角度可调节的管状弯头的制作方法

本申请要求来自于2016年1月14日提交的英国专利申请号1600733.8的优先权，其通过参引并入本文中。

技术领域

本发明涉及可以特别地但不排他地与电缆、线缆接头和相关联的接线盒结合使用的类型的角度可调节的管状弯头。该弯头的使用使可能为铠装电缆并因此相当硬的线缆能够安装成接近物体，在没有弯头的情况下，如果线缆接头和/或穿过线缆接头的线缆要沿通常的垂直或径向方向延伸离开接线盒的侧壁，则该物体将会阻挡线缆接头和/或穿过线缆接头的线缆。该接线盒在沿着接线盒的中心轴线观察时可以是常规的正方形形状或圆形形状的。

背景技术：

90°的管状弯头可以在线缆布线应用中使用，在该线缆布线应用中，空间受到限制并且没有足够的空间来安装常规的线缆接头和穿过线缆接头的线缆。线缆必须制成为具有取决于线缆的硬度的半径的弧形形状。90°的弯头使得线缆接头能够安装成固定轴线沿通常的垂直方向或径向方向延伸，并且其与固定轴线成直角的自由轴线与通常的径向方向或垂直方向成直角。线缆的相对柔性的内部导线这时能够穿过90°弯头以进入接线盒或其他壳体的内部。

安装有90°弯头的设备可以具有安装孔，该安装孔是光孔(如果设备具有较薄的壁)或螺纹孔或具有固定螺母。如果弯头安装至平孔，则弯头可以使用防松螺母来紧固，并且弯头可以定位成其自由轴线沿所需的任何方向延伸。

然而，如果安装孔带螺纹或具有固定螺母，在没有任何特殊构造的情况下，弯头可能被完全拧紧并且可能导致其自由轴线沿错误的方向延伸。替代性地，弯头可以定位成其轴线沿所需的方向延伸来，但不会被完全拧紧。作为另一替代方案，安装者可能倾向于过渡拧紧弯头，直到其轴线沿所需的方向延伸为止。

在一些应用中，弯头可以用于在潜在的爆炸性环境中进行布线，并且这时将遵守规定了需要被接合的螺纹数量和/或防护(IP)等级的条例。

因此，已经设计了在潜在的爆炸性环境中使用的特殊的90°弯头并且允许该弯头安装和定位成其自由轴线沿期望的方向延伸。这些弯头设计需要具有用于阻止爆炸从附接有弯头的设备通过已知的火焰通路传到外部环境的装置。

在第一种这样的设计中，火焰通路在管的两个紧密相邻的表面与相对可旋转的同轴外管之间通过，其中，该管与将管连接至接线盒的带外螺纹插头结合成一体，而相对可旋转的同轴外管与用于接纳线缆接头的带螺纹插座结合成一体。弯头具有相当大的尺寸，并且因此线缆不能安装成如所期望的那样靠近设备。

第二种设计具有环状的径向锯齿状的火焰通路，其中，两个相对可旋转的部件具有凸缘，凸缘具有一系列同心的相互接合的脊部，从而提供火焰通路。两个凸缘通过联接螺母保持在一起，联接螺母迫使两个凸缘朝向彼此推动，从而使脊部相互接合。这种设计比第一种设计更紧凑，但更复杂并且制造成本较高。

第三种设计是一种弯头，该弯头在其外螺纹上具有薄的防松螺母。弯头可以被尽可能地拧紧并且随后变松，直到其自由轴线沿期望方向延伸为止，并且防松螺母可以随后被拧紧以将弯头固定在其期望的位置。这种解决方案的缺点是安装者不会获得任何表明他没有接合足够的螺纹来满足爆炸性环境的需求的迹象，并且由于水能够沿着螺纹蔓延，组件可能不具有期望的IP等级。在这种情况下，被接合的螺纹形成了所需的火焰通路。

因此，需要一种简单且易于安装的弯头，该弯头结构较为紧凑、可调节并且易于制造。

前面对本发明的背景技术的讨论仅意在有助于对本发明的理解。应该理解的是，该讨论没有确认或承认所提及的任何材料是在本申请优先权日期时的本领域公知常识的一部分。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种角度可调节的管状弯头，该管状弯头包括：弯头，该弯头在一个端部处具有带外螺纹的凸插头并且在另一端部处具有对应地带螺纹的凹插座，并且其中，防松螺母与凸插头上的螺纹配合，从而在防松螺母完全旋拧到凸插头上至终点位置时在凸插头上留出具有比满足规格所需的长度长至少一个螺距的长度的可用螺纹；防松螺母，该防松螺母具有更靠近凸插头的自由端部的端部表面，该端部表面适用于直接地或者借助于密封垫圈间接地对接线盒的外表面进行密封，并且其中，针对防松螺母或凸插头或者防松螺母或者两者的密封用于对凸插头的螺纹和防松螺母进行密封，以防止湿气或其他流体沿着螺纹穿过。

在本发明的第一变型中，防松螺母具有沿远离带螺纹的凸插头的自由端部的方向延伸的同轴的环状延伸部，并且弯头在凸插头的螺纹与弯头自身之间置有径向向外指向的且与凸插头同轴的柱表面，其中，柱表面定位成与防松螺母的环状延伸部上的配合密封表面径向相对，其中，呈密封环形式的密封件被置于两个密封表面之间，以在防松螺母从其终点位置开始转动至少完整一圈时将上述表面有效地密封在一起。

本发明的第一变型的另外的特征提供了使弯头上的表面具有部分地容纳密封环的凹槽，该密封环对凹槽的基部进行密封并且径向突出超出定位有凹槽相邻的柱表面，密封环优选地呈O形环的形式，并且防松螺母的环状延伸部上的密封表面是由密封环接合的平滑的向内指向的正圆柱表面。

在本发明的第二变型中，密封件呈由可变形聚酯材料或其他合适的材料制成的轴向延伸的片的形式，该片在螺纹的有限的圆周部分上延伸并且通常沿着螺母或带螺纹的凸插头的整个长度延伸。聚酯或其他材料可以是弹性的、并且具有较高的强度并且可能类似于在具有专用防松螺母应用的普通螺母中使用的聚酯或其他材料。这种类型的防松螺母具有带螺纹的密封件，在该密封件中，片用作用以防止液体沿着螺旋螺纹泄漏的阻挡件。

在本发明的第三变型中，整个防松螺母可以由可选的增强的塑料材料，比如适合的尼龙等制成，其自身与凸插头的螺纹密封地接合。这种塑料防松螺母可以通过将一个或更多个环形的增强环模制到塑料材料中并且嵌置在该塑料材料内来增强。在这种情况下，制成防松螺母的材料选择成与接线盒的接合表面形成密封。

本发明的可以应用于本发明的第一变型、第二变型或第三变型中的任一者的另外的特征使得远离带螺纹的凸插头的自由端部的管状弯头具有向外指向的一体式抵接凸缘，该凸缘适于由防松螺母或防松螺母的任意环状延伸部在其终点位置接合，该终点位置是其从带螺纹的凸插头的自由端部最缩回的位置；使得弯头在其两侧具有两个相反指向的接合表面，以用于由工具的钳口接合，由此，弯头能够绕带螺纹的凸插头的轴线旋转；使得带螺纹的凸插头与和接线盒相关联的螺纹或固定螺母互补，并且在这种情况下，带螺纹的凹插座与线缆接头的带螺纹的凸插头上的外螺纹互补以用于借助于管状弯头安装至接线盒；以及使得密封垫圈相对于防松螺母或凸插头保持固定，以在使用中被定位于防松螺母与接线盒的外表面之间，使得不需要为了安装的目的的松散的部件。

本发明还提供了如上文所限定的与安装有管状弯头的电气接线盒结合的管状弯头。

将理解的是，如上文所限定的弯头的制造较简单并且该弯头的制造可以在现代生产工厂中的当前可用的生产车床设备上实施。

现在将参照附图仅通过示例对本发明的第一变型、第二变型和第三变型中的每一者的实施方式进行描述。

附图说明

在附图中：

图1以正视图示出了圆形的接线盒，常规的线缆接头从该接线盒沿正常的径向方向延伸；

图2以类似的正视图示出了圆形的接线盒，该接线盒具有通过本发明所涉及的类型的弯头附接至其上的线缆接头；

图3是图1和图2中示出的类型的接线盒的平面图，并且示出了图2中示出的线缆接头在使用由本发明提供的弯头时可以被调节以沿其延伸的可能的方向；

图4是根据本发明的管状弯头的一个实施方式的截面正视图，并且示出了管状弯头与例如接线盒中的带螺纹凹插座的配合；

图5是位于防松螺母与弯头之间的密封件的细节；

图6是图4所示的管状弯头的侧视图；

图7是图4和图5示出的管状弯头在被完全旋拧到例如接线盒的壳体中的带螺纹的凹插座时的正视图；

图8是图6中所示的管状弯头在被调节成使得带螺纹的凹插座的轴线沿所需的方向延伸并且防松螺母已被完全拧紧时的类似的正视图；

图9是穿过防松螺母截取的的截面图，示出了本发明的第二变型的实施方式；以及

图10是位于本发明的第三变型的实施方式的位于防松螺母与弯头之间的密封件的细节。

具体实施方式

附图的图1至图3示出了由本发明提供的类型的管状弯头所解决的问题。图1示出了常规的线缆接头(1)，该线缆接头(1)通过使其带螺纹的凸插头直接与在接线盒内的带螺纹的凹插座接合而从圆形横截面的接线盒(2)径向突出。

然而，如果存在诸如由图2中数字(3)所示的障碍物，则没有供线缆接头从接线盒径向延伸的空间，并且管状弯头(4)置于接线盒(5)与线缆接头(6)之间，使得后者可以沿与接线盒中带螺纹的凹插座的轴线成直角的方向突出。

如图3所示，图2所示的线缆接头(6)的所需的方向以实线示出，而自然方向以虚线(6a)表示，如果线缆接头(6)被正常拧紧并且没有可调节的弯头，则其将沿该自然方向延伸。如上文所指出的，需要可调节的管状弯头来克服该困难。将参照附图的图2至图8对根据本发明的管状弯头的第一变型的一个实施方式进行更详细地描述。

在图2至图8中所示的本发明的实施方式中，角度可调节的管状弯头(4)包括下述弯头，该弯头在一个端部处具有带外螺纹的凸插头(12)并且在另一端部处具有对应地带螺纹的凹插座(13)。这些螺纹都构造成与带螺纹的凹插座的螺纹对应并且构造成接纳常规的线缆接头的带螺纹的凸插头。

带外螺纹的凸插头制成符合任何适用的条例或者规范，比如，可以例如适用于在爆炸性环境中使用的防爆电气装置。在这种情况下，螺纹连接的长度或至少待相互接合的螺纹的数目可以由条例或标准来规定，或者其可能需要预定的螺纹长度或数目。

在任何情况下，出于本发明的目的，带外螺纹的凸插头的长度选择成还适应于防松螺母(14)的螺纹，防松螺母(14)的螺纹与凸插头上的螺纹配合，同时在凸插头上留出可用螺纹，该可用螺纹的长度比满足设计要求或规格所需的长度长至少一个螺距。

弯头在外螺纹与弯头自身之间置有正圆柱表面(15)，正圆柱表面(15)与防松螺母的一体地轴向延伸的环状延伸部(17)的配合密封表面(16)相对地定位，其中，呈O形环(18)形式的密封环置于两个表面之间。弯头上的柱表面具有部分地容纳O形环并轴向定位O形环的凹槽(19)，并且该O形环对凹槽的的基部(25)(见图5)进行密封，形成了与柱表面(15)相关联的密封表面，并且O形环径向突出超出其中定位有凹槽的柱表面。

防松螺母的环状延伸部上的密封表面是由密封环接合的平滑的向内指向的正圆柱表面。对本领域普通技术人员而言非常明显的是，防松螺母的环状延伸部的密封表面的长度必须足以使得弯头能够绕带螺纹的凸插头的轴线(A)完全旋转360°，以提供弯头的完全的角度调节能力，使得弯头可以定位成带内螺纹的插座的轴线(B)如可能需要的那样定向。

弯头的360°旋转意为弯头轴向运动了螺纹的一个螺距，并且在该旋转之后，O形环的密封件仍必须有效接合环状延伸部的密封表面。这方面的重要性将通过以下关于如上所述的弯头的操作安装的内容而变得更加明显。因此，O形环提供了抵抗湿气和其他不期望的流体的有效防护。

弯头自身的柱表面(15)的远离带外螺纹的凸插头的自由端的端部由向外指向的一体式抵接凸缘(20)限定，该一体式抵接凸缘(20)与防松螺母的环状延伸部的远离处于防松螺母的完全缩回的终点位置的带螺纹的凸插头的自由端部(21)配合。

为了便于上述弯头的安装，弯头在其相反两侧具有两个相反指向的平坦接合表面(22)(见图2、图3和图6)，以用于由例如具有钳口的适合的扳手的工具的钳口来接合，由此，弯头可以绕带螺纹的凸插头的轴线旋转。

上述管状弯头可以制成为结构较紧凑、可调节的，并且易于使用可获得的制造设备来制造，而且不会涉及任何复杂或高成本的过程。弯头更可能由可选地被封装在适合的塑料材料，特别是纤维增强的团状模塑料或其他适合的塑料材料内的适合的金属材料制成。然而，在本发明的范围内，弯头自身可以由适合的增强塑料或其他材料制成。

上述管状弯头通过下述步骤安装，首先如图4、图6和图7所示的那样将防松螺母完全拧紧抵靠弯头的一体式抵接凸缘(20)，并且组件随后可以完全拧紧到接线盒或任何其他设备的壳体中以到达图7中例示的位置，其中，标准密封垫圈(23)抵靠螺母的面以提供最终的IP防护。弯头随后可以通过下述步骤而释放，使弯头绕带螺纹的凸插头的轴线旋转不超过360°，直到带螺纹的凹插座的轴线沿期望的方向延伸为止，这为了说明目的而在图8中示出。防松螺母随后被拧紧成抵靠接线盒或任何其他设备的壳体上，以通过密封垫圈来将其固定在该位置。结果如图8所示，在抵接凸缘(20)与防松螺母的延伸部的相邻的端部之间形成了间隔(24)。

一般来说，弯头制成为使得如果以多余一个螺距调节弯头，则O形环将开始被暴露并且因此将提供弯头可能没有使螺纹被接合以满足在例如爆炸性环境中使用的要求的视觉指示。

作为示例，如果当弯头完整旋转360°时带外螺纹的凸插头具有1.5mm的螺距的，则螺母将相对于弯头的带螺纹的凸插头轴向移动1.5mm，并且O形环必须在所有角度位置保持适当地接合。这足以使弯头的凹插座能够指向任何方向，并且该设计使得仍与接线盒或任何设备的壳体接合的螺纹的量满足所有要求。

由O形环提供的密封防止湿气沿着螺纹进入，并且抵靠螺母的面的标准密封垫圈提供了最后的入口防护。正如上文所提到的，标准密封垫圈可以相对于带螺纹的凸插头保持固定，并且这可以通过对穿过垫圈的开孔定尺寸，使得螺纹与开孔的干涉达到如图5中的虚线(24)所示的合适的程度而简单地实现。

现在转到图9所示的本发明的第二变型的实施方式，上文所述的防松螺母的延伸部与O形环一起被省略。在他们的位置采用防松螺母(31)，在防松螺母(31)中，密封件呈由聚酯或其他适合的可变形材料制成的轴向延伸的片(32)的形式，并且片(32)在螺纹的有限的圆周部分上延伸并且通常沿其整个长度延伸。可变形材料是弹性的、具有高强度的并且可以是在采用具有专用防松螺母应用的这种片的普通防松螺母中使用的一种材料。适合的防松螺母被认为是由美国洛杉矶的Long-Lok Fasteners Corporation公司以商标销售的那些防松螺母。片的尺寸和位置可以根据要求而变化。

这种类型的防松螺母呈螺纹密封件，在该螺纹密封件中，片用作用以防止液体沿着片所延伸的任何螺旋螺纹泄漏的阻挡件。片在配合螺纹的承载与非承载侧面之间或者沿着螺纹底部或顶部处的任何小间隙提供优异的密封性能。片的构成不受水或任何其他流体的影响。

图10示出了本发明的第三变型的实施方式，在该实施方式中，整个防松螺母(41)具有适当的强度并且能够变形，使得其螺纹密封地接合凸插头的螺纹。塑料材料可选地被增强并且可以例如是适合级别的尼龙等。在任何情况下，防松螺母密封地接合凸插头的螺纹是重要的。这种塑料制的防松螺母可以通过模制到塑料材料中并且嵌置在塑料材料内的一个或更多个环形的增强环(42)而被额外地增强。同样，在这种情况下，根据制成防松螺母的材料，在多数情况下防止湿气或其他不期望的流体进入所必须的密封垫圈有可能被省略，如图11所示。因此，制成防松螺母的材料可以选择成与接线盒的接合表面形成密封，由此，密封垫圈可以被省略。

在不偏离本发明的范围的情况下可以对本发明的上述实施方式作出许多变化。

在整个说明书和权利要求书中，除非内容要求，否则单词“包括”或者诸如“包括有”或“含有”的变型将被理解为意味着包含规定的整数或整数组，但不排斥任何其他整数或整数组。