CN103174894A - 用于可拆卸连接两个流体通道的连接器 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的用于可拆卸地连接两个流体通道的连接器(1)包括彼此装配的第一元件(3)和第二元件(2)。第一元件(3)包括与第二元件(2)连接的主体(4)，当第二元件(2)与第一元件(3)至少部分地彼此装配时，通过至少一个锁销(D)和至少一个锁槽(A)之间的第一连接，进行组合的相对旋转和平移运动。根据本发明，第一元件(3)包括绕主体(4)设置的单独的环(5)，主体(4)与环(5)连接，通过至少一个引导销(C)和至少一个引导槽(B)之间的第二连接，进行组合的相对旋转和平移运动。

Description

用于可拆卸连接两个流体通道的连接器
技术领域
本发明涉及一种设计用于可拆卸连接两个流体通道的连接器。
背景技术
传统的连接器包括彼此互补的第一元件和第二元件，它们通过将一个装配到另一个中而连接。第一元件和第二元件都连接到通道上。第一元件和/或第二元件通常配置有密封阀，当两元件安装在一起时，该阀机动地通向打开位置。在安装到一起后，两个通道连接起来且流体可以从一个流向另一个。
对于某些应用，该连接器有撕裂的风险。例如，如果连接器的元件之一连接到车辆上，另一个连接到固定的油槽(tank)上，尽管连接器的两个元件安装在一起，但在加注期间车辆可能从油槽移开。在这种情形下，加注链(fillingchain)的元件以及尤其是连接器的元件，有被改变的风险且泵送产品有涌进周围环境的风险。
EP-A-1 862 719公开了一种连接器，它包括主体构成的被动元件(femaleelement)，旋转设置在被动元件周围的锁环，和设置在锁环周围的安全环。锁环具有两个L形的锁槽，锁槽具有与连接器的主动元件(male element)的销钉配合的轴向部和周向部以形成卡口联接。安全环内形成有两个安全槽。主动元件的销要足够长以通过锁定环的锁槽并与安全环的槽配合。安全槽包括相对被动元件的纵轴倾斜的入口部以及与该轴平行的端部，端部在连接器的连接结构中将销钉周向上锁定在锁环中。在意外撕裂开的情形下，安全环与主动元件相反的移动并与主动元件的销钉直接接触，自动促使安全环和锁环在能够释放主动元件和锁环之间的卡口联接的方向上转动。这样，连接器自动断开连接，并不会有损坏的风险。一旦断开连接，主动元件和被动元件的阀就阻止流体扩散。
然而，该连接器存在在所有情况下不能正确工作的风险，尤其是当连接器用于传输液化氮，也就是在非常低的温度下。事实上，在该连接器中，主动元件与锁环之间以及两个环之间容易形成冰。因此，在撕裂的情形下，产生的力不足以破坏冰。连接器因此不能自动断开连接且有被损坏的风险。此外，由于被动元件包括两个环，该连接器相对复杂且制造昂贵。
发明内容
本发明更特别旨在解决这些缺陷，从而提出一种在撕裂情形下能自动断开连接的连接器，尤其是当冰在连接器中已经形成并锁定了连接器的元件的相对运动时。
为此，本发明涉及一种用于可拆卸连接两个流体通道的连接器，该连接器沿一轴纵向延伸并包括可以彼此装配的第一元件和第二元件，该第一元件包括限定轴向延伸的流路通道的主体，第一元件和第二元件中的至少一个配置有阀和用于将阀回复到密封位置的弹性元件，每个阀确保在连接器处于断开连接结构时元件的流体密封，和连接器处在连接结构时允许流体在通道中流动。第二元件和主体连接，当第二元件和第一元件至少部分彼此装配时，通过至少一个锁销和至少一个包括入口部和锁定部的锁槽之间的第一连接，进行组合的旋转和平移相对运动。在连接器的连接结构中，相对于第二元件，主体采用轴向锁定位置。第一连接的形成一方面使主体相对于第二元件移动经过其轴向锁定位置以在连接期间使锁销啮合在锁槽的锁定部，另一方面，能够在连接器处于连接结构且锁销与锁定部配合时，将第二元件相对于第一元件的主体轴向锁定，然后每个阀的回弹元件为第二元件和主体间的轴向靠近提供反作用。第一元件包括围绕主体设置的环，该主体和该环通过至少一个引导销和至少一个引导槽之间的第二连接以沿着轴成组合的相对旋转和平移运动的连接。当第二元件和第一元件至少部分地彼此装配时，第二元件和环沿着轴相对彼此可平移和旋转地连接。在连接器的连接结构中，当锁销与锁槽的锁定部配合时，引导销设置在引导槽中。当连接器处于连接结构且环相对于主体沿轴移动时，与第二元件相反，连接器采用中间连接结构，其中锁销位于锁槽的锁定部的外侧。
由于本发明，环的运动使得在偶然地撕裂情形下能自动解锁两个连接的元件，尤其是当冰插入到这两个元件之间时，因为连接器元件的数量是限定的且在离遭受冰的接触点一定距离进行启动。通过环在与第二元件相反的方向上的运动，在阀的回弹力作用下，第一元件的主体随着锁销驱动向第二元件，锁销在锁槽的锁定部的外侧前进。此外，根据本发明的连接器具有简单的设计，第二元件只包括一个环。这样，连接器相对简单且制造便宜。
根据本发明的优点而不是可选特征，这种连接器可包括下述技术特征中的一个或多个，考虑了所有技术可行的组合：
-第一角比第二角小至少15°，优选45°，第一角在引导槽的第一部分的几何轴与第一平面之间，其中一方面引导销位于连接器的连接位置，而另一方面，第一平面穿过轴，相对于轴在径向延伸并与引导槽的第一部分相交；一方面第二角在锁槽的锁定部的几何轴与第二平面之间，另一方面第二平面穿过轴，相对于轴在径向延伸并与锁槽的锁定部相交。
-第一角在20°到40°之间。
-当连接器处于断开连接结构且第一元件处于可伸缩结构时，其中与主体的远端相反，环相对于主体轴向地伸缩，引导销位于引导槽中。
-每个引导槽还包括相对于轴倾斜的第二部分，在连接器的分离结构中，引导销与第二部分进行配合。一方面在引导槽的第二部分的几何轴与另一方面的第一平面之间的第三角，在第一角的数值和80°之间，优选等于60°。
-当引导销与引导槽的第一部分配合时，主体相对于第二元件达到或超过其轴向锁定位置。
-锁销形成在第一元件的主体远端的内部径向表面上。
-引导销形成在环邻近部的内部径向表面上。
-主体支撑引导销和锁销。
-主体包括一停止塞，其限制环相对着主体远端的轴向运动。
-回弹部件轴向插入第一元件的主体和环之间。该回弹元件可以将环推回抵靠着停止塞。
-主体包括一停止塞，其限制环朝着主体的远端的轴向运动。
-环具有标杆。第二元件具有缺口。当第一元件和第二元件至少部分的彼此装配时，缺口与标杆配合，这阻止了第二元件相对环的绕轴转动。
-环具有孔，孔使主体的外表面与连接器的外部连通。
-第一元件的主体由限定流体通道的内部主体和同轴且一体的主要主体构成。第二元件由限定流体通道的内部主体和同轴且一体的主要主体构成。锁销和锁槽之间的连接形成在主要主体中，第一元件和第二元件的内部主体和主要主体通过环状空间分开。
-至少一个电缆将环连接到第一元件的通道。第一元件的至少一部分通道与轴不平行。电缆相对于通道与轴X-X’不平行的部分在与第一元件相反的侧面紧固到通道上。
附图说明
下面将参照附图并根据本发明的仅仅作为例子提供的三个连接器的以下描述来更好地理解本发明，并且本发明的其它特征将呈现的更加清楚，其中：
图1是透视图，分别显示了一方面作为本发明连接器的第一元件部分的主体和环，以及另一方面的相同连接器的第二元件；
图2是图1的连接器的侧视图，处于连接器的第一元件与连接器的第二元件的初始连接结构；
图3是图2中连接器的轴向剖视图；
图4，5和6是连接器的侧视图，分别处于中间连接结构、连接结构以及中间断开连接结构；
图7是图2中细节VII的展开图，只显示了连接器的第二元件；
图8是图2中细节VIII的展开图，只显示了第一连接元件；
图9是根据本发明第二实施方式的处于连接结构的连接器的轴向剖视图；
图10是根据本发明第三实施方式的处于连接结构的连接器的侧视图；和
图11是图10中连接器的轴向剖视图。
具体实施方式
图1到8显示了一连接器，包括作为连接器的第一元件并构造为被动元件的连接元件3，以及作为连接器1的第二元件并构造为主动元件的尾端件2。连接元件3包括主体4和设置在主体4周围具有相对移动可能的单个的环(uniquering)5。当尾端件2和连接元件3彼此装配时，它们沿着纵轴X-X′延伸。轴X-X′也构成尾端件2、主体4和环5的回转轴。尾端件2连接到流体通道C2上，在图2到6中以点划线显示，连接元件3连接到流体通道C3上，在图2到6中也以点划线显示。
这里的表面根据与该表面垂直的方向描述为“径向”或“轴向”。此外，如果转向轴X-X′，径向表面被描述为“内部”，如果它转到相反的方向则描述为“外部”。形容词“邻近的”指明一个元件靠近该件连接的通道C2或C3，而形容词“远端的”指明由其较远的元件。
尾端件2包括一主体，主体由连接到通道C2上的邻近部分22和远端部分24构成。外部的径向凸缘26沿部分22和24之间的轴X-X′延伸。凸缘26有缺口，并且它包括被缺口26B彼此分隔的三个翼26A。每个缺口26B具有两个平行的沿轴X-X′延伸并限定缺口26B侧面的边缘。尾端件2限定出纵向的通道20，流体例如液氮可以通过其流动。
主体4包括邻近部分42和远端部分44，以及构成主体4的邻近端E41的驱动凸缘46。主体4限定通道30用于流体的贯穿流动并包括远端开口或嘴49，具有与尾端件2的远端部分24互补的形状以容纳尾端件2。通路20、开口49和通道30沿轴X-X′纵向延伸。主体4相对于通道C3绕轴X-X′自由转动地安装。
尾端件2的远端部分24容纳阀23，当连接器1处于断开连接结构时该阀关闭通路20。阀23抵靠着其阀座21，默认使用弹簧25推回到密封位置。第一O形环27A设置在阀23的阀座21的外部径向的槽中，另一O形环27B设置在形成于尾端件2远端E22的内部径向槽中，在连接过程中转向连接元件3。
相同地，主体4容纳有阀43，阀43设置用于当连接器1断开连接时关闭通道30。阀43靠着其阀座41，默认使用至少一个弹簧45推回密封位置。O形环47安设置在阀43的外部径向槽中。
O形环27A、27B和47确保当连接器1处于断开连接结构时尾端件2和连接元件3的流体密封。
在连接器1的连接构造中，如图5所例示的，抵抗弹簧45产生的回弹闭合力，尾端件2的远端E22推动阀43返回到其阀座41外部。相同地，其上形成有阀座41的主体4的远端，抵抗弹簧25产生的回弹闭合力，推动阀23返回其阀座21的外部。然后流体经由通道30和通路20可以从上游通道C3流向下游通道C2。术语“上游”和“下游”指的是流体从通道C3到通道C2流动的方向。其它流动方向也可以考虑，那时相对术语“上游”和“下游”颠倒。
尾端件2包括三个相同的锁槽A，锁槽A形成在远端部分24的外部径向表面S24上并在该表面的周向上具有均匀的角度分布。每个锁槽A都包括一入口部A1和锁定部A2。每个锁槽A的入口部A1具有入口A11并在尾端件2的远端E22上开启。每个锁槽A的锁定部A2与入口A11相对的端部，形成锁槽A的封闭端A21。
轴向的外肩42A形成在主体4的部分42和44之间，远端44的外径比近端部42的外径小。
被动体的邻近部42包括三个相同的外引导槽B，该引导槽在邻近部42的外部径向表面S42周向上具有均匀的角度分布。每个引导槽B都包括远端部B1和与启动凸缘46邻近的邻近部B2。每个引导槽B的远端部B1的远端B11在外肩42A上开启。每个引导槽B的邻近部B2的近端B21通过凸缘46关闭。
在连接中转向尾端件2的主体4的远端E42，具有三个内部的圆柱状锁销D，该锁销径向延伸并且在远端部分44的内部径向表面S44圆周上分布有规则的角度间隔。在将尾端件2装配进连接元件3的过程中，锁销D与尾端件2的锁槽A配合。
环5环绕主体4设置并包括邻近部52和远端部54。邻近部52径向地向外延伸到启动凸缘56，凸缘56的外径比邻近部52和远端部54的外径大。环状开口53在环5的邻近部52中径向穿透并将主体4的外径向表面S42与连接器1外部的空气连通。
只在图9的连接器101中显示但相似地安装到连接器1的电缆6，将环5的启动凸缘56连接到通道C3。电缆6分为两个电缆部分61和62，每个都连接到轴向穿过凸缘56的孔57上。孔57正好相反地将电缆6传递的拉力分散。在图3中，电缆6的部分61和62以点划线示出其轮廓。
远端部54包括三个轴向延伸且通过缺口55彼此隔开的标杆51。每个凸榫51具有两个平行的纵向边缘。环5之一的一个邻近端E51附近，邻近部52的内部径向表面S52具有三个圆柱状引导销C，该引导销径向延伸并在内部的径向表面S52圆周上角度均匀地分布。
环5的邻近部52的远端径向地向内延伸到环状凸缘52A，如图3所示，设置用于当环5相对于主体4最大限度地向通道C3缩回时，轴向地紧靠着主体4的肩42A。
主体4的远端E42径向地向外延伸到环状凸缘44A。
在连接元件3的装配结构中，也就是当环5围绕主体4安装时，环5的引导销C容纳在主体4的引导槽B中且环5的环状凸缘52A轴向保持在主体4的环状凸缘44A和肩42A之间。环5和主体4因此是一体的，也就是它们不再分离，且它们以结合的绕轴X-X’相对旋转的运动以及绕轴X-X’的平移运动连接，也就是环5在其相对于主体4绕轴X-X’旋转的同时相对于主体4沿轴X-X’轴向运动。该运动通过引导销C相连的引导槽B的几何形状限定。
在图2、4、5和6中以及在以下的描述中，出于更清楚和简洁的目的，只有一个锁槽A，一个引导槽B，一个引导销C和一个锁销D示出和描述，可以知晓的是，三个槽A和B的每个以及销C和D的每个与已经示出和描述的那些相似。这些元件A、B、C和D的隐藏边缘以虚线示出它们的几何形状。
在图7的展开图中，ZA1表示锁槽A的入口部A1的中心几何轴。轴ZA1形成直线。αA1表示在轴ZA1和平面P1之间突出的角，该平面相对于轴X-X’沿径向延伸并在其两边与锁槽A的入口部A1相交。在图7的附图中，平面P1与尾端件2远端部24展开的外径向表面S24垂直。锁槽A的部分A1是直线形的；换句话说，角αA1沿着部分A1是恒定的。角αA1等于60°。它可以包括在40°和80°之间。
角αA1限定在轴ZA1的部分和平面部分P1之间，一方面轴ZA1相对于平面P1位于入口A11的侧面，且另一方面平面部分P1相对于轴ZA1位于远端E22的侧面。
在图7的展开图中，ZA2表示锁槽A的锁定部A2的中心几何轴。轴ZA2是直线形的。αA2表示轴ZA2和平面P1之间突出的角。锁槽A的部分A2是直线形的；换句话说，角αA2沿着部分A2是恒定的。
角αA2限定在轴ZA2的部分和平面P1的部分之间，一方面轴ZA2相对于平面P1位于入口A11的侧面，且另一方面平面P1相对于轴ZA2位于远端E22的侧面。角αA2等于75°。它的值可以在35°到85°之间。轴ZA2具有垂直于平面P1的周向元件和与轴X-X′平行的轴向元件。在锁销D在锁槽A中前进的方向上，也就是从入口A11向锁槽A的封闭端A21的方向上，相对于通道C2，锁定部A2朝着尾端件2的远端E22延伸，因为角αA2严格地小于90°。
在图8的展开图中，ZB1表示引导槽B的远端部B1的中心几何轴。αB1表示轴ZB1和平面P2之间突出的角，平面P2相对于轴X-X’在径向延伸并在其两边与引导槽B的远端部B1相交。引导槽B的远端部B1是直线形的；换句话说，角αB1沿着部分B1恒定。
角αB1限定在轴ZB1的部分和平面P1的部分之间，一方面轴ZB1相对于平面P2位于远端部B1的远端B11的侧面，且另一方面平面P2相对于轴ZB2位于远端E42的侧面。
角αB1等于30°。角αB1可以在20°到60°之间。为了确保连接器1的最优操作，角αB1小于40°且严格地小于角αA2。实际上，角αB1和角αA2之间的差值比在附着摩擦锥(adhesion friction cone)的角大，经过考虑，一方面在主体4和尾端件2之间的接触，另一方面在主体4和环5之间的接触。该差值包含在15°到60°之间，更优选等于45°。主体4和尾端件2之间的接触指的是锁销D和锁槽A的边之间的接触。主体4和环5之间的接触指的是引导销C和引导槽B的边之间的接触。附着摩擦锥的角基本上取决于接触的一对材料和它们的表面状态。例如，在钢/钢接触的情形，角大约11°。
在图8的展开图中，ZB2表示引导槽B的远端部B2的中心几何轴。αB2表示在轴ZB2和平面P2之间突出的角。引导槽B的部分B2是直线形的；换句话说，角αB2沿着部分B2是恒定的。
角αB2限定在轴ZB2的部分和平面P2的部分之间，一方面轴ZB2相对于平面P2位于远端部B1的远端B11的侧面，另一方面平面P2相对于轴ZB2位于远端42的侧面。
角αB2等于60°。角αB2包含在角αB1到80°之间。
尾端件2和连接元件3通过连接元件3沿着轴X-X′相对于尾端件2平移而靠近在一起。
在图2和3示出的连接和将要到初始连接位置之前，连接元件3处于可伸缩的结构。在该结构中，相对于主体4的远端E42，环5相对于主体4最大化地轴向收缩。环5的环状凸缘52A紧靠着主体4的肩42A。
在连接器1连接的开始，尾端件2的远端E22插入开口49中，且环5的标杆51插入尾端件2的凸缘26的缺口26B中。凸缘26的缺口26B与环5的标杆51配合，这阻止了环5相对于尾端件2的绕轴X-X′旋转。更具体地，标杆51的平行纵向边靠着缺口26B的纵向边平行于轴X-X′滑动。由于主体4相对于通道C3的旋转机动性，容易正确地将环5相对于尾端件2进行角度定位。在收缩结构中，由缺口26B与标杆51配合所限定的尾端件2相对于连接元件3的相对角度定位，允许主体4的锁销D啮合在尾端件2的锁槽A的入口A11中。
由于环5与尾端件2绕轴X-X′可旋转地连接，然后环5相对于尾端件2只能沿轴X-X′平移地移动。
操作者不在乎地通过旋转主体4而对其操作，或者通过将环5朝着尾端件2平移来对其操作，以组合元件2和3，这是因为环5和主体4形成进行组合的相对旋转和平移运动的连接。
锁销D在锁槽A的入口部A1中前进。锁销D和锁槽A之间的这一连接引起主体4相对于尾端件2的组合的旋转和平移运动。然而，一方面环5和主体4依照组合的相对旋转和平移运动而连接，另一方面，环5相对于尾端件2的转动被阻止。这样，主体4和环5朝向尾端件2沿轴X-X′前进，同时引导销C在引导槽B的邻近部B2中朝向引导槽B的远端B11和标杆51前进，标杆51在缺口26B中保持啮合。
图4显示了处于中间连接结构的连接器1，其中引导销C位于引导槽B的部分B1和B2的结合处。在连接器1的该结构中，锁销D在锁槽A的入口部A1的邻近端，就在部分A1和A2之间的连接之前。
图5显示了处于连接结构的连接器1。连接元件3处于展开结构。引导销C位于引导槽B的远端部B1中，临近引导槽B的远端B11。环5朝向尾端件2的轴向前进因锁销D紧靠锁槽A的封闭端A21而被阻塞。
不考虑环5相对于主体4的位置，引导销C相对于锁销D轴向偏移，且引导销C比锁销D更靠近主体4的邻近端E41。
在中间连接结构(图4)中，主体4已经相对于尾端件2达到其轴向锁定位置。换句话说，主体4相对于尾端件2的沿轴X-X′的轴向位置，在中间连接结构(图4)和连接结构(图5)中是等同的。
在连接器1的中间连接结构(图4)和连接结构(图5)之间，标杆51与缺口26B保持啮合，且主体4随着引导销C在引导槽B的远端部B1中前进相对于尾端件2进行组合的旋转和平移运动。该组合运动的平移首先朝向尾端件2，然后与尾端件2相反。主体4因此相对于尾端件2从其轴向锁定位置进行轴向的往返运动，它超过尾端件2以达到在图6中显示的最大轴向超程位置，然后返回到其轴向锁定位置，其中连接器1处于连接结构而锁销D与锁定部A2啮合。主体4相对于尾端件2的旋转运动与往返运动的组合是由锁销D和锁槽A之间的连接引起的。主体4相对于尾端件2从其最大超程位置的伸缩运动由锁销D在锁槽A的锁定部A2中的啮合引起：在锁定部A2中锁销D的前进方向上，在连接器1的连接期间，锁定部A2朝向尾端件2的远端E22。
如图9示出的连接器101，连接器1的通道C3形成一线圈，以允许当连接器1连接时，在撕裂的情形下，主体4伴随尾端件2的往返运动以及有限运动。电缆6在线圈上游，也就是相对于线圈与连接元件3相反的侧面上附着到通道C3上。当连接器1处于连接结构时，电缆6基本伸直。可替代地，电缆6不形成线圈，而是根据沿着轴X-X′的另一非线性形式例如z字形设置。然后电缆6包括至少一个不平行于轴X-X′的部分。同样的，电缆6然后相对于通道的不平行于轴X-X′部分在与第一元件相反的侧面附着到通道上。
在该连接结构中，阀23和43推回到它们各自阀座21和41的外部，且流体在通道30和纵向通路20中流动。此外，如同在连接的开始阶段，弹簧25和45的弹力阻止尾端件2和主体4之间的轴向接近。一旦锁销D与锁定部A2配合且操作者停止作用供连接的连接器，这会导致将锁销D保持在锁槽A的锁定部A2中并将锁销D压靠着封闭端A21。在连接器1的连接结构中，由于锁定部A2的方向，从入口部A1的邻近端，朝向尾端件2的远端E22，锁销D和锁定部A2的封闭端A21之间的配合阻止了尾端件2相对主体4的轴向相对运动，也就是进行平行于轴X-X′的单独运动，在周向上，也就是阻止了绕轴X-X′的相对旋转运动。
在连接器1的连接结构中，引导销C和引导槽B不受锁定力的影响。
为了在正常的断开连接条件下将尾端件2从尖端3向外断开连接，操作者相对主体4在与尖端2相反的方向上轴向驱动环5。该断开连接的力将引导销C压靠在引导槽B远端B1的边上。
引导槽B的远端部B1倾斜一角αB1，在引导销C和引导槽B的远端部B1之间的接触力在主体4上由轴向的断开力产生一种周向的解锁力。由于远端力B1的方向和角αB1与αA2之间的差值，随着引导销C朝着接触引导槽B的邻近端B21前进，随着引导销D朝着锁槽A的入口部A1在锁定部A2的外部前进以及随着主体4朝向其朝着尾端件2的最大超程位置向前移动(图6)，然后是主体4的向后运动，该周向力使得主体4相对于环5和尾端件2转动。
连接器到达图4显示的中间断开结构，其中锁销D位于锁定部A2外部而环5与尾端件2相反，已经从其处于连接器的连接结构的位置朝着通道C3轴向移动。
然后尖端3在与连接运动相反的运动中完全地去除。引导销C与引导槽B邻近部B2的一个纵边接触着前进。该产生的周向力以及来自阀23和43的弹簧25和45的力驱动锁销D到锁槽A的入口位置A1之外和尾端件2之外。连接器1返回断开结构，尖端3再次处于可收缩结构。阀21和41被推回到它们的阀座23或43并确保通道C2和C3的密封。尖端3能够用于新的自动连接。
可替换地，为了在尖端3外部断开尾端件2，如果大量的冰已经在连接器1的元件之间形成，操作者操作启动凸缘46并相对于环5在将尖端3带入可收缩结构的方向上旋转主体4。操作者启动的旋转运动使得尾端件2相对于主体4解锁，且随着引导销C在引导槽B中朝着邻近端B21前进，锁销D从锁槽A的锁定部A2外部退出。
当连接器1处于连接位置且尖端3和尾端件2彼此分离时，例如，如果连接有尾端件2的车辆从通道C3移走，由于通道C3线圈状的几何形状，主体4伴随尾端件2的运动，而由于电缆6保持着它，环5不能用主体4轴向驱动。电缆6在环5上产生了支撑力。与尾端件2相反，环5相对于主体4从其处于连接器1的连接结构的位置沿轴X-X′移动并朝向其处于连接器1断开结构的位置，且环5的引导销C然后与引导槽B的远端部B1的边接触。
为了在偶然撕裂的情况下允许连接器1自动断开，在αB1和αA2之间的角度差异被选择要大于附着摩擦锥的角。因此，将环5从尾端件2分离的环5的轴向支撑力，施加在引导销C和远端部B1之间的接触部，在锁定销D和锁定部A2之间的接触部产生周向力，该力相对于尖端2，且因此相对于环5旋转主体4，其使得主体4逆着来自阀23和43的弹力朝向尾端件2前进。锁定销D然后从其锁定位置在锁定部A2中朝着入口位置A1前进并在入口位置A1朝着入口位置A11前进直到连接器断开。引导槽B的部分B1的角αB1小于40°，这使得由轴向支撑力产生相对大的周向力成为可能。如果角αB1太大，例如大于或等于45°，那么轴向支撑力将需要变高来产生足够的周向力以打破冰，冰可能形成在连接器的元件2、3和4之间并阻止尾端件2相对于主体4移动。由于开口53，该冰不会在连接器1的元件2、4和5之间保持阻塞，该开口使得它可以朝着连接器1的外部排出。
随着引导销C在引导槽B的远端部B1中前进，支撑力产生的主体4的旋转将主体4轴向地靠近尾端件2，这允许锁销D离开锁槽A的锁定部A2。主体4停止来伴随尾端件2的分离运动。连接器1可以在与连接运动相反的运动中断开。锁销D离开锁槽A。环5相对于主体4收缩直到它邻接主体4的肩42A，也就是在尖端3的可收缩结构中。阀21和41推回靠着它们的阀座23或43并确保通道C2和C3的密封。
因此，根据连接器1的连接结构，相对尾端件2的反向移动环5，使得主体4向着尾端件2，朝着其用于锁定销D退出锁定部A2的最大超程位置向前移动。
环5在偶然撕裂的情形下用于断开的自动移动尤其适合冰形成在主体4和尾端件2之间的应用。主体4使用环5启动实际上发生在引导销C和引导槽B的远端部B1的接触部，远离尤其是经受冰的尾端件2和主体4之间的重叠并具有递减(demultiplied)的周向力。此外，连接器1只包括一单独的环，其限制了可容纳冰的接触界面，并提供好的通过性以将冰排到连接器1的外部。
连接器1的自动断开使得在偶然撕裂情形下不损坏连接器的元件2、4和5成为可能，这保护了连接器1并阻止流体流入空气。
可替代地，当连接器1吸收的力很大时，锁销D和/或引导销C被滚轴取代。
可替代地，引导槽A和引导销C的数量不同于3个。同样的，锁槽A和锁销D的数量可以不同于3个。通常，引导销C具有相同的轴向位置。对于锁销D也是相同的。
在本发明的另一实施方式中，引导槽A和引导销C的数量不同于锁槽A和锁销D的数量。
在本发明的另一实施方式中，销C和D以及槽A和B在连接器1的周向上不以均匀角度分布。
可替代地，槽A和B的部分A1、A2、B1和B2不是线性的。在这种情况下，槽A和槽B在展开图中是弯曲的。然后在平面P1与锁销D和锁槽A之间的接触点的切线之间测量角αA1，αA2，然后在平面P2与引导销C和引导槽B之间的接触点的切线之间测量角αB1和αB2，切线构成用于限定角αA1，αA2，αB1和αB2的轴ZA1，ZA2，ZB1和ZB2。
可替换地，未示出的一弹性元件轴向插入在主体4和环5之间，例如在环状凸缘44A和环状凸缘52A之间，并在连接元件3的可伸缩结构中将环5推回到它的位置。该弹力比排斥力小很多，在连接器1的连接结构中，排斥力由主体4和尾端件2之间的阀23和43的弹簧25和45产生且不会危害连接器1的连接结构的稳定性。
可替换地，引导销C由主体4支撑而引导槽B形成在环5上。
在另一替代方式，锁销D由尾端件2支撑而锁槽B由主体4支撑。
尾端件2已经描述为主动元件，连接元件3为被动元件。然而，取决于在这两种连接元件上锁销D和锁槽A的设置，连接元件可以构成为主动元件而尾端件作为被动元件。
图9显示了根据本发明第二实施方式的连接器101，包括尾端件102和连接元件103。在第二实施方式，与第一实施方式相似的那些元件具有相同的附图标记，只都增加了100。流体穿过的连接器101的元件在径向上远离确保将尾端件102锁定在连接元件103中的连接器101的元件。
下面我们将不再详细描述连接器101与连接器1的相似元件。
连接器101包括尾端件102和连接元件103。连接元件103包括主体104和环105。
尾端件102包括具有锁槽A的主要主体102A，以及同轴安装在主要主体102A中且连接到通道C102上的内部主体102B。内部主体102B固定在主要主体102A的内部128上并限定纵向通道120。内部主体102B形成尾端件102的阀123的阀座102。环形空间E102径向设置在主要主体102和内部主体102B之间，尤其在锁槽A的锁定部A2的轴向水平处。
主体104包括具有引导槽B的主要主体104A，以及同轴安装在主要主体104A中的内部主体104B。内部主体104B连接到通道C103。内部主体104B固定到主要主体104A的内部148。内部主体104B形成连接元件103的阀143的阀座141并限定出通道130。主要主体104A具有与尾端件102的主要主体104A的锁槽A配合的锁销D。环状空间E104径向设置在主要主体104A和内部主体104B之间，尤其在锁销D的轴向水平处。
环105具有图9中未示出的引导销C，其与主体104的引导槽B配合。
随着销C和D与槽A和B的配合，用于连接器101的连接和断开机制与连接器1的相似。
当连接器101处于连接结构且流体在通道C102和C103之间流动时，流体在内部主体102B和104B之间循环，且环状空间E102和E104在主体104的主要主体104A和流体之间提供隔热，以及在尾端件102的主要主体102A与流体之间也提供隔热。
因此，在连接器101的元件之间易于形成较少的冰，因为内部主体102B和104B与主体102A和104A径向隔开，尤其靠近锁定触点。因此，施加的解锁力相对于图1到8中连接器需要的解锁力变小。
图10和11显示了根据本发明第二实施方式的连接器201，其包括尾端件202和连接元件203，它们分别连接到通道C202和C203上。在第三实施方式，与第一实施方式相似的元件具有增加了200的相同附图标记。
下面我们将不再详细描述连接器201与连接器1的相似元件。
连接元件203具有通道230并包括主体204和环205。主体204支撑内部锁销D和外部引导销C。每个引导销C与锁销D径向对齐。引导销C与环205的引导槽B配合而锁销D与尾端件202的外部锁槽A配合。
尾端件202容纳阀223，阀223默认通过使用弹簧(未示出)在密封位置被推回到靠着其阀座。同样地，主体204容纳阀243，阀243通过by default使用弹簧(未示出)在密封位置被推回到靠着其阀座。
连接元件3设计为在连接元件3的可伸缩结构和在连接器1的断开结构中，尾端件2可以使用紧靠连接元件3的主体4的环5插入到连接元件3中。这样，连接元件3的可伸缩位置同时允许标杆51插入缺口26B且锁销D插入锁槽A的入口部A11。在连接元件3的可伸缩结构中，主体4相对于环5的角位置通过引导销C和引导槽B的邻近部B2之间的连接限定。为此，邻近部B2不具有完全地圆周方向而具有一非零度轴向元件。可替代地，引导槽具有不同倾斜的两个以上的部分，具有至少一个上述定向为远端部B1的远端部以及上述定向为邻近部B2的邻近部。
可替代地，连接到连接元件上的通道的线圈布置可以被通道部分相对于X-X′轴的任何其它非线性的布置取代，能够使连接元件主体和通道之间的轴向间隔位于其相对于通道的非线性部分与连接元件相对的部分中。
可替代地，只有两个连接元件的一个容纳有阀，阀可确保在连接器的断开结构中连接到连接元件上的通道的密封，施加到所述阀的弹力阻止连接结构中连接器两个元件之间接近，从而确保连接结构的稳定性。
在所有的实施方式中，引导槽的几何形状适配于锁槽的几何形状以允许第一元件的主体相对于第二元件以组合的平移和旋转运动而运动且相对于环以组合的平移和旋转运动而运动，然而，环和第二元件是可旋转地连接的
在本发明的上下文中，本发明的各种实施方式和替代方式可以至少部分地彼此组合。

Claims (16)

1.一种用于可拆卸地连接两个流体通道(C2，C3；C102，C103；C202，C203)的连接器(1；101；201)，所述连接器(1；101；201)沿轴(X-X’)纵向地延伸并包括彼此装配的第一元件(3；103；203)和第二元件(2；102；202)，第一元件(3；103；203)包括限定沿轴向(X-X’)延伸的流体通路通道(30；130，230)的主体(4；104；204)，第一元件(3；103；203)和第二元件(2；102；202)的至少一个具有阀(23，43；123，143；223，243)和用于将阀(23，43；123，143)返回到密封位置的弹性元件(25，45)，每个阀(23，43；123，143；223，243)在连接器(1；101；201)处于断开结构时确保元件(2，3；102，203；202，203)的流体密封以及在连接器(1；101；201)处于连接结构(图5)时允许流体在通道(30；130；230)中流动，第二元件(2；102；202)和主体(4；104；204)连接，当第二元件(2；102；202)和第一元件(3；103；203)至少部分地彼此装配时，通过在至少一个锁销(D)和至少一个包括入口部(A1)和锁定部(A2)的锁槽(A)之间的第一连接，沿着轴(X-X’)进行结合的旋转和平移相对运动，主体(4；104；204)在处于连接器1(1；101；201)的连接结构时(图5)，采用相对于第二元件(2；102；202)的轴向锁定的位置，第一连接形成，一方面，使得主体(4；104；204)移动经过其相对于第二元件(2；102；202)的轴向锁定位置以在连接过程中将锁销(D)啮合在锁槽(A)的锁定部(A2)中，且另一方面，能够在连接器(1；101；201)处于连接结构(图5)且锁销(D)与锁定部(A2)配合时，相对于第一元件(3；103；203)的主体(4；104；204)轴向地锁定第二元件(2；102；202)，然后每个阀(23，43；123，143；223，243)的回弹元件(25，45)为第二元件(2；102；202)和主体(4；104；204)之间的轴向接近提供反作用，
其特征在于，第一元件(3；103；203)包括围绕主体(4；104；204)设置的单个的环(5；105；205)，所述主体(4；104；204)和所述环(5；105；205)通过至少一个引导销(C)和至少一个引导槽(B)之间的第二连接而连接以沿着轴(X-X’)进行组合的相对旋转和平移运动，
这样，当第二元件(2；102；202)和第一元件(3；103；203)至少部分彼此装配时，第二元件(2；102；202)与环(5；105；205)沿着轴(X-X’)彼此相对地平移和旋转连接，
这样，在连接器(1；101；201)的连接结构中，引导销(C)置于引导槽(B)中，
这样，当连接器(1；101；201)处于连接结构(图5)且环(5；105；205)相对于主体(4；104；204)与第二元件(2；102；202)相反地沿着轴(X-X’)运动时，连接器(1；101；201)采用中间连接结构，其中锁销(D)位于锁槽(A)的锁定部(A2)的外部。
2.根据前述权利要求之一的连接器(1；101；201)，其特征在于，第一角(αB1)比第二角(αA2)小至少15°，优选45°，第一角(αB1)在引导槽(B)的第一部分(B1)的几何轴(ZB1)与第一平面(P2)之间，其中一方面引导销(C)位于连接器(1；101；201)的连接位置，而另一方面，第一平面(P2)穿过轴(X-X’)，相对于轴(X-X’)在径向延伸并与引导槽(B)的第一部分(B1)相交；一方面第二角(αA2)在锁槽(A)的锁定部(A2)的几何轴(ZA2)与第二平面(P1)之间，另一方面第二平面(P1)穿过轴(X-X’)，相对于轴(X-X’)在径向延伸并与引导槽(A)的锁定部(A2)相交。
3.根据权利要求2所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，第一角(αB1)在20°到40°之间。
4.根据前述权利要求之一所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，当连接器(1；101；201)处于断开连接结构且第一元件(3；103；203)处于可伸缩的结构时，引导销(C)位于引导槽(B)中，其中环(5；105；205)相对于主体(4；104；204)与主体(4；104；204)的远端(E42)相反地轴向伸缩。
5.根据权利要求2和4所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，每个引导槽(B)还包括相对于轴(X-X’)倾斜的第二部分(B2)，引导销(C)在连接器(1；101；201)的分离结构中与第二部分配合，且其中第三角(αB2)被包括在第一角(αB1)的值和80°之间，优选等于60°，第三角(αB2)在一方面的引导槽(B)的第二部分(B2)的几何轴(ZB2)与另一方面的第一平面(P2)之间。
6.根据权利要求2所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，当引导销(C)与引导槽(B)的第一部分(B1)配合时，主体(4；104；204)相对于第二元件(2；102；202)到达或超过其轴向的锁定位置。
7.根据前述权利要求之一所述的连接器(1；101)，其特征在于，锁销(D)形成在第一元件(3；103)的主体(4；104)的远端部(44)的内部径向表面(S44)上。
8.根据前述权利要求之一所述的连接器(1；101)，其特征在于，引导销(C)形成在环(5；105)的邻近部(52)的内部径向表面(S52)上。
9.根据权利要求1到6中任一项所述的连接器(201)，其特征在于，主体(204)支撑引导销(C)和锁销(D)。
10.根据前述权利要求之一所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，主体(4；104；204)包括停止塞(42A)，该停止塞(42A)用于限制环(5；105；205)与主体(4；104；204)的远端(E42)相反的轴向运动。
11.根据权利要求10所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，回弹元件轴向插入第一元件(3；103；203)的主体(4；104；204)和环(5；105；205)之间，且其中回弹元件可以推动环(5；105；205)抵靠停止塞(42A)。
12.根据前述权利要求之一所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，主体(4；104；204)包括停止塞(44A)，该停止塞(44A)用于限制环(5；105；205)朝着主体(4；104；204)的远端(E42)的轴向运动。
13.根据前述权利要求之一所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，环(5；105；205)具有标杆(51)，其中第二元件(2；102；202)具有缺口(26B)，当第一元件(3；103；203)和第二元件(2；102；202)至少部分地彼此装配时，缺口(26B)与标杆(51)配合，这会阻止第二元件(2；102；202相对于环(5；105；205)的绕轴(X-X’)转动。
14.根据前述权利要求之一所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，环(5；105；205)具有孔(53)，孔将主体(4；104；204)的外表面(S42)与连接器(1；101；201)的外部连通。
15.根据前述权利要求之一所述的连接器(101)，其特征在于，第一元件(103)的主体(104)由限定流体通道(130)的内部主体(104B)和同轴且一体的主要主体(104A)构成，且第二元件(102)由限定流体通道(120)的内部主体(102B)和同轴且一体的主要主体(102A)构成，锁销(D)和锁槽(A)之间的连接形成在主要主体(104A；102A)上，第一元件(103)和第二元件(102)的内部主体(104B，102B)和主要主体(104A；102A)通过环状空间(E102，E104)分开。
16.根据前述权利要求之一所述的连接器(1；101；201)，其特征在于，至少一个电缆(6)将环(5)连接到第一元件(3；103；203)的通道(C3；C103；C203)上，第一元件(3；103；203)的通道(C3；C103；C203)的至少一部分与轴X-X’不平行，且电缆(6)相对于通道(C3；C103；C203)与轴X-X’不平行的部分在与第一元件(3；103；203)相对的侧面紧固到通道(C3；C103；C203)上。
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