TWI379962B - Quick-action safety coupling for connecting two lines - Google Patents

Description

1379962 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種速動安全接頭，用於可移除地連接 加壓流體流過的二管線。 【先前技術】 此類速動接頭習知地包括一個公元件與一個母元件，可 一個在另一個内侧相互配接。母元件通常被連接至一上游 管線，且設有一截止閥，而當公元件完全地被嵌入母元件 内時，公元件便移動至一開啟位置。公元件通常被連接至 下游管線。 由EP-A-1 006 308，已知使用一瞬時保持機構，以保 持公元件在母元件中，以便於分開期間防止由於在下游管 線中流體的殘餘壓力而使公元件被猛烈地排出於母元 件。用以將公元件保持在母元件令的瞬時保持 設計成為使得僅有在被暫時地置放在下游管線經由接 而被沖淨的位置處之後，才會完全地釋放公元件。 的；動Γ二置依中二開接頭需要有二個對外部套筒 手動作# u使料地自配接組態 態，然後，自瞬時保持組態過渡㈣保持組 作業需要操作者在二動作之間等待。&些依序的 【發明内容】 本發明特別係藉由提出一種速動 缺點，藉此，要❹相單教克服此一 過渡至保持組態，然後至分開組綠。、’便可自配接組態 326撕職明書(補件)\95·12\95133449 6 1379962 連= 本發明係有關於-種的二管線可移除地 線，而f’料f線即—上游f線和—下游管 公元==體則流經該等管線;此—接頭包括·一個 軸6配接：，該等元件可一個在另-個内側地被 ==且被鎖定在-起;-鎖定機構，可將公元件轴向 =動在一聯結位置上；一瞬時保持機構，當公元件被鎖 疋機構所釋放時，可將公元件止 元件一置上;此鎖 r::操作套筒所控制。此種接頭之特徵二= 二=持在沖淨位置時，該瞬時保㈣構遭受到由於自 ^件^至外側的流體之壓力所造成的第一力、及由彈性 段所施加且傾向於將該機構朝向用以釋放公元件 態而位移的相對於第一力的第二力；該機構可根 力之合力’由用以保持公元件的其保持組態過渡 用以釋放公元件的其釋放組態。 由於本發明，一但自公元件流至外側的流體壓力抿達 對應於一安全臨界值之夠低的值，公元件便自動地 自保持組態過渡至釋放組態。 依據本發明之其他優異特色： •瞬時保持機構包括一瞬時保持環，可在前述諸力的相 對作用效應下軸向地移動’而該環可限制數個瞬時閃鎖構 件之梭向及離心位移’而該瞬時閃鎖構件則可被結合在公 兀件上的外部周邊槽中； •此等瞬日相鎖構件為滾珠，其可在形成於母元件本體 326說明書(補件)\95·12\95133449 7

id tyyOA =諸槽口t轴向及徑向移動’ ·該等 中…件之配接方向的方向上為伸長狀；仃於… 母元：Γ時嶋件為具有凸耳之爪，其可繞著垂直於 線的軸線而•以便由該凸 該槽的組態，反之亦;7 態，過渡至該凸耳分開於 元件：it二與母70件的本體形成至少-個用以容納由公 兀件机至外側的流體的室 室的一個可移㈣丨 持核之一部份形成該 -配=ΓΓ其内部面上包含一釋放間，·當公元件自 it^ 置時，瞬時保持環之軸向位移 便該釋放閥對立於該瞬時閂鎖構件，· 釋放:二1諸力之合力使該環位移朝向用以釋放公元件的 閥㈣瞬時保持環的轴向一自 ^日^持環被裝配以些微間隙在—滑動空間中移動’ ?=::係被界定在操作套筒與母元件本體之間； 瞬時保持環亦屬於鎖定機構；且 •當公元件由其配接位置過渡至其沖淨位置時 藉：其軸向位移而自公元件上的外部周邊槽分 開屬於該鎖定機構的鎖定構件。 【實施方式】 僅之用’參考㈣圖式，本發明之特徵及優 點’可藉由以下本發明速動接頭之二個具體例之說明，更 32仍専利說明書(補件)\95-12\95133449 0 8 1379962 為明顯。 圖1概略顯示一個接碩丨 接加廢流體所流經的二管線r = %件’該接頭1係用以連 g深C丨與c2。接頭1句括—如八一 件3及一個母元件5，該二；批祕 頌1匕括個公兀 補。 正體均為管狀且彼此呈互 直接通過公元件3的熹—^ ^ 3卜該路徑在公元件3的二壓流㈣之轴向路徑 以點鏈線概略顯示且位於接下、3Β處開啟。在圖式中 I 0 Λ 钱頌1下游的管線C,，在公元件 3的後端3 Α處被連接至路彳① on ^ 31 °公元件3在接近苴前踹 3B處具有一個設有一環形轴 八

Jt ^ JS 41, Is QHf < 的柱塞形端部位33，而 在該％形轴裱35後方形成有一外部周邊槽3卜 母元件5包括一本體5〗，& ^ 而一條火心在軸線X-X，上且 於本體51的二端5U與51B處露出的轴向路徑5ιι，係 直接通過此本體51。在圖式中以赴 _式τ以點鏈線概略顯示且位於 接頭1上游的管線c2，在本體51的後端5ΐβ處被連接至 t路徑511—㈣以在接頭丨的配接組態中密封路徑31 與5U之連接的〇型環513，被裝配在設於本體51上的 壞形槽514中。如示於圖3與5，當元件3與元件5相配 接時’〇型環513承载抵向柱塞33的外部徑向表面33a。 一截止閥515被裝配成為可滑動在路徑511中，而可移動 在開啟位置與-關閉位置之間。在示於圖i的關閉位置 t，閥515被施加抵向設於路徑511申的座517 ^在示於 圖2與3的開啟位置中，閥515離開於該座517。 母元件亦包含一操作套筒53,其被環繞著本體51而設 32啤利說明書(補件)\95-12\95133449 9 1379962 置’且可平行於軸線χ-Γ而沿著此本體平移運動。一環 2被裝配成為滑動在被限定於套筒53與本體51之間= 空間52中。環55可平行於轴線χ_χ，軸向地移動。如示於 圖1，當母元件5與公元件3分離時，轉朝向本體51之 該端51Α，環55之端面55Α，承載抵向套筒”的内部凸 ^ 531。裱55在其轉向套筒53的外部面55c上包含一軸 裱551，而該軸環551係遭受到壓縮彈簧57的動作其 傾向於將其朝向本體51的該端51A及朝向凸肩推 回。轴環551可移動在套筒53上的内部環形槽533中。 f其轉向中央轴線Χ-Χ，的内部面55D上，環55在接近其 端面55Α處包含一朝向軸線χ_χ，突出的内部軸環。八 在示於圖2至5的配接組態中，二針58被設置用來將 公元件3鎖定在母元件5之本體51内侧。此等針”可移 動在設於母元件本體51中且傾斜於軸線χ—χ，的二長方槽 口 518内側。每一槽〇518沿著方向心8而延伸，而^ 線X-X’形成大約45。的銳角α。此外，二個瞬時閃鎖滾珠 59被容置在設於母元件本體51中而平行於軸線χ_χ，的二 長方槽口 519中。 在圖1中’母元件5與公元件3被顯示為分離狀。閥 515可自由地滑動，且’在上游管線C2中的流體塵力將之 推入其截止位置。此外’彈簧57將環55推抵向套筒53 之凸肩531。 轴環35將該等針58 之端518B，徑向地推 當公元件3被谈入本體51内時， 朝向最遠離於軸線X-X’的槽口 518 326\專利說明書(補件)\95-12\95133449 10 回如此’使壤55抵靠著彈簧57而移回。於同時，諸滚 珠59被轴環35在槽口 519中徑向地推回。一旦通過了軸 被35,由於遭受到彈簧57之作用的環55施加在針“上 的推力E。之緣故，針58可朝向最接近於軸、線X-X，的槽口 518之該端518A而移動。然後，此等針58被結合在公元 件3上的槽37内。藉由施加力E。於針上的環55之袖環 55卜針58於槽口 518的該端51^處被固持在定位。相 魯同的，在通過轴環35之後，滚珠59可被徑向地移動，且 結合在公元件3上的外部周邊槽37中。然後，達到示於 圖2至5中的配接組態。 當啟接頭！時，即為.，分離公元件3與母元件5 時，藉由在套筒53上施加一收縮力R，公元件3便由本 體51上解除鎖定，該力量係被導向母元件5之後方，即 為，朝向管線C2,如示於圖6至8。套筒53經由凸肩531 與面55A承載抵向環55,使得，套筒53朝向管線匕的位 _移，造成環55在相同方向上的伴隨位移。然後，内部軸 環555覆蓋住滚珠59，且防止這些滾珠朝向槽37外側的 任何徑向移動。 環55亦包含針58被結合於其中的外罩553。因為環55 之移動’外罩553的邊緣553A朝向管線Cz推回該等針58, 施加一個被導向元件5後方的力Ε，。。如此，具有朝向相 對應的槽口 518之該端518Β推動每一針58的效果。由於 槽口 518之傾斜之緣故，此等針58因而自槽37中被縮 回，如此，使得公元件3可被些微地以圖6至8中箭頭τ 326\專利說明書(補件)\95-12\95133449 11 ^79962 所代表的平移運動朝向本體51外側逐出。 因=公元件3的該端3β不再承載抵向目仍。間阳 . 而-官線C2中的壓力效應下被壓抵向座。 .於圖6至9的位置+ ’藉由被轴環555固持在槽 的滾珠59，公元件3被保持在本體5]内側。 藉由自示_ 2至5的配接位置過渡至示於圖9的保持 ^且態’因為公凡件3的該端3β係以—非零的距離d自闕 _ 刀離所以，公元件3抵達一個使容納在管線c〗中的 =體被沖淨的位置。圖9中之箭^顯示㈣自公元件3 朝向外側的流動。 在示於圖9的保持組態中，流體由公元件3逸入被設於 套筒53與本體51之間的流體容納室54内，而環55的該 端55A形成該室54的一個可移動的壁。因而，由於自公 π件3流來的流體在室54.中產生的壓力p之緣故，環55 遭受到力£,以及彈簀57之彈性回復力Ε2之相對作用該 鲁力Ει係傾向於朝向本體51之該端51Β移動該環55，而該 力Ε2則傾向於朝向本體51之該端51Α移動該環5卜於同 時，在室54中之壓力Ρ朝向末端51Α移回套筒53。當因 為流體經由形成為操作接頭所需的間隙的裂縫而流至外 側，使得室54中之壓力Ρ下降時，力Ε2變成為大於^ £1， 且，力Ε!與力Ε2之合力朝向本體51之該端5U而推動該 環55。因而’軸環555自滾珠59分開。然後，諸滚珠59 可在槽口 519中徑向地移動，且自槽37分開。當此等滚 珠59自槽57 t縮回時，因為該等針58已位在軸環35之 326\* 利說明書(補件)\95-12p5133449 12 1379962 上游所以，/又有任何東西阻止公元件3自本體Η處縮 回。然後，此接頭可過渡至示於圖i，之分開組態。 因而在套筒53上的單一動作R，使此等鎖定針58被 分開，*瞬時保持滚珠59則停置在環55上’只要沖淨壓 力足乂供力E!相抗衡於力e2，此環55便會被抵拒彈菁 57的沖耗力P固持在此—位置上。當屋力P到達-個 安全臨界值時，而該值係根據彈簀57的勤性常數而定且 可由接頭1的設計者溪用, 珠59會釋放公元::彈普57便推回環55’且’滾 因而’本發明之接頭係為密實小型且單動式的接頭，其 Y簡單地使用，並可適用於市場上大多數的公端接頭。此 外，不同於雙動接頭，沖淨之時間可自動地配合於將被移 除的流體量。本發明因而可節省時間及改善安全性。 在不於圖1。的第二具體例中，類似於第一具體例的元 件均以相同參考號碼標示。暫 的閂鎖滾珠59已由爪59， 所取代，而每-爪具有_個可結合在公 槽37:的凸耳59，a。此等爪59，被裝配在本 = 陷52’中，而每一爪均鎊荃击士 # " 直於軸線χ-Χ’的軸線Y59樞 轉。在由配接組態過渡至保拄 , 保持組態時，環55的軸向位移 使其轴％ 555與爪59，的凸耳59^目接觸^ 爪59’朝向槽37外側的任付牺必a U太俨51 Φ。二的移動’藉此保持公元件 彈菩57將，产二淨期間流體壓力P變得夠低時’ 彈簧57將該環55朝向本體51之該端5u推回 轴環555相對於爪59,的凸耳心被偏置。爪59，=可 32轉利說明書(補件)\95-12\95133449 1地移動’使其自槽37分開且自本體51釋放公元件3。 他鎖=二個具體例中’鎖定構件為針。但亦可使用其 他鎖疋構件，特別是滾珠或爪。 【圖式簡單說明】 置顯示本發明之接頭的公元件與母元件之一般配 H : 面圖’其中之元件係呈分離組態； 中； 之。】面圖其中之接頭係呈配接組態 =3，，2 ’之線ΙΠ_ΙΠ上的軸向剖面圖； 圖4係圖1至3的接頭沪菩圖 圖，而抹-5反蛛 者圖2中之箭頭F4方向的侧視 圖而接頭之套筒係以剖面顯示； 圖5係圖3之線V〜V上的判而固 ΙΙΤ-τττ步批-㈤〇 的〇J面圖，而在其中的II-II與 m-III處顯不圖2與3之剖面； 圖6係類似於圖3而县自+ — Λ μ ，間組態之接頭的轴向剖:在圖配接組態與保持組態之間的 圖7係類似於圖4而顯干.固β z 圖8係類似於圖2而續:、二：6，，且態中之接頭的視圖； 向剖面圖； 而.，肩不在圖6與7組態中之接頭的軸 圖9係類似於圖8而顯 面圓；及 在保持位置中之接頭的軸向刹 圖10係類似於圖1而龜-+ λ 之母元件的軸向剖面圖，明之第二具體例的接頭 元件呈分離的組態。 。母兀件係處在與相對應公 【主要元件符號說明】 32轉利說明書(補件)\95-12\95133449 1 接頭 3 (公）元件 3A (後）端 ；3B (前）端 • 5 (母）元件 31 (軸向）路徑 33 柱塞；端部位 33A • π (外部徑向）表 35 (環形）轴環 37 (外部周邊）槽 - 51 (母元件）本體 51A (前）端 51B (後）端 52 (滑動）空間 525 凹陷 • 53 (操作）套筒 54 (流體容納）室 55 (瞬時保持）環； 55A (端）面；（瞬時浪 55B (端）面 55C (外部）面 55D 57 58 之 部分 (内部）面 (壓縮）彈簧；彈性回復手段 (鎖定）針；鎖定機構；鎖定構件 32轉利說明書(補件)\95-12\95133449 15 1379962 59 (瞬時）（閂鎖）滾珠；閂鎖構件；瞬時保持機構 59’ 爪；瞬時保持機構；（瞬時）閂鎖構件 59’a 凸耳 511 (軸向）路徑 513 0型環 514 (環形）槽 515 (截止）閥 517 座

518 (長方）槽口 518A 端 518B 端 519 (長方）槽口 531 (内部）凸肩 533 (内部環形）槽 551 軸環 553 外罩 55 3 A 邊緣 555 (内部）軸環；釋放闊

Cl (下游）管線 C2 (上游）管線 D518 方向 d 距離 E〇 (推）力 E% 力 326\專利說明書(補件)\95-12\95133449 16 1379962 Ει 第一力 E2 第二力；彈性回復力 F 箭頭；流體 P 壓力 R (收縮）力；動作 T 箭頭 X-X’ （中央）軸線 Y 5 9 轴線 (銳）角

326\專利說明書(補件)\95-12\95133449 17

Claims (1)

1379962 , & MAR 1 2 2012 十、申請專利範圍： 替換本 1.-種速動安全接頭⑴’其係用以 可移除地連接，㈣管料—切管線和- 加壓的流體則流經該等管線;此種接頭包括：—：： = (3)及一個母元件（5)，該等元件可— △疋件 軸向配接且被鎖定在-起;-鎖定機構(37、：内：地= 將公兀件軸向地止動在一聯結位一 ° (37、55、59;59,)，當公元件被鎖〜機爐^保持機構 將公元件止動在用以沖淨被連至斤釋放訏，可 π做迷接至公兀件的管 位置上’·此鎖定機構係被—個沿著母元 操作套筒（53)所控制；其特徵在 ^ ^ )滑動的 八饤f成任於.當其將公 沖淨位置時，該瞬時保持機構遭受到由：至 側的流體00之_所造成的第 = =(⑺所施加且傾向於將該機構朝向用 中的釋放組態而位移的相對於第一力的第二力㈤ 構可根據該等力（E1、E2)之合力，自動地由用以保持二元 件的其：：:且態過渡至用以釋放公元件的其釋放組態。 持機構圍第1項之速動接頭，其中，該瞬時保 持機構包括-瞬時保持環（55)，可在該等力（E, =效二下之袖向地移㈣ ===:位移r該瞬時_件則可 牡A凡仵（3)上的外部周邊槽（37)中。 專利範圍第2項之速動接頭，其卜該等瞬時 冓牛為滚珠（59)，其可在形成於母元件⑸本體⑸） 95133449 1379962 1379962 ^月I >日修(更)土替換頁 上的諸槽口（519)中軸向及徑向移動；該等槽口在平行於 母元件中之公元件（3)之配接方向（χ_Γ)的方向上為伸長 狀。 、 4·如申請專利範圍第2項之速動接頭，其中，該等瞬時 閃鎖構件為具有凸耳（59，a)的爪（59，），其可繞著垂直於母 元件（5)中之公元件（3)的配接轴線（χ_Γ)的轴線（W而 ，轉，以便由該凸耳被結合在公元件的該槽（37)中的組 怨，過渡至該凸耳分開於該槽的組態，反之亦然。 从5.如申請專利範圍第2項之速動接頭，其中，該操作套 :(53)與母元件⑸的該本體⑼形成至少一個用以容納 公兀件（3)流至外側的流體的室（54);該瞬時保持環（⑹ 之一部份（55Α)形成該室的一個可移動壁。 利範圍第2項之速動接頭，其令，該瞬時保 :“55)在其内部面(55D)上包含一釋放閥 =自Λ配接位置過渡至其沖淨位置時，該瞬時保持環 轴向位移使該釋放閥對立於該瞬時閃鎖構件(59、59。。 如中請專利範圍第6項之速動接頭， 該環位移朝向用以釋放公元件⑶= 二：間(555)藉由該瞬時保持環⑽的軸向位 移而自5亥瞬時閃鎖構件（59、59，）上分開。 持。二=利範圍第2項之速動接頭，其中，該瞬時保 移勒 成為以些微的間隙在一滑動空間（52)中 二，空間係被界定在該操作套卿與母元件 的该本體（51)之間。 95133449 1379962 修(更)正替換頁 持dw = 利範圍第2項之速動接頭 、衣（5)亦屬於該鎖定機構（37、55、58)。 i〇.如申請專利範圍第8項之速動接頭，复 件⑶由其配接位置過渡至其沖淨位置時，該味：么： ⑽可藉由其軸向位移而自公元件 ❸部巧：： :分開(E^

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