专利名称：带指示装置的管接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用一个或多个卡紧管子端头的卡套的这种形式的管接头。更具体地说本发明涉及目视查验管接头已被恰当地拉紧的装置和方法。
背景技术：
卡套式管接头在本领域是众所周知的。非常成功地应用了30年的一种双卡套接头是顺序卡紧结构，是由Lennon等人发明的美国专利No.3,103,373，其整个公开完全被包含在本文中作参考。
在典型的卡套式管接头组件中具有接头结构，该接头结构含有接头体及接头螺母，该接头螺母可用螺纹旋拧在接头体的一个端部上。接头体含有一般为六角形法兰形式的扳扭法兰。接头体的另一端部可连接于另一个接头体、流量控制装置等等或与其集成为一体。接头体包含轴向锥形开口或倾斜口以及台肩或止动件，该台肩或止动件在轴向上与锥形开口间隔开。两个卡紧元件或卡套，包括后卡套及前卡套，被布置在接头螺母内并被插入接头体与接头螺母之间。前卡套的锥形前端部初始与接头体的倾斜口接合，而后卡套的锥形前端部初始在前卡套后端部与一倾斜表面接合。接头螺母有台肩，该台肩可驱动地与后卡套的后壁接合。管子端部在轴向上插入接头内直至管子端部贴靠在接头体的内台肩止动件为止。根据接头体与驱动接头元件彼此轴向相向移动的螺母之间的相对转动，锥形卡套在轴向上被拉在一起，本领域通常称为“拉紧”，而径向上的向内移动导致顺序的向内卡紧管子。由于挤压作用，卡套牢固地卡紧管子。
通常，如上描述的管接头组件是以已组装状态运货至顾客处，这时的组装状态是卡套已装在接头螺母内，而接头螺母以手拧紧的状态旋拧在接头体上。然后组装者把管子端部轴向地滑入接头内直至其到达底部或贴靠在接头体的内止动台肩上。在接头初始手拧紧的状态下，然后组装者以例如扳钳或扳手等使接头体与接头螺母之间产生相对转动至预定圈数以完成安装。对于小的管接头，例如应用1/4英寸至1英寸管子的管接头，通常到达“超过手拧紧圈数”11/4(“TPFT”) 圈的相对转动位置以实现合适的初始拉紧。
合适地拉紧接头组件的圈数取决于若干因素，这些因素包括螺纹节距和为保证卡套恰当地挤压在管壁上使接头螺母相对接头体移动的合适轴向位移。虽然接头的各种零件具有高的制造精度并被组装至手拧紧位置，但仍然难于掌握拉紧接头的整圈数和非整圈数。许多时候对于扳钳来说接头被安装在具有有限空间的区域时，因此在一个整圈内需要多次单独的扳钳扳拧操作。
查验恰当拉紧的成功及广泛使用的解决方法是Lennon等人的美国专利号3,287,813中描述的一种不通过量规，其整个公开完全被包含在本文中作参考。这个量规有效地查验接头体法兰与接头螺母前端部之间的间隙或相对间距是正确尺寸。组装者首先给予了接头螺母与接头体之间的所需相对转动。如果量规不能装入接头体与接头螺母之间，组装者就知道接头螺母至少已经恰当地拉紧。
虽然上面描述的测量工具继续获得极佳的商业成功及应用，但是使用量规的一些用途是不方便的。特别令人关注的是需要一种量规，它无需单独的测量工具，而可能是接头的固有部分。
此外，不通过量规主要用于管接头组件的初始拉紧。在某些情况下，为了维修或更换连接于管子端部的装置，通过把接头螺母从接头体上拧退而拆开接头。接头重新组装时，接头体与接头螺母之间的相对转动通常所需的非整数圈数多于初始拉紧所需的圈数，或者换句话说，每次拉紧时接头螺母朝接头体的轴向位移都略比前次拉紧操作时的大。制造商会基于超过初始拉紧位置的预定量或轴向位移来确定推荐的重装次数或接头螺母相对接头体的轴向位移。要加以考虑的设计因素包括接头的压力及温度的额定值、管件及接头元件使用的材料等等。
对于给定接头组件可经重装而仍表现出满意性能特点的实际的次数可明显大于超过初始拉紧位置的附加轴向位移的推荐距离，但在一些情况下仍然希望能向组装者提供指示该接头组件已被重装了若干次，以便以超出初始拉紧的预定轴向距离把接头螺母与接头体推进在一起。由于上面讨论的手动量规需有固定的轴向尺寸，所以对于查验重装接头的附加轴向位移是没有用的。
因此本发明的目的是提供查验初始拉紧时卡套式管接头的恰当拉紧的装置和方法，另一个目的是提供查验恰当的初始拉紧的装置和方法，该装置和方法也能用于提供该接头已被重组装若干次的指示，以便指示接头螺母相对接头体的预定轴向距离。
发明内容
为了实现上述的及其它的目的，并且根据本发明的一个实施例，一种固有测量装置，其包含精密地制成并定位在接头体上的标志，当接头处于手拧紧位置时该标志可目视观察，而当接头已被恰当地拉紧时该标志被盖住或目视不可见。在优选形式中，该标志以加工在接头体表面上的精密槽或凹口来实现。该槽可制得更加易于目视观察，例如使表面变粗糙或滚花或给表面上颜色。固有测量的应用可以避免需要计数和记住给予接头螺母和接头体的相对转动的整圈数和非整圈数。标志的位置对应于初始拉紧时接头螺母相对于接头体的预定轴向位移。
本发明进一步设想了这种固有测量装置应用中的具体实施方法，以及用于测量卡套式接头中的接头螺母在接头体上恰当地拉紧的方法的另一个实施例，该方法包含以下步骤把可目视观察的标志定位于接头体上；使标志具有的轴向长度对应于接头螺母相对接头体的预定轴向位移；组装接头至手拧紧状态；把接头螺母拧紧在接头体上直至标志刚好被螺母所遮住而看不见。
根据本发明的另一个方面，标志可制成具有预定的轴向尺寸并精确地位于在接头体上，使得当恰当地初始拉紧时接头螺母与标志的前边缘对齐；而在以后的重组装中当达到接头螺母相对接头体的预定附加轴向位移时，接头螺母盖住标志或与标志的后边缘对齐。
本发明还设想了通过安装在接头上或与接头制成一体的装置来查验初始拉紧或重装位置的方法及设备，该装置在接头已被初始地拉紧时改变形状或以目视观察到的方式改变。在发明的另一个方面，提供了一种装置，该装置根据接头的重装情况提供了初始拉紧位置的及螺母的附加轴向位移的目视指示，其中该装置安装在接头上或与接头制成一体，而且当接头已被初始拉紧及重组装时该装置改变形状或以其目视观察到的方式改变，以便造成接头螺母在接头体上的附加轴向位移。在本发明还有的方面，在管件上应用了目视观察标记以便提供目视指示接头螺母已装到了初始拉紧位置上和安装到了被轴向推进至超过初始拉紧位置的预定轴向位移的位置上。
对于本领域任何技术人员，通过示于各附图的优先实施例的下列说明，本发明的这些和其它方面以及优点将是显而易见的。
本发明在某些零件及各零件的结构中采取的实物形式、优选实施例及其方法，将在本说明书中详细描述并在构成本文一部分的附图中加以说明，其中图1是含有根据本发明的固有测量部件的卡套式管接头，为处于手拧紧位置的该接头的纵剖面；图2是处于恰当拉紧状态下的图1管接头；以及图3图示的是一种替代的实施例，其中标记取为升高部分的形式；图4图示的是一种替代的实施例，其中升高部分构成前边缘及后边缘；图5图示的是与接头体螺纹相间隔的标记；图6图示的是有两个升高部分形式的标记；图7图示的是台阶形式的升高标记；图8图示的是圆柱形部分标记，该圆柱形部分在轴向与锥形的接头体颈部邻接；图9图示的是制成接头体颈部的锥形部分的标记；图10图示的是用螺纹作标记；图11A-H图示的是各种标记槽的轮廓；图12图示的是箍状标记；图13图示的是具有升起的边或边缘的箍状标记；图14图示的是具有两个升起部分的箍状标记；图15图示的是以预定方式重叠的两部分形式标记；图16图示的是重叠箍状标记，其中较大直径的箍滑动于另一个上方；图17图示的是应用观察窗观测标记；图18图示的是改变形状的箍，以作为目视指示标记；图19、19A及19B图示的是可收缩凸片式的标记；图20图示的是应用了改进螺母的替代实施例；图21A-D图示的是应用可收缩环的实施例；图22图示的是应用了可收缩薄片延伸部的环；图23A及图23B图示的是制在管件上的标记的实施例；
图24图示的是图23的实施例的制标记工具；图25及26图示的是应用了转动位置指示器的实施例；图27及28图示的是带有传统的T式接头体的本发明的应用；以及图29图示的是应用激光蚀刻的另一个实施例。
具体实施例方式
参考图1，此处接合标准的两个卡套式管接头组件以举例方式来描述本发明。然而，本说明的意图是实际上举例来解释或图示本发明的概念及优点，并因此不应认为有限定意思。本领域普通技术人员会容易地明白和理解本发明可在各种各样的接头及快换接头中加以实践，这些接头相对地转动以进行组装。例如，并且非出于限制的目的，本发明可方便地用于单卡套管接头或具有任何两个连接件的接头，其中它们的合适组装是通过两个螺纹零件之间的相对转动来部分地确定的。
标准的接头组件10含有接头体12和接头螺母14。接头体12包含第一端部16，它是如18处的外螺纹。接头螺母是如20处的内螺纹，并且通过接头体12与接头螺母14之间的相对转动可使接头螺母14容易地安装在接头体12上。此处使用了名词“相对”转动，因为虽然接头10的典型组装程序涉及的是阻止接头体12转动而用扳钳拧动螺母14，这种程序无需用于本发明。设想当螺母14保持静止时接头体12可转动，或另一种方法是把转动力矩施加在接头螺母及接头体两者上使它们同时在相反方向转动以组装接头10。接头体及接头螺母通常分别设有六角形部分22、24以帮助使用扳钳或其它工具来产生相对转动。
接头体12的螺纹端部16具有中心孔或通道26，中心孔或通道26在贯通接头体12的全程上纵向地延伸。这个孔26在接头体12的前端部制有锥形斜口28。接头体12含有诸如锪孔的内台肩30，锪孔在轴向上与斜口28相间隔。
接头组件10还含有前卡套32及后卡套34。前卡套32具有与接头体12的锥形斜口28接合的锥形尖头部36。前卡套32在其后端部还制有锥形斜口38。后卡套34含有与前卡套32的锥形斜口38接合的锥形尖头部40。接头10的所有元件都可购自Ohio州Solon市的Swagelok公司。
图1图示的是一般从制造商得到的处于“手拧紧位置”或FTP的接头组件10。该附图也图示了管子端部A已插入接头10之后的接头10。因为接头元件12、14仅是手拧紧，所以管子端部A易于滑入接头组件10直至管子端部壁B贴靠在接头体12的内台肩30上。前及后卡套32、34两者通常分别具有圆柱形孔32a及34a，孔32a及34a紧密地容纳在管外壁C的周围。
注意到本发明不局限于附图所图示的卡套几体形状是重要的。许多不同卡套结构可和本发明一起使用。
接头螺母14含有向内延伸的台肩42，台肩42用作与后卡套34的后壁34b接合的驱动表面。当接头螺母14被拧紧在接头体12上时，后卡套34被向前驱动进入前卡套32的后端部的斜口中，并且如上面参考的专利所描述地进行后续的夹紧操作使卡套32、34产生向内的径向位移以挤压卡套32、34在管壁C上进入强力的及密封的夹紧状态(见图2)。
接头螺母14在接头体12上的相对轴向位移涉及接头体12与接头螺母14之间相对转动的整圈数及非整圈数。螺母14相对接头体12被推进移动足够远以通过卡套32、34在管壁C上产生强力的夹紧作用。因此，一般的组装指导书将指出例如当接头体12保持静止时接头螺母14应转动的整圈数及非整圈数。
由于接头10元件的材料及设计上的技术进步，装配接头10所需的扭矩趋于减小。例如，这种装配扭矩的减小能获得减轻螺母14与后卡套34之间磨损的改进。无论是何原因，扭矩减小让组装者易于无意间使螺母14轴向前进超过足以使接头10初始拉紧之点。由于容许重装的某些用途的客观需要，通常通过接头设计来调节螺母14相对接头体12超过这个点的过于前移。然而，初始拉紧期间螺母14在接头体12上的这种过于前移减小了对后面重装有效的附加相对轴向位移，因此从而减少了重装的有效次数。
根据本发明的特点，在接头体12上设置了固有测量装置。所谓“固有测量”简单地是指该测量装置和/或功能或方法学是固有地实施在或组装在或安装在一个或多个接头元件上，并因此不用任何外部的或单独的测量工具就能加以应用。在优选的但非必须的形式中，固有测量以在接头体12上精确地定位的可目视观察的标记来实现。在本例示性实施例中，该标记是形成在接头体颈部52上的精密加工槽或凹口50。更好的是，槽50定位成邻接于或靠近带螺纹的接头体12的端部螺纹54。槽50具有前边缘50a及后边缘50b。当接头处于图1所示的FTP(手拧紧)状态时，槽50对组装者是可目视观察到的。槽50最好是但也不必须是环形的。另一种方法是，例如，槽50可被制成围绕接头体颈部52的弧形部分。事实上任何几何形状都可加工在接头体12上形成标记50，只要它具有制造良好确定的以及可目视观察的边缘或多个边缘或其它合适的边界，如同下面讨论中将显示的那样。
槽50的后边缘50b的轴向位置56是精密加工的，所以当接头10如图2所图示已被恰当地及初始地拉紧时，接头螺母前端部14a实际上与边缘50b对齐而螺母14实际上阻挡了对槽50的目视观察，特别是从相对于接头10的纵向轴线X的横向观察角度来看是如此。后边缘50b的精确位置及定位被用作一种标记，所以组装者可通过使接头螺母14相对接头体12前移至合适的初始位置来拉紧接头10，此处称之为“预定的初始拉紧”。这个预定的初始拉紧状态对应于为把卡套32、34挤压在管壁C上而初始拉紧时螺母14相对接头体12的预定的初始轴向位置。为在组件处于拉紧状态前帮助目视观察槽50，可通过把油漆或其它颜料涂在目视观察表面上而使槽50具有颜色，该目视观察表面例如是槽底表面58。例如，可把具有合适颜色的胶带置于槽50中。还有，槽表面58可被滚花或者相反改变组织或外观以易于被人眼所看到。再有，卡环可以装入槽50中。
仍然是作为形成槽50的另一种方法，一种加工的箍可制在颈部52中或其上，例如还是通过滚花、点刻、粗糙化等加工制成的箍。
对于本发明的初始拉紧测量方面，槽的应用改进了对边缘50b的目视观察。本领域技术人员将容易理解标记50可用任何合适的边缘、线条或其它边界来实现，该边界或者升起于或凹入于接头体12上或者涂敷在接头体12上，并且标记在拉紧期间是可目视观察的以向组装者指示已达到预定的初始拉紧位置并因此不再需要使螺母14向前移。当然，组装者仍能转动螺母4而超过这个位置，但在任何情况下该固有测量已提供指示螺母14被拉紧到了至少是初始拉紧位置。
作为固有测量的示例性组装程序及方法，组装者把管子端部A装入接头。使用扳钳或其它合适的工具使接头体12保持静止而使接头螺母14转动直至标记50刚好被阻挡而看不见。对于应用较简单的边界作为标记50的实施例，螺母14被转动到螺母边缘14a大致上与标记50对齐为止。因此，应用本发明就不需去计算或追踪接头体12与接头螺母14之间相对转动的整圈数及非整圈数。
对于要组装及重组装的接头10，前边缘50a也可精密地在轴向定位，所以在FTP状态下前边缘50a将在轴向与螺母14的前端部14a相间隔。前边缘50a被定位成当已实现合适的拉紧时，螺母14的前部14a与前边缘50a对齐。在随后的重装期间，螺母14每次轴向地前移一点至实现合适的拉紧。在重装转动预定次数后，螺母14的前端部14a与标记50的后边缘50b对齐，由此大致上盖住了标记50，而且组装者知道接头10已经被重装至这点，在该点接头螺母14相对于接头体12已被前移至超过初始拉紧状态下的预定量。标记50的前及后边缘50a、50b的之间轴向长度可从设计分析及经验数据来确定，使得在重装若干次数之后标记50被螺母14所盖住，该若干次数对应于超出预定的初始位置时接头螺母14相对于接头体12的预定前移量。虽然可以确定精确距离Y及如果需要加工在接头体12上，实施本发明时不需要后边缘的精确定位。这是因为在一些用途中，仅要求给出超过初始拉紧位置的很近似的所需附加轴向位移。
不考虑其形式时，标记50可在接头体12的加工轮廓基础上被精确地加工出来，使得该标记提供精确的及永久的目视观察指示以确定接头10的合适拉紧。
参考剩余的各图，我们图示了本发明各种不同的实施例。这些变型的意义在本质上是示例性的而对于本发明的范围应没有限制的意思。对于接头10所使用的相同零件，诸如接头体、接头螺母及卡套，与本文上面描述的和图1及2的实施例有关的对应零件使用了相同的标号。
然后在图3中，标记50以接头体12上颈部52的升高部分100的形式来实现。升高部分100可上颜色或者要么进行对接头组装者可目视观察的处理。该升高部分100限定一边缘102。螺母14(图3中省略了)被装在接头体112上直至螺母后端部14a盖住升高部分100为止。在此情况下螺母14将至少是与边缘102对齐或盖住它。然后这个边缘102对应于螺母的所需初始拉紧位置，以与图1中的后边缘56相似的方式。在图3中，该升高部分100形成在邻接于接头体螺纹18的后端部；然而，如本文上面先前所描述，对每种尺寸的接头都将确定标记50的精确位置。
在图4的实施例中，升高部分100限定前边缘104，而边缘102是相对于前边缘104的后边缘。前边缘104定位成对应于初始的合适拉紧位置，而后边缘102定位并用于在以后的接头重装中向组装者指示螺母已在轴向上前移了超过初始拉紧位置的预定距离“Y”。当螺母14与后边缘102对齐时，组装者就知道该接头已重组装到与超过初始拉紧位置时螺母的预定轴向移动距离相对应的次数。
此处各种实施例中虽然可用标记50指示目标初始拉紧位置，但不要求螺母14与该标记的精确对齐，指明这点是重要的。例如，组装者可有意地或无意地把螺母14移过初始拉紧位置标记。于是，本发明设想了例如，在图1的例子中，标记的前边缘向组装者提供了目视指示，即如果螺母14至少是被装在了该位置上，则已到达初始拉紧位置。因此，此处图示的距离“Y”不需要局限于标记50的两个边缘或边界之间的距离，但应理解为更多地是描述重装中螺母14从初始拉紧位置起的附加轴向移动的距离，不论该初始拉紧位置是对应于螺母14与目标初始拉紧位置56的精确对齐，或者是对应于轴向上稍微超过该目标位置的一初始拉紧位置。因此，例如，在图4中，升高部分100的轴向长度向组装者提供目视指示对于初始拉紧，螺母前端部14a必须至少前移至前边缘104，但也可以前移至升高部分100的轴向长度范围内的位置。因此升高部分100的后边缘102被用作超过目标初始拉紧位置56的附加轴向位移距离的目视指示。
图5类似于图3，但对于某些尺寸的接头，它具有的升高部分100在轴向上与接头体螺纹18相间隔。
在图6的实施例中，标记50的两个升高部分110、112形成在接头体颈部52上。第一或前升高部分110用于指示初始拉紧位置，而第二升高部分112在以后的重装中用于指示螺母(未图示)已从该初始拉紧位置56轴向地前移了预定距离Y。注意在图6中初始拉紧位置对应于升高部分110的后边缘110a，所以当螺母位于该初始拉紧位置时该升高部分110事实上被盖住了；并且还有，附加拉紧位置指示对应于第二升高部分112的后边缘112a，所以当螺母已从初始拉紧位置轴向地前移了预定距离时该第二升高部分112事实上被盖住了。正如此处的所有实施例的情况那样，升高部分110、112的升高表面可用上色或变糙加以处理或要么以其它办法帮助标记50的目视观察。
在图7的实施例中，标记50是以类似于图4的方式实现的，只是除了标记50是形成在接头体12颈部52上的台阶120。台阶120形成前边缘120a及后边缘120b，它被用于(指示)初始拉紧位置56和在以后的接头重装中指示距离Y。
在图8的实施例中，接头体12的颈部52在52a处于轴向上呈锥形的。颈部52倾斜至圆柱形部分130，在本实施例中圆柱形部分130定位在邻接于接头体螺纹18的后端部。因此标记50是以可目视观察的圆柱形部分130的形式来实现的。螺母在接头体12上前移直至标记50事实上被螺母盖住为止，于是指示螺母处于初始拉紧位置。
在图9的实施例中，接头体12的颈部52在轴向倾斜越过颈部52的预定部分140。锥形部分140轴向上邻接于槽142，因此在槽142与锥形部分140之间构成边缘144。边缘144对应于初始拉紧位置56，所以当螺母已被安装至初始拉紧位置56时槽142事实上被螺母14盖住。锥形部分140的轴向尺度限定了接头以后重装期间螺母14的进一步预定轴向位移的距离Y，所以当螺母在以后的重装期间已前移了距离Y时锥形部分140事实上被螺母盖住了。因此本实施例中的标记50包括槽142及锥形部分140。
在图10的实施例中，精确地加工了接头体12的螺纹18，所以螺纹18的后端部18a对应于初始拉紧位置56。然后在本实施例中，标记50以螺纹18的端部的形式来实现。
图11A-11F图示了制作在接头体12的颈部52上的各种槽形状或几体形状，它们可在此处使用槽的本发明各种实施例中用作标记50。这些槽的意图在本质上示例性的，以说明对于实施本发明，槽的具体形状不是很关键的。特别是，图11H图示了具有椭圆形边缘的槽。
图12图示了固有测量发明的实施例，该实施例应用了箍，该箍安装在接头体12的颈部上而不是颈部52上的加工槽或升高部分。箍150可上色或要么是可目视观察的，并且足够薄使得螺母14(未图示)能容易地延伸过箍150。箍150包含可目视观察标记50，标记50限定有前及后边缘50a及50b以对应于初始拉紧位置56及以后的重装期螺母移动的预定轴向距离Y。图13图示了本概念的另一个变型，其中箍150含有升高带152，带152构成了对应于螺母14的初始拉紧位置56的边缘154。图14图示了另一个实施例，其中箍150含有第一及第二升高部分160、162。这些升高部分160、162限定相应的边缘160a及162a，边缘160a及162a分别地指示初始拉紧位置56及以后重装期间的预定轴向距离Y。再有，如此处以前指出的，该距离Y可对应于初始拉紧目标位置56与附加轴向位移位置(例如图12中的50b，或图14中的162a)之间的轴向距离，或者可对应于螺母14在接头体12上转动时的实际初始拉紧位置与附加位移位置之间的轴向距离。
图15图示了本发明的另一个实施例。在此例子中，大体圆柱体箍或套200被装在接头体12上。该圆柱体箍200轴向地延伸至位置202，精密地确定了位置202对应于接头体12上的螺母14的初始拉紧位置56。接头螺母14含有装在其前端部14a上的螺母凸片204。该螺母凸片204被制成具有的外直径小于圆柱体箍200的内直径并具有后端部204a。当通过螺母14与接头体12之间的相对转动把螺母14前移到接头体螺纹18上时，螺母凸片204朝圆柱体箍200前移。当凸片后端部204a与圆柱体箍200的前端部202对齐时，组装者就知道螺母14处于初始拉紧位置。任选地，凸片204的轴向尺寸可预定成对应于接头10以后重装期间螺母前移的轴向距离Y。在这种替代情况下，螺母14在以后重装期间前移直至圆柱体箍200的前端部202盖住凸片204或到达螺母14的前端部14a。
在图16的实施例中，螺母凸片204′制成具有的外直径大于圆柱体箍200的外直径。在此情况下，当螺母14在接头体12螺纹上前移时，凸片204′可滑移过圆柱体箍200′。当凸片204′与圆柱体箍200的前端部202′对齐时就指示出初始拉紧位置。
在图15及16的实施例中，箍200、200′可用诸如不锈钢的金属制成。箍可装在接头体12上或由接头体12加工而成。螺母凸片204、204′也可加工成螺母14的一部分。
在图17图示的另一个实施例中，标记50定位在接头体12上邻接于螺纹18。标记50可以是箍或加工表面、槽或其它合适的可目视观察的标记。标记50最好连续地和围绕接头体颈部52周边延伸。在此例子中，提供了透过螺母14的径向观察窗220。螺母14安装在接头体12上直至标记50首次可在窗口220上被看到。这个位置对应初始拉紧位置。标记50的轴向长度也可选择成对应于以后重装接头10期间螺母14的预定轴向位移Y。当螺母14前移至窗口220中不再看到标记50的一点时，则组装者就知道螺母14已经轴向前移了预定距离Y。
在迄今所描述的实施例中，固有测量是以标记50的形式实现的，标记50具有一个或多个边界，该一个或多个边界初始是可目视观察的，并且在初始拉紧位置是可见对齐的或附加轴向位移位置上是看不见的。本发明的总体概念还能以替代的方式实现，该替代的方式结合了接头10的附加特性。这些替代的实施例此处也称之为固有测量，因为它们可被接合在接头组件10内并且无需单独的或外部的测量工具而加以应用。
然后参考图18，诸如金属冲压件的升高箍300定位在接头体颈部52上。箍300的自由端302被抬高，使得当螺母14到达初始拉紧位置56时螺母14的前端部14a与箍300接合并移动箍300。箍300也可制成当螺母14达到初始拉紧状态或当接头以后重装期间螺母14已进一步在轴向上前移了预定距离Y时断掉。
参考图19，本发明可用可收缩凸片来实现。在此例子中，指示器环400(图19B)围绕颈部52安装在接头体12上。指示器环400包含多个轴向延伸的凸片402。在此例子中每个凸片402含有径向法兰403。每个法兰403的前端面404精确定位以对应于螺母14的初始拉紧位置56。
为了初始拉紧，螺母14被安装在接头体12上直至螺母14的前端部14a与凸片402(图19B)的前端部404接触或对齐。通过向组装者目视指示螺母14已经与环400特别是与法兰403接触，可以避免过装。如果螺母14相对于接头体12继续转动，凸片402将开始收缩或向内弯曲。凸片402的这个压缩可被当作以后重装期间附加轴向位移距离Y的指示器，如果确实需要的话。在这种情况下，在以后的重装期间，螺母14在接头体12上的附加轴向前移将引致进一步的压缩或凸片402的收缩。凸片402的完全压缩可用作目视指示螺母14已经前移了超出初始拉紧位置56的距离Y。
参考图20，图示了本发明应用了改进的螺母450情况。例如接头10及标记50的所有方面都与图1及2的实施例相同，但螺母450已被改进，所以六角形端面452形成在螺母的管子端部上而不是在接头体端部上。以这种方式，螺母450具有邻接标记50区域的减小的直径454，使得标记更易于目视检查并且也提高了确定螺母端部456与标记50对齐的目视精度。
图21A-C图示了本发明的另一个实施例，它应用了可连接环500。环500最好是金属的并可以任何合适的方法安装。环500的特征在于刚性体502及可压缩或可收缩部分504。可压缩部分504在本例子中含有用若干薄辐板状的脚508连接于刚性体502上的薄壁506。脚508可通过在可收缩部分504的圆柱形壁上加工多个孔来制成。
图21A图示了处于手拧紧位置的接头10。图21B中，螺母14在接头体12上已被安装在前壁506与接头体12的前端部12b接触的位置上。这个位置可作为初始拉紧位置。在以后重装期间当螺母随着每次重装而进一步轴向前移时薄辐板508将收缩，如图21C中所示。脚508的完全压缩用作对组装者的附加轴向位移位置的目视指示，并且如果确实需要也可用作防止进一步重装的前挡块。
在图21D-F的实施例中，可压缩止动圈850被安装在接头体12上，其安装方式是当接头尚未安装好时允许圈850自由转动，例如，在螺母14安装至手拧紧位置(图21E)之前允许在圈850与螺母14之间有轴向间隙852。在图21E中，螺母14已经安装在手拧紧位置上使得螺母的前壁14a触及圈850。螺母14与圈850之间的这种接触防止了或限制了圈850自由转动并因此可用作合适的初始拉紧的指示。如图21F中所示，当以后重装时，当螺母14进一步轴向前移超过其初始拉紧位置时，含有薄延伸部或凸片系列854的圈850在螺母14的预定轴向前移处被压扁或要么收缩。为清晰见图21E、F中省略了卡套。
图22图示了可收缩部分504′的另一个实施例。在图22的例子中，环500′的可收缩的或可压缩的部分504′以一系列凸片延伸部510的形式实现，该凸片延伸部510从主体502′轴向地延伸。这些凸片510在接头10的初始安装期间当它们与接头体12接合时收缩。
参考图23A及23B，在本发明的另一个形式中，应用管件T上的标记600使初始拉紧位置56及附加轴向位移位置(及距离Y)被目视地指示。在此例子中，标记600以两个边界或界线602及604的形式来实现。边界602、604可形成在管壁606内或用箍、涂线等等形式。在手拧紧位置，两条界线602、604被螺母14遮住而使组装者看不见。第一界线602定位成在初步拉紧期间螺母14在接头体12上前移直至看见第一界线602，如图23A中所图示。第二界线604定位成在以后重装期间在螺母14已经前移了超出初始拉紧位置56的附加轴向位移Y时第二界线变成看得见。
图24图示了根据图23A及B的实施例在管件T上作标记的合适工具650。在本例子中工具650是以中空单端的圆柱套652来实现的。套652包含后壁654，管子端部656靠在后壁654上而使管子端部656被封底。一对径向孔658、660形成在套652上并分别容纳制标记工具662、664。工具662、664在轴向上相隔预定距离Y。当管件T在套652内转动时，工具662、664在管件T的表面上刮出或要么形成界线，该界线和本文有关的图23A和23B描述的界线602、604相对应。
参考图25，在本发明的实施例中，位置指示器箍700安装在接头体12上。这箍包含“开始”位置标志符702及“结束”位置标志符704。螺母14起初安装在接头体12的手拧紧位置上。然后以合适的方式在螺母14上作标记，或是在制造商处制作或是由组装者制作。把螺母上的对齐标记(未图示)涂在螺母上以与开始位置指示器702轴向对齐，而通常可涂在螺母前端面14a上或涂在螺母体上的一个六角端面上。然后使螺母相对接头体转动前述的整圈数和非整圈数，其中螺母14一直转动至螺母对齐标记在轴向上与结束位置指示器704对齐为止。虽然这种技术需要组装者要记住整圈及非整圈数，但因为很好限定了开始及停止位置指示器，可达到更精确的最终拉紧位置。图26图示了其中指示器箍700′安装在螺母14上的例子。当接头10已被组装至手拧紧位置时，对齐标记被涂在与箍700′上的开始位置标志符702轴向对齐的接头体12上。然后螺母14相对地转动前述的整圈数及非整圈数直至接头体12上的对齐标记与箍700′上的结束位置标志符704′轴向上对齐为止。
参考图27及28，图示了应用T接头800的本发明。接头800包含带有三个相同的接头端部804的主体802。在本例子中，每个接头端部804含有根据本发明的标记50，虽然不是必须的但所有三个端部都有标记50。
如同可从图28中清楚示出的，标记50是以在每个接头端部804的颈部22上加工的槽806的形式实现的。槽前边缘808轴向上与螺纹端部18的最末螺纹18a相间隔，由此形成台阶810。后边缘812可用于在以后重装期间指示螺母14(未图示)的附加轴向位移。在此情况下，如同本文的其它例子，初始拉紧位置56通过螺母14的前端部与槽806的前边缘808的对齐来指示，或者简单地具体指明螺母14的前端部轴向上与槽806区域内的任何处对齐。
图29图示了另一个实施例，其中线标记900a及900b在接头已经组装至手拧紧位置之后被涂在螺母14及接头体12上。线标记900可用包括激光点刻的任何合适方法来形成。接头可为了安装而由使用者拆卸并且然后利用对齐的标记900a、900b而重装至手拧紧状态。以后，通过整圈地转动螺母直至标记再对齐来改变初始拉紧。这个实施例特别适合于那些利用转动单个整圈来初始拉紧的接头。线标记900a、900b可和例如槽的其它标记接合使用以指示以后重装期间超出初始拉紧的附加轴向位移。
已经参考优选的及示例性的实施例描述了本发明。其他人根据阅读及理解本说明书将进行改型和变型。这意味着所有这些改型和变型就其情况来说它们都在本申请发明的范围或其等同范围之内。
权利要求
1.一种卡套式管接头的固有测量组件包括一具有可容纳一管端部的螺纹端部的接头体；一带螺纹的与该接头体的所述螺纹端部相配的接头螺母；至少一保持在该螺母内部的卡套；以及一可目视观察的标记，该标记在该接头体上并且当该接头处于一手拧紧状态下时是可见的，而且该接头在一管端部上已经组装至一初始拉紧位置以后该标记大致上是看不见的。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述标记包括该接头体上的一加工表面。
3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述标记邻接于该接头体的所述螺纹端部。
4.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述加工表面是滚花的。
5.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述标记具有一轴向部分，该轴向部分对应于初始拉紧时该接头螺母相对该接头体的一预定轴向前移量。
6.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述标记包括在所述接头体的颈部上的一加工凹槽。
7.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述标记包括所述接头体上的一加工凹槽。
8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述标记包括一具有一预定轴向长度的箍。
9.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述标记包括一着色的加工槽。
10.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述标记包括在所述接头体上的至少两个边界以形成前及后标记边缘；所述前边缘对应于该组件的一预定初始拉紧，而所述后边缘对应于超过所述初始拉紧时所述螺母相对所述接头体的一附加预定轴向位移。
11.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述标记包括一轴向上定位在所述接头体上的边界，并且所述边界对应于一初始拉紧时所述螺母相对所述接头体的一预定轴向位移。
12.如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述边界包括一边缘，初始拉紧时当该接头螺母相对该接头体已经轴向移动了所述预定轴向位移时，该边缘大致上与所述接头螺母的前端部对齐。
13.如权利要求11所述的组件，其特征在于，初始拉紧时在该接头螺母相对该接头体已经轴向移动了至少所述预定位移后，所述边界大致上被遮挡而看不见。
14.一种卡套式管接头组件的固有测量包括一具有螺纹端部的接头体，该螺纹端部可容纳管端部及至少一个卡套，并可与该接头螺母相配而构成一接头组件；所述接头体其上具有一可目视观察的标记，当该接头组件处于一手拧紧状态时该标记是可见的，当该接头组件已经在一管端部上合适地拉紧时该标记与该接头螺母具有一预定的关系；所述标记对应于初始拉紧时该接头螺母相对该接头体的一预定轴向位移。
15.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述标记包括在该接头体上的一加工表面。
16.如权利要求15所述的组件，其特征在于，所述表面邻接于该接头体的所述螺纹端部的一后端部。
17.如权利要求15所述的组件，其特征在于，所述加工表面是滚花的。
18.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述标记具有由两个边界所限定的一预定轴向长度，第一边界对应于初始拉紧时该接头螺母相对该接头体的一预定轴向位移，而第二边界对应于超过所述初始拉紧时该接头螺母相对该接头体的一附加轴向位移。
19.一种用于在卡套式接头中测量一接头螺母在一接头体上的恰当拉紧的方法，包括步骤a.在该接头体上形成一可目视观察的标记；b.所述形成步骤包括把该标记定位成对应于初始拉紧时该接头螺母相对该接头体的一预定轴向位移；以及c.把该接头螺母组装在该接头体上直至该标记与该螺母相对应为止。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，形成该标记的步骤包括在该接头体上加工出一槽的步骤。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成该标记的步骤包括对所述槽的表面涂敷以颜色的步骤。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，形成该标记的步骤包括对所述槽的表面滚花的步骤。
23.如权利要求19所述的方法包括在该接头螺母与该接头体之间施加相对转动的步骤，以产生该接头螺母相对该接头体的轴向位移直至所述标记大致上被遮挡而看不见为止。
24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，形成该标记的步骤包括在该接头体上形成至少两个边界的步骤；而且使所述边界形成前边缘及后边缘，其中该前边缘对应于该接头初始拉紧时该接头螺母相对该接头体的轴向位移，而该后边缘对应于超过该初始拉紧时该接头螺母相对该接头体的一附加轴向位移。
25.前述形式的管接头的固有测量组件包括一接头体，一以螺纹安装在该接头体上的接头螺母，以及至少一个卡套；该组件包括一安装在该接头体和该接头螺母之一上的测量装置，当该接头首次安装成一手拧紧状态时所述装置具有第一可目视观察形状，而当该接头被拉紧至一初始拉紧状态时所述装置具有第二可目视观察形状。
26.如权利要求25所述的组件，其特征在于，所述装置在该接头被拉紧时轴向地收缩。
27.如权利要求25所述的组件，其特征在于，当该接头处于一手拧紧状态时所述装置被松弛地安装并可自由转动，并且其中当该接头被拉紧时所述装置被限制不能转动。
28.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述装置是轴向地被压缩的并且当进一步拉紧接头时就改变其可目视观察的形状。
29.前述形式的管接头的固有测量件具有一接头体，一以螺纹接合在接头体上的接头螺母，以及至一个卡套；该固有测量件包括一在该接头体上的第一标记和在该接头螺母上的第二标记，当该接头体处于一手拧紧状态所述第一及第二标记是对齐的，当该接头被拉紧时所述两个标记是不对齐的，而当该接头被完全接好后所述两标记又是重新对齐的。
30.如权利要求29所述的组件，其特征在于，所述第一及第二标记包括条件相对于该接头螺母及该接头体的一转动轴线的轴向定位线。
31.如权利要求19所述的方法包括在该接头螺母上形成第二标记的步骤，其中所述标记在该接头处于一手拧紧状态下以一预定方式对齐，在该接头螺母在该接头体上初始拧紧期间所述两标记是不对齐的，而在该接头螺母相对该接头体移动一预定轴向位移之后变得重新对齐。
全文摘要
一种卡套式管接头(10)的固有测量装置,该卡套式管接头(10)具有接头螺母(14)、接头体(12)以及至少一个卡套(32),该固有测量装置含有在接头体上的精密制作的标记,当接头位于手拧紧位置时该标记是可目视观察到的,当接头已经初始拉紧时该标记被盖住或目视观察不到或要么与接头螺母具有预定关系。在优选形式中,标记是以精密槽(50)或加工在接头体上的凹口的形式来实现的。槽可制得更易于目视观察,例如使表面粗糙化或滚花,或使表面着色。在槽的精确位置上构成边缘(50b),该边缘(50b)对应于初始拉紧时接头螺母相对接头体的预定轴向位移。标记也可制成具有例如轴向长度的精确尺寸以提供第二边缘,该第二边缘对应于超出重装的接头组件的初始拉紧时接头螺母相对接头体的预定轴向位移。
文档编号F16L19/08GK1390285SQ00815612
公开日2003年1月8日 申请日期2000年9月12日 优先权日1999年9月13日
发明者P·C·威廉斯, L·E·约翰斯顿, J·D·卡科斯拉克, G·A·巴布德, S·S·莫赫, G·W·舍菲尔 申请人:斯瓦戈洛克公司