專利名稱：導管連接件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及連接導管的導管連接件，特別是接頭或分支接頭。所述導管基本上由連續(xù)的內(nèi)管和與其相連的突起組成，突起徑向向外伸出并用于加強導管。該導管連接件特別適用于雙層壁導管或波紋管的連接。
組合管和波紋管的導管連接件通常是用注模法制造的。支管、彎管和插入套管屬于這些導管連接件。用注模法生產(chǎn)的上述導管連接件由于它們固有的設計原理不能體現(xiàn)輕結(jié)構(gòu)的方案一雙層壁導管或組合管和波紋管的特點。此外，注模工具的費用極高。
人們已經(jīng)知道用標準空心管制造簡單波紋管的導管連接件，該連接件的內(nèi)橫截面與待連接導管的外橫截面互相配合。這些導管連接件由幾個零件制成，這些零件靠對其對接面融接、粘接或類似的方法使其互相連接在一起。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)造普通型式的適用于輕結(jié)構(gòu)的雙層壁導管或波紋管的導管連接件，這些導管連接件沿導管軸向方向具有大的承載能力及良好的水力特性。
根據(jù)本發(fā)明，導管連接件是由相互連接的零件組成，這些零件是由一個帶有徑向向外伸展的突起的芯管和一個套管構(gòu)成，相鄰零件通過其對接面進行的連接使得每個相鄰零件的芯管和套管相互連接在一起，并使得每個零件的芯管和套管彼此牢固連接。由于芯管和套管是靠各個零件的對接面互相連接的，所以在導管連接件內(nèi)沒有自由間隙。由于芯管壁厚很薄，因而沿導管軸線方向的承載能力很小，零件之間的力(拉伸、壓縮、彎曲或類似的負荷)主要是通過套管傳遞的。該導管連接件由于使用輕質(zhì)原料而具有良好的機械性能。對管系的機械要求，即對將要靠這些導管連接件互相連接的導管的機械要求，也是靠這些連接件滿足的。由于在導管連接件中未形成自由間隙，所以它們具有最佳的水力特性，不會出現(xiàn)由于固體材料沉積引起堵塞。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方案需要時可將待連接的導管和導管連接件之間制成水密連接，制造這種導管連接件由于不需要費錢的注模工具而格外節(jié)省資金。由于芯管與連接的導管相同，所以只有套管需單獨制造，因此，在設計導管連接件時不需額外費用就能達到高的靈活性。
本發(fā)明的其它許多優(yōu)點和特點可由從屬權(quán)利要求及下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施例的描述中知曉。其中

圖1是角接頭式的導管連接件;
圖2是另一種角接頭式的導管連接件;
圖3是分支接頭式的導管連接件;
圖4是另一種分支接頭式的導管連接件;
圖5是通過芯管所作的局部縱剖視圖;
圖6是沿圖5所示的芯管Ⅵ-Ⅵ線所作的局部橫剖視圖;
圖7是通過改型設計的芯管所作的局部縱剖視圖;
圖8是沿圖7所示的芯管Ⅷ-Ⅷ線所作的局部橫剖視圖;
圖9是通過另一改型設計的芯管所作的局部縱剖視圖;
圖10是沿圖9所示的芯管Ⅹ-Ⅹ線所作的局部橫剖視圖;
圖11表示芯管和套管之間靠粘接連接;
圖12表示芯管和套管融接連接;
圖13表示芯管和套管間用收縮軟管連接;
圖14是局部斷開的T形接頭式的導管連接件;
圖15表示有肋片的芯管和套管連接的局部縱剖視圖;
圖16表示沿圖ⅩⅥ-ⅩⅥ線所作的局部橫剖視圖;
圖17表示通過圖15未插入芯管的套管所作的局部橫剖視圖;
圖1至圖4所示的導管連接件只是一些例證。所有導管連接件均由1至9的幾個零件組成，這些零件通常在其對接面10至15、15′處融接或粘接成水密連接，并且有較大的強度。由1至9的幾個零件組成的每個導管連接件的基本結(jié)構(gòu)有一個芯管16和一個套管17。
通常，芯管16與待連接的導管相同。如圖1所示，配置在左面的導管18有一個套管19，該套管將被推到零件1伸出的芯管16上與導管連接件連接在一起。當芯管16從套管17中伸出用于插入套管19時，這部分伸出的套管稱作插頭20。從右下側(cè)將導管21推入零件2，在這一部位零件2備有插口端22，即裝在零件2上的芯管16顯然接在零件2的該端面之前，以便使導管21在相應的端頭不必配備插口就能伸入插口端22。導管連接件可配置成45°角(圖1)、90°角(圖2)、45°支管(圖3)或90°支管即T形接頭(圖4)。從這一基本構(gòu)形出發(fā)按下文描述的方式可以創(chuàng)造出許多其它實施例。
下面，將以雙層壁和組合管的形式來描述芯管16的各種實施例。這些芯管是由一個連續(xù)的圓柱形內(nèi)管23和一個波紋外管24組成。這些芯管是按照德國專利申請1，704，718(對應于美國專利3，677，676)已經(jīng)公開的方式制作的。在該專利中，內(nèi)管23和外管24之間的連接是在構(gòu)成內(nèi)管23和外管24的合成熱塑料軟管通過擠壓機模壓頭后形成的，在外管24的兩個相鄰圓環(huán)25之間的地方，即在波谷部位26處內(nèi)管23和外管24成為一體。
由附圖可以看出每個圓環(huán)25都具有略向外斜的梯形橫截面，該梯形截面由一個圓柱形外壁部分27和相對縱中心線30徑向向外傾斜并彼此靠近的側(cè)壁部分28、29限界，梯形的底是由相應的內(nèi)管23構(gòu)成的。
在圖5和圖6所示的實施例中，每個外壁部分27都具有一個由外壁部分27形成的環(huán)形、連續(xù)、平滑的突出部分31，其厚度a近似等于外壁部分27和側(cè)壁部分28、29的壁厚。環(huán)形突起31沿軸線30方向的長度為l。圓環(huán)25沿軸線30方向的長度為L。尺寸L小于導管圓環(huán)25的節(jié)距T，T代表兩個相鄰波谷26的中心距。環(huán)形突起31徑向超過圓柱形外壁部分27的高度為h，外壁部分27的外徑用d表示。
由圖7和圖8可見，與圖5和圖6相比，雙層壁的導管可按下述方式加以改型用在外壁部分27的瘤狀突起32取代連續(xù)的環(huán)形突起31。因為導管其它方面沒有變化，所以使用相同的參考標號，尺寸的表示方法也同樣適用。
此外，從圖9和圖10所示的實施例中明顯可見，除在圓柱形外壁部分27上形成與軸線30相平行的帶狀軸向突起33外，其它方面都相同，這里也使用相同的參照數(shù)字和尺寸符號。圖5至圖10的雙層壁導管，特別是具有圖5和圖6的環(huán)形連續(xù)突起31的基本結(jié)構(gòu)可以從德國公布的專利申請3.603，481號(相應于美國系列號008584)了解到。
圖11至圖13表示芯管16和套管17的各種連接方案。芯管16選用圖5和圖6所示的方案。
各套管17的壁厚b明顯大于內(nèi)管23的壁厚C，其中1.5C＜b＜5C，而b≈2C為最佳值。
套管17的內(nèi)徑D與芯管16的相應尺寸有關d＜D＜d+2h。換句話說，當把芯管16插入套管17時，環(huán)形突起31(或瘤狀突起32或帶狀軸向突起33)緊密地壓靠在套管17的內(nèi)壁34上。與此同時，圓環(huán)25按下述方式變形圓柱形外壁部分27全部徑向向內(nèi)壓縮。
另一方面，除突起31、32或33之外，外壁部分27不與套管17的內(nèi)壁34接觸，但套管17和芯管16徑向互相支撐。在內(nèi)壁34和外壁部分27之間形成大致的圓柱形間隙35，該間隙的寬度S小于突起31或32或33的高度。因此，芯管16和套管17之間的直接接觸部位僅僅是斑點狀(當使用瘤狀突起32時)或直線(當使用環(huán)形突起31或帶狀軸向突起33時)。
如圖11所示，芯管16和套管17之間用粘接劑層36填充圓柱形間隙35，使之形成固定連接。這種粘接層36在芯管16插入套管17之前就能涂敷在芯管16的圓柱形外壁部分27上，當然，在芯管16插入套管17之前將粘接劑涂敷在套管17的內(nèi)壁34上也能形成這種粘接層。就裝配而論，后面所述的方法是有利的。在這種情況下，不可能在每個外壁部分27上都形成粘接層36，但這不會影響芯管16和套管17之間的密封和連接強度。因為間隙寬萐在0.1至0.2mm之間，所以有足夠厚的粘接層36確保粘接可靠。
在圖12所示的實施例中，突起31融入套管17的內(nèi)壁34中。在融合過程中，靠形成融合區(qū)域31a使突起31變形即壓平，以便在將芯管16插入套管17的過程中部分消除外壁部分17的徑向變形。
在圖13所示的實施例中，芯管16和套管17是靠一個收縮軟管37而連接在一起的，只有在導管連接件具有插頭20時才能使用收縮軟管。在這一實施例中，收縮軟管被推到套管17的端頭和伸出套管17的那部分芯管16上，然后用常用方式通過適當?shù)臒峒庸釅涸谝黄?。在這一過程中，收縮軟管被固定在套管17的外圓和靠近套管17的芯管16的圓環(huán)25上，軟管與芯管16的外形相配在收縮軟管37和芯管16之間也形成牢固的軸向連接。同時，收縮軟管37里面的粘接層38也在起作用。由于在收縮軟管37和芯管16以及套管17之間存在的粘合力，又形成附加的固定作用并實現(xiàn)了水密連接。這種涂有能夠起作用的粘接層的收縮軟管市場上可以買到。
圖14表示90°支管式或T形接頭式的導管連接件，該導管連接件與圖4所示分支導管連接件相對應，因而使用與其相同的參考標號。可以看出套管17的部分8和部分9在對接面15和15″的部位是靠粘接或融接39彼此連接在一起的。同樣能看出芯管16在這一部位也是用粘接或融接40相互連接在一起的。此外，還可以看出插入插口端22的導管21緊靠在與其相配的芯管16對接面41上。同樣，在插頭端20處用導管18的插口19使芯管16緊靠在導管18的對接面42上，以確保在各對接面41、42的連接無間隙。
在上述各實施例中，套管17設計成標準的圓柱體，這種標準管是用常用方法制作的。
下列尺寸適用于標準尺寸為100的導管18、21的導管連接件d≈110mm;
T≈12mm;
l≈2.0mm;
h≈3.0mm;
a≈0.5-0.6mm;
L≈10mm。
下列關系式普通適用突起31、32、33的徑向高度h與外徑d的關系為0.002d≤h≤0.004d環(huán)形突起31和瘤狀突起32的軸向長度l與圓環(huán)25的軸向長度L的關系為0.10L≤l≤0.35L環(huán)形突起31和瘤狀突起32的軸向長度l與外壁部分27的厚度a的關系為3a≤l≤5a上述的l的關系式也適用于帶狀軸向突起33的直線寬度l′。
導管18的插口19的內(nèi)徑Dm基本上等于套管17的內(nèi)徑D，為了易于裝配，可用公知的方式將插口19的導入端43略加擴大。
上述形式的導管連接件也可擴展到用于圖15至17的波紋管，其中，芯管16設計成波紋管。這種波紋管例如可從德國專利說明書2，450，171(對應于美國專利說明書3，998，579)或從德國專利申請3，725，286中了解到。這種波紋管具有基本上為圓柱形的導管44，徑向環(huán)形肋片45從導管向外突出，肋片外徑為d′。套管17′內(nèi)徑D′略大于肋片45的外徑d′，所以在近似圓柱形的外表面46和內(nèi)壁34′之間形成間隙S′，其徑向?qū)挾冉茷?.1至0.2mm。
套管17′設有與縱軸30平行的連續(xù)波紋，即設有朝向內(nèi)部的軸向帶狀突起47，突出尺寸為h′，略大于間隙S′的寬度(即D′-2h′略小于d′)，以便在將芯管16′插入套管17′時使肋片45徑向支承在軸向延伸的突起47上，其中0.002D′≤h′≤0.004D′相鄰突起之間的剩余間隙35′可按上述填充粘接劑。在突起47和與肋片45相接的部分之間也可用類似的方式進行融接或者用收縮軟管連接。
突起47所對的圓弧角為e，其中20°＜e＜30°零件1至9的芯管16、16′與相應的套管17、17′之間的固定連接并非必需用鎖緊件，也可靠鎖緊力，例如靠足夠大的摩擦鎖緊就能固定。
權(quán)利要求
1.用于連接導管(18、21)的導管連接件，特別是角接頭或分支接頭，所述導管基本上由連續(xù)的內(nèi)管(23、44)和與其相連的突起(圓環(huán)25、肋片45)組成，突起徑向向外伸出并用于加強導管，該導管連接件特別適用于雙層壁導管或波紋管的連接，本發(fā)明的特征在于該導管連接件是由相互連接的零件(1至9)組成，這些零件是由一個帶有徑向向外伸展的突起(圓環(huán)25、肋片45)的芯管(16、16′)和一個套管(17、17′)構(gòu)成，相鄰零件(1至9)通過其對接面(10至15、15′)進行的連接使得每個相鄰零件(1至9)的芯管(16、16′)和套管(17、17′)相互連接在一起，并使得每個零件(1至9)的芯管(16、16′)和套管(17、17′)彼此牢固連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的導管連接件，其特征在于芯管(16、16′)與待與其連接的導管(18、21)相同。
3.按照權(quán)利要求1所述的導管連接件，其特征在于一個零件(1至9)的兩個導管(16、16′或17、17′)之一的自由端伸過另一個導管(17、17′或16、16′)。
4.按照權(quán)利要求1所述的導管連接件，其特征在于套管(17、17′)設計成承載導管。
5.按照權(quán)利要求1所述的導管連接件，其特征在于各芯管(16、16′)的突起(圓環(huán)25或肋片45)承受相連套管(17、17′)的徑向彈性預應力。
6.按照權(quán)利要求5所述的導管連接件，其特征在于突起(圓環(huán)25、肋片45)以斑點狀或直線形緊靠在套管(17、17′)上。
7.按照權(quán)利要求5所述的導管連接件，其特征在于在相應芯管(16、16′)的突起(圓環(huán)25、肋片45)和套管(17、17′)之間形成徑向延伸的彈性變形突起(31、32、33、47)。
8.按照權(quán)利要求7所述的導管連接件，其中芯管(16)設計成帶有圓環(huán)(25)形突起的雙層壁導管，每個圓環(huán)形突起都具有近似的朝外斜削的梯形橫截面，而且具有近似圓柱形的外壁部分(27)和與其相連的略斜的側(cè)壁部分(28、29)，其特征在于外壁部分(27)上備有能徑向向里變形的突起(31、32、33)，突起的外徑(d+2h)未變形時略大于套管(17)的內(nèi)徑(D)。
9.按照權(quán)利要求8所述的導管連接件，其特征在于突起(31、32、33)設計成環(huán)形、瘤形或軸向帶形。
10.按著權(quán)利要求7所述的導管連接件，其中芯管(16′)設計成帶有徑向向外突出的肋片(45)的導管，其特征在于在套管(17′)上徑向向里制有突起(47)，突起未變形時的內(nèi)徑(D′-2h′)略小于芯管(16′)的外徑(d′)。
11.按照權(quán)利要求10所述的導管連接件，其特征在于突起(47)沿軸向制成帶狀。
12.按照權(quán)利要求7所述的導管連接件，其特征在于突起(31、32、33、47)與相應的接合面融接在一起。
13.按照權(quán)利要求1所述的導管連接件，其特征在于芯管(16、16′)的突起部分(圓環(huán)25、肋片45)被粘接到套管(17、17′)上。
14.按照權(quán)利要求1所述的導管連接件，其特征在于芯管(16)和套管(17)是通過收縮軟管(37)互相連接在一起的。
全文摘要
連接導管(18、21)的導管連接件、導管基本由連續(xù)的內(nèi)管(23)和與其相連的徑向向外伸出的、用于加強導管的突出部分(25)組成。該導管連接件由互相連接的零件(8、9)組成，這些零件又由一個芯管(16)和一個套管(17)構(gòu)成。相鄰零件通過其對接面進行的連接使得每個相鄰零件的芯管和套管相互連接，且各零件的芯管和套管彼此牢固連接。此連接件適用于雙壁導管或波紋管，且沿導管軸向具有高承載性和良好的水力特性。
文檔編號F16L9/18GK1034255SQ8810849
公開日1989年7月26日 申請日期1988年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月30日
發(fā)明者海爾姆·海格勒, 魯?shù)婪颉け鹊隆ず８窭?申請人:海爾姆·海格勒