管道连接系统的制作方法

本发明涉及一种引导流体的承压管路上的塑料制成的管道连接系统。这种管道连接系统能用作例如制药和食品的无菌的管道连接部和/或法兰连接系统，有利地用在食品加工中并且这里尤其用在食品灌装设备中。

背景技术：

1、这种类型的管道连接系统例如用于将塑料制成的管道线路或者管道连接到食品技术的机器上。由ep 2162384b1已知一种在压力下引导流体的管道线路的端部区域处的连接系统，这种管道线路能用在食品技术领域中。通过结构上的特别的几何形状实现无菌的密封。食品技术中对耐压性、耐温性以及耐酸碱性的要求很高，需要使用特殊塑料，例如聚四氟乙烯(简称ptfe)。为了能在这种管路上实现包括管路端部处的管道连接系统的区域在内的卫生的完全清洁，建议这种管路在内径恒定的情况下在相应的端部区域处从斜的过渡处通过缩颈通到向外突出的端部法兰。这种缩颈被两个半壳包围，这两个半壳通过外螺纹与盖形螺母的内螺纹嵌接。盖形螺母构造为装配法兰的一部分，其具有密封部以及用于螺栓固定在壳体上的凹口。

技术实现思路

1、本发明的任务在于，通过降低生产成本的方式改进这种类型的管道连接系统。

2、按照本发明，上面提到的任务通过权利要求1的特征通过如下方式解决：管道连接系统在承压管路的或者管道的端部部段上包括法兰处的具有流通口的插入式锥体和对应的夹紧板或者配对环。在此，端部部段或者说管道的端部部段以锥形拓宽的区域被固定且密封地夹紧在插入式锥体的外侧面与配对环之间。

3、前述已知的解决方案的显著的缺点在于其多件式的性质。操作多个部件给装配造成困难，其中，尤其所提到的管道线路的端部区域处的两个半壳的可靠操作在有时困难的安装条件下相当成问题并且部件在此经常脱落和/或丢失。而每个端部部段的或者说管道的端部部段的配对环通过锥形拓宽的区域布置在管道本身上，在无插入式锥体的情况下能沿着管路移动并且能防丢失，因为该管路的锥形拓宽的端部区域的拓宽部有利地具有大于配对环或者说配对环的内径的直径。否则，在组装好的状态下，无法将所述端部部段在插入式锥体的外侧面和配对环之间密封地夹紧。

4、此外，在已知的承压管路的端部区域上制造各一个缩颈是耗费的。因为在该区域中还必须确保引导流体的承压管路的充分的机械稳定性，所以整个管路需要增加壁厚，这在整体上导致材料用量明显提高。在一种备选方案中，引导流体的承压管路由金属、尤其是不锈钢制成，代替塑料，这种备选方案的主要缺点在于，承压管路因此不再能制造为透明的，从而必须对纯粹的视觉检查不予考虑。按照本发明，由于所述原因仍使用塑料管路，其中，锥形拓宽的端部区域能由材料成型工艺制造，无需任何切削式的材料去除。因此，管道的壁厚可以在整个长度上仅针对常规运行中的机械应力连同相应的安全系数进行设计，而无需在端部区域处额外的材料增厚部等。

5、因此，按照本发明，减少了构件数量并且简化了管道的端部区域的准备工作，从而降低了生产成本。由此便于管道连接系统的制造以及相应的装配，如下文还借助实施例参照附图说明的那样。

6、有利的进一步扩展方案是各个从属权利要求的主题。因此，插入式锥体与配对环构造为金属件并且共同构造为法兰。金属件能设计为充分承受机械、热和化学负荷并且能廉价制造。插入式锥体和对应的配对环还可以制造为车削件。作为设计和结构单元，法兰形成了引导流体的承压管路的作为对任意后续连接区域(例如进入油箱的穿通部)的特定接口的机械可靠的末端，并且在那里根据应用情况按照本领域技术人员规定配设各自的密封部。

7、按照本发明的一种优选的实施方式，在管道的端部部段的锥形拓宽区域的外侧面或外表面与配对环之间设有密封环。有利地，该区域绝不与在引导流体的承压管路中存在或运输的介质接触。因此，对密封环没有特殊的材料要求，比如食品认证或特殊耐化学性方面的要求。就此而言，可以因此使用廉价的标准件，尤其是弹性体制成的o形环。

8、在本发明的一种实施方式中，在插入式锥体的外侧面上，在插入式锥体在安装位置中与管道的端部部段的锥形拓宽区域接触的区域中，布置有环形凸缘或者突出部或者关于插入式锥体同心构造的闭合的环。所述环优选在插入式锥体上一体成型并且这样构造，使得环在插入式锥体与配对环形成的法兰闭合的情况下压入引导流体的承压管路的锥形拓宽的区域的材料中。就此而言，除了额外的密封之外，也因此提供了管道的端部部段在法兰上的进一步的机械固定。

9、备选地或额外地，优选在配对环在安装位置中与管道的端部部段的锥形拓宽区域接触的区域中，在配对环上一体成型有同心的环。因此，在始终无介质的外部区域处提供额外的密封并且也提供管道的端部部段在法兰上的进一步的机械固定。

10、在本发明的一种优选实施方式中，环或环凸缘具有三角形的横截面。因此，该环在管道的端部部段的锥形拓宽的区域的材料中构造成具有三角形剖面的闭合的凹槽，该凹槽能承受高的牵拉力并且还能形成可靠的密封面。

11、有利地，在配对环和插入式锥体上设有各一个环。这些环相对于管道的端部部段的锥形拓宽的区域彼此错开地布置。由此，可以以简单的方式避免机械负荷过高和/或管道的端部部段的锥形拓宽的区域的材料过分削弱。

12、优选，在插入式锥体和配对环处彼此不同或大小有差异的角度α,β从约30°至约60°的区间选择，条件是管路的锥形拓宽的区域的内径处的主压力最大并且向外减小。因此，由于插入式锥体，密封接触压力在管路的锥形拓宽的区域的引导流体的内径处始终最大。

13、在本发明的一个重要的扩展方案中，插入式锥体和配对环通过螺栓彼此固定并且彼此连接。因此，在组装法兰时，力不是在径向上作用于管道的端部部段的锥形拓宽区域，而是基本上仅沿着管道的纵轴线作用。因此，在组装时，不会由于径向作用的力导致管道线路的扭转和/或管道线路的材料拉伸。因此，有利地，也可以使布置居中，便于组装。

14、插入式锥体优选构造为对容器的连接件并且为此具有适配的器件用以密封和固定，如随后还要通过在周面上分布布置的额外的用于螺栓的凹口示例性描述的那样。在本发明的一种实施方式中，插入式锥体形成容器、适配器或管道连接器上的集成的连接件。因此，为了组装按照本发明的管道连接系统，仅需要将锥形拓宽的管道端部推到插入式锥体上并且将配对环通过管道推到插入式锥体上并且通过螺栓定向和固定。

15、由于管道端部处的加工成本减少并且每个法兰部件的零件数量减少，上述管道连接系统的突出之处在于，同时大大降低了生产成本以及节省了与其相关的成本。此外，描述的管道连接系统在流量方面能通过如下方式优化：与用于制造相当的管道线路的现有技术相比，通过在外径相同的情况下在减少壁厚时变大的内径实现更快的灌装，同时简化生产工艺并且减少塑料用量。法兰上的防丢失的配对环在制造管道时已经用于两个管道端部，确保和简化了能承受相当高的牵拉力的连接部的装配。按照本发明的优选的实施方式，o形环形式的额外的密封部在管道连接系统内部位于引导流体的区域之外。为了简单的可视流量控制，还可以对耐压流体管路使用透明的ptfe管道，这些管道由于其柔性可以比例如钢制元件更易安装。此外，与金属构件相比，按照本发明的装置明显更耐得住常规运行中经常发生的温度变化。