專利名稱：尾部鎖定的聯(lián)接接頭的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于管或者聯(lián)接水管和下水道等系統(tǒng)中的接頭。但是，本發(fā)明主要用于聯(lián)接。本發(fā)明的主要目的在于，提供一種利用改進(jìn)的裝配方法與限制系統(tǒng)結(jié)合的可靠密封。
至少在剛剛過(guò)去的世紀(jì)中，已經(jīng)發(fā)展了許多不同的系統(tǒng)，用于形成管接頭或包括接頭的聯(lián)接件，特別是對(duì)于較大直徑的管。通常，這些接頭是鐘形或者套管形的?，F(xiàn)在使用的是帶有一些變化的兩種主要類型。它們是推進(jìn)式接頭聯(lián)接和機(jī)械式接頭聯(lián)接。通過(guò)它們的裝配方式可以很容易地理解。
現(xiàn)有的已知系統(tǒng)的裝配過(guò)程如下推進(jìn)式接頭聯(lián)接(例如參見(jiàn)美國(guó)專利No.3,963,298和美國(guó)Pipe,Field LokTMbrochure)首先清洗管端頭和管座，除去所有碎屑或堆積的涂料。然后通過(guò)將墊圈形成環(huán)和用力將其推進(jìn)到位置上，在圓周方向中稍微擠壓墊圈使得墊圈保持在其位置中，將通常是分開(kāi)運(yùn)輸?shù)膲|圈放入到管座內(nèi)的墊圈基座上。
然后管的平整端頭必須設(shè)有斜面或者錐形端面，以便推進(jìn)其穿過(guò)接頭中的墊圈?？梢郧懈畛啥蔚墓鼙仨毦哂行泵娴亩祟^，該斜面是在插入到管座之前通過(guò)研磨形成的。
現(xiàn)在需要在管端頭和接頭鐘形體上系上一個(gè)頂起機(jī)構(gòu)，以便推動(dòng)管的錐形端穿過(guò)墊圈，直到管的頂部到達(dá)管座底部。這需要相當(dāng)大的力將管端頭插入穿過(guò)墊圈，并且對(duì)于長(zhǎng)度短的管插入過(guò)程中的控制成為很大的問(wèn)題。在施加力的過(guò)程中短小的管容易相對(duì)準(zhǔn)線彎曲，因此需要復(fù)雜的專門起重設(shè)備，以可控制的方式提供這種力。
為了減小所需要的力，現(xiàn)在對(duì)管座中的管的斜面端頭和墊圈表面用軟性皂液加以潤(rùn)滑。
然后小心地將管端頭放在管座中，其中斜面端頭放在墊圈表面上。然后管端頭卡入到管座中管表面上記有標(biāo)記的深度。然后取走千斤頂。
在一些情況中，利用具有澆鑄到墊圈中的鋼夾的特殊墊圈提供聯(lián)接限制器。在這些情況中，裝配之后，該接頭必須在相反的方向頂起，以保證夾子鎖定在管上。如果需要拆卸，在用特殊的起重設(shè)備將接頭頂起之前，必須將薄墊片錘擊進(jìn)接頭中，來(lái)將夾子從它們的鎖定位置頂出來(lái)。
這些現(xiàn)有技術(shù)中已知的推進(jìn)式接頭的裝配可能是復(fù)雜的和有些耗費(fèi)時(shí)間的過(guò)程。由于該原因，市場(chǎng)上大部分聯(lián)接件都不是推進(jìn)式聯(lián)接接頭，而更多的是機(jī)械接頭聯(lián)接。
機(jī)械接頭聯(lián)接如上所述，在美國(guó)使用的大部分聯(lián)接件具有能夠滿足ANSI/AWWA C111/A21.11“Rubber-Gasket Joints for Ductile-IronPressure Pipe and Fittings”要求的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械接頭。
機(jī)械接頭包括錐形墊圈基座、錐形或者“楔形”墊圈和隨動(dòng)環(huán)或者“壓蓋”。所有聯(lián)接件和壓蓋的鐘形體上都設(shè)有具有軸向螺釘孔的法蘭。雖然可以使用常規(guī)的螺釘，但通常使用特殊的“T-螺釘”來(lái)將壓蓋與接頭的鐘形體連接。需要的螺釘數(shù)量取決于管的尺寸，從3英寸大小時(shí)的4個(gè)，和12英寸大小時(shí)的8個(gè)，到48英寸大小管的32個(gè)變化。
在裝配該接頭時(shí)，首先清洗管端頭和管座。然后利用它的朝向管端頭的特殊的壓縮“凸緣”，將壓蓋放到管的平整端上。然后潤(rùn)滑墊圈，使它的朝向管端頭的錐形表面在管的整個(gè)端頭上伸展。要求在管上沒(méi)有傾斜。然后平整端插入到接頭的管座中，直到端頭底部到達(dá)管座底部。不需要特殊的起重設(shè)備。然后墊圈向前伸出并且插入到墊圈基座中，如果需要，可以進(jìn)行堵縫或者將其連續(xù)敲擊到位置上。現(xiàn)在壓蓋進(jìn)入到與墊圈接觸的位置，T-螺釘插入到接頭鐘形體的孔中并且穿過(guò)位于壓蓋中的孔。螺母擰到螺釘上并且開(kāi)始擰緊。為了在擰緊過(guò)程中保持對(duì)準(zhǔn)，螺釘必須以“星形”的方式擰緊。首先擰緊一個(gè)螺釘，然后是正對(duì)的即與第一個(gè)成180度的螺釘，然后是與上一個(gè)成90度的螺釘，依次進(jìn)行，直到對(duì)于3英寸至24英寸大小的全部螺釘作用在它們上的力至具有少75至90英尺-磅(ft.-lb.)，并且對(duì)于更大的尺寸則更多。這是一個(gè)費(fèi)勁和費(fèi)時(shí)的任務(wù)，并且要求工人具有經(jīng)驗(yàn)、技巧和力量。
在擰緊T-螺釘?shù)倪^(guò)程中出現(xiàn)一種現(xiàn)象，使得將全部螺釘處于75至90英尺-磅(ft.-lb.)的扭矩的范圍內(nèi)的任務(wù)變得很困難。如果一個(gè)螺釘已經(jīng)擰緊，使得壓蓋更接近鐘形體，則相鄰的螺釘松開(kāi)。也就是說(shuō)，隨著擰緊的進(jìn)行，一個(gè)螺釘達(dá)到75英尺-磅(ft.-lb.)，下一個(gè)螺釘也達(dá)到75英尺-磅(ft.-lb.)等等，直到全部螺釘至少已經(jīng)擰緊過(guò)一次，然后檢查第一個(gè)螺釘，僅僅在于尋找特別松的螺釘。即使是以星形的方式，擰緊全部螺釘?shù)氖聦?shí)已經(jīng)使得一部分螺釘松開(kāi)。這些螺釘必須擰緊和再擰緊，直到全部螺釘處于特定的扭矩范圍內(nèi)。在全部螺釘?shù)呐ぞ胤蠘?biāo)準(zhǔn)之前，通?？赡苄枰?次或更多的重復(fù)。
第二個(gè)不利情況是擰緊之后，如果該接頭放置了大約30分鐘，由于通常所述的墊圈的“冷變形”，螺釘將釋放扭矩。即使最初的扭矩值為高于75英尺-磅(ft.-lb.)的水平，該聯(lián)接通常也不會(huì)泄漏，扭矩減少的事實(shí)使得很難確定發(fā)生泄漏的原因。通常很難確定螺釘是否確切地?cái)Q緊了。
大多數(shù)聯(lián)接件還安裝于溝道中，很難接觸到位于接頭的底部的螺釘。最常見(jiàn)的問(wèn)題是一種泄漏接頭，這些泄漏由于很難到達(dá)這些螺釘，由位于接頭底部的松動(dòng)螺釘引起的。
機(jī)械接頭的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該接頭不需要特別的設(shè)備進(jìn)行組裝。其次，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，由于拆卸相當(dāng)簡(jiǎn)單，至少可以修改錯(cuò)誤。推進(jìn)式接頭的拆卸復(fù)雜，需要特別的工具，并且通常導(dǎo)致為了解除接頭不得不切割管。盡管其需要技巧和一些力量來(lái)裝配機(jī)械接頭，錯(cuò)誤可以矯正以及簡(jiǎn)單工具的使用保持機(jī)械接頭是聯(lián)接件中最常使用的接頭。
存在管接頭和聯(lián)接件的其他變形。現(xiàn)有技術(shù)的專利描述了作用有些相似的兩種機(jī)械。一種指的是“卡口鎖定環(huán)”。該卡口環(huán)是在其外表面上具有整體形成的突出部分的壓蓋環(huán)，該壓蓋環(huán)與管的鐘形體中的同樣整體形成的部分相結(jié)合，來(lái)將該環(huán)保持在鐘形體中。該卡口環(huán)不產(chǎn)生向前的運(yùn)動(dòng)并且通?？梢酝ㄟ^(guò)手來(lái)旋轉(zhuǎn)。在1973年10月16日的Bram的美國(guó)專利No.3,765,706中提到該機(jī)械。第二種機(jī)械是“尾部鎖定”環(huán)，其外表面上同樣具有整體形成的突出部分，與鐘形體中的同樣部分相結(jié)合，來(lái)保持該壓蓋環(huán)，并且當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)同樣產(chǎn)生向前的運(yùn)動(dòng)。這些部分具有一個(gè)傾斜的表面，并且或者可以是中斷的單個(gè)螺絲釘或者分開(kāi)的和楔形的。在本發(fā)明中，該部分是分開(kāi)的和楔形的。該尾部鎖定環(huán)通常還用來(lái)擠壓一些類型的墊圈，并且必須使用比由手作用的更大的力加以擰緊。這可以在1983年9月6日的Kennedy的美國(guó)專利No.4,402,531中看到。
發(fā)明的目的和概述本發(fā)明的第一個(gè)目的在于，提供一種聯(lián)接件，可以很容易地用簡(jiǎn)單的工具進(jìn)行組裝和拆卸，幾乎不需要技巧和力量，其還可以提供可靠的“O形環(huán)”類型的密封。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于，提供一種接頭，其包括一種直觀的觀察設(shè)備，來(lái)確定該接頭是否已經(jīng)確切地裝配。
本發(fā)明的第三個(gè)目的在于，使得用于裝配的一個(gè)或者多個(gè)螺釘對(duì)于組裝該接頭的人來(lái)說(shuō)通常是容易實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的第四個(gè)目的在于，提供一種容易裝配的聯(lián)接接頭，防止由于內(nèi)部的水壓而分離。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其他目的，本發(fā)明是用來(lái)連接具有特定具體結(jié)構(gòu)的平整管端頭的管接頭。鐘形體設(shè)有一個(gè)限定在其內(nèi)的管座，該管座包括軸、錐形表面、從錐形表面的一端伸出的較小直徑的第一圓柱形表面、與第一圓柱形表面相鄰用來(lái)密封管端頭的管座底部、和從錐形表面的另一端伸出的較大直徑的第二圓柱形表面。在密封之前緊鄰錐形表面放置的墊圈，在密封管座的過(guò)程中錐形表面用作墊圈基座。提供一個(gè)壓蓋，也可以將其稱為壓蓋環(huán)，其具有用來(lái)從鐘形體的外部旋轉(zhuǎn)壓蓋的裝置。該裝置可以是徑向伸出的把柄。設(shè)有一個(gè)尾部鎖定機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括位于管座的第二圓柱形表面上的內(nèi)部伸出物，和位于壓蓋上的對(duì)應(yīng)配合的外部伸出物，內(nèi)部和外部伸出物具有用來(lái)彼此配合的匹配的、對(duì)稱的傾斜平面，其中利用尾部鎖定機(jī)構(gòu)的內(nèi)部和外部伸出物的傾斜表面的配合，由裝置的旋轉(zhuǎn)引起壓蓋相對(duì)于管座軸向運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的管接頭還可以包括位于鐘形體上的徑向伸出的把柄，以至于在尾部鎖定機(jī)構(gòu)完全嚙合的位置處，壓蓋把柄與鐘形體把柄鄰接。壓蓋把柄在徑向上可以比鐘形體把柄伸出的多。
用于從鐘形體的外部旋轉(zhuǎn)壓蓋的裝置還可以包括位于鐘形體的第二圓柱形表面中的從圓周方向伸出的切口，并且壓蓋把柄徑向地穿過(guò)該切口。該切口還可以緊鄰鐘形體把柄設(shè)置。
本發(fā)明的管接頭還可以包括緊貼壓蓋把柄并且與切口的表面配合的墊片/撐擋。該墊片/撐擋可以在鐘形體的圓周方向中具有足夠的尺寸，以防止尾部鎖定機(jī)構(gòu)脫離。這使得具有這些全部部件的管接頭能夠簡(jiǎn)單方便地運(yùn)輸，而且不必?fù)?dān)心會(huì)出現(xiàn)意外的拆卸。
本發(fā)明的管接頭可以具有O形墊圈。這種O形墊圈的外徑大約與管座的第二圓柱形表面的內(nèi)徑相同，在其上進(jìn)行接頭的裝配，預(yù)先壓縮該O形墊圈，和軸向地向外推動(dòng)壓蓋直到壓蓋上的外部伸出物與管座的內(nèi)部伸出物軸向接觸，將壓蓋保持在準(zhǔn)備接受管端頭的開(kāi)口位置中。該O形墊圈的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面最好大于壓蓋的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面。壓蓋的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面最好大于管端頭的外徑和圓周表面。
管座的錐形表面可以具有大約與管座軸成30°的錐度。壓蓋可以具有位于緊鄰錐形表面的末端處的壓蓋端面，具有大約與垂直于管座軸的平面成30°的錐度。當(dāng)相鄰時(shí)錐形表面和壓蓋端面形成直角和墊圈基座。大約30％的O形墊圈擠壓到墊圈基座中。
本發(fā)明的管接頭還包括一個(gè)鎖緊環(huán)。壓蓋在其內(nèi)部圓周表面上具有一個(gè)環(huán)形空腔，該環(huán)形空腔朝向壓蓋的端面的直徑較大，并且在壓蓋的后面朝向較小的直徑變窄。鎖緊環(huán)插入到環(huán)形空腔中。鎖緊環(huán)在圓周上只在一個(gè)位置分開(kāi)，并且在松弛的條件下，其內(nèi)徑最好稍微大于管端頭的外徑。鎖緊環(huán)的橫斷面可以是圓的，在內(nèi)部圓周表面上具有沿著軸向間隔的螺紋狀齒，這些齒在朝向接頭的外面的一端上具有錐形表面和在軸向相反的一端上具有垂直表面。
壓蓋可以具有一個(gè)沿圓周向外伸出的槽，該槽與具有制動(dòng)元件的環(huán)形空腔的壓蓋把柄相鄰。鎖緊環(huán)的一端靠在制動(dòng)元件上，當(dāng)該環(huán)放在其位置上時(shí)另一端位于槽的下面。貼在壓蓋把柄上的墊片/撐擋可以延伸到與鎖緊環(huán)的另一端嚙合的槽中，以便將鎖緊環(huán)的內(nèi)徑擴(kuò)張成比管端頭的外徑大。制動(dòng)元件可以是沿著軸向定位的，徑向伸出的肋條作為壓蓋的整體的一部分形成，鎖緊環(huán)的一端位于鎖緊環(huán)的徑向平面中并且壓住肋條。鎖緊環(huán)的另一端可以是逐漸變細(xì)的，其中一端擴(kuò)展開(kāi)的墊片/撐擋穿過(guò)該槽，并且鉤住鎖緊環(huán)的變細(xì)的一端。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供一種管聯(lián)接件，用于連接平整的管端頭，該聯(lián)接件包括主體部分和至少一個(gè)接頭，其中該接頭具有上面所概述的結(jié)構(gòu)。該用于連接平整管端頭的管聯(lián)接件可以包括至少兩個(gè)接頭。
另外在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明是對(duì)基本上在水平平面中延伸的管道的改進(jìn)，該管道包括一個(gè)具有平整端頭的管，和至少一個(gè)用來(lái)與一個(gè)平整管端頭連接的管聯(lián)接件。該改進(jìn)包括具有主體部分和至少一個(gè)接頭的聯(lián)接件，其中接頭還包括具有垂直中心線和中心軸的聯(lián)接件主體部分。當(dāng)該接頭完全裝配之后，主體的中心軸基本上位于水平平面內(nèi)時(shí)，接頭的壓蓋把柄和鐘形體把柄定位在主體部分的垂直中心線的頂端。在該方式中，從上面檢測(cè)管道的觀察者，可以同時(shí)看到壓蓋把柄和鐘形體把柄，來(lái)確定接頭和管是否已經(jīng)正確地組裝。
附面的簡(jiǎn)要說(shuō)明下面通過(guò)參照所附附圖進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明，可以更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的上述和其他目的以及所附帶的優(yōu)點(diǎn)。其中

圖1是本發(fā)明的接頭的管座在運(yùn)輸過(guò)程中處于“打開(kāi)”位置的示意圖；圖2是管端頭插入到聯(lián)接的管座中并且準(zhǔn)備將裝配螺釘鎖緊的平面圖；圖3是接頭處于完全組裝后的“閉合”位置的平面圖；圖4是穿過(guò)垂直中心線剖開(kāi)的接頭的剖面圖，其中壓蓋環(huán)處于“打開(kāi)”位置；圖5是在內(nèi)部壓力已經(jīng)使得壓蓋環(huán)穿透管端頭的表面之后，穿過(guò)處于“閉合”位置的接頭的垂直中心線的剖面圖；圖6是在包含鎖緊環(huán)的內(nèi)部錐形空腔的最大直徑剖開(kāi)的壓蓋環(huán)的剖面圖。
壓蓋環(huán)3配有一個(gè)用來(lái)相對(duì)于管座1旋轉(zhuǎn)該環(huán)的裝置。如圖1和6中所示，在最優(yōu)選的實(shí)施例中為了該目的，壓蓋環(huán)3設(shè)有從壓蓋表面的一個(gè)或者多個(gè)位置徑向伸出的把柄9。管座1也設(shè)有一個(gè)或者多個(gè)徑向伸出的把柄10，位于一個(gè)或多個(gè)與壓蓋環(huán)3上的一個(gè)或多個(gè)把柄9相對(duì)應(yīng)的位置上。與管座1上的把柄10相鄰的是在限定第二圓柱形表面的第二圓柱形部分中形成的矩形切口部分11。當(dāng)壓蓋環(huán)3與管座1裝配時(shí)，壓蓋環(huán)把柄9經(jīng)過(guò)切口部分徑向伸出。由一個(gè)管座把柄和一個(gè)壓蓋環(huán)把柄組成的每組對(duì)應(yīng)的把柄9和10，設(shè)有沿著接頭的切線延伸的螺釘孔9a、10a和裝配螺釘6，用來(lái)將把柄連接到一起。最好，把柄9比把柄10長(zhǎng)，允許使用錘子來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)壓蓋環(huán)，例如沿順時(shí)針?lè)较蜴i緊接頭而沿逆時(shí)針?lè)较蛑行堕_(kāi)該接頭。另外，壓蓋環(huán)可以軸向延伸，并且可以設(shè)有任何一種可嚙合的表面或者元件，來(lái)保證環(huán)的旋轉(zhuǎn)。例如，該環(huán)可以具有六角螺母、壓花等倒面，通過(guò)條或帶、軸向伸出的指狀物等來(lái)幫助嚙合。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工具(例如扳手)或者通過(guò)為該目的專門設(shè)計(jì)的特定工具，可以使得這些元件或表面嚙合和使用。但是，如上所述，最優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是徑向伸出的壓蓋把柄9。
利用穿過(guò)切口部分11徑向伸出的壓蓋環(huán)把柄9將壓蓋環(huán)3放到管座1中。壓蓋環(huán)3例如沿順時(shí)針?lè)较蛏晕⑿D(zhuǎn)，使得它的尾部鎖定伸出物3a與管座中的尾部鎖定伸出物1b相互作用或鎖定，并且壓蓋環(huán)端面3b如上所述與管座4接觸和配合。這使得壓蓋環(huán)3保持在處于松懈狀態(tài)中的管座1中。在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中和管端頭2插入之前，通過(guò)位于“打開(kāi)”側(cè)上的壓蓋環(huán)把柄9中的臨時(shí)性“墊片/撐擋”8，壓蓋環(huán)3安全地保持在該位置中。沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)壓蓋環(huán)來(lái)擰緊的情況中，“打開(kāi)”側(cè)將是把柄9的逆時(shí)針側(cè)。在運(yùn)輸過(guò)程中墊片/撐擋8保持在把柄9上并通過(guò)裝配螺釘6進(jìn)行裝配。擰在壓蓋環(huán)把柄9上的墊片/撐擋8防止尾部鎖定壓蓋環(huán)3旋轉(zhuǎn)到某個(gè)位置，從而能夠從管座1上取走。也就是說(shuō)，墊片/撐擋8用作足夠大的墊片，使得尾部鎖定伸出物3a不能完全從部件1b脫離。這將壓蓋環(huán)3軸向地保持在管座1上。因此在運(yùn)輸過(guò)程中墊片/撐擋8將壓蓋環(huán)3安全地保持在管座1中。該墊片/撐擋8還可以具有一個(gè)形成在其中的螺母管座，用來(lái)防止在擰緊過(guò)程中裝配螺釘螺母7的轉(zhuǎn)動(dòng)。
參照?qǐng)D1和4，墊圈4環(huán)繞成為一個(gè)推進(jìn)墊圈并放在管座中，位于圓錐形墊圈基座1a上。通過(guò)將其推入到位置上，沿圓周方向中擠壓墊圈4。圓周方向的擠壓提供足夠大的力，使得墊圈4卷到圓錐形表面1a的斜面上，并將墊圈4壓靠在壓蓋環(huán)端面3b上?！邦A(yù)壓縮過(guò)的”墊圈4將壓蓋環(huán)3軸向地向外推動(dòng)大約1/2英寸，直到壓蓋環(huán)尾部鎖定伸出物3a在軸向上與管座尾部鎖定伸出物1b接觸，從而將壓蓋環(huán)3保持在準(zhǔn)備接收管端頭2a的“打開(kāi)”位置中。這還使得用于運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)裝配穩(wěn)定。
在圖1和4的“打開(kāi)”位置中，所安裝的墊圈4的內(nèi)徑和內(nèi)圓周面4a大于壓蓋環(huán)3的內(nèi)徑和內(nèi)圓周面3c。所安裝的墊圈4的內(nèi)徑和內(nèi)圓周面4a以及壓蓋環(huán)3的內(nèi)徑和內(nèi)圓周面3c都大于管端頭2的外徑和圓周面2b。
一旦拿到該聯(lián)接件，工人取下墊圈4，清洗管座1和管2的平整端頭。然后潤(rùn)滑墊圈4將其放回到其在管座中的原始位置，保證其壓住壓蓋前表面3b。在管端頭2a上不需要斜面。通過(guò)用手將非斜面的管端頭2a簡(jiǎn)單地插入到管座1中，穿過(guò)壓蓋環(huán)3和墊圈4而不接觸墊圈。另外，可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，因?yàn)樵凇按蜷_(kāi)”位置，墊圈的內(nèi)徑4a大于壓蓋內(nèi)徑3c，并且在裝配過(guò)程中，管表面2b位于壓蓋環(huán)表面3c上。插入管直到它接觸到管座底部1c。擰松裝配螺釘6并取下墊片/撐擋8。然后裝配螺釘6插入到把柄中的螺釘孔9a和10a中(圖2)并且擰緊，直到把柄9a和10a接觸(圖3)。參照?qǐng)D5，裝配螺釘6的最初擰緊使得壓蓋環(huán)尾部鎖定伸出物3a頂著管座尾部鎖定伸出物1b旋轉(zhuǎn)，并且向前推動(dòng)壓蓋環(huán)3。壓蓋環(huán)3頂著O形墊圈4的向前運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致墊圈4落下到錐形墊圈基座1a中，脫離它的“打開(kāi)”位置(只接觸壓蓋環(huán)端面3b和管座的墊圈基座1a)而進(jìn)入到它的“閉合”位置(接觸壓蓋環(huán)端面3b，墊圈基座1a和管表面2b)。壓蓋環(huán)3的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)和向前的軸向運(yùn)動(dòng)使得O形圈4在它的封閉環(huán)形空間中傾斜，該封閉環(huán)形空間位于管表面2b、接頭墊圈基座1a和密封接頭的壓蓋環(huán)端面3b之間。墊圈4中的傾斜量只受鑄件的公差、墊圈4的尺寸和壓蓋環(huán)3的位置的控制，而不受螺釘6上的扭矩的控制。最具有優(yōu)點(diǎn)的組合是使得墊圈4在起始剖面直徑的大約30％的密封位置處傾斜。
在它的優(yōu)選尺寸中，如圖5中所示，與壓蓋端面3b相鄰的壓蓋的最前面的外輪緣3h與管座的錐形墊圈基座1a接觸，從而將壓蓋3在管座中對(duì)中。在這種結(jié)構(gòu)中，管座的錐形表面具有與接頭的軸基本上成30°的錐度，而壓蓋端面3b具有與垂直于接頭的軸的平面基本上成30°的錐度。沒(méi)有高度精確地給出上面提到的錐度的準(zhǔn)確角度而是近似的。通常當(dāng)兩個(gè)相鄰的表面形成一個(gè)直角時(shí)，O形環(huán)基本上被壓縮30％。
管直徑2b、管座直徑1d和壓蓋直徑3c控制O形環(huán)4的傾斜，消除壓蓋環(huán)3在管座1中的偏移引起的任何附加的問(wèn)題，可能會(huì)增大管端頭2在管座1中的偏移。因此，通過(guò)與推進(jìn)式聯(lián)接中的同樣的尺寸，不需要單獨(dú)的壓蓋環(huán)來(lái)控制墊圈傾斜。
如上所述，隨著壓蓋環(huán)3軸向向前運(yùn)動(dòng)，端面3b將墊圈4推進(jìn)到錐形墊圈基座1a中。在優(yōu)選實(shí)施例的情況中，墊圈4是剖面為圓形的O形環(huán)。接下來(lái)，O形環(huán)墊圈落入到同時(shí)在圓周方向中被壓縮的錐形表面1a中。這種下落作用產(chǎn)生摩擦并且因此需要力來(lái)將墊圈4推入到位置上。該墊圈繼續(xù)下落直到墊圈4接觸管2b的表面。在本發(fā)明的8英寸的原型中，可以通過(guò)用手移動(dòng)壓蓋環(huán)3來(lái)實(shí)現(xiàn)向這一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)繼續(xù)擰緊裝配螺釘6直到把柄9和10接觸，來(lái)實(shí)現(xiàn)墊圈4的最后傾斜。
通過(guò)旋轉(zhuǎn)直到把柄9和10接觸而引起的壓蓋環(huán)3的最終的軸向運(yùn)動(dòng)，還可以通過(guò)用錘子敲擊壓蓋環(huán)把柄9來(lái)實(shí)現(xiàn)。
因此，利用簡(jiǎn)單的扳手(和/或錘子)和一個(gè)螺釘實(shí)行密封。不需要斜面、特殊的起重設(shè)備、特殊的技能或者力量來(lái)擰緊多個(gè)螺釘。此外，完整的單元在裝配之后運(yùn)輸，防止運(yùn)輸過(guò)程中零件的丟失。
通過(guò)向壓蓋環(huán)把柄9施加力，沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)壓蓋環(huán)3來(lái)實(shí)現(xiàn)拆卸，通常是利用錘子的撞擊并且基于該目的壓蓋環(huán)把柄9最好比管座把柄10長(zhǎng)。隨著壓蓋環(huán)3沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，壓蓋的尾部鎖定伸出物3a靠在管座1的伸出物1b上，與此同時(shí)墊圈4向上頂起傾斜的表面1a，解除它在管端面2b上的密封。這樣就可以從管座1中取走管端頭2。
當(dāng)接頭已經(jīng)全部裝配之后，當(dāng)接頭的中心軸處于水平平面中時(shí)，把柄9和10最好位于接頭的垂直中心線的頂部。作為管道中的一個(gè)聯(lián)接件，當(dāng)管道基本上位于水平平面中時(shí)，特別是當(dāng)管道方向的改變是在水平面內(nèi)時(shí)，將把柄設(shè)置在接頭的垂直中心線的頂部而使該把柄處于一個(gè)極佳的裝配位置。該位置是唯一的。如果把柄9和10位于該位置中，則不考慮管道所需要改變的方向(右、左、上或下)，就可以將聯(lián)接件放置成使得把柄要么位于頂部要么位于側(cè)面。在任何一種情況中，從管道所處于的溝渠的頂部看，它們都處于平面。可以擰緊螺釘6和螺母7而不需要到達(dá)管下面。觀察者可以從溝渠的頂部確定是否已經(jīng)正確地安裝。
把柄9和10(圖1、2和3)最好也位于接頭的尾部鎖定壓蓋環(huán)3和管座1的上述位置中，使得它們從稍微位于接頭鐘形體內(nèi)部的平面上的接頭中心線徑向地伸出，因此為了裝配，由螺釘6提供的推力推入到同一個(gè)平面中。這需要從接頭的鐘形體的其他連續(xù)的圓柱體中取走的切口矩形部分11。當(dāng)管道方向的變化是在水平平面中時(shí)，該切口或開(kāi)口部分11放置成一端接觸接頭的垂直中心線。位于接頭鐘形體上的把柄10也定位在前面所述的中心線上，它是完成裝配步驟的尾部鎖定運(yùn)動(dòng)的終端。在該優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，墊片/撐擋8伸到切口部分11中，并且通過(guò)它的一個(gè)邊緣11a與處于裝配完的運(yùn)輸形態(tài)中的接頭配合。
本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施例還提供推進(jìn)限制器。對(duì)于該接頭，推進(jìn)限制器包括尾部鎖定壓蓋環(huán)3的使用。參照?qǐng)D4和5，在最優(yōu)選的實(shí)施例中，壓蓋環(huán)3的內(nèi)圓周表面上設(shè)有一個(gè)環(huán)形空腔3e。該環(huán)形空腔3e的朝向環(huán)3的末端的端面3b(環(huán)與墊圈接觸的一側(cè))直徑變大，并且朝向位于尾部鎖定壓蓋環(huán)的較小直徑逐漸變小。
鎖緊環(huán)5插入到該鑄件的錐形空腔3e中。鎖緊環(huán)5只在圓周的一個(gè)位置上可以分離。鎖緊環(huán)5的剖面最好是圓形的，并且具有位于內(nèi)部圓形表面上的軸向分離的螺紋形齒5c。與鋸齒螺紋相同，齒5c在后面具有錐形表面(朝向接頭的外側(cè))和在前面具有垂直表面(朝向墊圈)，使得管端頭2a的進(jìn)入容易而它的取出難。鎖緊環(huán)5具有適當(dāng)?shù)牟噬珮?biāo)號(hào)部分，以保證最初的安裝過(guò)程中的正確定位。
在松開(kāi)狀態(tài)中，鎖緊環(huán)5最好具有比將要使用的最小管(最小公差)的外徑稍微小的內(nèi)徑。鎖緊環(huán)5可以由鋼制成，并且最好是由不銹鋼制成。
參照?qǐng)D6，尾部鎖定壓蓋環(huán)3包含一個(gè)在圓周上從空腔3e的內(nèi)部向外部延伸的“通孔”或者槽3d，位于空腔3e的最大內(nèi)徑部分上并且與壓蓋環(huán)把柄9相鄰。同樣，空腔3e的內(nèi)部是一個(gè)軸向定位的徑向伸出的并作為尾部定位壓蓋環(huán)鑄件的整體部分形成的肋條3f。參照?qǐng)D1，當(dāng)組裝時(shí)，槽3d緊鄰“限制推進(jìn)的”壓蓋環(huán)中的管座1的第二圓柱部分的切口部分11，使得可以插入墊片/撐擋8，以便在裝配之前將鎖緊環(huán)5保留在擴(kuò)展開(kāi)的位置中。
有裂口的鎖緊環(huán)5a的一端是平的(垂直于鎖緊環(huán)的軸)并且靠著肋條3f定位。有裂口的鎖緊環(huán)5b的另一端是錐形并且當(dāng)環(huán)放在位置上時(shí)定位在通孔或槽3d的下面。上面所述的墊片/撐擋8位于由裝配螺釘6和螺母7保持在位置中的把柄9上。墊片/撐擋8還可以包括穿過(guò)槽3d伸出并且鉤住有裂口的鎖緊環(huán)5的錐形端5b的撐擋端部8a。用撐擋端部8a鉤住和保持錐形端5b，而靠住肋條3f保持的環(huán)的相反末端將環(huán)推進(jìn)到擴(kuò)展開(kāi)的狀態(tài)，其中鎖緊環(huán)5c的內(nèi)徑大于尾部鎖定壓蓋環(huán)3的內(nèi)徑3c，而后者大于管端頭2的外徑。這允許管端頭2a的通道穿過(guò)鎖緊環(huán)5和壓蓋環(huán)3而沒(méi)有接觸。緊靠肋條3f的平端面5a和位于鉤子8a的錐形表面5b還有助于鎖緊環(huán)的定位，使得齒5c處于正確的方向，從而便于管端頭2的進(jìn)入和阻止它的出來(lái)。通過(guò)由螺釘6和螺母7對(duì)把柄9施加簡(jiǎn)單的推動(dòng)杠桿作用，墊片/撐擋8就使得鎖緊環(huán)5伸展。用于該簡(jiǎn)單的推動(dòng)杠桿作用的支點(diǎn)基本上緊鄰把柄9的基部。
在管端頭2a插入到接頭中之后，用手盡可能地沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)尾部鎖定壓蓋環(huán)3，來(lái)使得尾部鎖定伸出物1b和3a進(jìn)一步配合并且將壓蓋環(huán)3推進(jìn)到管座1中。從螺釘6上取下螺母7，釋放墊片/撐擋8。取走并丟棄墊片/撐擋8。通過(guò)彈簧作用閉合鎖緊環(huán)5和鎖緊管表面2b?；蛘哂醚b配螺釘6或者用錘子將尾部鎖定壓蓋環(huán)3旋轉(zhuǎn)到它的最終位置，然后擰緊螺釘6和螺母7直到把柄9和10接觸。與接頭同軸運(yùn)動(dòng)的壓蓋環(huán)的圓周鎖緊致使壓蓋環(huán)3的傾斜的環(huán)形空腔3e與鎖緊環(huán)5配合，并將齒5c推進(jìn)到管端頭2的外表面中。
由于作用給管道的內(nèi)部壓力，管端頭2試圖從管座1中移動(dòng)出來(lái)，并且通過(guò)這樣做將鎖緊環(huán)5進(jìn)一步移動(dòng)到傾斜的環(huán)形空腔3e中，加強(qiáng)它的鎖緊和在管2b的外表面上產(chǎn)生平行的圓形槽，從而防止分離。
通常利用錘子的撞擊向壓蓋環(huán)把柄9施加力，，沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)壓蓋環(huán)3來(lái)實(shí)現(xiàn)拆卸，并且基于該目的把柄9最好比管座把柄10長(zhǎng)。隨著壓蓋環(huán)3沿逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)，壓蓋的尾部鎖定伸出物3a靠在沿著管的軸向推動(dòng)壓蓋環(huán)的管座1的伸出物1b上，與此同時(shí)墊圈4向上頂起傾斜表面1a，解除它在管端面2b上的密封。這樣就可以從管座1中取走鎖緊環(huán)5，使具有壓蓋環(huán)3的管端頭2保持定位。壓蓋環(huán)3繞著管逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到認(rèn)為肋條3f緊鄰鎖緊環(huán)5的平端5a，通過(guò)槽3d可以看見(jiàn)錐形端5b為止。通過(guò)重新將墊片/撐擋8插入到通孔3d中，將鎖緊環(huán)5的錐形端5b與撐擋端部8a鉤住，和將墊片/撐擋8推回到它的初始位置，利用裝配螺釘6來(lái)靠著把柄9擰緊墊片/撐擋，將壓蓋環(huán)3從管端頭2取下。撐擋端部8a配合鎖緊環(huán)5的錐形端并且同時(shí)圓周地和徑向地推動(dòng)它。錐形端5b的圓周運(yùn)動(dòng)和緊鄰沿徑向伸出的肋條3f的平整端5a，使得鎖緊環(huán)5擴(kuò)張并且從管端頭2a卸下?，F(xiàn)在鎖緊環(huán)5處于它的擴(kuò)張位置并且可以從管端頭2上取走鎖緊環(huán)和壓蓋環(huán)。
本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施例還提供推進(jìn)限制器。朝向壓蓋環(huán)傾斜并且與管表面配合的壓蓋環(huán)3的軸向外表面上可以設(shè)有多個(gè)、單獨(dú)致動(dòng)的楔子或特殊的凸塊。在相似的結(jié)構(gòu)中，壓蓋環(huán)3的軸向外表面上可以設(shè)有多個(gè)、單獨(dú)的固定螺絲。這些既可以是相對(duì)于管徑向筆直的也可以朝向壓蓋環(huán)3傾斜。所有這些都不如鎖緊環(huán)5更好，因?yàn)檫@些裝置的單獨(dú)擰緊和調(diào)整需要特定的扭矩。鎖緊環(huán)5的形狀可以與圓形剖面的并且在內(nèi)部圓形表面上的軸向分離的螺紋形齒5c的優(yōu)選實(shí)施例的形狀不同。也就是說(shuō)，鎖緊環(huán)5可以是三角形或者梯形剖面的，并且在內(nèi)表面上具有多個(gè)齒，來(lái)與管表面嚙合。
已經(jīng)很清楚上面所述的具有廣泛商業(yè)價(jià)值的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解以上所描述的本發(fā)明的特定形式僅僅是示范性的，如同這些教導(dǎo)的范圍內(nèi)的特定改進(jìn)將對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是明顯的。
因此，應(yīng)當(dāng)參照下面的權(quán)利要求書來(lái)確定本發(fā)明的全部范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于連接平整管端頭的管接頭，包括鐘形體，具有一個(gè)限定在其內(nèi)的管座，所述管座包括軸，錐形表面，從錐形表面的一端伸出的較小直徑的第一圓柱形表面，與第一圓柱形表面相鄰用來(lái)密封管端頭的所述管座底部，和從錐形表面的另一端伸出的較大直徑的第二圓柱形表面；墊圈，在密封之前緊鄰所述錐形表面放置，在密封所述管座的過(guò)程中所述錐形表面用來(lái)作為墊圈基座；壓蓋，具有用來(lái)從所述鐘形體的外部旋轉(zhuǎn)所述壓蓋的裝置；尾部鎖定機(jī)構(gòu)，包括位于所述管座的所述第二圓柱形表面上的內(nèi)部伸出物，和位于所述壓蓋上的對(duì)應(yīng)配合的外部伸出物，所述內(nèi)部和外部伸出物具有用來(lái)彼此配合的匹配的、對(duì)稱的傾斜平面；其中利用所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的所述內(nèi)部和外部伸出物的所述傾斜表面的配合，由所述裝置的旋轉(zhuǎn)引起所述壓蓋相對(duì)于所述管座軸向運(yùn)動(dòng)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的管接頭，其中用來(lái)從所述鐘形體的外部旋轉(zhuǎn)所述壓蓋的所述裝置包括徑向伸出的把柄。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的管接頭，進(jìn)一步包括位于所述鐘形體上的徑向伸出的把柄，以至于在所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)完全嚙合的位置處，所述壓蓋把柄與所述鐘形體把柄鄰接。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的管接頭，所述壓蓋把柄在徑向上比所述鐘形體把柄伸出的多。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的管接頭，其中用于從所述鐘形體的外部旋轉(zhuǎn)所述壓蓋的所述裝置進(jìn)一步包括位于所述鐘形體的所述第二圓柱形表面中的沿圓周方向伸出的切口，并且所述壓蓋把柄徑向地穿過(guò)所述切口。
6．根據(jù)權(quán)利要求3所述的管接頭，其中用于從所述鐘形體的外部旋轉(zhuǎn)所述壓蓋的所述裝置進(jìn)一步包括位于所述鐘形體的所述第二圓柱形表面中的沿圓周方向伸出的切口，并且所述壓蓋把柄徑向地穿過(guò)所述切口，所述切口緊鄰所述鐘形體把柄設(shè)置。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的管接頭，進(jìn)一步包括緊貼所述壓蓋把柄并且與所述切口的表面配合的墊片/撐擋，所述墊片/撐擋在所述鐘形體的圓周方向中具有足夠的尺寸，以防止尾部鎖定機(jī)構(gòu)脫離。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的管接頭，其中所述墊圈是O形圓環(huán)，所述O形圓環(huán)的外徑大約與所述管座的所述第二圓柱形表面的內(nèi)徑相同，在其上進(jìn)行所述接頭的裝配，預(yù)先壓縮所述O形圓環(huán)，軸向地向外推動(dòng)壓蓋直到壓蓋上的外部伸出物與管座的內(nèi)部伸出物軸向接觸，將壓蓋保持在準(zhǔn)備接受管端頭的開(kāi)口位置中。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的管接頭，其中所述O形圓環(huán)的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面大于壓蓋的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面，并且壓蓋的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面大于管端頭的外徑和圓周表面。
10．根據(jù)權(quán)利要求8所述的管接頭，其中所述管座的錐形表面具有大約與所述管座軸成30°的錐度，所述壓蓋具有位于緊鄰所述錐形表面的末端處的壓蓋端面，所述壓蓋端面具有大約與垂直于所述管座軸的平面成30°的錐度，當(dāng)所述錐形表面和所述壓蓋端面相鄰時(shí)形成直角和墊圈基座，大約30％的O形圓環(huán)擠壓到所述墊圈基座中。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的管接頭，其中所述壓蓋具有一個(gè)位于壓蓋內(nèi)部圓周表面上的環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔朝向壓蓋的末端表面的直徑較大，并且在壓蓋的后面朝向更小的直徑逐漸減小，并且所述接頭還包括一個(gè)插入到環(huán)形空腔中的鎖緊環(huán)，所述鎖緊環(huán)在圓周上只在一個(gè)位置分開(kāi)，并且在松弛的條件下，其內(nèi)徑最好稍微大于管端頭的外徑。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的管接頭，其中鎖緊環(huán)的橫斷面為圓的，在內(nèi)部圓周表面上具有沿著軸向間隔的螺紋狀齒，所述齒在朝向接頭的外面的一側(cè)上具有錐形表面和在軸向相反的一側(cè)上具有垂直表面。
13．根據(jù)權(quán)利要求11所述的管接頭，其中所述壓蓋具有一個(gè)沿圓周向外伸出的槽，該槽與具有制動(dòng)元件的所述環(huán)形空腔的所述壓蓋把柄相鄰，所述鎖緊環(huán)的一端靠在所述制動(dòng)元件上，當(dāng)環(huán)放在其位置上時(shí)另一端位于所述槽的下面，所述接頭進(jìn)一步包括貼在所述壓蓋把柄上的墊片/撐擋，并且延伸到與所述鎖緊環(huán)的所述另一端嚙合的所述槽中，以便將所述鎖緊環(huán)的內(nèi)徑擴(kuò)張成比所述管端頭的外徑大。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的管接頭，其中所述制動(dòng)元件是沿軸向定位的，徑向伸出的肋條作為壓蓋的整體的一部分形成，所述鎖緊環(huán)的一端位于鎖緊環(huán)的徑向平面中并且壓住肋條。
15．根據(jù)權(quán)利要求13所述的管接頭，其中所述鎖緊環(huán)的另一端是逐漸變細(xì)的，并且所述墊片/撐擋具有擴(kuò)展開(kāi)的一端，穿過(guò)該槽并且鉤住鎖緊環(huán)的變細(xì)的一端。
16．一種用于連接平整管端頭的管接頭，包括鐘形體，具有一個(gè)限定在其內(nèi)的管座，所述管座包括軸，錐形表面，從錐形表面的一端伸出的較小直徑的第一圓柱形表面，與第一圓柱形表面相鄰用來(lái)密封管端頭的所述管座底部，和從錐形表面的另一端伸出的較大直徑的第二圓柱形表面；墊圈，在密封之前緊鄰所述錐形表面放置，在密封所述管座的過(guò)程中所述錐形表面用來(lái)作為墊圈基座；壓蓋，具有徑向伸出的把柄；尾部鎖定機(jī)構(gòu)，包括位于所述管座的所述第二圓柱形表面上的內(nèi)部伸出物，和位于所述壓蓋上的對(duì)應(yīng)配合的外部伸出物，所述內(nèi)部和外部伸出物具有用來(lái)彼此配合的匹配的、對(duì)稱的傾斜平面；其中利用所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的所述內(nèi)部和外部伸出物的所述傾斜表面的配合，由所述裝置的旋轉(zhuǎn)引起所述壓蓋相對(duì)于所述管座軸向運(yùn)動(dòng)；位于所述鐘形體上的軸向伸出的把柄，其位于所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的完全嚙合的位置，所述壓蓋把柄與所述鐘形體把柄鄰接；其中所述鐘形體具有位于所述第二圓柱形表面中的沿圓周伸出的切口，并且所述壓蓋把柄徑向地穿過(guò)所述切口，所述切口緊鄰所述鐘形體把柄設(shè)置；墊片/撐擋，緊貼所述壓蓋把柄并且與所述切口的表面配合，所述墊片/撐擋在所述鐘形體的圓周方向中具有足夠的尺寸，以防止尾部鎖定機(jī)構(gòu)脫離；其中所述壓蓋具有一個(gè)位于壓蓋內(nèi)部圓周表面上的環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔朝向壓蓋的末端表面的直徑大，并且在壓蓋的后面朝向更小的直徑逐漸減??；和插入到環(huán)形空腔中的鎖緊環(huán)，所述鎖緊環(huán)在圓周上只在一個(gè)位置分開(kāi)，并且在松弛的條件下，其內(nèi)徑最好稍微大于管端頭的外徑；其中所述壓蓋具有一個(gè)沿圓周向外伸出的槽，該槽與具有制動(dòng)元件的所述環(huán)形空腔的所述壓蓋把柄相鄰，所述鎖緊環(huán)的一端靠在所述制動(dòng)元件上，當(dāng)環(huán)放在其位置上時(shí)另一端位于所述槽的下面，和所述墊片/撐擋延伸到與所述鎖緊環(huán)的所述另一端嚙合的所述槽中，以便將所述鎖緊環(huán)的內(nèi)徑擴(kuò)張成比所述管端頭的外徑大。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的管接頭，所述壓蓋把柄在軸向上可以比所述鐘形體把柄伸出的更多。
18．根據(jù)權(quán)利要求16所述的管接頭，其中所述墊圈是O形圓環(huán)，所述O形圓環(huán)的外徑大約與所述管座的所述第二圓柱形表面的內(nèi)徑相同，在其上進(jìn)行所述接頭的裝配，預(yù)先壓縮所述O形圓環(huán)，軸向地向外推動(dòng)壓蓋直到壓蓋上的外部伸出物與管座的內(nèi)部伸出物軸向接觸，將壓蓋保持在準(zhǔn)備接受管端頭的開(kāi)口位置中。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的管接頭，其中所述O形圓環(huán)的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面大于壓蓋的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面，并且壓蓋的內(nèi)徑和內(nèi)圓周表面大于管端頭的外徑和圓周表面。
20．根據(jù)權(quán)利要求18所述的管接頭，其中所述管座的錐形表面具有大約與所述管座軸成30°的錐度，所述壓蓋具有位于緊鄰所述錐形表面的末端處的壓蓋端面，所述壓蓋端面具有大約與垂直于所述管座軸的平面成30°的錐度，當(dāng)所述錐形表面和所述壓蓋端面相鄰時(shí)形成直角和墊圈基座，大約30％的O形圓環(huán)擠壓到所述墊圈基座中。
21．根據(jù)權(quán)利要求16所述的管接頭，其中鎖緊環(huán)的橫斷面為圓的，在內(nèi)部圓周表面上具有沿著軸向間隔的螺紋狀齒，所述齒在朝向接頭的外面的一側(cè)上具有錐形表面和在軸向相反的一側(cè)上具有垂直表面。
22．根據(jù)權(quán)利要求16所述的管接頭，其中所述制動(dòng)元件是沿軸向定位的，徑向伸出的肋條作為壓蓋的整體的一部分形成，所述鎖緊環(huán)的所述一端位于鎖緊環(huán)的徑向平面中并且壓住肋條。
23．根據(jù)權(quán)利要求16所述的管接頭，其中所述鎖緊環(huán)的另一端是逐漸變細(xì)的，并且所述墊片/撐擋具有擴(kuò)展開(kāi)的一端，穿過(guò)該槽并且鉤住鎖緊環(huán)的變細(xì)的一端。
24．一種管聯(lián)接件，用于連接平整的管端頭，所述聯(lián)接件包括主體部分和至少一個(gè)接頭，所述接頭包括鐘形體，具有一個(gè)限定在其內(nèi)的管座，所述管座包括軸，錐形表面，從錐形表面的一端伸出的較小直徑的第一圓柱形表面，與第一圓柱形表面相鄰用來(lái)密封管端頭的所述管座底部，和從錐形表面的另一端伸出的較大直徑的第二圓柱形表面；墊圈，在密封之前緊鄰所述錐形表面放置，在密封所述管座的過(guò)程中所述錐形表面用來(lái)作為墊圈基座；壓蓋，具有沿軸向伸出的把柄；尾部鎖定機(jī)構(gòu)，包括位于所述管座的所述第二圓柱形表面上的內(nèi)部伸出物，和位于所述壓蓋上的對(duì)應(yīng)配合的外部伸出物，所述內(nèi)部和外部伸出物具有用來(lái)彼此配合的匹配的、對(duì)稱的傾斜平面；其中利用所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的所述內(nèi)部和外部伸出物的所述傾斜表面的配合，由所述裝置的旋轉(zhuǎn)引起所述壓蓋相對(duì)于所述管座軸向運(yùn)動(dòng)；和位于所述鐘形體上的徑向伸出的把柄，以至于在所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的完全嚙合的位置處，所述壓蓋把柄與所述鐘形體把柄鄰接；其中所述主體部分具有垂直的中心線和中心軸；當(dāng)接頭完全裝配之后，當(dāng)所述主體部分的中心軸基本上位于水平面時(shí)，所述壓蓋把柄和所述鐘形體把柄位于主體部分的垂直中心線的頂部。
25．一種管聯(lián)接件，用于連接平整的管端頭，所述聯(lián)接件包括主體部分和至少兩個(gè)接頭，每個(gè)所述接頭包括鐘形體，具有一個(gè)限定在其內(nèi)的管座，所述管座包括軸，錐形表面，從錐形表面的一端伸出的較小直徑的第一圓柱形表面，與第一圓柱形表面相鄰用來(lái)密封管端頭的所述管座底部，和從錐形表面的另一端伸出的較大直徑的第二圓柱形表面；墊圈，在密封之前緊鄰所述錐形表面放置，在密封所述管座的過(guò)程中所述錐形表面用來(lái)作為墊圈基座；壓蓋，具有徑向伸出的把柄；尾部鎖定機(jī)構(gòu)，包括位于所述管座的所述第二圓柱形表面上的內(nèi)部伸出物，和位于所述壓蓋上的對(duì)應(yīng)配合的外部伸出物，所述內(nèi)部和外部伸出物具有用來(lái)彼此配合的匹配的、對(duì)稱的傾斜平面；其中利用所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的所述內(nèi)部和外部伸出物的所述傾斜表面的配合，由所述裝置的旋轉(zhuǎn)引起所述壓蓋相對(duì)于所述管座軸向運(yùn)動(dòng)；和位于所述鐘形體上的徑向伸出的把柄，以至于在所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的完全嚙合的位置處，所述壓蓋把柄與所述鐘形體把柄鄰接；其中所述主體部分具有垂直的中心線和中心軸；當(dāng)接頭完全裝配之后，當(dāng)所述主體部分的中心軸基本上位于水平面時(shí)，所述至少兩個(gè)接頭的壓蓋把柄和所述鐘形體把柄位于主體部分的垂直中心線的頂部。
26．在一個(gè)基本上在水平平面中延伸的管道中，所述管道包括一個(gè)具有平整端頭的管，和至少一個(gè)用來(lái)與一個(gè)平整管端頭連接的管聯(lián)接件，該改進(jìn)包括具有主體部分和至少一個(gè)接頭的所述聯(lián)接件，所述接頭包括鐘形體，具有一個(gè)限定在其內(nèi)的管座，所述管座包括軸，錐形表面，從錐形表面的一端伸出的較小直徑的第一圓柱形表面，與第一圓柱形表面相鄰用來(lái)密封管端頭的所述管座底部，和從錐形表面的另一端伸出的較大直徑的第二圓柱形表面；墊圈，在密封之前緊鄰所述錐形表面放置，在密封所述管座的過(guò)程中所述錐形表面用來(lái)作為墊圈基座；壓蓋，具有徑向伸出的把柄；尾部鎖定機(jī)構(gòu)，包括位于所述管座的所述第二圓柱形表面上的內(nèi)部伸出物，和相應(yīng)地位于所述壓蓋上的對(duì)應(yīng)配合的外部伸出物，所述內(nèi)部和外部伸出物具有用來(lái)彼此配合的匹配的、對(duì)稱的傾斜平面；其中利用所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的所述內(nèi)部和外部伸出物的所述傾斜表面的配合，由所述裝置的旋轉(zhuǎn)引起所述壓蓋相對(duì)于所述管座軸向運(yùn)動(dòng)；和位于所述鐘形體上的徑向伸出的把柄，以至于在所述尾部鎖定機(jī)構(gòu)的完全嚙合的位置處，所述壓蓋把柄與所述鐘形體把柄鄰接；其中所述主體部分具有垂直的中心線和中心軸；當(dāng)接頭完全裝配之后，當(dāng)所述主體部分的中心軸基本上位于水平面時(shí)，所述壓蓋把柄和所述鐘形體把柄位于主體部分的垂直中心線的頂部，因此從上面檢測(cè)管道的觀察者，可以同時(shí)看到所述壓蓋把柄和所述鐘形體把柄，來(lái)確定接頭和管是否已經(jīng)正確地組裝。
27．根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于連接平整管端頭的管接頭，其中所述管座，所述墊圈，和所述壓蓋的大小和形狀設(shè)計(jì)成將所述墊圈緊靠平整管端頭的表面擠壓，來(lái)密封所述接頭的一系列步驟包括在與管端頭連接的位置處提供一個(gè)預(yù)先組裝好的接頭；從所述接頭取下所述墊圈和潤(rùn)滑所述墊圈；將所述墊圈重新放回到與所述錐形表面鄰接；插入所述平整管端頭穿過(guò)所述壓蓋和墊圈進(jìn)入到所述鐘形體，和將所述端頭安放在所述管座的所述底部上；旋轉(zhuǎn)使得所述壓蓋相對(duì)于所述管座沿著軸向運(yùn)動(dòng)的所述裝置，所述壓蓋嚙合所述管座并且使得所述管座沿著所述平整管端頭的所述表面落入到所述錐形表面，所述壓蓋相對(duì)于所述管座的進(jìn)一步軸向運(yùn)動(dòng)使得所述墊圈偏轉(zhuǎn)到狹窄的環(huán)形空間中，該狹窄的環(huán)形空間是由管表面、所述錐形表面和所述壓蓋的端面限定的，并且擠壓所述墊圈來(lái)密封所述接頭。
全文摘要
一種用來(lái)連接平整管端頭(2)的管接頭。該接頭具有鐘形體,鐘形體內(nèi)設(shè)有管座(1)。該管座(1)包括軸、圓形表面(1a)、從圓形表面(1a)的一端伸出的具有較小直徑的第一圓柱形表面(1d)、緊鄰用來(lái)安放管端頭(2)的第一圓柱形表面(1d)的管座(1)的底部(1c),和從該圓形表面的另一端伸出的具有較大直徑的第二圓柱表面(1e)。在用錐形表面(1a)密封之前,墊圈(4)緊鄰錐形表面(1a)設(shè)置,并在密封過(guò)程中用來(lái)作為墊圈基座。設(shè)有壓蓋環(huán)(3),該壓蓋環(huán)具有沿徑向伸出的把柄(9),用來(lái)從鐘形體的外部旋轉(zhuǎn)壓蓋(3)。提供一個(gè)尾部鎖定機(jī)構(gòu),其包括位于管座(1)的第二圓柱表面(1e)上的內(nèi)部伸出物(1b)和壓蓋(3)上對(duì)應(yīng)的相配合的外部伸出物(3a),內(nèi)部和外部伸出物具有相匹配的對(duì)稱的傾斜表面,用來(lái)彼此配合。
文檔編號(hào)F16L19/02GK1296558SQ9980482
公開(kāi)日2001年5月23日 申請(qǐng)日期1999年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月7日
發(fā)明者H·小肯尼迪, T·佐藤 申請(qǐng)人:綏金+肯尼迪有限公司