[发明专利]滚子组和管道元件

说明书

本发明涉及滚子组和管道元件，具体是一种用于滚压成型管道元件的滚子组，其具有外滚子，所述外滚子在三个点处接合管道元件以防止管道元件摇摆不定。内滚子和外滚子配合以形成具有可通过机械联接件的键接合的突出部的管道元件，突出部延伸超越管道元件的外表面并且提高了组合管道元件和联接件的承压和弯曲性能。

相关申请的交叉引用

本申请是申请号为201580002225.3，申请日为2015年8月11日，发明创造名称为“滚子组和管道元件”的发明专利申请的分案申请。本申请基于2014年10月13日提交的美国非临时申请号14/512,580并要求其优先权，所述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于在管道元件的端部中形成特征的滚子，并且还包含由滚子形成的管道元件以及管道元件与将其端部到端部地连接的联接件的组合。

背景技术

可通过各种方法（其中特别感兴趣的是滚压开槽（roll grooving））在管道元件中形成圆周槽和其它特征，比如，肩部和珠缘（bead）。滚压开槽法涉及：将内滚子与管道元件的内表面接合，并且将外滚子与管道元件的外表面接合，与内滚子相对；以及逐渐压缩在滚子之间的管道元件的侧壁同时旋转至少一个滚子。一个滚子（常常为内滚子）的旋转导致滚子组和管道元件之间发生相对旋转，并且在内滚子和外滚子上的特征在管道元件的内表面和外表面上形成对应的特征。在一个示例滚压开槽法中，滚子保持在固定位置中而管道元件相对于滚子绕其纵向轴线旋转。在另一个示例实施例中，管道元件保持静止并且滚子组沿管道元件的圆周移动。

当在管道元件的开口端部附近的外表面中形成圆周槽时，滚压开槽的一个缺点显而易见。当外滚子上的凸起圆周特征与内滚子上与所述凸起特征相对的被定位的圆周凹口配合时，形成圆周槽。在槽形成期间，管道元件的开口端部可能在管道元件的端部处变得扩大，所述端部呈现向外张开的“钟”形状，成为在管道的材料变形以形成槽时所造成的不需要的后果。管道端部张开是不需要的，因为其会改变在端部处管道元件的临界外直径，在所述端部处，最重要的是不超出最大公差使得，例如，管道元件可恰当地接合机械配件或联接件并形成液密（流体密封）接头。显然需要开槽滚子（grooving rollers）以及减轻或消除管道端部张开的滚压开槽方法。

此外，通过机械联接件连接的管道元件常常使用柔性密封件或垫圈来实现液密密封。垫圈具有通过联接件被压在管道元件的外表面上的密封表面。有利的是改善管道元件在其被密封表面接合的区域中的表面光洁度以提供有效的表面接触从而确保优良的密封。

发明内容

本发明涉及一种用于形成具有内表面和外表面的管道元件的区域的滚子组。在一个实施例中，滚子组包括可与内表面接合的内滚子以及可与外表面接合的外滚子。在具体实施例中，外滚子包括可绕第一轴线旋转的外滚子主体。可与管道元件接合的第一凸起特征绕外滚子主体圆周地延伸并从第一轴线径向地突出。可与管道元件接合的第二凸起特征绕外滚子主体圆周地延伸并从第一轴线径向地突出。第二凸起特征被定位成邻近于第一凸起特征。可与管道元件接合的第三凸起特征绕外滚子主体圆周地延伸并从第一轴线径向地突出。第二凸起特征被定位在第一凸起特征和第三凸起特征之间。

在一个示例实施例中，第二凸起特征包括围绕外滚子主体的环部。所述环部可相对于外滚子主体绕第一轴线旋转。这个示例进一步包括定位在环部和外滚子主体之间的多个轴承。

作为示例，第一凸起特征包括沿外滚子主体纵长地延伸的圆锥形表面。所述圆锥形表面具有被定位成邻近于第二凸起特征的更小半径以及被定位成远离第二凸起特征的更大半径。

在另一个示例中，第三凸起特征包括弯曲表面，该弯曲表面的最大半径基本上等于圆锥形表面的更大半径，这些半径从第一轴线被测量。