CN104676166A - 筒型快速联接装置 - Google Patents
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Abstract
一种筒型快速联接装置(1),该装置包括限定通道(3)的管状主体(2)、用于将管子保持在装置(1)中的保持垫圈(9)、滑动地安装在通道(3)中的管状断开推杆(7)、以及用于将联接装置(1)锚固在承窝(102)中的锚固装置(8)。主体(2)具有一个端部,该端部具有从所述端部(2.1)轴向突出的可回缩环(5),以便内部承载联接装置(1)的密封构件(10),并且以便适合于靠着主体(2)返回,从而将密封构件(10)释放在承窝(102)中。保持垫圈(9)布置在主体(2)和密封构件(10)之间的可回缩环(5)中。
Description
技术领域
本发明涉及将管子联接至流体输送回路的元件的快速联接装置。本发明更具体地涉及筒型快速联接装置。
背景技术
已知筒型快递联接装置用于插入形成于流体输送回路的元件中的圆柱形承窝中,所述元件诸如泵、歧管、致动器、气动模块、流量或压力调节器或实际上另一根管子。此类装置一般包括管状主体,该管状主体内部具有用于保持管子的带齿的垫圈以及外部具有用于将装置锚固在圆柱形承窝中的锚固装置。
该装置通常包括滑动地安装在管状主体的通道中的管状断开推杆,以在延伸的部分和推入位置之间移动,并且其在推入主体中时用以作用于管子保持垫圈的齿状物,以使管子被释放。
在特别详细的型式中,在与推杆相对的端部处,装置的主体具有轴向突出的端部,从该端部延伸有承载环形密封垫片的保护环。当装置插入承窝中时,保护环开始抵靠承窝中的壳体的入口肩部,并且其从主体的端部分离,以便在主体上方滑动,同时插入装置直到其变得可伸缩,使得环形密封垫片自行推动到承窝的壳体中。
一般而言,承载保护环并且保护环在其上滑动的主体部分固定至夹在主体中并且滑动地容纳推杆的插入件。插入件使组装保持垫圈更为简单,使得其捕获在主体和插入件之间。
在某些应用中,并且具体地在气动设施中,其包括通过多个管子连接至此类设施中的气动回路的其他元件的设备,安装者设法提供更紧凑的并且重量更轻的设备。此类规格具体地涉及减小用以将多件设备连接到气动回路的其他元件的管子之间的间距。该间距具体地与容纳筒型快速联接装置的承窝的直径有关,并且因此与筒的总体尺寸有关。
初始工作已设法减小构成筒的元件的材料的厚度。然而,已发现使用通常使用的材料诸如适合于注塑的合成材料不可能获得任何显著的减小而无损装置的机械特性。
已提出使用其他更强的材料诸如钢建议,然而成形操作(冲压或机械加工)使得该解决方案不具经济性。最后,此类材料的使用所产生的重量增加与安装者追求的轻重量的目标不相符。
发明目的
本发明的目的在于提出一种筒型联接装置,该联接装置具有比现有装置的总体尺寸小的总体尺寸。
发明内容
为此,本发明提供包括筒的类型的快速联接装置,该快速联接装置用于插入连接至具纵向轴线的管子的回路元件的承窝中。该装置包括限定通道的管状主体、用于将管子保持在装置中的保持垫圈、滑动地安装在通道中并且限定穿过管子的管道的管状断开推杆、以及用于将联接装置锚固在承窝中的锚固装置。主体具有端部,该端部具有从所述端部轴向突出的可回缩环,以便在内部承载联接装置的环形密封构件,并且以便适合于靠着主体返回,从而将环形密封构件释放承窝中。根据本发明,保持垫圈在主体和环形密封构件之间布置在可回缩环中。
该布置使得可以避免使用用于安装保持垫圈的插入件,从而减小装置的径向尺寸。
有利地,间隔件的形状大体上为环形,并且具有与环形密封垫片接触的横向延伸的第一面和与第一面相对的第二面,并且该第二面包括内部斜面。这使得可以确保第一面和密封垫片之间的接触是均匀的,同时当致动断开推杆时使保持垫圈的齿状物自由移动。
在优选的实施例中,保护环经由易碎壁连接至中央轴衬,从而有助于减小装置的尺寸并且也降低其制造成本。
优选地,用于将管状主体锚固在壳体中的装置包括由管状断开推杆承载的外部锚固垫圈。
在具体的实施例中,面向管子保持垫圈的管状推杆的端部包括至少一个轴向狭槽。该狭槽为管状推杆的端部提供更大的柔韧性,并且有利于将其安装在快速联接装置中。
附图说明
本发明的特征和优点通过阅读以下通过参考附图给出的本发明的具体的非限制性实施例的描述而呈现。
图1是在安装在承窝中之前的本发明的装置的半剖面图;
图2是在安装在承窝中之后的图1装置的半剖面图;
图3是当装置安装在承窝中时图1装置的半剖面图;
图4是装置插入承窝中结束后图1装置的半剖面图;
图5是保持在承窝中的适当位置并且连接至管子的图1装置的半剖面图;
图6是图1装置的环形密封垫片的剖面图;
图7是图1装置的锚固垫圈的详细视图;
图8是示出图7垫圈的轴线VIII-VIII上的剖面图;
图9是变体实施例中的锚固垫圈的详细视图;
图10是图9垫圈的轴线X-X上的剖面图;
图11是图7和图8的锚固垫圈的详细视图;以及
图12是图9和图10的锚固垫圈的详细视图。
具体实施方式
图1至图5示出总体用参考号1表示的筒型快速联接装置,该装置经由开口101插入回路元件100的承窝102中。一旦管子104已接合到联接装置1中,承窝102就与待连接至管子104(图5中以虚线示出)的回路元件100的通道103流体连通。
联接装置1包括总体用附图标记2表示的管状形状的主体,该主体沿纵向轴线X延伸并且限定内部通道3。主体2具有第一端部2.1和第二端部2.2,其中装置1将通过第一端部2.1接合到承窝102中,并且当装置在承窝102中时,第二端部2.2将延伸到开口101附近。
更确切地说,主体2为中央轴衬4的形式,该中央轴衬4具有在主体2的端部2.2旁边的肩部4.2和相对端部4.1,从端部4.1轴向突出的可回缩环5连接至该相对端部4.1。可回缩环5通过易碎壁6连接至中央轴衬4的端部4.1。可回缩环5比中央轴衬4在端部4.1和肩部4.2之间的的长度长。联接装置1还具有滑动地安装在通道3内侧的管状形状的断开推杆7。
断开推杆7在轴向突出到主体2的端部2.2旁边的第一端部7.2处,具有第一环形肩部7.3,其后是截头圆锥形形状的第二环形肩部7.4,其中第二环形肩部7.4的较小直径部分面向外部锚固垫圈8。第二环形肩部7.4由外径大体上等于承窝102的直径的衬圈的表面形成,使得所述衬圈用来将断开推杆7引导至承窝102中。断开推杆7的第二端部7.1面向用于保持管子104的内部带齿的垫圈9,并且还第二端部7.1被斜切以使当断开推杆7被推到主体2中时能够提升所述内部带齿的垫圈9的齿状物。断开推杆7的端部7.1具有彼此成180°的两个轴向狭槽7.5,其延伸经过断开推杆7的长度的大约三分之一。狭槽7.5使得将锚固垫圈8和中央轴衬4在断开推杆7上放置就位更为容易。
断开推杆7限定穿过管子104的管道12,并且该断开推杆7承载位于断开推杆7的第二肩部7.4和中央轴衬4的肩部4.2之间的锚固垫圈8。
因为外部锚固垫圈8由断开推杆7承载,所以相对于装置1的其他元件,外部锚固垫圈8保持在适当位置,并且因为垫圈8与断开推杆7接触,所以外部锚固垫圈8保持在适当位置具体地是借助于断开推杆7实现的。
下面详细描述可回缩环5。可回缩环5在内部并且相继从其远侧末端到中央轴衬4的端部4.1,承载有环形密封垫片10、间隔件11和用于保持管子104的内部带齿的垫圈9。间隔件11的形状为角形,其内径比管子的外径大,并且其在密封垫片10和内部带齿的保持垫圈9之间安装在可回缩环5中。可回缩环5内部承载密封垫片10、间隔件11和内部带齿的垫圈9的事实意味着这些元件相对于装置1的其他元件保持在适当位置,因为这些元件与可回缩环5接触,所以这些元件保持在适当位置具体地是借助于可回缩环5来实现的。
可回缩环5具有比中央轴衬4的外径D41稍大的外径D51(参见图3)。因此,可回缩环5在邻接抵靠肩部4.2的背向管状主体2的端部2.2的面之前,可以在轴向方向上滑动比密封垫片10的宽度稍大的距离。
参考图1至图5,下面描述快速联接装置1如何在承窝102中放置就位的。
在将联接装置1插入承窝102中时,可回缩环5的端部邻接抵靠承窝102中的肩部105(图2)。
然后,安装者放置圆柱形安装钟形物20,以抵靠断开推杆7的肩部7.3的径向面(图3)。圆形边沿21从安装钟形物20突出,并且围绕肩部7.3延伸,以便有利于将安装钟形物20置于断开推杆7的中心,并且以便避免安装钟形物20被推进太远,如下所述。然后,使用者将中等插入力F(在该示例中,小于或等于50十牛顿(daN))施加到安装钟形物20的背向其压贴肩部7.3的面的面上。通过压缩锚固垫圈8,力F使断开推杆7的肩部7.4邻靠中央轴衬2的肩部4.2。为此,这三个元件的形状互补,并且当锚固垫圈8被夹在肩部7.4和4.2之间时,它们被布置成减少从主体2径向突出的锚固垫圈8的齿状物的部分,因此使得将锚固垫圈8插入承窝102中更为容易。
当经受插入力时,易碎壁6破裂,并且然后允许可回缩环5相对于联接装置1的其余部分滑动。因此,邻靠中央轴衬4的管状断开推杆7的移动使中央轴衬4相对于可回缩环5平移移动并且移动到承窝102,从而朝承窝102中的壳体107推动由可回缩环5承载的元件(具体地是内部带齿的垫圈9、间隔件11和密封垫片10)。该平移移动持续直到圆形边沿21的边缘开始抵靠回路元件100为止。这对应于密封垫片10的径向面邻靠壳体107的壁106。应该注意到,间隔件11的一部分然后也容纳在壳体107中,同时间隔件11的其余部分和内部带齿的垫圈9保持在继续从中央轴衬4突出的可回缩环5的部分中。使用者然后移除安装钟形物20。在内部带齿的垫圈9的齿状物返回到适当位置的作用下,断开推杆7返回到其靠着中央轴衬4的内部邻靠部的初始位置。这样做,断开推杆7从锚固垫圈8脱离(图5),该锚固垫圈8将快速联接装置1锚固在承窝102中。然后,管子104可插入断开推杆7的管道12中,以便密封地联接到通道103。在该位置中,应该注意到,形成肩部7.4的衬圈面向承窝102的内壁,并且用以将断开推杆7引导并对中至承窝102中。
这提供了快速联接装置,其中当该装置就位时,可回缩环5的厚度有助于其机械强度,从而可以减小该装置的总体尺寸。
当包括本发明的装置的回路受到压力时,应当注意,尽管有筒的相对大的反向移动,仍要确保密封垫片10优选地完全保持在壳体107内,以避免任何渗漏的风险。例如,当承窝102由相对软的材料制成时,发生此类反向移动:锚固垫圈8的齿状物然后更深地刺入软材料中。
优选地并且参考图6,在该示例中密封垫片10是在其外圆周10.1和内圆周10.2上具有相应凸边的垫片,其中内圆周10.2的凸边10.3经由不与内部凸边10.3相切的截头圆锥形表面连接至密封垫片10的侧面10.4和10.5中的至少一个。
有利地,间隔件11的形状大体上为环形,并且具有与密封垫片10接触的横向延伸的第一面11.1和与其第一面相对的第二面11.2,第二面11.2包括内部斜面11.3。
当管子104经过断开推杆7时或致动断开推杆7时,内部斜面11.3使内部带齿的垫圈9的齿状物能够打开。
间隔件11的外表面还具有环形沟槽11.4——在该示例中为大体上三角形截面——从而节省了材料并减轻了重量,并且避免了间隔件材料收缩的现象,因此确保了改善的几何一致性。最后,该沟槽没有关于该部分的轴线对称布置意味着其可用作自动地制造快速联接装置1的机器中的键合装置。
参考图7至图12更加详细地描述锚固垫圈8。
锚固垫圈8由金属制成,并且其具有经由圆周部分8.2连接在一起的齿状物8.1,以便在静止状态和变形状态之间可弹性地变形,其中在静止状态中,锚固垫圈8具有比承窝102的直径大的外径,并且在变形状态中,锚固垫圈8具有比承窝102的直径小的外径。每个齿状物8.1具有带有用于咬入承窝的壁的末端边缘8.3的自由部分以及连接至圆周部分的部分。
应当注意到,为了咬入硬的材料(例如钢),对于末端边缘来说有利的是呈现使应力局部集中靠着承窝的壁的形状,而为了咬入软的材料(例如,合成材料诸如聚酰胺),对于末端边缘来说有利的是呈现导致与承窝的壁接触的相对长的长度/相对大的区域的形状。
根据特别有利的第一特性,每个齿状物的自由部分相对于其连接的部分被放大,并且末端边缘包括用于在距末端边缘的端部一定距离处增加应力集中的至少一部分。用于在距末端边缘的端部一定距离处增加应力集中的部分使得刺入相对硬的材料更为容易。当壁由相对软的材料制成时,放大自由部分和定位在距离末端边缘的端部一定距离处促进应力集中的部分使得可以具有与承窝的壁接触的相对长的接触长度/相对大的接触区域。
在图7、图8和图11所示的优选实施例中,锚固垫圈8具有向外突出的齿状物8.1,齿状物通过在扭转时可弹性变形的平坦的圆周部分8.2成对地连接在一起,以使齿状物能够在允许主体2自由穿过承窝102的状态和将主体2锚固在承窝102中的状态之间移动。齿状物8.1相对于锚固垫圈8的主平面向后方倾斜,以便当装置反向移动时(例如,当回路受到压力时),促进齿状物8.1刺入承窝102的壁中。
每个齿状物的自由部分8.1相对于其连接的部分8.2被扩大,并且末端边缘8.3包括用于在距离末端边缘的端部一定距离处增加应力集中的部分8.4。末端边缘8.3是直径小于承窝的直径的弧形,齿状物8.1的自由部分的形状为凸状。以这种方式,末端边缘8.3仅经由其中间部分(其构成部分8.4)与承窝102的壁接触,从而将应力集中在接触区中,并且因此有利于齿状物刺入材料中。当承窝的壁的材料是相对软的材料时,每个齿状物8.1的刺入用以使末端边缘8.3的较大部分与构成承窝的壁的材料接触,从而分散应力并且增加锚固的机械强度。
在图9、图10和图12的变体中,如上所述,每个齿状物8.1的自由部分相对于连接的部分8.2被扩大,并且末端边缘8.3具有用于在距离末端边缘8.3的端部一定距离处增加应力集中的两个部分8.4。末端边缘8.3具有通过圆凹形状的中央部分连接在一起的圆凸形状的两个端部部分。在端部部分中的每个端部部分和凸状端部部分之间,形成了尖状物,该尖状物形成部分8.4中的一个。因此,末端边缘8.3仅经由其部分8.4与承窝102的壁接触,从而使应力集中在这两个接触区中,并且因此有利于齿状物刺入材料中。当承窝的壁的材料为相对软的材料时,每个齿状物8.1的刺入用以使末端边缘8.3的较大部分与构成承窝的壁的材料接触,从而扩散应力并且增加锚固的机械强度。
当然,本发明不限于所描述的实施例,但是涵盖了在由权利要求限定的本发明的范围内的任何变体。
具体地:
·虽然管子是借助于锚固垫圈来锚固的,但是本发明也适用于其他锚固部件,诸如例如用于在管子和承窝之间施加抑制的弹性环或锥形套筒;
·虽然在该示例中每个齿状物8.1具有扩大的自由端部,但是齿状物8.1的形状可以是直的(使其侧部由平行边缘限定),或是锥状的(使其侧部由径向边缘限定)。然而这些形状更好地适合咬入相对硬的材料诸如钢。另外,虽然特别有利于本发明的装置,但是如图7至图12所示的带有扩大的齿状物的锚固垫圈适合用于锚固承窝中任何元件;
·虽然在本示例中可回缩环通过易碎壁连接至中央轴衬,但是本发明也适用于在环和中央轴衬之间的其他种类的连接,例如经由粘合剂、夹子紧固或作为紧密配合的连接;
·虽然在该示例中管状断开推杆具有两个轴向狭槽,但是本发明也适用于具有其他数量的轴向狭槽的推杆,例如,单个轴向狭槽,或代替两个的三个甚至是四个轴向狭槽;根据所使用材料的刚度推杆还可不具有狭槽;
·虽然在该示例中,管子通过具有内部凸边和外部凸边的环形密封垫片被密封在承窝中,但是本发明也适用于其他类型的环形密封构件,诸如没有凸边的垫片、矩形截面的环形垫、圆截面的环形垫或任意截面的环形垫。密封还可通过使用任选地由不同材料制成的两个密封垫片获得。
Claims (12)
1.一种包括筒的类型的快速联接装置(1),所述快速联接装置(1)用于插入连接至具纵向轴线(X)的管子(104)的回路元件(100)的承窝(102)中,所述快速联接装置包括限定通道(3)的管状主体(2)、用于将所述管子(104)保持在所述快速联接装置(1)中的保持垫圈(9)、滑动地安装在所述通道(3)中并且限定穿过所述管子(104)的管道(12)的管状断开推杆(7)、以及用于将所述快速联接装置(1)锚固在所述承窝(102)中的锚固装置(8),所述主体(2)具有端部,所述端部具有从所述端部(2.1)轴向突出的可回缩环(5),以便在内部承载所述快速联接装置(1)的环形密封构件(10),并且以便适合于靠着所述主体(2)返回,从而将所述环形密封构件(10)释放在所述承窝(102)中,其特征在于,所述保持垫圈(9)在所述主体(2)和所述环形密封构件(10)之间布置在所述可回缩环(5)中。
2.根据权利要求1所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,间隔件(11)在所述环形密封构件(10)和所述保持垫圈(9)之间安装在所述可回缩环(5)中。
3.根据权利要求2所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,所述间隔件(11)的形状大体上为环形,并且包括与所述环形密封构件(10)接触的横向延伸的第一面(11.1)和与所述第一面相对的第二面(11.2),并且所述第二面(11.2)包括内部斜面(11.3)。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,所述间隔件(11)的所述外周向表面具有环形沟槽(11.4)。
5.根据权利要求1所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,所述可回缩环通过易碎壁连接至所述管状主体(2)。
6.根据权利要求1所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,用于将所述管状主体(2)锚固在所述承窝(102)中的所述锚固装置包括外部锚固垫圈(8)。
7.根据权利要求6所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,所述外部锚固垫圈(8)由所述管状断开推杆(7)承载。
8.根据权利要求6所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,所述外部锚固垫圈(8)具有向外突出的齿状物(8.1),所述齿状物(8.1)通过在扭转时可弹性变形的平坦的圆周部分(8.2)成对地连接在一起,以使所述齿状物(8.1)在使所述管状主体自由穿过所述承窝(102)的状态和将所述管状主体(2)锚固在所述承窝(102)中的状态之间移动。
9.根据权利要求6所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,所述锚固垫圈(8)具有通过圆周部分(8.2)连接在一起的齿状物(8.1),以便在静止状态和变形状态之间可弹性地变形,其中在所述静止状态中,所述锚固垫圈具有比所述承窝的所述直径大的外径,并且在所述变形状态中,所述锚固垫圈具有比所述承窝的所述直径小的外径,每个齿状物(8.1)具有带有用于咬入所述承窝的所述壁中的末端边缘(8.3)的自由部分和连接至所述圆周部分的部分,每个齿状物的所述自由部分相对于所述连接的部分被扩大,并且所述末端边缘包括用于在距离所述末端边缘的所述端部一定距离处增加应力集中的至少一部分(8.4)。
10.根据权利要求9所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,所述末端边缘(8.3)是直径小于所述承窝的所述直径的弧形,所述齿状物(8.1)的所述自由部分的形状为凸状。
11.根据权利要求9所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,所述末端边缘(8.3)具有经由圆凹形状的中央部分连接在一起的圆凸形状的两个端部部分,在所述端部部分的每个端部部分和所述凸状端部部分之间,是尖状物形状。
12.根据权利要求1所述的用于联接管子(104)的快速联接装置(1),其特征在于,面向所述管子保持垫圈(9)的所述管状连接部分(7)的所述端部(7.1)包括至少一个轴向狭槽(7.5)。
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