专利名称:环形圆盘状夹紧件的制作方法
本发明涉及一种环形园盘状的夹紧件，用于连接二个将要相互对接的管子端头联接一起，两个管子端头上各有一个可轻松推动的法兰盘或类似零件，它们可以相互夹紧，两个法兰盘各有一个夹紧用的环形腔，在每个管子端头上各有一个可以推动的夹紧件，夹紧件能插到环形腔中去，夹紧件依靠内圈的经向夹紧边支承在管子端头上，由于夹紧件的外圈的径向夹紧边与法兰盘环形腔的夹紧面搭接，加在夹紧件的轴向导致夹紧件外径增大，内径缩小，又在围绕对接的接缝处予先放置了密封圈。
上述的管子联接可取自欧洲公开专利文件0087702。这种管子联接可装配在光滑的，仅去了毛刺的管子端头上，这时，作为唯一的装配辅助手段只需要合适的，拧紧螺栓用的板手。管子联接的拆卸也很简单。这种结构在实践中，特别对于高压的密封，证实很有效。
就这种已知的结构来说，每个夹紧件至少由一个成凸形的园盘构成，这种园盘可做成为碟状弹簧，或者做成为带齿的，园盘状的夹紧件。每个夹紧件的径向的，内圈上的夹紧边可以磨锐，这样就能在拧紧管子联接时，在力的作用下，附带在夹紧件和管子外壁之间形成轻微的变形闭合。
一种类似的管子联接也可使用法国专利2237102。在这个专用中将夹紧件做成为较窄的平面倾斜成约30。不过研究表明，倾斜这样大的夹紧件在拧紧管子联接时，一般会从弹性变形转入塑性变形，及至夹紧件本来的功能在装配后得不到保证，此外，这种形式的倾斜位置需要螺栓联接产生很大的力，这就迫使人们采用比这类管子联接尺寸要大得多的螺栓联接。
如果相互联接的管子是由脆性材料，例如由含酚树脂及填料组成的话，用一开始阐述的管子联接也会出问题。在拧紧管子联接时，压入管子表面的，夹紧件的内圈上的夹紧边有时会导致管体的断裂。
本发明的任务是，在实践中为很成功的管子联接研制出新的夹紧件，用这种新型夹紧件能扩大管子联接的应用范围。
本发明完成这个任务的方法是，将夹紧件的环形件做成一定的形状。
这时，夹紧件的环形件的横截面可以是一个弧形面，这个弧形面主要由一个半径确定，并形成一个厚度相同的园形状弓形块。
用这种类型的夹紧件，当半径的弯曲改变时，可计算确定一个随结构高度而变的行程。如果将弧形断面安排为与夹紧件的平面倾斜成一锐角，这个行程还可以大为增加。用这类夹紧件可以在结构很小的情况下取得十分可观的大行程。这里所提到的倾斜角举例的说可以只是15°。
按照另一种方案，夹紧件的环形可以由宽度不变的外园环构成，向内的，与夹紧件内直径近似成切线走向的鱼尾板挂在外园环上，鱼尾板朝着其空着的一端成锥形。这种鱼尾板能按照夹紧件材料的弹簧特性曲线与管子外径有良好的匹配。按照缝隙的倾斜位置的不同而以不同的力作用在管子上，这时弹簧压力可以调得比较软，从而适应较脆的和较硬的管材，例如塑料管子，使用较软的弹簧，又例如由PYC材料构成的管子也有此优点。
夹紧件的环形件可以在它的外围上具有由缝隙构成的鱼尾板，这些鱼尾板与夹紧件的外直径近似成切线走向。对这类夹紧件来说，如果一个径向的，内圈上的缝隙和一个径向的，外圈上的缝隙象箭头那样互相趋近的话，就更为有利，这样构成的外缝隙和内缝隙只是在箭头范围内，在园周方向上连接在一起，这时，相互从属的缝隙可形成约120°的角。这种夹紧件特别适用于很不园的管子，以及那些内壁有镀层或壁很薄因而只能承受很小的机械力的管子，对于这种夹紧件，可以使构成中间隔断的箭头形成为名义断裂位置，这样，各个角状排列的碟形块就各自构成一个个有弹簧特性的夹紧件了。这种夹紧件也可以分成两半，用在那些装置时对机械性能影响很敏感的管子上。
夹紧件的环形件也可以由一个狭窄的外园环构成，向内的径向鱼尾板挂在这种园环上。这类只具有向内的径向缝隙的夹紧件在拧紧管子联接的时候，需要相当大的拉紧力矩。但径向作用在法兰盘部件和空腔部件上的力很小，这一点对于由较脆的材料，例如铝或塑料构成的空腔部件和法兰盘部件特别有利。
在另一种稍有改变的结构形式中，夹紧件的环形件既有向内的径向缝隙，也有安排在这些缝隙之间的，外圈上的凹口，这时较为有利的做法是，使径向缝隙的长度比凹口的径向深度大许多倍，拧紧管子联接时，这种夹紧件只需要较小的拉紧力矩，不过作用在空腔部件和法兰盘部件上的径向力很大，特别是对处在正误差范围的管子外径有这种情况，这种夹紧件适用由由例如按DIN17100的靭性材料构成的法兰盘部件和空腔部件。
对于只在内圈上有径向缝隙的夹紧件，如果将环形件在某一位置上切开就更为有利。这类夹紧件可用在上了釉的钢管上，因为釉料涂在管子外壳上，从而导致管子外壳直径的增大。如果在使用标准的夹紧件，就会损伤管子外壳上的釉层。切开的夹紧件也可用于有镀层的管子。
夹紧件的材料可用质量为CK75的钢，材料最好经过热处理等温淬火，也可使用直至C95的冷轧带材。
图1所示的管子联接符合欧洲公开专利文件0087702，在此仅阐述一种，如图2和图3所示的，按本发明设计的夹紧件用于这种管子联接。
为了实现按图1所示的管子联接，在两个要相互对接的管子端头1.2上，各装上了一个法兰盘3，二个夹紧件4，一个空腔部件5以及二个管子端头1.2共用的密封圈6。
法兰盘3有一个园环状夹紧用环形腔7，它朝着对接接缝8的方向开口，两个夹紧件4推入这个环形腔7，夹紧件由成碟形的园盘构成，夹紧件依靠径向的，内圈上的夹紧边4a支承在管子端头1和2上，径向的，外圈上的夹紧边4b与环形腔7的环状夹紧面7a搭接。在无负荷的状态下，第二个夹紧件4突出在相应的法兰盘的端面之外，决定夹紧件4的形状和尺寸的方法是将它沿轴向压到相应的环形腔7的内面时能产生的力，导致夹紧件外径增大，同时内径缩小。
空腔部件5有一个接近于三角形的外形，它有一个朝着对接接缝8方向开口的密封腔9，如图1中所示的，它是锥形的，朝着相邻的法兰盘3的方向收缩变尖。
对接接缝8用密封圈6围住，这是一种弹性体成形密封圈，在此圈内嵌入一个由硬质或塑性材料如金属构成的内环10，密封圈6的外形大致和两个空腔部件5中的密封腔9的形状相等，不过尺寸要超过一些，以至当两个空腔部件5相互挤压时，对密封圈施加一个轴向和径向都朝内的压力。
为了能将两个法兰盘3相互夹紧，在法兰盘园周上配置了均匀分布的三个螺栓11，而在夹紧两个空腔部件5时，配置了三个内大角螺钉12。
为了装配如图3所示的管干联接，先用内六角螺钉12将两个空腔部件5相互联接在一起，在这之前将空密封圈6精确地推移到对接接缝8处，接着将夹紧件4推到空腔部件5背面(小孔端)为止，再将法兰盘3推到与夹紧件相碰为止。拧紧螺栓11将两个法兰盘3相互夹紧，时就会发生上述过的夹紧件4的变形，从而在法兰盘和管子端头之间产生啮合力，当内圈上的夹紧边4a磨锐时，还可产生变形联接，就新型联接联接的功能来说，不要求法兰盘3平贴在空腔部件5上;重要的仅是，在拧紧螺栓11时，空腔部件5在轴向上对夹紧件4加载。
图2显示了装在管子端头1上的两个不同的夹紧件4，以横截面表示，这里只表示了夹紧件截面的上半部分。两个结构实例都有一个环形件41，它的横截面是一个弧形断面，并形成一个厚度相等的园环形弓形块，这个弓形块由一个半径确定，弓形块角度为φ，左边夹紧件的φ稍大于右边夹紧件的φ;环形件41的长度以L来标志。具有环形断面的右边夹紧件4与夹紧件4的平面42倾斜成锐角α。
图3显示夹紧件的一种稍有改变的结构形式，这里，环形部分41由宽度C不变的外园环44构成，向内的，与夹紧件的内直径近似成切线走向的鱼尾板45挂在外园环上，鱼尾板45由相应排列的缝隙构成，并朝着其空着的一端成锥形收缩变尖。
图4所示是图3中结构形式的横截面。
在图5所示的夹紧件中，环形件41在其外园周上带有由缝隙46构成的鱼尾板47，鱼尾板与夹紧件的外直径近似成切线走向，这里，各有一个径向的，外圈上的缝隙46和一个径向的，内圈上的缝隙48象箭头那样互相趋近，这样构成的外鱼尾板47和内鱼尾板45只是在箭头范围内，沿园周连接在一起。
对图7所示的夹紧件来说，环形件41由一个狭窄的外园环44构成，向内的径向鱼尾板49挂在园环上，缝隙48的宽度b约为1至2毫米，因而与园形环44的宽度C几乎一样，这里所示的夹紧件还可以在某一个位置52上切开。
在图9所示的夹紧件中，环形件41带有内圈上的径向缝隙50，以及安排在这些缝隙之间的，外圈上的凹口51，这里，径向缝隙50的长度要比凹口51的径向深度大许多倍，径向缝隙50的宽度b约为4至6毫米，最好用5毫米。
本发明涉及一种环形园盘状的夹紧件，用于将两个要相互对接的管子端头联接在一起，两个管子端头上各有一个可轻松地推动的法兰盘或类似零件，它们可以相互夹紧，并各有一个夹紧用的环形腔，安放在每个管子端头上的夹紧件可插到这个环形腔中去，夹紧件依靠内圈的径向夹紧边支承在管子端头上，由于夹紧件的外圈的径向夹紧边与法兰盘的环形腔的夹紧面搭接，加力在夹紧件的轴向导致夹紧件外径增大，内径缩小，又在围绕着对接接缝处予先放置了密封圈。为了扩大管子联接的应用范围，夹紧件上的环形件横截面是一个弧形断面。此外，可以在环形件上配置各种缝隙。
权利要求
1.环形园盘状的夹紧件的特征在于将二个要相互对接的管子端头(1、2)联接在一起，两个管子端头(1，2)上各有一个可轻松地推动的法兰盘(3)或类似零件，它们可以相互夹紧并各有一个夹紧用的环形腔(7)，安放在每个管子端头(1，2)上的夹紧件(4)可插到这个环形腔中去，夹紧件依靠内圈的径向夹紧边(4a)支承在管子端头(1，2)上，由于夹紧件的外圈的径向夹紧边(4b)与法兰盘的环形腔的夹紧面(7a)搭接，加力在夹紧件的轴向导致夹紧件的外径增大，内径缩小，又在围绕着对接接缝(8)处予先放置了密封圈(6)，其中，夹紧件(4)上的环形件(41)有一定的断面形状。
2.按权利要求
1，所述的环形园盘状的夹紧件的在于夹紧件的环形件(41)的横截面是一个弧形断面。
3.按权利要求
2，所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于弧形断面由一个半径(R)确定，并形成一个厚度相同的园环状弓形块。
4.按权利要求
2或3，所述的环形园盘的夹紧件的特征在于弧形断面与夹紧件(4)的平面(42)倾斜成锐角(α)。
5.按权利要求
1-4之一所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于夹紧件的径向的，内圈上的夹紧边(4α)做成为锐边。
6.按权利要求
1，所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于环形件(41)由一个宽度(C)不变的外园环(44)构成，向内的，与夹紧件内直径近似成切线方向的鱼尾板(45)挂在外园环上。
7.按权利要求
6，所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于鱼尾板(45)向内的一端收缩变尖成锥形。
8.按权利要求
1-7之一所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于夹紧件的环形件(41)的外园周上具有由缝隙(46)构成的鱼尾板(47)。
9.按权利要求
8所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于鱼尾板(47)与夹紧件的外直径近似地成切线方向。
10.按权利要求
9所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于各有一个径向的，外圈上的缝隙(46)和一个径向的，内圈上的缝隙(48)象箭头那样互相趋近，这样构成的外鱼尾板(47)和内鱼尾板(45)只在箭头范围内，沿园周连接在一起。
11.按权利要求
1至5中的一条所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于环形件(41)由一个狭窄的外园环(44)构成，向内的径向鱼尾板(49)挂在外园环上。
12.按权利要求
11所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于缝隙(48)的宽度(b)约为1至2毫米。
13.按权利要求
11或12所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于园环(44)的宽度(C)约为1至2毫米。
14.按权利要求
1至5中的一条所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于环形件(41)具有内径向缝隙(50)和安排在它们之间的外凹口(51)。
15.按权利要求
14所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于径向缝隙(50)的长度比凹口(51)的径向深度(d)大许多倍。
16.按权利要求
14或15所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于径向缝隙(50)的宽度(b)约为4至6毫米，最好用5毫米。
17.按上述权利中的一条，权利要求
1-16之一所述的环形园盘状的夹紧件的特征在于它的环形件(41)是切开的(52)。
专利摘要
环形圆盘状的夹紧件用于将两个相对接的管子端头联连在一起，在两根管子端头各有一个可轻松地推动的法兰盘或类似零件，在法兰盘上有环形腔，套在管子端头的夹紧件可插到法兰盘中的环形腔内，夹紧件依靠内圈的径向夹紧边支承在管子端头上，由于夹紧件的外圈的径向夹紧边与法兰盘的环形腔的夹紧面搭接，加力在夹紧件的轴向导致夹紧件的外径增大，内径缩小，又在围绕对接接缝处预先放置了密封圈，为了扩大应用范围，夹紧件上的环形件横截面是弧形断面且开有缝隙。
文档编号F16L21/06GK85101385SQ85101385
公开日1987年1月31日 申请日期1985年4月1日
发明者汉斯·保罗·迈尔, 尼古拉·维拉考斯克 申请人:阿根德克股份公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan