專利名稱：帶有臺階的球形接合管箍以及用于該管箍的預(yù)連接部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使兩個管端部互相連接的管箍和球形接合。
背景技術(shù)：
管箍通常用于在汽車排氣系統(tǒng)中接合不同構(gòu)造的管端部。 一個示 例是接合兩個管端部的管聯(lián)接器，兩個管端部被伸縮地連接使得較小 管端部的中心軸線與較大管端部的中心軸線重合。該管箍包括臺肩以 容納管直徑的差異以有助于獲得作用在較大和較小直徑的管端部上的
強(qiáng)大的箍緊力。例如參見Cassel的第4,261,600號和第4,312,526號美 國專利。另一示例是用于球形和擴(kuò)口接合的那一類型管箍，在該球形 和擴(kuò)口接合中，當(dāng)兩管端部配裝時(shí)，擴(kuò)口端部與3求狀端部部分地重疊。
這類接合在本文中被稱為球形接合，球形接合允許球狀端部在箍緊管 箍之前相對于擴(kuò)口端部進(jìn)行一定量的旋轉(zhuǎn)。 一旦球形接合被箍緊，即 使可能存在一定量的管端部的角偏差，球形接合也會在管端部之間提 供流體密封連接。如本文中所使用地，角偏差意味著兩個管端部的軸 向中心線相對于彼此成一定的角度并且因此不重合。適用于汽車排氣 系統(tǒng)應(yīng)用的通常的球形接合例如可被設(shè)計(jì)為容許高達(dá)大約5度的管軸 線的角偏差。
第2005/0029813 Al號美國專利申請公開文本公開了球形接合以 及相關(guān)聯(lián)的桶形箍。 一個管的球狀插入端部分包括兩不同的球形區(qū)域， 并且第二區(qū)域位于管的末端處并具有較小的外部半徑，該外部半徑容 納另一個管的接收端部分的壁厚。這允許第一區(qū)域和接收端部分的對 應(yīng)的外部半徑Rj和R3相等，從而第一區(qū)域和接收端部分共同與桶形 箍的內(nèi)表面結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上匹配。這種構(gòu)造采用管端部的多半徑的部分球 形結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的 一方面旨在一種球形接合管箍，這種球形接合管箍用于 連接第 一 管的球狀端部和第二管的重疊的擴(kuò)口端部。所述球形接合管 箍包括帶和箍緊機(jī)構(gòu)。所述帶從第 一邊緣在軸向上延伸至第二邊緣并 從第一端部在周向上延伸至第二端部。所述帶具有臺階，所述臺階形 成于所述帶的主體中并容納產(chǎn)生于重疊的所述球狀端部與所述擴(kuò)口端 部之間的接縫。所述箍緊機(jī)構(gòu)使所述第一端部和所述第二端部彼此拉 近或者彼此遠(yuǎn)離以分別箍緊和松開所述帶。
本發(fā)明的另一方面旨在一種球形接合，這種球形接合包括球狀端 部、擴(kuò)口端部和管箍。所述球狀端部包括具有第一半徑的外表面。所 述擴(kuò)口端部重疊在所述球狀端部上并包括具有第二半徑的內(nèi)表面。所 述管箍包括帶，所述帶重疊在所述球狀端部和所述擴(kuò)口端部上。所述 第一半徑大于所述第二半徑，導(dǎo)致產(chǎn)生于所述外表面與所述內(nèi)表面之 間的周向密封接觸，并且所述外表面和所述內(nèi)表面在離開所述密封接 觸的方向上〗皮此分叉。
本發(fā)明的另一方面旨在一種球形接合組件，這種球形接合組件包 括第一管、第二管和管箍。所述第一管具有球狀端部，所述球狀端部 包括具有第一半徑的外表面。所述第二管具有重疊在所述球狀端部上 的擴(kuò)口端部。所述擴(kuò)口端部包括自由端和內(nèi)表面，所述內(nèi)表面具有小 于所述第一半徑的第二半徑。所述管箍包括帶，所述帶重疊在所述球 狀端部和所述擴(kuò)口端部上。所述帶箍從第一邊緣在軸向上延伸至第二 邊緣并從第一端部在周向上延伸至第二端部。所述帶具有臺階，所述 臺階在所述帶的主體中周向地形成。所述臺階容納產(chǎn)生于所述第一邊 緣與所述第二邊緣之間的周向接縫。所述帶在鄰近所述帶的所述第二 邊緣的焊接點(diǎn)處連接至所述擴(kuò)口端部。所述管箍包括箍緊機(jī)構(gòu)，所述 箍緊機(jī)構(gòu)使所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或者彼此遠(yuǎn)離以分 別箍緊和松開所述帶。周向密封接觸產(chǎn)生于所述球狀端部的中部的所 述外表面與所述擴(kuò)口端部的自由端處的所述內(nèi)表面之間。所述外表面 和所述內(nèi)表面彼此分叉以容納所述擴(kuò)口端部的內(nèi)表面中的不平度，可 能在將所述管箍焊接在所述擴(kuò)口端部上時(shí)引入了所述不平度。


下文將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選的示例性實(shí)施方式，其中，類
似的標(biāo)記表示類似的元件，在附圖中
圖l是第一管、管箍和第二管的分解圖2是示出為與第一管和第二管組裝在一起的圖1的管箍的側(cè)視
圖3是圖2的管箍的截面圖4是示出為與第一管和第二管組裝在一起的管箍的第二實(shí)施方 式的立體圖5是示出為與第一管和第二管組裝在一起的管箍的第三實(shí)施方 式的立體圖6是用于將管箍預(yù)連接至管的連接托架的立體圖7是用于將管箍保持至管的連接夾的立體圖；以及
圖8是任一先前附圖中的管箍的斷續(xù)的截面圖，其示出了通過焊
接點(diǎn)將所述管箍與管端部預(yù)連接，所述管端部的尺寸被確定為在與所
述焊接點(diǎn)軸向間隔的位置獲得密封接觸。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，圖1-8示出了可用于固定形成于第一管12與第二 管14之間的球形接合的管箍IO和預(yù)連接部件的若干實(shí)施方式。管箍 IO尤其在關(guān)于彼此重疊的球狀端部16與擴(kuò)口端部18之間提供具有高 拉斷強(qiáng)度(pull-apart strength)的流體密封。在管箍10中形成的臺階 20使管箍與通過重疊的端部形成的球形接合的帶有臺階的外表面相 符。由于將部件描述為具有大體上為圓形的橫截面，因此本文所使用 的軸向地、徑向地和周向地這些術(shù)語指相對于該圓形的方向，從而軸 向方向沿著圓形的軸線延伸，徑向方向離開該軸線徑向地延伸，而周 向方向繞著圓形的圓周延伸。
圖1示出了汽車排氣系統(tǒng)的第一管12和第二管14。如圖所示， 這些管本身具有相同的標(biāo)稱直徑，并且球狀端部16的外表面22的形狀凈皮確定為與擴(kuò)口端部18的內(nèi)表面24相配，/人而在第一管12與第二 管14之間形成球形接合。球狀端部16和擴(kuò)口端部18具有某種程度的 互補(bǔ)的球形輪廓，當(dāng)球狀端部16與擴(kuò)口端部18配裝且管箍IO被箍緊 時(shí)，球狀端部16與擴(kuò)口端部18具有的某種程度的互補(bǔ)的球形輪廓在 外表面22與內(nèi)表面24之間的交界處形成至少一個密封(圖3)。球狀 端部16的^求形4侖廓的弧長大于擴(kuò)口端部18的弧長。當(dāng)J求狀端部16 與擴(kuò)口端部18配裝但不一定^皮箍緊時(shí)，徑向偏置的球狀端部16和擴(kuò) 口端部18形成周向"l妻縫25。在該情況下，第一管12可關(guān)于第二管14 繞著球形接合旋轉(zhuǎn)以限定角度0 (圖2)。角度0代表兩個管端部的角 偏差量，并且在圖示的實(shí)施方式中可達(dá)到大約5。的最大值，同時(shí)當(dāng)管 箍10被箍緊時(shí)仍然在球形接合處實(shí)現(xiàn)有效密封。對于其它的實(shí)施方 式，根據(jù)具體的應(yīng)用，兩管端部的球形接合可被設(shè)計(jì)為容許大于或小 于該<扁差的最大<扁差。
圖1-3示出了管箍10的第一實(shí)施方式。通常，管箍10環(huán)繞配裝 的端部16和18，并且可被箍緊以施加密封和加強(qiáng)端部的均勻分布的 軸向和徑向力。管箍10被構(gòu)造成密封與所圖示和描述的球形接合類似 的球形接合。為此，管箍10包括包繞配裝的端部16和18的帶26并 從而通過箍緊機(jī)構(gòu)28繞著這些端部被箍緊。
帶26的尺寸被確定為包繞球形接合以及在被箍緊時(shí)在球形接合 處提供各種力?？捎山饘倨?例如，不銹鋼、鍍鋅鋼等)沖?；蚯?割出帶26,然后通過已知的金屬加工工藝對帶26進(jìn)行沖模或拉制以 形成其圓形。當(dāng)形成帶26的圓形時(shí)，可在帶26中同時(shí)形成臺階20， 并且用以形成帶臺階的帶26及其箍緊機(jī)構(gòu)28的適當(dāng)材料、工具和技 術(shù)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是眾所周知的。帶26 —旦形成則具有從第 一邊緣32軸向地延伸至第二邊緣34并從第 一端部36周向地延伸至第 二端部38的圓形主體30。
臺階20允許主體30與周向接縫25相符。換句話"i兌，臺階20容 納周向接縫25，從而管箍10可有效地密封球形接合。如圖1所示， 臺階20繞著主體30的周緣連續(xù)地形成，并與第一邊緣32和第二邊緣 34平行且位于第一邊緣32與第二邊緣34之間。臺階20軸向地位于沿著主體30的大致中部，從而當(dāng)管箍10被箍緊時(shí)，在臺階的每一側(cè) 提供充分的帶材料以提供有效的密封。如圖3所示，臺階20可由主體 30中的傾斜部分限定，并且盡管圖中未示出，但是臺階20還可由更 加垂直(徑向地延伸)的部分限定。在這兩種情況下，臺階20使主體 30的一側(cè)關(guān)于其另一側(cè)升高從而限定具有一個半徑的周向連續(xù)的升 高側(cè)以及半徑的值小于升高側(cè)的未升高側(cè)。升高側(cè)高于未升高側(cè)一定 距離，該距離可近似于擴(kuò)口端部18的壁厚，從而當(dāng)管箍10被組裝在 球形接合上時(shí)，升高側(cè)限定了空間40以容納擴(kuò)口端部18。如果需要， 臺階的階差量可略小于或大于擴(kuò)口端18的壁厚，以控制在箍緊管箍的 過程中施加在兩個管端部中的每一個上的壓力的相對量。
參照圖l,第一端部36和第二端部38在箍緊機(jī)構(gòu)28處彼此相對。 通過將主體30的一體的延伸部徑向向外折疊并接著折疊回到其自身 上以形成金屬片的雙層部分，將第一端部36和第二端部38均形成為 徑向延伸凸緣。該形成操作還用于限定凸緣的外部徑向端部處的第一 環(huán)42和第二環(huán)44。每個雙層部分帶有孔(未示出)以用于容納箍緊 才幾構(gòu)28的一部分。
箍緊機(jī)構(gòu)28使第 一端部36和第二端部38彼此拉近或彼此遠(yuǎn)離以 分別箍緊和松開管箍10。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可與管箍10— 起使用不同于如圖所示箍緊機(jī)構(gòu)的箍緊機(jī)構(gòu)。如圖所示，箍緊機(jī)構(gòu)28 連接至帶26的第一端部36和第二端部38。箍緊機(jī)構(gòu)28可包括分離 第一端部36和第二端部38的反作用構(gòu)件46,并可包括位于第二端部 38的相反側(cè)的間隔塊48。反作用構(gòu)件46和間隔塊48帶有孔以容納通 過螺母52和墊圈54緊固的螺栓50。這類箍緊機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步構(gòu)造和操 作對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是眾所周知的。
在使用中，球狀端部16和擴(kuò)口端部18以擴(kuò)口端部在球狀端部之 上的重疊方式配裝在一起，以形成球形接合。在完全配裝之前，可將 管箍IO安裝在擴(kuò)口端部18上，/人而球狀端部16可插入管箍中并抵靠 擴(kuò)口端部18的內(nèi)表面24。管箍10在升高帶側(cè)處位于擴(kuò)口端部18的 上方直到擴(kuò)口端部的最邊緣到達(dá)臺階20。因而，臺階20用于將管箍 10定位在擴(kuò)口端部18上。在一個實(shí)施方式中，帶26可在鄰近于第二邊緣34的焊接點(diǎn)55 (圖3和8)處被焊接至擴(kuò)口端部18,以將帶預(yù) 組裝至第二管。焊接點(diǎn)55可以是周向的焊線、繞著帶26周向隔開的 一個或多個焊點(diǎn)等。^接著將^求狀端部16插入管箍10中以及擴(kuò)口端部 18中。第一管12可繞著球形接合旋轉(zhuǎn)至期望的方位。當(dāng)管箍被箍緊 時(shí)，帶26的未升高側(cè)可在某些情況下實(shí)質(zhì)上緊靠球狀端部16的外表 面22，而帶26的升高側(cè)可實(shí)質(zhì)上緊靠擴(kuò)口端部18的外表面。軸向載 荷將兩個管端部壓在一起以在外表面22與內(nèi)表面24之間形成至少一 個密封。甚至在存在管端部的角偏差的情況下，也形成這種密封。
在球狀端部16與擴(kuò)口端部18之間產(chǎn)生的精確的密封可尤其依賴 于球狀端部、擴(kuò)口端部和帶26的對應(yīng)半徑。在一個示例中，J求狀端部 16的外表面22的半徑等于擴(kuò)口端部18的內(nèi)表面24的半徑，在外表 面22緊靠內(nèi)表面24的情況下，這在理論上產(chǎn)生表面與表面的密封。 但是在某些情況下，如在通過焊接將管箍預(yù)連接至擴(kuò)口端部18的情況 下，這種狀況可能是不理想的。將管箍焊接至擴(kuò)口端部18的焊接可能 使內(nèi)表面24彎曲，或者影響內(nèi)表面24的平整度或平滑度，這可能干 擾或破壞表面與表面的密封，從而對密封的質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。圖 8示出了避免這種情況的一個解決方案，該方案中，球狀端部16的外 表面22可具有從中心Cl測量的第一半徑R1，擴(kuò)口端部18的內(nèi)表面 24可具有A^中心C2測量的不同的第二半徑R2。用于將管箍IO預(yù)連 接至管14上的焊接點(diǎn)55位于管箍的邊緣34與擴(kuò)口端部18的中間部 分，并且第一半徑Rl比第二半徑R2大數(shù)值jc。由于將擴(kuò)口端部18 的半徑設(shè)置為小于球狀端部16的半徑，同時(shí)將焊接定位在與管箍的外 部軸向邊緣34鄰近的點(diǎn)55處，因此所導(dǎo)致的構(gòu)造產(chǎn)生了如圖所示的 軸向地離開焊接點(diǎn)55的密封接觸57。
密封接觸57 (在橫截面中顯示為點(diǎn))可以是在擴(kuò)口端部18的自 由端或末端與^M犬端部16的中部之間周向形成的密封線，同時(shí)相對的 外表面22和內(nèi)表面24從密封接觸57并在朝向球狀端部的自由端的方 向上分叉以限定間隙59。間隙59使外表面22與存在于內(nèi)表面24上 的任何焊接不平或彎曲分隔，從而防止任何潛在的密封干擾，確保了 接觸點(diǎn)57處的有效密封。在第一管12和第二管14的直徑大約為45.00
iimm的一個示例中，第一半徑Rl可以大約為27.75 mm,而在假設(shè)數(shù) 值x大約為0.60mm的情況下，第二半徑R2可以大約為27.15 mm。 這些尺寸可以產(chǎn)生通過密封接觸57和分叉的相對表面所描述的狀況。 在某些實(shí)施方式中，兩半徑之間的標(biāo)稱差x在用于較小直徑的管(例 如，45mm以下的直徑的管)的大約0.4 mm至用于4交大直徑(例如， 90 mm以上的管)的1.0 mm的范圍內(nèi)。在其它實(shí)施方式中，具有/人 大約38mm至大約130 mm的任何標(biāo)稱外部管直徑的管的兩半徑之間 的差x可以大約為0.6 mm。這些管的尺寸(管直徑和擴(kuò)口端部/球狀端 部半徑)的容差例如可以是+/-0.25 mm，從而半徑的差x可以潛在地 /人小到0.10 mm變化至大到1.1 mm。
從對圖3的觀察可理解，無論管端部之間是否存在角偏差，采用 管箍的帶臺階的構(gòu)造導(dǎo)致管箍與球狀端部之間以及管箍與擴(kuò)口端部之 間的接觸重疊的軸向量在繞著接合的周緣的所有點(diǎn)處保持恒定。也就 是說，無論管端部之間是否存在角偏差，通過將管箍定位在球形接合 上，使得管箍與擴(kuò)口端部對準(zhǔn)(意味著管箍被定位在與擴(kuò)口端部的軸 向中心線垂直的平面內(nèi))，管箍與球狀端部之間的接觸接合的軸向量在 繞著球狀端部的所有周向位置處相等。
圖4示出了管箍110的第二實(shí)施方式。該實(shí)施方式的、與圖1-3 的第一實(shí)施方式的類似元件對應(yīng)的元件通過將第一實(shí)施方式中使用的 標(biāo)號偏移100所得到的標(biāo)號來表示。第二實(shí)施方式中的部件中的某些 類似于第一實(shí)施方式中所描述的部件，如箍緊機(jī)構(gòu)，從而對這些部件 的描述在此不再重復(fù)。
在此，帶126具有多個軸向加強(qiáng)肋或加強(qiáng)筋156，這些加強(qiáng)肋或 加強(qiáng)筋156形成于帶126的主體130中，以提高施加在球形接合上的 軸向力并且還加強(qiáng)了主體130。在某些情況下，筋156賦予帶126彈 性，這意味著帶126能夠在被使用或被松開之后回復(fù)至或接近其初始 形狀。可在拉制出主體130本身之后通過單獨(dú)的金屬拉制工藝在主體 130中形成筋156。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以采用其它金屬形成工藝 來形成筋156。如圖所示，筋156是橢圓形的，并且繞著帶126的未 升高側(cè)的周緣均勻地間隔。筋156可徑向延伸至臺階120,使得該臺階在每個筋處不連續(xù)。在該實(shí)施方式中，每個筋的高度等于臺階120 的高度?？梢栽O(shè)置更多或更少的筋，并且這些筋可具有適用于具體應(yīng) 用的各種形狀。
圖5示出了管箍210的第三實(shí)施方式。該實(shí)施方式的、與圖1-3 的第一實(shí)施方式的類似元件對應(yīng)的元件通過將第一實(shí)施方式中使用的 標(biāo)號偏移200所得到的標(biāo)號來表示。第三實(shí)施方式中的部件中的某些 類似于第一實(shí)施方式中所描述的部件，如箍緊機(jī)構(gòu)，從而對這些部件 的描述在此不再重復(fù)。
在此，帶226具有多個軸向加強(qiáng)肋或加強(qiáng)筋256，這些加強(qiáng)肋或 加強(qiáng)筋256形成于帶226的主體230中，以提高施加在球形接合上的 軸向力并且還加強(qiáng)了主體230。在某些情況下，筋256賦予帶226彈 性，這意p未著帶226能夠在被使用和被松開之后回復(fù)至或接近其初始 形狀。可在拉制出主體本身之后通過單獨(dú)的金屬拉制工藝在主體230 中形成筋256。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可采用其它金屬形成工藝形成 筋256。如圖所示，筋256的一端是橢圓形的，而另一端是圓柱形的。 橢圓形的一端可在帶226上的未升高側(cè)延伸至臺階220,而圓柱形的 一端可在帶226的升高側(cè)延伸超出臺階220。這兩端共同地橫過臺階 220延伸。筋256可繞著帶226均勻且周向地間隔。該實(shí)施方式中的 每個筋的高度大于臺階120的高度?？梢栽O(shè)置更多或更少的筋，并且 這些筋可具有適用于具體應(yīng)用的各種形狀。
圖6示出了可用于將管箍預(yù)連接至管端部中的一個的連接托架。 該附圖的、與圖1-3的第一實(shí)施方式中的類似元件對應(yīng)的元件通過將 第一實(shí)施方式中使用的標(biāo)號偏移300所得到的標(biāo)號表示。該附圖中的 部件中的某些類似于第一實(shí)施方式中所描述的部件，如箍緊機(jī)構(gòu)，從 而對這些部件的描述在此不再重復(fù)。
在此，托架358與管箍310—起使用，管箍310可與上述的前三 個管箍實(shí)施方式中的任何一個相同或不同。當(dāng)將托架358預(yù)組裝在第 二管314的擴(kuò)口端部318上時(shí)，托架358有助于保持管箍310的定位。 這有助于管箍和球形接合的組裝。托架358可用作焊接點(diǎn)55的附加或 替代。具體地，托架358與箍緊機(jī)構(gòu)328接合并防止管箍310在擴(kuò)口端部318上扭轉(zhuǎn)或者定向錯誤。托架358可由回火的不銹鋼等制成， 以在部件中產(chǎn)生一定量的彈性。托架358具有連接至第二管314的基 座360以及以在擴(kuò)口端部318的上方并超出擴(kuò)口端部318的方式凸出 的凸出部362?；?60略微呈弧形以與第二管314的形狀互補(bǔ)。凸 出部362與基座360 —體并在其整個主體上呈圓筒形，凸出部362的 主體的大小被確定為安裝在箍緊機(jī)構(gòu)328的第一環(huán)342或第二環(huán)344 中。凸出部362離開基座360徑向地延伸，接著在軸向上彎曲。聯(lián)接 部364連接基座360和凸出部362，并為凸出部提供當(dāng)管箍310被箍 緊時(shí)可能需要的一定量的徑向和周向撓度。托架358可由單一的金屬 帶制成，將該金屬帶巻曲以形成起始于聯(lián)接部364的凸出部362。可 將金屬帶的側(cè)向邊緣巻曲成彼此抵接以形成帶有接縫的圓筒形，接著 在沿著將該圓筒形在沿其長度的一半處采用保持管強(qiáng)度的半徑彎曲 90°。凸出部362的自由端可以是圓形或圓錐形以有助于將凸出部插入 環(huán)342中。此外，該自由端可形成為擴(kuò)大的頭部，這種擴(kuò)大的頭部需 要將凸出部的頭部壓配穿過環(huán)342，從而該自由端不會因相對的軸向 移動而容易地脫開。
在使用中，可將托架358在擴(kuò)口端318附近點(diǎn)焊至第二管314的 外表面，/人而凸出部362位于擴(kuò)口端部318的上方并超出該擴(kuò)口端部。 當(dāng)將管箍310預(yù)裝配到擴(kuò)口端部318上時(shí)，凸出部362 —直插在第一 環(huán)342或第二環(huán)344中。這樣將管箍310保持在擴(kuò)口端部318上，并 在形成球形接合以及箍緊管箍310之前防止管箍310定向錯誤。
圖7示出了連接夾，該連接夾與托架358 —起使用或者不與托架 358 —起使用以將管箍預(yù)連接至管端部中的一個。該附圖的、與圖1-3 的第 一實(shí)施方式的類似元件對應(yīng)的元件通過將第 一 實(shí)施方式中使用的 標(biāo)號偏移400所得到的標(biāo)號來表示。該附圖中的部件中的某些類似于 第一實(shí)施方式中所描述的部件，如箍緊機(jī)構(gòu)，從而對這些部件的描述 在此不再重復(fù)。
在此，帶426包括具有一對相對設(shè)置的指狀件466的夾，指狀件 466以軸向上超出帶的第一邊緣432并徑向上位于帶的第一邊緣432 的下方的方式凸出。如以下所討論的，指狀部466用于將第一管412的^求狀端部416在管箍410中保持就位。指狀部466可由回火的不4秀 鋼等制成以在部件中產(chǎn)生一定量的彈性。指狀部可在第一邊緣432的 下方部分地巻曲以限定巻曲端468。指狀部的徑向向內(nèi)面向的表面和 自由端徑向向管箍內(nèi)延伸，/人而指狀部的徑向向內(nèi)的表面和自由端在 J求狀端部416與管端部412的剩余部分的連接處附近與3求狀端部416 的外表面接合。可提供夾的基座470以將指狀部466焊接至帶426的 未升高側(cè)。其它的實(shí)施方式可以一皮實(shí)現(xiàn)為沒有該底座，相反，這些實(shí) 施方式可以被實(shí)現(xiàn)為具有分別連接至帶的單獨(dú)的指狀部，或者實(shí)現(xiàn)為 具有從帶426的側(cè)向邊緣432起始的一體的延伸部。
在使用中，指狀部466通過巻曲端468部與J求狀端部416接合， 這樣允許指狀部466壓在球狀端部416的外表面上。當(dāng)這種情況發(fā)生 時(shí)，指狀部466徑向彎曲，從而在球狀端部416上施加力，該力將球 狀端部壓向管箍的相對的周緣側(cè)，球狀端部在該周緣側(cè)處與管箍的內(nèi) 表面接合。在首先如通過焊接或使用托架358將管箍預(yù)連接至擴(kuò)口端 部418的情況下，這種佳J求狀端部416與管箍410和擴(kuò)口端部418 4妄 合的卡合安裝保持管箍與管端部的寬松連接，從而安裝者在對管箍進(jìn) 行箍緊和最終定位時(shí)更加靈活。指狀部466仍然允許第一管412在管 箍410一皮完全箍緊之前繞著球形接合旋轉(zhuǎn)。
可以理解，以上描述不是對本發(fā)明的限定，而是對本發(fā)明的一個 或多個優(yōu)選示例性實(shí)施方式的描述。本發(fā)明不限于本文所公開的具體 實(shí)施方式，而僅由下面的權(quán)利要求限定。此外，包含在以上描述中的 說明與具體的實(shí)施方式有關(guān)并且不被解釋為對本發(fā)明的范圍的限制， 或者不被解釋為對權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語的定義的限制，除非以 上對術(shù)語或短語進(jìn)行了明確的定義。各種其它實(shí)施方式和對所公開的 實(shí)施方式的各種改變和修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。所 有這些其它實(shí)施方式、改變和修改落在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
在說明書和所附的權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語"例如"、"比方"和 "比如"，以及動詞"包括"、"具有"、"包含，，和它們的其它動詞形式在與 列示的一個或多個部件或其它項(xiàng)目 一同使用時(shí)，均被解釋為是非限制 性的，這意味著不認(rèn)為所列示的項(xiàng)目排除其它的、附加的部件或項(xiàng)目。對其它術(shù)語采用其最廣泛的合理含義進(jìn)行解釋，除非這些術(shù)語用于需 要不同解釋的語義環(huán)境中。
權(quán)利要求
1.一種球形接合管箍，連接具有球狀端部的第一管和具有擴(kuò)口端部的第二管，所述擴(kuò)口端部重疊在所述球狀端部上，所述球形接合管箍包括帶，從第一邊緣軸向地延伸至第二邊緣并從第一端部周向地延伸至第二端部，所述帶具有臺階，所述臺階被形成為周向地圍繞所述帶、軸向地位于所述第一邊緣與所述第二邊緣之間，所述臺階容納重疊的所述球狀端部與所述擴(kuò)口端部之間產(chǎn)生的接縫；以及箍緊機(jī)構(gòu)，連接至所述第一端部和所述第二端部并具有緊固件，所述緊固件用于使所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或者彼此遠(yuǎn)離以分別箍緊和松開所述帶。
2. 如權(quán)利要求1所述的球形接合管箍，其中，所述臺階在所述帶 中形成有具有一個半徑的升高側(cè)并在所述帶中形成有具有另一半徑的 未升高側(cè)，所述未升高側(cè)的半徑小于所述升高側(cè)的半徑。
3. 如權(quán)利要求2所述的球形接合管箍，其中，當(dāng)所述球形接合管 箍被箍緊時(shí)，所述帶的所述升高側(cè)實(shí)質(zhì)上緊靠所述擴(kuò)口端部的外表面， 所述帶的所述未升高側(cè)實(shí)質(zhì)上緊靠所述球狀端部的外表面。
4. 如權(quán)利要求2所述的球形接合管箍，其中，所述帶具有多個周 向間隔的加強(qiáng)筋，所述多個加強(qiáng)筋中的每一個從所述加強(qiáng)筋的、位于 所述帶的所述未升高側(cè)的 一 端軸向地延伸至所述加強(qiáng)筋的、位于所述 臺階處的另一端。
5. 如權(quán)利要求2所述的球形接合管箍，其中，所述帶具有多個周 向間隔的加強(qiáng)筋，所述多個加強(qiáng)筋中的每一個從所述加強(qiáng)筋的、位于 所述帶的所述未升高側(cè)的 一端軸向地延伸至所述加強(qiáng)筋的、位于所述 帶的所述升高側(cè)的另 一端，所述多個加強(qiáng)筋每個具有在所述加強(qiáng)筋的一部分處的第 一形狀和在所述加強(qiáng)筋的另 一部分處的第二形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的球形接合管箍，其中，所述第一端部和所述第二端部中的至少一個包括位于所述箍緊機(jī)構(gòu)徑向外側(cè)的環(huán)，所述 球形接合管箍還包括托架，所述托架用于當(dāng)所述球形接合管箍被預(yù)組 裝在所述擴(kuò)口端部上時(shí)幫助保持所述球形接合管箍的位置，所述托架 具有連接至所述第二管的基座和從所述基座延伸的凸出部，所述托架 的尺寸和位置被確定成當(dāng)將所述管箍寬松地組裝在所述擴(kuò)口端部上時(shí) 使得所述凸出部安裝在所述環(huán)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的球形接合管箍，還包括具有至少一對指狀 部的夾，所述指狀部用于相對于所述球形接合管箍保持所述球狀端部 的位置，所述指狀部中的每一個以軸向上超出所述帶箍的所述第一邊 緣、徑向上位于所述帶箍的所述第一邊緣下方的方式凸出，所述指狀 部中的每一個l面。
8.如權(quán)利要求1所述的球形接合管箍，其中，所述帶通過位于所 述第二邊緣附近的焊接被預(yù)組裝至所述擴(kuò)口端部。
9.如權(quán)利要求1所述的球形接合管箍，其中，所述帶具有單一的 臺階，所述臺階被形成為周向地圍繞所述帶、軸向地位于所述第一邊 緣與所述第二邊緣之間。
10. —種球形接合，包括第一管的球狀端部，所述球狀端部包括具有第一半徑的外表面； 第二管的擴(kuò)口端部，重疊在所述球狀端部上，所述擴(kuò)口端部包括具有第二半徑的內(nèi)表面；以及管箍，包括重疊在所述^M犬端部和所述擴(kuò)口端部上的帶；其中，所述第一半徑大于所述第二半徑，以在所述外表面與所述內(nèi)表面之間產(chǎn)生周向密封接觸，所述密封接觸位于所述擴(kuò)口端部的自 由端處以及所述球狀端部的中部，并且所述外表面和所述內(nèi)表面/人所 述密封接觸在朝向所述球狀端部的自由端的方向分叉。
11. 如權(quán)利要求IO所述的球形接合，其中，分叉的所述外表面與 所述內(nèi)表面限定了位于所述外表面與所述內(nèi)表面之間的間隙，所述帶 從第一邊緣軸向地延伸至第二邊緣，并且所述帶通過焊接連接至所述 擴(kuò)口端部，所述焊一接位于鄰近所述第二邊纟彖的軸向位置和鄰近所述間隙的徑向位置。
12. 如權(quán)利要求IO所述的球形接合，其中，所述球狀端部和所述擴(kuò)口端部重疊以在所述擴(kuò)口端部的所述自由端處產(chǎn)生周向接縫，所述 帶從第一邊緣軸向地延伸至第二邊緣并形成周向地圍繞所述帶、軸向 地位于所述第一邊緣與所述第二邊緣之間的臺階，所述臺階容納所述 接縫。
13. 如權(quán)利要求12所述的球形接合，其中，所述臺階在所述帶中 形成有具有一個半徑的升高側(cè)并在所述帶中形成有具有另一半徑的未 升高側(cè)，所述未升高側(cè)的半徑小于所述升高側(cè)的半徑。
14. 如權(quán)利要求13所述的球形接合，其中，所述升高側(cè)實(shí)質(zhì)上緊 靠所述擴(kuò)口端部的外表面，所述未升高側(cè)實(shí)質(zhì)上緊靠所述球狀端部的 外表面。
15. —種球形接合組件，包括第一管，具有球狀端部，所述球狀端部包括具有第一半徑的外表面；第二管，具有重疊在所述球狀端部上的擴(kuò)口端部，所述擴(kuò)口端部 包括自由端和具有第二半徑的內(nèi)表面，所述第二半徑小于所述第一半 徑，重疊的所述擴(kuò)口端部和所述球狀端部產(chǎn)生周向接縫；以及管箍，包括帶，重疊在所述球狀端部和所述擴(kuò)口端部上，所述帶從第一 邊緣軸向地延伸至第二邊緣并從第一端部周向地延伸至第二端 部，所述帶具有臺階，所述臺階被形成為周向地圍繞所述帶、軸 向地位于所述第 一 邊緣與所述第二邊緣之間以容納所述接縫，所述帶在鄰近所述第二邊緣的焊接點(diǎn)處連接至所述擴(kuò)口端部；以及 箍緊機(jī)構(gòu)，連接至所述第一端部和所述第二端部并具有緊固 件，所述緊固件用于使所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或 者彼此遠(yuǎn)離以分別箍緊和松開所述帶；其中，周向密封接觸產(chǎn)生于所述外表面與所述內(nèi)表面之間并位于 所述擴(kuò)口端部的所述自由端處以及所述球狀端部的中部，并且所述外表面和所述內(nèi)表面v^人所述密封接觸分叉。
16. 如權(quán)利要求15所述的球形接合組件，其中，所述臺階在所述 帶中形成有具有一個半徑的升高側(cè)并在所述帶中形成有具有另一半徑 的未升高側(cè)，所述未升高側(cè)的半徑小于所述升高側(cè)的半徑。
17. 如權(quán)利要求16所述的球形接合組件，其中，所述升高側(cè)實(shí)質(zhì) 上緊靠所述擴(kuò)口端部的外表面，所述未升高側(cè)實(shí)質(zhì)上緊靠所述球狀端 部的外表面。
18. 如權(quán)利要求17所述的球形接合組件，其中，所述帶具有單一 的臺階，所述臺階被形成為周向地圍繞所述帶、軸向地位于所述第一 邊緣與所述第二邊緣之間。
全文摘要
一種管箍，用在形成于第一管的球狀端部與第二管的擴(kuò)口端部之間的球形接合上。所述管箍具有帶和箍緊機(jī)構(gòu)。所述帶從第一邊緣軸向地延伸至第二邊緣并從第一端部周向地延伸至第二端部。所述帶具有臺階，所述臺階在所述第一邊緣與所述第二邊緣之間并在所述帶箍的主體內(nèi)周向地形成。所述臺階容納帶臺階的接縫，當(dāng)所述球狀端部和所述擴(kuò)口端部關(guān)于彼此重疊時(shí)，在二者之間產(chǎn)生所述接縫。所述箍緊機(jī)構(gòu)使所述帶的所述第一端部和所述第二端部彼此拉近或彼此遠(yuǎn)離以分別箍緊和松開所述管箍。
文檔編號F16L21/06GK101631983SQ200880004011
公開日2010年1月20日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月4日
發(fā)明者布賴恩·T·伊格納茨卡, 邁克爾·E·艾默杜爾 申請人:布雷茲-托卡產(chǎn)品有限責(zé)任公司