可變角度的管狀連接件的製作方法

2023-06-10 05:58:11 1

專利名稱：可變角度的管狀連接件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可變角度的管狀連接件，這種類型的可變角度的管狀連 接件包括第一管狀部，其限定了第一中心軸線並包括相對於該第一中心軸線傾斜 的凸緣環；第二管狀部，其限定了第二中心軸線並包括相對於該第二中心軸線傾斜 的端部凸緣，凸緣環和端部凸緣形成旋轉軸線；以及用於將凸緣環夾緊在端部凸緣上的裝置，其適用於允許凸緣環和端部凸 緣繞著旋轉軸線相對旋轉360°。
背景技術：
一種上述類型的可變角度的管狀接合部見於文獻AU-A-4896369。 一種可變角度的管狀連接件還見於文獻FR-A-1,469,425，其包括第一管 狀部和第二管狀部，其中各管狀部包括終端部凸緣環。該管狀連接件還包括 兩個滑動凸緣，所述滑動凸緣為與凸緣環分離的部件，並且適合於通過螺栓 將凸緣環彼此夾緊。這種連接件包括很多組成部件，因此難以製造並且裝配 成本高。發明內容本發明的目的在於提供一種可變角度的管狀連接件，其製造經濟，容易 裝配，並且其將提供可靠的密封同時允許在連接件的自由端處的連續角度變 化和各種可能的連接方案。相應地，本發明涉及一種上述類型的管狀連接件，其特徵在於多個管狀 部中的至少一個管狀部包括至少設有第一組銷的自由端，所述第一組銷相對 於管狀部的中心軸線沿徑向向外凸出，所述管狀部包括可拆式凸緣，該可拆
式凸緣設有用於第一組銷中的每一個銷的通道凹槽並設計成用於通過機械 式接合部或凸緣接合部而使連接件與相鄰管件裝配，其特徵在於所述可拆式 凸緣能夠在由兩個連續的第一銷限定的角度範圍中樞轉。根據特定的實施例，根據本發明的管狀連接件可包括以下特徵中的一個 或多個各通道凹槽設計成用於容置連接部件，以使可拆式凸緣與可分離的配合 凸緣或與相鄰管件上的凸緣裝配； 連接部件為螺栓；自由端還包括設置在第一組銷和凸緣環或端部凸緣之間的第二端部止 動裝置，特別是與第一組銷的銷沿圓周方向對齊的第二組銷；管狀連接件包括對齊構型和彎曲構型，在對齊構型中，第一中心軸線和 第二中心軸線同軸，而在彎曲構型中，第一中心軸線和第二中心軸線相交；夾緊裝置包括至少一個連接段，其適用於抵靠著凸緣環的背離端部凸 緣的表面應用；以及至少一個夾緊部件，特別是螺釘，所述夾緊部件適用於 將連接段夾緊在凸緣環上，端部凸緣包括橫穿孔，所述夾緊部件穿過該孔延 伸，端部凸緣固定至第二管狀部，特別是與第二管狀部形成為一體，夾緊部 件相對於旋轉軸線沿徑向全部位於凸緣環外側；端部凸緣為多邊形形狀，特別是六邊形；連接段的形狀為與端部凸緣的多邊形形狀互補的部分多邊形； 連接段的厚度大於端部凸緣的壁度；端部凸緣包括至少部分地圍繞著夾緊裝置與凸緣環的裙緣； 管狀連接件包括適用於顯示第一中心軸線和第二中心軸線之間的相對 位置的顯示裝置；顯示裝置由相對於第二管狀部固定的標度和固定至第一管狀部的指示 器部件形成；管狀部包括設置在第一管狀部和第二管狀部之間的墊圈，並且包括適用 於限制墊圈壓縮的第一端部止動裝置；第一管狀部包括與第一中心軸線同軸的引導肋，第二管狀部包括與引導 肋互補並容置所述引導肋的肩部；以及管狀部包括握持手柄，端部凸緣包括直線邊緣，直線邊緣位於相對於第
二中心軸線沿徑向與握持手柄相對的位置處。


在閱讀僅僅舉例給出並參考附圖進行的以下描述後，將會更好地理解本 發明，其中
圖1為呈彎曲構型的根據本發明的可變角度的管狀連接件的透視圖； 圖2為裝配至相鄰管件的、呈對齊構型的根據本發明的管狀連接件的側 視圖3為沿著圖2的線ni-in的剖視圖4為圖2的縱剖圖5沿著插入部(maleportion)的中心軸線示出了圖2的連接件； 圖6為適合用於根據本發明的管狀連接件的裝配凸緣的透視圖； 圖7為呈彎曲構型的、處於裝配狀態的管狀連接件的側視圖；以及 圖8為圖7中的裝置的透視圖。
具體實施例方式
圖1示出了根據本發明的可變角度的管狀連接件，其以一個總的附圖標 記2進行標識。
管狀連接件2包括為插入部的第一管狀部4、為容置部(female portion) 的第二管狀部6以及適用於將第一管狀部4對著第二管狀部6擰緊的夾緊裝 置8。管狀部4和6由剛性材料特別是鑄鐵製成。
第一管狀部4限定了第一中心軸線X-X並且包括圓形凸緣環10，該圓 形凸緣環10相對於第一中心軸線X-X傾斜並與該軸線形成22.5。的角度。第 二管狀部6限定了第二中心軸線Y-Y並且包括端部凸緣12，該端部凸緣12 相對於第二中心軸線Y-Y傾斜並與該軸線形成22.5。的角度。端部凸緣12固 定至第二管狀部6，並且特別是與管狀部6形成為一體。如在圖l中可看到 的，端部凸緣12呈多邊形，在這種情況下為六方形，形成直線邊緣16。
凸緣環IO和端部凸緣12以抵靠著彼此的方式保持並且一起形成旋轉軸 線Z-Z。管狀部4和管狀部6可繞著旋轉軸線Z-Z無限制地相對於彼此轉動， 從而在0°與45。之間的相對角度之間改變軸線X-X和Y-Y相對於彼此的傾
角，並且允許在該範圍內達到任何角度位置。
管狀部6還包括握持手柄18，該握持手柄18 —方面固定至端部凸緣12， 另一方面固定至第二管狀部6的當前部分。握持手柄18位於直線邊緣16的 相對側，以便在管狀連接件2位於地面上時，手柄18向上延伸。這樣使得 更容易握持連接件2。
而且，橫穿孔20設置在端部凸緣12中並平行於旋轉軸線Z-Z延伸。
夾緊裝置8包括兩個連接段22，其由剛性材料如鑄鐵製成並適用於抵 靠凸緣環10的背離端部凸緣12的表面；以及夾緊螺釘24，其適用於將兩個 連杆段22夾緊在凸緣環IO上。還可以設想由螺栓替代螺釘24，但是這需要 使用兩個夾頭鑰匙(chuckkey)。
夾緊螺釘24穿過孔20延伸並擰入連接段22的內螺紋26中。夾緊螺釘 24相對於旋轉軸線Z-Z沿徑向全部位於凸緣環10外側，從而允許凸緣環10 和端部凸緣12繞著旋轉軸線Z-Z不受限制地進行360。相對旋轉。
各連接段22的一般形式為與端部凸緣12的多邊形形式互補的部分多邊 形。此外，在兩個連接段22之間保持兩個間隙28，從而節省材料並有助於 減小管狀連接件2的重量。
更特別地參看圖4，可以看到連接段22沿旋轉軸線Z-Z的方向測量的厚 度為E，該厚度E大於端部凸緣12的沿著旋轉軸線Z-Z測量的厚度e。這些 特徵使得連接具有相當大的剛性同時限制了連接件的重量。
有利地，連接段22在位於插入部4的區域中具有刻度或標度29A，其 與和插入部4形成為一體的固定標記29B相結合來實現精確的角度調整。
此外，端部凸緣12包括圍繞著連接段22和凸緣環10的六邊形裙緣30。 裙緣30沿軸向至少部分地覆蓋連接段22和凸緣環10，從而用作連接段22 的端部止動裝置。而且，該裙緣30保護連接段22和凸緣環10免受塵土微 粒的影響並加強了端部凸緣12。
如圖3中可以看到的，可變角度的連接件2還包括圓枕狀墊圈32，該墊 圈32由彈性體材料製成並設置在端部凸緣12與凸緣環10之間(請看圖3 和圖4)。墊圈32裝於腔體(housing) 34中，從而防止任何迫出墊圈32的 風險，該腔體34由端部凸緣12的第一內側肩部36和將凸緣環10連接至插 入部4的端部40的外側肩部38限定。 封裝著墊圈32的腔體34還允許對由於插入部4的凸緣環10和與容置 部6的端部凸緣12相對的徑向面之間在夾緊結束時的金屬接觸而導致的、 墊圈32的彈性體的壓縮進行控制，從而避免可能由於彈性體過多壓縮而產 生的損害墊圈32的任何風險。這樣，凸緣環10和端部凸緣12形成限制墊 圈32的壓縮而保證其不會受到損害的端部止動裝置。墊圈32的定位還使其具有高壓鍋效應，密封性隨著連接件內部循環的 流體的壓力而增加。而且，容置部6的連接端還具有比用於容置圓枕狀墊圈32的肩部沿徑 向更靠內的第二內側肩部42，該第二肩部42用作插入部4的相鄰端部40的 腔體以便引導插入部4繞著容置部6旋轉。根據本發明的連接件為通用類型，因為對於管狀部4、 6的各自由端44、 46，存在與相鄰管件的可能的不同接合方案。因此，各自由端44、 46適合 並允許從下列部件中進行選擇凸緣接合部，其用於與設有終端部凸緣的管件如閘門閥密封裝配；或通過可分離的配合凸緣實現的機械接合部，其用於與端部平滑或平整的 管件如導管密封裝配以及如果必要的話鎖定裝配；或自動接合部，其用於與端部平滑或平整的管件如導管密封裝配以及如果 必要的話鎖定裝配。更準確地說，各管狀部4、 6的自由端44、 46具有沿徑向向外凸出的兩 組銷以便安裝可拆式凸緣。在這種特定情況下，第一組包括四個第一銷48 而第二組包括四個第二銷50，第二銷50從第一銷朝向凸緣環10並朝向端部 凸緣12沿軸向偏移但與第一銷48沿圓周方向對齊(請看圖l)。由剛性材料例如鑄鐵製成的可拆式凸緣52 (圖6)設有四個凹槽54，這 四個凹槽54相對於其自身的中心軸線A-A沿徑向向內開口 。這些凹槽54適 合於被四個第一銷48橫穿，以便進行銷釘聯接式裝配，然後容置螺栓56以 便使可拆式凸緣52與相鄰管件的固定或可拆式凸緣(凸緣接合部)或者可 動式配合凸緣(機械接合部)裝配。裝配按如下方式進行。在被四個第一銷 48橫穿以後，可拆式凸緣52繞著軸線A-A樞轉直到凹槽54不再與四個第 一銷48相合，第二銷50形成軸向端部止動裝置從而將凸緣52保持就位於 該偏移位置並防止其朝向連接件2的中心部滑動。最後，將螺栓56穿過可
拆式凸緣52的凹槽54引入以使所述可拆式凸緣與連接件的自由端44或46 形成為一體。因此，只要螺栓56位於凹槽54中的適當位置處，就不能再拆下可拆式 凸緣52。圖2和圖4示出了一個實施例，其中連接件2處於對齊構型，以使兩個 管狀部4、 6的軸線X-X、 Y-Y同軸。管狀部4的自由端44通過機械接合部 60連接至管件58的平端部。管狀部6的自由端46通過凸緣接合部64連接 至管件62。如閘門閥或凸緣連接件之類的管件62在圖2中僅部分示出，並 且其設有固定裝配凸緣66。在圖4中的機械接合部60的情況下，通過墊圈68實現密封，墊圈68 由壓縮的彈性體製成，位於管件58的平端部的外表面、連接件2的端部44 的一部分和由剛性材料特別是鑄鐵製成的配合凸緣70的截斷內表面之間， 並且圍繞著管件58的平端部。配合凸緣70通過螺栓56連接至連接件2的 可拆式凸緣52，螺栓56被擰緊以使連接件2的配合凸緣70沿軸向更靠近， 從而壓縮墊圈68。在凸緣接合部64的情況下，由彈性體製成的平密封環72位於連接件2 的自由端46的一部分和與待裝配的管件62形成為一體的固定裝配凸緣66 之間，並且裝配通過軸向壓縮該密封環72同時擰緊螺栓56而密封，該螺栓 56將管件62的固定裝配凸緣66連接至連接件2的可拆式凸緣52。在圖4中的剖視圖中，在連接件2的兩自由端44、 46處，還能看到內 側槽76、 78，所述內側槽設計成用於容置墊圈，所述墊圈並未示出，如果必 要的話設有鎖定嵌件，以便獲得一個自動接合部。然後，將管件58的平端部引入設有此類墊圈的連接件2的端部44中會 引起彈性體發生徑向壓縮，從而密封接合部。如果除了密封之外需要鎖定自 動接合部，只需要用帶有嵌入彈性體中且內部帶齒的鎖定嵌件的墊圈替代常 規的墊圈，此類墊圈本身已知(例如請參看EP526373);通過咬入平端部 的外表面，金屬嵌件在傾向於使這兩個管件分離的軸向力作用下防止平端部 和連接件分離。在一種變型中，如果需要鎖定機械接合部，只需要用設有設計成用於咬 入平端部外表面的金屬鎖定嵌件的墊圈替代該墊圈。有利地，圍繞墊圈的配
合凸緣70可預先安裝於連接件上，從而獲得"準備安裝"的裝置；然後只 需要將帶有平端部的端部插入連接件中，然後進行螺栓的最後擰緊以便密封 接合部，從而極大地方便了連接件的安裝。在一種變型中，連接件2的可拆式凸緣52之一可由與連接件的自由端 44、 46之一形成為一體的固定凸緣替代，從而允許製造可被鎖定或不可被鎖 定的機械接合部以及凸緣接合部。然而，可拆式凸緣方案是有利的，因為其 通過使可拆式凸緣在由兩個連續的第一銷限定的角度範圍內樞轉，而使可拆 式凸緣的孔的位置可與需要精確定位於地面中的管件(如其操縱杆必須基本 上豎直的閘門閥)的相鄰端部凸緣的位置對齊，從而允許相對於相鄰管件的 位置精調連接件的位置。在這種特定情況中，在所述實施例中，第一銷48間隔開大約80。，並且 可拆式凸緣52因而可繞著其中心軸線旋轉大約80。，從而允許可拆式凸緣52 的凹槽54與設置在固定凸緣中的螺栓通道孔相合，該固定凸緣與相鄰管件 的端部形成為一體。因此，除了由兩個管狀部4、 6之間的中心連接提供的一個管狀部4、 6 相對於另一個管狀部在360。範圍的旋轉自由度之外，由於可拆式凸緣52能 繞著連接件的自由端中的至少一個在相當大的角度範圍內自由地樞轉，就進 一步增加了連接件與需要設置於非常精確的位置處的相鄰管件的可能的裝 配和調節方案。
權利要求
1.一種可變角度的管狀連接件，包括第一管狀部(4)，其限定了第一中心軸線(X-X)並且包括相對於所述第一中心軸線(X-X)傾斜的凸緣環(10)；第二管狀部(6)，其限定了第二中心軸線(Y-Y)並且包括相對於所述第二中心軸線(Y-Y)傾斜的端部凸緣(12)，所述凸緣環(10)和所述端部凸緣(12)形成一旋轉軸線(Z-Z)；以及夾緊裝置(8)，其用於將所述凸緣環夾緊在所述端部凸緣(12)上，並適用於允許所述凸緣環(10)和所述端部凸緣(12)繞著所述旋轉軸線(Z-Z)相對旋轉360°，其特徵在於，兩個管狀部(4、6)中的至少一個管狀部包括至少設有第一組銷(48)的自由端(44、46)，所述第一組銷(48)相對於所述管狀部的中心軸線沿徑向向外凸出，所述管狀部(4、6)包括可拆式凸緣(52)，所述可拆式凸緣(52)設有用於所述第一組銷(48)中的每一個銷的通道凹槽(54)並且設計成通過機械式接合部或凸緣接合部來裝配所述連接件(2)與相鄰管件(58、62)，其特徵在於所述可拆式凸緣(52)能夠在由兩個連續的第一銷(48)限定的角度範圍中樞轉。
2. 根據權利要求1所述的可變角度的管狀連接件，其特徵在於各所述凹 槽(54)設計成用於容置連接部件，以裝配所述可拆式凸緣(52)與配合凸 緣(70)或與相鄰管件(58、 60)的凸緣(66)。
3. 根據權利要求2所述的可變角度的管狀連接件，其特徵在於所述連接 部件為螺栓(56)。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵 在於所述自由端(44、 46)還包括設置在所述第一組銷(48)與所述凸緣環(10)或所述端部凸緣(12)之間的第二端部止動裝置，特別是與第一組銷 的銷(48)沿圓周方向對齊的第二組銷(50)。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵在 於所述管狀連接件包括對齊構型和彎曲構型，在所述對齊構型中，所述第一 中心軸線(X-X)和第二中心軸線(Y-Y)同軸，而在彎曲構型中，所述第 一中心軸線(X-X)和第二中心軸線(Y-Y)相交。
6. 根據前述權利要求任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵在於 所述夾緊裝置(8)包括至少一個連接段(22)，其適用於抵靠著所述凸緣環(10)的背離所述端部凸緣(12)的表面應用；以及至少一個夾緊部件，特別是螺釘(24)，其適用於將所述連接段(22)夾緊在所述凸緣環(10) 上，所述端部凸緣(12)包括橫穿孔(20)，所述夾緊部件(24)穿過所述 孔(20)延伸，所述端部凸緣(12)固定至所述第二管狀部(6)，所述端 部凸緣特別地與第二管狀部(6)形成為一體，所述夾緊部件(24)相對於 所述旋轉軸線(Z-Z)沿徑向全部位於所述凸緣環的外側。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵在 於所述端部凸緣(12)呈多邊形形狀，特別是六邊形。
8. 根據權利要求6和7所述的可變角度的管狀連接件，其特徵在於所述 連接段(22)的形狀為與所述端部凸緣(12)的多邊形形狀互補的部分多邊 形。
9. 根據權利要求6至8中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵 在於所述連接段(22)的厚度(E)大於所述端部凸緣(12)的壁的厚度(e)。
10. 根據前述權利要求中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵 在於所述端部凸緣(12)包括裙緣(30)，其至少部分地圍繞著所述夾緊 裝置(8)和所述凸緣環(10)。
11. 根據前述權利要求中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵 在於所述管狀連接件包括顯示裝置(29A、 29B)，其適用於顯示所述第一 中心軸線(X-X)與所述第二中心軸線(Y-Y)之間的相對位置。
12. 根據權利要求11的可變角度的管狀連接件，其特徵在於所述顯示裝 置由相對於所述第二管狀部(6)固定的標度(29A)和固定至所述第一管狀 部(4)的指示部件(29B)形成。
13. 根據前述權利要求中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵 在於所述管狀連接件包括設置在所述第一管狀部(4)與所述第二管狀部(6) 之間的墊圈(32)，並且所述管狀連接件包括適用於限制所述墊圈(32)壓 縮的第一端部止動裝置。
14. 根據前述權利要求中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵 在於所述第一管狀部(4)包括與所述第一中心軸線(X-X)同軸的引導肋(40)， 並且所述第二管狀部(6)包括與所述引導肋(40)互補並容置所述引導肋 的肩部(42)。
15.根據前述權利要求中任一項所述的可變角度的管狀連接件，其特徵 在於所述管狀連接件包括握持手柄(18)，所述端部凸緣(12)包括直線邊 緣(16)，所述直線邊緣(16)位於相對於所述第二中心軸線(Y-Y)沿徑 向與所述握持手柄相對的位置處。
全文摘要
本發明涉及一種可變角度的管狀連接件，其包括第一管狀部(4)、第二管狀部(6)和夾緊裝置(8)，第一管狀部(4)包括凸緣環(10)，第二管狀部(6)包括端部凸緣(12)，夾緊裝置(8)將凸緣環(10)夾緊在端部凸緣(12)上。夾緊裝置(8)包括適用於壓靠著凸緣環(10)的至少一個連接段(22)，和用於將連接段(22)夾緊在凸緣環(10)上的構件(24)。端部凸緣(12)包括橫穿凹槽(20)，夾緊構件穿過該橫穿凹槽(20)延伸。端部凸緣固定至第二管狀部(6)。本發明可應用至管系統元件的密封接合。
文檔編號F16L27/08GK101160489SQ200680012781
公開日2008年4月9日 申請日期2006年4月13日 優先權日2005年4月18日
發明者菲利普·勒納爾, 讓-皮埃爾·維泰爾, 達尼埃爾·格羅讓 申請人:聖戈班帕姆公司