CN100356101C - 用于连接两个管的扩边的螺纹连接装置 - Google Patents

用于连接两个管的扩边的螺纹连接装置 Download PDF

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Abstract

一种用于连接两管的扩边的螺纹连接装置。设置有隔离元件，该隔离元件在第一端处包括第一正装配凹槽，其用于容纳第一管的端部处的扩边，该隔离元件在第二端处包括第二正装配凹槽，其用于容纳另一管的端部处的扩边。并且，设置有用于容纳一个管端的螺母，在装配状态下将隔离元件***螺母中以至于被螺母容纳的管端的扩边夹持隔离元件的相应正装配凹槽。并且，设置有用于连接另一管端的螺栓，所述螺栓的被容纳管端在连接状态下旋入螺母中以至于被螺栓容纳的管端的扩边夹持隔离元件的相应正装配凹槽。螺母和/或管端的管扩边包括正装配元件，管端的管扩边在连接状态下容纳在螺母中，如此设计正装配元件以抑制被容纳的管端相对于螺母的旋转。

Description

用于连接两个管的扩边的螺纹连接装置
技术领域
本发明涉及一种用于连接两个管的扩边的螺纹连接装置。术语“螺纹连接装置”包括用来连接两个管的端部所需的装置零件。本发明特别涉及一种管道的螺纹连接，其用于液压领域或用作机动车辆中的制动***管路。
背景技术
从实际运用来说，两个管的螺纹连接是公知的，其中一个管的端部包括所谓的E-扩边，而另一个管包括与E-扩边互补的F-扩边。E-扩边和F-扩边例如都被限定在DIN74234中。在公知的螺纹连接中，使用螺母和相应螺栓的螺纹连接产生的相当大的接触压力使两管的扩边相互挤靠在一起。目的是达到两管端的紧连接，或是在高压下都是紧的的连接。但是，这种在现有技术中公知的螺纹连接有一些非期望的缺点。当一个管端形成E-扩边时，该管端至少在一定区域内相对大程度地塑性变形。由于冷成形引起的凝固，对所形成的连接的寿命产生了负面影响。这种负面影响特别会在螺纹连接承受机械负载的情况下出现，例如由于遭受震动时出现。并且，当形成螺纹连接时，在旋入操作末尾一个或两个管端也旋转/转动。经常地，也会出现管端相对于螺纹连接装置不希望的旋转。因为通常管在与螺纹连接相对的端部处被固定，在这种装配中会出现管扭矩。这种扭矩会对螺纹连接施加力矩，所述力矩使螺纹连接松开。因此原因，在实际运用中，螺纹连接或螺纹装配的夹紧程度超过其极限。如果形成螺纹连接时管相对于彼此旋转，由于两管的扩边之间的相互摩擦会对密封面造成损害。可以理解这是不利的。因此，可以改进公知的螺纹连接。
发明内容
相对于上面所述的，本发明的目的是提供一种在介绍部分所提到的那种类型的螺纹连接或螺纹连接装置，长期保持紧或长期在高压下保持紧的两管端的连接能以简单方式实现，这种连接能避免上面所解释的缺点，特别是这种连接和连接装置的两管端的不适宜旋转在形成螺纹连接期间能被抑制或被最小化。
根据本发明用于连接两管的扩边的螺纹连接装置能满足所述目的。
其中，设置有一种隔离元件，该隔离元件在第一端处包括第一正装配凹槽，用于正装配地容纳一(第一)管的端部处的扩边，在第二端处包括第二正装配凹槽，用于正装配地容纳另一管(第二管)的端部处的扩边。
其中，并且设置有用于容纳一个管端的螺母，隔离元件在连接状态下***螺母中以至于被螺母容纳的管端的扩边夹持隔离元件的相应正装配凹槽。
其中，并且设置有用于容纳另一管端的螺栓，所述螺栓的被容纳管端在连接状态下旋入螺母中以至于被螺栓容纳的管端的扩边夹持隔离元件的相应正装配凹槽。
其中，螺母和/或管端的管扩边包括正装配元件，其中管扩边在连接状态下容纳于螺母中，如此设计正装配元件以至于抑制被容纳的管端相对于螺母旋转。
术语“在连接状态下”指已经在两扩边管端之间形成螺纹连接时的状态。本发明涉及一种螺纹连接装置，其包括螺母、螺栓和隔离元件，或本发明涉及一种螺纹连接装置，其实质上包括螺母、螺栓和隔离元件。但是，本发明也包含有螺纹连接元件，其包括螺母、螺栓、距离元件和被连接的两管或管端。
根据本发明的第一优选实施例，螺母在其内侧包括正装配元件，而管端的管扩边包括互补的正装配元件，管端的管扩边在连接状态下容纳于螺母中，在连接状态下，螺母的内部正装配元件啮合管扩边上的互补正装配元件。以这种方式有效地抑制了被容纳的管端相对于螺母旋转。根据一个实施例，正装配元件是设置在螺母中的凹口，优选地这些凹口径向对齐。在这种装配下，管扩边上的互补正装配元件便利地被设计为相应的突起，这些突起能啮合螺母上的凹口以形成正装配。根据另一实施例，管扩边的互补正装配元件也可被设计成凹口，在这种情况下，螺母上的正装配元件优选是突起或腹板(webs)的形式，其啮合管扩边上的凹口以形成正装配。根据本发明，如此选择凹口的深度、或突起或腹板的高度以在正装配时防止被容纳管端相对于螺母旋转。
根据本发明的另一优选实施例，仅螺母包括内部正装配元件，如此设计正装配元件以至于它们形成螺纹连接时它们***管端的管扩边中，其中管端的管扩边在连接状态下容纳于螺母中，从而互补的正装配元件形成在管扩边上。在该实施例中，开始时管扩边并没有任何互补的正装配元件，但是形成螺纹连接时由于正装配元件作用在管扩边上，这些互补的正装配元件仅通过这种相应的压挤作用而形成。便利地，螺母上的正装配元件是能***管扩边中的突起或腹板。在本发明的范围内，相应地选择管扩边的材料，从而能容易地***管扩边中并容易形成互补的正装配元件。
在本发明的范围内，隔离元件是密封隔离元件。换句话说，隔离元件的每一正装配凹槽包括抵靠相应管扩边的互补密封面的一个密封面或多个密封面。并且，在本发明的范围内，螺母具有内螺纹，螺栓具有互补的外螺纹，其在连接状态下啮合所述螺母的内螺纹。螺母容纳第一管端。当螺栓还未***螺母中时，管端就已经容纳于螺母中。当容纳第二管端的螺栓已经***螺母中时，螺母也包围被容纳在螺栓中的第二管端。
根据在本发明范围内特别重要的特定优选实施例，隔离元件的至少一个正装配凹槽和特别优选是两个正装配凹槽被设计成用于正装配地容纳相应管端处的扩边，所述扩边包括位于管的外侧的锥形凸缘面，其中相应锥形面朝管端的端面逐渐变细。隔离元件的正装配凹槽包括位于内侧的相应的互补的锥形互补凸缘面。在本发明的范围内，隔离元件的至少一个正装配凹槽，特别优选是隔离元件的两个正装配凹槽被设计成用于正装配容纳相应管端处的F-扩边。在两端处，隔离元件从而包括至少一个正装配凹槽，优选为两个正装配凹槽，其与F-扩边互补。
从而在本发明范围内待连接的两管端包括一F-扩边。在连接状态下，第一管端的F-扩边从而邻接隔离元件的第一正装配凹槽，而在隔离元件的相对端处，第二管端的F-扩边夹持隔离元件的第二正装配凹槽。根据优选实施例，F-扩边/隔离元件/F扩边的连接不需要任何其它元件。
根据本发明的一个实施例，在连接状态下，隔离元件***螺母的容纳孔中。在该实施例中，隔离元件并没有通过螺纹连接被固定在螺母中，而仅仅正装配地***螺母的容纳孔中。便利地，在这种装配下，隔离元件通过至少一个设置在容纳孔的表面或内表面上的突出物被固定。优选地，隔离元件通过突出物***容纳孔中，完全地进入突出物后侧的位置。根据优选实施例，在容纳孔的内圆周上分布几介这样的突出物。在本发明的范围内，螺母的容纳孔是圆柱形的。
根据本发明的另一优选实施例，螺母的容纳孔具有内螺纹，隔离元件具有与内螺纹互补的外螺纹。根据该实施例，在连接状态下，隔离元件旋入螺母的容纳孔中。从而隔离元件通过螺纹连接固定在螺母的容纳孔中。
在本发明的范围内，设置有螺母的容纳孔，其用于容纳隔离元件和螺栓。螺栓以其外螺纹旋入并啮合容纳孔的内螺纹。
并且，在本发明的范围内，螺母包括与容纳孔的直径相比而言直径减小的容纳通道，设置所述容纳通道以用于容纳一个(第一)管端。该(第一)管端从而穿过螺母的容纳通道中。便利地，螺栓也包括用于容纳另一(第二)管端的容纳通道。
在本发明的范围内，螺母包括阻挡面，其在连接状态下从被容纳在螺母中的(第一)管端的扩边的后侧夹持。便利地，阻挡面设置在螺母的容纳通道和容纳孔之间的过渡处。并且，在本发明的范围内，螺栓包括一表面，其从容纳在螺栓中的(第二)管端的管扩边的后侧夹持。
如上面已经阐述的，在本发明的范围内，螺母包括用于啮合管端的管扩边上的互补正装配元件的内部正装配元件，管端的管扩边容纳于螺母中，其中，互补正装配元件可以已经存在于管扩边中，或者可替换地，互补正装配元件在通过正装配元件***螺母中而形成螺纹连接的期间形成。便利地，螺母的正装配元件设置在上述提到的螺母的阻挡面上。
在本发明的范围内，隔离元件位于至少一个正装配凹槽上，优选是位于两正装配凹槽上，其包括一表面，如此设计该表面以至于一个管端提供的力矩被安全地传递。正装配凹槽的表面例如是成形表面。在本发明的范围内，在连接状态下，正装配凹槽的表面包括正装配元件，其用于啮合相应管端的扩边的凸缘面上的互补正装配元件。
根据本发明最后提到的实施例，能有效地抑制管端相对于隔离元件的旋转和彼此间的相对旋转。
本发明是建立在这样一种认识基础上的，本发明的螺纹连接能简单并经济地形成长期保持紧和长期在高压下保持紧的连接。特别地，在螺纹连接装置的操作期间，不会不利地损害密封表面。根据本发明的螺纹连接装置，在相互旋紧期间能抑制待连接的管彼此间的相对旋转。本发明特别是建立在本文中的必须意识到的必须抑制被螺母容纳的管相对于螺母旋转的基础上的。因此，管或螺纹连接装置能容易地安装在例如机动车辆中。因为避免了管相对于隔离元件旋转，由摩擦而引起对密封面的损害能被抑制。特别地，由于隔离元件的合适几何形状，螺栓侧的管扩边和隔离元件之间的摩擦保持地相对较高。如果螺栓侧的管扩边和隔离元件之间的摩擦超过了螺栓和扩边后侧之间的摩擦，当形成螺纹连接时螺栓将相对于容纳在其中的管旋转。从而抑制了两管间的彼此相对旋转，从而能防止任何相关的松开力矩。
附图说明
下面将通过仅显示实施例的一个例子的附图来更详细地解释本发明。附图图解如下：
图1根据现有技术的螺纹连接的透视图；
图2根据本发明的螺纹连接的纵向横截面图；
图3根据图2中的装置的截面图；
图4根据本发明的螺纹连接的透视图；
图5螺母的透视图。
具体实施方式
图1表示根据现有技术的螺纹连接或螺纹连接装置。待连接的两管端1、2通过使用螺母3和螺栓4形成的螺纹连接被相互连接在一起。其中两管端1、2被扩边。第一管端1包括E-扩边5，而第二管端2包括F-扩边6。如图所示，E-扩边5包括圆锥形的凸缘面5a，该锥形面朝内侧、即朝管的一侧逐渐变细。F-扩边6也包括锥形凸缘面6a，但是，该锥形凸缘面朝外侧、即朝管端2的端面逐渐变细。由于螺母3和螺栓4相互拧紧而产生的相当大的接触压力使两管扩边5、6相互压靠。以这种方式形成连接，这种连接是紧的或在高压下是紧的。但是，公知于现有技术的这种螺纹连接具有上述已经提到的缺点。
图2至4表示根据本发明的螺纹连接或螺纹连接装置，其用于连接两管的扩边1、2。根据本发明，使用隔离元件7，该隔离元件7在第一端上包括第一正装配凹槽8，在第二端上包括第二正装配凹槽9。设置有第一正装配凹槽8和第二正装配凹槽9用于正装配地容纳相应的管端1、2上的管扩边6，所述扩边6包括位于管外侧上的锥形凸缘面，其中，各个锥形面朝管端1、2的端面逐渐变细。在本发明的范围内，设置有第一正装配凹槽8和第二正装配凹槽9以用于正装配地容纳每一管端1、2上的F-扩边6。在根据图2和4的实施例中，这种F-扩边6设置在管端1和2上。可以理解隔离元件7的内侧是中空的以使流入管中的液体能穿过所述的隔离元件7。正装配凹槽8、9和相应的F-扩边6包括密封面，在连接状态下，这些密封面相互压靠。图2和4显示：设置有用于容纳第一管端1的螺母3，并且在连接状态下隔离元件7***螺母3中以使被螺母3容纳的第一管端1的F-扩边6夹持隔离元件7的相应正装配凹槽8，或被推入所述正装配凹槽中。在根据图2至4的实施例中，隔离元件7在连接状态下仅***螺母3的容纳孔10中。在这种设置中，隔离元件7通过布置在容纳孔10的内圆周周围的突出物11被固定在其位置上。并且，螺母3包括与容纳孔10的直径相比来说直径减小的容纳通道12。第一管端1正装配地容纳于该容纳通道12中。
已经提供了螺栓4用于容纳第二管端2。在连接状态下，容纳第二管端2的螺栓4旋入螺母3中以使被螺栓4容纳的第二管端2的F-扩边6夹持或被推入隔离元件7的相应正装配凹槽9中。图2和4显示：已设置有螺母3的容纳孔10，用于容纳隔离元件7和容纳已经容纳有第二管端2的螺栓4。
图2、4和5显示：在容纳通道12和容纳孔10的过渡处，螺母3包括一阻挡面13。该阻挡面13从容纳在螺母3的容纳通道12中的第一管端1的F-扩边6的后侧夹持。在阻挡面13的区域，螺母3包括设置在内侧的正装配元件，其是凹口14的形式。在所显示的实施例中，这些凹口14具有V形横断面。例如，它们也可以具有U形横断面。便利地，正如所显示的实施例的情况，凹口14相对于螺母3的纵轴设置或定位在径向上。在连接状态下，互补正装配元件啮合这些凹口14，这些互补正装配元件布置在第一管端1的F-扩边的后侧。第一管端1的F-扩边的这些互补正装配元件优选是突起15的形式，这些突起15能啮合螺母3的凹口14以形成正装配。同样落入本发明范围内的是，根据未显示在附图中一个实施例，正装配元件起初仅设置在螺母3上。仅在形成螺纹连接期间和在元件的各个压缩期间，由于压力的作用，螺母3的这些正装配元件然后在第一管端1的管扩边上产生相应的互补正装配元件。从而，这些互补的正装配元件仅在形成螺纹连接和元件被相互压紧时产生。如此设计正装配元件和互补正装配元件以使容纳在螺母中的第一管端相对于螺母3的旋转被抑制。并且，螺栓4包括一端面16，其从容纳在螺栓4中的第二管端2的F-扩边6的后侧夹持。

Claims (11)

1、一种用于连接两管的扩边管端(1、2)的螺纹连接装置，
其中，设置有用于容纳第一管的第一管端(1)的螺母(3)，
其中，还设置有用于连接第二管的第二管端(2)的螺栓(4)，所述螺栓(4)在连接状态下旋入螺母(3)中，第二管端(2)被螺栓(4)容纳，其特征在于：
设置有隔离元件(7)，该隔离元件在第一端处包括第一正装配凹槽(8)，其用于正装配地容纳第一管的第一管端(1)处的扩边，该隔离元件在第二端处包括第二正装配凹槽(9)，其用于正装配地容纳第二管的第二管端(2)处的扩边，
在连接状态下，将隔离元件(7)***螺母(3)中以使被螺母(3)容纳的第一管端(1)的扩边夹持隔离元件(7)的相应正装配凹槽(8)，
所述螺栓(4)在连接状态下旋入螺母(3)中以使被螺栓(4)容纳的第二管端(2)的扩边夹持隔离元件(7)的相应正装配凹槽(9)，
螺母(3)和/或第一管端(1)的管扩边包括正装配元件，第一管端(1)的管扩边在连接状态下容纳在螺母(3)中，如此设计正装配元件以抑制被容纳的第一管端(1)相对于螺母(3)旋转。
2、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：螺母(3)包括位于内侧上的正装配元件，在连接状态下容纳于螺母(3)中的第一管端(1)的管扩边包括互补正装配元件，在连接状态下，内部正装配元件啮合互补正装配元件。
3、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：螺母(3)包括内部正装配元件，如此设计正装配元件以在形成螺纹连接时它们***第一管端(1)的管扩边中，第一管端(1)的管扩边在连接状态下容纳于螺母(3)中以至于互补正装配元件形成在管扩边上。
4、根据权利要求1至3中的任何一项所述的螺纹连接装置，其特征在于：设计隔离元件(7)的至少一个正装配凹槽(8、9)，用于正装配容纳相应的管端(1、2)处的扩边(6)，所述扩边(6)包括位于管的外侧的锥形凸缘面，其中相应锥形面朝管端(1、2)的端面逐渐变细。
5、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：设计隔离元件(7)的至少一个正装配凹槽(8、9)，用于正装配容纳相应的管端(1、2)处的F-扩边(6)。
6、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：在连接状态下，隔离元件(7)***螺母(3)的容纳孔(10)中。
7、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：螺母(3)的容纳孔(10)包括内螺纹，隔离元件(7)包括与内螺纹互补的外螺纹，在连接状态下，隔离元件(7)旋入容纳孔(10)中。
8、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：设置有螺母(3)的容纳孔(10)，用于容纳隔离元件(7)和螺栓(4)。
9、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：螺母(3)包括与容纳孔(10)相比直径减小的容纳通道(12)，设置有用于容纳一个管端(1、2)的所述容纳通道(12)。
10、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：螺母(3)包括一阻挡面(13)，在连接状态下，阻挡面(13)从容纳在螺母(3)中的第一管端(1)的扩边的后侧夹持。
11、根据权利要求1所述的螺纹连接装置，其特征在于：螺栓(4)包括一表面(16)，该表面(16)从容纳在螺栓(4)中的第二管端(2)的扩边的后侧夹持。
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