CN110382940B - 连接适配器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在第一流体系统(37)与第二流体系统(38)之间建立能脱开的流体连接的连接适配器(1)。连接适配器(1)具有切换阀(4)，所述切换阀能够经由操纵元件(5)来操纵，以便选择性地释放和封闭在设置在连接适配器(1)中的压力空间(12)与设置在连接适配器(1)中的阀空间(31)之间的流体连接。从所述阀空间(31)，通风路径(40)从连接适配器(11)中引出，所述通风路径(40)能够通过通风闭锁部(2)来封闭和打开。经由连接单元(15)能够建立从压力空间(12)至第一流体系统(37)的流体连接。阀空间(31)与用于连接第二流体系统(38)的连接元件(35)的快速封闭衬套(23)流体连接，并且连接适配器(1)具有用于快速封闭衬套(23)的锁定机构(39)。当通风闭锁部(2)封闭通风路径(40)时，锁定机构(39)被限制于锁定位置上。

Description

连接适配器

技术领域

本发明涉及一种用于在第一流体系统与第二流体系统之间建立可脱开的流体连接的、尤其是用于在空调设备的流体系统与空调维保器具的流体系统之间建立可脱开的流体连接的连接适配器，连接适配器具有切换阀，该切换阀可以经由操纵元件来操纵，以便选择性地释放和封闭在设置在连接适配器的壳体中的压力空间与设置在壳体中的阀空间之间的流体连接，其中，从阀空间，通风路径从连接适配器中引出，该通风路径可以通过通风闭锁部来封闭和打开，其中，经由连接单元可以建立从压力空间至第一流体系统的流体连接，其中，阀空间与用于连接第二流体系统的连接元件的快速封闭衬套流体连接，并且其中，连接适配器具有用于快速封闭衬套的锁定机构。

背景技术

连接适配器例如被用于在两个流体系统间之建立可靠的且可脱开的连接。这例如是需要的，以便对空调设备、尤其是机动车空调设备进行填充或为了执行空调维保将其与空调维保器具或冷却剂储存器连接。迄今的针对填充/排空空调设备、尤其是在汽车工业中的空调设备(所述空调设备将CO₂用作为冷却剂)的连接适配器的解决方案基于存在的针对其它冷却剂的解决方案并且无法在长的使用寿命/运行循环的同时提供高的密封性要求。

尤其是当将CO₂用作为冷却剂时，迄今的解决方案在压力下的运行中也无法在高的密封性的同时提供密封系统的耐用性。或是要求第二能量源以用于运行或是使用在机械上易受损的密封系统。对此的原因主要在用于通风功能的密封系统或密封组件中。

DE 10 2009 012 267 A1公开一种可经由两个蝶形阀切换的二位三通阀，用于将维保装置连接到空调设备上。两个蝶形阀经由共同的控制活塞来调整，其中，一个蝶形阀构成主阀，该主阀将维保装置的和空调设备的流体系统相互连接或分离，并且另一个蝶形阀用于通风。

发明内容

本发明的目的是：提供一种连接适配器，该连接适配器避免现有技术的缺点，在应用方面是简单且可靠的，并且具有高的稳定性。

根据本发明，所述目的和另外的目的通过一种开头所提及的类型的连接适配器来实现，在该连接适配器中，当通风闭锁部封闭通风路径时锁定机构被限制于锁定位置。由此避免误操作并且提高连接适配器的可靠性。

以有利的方式，操纵元件可以构成为转动把手，该转动把手可以为了操纵切换阀而旋入到壳体的螺纹孔中。这在紧凑的结构形式的情况下允许直观的、简单的且可靠的操纵。

在一种有利的实施方式中，操纵元件在此可以在旋入时在通风闭锁部将通风路径封闭之后支承到切换阀的阀头上。这保证，不可能过早(即在通风路径仍敞开的情况下)打开主阀。

以有利的方式，操纵元件可以具有止挡部，在通风闭锁部封闭通风路径时，该止挡部将锁定机构卡锁在锁定位置中。这构成一种结构上简单且高效的措施，以便根据本发明限制锁定机构。

在另一种有利的实施方式中，通风闭锁部可以套筒状地构成并且沿着阀轴线可移动地布置在壳体上。这在可运动的部件最少的情况下允许结构上简单的实现。

以优选的方式，在壳体上可以设置密封元件，通风闭锁部在通风路径封闭时密封地接合在密封元件上。在此，可以使用简单的、成本有利的且使用寿命长的密封元件、例如O形环。

在另一种有利的实施方式中，操纵元件可以与通风闭锁部可转动地连接。由此可以使通风闭锁部沿轴向方向仅平移地与操纵元件一同运动，而不与操纵元件的转动运动耦合。此外，能够经由通风闭锁部简单地限制操纵元件的运动的可靠范围。

附图说明

随后参考示例性地、示意性地且不起限制作用地示出本发明的有利的设计方案的图1至3更详细地阐释本发明。在此，

图1示出在第一位置中的根据本发明的连接适配器的剖视图，

图2示出在第二位置中的图1的连接适配器，以及

图3示出在第三位置中的图1的连接适配器。

具体实施方式

根据本发明的连接适配器11具有壳体3，该壳体包括压力空间12。压力空间12基本上构成为沿着阀轴线13延伸的中央的空隙或孔，切换阀4沿着阀轴线13可移位地布置在所述空隙或孔中。输入线路14横向于阀轴线通入压力空间12中。在输入线路上设置连接单元15，经由连接单元使连接适配器11例如经由线路与维保器具或用于冷却剂的储存器连接。在图1中示意性地示出第一流体系统37，输入线路或连接单元与第一流体系统连接。

切换阀4在一侧上具有封闭部件7，封闭部件在切换阀4的关闭位置中(图1和2)在锥状的阀面16上将压力空间12密封。在压力空间12的与阀面16轴向相对置的一侧上，压力空间12通过切换阀4的配合形状地扩宽的直径来限定并且以相应的密封单元17来密封。切换阀4的与封闭部件7轴向相对置的端部具有基本上蘑菇状地构成的阀头18，在该阀头上放置阀弹簧19，阀弹簧将切换阀4挤压到关闭位置中。

壳体3在阀弹簧19和阀头18的侧上具有轴向的螺纹孔20，构成为转动把手的操纵元件5可利用调整螺纹21旋入和旋出地布置到所述螺纹孔中。通过旋入操纵元件5，该操纵元件支承到阀头18上(图2)并且进一步地挤压阀头18并由此整个切换阀4克服阀弹簧的力到达打开的位置中(如其在图3中所示出的那样)。

壳体3的一部分作为连接套筒22构成在阀面16的侧上，其中，连接套筒22具有快速封闭衬套23，连接适配器11可以利用快速封闭衬套连接到相应地构成的连接元件35(在图2和3中示意性地示出)上、例如机动车空调设备的维保接口上。为此，闭锁球25分别以已知的方式嵌入到径向孔24中，所述孔在快速封闭衬套23的区域中引入连接套筒22中，所述闭锁球由推套到连接套筒22上的锁定套筒1如此挤压到(朝着连接套筒22的内壁部收缩地构成的)径向孔23中，使得所述闭锁球伸出到快速封闭衬套23中，其中，所述闭锁球或是固定嵌入在所述快速封闭衬套中的连接元件35或是阻止这样的连接元件35插入到快速封闭衬套23中。受弹簧加载的锁定套筒1和嵌入到孔23中的闭锁球25由此构成用于快速封闭衬套23的锁定机构39。

为了连接和移开连接元件35，锁定套筒1克服张紧弹簧26的压力在连接套筒22上滑动地缩回，直到锁定套筒1的扩宽的区域33布置在闭锁球25上，并且这些闭锁球可以“移位”到扩宽的区域33中并由此实现连接元件的插入和拔出。连接套筒22可以一件式或多件式地构成并且所述连接套筒可以可脱开地或固定地与壳体3的其它部分连接。必要时，如果由制造决定地这是可行的，壳体3也可以一件式地构成。

为了密封嵌入到快速封闭衬套23中的连接元件35，在快速封闭衬套23中设置连接密封件8。切换阀4的封闭部件7在其背离压力空间的侧上具有朝向快速封闭衬套23轴向地突起的阀栓27，该阀栓的端部伸出直到快速封闭衬套23的区域中。阀栓27用于，当连接元件35嵌入到快速封闭衬套23中且流体连接得到建立时挤压必要时设置在连接元件35中的闭锁阀36的阀体。优选地，阀栓27如此确定尺寸，使得该阀栓只有在切换阀4也打开且阀栓27与封闭部件7一起沿打开方向、也就是说朝向快速封闭衬套23轴向移动(见图2和3)时才将连接元件35中的闭锁阀36打开。

在快速封闭衬套23(或嵌入在该快速封闭衬套中的连接元件的端部)与贴靠在阀面16上的封闭部件7(在所述区域中的容积下面被称为阀空间31)之间的区域中，在连接套筒22中径向地布置一定数量的通风通道28，存在于该区域中的剩余压力必须在连接元件35从快速封闭衬套23中移开之前经由所述通风通道导出。特别是在对于CO₂空调设备而言所需要的约150bar的高压力的情况下，显著的安全风险是，连接元件35可在仍存在剩余压力的情况下打开，因为此时压力不受控制地并且突然地泄漏。

为了对于“正常的”阀运行将通风通道28密封，套筒状地构成的通风闭锁部2可移动地布置在壳体上。通风闭锁部2具有引导狭槽30，设置在壳体3上的引导元件9接合到该引导狭槽中，该引导元件将通风闭锁部2固定以免发生扭转。引导元件9必要时也可以伸出超过通风闭锁部2的外壁部并且接合到锁定套筒1中的相应的槽中，从而该锁定套筒也被固定以免发生扭转。当通风闭锁部2朝向快速封闭衬套23移动时，该通风闭锁部首先覆盖通风通道28的外部开口并且然后与一个密封元件6接合(必要时也可以设置多个密封元件)，该密封元件布置在连接套筒22的外壁部上，或布置在相应的、设置在连接套筒中的密封槽中。通风闭锁部2由此压力密封地将通风通道28密封，只要通风闭锁部2朝向快速封闭衬套23移动得足够远(图2和3)。相对于通风通道28布置在快速封闭衬套23的侧上的密封元件6布置在密封槽中，该密封槽通过可旋上到连接套筒22上的保持件10形成。这使这种由于与通风闭锁部2的频繁交替的接合而强烈受负载的密封元件6的更换变得容易。

锁定套筒1具有通风孔29，经由所述通风孔可以对在锁定套筒1内部的空间进行通风。因为当通风闭锁部2处在其向回推移的位置中时(图1)通风通道28也通入到该空间中，阀空间31可以通过通风闭锁部2的向回推移经由通风通道28和通风孔29来通风。(就本发明而言，将远离快速封闭衬套23指向的轴向方向称为“向回”的方向)。

在通风闭锁部后方的、也就是说远离快速封闭衬套23的端部上，通风闭锁部2经由球支承件32与操纵元件5可转动地连接，其中，球支承件32允许操纵元件5相对于通风闭锁部2的转动运动。由此，通风闭锁部2沿轴向方向与操纵元件5一同运动，而不与操纵元件一同转动。由此，不仅能够实现封闭部件7(即连接适配器的主阀)的操纵，而且能够实现将连接元件35的闭锁阀36打开的阀栓27的操纵，而且利用唯一一个操纵元件5能够实现通风闭锁部2的移动。同时，操纵元件5的最大可能的“偏移运动”通过引导狭槽30和引导元件9来限制。

下面参考图1至3示例性地阐释连接适配器11的使用。在图1中所示出的初始位置示出在非激活位置中的连接适配器11，其中，封闭部件7使主阀保持关闭，通过通风通道28和通风孔29限定的通风路径40释放，并且其中，阀栓27自由地伸出到快速封闭衬套23的如下区域中，还没有连接元件35处于该区域中。经由连接单元15使连接适配器11连接到第一流体系统37、例如空调维保器具上，利用该第一流体系统将机动车空调设备中的老的冷却剂导出，空调设备可以被抽真空并且可以以新鲜的冷却剂和润滑剂来填充。

为了经由快速封闭衬套23建立至第二流体系统38的连接(该第二流体系统例如包括机动车空调设备的线路)，对于第二流体系统38设置与快速封闭衬套23相配合的连接元件35(图2)。

为了建立在第一流体系统37与第二流体系统38之间的连接(例如为了空调维保或也为了第一次填充空调设备)，将连接元件35插入到连接适配器11的快速封闭衬套23中，其中，为此在通风闭锁部2上滑动的锁定套筒1必须如此程度地缩回，直到锁定套筒1的扩宽的区域33释放闭锁球25到如此程度，使得连接元件35可以完全地插入到快速封闭衬套23中，也就是说直到锁定机构39打开。在此，连接元件35由连接密封件8密封，然而阀栓27在如下位置中，在该位置中，连接元件35中的闭锁阀36仍没有打开。只有当操纵元件5处于最大地转出的位置中时才能够实现该连接过程，因为否则锁定套筒1在闭锁球25释放之前会以其后方的端部靠置在设置在操纵元件上的止挡部34上。这同时保证，通风闭锁部2也处于缩回的位置中，在该位置中，通风通道28打开并且通风路径40释放。

为了在第一流体系统37与第二流体系统38之间建立流体连接，现在转动并旋入操纵元件5，其中，首先仅通风闭锁部与操纵元件5一同运动并且将通风通道28封闭，从而阀空间31现在气密地封闭。该位置在图2中示出。要注意的是，在该位置中虽然主阀及还有闭锁阀36仍关闭，但是不再能够使快速封闭衬套23的闭锁部脱开，因为锁定套筒1在闭锁球25释放之前靠置在止挡部34上。在图2中示出的位置也示出，操纵元件5已经与阀头18处于接触中，操纵元件5的进一步旋入使切换阀4并由此使封闭部件7和阀栓25朝向快速封闭衬套23移动并且首先使主阀打开，也就是说在压力空间12与阀空间31之间提供流体连接。然后进一步地，阀栓27支承到闭锁阀36上并且将该闭锁阀打开，从而现在也在阀空间31与第二流体系统38之间提供流体连接。该位置在图3中示出。要注意的是，操纵元件5的止挡部34现在靠置或几乎靠置在锁定套筒1的后端部上，从而基本上不再能够实现锁定套筒1的移动。由此，提供稳定的连接并且可以现在经由连接适配器执行不同的导出、抽真空或填充过程。

为了使连接元件35与连接适配器11之间的连接在这之后可以又脱开，将上面所描述的过程沿反过来的方向实施，其中，操纵元件5从壳体3的螺纹孔20中旋出。在此，首先关闭闭锁阀36，并且阀栓27从闭锁阀36脱开。在这之后封闭部件7支承到阀面16上，从而也使主阀关闭(这又相应于在图2中示出的位置)。现在要注意的是，在阀空间31中存在剩余压力，因为通风通道28仍由通风闭锁部2封闭。通过止挡部34的位置保证，在该位置中不能够实现快速封闭衬套的解开闭锁。只有当操纵元件5旋出到足够程度(即旋出到在图1中所示出的位置中)，并且阀空间31经由从现在起敞开的通风通道28和通风孔29(所述通风通道和通风孔形成通风路径40)来通风时，才能够使锁定套筒1缩回到足够程度，以便释放闭锁球25并由此使锁定机构39脱开。现在，连接元件35也可以从快速封闭衬套23拉出，并且连接适配器11又处于在图1中所示出的初始位置中。

上面的描述仅示例性地示出本发明的优选的实施方式，然而对于本领域技术人员而言清楚的是，本发明也可以以其它方式来实现。例如不需要将连接适配器与维保器具连接，并且经由快速封闭衬套23与空调设备的连接元件连接，而是也可以使连接适配器11构成空调设备的一部分。在这种情况下，对于空调维保器具仅仅需要连接元件，该连接元件利用空调设备的连接适配器来插入。一般地，根据本发明的连接适配器可以作为阀有利地用于不同的应用，在所述应用中两个流体系统应相互连接。

附图标记列表

锁定套筒1

通风闭锁部2

壳体3

切换阀4

操纵元件5

密封元件6

封闭部件7

连接密封件8

引导元件9

保持件10

连接适配器11

压力空间12

阀轴线13

输入线路14

连接单元15

阀面16

密封单元17

阀头18

阀弹簧19

螺纹孔20

调整螺纹21

连接套筒22

快速封闭衬套23

径向孔24

闭锁球25

张紧弹簧26

阀栓27

通风通道28

通风孔29

引导狭槽30

阀空间31

球支承件32

扩宽的区域33

止挡部34

连接元件35

闭锁阀36

第一流体系统37

第二流体系统38

锁定机构39

通风路径40

Claims (6)

1.一种连接适配器(11)，所述连接适配器用于在第一流体系统(37)与第二流体系统(38)之间建立能脱开的流体连接，

其中，所述连接适配器(11)具有切换阀(4)，所述切换阀能够经由操纵元件(5)来操纵，以便选择性地释放和封闭在设置于所述连接适配器(11)的壳体(3)中的压力空间(12)与设置于所述壳体(3)中的阀空间(31)之间的流体连接，

其中，所述操纵元件(5)构成为转动把手，该转动把手能为了操纵切换阀而旋入到壳体(3)的螺纹孔(20)中，

其中，从所述阀空间(31)，通风路径(40)从所述连接适配器(11)中引出，所述通风路径(40)能够通过通风闭锁部(2)来封闭和打开，

其中，经由连接单元(15)能够建立从所述压力空间(12)至所述第一流体系统(37)的流体连接，

其中，所述阀空间(31)与用于连接所述第二流体系统(38)的连接元件(35)的快速封闭衬套(23)流体连接，并且

所述连接适配器(11)具有用于所述快速封闭衬套(23)的锁定机构(39)，

其中，当所述通风闭锁部(2)封闭所述通风路径(40)时，所述锁定机构(39)被限制于锁定位置上，其特征在于，所述通风闭锁部(2)在操纵元件(5)被操纵时沿轴向与操纵元件(5)一起运动，所述操纵元件(5)在所述通风闭锁部(2)将所述通风路径(40)封闭之后在旋入时能支承到所述切换阀(4)的阀头(18)上，其中，通过操纵元件(5)朝向快速封闭衬套(23)的进一步运动，通过切换阀(4)的封闭部件(7)和阀栓(27)朝向快速封闭衬套(23)的移动能打开在压力空间(12)与阀空间(31)之间的流体连接。

2.根据权利要求1所述的连接适配器(11)，其特征在于，所述封闭部件(7)在其背离压力空间(12)的一侧上具有朝向快速封闭衬套(23)轴向地突起的所述阀栓(27)，该阀栓的端部伸出直到快速封闭衬套(23)的区域中。

3.根据权利要求1或2所述的连接适配器(11)，其特征在于，所述操纵元件(5)具有止挡部(34)，当通风闭锁部(2)封闭所述通风路径(40)时，所述止挡部将所述锁定机构(39)卡锁在锁定位置中。

4.根据权利要求1或2所述的连接适配器(11)，其特征在于，所述通风闭锁部(2)套筒状地构成并且沿着阀轴线(13)能移动地布置在所述壳体(3)上。

5.根据权利要求4所述的连接适配器(11)，其特征在于，在所述壳体(3)上设有密封元件(6)，所述通风闭锁部(2)在所述通风路径(40)封闭时密封地接合在所述密封元件上。

6.根据权利要求1或2所述的连接适配器(11)，其特征在于，所述操纵元件(5)与所述通风闭锁部(2)能转动地连接。

Images