CN1101911C - 接头系统 - Google Patents

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Abstract

一种接头系统，包括上游管状体(1)，该上游管状体(1)能够连接增压流体管道，并且其内部有第一阀门(18)，该第一阀门(18)在阀门上游的弹簧(20)的作用下顶着阀座(6)。下游管状体(2)包括第二阀门(49)，该下游管状体(2)能够插入上游管状体(1)中并能连接接受增压流体的管道，它包括第二阀门(49)，该第二阀门(49)在该阀门下游的弹簧(51)的作用下顶着阀座(38)，弹簧(51)的力等于或者小于弹簧(20)的力。安装在第一阀门(18)上并处于第一阀门(18)下游的推杆(24)和管状壁(25)，与安装在第二阀门(49)上并处于第二阀门(49)上游的推杆(55)以及下游管状体(2)的上游棱边(57)相互作用。上游管状体(1)装在插座(29)内，该插座(29)有阶梯孔(31)和卡槽(32)。该下游管状体(2)装在插头(60)内并有带齿(64)的弹性伸出薄片(63)，该插头(60)能够被引插入阶梯孔(31)中，该齿(64)卡入卡槽(32)中。操作环(67)能够沿插头(60)移动，并有开口(69)，该开口形成斜面，以便于卡入齿(64)从卡槽(32)中缩回。

Description

接头系统
技术领域
本发明涉及一种将增压流体管道与接受所述流体的管道相结合的接头系统，包括上游管状体、下游管状体和锁定装置，该上游管状体能够连接增压流体管道，该下游管状体能够插入上游管状体中并能连接接受管道，该锁定装置将插入上游管状体的下游管状体锁住。
背景技术
这种类型的接头系统通常发现用于许多工业用途和医疗部门，尤其是牙科设备中。
在这些应用中，希望能够简单快速的连接和断开，同时有最少的注意事项和操作量。
根据所用流体的类型，例如，因为卫生或者安全的原因，在连接和断开时发生流体泄漏会显得很麻烦。而且，当接头系统准备用于装置的混合式连接，即流体管道和电线都要求连接和断开时，这样的泄漏会形成严重的危害，更不用说为了能够可靠的重新连接，接触了泄漏物的连接元件必须清洁甚至修理。
本发明的公开
本发明的目的是为了克服这些缺点，本发明的目的也是提供一种接头系统，该接头系统简单并易于批量生产。
由于此目的，根据本发明的接头系统是按照所给出的权利要求限定的。
因此，接头系统的特征在于：第一阀门装在上游管状体内并在该第一阀门上游的第一弹性应力的作用下顶着其阀座，第二阀门装在下游管状体内并在该第二阀门下游的第二弹性应力作用下顶着其阀座，该第二弹性应力最多等于第一弹性应力，第一支承装置固定在第一阀门上，并与固定在第二阀门上的第二支承装置相互作用，第三支承装置固定在下游管状体上，这样，当管状体相应与增压流体管道和接受管道相连时及下游管状体插入上游管状体时，先是第二阀门，然后是第一阀门，依次从其相应阀座上移开，第二阀门是逆着第二弹性应力的作用，第一阀门是逆着第一弹性应力和增压流体的作用，这样，当下游管状体从上游管状体中取出时，先是第一阀门，然后是第二阀门，能依次返回顶着其相应阀座，第一阀门受到第一弹性应力和增压流体的联合作用，第二阀门受到第二弹性应力的作用。
这样，将下游管状体插入上游管状体的作用和将所述下游管状体从上游管状体中取出的作用只是使第二阀门在第一阀门之前打开和使第一阀门在第二阀门之前关闭。在连接时不会超压，而断开时能提供系统的控制排放和阀门的顺序关闭。消除了泄漏的危险。增压流体压力的改变对系统的控制作用没有影响。因此，接头系统能在很大的增压流体压力范围内实现其功能。在连接和断开过程中都不会对上游管状体或下游管状体产生强烈作用(sharp reaction)，插入连接件的锁定可以简化。不会有错误的运动，而没有泄漏意味着本系统特别适宜于流体管道与电线和/或光纤连接相结合的混合连接。
作为优选例，在一简单的实施例中，第一支承装置包括固定在第一阀门上并在其下游的推杆和管状壁，第二支承装置包括固定在第二阀门上并在其上游的推杆，该推杆能够与固定在第一阀门上的推杆相碰，第三支承装置包括下游管状体的上游棱边，该棱边能够与固定在第一阀门上的管状壁下游处相碰，这些支承装置的相互布置关系是这样，当下游管状体插入上游管状体时，固定在第二阀门上的推杆首先与固定在第一阀门上的推杆相碰，然后下游管状体的上游棱边再与固定在第一阀门上的管状壁相碰。
还一可选方案是，第一支承装置包括固定在第一阀门上并在其下游的推杆，第二支承装置包括固定在第二阀门上并在其上游的推杆，该推杆能够与固定在第一阀门上的推杆相碰，第三支承装置包括固定在下游管状体内的挡块，该挡块能够在第二阀门离开其阀座时与第二阀门相碰。
为了防止该系统的功能控制受到外部破坏，固定在第一阀门上的推杆的下游端从上游管状体的下游棱边缩回，固定在第二阀门上的推杆的上游端从下游管状体的上游棱边缩回。
两个管状体的装配组件将由O形密封环很好的密封，该密封环置于上游管状体的下游端并与下游管状体上游端的外壁相互作用。
为使接头系统极其易于使用，上游管状体和下游管状体中的一个装在插座内，该插座有环绕管状体的阶梯孔，并在该阶梯孔中形成卡槽，另一个管状体装在插头内，该插头能够插入阶梯孔中并有带齿的弹性伸出薄片，该齿能卡入卡槽中，插头插入插座的阶梯孔中直到齿卡入卡槽中，以确保下游管状体插入上游管状体中。
插头可以包括支承装置，该支承装置能够移动以便逆着弹性伸出薄片的弹力压迫弹性伸出薄片，使卡入齿能够容易的从卡槽中脱出，使插头从插座中分离，从而将下游管状体从上游管状体中取出。这时，优选是这样安装操作环，该操作环能够沿插头的纵向移动，活动支承装置连接在该操作环上。因此，该接头系统的连接和断开可通过对操作环作简单的推-拉操作来实现。下游管状体最快速和最可靠的插入上游管状体中并锁定，操作极其简单，甚至可以在一限定的空间内进行。
操作环也可以这样安装，它能够沿插头的纵向移动，弹性伸出薄片与该环相连。这时，固定在插头上的斜面能将弹性伸出薄片的卡入齿压入插座的卡槽中。
本发明的这些目的和其它特征和优点将通过说明书中后面的两个优选但仍是举例的本发明实施例并参考附图进行解释，该附图示意的进行了描绘，并仅仅作为实例。
附图的简单说明
图1和图2是两个组成第一实施例的元件的纵剖图。
图3、图4和图5是阐明第一实施例的功能的纵剖图。
图6和图7是两个组成第二实施例的元件的纵剖图。
实施本发明的模式
图1和图2所示的接头系统包括一上游管状体1和下游管状体2，该下游管状体2能够插入上游管状体1中。
上游管状体1(图1)包括一主圆柱体3，该主圆柱体3包括一下游腔体4和一上游腔体5，在上下游腔体之间的斜肩形成阀座6。
内接头8螺纹拧入腔体5的上游端7，该内接头8用以与增压流体管道(未示出)配合，内接头的下游端9形成圆柱形支承杯10。O形密封环11放置在下游腔体4的下游端。
主圆柱体3安装在衬套12内，衬套12例如可以由绝缘塑料制成。主圆柱体3通过多个弹性突出薄片13安装在衬套12内，该弹性突出薄片13安装在主圆柱体3的外圆周上，并顶着衬套12的内肩14。纵向槽15和16形成于衬套12的内部，当主圆柱体3插入衬套12时容许弹性突出薄片13通过，阶梯形支承肩17卡住衬套12的肩部14，该阶梯形支承肩形成于主圆柱体3的外圆周并朝向突出薄片13，该衬套12的肩部14在薄片13和阶梯形支承肩17之间。
装有密封环19的第一阀门18置于主圆柱体3的上游腔体5内。第一阀门18在第一弹性应力的作用下通过密封件19顶着阀座6，该第一阀门18能够在上游腔体5内纵向移动，该第一弹性应力包括位于所述阀门的上游的压缩弹簧20。弹簧20的上游端21装在内接头8的杯10中，所述弹簧的下游端22顶在阀门18的肩23上。
安装在第一阀门18上的第一支承装置由推杆24和管状壁25构成，该推杆24和管状壁25安装在阀门18的下游并延伸进主圆柱体3的下游腔体4中。在第一支承件的下游端，推杆24有一支承锥形孔26，这一末端从主圆柱体3的下游腔体4的下游棱边缩回。管状壁25的上游处有横向开口27，且它的外径是这样的，以致于当阀门18逆着弹簧20作用移动时，管状壁能够在阀座6下游贴着主圆柱体3内的圆柱形支承表面28滑动。
上游管状体1装在插座29内，该插座29例如是通过粘接在衬套12的上游部分30上而固定。
插座29包括阶梯孔31，该阶梯孔包围上游管状体1并且在该阶梯孔内部形成有卡槽32。插座29有支承法兰33和外圆周螺纹34，通过该支承法兰33和外圆周螺纹34，插座安装在配电盘(distribution board)上(未示出)。
下游管状体2(图2)包括一主圆柱体35，该主圆柱体35包括下游腔体36和上游腔体37，该上游腔体37的外径是这样，它能够插入上游管状体1的主圆柱体3的下游腔体4中，并顶住该下游腔体4中的O形密封环11。腔体36和37之间的连接形成斜肩，构成阀座38。
与接受增压流体的管道(未示出)配合的内接头40螺纹拧入下游腔体38的下游端39，该内接头40的上游端41形成柱形支承杯42。
主圆柱体35安装在衬套43内，该衬套43例如可以由绝缘塑料制成。主圆柱体35通过弹性突出薄片44装在衬套43内，该弹性突出薄片44安装在主圆柱体35的外圆周上并顶着衬套43的内肩45。衬套43内形成有纵向槽46和47，使得主圆柱体35插入衬套43时弹性伸出薄片44能够通过，阶梯形支承肩48挡住衬套43的肩部45，该阶梯形支承肩48形成于主圆柱体35的外圆周上并朝向突出薄片44，该衬套43的肩部45在突出薄片44和阶梯形支承肩48之间。
装有密封环50的第二阀门49置于主圆柱体35的下游腔体36内。第二阀门49在第二弹性应力的作用下通过密封件50顶着阀座38，该第二阀门49能够在下游腔体36内纵向移动，该第二弹性应力包括位于阀门49下游的压缩弹簧51。弹簧51的下游端52装在内接头40的杯42中，该弹簧的上游端53顶在阀门49的肩54上。弹簧51的弹簧力等于或者小于第一阀门18的弹簧20的力。
安装在第二阀门49上的第二支承装置由推杆55构成，该推杆55安装在第二阀门49上并处于其上游并延伸进主圆柱体35的上游腔体37中。推杆55有一锥形上游端头56，该端头从主圆柱体35的上游腔体37的上游棱边57缩回。推杆55能够与上游管状体1的第一阀门18的推杆24相碰。
安装在下游管状体2上的第三支承装置包括主圆柱体35的上游腔体37的上游棱边57。该上游棱边57能够与固定在第一阀门18上的管状壁25的下游棱边59相碰。
安装在第一阀门18上的推杆24和管状壁25、第二阀门49的推杆55及主圆柱体35的上游棱边57之间的相互布置关系是这样：将下游管状体2插入上游管状体1时，首先是推杆55碰到推杆24，然后是上游棱边57碰到管状壁25的下游棱边59。
下游管状体2装在插头60内，该插头60能够插入插座29的阶梯孔31内。
插头60包括管状体61，该管状体61的上游末端62被切成弹性伸出薄片63，各弹性伸出薄片63的末端形成卡入齿64。在这一实施例中有四个弹性伸出薄片63，卡入齿64能够卡入插座29的卡槽32中。
下游管状体2安装在管状体61内，例如，通过粘住顶着管状体61内肩65的衬套43固定。
在管状体61的下游端有螺纹66，该螺纹66用于装上接头(未示出)以固定接受增压流体的管道(未示出)。
操作环67可在插头60的管状体61上滑动，该操作环上有衬套68，该衬套68上开有横向开口69并形成移动支承表面，该横向开口布置在卡入齿64上，移动支承表面能够逆着弹性伸出薄片63的弹力朝管状体61内部压迫卡入齿64，从而压迫弹性伸出薄片63。
插座29内的上游管状体1和插头60内的下游管状体2是这样布置的，即将插头60插入插座29内直到卡入齿64卡入卡槽32中，以确保将下游管状体2插入上游管状体1中。
图3、图4和图5表示了接头系统的工作方法。
假定上游管状体1通过内接头8连接到增压流体管道(未示出)，并假定下游管状体2通过内接头40连接到接受所述流体的管道(未示出)。增压流体的流动方向如箭头70所示。
通过轴向推操作环67(图3)将插头60插入插座29中，卡入齿64被阶梯孔31的壁面逆着弹性伸出薄片63的弹力朝管状体61内部往回推。同时，下游管状体2的上游腔体37插入上游管状体1的下游腔体4中，下游管状体2的上游腔体37的壁面挤压O形密封环11，以在管状体1和2之间密封连接。第二止动件49的推杆55与第一阀门18的推杆24接触，锥形端头56穿入支承锥形孔26内。在这一阶段，在弹簧20和增压流体压力的联合作用下第一阀门18通过其密封环19顶着阀座6，该增压流体的压力以箭头70所示方向作用在上游腔体5内。第二阀门49也在弹簧51的作用下通过密封环50顶着阀座38。
当插头60继续被插入插座29中时(图4)，第一阀门18的推杆24往回推第二阀门49的推杆55，由于弹簧20和51的弹簧力相同，而第一阀门18除了弹簧20的力外，还受到箭头70所示方向的增压流体推力。因此，第二阀门49离开阀座38。下游管状体2的上游腔体37的上游棱边57再与第一阀门18的管状壁25的下游棱边59接触。
当插头60继续插入插座29中直到在弹性伸出薄片63的弹力作用下卡入齿64卡入卡槽32中(图5)，下游管状体2的上游棱边57逆着弹簧20和增压流体压力的联合作用方向往回推第一阀门18的管状壁25的下游棱边59，该增压流体压力的作用方向如箭头70所示。管状壁25沿着上游管状体1的柱形支承表面28滑动，同时第一阀门18逆着弹簧20和增压流体的作用离开阀座6。然后，增压流体能够从上游管状体1的上游腔体5经开口27流过管状壁25，经过下游管状体2的上游腔体37，再依次通过下游腔体36和内接头40以到达接受管道(未示出)。
为了将增压流体管道从接受管道上断开，所有需要做的是以与将插头60插入插座29的轴向推力相反的方向拉操作环67，这样衬套68的开口69通过楔入作用将卡入齿64朝管状体61内部推。卡入齿64由此从卡槽32中脱出，插头60能够从插座29中取出，插头的取出使得下游管状体2从上游管状体1中取出。
在该取出过程中上游棱边57脱离下游棱边59，这使得第一阀门18在弹簧20和增压流体压力的联合作用下返回并通过密封环19顶着阀座6，该增压流体的压力方向如箭头70所示，而第二阀门49还离开阀座38，这开始是由于流体压力和顶着推杆55的推杆24的推力，然后仅仅是由于顶着推杆55的推杆24的推力。当继续取出直到第一阀门18关闭后，第二阀门49的推杆55脱开，第二阀门能够在弹簧51的作用下返回并通过密封环50顶着阀座38。
接头系统的第二实施就上游管状体1和下游管状体2来说是相同的，该第二实施例如图6和图7所示，并应参考上述说明。
这一实施例中上游管状体1装在插座71中，且上游管状体1也通过粘接其衬套12的上游部分固定。插座71包括阶梯孔72，该阶梯孔72包围管状体1且其内部形成卡槽73，该卡槽73有相互朝着倾斜的壁74和75。与第一实施例的插座类似，插座71包括支承法兰76和外圆周螺纹77，通过该支承法兰76和外圆周螺纹77，插座能够安装在配电盘(未示出)上。
本实施例中下游管状体装在插头78内，该插头78能够插入插座71的阶梯孔72中。这一插座包括管状体79，该管状体79的上游端80有两个向管状体79内部倾斜的凸缘81。下游管状体2也安装在管状体79中，例如是通过粘接其衬套43而固定，该衬套43顶着管状体79的肩82。
在管状体79的下游端有螺纹83，该螺纹83用于装上接头(未示出)以固定接受增压流体的管道(未示出)。
操作环84可在管状体79上滑动，该操作环84内部有纵向槽85，以使其能够跨过倾斜凸缘81安装。操作环84有带卡入齿87的弹性伸出薄片86，该卡入齿87的形状与插座71的卡槽73的截面相适应。
该第二实施例的工作方式基本与图1至图5所示的第一实施例方式相同。其区别点是：断开时，拉操作环84，使卡入齿87沿着卡槽73的倾斜壁75滑动，这使得卡入齿脱出，因此插头能够被取出。而且，在插头与插座配合时，只要拉管状体79，倾斜凸缘81将卡入齿87压入卡槽73中。
可预见到的选择方案都没有脱离本发明的范围。
例如，压力弹簧20和51可以由布置在主圆柱体3和35上的片弹簧代替。
而且，第一、第二和第三支承装置也可以有所改变，其中第一支承装置可以只包括一固定在第一阀门18上的推杆24，第二支承装置包括固定在第二阀门49上的推杆55，与上述实施例相同，能够与固定在第一阀门上的单个推杆24相碰，第三支承装置包括安装在下游管状体2的主圆柱体35的下游腔体36中的挡块，能够在第二阀门离开阀座38时与第二阀门相碰。这样，该挡块可作为下游管状体2的下游壁，因为它挡住第二阀门49，该第二阀门49能通过作用在第一阀门的推杆24上的推杆55再将第一阀门18推回。
尽管本发明描述了单个增压流体管道与单个接受管道相配合的情况，应当知道它也适用于同时将多个增压流体管道与相应的多个接受管道的配合，因而是多个上游和下游管状体相配合。如果需要，可以并联有一个或者多个布置在单一插座/插头组内的电线和/或光纤线，如前所述。
最后，插座29或者71可以不用于配电盘的安装，就象插座可以装在下游管状体上而插头装在上游管状体上。
也可以用其它锁定插入上游管状体的下游管状体的系统，例如，装在插座或者插头元件上的活动卡子和与之相互作用的支承表面或者保持槽，该支承表面或者保持槽装在插头或者插座元件中的另一个上，此时，插头和插座元件甚至可以省去，卡子和支承表面或槽可直接装在相应的上游管状体和下游管状体中。

Claims (10)

1.一种用于将增压流体管道连接到接受所述流体的管道的接头系统，包括上游管状体(1)、下游管状体(2)、和装置(29，60，71，78)，该上游管状体(1)能够连接增压流体管道，该下游管状体(2)能够插入上游管状体中并能连接接受管道，该装置(29，60，71，78)用于锁定插入上游管状体内的下游管状体，其特征在于：第一阀门(18)装在上游管状体(1)内并在该第一阀门上游的第一弹性应力(20)的作用下顶着其阀座(6)，第二阀门(49)装在下游管状体(2)内并在该第二阀门下游的第二弹性应力(51)作用下顶着其阀座(38)，该第二弹性应力最多等于第一弹性应力，第一支承装置(24，25)固定在第一阀门(18)上，并与固定在第二阀门(49)上的第二支承装置(55)相互作用，第三支承装置(57)固定在下游管状体(2)上，这样，当管状体(1，2)相应与增压流体管道和接受管道相连时及下游管状体(2)插入上游管状体(1)时，先是第二阀门(49)，然后是第一阀门(18)，依次从其相应阀座上移开，第二阀门是逆着第二弹性应力(51)的作用，第一阀门是逆着第一弹性应力(20)和增压流体的作用，这样，当下游管状体(2)从上游管状体(1)中取出时，先是第一阀门(18)，然后是第二阀门(49)，能依次返回顶着其相应阀座，第一阀门是受第一弹性应力(20)和增压流体的联合作用，第二阀门是受第二弹性应力(51)的作用。
2.根据权利要求1所述接头系统，其中第一支承装置包括固定在第一阀门(18)上并在其下游的推杆(24)和管状壁(25)，第二支承装置包括固定在第二阀门(49)上并在其上游的推杆(55)，该推杆能够与固定在第一阀门(18)上的推杆(24)相碰，第三支承装置包括下游管状体(2)的上游棱边(57)，该棱边能够与固定在第一阀门(18)上的管状壁(25)相碰，这些支承装置的相互布置关系是这样，当下游管状体(2)插入上游管状体(1)时，固定在第二阀门(49)上的推杆(55)首先与固定在第一阀门(18)上的推杆(24)相碰，然后下游管状体(2)的上游棱边(57)再与固定在第一阀门(18)上的管状壁(25)相碰。
3.根据权利要求1所述的接头系统，其中第一支承装置包括固定在第一阀门(18)上并在其下游的推杆(24)，第二支承装置包括固定在第二阀门(49)上并在其上游的推杆(55)，该推杆能够与固定在第一阀门上的推杆相碰，第三支承装置包括固定在下游管状体(2)上的挡块，该挡块能够在第二阀门(49)离开其阀座时与第二阀门(49)相碰。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的接头系统，其中固定在第一阀门(18)上的推杆(24)的下游端(26)从上游管状体(1)的下游棱边(58)缩回，固定在第二阀门(49)上的推杆(55)的上游端(56)从下游管状体(2)的上游棱边(57)缩回。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的接头系统，其中O形密封环(11)置于上游管状体(1)的下游端(4)并与下游管状体(2)上游端(37)的外壁相互作用。
6.根据权利要求1至3中任意一个所述的接头系统，其中上游管状体(1)和下游管状体(2)中的一个装在插座(29，71)内，该插座(29，71)有环绕管状体(1，2)的阶梯孔(31，72)，并在该阶梯孔(31，72)中形成卡槽(32，73)，另一个管状体(1，2)装在插头(60，78)内，该插头(60，78)能够插入阶梯孔(31，72)中并有带齿(64，87)的弹性伸出薄片(63，86)，该齿(64，87)能卡入卡槽中，插头插入插座的阶梯孔中直到齿卡入卡槽中，以确保下游管状体(2)插入上游管状体(1)中。
7.根据权利要求6所述的接头系统，其中插头(60)包括支承装置(69)，该支承装置能够移动以便逆着弹性伸出薄片(63)的弹力压迫受压的弹性伸出薄片(63)。
8.根据权利要求7所述的接头系统，其中操作环(67)是这样安装，它能够沿插头(60)纵向移动，活动支承装置(69)与该环(67)相连。
9.根据权利要求6所述的接头系统，其中操作环(84)是这样安装，它能够沿插头(78)纵向移动，弹性伸出薄片(86)与该环(84)相连。
10.根据权利要求9所述的接头系统，其中固定在插头(78)上的斜面(81)能将弹性伸出薄片(86)的卡入齿(87)压入插座(71)的卡槽(73)中。
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