用于高壓接頭的復(fù)合滑動(dòng)墊圈的制作方法
【專利摘要】一種用于高壓管的接頭的滑動(dòng)復(fù)合墊圈(7)，其基本上由橡膠部分(9)和具有凸緣功能的剛性環(huán)(8)形成，所述剛性環(huán)(8)設(shè)計(jì)成通過外部管或孔(5)將所述墊圈(7)本身從倚靠位置或座(10)拉向工作位置或座(11)，所述外部管或孔(5)軸向配裝在內(nèi)部管或倒鉤配件(4)上。由于預(yù)布置在所述倚靠座(10)與所述工作座(11)之間的特意設(shè)置的所述倒鉤配件(4)上的圓錐形區(qū)域(12)的存在而實(shí)現(xiàn)墊圈(7)的橡膠部分(9)的壓縮，這保證流體密封性。所述墊圈(7)基本上由固定地聯(lián)接到由塑料或金屬或某些其它合適材料的剛性材料制成的同軸凸緣(8)的橡膠環(huán)(9)組成，所述墊圈(7)設(shè)計(jì)成以具有游隙的方式密封所述中空軸或內(nèi)部管(4)與加壓流體可在其中流動(dòng)的所述孔(5)之間的聯(lián)接。
【專利說明】用于高壓接頭的復(fù)合滑動(dòng)墊圈
[0001]本發(fā)明涉及用于高壓管的墊圈部分，且具體是關(guān)于一種新型滑動(dòng)墊圈。
[0002]根據(jù)當(dāng)前已知技術(shù)，中空軸與孔之間聯(lián)接的密封通常由容納于形成在軸的外表面上環(huán)形槽內(nèi)的圓環(huán)狀橡膠墊圈來確保。在組裝之前，橡膠圓環(huán)體的截面從容納其的槽突出。
[0003]組裝期間，墊圈的橫截面被壓入在槽內(nèi)，從而能夠進(jìn)行密封。由于形成在孔緣邊上的倒角而產(chǎn)生墊圈的壓縮。該壓縮應(yīng)力取決于倒角的角度:倒角的角度越小，壓縮應(yīng)力越低。出于技術(shù)原因，倒角的角度不能小于30°。
[0004]還應(yīng)當(dāng)指出，如果該孔屬于需要切割成一定尺寸的管，則孔在切割操作期間形成橢圓形，并且該倒角必須在切割之后、組裝之前的時(shí)間形成。為此目的，必須使用由用以校準(zhǔn)該橢圓形孔的膨脹器插塞和用以制造倒角的磨機(jī)形成的工具。通常出現(xiàn)這樣的情況，該操作被較差地執(zhí)行或者甚至被省略。在這些情況下，墊圈上的壓縮載荷變得非常高，該孔的銳邊會(huì)損壞墊圈或使其從座置位退出，且該軸的與橢圓形孔干涉的表面會(huì)損壞孔的內(nèi)表面，從而會(huì)損壞接頭的流體密封。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中已知旨在減少這些問題的某些方案。
[0006]關(guān)于復(fù)合墊圈的專利EP0854997B1消除了對軸上的座置位的需求:組裝期間在軸與孔之間沒有金屬接觸。但該方案增加插入載荷，需要熟練地進(jìn)行孔緣邊上的倒角，且在拆卸的情況下，墊圈往往保持在孔內(nèi)，從而對于拔出墊圈造成一系列其它問題。
[0007]專利EP1983245A1涉及消除孔與墊圈之間干涉的軸的特定輪廓，但需要孔的內(nèi)表面在組裝之后變形以徑向壓縮該墊圈。該方案解決大部分問題但僅限于該管的孔會(huì)容易變形的情況。此外，管的變形(擠壓)過程是需要特定設(shè)備的復(fù)雜操作。
[0008]本發(fā)明的主要目的是克服上述問題，以消除軸與孔之間組裝之后墊圈故障的各種情況，以及消除對校準(zhǔn)、倒角和擠壓工具的需要。
[0009]以上目的是能夠正確且安全地組裝，而不需要特定設(shè)備，并且通常減小到技術(shù)上可能的最小組裝載荷，此外在完成組裝時(shí)能夠方便視覺觀察墊圈的正確定位。
[0010]根據(jù)本發(fā)明通過提供基本上由橡膠部和剛性環(huán)(例如由塑料、金屬等制成具有凸緣功能--形成的復(fù)合墊圈而實(shí)現(xiàn)上述目的，剛性環(huán)設(shè)計(jì)成通過軸向配裝在內(nèi)部管或倒鉤配件上的外部管或孔而將墊圈本身從倚靠位置拉到工作位置。由于在倒鉤配件上存在特意設(shè)置的圓錐區(qū)域，從而確保流體緊密性的墊圈壓縮操作得以進(jìn)行。
[0011]從隨后的說明書并參照附圖將得到本發(fā)明的更好理解，附圖僅以非限制實(shí)例示出某些較佳實(shí)施例。
[0012]在附圖中:
[0013]圖1是基于本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思的示意圖:頂部示出處于壓縮構(gòu)造以確保密封的墊圈，而在底部中所述墊圈處于聯(lián)接之前的倚靠位置；
[0014]圖2A是具有鎖定襯套的推配型聯(lián)接的接頭的第一實(shí)施例的軸向剖視圖；
[0015]圖2B是對應(yīng)于前述實(shí)施例的三維圖；
[0016]圖3A示出對應(yīng)于圖2B的某些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)；
[0017]圖3B是圖2A的推配接頭的總體側(cè)視圖；
[0018]圖4類似于前一實(shí)施例，涉及圖2A的變型；
[0019]圖5類似于圖2A，涉及具有帶螺紋襯套的、具有滑動(dòng)墊圈的機(jī)械連接件的變型；
[0020]圖6-圖9是順次示出本發(fā)明的第二實(shí)施例的聯(lián)接步驟的軸向剖視圖，其中接頭的固定是壓配型的；
[0021]圖10是圖9的壓配接頭的總體側(cè)視圖；
[0022]圖11是根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)墊圈的三維圖；
[0023]圖12和13是兩個(gè)三維圖，分別是本發(fā)明第三實(shí)施例的軸向剖視圖和總體視圖，該實(shí)施例涉及倒鉤配件聯(lián)接到壁內(nèi)而非管內(nèi)形成的孔的情況；以及
[0024]圖14和15分別是圖12和13的第三實(shí)施例的正視圖和軸向剖視圖。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，提供復(fù)合墊圈7，該復(fù)合墊圈7基本上由橡膠環(huán)9構(gòu)成，橡膠環(huán)9牢固地聯(lián)接到由剛性材料(塑料或金屬或某些其它合適材料)形成的凸緣8，所述墊圈設(shè)計(jì)成以具有游隙的方式密封中空軸4與孔5之間的聯(lián)接，在孔5內(nèi)有加壓流體流動(dòng)。
[0026]在所描述的本發(fā)明的第一實(shí)施例中(圖2A-圖3B)，墊圈7設(shè)計(jì)成容納在周向座10內(nèi)，該周向座10形成在中空軸或倒鉤配件4的外表面上，該周向座10在下文中也稱為“倚靠座10”，使得定位在所述座10內(nèi)的橡膠圈9的外徑小于或等于軸4本身的直徑并小于孔5的直徑。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的特定特征,倚靠座10通過圓錐斜面12福延(radiused)到軸4的另一部分，該另一部分稱為墊圈7的“工作座11”。工作座11的直徑大于倚靠座10的直徑并小于軸4本身的直徑。
[0028]對于所述內(nèi)容，在將軸4沿軸向插入孔5的期間，孔5的邊緣與凸緣8接合，從而將墊圈7沿圓錐斜面12從倚靠座10移位到工作座11。橡膠環(huán)9在孔5的內(nèi)表面與軸4的外表面之間逐漸被壓縮，直到在工作座11內(nèi)最大被壓縮，因此確保壓力緊密性。
[0029]在所述構(gòu)造中，軸4和孔5借助于已知機(jī)械裝置或系統(tǒng)固定在一起。
[0030]在所示示例中，待插入孔5內(nèi)的軸4的端部設(shè)想具有特定功能的另一部分:校準(zhǔn)座SC。這此校準(zhǔn)座SC是具有適當(dāng)斜度的截錐形區(qū)域，其適于恢復(fù)切成一定尺寸的管5的孔的圓度，其中切割截面呈橢圓形。
[0031]繼續(xù)參照圖2A，校準(zhǔn)座SC借助于肩部13連結(jié)到相鄰倚靠座11，倚靠座11上倚靠有橡膠環(huán)9的邊緣以防止墊圈7與倒鉤配件4意外分開。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，設(shè)想到一旦形成該聯(lián)接，凸緣8的前表面就設(shè)定成以徑向展開的方式承載特意設(shè)置的肩部14，所述肩部14沿垂直于工作座11端部的方向伸出。
[0033]根據(jù)本發(fā)明，在孔5形成在外部管內(nèi)的情況下，為了在各部件聯(lián)接之后將各部件軸向固定以獲得接頭，提供成形套管15，該成形套管15在面向倒鉤配件4根部的一側(cè)上設(shè)有固定區(qū)域，而在相對側(cè)上設(shè)有圓錐座，具有內(nèi)部齒16的圓錐環(huán)27在該圓錐座內(nèi)滑動(dòng)，內(nèi)部齒16設(shè)計(jì)成抓持在前述外部管5的外表面上以防止各部件脫開聯(lián)接以及隨后推配型接頭Ia的打開。在所述本發(fā)明的第一實(shí)施例中，成形套管15的所述固定區(qū)域設(shè)計(jì)成通過咬接(01:[11(311；[1^)(:(圖24-圖38)固定,而在所述第一實(shí)施例的變型中,所述固定區(qū)域設(shè)有螺紋F (圖4和5)。
[0034]本發(fā)明的另一特別特征在于所述成形套管15較佳地設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通孔19，通孔19沿圓周均勻分布并適當(dāng)?shù)囟ㄎ怀僧?dāng)形成接頭時(shí)，能夠確認(rèn)墊圈7相對于倒鉤配件4和管5的適當(dāng)定位:如果接頭正確形成，從孔19可見剛性環(huán)螺母8的一部分和外部管5的側(cè)表面的一部分(圖3B)。
[0035]圖6-圖10所示本發(fā)明的第二實(shí)施例涉及壓配型接頭Ib，該壓配型接頭Ib盡管設(shè)想了管或中空軸4沿軸向插入孔5內(nèi)，但與前述情況的區(qū)別在于，作為上述成形套管15的替代，提供外部管狀套筒17，該外部管狀套筒17設(shè)計(jì)成在通過已述軸向聯(lián)接過程形成密封接頭之后以已知方式經(jīng)受塑性變形，以將管5的特意設(shè)置的內(nèi)部環(huán)形區(qū)域徑向壓靠特意設(shè)置在校準(zhǔn)座SC的外表面上的、鄰近肩部13的夾持齒18。
[0036]還在該情況下，較佳地設(shè)置已經(jīng)描述的一個(gè)或多個(gè)通孔19。
[0037]從已經(jīng)描述的內(nèi)容，顯然的是，本發(fā)明能夠使高壓接頭方便且安全的組裝，而無需用于制備接頭的特定設(shè)備，且可方便檢查該接頭。
[0038]該墊圈尤其適用于推入配合或壓阻配合型的中空軸和孔之間的那些連接。這些接頭能夠僅通過手動(dòng)壓力來連結(jié)各管。如已經(jīng)提到的，該接頭的機(jī)械阻力通過扣持管5的外表面的可變形鋸齒環(huán)來確保。在這些特定接頭中，組裝期間必須壓縮墊圈并使密封環(huán)變形。由此，迄今已知的各方案中的組裝載荷會(huì)變得尤其高，有損這些結(jié)構(gòu)能夠有的實(shí)用性優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，具有需要最小壓縮載荷的可用的墊圈7成為決定性因素。
[0039]有利地，根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)墊圈7是通用的，可用于設(shè)有凸緣和螺紋環(huán)形螺母的密封連接，并可用于壓配連接和推配連接。
[0040]由于本發(fā)明的特定構(gòu)造，提供密封接頭所必需的設(shè)備是最少的。除了用于切割待切割成一定尺寸的管5的工具，僅需有機(jī)械連接的特定系統(tǒng)所規(guī)定的可用部件。
[0041]對于所述內(nèi)容，本發(fā)明有利地根本上消除了將管5安裝在倒鉤配件4上期間墊圈從其自身座置位退出的問題。
[0042]另一優(yōu)點(diǎn)在于管的組裝力顯著減小。
[0043]又一優(yōu)點(diǎn)在于其不需要對管的端部進(jìn)行諸如校準(zhǔn)和除毛刺等機(jī)加工操作。
[0044]另一優(yōu)點(diǎn)在于，如果該管的端部過度呈橢圓形，則不能進(jìn)行組裝，因此確?！吧倒鲜健毙Ч?。
[0045]此外，能夠方便觀察墊圈和管的正確組裝。
[0046]最后，值得注意的是本發(fā)明可應(yīng)用于推配型接頭Ia(手動(dòng)軸向組裝)和壓配型接頭Ib (徑向擠壓)。
[0047]圖12-14所示本發(fā)明的第三實(shí)施例涉及推配連接與在壁內(nèi)而不是管內(nèi)形成孔5的結(jié)構(gòu)構(gòu)造相關(guān)的情形。
[0048]在該情況下，倒鉤配件4相對于前部固定元件28固定，前部固定元件28設(shè)計(jì)成以已知方式約束到具有孔5的壁。
【權(quán)利要求】
1.一種滑動(dòng)復(fù)合墊圈(7)，用于高壓管的接頭，其特征在于，所述墊圈基本上由橡膠部分(9)和具有凸緣功能的剛性環(huán)(8)形成，所述剛性環(huán)(8)設(shè)計(jì)成通過軸向配裝在內(nèi)部管或倒鉤配件(4)上的外部管或孔(5)將所述墊圈(7)本身從倚靠位置或座(10)拉向工作位置或座(11)，使得由于特意設(shè)置在所述倚靠座(10)與所述工作座(11)之間所述倒鉤配件(4)上的圓錐形區(qū)域(12)的存在而實(shí)現(xiàn)所述墊圈(7)的所述橡膠部分(9)的壓縮，這保證流體密封性,其中: -所述橡膠部分基本上由橡膠環(huán)(9)構(gòu)成，所述橡膠環(huán)(9)固定地聯(lián)接到由塑料或金屬或某些其它合適材料的剛性材料制成的同軸凸緣(8)，所述墊圈(7)設(shè)計(jì)成以具有游隙的方式密封所述中空軸或內(nèi)部管(4)與加壓流體能在其中流動(dòng)的所述孔(5)之間的聯(lián)接； -所述墊圈(7)設(shè)計(jì)成容納在位于周向上并形成在所述倒鉤配件(4)的外表面上的所述倚靠座(10)內(nèi)，使得定位在所述座(10)內(nèi)所述橡膠環(huán)(9)的外徑小于或等于所述倒鉤配件(4)本身的直徑并小于所述孔(5)的直徑； -所述倚靠座(10)經(jīng)由圓錐斜面(12)輻延到設(shè)置在所述軸(4)的另一部分內(nèi)的、所述墊圈(7)的所述工作座(11);其中所述工作座(11)的直徑大于所述倚靠座(10)的直徑并小于所述軸(4)本身的直徑； -在所述軸(4)沿軸向插入所述孔(5)期間，所述孔(5)的邊緣設(shè)置成與所述凸緣(8)接合，從而將所述墊圈(7)沿所述圓錐斜面(12)從所述倚靠座(10)軸向移位到所述工作座(11);由此實(shí)現(xiàn)所述橡膠環(huán)(9)在所述孔(5)的內(nèi)表面與所述軸⑷的外表面之間的逐漸壓縮直至在所述工作座(11)內(nèi)的最大壓縮，因此確保壓力密封。
2.如前述權(quán)利要求所述的墊圈(7)，其特征在于，所述軸(4)的待插入所述孔(5)的端部設(shè)想為用作校準(zhǔn)座(SC)的另一部分，所述校準(zhǔn)座由具有適當(dāng)斜度的截錐形區(qū)域構(gòu)成，適于恢復(fù)切割成一定尺寸的管的孔的圓度，其中切割截面呈橢圓形。
3.如前述權(quán)利要求所述的墊圈(7)，其特征在于，所述校準(zhǔn)座(SC)經(jīng)由肩部(13)連結(jié)到相鄰倚靠座(10)，所述肩部(13)上倚靠有橡膠環(huán)(9)的邊緣以防止所述墊圈(7)與所述倒鉤配件(4)意外分開。
4.如前述權(quán)利要求所述的墊圈(7)，其特征在于，一旦形成聯(lián)接，所述凸緣(8)的前表面就設(shè)定成以徑向展開的方式承載特意設(shè)置的肩部(14)，所述肩部(14)沿垂直于所述工作座(11)端部的方向伸出。
5.如前述權(quán)利要求所述的墊圈(7)，其特征在于，在所述孔(5)形成在外部管內(nèi)的情況下，為了在各部件聯(lián)接之后將各部件軸向固定以得到接頭，成形套管(15)被提供，所述成形套管(15)在面向所述倒鉤配件(4)根部的一側(cè)上設(shè)有固定區(qū)域，而在相對側(cè)上設(shè)有圓錐座，具有內(nèi)部齒(16)的圓錐環(huán)(27)在所述圓錐座內(nèi)滑動(dòng)，所述內(nèi)部齒(16)設(shè)計(jì)成抓持在前述外部管(5)的外表面上以防止各部件脫開聯(lián)接和隨后推配型接頭(Ia)的打開；所述固定區(qū)域借助于特意設(shè)置的咬接(C)或螺紋(F)被軸向約束于所述倒鉤配件(4)。
6.如前述權(quán)利要求所述的墊圈(7)，其特征在于，所述成形套管(15)設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通孔(19)，所述通孔(19)沿圓周均勻分布并適當(dāng)定位成使得當(dāng)適當(dāng)形成接頭時(shí)，從每個(gè)孔(19)能夠看見所述剛性環(huán)螺母(8)的僅一部分和所述外部管(5)的側(cè)表面的一部分。
7.如權(quán)利要求4所述的墊圈(7)，其特征在于，在所述孔(5)形成在外部管內(nèi)的情況下，為了在各部件聯(lián)接之后將各部件軸向固定以得到接頭，外部管狀套管(17)被提供，所述外部管狀套管(17)在獲得所述密封接頭之后設(shè)計(jì)成以已知方式塑性變形以將所述管(5)的適當(dāng)內(nèi)部環(huán)形區(qū)域壓靠特意設(shè)置在所述校準(zhǔn)座(SC)的外表面上的、鄰近所述肩部(13)的夾持齒(18)。
8.如前述權(quán)利要求所述的墊圈(7)，其特征在于，所述外部套管(17)設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通孔(19)，所述通孔(19)沿圓周均勻分布并適當(dāng)定位成使得當(dāng)適當(dāng)形成接頭時(shí)，從每個(gè)孔(19)能夠看見所述剛性環(huán)螺母(8)的僅一部分和所述外部管(5)的側(cè)表面的一部分。
9.一種用于高壓管的接頭，其特征在于，所述接頭組合地包括設(shè)計(jì)成軸向配裝在內(nèi)部管或倒鉤配件(4)上的外部管或孔(5)和根據(jù)前述實(shí)施例設(shè)于所述內(nèi)部管或倒鉤配件(4)和所述外部管或孔(5)之間的復(fù)合滑動(dòng)墊圈(7)。
【文檔編號】F16L41/08GK104321565SQ201280073585
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日
【發(fā)明者】G·比扎瑞尼 申請人:庫斯有限公司