专利名称：蚌壳式连接系统和方法
技术领域：
本发明总地涉及一种管接头，特别涉及一种蚌壳式连接系统和方法。
传统的管子连接件常常难以装配并且容易出故障。此外，很多的管子连接件不能在管子内表面和周围环境之间形成紧密的密封，从而会使媒质漏泄到外界环境中，或者使外界环境污染媒质。总之，传统的管子连接件难以安装和装配，因此需要昂贵的熟练技工来构造所述导管系统。导管系统能提供一种对于环境安全并且可起保护作用的通道以将光纤从一处布线到另一处。
在一种安装方法中，先挖出一光(电)缆沟，然后将所述管子插入所述沟内。可以用一连接件将另外的管子附连于所埋入的管子上，然后继续这种构造作业。在很多情况中，诸如道路或其它类似物之类的障碍物会阻碍光(电)缆沟的挖掘。在这些情况中，可以在所述障碍物的下方挖出一较小通道或钻孔，然后通过所述通道拉出管子以及相关的连接件。这种牵拉动作会在各连接件和它们相关的管子之间产生一纵向的张紧载荷。当纵向张紧载荷过大时，各管子就会与它们相关连接件分离。在很多情况中，还需使各管子和/或连接件边拉边转以使各管子通过一受限通道。管子的旋转会在各连接件上施加一旋转载荷，反之亦然。该旋转载荷也会使管子与连接件分离。
根据本发明的一实施例，一连接件包括至少一个半管形的纵向壳体，它具有可以容纳导管的至少一部分的第一和第二端。所述壳体可以包括一在所述壳体的外径上形成一第一锁定突缘的第一凹区。在一实施例中，可以设置一与所述第一壳体互补的第二半管形的纵向壳体，它具有一在所述第二壳体的外径上形成一第二锁定突缘的第二凹区。还可以设置一第一锁定机构包括第一和第二突起部，它们与所述第一、第二锁定突缘相协作以将所述第一和第二壳体连接在一第一纵向接头处。
在一特定实施例中，还可以设置一铰链，它可以操作以将所述第一和第二壳体连接在一第二纵向接头处。在另一实施例中，分别与所述第一、第二壳体相关的第三、第四凹区可以在所述第一、第二壳体的相应外径上形成第三、第四锁定突缘。在本实施例中，还可以设置一第二锁定机构，它具有第三、第四突起部，它们分别与所述第三、第四锁定突缘相协作以将所述第一和第二壳体连接在一第二纵向接头处。
还可以在所述第一壳体的内径处设置一约束系统。在一实施例中，所述约束系统可以包括至少一个沿着所述内径设置的半圆形嵌件。所述嵌件可以包括多个当所述导管连接件处于装配位置时可操作以与所述导管相啮合的抓紧齿。在另一实施例中，所述约束系统可以包括多个朝着所述内径延伸并且可以当所述连接件处于装配位置时可操作地以与所述导管相啮合的大钉。在再一实施例中，所述约束系统可以包括至少一个自所述内径内的开槽式开口突伸出来的半圆形衬垫。
在一特定实施例中，所述抓紧齿和/或大钉朝着所述内径的中心部分延伸，并且相对于所述导管连接件的纵向中心轴线形成一大于5°的夹角。在另一实施例中，所述抓紧齿和/或大钉可以包括一近似垂直于所述连接件的轴向中心轴线延伸的对应尖端。在再一实施例中，所述尖端可以朝着所述导管连接件的轴向中点延伸。
本发明提供了几个技术优点。例如，所述连接件可以经受住极高的纵向张紧载荷以及旋转载荷。这样，就可以将所述连接件用在高载荷应用场合中，而不会使各导管与所述连接件分离。因此，可以降低构造一导管系统所需的成本和费用。
本发明的另一技术优点在于蚌壳式连接件主要由不会腐蚀的塑料材料制成。因此，延长了所述导管系统的使用寿命，因而可降低导管系统的成本。
本发明的再一技术优点在于蚌壳式连接件可以在蚌壳式连接件和管形件之间保持紧密的环境密封性。因此，导管系统内部的媒质就不会轻易泄漏到外界环境中，并且外界环境不会轻易污染到所述媒质。
本发明的另一优点在于连接件具有较矮小的轮廓，这样，就可以更为方便地将连接件安装在紧凑空间内，并且当将它拉动通过一钻孔时可以使摩擦较小。
本发明的又一技术优点在于可以很方便地安装和取出蚌壳式连接件。因此，可以减少构造所述导管系统所用的时间和费用。
对于本技术领域的熟练人员来说，本发明的其它技术优点将从以下的附图、描述和权利要求书中变得更为清楚。
图3A是本发明另一实施例的蚌壳式连接件的立体图；图3B是根据本发明一方面的大钉的示意图；以及图4是本发明另一实施例的蚌壳式连接件的立体图。
本发明的具体描述本发明的较佳实施例和其优点可藉助以下结合
图1-图4的具体描述得到最佳的理解，在各附图中，凡是相同的编号均表示相同的部件。
在本文中，采用了描述性术语“始发”和“目的地”来说明各构件的工作情况。实际上，被描述为“始发”和“目的地”的构件主要是同时起到起点和终点的作用。因此，可以理解的是，术语“始发”和“目的地”并不是为了限定本发明的保护范围。
图1是一剖视示意图，它示出了一装有蚌壳式连接件12的导管系统10。图中例举的导管系统10是作为电信系统16中所用的光纤通信系统14的一部分。蚌壳式连接件12也可以用在各种其它用来连通各种其它适当媒质和材料的导管系统中。例如，导管系统10可以用来连通各种流体(液体和/或气体)、对诸如铜线、对绞同轴电缆等其它类似物进行布线。
通信系统16包括许多与一始发转接系统20a相连、诸如电话之类的通信装置18a。所述始发转接系统20a与所述光纤通信系统14的始发点相连。一目的地转接系统20b与所述光纤通信系统14的目的地相连。所述目的地转接系统20b与许多通信装置18b相连。
转接系统20a和20b的作用是将通信信号，即，电话呼叫，自始发通信装置18a发送至适当的目的地通信装置18b。与电话线系统相比，光纤通信系统14可以以非常高的速度使通信信号在始发转接系统20a和目的地转接系统20b之间传送，并且具有非常大的带宽。光纤通信系统14包括至少一个连接在始发光接口24a和目的地光接口24b之间的光纤22。光接口24a和24b的作用是可将电子通信信号26转变为光通信信号28，并且反过来将光通信信号28转变为电子通信信号26。
在实践中，电话呼叫可以从一始发通信装置18a发至一目的地通信装置18b。始发转接系统20a接收来自于始发通信装置18a的电子通信信号26，并将该电子通信信号26发送至始发光接口24a。始发光接口24a将电子通信信号26转变为一光通信信号28，该光通信信号通过光纤22被传送至目的地光接口24b。然后，光接口24b将光通信信号28转变为发送至目的地转接系统20b的电子通信信号26。然后，目的地转接系统20b将电子通信信号26发送至适当的通信装置18b。
光纤通信系统14还可以包括一个或一个以上的光中继器30。光中继器30的作用是通过光纤22来中继光通信信号28。光中继器30通常是在光纤22的长度较长并且光通信信号28的品质在光纤22的整个长度上降低时使用的。
导管系统10设有一环绕光纤22的环境安全护壳。如前文所述，作为光纤通信系统14具有出众工作能力的结果，可用光纤通信系统14来替代很多的电话线系统并且经常利用光纤通信系统14来安装新的线路。因此，每年需安装成千上万英里的导管系统10。
导管系统10包括各种管段或导管段32、34。导管连接件12在导管的各相关段，例如32和34之间形成一转换导管。每一导管32、34通常均包括一光滑且恒定的外径。导管32、34和连接件12之间的连接可以用机械连接件、粘接剂、滑动配合件、摩擦配合件或电熔件来形成，其中，连接件12和导管32、34被加热和熔合在一起。导管32、34可以包括内导管、外导管或其任一种结合。通常，外导管指的是一种其内携带有一个或多个导管或其它媒质的导管。内导管指的是携带在外导管内部的导管或连接件。本发明可以应用于内、外导管系统。
实际上，导管系统10可以包括任一种用来对携带在其内的任一种媒质加以保护的系统。而且，导管系统10可以被特别设计以携带任一种固体媒质以及流体，包括液体和气体。导管系统10可以保持周围压力，或者包括一增压媒质，例如一增压的消防系统，以分配水或阻燃化学制剂或气体。在另一实施例中，导管系统30可以设计成用于自流系统，包括废水分配和处理系统。
在本发明的揭示内容范围内，导管32和34以及蚌壳式连接件12可以设置成各种不同的尺寸。仅作为举例并且不是限定性的，对于那些其中导管32、34形成内导管的应用场合来说，常用尺寸包括1—1/4英寸、1—1/2英寸，以及两英寸直径段。对于那些将导管32、34用作外导管的应用场合来说，常用尺寸包括四至十二英寸的外径段。
导管32、34和连接件12可以包括任一种类型的管级金属、塑料或合成材料。例子包括聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)以及玻璃纤维填充的高密度聚乙烯。各种金属导管材料也是可用的，包括铝、铜、碳素钢和其它金属合金。
图2A具体示出了一种适于将导管32和34的相邻段连接起来的、特殊类型的导管连接件12，它以编号40总地示出。蚌壳式连接件40是一种可以用来将受损的导管段32和/或34连接起来和/或进行维修而不会影响所安装的光纤22的连接件。
连接件40包括一第一纵向壳体50a和一第二纵向壳体50b。在图中所示的实施例中，壳体50a和50b是彼此对应的镜像。为了举例说明的目的，由于大部分的纵向壳体50b是看不到的，因此，下面将主要对纵向壳体50a进行描述。对于本技术领域的那些熟练人员来说，应予认识到的是，在本发明的揭示内容范围内，纵向壳体50a和50b不必具有相同的镜像特征。下面将对很多可接受的、与图2A所示的纵向壳体50a和50b的构造有所不同的构造的其中几个例子进行描述。
纵向壳体50a和50b大体上是互补的，它们安装在一起可形成一分别将导管32和34的部分外径33和35包围住的周向套环。纵向壳体50a和50b可以在壳体50a的第一纵向接缝60a和一第二纵向接缝60b处连接在一起。蚌壳式连接件40可以包括一用来使纵向壳体50a和50b对齐的对齐系统。在图示的实施例中，所述对齐系统包括设置在纵向壳体50a和50b上的互补销62和凸起63。每一销62均具有一相对应的凸起63，它们可以在纵向壳体50a和50b适当对齐以进行安装时彼此相互啮合。应予理解的是，所述对齐系统可以包括其它不背离本发明保护范围的对齐装置。
蚌壳式连接件40还包括一对相同的、可滑动的锁定机构88和89。锁定机构88和89与第一和第二纵向壳体50a和50b相协作，以将壳体50a和50b固定在一起并/或将纵向壳体50a、50b分别固定在导管32、34的外径33、35周围。为了固定纵向壳体50a和50b，在本发明所揭示内容的范围内，可滑动锁定机构88和89的构造和工作情况不必是相同的。例如，壳体50a和50b可以利用如图3A所示的一铰链和单个可滑动锁定机构188而装配起来。
纵向隔膜垫片66a和66b也可以设置在每一第一和第二纵向接缝60a和60b处。隔膜垫片66a和66b大体上包括设置在凹槽44a和44b内部的橡胶式密封件，并且相互协作以增强纵向壳体50a和50b之间的不透水的密封性，以防止导管32、34的内表面和周围环境之间的密封出现破口现象。在另一实施例中，垫片66a和66b可以包括模制在纵向接缝60a和60b内的平整光滑表面，这些表面可以用作蚌壳式连接件40和导管32、34之间的密封件。应予理解的是，垫片66a和66b可以包括其它不背离本发明保护范围的适当密封装置。还有许多适当的变化例，它们都能在纵向壳体50a和50b之间形成这种密封。例如，纵向壳体50a和50b可以在装配之前用一种液体密封剂进行处理。在图2A所示的实施例中，纵向隔膜垫片66a和66b由丁钠橡胶材料制成。在其它方案中可以使用其它适当材料，例如可压缩的金属、塑料和合成物。垫片66a和66b可以从一组能在不利的环境条件下保持它们的密封性能的材料中选择出来。
纵向壳体50a和50b可以由一种半透明的塑料材料制成。纵向壳体50a和50b的半透明性可以使使用者看到核实导管32与34适当啮合以防止导管32和34之间出现间隙从而使得导管系统10出现阻塞或破口现象。此外，专业人员还可以透过蚌壳式连接件40看到外径33和35以及内径54，以核实不存在会危害壳体50a、50b与导管32、34之间的结构连接的不透水密封性和完整性的毛刺或其它阻塞现象。在图示的实施例中，蚌壳式连接件40的各构件可以由一种缩醛共聚物或其它大分子量的塑料材料制成。因此，连接件40具有耐蚀和化学稳定的优点，从而可以延长连接件40的使用寿命。其它适于在导管连接件40的各构件的制造中使用的材料包括塑料，诸如刚性和增塑的PVC、聚乙烯和高密度聚乙烯。在本发明所揭示内容的范围内，蚌壳式连接件40的各构件也可以用各种其它塑料、金属和合成物来制造。
纵向壳体50a大体上包括一狭长的、半圆形、半管状的构造，并且分别具有一外径52、一内径54、第一和第二端部56、58。内径54大体上分别与导管32、34的外径33、35相对应。壳体50a和50b的第一、第二端部56、58均适于容纳并可以与导管32和34相连接。外径52包括一自第二端58朝着第一端56延伸并且终止在一死止块87的凹区85。凹区85沿着外径52形成一锁定突缘86，它可以与可滑动锁定机构88相协作以将纵向壳体50a、50b和可滑动的锁定机构88固定在一起。本技术领域的那些熟练人员可以认识到的是，凹区85、突缘86和可滑动锁定机构88可以包括各种在本发明揭示内容范围内的构造。
为了将纵向壳体50a、50b装配在导管32、34上，可以依照任一种顺序来进行以下步骤。可以将垫圈66a、66b安装在它们各自的凹槽44a、44b内部。可以将导管32、34放置在一起以形成一在导管32、34之间的转换处具有单个接头的连续导管。可以分别沿着导管32、34的外径33、35来放置第一纵向壳体50a，从而使导管32、34之间的转接发生在纵向壳体50a的纵向中点附近、位于壳体50a的中心部分57内部。可以采用销子62和凸起63来使第二纵向壳体50b与纵向壳体50a相对齐，从而使纵向壳体50b将一部分外径33、35覆盖住，并且使导管32和34之间的转接发生在纵向壳体50b的纵向中点附近。然后，可安装可滑动锁定机构88和89以将蚌壳式连接件40固定在导管32、34上。
可滑动锁定机构88包括与壳体50a、50b的锁定凸起相协作以将可滑动锁定机构88固定在位的第一和第二突起部100、102。在如上文所描述的那样将壳体50a、50b装配起来之后，可以将锁定机构88的第一端104安装在壳体50a的第二端58处。第一突起部100可以被控制在壳体50b的凹区85内部，从而可以使第二突起部102与壳体50b的锁定突缘86相协作以固定锁定机构88。然后，可以将锁定机构88可滑动地安装并朝着第一端56施力，一直到第一端104与死止块87相接触。或者，可以直接将锁定机构88卡配安装在突缘86上的适当位置，而不必滑动锁定机构88。
死止块87可防止锁定机构88和89相对于壳体50a、50b、在其间形成一适当连接件所需的壳体50a、50b之外作侧向移动。死止块87可以防止锁定机构88朝着第一端56滑动得太远。当适当安装时，第一突起部100和第二突起部102分别与壳体50a、50b的锁定突缘86相协作，以将锁定机构88固定在位，并在纵向接头60a处将壳体50a、50b固定在一起。可滑动的壳体50a、50b可以以一种类似方式安装，以将锁定机构89固定在第二纵向接头60b附近的适当位置，并在接头60b处将壳体50a、50b固定在一起。采用锁定机构88和89的优点包括作用力的分布较均匀。例如，当将作用力施加在锁定机构88或89或者蚌壳式连接件40上时，所述作用力可沿着接头60a、60b横向于密封件66a、66b均匀地分布。用来固定纵向壳体的已有技术的机械系固件会沿着接头60a和60b的方向出现点载荷，这样就会导致故障和泄漏。
可滑动的锁定机构88和89可以与纵向锁定突缘86的整个长度基本啮合，从而可以将纵向壳体50a、50b夹紧并固定于导管32、34。可滑动的锁定机构88和89具有横截面轮廓较小这样一个优点，这样就可以不太费力地拉动所述蚌壳式连接件40使其通过一受限通道。应予理解的是，连接系统58可以包括其它不背离本发明保护范围的适当系固装置。下面将对一些较为适当的方案进行具体描述。
纵向壳体50a、50b大体上包括一在每一端部56、58上、沿着纵向锁定突缘86延伸的斜面96。斜面96可以使蚌壳式连接件40被拉动得通过所述安装设备，而不会绊阻于所述安装设备或其它材料。斜面96还可以使蚌壳式连接件40被拉动通过受限通道的阻力小于传统连接件的阻力。此外，斜面96还可以更方便地来安装锁定机构88和89，而不会在安装过程中发生尖锐边缘绊阻锁定机构88和89的现象。
在实践中，最初可以利用一扳手(未予特别图示)将纵向壳体50a、50b固定在一起、套在导管32、34上。采用所述扳手，可滑动的锁定机构88和89可以在纵向锁定突缘86上较为方便地滑动。如果没有扳手，则可以将锁定机构88和89 锤击就位，而不会使锁定机构88或89或者纵向锁定突缘86受到很大损坏。可滑动的锁定机构88和89还可以包括一些锁销98，它们可使一工具插入其中，并且用来迫使锁定机构88和89滑动至纵向锁定突缘86上的位置。锁定机构88和89的安装迫使纵向壳体50a、50b和它们的相关约束系统(将在下文中具体描述)与导管32、34主动啮合。导管32、34固定在蚌壳式连接件40内部，并且可以阻止在很高的纵向张紧载荷或旋转载荷下从蚌壳式连接件40中移出。
在沿着壳体50a的整个纵向长度方向上、在第一端56和第二端58之间，内径54大体上是均匀且光滑的。纵向壳体50a还包括许多在内径54处的约束系统，它们可以增强连接件40和导管32、34之间的密封性，并且可以提高其间的连接强度。所述约束系统可以与导管32、34主动啮合，以防止导管32、34与蚌壳式连接件40脱开啮合。
现请参阅图2A-图2C，与内径54有关的约束系统可以包括带有齿72的半圆形嵌件70、圆形凸肋64和/或半圆形垫圈68。壳体50a的第一端56包括一将半圆形垫圈68置于凹处的开槽式开口67。同样，第二端58包括一用来容纳一第二垫圈68的第二开槽式开口67。也可以将相应的开槽式开口67和垫圈68定位在壳体50b的每一第一、第二端56、58处。半圆形垫圈68可以增强形成在导管32、34与纵向壳体50a、50b之间的紧密密封。每一垫圈68均具有适当的尺寸，以自其相应的开槽式开口67突伸出一适当的突伸量，从而在导管32、34的外径33、35与蚌壳式连接件40之间形成摩擦配合。摩擦配合可增强不透水密封性，并且可提供附加的连接强度，以防止连接件40与导管32、34发生意外分离。当被适当装配时，壳体50a的每一垫圈68均可与一和壳体50b相关的相应垫圈68相接触和协作，从而形成一呈连续圆筒形、管形的、不透水的密封。垫圈68可以沿着壳体50a、50b的内径54设置。垫圈68可以分别被压缩在导管32、34的外径33、35与内径54之间，以确保导管32、34与蚌壳式连接件40之间适当密封。这样就可防止导管32、34内所含的任何媒质泄漏至周围环境中，同时还可以防止周围的污染物进入导管系统10。导管32、34与蚌壳式连接件40之间的适当密封对于要求导管32、34的内部与周围环境之间具有压差的任一种应用来说可能是有利的。例如，为了将光缆安装在导管32、34内部，由于电缆是被“吹”过导管32、34的，因此，导管32、34就可能被增压。
用来制造垫圈68的材料可以根据具体标准来选择，包括它们的耐化学性和抗紫外暴晒的能力。在图中所示的实施例中，垫圈68可以由硅制成。可以采用很多的其它材料来制造垫圈68，包括各种弹性的且/或可压缩的材料。
开槽式开口67和垫圈68的个数、尺寸、形状和构造可以在本发明揭示内容的范围内有很大变化。例如，可以根据需要，将一些附加的开槽式开口和相应垫圈定位在第一端56、第二端58附近或者中心部分57内部。在另一种应用场合中，在安装蚌壳式连接件40之前，可以使垫圈与导管32、34的外径33、35相连。或者，可以在装配连接件40之前，将垫圈预先安装或附连在内径54上。在任何一种情况中，开槽式开口67均不是必需的。例如，可以利用粘接剂或机械连接件使垫圈68与壳体50a附连。
在另一实施例中，可以在模制过程中，将垫圈68模制在内径54内部。在本实施例中，垫圈68可以由与壳体50相同的材料制成，或者由任一种在本说明书范围内的其它材料制成。在本实施例中，垫圈68的作用与圆形凸肋64的作用相类似，这将在下文中予以具体描述。
内径54还包括多个圆形凸肋64。在图示的实施例中，中心部分57将位于壳体50a的第一端56处的总共三个圆形凸肋和位于壳体50a的第一端56处的三个圆形凸肋分离开来。壳体50b包括具有类似构造的圆形凸肋64。凸肋64的个数、尺寸、形状和构造可以在本发明揭示内容的范围内有很大变化。
多个圆形凸肋64增强了导管32、34与纵向壳体50a、50b之间的连接强度。每一圆形凸肋64均包括一些齿80，这些齿形成有可与导管32、34有效啮合的尖端81。每一齿80均构造得具有一前表面82，所述前表面相对于轴线Y所形成的夹角大于所述齿的后表面83相对于轴线Y所形成的夹角，所述轴线通过每一齿80的基部。在图示的实施例中，后表面83大体上垂直于轴线Y延伸。相反，前表面82是相对于轴线Y以一角度β延伸。在一实施例中，β可以在5至45°之间，例如，近似等于30°。在这种类型的应用场合中，尖端81和前表面82与后表面83的构造可以使蚌壳式连接件40更紧地夹紧在导管32、34上。
在图2B所示的实施例中，第一端56包括多个沿着一近似垂直于中心轴线X的平面延伸的半圆形凸肋64。轴线Y可以平行于轴线X。在另一实施例中，轴线Y可以倾斜于轴线X。或者，凸肋64可以构造成在第一端56处、沿着一部分或所有的内径54形成单个连续的螺纹。在另一实施例中，一连续的螺纹可以在第一端56和第二端58之间沿着任一部分的或所有的内径54延伸。
如前文所述，沿内径54设置的圆形凸肋64包括齿80。以此方式，在它们各自的装配位置，第一纵向壳体50a和第二纵向壳体50b就与导管32形成摩擦配合，可咬住或抓住导管32的齿80就可防止蚌壳式连接件40与导管32、34脱开连接。一旦装配完毕，蚌壳式连接件40还可能被压配合在导管32和/或34上，并且/或者在将蚌壳式连接件40安装在导管32和/或34之后，可利用一种压配合连接来增强蚌壳式连接件40与导管32和/或34之间的连接。
在第一端56处的齿80大体上是指向中心部分57。同样，在第二端58处的齿80也是指向中心部分57。这种取向可防止导管32、34分别朝着第一端56和第二端58滑动。在另一实施例中，可以在本发明揭示内容的范围内将圆形凸肋构造得有所不同，例如具有光滑的、倒圆的边缘。
在图示的实施例中，凸肋64是在模制过程中形成在内径54内的。在另一种方案中，可以在模制过程中将开槽式开口模制在内径54内，并且可以在装配联接件40之前，如嵌件70那样，将凸肋64单独地压配合入内径54内，这将在下文中予以描述。
内径54还包括多个可容纳和固定多个半圆形嵌件70的开槽式开口71。在一实施例中，开槽式开口71可以在模制过程中形成在内径54内。在该实施例中，可以在装配蚌壳式连接件40之前，将嵌件70“预先安装”在开槽式开口71内部。在图示实施例中，三个嵌件70被定位在壳体50a的第一端56处，三个嵌件70被定位在壳体50a的第二端58处。同样，三个嵌件70被定位在壳体50b的每一端56和58处。嵌件70的个数、尺寸、形状和构造可以在本发明的揭示内容范围内有很大变化。
嵌件70包括一列夹紧齿72，这些夹紧齿构造得可以分别与导管32、34的外径33、35相协作，以将导管32、34牢固地保持在连接件40内部的适当位置。夹紧齿72在同一连接件40内部可以具有各种尺寸，如图2C所示的那样。每一齿72均以一自内径54朝着中心轴线X延伸的尖端73为顶点。如图2C最佳图示的那样，齿72可以被构造得使尖端73近似垂直于中心轴向轴线Z-Z延伸。这种构造可防止导管32、34在连接件40内部作轴向旋转。在另一实施例中，齿72可以构造得可使所有的尖端73朝着一假想中点M延伸。
嵌件70、齿72和尖端73也可以被构造成可使尖端73朝着内径54的中心部分57延伸。例如，齿72可以朝着中心部分57延伸从而使齿72相对于轴线Y形成一角度α。a可以在5°和45°之间，例如30°。因此，齿72可以与导管32、34啮合，以防止导管32、34与连接件40脱开连接。
具体地说，齿72和尖端73是通过分别刺穿导管32、34的外径33、35而起作用的。齿72可以刺入导管32、34的管壁内大约25-75％。同样，齿80可以构造成使它们刺入导管32、34的管壁内大约25-75％。这样就可以防止导管32、34在极高的纵向张紧载荷下与蚌壳式连接件40分离。与导管32、34相比，蚌壳式连接件40的一些实施例可以经受住更大的纵向张紧载荷。换言之，当将导管32和/或34拉开时，无需将导管32、34从蚌壳式连接件40中拉出来它们就会在张紧载荷下发生破裂。这种类型的连接也能抑制导管32、34和蚌壳式连接件40之间的旋转载荷。
嵌件70可以大体上沿着内径54同心地成列设置。在图2A—图2C所示的实施例中，嵌件70大体上呈半圆形，并且在嵌件70的内径上形成有单独的齿72。在将结合图3A予以描述的另一实施例中，嵌件70可以大体上呈圆锥形的大钉形状。嵌件70可以与内径54模制成一体，单独地装配在内径54内部的腔室内，或者适当固定于内径54。嵌件70也可以由任何一种塑料、金属或合成材料制成。
蚌壳式连接件40还可以用来对任一种导管，例如导管32的损坏进行修补，而不会损坏装在导管32内部的光纤22。蚌壳式连接件40可以以一种与上文所述相类似的方式安装在导管32的受损部分上。蚌壳式连接件40在导管32的受损部分周围形成密封，并且可以增强导管32的结构强度以防止其进一步损坏。
图3A是本发明另一实施例的蚌壳式连接件140的立体图。蚌壳式连接件140可以以一种与上文所述连接件40相类似的方式使用。在本实施例中，一铰链机构200可以在纵向壳体50a、50b之间形成一连接件，并且可以包括一与纵向壳体50a、50b相连的薄膜。应予理解的是，铰链机构200也可以包括其它不背离本发明保护范围的适当机构。
铰链机构200在壳体150a、150b之间、在一纵向接头160b处形成一至少部分不透水的密封。一纵向隔膜式衬垫166a可以在蚌壳式连接件140安装之前凹置在凹槽144a的内部。衬垫166a可增强壳体150a、150b之间、在纵向接头160a处的不透水密封性。在另一实施例中，也可以将一衬垫设置在纵向接头160b处。只需一个可滑动的锁定机构188即可将壳体150a、150b牢固且可靠地连接在它们各自的安装位置。锁定机构188也可以包括第一和第二突起部202和204，以及锁销198，所有这些构件的作用与图2A—图2C所示的相应构件的作用相同。
蚌壳式连接件140在其内径154处还包括多个约束系统。内径154包括开槽式开口167和衬垫168，它们的作用与图2A—图2C所示蚌壳式连接件40的对应构件的作用相同。作为圆形凸肋64和嵌件70的替代，如图2B所示，蚌壳式连接件140包括多个可增强导管32、34与蚌壳式连接件140之间连接的大钉170。
大钉170可以以一种能使蚌壳式连接件140和导管32、34之间的连接强度为最大的方式设置在内径内部。图3A示出了在内径154内部的大钉170的一种可行构造。本技术领域的那些熟练人员来说可以认识到的是，在内径154内部的大钉170的个数、尺寸、构造、类型和布置可以在本发明的揭示内容的范围内有很大变化。例如，大钉170可以以一种与图2B所示设置嵌件70和齿72相同的方式设置在内径154内部形成几个同心圆。
为了举例说明的目的，图3B更具体地示出了一放大的大钉170。在图示的实施例中，大钉170可以设置得具有各种形状和尺寸。自内径154延伸出来并且可在蚌壳式连接件140处于一装配位置时与一管段或导管相啮合的任一突起部较适于用在本发明的揭示内容中。大钉170可以包括一螺杆171，该螺杆提供了一将大钉170固定在内径154内部的装置。因此，内径154可以包括多个相应的开口172。大钉170可以旋入开口172内。开口172可以预先车螺纹以承接螺杆171。或者，螺杆171可以设置为“自动攻丝”型，从而可以简化将大钉170安装在开口172内的作业。在本实施例中，开口172不必定要包括对应螺纹。
在又一实施例中，开口172可以设有与螺杆171近似相等的直径。在本实施例中，大钉170可以压配合入开口172内。或者，可以在模制过程中将大钉170与内径154模制为一体，从而不再需要在壳体150a、150b制造之后安装大钉170。
图4是本发明另一实施例的蚌壳式连接件240的立体图。蚌壳式连接件240可以以与图2A—2C所示蚌壳式连接件40相同的方式起作用。蚌壳式连接件240包括单个纵向壳体250和一张紧连接系统204。纵向壳体250包括一大体上呈圆筒形、大体上呈管形的构造。壳体250可以由一种如上文结合蚌壳式连接件40所描述的柔性材料制成。壳体250内部的纵向间隙206可以使纵向壳体250分别安装在导管32、34的外径33、35的周围。当纵向壳体250安装在导管32、34周围时，可以将张紧连接系统204收紧以将壳体250可靠地夹紧在导管32、34周围。
张紧连接系统204包括多个沿圆周方向环绕在所述单个纵向壳体250周围的张紧带205，所述纵向壳体可以被收紧以将蚌壳式连接件240固定于导管32、34上。在实践中，蚌壳式连接件240可能特别适于对导管32、34内的微小损坏进行修补。
如图4所示，蚌壳式连接件240可以包括多个圆形凸肋264。凸肋264的构造方式和作用与蚌壳式连接件40的凸肋64的相同。凸肋264可以沿着整个内径254延伸，以增强导管32、34和蚌壳式连接件240之间的不透水密封。当适当安装时，间隙206可以部分或完全闭合，这样，纵向表面260就与纵向表面262相接触。蚌壳式连接件240还可以具有斜面296，该斜面的构造和作用与蚌壳式连接件40(参见图2A)的斜面96相同。
内径254也可以具有嵌件70、大钉170和/或衬垫68，如本说明书中前文所描述的那样。本技术领域的那些熟练人员可以认识到的是，蚌壳式连接件40、140和240的各种构造可以结合相对彼此进行描述的各种特征中的任一特征，包括销子、凸起、圆形凸肋、衬垫、嵌件、齿、可滑动的锁定机构、铰链和锁定突缘。此外，有关具有两个壳体的构造，每一壳体均可以具有其中一个或所有这些特征，而与相应壳体上所存在的各特征无关。
上文所描述的蚌壳式连接件具有显著的优点。形成在壳体和导管之间的密封质量降低了解决泄漏问题所花费的成本。此外，由于连接件的尺寸、重量和轮廓被减小，因此，增强了它们在安装过程中，尤其是在受限空间中的机动性。减小的尺寸和轮廓还可以降低导管安装过程中的摩擦，尤其是当通过一钻孔将各导管拉出来的时候。而且，还可以简化连接件的装配作业，这与采用螺栓连接和/或螺纹连接的现有连接件是大不相同的。
虽然以上已对本发明的几个实施例进行了描述，但是，本技术领域的熟练人员可以提出各种变化和改进。应该认为，本发明涵盖了这些落在所附权利要求书保护范围内的变化和改进。
权利要求
1.一种导管连接件，它包括一第一半管形壳体，它具有一第一内径、一第一外径和第一、第二端；所述第一和第二端可承接至少一管段；所述第一壳体具有至少一个在所述第一外径上形成一第一锁定突缘的第一凹区；一与所述第一壳体互补的第二半管形壳体，所述第二壳体具有一第二内径和一第二外径；所述第二壳体具有至少一个在所述第二外径上形成一第二锁定突缘的第二凹区；以及一第一锁定机构，它具有第一和第二突起部，它们与所述第一、第二锁定突缘相协作以将所述第一和第二壳体连接在一第一纵向接头处。
2.如权利要求1所述的导管连接件，其特征在于，它还包括一可操作以将所述第一和第二壳体连接在一第二纵向接头处的铰链。
3.如权利要求1所述的导管连接件，其特征在于，它还包括一与所述第一壳体相关的第三凹区，它在所述第一外径上形成一第三锁定突缘；一与所述第二壳体相关的第四凹区，它在所述第二外径上形成一第四锁定突缘；一第二锁定机构，它具有第三和第四突起部，它们分别与所述第三和第四锁定突缘相协作以将所述第一和第二壳体连接在一第二纵向接头处。
4.如权利要求1所述的导管连接件，其特征在于，它还包括设置在所述第一内径上的至少一个半圆形凸肋。
5.如权利要求4所述的导管连接件，其特征在于，所述至少一个半圆形凸肋还包括形成一齿的尖端的一前表面和一后表面，所述齿朝着所述连接件的中心部分延伸；所述后表面近似垂直于所述连接件的一纵向中心轴线；以及所述前表面被取向成相对于所述纵向中心轴线的夹角在5°和45°之间。
6.如权利要求1所述的导管连接件，其特征在于，它还包括沿着所述第一内径设置的至少一个半圆形嵌件，所述嵌件包括多个当所述导管连接件处于装配位置时可操作以与所述至少一个管段相啮合的抓紧齿。
7.如权利要求6所述的导管连接件，其特征在于，所述抓紧齿朝着所述导管连接件的中心部分延伸，并且相对于所述导管连接件的纵向中心轴线形成一在5°和45°之间的夹角。
8.如权利要求6所述的导管连接件，其特征在于，每一所述抓紧齿均包括一垂直于所述导管连接件的轴向中心轴线延伸的对应尖端。
9.如权利要求6所述的导管连接件，其特征在于，每一所述抓紧齿均包括一朝着所述导管连接件的轴向中点延伸的对应尖端。
10.如权利要求1所述的导管连接件，其特征在于，它还包括多个从所述第一内径延伸并且可以当所述导管连接件处于装配位置时可操作地以与所述至少一个导管相啮合的大钉。
11.如权利要求10所述的导管连接件，其特征在于，所述大钉朝着所述导管连接件的中心部分延伸，并且与所述导管连接件的纵向中心轴线形成一在5°和45°之间的夹角。
12.如权利要求10所述的导管连接件，其特征在于，每一所述大钉均包括一大体上垂直于所述导管连接件的轴向中心轴线延伸的对应尖端。
13.如权利要求10所述的导管连接件，其特征在于，每一所述大钉均包括一朝着所述导管连接件的轴向中点延伸的对应尖端。
14.如权利要求1所述的导管连接件，其特征在于，它还包括至少一个沿着所述第一纵向接头设置的纵向密封件。
15.一种导管连接件，它包括一具有一第一内径的第一纵向壳体；一与所述第一纵向壳体互补并且可以操作以与所述第一纵向壳体相连以便安装在至少一第一导管上的第二纵向壳体；以及所述第一纵向壳体包括至少一个设置在所述第一内径上的约束系统。
16.如权利要求16所述的导管连接件，其特征在于，所述约束系统包括至少一个半圆形凸肋，它包括形成一齿的尖端的一前表面和一后表面，所述齿朝着所述连接件的中心部分延伸；所述后表面近似垂直于所述连接件的一纵向中心轴线；以及所述前表面被取向成相对于所述纵向中心轴线的夹角在5°和45°之间。
17.如权利要求15所述的导管连接件，其特征在于，所述约束系统包括沿着所述第一内径设置的至少一个半圆形嵌件，所述嵌件包括多个当所述导管连接件处于装配位置时可操作以与所述至少一个管段相啮合的抓紧齿。
18.如权利要求17所述的导管连接件，其特征在于，所述抓紧齿朝着所述导管连接件的中心部分延伸，并且相对于所述导管连接件的纵向中心轴线形成一在5°和45°之间的夹角。
19.如权利要求17所述的导管连接件，其特征在于，每一所述抓紧齿均包括一垂直于所述导管连接件的轴向中心轴线延伸的对应尖端。
20.如权利要求17所述的导管连接件，其特征在于，每一所述抓紧齿均包括一朝着所述导管连接件的轴向中点延伸的对应尖端。
21.如权利要求15所述的导管连接件，其特征在于，所述约束系统还包括多个朝着所述第一内径延伸并且可以当所述导管连接件处于装配位置时可操作以与所述至少一个导管相啮合的大钉。
22.如权利要求21所述的导管连接件，其特征在于，所述大钉朝着所述导管连接件的中心部分延伸，并且与所述导管连接件的纵向中心轴线形成一在5°和45°之间的夹角。
23.如权利要求21所述的导管连接件，其特征在于，每一所述大钉均包括一大体上垂直于所述导管连接件的轴向中心轴线延伸的对应尖端。
24.如权利要求21所述的导管连接件，其特征在于，每一所述大钉均包括一朝着所述导管连接件的轴向中点延伸的对应尖端。
25.如权利要求15所述的导管连接件，其特征在于，所述约束系统包括至少一个自所述第一内径内的开槽式开口突伸出来的半圆形衬垫。
26.一种导管连接件，它包括一具有一内径和一外径的半圆筒形、半管形的壳体，所述壳体包括一设置在所述壳体的相邻的第一、第二纵向表面之间的纵向间隙；至少一个张紧带，它设置在所述导管连接件的外径周围，并且可以操作以使所述导管连接件与所述导管的至少一第一管段相连，由此通过收紧所述张紧带，可减小所述纵向间隙的尺寸。
27.如权利要求26所述的导管连接件，其特征在于，它还包括至少一个设置在所述导管连接件的内径上的约束系统。
全文摘要
提供了一种用于导管系统(10)的蚌壳式连接件(12)。所述蚌壳式连接件可以包括至少一个纵向壳体(50a,50b),它具有用来容纳管段(32,34)的第一、第二端(56,58)。一约束系统可以设置在所述纵向壳体的内表面(54)上。所述约束系统可以与至少一个导管主动啮合并经受住所述蚌壳式连接件和导管之间的纵向载荷。可采用一连接系统(88,89)以将所述纵向壳体固定于各管形件上。
文档编号F16L21/02GK1339093SQ00803419
公开日2002年3月6日 申请日期2000年2月1日 优先权日1999年2月5日
发明者约翰·T·麦恩迈厄 申请人:约翰·T·麦恩迈厄