專利名稱:塑料管連接件的制作方法
本發(fā)明涉及一種用于加壓流體管路的塑料連接件。該管子連接件具有套筒部分和一個伸展在套筒部分之間并將其連接起來的中間部分。需連接的管子密封地容納在套筒部分里。該中間部分具有一個截面為圓形的外表面。
德國專利B-2，223，529公開了上述型式的管子連接件，它的中間部分和它的從中間部分到套筒部分的過渡段在其外表面上進行了特別的增強。在外圓周上設(shè)置增強意味著在管子連接件的某些部位上要用多于滿足管子連接件強度所需的材料。這就給注射材料帶來相當大的不均勻度，從而對管子連接件的強度產(chǎn)上不利影響。按上述德國公布的專利的管子連接件不是僅在關(guān)鍵部位上增強，因此在制造這些連接件所用的材料要比確實需要的多。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種上述型式的注射成型件的管子連接件，用盡可能少的材料達到所需的強度，同時管子連接件的所有部位在承受載荷時受力盡可能均勻。管子連接件的外表面要有平滑的形狀，而且管子連接件的結(jié)構(gòu)必須適合于注射成型以達到管子連接件內(nèi)的均勻材料分布。
按照本發(fā)明，管子連接件的中間部分的壁厚在圓周上是連續(xù)變化的。該中間部分的內(nèi)表面有兩個內(nèi)表面部分，它們是相對于中間部分的外表面偏心地延伸著。
在管子連接件中間部分的內(nèi)表面上供給增強材料就有可能在關(guān)鍵部位部分地增強管子連接件，而所用的材料要比增強外表面所需的材料少。與此同時，內(nèi)表面面積減小，因此，相同的加壓液體內(nèi)壓力，加在這管子連接件上的載荷就變得小些，這就意味著所需的增強要小些，而且可以獲得一個更為均勻的注射成型件。將內(nèi)表面相對于管子連接件的中間部分的外表面偏心地設(shè)置，可以獲得從最小壁厚到最大壁厚的材料的均勻過渡，因此管子連接件就可以注射成型，用此法制造的管子連接件具有低的內(nèi)部張力。
按照本發(fā)明，管子連接件的內(nèi)表面部分的半徑的中心點設(shè)置在外表面的半徑的中心點的兩側(cè)并在一個伸展通過所有套筒軸線的平面內(nèi)，中間部分的最小壁厚就是位于該平面內(nèi)。中間部分最大壁厚與最小壁厚之比為1.18至1.3。按照本發(fā)明的三通，其分支套筒部分在其內(nèi)端部位有一個比中間部分的外徑大的外徑，并且分支套筒部分該處的壁厚大于中間部分的最大壁厚;其內(nèi)表面的兩個內(nèi)表面部分的半徑是相等的，但以不同的相對于其外表面的偏心伸展，遠離分支套筒部分的朝外設(shè)置的半徑的偏心大于朝向分支套筒部分的半徑的偏心。按照本發(fā)明的彎頭，其朝向外向壁部分的內(nèi)表面部分的半徑大于內(nèi)向內(nèi)表面部分的半徑，外向半徑的偏心小于內(nèi)向半徑的偏心;其由外向半徑構(gòu)成的內(nèi)表面部分跟圓周對應(yīng)的中心角大于180°，90°角彎頭的這個角是210°至215°，45°角彎頭這個角是190°至192°。按本發(fā)明的三通或彎頭，其套筒部分具有一個插入端，其套筒部分的外表面朝插入端呈錐形縮小，其套筒部分的內(nèi)表面界定一個止口表面。該插入端設(shè)計成錐形擴大或圓弧形擴大。
應(yīng)結(jié)合對本發(fā)明最佳實施例描述與描繪的說明材料與附圖來更好地理解本發(fā)明與采用本發(fā)明所取得的優(yōu)點與所達到的目的。
附圖中圖1是一個管三通的剖面圖;
圖2是圖1管件的左邊的俯視圖;
圖3是沿圖1的Ⅲ-Ⅲ剖切線的剖面圖;
圖4是按本發(fā)明的一個管彎頭的剖面圖;和圖5是圖4管件的俯視圖。
圖1至圖3示出按本發(fā)明的管三通1。這管件可用任何合適的塑料材料制成。
管件1具有兩個相對布置的相同的套筒部分2a，2b和一個從套筒部分2a，2b分支出來的套筒部分2c。所有三個套筒部分通過一個中間部分3相互連接。兩個套筒部分2a，2b跟一根軸線4同心設(shè)置，而套筒部分2c則跟一根垂直伸向軸線4的軸線5同心地設(shè)置著。伸展通過軸線4和5的一個平面以標號6表示。
如圖3所示，管件1的中間部分的外表面的截面是圓形的，半徑為R1。半徑R1的中心與軸線4重合。
中間部分的內(nèi)表面8具有兩個內(nèi)表面部分8a和8b，相對于中間部分的外表面偏心地延伸著。兩個內(nèi)表面部分8a和8b的半徑R3和R4是相等的。半徑R3和R4的中心點位于平面6上，以不同的距離安置在軸線4的兩側(cè)。離向套筒2c的半徑R3的偏心E1大于半徑R4的偏心E2，兩個內(nèi)表面部分8a，8b以不同的偏心設(shè)置。
中間部分3在它與平面6的相交點上具有最小壁厚S1，壁厚從此點開始持續(xù)地增加到一個相當于半徑R1與R3的差值的S2。S2/S1最好是1.2至1.3。
在由半徑R3和R4形成的兩個內(nèi)表面部分8a，8b之間的連接表面9是一個平的窄表面。
從圖3還可以看出，分支套筒2c跟中間部分3的連接部分10是設(shè)計成帶錐度展寬的，使套筒內(nèi)端部位的外徑D2大于中間部分3的外徑D1＝2×R1，其中間部分3的壁厚S3大于壁厚S2，并且其大小約為壁厚S1的1.34至1.4倍。
按上述方式構(gòu)造的中間部分3具有持續(xù)增大的壁厚，而在連接部分10進一步朝著分支套筒2c增大，使承受最大應(yīng)力的部位按需要增強，壁厚不帶臺階式變化，管件外表面平滑。
套管2a，2b的外圓周11設(shè)計成從中間部分3的外徑D1開始朝插入端12成錐度縮小。分支套筒2c的外圓周從連接部分10的最大直徑D2處開始呈錐形縮小。每個套筒2a，2b，2c都有一個圓柱形座部分13用以容納一個外徑或公稱直徑為d的管子15。每個套筒部分在其內(nèi)端部具有一個止口表面14。每個圓柱形座部分13在其插入端12具有一個稍帶錐度或圓弧狀的擴大部位以有助于管子插入。
圖4和圖5描繪一個按本發(fā)明的管彎頭21。這彎頭21是90°角的，但是，彎頭也可以是45°角的。兩個套筒部分22a和22b相當于結(jié)合管三通1描述過的套筒部分2a與2b。
兩個套筒軸線24a和24b通過中間部分的圓弧形中心線25相互連接，伸展通過套筒軸線24a，24b和中心線25的平面以標號26表示。
中間部分23的外表面27的截面是圓形的，半徑為R1，R1的中心點位于中心線25上。
內(nèi)表面28具有兩個內(nèi)表面部分28a，28b，相對于外表面偏心地延伸著。內(nèi)表面部分28a，28b的半徑R3和R4最好是不同尺寸，外向的半徑R3稍大。R3與R4的中心點位于平面26上，以不同的距離安置于中心線25的兩側(cè)，外向半徑R3的偏心E1小于半徑R4的偏心E2。內(nèi)表面部分28a在圓周上超過180°，即U＝180°+2α。90°管彎頭的α值約為15°至16°，45°管彎頭的α值約為5°至6°。
這管件的最大壁厚S2是在內(nèi)表面部分28a和28b之間的過渡部位上，兩內(nèi)表面部分是由一條窄平連接表面29連接起來的。壁厚S2是在外區(qū)上中間部分23的壁與平面26相交處的最小壁厚S1的1.18至1.3倍。
由于內(nèi)表面28的上述偏心形狀，管彎頭的中間部分在承受彎折力的部位得到最大限度的增強。按本發(fā)明用注射成型方法來制造管件，這是特別重要的。
由于所要求的最大壁厚S2是中間部分的最小壁厚S1的1.3倍，并且由于增強是在其內(nèi)表面連續(xù)地提供，跟過去制造的管件相比，節(jié)省了相當多的材料，而且管件的外表面平滑的形狀特別適合于注射成型。
上面所述的壁厚比率都是通過數(shù)學運算，例如通過有限元法運算和通過試驗確定的。
這里詳細描述了本發(fā)明的具體實施例來說明本發(fā)明原則的應(yīng)用，應(yīng)當理解，在不違背這種原則的情況下可以提出其它的實施方案。
權(quán)利要求
1.一種用于加壓流體管路的塑料管連接件，該管子連接件具有套筒部分和一個伸展在套筒部分之間并將其連接起來的中間部分，該套筒部分適應(yīng)于將需連接的管子密封地容納在其中，該中間部分具有一個截面為圓形的外表面，其特征在于改進包括其中間部分具有在圓周上連續(xù)變化的壁厚，中間部分具有一個帶有兩個內(nèi)表面部分的內(nèi)表面，該兩個內(nèi)表面部分相對于中間部分的外表面偏心地延伸著。
2.按權(quán)利要求
1的管子連接件，其特征在于內(nèi)表面部分的半徑的中心點設(shè)置在外表面的半徑的中心點的兩側(cè)并在一個伸展通過所有套筒軸線的平面內(nèi)，中間部分的最小壁厚就是位于該平面內(nèi)。
3.按權(quán)利要求
2的管子連接件，其特征在于中間部分的最大壁厚是其最小壁厚的1.18至1.3倍。
4.按權(quán)利要求
1的管子連接件，該管子連接件是一種用于連接三根具有相同外徑的管子的三通，其特征在于分支套筒部分在其內(nèi)端部位具有一個比中間部分的外徑大的外徑，并且分支套筒部分該處的壁厚大于中間部分的最大壁厚。
5.按權(quán)利要求
4的管子連接件，其特征在于兩個內(nèi)表面部分的半徑是相等的，但以不同的相對于其外表面的偏心伸展，遠離分支套筒部分的朝外設(shè)置的半徑的偏心大于朝向分支套筒部分的半徑的偏心。
6.按權(quán)利要求
1的管子連接件，該管子連接件是具有一個外向壁部分的彎頭，其特征在于朝向外向壁部分的內(nèi)表面部分的半徑大于內(nèi)向內(nèi)表面部分的半徑，外向半徑的偏心小于內(nèi)向半徑的偏心。
7.按權(quán)利要求
6的管子連接件，其特征在于由外向半徑構(gòu)成的內(nèi)表面部分在圓周上大于180°。
8.按權(quán)利要求
7的管子連接件，該管子連接件是一種90°角的彎頭，其特征在于由外向半徑構(gòu)成的內(nèi)表面部分在圓周上占210°至215°。
9.按權(quán)利要求
7的管子連接件，該管子連接件是一種45°角的彎頭，其特征在于由外向半徑構(gòu)成的內(nèi)表面部分在圓周上占190°至192°。
10.按權(quán)利要求
4或6的管子連接件，其特征在于每個套筒部分具有一個插入端，每個套筒部分的外表面朝插入端呈錐形縮小，每個套筒部分的內(nèi)表面界定一個止口表面。
11.按權(quán)利要求
10的管子連接件，其特征在于插入端設(shè)計成錐形擴大。
12.按權(quán)利要求
10的管子連接件，其特征在于插入端設(shè)計成圓弧形擴大。
專利摘要
一種用于加壓流體管路的塑料管連接件。該管子連接件具有套筒部分和一個伸展在套筒部分之間并把它們連接起來的中間部分。套筒部分密封地容納著需連接的管子。中間部分具有一個截面為圓形的外表面。中間部分具有在圓周上連續(xù)變化的壁厚，并有兩個內(nèi)表面部分構(gòu)成的內(nèi)表面，該兩內(nèi)表面部分相對于中間部分的外表面偏心地延伸。中間部分的最小壁厚是在它與伸展通過各套筒的軸線的平面相交處。
文檔編號F16L47/32GK87107181SQ87107181
公開日1988年5月11日 申請日期1987年10月24日
發(fā)明者韋米林格·耶爾格 申請人:喬治·費希爾股份公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan