[發明專利]管子連接用松套法蘭以及用于生產松套法蘭的方法

無效

• 申請號: 00808638.9
• 申請日: 2000-03-08
• 公開（公告）號: CN1354826A
• 公開（公告）日: 2002-06-19
• 發明（設計）人: E·許曼;E·德林
• 申請（專利權）人: 喬治費希爾管路系統公開股份有限公司
• 主分類號: F16L23/032
• 分類號: F16L23/032
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 蔡民軍,黃力行

本發明涉及一種用來在各自裝有一個軸環的對置管子端部連接管子的松套法蘭，該松套法蘭包括一個環形法蘭主體，該法蘭主體具有多個沿圓周分布并用于緊固裝置的外通孔。

本發明還涉及一種管子連接用松套法蘭的生產方法，該松套法蘭具有多個沿圓周分布的外通孔。

人們都知道，可以將多種具有分布在管子端部附近的通孔的環形法蘭用于管子的密封連接。在所有情況下，這些法蘭都以松套法蘭形式定位在管子端部的環繞軸環上，并且借助于瞄準穿過該沿圓周分布通孔的多條螺栓進行固定，該螺栓與設置在所述螺栓自由端上的螺母相連，從而在兩個管子端部之間產生了一個牢固和密封的連接。在這種情況下，每個松套法蘭都靠緊一個管子端部，該管子端部位于離開對置管端的該管端軸環的一個側面上。

由于軸向固定力經常由軸環沿徑向向外的方向作用，這就有可能出現這樣的情況，松套法蘭在一個外部區域內彼此相對地移動，并由此產生了永久變形。隨后該法蘭會具有一種有害的凸錐形。因此，在通過擰緊螺栓固定這樣一種管道法蘭連接期間，密封裝置和軸環將受到壓縮，法蘭會翻轉而且螺釘會伸長。

特別是當松套法蘭在由聚合物材料制成的管道中使用時，受力零件、軸環、密封裝置特別是松套法蘭的蠕變都不能避免，從而導致密封力減小。夾緊螺栓或夾緊螺釘由于自身少量伸長，通常不能補償聚合物材料零件的蠕變。雖然沿軸向彈性的松套法蘭可以補償該蠕變，但是，這種合乎要求的易彎法蘭具有如上所述的主要缺點，即，在機械負載作用的情況下，該法蘭由于其軸向剛度較小會沿軸向產生顯著的變形和/或翻轉。相關的法蘭錐狀變形作用由此將被加強，這會導致螺釘的支承面傾斜，并由此使螺栓受到有害偏心載荷的作用。

因此，本發明的目的是提供一種用于管子連接的松套法蘭，該法蘭可以保證規定的軸向彈性剛度和變形能力，并且螺釘支承面不會發生有害的傾斜從而螺釘也不會受到偏心載荷。

為了實現上述目的，根據權利要求1前言部分的本發明松套法蘭，其特征在于，法蘭主體具有一個內環部分和一個外環部分，內環部分的徑向內側至少在某些區域內具有一個沿圓周延伸的預定深度凹槽。

本發明的松套法蘭的特殊優點在于，規定的軸向剛度可以通過在法蘭主體的內環部分設置一個凹槽而得到保證。該凹槽在法蘭主體的一個徑向內部區域中提供松套法蘭的特定彈性變形能力。該松套法蘭的軸向剛度從該法蘭的一個外部區域向一個內部區域減小，從而使一個附加緊固裝置(即一個具有頭部的夾緊螺栓或一個螺釘)總是保持以預定的表面面積靠緊松套法蘭。

這種結構可以有利地防止由于過大的扭緊力矩而造成的法蘭主體的有害“凹彎”或外環部分的傾斜。因此，緊固裝置端部，特別是螺母和螺釘頭在法蘭主體徑向表面上的不均勻支承就能可靠地避免。

根據該松套法蘭的一個最佳實施例，該凹槽為V形結構并且連續地沿圓周方向延伸。凹槽形成的斜面輪廓在此處可以是平或彎曲的結構。凹槽的形狀取決于內環部分所要求的變形特性。凹槽的形狀還取決于松套法蘭的幾何形狀和/或法蘭連接所要求的預定夾緊力。

和法蘭主體法蘭件的一個朝向軸環的徑向表面在一起，該凹槽被加工成這樣的形狀，以致于在法蘭承受額定負載情況下外環部分產生的翻轉或傾斜被補償，法蘭主體的該徑向表面可與軸環的整個表面面積靠緊，并在該過程中只形成相當小的表面壓力。

根據該松套法蘭的一個改進結構，沿圓周分布并且沿徑向向內伸出的多個突起被設置在內環部分的一個內側面上，所述突起以夾緊作用力將該松套法蘭固定在管子端部。因此就可以將松套法蘭固定在用于安裝的管子上。

根據該松套法蘭的一項改進，法蘭件在一個對著斜面的側面上包括帶有棱柱狀表面結構的多個徑向表面，當擰緊夾緊螺釘時，該結構就發生變形并且這樣地變為水平，以致于在夾緊螺釘的預定的扭緊力矩達到時，該環已經到達其規定位置，并且不可能再進一步降低。因此，根據相應環的位置就可看出每個螺釘何時達到預定的扭緊力矩。此外，看得出的變形幾何形狀也給出了早先已使用的一個標記。

根據該松套法蘭的一項改進，沿圓周分布的多個夾緊凸頭被設置在外通孔的內側，因而夾緊螺釘就由夾緊作用力固定在外通孔內。這種結構特另有助于法蘭連接的豎直安裝。最好是，這些夾緊凸頭以及在內環部分內側上的突起由一種彈性材料，即聚合物材料組成。如果松套法蘭自身也由聚合物材料制成，那么這些突起和/或夾緊凸頭就可以簡單地在該松套法蘭上整體地形成。

本發明的另一個目的是提供一種生產管子連接用松套法蘭的方法，因而一個具有可在很長的時間周期內保持穩定的夾緊能力的法蘭主體就可以在生產期間以一種簡單的方式提供。