开式卡箍的机械连接结构 【技术领域】
本发明涉及所谓的开式卡箍，其使用可塑性地变形的用于收紧卡箍的耳状件，特别是涉及这种卡箍的搭接部分的一种机械连接结构，使用至少一个执行导向功能的在一个箍带部分上的钩，该钩嵌入另一个箍带部分上的至少一个孔内。背景技术
所谓的开式卡箍用箍带材料制成，一般是镀锌钢或不锈钢，其使用一个可塑性地变形的耳状件来收紧卡箍，这种卡箍已经在市场上存在多年，而且使用起来很成功。在通过Oetiker耳状件的塑性变形收紧卡箍之前，搭接带部分必须被机械地连接起来，例如，通过点焊或，最好把内搭接带部分上的钩形部件嵌入外搭接带部分上的一个或多个孔。为了这个目的，一个或多个所谓的导向钩，有时也被称为挂钩，已被使用多年，导向钩绕着一个横向的轴线弯出卡箍带，该轴线沿卡箍带的纵向在基本成U形的切口后面。图1到3描述了一个带有这样一个导向钩21的所谓的开式卡箍，导向钩倾斜地从内箍带部分11b向外伸出并嵌入几个在搭接的外卡箍带部分上的孔22中的一个，如美国专利3321811所公开的。尽管本发明在理论上适用于任何在收紧之前需要进行机械连接地收紧装置，当其被用于靠一个所谓的Oetiker耳状件的塑性变形收紧的开式卡箍时，会带来特别的意义和优点，在图1中Oetiker耳状件被普遍地标为数字13，其包括一般向外伸出的平行的腿部14和15，腿部14和15通过一个桥接部16被互相连接起来，桥接部16上通常设有一个加强凹槽或圆盘形凹槽(未示出)，例如，美国专利第5282205中所描述的。现有的使用这样的一个导向钩21的机械连接结构遇到的问题是，在施加收紧力的过程中，收紧力使钩21往回弯曲到一个卡箍再脱开的位置21′(图3)，从而可能会使连接结构再脱开。为了降低由导向钩往回弯曲产生的卡箍再脱开的可能性，美国专利4299012中建议在这种卡箍上把一个导向钩31和深冲压而成的一个或数个支撑钩32组合起来，以此，在耳状件13的塑性变形产生的收紧力的作用下，外箍带部分11a沿着导向钩31的倾斜的表面被导向，并被引向内箍带部分11b，以确保支撑钩32嵌入外箍带部分上的孔35内(图4)。而这使得受力得到了改进，在支撑钩的作用下，能承受更大的力。现有的这种构造证明很成功。可是，如果收紧力的加力速度，例如，在使用气压工具的情况下，超过一个特定值，还取决于卡箍带的材料、卡箍带的厚度以及决定杠杆臂的导向钩的长度，在两个搭接带部分互相之间靠得足够近以便支撑钩能嵌入它们的相应的孔内之前，导向钩可能会往回弯曲。
这种开式卡箍用平直的钢带材料制成，且通常被弯曲成弯曲程度或大或小的环形，以助于在管道上的安装，还有助于在开始通过Oetiker耳状件的塑性变形收紧卡箍之前使导向钩嵌入它的孔。然而这种预变形可能会在卡箍带上产生回弹力，这个回弹力试图使卡箍带往回弯曲成一个更直的形状，即试图使外箍带部分11a从导向钩脱离从而使卡箍脱开。这样，另一个预先存在的问题是，在回弹力的作用下，外箍带部分11a再从导向钩的自由端的边缘向外滑出。导向钩越短这种危险越大。另一方面，导向钩越长，试图使导向钩弯曲到导向钩再脱开位置的杠杆臂越长。为了平衡这些相反的作用，此前曾建议弯曲导向钩的自由端，如图5中的21a所示。这虽然改善了这个问题，但没有彻底解决这个问题。发明内容
本发明建议通过在导向钩上设置一个接触面的方法消除上述的现有技术中的问题，该接触面阻止其上设有钩嵌入孔外箍带部分从导向钩的自由边滑出，从而有效地阻止机械连接结构的再脱开，同时，该接触面很可靠地保证了一个或多个支撑钩较早地和及时地承受收紧力。接触面可以通过任何公知的方法形成，例如，通过冷加工和深冲压或通过弯曲，以此，接触面在至少近似地平行于外卡箍带的纵向的方向上伸展，最好基本上与外卡箍带部分的纵向的方向共面。在一个优选的实施例中，通过二次弯曲导向钩使接触面在导向钩上被直接构成，使预定长度的一段导向钩沿平行于处在它的预装配状态的外卡箍带的纵向的方向上伸展，而预装配状态，即，在收紧之前，导向钩嵌入它的孔。
因此，本发明的面对外箍带部分的接触面，最好在径向上离开内箍带部分的外表面这样一段距离的位置处定位，以便使在刚开始收紧卡箍时，支撑钩能立即嵌入它们的孔，从而进入一种咬合受力状态，或已经处于这样的一个位置。通过使接触面和内箍带部分的外表面之间的这段径向的距离至少稍微大于卡箍带的厚度但是小于支撑钩的高度，这可以被实现。在预装配过程中，当外箍带部分在导向钩上向内滑动时，它会到达一个位置，在该位置处，导向钩的孔的边缘可以在接触面的下面滑动，以此完成所需的预装配，该边缘更靠近外箍带部分的自由端。
不要把这个预装配与在所谓的无耳状件卡箍上的现有技术的预装配相混淆，如在被美国专利4492004图(6)和美国专利5274886(图7)中举例地说明的无耳状件卡箍，现有技术的与装配涉及与本发明的预装配完全不同的结构、功能和目的。在使用Oetiker耳状件作为收紧装置的开式卡箍中，在通过耳状件的塑性变形使卡箍开始收紧之前，必须在各搭接带部分之间完成一个机械的连接，而在这些所谓的无耳状件卡箍上，在卡箍被完全收紧到这样一种程度，使其达到了预定的收紧力之前无需也不可能进行机械的连接，在只有达到这样一种程度时，内箍带部分上的钩才能嵌入被相应地设置在外箍带部分上的孔。换言之，在应用本发明的开式卡箍上，卡箍带的最初直径被卡箍带的周长确定，该周长是从机械连接处经过耳状件再回到机械连接处的周长，因此包括耳状件部的间隙。在耳状件部的塑性变形过程中，通过缩小该间隙的长度实现收紧。与此相对应，在所谓的无耳状件卡箍上，通过可自由的移动的可与工具配合的浮凸朝向互相之间的相对移动，收紧被完成。在达到预定的加紧力之前，首先必须使可与工具配合的浮凸124和125具有朝向互相之间的自由移动的可能性，在达到预定的加紧力时，支撑钩132能嵌入与它们相应的孔。图6中的预装配钩128和图7中的卡扣式预装配钩143只是用于把搭接卡箍带部分固定就位，以助于收紧工具嵌入与工具配合的浮凸，以便把完成该任务的双手解放出来，而此前，需要用一只手把搭接卡箍带部分保持在适当的位置。可是，当收紧力被施加，且与工具配合的浮凸朝向互相之间移动时，在全部的收紧力都被施加以前很长时间，预装配钩128和143就变得再次脱开。与此相反，在本发明中，在由耳状件部的塑性变形产生的收紧力的作用下，预装配位置被加强，因此，在整个收紧过程中，预装配位置被一直保持。附图说明
根据下面的参照附图对本发明所做的描述，本发明所有的目的、特征和优点将变得更清楚，附图表示的几个实施例只是为了说明的目的，其中：
图1是现有技术卡箍的透视图，该卡箍带有可塑性地变形的Oetiker耳状件，且带有一个使用所谓的导向钩的机械连接结构；
图2是某一个放大比例的局部断面示意图，该断面图穿透与图1中相同的一个现有技术的卡箍，显示了在未收紧的预装配状态下导向钩嵌入外箍带部分的一个孔内的位置；
图3是穿透图1中的卡箍的局部断面示意图，该图的比例已经被放大，该图说明了当导向钩在收紧力的作用下向后弯曲时，卡箍的机械连接结构再脱开位置21’；
图4是带有一个Oetiker耳状件的现有技术的卡箍的透视图，如美国专利4299012中所公开的，该卡箍带有一个导向钩和两个支撑钩；
图5是一个局部横断面图，与图2相同，其说明了一种形状被改进的导向钩，用于阻止现有技术中使用的卡箍的再脱开；
图6是一个如美国专利4492004所公开的所谓的无耳状件卡箍的透视图；
图7是一个如美国专利5274886中所公开的无耳状件卡箍的一种改进的实施方式的局部横断面图；
图8是某一个局部横断面示意图，与图5相同，还是从与卡箍的轴线方向成直角的处剖开，带有一个导向钩，其上设置有本发明的接触面；
图9是一个垂直剖面示意图，与图8相同，但比例放大，说明了一个带有本发明的冷加工的、深冲压的接触面的导向钩；
图10是某一个横断面示意图，比例也被放大，沿图9的X-X线剖开；
图11是某一个在本发明的导向钩的一个接触面上的底部平面示意图，比例被放大；
图12是某一个底部平面的局部示意图，与图11相同，说明了本发明的一个接触面的一种改进形式；
图13是一个某一个底部平面局部示意图，与图11和12相同，说明了本发明的一个接触面的一种进一步的改进形式；
图14是一个外箍带部分的局部示意图，其上设置有缺口或长孔以与图13中所示的一个接触面共同使用，从而把接触面固定住；
图15是某一个横断面示意图，比例被放大，说明了一种如图4所示的机械的连接结构，本发明的导向钩上有一个接触面，而且连接结构的部件处于尚未被收紧的预装配状态；
图16是某一个局部横断面示意图，说明了本发明的一个优选的导向钩的实施例，该导向钩的自由端可以向后弯曲；
图17是与图16相同的一个导向钩的改进的优选的实施例的某一个局部侧视示意图，该导向钩上设有本发明的加强部分；
图18是一个卡箍带的局部平面图，其比例被放大，说明了一种在图16和17中所示的导向钩的接触面上设置加强部分的简单的方法；以及
图19和20分别是一个机械连接结构的一个透视图和一个局部横断面图，该机械连接结构带有两个支撑钩和一个所谓的复合的导向支撑钩，如美国专利4622720所公开的；以及
图21是一个局部横断面图，与图20相同，说明了一个带有一个本发明的接触面的复合的导向支持钩。发明详述
参见附图，其中，在各个附图中，使用相同的标记表示相应的部件，图1、2和3说明了一个现有技术的卡箍，其在一个内箍带部分11b上带有一个导向钩21，该导向钩21适于嵌入在加紧带11的外箍带部分11a上的几个孔22中的一个，加紧带11用任何适当的材料制成，如镀锌钢或不锈钢。图1到3中的卡箍包括一个所谓的Oetiker耳状件形式的收紧装置，其全被标为标记13，包括两个向外伸展的平行的腿部14和15，它们被一个桥接部16互相连接在一起，腿部14和15的内端与卡箍带11连接。因此，桥接部最好设置有一个在现有技术中公知的加强槽或圆盘形的凹槽(此处未表示出来)。
图2说明了在外箍带部分11a上的孔22中的导向钩21的位置，其在通过Oetiker耳状件13的塑性变形收紧之前被预装配，因此预变形的箍带材料的固有的弹性试图使外箍带部分11a朝向导向钩21的自由端移动。
图3说明了图1和2中的导向钩的问题，这些问题是由于在收紧力的作用下，导向钩可能被往回弯曲到卡箍再脱开位置21’。导向钩越长，卡箍带材料越薄，在力作用点处的杠杆臂越长，这种倾向性越大。
图4说明了一个美国专利4299012中所公开的一个卡箍，其使用了一种机械连接结构，该连接结构带有一个导向钩31和两个冷加工的、深冲压的支撑钩32，它们用于阻止上述的后弯再脱开的问题。另外，该专利的卡箍使用了一个窄的舌状的延伸部61，其适于从设置在外箍带部分11a的台阶状部分67上的开口伸出，确保了一个平滑的无间隙的内加紧面。
图5说明了一个现有技术的导向钩21(或31)，它的自由端在21a处被弯曲，以降低由外箍带部分11a滑过导向钩的端部造成的再脱开的危险，这种滑动是由于在预变形的加紧带上固有的弹力造成的。然而，甚至自由端的这种弯曲也被证明是部分失败的。因此，导向钩21或31的长度要这样被选定以便平衡由过短和过长的导向钩所引起的互相矛盾的问题。在前面的情况下，由于外箍带部分容易再滑过导向钩自由端的边缘，再脱开的可能性增加了，而在后面的情况下，由于杠杆臂较长，在支撑钩有效的接合之前，导向钩向后弯曲的可能性增加了。
因此本发明试图提供一种导向钩，其可以通过一种简单而造价低的方法避免上述的问题，该方法可容易地适用于大批量生产技术且不需要对机械进行大幅度的改装。在本发明的一个实施例中，这个目的被一个冷加工的深冲压的接触部件实现，该部件全部被标为标记50(图8)，该部件提供一种程度不同的平面形状的接触面51，把加紧带从平直的状态弯曲成或多或少的环形的预变形位置后，加紧带会产生固有的弹力，固有的弹力会使外箍带部分11a靠在该接触面上。因此外箍带部分11a上的孔22的尺寸被选定得足够大，以便使带有接触部件50的导向钩21能从其中伸出。箍带材料固有的弹性会使外箍带部分11a从接触面的下方与接触面51吻合，这样阻止外箍带部分产生任何向外的滑动动作，因此防止卡箍的再脱开。接触部件50可以通过任何公知的方法完成，例如，通过深冲压。在图11的实施例中，还有图9中的虚线51a所示的，在开始进行深冲压之前，制成一个单独的直线的缺口51a(图11)，以助于进行深冲压，由此接触部件50上其余的部分52a和52b保持与导向钩21成一个整体以增强部件50并尽量减小不必要的形状上的改变。因此，接触部件50可以通过与美国专利4299012中所公开的方法相同的方法被深冲压而成。因此，接触面51最好是至少近似地平行于外箍带部分11a的外表面的至少部分地平的平面。如果需要，导向钩21可以根据要求绕着一个区域51b向任何一个方向弯曲(图9)以使接触面51处于基本上平行的位置。此外，如图5所示，导向钩21的外端部可以被向后弯曲以提供一个附加的保护，如果靠接触面51实现的预装配位置意外地失败，该附加保护可以防止卡箍的再脱开。这还可以被应用在本发明其它的实施例中。
图12表示一个被改进的接触部件150的实施例，在该接触部件150上，切口151是曲线的，以提供一种所需形状的接触面。
图13说明了另一个接触部件250的实施例，在该接触部件上，横向的切口可以是直线的或程度可大可小的曲线的形状，并具有一个突出部251a，该突出部用于把接触部件固定在图14中所示的凹槽或切口221内。
如上所述，为了消除在较大的收紧力的作用下，由于导向钩向后弯曲所造成的卡箍再脱开的问题，美国专利4299012(图4)建议把一个通常的导向钩31与一个或多个被冷加工、深冲压而成的支撑钩32结合起来使用，以此导向钩31和外箍带部分11a上的相应的孔35的边缘之间的相互作用会致使在卡箍的收紧过程中搭接箍带部分11a和11b被朝向互相之间被压，以此增强支撑钩32在它们相应的孔35中的咬合。尽管该专利没有提出本发明的问题，实际上，在市场上供应的使用这个专利的发明的卡箍上，导向钩31的自由端在适当的时候被向后弯曲(图5)，以降低再脱开的危险。
在把导向钩与支持钩结合起来应用的机械连接结构的形式上设置本发明的接触面51会产生特别有意义的效果，因为，如图5所示，接触面51可以被这样定位在导向钩上，使与接触面51吻合的外箍带部分11a已经处于一个预装配位置，使一个或数个支撑钩32伸向相应的一个或数个孔35的边缘的上方，以确保在开始收紧时，外箍带部分与一个或数个支撑钩32的咬合，而无需前述的美国专利中建议的任何把箍带部分往一起拉或压的措施。换言之，接触面51把两个箍带部分11a和11b保持在这样的一个位置，使在任何一点收紧力刚开始作用时，外箍带部分11a已经处于一个与支撑钩32可靠地咬合的位置，以便从收紧操作开始时就促使其承受并使其已经承受产生的任何力。因此，接触面51和内箍带部分11b的外表面之间的距离X必须至少稍微大于加紧带的厚度，且最好是小于支撑钩32的高度Y。
由于，导向钩的宽度和长度通常相当地小，由此可能在深冲压加工接触面时会有困难，所以图16说明了一种被改进的优选的实施例，其中，导向钩全用标记321被标示，该导向钩本身直接地提供了接触面351。通过使导向钩321弯曲两次，产生三个段321a、321b和321c可以实现该实施例。以此最内的段321a最好沿通常的倾斜方向向外延伸，并邻近地连接一个被弯曲而成的中间段321b，该中间段321b沿至少近似地平行于外箍带部分的平面的方向延伸，邻接着该中间段的是一个外段321c，其最好基本上平行于内段321a且可以按照图5所说明的向后弯曲(未表示出来)。构成接触面351的中间段的321b可以基本上是直的，也可以是一个与外箍带部分的外表面共面的稍微弯曲的曲面，以与处于预装配位置的加紧带的弧度相适应。而且，为了提供足够的成型刚度，导向钩321上可以设有一个或多个加强刻痕或浮凸329a和329b(图17)，它们至少在导向钩321上的两个弯曲部分上延伸。可是，如图17所示，加强浮凸或刻痕还可以从段321a的预定部分延伸，经过整个段321b到段321c上的一部分。图17中描述了一种单独的浮凸或刻痕，如果有足够的空间，也可以在该空间并排设置两条这样的刻痕或浮凸，这些刻痕或浮凸是连续的。这些刻痕或浮凸可以设置在导向钩321的任何一侧，也可以在段321a、段321b和/或段321c的不同的侧边设置这些刻痕或浮凸。图18示意性地说明了这样的刻痕或浮凸329’的简单的加工形式，它们可以在加工导向钩自身的U形的切口321’的同时或之前，当箍带还处于平直的的状态时，被制成。
图21说明了本发明的一个进一步改进的实施例，该实施例用在带有一个所谓的复合导向支撑钩的机械的连接结构上，该复合导向支撑钩全用标记431表示，该复合导向支撑钩在美国专利4622720中被公开。该专利的现有技术的复合导向支撑钩的倾斜的后导向面431’不是直的，而是被设置成一个三段的形状531a、531b和531c(图21)，通过改变用于制造复合导向支撑钩的切口的形状可以容易地取得该三段结构，即，把切口的形状从平行四边形改变成一个三段的折线形。这样，通过这样的复合导向支撑钩，该直接的发明可以以一种特别简单的方式被应用且可以被实现。
这样，本发明带来了显著的优点，卡箍再脱开的风险被进一步降低了，特别是对于一个带有图4和15所示的机械的连接结构的卡箍，从预装配位置开始，该发明始终确保收紧力直接被支撑钩吸收。而且，本发明可以用简单的加工方法完成，而无需大量增加成本。
我仅说明和描述了本发明的几个实施例，可以理解，本发明不限于这些实施例，就象本领域的技术人员所知的一样，可以进行数种改变和改进。正如所指出的，本发明特别适用于带有一个收紧装置和一个搭接箍带部分的机械连接结构的开式卡箍，该机械连接结构包括一个在进行收紧之前必须被嵌入的导向钩。当然，本发明还可以用于一种带有一个导向钩的所谓的无耳状件卡箍，这个导向钩如图6的导向钩131，以便在收紧操作的最后阶段，当要把外箍带部分向内压使导向钩131和支撑钩132嵌入它们的相应的孔135内时，在放开收紧工具之前，降低卡箍再脱开的可能性。而且，为了优化接触面51、151、251、351的适当的形状，导向钩可以在横断面上稍微地凸面地弯曲或凹面地弯曲。当然，加强刻痕或浮凸沿导向钩的全长或沿导向钩全长的主要部分延伸。因此，我不希望被限于此处说明和描述的细节，而要覆盖权利要求的保护范围所包括的所有的改进和变化。