開日2005年7月27日 申請日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月9日
發(fā)明者尼科勞斯·凱爾基德斯 申請人:尼科勞斯·凱爾基德斯