插入式管接头 本发明涉及权利要求1前序部分所述的管子的一种插入式接头。
欧洲专利申请EP587131A1公知了这样一种插入式管接头，它包括一个连接套筒，一个状如夹紧装置的锁紧装置和一个操作装置。连接套管作成双套筒，所以用这种插入式管接头可借助于两个夹紧装置连接两根塑料管的管端。锁紧装置包括一个锁紧环，该环外部具有一个锁紧锥面，内部则具有至少一个锁紧肋，该锁紧肋可与相应的管端啮合。借助于一个可拧到连接套筒上的锁紧螺母可把配合锥面与锁紧环锁紧。此外，在连接套筒内设有一个密封环。在进行连接时必须注意把管端插入连接套筒足够的深度，锁紧环和密封环才能完成它们的功能。这种方法存在的危险是，由于管端不完全插入插入式接头，以致不能实现连接或只能实现有缺陷的连接。
德国专利公告DE 3112255A1公知了管子的一种快速连接，它的锁紧装置具有一个可轴向移动的反锁件，该反锁件具有一个轴向槽，并部分地布置在具有一个圆形肋的刚性环的内部。该反锁件用弹性材料制成并具有一个径向向外的肋以及在前端有一个锥面，该锥面与一个中间件地锥面对应。在管子插入时，反锁件和带一个圆形肋的环首先在轴向内运动，直至该环靠到套筒体的一个底部为止。在继续插入管子时，反锁件的径向环移过圆形肋，这时插入的阻力增加，反锁件被径向压到管子的外表面上。如果反锁件的肋完全通过环的圆形肋，则该肋便进入环的一个环形槽中，这时插入运动的预定阻力便突然停止。随后管子与反锁件和扣入的环一起朝插入运动方向向前运动直至反锁件的锥面顶在中间件的锥面上锁紧为止。预先确定阻力特别是在反锁件和带圆形肋的环的容许误差很小的情况下需要相当多的加工费用。对管子外直径亦必须保持很窄的误差范围，否则反锁件的齿只能部分地压入管中，而且管子可重新从连接头拉出。此外，在已公知的连接头中，管子可相对于连接头进行轴向的相对运动，这时异物可能进入设置在螺母和中间件之间的密封范围，从而造成压力介质从管道中流出的危险。
此外，实用新型DE 9308181U1公知了管子的一种连接配件，这种配件具有一个可固定在一个管端上的连接件，该连接件配有一个放密封圈的环形槽。在安装时用一个借助于管端可在该密封圈上运动的导向环，该导向环为管端的端面配有一个接触面。在插入管端时，该导向环通过密封圈移动，这时必须克服一个增加的插入阻力。当导向环完全通过密封圈时，阻力明显减少。用这种导向环可避免由于管端引起的密封圈的损坏而不需管端设置一个斜边。
最后，德国专利公告DE 4304241A1公知了管子、软管或类似圆形物体的一种插接式接头，这种接头在一个固定套管或套筒中有一个锁紧装置和至少一个密封圈。该锁紧装置包括一个径向向里的槽形或扇形的锁紧圆盘，它的径向向里的、朝套筒底部倾斜的簧片用来卡入已插入的管端的外表面中。这种插入式管接头也存在着这样的危险：管端只被不完全地插入，而且要求的连接不正确。
本发明的任务在于，提出一种可用很小的花费和高度的可靠性实现与至少一个管端连接的如下插入式管接头，这种插入式管接头在安装时可按正确功能简单操作，并可避免错误安装的危险。这种插入式管接头加工费用很小，而且在进行连接时可保证所有主要零件，例如特别是密封件、锁紧环等可正确装入。
解决这个问题是由权利要求1所述的特征来实现的。
提出的插入式管接头的特征是，具有功能恰当的结构，并保证功能可靠和永久性的连接。被待插入的管端轴向移动的锁紧件配有一个止挡元件，该止挡元件最好作成一个可径向运动的舌簧，并在管子达到预定的插入深度时停止在一个对应的对接面上。停止时产生一个信号，这个信号可叫做咔嚓响声，安装工可不成问题地听到这个咔嚓声，而不用附加的辅助手段。在停止时产生的停号安装工听起来特别象一种声响信号和/或可用手感觉到的一种振动信号。
在插入管端时可径向运动的舌簧在一个径向向里的端面上移动，并径向预拉，在通过一个边缘后，舌簧便随着管端达到预定的插入深度而停止在对接面上，这时产生一个振动信号，这个信号是一种可听到的响声或者用手可感觉到的振动。可运动的舌簧和所述的对接面相互这样配合，以致不需对停止信号和/或振动信号设置附加的放大装置。止挡元件或舌簧的径向预拉实际上不需要附加的力。管子的插入运动亦可几乎无阻碍地进行和结束。在止挡元件预拉时不需要达到与管子的外表面接触，并在止挡元件通过上述边缘和向外径向偏离后，止挡元件便完全与管子的外表面脱离接触。在产生可感觉到的声响信号和/或振动信号后，安装工便可结束插入运动，因为他很有把握地知道，此时已实现了正确的连接。
锁紧件最好作成一个环，环上设有待插入的管子的轴向端面的接触面。止挡元件最好作成锁紧体的组成部分，并按舌簧的方式构成，在达到要求的插入深度时，该舌簧最好在径向向外通过一个台阶、凸起或类似物运动，然后停止在对应的对接面上，并产生一个振动信号或咔嚓的响声。按照本发明，锁紧装置独立于止挡件并最好具有一个带锥形外表面的锁紧环。该锁紧环最好用一个相对于套筒体的罩按要求的方式固定。根据本发明，锁紧环和锁紧体是两个相互独立分开的部件。其中锁紧环在管端插入时实际上在套筒体中保持它的轴向位置不变化，而锁紧体则相对于套筒体被管端轴向推动。在借助于止挡件产生完全插入的信号后，该罩通过轴向运动推到或旋入套筒体上。这样，锁紧环便靠管端外表面锁紧。用锁紧环以适当的方式也把一个密封圈相对于管端和套筒体的外表面锁紧。在管端插入时与止挡件对应的面和边在套筒体中的轴向位置几乎保持不变，而只有锁紧体被管端轴向推动。最好锁紧体与锁紧装置特别是与它的锁紧环作为分开的部件布置相隔一定的轴向距离。
本发明的其他改进和特殊结构将在下面的叙述中进一步说明，下面结合附图所示的特殊实施例来详细说明本发明。附图表示：
图1表示作成双套筒的插入式管接头一个轴向截面的断面图；
图2表示通过还与一个套管连接的锁紧体剖开的截面图；
图3表示从图2看出方向III看去的套管和锁紧体的视图；
图4表示罩的轴向截面图；
图5表示从图4方向V看去的罩的视图；
图6表示通过另一个实施例的一个轴向截面的截面图；
图7，8表示带有图6的锁紧体的套管的一个轴向截面图和视图；
图9，10表示锁紧环的一个轴向载面图和视图；
图11，12表示套筒体的一个轴向截面图和视图。
图1表示具有一个套筒体2的插入式管接头的轴向纵截面图，该套筒体下面也叫做外壳。管端3，4从两端分别部分地插入该套筒体中。插入式管接头或套筒体作成双套筒的形式并相对于一个中间平面5构成镱象对称。在本发明范围内，插入式管接头也可只用来连接一个管端并构成一个配件、一个管件等的组成部分。下面对图中所示的双套筒的左部或右部进行的说明同时适用于另一部分。双套筒左右两部分的单个元件作成一样，并相对于中间平面旋转装入插入式管接头中，其中只有套筒体的两部分构成一个整体。
外壳或套筒体2中设置有一个锁紧环6，该锁紧环部分地被一个固定体8包围。该固定体8最好作成盖或罩的形状而把套筒体2的大部分盖住。在图示双套筒中，两个固定体或罩8中的任一个实际上完全罩住了套筒体2以及锁紧环的对应部分。锁紧环6有一个锥形外表面10，固定体8的相应的锥形内表面12紧贴在该外表面上。锁紧环6不是完全布置在套筒体中，而是在本发明的范围内从套筒体至少伸出锥形的外表面10并伸入固定体8设置有锥形内表面12的部分。锁紧环6最好有一个轴向槽14，且在其内表面上有锁紧齿16，锁紧齿16嵌入管子3或4的外表面中。固定体8作成一个部分地盖住套筒体2的罩并在下面就管它叫做罩。固定体或罩8在其面对中间平面5的一端上有锁紧元件18，这些锁紧元件径向向里对着纵轴20并卡入套筒体的一个环形槽22中。罩8的整个圆周上分布一些纵槽24，这些纵槽通过罩8的整个长度的一部分从锁紧元件18延伸出来。罩8由一种具有足够弹性的材料特别是塑料制成。由纵槽24构成的、具有锁紧元件18的臂可按预定的尺寸径向向外弹性弯起以实现与套筒体连接。为此，套筒体2在环形槽22前面有一个锥形外表面26，其锥尖位于背离中间平面5的一端上。
为了实现套筒体2和罩8之间的连接，将罩8沿箭头28的方向在套筒体2上轴向推动到直至锁紧元件18卡入环形槽22为止。朝套筒体自由端的卡紧槽或环形槽22的侧壁30不是精确地位于径向平面内，而是倾斜布置的，或具有一个半径32，其中这个环形或圆形面积的中点朝套筒体2的自由端34。这样就以适当的方式保证了罩8沿轴向即沿箭头28的方向被拉到套筒体2上。此外，在锁紧元件18卡入环形槽22以后防止了松动。
虽然固定体或罩的上述不可拆卸的连接建立后业已证明是很适合的，但也可考虑用其他的方法来把罩固定在套筒体2上，例如可用可拆卸的螺丝连接或用又是不可拆卸的焊接。此外，本发明不局限于用上述的带有锁紧环的锁紧装置和罩来实现连接，也可用其他结构的锁紧装置来实现插入的管端3、4与套筒体2的连接。
在朝套筒底部36的轴向内，在套筒体2的内部的锁紧环6上连接一个密封圈38，支承环40支承在该密封圈上，然后是一个布置在支承环40和套筒底部36之间的套管42。在图示的双套筒中，套筒底部36由一个布置在中间平面5范围内的环44的一个轴向表面构成。不言而喻，对整体的套筒结构来说，套管42是紧贴和支承在一个与套筒底部36相当的管件、配件或类似部件表面上的。所述的元件相互这样配合，即管端3、4插入套筒体2以后，在所需径向预应力作用下使密封圈38紧贴在管端3，4的外表面上，以实现密封。密封圈38轴向布置在锁紧环6和套管42或支承环40之间。套管52和/或支承环40都是轴向固定的，即最好这样固定在套筒底部36上：当固定体8按上述方式轴向移动时，锁紧环6可朝支承环40和/或套筒42进行轴向运动，从而将密封圈38压紧。应当明确指出，在管端插入时支承环40和/或套管42都不进行轴向运动并顶住插入运动轴向锁定在套筒体2中。
按图1所示，管子3，4尚未完全插入套筒体2中。管端3的轴向端面46紧贴在一个此处呈环形的锁紧体50上，该锁紧体独立于锁紧装置或其锁紧环并与该锁紧装置相隔一定的轴向距离布置，而且还至少具有一个止挡件52。锁紧体50独立于锁紧装置是有意义的，在图示的结构形式中，该锁紧装置包括一个锁紧环6。在插入管端时，锁紧体50可分开和独立于锁紧装置运动。在锁紧体50的圆周上最好分布三个上述止挡件，它们最好作成可轴向运动的舌簧。止挡件52布置在套管42的一个轴向槽或沟54中和/或在其中进行导向运动。在管端3的图示位置上，锁紧体50已经轴向移动到使朝纵轴20倾斜布置的止挡件52的外表56紧贴在纵槽54的一个最好是倾斜布置的端面58上。由于止挡件52的弹性，在继续插入管端2时，这个止挡件被径向向里压直到它的自由端移过边缘60为止。这时止挡件52通过边缘60并停止在套管42内部的一个对接面62上。根据本发明，在止挡件52的自由端停止在这个对接面62上时产生一个信号，这个信号是操作者可听到的声音信号和/或用手可感觉到的振动信号，也可以叫做咔嚓声或敲击声。从而用信号告诉操作者：管端3已完全正确插入了插入式连接头中。边缘60的内表面和对接面62较大的内直径两方面相互这样配合，即在插入式连接头外面使操作者清楚听到声信号。
虚线64表示在管端3插入之前的锁紧体50的位置。在这个位置上，锁紧体50与套管42连接成能够防止锁紧体50的意外松动，这点还要在下面叙述。锁紧体50和套管42之间的连接是这样预先设定的，即在管端3插入时用相当小的力就可松开这种连接，所以随后锁紧体50便可按所述方式在箭头28方向内进行轴向移动。
图2和图3表示锁紧体50位于与套管42连接的位置。在套管42和锁紧体50之间至少有一个小连接条66，套管42和锁紧体50最好与至少一个连接条66一起作成一整体。在套管42的内表面和锁紧体50外表面之间的圆周上分布最好三个这样的连接条66。这种连接条66设计成在一个预定的轴向力作用时被拉开，所以锁紧体50可在套管42中轴向移动。连接条66最好不设在止挡件或舌簧52的槽54的范围内，而是设置在圆周方向相邻设置的槽54之间的范围内。
从图3清楚看出同样也是三个止挡件或舌簧52的三个槽54，并可看出轴向槽54只在套管42的整个长度68的一部分延伸，该套管在对接面62的范围内整个圆周完全闭合。在纵槽54上朝对接面62的方向内连接一个按预定角度70倾斜布置的端面58，在锁紧体50脱开后，当继续插入上述管端地，止挡件52沿端面58滑动直至通过边缘60，然后径向向外偏离并按已述的方式停止在对接面62上。
图4和图5表示作为罩8构成的具有锁紧元件18的上述臂72的固定体。在整个圆周上均匀分布一定数目的臂，在这里为十二个这样的臂72，它们具有径向向内作用的锁紧元件18。各个锁紧元件18的内接触面74相对于纵轴20倾斜一个角度76布置或有一个半径。这个半径或倾角与结合图1所述的套筒体环形槽的侧壁的半径或倾角相配合。
虽然套管42的这种布置已证明是适宜的，但在本发明的一个改进结构中，套管可以取消或与套筒体作成一体。所以在这种结构中，特别是槽54、边缘60以及对接面62在本发明范围内为套筒体2的整体组成部分。
图6表示本发明另一个特殊的结构形式，此时罩8与套筒体2为可拆卸的连接。为此，罩或固定体8具有内螺纹80，套管体2则具有对应的外螺纹82。外螺纹82和内螺纹80一样都不是延伸到整个圆周上，而是分成在其间具有中间空间的扇形段，即罩不必拧在整个螺纹线上，而是根据扇形段和中间空间被推到套筒体上，并且只绕一个小的角度范围旋转来实现与套筒体的连接。由于螺纹80和82呈扇形的、下面还要详细说明的分段，因此用很小的时间就能保证罩8功能可靠地快速连接在套筒体2上。
套筒体2以适当的方式为罩8的轴向端面86构成一个止挡84，该止挡84包括一个沿径向延伸的锁紧槽88。图6中右上方的放大图表示这个径向锁紧槽88位于一个从图纸平面转开90°的位置。罩8在其轴向端面86内具有一个对应的锁紧凸缘90，该凸缘在罩8相对于套筒体2的预定旋转位置达到时卡入锁紧槽88中。套筒体2在中间有一个环形槽92，其槽底94具有至少一个工具的啮合面，并最好构成叉形扳手的八角形。操作人员用工具或叉形扳手可按简单的方式在旋入罩时固定套筒体。
在这种特殊结构形式中，锁紧环6具有一个止挡96，该止挡在管端3插入时限制锁紧环6的轴向运动，使密封圈38在管端3插入过程中不至于附加卡紧和需要的插入力不至于增加。如果没有止挡96，则在管端3插入时，锁紧环势必按箭头28在插入方向内一起运动，直至密封圈38靠到套管42为止。由于锁紧环6比较牢固地装在管端3的外表面上，弹性的密封圈38势必卡得太紧，从而导致在外表面上受径向力的作用和插入阻力的增加。由于有止挡96，锁紧环以特别适当的方式锁紧，即在插入时密封圈38的预应力不增加，从而避免插入力增加。作成径向条、环或段等的止挡96设有一个自由空间98，它的轴向长度与锁紧环6的容许运动行程一致。自由空间98以适当的方式设在套筒体2的一个轴向端面100和罩8内部的一个凸部或台阶102之间。所以装配和使用带有止挡96的锁紧环6不成问题。
图6左半部表示管端3处于插入到锁紧体50的位置上。如结合图2第一种结构形式说明一样，锁紧体50在这个位置上仍与套管42用一个小连接条连接着。在管端3继续插入时，这种连接松开，锁紧体50沿箭头58方向向右移动。此时止挡元件或舌簧52到达套管42的端面58并在继续插入时径向向里挤压。随后止挡元件52通过边缘60并停止在对接面62上，在这个特殊结构形式中，该对接面是套筒体2的组成部分。根据本发明，对接面位于一个大于边缘60的半径上，并在径向向外回弹的舌簧或止挡元件52停止时发生一个使操作者能够听得见的信号和/或用手可感觉出的振动。
图7和图8表示锁紧体50用连接条66仍然固定在套管42内。与图2所述的结构形式比较，该套管42具有一个较小的轴向长度，因为，所述的止挡面不是套管的组成部分，而是位于套筒体的内部。
图9和图10表示带有止挡96的锁紧环6。如图10所示，止挡96分成一些扇形段。此外，锁紧环6包括已经说过的锥形外表面10，该锥形外表面与固定体或罩的对应锥形内表面接触。在这个特殊的结构形式中，锁紧环6在锥形外表面10的范围内设有槽104，用来设置至少一个径向的弹性舌簧106，最好在整个圆周上均匀分布三个这样的舌簧106。其中至少一个舌簧106具有一个径向向外凸出于外表面10的凸起108，在旋入罩8时，该舌簧106通过该凸起比有槽14的锁紧环6的其余范围被径向向里朝纵轴20压得较远。所以舌簧106的径向向里的锁紧齿110压入插入管端的外表面比锁紧齿16的其余范围受压较大。因此，在锁紧齿110和管子之间达到一个表面压力的局部增加，从而保证锁紧力的相当大的增加，这样构成的插入式管接头即使在管道系统的内压力很大时也能保证永久的、功能可靠的和牢固的连接。凸起108凸出于锁紧环6的锥形外表面10一个预定的高度112，凸起的高度112和锁紧齿106的尺寸相互配合，保证了锁紧环6和插入的管端之间的可靠外形连接。如图10所示，以适当的方式设置了三个径向的弹性舌簧106，它们最好按一个20°至40°特别是30°的角度范围相对于纵轴20延伸。
图11表示图6特殊结构形式的套筒体2的一个轴向截面，图12表示从图11的XII方向看去的一个轴向的视图。从图12可清楚看出外螺纹的三个螺纹扇形段114和中间空间116。图11中的下螺纹扇形段114相对于纵轴20旋转80°示出。螺纹扇形段114和中间空间116分别按接近于60°的角度范围延伸。罩的对应内螺纹也相应地分成螺纹扇形段和中间空间。为了实现连接，首先将罩轴向推到套筒体2上使罩的螺纹段卡入套筒体2的中间空间和相反，然后只将罩旋转一定的角度，特别是只旋转60°角度使罩的螺纹扇形段与套筒体2的螺纹扇形段114啮合。借助于上述卡入套筒体锁紧槽中的锁紧凸起保证了罩永久地和功能可靠地固定到套筒体2上的确定转角位置。