CN1417510A - 用于两管件的可拆接头的快速连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于两管件的可卸接头的快速连接器，它包括适于沿连接器的主轴线方向相互接配的一个插入部件和一个承插部件，该承插部件包括至少一个用于接纳插入部件上的一个径向伸出部的坡道，以便在连接器处于连通状态时用于锁定这些部件。此坡道形成在或固定在一个装在承插部件中的环中，该环可以自由转动，但沿所述轴向在移动上固定；该伸出部相对于插入部件固定，而坡道形成一个在连接器处于连通状态时锁定该伸出部的支座。利用连接器部件彼此间的实质上的轴向运动，就可实现这种锁定。

Description

用于两管件的可拆接头的 快速连接器
技术领域
本发明涉及一种快速连接器，它包括适于相互接配的部件，用于两管件的可拆接头，一种压力流体在管件中流动。
背景技术
已知提供一种快速连接器，它带有一个外部按钮，该按钮用于控制一个用于将该连接器的插入件(阳插件，插头件)锁定到承插件(阴插件，插口件)内的机构，以释放该插入件。操纵这个按钮的力会随着该连接器的直径和通过该连接器的流体压力而增大，因为该锁定机构包括一个弹簧，该弹簧的刚度与这些量值成函数关系增高。此外，这种带有按钮的锁定机构是比较精密和昂贵的机构。
也已知使用具有滚珠和锁定套筒的连接器，该滚珠由围绕着该连接器的一个部件的套筒的位置来控制。这种连接器需要在连接器的周围有一个足以能操纵该套筒的自由空间，但这个空间并不总是存在。
还例如从US-A-4 909 545中已知，在一个连接器部件的主体上提供用于接收卡爪的坡道，上述卡爪从另一部件的主体上径向伸出。该连接器的锁定需要它的组成部件的移动和转动的组合的相对运动，这降低了所制成的组件的可靠性。
最后，在US-A-3 211 479的公开中，提出在一连接器上提供一衬套，该衬套适于穿过一套筒，该套筒的内表面上设有柱销，该柱销设置成要与制在该衬套的外表面上的坡道相结合。这样，该衬套构成一个插入端件。目前，该插入端件通常安装在生产设施中的软管的端部。因此，它们很可能会落到并保持在地面上，而在地面上，它们会受到冲击(振动)和污染(腐蚀)。因为所有这些原因，在US-A-3 211 479中已知的装置，在生产环境中不能被认为是可靠的。
发明内容
本发明的一个特定的目的是要克服这些缺点，为此提出一种新型的连接器，它可以不需要太大的力量就能完成锁定和松脱，即使是在连接器具有大直径和有高压流体的情况下也是如此，同时，无需为了操纵连接器而从侧向接近它，并且其端件或插入件非常坚固。
为此，本发明涉及一种用于两管件的可拆接头的快速连接器(连管节)，这种连接器包括适于沿着连接器的主轴线彼此装配的一个插入部件和一个承插部件，一个具有至少一个坡道(滑道)的第一部件，该坡道用于接收第二部件的一个径向伸出部，以便当连接器处于连通状态时，将这些部件锁定。这种连接器的特征在于，该坡道形成在或固定在一个安装在承插部件内的环上，该环可以自由转动并沿连接器的主轴线在移动上固定，该伸出部相对于插入部件固定，并且该坡道形成至少一个台座，用于当连接器处于连通状态时，将该伸出部锁定。
由于本发明，连接器的锁定和解锁运动实质上是沿着轴向进行的，而无需使用者进行转动。事实上，对应于锁定的转动是由所述环相对于安装它的部件的自动转动而获得的。此外，插入部件或端件非常坚固，因为伸出部可以是与此端件主体成整体的柱销。在承插部件内的环的转动运动，本身就可使轴向相对移动的连接器的部件相互连接和松开。该环由承插部件的主体保护以防外部环境的侵害，特别是防止冲击和污染。
在本发明的含义中，“在移动上固定”的意思是，该环在两个挡台之间轴向不动。当然，允许保留一定的间隙，这对应于环的小幅轴向运动的可能性。
本发明的其他优点和附带的方面将从所附的权利要求2-10中看得很清楚。
附图说明
在阅读了下面对根据本发明原理的快速连接器的5种实施方式的说明之后，将会对本发明有更好的理解，这些说明仅以举例的方式并结合附图给出，在附图中：
图1是通过根据本发明的连接器的纵向剖面图，示出了未连接(松脱)状态。
图2类似于图1，示出了连接器的连通状态。
图3类似于图1，示出了与连接器相连的下游管件处于卸压状态。
图4是图1-图3的连接器的部分透视图，承插部件以点划线示出并有局部被切开。
图5是图1-图4的连接器的坡道的展开图。
图6是沿图5中线VI-VI的局部放大剖面图。
图7是图5所示的坡道的展开的示意图。
图8类似于图7，表示了根据本发明第二实施例的连接器。
图9类似于图7，表示了根据本发明第三实施例的连接器。
图10类似于图7，表示了根据本发明第四实施例的连接器。
图11类似于图7，表示了根据本发明第五实施例的连接器。
具体实施方式
现参照附图，图1-5中所示的连接器包括一个插入部件A和一个承插部件B，这两个部件基本上都为圆柱形，带有圆形横截面。插入部件A的后部与一第一管件C1，即上游管件，流体相连，而承插部件B的后部与一第二管件C2，即下游管件，相连。
X-X′表示由部件A和B构成的连接器的主轴线，也即处在图1-4状态下的部件A和B的主轴线，这些部件可沿此轴线的方向相互接配。
部件A包括一主体11，该主体内装有一个阀12，该阀由一弹簧13弹性加载，该弹簧施加一个力F1，趋于使装有O形环15的阀12的阀头14压在由主体11形成的阀座16上。第二个O形环17设在主体11内制成的环形槽18中。主体11在其外径向表面19上设有两个卡爪20和21，这两个卡爪彼此径向相对，并沿基本上垂直于轴线X-X′的方向Y-Y′延伸。卡爪20和21与主体11成为一件式。
部件B包括一个主体31，该主体形成有一个推头32，该推头设置成穿过主体11的内腔22并抵抗力F1推顶阀12。
一个环33安装在一个凹座34中，该凹座设在主体31的内径向表面35中，环33可相对于主体31绕轴线X-X′自由转动，但沿此轴线相对于此主体在移动上固定，因为它支靠在凹座34的相对边34a和34b上。
一个孔36穿过主体31将凹座34连到部件B的外侧。
环33在其内径向表面37上设有两个坡道40和41，它们是在表面37中挖出的。坡道40的几何形状在图5中展开，其中卡爪20的轨迹以点划线表示的多个位置来表示。
坡道40包括一个进口段401，该进口段沿着一通道402的方向收缩，通道402基本上沿平行于轴线X-X′的方向延伸。还设有一弯曲段403，此段延伸入一凹口(凹窝)404，该凹口的曲率半径使得它可以收纳卡爪20并用作其挡台。
当插入部件A插配到承插部件B中时，卡爪20在段401中沿通道402的方向前进，如箭头F2，F2′和F2″所示，它们对应于在开始配接时卡爪20相对于环33的不同的可能的角度方位。
实际上，因为该环绕轴线X-X′转动，所以卡爪20的前进对应于卡爪相对于环33的相对运动。
之后，卡爪20进入通道402，然后沿着由箭头F3表示的弯曲段403行进，最终进入凹口404中与之接靠。此时的状态是插入部件A最大程度地插配到承插部件B中。
使用者可以感觉到他已经达到了该最大行程，并且可以根据他手中握住的是部件A还是部件B来释放部件A或部件B。在这种情况下，力F1趋于向内腔22的外面推动推头32，从打开的角度看，这引起插入和承插部件的相对移动。这牵涉到卡爪20在坡道中在相对于轴线X-X′倾斜的表面405的方向上的移动，这种移动由箭头F4表示。当卡爪20接靠到表面405时，鉴于这个表面相对于轴线X-X′的方位，卡爪20会在此表面上滑动，直到它被挡在第二个凹口406。此凹口的几何形状使得它可以用作将卡爪20锁定在坡道40中的支座。
在卡爪20处于坡道40中的这个位置时，部件A和B在图2所示的状态下连接，这意味着该连接器提供一个通路。流过连接器的流体的高压对部件A和B的相对固定的可靠性不会产生不良影响。
箭头F5指示卡爪20沿表面405的行进。当想要松开部件A和B时，只需使用者进一步施加一个使插入部件插入承插部件的轴向作用力，这具有一个将卡爪20带入与表面407接触的作用，表面407相对于轴线X-X′朝与表面405相反的方向倾斜。卡爪20的相应的相对运动在图5中由箭头F6表示。表面407延伸到一个凹口408，后者形成一个挡台，类似于凹口404，卡爪20沿表面407的运动由箭头F7表示。
当使用者感觉到又到达了部件A和B的最大插配位置时，他只需放开握在手里的那个部件，这样，卡爪20在力F1的作用下被推离出凹口408，这由箭头F8表示。
坡道40包括一条基本上平行于轴线X-X′的第二通道409，此通道伸到一弯曲段410中，此弯曲段开放到一个凹口411，后者形成一个锁定卡爪20的第二支座。标号412指示坡道40在弯曲段410处的外表面，这个表面能够朝凹口411的方向引导卡爪20，如箭头F9所示。
d1表示沿平行于轴线X-X′方向量取的在卡爪20分别处于凹口404和凹口406中时其两中心点之间的距离。这个距离对应于部件A和B插接过程中所作的“过量行程”。
凹口404和408在垂直于轴线X-X′的方向D上基本上对齐，如图5所示，结果是，距离d1也对应于在平行于轴线X-X′方向量取的卡爪20分别位于凹口406和408中时其两中心之间的距离。然而，并不一定强求凹口404和408如此对齐。
d2表示沿平行于轴线X-X′方向量取的在卡爪20分别位于凹口406和411中时其两中心之间的距离。距离d2的值选定成，当卡爪20处于凹口411中时，连接器处于图3所示的状态，其中推头32—虽然它仍插在内腔22中—不与主体11上的缺口(槽口)23搭接，这可让下游管C2中的流体在围绕推头32并处于主体31内部的空腔V的方向上流动。设在环33边缘上的缺口38能通过孔36让流体排向连接器的外部，此流动由图3中的箭头E表示。
在管C2排放后，只需使用者施加一个使部件A和B轴向接配的进一步的作用力，这产生一个使卡爪20沿表面413的方向移动的作用，这由图5中箭头F10表示，表面413相对于轴线X-X′以与表面407相同的方向倾斜。然后卡爪沿此表面行进，如箭头F11所示，并到达第三凹口414，从此卡爪20可如箭头F12所示移向表面415，表面415相对于轴线X-X′以与表面405和412相同的方向倾斜。卡爪20然后可沿此表面朝坡道40的出口416的方向滑动，如箭头F13所示。
事实上，出口416对应于坡道41的进口。进口401和出口416之间的角度α事实上大约等于180°，每条坡道40和41基本上在环33的一个内部半圆周上延伸。
卡爪20可以容易地由它在出口416中的位置从坡道40抽出。表面415和一个相对于轴线X-X′朝相反方向倾斜的表面415′，限定一个基本上与凹口414轴向对齐的突头415″。此突头阻挡卡爪20轴向进入凹口414，而将卡爪朝区段401和通道402偏转，这由图5中箭头F2′表示。
鉴于坡道40以及与之相似的坡道41的几何构形，可以通过仅仅在连接器的插入部件或承插部件的任一个上施加基本上轴向—即平行于轴线X-X′的作用力，来获得使卡爪20和21相对于承插部件B的有效锁定。因此，可以通过这些部件中的一个的实质上的轴向运动，来实现卡爪20在坡道40中的行进，如箭头F2至F12所示。
因此，可以不用侧面接触连接器部件中的一个，例如当这些部件中的一个处于嵌置状态时，如对于图1中的部件A，以点划线表示，就可以操纵本发明的连接器。
此外，环33由主体31进行机械防护，以防冲击和污染。卡爪20和21与主体11为一体件，端件A非常坚固并且可安装在软管的端部。
为了提高使卡爪20锁入弯曲段403中的可靠性，此段的外表面417可朝着坡道40的内侧弯曲，如图5中点划线所示，这使得卡爪在越过弯曲部417的峰顶之后，使卡爪相对于该坡道产生一个相对的加速度。这避免了沿凹口404方向释放轴向作用力，因此确保卡爪20进入并接靠到这个凹口中。
在通道402中，可设置一个弹性片418，它由一个铆钉419或任何其它手段固定在坡道40的底部420，此弹性片418利用其自身弹性使其自由端418a与底部420分离，如箭头F14所示。
当卡爪20朝凹口404的方向如图6中箭头F15所示前进时，它朝向底部420推压弹性片418的自由端418a，使此弹性片弹性变形。另一方面，如果卡爪20从凹口404朝向通道402返回，则它顶在弹性片418上，而不能使其向下朝底部弯曲。因此，弹性片418为卡爪20在坡道40中行进期间构成一个止回装置，这迫使卡爪20在坡道40中按从进口段401到出口416的方向运动。特别是，在不使卡爪20通过第二支座或凹口411的情况下，就不可能使连接器解除连接，这可让下游管C2卸压。
如从图7更具体可见的，通到凹口404、408和414的不同表面403、407和413，相对于轴线X-X′是倾斜的，并分别与表面405和412相对；表面405和412通到支座406和411，并且相对于该轴线朝相反方向倾斜。
以这种方式，当在构成连接器的一个部件上施加轴向运动时，它就转换成沿图7中垂直箭头方向的移动，或者从一个凹口，或者从一个支座，到达这些表面中的一个。
换句话说，分别引向凹口或支座的表面与这些卡爪在其中可改变方向或停靠的支座或凹口是轴向对准的。
在图8所示情况中，所形成的坡道1040由表面S1-S5限定，其中每个表面终止于挡台B1-B5。事实上，挡台B2和B4是等同于第一实施例中支座406和411的支座，而挡台B1、B3和B5对应于凹口，在凹口中，伸出部(对应于卡爪)可以通过在表面1、S3或S5上滑动而重新取向，以朝另一个表面S2、S4，或朝坡道1040的出口方向运动。
与第一实施例的另一个不同之处在于，坡道1040具有一个用于一个伸出部件的进口和出口的公共区1401，该伸出部例如为柱销20的形式。
在图9所示的第三实施例中，坡道2040实质上由三个表面S1、S2和S3限定，这三个表面连接三个挡台B1、B2和B3，其中一个挡台B2构成一个类似于第一实施例中支座406的支座，而挡台B1和B3对应于在一个伸出部在此坡道中行进期间用于改变其方向的凹口。
本实施例中的坡道对应于第一实施例的一种简化变型，其中，没有设置用来给连接器的下游管卸压的第二支座。
坡道2040的进口2401与其出口2416分开。
图10示出了第四实施例，它对应于图8的简化实施例，与图9的实施例类似。此实施例中的坡道3040由相对于连接器纵轴线倾斜的三个表面S1、S2、S3限定，这三个表面类似于第二和第三实施例的相应表面，在这些表面的端部形成有挡台B1、B2、B3。挡台B2构成一个等同于第一实施例中支座406的支座，而挡台B1和B3是供一个伸出部在坡道3040中移动时改变方向的区域。
如在第三实施例中那样，仅设有一个支座，而坡道3040的进口和出口由一个单个的区3401构成。
图11示出了第五实施例，其中，相对于连接器纵轴线X-X′倾斜的六个表面S1-S6限定五个挡台B1-B5，其中两个挡台B2和B4构成用于约束一个伸出部的支座，其他三个挡台B1、B3和B5构成供该伸出部在如此形成的坡道4040内改变方向的区域。如在第二和第四实施例中那样，坡道4040的进口和出口由一个公共区4401构成。
在图8-11所示的实施例中，表面S1-S6设置成与挡台B1-B5相对，且轴向偏置。同样的说明也适用于第一实施例所指明的表面和凹口。
本发明不限于所述的例子，不同实施例中的技术特征可以组合在一起。

Claims (10)

1.一种用于两管件的可拆接头的快速连接器，所述连接器包括适于沿着连接器的一条主轴线(X-X′)彼此接配的一个插入部件和一个承插部件，一个第一部件，该第一部件包括至少一个用于接纳第二部件的一个径向伸出部的坡道，以便当连接器处于连通状态时将这些部件锁定，其特征是：所述坡道(40，40；1040；2040；3040；4040)形成在或固定在一个环(33；25；26；39)中，所述环安装在所述承插部件(B)内部，可以自由转动并沿所述轴线(X-X′)在移动上固定；所述伸出部(20，21)相对于所述插入部件(A)固定；并且所述坡道形成至少一个在连接器处于连通状态时用于锁定所述伸出部的支座(406)。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征是，所述坡道(40，41)形成一个第二支座(411)，用于在连接器处于让下游管(C2)卸压的状态(E)时锁定所述伸出部(20、21)，在打开该连接器的意义上该第二支座相对于所述第一支座(406)轴向偏置。
3.根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征是，所述坡道(40，41；1040；2040；3040；4040)由表面(403，405，407，412，413，415，S1-S6)限定，这些表面相对于轴线(X-X′)倾斜，并与形成用于接纳和/或重新定向所述伸出部(20)的支座或挡台的凹口(404，406，408，411；B1-B5)轴向相对置。
4.根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征是，所述坡道(40，41)设有用于所述伸出部(20，21)进口(F2)的开口(401)和用于该伸出部出口(F13)的开口(416)，这两开口相对于所述轴线在两不同的径向上取向(α)。
5.根据权利要求4所述的连接器，其特征是，它包括两个坡道(40，41)和两个伸出部(20，21)，所述两个伸出部基本上径向相对，而其中一个坡道的进口开口(401)与另一个坡道的出口开口(416)相重叠。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的连接点，其特征是，所述坡道(1040；3040；4040)的进口和出口由一个供所述伸出部(20，21)通过的单一区(1401；3401；4401)构成。
7.根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征是，所述坡道包括一个进口区(401)，此进口区朝一条第一通道(402)收敛，该第一通道朝向一个止动区(404)取向，该止动区对应于所述部件(A，B)的接配状态(d1)，所述止动区与一个在连接器处于连通状态时用于朝所述锁定支座(406)引导所述伸出部(20，21)的表面(405)相对置。
8.根据权利要求2或7所述的连接器，其特征是，所述坡道(40，41)包括一个第二止动区(408)，此止动区与一个用于朝所述第二锁定支座(411)引导所述伸出部(20，21)的表面(412)轴向相对置。
9.根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征是，所述坡道(40，41)装有一止回装置(418)，此止回装置可允许所述伸出部(20，21)从一个进口区(401)向所述坡道的一个出口区(416)沿一个方向(F3)行进。
10.根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征是，所述坡道在其出口(416)附近由一个突头(415″)界定，该突头阻挡所述伸出部(20)朝向一个形成所述伸出部在所述坡道(40)中的挡台的凹口(414)的轴向插入。
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