CN104110542B - 连接装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于将流体传感器连接至通道模块的连接装置，其具有：锁闭装置，其能够固定所述流体传感器在所述通道模块上；关闭装置，其能够允许在所述通道模块中传导的流体从所述通道模块流动至所述流体传感器；以及致动装置，其致动所述锁闭装置。
Description
技术领域
本发明涉及用于通道模块以用于连接流体传感器至通道模块的连接装置，并且涉及具有连接装置的通道模块。
背景技术
用于传导和分析流体的通道模块通常是基于模块化原理，也就是说，单独的通道模块和流体传感器是可互换的。流体传感器用于确定待分析且安装在通道模块上的流体的单独的参数。经由通道模块中的供应开口从朝向并离开流体传感器路由待分析的流体。
通常需要工具以分离并安装流体传感器至通道模块。另外，通道系统中的流体流必须被中断使得当流体传感器被更换时流体不能以不受控制的方式从通道模块的供应开口逃逸。因此，不可能在交换流体传感器的同时操作通道系统。
发明内容
本发明解决的问题是提供连接装置，其允许在通道模块上容易地安装流体传感器而不中断整个流体系统。
该问题由用于通道模块以将连接流体传感器至通道模块的连接装置解决，其具有：锁闭装置，其能够固定流体传感器在通道模块上，关闭装置，其允许在通道模块中传导的流体从通道模块流动至流体传感器；以及致动装置，其致动锁闭装置。由于致动装置的提供，流体传感器能够被附接至通道模块并且从通道模块拆卸而不需要工具的帮助。关闭装置还允许流体从通道模块至流体传感器的流动被中断，使得不必为了替换流体传感器而中断通道系统中的流体流动。
致动元件优选地致动关闭装置，因此，在可靠地阻止流体不受控制的逃逸的同时替换流体传感器。
在一个实施例中，致动装置沿着致动路径是可调节的并且具有两个致动部，其中第一致动部致动锁闭装置并且第二致动部致动关闭装置。在此方式中，锁闭装置和关闭装置的在时间上分开的致动是可能的。
两个致动部优选地具有致动区域和空闲区域，其中第一致动部的致动区域与第二致动部的空闲区域对应，反之亦然，使得当沿着致动路径移动时，致动装置大致上一个接一个地致动关闭装置和锁闭装置。这种设置保证仅在关闭装置已经被致动后，流体传感器才能够从通道模块拆卸，或者，在安装期间，至流体传感器的液体流动仅在流体传感器已经被牢固地安装以后才打开。
在一个实施例中，锁闭装置具有打开位置和关闭位置，其中在打开位置中，流体传感器能够放置在通道模块上或者从通道模块移除，并且在关闭位置，定位的流体传感器牢固地连接至通道模块，使得锁闭装置允许流体传感器牢固地锁定至通道模块上而无须使用工具。
关闭装置优选地具有打开和关闭位置，其中在打开位置中，在通道模块和流体传感器之间存在流体连接，并且在关闭位置中，通道模块和流体传感器之间的流体流动被中断，这允许流体传感器的互换而无须阻挡整个通道系统。
例如，致动装置设计为使得如果锁闭装置位于关闭位置，则关闭装置仅能够取得其打开位置。因而可靠地避免替换流体传感器时的流体的不受控制的逃逸。
在本发明的一个配置中，关闭装置具有至少一个滑块和具有至少一个通道的弹性密封元件，其中流体流经密封元件的通道，并且滑块设置在密封元件的侧面，滑块设置为使得可朝向密封元件移动，因而以简单和有效降低成本的方式实现了关闭装置。
在关闭装置的关闭位置处，滑块优选地压入密封元件中直到通道紧密关闭的程度。因此至流体传感器的液体流动以简单的方式被中断。
密封元件具有旁路通道和两个流体通道，旁路通道提供两个流体通道之间的流体连接使得即使在关闭装置的关闭位置，流体流经通道模块是允许的，连接装置安装在通道模块上。
在另一个实施例中，致动装置具有环形功能元件，因而实现致动装置的紧凑设计。
功能元件优选地具有至少一个槽，其形成第一致动部并且在功能元件面对流体传感器的侧面开口，槽设计为接收流体传感器的锁闭突出部，并且槽面对流体传感器的壁形成锁闭装置，因此创建紧凑和低成本的锁闭装置。
例如，槽从开口开始延伸，首先至少部分轴向地，延伸进入功能元件的内部，然后主要沿着功能元件的外周延伸，形成边缘，包括开口和边缘的槽的区域形成槽的致动区域使得槽形式的第一致动部也以节省空间的方式构建。
锁闭区域邻近槽的致动区域，锁闭区域从槽的其它部分形成，因而锁闭区域也无须其它部件形成。
在一个实施例中，槽设计为卡扣座。在此方式中，锁闭装置可以的操作简单的。
根据另一个实施例，功能元件环绕关闭装置并且功能元件的内侧面被设计为导轨，其形成第二致动部，滑块与导轨接触允许滑块的容易致动。
例如，导轨的空闲区域由导轨的圆周区域形成，在此圆周区域内，导轨的半径保持恒定，使得空闲区域也紧凑地形成在功能元件上。
导轨的致动区域优选地具有这样一种区域，其中在该区域中导轨的半径随着功能元件的外周区域而变化，使得由功能元件的简单旋转操作滑块。
在另一个实施例中，槽的开口和导轨的具有最大半径的点被配置为彼此在圆周上偏置，使得当功能元件旋转时，锁闭装置和关闭装置连续地致动。
槽的锁闭区域优选地沿着功能元件的圆周延伸，直到锁闭区域的端部和导轨的具有最大半径的点位于从功能元件的外周边的中心径向延伸的直线上的程度，使得第二区域的端部同时是致动装置的致动路径的端部和关闭元件在该位置取得其打开位置。
在本发明的另一个配置中，致动装置具有杆，通过杆致动装置能够手动地致动而不需工具辅助。
本发明进一步涉及具有连接装置的通道模块，具有至少一个安装开口的通道模块被设计为使得其能够接收流体传感器的安装突出部，通过该安装突出部，传感器模块能够正确地定位在通道模块上。
本发明还涉及用于安装在通道模块上的流体传感器，流体传感器具有阻挡边缘，其在流体传感器处于通道模块上的安装状态中压入密封元件并且因而关闭旁路通道。这保证了流入密封元件的液体全部流经流体传感器。
附图说明
从以下描述和将参考的附图中推断本发明的进一步的特征和优点。图中：
图1示出了根据本发明的包含通道模块的组合件的分解图、根据本发明的连接装置和根据本发明的流体传感器；
图2示出了根据本发明的连接装置的详细分解图。
图3示出了根据图2的功能元件的侧视图。
图4示出了根据图2的功能元件的平面图。
图5示出了穿过根据图2的连接装置的密封元件的横截面图。
图6示出了具有关闭旁路通道的根据图5的密封元件的横截面。
图7示出了根据图1的流体传感器的仰视图；
图8部分地示出了根据图1的流体传感器的截面图。
具体实施方式
图1示出了通道模块10，可以在连接装置14辅助之下将流体传感器12安装在通道模块10上。除了连接装置14之外，安装开口16设置在通道模块10面对流体传感器12的侧面中，以及安装突出部18与安装开口16对齐并且设置在流体传感器12面对通道模块10的侧面上。
图2示出了连接装置14的详细分解图。连接装置14具有底板20，底板20可以采用紧固件22特别是螺钉安装至通道模块10上。
基座24例如通过附加的紧固件22特别是螺钉固定至底板20。基座24用作对连接装置14的支撑并且具有大致圆形的横截面。通道凹部26和夹体凹部28形成在基座24中。
通道凹部26在基座24的整个长度上在基座24的中心区域内轴向地延伸并用于接收以下将详细描述的密封元件34。
夹体凹部28横跨基座24的整个直径径向地延伸，并且被通道凹部26分成两部份。滑块36可移动地设置在夹体凹部28的每个部分中，因而滑块36具有夹部38和推部40。夹部38设置在滑块36面对密封元件34的侧面上。推部40设置在背对密封元件34的侧面上并且从夹体凹部28径向突出。
密封元件34和滑块36一起形成关闭装置34、36。
基座24被具有功能元件44和杆46的致动装置42环绕，在本实施例中，所述功能元件44和杆46一体成型。功能元件44是环形的并且环绕基座24的整个圆周。
如图3和图4中所示的，功能元件44在其外圆周上具有第一致动部48以及在其内圆周上具有第二致动部50，因而第一致动部48致动锁闭装置51以及第二致动部50致动关闭装置34、36（图2）。
第一致动部48从功能元件44的外圆周的两个在直径上相对的槽52形成。槽52在面对流体传感器12的侧面上开口并从其开口53首先至少部分轴向地延伸进入功能元件44的内部，例如首先完全轴向延伸并且然后以一角度延伸至功能元件44侧面。他们然后主要沿着功能元件44的圆周延伸，形成边缘54。
包括开口53和边缘54的槽52的区域形成槽52的致动区域55。槽52的第二区域邻近致动区域52以及主要沿着功能元件44的圆周延伸并且形成槽52的锁闭区域56。槽52，更确切地说，槽52的壁和面对流体传感器12的边缘54，形成锁闭装置51。锁闭区域56也可以看做第一致动部48的空闲区域。
功能元件44的径向内侧面被设计为导轨57，其用作第二致动部50。滑块36的推部40与导轨57接触（参看图2），因而导轨57不具有圆形横截面但是相反却具有不同半径的区域。导轨57的轮廓相对于基座24的横截面区域的中心是点对称的。
导轨57中半径保持恒定的区域部分地形成导轨57的并且因此因而第二致动部50的空闲区域58。导轨57中半径变化的区域形成导轨57的并且因而第二致动部50的致动区域60。致动区域60还包括具有均匀大半径的邻近部。
槽52的开口53和导轨57具有最大半径的点被设置为沿着功能元件44的圆周彼此偏置。另一方面，第一致动部48的56空闲区域或锁闭区域即槽52在紧挨着导轨57具有最大半径的点处在圆周方向终止。
图5和图6示出了密封元件34和通道模块10的部分的横截面。密封元件34由弹性材料构成并且具有基座部64和两个圆柱部62，基座部64与通道模块10的表面接触。通道66行进经过每个圆柱部62。他们均与形成在通道模块10表面中的供应开口68中的一个对齐。两个通道66延伸经过密封元件34的整个长度，因此在每种情况中都完全经过圆柱部62和基座部64。在基座部64中，还有旁路通道70，其或者完全设置在基座部64内，或者如当前实施例中那样，形成为基座部64中的槽，与通道模块10的表面形成通道。旁路通道70将两个通道66彼此连接并且因而还连接通道模块10的两个供应开口68。
图6示出了图5的一部分，但是其中（图6中示意性地示出的）流体传感器12定位在通道模块10上。阻挡边缘72设置在流体传感器12面对通道模块10的侧面上（仍见图7），阻挡边缘72位于密封元件34的两个圆柱部62之间。阻挡边缘72被压入基座部64中直到旁路通道70被完全关闭。
图7示出了流体传感器12面对通道模块10的侧面的视图。具有圆形部76和杆部78的凹部74形成在流体传感器12上。阻挡边缘72设置在圆形部76内。两个直径上相对的锁闭突出部80设在圆形部76的侧壁上并且形成为能够接合在功能元件44的槽52中。
锁闭突出部80在图8中也可视，使得锁闭突出部80远离流体传感器12面对通道模块10的侧面即在图8中的上侧一定距离，因而锁闭突出部80能够在边缘54和面对流体传感器12的槽52的壁之后接合。
为了描述连接装置14的操作模式，将描述设置在通道模块10上并且被流体流经的流体传感器12的替换过程。
在固定位置中，流体传感器12的安装突出部18接合以用于定位在通道模块10的安装开口16内。同时，流体传感器的锁闭突出部80定位在功能元件44的槽52内，更确切地说，定位在锁闭装置56背对致动区域55的末端。
另外，阻挡边缘72压在密封元件34的基座部64上，因而关闭旁路通道70。因此，待分析的流体能够通过供应开口68和一个通道66中的一个流出通道模块10进入流体模块并且能够通过其它通道66和其它供应开口68流回流体传感器。这在图4中由具有实线的箭头示出。
因为流体传感器12的锁闭突出部80位于槽52的锁闭区域内，所以流体传感器12被固定以防不希望的移除。锁闭装置51因此在其关闭位置，并且关闭装置34、36在其打开位置。
如果流体传感器12的替换是希望的，那么致动装置42被杆46致动。因而关于图2逆时针方向转动功能元件44。在此过程中，锁闭突出部80穿过槽52的锁闭区域56，或者第一致动部48。同时，滑块36的推部40穿过导轨57的致动区域60，或者第二致动部50。更确切地说，由于导轨57的半径减少，滑块36在密封元件34的方向中移动。
一旦滑块36的推部40位于导轨57的具有最小半径的区域中，滑块36的夹部38挤压在密封元件34的圆柱部62上（由图5中的箭头示出），因而在圆柱部62中延伸的通道66被完全关闭。因而从通道模块10流动至流体传感器12的流体被中断。关闭装置34、36现在如同锁闭装置51一样位于其关闭位置。
如果功能元件44进一步被杆46旋转，则锁闭突出部80到达槽52或者第一致动部48的致动区域54。锁闭装置51现在位于其打开位置。
同时，滑块36的推部40穿过导轨57的空闲区域58，其中空闲区域58中没有半径改变。因此，关闭装置34、36保持位于其关闭位置。流体传感器12现在能够从通道模块10移除。在此过程中，锁闭突出部80离开槽52，并且阻挡边缘72从密封元件34的基座部64移除使得旁路通道70畅通。这允许即使没有安装的传感器元件12，流体也流经通道模块10。该流体路径在图5中由虚线箭头示出。
在通道模块10上安装流体传感器12以反顺序实现，使得在关闭装置34、36接通通道66之前，锁闭装置51首先被带入其关闭位置。
不言而喻的是，这里所示的实施例不是限制性的。而另外的实施例例如具有线性致动路径的细长功能元件对本领域技术人员是显而易见的。对于关闭装置还有可能使用流体模块致动而不一定依靠致动装置的致动。可以想象的是，经用于将流体模块放置在通道模块上的轴向力能够被机构如摇杆转换成横向于流体模块的力。这个力然后能够用于打开封闭装置并且因而释放流体流至流体传感器。
Claims (24)
1.一种用于将流体传感器(12)连接至通道模块(10)的连接装置(14)，其具有：锁闭装置(51)，其能够固定所述流体传感器(12)在所述通道模块(10)上；关闭装置(34、36)，其能够允许在所述通道模块(10)中传导的流体从所述通道模块(10)流动至所述流体传感器(12)；以及致动装置(42)，其致动所述锁闭装置(51)，其中，所述关闭装置(34、36)具有至少一个滑块(36)和具有至少一个通道(66)的弹性密封元件(34)，因而流体流经所述密封元件(34)的所述通道(66)，并且所述滑块(36)设置在所述密封元件(34)的侧面，所述滑块(36)被安装为朝向所述密封元件(34)可移动。
2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述致动装置(42)致动所述关闭装置(34、36)。
3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述致动装置(42)沿着致动路径是可调节的并且具有两个致动部(48、50)，第一致动部(48)致动所述锁闭装置(51)并且第二致动部(50)致动所述关闭装置(34、36)。
4.根据权利要求3所述的连接装置，其特征在于，所述两个致动部(48、50)具有致动区域(55、60)和空闲区域(58)，所述第一致动部(48)的致动区域(55)与所述第二致动部(50)的空闲区域(58)对应，反之亦然，使得当沿着致动路径移动时，所述致动装置(42)大致上一个接一个地致动所述关闭装置(34、36)和所述锁闭装置(51)。
5.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述锁闭装置(51)具有打开位置和关闭位置，因而打开位置中，能够在所述通道模块(10)上定位或者从所述通道模块(10)移除流体传感器(12)，并且在关闭位置中，定位的流体传感器(12)牢固地连接至所述通道模块(10)。
6.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述关闭装置(34、36)具有打开和关闭位置，因而在打开位置中，所述通道模块(10)和所述流体传感器(12)之间存在流体连接，并且在关闭位置中，所述通道模块(10)和所述流体传感器(12)之间的流体流动被中断。
7.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于，以这样一种方式设计所述致动装置(42)，使得如果所述锁闭装置(51)位于关闭位置，则所述关闭装置(34、36)仅能够取得其打开位置。
8.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，在所述关闭装置(34、36)的关闭位置处，所述滑块(36)压入所述密封元件(34)中直到所述通道(66)紧密关闭的程度。
9.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述密封元件(34)具有两个通道(66)和旁路通道(70)，所述旁路通道(70)提供所述两个通道(66)之间的流体连接。
10.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述致动装置(42)具有环形功能元件(44)。
11.根据权利要求10所述的连接装置，其特征在于，所述致动装置(42)沿着致动路径是可调节的并且具有两个致动部(48、50)，第一致动部(48)致动所述锁闭装置(51)并且第二致动部(50)致动所述关闭装置(34、36)，所述两个致动部(48、50)具有致动区域(55、60)和空闲区域(58)，所述第一致动部(48)的致动区域(55)与所述第二致动部(50)的空闲区域(58)对应，反之亦然，使得当沿着致动路径移动时，所述致动装置(42)大致上一个接一个地致动所述关闭装置(34、36)和所述锁闭装置(51)，所述功能元件(44)具有至少一个槽(52)，其形成所述第一致动部(48)并且在所述功能元件(44)的面对所述流体传感器(12)的侧面开口，所述槽(52)设计为接收所述流体传感器(12)的锁闭突出部(80)，并且所述槽(52)的面对所述流体传感器(12)的壁形成所述锁闭装置(51)。
12.根据权利要求11所述的连接装置，其特征在于，所述槽(52)从开口(53)开始延伸，首先至少部分轴向地延伸进入所述功能元件(44)的内部，并且然后主要沿着所述功能元件(44)的外周延伸，形成边缘(54)，所述槽(52)的包括所述开口(53)和所述边缘(54)的区域形成所述槽(52)的致动区域(55)。
13.根据权利要求12所述的连接装置，其特征在于，锁闭区域邻近所述槽(52)的致动区域(55)，锁闭区域从所述槽(52)的其它部分形成。
14.根据权利要求13所述的连接装置，其特征在于，所述槽(52)设计为卡扣座。
15.根据权利要求11所述的连接装置，其特征在于，所述功能元件(44)环绕所述关闭装置(34、36)并且所述功能元件(44)的内侧面被设计为导轨(57)，其形成第二致动部(50)，所述滑块(36)停靠在所述导轨(57)上。
16.根据权利要求15所述的连接装置，其特征在于，所述导轨(57)的所述空闲区域(58)由所述导轨(57)的圆周区域形成，在此圆周区域内，所述导轨(57)的半径保持恒定。
17.根据权利要求15所述的连接装置，其特征在于，所述导轨(57)的致动区域(60)具有这样一种区域，其中，在该区域中所述导轨(57)的半径随着所述功能元件(44)的外周区域而变化。
18.根据权利要求15所述的连接装置，其特征在于，所述槽(52)的开口(53)和所述导轨(57)的具有最大半径的点被设置为彼此在圆周上偏置。
19.根据权利要求15所述的连接装置，锁闭区域邻近所述槽(52)的致动区域(55)，锁闭区域从所述槽(52)的其它部分形成，其特征在于，所述槽(52)的锁闭区域沿着所述功能元件(44)的圆周延伸直到所述锁闭区域的端部和导轨(57)的具有最大半径的点位于从所述功能元件(44)的外周的中心径向地延伸的直线上。
20.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述致动装置(42)具有杆(46)。
21.具有根据权利要求1所述的连接装置(14)的通道模块(10)。
22.根据权利要求21所述的通道模块(10)，其特征在于，所述通道模块(10)具有至少一个安装开口(16)，以这样一种方式构造至少一个安装开口(16)使得其能够接收流体传感器(12)的安装突出部(18)。
23.用于安装在根据权利要求21所述的通道模块(10)上的流体传感器(12)，所述关闭装置(34,36)具有含有两个通道(66)和旁路通道(70)的密封元件(34)，所述旁路通道(70)提供所述两个通道(66)之间的流体连接，其特征在于，所述流体传感器(12)具有阻挡边缘(72)，其在所述流体传感器(12)处于在通道模块(10)上的安装状态中压入所述密封元件(34)中并且因而关闭所述旁路通道(70)。
24.具有根据权利要求1所述的连接装置(14)的流体传感器(12)。
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