專利名稱：管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管接頭。該管接頭具有C型截面的彈性體密封套筒，借助于彈簧環(huán)將套筒的相互相對延伸的密封唇支撐在套筒桿上，該套筒由外殼封閉并且通過控板可以收縮，并且借助于插在套筒和外殼之間并且搭接了外殼中縱向間隙的插板，使套筒的密封唇在壓縮外殼之間相對待連接的管的標(biāo)稱直徑(D)留有一個余量，并且在壓縮外殼時密封唇能夠顛倒過來，并且在彈簧環(huán)施加的壓力作用下，密封唇能夠被壓縮，可靠地靠在管壁上，其中彈簧環(huán)具有U型截面，它們的彈簧桿將面對對應(yīng)的密封唇根部的彈簧支腳接合在一起，將彈簧環(huán)放置在位于套筒桿和密封唇之間的環(huán)形槽內(nèi)并且具有縫隙，縫隙從兩個彈簧支腳的邊界輻射狀伸出，它們相互搭接并且在壓縮外殼時可以變窄直至一個預(yù)先規(guī)定的最小縫隙寬度以便在一個大面積區(qū)域上支撐密封唇。
這種類型的管接頭公開于DE-A-2731465或?qū)?yīng)的US-4，119，333。借助于預(yù)先張緊在圓周方向的盤繞彈簧，將C型截面的彈性體密封套筒的相互相對延伸的密封唇支靠在套筒桿上。密封唇的這種結(jié)構(gòu)限制了這種管接頭的可允許的工作溫度，因為在極高的溫度下，除了壓縮外殼時套筒的壓力膨脹外，熱膨脹還要起作用，這種熱膨脹將使套筒材料在盤繞彈簧的盤圈之間發(fā)生流動從而產(chǎn)生一種危險狀態(tài)。雖然該盤繞彈簧環(huán)至少能部分均衡套筒材料的這種膨脹和收縮，但套筒材料在極高工作溫度和長期壓力作用下的流動卻可能導(dǎo)致管接頭在隨后被冷卻到低溫、低壓下的密封能力的降低。
在例如DE-A-2428101或相應(yīng)的US-A-3，877，733公開的管接頭情況下，密封唇是由指向套筒桿的隆起支撐的。在這種類型的套筒結(jié)構(gòu)中，肯定可以避免在長期的壓力作用下和高工作溫度下的材料流動，但卻存在著密封唇粘結(jié)到隆起上的危險情況，這種情況可能妨礙針對相應(yīng)的工作條件采用最佳的套筒。
在這種現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的一個目的是改進(jìn)這種普通類型的管接頭，使它能適合于使用在較高工作溫度下。
使普通類型的管接頭具有如下特征，就可實現(xiàn)這一目的。該管接頭的特征是具有C型截面的彈性密封套筒，借助于彈簧環(huán)將套筒的相互相對延伸的密封唇支撐在套筒桿上，該套筒由外殼封閉并且通過控板可以收縮，并且借助于插在套筒和外殼之間并且搭接了外殼中縱向間隙的插板，使套筒的密封唇在壓縮外殼之前相對待連接的管的標(biāo)稱直徑(D)留有一個余量，并且在壓縮外殼時密封唇能夠顛倒過來，并且在彈簧環(huán)施加的壓力作用下，密封唇能夠被壓縮，可靠地靠在管壁上，其中彈簧環(huán)具有U型截面，它們的彈簧桿將面對對應(yīng)的密封唇根部的彈簧支腳接合在一起，將彈簧環(huán)放置在位于套筒桿和密封唇之間的環(huán)形槽內(nèi)并且具有縫隙，縫隙從兩個彈簧支腳的邊界輻射狀伸出，它們相互搭接并且在壓縮外殼時可以變窄直至一個預(yù)先規(guī)定的最小縫隙寬度以便在一個大面積區(qū)域上枝撐密封唇。
具有U型截面并且因有縫隙而呈曲折狀的彈簧環(huán)支撐著密封唇，彈簧環(huán)本身當(dāng)套筒由于外殼收縮而顛倒過來時在一個大的面積區(qū)域被支靠在套筒桿上。特別是沿橫過彈簧支腳的方向，即沿圓周方向，彈簧環(huán)受壓彎曲。當(dāng)外殼受壓時，縫隙沿圓周方向收縮至一個極小值，并且在密封套筒由于受熱而體積變大時該縫隙尺寸進(jìn)一步減小。但縫隙決不會因收縮而完全閉攏，因此環(huán)形槽內(nèi)壓力總是等于管內(nèi)介質(zhì)的壓力。因而該彈簧環(huán)總是以最佳狀態(tài)適應(yīng)于各種相應(yīng)的工作條件。尤其是，縫隙隨著密封套筒的壓力膨脹和熱膨脹的增加而收縮，使膨脹很大的情況下也能將密封唇基本上都支撐在整個區(qū)域上，并且沒有任何一點(diǎn)密封材料會流過極窄的縫隙。由于彈簧環(huán)在徑向可變形，并且這種變形遍及整個圓周方向，因此彈簧環(huán)使在工作期間的溫度差引起的體積變化得以均衡。
在按如下特征的本發(fā)明的管接頭的特別優(yōu)選的實施例中，消除了密封唇粘結(jié)到套筒桿上的任何危險。所述管接頭的特征是至少一個分配給密封唇的彈簧支腳并且最好是彈簧支腳從環(huán)形槽軸向突出出來并且伸出在密封唇的自由端的上方。
本發(fā)明主題的其它優(yōu)選實施例都在如下特征中體現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明其特征包括1、密封唇在外殼受壓時借助于隆起支撐在套筒桿上，隆起支靠在在密封唇端部上突出的彈簧支腳上。
2、隆起在密封唇的端部形成并且指向面對套筒桿那一側(cè)的所說密封唇;并且其中分配給密封唇的彈簧支腳圍繞著隆起。
3、圓形的環(huán)形肋的內(nèi)側(cè)指向套筒桿，環(huán)形肋配合在環(huán)形槽上方，帶有間隙。
4、彈簧環(huán)的形狀為一個有開口的環(huán)。
下面參照附圖中所示的說明性的實施例較詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中所示的純屬示意形式，其中

圖1和圖2分別表示本發(fā)明的管接頭的平面圖和側(cè)視圖，以及部分剖視圖;
圖3和圖4表示本發(fā)明的部分管接頭的縱向剖面和放大視圖，分別表示在將該管接頭裝配到待接管道的前、后的情況;以及圖5表示部分彈簧環(huán)的平面圖。
如圖1和2所示的外殼10沿其長度方向分裂開，并且具有一個圓柱形的外殼套管12和一個向內(nèi)彎曲的徑向端壁14。接通外殼間隙16的一個平直的插板18支靠在外殼套管12的內(nèi)側(cè)。插板18相對于外殼間隙16排齊，自然要使插板18的縱向間隙不在外殼間隙16區(qū)，但在徑向最好在間隙16的對面。
管接頭還有兩個截頭錐形的夾緊環(huán)20，確定夾緊環(huán)20的形狀和結(jié)構(gòu)，使環(huán)20沿外殼10的縱向中心方向向內(nèi)收攏，并且使環(huán)20能通過它們在外殼10內(nèi)的外部邊界22固定在外殼套管12和對應(yīng)的端壁14之間的窄縫處。夾緊環(huán)20的內(nèi)部邊界區(qū)，有多個由狹縫狀凹槽26形成的窄隙28。這些窄隙28的自由端30即形成了一個里卡爪，將卡爪設(shè)計成能埋入待接管道外表面內(nèi)并在這卡緊管道。
在由外殼10、插板18、和夾緊環(huán)20限定的空間內(nèi)，設(shè)置一個C型截面的連續(xù)的彈性體密封套筒32，套筒32借助于它的套筒桿34支靠在插板18或外殼套管12上，并且套筒32的密封唇36相互相對延伸。每個套筒32的前面38都由一個支撐環(huán)40覆蓋，支撐環(huán)40能防止套筒32在較高的溫度和壓力下移入夾緊環(huán)20的凹槽26內(nèi)。
但在由套筒桿34、所說的密封唇36、以及密封唇的根部37所確定的環(huán)形槽42內(nèi)，存在著一個U型截面的曲折狀彈簧環(huán)44，以便將密封唇36支靠在套筒桿34上。
外殼10有一個擋板46，擋板46包括焊接到外殼10上的夾緊舌片48、具有U型截面并且由所說夾緊舌片包圍的夾緊桿50、帶有螺帽53的夾緊螺栓52。在圖1至圖3所示的狀態(tài)下，要使管接頭的凈寬度(外殼10、套筒32、插板18、夾緊環(huán)20、支撐環(huán)40、彈簧環(huán)44)與在任何情況下相對于圖3箭頭D所示的管54的外徑都留有余量的條件完全相符，這樣一拉管接頭就可在一個管54上輕松地滑動，并且在安置了管54之后，該管接頭還能滑向另一個管的端部。通過緊固夾緊螺栓52，就可以減小外殼10的內(nèi)徑，像管箍的情況一樣;同時，減小了外殼間隙16，并且插板18逐漸擠入外殼10內(nèi)。在這種情況下，套筒32是在圓周方向倒立的，彈簧環(huán)44和指向密封唇36的隆起56使密封唇36寬松地靠向管壁55，如圖4所示。同時，具有開放端的夾緊環(huán)20也進(jìn)行收縮，設(shè)計環(huán)20的結(jié)構(gòu)形狀，使在外殼10全部壓縮時環(huán)20形成一個近似的圓圈。因此在外殼10收縮時，窄隙28的自由端邊緣30由于通過夾緊環(huán)20靠在外殼10上得到的軸向和徑向支撐而被固定在管壁55內(nèi)。因而，管接頭不僅固定到管54上，而且由于(例如)通過管道介質(zhì)的內(nèi)部壓力產(chǎn)生的軸向壓力，也能防止管54從管接頭中滑出來。在圖3和圖4中，在每種情況下僅表示出管接頭的一個端區(qū)，當(dāng)然與其軸向相對的另一個端區(qū)具有完全相同的結(jié)構(gòu)和功能。
如圖3清晰可見，隆起56在面對套筒桿34那一側(cè)靠近自由端的密封唇36的那一端區(qū)指向密封唇36，使環(huán)形槽42是下部凹陷型的槽。
具有連續(xù)形狀和U型截面的彈簧環(huán)44有一個彈簧徑向內(nèi)支腳68，一個彈簧徑向外支腳70、以及一個將兩個支腳連在一起的彈簧桿72。當(dāng)將彈簧環(huán)44插入環(huán)形槽42時，彈簧桿72支靠在基座區(qū)64上，并且當(dāng)在軸向觀察時彈簧徑向外支腳70在和密封唇36幾乎相同的高度處終止。但面向密封唇36的彈簧內(nèi)支腳68在軸向較長，從密封唇34上方的環(huán)形槽42上突出出來。彈簧外支腳70支靠在套筒桿34上的一個大面積區(qū)域上。彈簧桿72彎曲的角度大于180°，最好為210°左右，彈簧徑向內(nèi)支腳68有一個反方向的曲率，使其能部分地圍繞著密封唇36的隆起56。因此彈簧44能在外殼10收縮時(圖4)防止密封唇36或隆起56與套筒桿34發(fā)生接觸，并且能防止密封唇36在高溫時與所說套筒桿發(fā)生粘結(jié)或硫化。
彈簧環(huán)44有多個縫隙74，當(dāng)從圓周方向觀察時，縫隙74交替地從彈簧內(nèi)支腳68的邊界69以及從彈簧外支腳70的邊界71輻射狀伸出并在彈簧桿72區(qū)重疊起來，這種情況由圖5清晰可見。因此彈簧環(huán)44展示出曲折的形狀，并且可沿圓周方向倒立起來。
選擇彈簧環(huán)44的尺寸，使在沒有固定外殼10時環(huán)44在環(huán)形槽42內(nèi)不受預(yù)張力作用(圖3)。當(dāng)外殼10收縮時，縫隙74的寬度由于彈簧環(huán)44的倒立的結(jié)果而發(fā)生類似的收縮。現(xiàn)在選擇縫隙74的寬度，使在固定外殼10時縫隙74的寬度減小到預(yù)定的縫隙寬度、但縫隙依舊存在，確定該最小縫隙寬度的依據(jù)是，在最高可允許的工作溫度下由于熱膨脹進(jìn)一步縮小了縫隙，現(xiàn)在已縮小的環(huán)形槽42仍舊與位于隆起56另一側(cè)的空間溝通，就此而論該縫隙74依舊存在著。彈簧環(huán)44的這種結(jié)構(gòu)在最大可能的區(qū)域用隆起56將密封唇36支靠在套筒桿34上。
預(yù)先設(shè)置在環(huán)形槽42前方并與槽42疊置在一起的環(huán)形肋76指向套筒桿34，這些環(huán)形肋一方面在無壓狀態(tài)下或真空中能避免環(huán)形肋本身從插板18脫開，并且在另一方面使彈簧環(huán)44不可能偶然地從環(huán)形槽42滑出。
不管套筒32的彈性體材料是否老化，密封唇36總是能通過彈簧環(huán)44保持固定，可靠地支靠在管壁54上。即使在管54內(nèi)和在管接頭的內(nèi)部(經(jīng)管接頭接到所說管上)處于可能的真空狀態(tài)，也總是上述這種情況。由于避免了在高溫時密封唇36粘結(jié)到套筒桿34上和套筒32的材料流失，所以對本發(fā)明的管接頭而言，允許使用比現(xiàn)有的管接頭更高的工作溫度。
自然也可以想像得到，可以僅使彈簧徑向外支腳在密封唇36上突出出來，或者使兩個彈簧支腳都在密封唇36上突出出來。還可能形成面向套筒桿的支撐相對的密封唇的隆起。還可以想到，隆起側(cè)的彈簧支腳在該隆起之前終止，使外殼受壓時隆起逐漸支靠在另一個較長的彈簧支腳上。
可以將彈簧環(huán)制成一個封閉的環(huán)，或者制成一個有開口的包括曲折形片的環(huán)，該環(huán)的端部或者相互重疊，或者在管接頭受張力的狀態(tài)下相互對接。后一個實施例便利于將彈簧環(huán)裝配到套筒內(nèi)。此外，在這種情況下可能極大地節(jié)省材料的成本。
權(quán)利要求
1.一種管接頭，其特征是它具有C型截面的彈性體密封套筒(32)，借助于彈簧環(huán)(44)將套筒的相互相對延伸的密封唇(36)支撐在套筒桿(34)上，該套筒由外殼(10)封閉并且通過擋板(46)可以收縮，并且借助于插在套筒(32)和外殼(10)之間并且搭接了外殼(10)中縱向間隙(16)的插板(18)，使套筒(32)的密封唇(36)在壓縮外殼(10)之前相對待連接的管(54)的標(biāo)稱直徑(D)留有一個余量，并且在壓縮外殼(10)時密封唇(36)能夠顛倒過來，并且在彈簧環(huán)(44)施加的壓力作用下，密封唇(36)能夠被壓縮，可靠地靠在管壁(55)上，其中彈簧環(huán)(44)具有U型截面，它們的彈簧桿(72)將面對對應(yīng)的密封唇根部(37)的彈簧支腳(68，70)接合在一起，將彈簧環(huán)(44)放置在位于套筒桿(34)和密封唇(36)之間的環(huán)形槽(42)內(nèi)并且具有縫隙(74)，縫隙(74)從兩個彈簧支腳(68，70)的邊界(69，71)輻射狀伸出，它們相互搭接并且在壓縮外殼時可以變窄直至一個預(yù)先規(guī)定的最小縫隙寬度以便在一個大面積區(qū)域上支撐密封唇(36)。
2.如權(quán)利要求1所述的管接頭，其特征是至少一個分配給密封唇(36)的彈簧支腳，并且最好是彈簧支腳(68)從環(huán)形槽(42)上軸向突出出來并且伸出在密封唇(36)的自由端的上方。
3.如權(quán)利要求2所述的管接頭，其特征是密封唇(36)在外殼(10)受壓時借助于隆起(56)支撐在套筒桿(34)上，隆起(56)支靠在在密封唇(36)端部上突出的彈簧支腳(68)上。
4.如權(quán)利要求3所述的管接頭，其特征是隆起(56)在密封唇(36)的端部形成并且指向面對套筒桿(34)那一側(cè)的所說密封唇;并且其中分配給密封唇(36)的彈簧支腳(68)圍繞著隆起(56)。
5.如權(quán)利要求1所述的管接頭，其特征是圓形的環(huán)形肋(76)的內(nèi)側(cè)指向套筒桿(34)，環(huán)形肋配合在環(huán)形槽(42)上方，帶有間隙。
6.如權(quán)利要求1所述的管接頭，其特征是彈簧環(huán)(44)的形狀為一個有開口的環(huán)。
全文摘要
管接頭有可收縮外殼，其中設(shè)置具有C形截面和相對延伸的密封唇的彈性密封套筒。將具有U形截面并具有縫隙的曲折型彈簧環(huán)插入對應(yīng)的環(huán)形槽中以便把密封唇支靠在套管桿上。當(dāng)外殼收縮時，套筒在圓周方向顛倒，并使密封唇支靠在管壁上。同時，由于縫隙的寬度減小使彈簧環(huán)收縮。通過彈簧環(huán)將密封唇支撐在一大面積區(qū)域，避免套筒的材料流入和流過縫隙。在密封唇上突出的彈簧支腳完全避免了隆起粘結(jié)到套筒桿上。
文檔編號F16L21/06GK1079280SQ9310043
公開日1993年12月8日 申請日期1993年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月15日
發(fā)明者I·施特勞布 申請人:施特勞布彈簧制造有限公司