专利名称：推—拉锁定的管子接头的制作方法
技术领域：
本发明的领域涉及管子，更为具体的是一种不需要焊接，溶剂，使用特殊工具，或其它常规型的永久紧固技巧就能将不同的管子节段以流体密的方式连接在一起。
2、背景技术塑料管子很久以来就被用于传送诸如液体和气体的流体。这种管子包括一些配件以及用来将对齐的不同管子节段连在一起的接头配件。这些管子接头可以在一定范围的温度、压力和各种不同的外部环境条件下提供流体密的密封。特别是对于塑料管子，由于塑料管子接头的经常不断的操作或环境和温度的变化使塑料管子配件的压力增加，一种可靠的接头确实是非常稀有罕见的。这引起配件的疲劳和其工作中的效率降低，从而结果造成接头的渗漏。
管子接头目前在市面上有许多不同的构形可以买到，例如，Compression体系，这种型式的接头当与管子相比较，其体积很大，此外，在安装操作中必需使用工具。由于这种接头的尺寸大就需要有一个宽大的安装区域；因此将这种接头安装在空间有限的区域内，例如混凝土的墙内就不方便了。
此外，在过去，管子接头很容易被卸下，这就可能造成系统内的流体使用被偷盗走。然而，对于本发明的管子接头，为了对接头或对管子不造成任何损坏，要从接头上卸下管子必须使用特定的工具。
3、发明内容一种塑料管子接头被制造成当管子插入接头中然后向后一拉就能使其中的咬啮件戳进并抓住壁表面，从而以流体密的方式使管子不会从接头脱出。很明显，在通常的惯例中咬啮件都是用硬塑料材料(工程塑料)制成的。然而，由于它们的局限性，其较弱的强度是不能够抓住像聚氯乙烯或金属管那样高度坚固的管子的。此外，随着在管子内传送的流体温度的升高，它们抓住管子的牢固度也将减小。如果咬啮件全部是金属的，它们就必须制成非常厚的形状(由于其形成角隅的部分更是强制性的)。这在径向压紧上造成很大不方便，因为需要很大的力才能使抓环的压紧位于管子表面的范围内。由此，这可能会使施加压力的塑料疲劳和变形。
本发明的一个主要目的是制造一种塑料管子接头，这种接头可以在不同的压力和温度范围内以液密的方式用于将对准成一线的或在不同高度的管子直立部分连接起来。
本发明的另一个目的是制造一种管子接头，这种接头可以不需要任何工具或特殊技能就能由安装者很容易地安装成功。
本发明的又一个目的是制造一种管子接头，这种接头的体积紧凑而且容易被安装在狭窄的或有限的区域内，好将它们埋入在墙壁或有限的空间内，从而使管子系统的安装更为便利。
本发明的再一个目的是制造一种接头配件，它们可以较几种其它构形的管子接头更低的生产成本工业化地制造，从而以相对较低的价格出售给最后的消费者。
图1是一幅显示本发明管子接头内各个放大的单独部件的立体视图，各个部件都以真实的情况连续地排列显示，以便能够清楚地观察出它们的特征。
图2是一幅本发明管子接头的带阴影线图，该管子接头被剖解开，以便说明一旦管子被插入管子接头内时，形成其内部的各种不同部件的位置。
图3是一幅部件分解等距图显示出管子接头的不同内部部件的细节。
图4是一幅在图2中的管子接头的纵向剖解图，说明当一根管子被插入管子接头时管子接头的各个内部组件的位置。
图5是一幅在图2中的管子接头的纵向剖解图，说明一旦已插入的管子部分被稍许向后拉动时各个内部组件的位置和功能。
图6是一幅立体视图显示出一些已从图1中经过更改的特征和位置，但仍旧保留它们相同或相似的功能。
图7是一幅放大图显示出使用本发明管子的接头的重要性。
图8是一幅带阴影线的剖解图显示出一旦一根管子被插入本发明管子接头中时，管子接头的内部部件的位置。
图9是一幅纵向剖解图，其中一些位置和特征已从图1中经过更改，说明一旦一根管子被插入管子接头中时，其内部部件的排列情况。
图10是一幅如图9中的管子接头的剖解图，说明一旦管子被稍许向后拉动时，内部部件移动的功能和位置。
具体实施方式
本发明管子接头被设计成两种不同的形式，在两种形式中，各基本部件的功能都遵循相同的基本原则。然而，仅有的不同在于管子接头各内部部件的位置和仅有的某些部件的形状，这将在下文中作进一步的描述。
这管子接头的基本部件由管子接头20，一个弹性密封环1，一个垫圈2，一个抓环组8和一个保持盖5所组成。
5·1图1-5涉及本发明管子接头的第一种形式。管子接头的第一种形式。管子接头20具有一个卷筒部分12，其中两个外端头都是开放的。在卷筒部分12内设置有一个管子挡条16，一个用于弹性密封环位置的支座15，和一个内壁14。在管子接头的端头7处有一个突出的脊条23用以锁定保持盖5。
由内壁14包围着的弹性密封环1紧靠在支座15上。也是倚靠着弹性密封环1安装的是一个垫圈2。
抓环组8是由抓环3组成，抓环由薄的不锈金属制成，具有一个圆筒9的外形。多个咬啮件10朝着抓环的中心点向后折拢与圆筒的内壁形成一个大约为20-70度的角。其上有一个裂口21可以使抓环压紧移动更加容易。多个咬啮件的每个咬啮件10的顶尖连成一个圆圈。圆圈的半径稍小于管子6的外表面的半径。抓环3被插入由一种硬塑料材料(工程塑料)制成的抓环外壳4内。抓环外壳4具有一个内表面11紧贴地包住圆筒9的外表面和抓环3的各个角。抓环外壳4的外形是一个圆筒。在其一个端头17上有一个平滑的斜削表面朝着中心点形成一个角，它还有一个裂口22。通过这两个裂口21和22，抓环组8的径向压紧就容易进行了。
保持盖5的形状是环形的。其上部有一个环形凸缘13在侧面向外延伸，还有一个向下突出的卷筒部分24。卷筒24的侧表面是楔形的可以帮助保持盖容易地被插入管子接头的端头内。位于管子接头端头内侧的脊条7将与保持盖5的凹槽牢牢地锁定。保持盖5的内表面是圆筒形的而其下端则逐渐展开形成一个漏斗形的锥面。此外，在接纳端上的逐渐展开的表面18与抓环外壳4的平滑斜削表面17形成一个角。
一旦管子6的节段被插入管子接头20，穿过保持盖5，抓环组8，垫圈2，弹性密封环1一直到管子端头19接触管子挡条16为止。抓环组8始终抓在管子6的管壁上(通过与多个咬啮件10相接触)。当管子6的节段被拉回时，抓环组8也跟着出来。这使得抓环外壳4的平滑斜削表面17与保持盖5的接纳用逐渐展开的表面18相接触并被强迫进入其内。这样抓环组8就被强制压紧在管子6的节段上。结果是，多个咬啮件10被牢牢地压紧在并戳进入管子6壁的外表面内，从而使管子不会滑出或被拉出。
本发明第一形式的管子接头20的安装工作如在图1-5中所显示将叙述如下管子6的第一节段被插入卷筒部分12内。于是被插入穿过保持盖5，保持盖使其与抓环组8的多个咬啮件10相接触。然后它又被插入穿过垫圈2和弹性密封环1。
多个咬啮件10和管子6的节段之间的接触造成了抓环组8的径向变化(稍许膨胀)而抓环组就被带向其在垫圈2上的位置。多个咬啮件10于是接触在管子6的纵向节段的表面上直到管子端头19触到卷筒部分12内的管子挡条16上时为止。在这之后，管子6的节段就被朝着先前插入的相反方向拉动。这管子节段的拉动导致抓环组8朝着保持盖5移动，因而使抓环外壳4的斜削表面17接触到保持盖5的接纳用逐渐展开的表面18上。随着管子6节段的移动，斜削表面17与接纳逐渐展开的表面18之间的接触面积逐渐增大，造成抓环组8在朝着管子6节段连续地移动时也逐渐增大地被压紧。因而，多个咬啮件10就戳进并嵌入管子节段6的表面内使这个节段不会从管子接头20中脱出。作为结果，因为弹性密封环1的整个表面与管子节段6的外表面以及内壁14能够全面地接触，管子与管子接头就能够很好地保持一个流体密的密封。
5·2图6-10说明了本发明管子接头第二个形式的内部部件的空位。
本发明管子接头的第二形式与第一形式具有相同的基本组件。所不同之处在于抓环组8换成位于支座15上(在本发明第一形式中弹性密封环1的位置)，而弹性密封环1被另外安置在保持盖5的下面，垫圈2被放置在弹性密封环1和抓环组8之间。这些部件的重新定位使得本发明的某些部件在形式上也有所改变。
本发明第二形式的管子接头20的安装工作如在图6-10中的所显示将叙述如下管子6的第一节段被插入卷筒部分12内。于是被插入穿过保持盖5，保持盖使其与弹性密封环1相接触，穿过垫圈2，然后与抓环组8的多个咬啮件10相接触。
多个咬啮件10和管子6的节段之间的接触造成了抓环组8的径向变化(稍许膨胀)而抓环组就被带向其在支座15上的位置。多个咬啮件10于是接触在管子6的纵向节段的表面上直到管子端头19触卷筒部分12内的管子挡条16上时为止。在这之后，管子6的节取就被朝着先前插入的相反方向拉动。这管子节限的拉动导致抓环组8朝着保持盖5移动，因而使抓环外壳4的斜削表面17接触到保持盖5的接纳用逐渐展开的表面18上。随着管子6节段的移动，斜削表面17与接纳用逐渐展开的表面18之间接触面积逐渐增大，造成抓环组8在朝着管子6节段连续地移动时也逐渐增大地被压紧。因而，多个咬啮件10就戳进并嵌入管子节段6的表面内使这个节段不会从管子接头20中脱出。抓环组8朝着垫圈2的移动造成了弹性密封环1在垫圈2的平滑表面26与保持盖5的平滑表面25之间的压紧。由此，这个在弹性密封环1上的全面压紧造成弹性密封环与所有其它部件多方面的紧密配合。结果造成了管子与管子接头之间高度有效的流体密密封。
两种形式的管子接头之间的不同各部件位置的不同根据本发明第二种形式，弹性密封环1与抓环组8之间的位置被交替置换。
独特部件的不同通过根据本发明第二种形式的上述部件的位置的替换，部件本身形式上要求改变的很少。仅仅是将接纳用逐渐展开的表面18的位置改换在垫圈2的下面，而保持盖5的下端被设计成具有一个平滑的表面以便于压紧在弹性密封环1上。
权利要求
推一拉锁定管子接头被设计成使用方便，安装时不需使用工具。它形状小巧紧凑但效率很高。抓环组被设计成所具有的抓环都是由薄的不锈金属制成，它具有锐利和坚强的咬啮件用以戳进和紧附在管子上。抓环被嵌入在外壳内部在其中抓环的外表面和角隅都紧贴地为外壳的内表面所包住。抓环的外壳是用硬塑料制成可以帮助增强抓环的咬啮件以应付高的流体压力。抓环组的半径能够容易和快速地予以改变，如管子插入时，抓环组能够容易地扩张而当管子被向后拉时，抓环组能够快速地压紧在管子节段上。根据本发明的抓环组被分解成两个部分容许它具有多个金属咬啮件(用以牢固地抓紧在管子上)和具有一个用于抓环的塑料盒充作抓环的壁。这使得抓环的性能增强，容许它不需要太多的力就能容易地压向外表面。保持盖被设计成它能够通过机械原理和焊接被锁定在管子接头上。保持盖具有一个向下延伸的卷筒部分。卷筒部分的外表面根据机械原理具有一个弯曲的形状以便更好地抓住。于是就有了一个突出的凸缘被焊接在管子接头端头处的脊条上，这是通过超声波焊接法完成的。通过将管子接头端头处的脊条焊接到保持盖的凸缘的下表面上，这是为本发明设计的，就可以让保持盖牢固地和安全装配在管子接头上。
全文摘要
本发明的管子接头用于将管子节段连接在一起同时又提供流体密的密封。推—拉锁定的管子接头是一种设计成既牢固而形状又小巧紧凑的管子接头。它使用方便而且不需要许多安装工具。此外，它的制造并不困难，生产成本很低但是效率很高。将抓环3设计成一个装配在塑料壳4内的薄的不锈金属件允许较强地抓住管子并将其更快地径向压紧。至于保持盖18的逐渐展开的端头与抓环外壳的斜削端头的形成一个角同样也是塑料材料与塑料材料的压紧在一起。这使得它们密切地配合但不会造成它们疲劳。因为抓环外壳有一个与抓环相配的表面，抓环是一个薄的不锈金属，就不需要太多的压紧力。
文档编号F16L47/12GK1607350SQ20031010280
公开日2005年4月20日 申请日期2003年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者科姆罗查娜普 纳利思 申请人:科姆罗查娜普 纳利思