用於聯接金屬管的夾緊環管接頭的製作方法

2023-07-20 20:56:46

專利名稱：用於聯接金屬管的夾緊環管接頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於聯接具有套裝管端的金屬管的夾緊環管接頭，它由一個管形金屬夾緊環構成，當其處於裝配位置時，能沿軸向壓在管端部外側上，對管端形成徑向壓力，當其處於未裝配位置時，在其內側具有一個錐形引入部分，一個直徑小於管端外側直徑的園柱形中間部分，和一個漸縮的錐形尾端部分。
上述類型的夾緊環管接頭是已知的。這種管接頭的裝配是依靠沿軸向推動夾緊環來實現的。由於其內徑最初小於位於外側管端的外徑，推進夾緊環一方面使套裝的管端產生徑向收縮，另一方面由於夾緊環所具有的膨脹性質會產生變形。在已知管接頭的那種情況下，夾持力(即可以有效地防止拔開管端的力)和密封力基本由夾緊環的漸縮的內側錐形尾端部分確定。
例如如果夾緊環的載荷沿管的軸向分布，那麼載荷曲線在最初略微增加後，直至達到尾端部分將是一個基本平行的載荷曲線，並且該曲線從上述位置將銳增，直至達到其峰值。
儘管這種管接頭在許多情況下也是安全可靠的，但是夾緊環僅僅由其軸向長度上的一部分提供夾持力總是不能令人滿意的。其缺點主要反映在相對較小尺寸的管接頭中。
本發明的目的在於適當地改進用於上述管接頭的夾緊環，該夾緊環在其裝配位置時，與已有管接頭相比使得套裝管端在較大的軸向長度上形成變形，以便增加夾持力和抗扭力。
按照本發明能夠解決上述問題，即使得夾緊環外表面的中部具有一個與基本為柱形的端部相比壁厚相對較薄的環形薄壁部分。
外表面端部沿其軸向長度大致與內側的錐形部分的長度相一致。
但是，使得引入端外表面軸向長度大於內側的錐形引入部分也是有益的。
最好壁厚減小區基本為園柱形表面，在其端部通過微園倒角插入端部接頭。
本發明所能獲得的主要優點基於下述事實，即通過夾緊環中部壁厚的減小，提供相對較大的膨脹，它表現為一種桶形變形。與上述變形相對應的是套裝管端的變形，因此使得整個管端形成一種起伏形的管壁。由於上述變形的結果，使得相互聯接的管子增加了抗軸向拉伸力和抗扭力。
通過在壁厚減小區域中選定壁厚的尺寸，能夠確定組裝後夾緊環的變形負荷，以達到材料的預定的彈性極限。這樣，與已有結構相比，夾緊環的變形作用大致延伸至夾緊環軸向的3/4長度。
此外，減小夾緊環中部的壁厚，能夠降低裝配力。顯然很希望獲得上述結果，並且這也是本發明的另一個優點。此外，僅通過改變夾緊環外表面的形狀也能夠獲得上述優點。
參考附圖對本發明的夾緊環管接頭的具體實施例進行說明和解釋。


圖1是兩個套裝管端和夾緊環的半剖側視圖，此時夾緊環尚未沿軸向壓到管端上。
圖2是圖1所示夾緊環管接頭裝配了夾緊環後的側視圖。
需要聯接的兩管(1和2)具有平滑的管壁，管端(3)可靠地插入另一管的被擴寬的管端(4)中。兩管端相互套裝之前，將一個金屬夾緊環(5)裝在管端(3)上，其引入端朝向管端(4)。
金屬夾緊環(5)內表面由一個錐形引入部分(6)、柱形中間部分(7)和一個漸縮的錐形尾端部分(8)組成，在此具體實施例中，一個短的柱形部分(9)與尾端部分(8)聯接。也可以省去上述柱形部分。柱形中間部分的直徑小於管端部(4)的外徑。錐形引入部分(6)使得夾緊環(5)能夠較容易地被推至管端(4)上。
從圖中可以看出，夾緊環(5)外側中部具有環形薄壁部分(10)。由基本為柱形的端部(11和12)限定上述薄壁部分。在端部(11)的引入端具有一個微錐形表面(13)，它對於夾緊環(5)的夾緊作用是不重要的，僅僅用它清楚地指明推動夾緊環(5)的方向。環形薄壁部分(10)具有一個與管軸同心的柱形表面，其端部通過園倒角(14)與端部(11和12)平滑地過渡相聯。
一種用於上述管接頭的夾緊環是已知的，其形狀與圖示夾緊環相似，但其外側沒有環形薄壁部分，它具有或大或小的固定壁厚。當上述夾緊環處於裝配位置時，需要聯接在一起的管端的徑向力主要由漸縮的錐形尾端部形成。這意味著，這種夾緊環僅僅在其軸向長度的一部分上使相聯的管端產生變形並形成所希望的夾持力。
但是，當使用按照本發明設計的夾緊環時情況就不同了。當夾緊環被壓向套裝管端(3和4)上時，最初由夾緊環(5)的引入端的有效的徑向力使管端產生微變形(即受壓)。在此產生向外的彈性恢復力。當進一步推進夾緊環(5)時，由於夾緊環中部壁厚較薄，不能提供與引入端相同的反作用力，因此在管端(3和4)的固有彈性性質作用下，中間部分以腰鼓形方式進行膨脹，如圖2所示。當進一步沿軸向推進夾緊環(5)時，漸縮的錐形尾端部分(8)最終起作用，產生比引入端部更大的徑向變形。
夾緊環(5)中部的載荷能夠這樣分布，即使其達到0.2倍的極限值，也就是說未使其達到材料的彈性極限。這樣，夾緊環(5)的彈性作用幾乎能夠延伸至其軸向長度的3/4。用這種方法，能夠增加夾持力，即抗拉伸力和抗扭力，從而可以形成更牢固的聯接。另一方面，由於夾緊環(5)的中間部分具有較小的反作用力，所以可以降低所需的裝配力。
權利要求
1.一種用於具有套裝管端的金屬管的夾緊環管接頭，它具有一個管形金屬夾緊環，當處於裝配位置時，夾緊環被沿軸向壓在管端外側面上，從而對管端形成徑向壓力，當處於未裝配位置時，在其內側具有一個錐形引入部分，一個直徑小於管端外側直徑的園柱形中間部分，和一個漸縮的錐形尾端部分，其特徵在於，夾緊環(5)外表面的中部具有一個與基本為園柱形的端部(11和12)相比壁厚相對較薄的環形薄壁部分(10)。
2.按照權利要求1所述的夾緊環管接頭，其特徵在於，所述外表面的端部的軸向長度大致與內側的錐形部分相同。
3.按照權利要求1所述的夾緊環管接頭，其特徵在於，外表面引入端(11和13)的軸向長度大於內側的錐形部分(6)的長度，並且外表面的另一端(12)的軸向長度大致與內側的錐形部分(8)的長度相同。
4.按照權利要求1至3中任意一個所述的夾緊環管接頭，其特徵在於，環形薄壁部分(10)具有一個基本為園柱形的表面，在該表面的端部通過一個微園倒角與端部(11和12)平滑過渡相接。
5.按照權利要求1至4任意一個所述的夾緊環管接頭，其特徵在於，夾緊環(5)環形薄壁部分(10)區域的壁厚是這樣設計的，即使得其膨脹幾乎可以達到材料的彈性極限。
全文摘要
為形成一種管接頭，需要聯接的管(1或2)中的一個管具有一個用杯形工具擴寬的管端部(4)，另一個管(1或2)的端部(3)正確地插入到該端部(4)中。在兩個管端部(3和4)未裝配之前，將一個金屬夾緊環(5)裝在管端部(3)上，夾緊環內徑小於管端部(4)的外徑。藉助於一種合適的裝配工具將夾緊環(5)壓在管端(4)上，使套裝管端形成徑向壓力，同時夾緊環(5)在彈性範圍內進行徑向膨脹。
文檔編號F16B17/00GK1034610SQ8810519
公開日1989年8月9日 申請日期1988年12月24日 優先權日1987年12月24日
發明者伯恩哈德·哈克福思 申請人:哈克福思股份公司