專利名稱：用于聚合材料管子外表面接合的管接頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種管接頭，適用于和聚合材料管子的外表面相接合，而不必非將一內套管插入管子中不可。
在我們題名為“管子連接件的改進”的澳大利亞專利534452中，描述并用圖說明一種管子連接件，其中裝有一套管，它具有一尾部，插入管子中，并且還裝有一壓縮環(huán)，其中有細齒，此壓縮環(huán)系用來將管子的端部壓向套管尾部的外表面，這尾部上面最好有細齒。這管子連接件中還裝有一彈性材料的密封環(huán)，它嵌在套管和連接件本體之間，裝配則是靠一套管螺母來完成的，此螺母具有一錐形的內表面，與壓縮環(huán)與其相補的公錐形外表面接合。套管還具有一對隔開的周邊凸緣，其中一個凸緣靠住彈性墊環(huán)，另一個凸緣則靠住壓縮環(huán)的一端，以致這兩個環(huán)之間的軸向距離，在螺母旋緊時，不會改變。
在上面所提到的說明中所描述的管子連接件在技術上和商業(yè)上，已證明是十分成功的。幾乎沒有聽到有出毛病的，在世界上某些地區(qū)，按照那個說明所生產(chǎn)的管子連接件，比之與其競爭的管子連接件，銷售量要大得多。
按照上述534452號專利生產(chǎn)的管子連接件(以及其他常用的連接件)常遇到的問題，是螺母和壓縮環(huán)，要在套管尾部插入之前，套在管子的末端上。如果螺母或環(huán)因疏忽而沒有裝上，在一般情況下套管尾部便不能拔出(由于有倒刺細齒的緣故)，而必須把管子割去。
因此本發(fā)明的主要目的是進行改進，使本體、螺母和卡緊件(壓縮環(huán))可以組成一份總成，管子可以穿過它插入，而管子單靠旋緊螺母即可固定，或單靠旋出螺母即可拆下。
此外，需要有一種管子連接件，它不一定要有一尾部，插入管子之中，這樣可以避免與在管子中流動的液體發(fā)生干擾;并且可以利用某些聚合材料管子的現(xiàn)有可接受的直徑精密度標準。例如，一根50mm管子的外徑，其變動可能小于0.5mm(0.020”)。這使得管接頭只和管子的外表面接合，并依靠管子本身的剛度來防止管子泄漏和軸向位移。
大家知道，現(xiàn)有一些管子連接件，每一種都具有一外圓筒體。這種外圓筒體沒有套管螺母，但有一內錐面，它朝要連接的管子方向縮小，這內錐面與一具有鋸齒外形的壓縮套管一起卡緊管子的外表面，而管子只是被推入連接件本體的末端，并穿過錐形套管，再被拉向外面，使鋸齒突出部分牢固地卡住管子的表面，將管子固定。這是一種簡單并且便宜的管子連接件，但是有時不易拆開。
有些現(xiàn)用技術的管子連接件，在管子插入連接件之前，有時要將其末端倒角，或在管子末端上涂油，或者兩者都要，這就頗不方便。此外，有時需要人工來插入，以在管子和連接件之間形成密封，這會由于直接施加軸向力而引起墊環(huán)的變形。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種管接頭，它包括一個螺母，這螺母一方面將墊環(huán)壓向一個表面，起到阻止泄漏的密封作用，另一方面限制卡緊管子的程度在預定的范圍之內，這樣，提供了一種手段，防止彈性墊環(huán)過分變形，并且還控制卡緊件壓到管子上的程度。沒有這種手段，開口環(huán)便有可能損壞。“手指”型開口環(huán)在施以過大的力時會損壞，這在此技術領域中是眾所周知的。
在采用包含彈性墊環(huán)和鋸齒外形開口環(huán)兩者的套管型管子連接件時，可想而知，會遇到另一種困難，那就是，雖然它們是以放松的狀態(tài)供應的，但用手旋緊時會不經(jīng)心，從而將彈性墊環(huán)壓入錐形承座中，而不容易拉出。如果再度松開這種管子連接件，墊環(huán)會留在那里;如果用一尖的工具將墊環(huán)鉤出或者拉出，總是有損壞的危險，引起以后泄漏。本發(fā)明還有一個目的，是提供一種手段，靠它在旋出螺母時，彈性墊環(huán)即被拉出。
本發(fā)明另外還有一個目的，是有一種安排，借此，靠管接頭部件的尺寸，可將彈性墊環(huán)以及具有內向的倒刺突起的卡緊件的壓縮程度置于控制之下，在管接頭所用于的管子直徑公差范圍內有效，從而保證彈性墊環(huán)的適當密封作用以及管子的適當卡緊，即使管子的尺寸是在下公差邊緣也是如此，而也保證不大可能發(fā)生由于套管螺母擰得過緊而引起彈性墊環(huán)、管子卡緊件或管子損壞的情況。
有這樣的情況，即管子是按不同的標準(澳大利亞、ISO、英國、美國等)生產(chǎn)的，它們的內徑差異較小，但外徑不一定和按不同標準生產(chǎn)的管子連接件相兼容，本發(fā)明又有一個目的，是提供一種管子和連接件之間的轉接裝置，以減少備件費用，于是，就靠選用不貴的轉接裝置，一種標準尺寸的連接件便可以用于按不同標準生產(chǎn)、尺寸相近而并不相等的管子。
使用者所熟悉的最新現(xiàn)用技術是瑞士Reich和Lehmann名下的美國4043576號專利，這個專利已轉讓給George Fischer股份公司。
在其說明書中，指出有一種用于光滑管子的接頭，它包括一個本體、一個用螺紋旋在本體上的螺母、一個裝在本體內的墊環(huán)以及一個承推和鎖止結構，它處于外殼和套管螺母之間。本體具有一錐形表面，用來壓緊襯墊。當螺母旋到外殼上時，鎖止環(huán)結構被螺母上的靠肩軸向移動，通過一壓緊套管將襯墊壓到一個預定的程度，螺母繼而將鎖止環(huán)結構的舌變形，卡緊管子。
本發(fā)明中，裝有一卡緊件和一壓緊套管與永久貼在壓緊套管內端的彈性墊環(huán)組成的分總成。管子的一端可自由穿過分總成插入管接頭本體的一個承座中。當擰緊螺母時，墊環(huán)在管接頭本體中抵住其承座中的一個靠肩，再進一步擰緊螺母，便徑向壓縮卡緊件，以使其內向的倒刺突出部分與管接頭所裝在的管子外表面相接合。在管接頭本體中以及靠住從壓縮套管外端突出的一個凸緣內、外表的螺母中，還設有一個支撐表面。
在所附圖紙中表明了本發(fā)明的兩個實施例，下文參照這些圖紙較詳細地說明這兩個實施例，圖中

圖1是一中央正剖面圖，它表明一根管子端頭通過一個分總成而插入一個管接頭本體的承座中，該分總成包括一螺母、一卡緊件和一套管;
圖2是一類似的剖面圖，示螺母旋緊到本體上時。這些部件的形狀;
圖3是和圖1類似的局部正剖面圖，示當管子末端是一轉接插口的一端時，在其插入前的布置，和圖4是和圖3類似的剖面圖，但示螺母旋緊后的形狀。
在圖1和2的第一實施例中，用于和聚合材料管子11外表面接合的管接頭10包括一本體12，它里面有靠肩13，當管子11如圖1所示插入管接頭時，管子11的末端抵住這靠肩。本體12具有公螺紋14，在其外端15和靠肩13之間是一，總的來說，是環(huán)形的平面16，它構成承座17的支承彈性墊環(huán)18的表面，承座17的靠肩13是承座的內端，承座17還具有兩個圓筒形(或錐形)的中間壁19和軸向來說外壁20，這兩個壁由臺階21分開(一共有3個直徑)，外壁20的直徑超過內壁19的直徑。
圍繞管子11的是一壓縮套管24，它在其內端帶有一彈性墊環(huán)18，墊環(huán)是用熔接、粘接等方法貼在壓縮套管24的末端上。另外，彈性墊環(huán)18也可以用一機械的舌部和凹槽，或其他方面，與壓縮套管24的末端接合或貼上，墊環(huán)18的外徑比外端壁20的直徑小，但比中間壁19的直徑大，以使壓縮套管可容易地插入本體12中，同時墊環(huán)18可以在壁20中自由移動，但需要由壓縮套管24軸向移動的壓縮而進入壁19中。
和套管24相鄰而軸向在其外面，有一卡緊件25，它具有徑向朝里、軸向隔開的一些倒刺突出部分26，并具有向外端縮小的錐形表面27?？ňo件25在徑向必須能夠變形，從而沿圓周可以變形，并且典型地是一開口環(huán)。
螺母30具有一尾部31，這尾部有一向外端縮小的內錐形面32，這錐形面的夾角和卡緊件25的錐形表面27的夾角是接近一樣的。從尾部31的外端向內有一環(huán)形平面肩部33，在擰緊螺母30時，它將靠住壓縮套管24的端面34。
套管24外端處凸緣的環(huán)形表面35，從表面24軸向朝里隔開一個短的距離。
設管子11如圖1和2所示插入管接頭的承座17中，最初螺母30在本體口上旋緊，不會使肩部33和套管24的環(huán)形表面34抵住?？ňo件25的內端松松地被包在套管24外端的一個凹槽中，而墊環(huán)18、套管24和卡緊件25與螺母30一起動移，因為當聚合材料管子11最初插入時，管接頭的所有部分圍繞管子11都有間隙。但是，在螺母30向里軸向移動一小段距離后，墊環(huán)18被臺階21截住，并且在被壓縮之前不會越過該臺階。因此螺母的繼續(xù)移動使套管24和卡緊件25在軸向略微向里移動，而這必須靠內表面32在外錐形表面27上滑動才能相容，這轉而使卡緊件25的倒刺突出部分26與管子11的外表面相接合。螺母30的擰緊還使肩部33與壓縮套管24的環(huán)形表面34緊緊靠住，并使套管24軸向朝里挪動。導致墊環(huán)18的壓縮，是以進入承座17的內徑較小的中間部分19中。承座的尺寸是這樣的，即它使墊環(huán)18可以起到本體12和管子11之間符合要求的密封作用;而在螺母完全擰緊時，密封作用進一步提高，以致兩個表面35和34分別處于與本體12的外端15和靠肩33緊緊靠住的狀態(tài)，如圖2中所示。在這位置，彈性墊環(huán)18的進一步壓縮，可以產(chǎn)生對極高壓力也有效的密封作用。然而，墊環(huán)18的轉動扭曲實際上是被防止的，卡緊件25的轉動扭曲也是如此。由于螺母不能再進一步向里挪動，環(huán)18和卡緊件25兩者的壓縮被控制在管子11直徑所支配的范圍之內。
如果管子未插入本體12中，而螺母向前擰，管子不可能被向里推入本體中，除非螺母被擰回到其松開狀態(tài)。
當螺母向回擰時，由于壓縮套管24的反錐形表面40和套管螺母30的反錐形表面41的松接合，壓縮套管也被向后拉，于是接著壓縮套管24和卡緊件25的內端緊緊靠住。由于墊環(huán)系貼在套管24的內端，它也被拉出，而不留在承座17的小直徑部分中。
在圖2中可以看得最清楚，當套管螺母30擰緊在本體12上時，卡緊件25的徑向向外突出的凸緣42位于螺母30的肩部43的近旁。如果在管子11上施加一個張力載荷，而本體12是固定的，任何相對的移動，初起會給卡緊件25以更大的徑向壓縮，便這種移動(如果有的話)將會是很小的，會被凸緣42緊靠肩部43而抵住。
用本發(fā)明，如上述澳大利亞534452號專利所說明，本體可以連同一插入件一起使用，并用在一標準的插入連接件?？上攵?，這總成出售時部件可以裝在其位置上并且拴住，同時保持裝在管子11外表面上有一個間隙。
圖3和4所示第二實施例說明外徑在不同的標準會略有差異的管子11如何可以裝在是有本發(fā)明特點的管接頭或其他連接件中，承座17的最里面部分在圖3和4中與圖1和2中是一樣的，而管子11的有效部分是一轉接插口46的延伸部分11a，這延伸部分11a進入承座17中，它的直徑是固定的。而具有一系列的轉接插口，轉接插口則有不同直徑的具有倒刺的尾部，每一插口可以插入一些直徑不同而相差甚微的管子11的一根管子一端中，而具有壓配合。從而不必要制造或貯備許多連接件，以配按不同標準生產(chǎn)的、直徑尺寸類似但不完全相等的管子。
權利要求
1.一種聚合材料管接頭，它包括一本體，它具有外螺紋和環(huán)形內表面，此表面在本體內形成一個承座，此承座外端的直徑大于內端的直徑；一螺母，它在其內端具有內螺紋，與上述本體的外螺紋相嚙合，在上述螺母的兩端之間具有朝向里面的內支撐面，并在上述支撐面和上述螺母外端之間具有向外縮小的內圓表面；一環(huán)形套管，在其外端有一與上述螺母支撐面協(xié)同工作的支撐面，還有一彈性襯墊，固定在其內端，和一可變形的卡緊件，它具有一向外縮小的外表面，與上述向外縮小的螺母內表面相補助卡緊件有一內表面、倒刺從這內表面向里徑向伸出。上述承座內端、套管和卡緊件的內徑均比上述管接頭可與之固接的管子外徑略大，從而上述管子的一端可以自由穿過上述卡緊件和套管，插入上述承座的內端，將上述螺母在上述外螺紋上擰緊時，引起上述套管的軸向移動，上述墊環(huán)和上述本體的密封接合，以及上述卡緊件的徑向朝里變形，以致上述倒刺夾緊上述管子。
2.根據(jù)權利要求1的聚合材料管接頭，其特征在于，上述螺母在上述內螺紋和支撐面之間具有向外擴張的內表面，上述套管具有向外擴張的外表面，與上述螺母的擴張表面相補，并與其寬松地接合，上述擴張的表面將上述套管和上述螺母保持在一起，成為一個分總成。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2的聚合材料管接頭，其特征在于，上述環(huán)形套管在其外端具有一徑向凸緣，凸緣具有一朝向里面的支撐面和一朝向外面的支撐面，安排成這樣，即當擰緊上述螺母時，上述朝向里面的支撐面緊緊靠住上述本體的外端，上述螺母的朝向里面的內支撐面與上述凸緣的朝向外面的支撐面緊緊靠住，從而控制上述彈性墊環(huán)的壓縮程度。
4.根據(jù)權利要求1的聚合材料管接頭，其特征在于，上述形成承座的表面包括一在上述承座內端的靠肩，上述環(huán)形內承座表面總體是圓筒形的，并包括另一中間環(huán)形面，軸向處于承座的內和外表面之間，其直徑也在兩者之間，并到一總體環(huán)形平面為止，上述墊環(huán)在上述螺母擰緊時靠住此環(huán)形平面而起密封作用。
5.根據(jù)權利要求4的聚合材料管接頭，其特征在于，上述承座外表面的直徑超過上述彈性墊環(huán)的外徑，而上述中間環(huán)形表面的直徑小于上述墊環(huán)的外徑，但它具有足夠的尺寸，可讓上述密封環(huán)從上述承座的外表面作軸向移動，而進入與上述承座的上述環(huán)形面接合，起密封作用。
6.根據(jù)權利要求1或權利要求2的聚合材料管接頭，其特征在于，上述可變形的卡緊件是一開口環(huán)，并且上述倒刺的橫剖面是鋸齒形。
7.根據(jù)權利要求1的聚合材料管接頭，其特征在于，它還包括一空心的轉接插口，該插口具有一有倒刺的空心尾部，可以插入若干直徑不同但相差不大的管子中的一根中，具有壓配合，接合后可起密封作用，并具有一端，其直徑與上述卡緊件相配，而可以作為管子的延伸部分自由穿過上述卡緊件、套管而插入上述承座的內端，在上述螺母擰緊時被夾緊而起密封作用。
全文摘要
一種管接頭，用于和聚合材料管子的外表面接合，它具有由一壓縮套管(24)、一永久貼在其內端的彈性墊環(huán)(18)、一卡緊件(25)和一螺母(30)所組成的分總成。當擰緊螺母(30)時，墊環(huán)(18)與本體(12)中的一個承座(17)中的靠肩抵住。進一步擰緊螺母(30)，便將卡緊件(25)徑向壓縮，以致其上朝向里面的倒刺凸出部分(26)和管接頭裝在其上的管子(11)的外表面相接合。管子(11)的末端可以自由穿過卡緊件(25)和套管(24)而插入到本體(12)中的承座(17)中。
文檔編號F16L47/04GK1113665SQ94190605
公開日1995年12月20日 申請日期1994年7月20日 優(yōu)先權日1993年7月20日
發(fā)明者韋尼·阿爾伯特·哈里斯 申請人:菲爾麥克有限公司