改进的焊接管套的制作方法

专利名称：改进的焊接管套的制作方法
技术领域：
本发明涉及焊接管套。其特别适用于，但不限于用于连接输送流体的辅助抑漏管的焊接管套。
例如在加油站装置的设计中，在加油装置中抑制并检测出将一个或多个储油罐与分配泵连接起来的地下管路中的石油或汽油的泄漏越来越重要。为此，在许多目前的加油站的设计中都采用了抑制泄漏附件。这涉及到为各供油或主管路提供一条相应的辅助抑漏管路，其可选择地以其两端封接于供油管路。该辅助抑漏管路防止从供油管路中出现的泄漏油进入到环境中，还可以将泄漏的油输送到一个远处的传感装置处。
虽然除了在入孔室内之外，尽可能地避免在地下输油管路中采用管连接，但有时这种连接是难以避免的。这种管接头通常采用专门的配件，并采用以化学物质为基础的粘接化合物进行连接，或者采用电熔焊接。后者在实用中优先。
在通常的单独的抑制泄漏塑料管路系统中，利用所谓电熔连接件、管套或者焊接套筒将一段段塑料管端对端地连接，典型的焊接套筒包括短塑料套管，其两端带有插口作为封闭配件，插口的内径适合于接受相应的管端，这种塑料套管用于电阻加热焊接。这样，可以通过将相邻的管端插入这种电熔连接件的相对的两端，然后在加热绕组中通以电流，以使电熔连接件的内表面和插入的管端的相邻的外表面熔化，将两连接管段端对端地连接，从而将管端焊接于电熔连接件，构成一个流体密封的连接。
在本发明中，焊接管套包括任何采用上述工艺以端对端的方式连接两段或多段管段的连接件。
因此，这些电熔焊接管套必须具有至少两个端子，正如其称谓，这两个端子可以连接于一个电源或者焊接单元。
最常见的方案是采用伸出管套体的尾销，该尾销通常与管套的纵轴线及被焊接的管段呈直角。这些销通常是小金属销连接器，其在焊接时要进行安全保护。因此，它们通常装在一个罩壳内，该罩壳由与焊接管套相同的材料模制成。最重要的是，这些端子所形成的凸起很明显，因为尾销从焊接管套向外伸出的距离大于管套壁厚。通常，端子从管套体的表面向外伸出的量为管套壁厚的2.5至4倍。
这引起一些问题。首先，这使得辅管不能光滑地穿过主管的焊接管套区域。辅管容易被绊在或卡在伸出的端子上。其次，辅管的直径必须比一般情况下所需要的大。这导致主管与辅助管之间的空间比理想的情况大。安装成本也提高了，因为辅管的直径越大，其中的塑料材料就越多，成本也就越高。
如果在最近研制出的复合主/辅管上形成管接头时事情就更复杂了。一个这样的主/辅管的例子在GB9824955.6和PCT/GB98/03422(PetroTechnik Ltd)中予以描述。在这种管中，主辅管一体形成，其间带有一较薄的绝缘层。通常的焊接管套根本不能用于这种管，因为在主辅管之间没有足够的空间容纳用于主管的焊接管套上的不可避免的尾销。
因此，本发明的一个目的是克服或者至少是减轻上述一个或多个问题。
(iii)适合于将电加热装置与一个电源联接的端子装置；其特征在于该端子装置在焊接工艺完成后不伸出连接体的外圆柱面之外。
这种设置具有的优点是，加热件的电端子在连接工艺完成并测试后不延伸到圆柱的连接体之外。
优选的是，端子装置包括一个临时的端子组件，其可拆卸地安装在连接体上。临时或可拆卸的端子装置是去除接触件的方便的途径，而这种接触件对于构成良好的电接触是必须的。
优选的是，临时端子相对于连接体可滑动地安装。
或者，端子装置包括一个适合于卡在连接件上的套箍。
如果采用套箍，该套箍的形式可以是一个围绕着连接件的外表面紧固的带。
采用带具有的优点是可以紧紧并牢固地围绕着连接件紧固，以保证良好的电接触。
在另一优选实施例中，套箍由一弹性材料形成，并适合于围绕着连接件的周边的一部分卡住。
在一个替代的优选实施例中，端子装置包括弹簧加负荷的可压接触件。
这种装置的优点是，端子装置还可以在连接辅助管时起到定位外连接件的定位器的作用。
优选的是，可压接触件可以从一个受压的位置移动到不受压的位置。在第二位置提供了牢固的电接触。
在一个特别优选的实施例中，可拆卸的端子装置以一种临时的方式连接在连接件上，从而在焊接完成后端子装置可以被拆卸下来。
这种装置的优点是，这种配件与通常的配件非常相像。这使安装系统的技工乐于接受。
优选的是，这种连接通过在关键点上将端子装置焊接于连接体而形成。超声波焊接是优选的焊接工艺。
在一个替代的实施例中，端子装置包括在连接体内的电端子组件，这样，端子就基本上不会伸出连接体的外表面。因此，在端子装置内的端子部分被连接体所罩住，虽然不像公知的连接件那样完全被罩住。


图1A和1B示出通过按照本发明的第一实施例的焊接管套连接起来的主管和辅管的一横截面；图2A和2B示出按照本发明的第二实施例的一主管焊接管套的纵剖面图和横剖面图；图3、4和5示出将终端连接器连接到在如图2所示的焊接管套上的接触点上的各种配置；图6A至6G示出本发明的第三实施例的不同的视图；图7A至7C示出图6中的焊接管套的不同的视图，其中的尾销组件在其位置上；图8A至8F示出第三实施例的另一种形式的各个视图；图9A至9E示出本发明的第四实施例的各视图；图10A至10D示出第四实施例的另一种形式的各视图；图11示出图9所示的实施例的一立体图；图12示出图10所示的实施例的一立体图。
参照图1A和1B，此两图示出了一个焊接管套10，后面将其称为内焊接管套，其用于端对端地连接两段主管11和12。该管套包括一个大致为圆柱形的管13，其外表面基本上为圆柱形，只是被弹簧负荷的终端接触件16和17断开。焊接管套的内表面带有电绕组14和15，这与通常的焊接管套相同。止挡件20a和20b位于内固定面上，在焊接管套的大致中点的位置处。该两止挡件使主管的一部分只能插入到焊接管套的止挡位置。这保证了焊接管套位于两被焊接的管端之间的中间位置处。通过一个专门的适配器或者接触装置(见下面)可以将电流施加到端子16和17上，并以通常的方式进行熔化焊接。
这种内焊接管套具有几个重要的特征。管套的外径只略微比辅管的内径小一点。这样，内焊接管套紧密滑动配合在一个外焊接管套20内。这种间隙配合对于有效的连接是必不可少的。
弹簧负荷的可压接触件16和17是一个关键的特征。可以将它们压下，以使外焊接管套能够穿过已经连接好的主管，但只要接触件到达外焊接管套的内壁上的槽21，这些接触件就弹起。这确保了外焊接管套对中地套在内焊接管套上，否则，就会完全被挡住看不见。采用在通常的塑料罩壳25和26内形成的端子23和24以一种通常的方式形成相邻的辅管两端之间的连接。
在本实施例的一个变异中，可以将可压接触件设计成使其在一种特定的结构下不受压。这样能够形成一种直接构成焊接单元的连接。例如，将接触件转向一个特定的方向可以使它们与一个止挡件接合，该止挡件设计成防止向下的运动。只要焊接一完成，被测试的接触件就可以转到一个方向上，在该方向上，止挡件可以穿过接触件，然后将接触件压入焊接管套体，使第二焊接管套能够套在第一焊接管套上。
第二种类型的主管或内焊接管套示于图2中。在这种情况下，接触件46和47被压在焊接管套壁43内。因此，在这种实施方式中无论如何没有凸起，焊接管套的外壁49基本上是沿其长度不间断的圆柱体。采用下面描述的装置中的一种来构成电接触件。
在上面描述的两种焊接管套中，没有固定的尾销伸出焊接管套的外表面。为了与焊接单元形成电接触，需要另一构件或接触装置。图3、4和5示出了各种接触装置。
在图3中示出了一个挠性的套箍60，其适合于包住焊接管套。该套箍由一个大致为圆形的挠性带61构成，在横向上将其截开，使得它可以撑开，并且一旦焊接管套放置在位，就能将套箍套到焊接管套上。利用一种固定件将该带牢固地围绕焊接管套固定，在本例中，所述固定件为反向啮合齿62。固定件区域必须比带上的其余部分结实得多。在固定区域还设有两个电端子，它们为两个罩住的尾销63和64。这两个销酷似通常的焊接管套中的尾销，虽然(重要的是)它们穿过套箍体进入套箍的内表面，以便与焊接管套自身的接触区域接合。
这样，两部分焊接管套是相对的。这包括一个适合于套在两管的相邻端上的第一部件。该第一部件带有电绕组和电接触件，但是没有尾销。一个第二部件装配在第一部件上，部分围绕着该第一部件，并带有尾销或端子装置，这种尾销或端子装置是形成与焊接单元的良好接触所必须的。接触件为第二部件的不同类型的例子在图4和5中示出。
图4中示出了一个半刚性的卡接的套箍70，其内表面71对应于焊接管套的外部轮廓。在这种情况下，套箍不完全包围焊接管套，而是围绕着其半圆周上的一小部分卡住。套箍的材料的自然弹性有助于将其保持在位。还提供构成与焊接管套上的接触件电接触的端子73和74，该两端子如上所述带有尾销。
如图3和4所示的套箍设计成可重复使用。在形成一个满意的管接头并测试了压力之后，就卸下套箍，该套箍可以在后面的管接头中再次使用。
图5示出围绕着焊接管套附加一接触装置的另一个方法。在这种情况下，两个带85和86将一个包含所需的尾销和电接触件的接线板81围绕着焊接管套固定。所述焊接管套与接触装置固定在位。只要管连接一完成并且测试完压力后，就将带85和86切断，并将接线板卸下。这种接触装置一般不能重复使用。带可以用任何适当的材料制成，例如塑料或金属线材。
在另一实施形式(未图示出)中，电接头通过扁形端子的形式构成，其与管套外表面上的相应的端子接合。这些端子可以是弯曲的，以适应焊接管套的表面的形状。
本发明的第三实施例在图6、7和8中示出。在这种情况下，焊接管套90包括一个管状件93，该管套由塑料材料制成，并在内表面处或附近包含两组电绕组94和95。在这些绕组的端部的端子或接触点96和97设置在管状体内，并优选与该点处的管平面对齐。这些接触点的设置使得尾销组件100、101可以临时地固定在接触件上。图7示出了完全组装好的焊接管套。如果需要的话，可以在焊接管套上连接两组绕组，这样，只需要两个尾销，在管套的每侧需要一个。
尾销组件包括以通常的方式由塑料罩壳保护起来的尾销101、102。各组件还带有一个基部106和107，它们基本上与管外表面的轮廓一致。该基部起到一个固定点的作用，可以采用很多固定方法。这样，尾销组件可以螺纹连接或粘结到位，或者与焊接管套管的端部滑动连接。在一个优选的实施例中，以超声波的方式和点焊工艺在关键点上将上述两个部件焊接在一起。这些焊接点要足够结实，能够将两个部件保持在一起，并在焊接之前使尾销与绕组接触点保持电连接，但是这些焊接点又要适当地薄弱，使得焊接和测试完成后尾销组件或端子装置可以被拆卸。优选的固定方法应该由材料专家确定，其部分取决于所用的材料和使用场合。本发明特征是单独的并可拆卸的尾销组件。实际上，采用超声波焊接时，可以用一个锤子将尾销组件敲下或用一个改锥撬掉。可以提供一个成型的进入点(未示出)，使一个改锥头能够插入临时端子装置与连接体之间。改锥的杠杆作用使两部件分离。这导致完成后的连接件不带延伸到连接件的外圆柱形表面的显著的凸起。可以理解，上述焊接操作结束时，没有从焊接管套的大致圆柱形表面伸出的凸起。
槽108是经过深思熟虑创造的特征，其提供气体/蒸汽和液体流过焊接管套的通路，即使焊接管套被组装到一个紧配合的辅管内。这不仅有助于组装，而且保证有一条用于任何可能泄漏到主辅管之间的空间的燃料的自由通道。
图8中示出了上述用于辅管的管套的一个较大的实施形式。
图9、10和11中示出了第四实施例。在这些实施例中，尾销不是可拆除的，而是设置在管状配件的体内。意想不到地发现，配件的不含有电加热绕组的端部可以用于此目的。图9示出一个焊接管套110，其由一个塑料材料的圆管113构成，该圆管带有电绕组114和115。在所有这些例子中，分别在配件的各端上的两个绕组集中连接穿过配件的中心，这样，一个连续的绕组加热管套的两端。
将以通常的方式成型的端子122、123放入管套体中的台阶状凹槽内。这些凹槽的作用是在存放和使用时对销提供足够的保护，而无需通常的罩壳。
虽然这种结构多少削弱了管套的外缘，但这不是至关重要的，因为这些区域位于连接区域之外。
图10示出图9中所示的总的类型的各种较长的配件，其适用于在主管的连接件上连接辅管。
虽然没有示出，在这些实施形式中可以带有一个中心止挡件，以使管与一个配件对中。然而，在主/辅管一体构成的情况下不需要这些止挡件。在各管端的端子的形状保证两管对中，并在配件内彼此挨靠。这是一个重要的改进，因为它保证了管线(通常是尼龙的)基本上在整个长度上没有间断。
总而言之，本发明的发明概念涉及细直线焊接管套，其包含电熔导线，但是没有尾销或罩壳在形成连接后伸出配件的管状面之外。这使得能够适用最小尺寸的辅助抑漏管件，而且辅管焊接管套可以没有障碍地套在细直线的主管套上。本说明书中描述了提供所需尾销的各种替代实施例。一种替代实施例是将尾销装在焊接管套内，但使它们能够借助于一个弹簧前后移动，从而使辅助管套可以套在主焊接管套上，并围绕着销定位。几种替代的形式是提供一种临时的可拆卸尾销组件或端子装置，或者将尾销装在管套体内壁厚减小影响不大的区域。
可以对主系统进行焊接，然后进行压力测试，以保证没有泄漏。然后，由于没有从连接件体上伸出的尾销和连接器，所以可以将辅焊接管套作为一滑动配合件放置在主焊接管套上。然后可以将辅管焊接成一个简单、紧凑而又完整的辅助抑制泄漏系统。这项技术适用于所有的塑料管件。
已经研制出各种定位在细直线式焊接管套的外体上的一传导区域或几个传导区域上的尾销组件。这种组件的形式可以为带有若干焊接管套的多次重复使用的工具，也可以是一次性使用的单元。
权利要求
1.将两段或多段管件连接在一起的电熔连接件，所述连接件包括(i)一个基本上为圆柱形的连接体，其具有一个外表面和一个内表面，内表面的尺寸和形状适合于与被连接的管区域的外表面形成间隙配合；(ii)至少一个在连接体的内表面上或内的电加热件；(ii i)适合于将电加热装置与一个电源联接的端子装置；其特征在于该端子装置在焊接工艺完成后不伸出连接体的外圆柱面之外。
2.如权利要求1的电熔连接件，其特征在于端子装置包括一个临时端子组件，其可拆卸地安装在连接件体上。
3.如权利要求2的电熔连接件，其特征在于临时端子相对于连接体可滑动地安装。
4.如权利要求2或3的电熔连接件，其特征在于所述端子装置包括一个适合于卡在连接件上的卡箍。
5.如权利要求4的电熔连接件，其特征在于卡箍为一围绕着连接件的外表面紧固的带。
6.如权利要求4的电熔连接件，其特征在于卡箍由弹性材料制成，其适合于围绕着连接件的圆周的一部分卡住。
7.如权利要求1或2的电熔连接件，其特征在于端子装置包括弹簧负荷的可压接触件。
8.如权利要求7的电熔连接件，其特征在于可压接触件可以从一个被压的位置移动到一个不被压的位置。
9.如权利要求2的电熔连接件，其特征在于可拆卸的端子装置以一种临时的方式连接于连接件，在焊接操作完成后，该端子装置可以拆卸下来。
10.如权利要求9的电熔连接件，其特征在于可拆卸的端子装置通过在一些关键点上进行焊接连接于连接件体。
11.如权利要求1的电熔连接件，其特征在于端子装置包括装在连接件体内的电端子，这些端子基本上不伸出连接件体的外表面。
12.一种电熔连接件，如此处参照附图的任何组合描述的电熔连接件。
全文摘要
用于将两个或多个管段连接在一起的电熔连接件(93),所述连接件包括:(i)一个基本上为圆柱形的连接体,其具有一个外表面和一个内表面,内表面的尺寸和形状适合于形成与被连接的管区域的外表面配合的间隙;(ii)至少一个在连接体的内表面上或内的电加热件;(iii)适合于将电加热装置与一个电源联接的端子装置;其特征在于:该端子装置在焊接工艺完成后不伸出连接体的外圆柱面之外。
文档编号H01R13/24GK1390287SQ0081564
公开日2003年1月8日 申请日期2000年9月14日 优先权日1999年9月14日
发明者S·C·拉菲尔, D·佩特里, B·施瓦茨 申请人:石油技术有限公司, 乔治菲舍尔韦文公司