專(zhuān)利名稱(chēng)：用于設(shè)有外螺紋或內(nèi)螺紋的管端的兩件式的保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的兩件式的保護(hù)裝置(Protektor，保護(hù)套)。此外，本發(fā)明還涉及一種按權(quán)利要求13和14前序部分所述的用來(lái)制造這種保護(hù)裝置的方法。這種保護(hù)裝置特別應(yīng)用于運(yùn)輸和存放那些在管端處具有螺紋或其它敏感的(易受損傷的)接合元件的管。特別是，鉆桿管(Bohrstrangrohr)的敏感的螺紋區(qū)域可以在粗暴的操作以及存放條件下得到保護(hù)。其中，所述螺紋可以是外螺紋或者也可以一例如在管的接頭套管端一是內(nèi)螺紋。這兩種螺紋都要受到保護(hù)，不受損壞、變形和污染。
背景技術(shù)：
特別是由塑料制成的螺紋件適合于直接遮蓋這種螺紋，其在制造上容易適應(yīng)不同的的螺紋，并且特別在端部受到?jīng)_擊負(fù)荷時(shí)相對(duì)于管端的螺紋而言硬度更小，強(qiáng)度也更低，所以它能截住負(fù)荷，不會(huì)將負(fù)荷傳遞到螺紋件上。這是一種直接防護(hù)的螺紋保護(hù)層。為了使得它也能經(jīng)受住劇烈的應(yīng)力，這種保護(hù)裝置經(jīng)常通常還額外裝有一個(gè)由金屬一優(yōu)選用鋼一制成的圓柱形套筒，它為保護(hù)外螺紋而包繞在塑料螺紋件的外圍，或?yàn)楸Ｗo(hù)內(nèi)螺紋而蓋住塑料螺紋件的內(nèi)側(cè)。在這兩種情況下，此螺紋件以其正面(螺紋側(cè))挨著螺紋，在背面通過(guò)金屬套筒支承。保護(hù)裝置的兩個(gè)部件以已知的方式卡鎖地插接在一起。然而，此時(shí)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生這樣的問(wèn)題，即這個(gè)更強(qiáng)更硬得多的金屬套筒會(huì)損壞成型于螺紋件上的定位突起。由于這種原因，還由于鎖止配合的預(yù)防性公差，就會(huì)產(chǎn)生這樣的危險(xiǎn)，即，套筒相對(duì)于螺紋件松脫，或者由于運(yùn)動(dòng)間隙在運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)塑料螺紋件產(chǎn)生損壞。套筒與螺紋件之間的鎖止配合在極端的溫度條件下也必須保持，對(duì)此，金屬(套筒)和塑料(螺紋件)之間差別巨大的熱膨脹會(huì)引起特別的困難。當(dāng)旋擰施力作用是通過(guò)金屬套筒實(shí)現(xiàn)時(shí)，螺紋件和套筒之間是不是有完好的鎖止配合也會(huì)影響到能否從螺紋上擰下或重新擰上保護(hù)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是，提供一種兩件式的保護(hù)裝置，其中，套筒和螺紋件牢固地和間隙很小地插接在一起，此時(shí)螺紋件不會(huì)受到損壞，并且，套筒和螺紋件之間良好的連接還可實(shí)現(xiàn)在擰上或擰下時(shí)無(wú)問(wèn)題地操作，而且在極端的溫度條件下也一樣。
按本發(fā)明，如權(quán)利要求1前序部分的兩件式的保護(hù)裝置通過(guò)下列措施實(shí)現(xiàn)上述目的，套筒以一在卡鎖過(guò)程中位于前面的端面邊緣至少在鎖止槽口附近緊緊地靠到螺紋件上成形。
在鎖止槽口的區(qū)域內(nèi)，重要的是，套筒要緊緊貼靠著螺紋件，以避免所有的松脫運(yùn)動(dòng)，并在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得良好的配合。其優(yōu)選通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，即套筒首先通過(guò)一個(gè)傾斜滑移的端面棱邊被套上，然后再在鎖止槽口的后面后續(xù)成形，以實(shí)現(xiàn)緊密貼合。
可以理解，鎖止槽口的區(qū)域在此方面是特別重要的，使得這種緊密貼合能夠限定在靠近卡鎖部件的圓周區(qū)域內(nèi)。通常，所述緊密貼合沿著整個(gè)位于前面的端面邊緣同樣地設(shè)置，從而也避免了局部的間隙或自由旁伸的棱邊。
特別有利的是，套筒構(gòu)成為杯子形狀，通過(guò)一杯底封閉管口，以防受到粗暴的工具如起升工具的侵害，并且，對(duì)于塑料注塑件在生產(chǎn)技術(shù)方面也有利于進(jìn)行制造。
套筒可以在一在卡鎖過(guò)程中位于后面的末端邊緣上具有一卷邊，其與螺紋件的后棱邊相搭接，因而可提供對(duì)邊緣的保護(hù)。此外還可以在卷邊上設(shè)置嚙合結(jié)構(gòu)，以提供一種防扭轉(zhuǎn)保險(xiǎn)，它在旋轉(zhuǎn)方向上將螺紋件和套筒彼此固定，并且在保護(hù)裝置受到旋轉(zhuǎn)加載時(shí)避免了對(duì)鎖止凸起和鎖止槽口的負(fù)荷，從而使卡鎖部件處于無(wú)負(fù)荷的狀態(tài)。
在按本發(fā)明的方法中，端面邊緣相應(yīng)的變形可以借助一成型沖模實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)選構(gòu)成為圓柱形。同樣，套筒也可以在一后邊緣上設(shè)置凸出部，其在變形的情況下用于嚙合結(jié)構(gòu)的卷邊，嵌入到螺紋件的容納部中。


本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出，并在下面得以進(jìn)一步描述。圖中示出了圖1 一用于制造保護(hù)裝置的金屬套筒的沖壓片材，圖2 一用于外螺紋的保護(hù)裝置的金屬套筒，圖3 按圖2的金屬套筒，具有變形工具，圖4 與圖2和圖3中金屬套筒不同的實(shí)施例，其卷邊有改動(dòng)，圖5 保護(hù)裝置的螺紋件，圖6 一具有螺紋件和金屬套筒的保護(hù)裝置，圖7 按圖6的保護(hù)裝置，具有一變形工具，圖8 保護(hù)裝置的另一實(shí)施例，圖9 一用來(lái)制造用于內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置的金屬套筒的沖壓片材，圖10 用于內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置的金屬套筒，圖11 按圖10的保護(hù)裝置，具有變形工具，圖12 一金屬套筒在另一實(shí)施例中的細(xì)節(jié)，圖13 用于內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置的螺紋件，圖14 用于內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置，圖15 按圖14的保護(hù)裝置，具有變形工具，圖16、17和18 用于內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置的金屬套筒的視圖，圖19、20和21 用于內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置的金屬套筒的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
一個(gè)在圖1中總體上用1表示的基本呈長(zhǎng)方形斷面的鋼制沖壓片材具有位于內(nèi)部的槽口2和向下伸出的凸出部3。一個(gè)這樣的沖壓片材垂直于它的縱伸方向環(huán)形地折彎起來(lái)，并在相互對(duì)接的邊緣4、5處對(duì)焊在一起，以及沿著一個(gè)下邊緣6向內(nèi)卷，從而形成一個(gè)圖2所示的套筒7。其中，在一與槽口鄰近的端面邊緣8處，此套筒首先依隨其它套筒部分圓柱形地成形。一在對(duì)置側(cè)成形的卷邊9在凸出部3上也以彎曲形式延伸。需要注意的是，圖2中沒(méi)有示出(對(duì)稱(chēng))沿套筒直徑的剖面圖，但在半部上示出一彎曲剖面。實(shí)際上，這四個(gè)槽口2和凸出部3都同樣地彼此錯(cuò)開(kāi)90°的圓周角布置在圓周上。圖2左側(cè)中用來(lái)示意的剖面當(dāng)然不是通過(guò)一槽口2和一凸出部3獲得的，而是在其旁邊。
圖3中示出了套筒7的下一步變形，借助一沖頭式的圓柱形變形工具11在各槽口2與位于前面的端面邊緣8之間獲得一圓錐形的擴(kuò)展部10，此變形工具軸向地從上壓入套筒，將端面邊緣8擴(kuò)展。
此時(shí)卷邊9保持不變。圖4示出了另一種可選的卷邊12，其用于與前述套筒7相應(yīng)的套筒，該卷邊具有一個(gè)更小的變形，且更容易制造。但它也像卷邊9一樣，為使套筒堅(jiān)固提供了一個(gè)環(huán)繞的倒圓棱邊13，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于軸向和徑向上的應(yīng)力都是耐沖擊的。此卷邊12上也可以設(shè)置與凸出部3相當(dāng)?shù)耐钩霾俊?br> 圖5中示出了一個(gè)與套筒7相配套的塑料螺紋件14，該螺紋件構(gòu)成為杯子的形狀，有一圓柱壁15和一底部16，以便在軸向和徑向上遮蓋管端，并且該螺紋件在一內(nèi)圓周17上設(shè)置有切入的螺紋，其被用來(lái)擰在待保護(hù)的管-外螺紋上。此螺紋件具有凸出部18，與套筒7的槽口2相配合。在凸出部18上方的一上邊緣處形成一個(gè)圓錐形的、向著端部縮小的環(huán)繞邊緣19。此外，在這個(gè)用注塑工藝制成的螺紋件上還成型有容納部20，其用來(lái)嵌入凸出部3。
此螺紋件14在其外形上總體稍微呈圓錐形地構(gòu)造，因而它稍微朝著與容納部20鄰近的邊緣收斂，這在注塑制造時(shí)有助于容易地脫模。而在稍微呈圓錐形的外殼面21上構(gòu)造有縱向肋條22，它們以其外緣抵消了錐度，確定一圓柱面形狀，用于安裝圓柱形套筒。此外，當(dāng)螺紋件14作為一件式的沒(méi)有套筒的保護(hù)裝置使用時(shí)，肋條22通常就成為一種操作輔助結(jié)構(gòu)。在這種情況下，這些肋條22位于外面，在用手或工具擰緊及擰下保護(hù)裝置時(shí)作施力結(jié)構(gòu)之用。
圖6中示出了一個(gè)由螺紋件14和套筒7組合而成的兩件式的保護(hù)裝置23。通過(guò)同軸地移向一起一其中套筒沿著肋條22的外緣無(wú)間隙地滑動(dòng)，套筒7的位于前面的端面邊緣8以其向前擴(kuò)展的形狀也經(jīng)過(guò)鎖止凸起18，鎖止凸起上則又設(shè)置有傾斜的滑移面(Auflaufflaeche)。套筒的凸出部3也進(jìn)入到螺紋件14上的相應(yīng)容納部中。如附圖所示，容納部?jī)?nèi)的凸出部3在圓周方向上比槽口2內(nèi)的鎖止凸起18有更小的間隙，因而在轉(zhuǎn)動(dòng)套筒7時(shí)螺紋件14只會(huì)被凸出部3帶動(dòng)，而鎖止凸起18則保持無(wú)負(fù)荷的狀態(tài)。
借助一工具24完成最后非常重要的成形過(guò)程，此工具像前述工具11一樣按圓柱沖頭的形式設(shè)計(jì)，不過(guò)此時(shí)是在徑向上從外部壓縮地作用，使套筒7的邊緣10緊緊地靠在螺紋件14的圓錐區(qū)域19上成形，因而外棱邊倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，尤其是使套筒7和螺紋件14無(wú)間隙地彼此貼合在一起，其中，鎖止凸起18也被鎖止槽口的棱邊更牢固反卡，由此提供了一種更牢固的連接。就此而言，在該變形過(guò)程中特別重要的還是套筒7在鎖止槽口2附近的緊密性。
圖8示出了一圖7所述保護(hù)裝置的替代形式，其套筒25是完全對(duì)應(yīng)于套筒7設(shè)計(jì)的，而在一位于后面的末端邊緣處只有一個(gè)按圖4中卷邊12的90°卷曲。此實(shí)施形式也可以通過(guò)凸出部26和容納部27防扭轉(zhuǎn)地構(gòu)成，不會(huì)對(duì)鎖止件造成負(fù)荷。
作為圖1-8中用于外螺紋的保護(hù)裝置的對(duì)應(yīng)件，圖9到圖21中示出了用于內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置。
圖9中又示出一作為初級(jí)產(chǎn)品的長(zhǎng)方形沖壓片材30，還可以看出用于鎖止的槽口31和用于構(gòu)成防扭轉(zhuǎn)的嚙合結(jié)構(gòu)的凸出部32，該沖壓片材如圖10所示可彎曲成環(huán)形并焊接，形成一個(gè)套筒33，它同樣具有在圓周方向分布的鎖止槽口31，并在一后棱邊處34處設(shè)置有一卷邊35，與前面所述實(shí)施例中套筒7不同的是，此處卷邊是朝外成形的。這個(gè)除了卷邊之外連續(xù)地圓柱形構(gòu)成的套筒33，通過(guò)一個(gè)軸向?qū)氲?、沖頭式的并基本呈圓柱形的成型工具36，借助其圓錐形的變形面37，沿著一位于前面的端面邊緣38朝前呈錐形變形。
圖12再次詳細(xì)示出了卷邊39的一種簡(jiǎn)化的反彎更小的形狀，它凸緣式地指向外面，其上同樣也可以具有能形成嚙合結(jié)構(gòu)的凸出部。
圖13示出了一個(gè)與套筒33相配合的螺紋件40。此螺紋件具有一向上輕微錐形收縮的外殼形狀，其上具有切入的螺紋41。此螺紋件40憑借底部42構(gòu)成為一個(gè)完整的杯形。在內(nèi)側(cè)一方面具有鎖止凸起43一其在螺紋件與套筒插接時(shí)位于前面的那側(cè)上具有傾斜的滑移面，另一方面還設(shè)置有容納部44-其用于鎖止和與套筒33嚙合，以上在圖14中的剖視圖中示出。套筒33的卷邊35遮蓋了螺紋件40的一個(gè)向外伸出的終端區(qū)域45，其在擰緊時(shí)用作手或工具的施力面，此外還可提供保護(hù)，以免受碰撞。在圓周方向上，容納部44在這里也相對(duì)于凸出部32比鎖止凸起43相對(duì)于鎖止槽口31具有更小的裕量。這可以在套筒承受旋轉(zhuǎn)負(fù)荷時(shí)保護(hù)卡鎖部件不受損壞和應(yīng)力作用。
如圖14所示，位于前面的套筒邊緣38和相鄰的錐形區(qū)域—其在將套筒和螺紋件相互插接時(shí)是有利的并且可保護(hù)卡鎖部件，此時(shí)則以一種方式間隔開(kāi)，當(dāng)總體用46表示的保護(hù)裝置被生硬地裝上時(shí)，在受到工具作用時(shí)須當(dāng)心套筒的間隙或脫落。
這一點(diǎn)可按圖15利用一沖頭式工具47得以補(bǔ)救，工具的錐形端頭48壓入到套筒中，套筒前邊緣呈圓柱形地逆向變形，因而它能牢固地緊貼在螺紋件40的內(nèi)壁上，并牢固地反卡住鎖止凸起43?？梢岳斫?，通過(guò)一個(gè)多部件的工具可以實(shí)現(xiàn)一種超過(guò)它的擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)，該擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)使得套筒在位于前面的邊緣38處擴(kuò)展成錐形，它可以更加牢固地貼靠。
圖16、17和18以不同的視圖示出了一個(gè)按圖12的具有卷邊39的套筒，該卷邊僅擴(kuò)展成一凸緣，并且此時(shí)沒(méi)有構(gòu)造凸出部。這在套筒平坦地貼靠在螺紋件上的情況下不是必需的，因?yàn)樵诖藷o(wú)須擔(dān)心通過(guò)套筒50傳導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的作用可能性。
圖19至21所示的優(yōu)選套筒再次示出了套筒33，該套筒憑借一總共超過(guò)180°、并在凸出部進(jìn)一步彎曲的卷邊35，既為螺紋件提供了良好的保護(hù)，還在套筒和螺紋件之間創(chuàng)造了一種防扭轉(zhuǎn)的連接，不會(huì)對(duì)卡鎖部件造成負(fù)荷。
所述的用于外螺紋或內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置的各實(shí)施形式都可以結(jié)實(shí)地構(gòu)造，且可以非常簡(jiǎn)單地制造，即使是接合的材料在剛度、硬度、特別是熱膨脹系數(shù)方面差別很大。如果不這樣地采取特別的措施，即，在位于前面的端面邊緣區(qū)域內(nèi)將套筒靠到螺紋件上成形并以嚙合結(jié)構(gòu)的形式來(lái)應(yīng)對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，那么這種不同數(shù)量級(jí)的材料熱膨脹就會(huì)帶來(lái)使兩件式的保護(hù)裝置脫開(kāi)的危險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.用于設(shè)有外螺紋或內(nèi)螺紋的管端的兩件式的保護(hù)裝置(23，43)，其中一基本呈圓柱形的由塑料制成的螺紋件(14，40)遮蓋所述管端的螺紋，一同樣基本呈圓柱形的由金屬制成的套筒(7，33)從背面支承螺紋件(14，40)，并且，螺紋件(14，40)和套筒(7，33)通過(guò)鎖止凸起(18，43)和鎖止槽口(2，31)卡鎖地相互嵌接，其特征在于，套筒(7，33)以一在卡鎖過(guò)程中位于前面的端面邊緣(8，38)至少在鎖止槽口(2，31)附近緊緊地靠到螺紋件(14，40)上成形。
2.按權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其特征在于，螺紋件(14，40)構(gòu)成為杯子形狀。
3.按權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)裝置，其特征在于，套筒(7，33)在一個(gè)在卡鎖過(guò)程中位于后面的末端邊緣處成形一個(gè)與螺紋件(14，40)的一后棱邊搭接的卷邊(9，12，35，39)。
4.按權(quán)利要求3所述的保護(hù)裝置，其特征在于，卷邊(9，35)與螺紋件(14，40)的后棱邊構(gòu)成形鎖合的嚙合結(jié)構(gòu)，作為防扭轉(zhuǎn)保險(xiǎn)。
5.按權(quán)利要求4所述的保護(hù)裝置，其特征在于，卷邊(9，35)具有凸出部(3，32)，用于進(jìn)行嚙合，所述卷邊以這些凸出部嵌入到螺紋件(14，40)上的容納部(20，44)中。
6.按權(quán)利要求3、4或5所述的保護(hù)裝置，其特征在于，卷邊(9，35)在橫截面中形成一個(gè)至少90°的彎曲。
7.按權(quán)利要求4至6之任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置，其特征在于，鎖止凸起(18，43)和鎖止槽口(2，31)在圓周方向上彼此之間具有比在卷邊(9，35)上的嚙合結(jié)構(gòu)(3，32；20，44)大的間隙。
8.按權(quán)利要求1至7之任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置，其特征在于，鎖止凸起(18，43)設(shè)置在螺紋件(14，40)上，并且構(gòu)成一個(gè)在卡鎖過(guò)程中用于套筒(7，33)的傾斜的滑移面。
9.按權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置，其特征在于，該保護(hù)裝置作為用于內(nèi)螺紋的保護(hù)裝置(43)，設(shè)有一在末端相對(duì)于螺紋區(qū)域(41)向外伸出的旋轉(zhuǎn)凸緣(45)。
10.按權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置，其特征在于，該保護(hù)裝置作為用于外螺紋的保護(hù)裝置(23)，具有一設(shè)有縱向肋條(22)的外殼面。
11.用來(lái)制造按權(quán)利要求1至10之任一項(xiàng)所述的兩件式的保護(hù)裝置的方法，其中，一個(gè)金屬的圓柱形套筒(7，33)制有鎖止槽口(2，31)，并與一個(gè)由塑料注塑而成的螺紋件(14，40)同軸地相向運(yùn)動(dòng)直至形成卡鎖，其特征在于，套筒(7，33)在卡鎖過(guò)程之前在一位于前面的端面邊緣處至少在鎖止槽口(2，31)附近相對(duì)于螺紋件(14，40)傾斜旁伸地成形，并在卡鎖過(guò)程之后緊緊地靠到螺紋件(14，40)上成形。
12.按權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，端面邊緣在卡鎖過(guò)程之前的變形借助于一軸向?qū)氲某尚蜎_模(11，36)實(shí)現(xiàn)。
13.按權(quán)利要求11或12所述的用來(lái)制造用于外螺紋的保護(hù)裝置(23)的方法，其特征在于，端面邊緣的在卡鎖過(guò)程后的變形借助于一成型沖模(24)實(shí)現(xiàn)。
14.用來(lái)制造按權(quán)利要求4至7之任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置的方法，其中，一個(gè)金屬的圓柱形套筒上制有鎖止槽口，并與一個(gè)由塑料注塑而成的螺紋件(14，40)同軸地相向運(yùn)動(dòng)直至形成卡鎖，其特征在于，套筒(7，33)在一后邊緣上構(gòu)造有凸出部(3，32)，并且該后邊緣變形成一卷邊(9，35)，在卷邊上凸出部(3，32)朝向螺紋件(14，40)形成一嚙合結(jié)構(gòu)。
全文摘要
用于設(shè)有外螺紋或內(nèi)螺紋的管端的兩件式的保護(hù)裝置，其中一基本呈圓柱形的由塑料制成的螺紋件遮蓋所述管端的螺紋，一同樣基本呈圓柱形的由金屬制成的套筒從背面支承螺紋件，并且，螺紋件和套筒通過(guò)鎖止凸起和鎖止槽口卡鎖地相互嵌接，為了在這兩個(gè)部件之間形成一種無(wú)間隙的連接，以及為了使熱膨脹系數(shù)非常不同的兩個(gè)部件之間建立一種可靠的卡鎖，提出這樣的設(shè)計(jì)，即，套筒以一在卡鎖過(guò)程中位于前面的端面邊緣至少在鎖止槽口附近緊緊地靠到螺紋件上成形。設(shè)置嚙合結(jié)構(gòu)，它防止兩個(gè)部件相對(duì)旋轉(zhuǎn)，而不會(huì)使卡鎖部件受到應(yīng)力作用，從而也不會(huì)對(duì)兩部件之間的連接造成損壞，以一種特別的尺寸設(shè)計(jì)保證了連接的安全性。
文檔編號(hào)B65D59/00GK1966359SQ20061000570
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者小喬治·A·科瓦奇 申請(qǐng)人:螺紋管保護(hù)技術(shù)有限公司