連接系統的製作方法

2023-10-04 14:46:14 2

命名類型的連接系統例如在DE10144039A1中以標題「錐體密封聯軸器」被公開。它們用作可分離地連接兩個中空的圓柱體管件端。為此目的，一旦螺帽已經被置於管件端上，以錐體和中空形式實施的旋轉對稱連接元件通過摩擦焊接被連接到第一管件端。

具有更小直徑的連接元件的錐體的側面的尺寸被設置為使得其能夠被插入到相對放置的第二管件端中。從所述側面繼續，連接元件被錐形加寬，直到超出其通過摩擦焊接被連接到的第一管件端的直徑。在焊接之後，產生了用作保持螺帽的支撐表面的肩部。

第二管件端包括外螺紋，其被實現為以便匹配螺母的內螺紋。在焊接之後，現在以材料結合的方式被連接到第一管件端的連接元件被插入第二管件端中並且螺帽被旋擰到第二管件端。該旋擰連接將連接元件壓到第二管件端中以使得產生密封的連接。

所述的連接包括多個缺點，其早在組件處被示出：由於340Nm的高鎖緊扭矩，並且由於經常限制的安裝空間，特殊工具既在最初調試也在替換處是必要的。在柔性軟管與非實心管件要被連接時出現特定的問題。作為針對所需的鎖緊扭矩的困難的組裝條件(架空組裝、可接入性)的結果，無扭矩組裝是困難的。總而言之，因此在每種情況下並不保證連接的正確旋擰。

進一步的缺點相對於失效的原因產生：與螺母耦合的密封錐體的通常失效原因(諸如振動、定型、鬆弛和蠕動)一起，溫度過渡機制尤其對失效負責。到目前為止，這僅通過使用對應高鎖緊扭矩和與鎖緊螺母結合的螺帽而被抵消——在特別高的動態負載和/或高溫度過渡機制的情況下。然而，鎖緊螺母的安全效果在該情況下並未被驗證。

用來解決這些類型的缺點的方法例如在文件DE4127498A1、FR2338446、US925,770和US2,617,672中被公開。其教導是通過兩個夾持盤夾緊兩個管件端，該兩個夾持盤的每個夾持盤利用夾緊力作用在管件端上，並且夾持盤兩者均被旋擰連接在一起以超出管件端的結合處。在該連接中，夾緊力例如作用在管件端處的肩部的區域中，夾持盤通過其肩部將夾緊力引入到相關的管件端中。

然而，既在到目前為止所用的螺帽的情況下也是在現有技術中公開的夾持盤的情況下的缺點在於螺帽的或夾持盤在管件端處的替換如在大部分情況下與高支出相關，螺帽或夾持盤必須在管件端上以精確確定的時序被鎖緊，使得它們能夠在之後根據期望而從單元移除或被旋擰連接到該單元。如果被選擇的話，焊接聯軸器必須附加地被隔離並且在替換螺帽或夾持盤之後被重新焊接及檢查。

通過FR1,327,104和US1,821,867的夾持盤設備，這些類型的缺點可以某種程度上被避免，如在至少一個夾持盤被實施為可分離地連接到夾持環的其餘部分的單獨的圓盤環的所述設備的情況下。所述圓盤環例如還可以包括兩個單獨的半圓盤環並且被插入到在相應的管件端中的對應凹痕中。一旦夾持盤已經夾緊，夾緊力隨後從夾持盤經由圓盤環被施加到管件端中的相關凹痕的壁上。

然而，所述夾持盤設備的缺點是圓盤環必須被插入到管件端中的特殊設置的切口中，使得它們能夠獲得對應的力傳遞。此外，管件端和夾持盤必須使用對應的成形技術而被加工，使得它們能夠與圓盤環相互作用以傳遞力。此外，其中個體部件必須在每種情況下在管件端上被相繼鎖緊的精確確定的時序也必須在所述夾持盤的情況下堅持，使得它們能夠根據期望被旋擰連接到管件端或從管件端分離。

因此，本發明的一個目的在於提供一種在簡介中命名類型的連接系統，其確保了在兩個管件或軟管端之間的連接的功能和安全性，並且對於組裝和分離均特別簡單。

根據本發明，所述目的通過權利要求1的連接系統而被實現。特別地，本發明的目的通過包括第一管件端和第二管件端的連接系統而 被實現，第一管件端和第二管件端兩者均被設置以用於實現可分離的連接，其中第一管件端包括面向第二管件端並且在其外表面上具有肩部的密封錐體，該連接系統包括以對齊的方式未然第一管件端並且被布置在與密封錐體遠離的肩部的側面上的第一夾持盤、圍繞第二管件端並且被連接到其的第二夾持盤、以及將第一夾持盤連接到第二夾持盤從而使可分離的多個螺釘，第一夾持盤圍繞第一管件端的部分被實現為可分離地連接到夾持盤的其餘部分的單獨圓盤環，其中圓盤環包括多部分圓盤環，特別是兩個單獨的半圓盤環(圍繞第一管件端的一半的部分圓盤環)，並且其中圓盤環的外徑比在第一管件端上設置的肩部的直徑更大。部分圓盤環基本可以包括任意數量，其在被組裝在一起時圍繞第一管件端。出於實際原因，所述數量可能將不多於10個，否則在組裝上的支出將過高。優選的是存在恰好兩部分圓盤環，每個均精確地圍繞第一管件端的一半。在所述情況下，存在兩個半圓盤環。

在該情況下，本發明從恰恰在強溫度過渡條件可能通過增大彈性而被實現的情況下的密封錐體聯軸器的特別長的服務壽命的考慮出發。螺帽(如每個螺母)通常是具有相對小量的彈性的剛形體。彈性增大例如可以作為螺母高度增大的結果而被實現並且也通過在徑向或軸向橫截面的減小而被實現，然而，這僅被實施而使得同時損失強度和/或力被不對稱地引入到螺母支撐表面上，具有作為分布在螺紋上的負載的結果的彎矩和附加固定。為了避免所述缺點，用於鎖緊螺帽所需的螺紋鎖緊扭矩因此被分布到圍繞聯軸器布置的多個螺釘。螺釘被布置在具有對應的開口和螺紋的兩個圓環形夾持盤上，該開口和螺紋以凸緣的方式被布置及緊固在管件或軟管端上。夾持盤之一可以被緊固在第二管件端的螺紋上，另一夾持盤以與之前使用的螺帽類似的方式被保持在連接元件的肩部上。

根據本發明，附加提供的是，圓盤環的外徑比設置在管件端上的肩部的直徑更大，使得沒有圓盤環的夾持盤包括對應大的內徑並且能夠在肩部上推動。尤其在該連接中意味著圓盤環的最大或平均外徑。 部分圓盤環或半圓盤環隨後在該情況中僅被插入並被固定到夾持盤的其餘部分，使得後者被保持在肩部上。這導致連接系統被靈活地操縱，這使得其易於組裝。此外，夾持盤還可以不被鎖緊到管件端上直到後來，使得在組裝過程中並不一定必須遵守精確的順序。

以有利的方式，螺釘在該情況下被實現為膨脹螺釘。這要被理解為顯著彈性可膨脹的螺釘，其包括出於該目的的窄且特別長的柄。螺釘柄的直徑比螺紋的直徑小。在此的成果是，當作為塑性形變的結果隨後在聯軸器中發生定型時，作為鎖緊的結果的在膨脹的柄中生成的張力僅被減小一點。在由隨時間變化的力產生的交替負載的情況下，膨脹螺釘進一步膨脹或者其略微收縮(不變得過分膨脹或鬆弛)，其隨後在聯軸器中表現為軟的、預張緊的拉伸彈簧。這恰恰在溫度過渡機構的情況下特別有利。

在有利的發展中，螺釘沿著管件端的周界均勻地分布，即，螺釘的軸線以圍繞相應的管件端的圓上的規則間距被定位。這實現了沿著周界的拉伸應力的均勻分布，其結果是，連接系統的穩定性和壽命被進一步改進。

在進一步有利的發展中，螺釘包括內驅部，即取代利用扳手鎖緊或放鬆的是使用螺絲刀，例如十字槽、梅花或六角花形螺絲刀。這在具有非常緊湊的空間的安裝情況中是有利的，因為螺釘頭直徑和夾持盤的直徑可以因此也被相應地減小。

為了緊固螺釘，它們以有利的方式被設置有楔形鎖緊墊圈。該墊圈在其外表面上並且在其內表面楔面上具有徑向肋部，其梯度一直比螺距更大。成對結合的墊圈被放置在螺釘頭之下。當鎖緊時，由於徑向肋部，正向鎖定連接被形成。該對盤隨後固定地坐落在其位置並且僅在楔面之間還可能存在移動。即使在釋放方向上具有最小旋轉，夾緊力被增大並且螺釘因此由於楔效應而緊固其本身。

根據本發明，正向鎖定固定在該連接中被提供以用於將部分圓盤環或半圓盤環固定在夾持盤的其餘部分上。特定地，這樣的正向鎖定連接的部分通過螺釘頭被形成，其以有利的方式被布置在第一圓盤上 並且在圓盤環上延伸。當螺釘被旋緊時，它們因此以對齊的方式覆蓋部分圓盤環或半圓盤環並且將它們保持在位。

針對附加的保持，在圓盤環與夾持盤的其餘部分之間的接觸表面以圓錐方式被有利地實現。理想地，在該情況下遠離螺釘頭布置有漸縮，使得圓盤環僅能夠在螺釘頭的方向上移除其在夾持盤中的位置，但被螺釘頭保持在那裡。

作為其可替代方式或除此之外，在圓盤環與夾持盤的其餘部分之間的接觸表面有利地包括環形支撐表面。所述支撐表面還用作在夾持盤中的圓盤環的正向鎖定保持。

在進一步有利的發展中，在圓盤環與夾持盤的其餘部分之間的接觸表面附加地包括螺紋。所述螺紋可以在安裝期間用作俘獲設備。

本發明獲得的優點尤其還包括，作為以在密封錐體連接以及其通過螺釘的連接上的凸緣的方式的夾持盤的布置結果，實現了遠離快速溫度變化、向著恆定溫度的彈性元件(螺釘)的空間分離。截止至目前，張力從個體螺帽到布置在溫度過渡區域之外的許多離散的膨脹元件上被分布。因此，沒有由快速溫度變化導致的應力構成連接的基礎並且該連接抵抗溫度過渡機制。

通過使用多個膨脹元件，原始被施加到一個螺帽的鎖緊扭矩被減小到原始鎖緊扭矩的一部分。因此，在特別是安裝空間較小並且可接入性受限且組裝條件困難的建築工地也可能使用傳統工具。

在鎖緊期間，作為將彎曲軸移位到膨脹元件的結果並且作為上夾持盤和下夾持盤的彈性形變的結果，應力被分布到目前為止並未被加載的螺紋上。連接的彈性和安全性被附加地增大。待被連接的元件以無扭力的方式被連接，使得連接系統特別適用於柔性軟管。

如果在損害(例如，焊接聯軸器的受損的錐體)的情況下在密封錐體聯軸器中發生洩漏，因為儲量大或作為替換合適的彈性元件的結果，用更高的組裝預載力安裝或替換金屬密封是易於實現的。總而言之，產生了高彈性的、普遍可用的連接，獲得其彈性而並不限制強度。

通過在密封錐體上的保持盤的內部區域中使用多個部分圓盤環 或特別是兩個半圓盤環形的部分，進行簡單的交換而不移除焊接的密封錐體還是可能的。連接系統因此特別簡單以適應復古。

最終，連接系統的組裝被簡化，因為相對簡單以應對易於施加的鎖緊扭矩的標準工具也能夠在受限的安裝空間中被使用。其結果是，減小了組裝錯誤。

本發明通過在附圖中的示例性實施例更詳細地進行解釋，在附圖中：

圖1示出了用於與兩個夾持盤和膨脹螺釘聯軸器的密封錐體的連接系統的截面圖，在本例中所述連接系統並未處於任何應力下，

圖2示出了根據本發明的用於與兩個夾持盤和膨脹螺釘聯軸器的密封錐體的連接系統的頂視圖的截面圖，其中夾持盤包括兩個內半圓盤部分，以及

圖3示出了圖2中的連接系統的頂視圖。

在所有的附圖中，相同的部分提供有相同的附圖標記。

圖1示出了連接系統1的截面圖，該連接系統1在本例中並未處於任何應力下，並用於第一管件端2到第二管件端4的可分離、密封連接。管件端2、4還可以是被連接在一起的柔性軟管的端，術語管件端因此也被理解為與術語軟管端同義。管件端2、4兩者均是中空圓柱體。第一管件端2包括同心連接的密封錐體6，其向著管件端2的結束漸縮遠至使得其外徑比第二管件端4的內徑小。具有密封錐體6的第一管件端2可以因此被同心地插入到第二管件端4中。

密封錐體6附加地包括外周槽8，密封材料被插入到該外周槽8中。密封錐體6的最大外徑比其餘的管件端的外徑大，從而產生外周肩部10。在外部輪廓中，具有密封錐體6的第一管件端2因此類似於部分切除的箭頭前端。例如，作為摩擦焊接的結果，密封錐體6可以被連接到管件端2。

相對地，第二管件端4在其外表面上包括螺紋(未詳細示出)。在目前已知的連接系統1的情況下，被焊接在第一管件端2的密封錐體6的肩部上的螺帽被旋擰到第二管件端4的螺紋上。結果是，兩個 管件端2、4被連接在一起。

在圖1中，代替於此，第一夾持盤12和第二夾持盤14被提供。夾持盤12、14兩者均為圓盤環的形式，第一夾持盤12的內徑對應於第一管件端2的外徑，並且第二夾持盤14的內徑對應於第二管件端4的外徑。第二夾持盤14的內部開口包括螺紋，第二夾持盤14利用該螺紋被旋擰到第二管件端4的外螺紋上。

第二夾持盤14附加地包括總共六個鑽孔16，其以均勻間隔被布置在第二夾持盤14的軸線的周圍並且具有螺紋。第一夾持盤12包括全等的鑽孔18，然而其並不設置有螺紋，而是大至使得能夠穿過每個鑽孔18插入螺釘20，該螺釘20被旋擰到第二夾持盤14中的相應鑽孔16的螺紋中。然而，鑽孔18比相應的螺釘20的螺釘頭22小。

結果是，夾持盤12、14被連接在一起。由於第一夾持盤12被保持在肩部10上，螺釘20的鎖緊導緻密封錐體6被壓入第二管件端中，使得在此實現密封的、緊固的連接。

在該情況下，螺釘20被實現為膨脹螺釘，即螺釘杆24被保持為比在鑽孔16中的螺紋更窄。結果是，螺釘20包括一定的彈性。螺釘頭22被發展用於外傳動，在此作為外部八角形。在一個未示出的實施例中，螺釘20還與內驅部使用，其使得確切地在受限的安裝空間的情況下能夠作為減小鑽孔16、18之間的間隔的大小的結果而將夾持盤12、14的大小設置得更小。

為了緊固螺釘20，在一個未示出的實施例中，螺釘20還可以設置有楔形鎖緊墊圈，其被置於螺釘頭22之下。

圖2示出了根據本發明的一個實施例的截面表示，作為利用多個部分實現第一夾持盤12的結果，其與圖1不同。對於其餘的，該實施例與圖1的相同，從而沒有對相同的部分的單獨描述。被描述為可替代方式的實施例還可以被用在圖2的實施例中。

第一夾持盤12由圖2的實施例中的總共三個部分構成。首先，第一夾持盤12被分為內圓盤環26

以及外圓盤環28，這兩者以同心的方式彼此嵌套以便對齊。內圓 盤環26在該情況下被分為多部分圓盤環30，特別是分成兩個半圓盤環30。在圓盤環26、28之間的結合面的直徑(其為外圓柱體表面的形式)在該情況下比肩部10的外徑更大。這意味著外圓盤環28可以在密封錐體6上被推動。

圖2中的第一夾持盤12的所述發展的優點在於其能夠替代第一夾持盤12而不從第一管件端2分離密封錐體6。外圓盤環28可以特別是在密封錐體6上被推動。部分圓盤環30或半圓盤環30僅在隨後被連接到外圓盤環28。

在部分圓盤環30或半圓盤環30與外圓盤環28之間的連接可以以不同方式被影響。在圖2中的示例性實施例中，部分圓盤環30或半圓盤環30可以包括外螺紋並且外圓盤環28可以包括內螺紋。這最初用作俘獲設備。作為螺釘頭22以超出部分圓盤環30或半圓盤環30與外圓盤環28之間的結合線突出的這種方式被設置對應大的尺寸的結果，在部分圓盤環30或半圓盤環30與外圓盤環28之間的連接的進一步緊固被實現。這產生了正向鎖定連接，其防止部分圓盤環30或半圓盤環30在第一管件端2的方向上脫落。

在一個未示出的可替代實施例中，在部分圓盤環30或半圓盤環30與外圓盤環28之間的結合面可以包括錐形形式而不是以圖2中的圓柱外表面的形式實現，或者可以設置環形支撐表面。兩個實施例僅允許部分圓盤環30或半圓盤環30在單個軸向方向上被移出外圓盤環28。

最終，圖3示出了圖2中的實施例的頂視圖，其使得螺釘20的和部分圓盤環30或半圓盤環30的位置和形式清楚。