具有支撐套管的推入配合式管件系統的製作方法

2023-05-23 06:21:46 1

專利名稱：具有支撐套管的推入配合式管件系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有支撐套管的推入配合式管件系統，且本發明特別但並不排它地涉及一種用在例如用於連接水管的管道工程應用中的系統。本發明還涉及用在這樣的系統中的組件。
背景技術：
推入配合式管件系統通常包括聯接器和均設置有至少一個管狀主體部分的其他組件，所述管狀主體部分具有用於接納管子的端部並與其連接的孔。這樣的管狀主體部分通常容納密封環和夾持部件，夾持部件用於一旦管子被推進所述孔中，抵制或防止管子抽
出ο實際上，夾持部件通常包括抓環(grab ring)或具有斜齒的其他齒狀結構，斜齒使管子能容易地插入所述孔，但通過當管子經受抽出力時斜齒最終咬住管子的徑向外表面來抵制管子在軸向載荷下從所述孔中抽出。用來實現夾持部件的操作的特定機構有很多。當配合塑料管使用時，很多推入配合式管件系統還利用支撐套管。在實踐中，將支撐套管裝入管子的端部以提供已知的並且一致的管子端部狀態。此外，所述支撐套管用來使所述管子恢復圓形至給定的尺寸，以便消除因卷繞和/或切割而引起的缺陷(比如橫向變形)。支撐套管的另一優點是其在使用期間為密封環和/或夾持部件提供支撐。已知的支撐套管面臨的一個問題是，它們可能在管子從所述配件抽出期間通過密封環或夾持部件而與所述管子的端部分離。從最好的角度來看，這意味著安裝工有拆卸所述配件以取出套管的麻煩。如果這不起作用或者這是不可能的(例如，因為所述配件是不可拆卸的類型)，則有破壞密封環和/或夾持部件的風險，尤其是利用工具(例如一對老虎鉗)去除所述套管時。上述問題的一種已知的解決方法是提供位於靠近所述支撐套管的「凸出」部分的剛性的、環形倒鉤。令人遺憾的是，該類型的結構具有以下缺點其導致管子的外直徑局部增大並且其還可能難以插入到所述管子中。本發明著手提供這樣的一種推入配合式管件系統提供支撐套管的優勢，而不具有與現有技術相關的上述缺點。

發明內容
根據本發明的第一方面，提供了一種管件系統的支撐套管，所述支撐套管包括突出部分以及主體部分，所述突出部分用於覆蓋管子的端部，所述主體部分用於定位在所述管子內，所述主體部分設置有至少一個舌片，所述舌片沿徑向向外延伸並軸向朝著所述突出部分延伸，所述舌片包括具有弧形輪廓的遠端部分。這樣的支撐套管可以用在推入配合式管件系統中，因舌片的內在彈性，在使用期間管子的外徑不發生任何變形。將支撐套管插入在管子內也相對容易，而不需要改動現有的接合習慣。已發現，舌片的弧形輪廓提供了舌片在所述管子內的特別好的保持力，同時便於製造。所述支撐套管可以包括多個所述舌片。這些舌片可以沿著所述主體部分的長度布置在共同的軸向位置處，一對所述舌片可以沿直徑方向對置。所述主體部分可以大體為圓柱形，所述舌片或每一舌片可以具有一橫向寬度，所述橫向寬度為所述主體部分的外徑的50%或更小。優選地，所述舌片或每一舌片的所述橫向寬度為所述主體部分的外周長的15-35%。所述舌片或每一舌片的長度可以為所述主體部分的所述長度的10%到30%。優選地，所述舌片或每一舌片的所述長度為所述主體部分的所述長度的15%。所述舌片或每一舌片可以具有基本上與其寬度相等的長度。在製成後的狀態下，所述舌片或每一舌片可以以與所述主體部分的軸線成10度到30度的角度從所述主體部分突伸。優選地，當在製成後的狀態下，每一舌片沿徑向方向從所述主體部分突伸0. 5mm到1mm。由一個舌片或多個舌片的徑向突伸造成的所述主體部分的最大直徑延伸的總和量可以基本上為1mm。所述舌片或每一舌片具有部分圓形、部分橢圓形、部分拋物線或部分雙曲線輪廓的遠端部分。所述支撐套管可以由不鏽鋼製成。本發明的第二方面提供了一種推入配合式管件系統，所述系統包括配件，所述配件具有第一主體部分，所述第一主體部分限定用於容納管子的孔，所述孔設置有夾持部件， 所述夾持部件用於將所述管子保持在所述孔內；密封件，所述密封件用於在所述管子和所述配件之間起到密封作用；以及上文說明的支撐套管。


現在將通過示例並參照附圖來描述本發明的實施方式，其中圖1是利用根據本發明的管件的接頭的局部剖面圖；圖2是圖1的配件的支撐套管的側視圖；以及圖3是圖2的支撐套管繞著其縱軸線旋轉90°後的圖示；以及圖4是利用根據本發明的備選管件的管接頭的局部剖面圖。
具體實施例方式圖1示出了形成根據本發明的第一實施方式的推入配合式管件系統的一部分的接頭組件1。將看到，所示出的接頭組件包括由主體部分2限定的承口，主體部分2包括用以接納管子6的端部的孔3。主體部分2可以由各種材料製成，包括各種塑料(比如聚丁烯)和黃銅。圖1(以及說明書中的所有其他圖)是某種程度上的簡圖，因為主體部分2僅是配件的一部分，未示出配件的剩餘部分。無論是從其功能上還是其外觀上看，配件的剩餘部分可以具有幾乎無限的各種整體形狀和結構。例如，所述配件可以是簡單的聯接器，用於將兩段管子聯接在一起；較複雜的接頭，比如彎管；或更複雜的某管件，比如T形接頭、歧管或閥門。這些配件中的一些配件將包括其他的限定承口的主體部分，且這些主體部分的結構不一定與示出的主體部分相同。此外，所述管子可以是一段管路的一部分或者是形成另一配件的一部分的管狀插端。將不在進一步描述所述配件的未示出部分。主體部分2還包括以抓取楔(grab wedge)的形式的夾持部件8以及密封件10，夾持部件8和密封件10都是環形的並且同軸地容納在孔3內。密封件10適於容納管子6， 並在管子6被完全容納在孔3內時密封在管子6的徑向外表面和孔3的徑向內表面之間。 夾持部件8具有指向內的齒狀物9，齒狀物9位於軸向延伸的臂狀物上，所述臂狀物適於在將管子6插入所述孔時彎曲，由此允許管子插入。然而，齒狀物9的傾斜使得阻止管子6在插入之後從孔3中移出。在當對所述系統加壓時經受的這一類型的軸向載荷期間，齒狀物 9對管子6的抽出的阻力增大，這是因為在該情況下，夾持部件朝著配件的開口軸向移動， 因此由於臂狀物的凸出部分抵住主體部分的沿徑向向內導向的坡面5而使臂狀物徑向緊縮。本文描述的配件是說明性的，目的是為本發明提供前後關係。具體地，主體部分2、 夾持部件8和密封件10的特定結構和形狀不局限在本發明上，而是可以使用各種可選擇的形狀和結構，比如圖4中示出的形狀和結構的示例。鑑於此，除了與本發明的操作相關的除夕卜，將不進一步描述所述配件的準確的細節。管子6設置有支撐套管4以提供已知的且一致的管端狀態。支撐套管包括設置有突出部分14的圓柱形主體部分11。在傳統的形式中，主體部分11構造成位於管子的端部區域內，且所述突出部分14安裝在所述管子的端部外。此外，支撐套管4有助於使管子恢復圓形至給定的尺寸，以便消除因卷繞和/或切割而引起的缺陷(比如橫向變形)。支撐套管4的另一優點是其在使用期間為密封件10和夾持部件8提供支撐。為此，該主體部分的長度調整為所述配件的長度，因為該主體部分在安裝狀態下延伸到密封件10和夾持部件8 以外。所示出的接頭是通過以下操作而以通常傳統的方式形成的將支撐套管4插入到管子6的端部區域中，接著將管子6插入到孔3中，直到管子6不能再向前移動為止。通過該階段，齒狀物9接合管子6的徑向外表面，並且密封環10在管子6和孔3之間起到密封效果。通過使齒狀物9脫離管子6的外表面來從所述配件移出管子6。在該情況下，使用一工具用於此目的，然而其他類型的配件利用不同的方法，包括使置於配件內的彈性夾頭起作用、然後拆卸的方法用於此目的，本發明等同地適用於這些方法。支撐套管4的主體部分11還包括沿徑向向外延伸的一對舌片12，所述舌片12還朝著支撐套管4的突出部分14軸向延伸，例如以所示出的傾斜方式。每一舌片12均採用從主體部分11衝成的相對短的凸出部的形式。每一舌片12 均具有半圓形的遠端部分13。在本發明的備選實施方式中，遠端部分13可以是僅部分圓形的。而且，其他弧形輪廓是可能的，包括(但不限於)部分橢圓形、部分拋物線或部分雙曲線形。合適的弧形輪廓不必須是對稱的。本發明的實施方式還包括不對稱的輪廓以及大體為弧形但具有規則的和/或不規則的中斷(舉例而言，比如平坦部分或凹痕)的輪廓。而且，儘管該示例的舌片具有相同的輪廓，本發明還包括這樣的實施方式其中，舌片可以具有各不相同的輪廓。儘管示出的實施方式示出了兩個沿徑向對置的舌片12，本發明還包括具有不同數目的舌片的實施方式，所述不同數目的舌片可以以均勻間隔或不均勻間隔圍繞主體部分11的外周布置。此外，儘管示出的實施方式中的舌片12顯示為在主體部分11上的共同的軸向位置中，但設置在互不相同的軸向位置中的舌片也在本發明的範圍內。當將支撐套管4推進管子6中時，舌片12朝著支撐套管4的軸線C略微閉合。在它們的隱蔽位置中，舌片12不一定立即起作用，但是它們可以用來防止支撐套管4從內徑相對較大的管子6中掉出。通常，當管子6從配件主體部分2移出時，舌片12起到它們的主要作用。此時，舌片12的弧形遠端部分13與管子6的徑向內表面接觸，為防止支撐套管 4通過0形環10、夾持機構8或任何其他的內部組件從管子6移出提供足夠的阻力。在使用中，舌片12的形狀和結構例如為允許利用相對小的力將支撐套管4推入管子6的孔中。由於舌片12僅以它們各自的局部位置接觸管子6的沿徑向的內表面且由於舌片12的內在彈性，管子6的外徑沒有明顯增大。在該特定的實施方式中，舌片12在管件的主體部分2上的軸向位置使得當將支撐套管4插在管子6內時，避免舌片12位於與0形環10或齒狀物9相同的徑向面上。這避免了對任一組件的操作有任何不利影響。更具體地，它們被安置在位於密封環10和齒狀物9之間的徑向面中，如圖所示。在備選實施方式中，沿著插入方向看，它們可以被安置在位於在齒狀物9之前或密封環10之後的徑向面中。在該情況下，每一舌片12的橫向寬度大約是支撐套管4的主體部分11的外周的 20%。一般而言，舌片12的寬度優選地不大於主體部分11的外徑的50%，但這並不是必須的。在該實施方式中，每一舌片的長度是支撐套管4的主體部分11的長度的25 %。在其它實施方式中，優選地，舌片12的長度在圓柱形主體部分11的長度的10-30%的範圍中。任一給定的舌片12的優選長度在一定程度上可以取決於其橫向寬度以及構成支撐套管4的材料的厚度和其它物理特性。這是因為，舌片必須為防止支撐套管4從管子6 抽出提供足夠的阻力並同時仍允許套管4相對容易地插在管子6內。最大長度受支撐套管的強度要求限制。在優選的實施方式中，舌片的長度大約等於其寬度。這提供了製造便利性。舌片12從支撐套管4的主體部分11突出的角度也與支撐套管4的操作特性相關， 具體地，與插入的容易度和防止抽出的阻力有關。在該示例中，角度為20度，但從10度到 30度的範圍將仍提供阻止抽出並同時也允許容易插入的良好程度。每一舌片12沿徑向突出大約0. 5mm。藉助於它們的徑向突出，舌片12限定主體部分11的最大直徑延伸。由於每一舌片12各自突出0. 5mm，因舌片形成的主體部分11的最大直徑延伸的總和量是1mm。已發現，大約Imm的總和量是優選的(但不必須)，而與舌片的數目和它們在外周上的位置無關。因此，在僅具有單個舌片的實施方式中，對於該舌片而言具有Imm的徑向突出是有利的。原因是，該總和量往往足以彌合管子的內徑的公差，而對插入力沒有負面影響。由於舌片12的遠側端部的輪廓直接確定它們與管子6的徑向內表面的接觸面積， 則這將也影響舌片12的其它比例。在本實施方式中，支撐套管4由RVS (=不鏽鋼)316或RVS 304形成。在這樣的情況下，發現以下結構是特別優選的
權利要求
1.一種管件系統的支撐套管，所述支撐套管包括突出部分以及主體部分，所述突出部分用於覆蓋管子的端部，所述主體部分用於定位在所述管子內，所述主體部分設置有至少一個舌片，所述舌片沿徑向向外延伸並軸向朝著所述突出部分延伸，所述舌片包括具有弧形輪廓的遠端部分。
2.如權利要求1所述的支撐套管，包括多個所述舌片。
3.如權利要求2所述的支撐套管，其中所述舌片沿著所述主體部分的長度布置在相同的軸向位置處。
4.如權利要求2或3所述的支撐套管，其中一對所述舌片沿直徑方向對置。
5.如前述任一項權利要求所述的支撐套管，其中所述主體部分為大致圓柱形，以及所述舌片的橫向寬度等於或者小於所述主體部分的外徑的50%。
6.如權利要求5所述的支撐套管，其中所述舌片的所述橫向寬度為所述主體部分的外周長的15-35%。
7.如權利要求6所述的支撐套管，其中所述舌片的所述橫向寬度是所述主體部分的所述外周長的20%。
8.如前述任一項權利要求所述的支撐套管，其中所述舌片的長度為所述主體部分的長度的10%到30%。
9.如權利要求8所述的支撐套管，其中所述舌片的所述長度為所述主體部分的所述長度的15%。
10.如前述任一項權利要求所述的支撐套管，其中，在製成後的狀態下，所述舌片以與所述主體部分的軸線成10度到30度的角度從所述主體部分突出。
11.如前述任一項權利要求所述的支撐套管，其中，在製成後的狀態下，所述舌片沿徑向方向從所述主體部分突出0. 5mm到1mm。
12.如前述權利要求中任一項所述的支撐套管，其中，在製成後的狀態下，由所述舌片的徑向突出所造成的所述主體部分的最大直徑的增加的總和量基本上為1mm。
13.如前述任一項權利要求所述的支撐套管，其中所述舌片具有部分圓形、部分橢圓形、部分拋物線或部分雙曲線輪廓的遠端部分。
14.如前述任一項權利要求所述的支撐套管，其中所述舌片由彈性材料製成。
15.如前述任一項權利要求所述的支撐套管，其中所述支撐套管由不鏽鋼製成。
16.一種支撐套管，所述支撐套管基本上如上文中參照附圖的描述。
17.—種推入配合式管件系統，所述系統包括配件，所述配件具有第一主體部分，所述第一主體部分限定用於容納管子的孔，所述孔設置有夾持部件，所述夾持部件用於將所述管子保持在所述孔內；密封件，所述密封件用於在所述管子和所述配件之間起密封作用；以及如前述任一項權利要求所述的支撐套管。
18.—種推入配合式管件系統，所述系統基本上如上文中參照附圖的描述。
全文摘要
一種推入配合式管件系統包括配件，所述配件具有主體部分，所述主體部分限定用於容納管子的孔，所述孔設置有夾持部件，所述夾持部件用於將所述管子保持在所述孔內；密封件，所述密封件用於在所述管子和所述配件之間起密封作用；以及支撐套管。所述支撐套管具有突出部分以及插端部分，所述突出部分用於覆蓋管子的端部，所述插端部分用於定位在所述管子內。所述插端部分設置有至少一個舌片，所述舌片沿徑向向外延伸並軸向朝著所述突出部分延伸。所述舌片具有弧形輪廓的遠端部分。
文檔編號F16L37/091GK102459982SQ201080026579
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月14日 優先權日2009年6月15日
發明者史蒂文·薩克利夫, 格爾特·布魯克曼, 艾德裡安·戴維·布裡斯託, 雷蒙德·費歇爾, 馬克·法爾東 申請人:韋文有限公司