CN111417813A - 机器人兼容的介质联接器 - Google Patents

Abstract

具有固定部分（1）和松动部分（2）的介质联接器。松动部分（2）可通过沿接合方向（z）朝固定部分（1）的运动从分开位置被带入到连接位置并且通过反向的运动再次被带入到分开位置中。在分开位置中松动部分（2）从固定部分（1）上分开，在连接位置中与固定部分（1）连接。固定部分（1）和松动部分（2）在它们的在连接位置中彼此面对的侧面上具有相互共同作用的主定位辅助（4、5），其使松动部分（2）在被转运到连接位置中时横向于接合方向（z）看相对于固定部分（1）定位。固定部分（1）和松动部分（2）分别具有刚好三个贴合面（6、7），它们分别形成三角形并且在固定部分（1）和松动部分（2）上至少沿接合方向（z）不可动地布置。在固定部分（1）和松动部分（2）的至少一对接合面（6、7）中，分别通入一用于引导气态介质的通道（12）。固定部分（1）和松动部分（2）在连接位置中在任何情况下彼此贴靠。这种情况可以是排他的。但如果固定部分（1）和松动部分（2）在连接位置中附加地也利用其它元件（8至11）彼此贴靠，则其它元件（8至11）在固定部分（1）上和/或在松动部分（2）上至少沿接合方向（z）可回弹地布置。

Description

机器人兼容的介质联接器

技术领域

本发明从介质联接器出发，

-其中，该介质联接器具有固定部分和松动部分，

-其中，松动部分能通过沿接合方向朝向固定部分的运动从分开位置被带入到连接位置中并且能通过反向于接合方向离开固定部分的运动从连接位置被带入到分开位置中，

-其中，松动部分在分开位置中从固定部分分开并且在连接位置中与固定部分连接，

-其中，固定部分和松动部分在它们在连接位置中彼此面对的侧面上具有相互共同作用的主定位辅助，通过主定位辅助，松动部分在从分开位置被转运到连接位置中的情况下横向于接合位置看相对于固定部分被定位，

-其中，固定部分和松动部分分别具有一定数目的贴合面，

-其中，固定部分和松动部分上的贴合面至少沿接合方向且优选也横向于接合方向不可动地布置，

-其中，在固定部分的至少一个贴合面和松动部分的相对应的贴合面中分别通入一用于引导气态介质的通道。

背景技术

这种介质联接器例如从WO 2009/097 956 A2中已知。在该介质联接器中主定位辅助被这样彼此协调：使松动部分自锁地与固定部分连接。即便在松动部分被转运到连接位置中之后，在（应将松动部分保持在连接位置中的）保持机构上不再施加力且因此保持机构同样不再施加力，松动部分也与固定部分保持连接。只能以巨大的力耗费才能去除松动部分。具体地在WO 2009/097 956 A2中主定位辅助构造成具有比较小的开口角的锥形轴和锥形套筒，从而在松动部分与固定部分连接之后通过夹紧装置使锥形轴和锥形套筒彼此独立自主地保持夹住。

从EP 1 894 649 A1中已知一种机器人，其装备有自动抓具更换系统并且在具有滑动关闭件的冶金容器上操纵滑动关闭件。在EP 1 894 649 A1中首先借助于至少一个摄像机检测滑动关闭件的位置。之后借助于抓具更换系统抓住活塞-缸-单元并且利用其操纵滑动关闭件。在EP 1 894 649 A1中找不到抓具更换系统的机械设计的更多细节。

在冶金过程中在一些情况下需要向冶金容器输送气态介质和/或电信号或者从冶金容器截取电信号。为此使用相应的介质联接器，其建立了用于待输送的气体和/或电信号的连接。介质联接器的固定部分在该情况下位于冶金容器上，松动部分根据需要与固定部分连接或从其上松开。冶金容器-例如钢包-仅能以受限的准确度来定位，其中，该准确度常常经受超过100mm的公差。松动部分与固定部分的直接的自动的连接以及借助于机器人将松动部分从固定部分上的松开因此是有问题的。通过相应的传感器装置-尤其是三维的测量系统-可以相对准确地确定钢包进而介质联接器的具体位置。剩余的不准确度通常处于低于10mm的范围中。但其仍然为多个毫米且因此对于常规的快速联接器、如由工业机器人制造商根据标准使用的快速联接器来说太不准确。由于尤其是安装在常规的快速联接器的松动部分中的气体插头和电插头由于结构形式所引起必须精确地对中并精确对准地套装到相应插座和固定部分的容纳部上。更糟的是，在松动部分与固定部分连接之前，固定部分常常会比松动部分要热得多。

已经尝试通过弹簧补偿系统和准确的对中销来补偿仍然存在的公差。然而这些尝试的结果是不成功的。因为虽然有可能将松动部分相对于固定部分相应地定位，但是在到达连接位置之前不久总还是会出现卡住和歪斜。结果，这种方法尚未被证明是实用的。

发明内容

本发明的任务在于，这样地继续改进文章开头所述类型的介质联接器：以简单和可靠的方式实现通过工业机器人全自动操作并且仍然能够可靠地建立需传送的介质（气体和电信号）的连接。

该任务通过具有权利要求1的特征的介质联接器解决。根据本发明的介质联接器的有利的设计方案是从属权利要求2至13的主题。

根据本发明通过如下方式设计文章开头所述类型的介质联接器，

-固定部分和松动部分的贴合面的数目分别刚好为三个，

-固定部分和松动部分的贴合面分别形成三角形并且

-要么固定部分和松动部分在连接位置中仅以它们各三个贴合面彼此贴靠要么固定部分和松动部分在连接位置中除了它们各三个贴合面之外也以一定数目的其它元件彼此贴靠，但这些其它元件在固定部分上和/或在松动部分上至少沿接合方向可回弹地布置。

通过将固定部分和松动部分的贴合面的数目确定为刚好三个结合贴合面以三角形的布置确保了：如果松动部分的相应的贴合面在连接位置中贴靠在固定部分的相应的贴合面上，则松动部分被精确地定位。如果三角形是基本上等边的三角形，则尤其如此。如果固定部分和松动部分在连接位置中仅以它们各三个贴合面彼此贴靠，则该定位是完全自动进行的。

如果固定部分和松动部分在连接位置中除了它们各三个贴合面之外也以一定数目的其它元件彼此贴靠，则其它元件在固定部分上和/或在松动部分上的可回弹的布置引起了不仅其它元件、而且仍然各三个贴合面确定松动部分在连接位置中的端部位置。

优选相应的主定位辅助横向于接合方向看布置在通过固定部分和松动部分的各刚好三个贴合面形成的三角形以内。由此可以使通过固定部分和松动部分的各刚好三个贴合面形成的三角形的尺寸最大化，这本身又提高了稳定性和定位准确度。

优选这样构造主定位辅助：松动部分沿接合方向看离开固定部分越远，则允许松动部分在正交于接合方向的平面中以更大的幅度运动。由此为了向固定部分输送松动部分需要更小的初始定位准确度。因此使松动部分向固定部分的输送变得容易。

在一具体的设计方案中，固定部分和松动部分可以例如分别具有刚好一个主定位辅助，其中，主定位辅助中的一个构造成锥形轴以及另一个构造成锥形套筒。由此在从分开位置转运到连接位置中的情况下以特别简单的方式得到了越来越好的定位。

锥形轴和锥形套筒具有相应的开口角。锥形套筒的开口角和锥形轴的开口角可以具有相同的值或彼此不同的值。在两种情况下可以避免主定位辅助的自锁行为，其中，但仍然可以确保定位。一旦-例如通过保持元件-不再将外部力施加到主定位辅助上，则主定位辅助其不将松动部分保持在固定部分上。这在松动部分相对于固定部分歪斜时也适用。

优选锥形套筒和锥形轴的开口角位于9°至16°、尤其是10°至15°。但也不排除其他值。

与以哪种方式和方法在设计方面构造主定位辅助无关，其在功能方面优选这样构造：其非自锁地作用。这可以在主定位辅助作为锥形轴和锥形套筒的设计方案的情况下，如已经提到的那样，尤其是通过开口角的相应的协调来实现。但在主定位辅助的其它设计方案中这同样是可行的。

在一种特别优选的设计方案中，主定位辅助关于沿接合方向延伸的接合轴线旋转对称地构造。例如在已经提到的作为锥形套筒和锥形轴的设计方案中是这种情况。在主定位辅助的旋转对称的设计方案的情况下，固定部分和松动部分优选还在它们彼此面对的侧面上具有相互共同作用的附加定位辅助，通过附加定位辅助使松动部分在从分开位置转运到连接位置中的情况下围绕接合轴线看在预先确定的转动位置中定向。由此不仅确保了横向于接合方向的平移式定位，而且通过附加定位辅助也实现了围绕接合轴线的限定的旋转式定向。

优选附加定位辅助中的一个构造成球或构造成柱体，其中，在柱体的情况下柱体轴线正交于接合轴线延伸，尤其是径向于接合轴线。附加定位辅助中的另一个在该情况下构造成逐渐变细的轮廓，该轮廓在其窄端部具有用于容纳所述一个附加定位辅助的凹陷。即便松动部分关于接合方向稍微歪斜地被套装到固定部分上，通过该设计方案也确保了稳定和可靠的引导。

优选主定位辅助和附加定位辅助这样彼此协调：在松动部分从分开位置转运到连接位置中的情况下首先通过主定位辅助的共同作用使松动部分相对于固定部分部分地或完全地横向于接合方向平移式定位且之后才通过附加定位辅助使松动部分在预先确定的转动位置中旋转式定向。由此特别可靠地实现从分开位置到连接位置中的转运。

优选所述各三个贴合面被抛光和/或硬化并且所述各三个贴合面还在连接位置中在它们之间没有密封元件的情况下直接地彼此贴靠。由此一方面改善了定位准确度。另一方面避免了密封元件（例如密封圈），其由于恶劣的使用条件特别容易出现故障。虽然通过省去密封元件会出现被引导的气态介质的一定的泄漏流。但这是可容忍的，因为一方面引导的只是无害气体（空气、氮气和稀有气体例如氩）且此外气体所处的压力通常是最大15bar，因此比较小。在这些边缘条件下可容忍较小的不密封性。优选所述各三个贴合面在连接位置中正交于接合方向定向。

由此一方面改善了定位准确度且另一方面尽管没有密封元件也实现了相对好的密封。

在另一种设计方案中优选设置，

-在固定部分上布置固定的保持元件并且在松动部分上布置可动的保持元件，

-可动的保持元件借助于致动器可从打开状态被转运到关闭状态中以及从关闭状态被转运到打开状态中，

-在可动的保持元件的打开状态中能够进行松动部分从分开位置到连接位置中的转运以及反过来的转运，

-在可动的保持元件的关闭状态中不能进行松动部分从分开位置到连接位置中的转运以及反过来的转运并且

-致动器这样构造：在致动器无动力状态下可动的保持元件通过作用到松动部分上的外部力作用能从关闭状态被转运到打开状态中。

由此实现了，如果致动器变得无动力，则松动部分与固定部分的连接能够容易地被松开。固定的保持元件可以例如构造成具有槽形的侧凹的牵引头，可动的保持元件可构造成具有夹具的夹紧套筒。致动器可以尤其是构造成压力缸，例如构造成气动操纵的缸。

优选接合方向基本上水平地延伸。在该情况下还优选在主定位辅助的两侧布置沿接合方向延伸的持留元件（Rückhalteelemente），持留元件在致动器无动力状态下防止松动部分从固定部分上掉下。

持留元件可以尤其是构造成保持心轴。

如果固定部分和松动部分在连接位置中也以一定数目的其它元件（在该情况下可回弹地）彼此贴靠，则经由固定部分和松动部分上的其它元件在连接位置中优选在固定部分和松动部分之间传递气态介质和/或电信号。因为如果不是这种情况，则可以无需替换地省去所述其它元件。在传递气态介质的情况下固定部分和松动部分的各彼此贴靠的元件优选都构造成面。在传递电信号的情况下固定部分和松动部分的两个各彼此贴靠的元件中优选一个构造成面。另一个元件可以根据需要同样构造成面、构造成弹簧、构造成弹簧支承的接触销等等。待传递的电信号可以根据需要引导直流电压或交流电压。所使用的电压通常比较低，大多情况下最大60V、优选甚至最大40V。“电信号”的概念在本发明的上下文中要宽泛地理解。也可以是纯供能。

附图说明

结合下面的与附图相关联地更详细地讲解的实施例的描述，上面描述的本发明的特性、特征和优点以及实现本发明的方式和方法将更加清楚且更易理解。在此在示意图中示出：

图1 以透视图示出了介质联接器，

图2 以从正面稍微透视的图示出了介质联接器的固定部分，

图3 以透视图示出了图1的介质联接器的松动部分，

图4 以截面图示出了图1的介质联接器，

图5 以透视图示出了图4的截面图，

图6 以截面图示出了锥形轴和锥形套筒的粗略视图，

图7 从侧面示出了贴合面和元件的粗略视图，

图8 示出了附加定位辅助和它们的共同作用的粗略视图。

具体实施方式

图1至8示出了同一种介质联接器。因此下面一起说明这些附图。

根据图1，介质联接器具有固定部分1和松动部分2。固定部分1是介质联接器的这样的部分，其在固定部分1与松动部分2相互连接的情况下以及在固定部分1与松动部分2彼此松开的情况下不被运动。松动部分2是这样的部分，其被运动。固定部分1可以例如紧固在冶金容器例如钢包上。冶金容器在图中未示出。

松动部分2应借助于工业机器人-仅在图4和5中可见工业机器人的端部件3-能够可靠地与固定部分1连接并且同样能够可靠地从固定部分1上分开。从松动部分2与固定部分1分开所处的分开位置出发，松动部分2也能够借助于工业机器人被带入到连接位置中，在连接位置中松动部分2与固定部分1连接。在连接状态中经由松动部分2与连接部件1相互被给出的连接可以传递介质-尤其是气体也可能是电信号。

为了连接松动部分2与固定部分1，首先借助于摄像机或类似装置检测固定部分1的位置。例如可借助于多个摄像机检测立体图像并且进行分析，从而在分析之后以10mm精确地或更精确地识别固定部分1的位置。该位置与工业机器人有关。该位置的检测和确定对于本领域技术人员来说是已知的，因此这不是本发明的主题。在确定位置之前或之后，工业机器人利用其端部件3抓握松动部分2并且将其锁定在端部件3上。然后工业机器人将松动部分2转运到分开位置中。例如松动部分2在图1的示图中处于分开位置中。

在分开位置中松动部分2还完全与固定部分1分开。但已经-至少基本上-不仅正确地被取向（定向）而且横向于接合方向z基本上被定位。该定位对于工业机器人来说是可行的，因为其之前已经知道了固定部分1的位置。为了转运到连接位置（在图4和5中示出）中，之后松动部分2由工业机器人沿接合方向z朝向固定部分1运动。该运动可以例如是经位置调节或经力调节地进行。

在达到连接位置之后将松动部分2锁定在固定部分1上。稍后会对此更详细地讨论。接下来工业机器人将端部件3从松动部分2上解锁。由此结束了松动部分2与固定部分1的连接过程。

为了使松动部分2从固定部分1上松开，进行类似的步骤。首先借助于摄像机或类似装置检测松动部分2的位置。该过程对于本领域技术人员来说是已知的，因此这不是本发明的主题。然后工业机器人以其端部件3抓握松动部分2并且将其锁定在端部件3上。接下来将松动部分2从固定部分1上解锁。稍后还会对此更详细地讨论。在松动部分2从固定部分1上解锁之后，工业机器人将松动部分2通过反向于接合方向z从固定部分1离开的运动转运到分开位置中。之后工业机器人使松动部分2贴靠在合适的部位处并且将端部件3从松动部分2上解锁。由此结束了松动部分2从固定部分1上的松开过程。

为了在松动部分2从分开位置转运到连接位置中的情况下使松动部分2相对于固定部分1的精确定位变得容易，固定部分1和松动部分2在它们在连接位置中彼此面对的侧面上具有相互共同作用的主定位辅助4、5。通过主定位辅助4、5将松动部分2在从分开位置转运到连接位置中的情况下横向于接合方向z看相对于固定部分1定位。

主定位辅助4、5也可以根据需要来构造。但在功能方面主定位辅助4、5优选这样构造：松动部分2沿接合方向z看离开固定部分1越远，则主定位辅助允许松动部分2沿正交于接合方向z定向的xy平面以越大的幅度运动。在xy平面以内，方向x和y线性地彼此不相关，通常且优选彼此正交。主定位辅助4、5的功能性可以通过主定位辅助4、5的引导面的相应的斜切部容易地实现。例如固定部分1和松动部分2可以相应于图1至5中的示图分别刚好具有一个主定位辅助4、5，其中，所述主定位辅助4、5中的一个构造成锥形轴4以及另一个构造成锥形套筒5。其它的设计方式，例如构造成金字塔也是可行的。

根据图1至5中的示图，锥形轴4布置在固定部分1上，锥形套筒5布置在松动部分2上。这种布置方式代表了标准情况。但原则上反过来的做法也是可行的。

锥形轴4根据图6具有开口角α。锥形套筒5具有开口角β。尤其是开口角α、β通常处于9°和16°之间、例如10°和15°之间。开口角α、β优选具有相同的值。但它们也可以具有彼此不同的值。

固定部分1具有-特别清楚地参见图1和2-刚好三个贴合面6，即不多于也不少于三个贴合面6。固定部分1的贴合面6形成三角形。该三角形优选是基本上等边三角形。因此，所形成的三角形的角度处于大致60°。当然小的偏差也是没有问题的。然而所形成的三角形的任何角度都不应该是钝角，也就是说，不应大于90°。优选地，固定部分1的主定位辅助4布置在通过固定部分1的三个贴合面6形成的三角形以内。贴合面6在固定部分1上至少沿接合方向z不可动地布置。优选贴合面也在xy平面中不可动地布置。优选地贴合面6正交于接合方向z定向，也就是在xy平面中或者平行于xy平面延伸。

松动部分2针对固定部分1的三个贴合面6中的每一个分别具有刚好一个相对应的贴合面7（参见图7），也就是总共同样刚好三个贴合面7，不多于也不少于。松动部分2的贴合面7在连接位置中贴合在固定部分1的贴合面6上。因此，松动部分2的贴合面7也形成三角形。由松动部分2的贴合面7形成的三角形-至少基本上-与由固定部分1的贴合面6形成的三角形是全等的。此外，松动部分2的主定位辅助5布置在通过松动部分2的三个贴合面7形成的三角形以内。贴合面7在松动部分2上至少沿接合方向z不可动地布置。松动部分2的贴合面7的定向与固定部分1的贴合面6的定向一致。

在连接位置中固定部分1和松动部分2至少以它们各三个贴合面6、7彼此贴靠。在固定部分1的至少一个贴合面6和松动部分2的相对应的贴合面7中通入一通道12。经由通道12将气态介质从松动部分2向固定部分1引导。

相应于图1和2中的示图可行的是，在固定部分1的每个贴合面6中通入一相应的通道12。以类似的方式也可行的是，在松动部分2的每个贴合面7中通入一相应的通道12。由此可以经由在连接位置中固定部分1和固定部分2的彼此贴靠的贴合面6、7引导直至三种不同的气态介质。

可行的是，固定部分1和松动部分2仅以它们各三个贴合面6、7彼此贴靠。在该情况下固定部分1和松动部分2在连接位置中仅以它们相应的贴合面6、7彼此贴靠。利用其它部件-例如主定位辅助4、5-固定部分1和松动部分2在连接位置彼此不贴靠。这些部件至少沿接合方向z看彼此间隔开。因此，连接位置的到达仅通过如下方式确定：松动部分2的贴合面7贴靠在固定部分1的贴合面6上。尤其是如果经由介质联接器必须引导最多三种不同的气体介质并且不必引导电信号，可以实现松开。

替选地可行的是，经由介质联接器必须或应该引导多于三种不同的气态介质。在该情况下可以例如存在用于引导气态介质的附加元件8、9（参见图7）。元件8、9构造成面，它们在连接位置中彼此贴靠。为了能够引导相应的气态介质，在连接位置中元件8、9也必须彼此贴靠。为了确保上述情况并且此外也确保连接位置的到达仍然通过如下方式确定：松动部分2的贴合面7贴靠在固定部分1的贴合面6上，元件8、9在固定部分1上和/或在松动部分2上至少沿接合方向z可回弹地（nachgiebig）布置。这在图7中针对松动部分2上的元件9示意性示出。但替选地或附加地同样可行的是，固定部分1的元件8沿接合方向z可回弹地布置。

与经由介质联接器引导的气态介质的数目无关，除了气态介质之外也必须或应该输送电信号。在该情况下可以例如存在用于引导电信号的元件10、11（参见图7）。元件10、11通常构造成面，例如固定部分1上的元件10。另一元件11、10同样可以构造成面。但也可以不同于此地构造，例如构造成压缩弹簧，构造成成弹簧支承的接触销等等。为了能够传递电信号，在连接位置中元件10、11也必须彼此贴靠。为了确保该情况并且还确保连接位置的到达仍然通过如下方式确定：松动部分2的贴合面7贴靠在固定部分1的贴合面6上，固定部分1上和/或松动部分2上的元件10、11至少沿接合方向z可回弹地布置。该情况在图7中针对松动部分2上的元件11示意性示出。但替选地或附加地同样可行的是，固定部分1的元件10沿接合方向z可回弹地布置。

如果存在元件8、9、10、11，则固定部分1和松动部分2在连接位置上不仅以它们相应的贴合面6、7而且以相应的其它元件8、9、10、11彼此贴靠。利用其它部件-例如主定位辅助4、5-固定部分1和松动部分2在连接位置中在该情况下彼此也不贴靠。这些部件至少沿接合方向z看依然彼此间隔开。由于其它元件8、9、10、11的能回弹的布置，在该情况下连接位置的到达也不通过其它元件8、9、10、11确定，而是仅通过贴合面6、7确定。

应该经由介质联接器引导的气态介质通常是成本低廉且无危害的气体，尤其是压缩空气、氮气以及可能是稀有气体，尤其是氩。此外，这些气体通常仅处于最大15bar的中等压力下。贴合面6、7在连接位置中的足够密封因此也可以在贴合面6、7之间无密封元件的情况下实现。当然有利的可以是，各三个贴合面6、7被抛光和/或被硬化。如果是这种情况，则各三个贴合面6、7直接彼此贴靠。类似的实施方式同样适合于面，利用这些面，元件8、9在连接位置中彼此贴靠，电信号-例如供给电压、模拟或数字信号或例如频率编码的信号，通常具有最大60V、优选最大40V的比较低的电压。

在本发明的范围中对于介质（气体以及必要时还有电信号）如何被输送给介质联接器以及如何从介质联接器输出不做详细讲解。这以完全常规的方式实现。在本发明的范围中重要的仅在于从松动部分2到固定部分1的传递以及必要时反过来的传递。

主定位辅助4、5-根据实施例由于它们被设计成锥形轴和锥形套筒-关于沿接合方向z延伸的接合轴13旋转对称地构造。因此，主定位辅助4、5单独就可以确保松动部分2相对于固定部分1的对中。但围绕接合轴线13看，就主定位辅助件4、5而言，仍存在松动部分2相对于固定部分1的可自由转动性。为了也确保松动部分2围绕接合轴线13的定向，固定部分1和松动部分2因此在它们彼此面对的侧面上具有相互共同作用的附加定位辅助14、15。通过附加定位辅助14、15，使松动部分2在从分开位置转运到连接位置中的情况下围绕接合轴线13看在预先确定的转动位置中定向。

其中一个附加定位辅助14优选构造成球。这可以特别好地在图1和2中看到。附加定位辅助14优选布置在固定部分1上。另一个附加定位辅助15构造成逐渐变细的轮廓，该轮廓在其窄端部具有用于容纳附加定位辅助14的凹陷16。不仅球14的直径d而且凹陷16的净宽通常在两位数的毫米范围内移动。但凹陷16优选具有一净宽w，该净宽仅略微（常常仅直至0.1mm）大于球14的直径d。替选于作为球的设计方案，附加定位辅助14也可以构造成柱体。在该情况下柱体轴线正交于接合轴线13、尤其径向于接合轴线13延伸。

定位辅助14作为球以及作为柱体的构造因此尤其是有利的，因为在实践中已被证明，通过这些轮廓能够最好地排除主定位辅助4、5的歪斜。由此特别可靠地实现了松动部分2从分开位置到连接位置中的转运。

主定位辅助4、5和附加定位辅助14、15优选这样彼此协调：在松动部分2从分开位置转运到连接位置中的情况下首先通过主定位辅助4、5的共同作用使松动部分2相对于固定部分1部分地或完全地横向于接合方向z平移式定位并且之后才通过附加定位辅助14、15的共同作用使松动部分2在预先确定的转动位置中旋转式地定向。这可以尤其是通过主定位辅助4、5和附加定位辅助14、15的相应布置容易地实现。

为了使松动部分2在连接位置中能够与固定部分1锁定，在固定部分1上布置一固定的保持元件17。该固定的保持元件17可以例如构造成牵引头，其具有槽形的侧凹18。此外，在松动部分2上布置可动的保持元件19。该可动的保持元件19可以例如构造成具有抓握指21的夹紧套筒20。此外在松动部分2上布置致动器22，借助于该致动器来操纵可动的保持元件19。致动器22可以例如相应于图3至5中的示图被构造成压力缸，尤其是构造成气动操纵的缸。在图3至5中没有一并示出管线，经由这些管线电地、液压地或气动地操控致动器22。它们可以以完全常规的方式设计。

为了将松动部分2从分开位置转运到连接位置中，必须首先这样操控致动器22：其将可动的保持元件19保持在打开状态中。这在根据图3至5的设计方案中是这种情况，如果压力缸22的活塞23在松动部分2以内尽可能远地朝向固定部分1移动。然后借助于工业机器人将松动部分2转运到在分开位置和连接位置之间的中间位置中。在该中间位置中通过主定位辅助4、5已经进行横向于接合方向z的定位并且通过附加定位辅助14、15已经确保松动部分2相对于固定部分1的限定的转动位置。但球14（或必要时缸）以其在xy平面中的最大伸长还没有或至少还没有完全处于凹陷16中。从该状态出发，这样操控致动器22：其将可动的保持元件19在关闭状态中转运。这在根据图3至5的设计方案中是这种情况，如果压力缸22的活塞23在松动部分2以内尽可能远地离开固定部分1移动。通过可动的保持元件19到关闭状态中的转运，松动部分2从中间位置被转运到连接位置中。此外通过该运动将附加定位辅助14引入到凹陷16中。在该状态下-也就是说，当松动部分2已经处于连接位置中并且可动的保持元件19处于关闭状态中时-松动部分2被锁定地保持在固定部分1上。松动部分2的松开是不可能的，直至可动的保持元件19再次被转运到打开状态中。

为了将松动部分2从连接位置转运到分开位置中，这样操控致动器22：其将可动的保持元件19转运到打开状态中。然后借助于工业机器人将松动部分2从连接位置转运到分开位置中。

如下设计方案是可行的，在这些设计方案中可动的保持元件19从打开状态被转运到关闭状态中以及反过来的转运仅通过操控致动器22实现。但可能发生的是，向致动器22的能量供给出现故障。为了在这种情况下-即当致动器22变得无动力时-仍然能够将松动部分2从固定部分1上松开，优选这样构造致动器22：在致动器22无动力状态下可动的保持元件19能通过到松动部分2上的外部的力作用从关闭状态被转运到打开状态中。例如在根据图3至5的设计方案的情况下，可以通过在松动部分2上的牵引将松动部分2反向于接合方向z从固定部分1上松开，其中，致动器22相对于固定部分1的位置首先保持不动且因此例如使活塞23在松动部分2以内移动。由此将可动的保持元件19被转运到其打开位置中，从而之后可以使松动部分2从固定部分1上离开。

为了在这种情况下不妨碍松动部分2从固定部分1上的离开，尤为有利的是，主定位辅助4、5以及必要时还有附加定位辅助14、15这样构造，即它们非自锁地作用，也就是说，它们不将松动部分2保持在固定部分1上，如果一从固定部分1离开指向的外部力被施加到松动部分2上的话。这应该在歪斜或类似情况下也适用。这通过上面讲解的具体的设计方案（主定位辅助4、5构造成锥形轴和锥形套筒并且附加定位辅助14、15构造成球或柱体和逐渐变细的轮廓）来确保。但其他合适的设计方案也可以。

在许多情况下接合方向z精确地或至少基本上水平地延伸。在该情况下可以例如在正交于z方向的xy平面以内x方向与竖直线相对应并且y方向水平地延伸。为了在接合方向z基本上水平延伸的情况下在致动器22无动力状态下防止松动部分2从固定部分1上掉下，可以（参见例如图1和2）在主定位辅助4的两侧在固定部分1上布置持留元件24。在固定部分1上的该持留元件24可以例如构造成保持心轴。在松动部分2上在该情况下布置相对应的持留元件25，例如相应的容纳环。

本发明具有许多优点。尤其是通过根据本发明的设计方案确保了，在从分开位置转运到连接位置的过程中松动部分2的运动不再必须精确地沿接合方向z进行。小的、在实践中常常不可避免的直至3°、但至少直至2°的角度偏差是可容忍的。仍然可以进行到连接位置中的可靠转运。对于松动部分2从连接位置到分开位置中的转运表明了类似的情形。同样，通过工业机器人横向于接合方向z的初始定位也不是关键性的。大约10mm的初始定位准确度刚好也是完全足够的。在连接时在固定部分1和松动部分2之间直至200°C的高的温度差也不是关键性的。

尽管已经通过优选的实施例更详细地说明和描述了本发明，但是本发明不受公开的示例的限制，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下从中导出其他变型方案。

附图标记列表

1 固定部分

2 松动部分

3 端部件

4 主定位辅助/锥形轴

5 主定位辅助/锥形套筒

6、7 贴合面

8、9 用于引导气态介质的元件

10、11 用于引导电信号的元件

12 通道

13 接合轴线

14、15 附加定位辅助

16 凹陷

17 固定的保持元件

18 槽形的侧凹

19 可动的保持元件

20 夹紧套筒

21 抓握指

22 致动器

23 活塞

24、25 持留元件

d 直径

w 净宽

x 竖直线

y 水平线

z 接合方向

a，ß 开口角。

Claims (13)

1.介质联接器，

-其中，该介质联接器具有固定部分（1）和松动部分（2），

-其中，所述松动部分（2）能够通过沿接合方向（z）朝向所述固定部分（1）的运动从分开位置被带入到连接位置中，并且能够通过反向于所述接合方向（z）从所述固定部分（1）离开的运动从所述连接位置被带入到所述分开位置中，

-其中，所述松动部分（2）在所述分开位置中与所述固定部分（1）分开并且在所述连接位置中与所述固定部分（1）连接，

-其中，所述固定部分（1）和所述松动部分（2）在它们在所述连接位置中彼此面对的侧面上具有相互共同作用的主定位辅助（4、5），通过所述主定位辅助，所述松动部分（2）在从所述分开位置转运到所述连接位置中的情况下横向于所述接合方向（z）看相对于所述固定部分（1）被定位，

-其中，所述固定部分（1）和所述松动部分（2）分别具有一定数目的贴合面（6、7），

-其中，所述固定部分（1）和所述松动部分（2）上的贴合面（6、7）至少沿所述接合方向（z）并且优选也横向于所述接合方向不可动地布置，

-其中，在所述固定部分（1）的至少一个贴合面（6）和所述松动部分（2）的相对应的贴合面（7）中分别通入一用于引导气态介质的通道（12），

其特征在于，

-所述固定部分（1）和所述松动部分（2）的贴合面（6、7）的数目分别为刚好三个，

-所述固定部分（1）和所述松动部分（2）的贴合面（6、7）分别形成三角形并且

-要么所述固定部分（1）和所述松动部分（2）在所述连接位置中仅以它们各三个贴合面（6、7）彼此贴靠，要么所述固定部分（1）和所述松动部分（2）在所述连接位置中除了它们各三个贴合面（6、7）之外也以一定数量的其它元件（8至11）彼此贴靠，但所述其它元件（8至11）在所述固定部分（1）上和/或在所述松动部分（2）上至少沿所述接合方向（z）可回弹地布置。

2.根据权利要求1所述的介质联接器，

其特征在于，

相应的主定位辅助（4、5）横向于所述接合方向（z）看布置在通过所述固定部分（1）和所述松动部分（2）的各刚好三个贴合面（6、7）形成的三角形以内。

3.根据权利要求1或2所述的介质联接器，

其特征在于，

所述主定位辅助（4、5）这样构造：所述松动部分（2）沿所述接合方向（z）看离开所述固定部分（1）越远，则所述主定位辅助允许所述松动部分（2）在正交于所述接合方向（z）的平面中以越大的幅度运动。

4.根据权利要求3所述的介质联接器，

其特征在于，

所述固定部分（1）和所述松动部分（2）分别具有刚好一个主定位辅助（4、5）并且所述主定位辅助（4、5）中的一个构造成锥形轴以及另一个构造成锥形套筒（5）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的介质联接器，

其特征在于，

所述主定位辅助（4、5）这样构造：它们非自锁地作用。

6.根据前述权利要求中任一项所述的介质联接器，

其特征在于，

所述主定位辅助（4、5）关于一沿所述接合方向（z）延伸的接合轴线（13）旋转对称地构造并且所述固定部分（1）和所述松动部分（2）此外在它们彼此面对的侧面上具有相互共同作用的附加定位辅助（14、15），通过所述附加定位辅助，所述松动部分（2）在从所述分开位置转运到所述连接位置中的情况下围绕所述接合轴线（13）看在一预先确定的转动位置中被定向。

7.根据权利要求6所述的介质联接器，

其特征在于，

所述附加定位辅助（14、15）中的一个附加定位辅助（14）构造成球（14）或者构造成柱体，其中，在柱体的情况下柱体轴线正交于所述接合轴线（13）延伸，尤其是径向于所述接合轴线（13）延伸，并且所述附加定位辅助（14、15）中的另一个附加定位辅助（15）构造成逐渐变细的轮廓，所述轮廓在其窄端部具有用于容纳所述一个附加定位辅助（14）的凹陷（16）。

8.根据权利要求6或7所述的介质联接器，

其特征在于，

所述主定位辅助（4、5）和所述附加定位辅助（14、15）这样彼此协调：在将所述松动部分（2）从所述分开位置转运到所述连接位置中的情况下，首先通过所述主定位辅助（4、5）的共同作用使所述松动部分（2）相对于所述固定部分（1）部分地或完全地横向于所述接合方向（z）平移式地定位，并且在此之后才通过所述附加定位辅助（14、15）的共同作用使所述松动部分（2）在预先确定的转动位置中旋转式地定向。

9.根据前述权利要求中任一项所述的介质联接器，

其特征在于，

所述各三个贴合面（6、7）被抛光和/或硬化并且在所述连接位置中在它们之间没有密封元件的情况下直接地彼此贴靠。

10.根据前述权利要求中任一项所述的介质联接器，

其特征在于，

所述各三个贴合面（6、7）在所述连接位置中正交于所述接合方向（z）被定向。

11.根据前述权利要求中任一项所述的介质联接器，

其特征在于，

-在所述固定部分（2）上布置固定的保持元件（17）并且在所述松动部分（2）上布置可动的保持元件（19），

-所述可动的保持元件（19）借助于致动器（22）能从打开状态被转运到关闭状态中并且能从所述关闭状态被转运到所述打开状态中，

-在所述可动部件（19）的打开状态中能够进行所述松动部分（2）从所述分开位置到所述连接位置中的转运以及反过来的转运，

-在所述可动部件（19）的关闭状态中不能进行所述松动部分（2）从所述分开位置到所述连接位置中的转运以及反过来的转运，

-所述致动器（22）这样构造：在所述致动器（22）的无动力状态下所述可动的保持元件（19）通过到所述松动部分（2）上的外部的力作用能从所述关闭状态被转运到所述打开状态中。

12.根据前述权利要求中任一项所述的介质联接器，

其特征在于，

所述接合方向（z）基本上水平地延伸并且在所述主定位辅助（4、5）的两侧布置了沿接合方向（z）延伸的持留元件（24、25），它们在所述致动器（22）的无动力状态下防止所述松动部分（2）从所述固定部分（1）上掉下。

13.根据前述权利要求中任一项所述的介质联接器，

其特征在于，

经由所述固定部分（1）上以及所述松动部分（2）上的在所述连接位置中彼此贴靠的其它元件（8至11），气态介质和/或电信号在所述固定部分（1）和所述松动部分（2）之间被传递。

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