专利名称：用于连接两个塑料管的管接头及其制造方法
通常采用管接头来连接两个管件。此管接头或者可采用圆筒形管段，其两端各旋入管件的一端，或者插入并采用某种方式将其固定。但还存在一种可能，制造时在管件的一端形成一个用作管接头的扩大部分，然后在其内插上一个结构相同而端部没有扩大部分的管件。对于塑料管件，这两种方法是公知的。进而这两种管接头的优、缺点也是公知的。
为了确保管件与套管之间有可靠的密封连接，可以在管件或管接头上配备密封部件。已知的方式是在管件一端附近设置一个导槽，其内安放一个诸如O形圈或或类似的密封件。因为这样会减弱管壁的强度，这对于以压入法敷设在地内的管件来说是不理想的，应该避免。还公知这样一种管接头，它具有一个弹性的、必要时带有凸台的内部密封件和一个叠置在其上、由硬材料制成的套筒，在这种管接头中其接纳两管件的两个部分具有同样的结构，且大致等长。
被上述管接头彼此连接的管件经常置于一个准备好的管道床中，其底面是不规则的。这会使两个管件的管端不能总是精确地对准，因而其轴线之间有一个小的夹角。
由于彼此要连接的两管件的管轴相互错位，采用公知的管接头会在管件连接区域内产生应力，这常常会使管接头和管件端处脱开或裂开。在这种情况下，使用已知管接头不能实现最佳的密封连接。
本发明的目的是提供一种克服了上述缺陷的管接头，尤其是一种可用来连接两个轴线不重合的管件而不致丧失密封性能的管接头。
本发明的连接两个管件的管接头具有一个密封部件和一个大致为空心圆筒形的外壳层，该外壳层具有用来接纳两管件的、大体为圆筒形、内径为D1的第一和第二端段，其内侧具有一个位于上述两端段之间的环形空腔，其中安放用作密封部件、至少可部分变形的密封套管，且该第一圆筒形端段比第二端段长。
本发明的管接头特别适用于连接两个玻璃纤维增强塑料管，并且可以以管件插接方式来插入。所以该管接头能用来连接两个在整个长度上具有相同外径的管件。该管接头显然还可用来连接这样两个管件，它们的一个圆筒形端部与整个管件其他管段相比直径减小。在这种情况下能够制成有恒定外径的管道以及没有外凸缘或肋的管道。
作为本发明的改进，其第一端段的长度为L1＝40(D1－Dr)或L1＝80(D1－Dr)。进一步的改进是第一端段的长度L1至少为第二端段的长度L2的二倍，最好至少为三倍。
作为本发明的另一种改进方式是其中的密封套管在其空腔底部上的内侧具有多个位于两环形端面之间、并伸向外壳层的环肋。除此之外，还可以让密封套管在其径向端面处与外壳层圆筒形端段的内表面相齐平，在密封套管两端段各有一个伸向管接头内部、可变形的锯齿形密封斜台。最好使外壳层第二端段处密封斜台大于其第一端段处的斜台。作为进一步改进，该密封套管具有一个对两个彼此要连接的管件起挡板作用的、向管接头内部突出的肋台，该肋台将位于两密封斜台之间的圆筒形段分成一个与外壳层第一端段相邻的、较短的部分和一个与外壳层第二端段相邻的、较长的部分。最好这两部分的内径D2大于外壳层两圆筒形端段的内径D1。
作为本发明的又一种改进是密封套管的两端各有一个法兰。
作为本发明的制造上述管接头的方法为将可变形材料制成的密封套管安放在一个可转动的、水平布置的旋转滚筒上，在其上装备一个大体由玻璃纤维和塑料制成的包复层，从而可得到上述管接头的外壳层。
下面将结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的描述。
图1是一个具有第一种密封套管的本发明管接头的纵剖视图。
图2是图1所描述的管接头及由其两端部彼此连接的两管件的纵剖视图。
图3是第二种密封套管部件的纵剖视图。
图4是第三种密封套管及其辅助支撑件的纵剖视图。
图5是用于制造本发明管接头的旋转滚筒的垂直剖面视图。
在图1和图2中描述了用来连接两个塑料管件2和3的管接头，整体用1来表示，它有一个基本为空心圆柱形、最好由玻璃纤维增强塑料制成的外壳层4，该外壳层具有内径为D1的第一和第二圆筒形端段5和6，这个几乎不变形的硬外壳层4在其内部具有一个位于两端段5和6之间的环形空腔7，其中安放一个用作密封部件的密封套管8。正如从图1和图2中清楚地看到那样，外壳层第一个圆筒形端段5明显地比第二个端段6长。
为使管接头1能推到管件2和3上，这两根管件各有一个管端段，其外径Dr稍小于外壳层两端段5和6的内径D1。例如内径D1最多比塑料管件2和3的外径Dr大0.5％左右。
外壳层第一端段5的长度L1最好应这样选择，使其满足下述关系式L1＝40(D1-Dr)或L1＝80(D1-Dr)。
正如所指出的那样，该外壳层的第一端段5在任何情况下都比第二端段长，此第一端段5的长度L1至少是第二端段6长度L2的两倍，最好至少是三倍。
密封套管8由可变形的、密封性能好的塑料制成，例如由聚氨酯制成，它在空腔7的整个长度上延伸，其两端面处的径向高度大体等于此位置处空腔7的深度，两端面内径基本上与外壳层端段5和6的内径D1相同，因此该密封套管8在其径向端面处与外壳层圆筒形端段5和6相齐平。
从此两端面各有一个沿径向伸出外壳层端段5和6内表面的环状锯齿形密封斜台9和10，它向管接头内部突出，其内径随着离管接头端部的距离增加而减小。
该密封套管8还设有一个伸向管接头内部的肋台11，作为这两个彼此连接的管件2和3的挡板。这个肋台11将位于两密封斜台9和10之间的密封套管8的圆筒形段分为一个与外壳层第一端段5相邻的较短的部分12和一个与外壳层第二端段6相邻的较长的部分13。
正如从图中所看到的那样，这两个环形部分12和13的内径D2略大于外壳层圆筒形端段5和6的内径D1，因而也大于管件端段2a和3a的外径Dr。因而在该内部区域形成足够的空间，以便在连接管件2和3时提供因施加压力而挤占密封套管8的容积和确保实现充分密封。
还可从图中看出，该密封套管8在其空腔7底部上的内侧具有多个位于两环形端面8a和8b之间、并伸向外壳层4的环肋14。
下面简单描这一下本发明管接头的使用情况。
第一步，将该管接头1有较长端段5的那一端套在第一个管件2上。然后，由于其内径D1稍大于管件2的外径Dr，使管接头1很好地套到管件端段2a上，直到肋台11与管端相接触。图2中所描述的管件端部处的斜角15能够使管接头1在存在密封斜台9时仍能不太困难地套在管件2上。按照这样的方式套入，该密封套管8变形，密封斜台9被挤压而弯曲。最后在管件外表面或管接头内表面涂上粘合剂，则该管接头1牢固地、不可拆卸地与管件2相连接，以致管接头的轴线与该管件的轴线相重合。
第二步，将第二管件3按箭头方向16通过较短的管接头端段6所构成的管接头端部插入到管接头1中，在插入过程中密封斜台10被挤压，且该管件3一直插到肋台11处。
D1、D2和Dr的尺寸以及管接头右侧环形部分13的长度能使管件3很方便地进入管接头1，借助于锯齿形密封斜台10确保达到密封接合，并且借助于尺寸较短、形状稳定的端段6能够使管接头的轴线与管件3的轴线形成一个小的夹角。
为了使管接头右端较好地密封，该第二端段6处的密封斜台10最好大于该第一端段5处的密封斜台9，例如比后者多20％的密封材料。
本发明的密封套管可以如图3和图4所描述的那样具有与上述不同的形状。
在图3中所描述的、整体用20表示的密封套管，象密封套管8一样，在其两端各有一锯齿形密封斜台21和22，还有一个位于此两密封斜台之间、对两管件端部起挡板作用的肋台23。与密封套管8不同之处在于该密封套管20在其两端各有一锥形斜面24和25。
图4所描述的密封套管30与前述两种密封套管的区别主要在于，在其两端还各配有一个圆筒形法兰31和32，最好该圆筒形法兰32的长度L3至多为L2的一半。
正如下面根据图4和图5所描述的那样，本发明的管接头可以以很简单的方法来制造。
制造本发明管接头所采用的、整体用35来表示的旋转滚筒具有两块板36和37以及一个与这两块板相连接或可连接的金属成型环38，后者由彼此可分开的两部分39和40组成。
这两部分39和40组合在一起时构成一空腔41，要包复外壳层的密封套管与此空腔41相应，为此其上要安放一个如图4所示的金属支撑套管42。
本发明的管接头这样来制造将该密封套管固定在成型环38上，然后让该成型环38绕轴43旋转，且在旋转过程中在密封套管上缠绕由塑料浸渍的玻璃纤维，由此可制得一个大体上具有外壳层4形状的包复层。在紧接着的固化过程之后，打开旋转滚筒35，将该管接头从成型部分39和40上取下。
假如该要包复的密封套管的两端各有一个法兰，则其特别适用于来阻止塑料和玻璃纤维进入到成型环38和密封斜台之间。
最后与此相关要强调的是在图1和图2中所描述的、用14来表示的环肋特别有利于保证在该密封套管和包复在其上的外壳层之间实现牢固和不可拆卸的连接。
权利要求
1.用于连接两个塑料管的管接头，它具有密封部件和一个大致为空心圆筒形的外壳层(4)，该外壳层具有用来接纳塑料管(2、3)、大体为圆筒形、内径为D1的第一和第二端段(5，6)，其特征在于该外壳层(4)在其内侧具有一个位于上述两端段(5，6)之间的环形空腔(7)，其中安放用作密封部件、至少可部分变形的密封套管(8，20，30)，并且该第一圆筒形端段(5)比第二端段(6)长。
2.按照权利要求1所述的、用于连接两个外径为Dr的塑料管(2，3)的管接头，其特征在于该第一端段的长度为L1＝40(D1－Dr)。
3.按照权利要求1所述的、用于连接两个外径为Dr的塑料管(2，3)的管接头，其特征在于该第一端段的长度为L1＝80(D1－Dr)。
4.按照权利要求1至3之一所述的管接头，其特征在于该第一端段(5)的长度L1至少为第二端段(6)长度L2的两倍，最好至少为三倍。
5.按照权利要求1至4之一所述的管接头，其特征在于该密封套管(8)在其空腔(7)底部上的内侧具有多个位于两环形端面(8a，8b)之间、并伸向外壳层(4)的环肋(14)。
6.按照权利要求1至5之一所述的管接头，其特征在于该密封套管(8)在其径向端面处与外壳层圆筒形端段(5，6)的内表面相齐平，在密封套管两端段各有一个伸向管接头内部、可变形的锯齿形密封斜台(9，10)。
7.按照权利要求6所述的管接头，其特征在于该外壳层的第二端段(6)处的密封斜台(10)大于其第一端段(5)处的密封斜台(9)。
8.按照权利要求6或7所述的管接头，其特征在于该密封套管(8)具有一个对两个彼此要连接的管件(2，3)起挡板作用的、向管接头内部突出的肋台(11)，位于两密封斜台(9，10)之间的圆筒形段被此肋台(11)分成一个与外壳层第一端段(5)相邻的、较短的部分和一个与外壳层第二端段(6)相邻的、较长的部分(12，13)。
9.按照权利要求8所述的管接头，其特征在于该两个部分(12，13)的内径D2大于外壳层两圆筒形端段(5，6)的内径D1。
10.按照权利要求1至9之一所述的管接头，其特征在于该密封套管(30)在其两端各有一个环形法兰(31，32)。
11.制造权利要求1至10之一所述管接头的方法，其特征在于将可变形材料制成的密封套管(30)放置在一个可转动的、水平布置的旋转滚筒(35)上，在其上装备一个大体上由玻璃纤维和塑料制成的包复层，从而使管接头得到一个如权利要求1至10之一所述的外壳层。
全文摘要
一种管接头，具有由玻璃纤维增强塑料制成的基本上是圆筒形的外壳层和设在外壳层的内腔内的密封套管。该密封套管在管接头两端间具有用作待连接管件的止挡的凸筋。该外壳层具有两个空心圆柱形的形状稳定的端段，第一端段显著地长于第二端段。管接头以其较长端段套到第一管件上并用胶粘剂胶固住。接着将同径的第二管件插入管接头的较短端段内。采用这种具较短端段的管接头可使两管件的轴线虽不重合并成一小角度仍能保持密封连接。
文档编号F16L47/08GK1132836SQ9511501
公开日1996年10月9日 申请日期1995年7月7日 优先权日1994年7月8日
发明者B·卡尔斯特洛姆, P·孔则, J·米特艾格 申请人:霍巴斯工程公开股份有限公司