用於管耦接件的密封件的製作方法

2023-08-09 18:13:36 1

專利名稱：用於管耦接件的密封件的製作方法
技術領域：
本發明涉及撓性的密封件，可用於機械的管耦接件，以保證形 成流體緊封接頭。
背景技術：
用於端對端連接管件的機械耦接件包括沿圓周圍繞同軸對準的 管件端部的互相分段。文中"管件" 一詞用於代表任何的管狀物體 或具有管形式的構件。管件包括管道備品，管道耦接件，如彎頭，
封閉蓋和三通管；以及流體控制元件，如閥門，減壓器，過濾器， 限流器，壓力調節器和類似器件。
各機械的分段包括具有弧形表面的外殼，弧形表面從外殼徑向 向內突出，可與平端的管件接合或與圍繞進行連接的各管件延伸的 圓周槽接合。弧形表面和管件之間的接合提供了對接頭的機械拘束， 使得管件保持連接，即使在內部壓力和外部壓力很高的情況下。外 殼形成可容納密封件的環形槽，密封件一般是彈性環件，可與各管 件的端部接合併與分段配合提供流體緊封。各分段設有連接件，一 般具有從外殼向外突出的突起的形式。突起適合容納固定件，如螺 帽和螺栓，可調節拉緊程度以互相拉近分段。
為了保證耦接件和管件之間有良好配合，現有技術的耦接件的 弧形表面的曲率半徑基本上等於進行接合的管件外表面的曲率半 徑。對於與帶槽管件接合的耦接件，弧形表面的曲率半徑小於管件 的槽外面的外表面的曲率半徑，以使弧形表面適當地配合和與槽接 合。
當使用機械的耦接件時，現有技術耦接件中的耦接件的弧形表
面和管件外表面的幾何關係導致了令人厭煩的和耗時的安裝工藝。
通常，技術人員手中的耦接件的分段用螺栓連接到一起，環形密封 件容納於分段的槽中。技術人員首先通過取下螺栓拆開耦接件，取 出環形密封件進行潤滑(如果未預先潤滑)，使密封件圍繞進行連 接的管件的端部。安裝環形密封件要求進行潤滑和拉伸以便容納管 件，這通常是困難和骯髒的工作，因為環形密封件通常很硬，潤滑 劑使得難以手工操作密封件。當環形密封件位於兩個管件的適當位 置後，當分段跨過管件的端部時，將分段放置到一個密封件上，與 環形密封件對接。在設置期間，分段接合密封件，弧形表面對準槽， 將螺栓穿過突起，將螺帽螺紋連接到螺栓並扞緊，互相拉近分段， 壓迫密封件並使弧形表面接合到槽內。
如前面所證明的，安裝根據現有技術的機械的管耦接件要求技 術人員一般至少處理七個零件(當耦接件具有兩個以上的分段時， 零件數更多)，必須完全拆卸然後再安裝耦接件。如果技術人員安 裝機械的管耦接件能夠無需首先全部拆卸然後再一件一件地安裝的 話，將節約大量的時間，勞動和費用。

發明內容
本發明涉及一種密封件，可定位於耦接件的分段之間，耦接件 具有多個所述分段。耦接件用於端對端固定管件。管件具有基本為 圓柱型式的外表面。分段具有面朝內的弧形表面，可與管件的外表 面接合。分段具有可調節拉緊程度的拉近分段的連接件。密封件包 括可變形的彈性環件，具有環形內表面，可與管件的外表面接合。 當管件插入分段之間時，環形內表面的直徑尺寸可接納管件。環件 具有環形外表面，其直徑尺寸設置成可支承分段間隔開，間隔尺寸 足以允許管件插入其間。當拉緊連接件時，分段朝對方移動並壓迫 環件。當分段移動時環件可變形，允許弧形表面與管件接合。
環形內表面優選包括第 一和第二唇部，其繞環件圓周式延伸。
唇部以間隔開的方式位於環件的相對側，並基本上向內相對突出。 唇部可接合管件的外表面，當環件受到分段的壓迫時，形成流體緊 封。
第一和笫二唇部分別具有從環件面朝外的錐形表面。當管件插 入分段時，錐形表面的寬度尺寸可接合和引導管件於分l殳之間。
密封件還可包括形成環形外表面的後壁。第一和第二側壁互相 間隔開並位於環件的相對側。側壁基本上從後壁沿徑向向內延伸。 第一唇部連接到第一側壁，第二唇部連接到第二側壁。舌部連接到 後壁並繞環件圓周式延伸。舌部位於笫一和第二唇部之間並基本上 沿徑向向內延伸。當插入管件到分段之間時，舌部與管件的端部接 合。舌部有助於相對管件定位分段。
舌部優選包括連接到後壁的根部和從根部延伸的頂部。頂部的 厚度比根部的厚度小，在舌部的根部和頂部之間的兩側形成 一對肩 部。各肩部具有錐形形狀，當插入管件到分段之間時，可接合和引 導管件。


圖1是根據本發明的密封件的實施例的部分剖開的透視圖2是根據本發明的密封件的另 一 實施例的部分剖開的透視圖2A是根據本發明的密封件的另 一 實施例的部分剖開透視圖2B是根據本發明的密封件的另一實施例的部分剖開透視圖3是根據本發明的密封件實施例的截面圖4是使用根據本發明的密封件的耦接件的軸向截面圖5和圖6是圖4所示耦接件的縱向截面圖7是圖4所示耦"t妄件的軸向截面圖8和圖9是使用根據本發明的密封件的管接頭的縱向截面圖； 圖10和圖11是使用根據本發明的密封件的管耦接件實施例的 軸向一見圖12是根據本發明的密封件的實施例的縱向截面圖。
具體實施例方式
圖1顯示了根據本發明的密封件10的透視圖。密封件10包括 可變形的彈性環件12,其具有環形內表面14。環形內表面12優選 具有一對唇部16， 18，分別連接到從後壁24延伸的側壁20, 22。 後壁24提供了環形外表面26,繞環件的圓周面延伸。側壁和唇部位 於間隔開的環件12相對側。唇部16和18基本上向內朝對方突出， 分別具有錐形表面28, 30,其向內朝環件12的中心傾斜，可用作引 入端引導管件與密封件接合，如下面所作介紹。
如圖2所示，在密封件的優選實施例32中，環件12還包括舌 部34。舌部34位於唇部16和18之間，設有連接到後壁24的根部 36相對於環形外表面26。舌部34基本上從後壁24沿徑向向內突出， 並繞環件12的圓周面延伸。舌部基本是連續的，如圖2所示，或可 包括多個繞環件互相間隔開的部分34a，如圖2A所示。在另一實施 例中，如圖2B所示，舌部34的根部36未連接到後壁24,而是具有 張開的基體36a,其與後壁和側壁20,22接合以保持舌部位於唇部16， 18之間。
在優選實施例32中，如圖3清楚顯示，舌部34具有從根部36 延伸的頂部38。頂部38的厚度40小於根部36的厚度42。這樣的 尺寸關係形成了位於根部和頂部之間的一對肩部44， 46。肩部44, 46優選具有錐形形狀，以接合和引導管件，如上所述。錐角48大約 為30度對於實現舌部34的功能具有優越性。
如圖4所示，密封件，如10和32，用於機械的耦接件50，用 以端對端固定管件到一起，密封件可保證實現流體緊封。下面介紹 密封件實施例32,應當知道該介紹可應用於根據本發明的所有密封 件實施例)。
耦接件50包括多個分段，在示例中有兩個部分52， 54。分段通 過可調節拉緊程度的連接件56互相連接，連接件優選包括從各分段
端部向外延伸的突起，突起互相面對可容納固定件60,如螺栓62和 螺帽64。各分段還具有一對弧形表面66,其互相間隔開並面朝內， 可接合各管件的外表面，如下面所介紹的。
圖4還顯示出耦接件50處於預先組裝的狀態，分段52， 54支 撐於環形外表面26，通過固定件60分段保持在預先組裝的狀態。耦 接件50在製造工廠和在受控條件下進行組裝，以預先組裝好的條件 下運到現場，準備馬上使用。如圖5所示，密封件32設計成環形外 表面26具有的外徑尺寸可保持分段52， 54間隔開，具有足夠的間 隙，允許管件70, 72插入分段52, 54之間，無需拆卸耦接件。使 用根據本發明的密封件因此提供了很大的優點，可減少安裝管接頭 所要求的勞動量，因為耦接件不要求在安裝之前進行全部甚至部分 的拆卸。密封件32還具有足夠的剛性，在運輸和安裝期間處理時保 持分段間隔開，但又具有彈性和可變形性，當旋緊固定件60拉近分 段52, 54，如圖6和7所示的耦接件弧形表面接合管件時，允許密 封件根據需要變形，以保證管件70， 72端對端連接，並提供流體緊 封接頭。
注意到，各唇部16， 18的錐形表面28， 30具有寬度74 (見圖 3)其尺寸使得，當管件插入耦接件50時(見圖5),管件接合唇部 的錐形表面。該錐形唇部的幾何形狀有助於管件與組裝的耦接件的 安裝。該唇部用作引導件，可引導管件與密封件適當接合，還無需 從耦接件中取出密封件，手動拉伸和使其變形以接納管件，現有技 術的密封件需要這些操作。
舌部34還提高了快速和方便地安裝管件到預先組裝的耦接件50 的能力。肩部44, 46的錐形形狀還可用作引導件，引導管件與密封 件32適當接合。肩部44， 46接合管件的端部並限定舌部的延伸部 進入管件的孔，這可能會阻擋流體流動並提高壓頭損失。產生壓頭 損失是因為帶有許多接頭的長管路的接頭的阻力變大，應當避免水 頭阻力的產生。舌部本身還可用作止動件，使分段52， 54的弧形表
面66與管件外表面的希望目標對準，在圖5和6所示的示例中是圓 周槽74， 76。槽和弧形表面的接合提供了機械約束，可固定管件到 耦接件。
實際上任何形式的管件都可通過使用本發明的密封件而受益。 如果使用平端管件(未顯示)，目標可以是外表面上形成的表示管 件和密封件之間接合深度的參考標記。如圖8和9所示，設有肩部78 的管件(見圖8)或具有外展端部80的管件(見圖9)可使用根據 本發明的密封件，該密封件可容易地使形狀變形，以容納各種類型 的管件。
根據本發明的密封件還可以用於各種類型的具有多個分段的耦 接件，其中密封件用來保持預先組裝狀態下的分段之間的分離。耦
接件本身可設置增強件，提供插入管件的間隙，允許在預先組裝的 狀態下的分段互相接近，並允許不進行拆卸直接插入管件。為此， 當比較圖4與圖7時，圖4所示的耦接件是可變形的。在未變形的 狀態下，弧形表面66的曲率半徑比進行連接的管件的曲率半徑更大， 表面66的對向弧小於180度。這樣的幾何結構提供了在分^R的3點 鍾和9點鐘位置的間隙(對於兩個分段的耦接件)，允許管件插入。 分段通過旋緊固定件60而變形，拉近分段52, 54,迫使弧形表面66 接合管件，使其曲率半徑與管件的曲率半徑一致。
圖10顯示了具有分段84的管耦接件82，在弧形表面66的相對 端部具有切口 86。切口為耦接件提供了希望的間隙增強件。圖11顯 示了帶鉸鏈的耦接件88，其中密封件32用於保持分段90， 92張開， 允許管件插入。在圖12，密封件的一個側壁96的寬度比另一個側壁 98寬。這樣的幾何結構使得連接到側壁96的唇部100的直徑比連接 到側壁98的唇部102的直徑小。不同直徑的唇部允許用密封件來連 接具有不同直徑的管件104和106。
根據本發明的用於有多個分段的管耦接件的密封件為安裝管接 頭提供了優越性，因其允許在預先組裝的狀態下保持耦接件具有間
隔開的關係，安裝接頭可無需首先拆卸耦接件-
權利要求
1.一種密封件，可定位於耦接件的分段之間，耦接件具有多個所述分段，所述耦接件用於端對端固定管件，所述管件具有基本為圓柱型式的外表面，所述分段具有面朝內的弧形表面，並且可與所述管件外表面接合，所述分段具有可調節拉緊程度的用於拉近所述分段的連接件，所述密封件包括撓性的彈性環件，具有適於與所述管件的所述外表面接合的環形內表面，所述環形內表面的直徑尺寸定製為，當所述管件插入所述分段之間時，可接納所述管件，所述環件具有環形外表面，其直徑尺寸定製為可以間隔關係支承所述分段，以足以允許所述管件插入其間；和其中，當拉緊所述連接件時，所述分段朝對方移動並壓迫所述環件，當所述分段移動時所述環件可變形，以允許所述弧形表面與所述管件接合。
2. 根據權利要求1所述的密封件，其特徵在於，所述環形內表 面包括第一和第二唇部，其繞所述環件圓周式延伸，所述唇部以間隔 開的方式位於所述環件的相對側上，並基本上向內相對突出，當所述 環件受到所述分段的壓迫時，所述唇部適於接合所述管件的所述外表 面，並形成流體緊封。
3. 根據權利要求2所述的密封件，其特徵在於，所述第一和第 二唇部分別具有從所述環件面朝外的錐形表面，所述錐形表面的寬度 尺寸定製為當所述管件插入其中時可在所述分段之間接合和引導所述 管件。
4. 根據權利要求2所述的密封件，其特徵在於，所述密封件包 括後壁及第一和第二側壁，所述側壁間隔開定位於所述環件相對側 上，所述側壁基本上從所述後壁沿徑向向內延伸，所述第一唇部連接 到所述第一側壁，所述笫二唇部連接到所述第二側壁，所述第一側壁比所述第二側壁寬，導致所述第 一唇部的直徑比所述第二唇部的直徑 小，允許所述環件可密封端對端關係的具有不同直徑的管件。
5. 根據權利要求2所述的密封件，其特徵在於，所述密封件包括形成所述環形外表面的後壁；第一和第二側壁，以間隔關係定位於所述環件的相對側上，所述 側壁基本上從所述後壁沿徑向向內延伸，所述笫一唇部連接到所述第 一側壁，所述笫二唇部連接到所述第二側壁；和舌部，連接到所述後壁並繞所述環件圓周式延伸，所述舌部位於 所述第一和第二唇部之間，並基本上沿徑向向內突出，當插入管件到 所述分段之間時，所述舌部與所述管件的端部接合，所述舌部相對所 述管件定位所述分段。
6. 根據權利要求5所述的密封件，其特徵在於，所述舌部包括連 接到所述後壁的根部和從所述根部延伸的頂部，所述頂部的厚度比根 部的厚度小，所述神艮部和所述頂部之間形成肩部。
7. 根據權利要求6所述的密封件，其特徵在於，所述肩部具有錐 形，當插入管件到所述分段之間時，用於容納和引導所述管件。
8. 根據權利要求5所述的密封件，其特徵在於，所述舌部包括連 接到所述後壁的根部和從所述根部延伸的頂部，所述頂部的厚度比所 述根部的厚度小，在所述舌部的相對側上在所述根部和所述頂部之間 形成一對肩部。
9. 根據權利要求8所述的密封件，其特徵在於，各所述肩部具有 錐形形狀以用於當插入管件到所述分段之間時接合和引導所述管件。
10. 根據權利要求9所述的密封件，其特徵在於，所述肩部的錐 形型式具有達到大約30度的錐角。
11. 根據權利要求2所述的密封件，其特徵在於，所述密封件包括形成所述環形外表面的後壁；第一和第二側壁，以間隔關係定位於所述環件的相對側上，所述 側壁基本上從所述後壁沿徑向向內延伸，所述第一唇部連接到所述第一側壁，所述第二唇部連"^妄到所述第二側壁；和舌部，連接到基體並繞所述環件圓周式延伸，所述基體接合所述 後壁和所述側壁，用於定位所述舌部於所述第一和第二唇部之間，所 述舌部基本上沿徑向向內突出，當插入管件到所述分段之間時，所述 舌部與所述管件的端部接合，所述舌部相對所述管件定位所述分段。
12. 根據權利要求3所述的密封件，其特徵在於，所述密封件包括形成所述環形外表面的後壁；第一和第二側壁，以間隔關係定位於所述環件的相對側上，所述側壁基本上從所述後壁沿徑向向內延伸，所述第一唇部連接到所述第 一側壁，所述第二唇部連接到所述第二側壁；和舌部，連接到所述後壁，並繞所述環件圓周式延伸，所述舌部位 於所述第一和笫二唇部之間，並基本上沿徑向向內突出，當插入管件 到所述分段之間時，所述舌部與所述管件的端部接合，所述舌部相對 所述管件定位所述分段。
13. 根據權利要求12所述的密封件，其特徵在於，所述舌部包 括連接到所述後壁的根部和從所述根部延伸的頂部，所述頂部的厚度 比所述根部的厚度小，在所述舌部的相對側部上在所述根部和所述頂 部之間形成一對肩部。
14. 根據權利要求13所述的密封件，其特徵在於，所述肩部具有 錐形形狀，當插入管件到所述分段之間時，用於接合和引導所述管件。
15. 根據權利要求14所述的密封件，其特徵在於，所述肩部的錐 形型式具有達到大約30度的錐角。
16. 根據權利要求5所述的密封件，其特徵在於，所述舌部基本 上繞所述環件連續延伸。
17. 根據權利要求5所述的密封件，其特徵在於，所述舌部包括繞所述環件間隔定位的多個部分。
18. —種密封件，可定位於耦接件的分段之間，耦接件具有多個 所述分段，所述耦接件用於端對端固定管件，所述管件具有基本為圓 柱型式的外表面，所述分段具有弧形表面，其面朝內並可與所述管件 外表面接合，所迷分段具有可調節拉緊程度的連接件，用於拉近所述 分段，所述密封件包括沿徑向面對的後壁，具有環形外表面，定製外表面的直徑尺寸以 支承所述分段間隔開，足以允許所述管件插入所述分段之間；第一和第二側壁，基本上從所迷後壁沿徑向向內延伸，所述側壁 間隔開地位於所述環件的相對側上；第一和第二唇部，分別連接到所述第一和第二側壁，所述唇部向內相對突出，各唇部具有面朝外的錐形表面，適於接合和引導所述管 件插入所述分段之間；舌部，連接到所述後壁並繞所述環件圓周式延伸，所迷舌部位於 所述第一和第二唇部之間並大致徑向向內突出，當管件插入時所述舌 部可接合所述管件，以用於相對所述管件定位所述分段；其中，當旋緊所述連接件時，所述分段相對移動並壓迫所述環 件，當所述分段移動時所述環件可變形，以允許所述弧形表面接合所 述管件。
19. 根據權利要求18所述的密封件，其特徵在於，所述舌部包括 連接到所述後壁的根部和從所述根部延伸的頂部，所述頂部的厚度比 所迷根部的厚度小，在所述舌部的相對側部上在所述根部和所述頂部 之間形成一對肩部。
20. 根據權利要求19所述的密封件，其特徵在於，所述肩部具有 錐形形狀，當插入管件到所述分段之間時，用於接合和引導所述管件。21:根據權利要求20所述的管耦接件，其特徵在於，所述肩部的 錐形型式具有達到大約30度的錐角。
全文摘要
公開了一種密封件，其外表面可支承管耦接件的分段，其中管耦接件用於端對端連接管件。分段受支承形成間隔關係，允許不必拆卸將管件插入耦接件。密封件是可變形撓性的環件，具有圍繞內圓周面的錐形唇部，以引導和接合管件到耦接件。舌部在唇部之間沿徑向向內延伸，舌部具有可接合和引導管件端部的錐形肩部。舌部可相對管件定位分段。
文檔編號F16L25/14GK101175940SQ200580023212
公開日2008年5月7日 申請日期2005年5月13日 優先權日2004年5月14日
發明者D·R·多爾, J·吉布, M·V·波特 申請人:維克託裡克公司