專利名稱：用于可拆卸地連接兩管子的快速聯(lián)接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于可拆卸地連接輸送壓力流體的管子的快速聯(lián)接器。
背景技術(shù)：
專利FR-2514855公開(kāi)了一種包括兩個(gè)適于軸向配合的凸、凹件的快速聯(lián)接器，該聯(lián)接器使安裝在凹件的體部里的閉合閥(closure valve)打開(kāi)，該體部設(shè)置有一負(fù)載的插閂或按鈕，該插閂或按鈕被安裝成在體部?jī)?nèi)滑動(dòng)并在一中部穿設(shè)開(kāi)口以與凸件配合。相互錯(cuò)開(kāi)的齒沿插閂開(kāi)口的中間軸線設(shè)置在該開(kāi)口的壁上，而凸件具有適于選擇性地靠在這些齒中的某一個(gè)上的臺(tái)肩。當(dāng)聯(lián)接器的結(jié)構(gòu)為流體的通道時(shí)，插閂的一個(gè)第一齒使凸件在凹件中定位。當(dāng)松開(kāi)聯(lián)接器時(shí)，移動(dòng)插閂以釋放凸件，該凸件隨后與最靠近凹件開(kāi)口的插閂的齒接合。
從堅(jiān)固性和可靠性方面來(lái)將，上述傳統(tǒng)的布置是令人滿意的。
但是，必須使用一個(gè)大力的彈簧彈性地給插閂加載，以使該插閂朝向它保持凸件的位置，這在操縱插閂時(shí)和聯(lián)接聯(lián)接器時(shí)是不方便的，因?yàn)楸仨毧朔椈僧a(chǎn)生的作用力以將凸件引入凹件。
此外，專利FR-2724710或US-5806832公開(kāi)了一種包括其中插入一個(gè)凸件的凹件的聯(lián)接器。設(shè)置在凹件上的插閂包括一個(gè)與球連接的止動(dòng)件，該止動(dòng)件接合在凸件的槽里以使這些元件保持在聯(lián)接位置。當(dāng)通過(guò)平移移動(dòng)插閂使止動(dòng)件從槽中移出以使這些元件分開(kāi)時(shí)，只要管中的流體施加的壓力較高，一個(gè)安全裝置便可使球保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。該安全裝置包括一個(gè)一方面受回動(dòng)彈簧的作用，另一方面受聯(lián)接器中流動(dòng)的流體施加的壓力的影響的活塞。這兩種作用是相反的，并且具有將活塞保持在一適當(dāng)位置的效果，在該位置，只要內(nèi)部壓力保持較高，該活塞可以由于球而使凸件固定。
然而，這種聯(lián)接器存在以下缺點(diǎn)為了確保活塞一側(cè)的壓力高于另一側(cè)的壓力，必須在活塞上設(shè)置兩個(gè)防止活塞移位并抵抗彈簧的作用的密封環(huán)。這可能會(huì)妨礙聯(lián)接器的工作。
本發(fā)明的一個(gè)特別的目的在于，通過(guò)建議一種輸送壓力流體的管子之間的聯(lián)接器克服這些缺點(diǎn)，其中，當(dāng)凸件內(nèi)的壓力較低時(shí)，可以完全安全地分開(kāi)該聯(lián)接器。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明涉及一種用于可拆卸地連接壓力流體在其中流過(guò)的管子的快速聯(lián)接器，該聯(lián)接器包括兩個(gè)適于相互軸向配合的凸、凹件，凹件的體部設(shè)置有一由彈性裝置加載的插閂，該插閂被安裝成在凹件的體部?jī)?nèi)滑動(dòng)并在中部開(kāi)口以與凸件或通過(guò)該凸件移位的元件配合，相互錯(cuò)開(kāi)的齒沿插閂開(kāi)口的中間軸線設(shè)置在該開(kāi)口的壁上，而凸件或上述元件具有適于選擇性地靠在這些齒中的某一個(gè)上的臺(tái)肩。該聯(lián)接器的特征在于，它包括一個(gè)受流體施加的壓力的作用的安全件，并且該安全件具有一適于在插閂的互補(bǔ)表面上接合及防止該插閂向遠(yuǎn)離上述彈性裝置的方向運(yùn)動(dòng)的表面。
根據(jù)本發(fā)明，使插閂以這樣一種結(jié)構(gòu)鎖止，即在該結(jié)構(gòu)中，只要安全件的表面接合在插閂的互補(bǔ)表面上，該插閂便可以防止預(yù)期的凸件松動(dòng)。只有通過(guò)移動(dòng)安全件使得能夠進(jìn)行該解除鎖止運(yùn)動(dòng)時(shí)，插閂才能夠完全釋放插入凹件里的凸件。因此，可以生產(chǎn)其工作得到確保的裝置，并且在聯(lián)接器處于壓力之下時(shí)，該裝置不允許凸、凹件發(fā)生意外的或其它形式的分開(kāi)，以致可能使使用者受傷。因?yàn)檫@種聯(lián)接器使用的部件較少，所以容易制造并因而成本較低。
根據(jù)本發(fā)明的有利的但非必須的方面，該聯(lián)接器具有下述一個(gè)或多個(gè)特征
-主要在流體施加的壓力和插閂施加的反作用力的作用下，安全件可相對(duì)于凹件的體部移動(dòng)。在壓力或插閂的反作用的作用下對(duì)該安全件的位置進(jìn)行控制可以使安全件返回到這樣一個(gè)位置，即該位置只有在聯(lián)接器內(nèi)的流體施加的壓力較低甚至為零時(shí)才釋放插閂。
-分別形成在安全件和插閂上的表面相對(duì)于凸、凹件的相對(duì)位移方向及插閂在凹件的體部里的滑動(dòng)方向傾斜。這些表面沿聯(lián)接器的上游方向有利地朝平行于聯(lián)接器的縱軸的軸線傾斜。
-該安全件由沿基本上平行于凸、凹件的相對(duì)位移方向的方向移動(dòng)的活塞形成。該活塞可以包括一個(gè)適于允許凸件或通過(guò)該凸件移位的元件通過(guò)的孔。該活塞有利地在一個(gè)形成于凹件的體部?jī)?nèi)的引導(dǎo)槽里滑動(dòng)。
-當(dāng)聯(lián)接器里的流體施加的壓力不超出預(yù)定值時(shí)，插閂回動(dòng)裝置適于驅(qū)使插閂和安全件的接合表面分離。
-凹件的體部包括一個(gè)主要部分，在該主要部分里，固定有一個(gè)與管子中的一根連接的凹件的第二部分，通過(guò)第二部分的止動(dòng)件與主要部分的互補(bǔ)止動(dòng)件接合而完成該固定。
-在凹件里設(shè)置一個(gè)適于接納凸件的體部并設(shè)置有用于鎖止該體部的裝置的中間元件，當(dāng)插閂在上述彈性裝置的作用下移位時(shí)，上述鎖止裝置適于釋放凸件的體部。該中間元件有利地受到指向上述鎖止裝置不起作用的位置的載荷。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明通過(guò)閱讀下文僅以示例和參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接器的兩個(gè)實(shí)施例進(jìn)行的說(shuō)明，將較容易理解本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)在第一位置的本發(fā)明的聯(lián)接器的縱向剖面圖，在該位置，凸件和凹件聯(lián)接，流體在這兩個(gè)元件之間流動(dòng)。
圖2是在第二位置的與圖1類似但比例較小的剖面圖，在該位置，將凸件和凹件保持為通過(guò)保持按鈕或插閂上的壓力使連接在凸件上的管減壓的結(jié)構(gòu)；為了使視圖較清楚，截去了一些元件。
圖3是與圖1類似但比例較小的剖面圖，一個(gè)鎖止插閂位于與圖2相同的位置，而一個(gè)安全件在上述管中的壓力減小的期間鎖止該插閂。
圖4是與圖2類似的剖面圖，但安全件位于停止工作的位置，此時(shí)內(nèi)部壓力較低，凸件可以從聯(lián)接器中自由取出。
圖5是其結(jié)構(gòu)與圖1類似的根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接器的第二實(shí)施例的縱向剖面圖。
圖6是與圖3類似且比例相同的圖5的聯(lián)接器的剖視圖，及圖7是與圖4類似且比例相同的圖5和圖6的聯(lián)接器的剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明現(xiàn)在將參考附圖，圖1至4中所示的聯(lián)接器包括分別連接到上游管C1和下游管C2上的凹件A和一個(gè)凸件或連接件B。上游管C1本身連接到一壓力流體源上(未示出)。
凹件的體部1的外部形狀基本上是以軸線X-X’為中心的柱形和圓形，該軸線X-X’也是體部1內(nèi)的導(dǎo)管11的縱向軸線并且在該導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置有一個(gè)可沿軸線X-X’移動(dòng)的閥2。體部1分成兩部分，包括一個(gè)形成孔13的主要部分12，在該孔中固定有與管C1緊固在一起的第二部分14。在實(shí)踐中，閥2安裝在部分14中，該部分還限定有用于接納用于密封閥2的O形環(huán)3的槽141。
部分14的外部徑向表面設(shè)置有用于與設(shè)置在孔13的內(nèi)徑表面上的止動(dòng)件132和133配合作用的止動(dòng)件142和143。止動(dòng)件132、133、142、143的配合使部分14可以固定在部分12的孔13里。
在一種變型中，可以通過(guò)螺紋連接這些有利地由金屬制成的部分實(shí)現(xiàn)部分12和14相對(duì)固定。
部分14限定了一個(gè)用于接收O形環(huán)4的第二槽144，該O形環(huán)用于與凸件B的體部7的外徑表面75配合作用。
體部1還設(shè)置有一個(gè)基本上沿與軸線X-X’垂直的軸線Y-Y’方向，即徑向，延伸的腔15。腔15形成在體部1的部分12中。一個(gè)插閂5可滑動(dòng)地安裝在腔15內(nèi)，一彈簧6沿與腔15的底部151相反的方向，即腔15的開(kāi)口152的方向，在該插閂上施加一彈力F1?？拷釉陂_(kāi)口152的邊緣153上的兩個(gè)突出部51和52限制了插閂5在力F1的作用下的運(yùn)動(dòng)。腔15的底部151設(shè)置有一個(gè)使腔15與周圍空氣連通的孔154。
腔15與貫穿部分12的導(dǎo)管11相交。
插閂5形成有一個(gè)以平行于軸線X-X’的軸線X5-X5’為中心的橫向開(kāi)口53。兩個(gè)從開(kāi)口53的周緣沿軸線X5-X5’方向延伸的齒54和55限定該開(kāi)口53。齒54離凸形連接件B側(cè)的導(dǎo)管11的開(kāi)口111較遠(yuǎn)，而齒55離該開(kāi)口較近。
在圖1的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)使用者沒(méi)有在插閂5上施加力時(shí)，該插閂受到彈簧6的作用，以使插閂的齒54插到由設(shè)置在凸形連接件B的金屬體部7的周向上的凸緣71形成的臺(tái)肩72的背面。該凸緣71還具有一斜截并沿體部7的前端74的方向會(huì)聚的斜面73。
當(dāng)準(zhǔn)備松開(kāi)聯(lián)接器時(shí)，在插閂5上施加一個(gè)力F2，該力具有使齒54從凸緣71的回撤路徑上縮回的作用，如圖2所示。在管C2中的壓力的作用下，閥被推向O形環(huán)3。連接件7沿軸線X-X’朝相同方向移動(dòng)并且凸緣71靠接在插閂或按鈕5的齒55上。
一個(gè)活塞8定位在體部1的導(dǎo)管11里，該活塞可以沿軸線X-X’方向滑動(dòng)。該活塞8包括一個(gè)伸入在腔145中的裙邊81，該腔145在部分14中和導(dǎo)管11的限定在體部1的部分12和14之間的部分112中形成。裙邊81和腔145的配合作用可以引導(dǎo)活塞8平移。
該活塞8具有一允許連接件7通過(guò)的中部開(kāi)口82，以使在圖1至圖4的結(jié)構(gòu)中，活塞8被設(shè)置為環(huán)繞連接件7，在導(dǎo)管11內(nèi)，并且在該導(dǎo)管的由部分12和14限定的部分里。體部1分為兩部分的情況使活塞定位并限制在導(dǎo)管11內(nèi)。
開(kāi)口82的形狀和尺寸與連接件7的前部的外部橫向尺寸相近。這樣，在圖2的結(jié)構(gòu)中，管C2中的壓力流體繞連接件7在部分14的內(nèi)徑表面和連接件7的外徑表面75之間形成的通道146中流動(dòng)，如箭頭E所示，直到管C2和連接件7中的流體的壓力施加一作用力F3到活塞8上，該力F3沿插閂5的方向推動(dòng)活塞8以到達(dá)圖3的位置。
插閂5具有一截頭圓錐形表面56，該表面以軸線X5-X5’為中心并沿閥2-即聯(lián)接器的上游的方向會(huì)聚。
至于活塞8，它具有同樣的截頭圓錐形表面86，該表面以軸線X-X’為中心并沿聯(lián)接器的上游方向會(huì)聚。α和β分別表示表面56和86的半頂角角度。角度α和β具有相同的值，約為45°。
表面56和86可以具有截頭圓錐形以外的幾何形狀。它們的相關(guān)部分可以是互補(bǔ)的直線齒，這些齒垂直于軸線X-X’并且具有相對(duì)于軸線X-X’傾斜的表面。
插閂5在力F2的作用下的移動(dòng)有使軸線X5-X5’和軸線X-X’對(duì)齊的效果，以使在力F3的作用下，活塞8的表面86靠接在插閂5的表面56上并將插閂固定在圖3中的位置，在該位置，只要管C2和連接件7中的壓力產(chǎn)生的力F3大于一個(gè)與力F1即與彈簧6的剛性系數(shù)有關(guān)的預(yù)定值，上述固定便可以防止連接件7松開(kāi)，并且該固定與可能施加或不施加在插閂或按鈕5上的力F2無(wú)關(guān)。
在實(shí)踐中，在開(kāi)口82的邊緣和表面75之間的接合處及裙邊81的周圍會(huì)產(chǎn)生泄漏，這些泄漏使壓力氣流E′通過(guò)孔154流向腔15外。這樣，管C1和連接件7中的壓力象可以由彈簧6施加的力F1克服的力F3一樣，逐漸減小，這使得表面56和86相互滑動(dòng)，活塞8朝腔145的底部的方向返回，并且釋放插閂5至圖4的位置，在該位置，齒55不再阻止凸件B相對(duì)于凹件A回撤。
表面86由活塞8的突出部分87形成，該突出部分可以接合在一個(gè)設(shè)置于插閂5端部的槽57中。
導(dǎo)管11內(nèi)的壓力的變化使活塞8在表面56和86之間傳遞的反作用力下平行于軸線X-X’移動(dòng)，而不必使用回動(dòng)彈簧，這改善了聯(lián)接器的可靠性并提高了它的經(jīng)濟(jì)效能。
表面56和86的向上游會(huì)聚的特點(diǎn)使得活塞可以在力F1克服了力F3的情況下在力F1的作用下向腔145返回。
插閂5的傾斜表面56具有便于在插閂5移動(dòng)期間使活塞8的突出部分87脫開(kāi)的斜面和定向。根據(jù)表面56和86的幾何形狀和傾斜度，隨剩余的殘余壓力的不同或多或少容易產(chǎn)生脫離，對(duì)于彈簧6也是這樣的。因此可以“精(校)準(zhǔn)”聯(lián)接器1以使聯(lián)接器可以在給定的剩余內(nèi)部壓力之下脫開(kāi)。
在圖5至圖7所示的在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例類似的元件使用相同的參考標(biāo)號(hào)。將該聯(lián)接器的凹(A)、凸(B)件設(shè)計(jì)為相互軸向配合并在凹件A的體部1內(nèi)設(shè)置一個(gè)與第一實(shí)施例類似的插閂5和活塞8，為了在結(jié)構(gòu)中防止下游管C2和凸形連接件7的內(nèi)部容量與空氣連通，這些元件分別具有表面56和86。圖5至圖7中，彈簧6在插閂5上施加一指向上方的力F2。
一個(gè)中間件9容納在主要凹件的體部1的導(dǎo)管內(nèi)并包括一個(gè)具有凸緣92的圓柱形部分91，該部分91的外部幾何形狀與第一實(shí)施例的體部7的前部基本相同。該元件9還包括一個(gè)其直徑大于部分91的直徑的部分93且該部分93限定了一個(gè)用于接納專利FR-2-724710中所說(shuō)明的類型的凸形連接件7的腔。
在部分93的周向設(shè)置有多個(gè)用于接納球體100的腔95，這些球體可以嵌入在體部7的一個(gè)周緣槽76中并使體部7保持在部分93中的適當(dāng)位置。彈簧96在元件9上施加一朝向?qū)Ч?1的開(kāi)口111的力F4。
(該聯(lián)接器)工作方式如下在圖5的結(jié)構(gòu)中，插閂5的齒54使元件9保持為流體通過(guò)聯(lián)接器流動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，彈簧96施加的力F4被克服，并且球體100與導(dǎo)管11的具有直母面115的圓柱形部分相對(duì)以使球接合在槽76中并使聯(lián)接件7保持接合。
當(dāng)準(zhǔn)備松開(kāi)聯(lián)接器時(shí)，在插閂5上施加一力F2，該力F2有使齒54相對(duì)于凸緣92脫離的效果，然后凸緣與插閂5的第二齒55靠接。如前所述，由于在壓力下流動(dòng)的流體E的作用，力F3使活塞8沿插閂5的方向移動(dòng)，直到活塞的表面86與插閂5的相應(yīng)表面56接觸。彈簧96產(chǎn)生的力F4使元件9在導(dǎo)管11內(nèi)稍微移動(dòng)，球體100保持接合在槽76中并因而使聯(lián)接件7保持接合。
當(dāng)管C2和元件7和9中的壓力由于流出流體E’表示的結(jié)構(gòu)泄漏而減小時(shí)，活塞8釋放插閂5，該插閂5在彈簧6的力F1的作用下朝圖7的位置移動(dòng)，在該位置，凸緣92離開(kāi)齒55，這具有使彈簧96沿導(dǎo)管11的開(kāi)口111方向推動(dòng)元件9的效果。因此，球體100被引到與在元件12中形成的內(nèi)徑槽121相對(duì)的位置，這使得可以將球體100從連接件B的體部7的槽76中取出并從而釋放該連接件。
無(wú)論本發(fā)明的實(shí)施例是什么，構(gòu)成聯(lián)接器的元件有利地由可以抵抗待傳輸?shù)牧黧w的壓力的金屬材料或塑料材料制成，并根據(jù)流體的性質(zhì)進(jìn)行選擇。
權(quán)利要求
1.用于可拆卸地連接輸送壓力流體的管子的快速聯(lián)接器，所述聯(lián)接器包括兩個(gè)適于相互軸向配合的凸、凹件，所述凹件的體部設(shè)置有一邊彈性裝置加載的插閂，該插閂被安裝成在所述體部?jī)?nèi)滑動(dòng)并在一中部穿設(shè)開(kāi)口以與所述凸件或通過(guò)所述凸件移位的元件配合，在該開(kāi)口的壁上沿所述開(kāi)口的中間軸線設(shè)置有相互錯(cuò)開(kāi)的齒，而所述凸件或所述元件形成有適于選擇性地靠在所述齒中的某一個(gè)上的臺(tái)肩，該聯(lián)接器的特征在于，它包括一個(gè)受流體施加的壓力的作用的安全件(8)，并且該安全件具有一適于在插閂(5)的互補(bǔ)表面(56)上接合并抵抗所述彈性裝置(6)防止所述插閂的運(yùn)動(dòng)(Y-Y’，F(xiàn)1)的表面(86)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速聯(lián)接器，其特征在于，主要在流體(E)施加的壓力(F3)和所述插閂(5)施加的反作用力的作用下，所述安全件(8)可相對(duì)于所述凹件(A)的體部(1)移動(dòng)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的快速聯(lián)接器，其特征在于，分別形成在安全件(8)和插閂(5)上的所述表面(56，86)相對(duì)于凸件(B)、凹件(A)的相對(duì)位移方向(X-X’)及所述插閂在凹件的體部(1)里的滑動(dòng)方向(Y-Y’)傾斜(α，β)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速聯(lián)接器，其特征在于，所述表面(56，86)沿所述聯(lián)接器的上游方向朝平行于所述聯(lián)接器的縱軸(X-X’)的軸線(X-X’，X5-X5’)傾斜(α，β)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的快速聯(lián)接器，其特征在于，所述安全件由沿基本上平行于所述凸件(B)和凹件(A)的相對(duì)位移方向的方向(X-X’)移動(dòng)的活塞(8)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速聯(lián)接器，其特征在于，所述活塞(8)包括一個(gè)適于允許凸件(B)或通過(guò)所述凸件移位的所述元件(9)通過(guò)的孔(82)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的快速聯(lián)接器，其特征在于，當(dāng)所述聯(lián)接器(1)里的流體施加的壓力不超出預(yù)定值時(shí)，使插閂(5)返回的所述裝置(6)適于驅(qū)使所述插閂(5)和所述安全件(8)的接合表面(56，86)分離。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的快速聯(lián)接器，其特征在于，所述凹件(A)的體部(1)包括一個(gè)主要部分(12)，在該主要部分里，固定有一個(gè)與所述管子(C1，C2)中的一個(gè)管子(C1)連接的凹件(A)的第二部分(14)，通過(guò)所述第二部分上的止動(dòng)件(142，143)與所述主要部分(12)的互補(bǔ)止動(dòng)件(132，133)接合而完成該固定。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的快速聯(lián)接器，其特征在于，該聯(lián)接器包括一個(gè)適于接納所述凸件(B)的體部(7)的并設(shè)置有用于鎖止所述體部的裝置(100)的中間元件(9)，當(dāng)所述插閂(5)在所述彈性裝置(6)的作用(F1)下移位時(shí)，所述裝置適于釋放所述體部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的快速聯(lián)接器，其特征在于，所述中間元件(9)受到指向所述鎖止裝置(100)不起作用的位置的載荷(F4)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的快速聯(lián)接器包括一個(gè)適于配合在凹件里并由一個(gè)插閂保持在該位置的凸件，該插閂形成擋件并防止其自身的回撤。一安全件在流體的壓力作用下通過(guò)分別形成在插閂和安全件上的兩表面的配合使插閂保持在鎖止位置。當(dāng)殘余壓力較低時(shí)，該安全件釋放插閂。這種裝置尤其用于連接輸送壓力氣體的管子并避免管子在裝置加壓的情況下過(guò)早分開(kāi)。
文檔編號(hào)F16L37/38GK1502840SQ20031011367
公開(kāi)日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者J－J·拉克魯瓦, J-J 拉克魯瓦, O·帕斯托, 雇 申請(qǐng)人:施托布利法韋日公司