專利名稱：用于流體管接頭的墊圈組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)松動(dòng)地夾持一個(gè)金屬墊圈并且可以有效地相對(duì)于流體管接頭的一個(gè)零件把該墊圈裝上或卸下的裝置。
許多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程需要某種特定氣體的存在。該氣體通過(guò)一個(gè)管路系統(tǒng)輸送到工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的適當(dāng)位置處。該管路系統(tǒng)包括多個(gè)需要周期地卸下和重新接上的管接頭。任何用于這類目的的管接頭都必須在任一方向上防止泄漏。特別是，該管接頭必須防止可能會(huì)影響該被輸送氣體的純度的周圍空氣的進(jìn)入。同樣，許多氣體是有害的或易燃的，因此該管接頭還必須防止該氣體流出到周圍環(huán)境中去。
一種現(xiàn)有技術(shù)中的典型的高壓氣體管接頭示于

圖1，它總地以標(biāo)號(hào)100表示。該現(xiàn)有技術(shù)的管接頭100包括一個(gè)具有配合端104，一個(gè)對(duì)置端(未示出)和一個(gè)沿軸向在它們之間延伸的圓柱形氣體通道106的第一管接頭零件102。該配合端104有一個(gè)徑向延伸的平端面108。外徑“P”的環(huán)形密封緣110同心地包圍著該氣體通道106并且從平端面108伸出一段距離“q”。配合端104包括一個(gè)朝向管接頭零件102的對(duì)置端的臺(tái)肩112。一個(gè)直徑為“r”和長(zhǎng)度為“A”的圓柱形表面114在端面108和臺(tái)肩112之間延伸。
現(xiàn)有技術(shù)的管接頭100還包括一個(gè)第二管接頭零件116，氣體通道118沿軸向從其中穿過(guò)。該第二管接頭零件包括一個(gè)沿徑向?qū)χ械钠蕉嗣?20。環(huán)形密封緣122從端面120伸出并且包圍著氣體通道118。在靠近端面120處，圍繞第二管接頭零件116加工有外螺紋124。
現(xiàn)有技術(shù)的管接頭100還包括一個(gè)金屬墊圈126位于該第一和第二管接頭零件102和116的中間。墊圈126包括內(nèi)和外圓周表面128和130以及對(duì)置的密封面132和134。該外圓周表面130具有一個(gè)直徑，其大小約等于第一管接頭零件102上的圓柱面114的直徑“r”。
現(xiàn)有技術(shù)的管接頭100還包括一個(gè)具有一排內(nèi)螺紋138的螺母136。該螺母136還包括一個(gè)包圍著第一管接頭零件102的管狀體的向內(nèi)延伸的環(huán)形法蘭140，該法蘭的尺寸大小可與第一管接頭零件102的臺(tái)肩112相嚙合。螺母136和在第二管接頭零件116上的螺紋的擰緊使得密封緣110和122與現(xiàn)有技術(shù)的墊圈126的對(duì)置面132和134形成緊密的密封嚙合。探測(cè)孔142沿徑向穿過(guò)螺母136以便進(jìn)行該連接的漏泄試驗(yàn)。
現(xiàn)有技術(shù)的管接頭采取了許多在結(jié)構(gòu)上和功能上類似于上面所示的現(xiàn)有技術(shù)的管接頭100的其它形式。例如，某些現(xiàn)有技術(shù)的管接頭具有兩個(gè)與圖1中的第一管接頭零件102相同的零件。陰陽(yáng)螺母使這些相同零件的密封緣同該墊圈形成密封嚙合。
圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的管接頭100廣泛應(yīng)用于壓縮空氣工業(yè)中并且對(duì)于高純度氣體流動(dòng)系統(tǒng)十分有效。然而，由于零件的尺寸小并且當(dāng)配合時(shí)該端面的難以觸及，墊圈126的正確對(duì)中可能是困難的。一個(gè)沒(méi)有正確對(duì)中的墊圈可能會(huì)影響該密封在該管接頭中的整體性。不正確對(duì)中的墊圈還可能在管接頭零件和墊圈互相之間相對(duì)滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生磨損粉末。
現(xiàn)有技術(shù)中還包括幾種墊圈定位器，用來(lái)把墊圈正確定位在管接頭零件的一個(gè)固定位置上，以使在以后進(jìn)行的管接頭的卸下和重新接上的過(guò)程中，管接頭零件的密封緣基本上與墊圈的同一部分相嚙合。例如，Babuder等人的美國(guó)專利4552389示出了一種與上述圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)管接頭相似的管接頭。美國(guó)專利4552389的管接頭還包括一個(gè)具有圓柱形壁的墊圈定位器，該圓柱形壁的尺寸大小可包圍在圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的管接頭的外圓周表面上。一個(gè)平面壁從該圓柱形壁的一端向內(nèi)伸出，用來(lái)與現(xiàn)有技術(shù)的墊圈的一個(gè)平面上的外圓周區(qū)相嚙合。多個(gè)用來(lái)夾持該管接頭零件的支桿沿軸向從該圓柱形壁的對(duì)置端伸出。如上所述，美國(guó)專利4552389所示的該定位器是用來(lái)防止每當(dāng)把管接頭卸下和隨后重新接上時(shí)該墊圈發(fā)生相對(duì)于該墊圈定位器和任一管接頭零件的運(yùn)動(dòng)。
美國(guó)專利4552389的定位器具有某些不合要求的特征。例如，定位器所預(yù)期的固定定位要求精密的制造公差。夾持太緊可能使小墊圈變形。配合太緊也可能阻止墊圈的完全到位并且可能導(dǎo)致墊圈或管接頭中的定位器不正確落座，同時(shí)伴有相應(yīng)的漏泄的危險(xiǎn)。這些潛在的問(wèn)題可以通過(guò)適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制來(lái)克服。但是附加的質(zhì)量控制可能增加成本。此外，連續(xù)的圓柱形側(cè)壁有掩蔽漏泄的可能，因此在高純度的氣體系統(tǒng)投入實(shí)際應(yīng)用以前進(jìn)行氦泄漏試驗(yàn)時(shí)應(yīng)對(duì)此作檢測(cè)。另外的缺點(diǎn)涉及該定位器的實(shí)際操作。在超凈環(huán)境中使用這些墊圈要求技術(shù)人員戴上手套。對(duì)在美國(guó)專利4552389中示出的該很小的墊圈定位器戴手套操作時(shí)，在連序卸下和重新接上管接頭之間無(wú)論是把墊圈安裝到管接頭零件上還是將墊圈卸下都是困難的。
也是授予Babuder等人的美國(guó)專利4838583示出了一種帶有一個(gè)用來(lái)與墊圈的一個(gè)配合面相嚙合的開縫端壁和一個(gè)用來(lái)與墊圈的外圓周表面和管接頭零件的外圓周表面相嚙合的開縫圓柱形側(cè)壁的定位器。如以前美國(guó)專利4552389中所述，美國(guó)專利4838583中所公開的定位器也是用來(lái)可靠地定位和固定墊圈，以便當(dāng)管接頭卸下和重新裝上時(shí)使密封緣基本上都能與相關(guān)的墊圈表面的相同部分相嚙合。美國(guó)專利4838583的定位器具有美國(guó)專利4552389所述的缺點(diǎn)。例如，美國(guó)專利4838583中所示的定位器對(duì)于把墊圈裝在或從管接頭零件上卸下的操作都是困難的。此外，在美國(guó)專利4838583中所示的定位器要求墊圈和管接頭零件具有十分接近相等的外徑。如果墊圈比管接頭零件稍大，該定位器將擴(kuò)張成該墊圈的直徑尺寸從而將不能充分地夾持住管接頭零件。如果墊圈稍小，該定位器的一端的擴(kuò)張可能大于另一端。這種錐狀偏斜可能會(huì)在墊圈上施以過(guò)分的向內(nèi)的力，并且可能迫使該墊圈變成非平面形。
另一種墊圈定位器示于授予Babuder的美國(guó)專利5163721中。在美國(guó)專利5163721中的定位器是用于在其外圓周上具有若干凹口的墊圈的。該墊圈定位器包括一個(gè)圓柱形環(huán)和若干個(gè)其尺寸和排列可與墊圈的凹口相嚙合的支桿。該定位器的支桿可以滑入該墊圈的凹口中，然后再向內(nèi)折疊，把墊圈緊緊夾持在該圓柱環(huán)上。裝配后彎曲該支桿的生產(chǎn)步驟顯示出生產(chǎn)的不方便，從而增加了總成本并且可能損壞該墊圈。
1926年3月30日授予的德國(guó)專利440727中示出了一種圓柱形套筒，該套筒的尺寸大小可以套在管接頭零件的一部分上并且包圍在一個(gè)O型環(huán)的外圓周上。這種結(jié)構(gòu)制造困難并且要和一個(gè)平金屬墊圈一起使用。特別是，在管接頭零件的外徑，圓柱形定位套筒的內(nèi)徑以及平金屬墊圈的外徑之間必須保持十分精密的公差。此外，該德國(guó)說(shuō)明書中沒(méi)有提供用來(lái)控制該O型環(huán)相對(duì)于該定位器的軸向定位的結(jié)構(gòu)。另外，該德國(guó)說(shuō)明書中的定位器不允許進(jìn)行安全漏泄試驗(yàn)。在這方面，高純度系統(tǒng)通過(guò)用塑料件緊密地包封每個(gè)管接頭，然后向該塑料件與該管接頭之間的空間中充氦的方法來(lái)作漏泄試驗(yàn)。然后將該系統(tǒng)的一端與一個(gè)真空泵相連接，該泵裝有用來(lái)檢測(cè)可能通過(guò)管接頭密封漏泄出來(lái)的氦微量的裝置。該德國(guó)說(shuō)明書的該圓柱形套筒定位器將通過(guò)真空緊緊的吸到管接頭零件上，因而可以掩蔽漏泄。然而，在通常使用情況下，該管接頭將受到正高壓的作用，這將允許或促使在該圓柱形套筒和該管接頭之間的泄漏。
本發(fā)明的目的在于提供一種能高效率地把墊圈裝在流體管接頭零件上和高效率地從該零件上卸下該墊圈的墊圈組件。本發(fā)明的墊圈組件可以與現(xiàn)有技術(shù)的流體管接頭一起使用，例如示于圖1中的上面已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的現(xiàn)有技術(shù)的流體管接頭。
該墊圈組件可以包括一個(gè)由金屬材料整地制成并且具有對(duì)置的密封面的墊圈。該密封面可以是平面并且互相平行?；蛘咴撁芊饷婵梢跃哂凶溆诠芙宇^的密封緣上的自動(dòng)對(duì)中的凹槽。該墊圈還包括在該對(duì)置的密封面之間延伸并從其中穿過(guò)的中心孔。穿過(guò)該墊圈的該孔可以是圓形的并且可以限定一個(gè)大約等于與墊圈組件一起使用的該流體管接頭上的密封緣的內(nèi)徑。
該墊圈包括圓形的或圓柱形的外邊緣，該外邊緣限定了與通過(guò)墊圈的中心孔同心的弧形段。該墊圈外圓形或圓柱形弧形段可限定一個(gè)墊圈的小外徑，該外徑大約等于或稍小于與墊圈組件一起使用的管接頭零件的外徑。該墊圈還包括多個(gè)從墊圈的圓形或圓柱形弧形段中間的位置向外伸出的凸耳。例如，可以提供兩個(gè)約相隔180°的凸耳或者3個(gè)約相隔120°的凸耳。凸耳限定了墊圈的大外徑并且可以位于該密封面的同一平面上或者位于從該平面偏移一個(gè)距離的平面上。
該墊圈組件還可以包括一個(gè)由彈性金屬材料整體制成的大致為管形的套筒，該套筒包括對(duì)置的第一和第二縱向端面以及一條在端面之間延伸的開縫。該開縫套筒在不偏斜的情況下限定了一個(gè)大約等于或稍大于在墊圈上對(duì)置的弧形段之間測(cè)量的該小外徑。該不偏的套筒的內(nèi)徑也近似等于或稍小于與墊圈組件一起使用的該流體管接頭的至少一個(gè)管接頭零件的外徑。
該管形套筒在其第一和第二端面中間的某個(gè)選定位置上還形成了多個(gè)沿圓周延伸的孔。這些孔最好在數(shù)量上與墊圈上的凸耳相等并且沿圓周間隔排列的關(guān)系與墊圈上凸耳之間的間隔相對(duì)應(yīng)。在管形套筒上的每個(gè)沿圓周延伸的孔的排列和尺寸大小應(yīng)能以松配合關(guān)系容納墊圈上的一個(gè)對(duì)應(yīng)的凸耳。因此，墊圈可以被安裝在管形套筒中并使管形套筒的內(nèi)圓周面以包圍關(guān)系配置在凸耳中間的該墊圈的弧形段上，并且使凸耳松動(dòng)地插入和/或從該管狀套筒的圓周上的孔中伸出。由于具有這些相應(yīng)的尺寸，墊圈在管形套筒中可以作一定的軸向運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，但是套筒基本上把墊圈卡在其內(nèi)部。因此，在管形套筒上產(chǎn)生的軸向力將傳遞給墊圈，而在墊圈上產(chǎn)生的軸向力也傳遞給管形套筒。
該管形套筒可以由金屬材料制成，該材料的厚度小于墊圈上的每個(gè)凸耳的徑向伸出部分。因此，墊圈上每個(gè)凸耳都可以沿徑向伸出到管狀套筒的外圓表面之外。由于具有這些相關(guān)尺寸，墊圈的凸耳可以完成把墊圈卡在該管狀套筒內(nèi)部和限定一個(gè)可用手指嚙合的結(jié)構(gòu)等雙重功能，該結(jié)構(gòu)沿徑向伸出到管形套筒的外表面之外，因而便于墊圈組件相對(duì)于管接頭進(jìn)行安裝或拆卸。即使該凸耳沒(méi)有伸出到套筒的外圓周面之外，由于該孔的尺寸較大，也便于對(duì)墊圈組件的手指操作。
本發(fā)明的墊圈組件可以通過(guò)彈性擴(kuò)張管狀套筒并同時(shí)將墊圈插入其內(nèi)而使用。墊圈和管狀套筒可以互相相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)以使墊圈上的凸耳與在管狀套筒上的孔對(duì)準(zhǔn)。墊圈進(jìn)入管狀套筒的充分的軸向移動(dòng)將使凸耳進(jìn)入管狀套筒的孔中。隨后管狀套筒可以彈性收縮為不偏斜狀態(tài)，以使墊圈凸耳松動(dòng)地卡在該套筒的孔中。這種松動(dòng)嚙合不需要精密的制造公差。
如果墊圈是平面型的，該密封面位于套筒的對(duì)置端之間，另一方面，如果凸耳偏離該密封面，則一個(gè)密封面可以與套筒的端面齊平或者伸出該端面。后者的實(shí)施例允許零間隙裝配，如本文下面所述。
墊圈組件可以通過(guò)把管狀套筒的一端裝在一個(gè)管接頭零件上而與該流體管接頭一起使用。上述管狀套筒和管接頭零件的有關(guān)尺寸使套筒能彈性地夾持住相應(yīng)的管接頭零件。在把墊圈組件安裝到管接頭零件上時(shí)，管狀套筒所產(chǎn)生的擴(kuò)張不會(huì)影響墊圈相對(duì)于套筒的松動(dòng)的鎖定配置。此外，這種擴(kuò)張也不會(huì)引起任何可能的作用在墊圈上的變形力。管狀套筒和管接頭零件的有關(guān)尺寸可以保證當(dāng)管接頭零件通過(guò)一個(gè)螺母或其他這類聯(lián)接結(jié)構(gòu)彼此相對(duì)地移動(dòng)時(shí)，墊圈的位置與管接頭零件的軸向端上的密封緣大致同心。
流體管接頭必須周期地進(jìn)行拆卸和重新連接。按照該工業(yè)的常規(guī)，在每次拆卸以后應(yīng)把比較廉價(jià)的墊圈廢棄并且在每次重新聯(lián)接時(shí)使用一個(gè)新墊圈。本發(fā)明的墊圈組件只需通過(guò)在適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)方向施加一個(gè)軸向力就能夠方便地取下。在墊圈組件上施加軸向力通過(guò)超出管狀套筒的外圓周的凸耳的徑向伸出部分和/或通過(guò)由孔產(chǎn)生的圓周中斷部分可以很方便的實(shí)現(xiàn)。
在各實(shí)施例中，套筒對(duì)墊圈的比較松動(dòng)的卡置使墊圈當(dāng)管接零件被擰緊靠在墊圈的密封面上時(shí)能沿徑向向外擴(kuò)張。這種沿徑向擴(kuò)張的能力改善了密封的效果。此外，凸耳在孔中的松動(dòng)嚙合也極大地方便了墊圈與套筒的裝配。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的流體管接頭的分解的剖視圖2是本發(fā)明的墊圈的頂視平面圖；圖3是圖2所示的墊圈的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明的開縫圓柱套筒的透視圖；圖5是圖4所示的套筒的端視圖；圖6是沿圖5中的6-6截面剖取的剖視圖；圖7是沿圖6中的7-7截面剖取的剖視圖；圖8是本發(fā)明的墊圈組件的透視圖；圖9是圖8所示墊圈組件的端視圖；圖10是圖8和9中所示墊圈組件的正視圖；圖11是包括本發(fā)明的墊圈組件的一個(gè)流體管接頭的分解的剖視圖；圖12是圖11所示的裝配后的流體管接頭的剖視圖；圖13是另一種墊圈的頂視平面圖；圖14是與圖7相類似的剖視圖，但圖中示出了用在圖13所示墊圈上的一個(gè)套筒；圖15是與圖6相類似的剖視圖，但圖中示出了該套筒的第三實(shí)施例；圖16是與圖6相類似的、示出該套筒的第四實(shí)施例的剖視圖；圖17是另一種墊圈的剖視圖；圖18是包括圖17的墊圈和圖4～7的套筒的零間隙墊圈組件的側(cè)視圖；圖19是圖18的零間隙組件和一個(gè)流體管接頭的剖視圖。
本發(fā)明的墊圈在圖2和4中總體上用標(biāo)號(hào)10表示。墊圈10可以和圖1中的現(xiàn)有技術(shù)的管接頭100或其類似管接頭一起使用。墊圈10用具有良好密封性能的金屬材料整體地制成。最好墊圈10用鎳制成。如圖3所示，墊圈10包括對(duì)置的第一和第二密封表面12和14，二者限定了約0.03英寸的厚度“a”。墊圈10大致為環(huán)形，它包括一個(gè)在第一和第二密封表面12和14之間延伸的中心圓孔16。該中心孔16限定的內(nèi)徑“b”約等于0.240英寸。墊圈10還包括圍繞該墊圈10的大部分形成的基本上為環(huán)形并且與孔16同心的外弧形段18。外圓周表面18的圓弧段限定了一個(gè)小外徑“C”，其值約等于0.62±0.002英寸。墊圈10的該外圓周的特點(diǎn)在于在墊圈10的徑向相反的位置上有一對(duì)向外延伸的凸耳20和22。該凸耳20和22限定了墊圈10的大外徑“d”，如圖3中最清楚地顯示的那樣。凸耳20和22還限定了寬度“e”，如圖2中所示。
本發(fā)明的墊圈組件還包括一個(gè)在圖4～7中最清楚地顯示的套筒24。該套筒24由一種其厚度為“f”的彈性金屬材料所制成。套筒24基本上為圓筒形，在不被偏置的情況下，它限定了一個(gè)內(nèi)徑“g”，該內(nèi)徑等于或稍大于墊圈10的小內(nèi)徑“C”，但是小于由墊圈10的凸耳20和22所限定的大直徑“d”。套筒24包括限定其長(zhǎng)度“h”的對(duì)置的縱向端26和28，如圖6所示。套筒24的特點(diǎn)在于在縱向端26和28之間有一個(gè)沿縱向延伸的連續(xù)開縫29。該開縫29可使套筒24沿圓周方向擴(kuò)脹以形成一個(gè)內(nèi)徑，該內(nèi)徑等于或稍大于由墊圈10的凸耳20和22所限定的大直徑“d”。
套筒24的特點(diǎn)還在于在徑向相反的位置、同套筒24的縱向端26隔開一個(gè)距離“i”處配置有一對(duì)孔30和32。每個(gè)孔30和32限定了一個(gè)大于墊圈10的厚度“a”的軸向尺寸“j”。此外，每個(gè)孔30和32還限定了一個(gè)大于凸耳20和22的寬度“e”的寬度“k”。因此，孔30和32的尺寸可以松動(dòng)地容納凸耳20和22。
將墊圈10裝入套筒24中以后即形成如圖8～10中所示的墊圈組件34。更準(zhǔn)確地說(shuō)，可將套筒24沿圓周方向擴(kuò)張以限定一個(gè)等于或稍大于由墊圈10的凸耳20和22所限定的大直徑“D”的內(nèi)徑。然后該墊圈10沿軸向滑入套筒24的縱向端26或28中并且凸耳20和22與對(duì)應(yīng)的孔30和32對(duì)中。然后，允許套筒24彈性地返回到非擴(kuò)張位置，以使凸耳20和22寬松地安放在孔30和32中。如上所述，套筒24未擴(kuò)張的內(nèi)徑“g”約等于或稍大于墊圈10的小直徑“C”。然而，墊圈10的大直徑“d”卻大于套筒24的內(nèi)徑“g”加上用來(lái)制作套筒24的金屬材料的兩倍厚度“f”(d＞g＋2f)。因此，凸耳20和22將沿徑向伸出套筒24的外圓周之外，這可以從圖9和10中很清楚看到，并且形成一個(gè)便于對(duì)墊圈組件34進(jìn)行操作的夾持突起部。
該墊圈組件34可以和現(xiàn)有技術(shù)的流體管接頭100一起使用，如圖11和12中所示。更準(zhǔn)確地說(shuō)，套筒24的內(nèi)徑“g”等于或稍小于管接頭零件102的外徑“r”。因此，套筒24可沿圓周方向有輕微擴(kuò)張以使其縱向端面28可沿軸向推到第一管接頭零件102的圓柱面114上。該套筒24沿軸向被推到圓柱面114上直到墊圈10緊靠在第一管接頭零件102的密封緣110上時(shí)為止。在滑動(dòng)期間，套筒24與第一流體管接頭零件102的圓柱面114處于彈性?shī)A緊嚙合狀態(tài)。通過(guò)用沿徑向方向伸出套筒24之外的凸耳20和22部分，可使墊圈組件34的滑動(dòng)變得更為方便。為把套筒24安裝到第一管接頭零件102的圓柱面114上所需要的該套筒的輕微的周向擴(kuò)張可能會(huì)造成墊圈10的外圓表面18與套筒24的內(nèi)圓表面之間隔開。但是把凸耳20和22鎖定在孔30和32中的松配合將阻止墊圈10與套筒24的分離。此外，套筒24與第一管接頭零件102的彈性?shī)A持將把墊圈10大約定心在密封緣110附近處。這樣，管接頭100就可以在墊圈10與第二管接頭零件的密封緣122緊密封嚙合的情況下如同現(xiàn)有技術(shù)中的情況一樣連接并且上緊。
這類管接頭可能需要定期地拆卸。在拆卸后，在工業(yè)中通常用一個(gè)新墊圈來(lái)代替原來(lái)使用的墊圈。通過(guò)使用穿過(guò)套筒34的孔30和32的凸耳20和22的突出部分，折卸該墊圈10是很方便的。更準(zhǔn)確地說(shuō)，工作在超凈環(huán)境中的戴手套的雇員能夠方便而有效地抓住向外伸出的凸耳20和22把整個(gè)墊圈組件34從第一管接頭零件102上拉下來(lái)。
如本文中所圖示和說(shuō)明的，墊圈10包括兩個(gè)徑向相反設(shè)置的凸耳20和22，套筒24包括兩個(gè)徑向相反設(shè)置的、其尺寸和排列能松動(dòng)地容納凸耳20和22的孔。但是，也可以設(shè)置兩個(gè)以上的凸耳和相應(yīng)數(shù)量的適當(dāng)位置的孔。例如，圖13中示出的另一種墊圈210包括3個(gè)向外伸出的凸耳220，221和222，它們相互之間約間隔120°。與墊圈210一起使用的套筒224具有3個(gè)其排列和尺寸可以松動(dòng)地容納各自的凸耳220，221和222的孔230，231和232，如圖14中所示。
上述圖示和說(shuō)明的套筒24沿其全部長(zhǎng)度上具有均勻直徑的內(nèi)和外圓柱表面。圖15中所示的另一種套筒324在功能上與套筒24相同，但它包括向外擴(kuò)張的端面326和328，以使墊圈10的由容納在孔330和332中的凸耳20和22所限定的大直徑部分定位在一個(gè)適當(dāng)?shù)目v向位置所需要的周向擴(kuò)張更加方便。該向外擴(kuò)張的構(gòu)形對(duì)于上述圖示和說(shuō)明過(guò)的為把套筒324安裝在管接頭零件上所需要的周向擴(kuò)張來(lái)說(shuō)也更加方便。
圖16示出了一個(gè)具有外圓表面的套筒424，該表面從一端426到其對(duì)置端428為均勻的圓柱形。但是，接近端部426和428的套筒424的內(nèi)圓表面部位均被倒角，以便于墊圈10的定位和套筒424在管接頭零件上的安裝。
在該墊圈組件中使用的另一種墊圈在圖17～19中總地以標(biāo)號(hào)210表示。墊圈210包括對(duì)置的第一和第二密封面212和214，這兩個(gè)面大致均為平面并且互相平行。圓孔216在該第一和第二密封面之間從中心穿過(guò)墊圈210。該墊圈210還包括與中心孔216同心的圓形生成的外弧形段218°至此所說(shuō)的墊圈210部分與上面詳細(xì)說(shuō)明和圖示的墊圈10的相應(yīng)部分基本上相同。
墊圈210還包括向外伸出圓弧形段218的凸耳220和222。該凸耳220和222與墊圈10上的凸耳的不同之處在于，凸耳220和222不在與墊圈210的剩余部分相同的平面上。相反地，凸耳220和222位于與第一密封面212偏移一個(gè)距離“1”的共同面上，這已在圖17中很清楚地示出。凸耳220和222相對(duì)于第一密封面212的偏移距離“1”可以選定為等于或大于在套筒24的孔30和32與其軸向端26之間的距離“i” 。
該墊圈220與套筒24的裝配基本上與上述相同。但是，裝配后該墊圈220的密封面212或是與套筒24的端面26沿徑向?qū)R，或是形成一個(gè)沿軸向超出套筒24的端面26一個(gè)距離的平面，如圖18中所示。這種結(jié)構(gòu)允許真正的零間隙裝配性能，如圖19中所最清楚地示出的。更準(zhǔn)確地說(shuō)，墊圈組件234安裝到該第一管接頭零件102上的方法基本上與上述相同。但是，該墊圈220形成為墊圈組件234和第一管接頭零件102組合體的導(dǎo)引端。套筒24沒(méi)有任何部分沿軸向超出該墊圈。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于一個(gè)流體流動(dòng)系統(tǒng)不允許在更換管子時(shí)的軸向移動(dòng)的情況特別有用。更準(zhǔn)確地說(shuō)，墊圈組件234允許第二流體管接頭116沿垂直于管子軸線的方向(如圖19中箭頭“m”所示方向)移動(dòng)并且與墊圈210軸向?qū)χ?。在?shí)現(xiàn)軸向?qū)χ幸院?，軸向移動(dòng)螺母136并且擰緊以完成上述聯(lián)接。
雖然本發(fā)明已經(jīng)就某些最佳實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但很顯然，在不脫離本發(fā)明的如待決權(quán)利要求所規(guī)定的范圍內(nèi)，還可以對(duì)其作出各種更改
權(quán)利要求
1.一種用于流體管接頭的墊圈組件，該流體管接頭具有第一和第二零件，每個(gè)該零件具有一個(gè)端面，伸入該端面并貫穿該管接頭零件的一個(gè)流體通道，至少該第一管接頭零件包括一個(gè)從該端面伸出具有規(guī)定直徑的圓柱面，該墊圈組件包括一個(gè)基本上為圓筒形的套筒，該套筒具有對(duì)置的縱向端面和一條在該縱向端面之間連續(xù)延伸的開縫，該套筒限定一個(gè)用來(lái)彈性?shī)A持該第一管接頭零件的該圓柱面的內(nèi)徑，該套筒還包括多個(gè)從該套筒的一個(gè)端面等距離隔開并且沿圓周延伸的孔；以及一個(gè)金屬墊圈，該墊圈具有對(duì)置的密封面和一個(gè)從一個(gè)密封面延伸到其對(duì)置的密封面的中心孔，包括多個(gè)限定該墊圈的小外徑的弧形段的一個(gè)外圓周邊緣，該小的直徑不大于該套筒的內(nèi)徑，該外圓周邊緣還包括多個(gè)從該弧形段向外伸出的凸耳，該墊圈的該凸耳松動(dòng)地設(shè)置在該套筒的該孔中，該外圓周邊緣的該弧形段由該套筒的在該各孔之間的部分所包圍，因而該墊圈組件可在該第一管接頭零件的該圓柱面上可拆地嚙合，用來(lái)把該墊圈相對(duì)于該第一和第二管接頭零件定位。
2.如權(quán)利要求1所述的墊圈組件，其特征在于該凸耳的尺寸加工成可從該孔中伸出并且沿徑向向外超出該套筒之外。
3.如權(quán)利要求1所述的墊圈組件，其特征在于該套筒包括兩個(gè)徑向相反設(shè)置的孔，該墊圈包括兩個(gè)松動(dòng)地嚙合在該孔中的徑向?qū)χ迷O(shè)置的凸耳。
4.如權(quán)利要求1所述的墊圈組件，其特征在于該套筒包括3個(gè)互相間隔成120°的孔，該墊圈包括3個(gè)其尺寸和排列可松動(dòng)定位在該孔中的凸耳。
5.如權(quán)利要求1所述的墊圈組件，其特征在于該套筒的對(duì)置端面是向外擴(kuò)張的，以便于該套筒的周向擴(kuò)張。
6.如權(quán)利要求1所述的墊圈組件，其特征在于該套筒的對(duì)置端面上加工有倒角，以便于該套筒的周向擴(kuò)張。
7.如權(quán)利要求1中所述的墊圈組件，其特征在于該凸耳與該墊圈的剩余部分沿軸向偏移一個(gè)距離，該距離至少等于該孔與該套筒的該一個(gè)端面間的距離，以便使該墊圈至多只有一個(gè)該密封面設(shè)置在該套筒的該端面的中間。
8.如權(quán)利要求1所述的墊圈組件，其特征在于該墊圈的該對(duì)置的密封面基本上都是平面并且互相平行。
9.如權(quán)利要求1所述的墊圈組件，其特征在于該套筒中的該孔所限定的軸向尺寸至少比按該對(duì)置的密封面之間所測(cè)量得到的該墊圈的厚度尺寸大約25％。
10.如權(quán)利要求1所述的墊圈組件，其特征在于每個(gè)該孔所限定的周向?qū)挾戎辽俦让總€(gè)該凸耳的相應(yīng)的周向?qū)挾却蠹s25％。
全文摘要
一種用于流體管接頭的墊圈組件，該墊圈組件包括一個(gè)具有一個(gè)外圓周表面的墊圈，該外圓周表面包括限定一個(gè)小外徑的弧形段和多個(gè)從該弧形段向外伸出的限定該墊圈的一個(gè)大外徑的凸耳。該墊圈組件還包括一個(gè)開縫的圓柱形套筒，該套筒具有多個(gè)其尺寸和排列可用來(lái)松動(dòng)地容納該墊圈的凸耳的孔。該套筒和該墊圈的尺寸應(yīng)能使該凸耳向外伸出該套筒以形成夾持突起部，該突起部便于把該墊圈組件裝在該管接頭零件上和從該零件上卸下。
文檔編號(hào)F16L19/03GK1144311SQ9610851
公開日1997年3月5日 申請(qǐng)日期1996年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月7日
發(fā)明者P·P·巴伯, L·L·艾爾德里奇 申請(qǐng)人:埃瓦爾制造有限公司