CN1662317A - 压接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压接装置。该压接装置由一转动驱动致动用于压接一管件。在一个实施例中，所述装置(400，410，500，550，600，650，700，800，850)包括一具有至少两个可枢转地连接到一起用以压接管件的压接环段的压接环。一第一构件—例如耳轴或连接臂—接合一第一段，一这样的第二构件接合一第二段。一螺杆连接到所述驱动器以及这些元件，使得当螺杆转动时至少一个构件可以沿着所述螺杆移动。在一个实施例中，所述转动驱动器通过一传送机构连到所述螺杆，所述传送机构用于传送并控制从转动驱动器到螺杆的转动运动。所述传送机构可以包括多个齿轮或者一万向节。所述转动驱动器可以是一钻或者一套筒扳手和一棘轮。
Description
相关申请
本申请要求2002年6月17日提交的名称为“Crimping Apparatus”的美国临时申请No.60/389,217，以及2002年6月17日提交的名称为“Assembly for Articulating Crimp Ring and Actuator”的美国临时申请No.60/389,218的优先权，这些发明都在此结合作为参考。
技术领域
本发明总体上涉及用于压接将几截管子连接到一起的管件/管接头的工具，更具体地说，涉及用于压接这种管件的压接装置。
背景技术
压缩式管件通常为一由塑料或金属制成并包含密封件的管形套筒。为了形成两个管子的端部之间的接头，将管件滑至管子的端部，然后径向压紧以在管子的端部之间形成一防漏接头。该接头具有相当大的机械强度，并且为自架式/自支承式(self-supporting)。诸如本领域已知的压接工具可以用于将管件压在管子端部。典型的压接工具包括至少两个臂或钳口(jaw)。使用一驱动机构，例如一其上作用有由工具中的泵所产生液压压力的液压活塞来移动这些臂。
在某些实施例中，臂的至少一部分可在压接操作过程中向内移动以直接压接管件。在其它实施例中，转动驱动器的臂可致动一压接环以压接管件。一般地，压接环包括连接到一起的两个或更多个环段。压接工具的转动驱动臂与限定在相对压接环段中的枢转口或凹口连接。通常，压接环可用来压接直径大于约2.5英寸的管件。一些已有的压接吊环可以用于直径小至42mm或1.5”的管件，例如由Novopress制造的用在曼博瑞斯管件***(Mapress fitting system)上的多段压接吊环。
遗憾的是，压接工具不能在管件上始终获得理想的或近乎理想的压接，特别是当管件具有大直径例如大于2.5英寸的时候。换句话说，根据现有技术的典型转动驱动器和压接环组件不能在活塞的整个移动中向管件均匀施加压接力。另外，现有技术的压接组件的力-位移曲线不能同样地用于不同尺寸的压缩式管件，特别是具有较大直径的管件。现有压接环还存在的问题包括现有压接环的重量、需要多种压接环以适用于不同尺寸的管件以及与现有压接环有关的制造成本。
现有技术的一些压接环已经有助于绕管件的环闭合。例如，美国专利No.5,598,732公开了一种压缩环，它包括设置在所述环的钳口外侧的牵引带，从而形成一重量轻并且经济的环。在另一示例中，美国专利No.6,058,755公开了一种压缩环，它包括一设置在所述环的连接部外侧的片簧，从而便于将卷绕的环放在一管件上。在又一示例中，美国专利No.6,058,755也公开了一种压缩环，它包括多个以铰接方式或以利用带进行链接的方式连接到一起的压制元件。
本发明是为了克服或至少减小上面所列的一个或多个问题的影响。
发明内容
本发明公开了一种用于压接管件的装置。在一个实施例中，该装置包括柔性带、压接组件以及致动组件。该压接组件围绕管件设置。该柔性构件围绕压接组件的外表面设置，并且具有第一和第二端。第一和第二止动构件设置在柔性构件的端部，并且连接到致动组件的臂。在另一实施例中，柔性带直接安装在管件上以压接该管件。在又一实施例中，装置包括具有多个连接元件的压接链条。压接链条具有第一和第二端，转动驱动臂的至少一端可拆卸地连接到压接链条的一端上。链条的连接元件围绕管件设置，并且具有一表面以压接管件。
本发明公开了由一转动驱动器致动的用于压接管件的装置。在一个实施例中，该装置包括压接环，该压接环具有可枢转地连接到一起以压接管件的至少两个压接环段。诸如耳轴或连接臂之类的第一元件与所述至少两段中的第一段接合，一这样的第二元件与所述至少两段中的第二段接合。一螺杆连接到转动驱动器。该螺杆连接到第一和第二元件，使得当螺杆转动时至少一个元件可以沿着螺杆移动。在一个实施例中，转动驱动器通过一传送机构连接到该螺杆，以传送并控制从转动驱动器到螺杆的转动运动。传送机构可以包括多个齿轮或者可以包括万向节。转动驱动器可以是钻或者可以是套筒扳手(socket)和棘轮。
前面的概述并未说明本发明主题的所有方面和实施例。
附图说明
结合附图参考下文对具体实施例的详细叙述，将更好地理解本发明主题的上述概述、优选实施例以及其它方面，其中：
图1、2A-B、3A-B、4A-B、5和6A-B示出根据本发明的特定教导的具有柔性构件的压接装置及其部件的一第一实施例的不同视图；
图7、8A-B和9示出根据本发明的特定教导的具有柔性构件的压接装置及其部件的一第二实施例的不同视图；
图10和11示出根据本发明的特定教导的具有柔性构件的压接装置及其部件的一第三实施例的不同视图；
图12和13A-C示出根据本发明的特定方案的具有压接链条的压接装置及其部件的一实施例的不同视图；
图14、15和16示出用于与一转动驱动器一起使用的压接装置的实施例；
图17和18示出用于与一转动驱动器一起使用并且可由转动驱动器从多个方向驱动的压接装置的另一实施例；
图19、20和21A-B示出使用手动或辅助致动压接管件的压接装置的
实施例；以及
图22、23和24A-B示出使用手动或辅助致动压接管件的压接装置的另外的实施例。
所公开的压接装置可进行不同的修改和变换，在附图中仅以示例的方式示出具体实施例并进行了详细说明。附图及所作的说明不是对本发明所公开范围的限制，而是如35U.S.C§112所要求的用于结合具体实施例向本领域技术人员解释本发明所公开的范围。
具体实施方式
A.带有皮带***的压接装置
参考图1，示出用于将一管件12压接到一管子13上的压接装置10。压接装置10包括一致动组件100和一压接组件200。致动组件100可以包括一夹紧机构、一剪裁机构、一钳口机构、一钳制机构或者其它的现有技术已公知的用于由一工具(未示出)例如一液压驱动器来产生一压接力的机构。
致动组件100包括第一和第二致动器元件或臂110a和110b、第一和第二侧板120a和(另一个未示出)、以及第一和第二枢轴销130a和130b。第一和第二致动器元件110a-b基本相同并对称布置在压接组件100中。第一和第二转动驱动臂110a和110b各包括一凸轮面112a和112b、一枢轴孔114a和114b、一止动孔116a和116b、以及一分叉端部118a和118b。枢轴孔114a和114b容纳枢轴销130a和130b，臂110a和110b绕枢轴销130a和130b枢转。如下所述，在分叉端部118a和118b中限定出的止动孔116a和116b用以容纳止动销140a和140b。
致动器元件110a和110b可转动地与侧板120a和另一未示出的侧板以及枢轴销130a和130b连接到一起。侧板120基本相同，并相互平行地布置在组件100的两侧。枢轴销130a和130b穿过侧板120以及致动器元件110a和110b中的枢轴孔114a和114b定位。止动环(未示出)布置在枢轴销130a和130b的端部以将致动组件100保持在一起。
压接组件200围绕管件12设置并且可拆卸地连接到致动组件100上。压接组件200具有一内表面202和一外表面204。内表面202限定了用于压接管件12的内部尺寸。压接组件200包括由一连接件或销230连接的两段210a和210b；然而，应当理解压接组件200也可以多于两段。如最清楚的图2A中的截面图所示，段210a和210b通过一枢轴销230连接到一起，该枢轴销由固定夹232固定。每个段210a和210b包括一可包括一凸缘214的内表面212。
在图1中，压接装置10还包括一连接到致动组件100和压接组件200上的柔性构件150。柔性构件150为皮带(strap)、带子(band)、环、传动带(belt)或类似物。柔性构件150可由聚对亚苯基对苯二甲酰胺(凯夫拉尔，KEVLAR)、其它尼龙类聚合物、尼龙或者高强度的、编织的或均匀的材料或金属构成。柔性构件150优选是一连续的无缝带，并优选由凯夫拉尔制成。
柔性构件150包括形成环形端部156a和156b的内带152和外带154。柔性构件150的连续性提供了该构件的强度，并且不再需要连接到皮带150和将其连接到致动组件100上的额外部件或紧固件。柔性构件150围绕压接组件200的外表面204设置。连接件160a和160b将柔性构件150保持在压接组件200上，但是还提供了足够的间隙从而允许柔性构件150与段210a和210b之间的相对周向运动。另外，压接组件200可限定出一用于将柔性构件150容纳在其中的外部凹槽(未示出)。
可选地，可使用柔性构件150而不使用上述的压接组件200。在这种可选实施例中，柔性构件150可例如是一链条、多个连接元件或一金属带，它直接围绕管件12设置并限定一用于压接管件12的内表面。
每个致动器元件110a和110b在分叉端部118a和118b处容纳柔性构件150的环形端部156a和156b。致动器元件110a和110b的分叉端部118a和118b可相对于彼此移动。随着端部118a和118b移动得更靠近，由柔性构件150限定的围绕管件120闭合压接组件200的内部尺寸也变化。分叉端部118a和118b还可限定用于在形成于压接组件200的段210a和210b之间的中线间隙中直接接触并压接管件12的表面。
柔性构件150连接到第一致动器元件110a和第二致动器元件110b上。第一环形端部156a定位于分叉端部118a内，且止动销140a穿过其中。第一环形端部156a可与止动销140a一起移动并可绕该止动销140a转动。环形端部156a和156b中至少一个可拆卸地连接到分叉端部118a和118b上。例如，如下所述，第二环形端部156b可在分叉端部118b中定位，而第二止动销140b可设置在其中。应当注意的是，将一个止动销140a或140b固定连接到一个致动器110a或110b上，可以防止更换与转动驱动器100一起使用的柔性构件150和压接装置200，如果要将该转动驱动器与不同尺寸的压接环一起使用，这一点是不希望有的。
可选地，如图3A所示，柔性构件150可以是单一材料的带151，该带的端部连接到一起使得它形成一连续带。与前面讨论的图1和2A-B中连续的无缝的带子相反，单一带151的端部在161处连接到一起。例如，如图3B所示，可通过将由织物例如凯夫拉尔制成的单一带151的端部缝合在一起来形成161处的连接。然而，端部的连接也可以使用现有技术中用于接合材料端部的多种方法，包括但并不限于粘接或铆接。
与上述的连续带相反，柔性构件150可以是具有形成环形端部的机构或结构的单一带151。例如，如图4A中所示，可用一紧固件或夹具162保持带151的一端，从而形成容纳止动销(未示出)的环形端部158。可选地，如图4B所示，可通过一紧固件或夹具162将一圈、环或其它类似结构166连接到柔性构件150的单一带151的端部。圈166可容纳一止动销(未示出)，从而将柔性构件150与一转动驱动臂(未示出)连接起来。
为将压接装置10设置在图1中的管件12上，将压接组件200打开为使得只有柔性构件150的第一环形端部156a连接到致动组件100上。压接组件200围绕管件12设置。然后将第二环形端部156b设置在第二致动器元件110b的分叉端部118b中。如图2B所示，第二或可拆除止动销140b***到在第二转动驱动臂110b的分叉端部118b中限定出的止动孔116b中。可拆除销140b设置为穿过柔性构件150的第二环形端部156b。因此，第二环形端部156b可拆卸地连接到第二致动器元件110b上，并可和其一起移动。
如上所述，止动销140a和140b中的一个或全部两个可以从致动器元件110a或110b的孔116a或116b中拆除，使得环形端部156a或156b中的一个可脱开。优选地，止动销140a和140b可以使环形端部156a和156b都可以从端部118a和118b脱离开，这样使转动驱动器100可以与不同尺寸的压接组件一起使用。可选地，止动销140a和140b中的一个或全部两个是可伸缩的。例如，如最清楚的图2B所示，止动销140a和140b可以限定出一轴向槽142。图1中所示的锁紧元件170可以插进分叉端部118a和118b并置于轴向槽142中，以防止销140a和140b从孔116a和116b中完全移出。置于轴向槽142中的锁紧元件170使得销140a和140b可以在孔116a和116b中部分地轴向移动，用于将销从柔性构件150的环形端部156a和156b分开。这样的锁紧元件170a和170b还可以防止销140a和140b在止动孔116a和116b中转动。然而防止销140a和140b转动并不是严格必须的。因此，其它机构，例如销140a或140b上的环形台肩(未示出)也可以和锁紧元件170一起使用，以使得销可以伸缩并且可以转动。
参考图5，还示出压接装置10如下所述的附加细节。接合元件190位于转动驱动臂110a和110b之间。接合元件190是用来致动压接装置10的压接工具(未示出)的部件。例如，接合元件190是一包括第一和第二辊192a和192b的辊支座(roller carriage)。辊支座190通过一转动驱动器移动，转动驱动器例如可以是一压接工具的一液压活塞(未示出)。辊192a和192b与转动驱动臂110a和110b的凸轮表面112a和112b相接合。辊192a和192b施力给凸轮表面112a和112b，使得转动驱动臂110a和110b绕枢轴销130a和130b枢转。当止动销140a和140b与柔性构件150的环形端部156a和156b集合在一起时就产生一压接力。
例如，如果转动驱动器将一32kN的输出力施加到辊支座190上，则每个辊192a和192b承受16kN的力。将这16kN的力施加到凸轮表面112a和112b上，初始施加在致动器元件110a和110b上的距离致动器元件110a和110b的枢轴130a和130b距离为A位置处的合力N可以接近92kN。在围绕销130a和130b枢转的致动器元件110a和110b上产生了一力矩。当与枢轴130a和130b距离为B的止动销140a和140b移动到一起时，产生一压接力P1。该压接力P1施加在柔性构件150上。应当理解，这里给出的数字值只是示例性的且其取决于许多设计因素，例如尺寸、几何排列、公差等。
图中示出的柔性构件150的力P2围绕压接组件200的外表面204分布。柔性构件150将力P2均匀施加到布置在管件12周围的压接环200的外表面204的大部分。如果假定力P2为由炮铜制成的管件的屈服强度，例如力P2的值接近150N/mm2或接近21,755psi。对于2.5英寸直径的管件12，柔性构件150的初始半径可以为约1.604英寸。对于3英寸直径的管件，柔性构件150的初始半径可以为约1.880英寸。对于4英寸直径的管件，柔性构件150的初始半径可以为约2.382英寸。
用于4英寸直径的管件的柔性构件150的环形端部156a和156b处的力P1可以达到约25,909lbs/in。因此，用于压接2.5至4英寸管件的由凯夫拉尔制成的连续柔性带150需要能承受至少26,000lbs而不损坏。这样的柔性构件150的一般宽度W1优选为1.75英寸或更宽。上述值只是示例，以阐明用于压接装置10一个实施例的一些示例性的尺寸和力。对于本领域技术人员，根据这里公开的技术方案，可以选择和设计为具有不同结构、几何形状、或材料构成的其它可能的实施例。
参考图6A，示出图5中的压接装置10的A-A截面图，它还包括了根据本发明的其它细节和部件。如上所述，止动销140b限定出槽142。分叉端部118b限定出孔172以容纳锁紧元件170b。如图5所示，第一止动销140a和分叉端部118a也可以包括同样的锁紧元件170a。优选将锁紧元件170a-b用弹簧加载。如图6A所示，弹簧加载的锁紧元件170b的一端部置于槽142中。在锁紧元件170b用弹簧加载的条件下，销140b可以***分叉端部118中，然后与锁紧元件170b接合。弹簧加载的锁紧元件170b防止可拆除止动销140b在止动孔116b中转动。另外，由弹簧加载的锁紧元件170b施加在止动销140b上的摩擦力可以在分叉端部118b中轴向保持该止动销140b，从而在压接过程中将止动销140b保持在闭合位置。可选地，如图6B所示，分叉端部118b中的孔172可以容纳一弹簧加载球棘爪。
致动器元件110b在邻近可拆除销140b处包括一止动锁180。例如，止动锁180包括一轴承和一弹簧。止动销140b限定出容纳止动锁180的轴承的缝或槽144。止动锁180将止动销140b保持在适当位置，并使得消除锁180的偏差时可以从止动孔116b移走止动销140b。如果将图6B中弹簧加载球棘爪171用在孔172中，就不再需要止动锁180。
如最清楚的图5所示，在致动器元件110b的分叉端部118b中限定出的开口具有例如约为2.125英寸的宽度W1。柔性构件150具有例如约为2英寸的宽度W2。如上所述，利用柔性构件150上示意性的约为25,909lbs的力，可以计算止动销140b的最大弯曲应力。如果止动销140b的直径D为例如1英寸，则该止动销140b上的最大弯曲应力约为140,400psi。如果止动销140b的直径为例如1.25英寸，则止动销140b上的最大弯曲应力约为71,782psi。上述计算只作示例，以阐明用于压接装置10一个实施例的示例性的尺寸和力。对于本领域技术人员，根据这里公开的技术方案，可以分析设计具有不同结构的其它可能的实施例。
参考图7、8A-B及9，示出根据本发明的压接装置20的另一实施例。图7中示出致动组件100、柔性构件150及压接组件200的俯视图。图8A中示出围绕压接组件200的210a段设置的柔性构件150的截面图。图8B中示出止动销140a沿着柔性构件150环形端部156b的截面图。图9示出致动组件100的致动器元件110a的分叉端部118a的透视图。
参考图7，柔性构件150围绕压接组件200的外表面204设置，本实施例中该组件具有三个连接段210a-c。在本实施例中，段210a-c与枢轴销230a和230b连接到一起。枢轴销230a和230b还可以包括将压接组件偏压到图示闭合位置的扭簧(未示出)。可选地，段210a-c段也可与现有技术中已知的不使用枢轴销的其它结构连接到一起。例如，可通过一榫槽结合将段210a-c连接到一起。
在本实施例中，柔性构件150为连续带，包括连续连接而形成第一和第二环形端部156a和156b的内带152和外带154。如最清楚的图7所示，连接件160a和160b-例如如前所述的连接器-将柔性构件150保持在压接组件200上，但还提供了足够的间隙使得柔性构件150与210a和210c段之间可以在圆周上相对移动。另外，这些连接件160a和160b还可以用来保持端部156a和156b中环形的尺寸和形状。一保持销164穿过柔性构件150设置以将该构件保持在压接组件200上。如最清楚的图8A的A-A截面所示，压接组件200的各段-例如所示出的段210a-包括一具有一凸缘214的内表面212，并限定出一凹槽215以容纳柔性构件150的带152和154。
带150的各环形端部156a和156b都包括设置在其中的止动销140a和140b。止动销140a和140b可拆卸地连接到致动器元件110a和110b上。如最清楚的图8B的截面图所示，止动销140a设置在柔性构件150的环形端部156a内，而止动销140a的末端从该环形中伸出。止动销140a包括可固定地连接到止动销上或可用夹具143保持的台肩或凸缘142。
在图9中，示出致动器元件或臂110a的分叉端部118a的透视图。分叉端部118a的叉状侧各限定出一钩状件、凹槽或卡状物119a。钩状件119a可拆卸地与上述止动销140a和140b的自由末端相连接。致动组件100包括两个致动器元件110a和110b，其分叉端部118a和118b和钩状件119a和119b与止动销140a和140b相接合。致动组件100的其它实施例可为只有一个致动器元件110具有一用于可拆卸地连接止动销的钩状件。在这样的实施例中，另一个致动器元件可以包括可伸缩的止动销，例如前面参考图6A的实施例所述的止动销。
参考图10和11，示出根据本发明的压接装置30的另一个实施例相对管件12的截面图。压接装置30包括一致动组件100，该致动组件具有相邻设置的第一和第二致动器元件或臂110a和110b。第一和第二转动驱动臂110a和110b各包括一凸轮表面112a和112b、一压接表面116a和116b、一枢轴销130a和130b以及一止动销140a和140b。枢轴销130a和130b置于转动驱动臂中限定的孔内，使得该臂可以以销为枢轴转动。诸如板120a的侧板与枢轴销130a和130b相连，从而使臂110a和110b互相连接。止动销140a和140b可拆卸地置于臂的端部的孔中，并在该臂的端部穿过槽118a和118b。
柔性构件250连接到致动组件100上。柔性构件250为连续带，并具有由一内侧部分252与一外侧部分254连续形成的环形端部156a和156b。环形端部156a和156b围绕止动销140a和140b设置。带250形成一直接围绕管件12设置的开口258。
当转动驱动器310由一工具(未示出)致动时，致动器元件110a和110b以销130a和130b为枢轴转动，使得止动销140a和140b移动得更接近。因此，由柔性构件250限定出的开口258径向变小从而直接压接管件12。另外，压接表面116a和116b也与管件12接合从而围绕管件12周长的大部分施加压接力。
如上所述，柔性构件250可由聚对亚苯基对苯二甲酰胺(凯夫拉尔)、其它尼龙类聚合物、尼龙、或者高强度的、编织的、或均匀的材料或金属。在图11的透视图所示的一个实施例中，柔性构件250可以包括多个连接到其上的实体元件(solid element)260以用于接触管件。这些实体元件260可以由金属构成，并通过铆接或其它方式连接到限定出柔性构件250的开口的一部分内带252。在向管件直接施加压接力时实体元件260是很有益的。实体元件260还可以包括***的脊262用来在管件上对准。
B.带有链条***的压接装置
参考图12和13A-C，示出根据本发明的压接装置的另一实施例。如最清楚的图12所示，压接装置包括一柔性压接组件300以及一致动组件360。柔性压接组件300结合了此处公开的柔性构件和压接组件的方面和优点。柔性压接组件300是一包含多个连接元件的压接链条。压接链条300可围绕管件12放置以将管件直接压接到一管13上。压接链条300优选可以围绕管件周长的大部分施加压接力。
压接链条300包括多个链条部分，该链条部分包括辊或轮310、多个销312以及多个互连的元件、连接片、或链节320、330。辊或轮310绕着多个穿过该辊310的销312转动。销312通过多个互连的元件、连接片、或链节320、330相互连接到一起。
在图13A中，示出压接链条300的部分平面图。辊310设置为可绕销312转动。第一互连元件或内链节320a-b设置在辊310的两侧，并且通过邻近的销312互相连接。销312穿过由内链节320a-b限定出的孔，并使内链节320a-b可以以销为枢轴进行转动。第二互连元件或外链节330a-b设置在内链节320a-b的两侧，并且通过交替的邻近销312互相连接。外链节330a-b也限定出孔，销312从该孔中穿过使得外链节可以以销为枢轴进行转动。在销312端部邻近外链节330a-b的保持器(未示出)可以用来将该结构保持在一起。可选地，内链节320a-b可以绕邻近销312转动，而外链节330a-b压入或卡入交替的销312，这样就不再需要外部保持器。
图13B中，示出图13A中链条300沿C-C截面的侧视图。其示出辊310、销312、内链节320a-b以及外链节330a-b相对于管件12的截面图。辊310置于辊销312上并夹在内链节320a-b之间，该内链节又夹在外链节330a-b之间。辊310的直径大于链节320a-b和330a-b的高度，并且延伸超出了链节320a-b和330a-b的高度。这样，辊310形成一凸缘。辊310的宽度例如可约为0.188英寸。在辊310两侧的各内链节320a和320b的宽度可约为0.344英寸。外链节330a-b可以具有与内链节320a-b一样的宽度。辊310以及链节320a-b和330a-b的整体宽度大约是1.5英寸。
回到图12，致动组件100包括一第一转动驱动臂110a和一第二转动驱动臂110b。转动驱动臂110a和110b连接到压接链条300的第一和第二端部辊350a和350b。第一端部辊350a置于止动销340a上，该止动销可拆卸地连接到第一转动驱动器110a上。第一转动驱动器110a包括一置于止动销340a上的钩状件114，以使第一端部辊350a可拆卸地连接到第一转动驱动器110a上。压接链条300的第二端部辊350b置于固定连接到第二转动驱动臂110b上的固定止动销340b上。端部辊350a和350b的半径可以比压接链条300的其它辊的半径更大。
标准管件是薄壁的。在用常规压接环进行压接操作的过程中，在闭合压接环各段之间且特别是环的自由端之间会形成褶痕或折痕。本发明的压接链条300在包含适当数量的链条部分的情况下可以对管件产生基本均匀的压缩。另外，由于压接链条300基本正常施力到管件12的表面，本发明的压接链条300可以减小甚至消除管件的箍缩或褶皱。
压接链条300优选可有效地用于不同尺寸的管件。为了到达这个目的，将压接链条300设为预定的节距。当完全被致动时，该致动组件100的致动器元件340a和340b之间具有中线间隙g，因此压接链条300具有端部间隙G。压接链条300的节距可以变化，以使在不同尺寸的管件上端部间隙G近乎相同，从而使得通过简单地在不同的销的位置连接链条，就可以将一单个压接链条300有效用于不同尺寸的管件。
节距由互连元件或链节320和330形成。例如，图13C中示出一内链节320的侧视图。内链节320的边缘322由半径R限定出。内链节320还具有用于压接链条邻近的辊销(未示出)的第一和第二孔324和326。孔324和326之间的距离形成了压接链条的节距。该节距可选择，从而使一单个链条可以设计用于多种尺寸的管件。该节距在多个变量中折衷选择，这些变量包括要使用的不同管件的周长、转动驱动臂的中线间隙以及工具的行程等。上面讨论的外链节具有基本与内链节320相同的侧面结构。
C.由转动驱动器致动的压接装置
参考图14-16，其中相同的附图标记表示相同的元件，图中示出用于与转动驱动器450一起使用的压接装置的实施例。转动驱动器450可以是，例如一常规的带有电机的电动钻，但是应当理解，也可以使用其它可以驱使一螺杆转动的转动工具。例如，转动驱动器450可以是手动钻、气动钻、套筒扳手、棘轮、螺旋钳或者螺丝刀。
参考图14，压接装置400由转动驱动器或钻450致动。压接装置400包括一具有一第一段412a和一第二段412b的压接组件410。第一和第二段412a和412b通过枢轴销414连接，且压接组件410限定出了一用以压接管件(未示出)的内表面415。
第一段412a具有置于其端部416a内的一第一枢轴元件或耳轴420a。第二段412b在其端部416b上具有一钩状件418。一第二枢转元件或耳轴420b可转动并可滑动地置于钩状件418中，该钩状件开口用以容纳或除去耳轴420b。一驱动元件或螺杆430与第一耳轴420a可转动地连接，并且穿过第二耳轴420b。驱动螺杆430连接着传动或齿轮机构440。转动驱动器450连接传动或齿轮机构440以转动驱动螺杆430，从而使段412a和412b绕管件打开或闭合。传动或齿轮机构440允许转动驱动器450从如图14中所示的一个或多个入口(approach)与驱动器450和450’连接到一起。这一点在接近驱动器受限时很有利。
要围绕管件设置压接装置400，将驱动螺杆430绕第一耳轴420a枢转，并将第二耳轴420b从钩状件418上取下。第一和第二段412a和412b枢转动分开，放置压接组件410使得管件置于段412a和段412b之间。使驱动螺杆430再次绕第一耳轴420a枢转，并将第二耳轴420b则置于钩状件418中。
在一个实施例中，传动或齿轮机构440包括一万向节(未示出)或者一齿轮比为1∶1的简单齿轮组。在另一实施例中，传动或齿轮机构440包括的齿轮所具有的齿轮比可增大从转动驱动器450输出到驱动螺杆430的扭矩。另外，齿轮机构440的齿轮比也可以降低从转动驱动器450输出到驱动螺杆430的每分钟转速，使得压接装置400更好控制。传动或齿轮机构440包括一可拆卸地连接到转动驱动器450的卡盘454上的轴柄452。在传动或齿轮机构440致动驱动螺杆430的条件下，第二耳轴420b沿转动的驱动螺杆430移动，其中该驱动螺杆在固定的第一耳轴420a上转动。当段412a和412b绕枢轴销414枢转时，钩状件418调节它们的环形移动。
传动或齿轮机构440还可包括一扭矩离合器，以用于当达到预定量的扭矩时使转动传动机构脱离驱动螺杆430。扭矩离合器可以防止压接装置400过度地压接管件。应当注意的是压接装置400可以具有一机械止动器，这样当接合该机械止动器时，转动驱动器450上的扭矩将急剧上升。因此，在这种情况下，该扭矩离合器可防止损坏或过度加载转动驱动器450、钻的马达或其它机械部件。另外，扭矩离合器是可调节的，从而传动机构440是可调节的，它可根据要压接在管子上管件的类型选择扭矩大小。例如，扭矩离合器可以调节以压接用在PEX***的管件、将2.5英寸管件押接到M型铜管上、将3英寸管件压接到K型铜管上等。扭矩离合器可以包括一连接到驱动螺杆430上的第一部分和一连接到转动驱动器450上的第二部分。该第一和第二部分可以相互接合，从而它们将把转动运动一直传送到它们之间的一可调节的抵抗点(resistant point)，而超出该点它们将会脱离接合。
本领域技术人员应当理解，该压接装置400的设计依赖于许多参数和变量，例如要使用的管件的尺寸、转动驱动器450的扭矩和速度、驱动螺杆430的节距和螺纹、齿轮机构440的摩擦以及其它参数和变量。应当理解的是，本领域的人员可以选择和计算这些参数和变量的值以设计出该压接装置400的具体实施例。
在图15中，压接组件402的又一实施例所包括的部件基本与图14中的组件400的部件相同。不同处在于，压接组件402包括一将压接装置410连接到驱动器450上的连接部分460，这样可以得到更便于操作的更小的工具。如图所示，压接装置410连接到驱动器450的顶部，或者也可以连接到驱动器450侧面。第二耳轴420b取代钩状件放置在分叉槽419中，传动机构440具有相对的轴柄452用于与驱动器450相连接。由此，可以使用凹部、凹窝、卡子、槽或者分叉端部来代替钩状件。
参考图16，示出由转动驱动器450致动的压接装置470的另一实施例。压接装置470包括压接组件472、传动或齿轮机构480以及驱动构件或螺杆485a和485b。压接组件472包括第一和第二端474a和474b并限定出内表面475用以压接一置于它们中间的管件(未示出)。段474a和474b对称布置在部件472中，并通过驱动螺杆485a和485b相互连接。驱动螺杆485a和485b连接着第一段474a并且穿过第二段474b内的孔。
传动或齿轮机构480包括驱动齿轮482，该齿轮是可转动地连接到第二段474b上的正齿轮并具有轴柄483以连接到转动驱动器450。驱动齿轮482的齿连接着第一和第二正齿轮484a和484b的齿，该第一和第二正齿轮可转动地连接到第二段474b上。每个正齿轮484a和484b都包括一螺纹孔，驱动螺杆485a和485b中的分别拧入一孔中。由转动驱动器450产生的驱动齿轮482的转动使得第一和第二正齿轮484a和484b转动。因此，螺纹驱动螺杆485a和485b穿过螺纹孔进入正齿轮484a和484b，并使第一段474a相对于第二段474b打开或闭合。
D.由转动驱动器致动的夹紧组件
参考图17，示出连接着普通压接环的夹紧组件500的实施例。压紧组件500在转动驱动器(未示出)和压接环段60a和60b之间提供了铰链连接。转动驱动器可以从多个方向操作夹紧组件500。压接环段60a和60b在枢转点66处连接，每个段60a和60b限定出枢转端口62a和62b。
夹紧组件500包括驱动构件或螺杆510、驱动连接器520、第一连接构件或臂530a及第二连接构件或臂530b。第一连接臂530a包括置于第一段60a的枢转口62a的端口部532a，其外形最好可防止接合(bind)。第二连接臂530b包括置于第二段60b的枢轴口62b的端口部532b。驱动螺杆510连接到第一和第二连接臂530a和530b。驱动连接器520连接到驱动螺杆510的一端上。在本实施例中驱动连接器520为万向节，它可使转动驱动器从多个角度、侧面及入口操作该夹紧组件500。可为一钻的转动驱动器连接到万向节520上，该万向节520将转动运动从转动驱动器传送到驱动螺杆510。
通过驱动螺杆510的致动，第一和/或第二连接臂530a和530b可以沿着转动的驱动螺杆510移动，从而打开或闭合压接环段60a和60b。如图所示，驱动螺杆510在534a处可转动地连接到第一连接臂530a，而驱动螺杆510穿过螺纹孔534b拧入第二连接臂530b。在驱动螺杆510通过转动驱动器转动时，第二连接臂530b沿着驱动螺杆510相对于固定的连接臂530a移动。在端口62a-b中的连接臂530a-b的弯曲的端口部532a-b在60a和60b段绕枢转点66枢转时调节段60a和60b的枢转运动。
参考图18，示出连接常用压接环的夹紧组件550的另一个实施例。压紧组件550包括驱动构件或螺杆560、驱动连接器570、第一连接构件或耳轴580a及第二连接构件或耳轴580b。第一耳轴580a可拆卸地放置于第一段60a限定出的钩状件或槽62中，而第二耳轴580b可转动地连接到第二段60b上。驱动螺杆560包括具有相反节距的第一部分和第二螺纹部分562和564。螺纹部分562和564分别拧过第一和第二耳轴580a和580b。驱动连接器570连接到驱动螺杆560的一端上。
驱动连接器570为齿轮机构，转动驱动器(未示出)可以从一个或多个侧面、角度或入口操作它，该转动驱动器连接着齿轮机构570及转动驱动螺杆560。用于齿轮机构570的该转动驱动器例如可以是一常规钻。齿轮机构570将转动运动传从转动驱动器传送到驱动螺杆560。利用齿轮机构570的致动，第一和第二耳轴580a和580b沿着它们各自的螺杆560的螺纹部分562和564移动，以围绕管件打开和闭合段60a、60b。
E.由转动驱动器致动的手动和辅助压接装置
参考图19-20，示出用于手动或辅助致动的压接装置600和650的实施例。压接装置600和650是手动操作或者由电力或液压工具辅助的。在图19中，压接装置600包括压接组件610、杠杆机构620及锁闭机构630。压接组件610包括由一枢轴614连接到一起的第一和第二段612a和612b，这两段限定出内表面616以压接置于其中的管件(未示出)。压接组件610优选用于压接PEX(交联型聚乙烯)管***的管件。第一段612a具有手柄613和相连接的杠杆机构620。杠杆机构620包括邻近第一手柄613的第二手柄或杠杆臂622，且该杠杆机构通过第一销624连接到第一段612a。
锁闭机构630与一第二销632一起连接到杠杆机构620。该第二销632从第一销624偏移以形成附加的杠杆作用。锁闭机构630包括一可拆卸地连接到第二端612b的自由端。例如，锁闭机构630的该自由端包括一可拆卸地连接到第二段612b的销或卡子634上的钩状件或类似结构。锁闭机构620将力从杠杆臂622传送到第二段612a上以闭合压接组件610。由于是可拆除的，锁闭机构630可以从第二段612b卸下，使压接组件610可以设置到管件上或从管件上取下。压接装置600通过操作者将手柄613和622压在一起而手动致动。图19中的压接装置600也可以用机械辅助致动。例如，可以使用液压缸(未示出)闭合手柄613和622，这可减少操作者的工作强度。另外，图19中的压接装置600也可以由转动驱动器(未示出)致动。例如，可以通过耳轴将一驱动螺杆(未示出)连接到手柄613和622，就像图14、15和18中公开的方式一样。这样，通过一转动驱动器—例如钻—产生的驱动螺杆的转动就可围绕管件打开和关闭段612a和612b。
在图20中，压接装置650包括压接组件660、杠杆机构670及楔形机构680。压接组件660包括由枢轴664连接到一起的第一和第二段662a和662b。该第一段和第二段限定出内表面666以压接置于其中的管件(未示出)。压接组件660优选设计为用以压接PEX(交联型聚乙烯)管***的管件。杠杆机构670通过枢轴672连接到第一段662a上，并可以包括一如图20中所示的锁紧/脱开机构674。可选地，杠杆机构670可以固定地连接到第一段662a上。
杠杆机构670包括用以接触楔形机构680的表面676。当致动时，楔形机构680与第二段662b以及杠杆机构670的表面676相接合。楔形机构680在移动时楔入第二段662b和杠杆机构670之间。当第二段662b被楔形机构680推动时，杠杆机构670移动第一段662a，从而围绕管件将压接组件660闭合。楔形机构680可以手动致动，例如通过一螺旋压杆或钳子进行。楔形机构680也可以通过机械辅助致动。例如，可以使用诸如钻的转动驱动器(未示出)来产生螺旋压力以移动楔形机构680。在另一示例中，可以使用液压缸(未示出)移动楔形机构680。在本实施例中，楔形机构680包括楔682和进给螺杆688。进给螺杆拧入与第二段662b相连的部分684上的开口686中。进给螺杆688的转动可移动楔形682从而打开和闭合压接组件660。
参考图21A-B，示出手动或辅助致动的压接装置700实施例的部分剖开的侧视图和俯视图。压接装置700包括通过一枢轴702连接起来的第一压接段710和第二压接段720。第一和第二压接段710和720分别具有压接表面712和722，它们优选具有适合的外形轮廓以压接PEX管***的管件(未示出)。一由球墨铸铁制成的手柄714例如从第一段710延伸出来。一可枢转的连接器730和螺母740连接着第一和第二压接段710和720。可枢转的连接器730具有一个由枢轴销734连接到第一段710的端部732。如图所示，端部732和枢轴销734优选置于第一压接段710内的凹部716中。可枢转连接器730的螺纹端736装配在第二段720的分叉端部724中，螺母740拧在螺纹端736上。分叉端部724优选限定出螺母740的圆形端部置于其中的轮廓表面726。
为了压接一管件(未示出)，将第一和第二段710和720围绕管件放置，并通过销732上的可枢转连接器730将该可枢转连接器730的螺纹端736装配在第二段720的分叉端部724内。然后将螺母740拧紧在螺纹端736上以将710和720段的压接表面712和722闭合在管件上。例如，可使用标准的棘轮和套筒扳手或者使用棘轮盒扳手来拧紧螺母740。
参考图22，示出手动压接装置800。压接装置800包括由一枢轴802连接的第一和第二压接段810和820。段810和820各自限定出优选用于压接PEX类型管件(未示出)的压接表面812和822。驱动螺杆830具有可移动地拧在它上面的第一耳轴832。驱动螺杆830的一端可转动地连接到第二耳轴834上。第一耳轴832位于第一段810的一端814中，而第二耳轴834位于第二段820的一端824中。第一段810的814端是可分叉的，以便当将压接装置800放到管件上时在该端部***驱动螺杆830。驱动螺杆830具有头部836，以便通过例如标准的棘轮和套筒扳手或者通过棘轮盒扳手来转动驱动螺杆830。驱动螺杆830优选为1/2英寸的进给螺杆。
要压接一管件(未示出)，将压接装置800像铰链管切割机那样打开和闭合。第一和第二段810和820围绕管件放置，驱动螺杆830绕第二耳轴834转动从而将第一耳轴832置于第一段810的814端。然后用标准的棘轮和套筒扳手或者棘轮盒扳手转动驱动螺杆830，使得第一耳轴832在驱动螺杆830上移动并围绕管件将第一和第二段810和820闭合。
参考图23和24A-B，示出手动压接装置850的另一实施例。在图23中，压接装置850包括通过枢轴852连接的第一和第二压接段860和870。段860和870各自限定出优选用于压接PEX类型管件(未示出)的压接表面862和872。段860和870优选由匹配的对称铸件熔模铸造而成。第一螺母882a拧在驱动螺杆880的一端上以接合第一段860的一端864。第二螺母882b连在驱动螺杆880的另一端上以接合第二段870的一端874。如最清楚的图24A中第二段870的俯视图所示，第二段870的端部874优选限定出闭合的狭长开口，以使驱动螺杆830通过并在其中移动。同样的方式，第一段860的端部864也优选限定出闭合的狭长开口，以使驱动螺杆880通过并在其中移动。
如最清楚的图23中所示，螺母882a、882b都具有圆形端884，用以与段860和870的端部864和874接合并且抵靠它们转动。另外，螺母882a、882b都有头部886，用于通过例如标准的棘轮和套筒扳手或者棘轮盒扳手转动该螺母。如最清楚的分离视图24B所示，与第一段860接合的第一螺母882a具有用于拧在驱动螺杆880上螺纹开口887。与第二段870接合的第二螺母882b具有方形开口888，该开口装配在驱动螺杆880的端部，并在拧紧的时候用于保持驱动螺杆880。
为压接该管件，将第一和第二段860和870围绕管件放置，并使驱动螺杆830穿过段860和870的端部864和874中的开口。第二螺母882b与第二段870的端部874相接合，第一螺母882a拧在驱动螺杆880的端部上以接合第一段860的端部864。第二螺母882b由扳手保持，而第一螺母882a通过标准的棘轮和套筒扳手或者棘轮盒扳手在驱动螺杆880上转动，使第一和第二段860和870围绕压接表面862和872之间的管件闭合。
前面对优选或其它实施例的说明不是用来限制或限定本申请所公开的发明思想的范围或应用。申请人要求由附加的权利要求中提出的所有专利权，而非此处公开的内容。因此，本发明应当包括下面的权利要求或其等价方案范围内扩展出的所有的修改和变化。
Claims (24)
1.一种由一转动驱动器致动的用于压接一管件的装置，包括：
具有至少两个可枢转连接段的一压接环；
连接到所述转动驱动器的一螺杆；
连接到所述至少两个可枢转连接段中的一第一段的一第一构件；
连接到所述至少两个可枢转连接段中的一第二段的一第二构件；并且
其中，所述螺杆连接到所述第一构件和所述第二构件，使得所述构件中的至少一个在所述螺杆被转动时可沿所述螺杆移动，以打开和闭合所述压接环。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一构件可转动地连接到所述至少两个可枢转连接段中的所述第一段。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一构件可拆卸地定位在所述至少两个可枢转连接段中的所述第一段上的一凹部、一凹窝、一钩状件、一卡子、一槽或者一分叉端部中。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一构件限定有一特定形状表面，用于接合所述至少两个可枢转连接段中的所述第一段上的所述凹部、所述凹窝、所述钩状件、所述卡子、所述槽、或者所述分叉端部。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一构件包括一拧在所述螺杆上的耳轴。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一构件包括一拧在所述螺杆上的螺母。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一构件包括一连接到所述螺杆上的销。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括连接在所述转动驱动器与所述螺杆之间并将转动运动从所述转动驱动器传送到所述螺杆的一传送机构。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述传送机构包括一卡盘、多个齿轮、一万向节以及一扭矩离合器中的至少一个。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺杆包括具有反向螺纹的第一部分和第二螺纹部分。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少两个可枢转连接段中的一个可连接到所述转动驱动器。
12.一种由一转动驱动器致动的用于压接一管件的装置，包括：
一分段的压接组件；
一连接到所述转动驱动器并接受其输出的驱动构件；
将所述驱动构件连接到所述分段的压接组件的装置；以及
用于通过所述驱动构件的转动来致动所述分段压接组件的装置。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，用于将所述驱动构件连接到所述分段的压接组件的至少一个段的所述装置包括用于可拆卸地连接到所述至少一段的装置。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述驱动构件可从多个方位与所述转动驱动器连接。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括用于控制从所述转动驱动器到所述驱动构件的输出的装置。
16.一种用于压接一管件的装置，包括：
一转动驱动器；
具有至少两个可枢转连接段的一压接环；以及
一螺杆，该螺杆连接到所述转动驱动器并连接到所述至少两个可枢转连接段，以便在所述螺杆由所述转动驱动器转动时打开和闭合所述压接环。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，包括
连接到所述至少两段中的一第一段的一第一耳轴；和
连接到所述至少两段中的一第二段的一第二耳轴，
其中，所述螺杆可螺旋地穿过所述耳轴中的至少一个耳轴，使得在所述螺杆转动时所述至少一个耳轴沿所述螺杆移动。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述耳轴中的至少一个耳轴可拆卸地连接到所述至少两段中的一段上。
19.如权利要求16所述的装置，其特征在于，包括
具有一特定形状表面的一第一臂，所述第一臂可拆卸地定位于在所述至少两段中的一第一段内限定出的一凹部中；和
具有一特定形状表面的一第二臂，所述第二臂可拆卸地定位于在所述至少两段中的一第二段内限定出的一凹部中，
其中，所述螺杆可螺旋地穿过所述臂中的至少一个臂，使得在所述螺杆转动时所述至少一个臂沿所述螺杆移动。
20.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述螺杆的一第一端可枢转地连接到所述至少两段中的一第一段上，所述螺杆的一第二端具有拧在其上以接合所述至少两段中的一第二段的螺母。
21.如权利要求16所述的装置，其特征在于，包括
连接到所述螺杆并接合所述至少两段中的一第一段的一第一螺母；和
连接到所述螺杆并接合所述至少两段中的一第二段的一第二螺母，其中，所述螺母中的至少一个螺母拧在所述螺杆上。
22.如权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括连接在所述转动驱动器与所述螺杆之间并将转动从所述转动驱动器传送到所述螺杆的一传送机构。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述传送机构包括一卡盘、多个齿轮、一万向节以及一扭矩离合器中的至少一个。
24.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述转动驱动器从一手动钻、一气动钻、一电动钻、一套筒扳手、一棘轮、一螺旋钳、或者一螺丝刀中选择。
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