CN106415103A - 连接系统 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于一种用于将第一管件端(2)可分离地连接到第二管件端(4)的连接系统(1)，其中第一管件端(2)具有面向第二管件端(4)的密封锥体(6)并且在其外侧面上具有肩部(10)，从而确保在两个管件或软管端之间的连接的功能性和安全性，以特别容易地组装且同时展现了特别长的服务寿命。出于该目的，所述连接系统包括以对齐的方式围绕第一管件端(2)并且被布置在肩部(10)的避开密封椎体(6)的该侧面上的第一夹持盘(12)，围绕并被连接到第二管件端(4)的第二夹持盘(16)，以及将第一夹持盘(12)可分离地连接到第二夹持盘(14)的多个螺钉(20)，其中第一夹持盘(12)的围绕第一管件端(2)的部分为可分离地连接到夹持盘(12)的其余部分的圆盘环的形式，其中圆盘环(26)包括多个单独圆盘环部分(30)尤其是两个圆盘环半部(30)，并且其中圆盘环(26)的外径比设置在第一管件端(2)上的肩部(10)的直径更大。

Description

连接系统

本发明涉及一种用于将第一管件端可分离地连接到第二管件端的连接系统，其中第一管件端包括密封锥体，其面向第二管件端并且在其外表面上具有肩部。

命名类型的连接系统例如在DE10144039A1中以标题“锥体密封联轴器”被公开。它们用作可分离地连接两个中空的圆柱体管件端。为此目的，一旦螺帽已经被置于管件端上，以锥体和中空形式实施的旋转对称连接元件通过摩擦焊接被连接到第一管件端。

具有更小直径的连接元件的锥体的侧面的尺寸被设置为使得其能够被插入到相对放置的第二管件端中。从所述侧面继续，连接元件被锥形加宽，直到超出其通过摩擦焊接被连接到的第一管件端的直径。在焊接之后，产生了用作保持螺帽的支撑表面的肩部。

第二管件端包括外螺纹，其被实现为以便匹配螺母的内螺纹。在焊接之后，现在以材料结合的方式被连接到第一管件端的连接元件被插入第二管件端中并且螺帽被旋拧到第二管件端。该旋拧连接将连接元件压到第二管件端中以使得产生密封的连接。

所述的连接包括多个缺点，其早在组件处被示出：由于340Nm的高锁紧扭矩，并且由于经常限制的安装空间，特殊工具既在最初调试也在替换处是必要的。在柔性软管与非实心管件要被连接时出现特定的问题。作为针对所需的锁紧扭矩的困难的组装条件(架空组装、可接入性)的结果，无扭矩组装是困难的。总而言之，因此在每种情况下并不保证连接的正确旋拧。

进一步的缺点相对于失效的原因产生：与螺母耦合的密封锥体的通常失效原因(诸如振动、定型、松弛和蠕动)一起，温度过渡机制尤其对失效负责。到目前为止，这仅通过使用对应高锁紧扭矩和与锁紧螺母结合的螺帽而被抵消——在特别高的动态负载和/或高温度过渡机制的情况下。然而，锁紧螺母的安全效果在该情况下并未被验证。

用来解决这些类型的缺点的方法例如在文件DE4127498A1、FR2338446、US925,770和US2,617,672中被公开。其教导是通过两个夹持盘夹紧两个管件端，该两个夹持盘的每个夹持盘利用夹紧力作用在管件端上，并且夹持盘两者均被旋拧连接在一起以超出管件端的结合处。在该连接中，夹紧力例如作用在管件端处的肩部的区域中，夹持盘通过其肩部将夹紧力引入到相关的管件端中。

然而，既在到目前为止所用的螺帽的情况下也是在现有技术中公开的夹持盘的情况下的缺点在于螺帽的或夹持盘在管件端处的替换如在大部分情况下与高支出相关，螺帽或夹持盘必须在管件端上以精确确定的时序被锁紧，使得它们能够在之后根据期望而从单元移除或被旋拧连接到该单元。如果被选择的话，焊接联轴器必须附加地被隔离并且在替换螺帽或夹持盘之后被重新焊接及检查。

通过FR1,327,104和US1,821,867的夹持盘设备，这些类型的缺点可以某种程度上被避免，如在至少一个夹持盘被实施为可分离地连接到夹持环的其余部分的单独的圆盘环的所述设备的情况下。所述圆盘环例如还可以包括两个单独的半圆盘环并且被插入到在相应的管件端中的对应凹痕中。一旦夹持盘已经夹紧，夹紧力随后从夹持盘经由圆盘环被施加到管件端中的相关凹痕的壁上。

然而，所述夹持盘设备的缺点是圆盘环必须被插入到管件端中的特殊设置的切口中，使得它们能够获得对应的力传递。此外，管件端和夹持盘必须使用对应的成形技术而被加工，使得它们能够与圆盘环相互作用以传递力。此外，其中个体部件必须在每种情况下在管件端上被相继锁紧的精确确定的时序也必须在所述夹持盘的情况下坚持，使得它们能够根据期望被旋拧连接到管件端或从管件端分离。

因此，本发明的一个目的在于提供一种在简介中命名类型的连接系统，其确保了在两个管件或软管端之间的连接的功能和安全性，并且对于组装和分离均特别简单。

根据本发明，所述目的通过权利要求1的连接系统而被实现。特别地，本发明的目的通过包括第一管件端和第二管件端的连接系统而被实现，第一管件端和第二管件端两者均被设置以用于实现可分离的连接，其中第一管件端包括面向第二管件端并且在其外表面上具有肩部的密封锥体，该连接系统包括以对齐的方式未然第一管件端并且被布置在与密封锥体远离的肩部的侧面上的第一夹持盘、围绕第二管件端并且被连接到其的第二夹持盘、以及将第一夹持盘连接到第二夹持盘从而使可分离的多个螺钉，第一夹持盘围绕第一管件端的部分被实现为可分离地连接到夹持盘的其余部分的单独圆盘环，其中圆盘环包括多部分圆盘环，特别是两个单独的半圆盘环(围绕第一管件端的一半的部分圆盘环)，并且其中圆盘环的外径比在第一管件端上设置的肩部的直径更大。部分圆盘环基本可以包括任意数量，其在被组装在一起时围绕第一管件端。出于实际原因，所述数量可能将不多于10个，否则在组装上的支出将过高。优选的是存在恰好两部分圆盘环，每个均精确地围绕第一管件端的一半。在所述情况下，存在两个半圆盘环。

在该情况下，本发明从恰恰在强温度过渡条件可能通过增大弹性而被实现的情况下的密封锥体联轴器的特别长的服务寿命的考虑出发。螺帽(如每个螺母)通常是具有相对小量的弹性的刚形体。弹性增大例如可以作为螺母高度增大的结果而被实现并且也通过在径向或轴向横截面的减小而被实现，然而，这仅被实施而使得同时损失强度和/或力被不对称地引入到螺母支撑表面上，具有作为分布在螺纹上的负载的结果的弯矩和附加固定。为了避免所述缺点，用于锁紧螺帽所需的螺纹锁紧扭矩因此被分布到围绕联轴器布置的多个螺钉。螺钉被布置在具有对应的开口和螺纹的两个圆环形夹持盘上，该开口和螺纹以凸缘的方式被布置及紧固在管件或软管端上。夹持盘之一可以被紧固在第二管件端的螺纹上，另一夹持盘以与之前使用的螺帽类似的方式被保持在连接元件的肩部上。

根据本发明，附加提供的是，圆盘环的外径比设置在管件端上的肩部的直径更大，使得没有圆盘环的夹持盘包括对应大的内径并且能够在肩部上推动。尤其在该连接中意味着圆盘环的最大或平均外径。部分圆盘环或半圆盘环随后在该情况中仅被插入并被固定到夹持盘的其余部分，使得后者被保持在肩部上。这导致连接系统被灵活地操纵，这使得其易于组装。此外，夹持盘还可以不被锁紧到管件端上直到后来，使得在组装过程中并不一定必须遵守精确的顺序。

以有利的方式，螺钉在该情况下被实现为膨胀螺钉。这要被理解为显著弹性可膨胀的螺钉，其包括出于该目的的窄且特别长的柄。螺钉柄的直径比螺纹的直径小。在此的成果是，当作为塑性形变的结果随后在联轴器中发生定型时，作为锁紧的结果的在膨胀的柄中生成的张力仅被减小一点。在由随时间变化的力产生的交替负载的情况下，膨胀螺钉进一步膨胀或者其略微收缩(不变得过分膨胀或松弛)，其随后在联轴器中表现为软的、预张紧的拉伸弹簧。这恰恰在温度过渡机构的情况下特别有利。

在有利的发展中，螺钉沿着管件端的周界均匀地分布，即，螺钉的轴线以围绕相应的管件端的圆上的规则间距被定位。这实现了沿着周界的拉伸应力的均匀分布，其结果是，连接系统的稳定性和寿命被进一步改进。

在进一步有利的发展中，螺钉包括内驱部，即取代利用扳手锁紧或放松的是使用螺丝刀，例如十字槽、梅花或六角花形螺丝刀。这在具有非常紧凑的空间的安装情况中是有利的，因为螺钉头直径和夹持盘的直径可以因此也被相应地减小。

为了紧固螺钉，它们以有利的方式被设置有楔形锁紧垫圈。该垫圈在其外表面上并且在其内表面楔面上具有径向肋部，其梯度一直比螺距更大。成对结合的垫圈被放置在螺钉头之下。当锁紧时，由于径向肋部，正向锁定连接被形成。该对盘随后固定地坐落在其位置并且仅在楔面之间还可能存在移动。即使在释放方向上具有最小旋转，夹紧力被增大并且螺钉因此由于楔效应而紧固其本身。

根据本发明，正向锁定固定在该连接中被提供以用于将部分圆盘环或半圆盘环固定在夹持盘的其余部分上。特定地，这样的正向锁定连接的部分通过螺钉头被形成，其以有利的方式被布置在第一圆盘上并且在圆盘环上延伸。当螺钉被旋紧时，它们因此以对齐的方式覆盖部分圆盘环或半圆盘环并且将它们保持在位。

针对附加的保持，在圆盘环与夹持盘的其余部分之间的接触表面以圆锥方式被有利地实现。理想地，在该情况下远离螺钉头布置有渐缩，使得圆盘环仅能够在螺钉头的方向上移除其在夹持盘中的位置，但被螺钉头保持在那里。

作为其可替代方式或除此之外，在圆盘环与夹持盘的其余部分之间的接触表面有利地包括环形支撑表面。所述支撑表面还用作在夹持盘中的圆盘环的正向锁定保持。

在进一步有利的发展中，在圆盘环与夹持盘的其余部分之间的接触表面附加地包括螺纹。所述螺纹可以在安装期间用作俘获设备。

本发明获得的优点尤其还包括，作为以在密封锥体连接以及其通过螺钉的连接上的凸缘的方式的夹持盘的布置结果，实现了远离快速温度变化、向着恒定温度的弹性元件(螺钉)的空间分离。截止至目前，张力从个体螺帽到布置在温度过渡区域之外的许多离散的膨胀元件上被分布。因此，没有由快速温度变化导致的应力构成连接的基础并且该连接抵抗温度过渡机制。

通过使用多个膨胀元件，原始被施加到一个螺帽的锁紧扭矩被减小到原始锁紧扭矩的一部分。因此，在特别是安装空间较小并且可接入性受限且组装条件困难的建筑工地也可能使用传统工具。

在锁紧期间，作为将弯曲轴移位到膨胀元件的结果并且作为上夹持盘和下夹持盘的弹性形变的结果，应力被分布到目前为止并未被加载的螺纹上。连接的弹性和安全性被附加地增大。待被连接的元件以无扭力的方式被连接，使得连接系统特别适用于柔性软管。

如果在损害(例如，焊接联轴器的受损的锥体)的情况下在密封锥体联轴器中发生泄漏，因为储量大或作为替换合适的弹性元件的结果，用更高的组装预载力安装或替换金属密封是易于实现的。总而言之，产生了高弹性的、普遍可用的连接，获得其弹性而并不限制强度。

通过在密封锥体上的保持盘的内部区域中使用多个部分圆盘环或特别是两个半圆盘环形的部分，进行简单的交换而不移除焊接的密封锥体还是可能的。连接系统因此特别简单以适应复古。

最终，连接系统的组装被简化，因为相对简单以应对易于施加的锁紧扭矩的标准工具也能够在受限的安装空间中被使用。其结果是，减小了组装错误。

本发明通过在附图中的示例性实施例更详细地进行解释，在附图中：

图1示出了用于与两个夹持盘和膨胀螺钉联轴器的密封锥体的连接系统的截面图，在本例中所述连接系统并未处于任何应力下，

图2示出了根据本发明的用于与两个夹持盘和膨胀螺钉联轴器的密封锥体的连接系统的顶视图的截面图，其中夹持盘包括两个内半圆盘部分，以及

图3示出了图2中的连接系统的顶视图。

在所有的附图中，相同的部分提供有相同的附图标记。

图1示出了连接系统1的截面图，该连接系统1在本例中并未处于任何应力下，并用于第一管件端2到第二管件端4的可分离、密封连接。管件端2、4还可以是被连接在一起的柔性软管的端，术语管件端因此也被理解为与术语软管端同义。管件端2、4两者均是中空圆柱体。第一管件端2包括同心连接的密封锥体6，其向着管件端2的结束渐缩远至使得其外径比第二管件端4的内径小。具有密封锥体6的第一管件端2可以因此被同心地插入到第二管件端4中。

密封锥体6附加地包括外周槽8，密封材料被插入到该外周槽8中。密封锥体6的最大外径比其余的管件端的外径大，从而产生外周肩部10。在外部轮廓中，具有密封锥体6的第一管件端2因此类似于部分切除的箭头前端。例如，作为摩擦焊接的结果，密封锥体6可以被连接到管件端2。

相对地，第二管件端4在其外表面上包括螺纹(未详细示出)。在目前已知的连接系统1的情况下，被焊接在第一管件端2的密封锥体6的肩部上的螺帽被旋拧到第二管件端4的螺纹上。结果是，两个管件端2、4被连接在一起。

在图1中，代替于此，第一夹持盘12和第二夹持盘14被提供。夹持盘12、14两者均为圆盘环的形式，第一夹持盘12的内径对应于第一管件端2的外径，并且第二夹持盘14的内径对应于第二管件端4的外径。第二夹持盘14的内部开口包括螺纹，第二夹持盘14利用该螺纹被旋拧到第二管件端4的外螺纹上。

第二夹持盘14附加地包括总共六个钻孔16，其以均匀间隔被布置在第二夹持盘14的轴线的周围并且具有螺纹。第一夹持盘12包括全等的钻孔18，然而其并不设置有螺纹，而是大至使得能够穿过每个钻孔18插入螺钉20，该螺钉20被旋拧到第二夹持盘14中的相应钻孔16的螺纹中。然而，钻孔18比相应的螺钉20的螺钉头22小。

结果是，夹持盘12、14被连接在一起。由于第一夹持盘12被保持在肩部10上，螺钉20的锁紧导致密封锥体6被压入第二管件端中，使得在此实现密封的、紧固的连接。

在该情况下，螺钉20被实现为膨胀螺钉，即螺钉杆24被保持为比在钻孔16中的螺纹更窄。结果是，螺钉20包括一定的弹性。螺钉头22被发展用于外传动，在此作为外部八角形。在一个未示出的实施例中，螺钉20还与内驱部使用，其使得确切地在受限的安装空间的情况下能够作为减小钻孔16、18之间的间隔的大小的结果而将夹持盘12、14的大小设置得更小。

为了紧固螺钉20，在一个未示出的实施例中，螺钉20还可以设置有楔形锁紧垫圈，其被置于螺钉头22之下。

图2示出了根据本发明的一个实施例的截面表示，作为利用多个部分实现第一夹持盘12的结果，其与图1不同。对于其余的，该实施例与图1的相同，从而没有对相同的部分的单独描述。被描述为可替代方式的实施例还可以被用在图2的实施例中。

第一夹持盘12由图2的实施例中的总共三个部分构成。首先，第一夹持盘12被分为内圆盘环26

以及外圆盘环28，这两者以同心的方式彼此嵌套以便对齐。内圆盘环26在该情况下被分为多部分圆盘环30，特别是分成两个半圆盘环30。在圆盘环26、28之间的结合面的直径(其为外圆柱体表面的形式)在该情况下比肩部10的外径更大。这意味着外圆盘环28可以在密封锥体6上被推动。

图2中的第一夹持盘12的所述发展的优点在于其能够替代第一夹持盘12而不从第一管件端2分离密封锥体6。外圆盘环28可以特别是在密封锥体6上被推动。部分圆盘环30或半圆盘环30仅在随后被连接到外圆盘环28。

在部分圆盘环30或半圆盘环30与外圆盘环28之间的连接可以以不同方式被影响。在图2中的示例性实施例中，部分圆盘环30或半圆盘环30可以包括外螺纹并且外圆盘环28可以包括内螺纹。这最初用作俘获设备。作为螺钉头22以超出部分圆盘环30或半圆盘环30与外圆盘环28之间的结合线突出的这种方式被设置对应大的尺寸的结果，在部分圆盘环30或半圆盘环30与外圆盘环28之间的连接的进一步紧固被实现。这产生了正向锁定连接，其防止部分圆盘环30或半圆盘环30在第一管件端2的方向上脱落。

在一个未示出的可替代实施例中，在部分圆盘环30或半圆盘环30与外圆盘环28之间的结合面可以包括锥形形式而不是以图2中的圆柱外表面的形式实现，或者可以设置环形支撑表面。两个实施例仅允许部分圆盘环30或半圆盘环30在单个轴向方向上被移出外圆盘环28。

最终，图3示出了图2中的实施例的顶视图，其使得螺钉20的和部分圆盘环30或半圆盘环30的位置和形式清楚。

Claims (9)

1.一种连接系统(1)，包括第一管件端(2)和第二管件端(4)，所述第一管件端(2)和所述第二管件端(4)两者均被设置以用于实现可分离的连接，其中所述第一管件端(2)包括密封锥体(6)，所述密封锥体(6)面向所述第二管件端(4)并且在其外表面上具有肩部(10)，所述连接系统包括

第一夹持盘(12)，以对齐的方式围绕所述第一管件端(2)并被布置在所述肩部(10)的远离所述密封锥体(6)的侧面上，

第二夹持盘(14)，围绕所述第二管件端(4)并被连接到所述第二管件端，以及

多个螺钉(20)，将所述第一夹持盘(12)连接到所述第二夹持盘(14)以便于能够被分离，其特征在于

所述第一夹持盘(12)的围绕所述第一管件端(2)的部分被实现为可分离地连接到夹持盘(12)的其余部分的单独圆盘环(26)，其中所述圆盘环(26)包括多个单独部分圆盘环(30)，特别是两个单独半圆盘环(30)，并且其中所述圆盘环(26)的外径比在所述第一管件端(2)上设置的所述肩部(10)的直径更大。

2.根据权利要求1所述的连接系统(1)，其中所述螺钉(20)被实现为膨胀螺钉。

3.根据前述权利要求中任一项所述的连接系统(1)，其中所述螺钉(20)沿着所述管件端(2、4)的外周均匀地分布。

4.根据前述权利要求中任一项所述的连接系统(1)，其中所述螺钉(20)包括内驱部。

5.根据前述权利要求中任一项所述的连接系统(1)，其中所述螺钉(20)设置有楔形锁紧垫圈。

6.根据前述权利要求中任一项所述的连接系统(1)，其中所述螺钉(20)的头(22)被布置在所述第一圆盘(2)上并且在所述圆盘环(26)之上延伸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的连接系统(1)，其中在所述圆盘环(26)与夹持盘(12)的其余部分之间的接触表面以锥形方式被实现。

8.根据前述权利要求中任一项所述的连接系统(1)，其中在所述圆盘环(26)与夹持盘(12)的其余部分之间的接触表面包括环形支承表面。

9.根据前述权利要求中任一项所述的连接系统(1)，其中在所述圆盘环(26)与夹持盘(12)的其余部分之间的接触表面包括螺纹。