具有拱形刚度肋的配件的制作方法
【专利说明】具有拱形刚度肋的配件
[0001]相关申请的交叉引用
本申请基于并且要求于2013年7月17日提交的美国临时申请第61/847,354号和于2013年7月17日提交的美国临时申请第61 /847，356号的优先权，这两个临时申请均以引用的方式并入本文。
技术领域
[0002]本发明涉及用于以端对端的关系结合管道元件的配件。
【背景技术】
[0003]“Straub”型联轴器是由具有自由端部的整体式带状物形成，自由端部承受切线张力，该切线张力将带状物卡接在待首尾结合的管道元件周围。在该张力下，带状物径向地向内变形以环绕直径较小并且迫使被捕获在带状物与管道元件之间的齿状卡环与管道元件接合。带状物的变形也压缩了抵靠着管道元件的垫圈以确保液密接头。在美国专利第4，629，217号、第4，664，422号、第5，137，305号和第5，280，970号中公开了3廿&1113型联轴器的示例。
[0004]由Straub型联轴器形成的接头通常弯曲灵活。尽管管道系统中有时期望弯曲灵活性，但对于需要更多弯曲刚性的情况，Straub型联轴器就不合适了。显然，需要一种配件将Straub型联轴器的优点与增加的弯曲刚度组合起来，该弯曲刚度通常与其他类型的机械联轴器相关联，诸如，如在美国专利第4，611，839号中公开的分段式机械联轴器。此外期望在该系列中研发出一种可用于使不共线的管道彼此结合的配件，以及可使多于两个以上的管道元件彼此结合的配件。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种用于将管道元件结合在一起的配件。在一个示例实施例中，该配件包括主体，主体围绕用于接收管道元件的中心空间。主体限定出第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别定为在主体的第一侧和第二侧上用于接收管道元件。主体具有围绕第一开口端对端地定位的多个第一拱形肋。间隙定位在第一拱形肋的相邻对之间。第一拱形肋中的每一个朝向与第一开口同轴定向的第一轴线突起，第一拱形肋中的每一个具有面向第一轴线的表面。第一拱形肋中的每一个上的表面具有曲率半径，当第一拱形肋处于未变形状态时，所述曲率半径基本上等于管道元件的外表面的曲率半径。主体具有围绕第二开口端对端地定位的多个第二拱形肋。间隙定位在第二拱形肋的相邻对之间。第二拱形肋中的每一个朝向与第二开口同轴定向的第二轴线突起。第二拱形肋中的每一个具有面向第二轴线的表面。第二拱形肋中的每一个上的表面具有曲率半径，当第二拱形肋处于未变形状态时，所述曲率半径基本上等于管道元件的外表面的曲率半径。在本示例中，第一轴线相对于第二轴线成一定角度地定向。主体还具有以面对关系定位的第一端部和第二端部以及位于第一端部和第二端部上的连接构件。连接构件能够可调整地变紧，以便使第一端部和第二端部接近彼此。主体在位于第一拱形肋与第二拱形肋中的每一者之间的间隙中能够变形，并且在连接构件可调整地变紧时允许第一端部和第二端部朝向彼此移动。由此当处于未变形状态时，第一拱形肋和第二拱形肋中的每一个上的所述表面与管道元件的外表面接入口 Ο
[0006]在具体的示例实施例中，主体是整体式主体。作为示例，配件可具有五个拱形肋和围绕第一开口和第二开口中的每一个的四个间隙。在一个示例中，间隙绕着开口不对称地定位。在另一个示例中，至少一个肋具有小于另一个肋的长度。此外，作为示例，每个拱形肋的表面可基本上是平坦的。在另一个示例中，每个拱形肋的表面具有刀刃形状。
[0007]在另一个示例实施例中，主体包括:第一外壳，其包括主体的第一端部；以及第二外壳，其与第一外壳分隔开。第二外壳包括主体的第二端部。第一外壳具有定位为与第一端部相对的第三端部。第二外壳具有定位为与第二端部相对的第四端部。接头使第三端部和第四端部相互附接。作为示例，接头包括:通道，其沿着第二外壳的第四端部的至少一部分延伸；以及突起，其沿着第一外壳的第三端部的至少一部分延伸。突起安装在通道中。
[0008]在具体的示例中，第一外壳和第二外壳中的每一个包括三个拱形肋和在其各侧上的两个间隙。作为另一个示例，间隙可绕着开口不对称地定位。在一个具体的示例中，至少一个肋具有小于另一个肋的长度。
[0009]示例实施例可还包括定位在位于侧之间的中心空间中的垫圈。垫圈围绕中心空间并且可与管道元件接合以便密封地结合管道元件。
[0010]在具体的示例中，连接构件包括一对突起，一个突起定位在主体的第一端部和第二端部中的每一个上。突起具有接收紧固件的孔，紧固件能够可调整地变紧以便使第一端部和第二端部接近彼此。作为示例，紧固件可包括螺栓和螺母。
[0011]另一个示例实施例还包括第一沟槽，第一沟槽沿着多个第一拱形肋在长度方向上延伸，第一沟槽面向第一轴线。在本示例中，第一环可定位在第一沟槽中并且围绕第一开口。第一环具有多个朝向第一轴线突起的齿。在示例中，第一环可包括至少两个拱形部段。
[0012]此外作为示例，第二沟槽沿着多个第二拱形肋在长度方向上延伸，第二沟槽面向第二轴线。第二环可定位在第二沟槽中，第二环具有多个朝向第二轴线突起的齿。
[0013]示例实施例可还包括第二沟槽，其沿着多个第二拱形肋在长度方向上延伸。第二沟槽面向第二轴线。第二环可定位在第二沟槽中，第二环具有多个朝向第二轴线突起的齿。作为示例，第一轴线定向为与第二轴线成大约90°的角度。
[0014]本发明还包含一种用于结合管道元件的方法。在示例实施例中，该方法包括:
将管道元件插入中心空间，中心空间由具有呈面对关系的第一端部和第二端部的主体以及沿着主体的相对侧端对端地定位的多个拱形肋限定，每个肋具有表面，表面具有曲率半径，曲率半径基本上等于管道元件的外表面的曲率半径；
使第一端部和第二端部接近彼此，从而使在位于多个肋之间的多个间隙处的主体变形，以便使肋的表面与管道元件的外表面接合。
[0015]作为示例，该方法可还包括:沿着主体的一个侧压缩定位在中心空间中并且与肋相邻的开口环。开口环具有多个齿，齿被迫与一个管道元件接合。
[0016]在用于将管道元件结合在一起的配件的另一个示例实施例中，配件包括:主体，主体围绕用于接收管道元件的中心空间。主体限定出第一开口和第二开口，第一开口和第二开口分别定位在主体的第一侧和第二侧上用于接收管道元件。主体具有围绕第一开口端对端地定位的多个第一拱形肋。间隙定位在第一拱形肋的相邻对之间。第一拱形肋中的每一个朝向与第一开口同轴定向的第一轴线突起。第一拱形肋中的每一个具有面向第一轴线的表面。第一拱形肋中的每一个上的表面具有曲率半径，当第一拱形肋处于未变形状态时，所述曲率半径基本上等于管道元件的外表面的曲率半径。主体还具有围绕第二开口端对端地定位的多个第二拱形肋。间隙定位在第二拱形肋的相邻对之间。第二拱形肋中的每一个朝向与第二开口同轴定向的第二轴线突起。第二拱形肋中的每一个具有面向第二轴线的表面。第二拱形肋中的每一个上的表面具有曲率半径，当第二拱形肋处于未变形状态时，所述曲率半径基本上等于管道元件的外表面的曲率半径。主体还具有以面对关系定位的第一端部和第二端部。第一端部和第二端部限定出用于接收管道元件的第三开口。第三拱形肋定位在围绕第三开口的第一端部和第二端部中的每一个上。第三拱形肋朝向与第三开口同轴定向的第三轴线突起。第三拱形肋中的每一个具有曲率半径，当第三拱形肋处于未变形状态时，所述曲率半径基本上等于管道元件的外表面的曲率半径。作为示例，第三轴线可相对于第一轴线和第二轴线中的一个成一定角度地定向。作为示例，主体还包括连接构件，连接构件定位在第一端部和第二端部上。连接构件能够可调整地变紧，以便使第一端部和第二端部接近彼此。主体在位于第一拱形肋与第二拱形肋中的每一者之间的间隙中能够变形，并且在连接构件可调整地变紧时允许第一端部和第二端部朝向彼此移动。由此当处于未变形状态时，第一拱形肋、第二拱形肋和第三拱形肋中的每一个上的所述表面分别与第一管道元件、第二管道元件和第三管道元件的外表面接合。
[0017]在具体的示例实施例中，主体是整体式主体。作为另一个示例，主体可包括五个拱形肋和围绕第一开口和第二开口中的每一个的四个间隙。作为示例，间隙可绕着开口不对称地定位。在另一个示例中，至少一个肋具有小于另一个肋的长度。在另一个示例中，每个拱形肋的表面基本上是平坦的。作为另一个示例，每个拱形肋的表面可具有刀刃形状。
[0018]在示例配件实施例中，主体包括:第一外壳，其包括主体的第一端部；以及第二外壳，其与第一外壳分隔开。第二外壳包括主体的第二端部。第一外壳具有定位为与第一端部相对的第三端部。第二外壳具有定位为与第二端部相对的第四端部。接头使第三端部和第四端部相互附接。
[0019]在具体的示例实施例中，接头包括通道，其沿着第二外壳的第四端部的至少一部分延伸。突起沿着第一外壳的第三端部的至少一部分延伸，突起安装在通道中。作为示例，第一外壳和第二外壳中的每一个可包括三个拱形肋和在其各侧上的两个间隙。在示例中，间隙可绕着开口不对称地定位。此外作为示例，至少一个肋具有小于另一个肋的长度。
[0020]示例配件可还包括定位在位于侧之间的中心空间中的垫圈。垫圈围绕中心空间并且可与管道元件接合以便密封地结合管道元件。
[0021]作为示例，连接构件包括两对突起。突起定位在主体的在第三开口的相对侧上的第一端部和第二端部中的每一个上。突起具有接收相应紧固件的孔，紧固件能够可调整地变紧以便使第一端部和第二端部接近彼此。在示例中，紧固件包括螺栓和螺母。
[0022]作为示例，配件可还包括第一沟槽，第一沟槽沿着多个第一拱形肋在长度方向上延伸，第一沟槽面向第一轴线。第一环可定位在第一沟槽中围绕第一开口。第一环具有多个朝向第一轴线突起的齿。在具体的示例中，第一环包括至少两个拱形部段。在另一个示例中，配件包括第二沟槽，第二沟槽沿着多个第二拱形肋在长度方向上延伸。第二沟槽面向第二轴线，并且第二环可定位在第二沟槽中。第二环具有多个朝向第二轴线突起的齿。作为示例，配件可还包