優化開口式夾子坯料長度的方法及採用此方法製造的夾子的製作方法

2023-10-06 18:13:49

專利名稱：優化開口式夾子坯料長度的方法及採用此方法製造的夾子的製作方法
技術領域：
本發明涉及優化開口式夾子坯料長度的方法及採用此方法製造的夾子，特別是涉及設置有一種裝置避免在內夾緊表面存在任何間隙、臺階或者不連續的夾子。
背景技術：
如在美國專利US6,240,603中所描述的，用於給定公稱尺寸的夾子的坯料的長度對於經濟的原因是很重要的。儘管只能節省數量級為毫米的夾帶材料，由於這種類型的夾子大量的生產，每年達到幾億個，因此總的成本因子很可觀。如上面所提到的專利所描述的，夾帶從外夾帶部的端部到擰緊裝置，例如一個可塑性變形的「Oetiker」耳的開始段的長度，採用本領域公知的情報能夠進行優化，還依賴於通常設置在此區域內的內外帶部之間的連接的類型。這意味著，任何帶材料的節省必須通過選擇搭接的內帶部的長度來實現。
如本領域已知的，在開口夾子的內夾緊表面中避免間隙、臺階和不連續的裝置，例如出現在內夾帶部的端部的臺階應當避免以排除任何類似的洩漏，特別是使用相對硬的薄的塑料軟管，例如在汽車製造業中使用的。這些裝置通常涉及在內帶部的端部和以特別的方式相互作用的搭接的外帶部的互補輪廓。Oetiker的US4,299,012公開了這樣的裝置的一個實施例，已經證實對於上億個夾子經濟上特別成功，其採用一個在內帶端部成舌狀延伸的凸輪廓，適於與由外帶部的臺階狀開口形成的凹輪廓接合，從而臺階的高度相應於夾帶的厚度。本申請的圖1表示公開在US4,299,012中的這樣一種開口式夾子，其中夾帶(11)包括搭接的外和內夾帶部(11a和11b)，由機械連接相互相對地固定，該機械連接包括一個導鉤(31)和兩個冷變形、深拉延的支承鉤(32)，它們從內帶部(11b)向外延伸，並且適於與設置在外帶部中的開口(35)接合。擰緊裝置採用所謂的「Oetiker」耳，並且一般地由標號(13)標示，其包括向外延伸的支柱部，由一個橋部(16)相互連接，橋部設置有一個任何已知形式的加強裝置(17)。外帶部包括一個臺階狀部分(67)，其高度實質上相應於夾帶材料的厚度，並且設置一個開口，用於接合內夾帶部(11b)的端部的舌狀延伸部(61)。開口由在夾帶的縱向方向延伸的縱向切口(64)形成，切割之後剩餘的材料能夠或者壓出到一個覆蓋物(63)，或者如美國專利US4,315,348所公開的切下。
採用舌狀延伸部的一個與本申請圖1所示的不同的方法是涉及在內帶部端部的一個帶有叉狀的輪廓，如Oetiker的美國專利US4,237,584所公開的。用於無臺階裝置的此原理然後被用於Calmettes等人的美國專利US4,750,242，其中內夾帶部的端部的U形輪廓與外夾帶部的所謂的突起接合，其形狀與U形輪廓互補。但是美國專利US4,750,242中公開的夾子涉及一個潛在的洩漏問題，採用我發明的夾子能夠解決該問題，其公開在我於2001年2月7申請的共同的臨時申請No.60/266,849中，其名稱是「內夾緊表面沒有臺階或者間隙的軟管夾子」和在我於2001年12月27申請的共同實用申請(D/21586)No.10/026,715中，其名稱是「製造內夾緊表面沒有臺階或者間隙的軟管夾子的方法及由這樣的方法製造的產品」。本申請的圖2，其中採用100系列的標號，表示根據我的發明的夾子，公開在我前面提到的共同申請中，其包括在內夾帶部(111b)的端部的U形輪廓(151，152)，其適於與一般地由標號(160)標示的深拉延的凹部接合，凹部的深度實質上相應於帶材料的厚度。剩餘的橫向帶部(111′)在臺階部(167)穿越到內夾緊表面(160a)的上面，使得內夾緊表面(160a)和夾環(111)的內夾緊表面的延長部在相同的高度上連續。我的共同的臨時申請No.60/266,849和我前面提到的實用申請(D/21586)No.10/026,715的主題的整體在此引入到本申請。
現有技術中還認為擰緊裝置下面的開口，例如一個所謂的「Oetiker」耳應當由內夾帶部的全帶寬跨接，以避免由於夾帶在強內壓力脹出造成的可能的洩漏問題，如果間隙被跨接甚至只是部分地由少於內夾帶部的全帶寬，例如由德國實用新型GM 75 41 277公開的舌狀延伸部跨接。

發明內容
現有技術夾子的構造是基於在擰緊裝置下面的任何間隙必須由內夾帶部的全帶寬覆蓋，至少在內外夾帶部之間的機械連接建立並且擰緊裝置的任何擰緊已經開始的時候已經覆蓋。
與之不同，本發明是基於認為，在機構連接已經建立擰緊裝置未擰緊的狀態下，預定公差範圍的夾子中的擰緊裝置下面的任何間隙不必在其整體上由全帶寬覆蓋。在機械連接已經建立並且擰緊裝置未擰緊的狀態下，如果內夾帶部的補充輪廓的開始遠離自由端設置在間隙區域內的一個預定的點，能夠實現一個坯料所需的夾帶材料的顯著節省。此位置是根據本發明的一個重要的特性，由對公稱尺寸的夾子的公差範圍內的最大直徑尺寸產生一個預定的夾緊力所需的擰緊裝置的收縮程度決定的。
因此，根據本發明的方法決定擰緊裝置所需的收縮量，以決定對公差範圍內的最大直徑尺寸dmax預定的夾緊力，和使內夾帶部的補充輪廓的開始的定位，下面更充分地描述。
根據本發明的方法製造的夾子的特徵在於，坯料是這樣構形的，為了無間隙和無臺階的設置的補充輪廓的開始，被定位在內帶部的在擰緊裝置下面的間隙區域內的一個特殊位置，該確定是由在機械連接被接合併且擰緊裝置被擰緊到對dmax產生一個預定的夾緊力所需的夾子的擰緊程度決定的。
因此，本發明的主要目的是提供一種方法和產品，其允許帶有一公差範圍的所謂的開口式夾子的夾帶材料的附加的節省。


通過下面結合附圖的描述，本發明的這些和其它的目的、特性和優點會變得更明顯，為了表示的目的，只表示根據本發明的幾個實施例。其中圖1是美國專利US4,299,012中公開的現有技術的夾子的示意的透視圖，其設置有一個裝置，在內帶部的端部採用一個舌狀延伸的凸輪廓，產生一個無臺階的無間隙的內部夾緊表面；圖2是改進的夾子的示意的透視圖，其設置有一個在內夾帶部的端部採用一個U形輪廓的凹輪廓，適於與一個缺口接合，產生一個無臺階的無間隙的內部夾緊表面，公開在我的共同申請No.60/266,849中，以及我前面提到的實用申請No.10/026,715(D/21586)中；圖3是基於現有技術教導的螺紋型夾子的示意的軸向正視圖；圖4是一個局部平面圖，表示內夾緊帶部分，其設置有一個陽輪廓，在內夾緊帶端部具有舌狀延伸的形式的輪廓；圖5是一個示意的局部平面圖，表示圖3所示形式的現有技術的夾子，機械連接被接合，擰緊裝置未擰緊，部件在平面圖中示出，以利於理解；圖6是類似於圖5的局部平面圖，表示本發明；圖7是類似於圖3的局部軸向圖，用於表示如圖6所示的本發明；圖8是一個局部的平面圖，表示內夾緊帶部分，設置有一個凹輪廓，在內夾緊帶部的端部具有一個U形輪廓。
具體實施例方式
現在，參見附圖，其中相同的標號在各附圖中代表相同的部件，圖3表示美國專利US4,299,012的圖40中所示形式的螺紋式夾子。但是，關於此圖的描述也適用於本申請圖1所示形式的夾子，和我前面提到的共同申請的實施例以及所有的具有相似特徵的現有技術的開口式的夾子。這裡選擇一種螺紋式的夾子來解釋現有技術與本發明的不同，因為這樣易於描述和理解。圖3的夾子包括一個夾緊帶211，其中兩個分開的外夾帶部211a』和211a包括向外延伸的支柱部214和215，它們由螺栓216和螺母282相互連接，相應於「Oetiker」式可塑性變形的耳的橋部，雖然相關的夾緊裝置的夾緊範圍涉及不同的考慮以實現用於dmax預定的夾緊力。內夾緊帶部211b和外夾帶部211a』之間的機械連接可以是任何已知形式的，因此只示意地由標號231，232和235表示。外夾帶部211a包括一個臺階狀的部分267，設置一個開口，形成該凹輪廓，用於與內帶部211b的端部的舌狀延伸部261的陽輪廓接合。舌狀延伸的開始處用T1表示，終端用T2表示(圖3和圖4)。在圖3中，在擰緊裝置214，215，216，282下面的間隙的長度由距離L表示，相應的角度α對應拐角A和B之間的弧，弓形的外夾帶部211a』和211a跨過向外延伸的支柱部214和215。根據現有技術，當機械連接231，232，235接合併且在夾緊裝置夾緊之前，內夾帶部的點T1順時針超過夾緊裝置214，214，216，282下面的間隙一個距離，對應於安全角度β。為了解釋本發明，進一步假設當間隙夾緊到其起始長度的一半(L/2)時，對於圖3虛線所示的夾子公差範圍的最大直徑dmax達到預定的夾緊力，當夾緊裝置被夾緊到使得支柱部214和215相互貼靠時，達到公差範圍的最小直徑dmin的預定夾緊力。換句話說，當擰緊裝置擰緊到其最大可能的範圍，即當螺栓216和螺母282被擰緊一個量，基本上等於角度α時，支柱部214和215相互貼靠，dmin達到。給出此例的假設，只是為了解釋的目的，人們達到下列的尺寸標準，用於坯料的布置。臺階狀的部分267的開始點必須位於外夾帶部上與點T1的距離至少等於弧度α處，因為在臺階狀的部分267的開始之前，優選一個等於或者不同於安全弧度β的安全弧度β』，全帶寬內夾帶部必須能夠達到其位置dmin。另一方面，當擰緊裝置214，215，216在α/2處到達其dmax位置，凸輪廓261的端部T2必須已經順時針移動到一個點T2』，超出臺階狀的部分267，用於無間隙和無臺階的操作。這意味著，在不擰緊的狀態，但是機械連接已經接合的狀態，凸輪廓261的端部T2必須位於在逆時針方向距離點T2′為L/2即α/2。
在圖3中，點T2決定夾帶所需的長度，對於具有類似特徵的任何開口式的夾子也是需要的，例如一個圖1所示形式的夾子，因為這樣的夾子的坯料所需的夾帶材料的總長度是，從外夾帶部11a的自由端(圖1)到舌狀延伸部61的長度。因為從外夾帶部的自由端到支柱部14的內端的夾帶長度能夠根據已知的設計標準來優化，並且因為當機械連接接合，該擰緊裝置開始擰緊之前，夾子必須具有一個確定的直徑尺寸，以允許將夾子在軟管上軸向安裝，所以坯料的總長度依賴於內夾帶部的搭接長度，包括圖1的實施例中的補充的輪廓的特定區域、舌狀延伸部的特定區域和長度。因為夾子通常在軸向安裝到軟管上之前已經接合機械連接31，32和35而預先組裝，點T2由坯料的總長度決定。
圖5示意地表示根據圖1或者圖3的現有技術的夾子，從而支柱部14，15或者214，215還作為橋部16或者類似橋部216被示意地表示，以利於理解本發明。
在本發明的實施例中，如圖6和7所示，進行與圖1，3和5的現有技術實施例的同樣的假設，即在L/2或者α/2處，達到夾子的公差範圍的最大的直徑尺寸，以及擰緊裝置的最大收縮，即當14，15或者214，215相互貼靠時，達到dmin。但是與現有技術相反，點T1即補充輪廓(舌狀延伸部61或者261)離開其自由端的開始，現在位於間隙的區域，並且特別是在dmax線的右側一個等於角度β的距離，此角度能夠以經驗為主地確定，當夾子收縮到dmax時，確保可靠地覆蓋擰緊裝置下面的間隙。角度β可以與圖3中的角度β相同，但是，可以經驗為主地優化；作為一般的規則，本發明中的角度β可以是大約4°到大約15°，優選在大約6°到大約10°之間。
將與圖1、3和5同樣的考慮用於圖6和7的實施例，現在，臺階狀的部分267離dmax的點的角度或者距離為順時針α(L)加上一個角度β′的安全因子，點T2′必須位於臺階狀的部分267外一個安全距離，當擰緊裝置214，215，216被擰緊到點dmax′時，點T2』，即內夾帶部11b或者211b的補充輪廓的自由端，位於圖7中的逆時針方向等於α/2的距離。
在圖6和圖7所示的本發明的此實施例中，點T1因此位於接近點A(214)的地方，與圖5和6比較能夠看出，圖5和6比例相同。
即使夾帶材料的節省是以毫米為單位的，依賴於夾子的尺寸和在擰緊裝置下面的間隙的長度L，繼而依賴於夾子的正常尺寸和公差範圍，如果這些節省乘以每年幾億個夾子，則可以得到很大的節省。
同樣，用圖2所示的夾子通過對夾子的設計採取如圖1，6和7的實施例的類似的考慮能夠實現節省，採用相同的假設，即dmax在α/2處達到。圖8表示T1和T2於設置在內夾帶部端部的U形凹輪廓中的位置。點T1依賴於夾子的收縮量，即擰緊裝置需要達到dmax加上一個相應於角度β的安全因子的擰緊程度。下面的考慮用於那種情況。為了保證夾子的適當的操作，在擰緊裝置在原始狀態下擰緊過程中，即機械連接被接合，在擰緊開始之前，在此情況下，在內帶和外帶部211b和211a之間應當存在一個搭接。這意味著，點T2應當已經位於支柱部215外面順時針方向相應於一個角度β的安全距離，該角度β能夠由經驗決定。當通過收縮一個角度α/2，擰緊裝置被擰緊以後，dmax點達到時，點T1必須位於原始狀況，在擰緊裝置下面的間隙區域，離支柱部215的距離是逆時針方向看相應於α/2減去角度β。在dmax的情況下，在凹輪廓251，252和缺口260之間必須存在一個相應於角度δ的一個可靠的搭接，即T2』必須與缺口260搭接一個相應於角度δ的一個距離。另外，叉狀件251必須能夠移動到點dmin，即從點dmax通過另一個角度α/2，不受臺階狀部267的阻礙。缺口260的長度必須因此等於搭接角度δ加上角度α/2再加上另一個代表安全因子的小角度。然後這還將臺階狀部267在外夾帶部定位。但是，凹輪廓的長度和臺階狀部267的位置的參數還可以依賴於缺口260的開始相對於支柱部215的接近而有一些改變。應當注意，臺階狀部267的開始必須被定位在順時針看離dmax處的點T2′等於角度α/2加上一個安全因子β′的距離，以允許叉狀件251自由地移動過夾子收縮的範圍(α)，不受臺階狀部267的阻礙。當夾子擰緊到點dmin時，點T2應當位於臺階狀部267開始的前面，優選為一個小的安全因子β′，並且當擰緊期間達到dmax時，缺口260的長度必須是使得在補充輪廓251，260之間存在一個可靠的搭接。
在夾子的公稱尺寸的給定的公差範圍中的點dmax能夠由經驗而容易地決定，並且依賴於這樣的因素，如所採用的擰緊裝置的形式例如是螺紋式夾子或者是塑性變形耳，依賴於夾帶材料和夾帶材料的厚度。對於螺紋式夾子dmax的擰緊點通常比帶塑性變形耳的夾子發生得早一些，後者可以需要一個變形相應於橋部角度α減小大約40％到大約60％，依賴於這樣的因素，例如材料，夾帶的厚度，橋部加強裝置的類型等。由於類似的原因，對於一個給定形式的夾子代表安全因子的不同的角度最好由經驗決定，記住這些安全角度應當保持儘可能小，以最大地節省夾帶材料。
如果以任何需要的方式，通過減小內夾帶部的端部的輪廓的外表面與外夾帶部的內表面之間在點B與臺階狀部之間的摩擦力，當擰緊裝置被擰緊時，內夾帶部的補充輪廓隆起到夾緊裝置下面的間隙中的危險，即在夾子擰緊期間內夾帶部的端部的補充輪廓的點T1向點B的移動，能夠容易地減小。例如，夾帶的受影響的區域可以設置一個快幹的抗摩擦的塗層，例如Teflon或者矽基溶液。另外或者可選擇的是，內外夾帶部之間的接觸能夠由點狀壓出部限定，其在圖3和7中看到的支柱部215的右側限定搭接帶部之間的接觸區域。為了大量的生產，當坯料已經切下但是坯料的變形開始之前，該帶可以通過一個含有抗摩擦溶液的鍍槽。因為抗摩擦塗層只需要在非常有限的區域，所以還可以在帶材料從捲筒上打開時或者當坯料向著變形工位移動時，通過在內夾帶部的端部區域的外表面噴射來施加。噴射可以根據帶材料的移動速度作時間方面的調整，從而只覆蓋夾帶的所需的區域。
我已經示出並描述了根據本發明的幾個實施例，應當明白不限於此，本領域技術人員可以作出多種變化和改進。本發明可以用於任何帶有擰緊裝置，在擰緊裝置下面設有間隙的所謂的開口夾子，其跨接在夾子公差範圍的dmax的位置全帶寬的搭接的內夾帶部。例如，本發明還可用於我前面提到的US4,521,940中公開的螺紋形式的夾子。因此我不希望限定到所示出和描述的細節，而是覆蓋權利要求的範圍所包含的所有的這樣的改變和改進。
權利要求
1.一種優化開口式夾子的坯料長度的方法，該夾子的公稱直徑是d，給定的公差範圍是dmax到dmin，該夾子包括一個夾帶，其夾帶端部在安裝好的狀態下搭接，形成一個內端部和一個外端部，一個連接件用於連接搭接的端部，一個擰緊裝置用於擰緊夾子，其在內側形成一個初始長度的間隙，在夾子的dmax的狀態下，由內夾帶端部的全帶寬覆蓋，並且進一步的裝置包括互補的凸凹輪廓，以確保一個基本上無間隙和無臺階的內夾緊表面，凸凹輪廓中的一個終止於內夾帶部，以及凹凸輪廓中的一個設置在外夾帶部，包括以下步驟確定達到dmax所需的擰緊量，及由此造成的間隙長度的減小，以及將內帶部的輪廓的開始點定位在離開內夾帶部的自由端，在剩餘的減小的間隙長度的區域內。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於所述內帶部的輪廓的開始點被定位在所述剩餘的間隙的區域中的這樣的點，使得當連接件被接合併且擰緊裝置已經擰緊達到dmax位置時，間隙由內夾帶部的全帶寬覆蓋。
3.根據權利要求2的方法，其特徵在於還包括將所述夾帶部中的凸凹輪廓定位的步驟，該定位方式是使得當擰緊裝置已經擰緊到dmax的位置時，凸凹輪廓之間相互接合。
4.根據權利要求3的方法，其特徵在於還包括選擇內夾帶端部的輪廓的長度的步驟，實質上對應於當達到dmax時，間隙的起始長度減去被引起的間隙的減小。
5.根據權利要求3的方法，其特徵在於還包括選擇外夾帶部的輪廓的長度和位置的步驟，其方式是在從dmax到dmin的公差範圍內提供內外夾帶部的輪廓之間的接合。
6.根據權利要求3的方法，其特徵在於還包括定位外夾帶部的輪廓的開始的步驟，其離開擰緊裝置這樣一個距離，使得內夾帶部的全帶寬能夠自如地移動到相應於dmin的點。
7.根據權利要求1的方法，其特徵在於還包括定位所述夾帶部的所述凸凹輪廓的步驟，採用這樣的方式，使得當擰緊裝置已經擰緊到dmax的位置時，在所述凸凹輪廓之間存在相互接合。
8.根據權利要求1的方法，其特徵在於還包括選擇內夾帶端部的輪廓的長度的步驟，實質上對應於當達到dmax時，間隙的起始長度減去被引起的間隙的減小。
9.根據權利要求8的方法，其特徵在於還包括選擇外夾帶部的輪廓的長度和位置的步驟，其方式是在從dmax到dmin的公差範圍內提供內外夾帶部的輪廓之間的接合的。
10.根據權利要求1的方法，其特徵在於還包括定位外夾帶部的輪廓的開始的步驟，其離開擰緊裝置這樣一個距離，使得內夾帶部的全帶寬能夠自如地移動到相應於dmin的點。
11.一種用於開口式夾子的坯料，其一端形成一個外夾帶部，其另一端形成一個內夾帶部，在安裝好的狀態下，內夾帶部與外夾帶部搭接，包括一個在內外夾帶部之間的連接，一個在外帶部中的擰緊裝置，其下面形成一個間隙，以及一個在所述內夾帶部和外夾帶部中的裝置，以確保在安裝好的擰緊的狀態下基本上無間隙和無臺階的內夾緊表面，所述裝置包括內外夾帶部中的互補的輪廓，所述夾子具有一個公差範圍dmax到dmin，其中預定的夾緊力在夾子中產生，在內夾帶部的端部的補充輪廓具有預定長度的開始和末端，所述內夾帶部的補充輪廓的開始離開其自由端，被定位成，使得當機械連接被接合併且擰緊裝置未擰緊時，其位於擰緊裝置下面的間隙內的預定的位置，所述位置在擰緊裝置擰緊期間當達到dmax時，隨擰緊程度而被決定。
12.根據權利要求11的坯料，其特徵在於所述位置這樣選擇，使得當擰緊裝置被擰緊到dmax點，由內帶部的全帶寬跨接該間隙。
13.根據權利要求12的坯料，其特徵在於內帶部的補充輪廓的長度這樣選擇，使得當擰緊裝置被擰緊到dmax點，在互補的輪廓之間存在可靠的搭接。
14.根據權利要求13的坯料，其特徵在於內帶部的補充輪廓是一個凸輪廓。
15.根據權利要求14的坯料，其特徵在於所述凸輪廓是一個舌狀的延伸部分。
16.根據權利要求15的坯料，其特徵在於外夾帶部的補充輪廓是一個在臺階狀部分的開口。
17.根據權利要求13的坯料，其特徵在於內夾帶部的端部的補充輪廓是一個凹輪廓。
18.根據權利要求17的坯料，其特徵在於所述凹輪廓實質上是U形，適於與外夾帶部的凸的壓出的凹陷處接合。
19.根據權利要求11的坯料，其特徵在於內帶部的補充輪廓是一凸輪廓。
20.根據權利要求19的坯料，其特徵在於所述凸輪廓是一個舌狀的延伸部分。
21.根據權利要求20的坯料，其特徵在於外夾帶部的補充輪廓是一個在臺階狀部分的開口。
22.根據權利要求11的坯料，其特徵在於內夾帶部的端部的補充輪廓是一個凹輪廓。
23.根據權利要求22的坯料，其特徵在於所述凹輪廓實質上是U形，適於與外夾帶部的凸的壓出的凹陷處接合。
全文摘要
一種優化開口式夾子的坯料長度的方法，該夾子帶有搭接部分，一個擰緊裝置和一個在內外夾帶部帶有補充輪廓的裝置，以確保一個無間隙和無臺階的內夾緊表面，據此，內夾帶部的輪廓的開始在機械連接被接合且擰緊裝置未擰緊的狀態下達到d
文檔編號F16B2/08GK1556904SQ02810824
公開日2004年12月22日 申請日期2002年10月16日 優先權日2002年1月15日
發明者小保羅·M·克雷格, 小保羅 M 克雷格 申請人:漢斯厄蒂克機械和設備工廠有限公司