CN1623058A - 快速连接旋塞以及与所述旋塞配合使用的连接管 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于与连接管(2)配合使用以将压缩空气配气网(D)与使用装置(U)相连的快速连接旋塞(1)，其包括：与配气网(D)相通的塞体(3)，在塞体内可滑动地容纳了与使用装置(U)相通的连接管(2)；适于将连接管(2)限制在旋塞(1)中的配对装置(5)；滑动套筒(6)，其可从外部与塞体(3)和管状体(4)的端部(4a)相连，管状体(4)插入到塞体(3)中以容纳连接管(2)。滑动套筒(6)包括与塞体(3)相连的管状环形螺母(15)，以及与环形螺母(15)同轴地对齐并与管状体(4)相连的管状锁环(16)。管状环形螺母(15)和锁环(16)以一个处于另一个内的方式至少在一段共有的伸展部分(17)上同轴式相连，在这一部分(17)中形成了旋塞(1)的排放通道(18)。

Description

快速连接旋塞以及与所述旋塞配合使用的连接管

本发明涉及一种适于与连接管配合使用以将压缩空气配气网和使用装置相连的快速连接旋塞。众所周知，为了将压缩空气的使用装置如机床执行机构、便携式工具、喷枪等快速连接到配气网上，使用了与配气网相连的适当的快速连接旋塞，其可供通常布置在为使用装置供气的柔性软管端部处的连接管来插入。

连接管相对于旋塞的快速连接和释放可通过包含在旋塞中的滑动装置和连接装置的特定结构以及通过对将与所述连接装置相连的连接管进行成形来实现。

然而，上述现有技术中的快速连接旋塞具有一些缺点。

第一缺点在于，为了将连接管插入到旋塞中，必须对管施加很大的作用力来克服由压缩空气的压力所产生的推力以及布置在旋塞中的弹性装置的弹力。

另一缺点在于，在将连接管从旋塞中释放出来的过程中存在着一个过渡状态，其中积聚在旋塞和使用装置供给软管中的空气会被突然排放到外部，产生了作用在连接管上的猛烈推力，这使得连接管可能会从操作人员的握持中意外地滑脱，并且危及释放操作的安全性。

本发明旨在克服上述缺点。

更具体地说，本发明的第一目的是提供一种快速连接旋塞，其允许通过对连接管施加比现有技术旋塞所需的小得多的作用力来使相关的连接管插入到旋塞中。

本发明的另一目的是在将连接管从旋塞中释放出来的过程中，避免使残留在旋塞和使用装置连接软管中的空气同时排放到大气中。

通过一种根据主权利要求所述的适于与连接管配合使用以将压缩空气配气网与使用装置相连的快速连接旋塞便可实现上述目的，该快速连接旋塞包括：

-塞体，其中设有与所述配气网相通的入口腔以及出口腔，其中管状体从所述出口腔中伸出来并与之相连，并且可滑动式容纳与所述使用装置相通的所述连接管；

-同轴地布置在所述管状体内的弹性装置，其位于所述出口腔的底部和同轴式连接在所述管状体内的弹簧推动器之间；

-配对装置，其可将所述连接管限制在所述管状体内；

-滑动套筒，其从外部与所述塞体相连，并与从所述出口腔中伸出来的所述管状体的端部相连；

-设于所述塞体内的第一止动装置；

-设于所述管状体的所述端部处的第二止动装置；

所述旋塞的特征在于，所述滑动套筒包括与所述塞体相连的管状环形螺母，以及与所述环形螺母同轴地对齐并与所述管状体的所述伸出端部相连的管状锁环，所述管状环形螺母和所述锁环以一个处于另一个内的方式至少在一段共有的伸展部分(stretch)上同轴式相连，在这一部分中形成了所述旋塞的至少一个排放通道。在所述管状环形螺母和所述塞体之间设有：

-第一周向腔，当所述环形螺母与所述第一止动装置分开且所述锁环贴靠在所述第二止动装置上时，所述第一周向腔可使所述入口腔的第一开口与所述出口腔的第二开口相通；

-第二周向腔，当所述环形螺母贴靠在所述第一止动装置上且所述锁环贴靠在所述第二止动装置上时，所述第二周向腔通过所述第二开口而与所述出口腔相通，并且通过所述套筒的至少一个排放通道而与外界相通。

根据一个优选实施例，滑动套筒包括从外部与塞体滑动式相连的管状环形螺母，以及与所述环形螺母同轴地对齐且从外部与所述管状体的伸出部分滑动式相连的管状锁环。

连接管相对于旋塞的连接和脱开通过环形螺母和锁环的分离滑动来实现，其允许连接管在旋塞内无压缩空气的条件下连接和脱开。

与现有技术中的旋塞相比，本发明的旋塞的优点在于，在连接管的连接和脱开过程中的使用会更加方便。

其它有利之处在于，所述旋塞在连接和脱开过程中的使用更加简单，这也有利于在操作人员使用时具有更高的安全性。

通过阅读关于本发明优选实施例的描述并参考附图，可以更好地理解上述目的和优点，该实施例以说明性而非限制的示例给出，在附图中：

-图1是作为本发明主体的快速连接旋塞以及用于与该旋塞配合使用的连接管的纵向截面图；和

-图2到4显示了图1所示的旋塞和连接管的三种不同的操作状态。

图1到4显示了作为本发明主体的快速连接旋塞以及用于与该旋塞配合使用的相应连接管，它们大体上分别由标号1和2来表示。

更具体地说，在图中可以看到，旋塞1包括有圆形截面的塞体3，在塞体外部设有滑动套筒6，在其内部连接了管状体4，还设置了适于限制同样具有圆形截面的连接管2的配对装置5。

具体来看塞体3，在图中可以看到，在塞体3中形成有与压缩空气配气网D相通的入口腔7以及通过螺纹9与管状体4相连的出口腔8。

这种管状体4具有从出口腔8中伸出来的端部4a，在将连接管2插入到出口腔8内的期间，该端部4a能够滑动式地容纳用于为使用装置U供气的连接管2。

在管状体4中设有由螺旋弹簧10构成的弹性装置，螺旋弹簧10具有贴靠在出口腔8的底部8a上的第一端部10a，以及与弹簧推动器11相接触的相对端部10b。至于配对装置5，从图中可以看到，其包括布置在通孔4b中的多个球体12，这些通孔4b径向地形成于管状体4的伸出端部4a中，所述球体包含在形成于滑动套筒6中的凹座6a和与弹簧推动器11同轴对齐的导管13之间。

更具体地说，在弹簧推动器11和导管13之间设有径向伸入到管状体4内的密封件14。

根据本发明，所述滑动套筒6包括与所述塞体3相连的管状环形螺母15，以及与所述环形螺母15同轴地对齐并与所述管状体4的所述伸出端部4a相连的管状锁环16，所述管状环形螺母15和所述锁环16以一个处于另一个内的方式至少在一段共有的伸展部分17上同轴式相连，在这一部分中形成了所述旋塞1的至少一个排放通道18。

在所述管状环形螺母15和所述塞体3之间设有：

-第一周向腔20，当所述环形螺母15与所述第一止动装置3a分开且所述锁环16贴靠在所述第二止动装置4b上时，所述第一周向腔20可使所述入口腔7的第一开口7a与所述出口腔8的第二开口8b相通；

-第二周向腔21，当所述环形螺母15贴靠在所述第一止动装置3a上且所述锁环16贴靠在所述第二止动装置4b上时，所述第二周向腔21通过所述第二开口8b而与所述出口腔8相通，并且通过设于所述套筒6中的至少一个排放通道18而与外界相通。

在锁环16中设有可容纳球体12的凹座6a，球体12构成了所述配对装置5。

环形螺母15和锁环16通过相对的表面17a，17b在环形伸展部分17上彼此同轴地相连，从而可无干涉地进行轴向滑动连接，并且基本上没有径向间隙。

在旋塞中，在塞体3中设置了第一止动装置3a，在伸出端部4a中设置了第二止动装置4b，而管状体4可与滑动套筒6相接触并相互协作。

排放通道18由处于环形螺母15和锁环16的相对表面17a，17b之间的环形延伸部分17所产生的环行通路构成。

如图1所示，入口腔7总是与压缩空气配气网相通，因此，通过环形螺母15在由旋塞的纵向轴线X所限定的方向上的轴向运动，就可以使入口腔7与出口腔8相通。

如图4所示，出口腔8通过图4所示的排放通道18而与外界相通。

如图1所示，第一周向腔20由形成于环形螺母15中的环形凹槽22形成，该凹槽处于设在环形螺母15中的第一环形突起15a和第二环形突起15b之间。在各环形突起中均设有密封装置，其由从外部与塞体3协同操作的O形密封圈23，24组成。

至于第二周向腔21，其在轴向方向上处于环形螺母15的所述第二环形突起15b和成形环30的第一环形边30a之间，成形环30在塞体3的外部与之可滑动地相连，并处于环形螺母15的下方。

布置在相对于第一环形边30a的另一侧且朝向锁环16的台肩16b的第二环形边30b完全限定了成形环30，因此该成形环30呈现为大致S形。从图中也可看到，在成形环30的外表面30c和环形螺母15的内表面15c之间存在有第一环形腔31，其具有可容纳螺旋弹簧32的可变容积。该螺旋弹簧处于成形环30的第一环形边30a和锁环16的端部16b之间，从而使成形环30可在由旋塞的纵向轴线X所限定的方向上进行弹性运动。

而且，在塞体3的端部3b和锁环16的台肩16a之间限定了具有可变容积的第二环形腔40，成形环30的第二环形边30b处于该腔中。

根据锁环16和成形环30的相对位置，第二环形腔40具有可变的容积，因而可通过在管状体4中径向地形成的一个或多个通孔4d而与出口腔8相通。

处于塞体3的端部3b处的O形密封圈34以及处于成形环30的第二环形边30b中的O形密封圈35保证了运动期间的气密性。

至于连接管2，在图中可以看到，其包括带有端部2b和环形槽2c的圆柱体2a，端部2b可容纳在导管13中并与密封件14相接触，而环形槽2c可容纳球体12，并通过环形突起2d而与端部2b隔开。

在环形突起2d中设有倾斜的环面2e，当连接管2从旋塞1中脱开时，环面2e有助于球体12从环形槽2c中脱离出来。

当旋塞1未与连接管2相连时，其处于如图1所示的静止位置，此时来自配气网中的压缩空气被限制在入口腔7和第一周向腔20中，它们通过第一开口7a而相通。

O形密封圈23，24的存在防止了空气泄漏到外界环境中。

在这种情况下，显然没有空气会提供到使用装置中。

当操作人员对旋塞1施加如图2所示的作用力50以将连接管2插入到旋塞1中时，连接管2的成形端2b就被插入到导管13中并轴向地压迫弹簧推动器11，使其轴向地运动到旋塞中而压缩弹簧10。

导管13的运动使得球体12径向地下降，进入到连接管2的环形台肩2c中。

在这种状况下，操作人员可使锁环16在箭头50所示方向上退回，并将球体12限制在连接管2的环形槽2c中，从而防止其脱开。

这样，整个装置便处于图2所示的结构，其中配气网的压缩空气仍被限制在入口腔7和第一周向腔20内，然而连接管2则与旋塞1机械式相连。

应当注意到，与在现有技术的已知旋塞中所发生的情形刚好相反，在操作人员仅施加可压缩弹簧10的轴向力时便可将连接管2插入到旋塞1中，因此不必还要克服压缩空气的反作用推力。

从这种状态开始，操作人员可以使环形螺母15沿着如箭头50所示的相同方向滑动，直到其靠近锁环16时为止，如图3所示。

在这种情况下，第一周向腔20通过第一开口7a和第二开口8b而使入口腔7和出口腔8相通，从而允许压缩空气流A从配气网经由连接管2而流向使用装置，如图3所示。

锁环16的运动也使成形环30在方向50上运动，从而使第二环形腔40的容积发生变化，使之处于图3所示的结构。

在这种状态下，在弹簧推动器11和密封件14之间所限定的间隙38中产生了压缩空气的通道，压缩空气可从出口腔8经由管状体4中的孔4d而进入到第二环形腔40中，其中密封件14处于弹簧推动器11和导管13之间。

如图3所示，进入第一环形腔31的空气作用在成形环30的第二环形边30b上，使其贴靠着锁环16的台肩16a。

这样，存在于第一环形腔31中的压力将等于存在于出口腔8和软管中的压力，这就将锁环16锁定在其所到达的位置上，其中软管将连接管2与使用装置U相连。

在压缩空气的流动期间，被紧密地限制在连接管2的环形槽2c中的球体12防止了连接管机械式地脱离旋塞。

参见图4，为了使连接管2从旋塞1上脱开，只要操作人员在箭头51所示的方向上移动环形螺母15以使环形螺母15贴靠在塞体3的第一止动装置3a上即可，其中箭头51的方向与上述箭头50的方向相反。从图中可以看到，止动装置包括从塞体3上伸出来的环件3a。

在图4所示的状态下，出口腔8通过第二开口8b与第二周向腔21相通。压缩空气从周向腔21泄漏到第一环形腔31中，从中穿过形成于连接环形螺母和锁环16的共有伸展部分17中的排放通道18，并且沿着S所示方向流到外界。这样就可将存在于出口腔8以及与使用装置U相连的软管中的所有空气均排放到外界环境中。

然而此时仍然不能使连接管2与旋塞1机械式脱开，这是因为连接管仍然受到球体12的限制。

为了与连接管2脱开，操作人员沿着图4中箭头53所示的方向移动锁环16，从而使旋塞1恢复到图2所示的状态，此时球体12可返回到形成于锁环16中的凹座6a中。然后对连接管2施加作用力54，形成于环形突起2d中的斜面2e的推力导致球体12返回到锁环16的凹座6a内，在这里通过导管13的弹性恢复而将球体12保持住。此时便可使连接管2从旋塞1中脱开。

应当注意的是，连接管2的脱开过程可在出口腔8中无空气的条件下进行。这样便可避免在脱开过程中残留在旋塞和通到使用装置U的软管中的空气突然排放出来而造成损坏，这在现有技术的旋塞中会发生，使得连接管在脱开期间滑脱出操作人员的握持。

从上文中可以看到，本发明实现了所有的预期目标。

在构造阶段，可以对本发明的旋塞和连接管进行图中未示出且未介绍的改进。

只要所述结构改进处于所附权利要求的范围内，那么它们均被认为受到本专利的保护。

在本发明的供气组件的构造阶段中，可进行许多大量未示出且未介绍的改进。

例如，这些改进可包括用于机构或机械化组件的传动装置的不同实施例。

应当理解，对于这些在本说明书中未示出且未介绍的改进来说，当其处于所附权利要求所述的新颖概念中时，都应当被认为受到本专利的保护。

Claims (16)

1.一种用于与连接管(2)配合使用以将压缩空气配气网(D)连接到使用装置(U)上的快速连接旋塞(1)，包括：

-塞体(3)，其中设有与所述配气网(D)相通的入口腔(7)以及出口腔(8)，其中管状体(4)从所述出口腔(8)中伸出来并与之相连，并且可滑动式容纳与所述使用装置(U)相通的所述连接管(2)；

-同轴地布置在所述管状体(4)内的弹性装置(10)，其位于所述出口腔(8)的底部(8a)和同轴式连接在所述管状体(4)内的弹簧推动器(11)之间；

-配对装置(5)，其可将所述连接管(2)限制在所述管状体(4)内；

-滑动套筒(6)，其从外部与所述塞体(3)相连，并与从所述出口腔(8)中伸出来的所述管状体(4)的端部(4a)相连；

-设于所述塞体(3)内的第一止动装置(3a)；

-设于所述管状体(4)的所述端部(4a)处的第二止动装置(4b)；

其特征在于，所述滑动套筒(6)包括与所述塞体(3)相连的管状环形螺母(15)，以及与所述环形螺母(15)同轴地对齐并与所述管状体(4)的所述伸出端部(4a)相连的管状锁环(16)，所述管状环形螺母(15)和所述锁环(16)以一个处于另一个内的方式至少在一段共有的伸展部分(17)上同轴式相连，在所述伸展部分(17)中形成了所述旋塞(1)的至少一个排放通道(18)。

2.根据权利要求1所述的旋塞(1)，其特征在于，在所述管状环形螺母(15)和所述塞体(3)之间设有：

-第一周向腔(20)，当所述环形螺母(15)与所述第一止动装置(3a)分开且所述锁环(16)贴靠在所述第二止动装置(4b)上时，所述第一周向腔(20)可使所述入口腔(7)的第一开口(7a)与所述出口腔(8)的第二开口(8b)相通；

-第二周向腔(21)，当所述环形螺母(15)贴靠在所述第一止动装置(3a)上且所述锁环(16)贴靠在所述第二止动装置(4b)上时，所述第二周向腔(21)通过所述第二开口(8b)而与所述出口腔(8)相通，并且通过设于所述套筒(6)中的所述至少一个排放通道(18)而与外界环境相通。

3.根据权利要求1所述的旋塞(1)，其特征在于，所述至少一个排放通道(18)是由所述共有伸展部分(17)的相对表面(17a，17b)的尺寸之间的连接公差来限定的通道。

4.根据权利要求2所述的旋塞(1)，其特征在于，所述第二周向腔(21)由所述管状环形螺母(15)、所述塞体(3)和成形环(30)的第一环形边(30a)来限定，所述成形环(30)径向地布置在所述环形螺母(15)和所述塞体(3)之间。

5.根据权利要求4所述的旋塞(1)，其特征在于，所述成形环(30)包括第二环形边(30b)，其布置在相对于所述第一环形边(30a)的相反一侧，并且轴向地设置在所述塞体(3)的端部(3b)和所述锁环(16)之间。

6.根据权利要求4所述的旋塞(1)，其特征在于，在所述成形环(30)的外表面(30c)和所述环形螺母(15)的内表面(15c)之间设有可容纳弹性装置(32)的第一环形腔(31)，所述弹性装置(32)设于所述成形环(30)的所述第一环形边(30a)和所述锁环(16)之间。

7.根据权利要求5所述的旋塞(1)，其特征在于，在所述塞体(3)的所述端部(3b)、所述锁环(16)和所述管状体(4)之间设有第二环形腔(40)，其中设有所述成形环(30)的所述第二环形边(30b)。

8.根据权利要求7所述的旋塞(1)，其特征在于，所述管状体(4)具有通孔(4c)，其可使所述第二环形腔(40)与所述出口腔(8)相通。

9.根据权利要求1所述的旋塞(1)，其特征在于，所述旋塞(1)包括由螺旋弹簧(10)构成的弹性装置，其布置在所述塞体(3)的所述出口腔(8)中，并具有设置成与所述出口腔(8)的底部(8a)相接触的第一端部(10a)，以及设置成与所述弹簧推动器(11)接触的第二端部。

10.根据权利要求1所述的旋塞(1)，其特征在于，所述配对装置(5)包括布置在相应通孔(4b)中的多个球体(12)，所述通孔(4b)径向地形成于所述管状体(4)的所述伸出端部(4a)上，所述球体(12)布置在形成于所述锁环(16)中的相应凹座(6a)和与所述弹簧推动器(11)同轴地对齐的导管(13)的表面之间。

11.根据权利要求10所述的旋塞(1)，其特征在于，在所述弹簧推动器(11)和导管(13)之间设置了伸入到所述管状体(4)内的密封件(14)。

12.根据权利要求2所述的旋塞(1)，其特征在于，所述第一周向腔(20)由形成于环形螺母(15)中的环形槽(22)来限定，所述环形槽(22)设于所述环形螺母(15)中的第一环形突起(15a)和第二环形突起(15b)之间，各所述环形突起均容纳有可与所述塞体(3)协同操作的密封装置(23，24)。

13.根据权利要求7所述的旋塞(1)，其特征在于，所述成形环(30)通过所插入的密封装置(34，35)而与所述塞体(3)和所述管状体(4)协同操作。

14.一种用于与根据权利要求1所述的旋塞(1)配合使用的连接管(2)，其特征在于，所述连接管(2)包括圆柱体(2a)，所述圆柱体(2a)设有端部(2b)以及适于容纳所述配对装置(5)的环形槽(2c)。

15.根据权利要求14所述的连接管(2)，其特征在于，所述连接管(2)包括布置在所述端部(2b)和所述环形槽(2c)之间的环形突起(2d)。

16.根据权利要求15所述的连接管(2)，其特征在于，所述环形突起(2d)具有倾斜的环面(2e)。

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