CN110582329A - 用于灭火设施上的灭火剂容器的连接适配器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将灭火剂容器(105)与灭火设施(100)的管道接口(103)以流体传导的方式连接的适配器(1),所述适配器具有:第一接口(5a),所述第一接口设立用于连接到所述灭火剂容器(105)的相应构成的接口(107)上;和第二接口(5b),所述第二接口设立用于连接到相应的管道接口(103)上。尤其,所述适配器具有刚性的、长度可变化的管连接器(3),所述管连接器沿着纵轴线(L)延伸,其中所述第一接口(5a)和所述第二接口(5b)分别铰接地固定在所述管连接器(3)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将灭火剂容器与灭火设施的管道接口以流体传导的方式连接的适配器,所述适配器具有第一接口和第二接口,所述第一接口设立用于连接到灭火剂容器的相应构成的接口上,所述第二接口设立用于连接到相应的管道接口上。
背景技术
在过去,在实践中,将灭火剂容器连接到灭火设施的管道网络上一再面临结构方面的挑战。最经常地,如果在管道网络已经牢固地安装在物体上之后,随后才交付并安装用于灭火设施的灭火剂容器,那么产生适配需求。
在过去通过下述方式进行应对,在放置灭火剂容器之后在结构方面调整管道网络,这要求耗费的附加的铺管和另外的配件。对此所需的成本和结构耗费被认为是不利的。
此外尝试:通过垫置间隔件例如木楔等而使灭火剂容器的位置适配于现有的管道网络,这需要大量的安装耗费和时间耗费,这同样被认为是不利的。
在另一应对解决方案中,在灭火剂容器和管道网络之间使用呈柔性的软管形式的适配器。虽然所述适配器除了在管道接口一方和灭火剂容器的接口另一方之间的(受限的)高度补偿以外还能够实现角度补偿,但是其在置购方面是昂贵的并且仅具有受限的耐用性(通常为十年)。
其它解决方案使用连接件,在该连接件处以可移动到彼此中的方式设置有两个柱形管。然而,该解决方案的缺点在于,在施加压力时,所述连接件用作为液压活塞并且直至几吨的力作用在管道网络及其固定装置上,这通常会导致在管道网络固定装置处的损坏或失效并且需要昂贵的维修工作。
发明内容
因此,本发明所基于的目的在于,提供一种用于将灭火剂容器连接到灭火设施的管道网络上的连接可能性,该连接可能性尽可能地克服上述缺点。尤其,本发明所基于的目的是,提出一种适配器,所述适配器在安装耗费减少的情况下,能够以长的耐久性实现在灭火剂容器和管道网络之间的角度和长度补偿。
本发明通过提出一种根据权利要求1所述的适配器来实现其所基于的目的。根据本发明的适配器具有刚性的、长度可变化的管连接器,所述管连接器沿着纵轴线延伸,其中第一接口和第二接口分别铰接地固定在管连接器上。将本身刚性的管连接器与优选在端侧连接在管连接器上的两个铰接的接口相结合的优点被视为是:能够关于在灭火剂容器与管道接口之间的角度偏移的补偿可能性进行补偿,而不必承受柔性软管的缺点,特别是低的耐用性。只要灭火剂容器的接口大致位于正确的高度上,那么就无需附加的配件或定向工作。
在一个有利的改进方案中,所述管连接器具有第一连接管和第二连接管,所述第一连接管和第二连接管能够沿纵轴线方向彼此移动。由于两个连接管相对于彼此的长度可调节性,还确保了对不期望的高度差进行补偿的可能性。
在一个优选的实施形式中,所述第一和第二连接管相互旋紧。特别优选的是,在这种情况下,所述第一连接管和第二连接管借助于梯形螺纹彼此旋紧。梯形螺纹的一个特殊优点是侧面的构造非常稳定,所述侧面能够高度吸收力,由此在施加压力时不会对管道网络的固定产生力。此外,能够非常灵活地选择梯形螺纹的螺距。例如,通过选择高的螺距,借助几转就已经能够通过设定管连接器的长度以具有时间和成本效益的方式补偿相关的高度差。
优选地,所述第一连接管具有外螺纹,而所述第二连接管具有内螺纹。这两个螺纹彼此接合,以便能够沿纵轴线的方向确保管连接器的长度可调节性。所述内螺纹优选成形在螺纹插入件上,所述螺纹插入件固定在第二连接管上,例如借助于拧紧,尤其是沿与梯形螺纹的螺距相反的方向拧紧,或者借助于压入或压紧固定到第二连接管中或第二连接管上。因此也能够实现,以与连接管不同的材料构成螺纹插入件,所述材料例如为可相对于管延展的材料,而所述管本身由与螺纹插入件相比更坚固的材料构成。
借助于连接管,所述管连接器优选在20mm或更大,特别优选为50mm或更大的长度范围上是长度可变的。在一个特别优选的设计方案中,所述管连接器沿纵轴线的方向在55mm至105mm的范围内是长度可变的。原则上,设定范围的大小仅与管连接器的各个管的长度和螺纹部段沿纵轴方向的长度相关,但是发现,在实践中,设定范围在位于55和105mm之间的大小量级中可在构件的紧凑性和插入件的多样性之间引起最佳折衷。系统组件的制造公差能够相互补偿,并且附加地还能够对于在灭火设施的管道接口处的安装提供足够的调节路径,在该处附加地也能够安置灭火剂阀。在此考虑的是,所述管连接器的接口能够拧入灭火剂阀中,并且必要的“螺旋高度”同样能够通过管连接器的调节路径来补偿。
优选地,所述管连接器的第一和/或第二接口分别借助于球形铰链与管连接器耦连。所述球形铰链优选具有用于使流体通过的连续的流动通道,使得来自灭火剂容器的压力加载的灭火剂能够通过第一接口进入管连接器中,并且能够通过第二接口从适配器中流出并且进入灭火设施的管道接口中,或者进入在那仍位于上游的灭火剂阀,该灭火剂阀例如为止回阀。
进一步优选地,球形铰链具有带有第一滑动面的壳体和带有第二滑动面的摆动件,其中,所述第一和第二滑动面相对于彼此滑动并且成形为,使得所述摆动件在壳体中可球面移动地引导。可球面移动地引导的运动应理解为:所述摆动件具有三个旋转自由度。可球面移动地引导的铰接接口的其它示例是万向节或球窝节。所述摆动件能够相对于球形铰链的壳体执行摆动运动,即,滚动、俯仰和偏航运动(roll,pitch and yaw,RPY)。
管连接器的接口优选构成在球形铰链的相应的摆动件或壳体上,使得所述摆动件或壳体相对于管连接器的纵轴线在预定的锥形容积内可自由移动。
在球形铰链的一个优选的设计方案中,所述第一和第二滑动面中的至少一个滑动面部分地或完全地构成为部分球形的。
更优选地,球形铰链例如在插入壳体中的插入件上具有第三滑动面,所述第三滑动面与第一滑动面相对置地设置,并且所述摆动件还具有第四滑动面,所述第四滑动面与第三滑动面相对置地设置,其中所述第三和第四滑动面相对于彼此滑动并且优选成形为,使得所述摆动件在壳体中可球面移动地引导,其中更优选地,所述第三和第四滑动面中的至少一个滑动面至少部分地构成为部分球形的。所述摆动件因此在第一和第三滑动面之间被引导,由此消除了平移自由度。
在另一优选的设计方案中,在第一和第二滑动面之间,和/或可选地在第三和第四滑动面之间设置有密封元件,所述密封元件向外密封球形铰链,以防止流体流出。
在另一优选的实施形式中,球形铰链具有调节锥,所述调节锥具有5°或更大的开度角。优选地,所述开度角位于5°至20°的范围内。当管连接器的两个接口平行地,例如竖直地定向时,5°的开度角限定了2.5°的最大角度补偿。10°的开度角限定了在相同条件下最大可能的5°的角度补偿,而20°的开度锥能够在相同条件下实现直至10°的角度补偿。该优选范围代表在实践中球形铰链的结构高度与适配器的使用范围之间的最佳折衷。
在另一优选的实施形式中,球形铰链具有预紧元件,所述预紧元件一方面与摆动件耦连并且另一方面与壳体耦连,并且优选地作用在摆动件上,以使所述摆动件返回中心位置中,在该中心位置中,设置在摆动件上的接口沿管连接器的纵轴线方向定向。如果预紧元件朝向第一和第二滑动面的方向被预紧,那么与球形铰链的角位置无关地,第一和第二滑动面以流体密封的方式彼此压紧。此外,所述预紧元件设立用于吸收并且优选地以减震的方式缓冲振动。因此防止:所述连接适配器不期望地脱落或承受疲劳断裂。
所述预紧元件优选具有第一端侧的端环和第二端侧的端环以及一个或多个波浪状环绕地设置在两个端环之间的弹簧元件。可选地,波形弹簧在波浪状的弹簧元件之间具有一个或多个中间环。所述预紧元件由可弹性变形的材料构成,例如弹簧钢或弹性体塑料,并且具有下述优点:由于将弹簧元件的波形分层的设置,因此占用非常小的轴向结构空间并且同时是非常耐磨的。如果波形弹簧插入到位于第一和第三滑动面之间的壳体中,在摆动件相对于壳体发生角度偏转时,始终只有弹簧的一侧被压缩,而另一侧能够膨胀,以进行补偿。
在另一优选的实施形式中,管连接器的两个管之一是内管,而两个管中的另一个是外管,其中,所述内管具有优选端侧设置的滑动部段,所述滑动部段可滑动运动地贴靠于外管的内壁。所述滑动部段将内管相对于外管支撑并且防止两个管相互倾侧。
更优选地,在内管和外管之间,特别是优选在滑动部段处,设置有用于密封所述管连接器以防止流体流出的密封元件。所述滑动部段优选拧到或压到内管上。
具有预紧元件的适配器的上述实施形式同时是本发明的一个独立方面。在该方面中,本发明涉及一种开始所述类型的适配器,所述适配器实现开始提及的目的,其方式为:提出一种用于将灭火剂容器与灭火设施的管道接口以流体传导的方式连接的适配器,所述适配器具有第一接口和第二接口,所述第一接口设立用于连接到灭火剂容器的相应构成的接口上,所述第二接口设立用于连接到相应的管道接口上,其中第一和/或第二接口分别借助于球形铰链与管连接器耦连,其中所述球形铰链具有带有第一滑动面的壳体和带有第二滑动面的摆动件,其中所述第一和第二滑动面相对于彼此滑动并且成形为,使得所述摆动件在壳体中可球面移动地引导,并且其中球形铰链具有预紧元件,所述预紧元件一方面与摆动件耦连,并且另一方面与壳体耦连,并且朝向第一和第二滑动面的方向被预紧,使得第一和第二滑动面流体密封地彼此压紧。本发明利用上述优点,因此关于该方面参考上述实施方案。本发明优选具有上文和下文中描述的根据本发明的适配器的一个、多个或全部优选的实施形式。
本发明在上文中已经在第一方面和第二方面中参考根据本发明的适配器进行描述。在另一方面中,本发明还涉及一种灭火设施,所述灭火设施具有带有接口的灭火剂容器和管道接口,其中,所述灭火剂容器的接口与管道接口彼此间隔开。
在上述灭火设施的情况下,本发明实现了所基于的目的,其方式为:提出一种适配器,所述适配器将灭火剂容器与管道接口以流体传导的方式连接,其中,所述适配器优选根据上述优选的实施形式之一构成。尤其,所述适配器具有:第一接口,所述第一接口与灭火剂容器的接口相对应并且连接到其上;第二接口,所述第二接口与管道接口相对应并且连接到其上;和刚性的、长度可改变的管连接器,所述管连接器沿着纵轴线延伸,其中所述第一接口和所述第二接口分别以铰接的方式固定在所述管连接器上。关于根据本发明的灭火设施的优点和优选的实施形式,参考关于根据本发明的适配器的上述说明。
在另一方面中,本发明涉及适配器的应用,所述适配器用于将灭火剂容器以流体传导的方式连接在灭火设施的管道接口上。根据本发明,所述适配器根据上述优选的实施形式之一构成。
附图说明
下面根据一个优选的实施例参考附图详细阐述本发明。在此示出:
图1以分解图示出根据一个优选的实施例的灭火设施的示意性侧视图;
图2a、b示出根据图1的灭火设施的适配器的示意性侧视图和横截面视图;
图3示出在另一实施例中的根据图1的灭火设施的适配器的示意性细节图;和
图4示出根据图3的适配器的预紧元件的示意性立体图。
具体实施方式
图1示出灭火设施100。所述灭火设施100具有管道网络101,所述管道网络具有用于供应灭火剂的管道接口103。所述灭火设施100还具有灭火剂容器105,所述灭火剂容器优选储存有压力加载的灭火剂并且具有接口107,经由所述接口能够对于管道网络101提供灭火剂。所述灭火剂容器105的接口107和所述管道系统101的管道接口103借助于根据本发明的适配器1以流体传导的方式连接。所述适配器1具有管连接器3,所述管连接器具有第一管3a和第二管3b。
所述适配器1具有第一接口5a,所述第一接口5a设立用于与灭火剂容器105的接口107耦连,例如借助于插接连接器耦连。此外,适配器1具有第二接口5b,所述第二接口5b设立用于与管道接口103耦连,例如同样借助于插接连接器耦连。
从下述附图中得出关于适配器1的结构的更多细节。
首先,在图2a和b中示出适配器1的第一优选的实施例。所述适配器1具有第一和第二球形帽轴承9a、b,借助于所述球形帽轴承,接口5a、b分别与管连接器3耦连。球形帽轴承9a、b用于铰接连接,使得所述管接口5a、b能够执行被引导的球面运动,即沿着虚拟的球表面进行的运动。球形铰链9a、b分别具有壳体11a、b。在第一球形铰链9a的情况下,所述管连接器3的第一接口5a构成在第一球形铰链9a的壳体12a上。所述第一球形铰链9a还具有摆动件11a,所述摆动件11a与管连接器3的第一管3a连接。
第二球形铰链9b具有:壳体12b,所述壳体与管连接器3的第二管3b连接;和摆动件11b,所述摆动件具有适配器1的第二接口。壳体12a、b分别具有第一滑动面13和第三滑动面17,其中第二滑动面17构成在插入壳体中的插入件21上。摆动件11a、b分别具有第二和第四滑动面15、19,所述第二和第四滑动面分别与相关联的第一和第三滑动面13、17接触,由此所述摆动件以可沿球面移动的方式相对于管连接器3被引导。所述摆动件11a、b能够分别在开度锥α内以滚动/摆动、偏航和俯仰的方式移动,其中,中性位置被定义为下述位置,在该位置中接口5a、b沿管连接器3的纵轴线L的方向定向。
在滑动面对13/15和17/19中的至少一对之间设有密封元件23,所述密封元件23密封所述管连接器3或所述适配器1以防止流体流出。在所示出的根据图2b的实施形式中,所述密封元件23构成在滑动面17和19之间。
管连接器3的第一管3a具有呈梯形螺纹形式的外螺纹7。内螺纹与之接合,所述内螺纹构成在管连接器3的第二管3b上。因此,所述管连接器是长度可变的。在当前情况下,所述内螺纹构成在螺纹插入件25上,所述螺纹插入件25,例如借助于旋紧,插入第二管3b中。所述第一管3a被定义为管连接器3的内管,而所述第二管3b被定义为外管。在内管3a上构成有滑动部段,所述滑动部段构成为在端侧安装在管3a上的滑动套筒27的形式。在滑动部段27和内壁28之间设有密封元件29,所述密封元件用于密封以防止流体流出,所述滑动部段27基本上无间隙地可滑动移动地贴靠在第二管3b的内壁28上。
由于双对的滑动面对13/15和17/19,根据图2a、b,球形铰链9a、b仅承受球面运动,即不具有平移分量。根据图3的适配器1’与之略有区别。虽然该适配器基于球形支承装置的相同的工作原理,但是其仅具有一对滑动面对,该滑动面对由在插入件21上的第一滑动面13和在摆动件11b上的第二滑动面15构成。密封元件23密封这两个滑动面13、15,以防止流体流出。根据图3的实施形式与根据图2b的实施形式的区别还在于,在壳体12(b)和摆动件11(b)之间设置有呈波形弹簧形式的预紧元件31,也参见图4。预紧元件31如下作用:将摆动件11b压靠到插入件21上。此外,预紧元件31优选如下作用:一旦所述摆动件11b从中性位置中偏转,那么就使摆动件11b返回到在纵轴线L上定向的中性位置中。这通过下述方式引起:预紧元件31具有第一和第二端环33、35,所述第一和第二端环借助于多个环绕的波浪状的环形弹簧元件37、39中间连接。如果所述摇动件11b朝向一个方向从纵轴线L向外偏转,那么预紧元件31朝向偏转的方向被压缩,但是同时能够在相反置的侧上膨胀,使得摇动件11b保持在与插入件21的滑动面13接触的限定的位置中。可选地,两个另外的滑动面能够附加地设置在摆动件11b和壳体12b的相对置的面上。
在图4中示例性地示出,由于弹簧元件37、39的波形几何形状,在第一侧上的预紧元件31沿箭头P1和P2的方向压缩时,而在与第一侧相对置的第二侧上,引起预紧元件31沿箭头P3、P4的方向膨胀,这导致:在根据图3的安装状态下,与在摆动件和壳体之间的定位角度无关地,始终将预紧力施加到面13、15上。
在图3中示出适配器1’的两个端部中的仅一个,其中这应理解为,在本发明的意义上,类似于图2b,适配器1’的另一端部也能够构造有预紧元件并且能够以与图2b相同的布置构造。
附图标记列表:
1、1’ 适配器
3 管连接器
3a、b 连接管
5a、b 适配器的接口
7 外螺纹
9a、b 球形铰链
11a、b 摆动件
12a、b 壳体
13 第一滑动面
15 第二滑动面
17 第三滑动面
19 第四滑动面
21 插入件
23 密封元件(球形铰链)
25 螺纹插入件
27 滑动部段
28 内壁
29 密封元件(管连接器)
31 预紧元件
33、35 端环
37、39 弹簧元件
100 灭火设施
101 管道
103 管道接口
105 灭火剂容器
107 灭火剂容器的接口
α 开度角
L 管连接器的纵轴线
P1-P4 箭头
Claims (16)
1.一种用于将灭火剂容器(105)与灭火设施(100)的管道接口(103)以流体传导的方式连接的适配器(1),所述适配器具有:
-第一接口(5a),所述第一接口设立用于连接到所述灭火剂容器(105)的相应构成的接口(107)上;
-和第二接口(5b),所述第二接口设立用于连接到相应的管道接口(103)上,
其特征在于,设有刚性的、长度能变化的管连接器(3),所述管连接器沿着纵轴线(L)延伸,其中所述第一接口(5a)和所述第二接口(5b)分别铰接地固定在所述管连接器(3)上。
2.根据权利要求1所述的适配器(1),其中所述管连接器(3)具有第一连接管(3a)和第二连接管(3b),所述第一连接管和第二连接管能够沿所述纵轴线(L)的方向相对彼此移动。
3.根据权利要求2所述的适配器(1),其中所述第一和第二连接管(3a、b)相互旋紧。
4.根据权利要求3所述的适配器,其中所述第一和第二连接管(3a、b)借助于梯形螺纹(7)彼此旋紧。
5.根据上述权利要求中任一项所述的适配器(1),其中所述管连接器(3)在20mm或更大,优选在50mm或更大的长度范围上,特别优选在55mm至105mm的范围中沿所述纵轴线(L)的方向是长度能变化的。
6.根据权利要求1的前序部分或上述权利要求中任一项所述的适配器(1),其中所述第一和/或第二接口(5a、b)分别借助于球形铰链(9a、b)与所述管连接器(3)耦连。
7.根据权利要求6所述的适配器,其中所述球形铰链(9a、b)具有用于使流体通过的连续的流动通道。
8.根据权利要求6或7所述的适配器,其中所述球形铰链(9a、b)具有带有第一滑动面(13)的壳体(12a、b)和带有第二滑动面(15)的摆动件(11a、b),其中,所述第一和第二滑动面相对彼此滑动并且成形为,使得所述摆动件在所述壳体中能球形移动地引导。
9.根据权利要求8所述的适配器,其中所述第一和第二滑动面(13、15)中的至少一个滑动面构成为部分球形的。
10.根据权利要求8或9所述的适配器,其中所述球形铰链(9a、b)具有预紧元件(31),所述预紧元件一方面与所述摆动件(11a、b)耦连并且另一方面与所述壳体(12a、b)耦连,并且朝向所述第一和第二滑动面(13、15)的方向被预紧,使得所述第一和第二滑动面以流体密封的方式彼此压紧。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的适配器,其中所述球形铰链(9a、b)优选在插入件(21)上具有第三滑动面(17),所述第三滑动面与所述第一滑动面相对置地设置,并且所述摆动件具有第四滑动面(19),所述第四滑动面与所述第三滑动面相对置地设置,其中所述第三和第四滑动面相对彼此滑动并且优选成形为,使得所述摆动件在所述壳体中能球形移动地引导,其中更优选地,所述第三和第四滑动面中的至少一个滑动面构成为部分球形的。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的适配器(1),其中所述球形铰链(9a、b)具有调节锥,所述调节锥具有5°或更大的开度角(α),优选在5°至20°的范围内。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的适配器,其中,两个所述管中的一个是内管,而两个所述管中的另一个是外管,其中,所述内管具有优选端侧设置的滑动部段(7),所述滑动部段能滑动运动地贴靠于所述外管的内壁(28)。
14.根据权利要求13所述的适配器,其中在所述内管和所述外管之间,优选在所述滑动部段处,设置有用于密封所述管连接器(3)以防止流体流出的密封元件(29)。
15.一种灭火设施(100),所述灭火设施具有带有接口(107)的灭火剂容器(105)和管道接口(103),其中,所述灭火剂容器(105)的接口(107)与所述管道接口(103)彼此间隔开,其特征在于,设有适配器(1),所述适配器将所述灭火剂容器(105)与所述管道接口(103)以流体传导的方式连接,其中所述适配器(1)根据下权利要求1至14之一构成。
16.一种适配器(1)的应用,所述适配器用于将灭火剂容器(105)与灭火设施(100)的管道接口(103)以流体传导的方式连接,其中所述适配器(1)根据权利要求1至14之一构成。
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