CN114981582A - 用于接合流体导管和连接毂的方法 - Google Patents

用于接合流体导管和连接毂的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于接合流体导管和连接毂的方法。提供了一种用于接合流体导管2和连接毂7的方法，其中，流体导管2设置成具有至少部分地透明的端部1。还提供了连接毂7，连接毂7包括毂空腔9，毂空腔9具有与流体导管1的端部的形状互补的形状。流体导管1的端部至少部分地通过毂中的开口引入毂空腔9中，其中，在端部1的至少侧壁部件和毂空腔9的壁之间建立接触界面。该方法包括通过引导光束29从流体导管2的与目标区域27的侧部相对的侧部穿过流体导管2的至少部分地透明的端部1，来加热接触界面中的目标区域27，用于在目标区域27处接合流体导管2和连接毂7。

Description

用于接合流体导管和连接毂的方法
技术领域
本发明涉及一种用于接合流体导管和连接毂的方法。更具体地，本发明涉及一种用于将流体导管和连接毂焊接在一起的方法。
背景技术
饮料分配器具，例如在啤酒分配器具中，通常包括用于将饮料从饮料容器引导到器具的分配出口的流体导管。分配器具可以由分配器(例如，龙头)操作，分配器调节饮料从容器通过分配出口的流动，以将饮料分配到合适的接受器中。饮料容器通常可拆卸地联接到流体导管，以便能够更换饮料容器，例如满的饮料容器与空的饮料容器交换。
此外，流体导管可以在流体导管的端部分处可拆卸地连接到分配器。至此，流体导管设置有连接毂，其中，连接毂和分配器之间的相互作用在流体导管和分配器之间提供安全连接。
发明内容
为了防止泄漏，流体导管和连接毂以流体密封的方式联接在一起是至关重要的。因此，目的是在流体导管和连接毂之间提供流体密封联接。另外，目的是提供一种用于将流体导管和连接毂联接在一起的有效的并且成本效益好的方法，特别适于大批量生产。
因此，提供了一种用于接合流体导管和连接毂的方法，其中，提供了具有至少部分地透明的端部的流体导管。还提供了提供包括毂空腔的连接毂，毂空腔具有与流体导管的端部的形状互补的形状。流体导管的端部通过毂中的开口至少部分地引入毂空腔中，其中，在流体导管的端部的至少侧壁部件和毂空腔壁之间建立接触界面。该方法包括通过引导光束从流体导管的与目标区域的侧部相对的侧部穿过流体导管的至少部分地透明的端部，加热接触界面中的目标区域，用于在目标区域处接合流体导管和所述连接毂。因此，光束在相对于端部的中心导管轴的基本上横向的方向上透射通过至少部分地透明的端部，以瞄准目标区域。例如，光束相对于流体导管的中心导管轴以一定角度被引导，以穿过至少部分地透明的端部传输。流体导管的端部例如包括围绕中心导管轴周向延伸的基本上管状的侧壁，其中，中心导管轴可以与流体导管的总体流动路径方向对齐。光束的光在目标区域处被转换成热，以在接触界面处引起端部的侧壁和/或连接毂空腔壁的材料的暂时地和局部地熔化。这样，产生了接合连接毂和流体导管的端部的焊接。
流体导管的端部可以被压配合到连接毂的空腔中，以便至少有助于端部和毂之间的流体密封。
光束可以通过光波导从光波导的接近光源的近端被引导到光波导的接近流体导管的与目标区域的侧部相对的侧部的远端。光波导允许将光源定位在远离目标区域的距离处，在该距离处便于维护或更换光源。光波导可以是基本上柔性的，例如，光波导可以包括光纤或一束光纤。
光波导的远端可以围绕中心导管轴旋转，以在流体导管的端部之间提供周向结合。
连接毂空腔可以包括光束吸收材料的腔壁或由光束吸收材料的腔壁形成。例如，在接触界面处，毂可以包括不透明材料，诸如，不透明热塑性材料。流体导管的端部可以包括至少部分地透明的热塑性材料。光束的光可以在接触界面中的目标区域处由连接毂的材料吸收。穿过流体导管的至少部分地透明的端部的光束的光可以由连接毂的材料吸收并且转换成热。
光束可以是相干光束，诸如，激光束。
多个光束可以被引导穿过流体导管的至少部分地透明的端部，用于加热多个相应的目标区域。多个光束中的每个光束可以被引导到相关联的目标区域，并且可以被引导从流体导管的与相关联的目标区域的侧部相对的侧部穿过端部。这样，流体导管和连接毂可以在周向围绕流体导管的端部的目标区域处以均匀分布和牢固的结合的方式有效地接合。多个波导可以引导来自单个光源的光，或可选地可以引导来自例如相应数量的光源的光。例如，2至40个光束，例如16、20或24个光束可以被引导穿过流体导管的至少部分地透明的端部，用于加热多个相应的目标区域。
多个目标区域可以至少部分地重叠，使得多个目标区域的联合形成延伸的目标区域。
重叠的目标区域可以形成环形延伸的目标区域，环形延伸的目标区域围绕流体导管的端部周向延伸。因此，在延伸的目标区域处瞄准的多个光束在双锥形平面中延伸。
还提供了一种用于接合流体导管和连接毂的装置，例如根据以上描述的方法。该装置包括用于容纳连接毂和/或流体导管的至少部分地透明的端部的腔室。在该装置的使用中，流体导管的端部至少部分地定位在连接毂的毂空腔中。该装置还包括布置成用于发出光束的光源。该装置布置成在使用中引导光束从流体导管的与目标区域的侧部相对的侧部穿过流体导管的至少部分地透明的端部，用于在目标区域处接合流体导管和连接毂。
该装置可以包括光波导，用于将光束从光源引导到流体导管的与目标区域的侧部相对的侧部。波导可以例如包括光纤或一束光纤。
该装置可以布置成在使用中引导多个光束穿过流体导管的至少部分地透明的端部，用于加热多个相应的目标区域。多个光束中的每个光束可以被引导到相关联的目标区域，并且可以被引导从流体导管的与相关联的目标区域的侧部相对的侧部穿过端部。
该装置可以包括多个光波导，多个光波导中的每个光波导布置成用于将多个光束中的光束从光源引导到流体导管的与相关联的目标区域的侧部相对的侧部。例如，可以提供2至40个光波导，诸如，16、20或24个光波导，每个光波导布置成用于将相应的光束从光源引导到流体导管的与相关联的目标区域的侧部相对的侧部。
多个光波导可以例如以规则的间隔围绕腔室周向定位，并且布置成用于在径向方向上朝向腔室引导多个光束。因此，多个光束在双锥形平面中延伸。多个光波导在锥形平面中延伸
该装置可以包括用于将连接毂相对于腔室例如在腔室中固定的固定装置。
该装置可以包括凸缘，凸缘具有用于允许插入流体导管的端部的中心开口。中心开口可以提供通向装置的腔室的入口。围绕中心开口，凸缘可以包括反射表面，反射表面成形为用于朝向目标区域反射光。凸缘例如可以包括两个或更多个凸缘部件，凸缘部件可以彼此分离，以便于插入腔室中和/或从连接毂的腔室和/或流体导管抽出。
将理解，鉴于该方法所提及的所有特征和选项同样适用于该装置，反之亦然。还将清楚的是，可以组合以上方面、特征和选项中的任一个或多个。
附图说明
将结合附图详细说明各个方面和实施方式。在附图中，
图1示出通过接合装置接合的流体导管和毂的示意性剖视图；
图2示出通过接合装置接合的流体导管和毂的示意性特写图。
具体实施方式
图1示出具有至少部分地透明的端部1的流体导管2。流体导管2具有管状导管壁3。管状导管壁3围绕中心轴5延伸。流体导管1形成用于从饮料容器(例如，啤酒桶)到分配器的流体(例如，饮料，诸如，啤酒饮料)的流体流动路径。为了连接到分配器，流体导管2的端部1与连接毂7联接。特别地，流体导管1和连接毂7以流体密封的方式接合，以防止泄漏。连接毂7包括空腔9，这里由管状连接毂本体11形成，其中，空腔9在第一端13和相对的第二端15处开口，以允许流体流过连接毂7。连接毂7可以与分配器协作以可控制地将一定量的饮料分配到接受器(例如，杯子或玻璃杯)中。可选地，连接毂7可以与桶连接器协作以在容器的内部容积和分配器之间建立流体流动路径。
图2示出图1的部件的示意性特写图。
在第一端13处的空腔9具有与流体导管1的端部的形状互补形状。连接毂7包括联接装置17，在本示例中，联接装置17布置成与分配器的互补联接装置配合，用于牢固地联接毂7和分配器。
流体导管2的端部1的一部分被引入到连接毂7的空腔9中，使得管状导管壁3和连接毂本体11在彼此之间建立接触界面20，即导管壁3的表面和毂本体11的表面接触。这里，流体导管1和连接毂7的尺寸被设计成在导管壁3和毂本体11之间形成过盈配合。例如，流体导管的端部分的截面略大于连接毂7的空腔9的截面。流体导管壁3可以具有弹性以被压入毂空腔9中。在连接毂7和流体导管1的组装状态下，毂本体11和导管壁3都围绕中心轴5延伸。
图1中还示出用于将流体导管2的端部分1和连接毂7接合在一起的装置21。在该示例中，装置21包括凸缘23，凸缘23从中心轴5向外延伸，即在横向于中心轴的平面中延伸。装置21还包括用于容纳连接毂7和流体导管2的至少部分地透明的端部1的腔室25。腔室25部分地由凸缘21中的通孔形成，并且在这里围绕中心轴5是圆形对称的。腔室25可以是锥形的，以允许流体导管2的至少部分地透明的端部1容易地置于中央和插入。在使用中，连接毂7相对于腔室25固定，使得用于容纳流体导管1的端部分的空腔9与中心轴对齐。这里，毂本体11的第一端13邻接凸缘23。
装置21还包括光源33，例如激光光源，例如激光二极管。这里，示出两个光源33。光源33可以例如透射红外光谱中的光。装置21还包括一个或多个光波导32，例如一个或多个光纤，或一束或多束光纤，用于将来自光源33的光引导到接触界面20的相对接近处。这里，光波导32中的每个与相应的光源33相关联。该装置例如可以包括1到40个之间的光波导，优选地在10到30个之间的光波导，更优选地在15到25个之间的光波导，诸如，18、20或22个光波导。一个或多个光波导32布置成将一个或多个相应的光束29引导到接触界面20中的目标区域27，以局部地和暂时地加热目标区域27，从而将连接毂本体11和流体导管1的端部的导管壁3接合起来。
每个光束29具有相应的目标区域27，目标区域27由光束29在接触界面20处的光点尺寸限定。每个光束29的目标区域27在图1中被表示为在两条虚线之间的接触界面20中。多个光束组合的目标区域27，即它们的光点尺寸的联合，可以形成延伸的目标区域，例如形成围绕中心轴延伸的环形的目标区域。因此，多个光束在双锥形平面中延伸。双锥形平面在环形目标区域处与连接毂本体11和导管壁3相交。
为了到达接触界面20中的目标区域，光束相对于垂直于中心轴5的平面以角度θ被引导。图1示出两个光束29，每个光束29被引导穿过流体导管1的至少部分地透明的端部，从与目标区域相对的侧部到达相应的目标区域20。换句话说，每个光束在相对于中心轴5的基本上横向方向上透射通过至少部分地透明的端部1。角度θ可以例如在20度和60度之间，优选地在30度和50度之间，更优选地约40度。因此，双锥形平面可以具有在60度和140度之间的顶角，优选地在80度和120度之间，更优选地约100度。
为了使导管壁3对光的吸收最小化，流体导管1的端部至少在光束29需要通过流体导管1的端部透射以便传递到流体导管1的相对侧上的目标区域27的那些位置处是透明的。在该示例中，流体导管1的整个端部是透明的。然而，端部1可以局部地设置有一个或多个透明窗，用于通过该透明窗局部地透射光。例如，可以在流体导管2的端部1处设置环形透明窗。流体导管1的端部的导管壁3、或一个或多个透明窗可以由透明材料(诸如，透明塑料材料)制成。一个或多个窗也可以是至少部分地透明的。
在目标区域27处，连接毂本体11可以吸收光束29的光，使得接触界面20在目标区域27中被局部地和暂时地加热。这样，毂本体11和/或流体导管2的端部1的材料可以局部地和暂时地熔化，以便在毂本体11和端部1之间建立结合。这样，通过激光焊接将连接毂7和流体导管1的端部焊接在一起。
在该示例中，装置21还包括反射表面31，反射表面31的形状用于将光反射向目标区域27。反射表面31可以相对于中心轴5成角度。特别地，反射表面31在基本上与光束29所指向的方向一致的方向上延伸。这样，可以通过将光反射到目标区域27来补偿光束29的方向上的微小差异、光束29的漫射和/或光束29的散射。反射表面31可以由凸缘23的表面形成，凸缘23的表面可以涂有反射涂层，例如镀金的表面。反射表面可以具有大致圆锥形的形状。
装置21还可以包括互补反射表面34，例如由互补本体36(这里是圆锥形形状的本体)形成。室25在这里部分地由互补本体36形成，作为穿过圆锥形形状的互补本体36的通孔。凸缘的反射表面31和互补本体36的互补反射表面34可以在彼此之间限定空隙38，即形成平面波导，用于将来自光源33或来自一个或多个波导32的光引导到流体导管的朝向目标区域的端部。空隙围绕中心轴5延伸。这样，光均匀地分布在接触界面20中的环形目标区域27之上。一个或多个光波导32可以通过凸缘23中或互补本体26中的孔提供。可选地，可以在互补本体36和凸缘23之间提供(例如，夹紧)一个或多个光波导32。互补本体36可以包括两个或更多个彼此可分离的本体部件，以便于插入到流体导管的腔室25中和/或从流体导管的腔室25中抽出。此外，凸缘23和互补本体36可以彼此分离，以允许便于插入到流体导管的腔室25中和/或从流体导管的腔室25中抽出。
这里，参考本发明的实施方式的具体示例来描述本发明。然而，显然，在不脱离本发明的实质的情况下，可以在其中进行各种修改和改变。为了清楚和简明描述的目的，在本文中将特征描述作为相同或单独实施方式的一部分，然而，也可以设想具有在这些单独实施方式中描述的所有或一些特征的组合的可选实施方式。
在实例中，毂本体的材料吸收光束的能量，使得毂本体在目标区域中被局部地和暂时地加热。在毂本体处的热量可以被传导到流体导管的端部。因此，毂本体和流体导管的端部两者可以局部地和暂时地熔化，以在毂本体和端部之间建立结合。
流体导管的端部也可以包括用于吸收目标区域中的光束的能量的材料。这可以例如在端部包括一个或多个(例如，环形的)至少部分地透明的窗以允许光束通过到目标区域时使用。
然而，其它修改、变化和替换也是可能的。因此，说明书、附图和示例被认为是说明性意义而不是限制性意义。
为了清楚和简明描述的目的，在本文中将特征描述作为相同或单独实施方式的一部分，然而，将理解，本发明的范围可以包括具有所描述的所有或一些特征的组合的实施方式。
在权利要求中，置于括号中的任何参考符号不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除存在除权利要求中列出的特征或步骤之外的其它特征或步骤。此外，词语“一(a)”和“一(an)”不应被解释为限于“仅一个”，而是用于表示“至少一个”，并且不排除多个。在互不相同的权利要求中陈述某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能发挥优势。

Claims (16)

1.一种用于接合流体导管和连接毂的方法，包括：
提供具有至少部分地透明的端部的流体导管，
提供包括毂空腔的连接毂，所述毂空腔具有与所述流体导管的端部的形状互补的形状，
将所述流体导管的端部通过所述连接毂中的开口至少部分地引入所述毂空腔中，并且在所述端部的至少侧壁部件和毂空腔壁之间建立接触界面，以及
通过引导光束从所述流体导管的与目标区域的侧部相对的侧部穿过所述流体导管的所述至少部分地透明的端部，加热所述接触界面中的所述目标区域，用于在所述目标区域处接合所述流体导管和所述连接毂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述光束通过光波导从光源引导到所述流体导管的与所述目标区域的侧部相对的侧部。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述光束的光在所述接触界面中的所述目标区域处由所述连接毂的材料吸收。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将多个光束引导穿过所述流体导管的所述至少部分地透明的端部，用于加热多个相应的目标区域，将所述多个光束中的每个光束引导到相关联的目标区域，并且引导所述多个光束中的每个光束从所述流体导管的与所述相关联的目标区域的侧部相对的侧部穿过所述端部。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多个光束在双锥形平面中延伸。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述多个目标区域至少部分地重叠，使得所述多个目标区域的联合形成延伸的目标区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，重叠的目标区域形成环形延伸的目标区域，所述环形延伸的目标区域围绕所述流体导管的所述端部周向延伸。
8.一种用于接合流体导管和连接毂的装置，例如根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述装置包括用于容纳所述流体导管的至少部分地透明的端部和/或所述连接毂的腔室，其中，在所述装置的使用中，所述流体导管的所述端部至少部分地定位在所述连接毂的毂空腔中，所述装置还包括布置成用于发出光束的光源，其中，所述装置布置成在使用中引导光束从所述流体导管的与目标区域的侧部相对的侧部穿过所述流体导管的所述至少部分地透明的端部，用于在所述目标区域处接合所述流体导管和所述连接毂。
9.根据权利要求8所述的装置，包括光波导，用于将所述光束从所述光源引导到所述流体导管的与所述目标区域的侧部相对的侧部。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，所述装置布置成在使用中引导多个光束穿过所述流体导管的所述至少部分地透明的端部，用于加热多个相应的目标区域，所述多个光束中的每个光束被引导到相关联的目标区域，并且被引导从所述流体导管的与所述相关联的目标区域的侧部相对的侧部穿过所述端部。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述多个光束在双锥形平面中延伸。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其中，所述装置包括多个光波导，所述多个光波导中的每个光波导布置成用于将所述多个光束中的光束从所述光源引导到所述流体导管的与所述相关联的目标区域的侧部相对的侧部。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述多个光波导以规则的间隔围绕所述腔室周向定位。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的装置，具有第一锥形反射表面，以及可选地具有第二锥形反射表面，用于朝向所述目标区域反射光。
15.根据权利要求8-14中任一项所述的装置，包括用于相对于所述腔室固定所述连接毂的固定装置。
16.根据权利要求8-15中任一项所述的装置，包括凸缘，所述凸缘具有用于允许插入所述流体导管的所述端部的中心开口，所述中心开口提供通向所述装置的所述腔室的入口，其中，围绕所述中心开口，所述凸缘包括反射表面，所述反射表面成形为用于朝向所述目标区域反射光。
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