蚌殼式連接系統和方法
2023-12-03 21:40:36 2
專利名稱：蚌殼式連接系統和方法
技術領域：
本發明總地涉及一種管接頭，特別涉及一種蚌殼式連接系統和方法。
傳統的管子連接件常常難以裝配並且容易出故障。此外，很多的管子連接件不能在管子內表面和周圍環境之間形成緊密的密封，從而會使媒質漏洩到外界環境中，或者使外界環境汙染媒質。總之，傳統的管子連接件難以安裝和裝配，因此需要昂貴的熟練技工來構造所述導管系統。導管系統能提供一種對於環境安全並且可起保護作用的通道以將光纖從一處布線到另一處。
在一種安裝方法中，先挖出一光(電)纜溝，然後將所述管子插入所述溝內。可以用一連接件將另外的管子附連於所埋入的管子上，然後繼續這種構造作業。在很多情況中，諸如道路或其它類似物之類的障礙物會阻礙光(電)纜溝的挖掘。在這些情況中，可以在所述障礙物的下方挖出一較小通道或鑽孔，然後通過所述通道拉出管子以及相關的連接件。這種牽拉動作會在各連接件和它們相關的管子之間產生一縱向的張緊載荷。當縱向張緊載荷過大時，各管子就會與它們相關連接件分離。在很多情況中，還需使各管子和/或連接件邊拉邊轉以使各管子通過一受限通道。管子的旋轉會在各連接件上施加一旋轉載荷，反之亦然。該旋轉載荷也會使管子與連接件分離。
根據本發明的一實施例，一連接件包括至少一個半管形的縱向殼體，它具有可以容納導管的至少一部分的第一和第二端。所述殼體可以包括一在所述殼體的外徑上形成一第一鎖定突緣的第一凹區。在一實施例中，可以設置一與所述第一殼體互補的第二半管形的縱向殼體，它具有一在所述第二殼體的外徑上形成一第二鎖定突緣的第二凹區。還可以設置一第一鎖定機構包括第一和第二突起部，它們與所述第一、第二鎖定突緣相協作以將所述第一和第二殼體連接在一第一縱向接頭處。
在一特定實施例中，還可以設置一鉸鏈，它可以操作以將所述第一和第二殼體連接在一第二縱向接頭處。在另一實施例中，分別與所述第一、第二殼體相關的第三、第四凹區可以在所述第一、第二殼體的相應外徑上形成第三、第四鎖定突緣。在本實施例中，還可以設置一第二鎖定機構，它具有第三、第四突起部，它們分別與所述第三、第四鎖定突緣相協作以將所述第一和第二殼體連接在一第二縱向接頭處。
還可以在所述第一殼體的內徑處設置一約束系統。在一實施例中，所述約束系統可以包括至少一個沿著所述內徑設置的半圓形嵌件。所述嵌件可以包括多個當所述導管連接件處於裝配位置時可操作以與所述導管相嚙合的抓緊齒。在另一實施例中，所述約束系統可以包括多個朝著所述內徑延伸並且可以當所述連接件處於裝配位置時可操作地以與所述導管相嚙合的大釘。在再一實施例中，所述約束系統可以包括至少一個自所述內徑內的開槽式開口突伸出來的半圓形襯墊。
在一特定實施例中，所述抓緊齒和/或大釘朝著所述內徑的中心部分延伸，並且相對於所述導管連接件的縱向中心軸線形成一大於5°的夾角。在另一實施例中，所述抓緊齒和/或大釘可以包括一近似垂直於所述連接件的軸向中心軸線延伸的對應尖端。在再一實施例中，所述尖端可以朝著所述導管連接件的軸向中點延伸。
本發明提供了幾個技術優點。例如，所述連接件可以經受住極高的縱向張緊載荷以及旋轉載荷。這樣，就可以將所述連接件用在高載荷應用場合中，而不會使各導管與所述連接件分離。因此，可以降低構造一導管系統所需的成本和費用。
本發明的另一技術優點在於蚌殼式連接件主要由不會腐蝕的塑料材料製成。因此，延長了所述導管系統的使用壽命，因而可降低導管系統的成本。
本發明的再一技術優點在於蚌殼式連接件可以在蚌殼式連接件和管形件之間保持緊密的環境密封性。因此，導管系統內部的媒質就不會輕易洩漏到外界環境中，並且外界環境不會輕易汙染到所述媒質。
本發明的另一優點在於連接件具有較矮小的輪廓，這樣，就可以更為方便地將連接件安裝在緊湊空間內，並且當將它拉動通過一鑽孔時可以使摩擦較小。
本發明的又一技術優點在於可以很方便地安裝和取出蚌殼式連接件。因此，可以減少構造所述導管系統所用的時間和費用。
對於本技術領域的熟練人員來說，本發明的其它技術優點將從以下的附圖、描述和權利要求書中變得更為清楚。
圖3A是本發明另一實施例的蚌殼式連接件的立體圖；圖3B是根據本發明一方面的大釘的示意圖；以及圖4是本發明另一實施例的蚌殼式連接件的立體圖。
本發明的具體描述本發明的較佳實施例和其優點可藉助以下結合
圖1-圖4的具體描述得到最佳的理解，在各附圖中，凡是相同的編號均表示相同的部件。
在本文中，採用了描述性術語「始發」和「目的地」來說明各構件的工作情況。實際上，被描述為「始發」和「目的地」的構件主要是同時起到起點和終點的作用。因此，可以理解的是，術語「始發」和「目的地」並不是為了限定本發明的保護範圍。
圖1是一剖視示意圖，它示出了一裝有蚌殼式連接件12的導管系統10。圖中例舉的導管系統10是作為電信系統16中所用的光纖通信系統14的一部分。蚌殼式連接件12也可以用在各種其它用來連通各種其它適當媒質和材料的導管系統中。例如，導管系統10可以用來連通各種流體(液體和/或氣體)、對諸如銅線、對絞同軸電纜等其它類似物進行布線。
通信系統16包括許多與一始發轉接系統20a相連、諸如電話之類的通信裝置18a。所述始發轉接系統20a與所述光纖通信系統14的始發點相連。一目的地轉接系統20b與所述光纖通信系統14的目的地相連。所述目的地轉接系統20b與許多通信裝置18b相連。
轉接系統20a和20b的作用是將通信信號，即，電話呼叫，自始發通信裝置18a發送至適當的目的地通信裝置18b。與電話線系統相比，光纖通信系統14可以以非常高的速度使通信信號在始發轉接系統20a和目的地轉接系統20b之間傳送，並且具有非常大的帶寬。光纖通信系統14包括至少一個連接在始發光接口24a和目的地光接口24b之間的光纖22。光接口24a和24b的作用是可將電子通信信號26轉變為光通信信號28，並且反過來將光通信信號28轉變為電子通信信號26。
在實踐中，電話呼叫可以從一始發通信裝置18a發至一目的地通信裝置18b。始發轉接系統20a接收來自於始發通信裝置18a的電子通信信號26，並將該電子通信信號26發送至始發光接口24a。始發光接口24a將電子通信信號26轉變為一光通信信號28，該光通信信號通過光纖22被傳送至目的地光接口24b。然後，光接口24b將光通信信號28轉變為發送至目的地轉接系統20b的電子通信信號26。然後，目的地轉接系統20b將電子通信信號26發送至適當的通信裝置18b。
光纖通信系統14還可以包括一個或一個以上的光中繼器30。光中繼器30的作用是通過光纖22來中繼光通信信號28。光中繼器30通常是在光纖22的長度較長並且光通信信號28的品質在光纖22的整個長度上降低時使用的。
導管系統10設有一環繞光纖22的環境安全護殼。如前文所述，作為光纖通信系統14具有出眾工作能力的結果，可用光纖通信系統14來替代很多的電話線系統並且經常利用光纖通信系統14來安裝新的線路。因此，每年需安裝成千上萬英裡的導管系統10。
導管系統10包括各種管段或導管段32、34。導管連接件12在導管的各相關段，例如32和34之間形成一轉換導管。每一導管32、34通常均包括一光滑且恆定的外徑。導管32、34和連接件12之間的連接可以用機械連接件、粘接劑、滑動配合件、摩擦配合件或電熔件來形成，其中，連接件12和導管32、34被加熱和熔合在一起。導管32、34可以包括內導管、外導管或其任一種結合。通常，外導管指的是一種其內攜帶有一個或多個導管或其它媒質的導管。內導管指的是攜帶在外導管內部的導管或連接件。本發明可以應用於內、外導管系統。
實際上，導管系統10可以包括任一種用來對攜帶在其內的任一種媒質加以保護的系統。而且，導管系統10可以被特別設計以攜帶任一種固體媒質以及流體，包括液體和氣體。導管系統10可以保持周圍壓力，或者包括一增壓媒質，例如一增壓的消防系統，以分配水或阻燃化學製劑或氣體。在另一實施例中，導管系統30可以設計成用於自流系統，包括廢水分配和處理系統。
在本發明的揭示內容範圍內，導管32和34以及蚌殼式連接件12可以設置成各種不同的尺寸。僅作為舉例並且不是限定性的，對於那些其中導管32、34形成內導管的應用場合來說，常用尺寸包括1—1/4英寸、1—1/2英寸，以及兩英寸直徑段。對於那些將導管32、34用作外導管的應用場合來說，常用尺寸包括四至十二英寸的外徑段。
導管32、34和連接件12可以包括任一種類型的管級金屬、塑料或合成材料。例子包括聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)以及玻璃纖維填充的高密度聚乙烯。各種金屬導管材料也是可用的，包括鋁、銅、碳素鋼和其它金屬合金。
圖2A具體示出了一種適於將導管32和34的相鄰段連接起來的、特殊類型的導管連接件12，它以編號40總地示出。蚌殼式連接件40是一種可以用來將受損的導管段32和/或34連接起來和/或進行維修而不會影響所安裝的光纖22的連接件。
連接件40包括一第一縱向殼體50a和一第二縱向殼體50b。在圖中所示的實施例中，殼體50a和50b是彼此對應的鏡像。為了舉例說明的目的，由於大部分的縱向殼體50b是看不到的，因此，下面將主要對縱向殼體50a進行描述。對於本技術領域的那些熟練人員來說，應予認識到的是，在本發明的揭示內容範圍內，縱向殼體50a和50b不必具有相同的鏡像特徵。下面將對很多可接受的、與圖2A所示的縱向殼體50a和50b的構造有所不同的構造的其中幾個例子進行描述。
縱向殼體50a和50b大體上是互補的，它們安裝在一起可形成一分別將導管32和34的部分外徑33和35包圍住的周向套環。縱向殼體50a和50b可以在殼體50a的第一縱向接縫60a和一第二縱向接縫60b處連接在一起。蚌殼式連接件40可以包括一用來使縱向殼體50a和50b對齊的對齊系統。在圖示的實施例中，所述對齊系統包括設置在縱向殼體50a和50b上的互補銷62和凸起63。每一銷62均具有一相對應的凸起63，它們可以在縱向殼體50a和50b適當對齊以進行安裝時彼此相互嚙合。應予理解的是，所述對齊系統可以包括其它不背離本發明保護範圍的對齊裝置。
蚌殼式連接件40還包括一對相同的、可滑動的鎖定機構88和89。鎖定機構88和89與第一和第二縱向殼體50a和50b相協作，以將殼體50a和50b固定在一起並/或將縱向殼體50a、50b分別固定在導管32、34的外徑33、35周圍。為了固定縱向殼體50a和50b，在本發明所揭示內容的範圍內，可滑動鎖定機構88和89的構造和工作情況不必是相同的。例如，殼體50a和50b可以利用如圖3A所示的一鉸鏈和單個可滑動鎖定機構188而裝配起來。
縱向隔膜墊片66a和66b也可以設置在每一第一和第二縱向接縫60a和60b處。隔膜墊片66a和66b大體上包括設置在凹槽44a和44b內部的橡膠式密封件，並且相互協作以增強縱向殼體50a和50b之間的不透水的密封性，以防止導管32、34的內表面和周圍環境之間的密封出現破口現象。在另一實施例中，墊片66a和66b可以包括模製在縱向接縫60a和60b內的平整光滑表面，這些表面可以用作蚌殼式連接件40和導管32、34之間的密封件。應予理解的是，墊片66a和66b可以包括其它不背離本發明保護範圍的適當密封裝置。還有許多適當的變化例，它們都能在縱向殼體50a和50b之間形成這種密封。例如，縱向殼體50a和50b可以在裝配之前用一種液體密封劑進行處理。在圖2A所示的實施例中，縱向隔膜墊片66a和66b由丁鈉橡膠材料製成。在其它方案中可以使用其它適當材料，例如可壓縮的金屬、塑料和合成物。墊片66a和66b可以從一組能在不利的環境條件下保持它們的密封性能的材料中選擇出來。
縱向殼體50a和50b可以由一種半透明的塑料材料製成。縱向殼體50a和50b的半透明性可以使使用者看到核實導管32與34適當嚙合以防止導管32和34之間出現間隙從而使得導管系統10出現阻塞或破口現象。此外，專業人員還可以透過蚌殼式連接件40看到外徑33和35以及內徑54，以核實不存在會危害殼體50a、50b與導管32、34之間的結構連接的不透水密封性和完整性的毛刺或其它阻塞現象。在圖示的實施例中，蚌殼式連接件40的各構件可以由一種縮醛共聚物或其它大分子量的塑料材料製成。因此，連接件40具有耐蝕和化學穩定的優點，從而可以延長連接件40的使用壽命。其它適於在導管連接件40的各構件的製造中使用的材料包括塑料，諸如剛性和增塑的PVC、聚乙烯和高密度聚乙烯。在本發明所揭示內容的範圍內，蚌殼式連接件40的各構件也可以用各種其它塑料、金屬和合成物來製造。
縱向殼體50a大體上包括一狹長的、半圓形、半管狀的構造，並且分別具有一外徑52、一內徑54、第一和第二端部56、58。內徑54大體上分別與導管32、34的外徑33、35相對應。殼體50a和50b的第一、第二端部56、58均適於容納並可以與導管32和34相連接。外徑52包括一自第二端58朝著第一端56延伸並且終止在一死止塊87的凹區85。凹區85沿著外徑52形成一鎖定突緣86，它可以與可滑動鎖定機構88相協作以將縱向殼體50a、50b和可滑動的鎖定機構88固定在一起。本技術領域的那些熟練人員可以認識到的是，凹區85、突緣86和可滑動鎖定機構88可以包括各種在本發明揭示內容範圍內的構造。
為了將縱向殼體50a、50b裝配在導管32、34上，可以依照任一種順序來進行以下步驟。可以將墊圈66a、66b安裝在它們各自的凹槽44a、44b內部。可以將導管32、34放置在一起以形成一在導管32、34之間的轉換處具有單個接頭的連續導管。可以分別沿著導管32、34的外徑33、35來放置第一縱向殼體50a，從而使導管32、34之間的轉接發生在縱向殼體50a的縱向中點附近、位於殼體50a的中心部分57內部。可以採用銷子62和凸起63來使第二縱向殼體50b與縱向殼體50a相對齊，從而使縱向殼體50b將一部分外徑33、35覆蓋住，並且使導管32和34之間的轉接發生在縱向殼體50b的縱向中點附近。然後，可安裝可滑動鎖定機構88和89以將蚌殼式連接件40固定在導管32、34上。
可滑動鎖定機構88包括與殼體50a、50b的鎖定凸起相協作以將可滑動鎖定機構88固定在位的第一和第二突起部100、102。在如上文所描述的那樣將殼體50a、50b裝配起來之後，可以將鎖定機構88的第一端104安裝在殼體50a的第二端58處。第一突起部100可以被控制在殼體50b的凹區85內部，從而可以使第二突起部102與殼體50b的鎖定突緣86相協作以固定鎖定機構88。然後，可以將鎖定機構88可滑動地安裝並朝著第一端56施力，一直到第一端104與死止塊87相接觸。或者，可以直接將鎖定機構88卡配安裝在突緣86上的適當位置，而不必滑動鎖定機構88。
死止塊87可防止鎖定機構88和89相對於殼體50a、50b、在其間形成一適當連接件所需的殼體50a、50b之外作側向移動。死止塊87可以防止鎖定機構88朝著第一端56滑動得太遠。當適當安裝時，第一突起部100和第二突起部102分別與殼體50a、50b的鎖定突緣86相協作，以將鎖定機構88固定在位，並在縱向接頭60a處將殼體50a、50b固定在一起。可滑動的殼體50a、50b可以以一種類似方式安裝，以將鎖定機構89固定在第二縱向接頭60b附近的適當位置，並在接頭60b處將殼體50a、50b固定在一起。採用鎖定機構88和89的優點包括作用力的分布較均勻。例如，當將作用力施加在鎖定機構88或89或者蚌殼式連接件40上時，所述作用力可沿著接頭60a、60b橫向於密封件66a、66b均勻地分布。用來固定縱向殼體的已有技術的機械系固件會沿著接頭60a和60b的方向出現點載荷，這樣就會導致故障和洩漏。
可滑動的鎖定機構88和89可以與縱向鎖定突緣86的整個長度基本嚙合，從而可以將縱向殼體50a、50b夾緊並固定於導管32、34。可滑動的鎖定機構88和89具有橫截面輪廓較小這樣一個優點，這樣就可以不太費力地拉動所述蚌殼式連接件40使其通過一受限通道。應予理解的是，連接系統58可以包括其它不背離本發明保護範圍的適當系固裝置。下面將對一些較為適當的方案進行具體描述。
縱向殼體50a、50b大體上包括一在每一端部56、58上、沿著縱向鎖定突緣86延伸的斜面96。斜面96可以使蚌殼式連接件40被拉動得通過所述安裝設備，而不會絆阻於所述安裝設備或其它材料。斜面96還可以使蚌殼式連接件40被拉動通過受限通道的阻力小於傳統連接件的阻力。此外，斜面96還可以更方便地來安裝鎖定機構88和89，而不會在安裝過程中發生尖銳邊緣絆阻鎖定機構88和89的現象。
在實踐中，最初可以利用一扳手(未予特別圖示)將縱向殼體50a、50b固定在一起、套在導管32、34上。採用所述扳手，可滑動的鎖定機構88和89可以在縱向鎖定突緣86上較為方便地滑動。如果沒有扳手，則可以將鎖定機構88和89 錘擊就位，而不會使鎖定機構88或89或者縱向鎖定突緣86受到很大損壞。可滑動的鎖定機構88和89還可以包括一些鎖銷98，它們可使一工具插入其中，並且用來迫使鎖定機構88和89滑動至縱向鎖定突緣86上的位置。鎖定機構88和89的安裝迫使縱向殼體50a、50b和它們的相關約束系統(將在下文中具體描述)與導管32、34主動嚙合。導管32、34固定在蚌殼式連接件40內部，並且可以阻止在很高的縱向張緊載荷或旋轉載荷下從蚌殼式連接件40中移出。
在沿著殼體50a的整個縱向長度方向上、在第一端56和第二端58之間，內徑54大體上是均勻且光滑的。縱向殼體50a還包括許多在內徑54處的約束系統，它們可以增強連接件40和導管32、34之間的密封性，並且可以提高其間的連接強度。所述約束系統可以與導管32、34主動嚙合，以防止導管32、34與蚌殼式連接件40脫開嚙合。
現請參閱圖2A-圖2C，與內徑54有關的約束系統可以包括帶有齒72的半圓形嵌件70、圓形凸肋64和/或半圓形墊圈68。殼體50a的第一端56包括一將半圓形墊圈68置於凹處的開槽式開口67。同樣，第二端58包括一用來容納一第二墊圈68的第二開槽式開口67。也可以將相應的開槽式開口67和墊圈68定位在殼體50b的每一第一、第二端56、58處。半圓形墊圈68可以增強形成在導管32、34與縱向殼體50a、50b之間的緊密密封。每一墊圈68均具有適當的尺寸，以自其相應的開槽式開口67突伸出一適當的突伸量，從而在導管32、34的外徑33、35與蚌殼式連接件40之間形成摩擦配合。摩擦配合可增強不透水密封性，並且可提供附加的連接強度，以防止連接件40與導管32、34發生意外分離。當被適當裝配時，殼體50a的每一墊圈68均可與一和殼體50b相關的相應墊圈68相接觸和協作，從而形成一呈連續圓筒形、管形的、不透水的密封。墊圈68可以沿著殼體50a、50b的內徑54設置。墊圈68可以分別被壓縮在導管32、34的外徑33、35與內徑54之間，以確保導管32、34與蚌殼式連接件40之間適當密封。這樣就可防止導管32、34內所含的任何媒質洩漏至周圍環境中，同時還可以防止周圍的汙染物進入導管系統10。導管32、34與蚌殼式連接件40之間的適當密封對於要求導管32、34的內部與周圍環境之間具有壓差的任一種應用來說可能是有利的。例如，為了將光纜安裝在導管32、34內部，由於電纜是被「吹」過導管32、34的，因此，導管32、34就可能被增壓。
用來製造墊圈68的材料可以根據具體標準來選擇，包括它們的耐化學性和抗紫外暴曬的能力。在圖中所示的實施例中，墊圈68可以由矽製成。可以採用很多的其它材料來製造墊圈68，包括各種彈性的且/或可壓縮的材料。
開槽式開口67和墊圈68的個數、尺寸、形狀和構造可以在本發明揭示內容的範圍內有很大變化。例如，可以根據需要，將一些附加的開槽式開口和相應墊圈定位在第一端56、第二端58附近或者中心部分57內部。在另一種應用場合中，在安裝蚌殼式連接件40之前，可以使墊圈與導管32、34的外徑33、35相連。或者，可以在裝配連接件40之前，將墊圈預先安裝或附連在內徑54上。在任何一種情況中，開槽式開口67均不是必需的。例如，可以利用粘接劑或機械連接件使墊圈68與殼體50a附連。
在另一實施例中，可以在模製過程中，將墊圈68模製在內徑54內部。在本實施例中，墊圈68可以由與殼體50相同的材料製成，或者由任一種在本說明書範圍內的其它材料製成。在本實施例中，墊圈68的作用與圓形凸肋64的作用相類似，這將在下文中予以具體描述。
內徑54還包括多個圓形凸肋64。在圖示的實施例中，中心部分57將位於殼體50a的第一端56處的總共三個圓形凸肋和位於殼體50a的第一端56處的三個圓形凸肋分離開來。殼體50b包括具有類似構造的圓形凸肋64。凸肋64的個數、尺寸、形狀和構造可以在本發明揭示內容的範圍內有很大變化。
多個圓形凸肋64增強了導管32、34與縱向殼體50a、50b之間的連接強度。每一圓形凸肋64均包括一些齒80，這些齒形成有可與導管32、34有效嚙合的尖端81。每一齒80均構造得具有一前表面82，所述前表面相對於軸線Y所形成的夾角大於所述齒的後表面83相對於軸線Y所形成的夾角，所述軸線通過每一齒80的基部。在圖示的實施例中，後表面83大體上垂直於軸線Y延伸。相反，前表面82是相對於軸線Y以一角度β延伸。在一實施例中，β可以在5至45°之間，例如，近似等於30°。在這種類型的應用場合中，尖端81和前表面82與後表面83的構造可以使蚌殼式連接件40更緊地夾緊在導管32、34上。
在圖2B所示的實施例中，第一端56包括多個沿著一近似垂直於中心軸線X的平面延伸的半圓形凸肋64。軸線Y可以平行於軸線X。在另一實施例中，軸線Y可以傾斜於軸線X。或者，凸肋64可以構造成在第一端56處、沿著一部分或所有的內徑54形成單個連續的螺紋。在另一實施例中，一連續的螺紋可以在第一端56和第二端58之間沿著任一部分的或所有的內徑54延伸。
如前文所述，沿內徑54設置的圓形凸肋64包括齒80。以此方式，在它們各自的裝配位置，第一縱向殼體50a和第二縱向殼體50b就與導管32形成摩擦配合，可咬住或抓住導管32的齒80就可防止蚌殼式連接件40與導管32、34脫開連接。一旦裝配完畢，蚌殼式連接件40還可能被壓配合在導管32和/或34上，並且/或者在將蚌殼式連接件40安裝在導管32和/或34之後，可利用一種壓配合連接來增強蚌殼式連接件40與導管32和/或34之間的連接。
在第一端56處的齒80大體上是指向中心部分57。同樣，在第二端58處的齒80也是指向中心部分57。這種取向可防止導管32、34分別朝著第一端56和第二端58滑動。在另一實施例中，可以在本發明揭示內容的範圍內將圓形凸肋構造得有所不同，例如具有光滑的、倒圓的邊緣。
在圖示的實施例中，凸肋64是在模製過程中形成在內徑54內的。在另一種方案中，可以在模製過程中將開槽式開口模製在內徑54內，並且可以在裝配聯接件40之前，如嵌件70那樣，將凸肋64單獨地壓配合入內徑54內，這將在下文中予以描述。
內徑54還包括多個可容納和固定多個半圓形嵌件70的開槽式開口71。在一實施例中，開槽式開口71可以在模製過程中形成在內徑54內。在該實施例中，可以在裝配蚌殼式連接件40之前，將嵌件70「預先安裝」在開槽式開口71內部。在圖示實施例中，三個嵌件70被定位在殼體50a的第一端56處，三個嵌件70被定位在殼體50a的第二端58處。同樣，三個嵌件70被定位在殼體50b的每一端56和58處。嵌件70的個數、尺寸、形狀和構造可以在本發明的揭示內容範圍內有很大變化。
嵌件70包括一列夾緊齒72，這些夾緊齒構造得可以分別與導管32、34的外徑33、35相協作，以將導管32、34牢固地保持在連接件40內部的適當位置。夾緊齒72在同一連接件40內部可以具有各種尺寸，如圖2C所示的那樣。每一齒72均以一自內徑54朝著中心軸線X延伸的尖端73為頂點。如圖2C最佳圖示的那樣，齒72可以被構造得使尖端73近似垂直於中心軸向軸線Z-Z延伸。這種構造可防止導管32、34在連接件40內部作軸向旋轉。在另一實施例中，齒72可以構造得可使所有的尖端73朝著一假想中點M延伸。
嵌件70、齒72和尖端73也可以被構造成可使尖端73朝著內徑54的中心部分57延伸。例如，齒72可以朝著中心部分57延伸從而使齒72相對於軸線Y形成一角度α。a可以在5°和45°之間，例如30°。因此，齒72可以與導管32、34嚙合，以防止導管32、34與連接件40脫開連接。
具體地說，齒72和尖端73是通過分別刺穿導管32、34的外徑33、35而起作用的。齒72可以刺入導管32、34的管壁內大約25-75％。同樣，齒80可以構造成使它們刺入導管32、34的管壁內大約25-75％。這樣就可以防止導管32、34在極高的縱向張緊載荷下與蚌殼式連接件40分離。與導管32、34相比，蚌殼式連接件40的一些實施例可以經受住更大的縱向張緊載荷。換言之，當將導管32和/或34拉開時，無需將導管32、34從蚌殼式連接件40中拉出來它們就會在張緊載荷下發生破裂。這種類型的連接也能抑制導管32、34和蚌殼式連接件40之間的旋轉載荷。
嵌件70可以大體上沿著內徑54同心地成列設置。在圖2A—圖2C所示的實施例中，嵌件70大體上呈半圓形，並且在嵌件70的內徑上形成有單獨的齒72。在將結合圖3A予以描述的另一實施例中，嵌件70可以大體上呈圓錐形的大釘形狀。嵌件70可以與內徑54模製成一體，單獨地裝配在內徑54內部的腔室內，或者適當固定於內徑54。嵌件70也可以由任何一種塑料、金屬或合成材料製成。
蚌殼式連接件40還可以用來對任一種導管，例如導管32的損壞進行修補，而不會損壞裝在導管32內部的光纖22。蚌殼式連接件40可以以一種與上文所述相類似的方式安裝在導管32的受損部分上。蚌殼式連接件40在導管32的受損部分周圍形成密封，並且可以增強導管32的結構強度以防止其進一步損壞。
圖3A是本發明另一實施例的蚌殼式連接件140的立體圖。蚌殼式連接件140可以以一種與上文所述連接件40相類似的方式使用。在本實施例中，一鉸鏈機構200可以在縱向殼體50a、50b之間形成一連接件，並且可以包括一與縱向殼體50a、50b相連的薄膜。應予理解的是，鉸鏈機構200也可以包括其它不背離本發明保護範圍的適當機構。
鉸鏈機構200在殼體150a、150b之間、在一縱向接頭160b處形成一至少部分不透水的密封。一縱向隔膜式襯墊166a可以在蚌殼式連接件140安裝之前凹置在凹槽144a的內部。襯墊166a可增強殼體150a、150b之間、在縱向接頭160a處的不透水密封性。在另一實施例中，也可以將一襯墊設置在縱向接頭160b處。只需一個可滑動的鎖定機構188即可將殼體150a、150b牢固且可靠地連接在它們各自的安裝位置。鎖定機構188也可以包括第一和第二突起部202和204，以及鎖銷198，所有這些構件的作用與圖2A—圖2C所示的相應構件的作用相同。
蚌殼式連接件140在其內徑154處還包括多個約束系統。內徑154包括開槽式開口167和襯墊168，它們的作用與圖2A—圖2C所示蚌殼式連接件40的對應構件的作用相同。作為圓形凸肋64和嵌件70的替代，如圖2B所示，蚌殼式連接件140包括多個可增強導管32、34與蚌殼式連接件140之間連接的大釘170。
大釘170可以以一種能使蚌殼式連接件140和導管32、34之間的連接強度為最大的方式設置在內徑內部。圖3A示出了在內徑154內部的大釘170的一種可行構造。本技術領域的那些熟練人員來說可以認識到的是，在內徑154內部的大釘170的個數、尺寸、構造、類型和布置可以在本發明的揭示內容的範圍內有很大變化。例如，大釘170可以以一種與圖2B所示設置嵌件70和齒72相同的方式設置在內徑154內部形成幾個同心圓。
為了舉例說明的目的，圖3B更具體地示出了一放大的大釘170。在圖示的實施例中，大釘170可以設置得具有各種形狀和尺寸。自內徑154延伸出來並且可在蚌殼式連接件140處於一裝配位置時與一管段或導管相嚙合的任一突起部較適於用在本發明的揭示內容中。大釘170可以包括一螺杆171，該螺杆提供了一將大釘170固定在內徑154內部的裝置。因此，內徑154可以包括多個相應的開口172。大釘170可以旋入開口172內。開口172可以預先車螺紋以承接螺杆171。或者，螺杆171可以設置為「自動攻絲」型，從而可以簡化將大釘170安裝在開口172內的作業。在本實施例中，開口172不必定要包括對應螺紋。
在又一實施例中，開口172可以設有與螺杆171近似相等的直徑。在本實施例中，大釘170可以壓配合入開口172內。或者，可以在模製過程中將大釘170與內徑154模製為一體，從而不再需要在殼體150a、150b製造之後安裝大釘170。
圖4是本發明另一實施例的蚌殼式連接件240的立體圖。蚌殼式連接件240可以以與圖2A—2C所示蚌殼式連接件40相同的方式起作用。蚌殼式連接件240包括單個縱向殼體250和一張緊連接系統204。縱向殼體250包括一大體上呈圓筒形、大體上呈管形的構造。殼體250可以由一種如上文結合蚌殼式連接件40所描述的柔性材料製成。殼體250內部的縱向間隙206可以使縱向殼體250分別安裝在導管32、34的外徑33、35的周圍。當縱向殼體250安裝在導管32、34周圍時，可以將張緊連接系統204收緊以將殼體250可靠地夾緊在導管32、34周圍。
張緊連接系統204包括多個沿圓周方向環繞在所述單個縱向殼體250周圍的張緊帶205，所述縱向殼體可以被收緊以將蚌殼式連接件240固定於導管32、34上。在實踐中，蚌殼式連接件240可能特別適於對導管32、34內的微小損壞進行修補。
如圖4所示，蚌殼式連接件240可以包括多個圓形凸肋264。凸肋264的構造方式和作用與蚌殼式連接件40的凸肋64的相同。凸肋264可以沿著整個內徑254延伸，以增強導管32、34和蚌殼式連接件240之間的不透水密封。當適當安裝時，間隙206可以部分或完全閉合，這樣，縱向表面260就與縱向表面262相接觸。蚌殼式連接件240還可以具有斜面296，該斜面的構造和作用與蚌殼式連接件40(參見圖2A)的斜面96相同。
內徑254也可以具有嵌件70、大釘170和/或襯墊68，如本說明書中前文所描述的那樣。本技術領域的那些熟練人員可以認識到的是，蚌殼式連接件40、140和240的各種構造可以結合相對彼此進行描述的各種特徵中的任一特徵，包括銷子、凸起、圓形凸肋、襯墊、嵌件、齒、可滑動的鎖定機構、鉸鏈和鎖定突緣。此外，有關具有兩個殼體的構造，每一殼體均可以具有其中一個或所有這些特徵，而與相應殼體上所存在的各特徵無關。
上文所描述的蚌殼式連接件具有顯著的優點。形成在殼體和導管之間的密封質量降低了解決洩漏問題所花費的成本。此外，由於連接件的尺寸、重量和輪廓被減小，因此，增強了它們在安裝過程中，尤其是在受限空間中的機動性。減小的尺寸和輪廓還可以降低導管安裝過程中的摩擦，尤其是當通過一鑽孔將各導管拉出來的時候。而且，還可以簡化連接件的裝配作業，這與採用螺栓連接和/或螺紋連接的現有連接件是大不相同的。
雖然以上已對本發明的幾個實施例進行了描述，但是，本技術領域的熟練人員可以提出各種變化和改進。應該認為，本發明涵蓋了這些落在所附權利要求書保護範圍內的變化和改進。
權利要求
1.一種導管連接件，它包括一第一半管形殼體，它具有一第一內徑、一第一外徑和第一、第二端；所述第一和第二端可承接至少一管段；所述第一殼體具有至少一個在所述第一外徑上形成一第一鎖定突緣的第一凹區；一與所述第一殼體互補的第二半管形殼體，所述第二殼體具有一第二內徑和一第二外徑；所述第二殼體具有至少一個在所述第二外徑上形成一第二鎖定突緣的第二凹區；以及一第一鎖定機構，它具有第一和第二突起部，它們與所述第一、第二鎖定突緣相協作以將所述第一和第二殼體連接在一第一縱向接頭處。
2.如權利要求1所述的導管連接件，其特徵在於，它還包括一可操作以將所述第一和第二殼體連接在一第二縱向接頭處的鉸鏈。
3.如權利要求1所述的導管連接件，其特徵在於，它還包括一與所述第一殼體相關的第三凹區，它在所述第一外徑上形成一第三鎖定突緣；一與所述第二殼體相關的第四凹區，它在所述第二外徑上形成一第四鎖定突緣；一第二鎖定機構，它具有第三和第四突起部，它們分別與所述第三和第四鎖定突緣相協作以將所述第一和第二殼體連接在一第二縱向接頭處。
4.如權利要求1所述的導管連接件，其特徵在於，它還包括設置在所述第一內徑上的至少一個半圓形凸肋。
5.如權利要求4所述的導管連接件，其特徵在於，所述至少一個半圓形凸肋還包括形成一齒的尖端的一前表面和一後表面，所述齒朝著所述連接件的中心部分延伸；所述後表面近似垂直於所述連接件的一縱向中心軸線；以及所述前表面被取向成相對於所述縱向中心軸線的夾角在5°和45°之間。
6.如權利要求1所述的導管連接件，其特徵在於，它還包括沿著所述第一內徑設置的至少一個半圓形嵌件，所述嵌件包括多個當所述導管連接件處於裝配位置時可操作以與所述至少一個管段相嚙合的抓緊齒。
7.如權利要求6所述的導管連接件，其特徵在於，所述抓緊齒朝著所述導管連接件的中心部分延伸，並且相對於所述導管連接件的縱向中心軸線形成一在5°和45°之間的夾角。
8.如權利要求6所述的導管連接件，其特徵在於，每一所述抓緊齒均包括一垂直於所述導管連接件的軸向中心軸線延伸的對應尖端。
9.如權利要求6所述的導管連接件，其特徵在於，每一所述抓緊齒均包括一朝著所述導管連接件的軸向中點延伸的對應尖端。
10.如權利要求1所述的導管連接件，其特徵在於，它還包括多個從所述第一內徑延伸並且可以當所述導管連接件處於裝配位置時可操作地以與所述至少一個導管相嚙合的大釘。
11.如權利要求10所述的導管連接件，其特徵在於，所述大釘朝著所述導管連接件的中心部分延伸，並且與所述導管連接件的縱向中心軸線形成一在5°和45°之間的夾角。
12.如權利要求10所述的導管連接件，其特徵在於，每一所述大釘均包括一大體上垂直於所述導管連接件的軸向中心軸線延伸的對應尖端。
13.如權利要求10所述的導管連接件，其特徵在於，每一所述大釘均包括一朝著所述導管連接件的軸向中點延伸的對應尖端。
14.如權利要求1所述的導管連接件，其特徵在於，它還包括至少一個沿著所述第一縱向接頭設置的縱向密封件。
15.一種導管連接件，它包括一具有一第一內徑的第一縱向殼體；一與所述第一縱向殼體互補並且可以操作以與所述第一縱向殼體相連以便安裝在至少一第一導管上的第二縱向殼體；以及所述第一縱向殼體包括至少一個設置在所述第一內徑上的約束系統。
16.如權利要求16所述的導管連接件，其特徵在於，所述約束系統包括至少一個半圓形凸肋，它包括形成一齒的尖端的一前表面和一後表面，所述齒朝著所述連接件的中心部分延伸；所述後表面近似垂直於所述連接件的一縱向中心軸線；以及所述前表面被取向成相對於所述縱向中心軸線的夾角在5°和45°之間。
17.如權利要求15所述的導管連接件，其特徵在於，所述約束系統包括沿著所述第一內徑設置的至少一個半圓形嵌件，所述嵌件包括多個當所述導管連接件處於裝配位置時可操作以與所述至少一個管段相嚙合的抓緊齒。
18.如權利要求17所述的導管連接件，其特徵在於，所述抓緊齒朝著所述導管連接件的中心部分延伸，並且相對於所述導管連接件的縱向中心軸線形成一在5°和45°之間的夾角。
19.如權利要求17所述的導管連接件，其特徵在於，每一所述抓緊齒均包括一垂直於所述導管連接件的軸向中心軸線延伸的對應尖端。
20.如權利要求17所述的導管連接件，其特徵在於，每一所述抓緊齒均包括一朝著所述導管連接件的軸向中點延伸的對應尖端。
21.如權利要求15所述的導管連接件，其特徵在於，所述約束系統還包括多個朝著所述第一內徑延伸並且可以當所述導管連接件處於裝配位置時可操作以與所述至少一個導管相嚙合的大釘。
22.如權利要求21所述的導管連接件，其特徵在於，所述大釘朝著所述導管連接件的中心部分延伸，並且與所述導管連接件的縱向中心軸線形成一在5°和45°之間的夾角。
23.如權利要求21所述的導管連接件，其特徵在於，每一所述大釘均包括一大體上垂直於所述導管連接件的軸向中心軸線延伸的對應尖端。
24.如權利要求21所述的導管連接件，其特徵在於，每一所述大釘均包括一朝著所述導管連接件的軸向中點延伸的對應尖端。
25.如權利要求15所述的導管連接件，其特徵在於，所述約束系統包括至少一個自所述第一內徑內的開槽式開口突伸出來的半圓形襯墊。
26.一種導管連接件，它包括一具有一內徑和一外徑的半圓筒形、半管形的殼體，所述殼體包括一設置在所述殼體的相鄰的第一、第二縱向表面之間的縱向間隙；至少一個張緊帶，它設置在所述導管連接件的外徑周圍，並且可以操作以使所述導管連接件與所述導管的至少一第一管段相連，由此通過收緊所述張緊帶，可減小所述縱向間隙的尺寸。
27.如權利要求26所述的導管連接件，其特徵在於，它還包括至少一個設置在所述導管連接件的內徑上的約束系統。
全文摘要
提供了一種用於導管系統(10)的蚌殼式連接件(12)。所述蚌殼式連接件可以包括至少一個縱向殼體(50a,50b),它具有用來容納管段(32,34)的第一、第二端(56,58)。一約束系統可以設置在所述縱向殼體的內表面(54)上。所述約束系統可以與至少一個導管主動嚙合並經受住所述蚌殼式連接件和導管之間的縱向載荷。可採用一連接系統(88,89)以將所述縱向殼體固定於各管形件上。
文檔編號F16L21/02GK1339093SQ00803419
公開日2002年3月6日 申請日期2000年2月1日 優先權日1999年2月5日
發明者約翰·T·麥恩邁厄 申請人:約翰·T·麥恩邁厄