专利名称：用于可拆卸地连接两管子的快速联接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可拆卸地连接输送压力流体的管子的快速联接器。
背景技术：
专利FR-2514855公开了一种包括两个适于轴向配合的凸、凹件的快速联接器，该联接器使安装在凹件的体部里的闭合阀(closure valve)打开，该体部设置有一负载的插闩或按钮，该插闩或按钮被安装成在体部内滑动并在一中部穿设开口以与凸件配合。相互错开的齿沿插闩开口的中间轴线设置在该开口的壁上，而凸件具有适于选择性地靠在这些齿中的某一个上的台肩。当联接器的结构为流体的通道时，插闩的一个第一齿使凸件在凹件中定位。当松开联接器时，移动插闩以释放凸件，该凸件随后与最靠近凹件开口的插闩的齿接合。
从坚固性和可靠性方面来将，上述传统的布置是令人满意的。
但是，必须使用一个大力的弹簧弹性地给插闩加载，以使该插闩朝向它保持凸件的位置，这在操纵插闩时和联接联接器时是不方便的，因为必须克服弹簧产生的作用力以将凸件引入凹件。
此外，专利FR-2724710或US-5806832公开了一种包括其中插入一个凸件的凹件的联接器。设置在凹件上的插闩包括一个与球连接的止动件，该止动件接合在凸件的槽里以使这些元件保持在联接位置。当通过平移移动插闩使止动件从槽中移出以使这些元件分开时，只要管中的流体施加的压力较高，一个安全装置便可使球保持在适当的位置。该安全装置包括一个一方面受回动弹簧的作用，另一方面受联接器中流动的流体施加的压力的影响的活塞。这两种作用是相反的，并且具有将活塞保持在一适当位置的效果，在该位置，只要内部压力保持较高，该活塞可以由于球而使凸件固定。
然而，这种联接器存在以下缺点为了确保活塞一侧的压力高于另一侧的压力，必须在活塞上设置两个防止活塞移位并抵抗弹簧的作用的密封环。这可能会妨碍联接器的工作。
本发明的一个特别的目的在于，通过建议一种输送压力流体的管子之间的联接器克服这些缺点，其中，当凸件内的压力较低时，可以完全安全地分开该联接器。
技术内容本发明涉及一种用于可拆卸地连接压力流体在其中流过的管子的快速联接器，该联接器包括两个适于相互轴向配合的凸、凹件，凹件的体部设置有一由弹性装置加载的插闩，该插闩被安装成在凹件的体部内滑动并在中部开口以与凸件或通过该凸件移位的元件配合，相互错开的齿沿插闩开口的中间轴线设置在该开口的壁上，而凸件或上述元件具有适于选择性地靠在这些齿中的某一个上的台肩。该联接器的特征在于，它包括一个受流体施加的压力的作用的安全件，并且该安全件具有一适于在插闩的互补表面上接合及防止该插闩向远离上述弹性装置的方向运动的表面。
根据本发明，使插闩以这样一种结构锁止，即在该结构中，只要安全件的表面接合在插闩的互补表面上，该插闩便可以防止预期的凸件松动。只有通过移动安全件使得能够进行该解除锁止运动时，插闩才能够完全释放插入凹件里的凸件。因此，可以生产其工作得到确保的装置，并且在联接器处于压力之下时，该装置不允许凸、凹件发生意外的或其它形式的分开，以致可能使使用者受伤。因为这种联接器使用的部件较少，所以容易制造并因而成本较低。
根据本发明的有利的但非必须的方面，该联接器具有下述一个或多个特征
-主要在流体施加的压力和插闩施加的反作用力的作用下，安全件可相对于凹件的体部移动。在压力或插闩的反作用的作用下对该安全件的位置进行控制可以使安全件返回到这样一个位置，即该位置只有在联接器内的流体施加的压力较低甚至为零时才释放插闩。
-分别形成在安全件和插闩上的表面相对于凸、凹件的相对位移方向及插闩在凹件的体部里的滑动方向倾斜。这些表面沿联接器的上游方向有利地朝平行于联接器的纵轴的轴线倾斜。
-该安全件由沿基本上平行于凸、凹件的相对位移方向的方向移动的活塞形成。该活塞可以包括一个适于允许凸件或通过该凸件移位的元件通过的孔。该活塞有利地在一个形成于凹件的体部内的引导槽里滑动。
-当联接器里的流体施加的压力不超出预定值时，插闩回动装置适于驱使插闩和安全件的接合表面分离。
-凹件的体部包括一个主要部分，在该主要部分里，固定有一个与管子中的一根连接的凹件的第二部分，通过第二部分的止动件与主要部分的互补止动件接合而完成该固定。
-在凹件里设置一个适于接纳凸件的体部并设置有用于锁止该体部的装置的中间元件，当插闩在上述弹性装置的作用下移位时，上述锁止装置适于释放凸件的体部。该中间元件有利地受到指向上述锁止装置不起作用的位置的载荷。
附图简要说明通过阅读下文仅以示例和参考附图对根据本发明的联接器的两个实施例进行的说明，将较容易理解本发明，其中
图1是根据在第一位置的本发明的联接器的纵向剖面图，在该位置，凸件和凹件联接，流体在这两个元件之间流动。
图2是在第二位置的与图1类似但比例较小的剖面图，在该位置，将凸件和凹件保持为通过保持按钮或插闩上的压力使连接在凸件上的管减压的结构；为了使视图较清楚，截去了一些元件。
图3是与图1类似但比例较小的剖面图，一个锁止插闩位于与图2相同的位置，而一个安全件在上述管中的压力减小的期间锁止该插闩。
图4是与图2类似的剖面图，但安全件位于停止工作的位置，此时内部压力较低，凸件可以从联接器中自由取出。
图5是其结构与图1类似的根据本发明的联接器的第二实施例的纵向剖面图。
图6是与图3类似且比例相同的图5的联接器的剖视图，及图7是与图4类似且比例相同的图5和图6的联接器的剖视图。
优选实施例的说明现在将参考附图，图1至4中所示的联接器包括分别连接到上游管C1和下游管C2上的凹件A和一个凸件或连接件B。上游管C1本身连接到一压力流体源上(未示出)。
凹件的体部1的外部形状基本上是以轴线X-X’为中心的柱形和圆形，该轴线X-X’也是体部1内的导管11的纵向轴线并且在该导管内设置有一个可沿轴线X-X’移动的阀2。体部1分成两部分，包括一个形成孔13的主要部分12，在该孔中固定有与管C1紧固在一起的第二部分14。在实践中，阀2安装在部分14中，该部分还限定有用于接纳用于密封阀2的O形环3的槽141。
部分14的外部径向表面设置有用于与设置在孔13的内径表面上的止动件132和133配合作用的止动件142和143。止动件132、133、142、143的配合使部分14可以固定在部分12的孔13里。
在一种变型中，可以通过螺纹连接这些有利地由金属制成的部分实现部分12和14相对固定。
部分14限定了一个用于接收O形环4的第二槽144，该O形环用于与凸件B的体部7的外径表面75配合作用。
体部1还设置有一个基本上沿与轴线X-X’垂直的轴线Y-Y’方向，即径向，延伸的腔15。腔15形成在体部1的部分12中。一个插闩5可滑动地安装在腔15内，一弹簧6沿与腔15的底部151相反的方向，即腔15的开口152的方向，在该插闩上施加一弹力F1。靠接在开口152的边缘153上的两个突出部51和52限制了插闩5在力F1的作用下的运动。腔15的底部151设置有一个使腔15与周围空气连通的孔154。
腔15与贯穿部分12的导管11相交。
插闩5形成有一个以平行于轴线X-X’的轴线X5-X5’为中心的横向开口53。两个从开口53的周缘沿轴线X5-X5’方向延伸的齿54和55限定该开口53。齿54离凸形连接件B侧的导管11的开口111较远，而齿55离该开口较近。
在图1的结构中，当使用者没有在插闩5上施加力时，该插闩受到弹簧6的作用，以使插闩的齿54插到由设置在凸形连接件B的金属体部7的周向上的凸缘71形成的台肩72的背面。该凸缘71还具有一斜截并沿体部7的前端74的方向会聚的斜面73。
当准备松开联接器时，在插闩5上施加一个力F2，该力具有使齿54从凸缘71的回撤路径上缩回的作用，如图2所示。在管C2中的压力的作用下，阀被推向O形环3。连接件7沿轴线X-X’朝相同方向移动并且凸缘71靠接在插闩或按钮5的齿55上。
一个活塞8定位在体部1的导管11里，该活塞可以沿轴线X-X’方向滑动。该活塞8包括一个伸入在腔145中的裙边81，该腔145在部分14中和导管11的限定在体部1的部分12和14之间的部分112中形成。裙边81和腔145的配合作用可以引导活塞8平移。
该活塞8具有一允许连接件7通过的中部开口82，以使在图1至图4的结构中，活塞8被设置为环绕连接件7，在导管11内，并且在该导管的由部分12和14限定的部分里。体部1分为两部分的情况使活塞定位并限制在导管11内。
开口82的形状和尺寸与连接件7的前部的外部横向尺寸相近。这样，在图2的结构中，管C2中的压力流体绕连接件7在部分14的内径表面和连接件7的外径表面75之间形成的通道146中流动，如箭头E所示，直到管C2和连接件7中的流体的压力施加一作用力F3到活塞8上，该力F3沿插闩5的方向推动活塞8以到达图3的位置。
插闩5具有一截头圆锥形表面56，该表面以轴线X5-X5’为中心并沿阀2-即联接器的上游的方向会聚。
至于活塞8，它具有同样的截头圆锥形表面86，该表面以轴线X-X’为中心并沿联接器的上游方向会聚。α和β分别表示表面56和86的半顶角角度。角度α和β具有相同的值，约为45°。
表面56和86可以具有截头圆锥形以外的几何形状。它们的相关部分可以是互补的直线齿，这些齿垂直于轴线X-X’并且具有相对于轴线X-X’倾斜的表面。
插闩5在力F2的作用下的移动有使轴线X5-X5’和轴线X-X’对齐的效果，以使在力F3的作用下，活塞8的表面86靠接在插闩5的表面56上并将插闩固定在图3中的位置，在该位置，只要管C2和连接件7中的压力产生的力F3大于一个与力F1即与弹簧6的刚性系数有关的预定值，上述固定便可以防止连接件7松开，并且该固定与可能施加或不施加在插闩或按钮5上的力F2无关。
在实践中，在开口82的边缘和表面75之间的接合处及裙边81的周围会产生泄漏，这些泄漏使压力气流E′通过孔154流向腔15外。这样，管C1和连接件7中的压力象可以由弹簧6施加的力F1克服的力F3一样，逐渐减小，这使得表面56和86相互滑动，活塞8朝腔145的底部的方向返回，并且释放插闩5至图4的位置，在该位置，齿55不再阻止凸件B相对于凹件A回撤。
表面86由活塞8的突出部分87形成，该突出部分可以接合在一个设置于插闩5端部的槽57中。
导管11内的压力的变化使活塞8在表面56和86之间传递的反作用力下平行于轴线X-X’移动，而不必使用回动弹簧，这改善了联接器的可靠性并提高了它的经济效能。
表面56和86的向上游会聚的特点使得活塞可以在力F1克服了力F3的情况下在力F1的作用下向腔145返回。
插闩5的倾斜表面56具有便于在插闩5移动期间使活塞8的突出部分87脱开的斜面和定向。根据表面56和86的几何形状和倾斜度，随剩余的残余压力的不同或多或少容易产生脱离，对于弹簧6也是这样的。因此可以“精(校)准”联接器1以使联接器可以在给定的剩余内部压力之下脱开。
在图5至图7所示的在本发明的第二实施例中，与第一实施例类似的元件使用相同的参考标号。将该联接器的凹(A)、凸(B)件设计为相互轴向配合并在凹件A的体部1内设置一个与第一实施例类似的插闩5和活塞8，为了在结构中防止下游管C2和凸形连接件7的内部容量与空气连通，这些元件分别具有表面56和86。图5至图7中，弹簧6在插闩5上施加一指向上方的力F2。
一个中间件9容纳在主要凹件的体部1的导管内并包括一个具有凸缘92的圆柱形部分91，该部分91的外部几何形状与第一实施例的体部7的前部基本相同。该元件9还包括一个其直径大于部分91的直径的部分93且该部分93限定了一个用于接纳专利FR-2-724710中所说明的类型的凸形连接件7的腔。
在部分93的周向设置有多个用于接纳球体100的腔95，这些球体可以嵌入在体部7的一个周缘槽76中并使体部7保持在部分93中的适当位置。弹簧96在元件9上施加一朝向导管11的开口111的力F4。
(该联接器)工作方式如下在图5的结构中，插闩5的齿54使元件9保持为流体通过联接器流动的结构，在这种情况下，弹簧96施加的力F4被克服，并且球体100与导管11的具有直母面115的圆柱形部分相对以使球接合在槽76中并使联接件7保持接合。
当准备松开联接器时，在插闩5上施加一力F2，该力F2有使齿54相对于凸缘92脱离的效果，然后凸缘与插闩5的第二齿55靠接。如前所述，由于在压力下流动的流体E的作用，力F3使活塞8沿插闩5的方向移动，直到活塞的表面86与插闩5的相应表面56接触。弹簧96产生的力F4使元件9在导管11内稍微移动，球体100保持接合在槽76中并因而使联接件7保持接合。
当管C2和元件7和9中的压力由于流出流体E’表示的结构泄漏而减小时，活塞8释放插闩5，该插闩5在弹簧6的力F1的作用下朝图7的位置移动，在该位置，凸缘92离开齿55，这具有使弹簧96沿导管11的开口111方向推动元件9的效果。因此，球体100被引到与在元件12中形成的内径槽121相对的位置，这使得可以将球体100从连接件B的体部7的槽76中取出并从而释放该连接件。
无论本发明的实施例是什么，构成联接器的元件有利地由可以抵抗待传输的流体的压力的金属材料或塑料材料制成，并根据流体的性质进行选择。
权利要求
1.用于可拆卸地连接输送压力流体的管子的快速联接器，所述联接器包括两个适于相互轴向配合的凸、凹件，所述凹件的体部设置有一边弹性装置加载的插闩，该插闩被安装成在所述体部内滑动并在一中部穿设开口以与所述凸件或通过所述凸件移位的元件配合，在该开口的壁上沿所述开口的中间轴线设置有相互错开的齿，而所述凸件或所述元件形成有适于选择性地靠在所述齿中的某一个上的台肩，该联接器的特征在于，它包括一个受流体施加的压力的作用的安全件(8)，并且该安全件具有一适于在插闩(5)的互补表面(56)上接合并抵抗所述弹性装置(6)防止所述插闩的运动(Y-Y’，F1)的表面(86)。
2.根据权利要求1所述的快速联接器，其特征在于，主要在流体(E)施加的压力(F3)和所述插闩(5)施加的反作用力的作用下，所述安全件(8)可相对于所述凹件(A)的体部(1)移动。
3.根据上述权利要求中的一项的快速联接器，其特征在于，分别形成在安全件(8)和插闩(5)上的所述表面(56，86)相对于凸件(B)、凹件(A)的相对位移方向(X-X’)及所述插闩在凹件的体部(1)里的滑动方向(Y-Y’)倾斜(α，β)。
4.根据权利要求3所述的快速联接器，其特征在于，所述表面(56，86)沿所述联接器的上游方向朝平行于所述联接器的纵轴(X-X’)的轴线(X-X’，X5-X5’)倾斜(α，β)。
5.根据上述权利要求中的一项的快速联接器，其特征在于，所述安全件由沿基本上平行于所述凸件(B)和凹件(A)的相对位移方向的方向(X-X’)移动的活塞(8)形成。
6.根据权利要求4所述的快速联接器，其特征在于，所述活塞(8)包括一个适于允许凸件(B)或通过所述凸件移位的所述元件(9)通过的孔(82)。
7.根据上述权利要求中的一项的快速联接器，其特征在于，当所述联接器(1)里的流体施加的压力不超出预定值时，使插闩(5)返回的所述装置(6)适于驱使所述插闩(5)和所述安全件(8)的接合表面(56，86)分离。
8.根据上述权利要求中的一项的快速联接器，其特征在于，所述凹件(A)的体部(1)包括一个主要部分(12)，在该主要部分里，固定有一个与所述管子(C1，C2)中的一个管子(C1)连接的凹件(A)的第二部分(14)，通过所述第二部分上的止动件(142，143)与所述主要部分(12)的互补止动件(132，133)接合而完成该固定。
9.根据上述权利要求中的一项的快速联接器，其特征在于，该联接器包括一个适于接纳所述凸件(B)的体部(7)的并设置有用于锁止所述体部的装置(100)的中间元件(9)，当所述插闩(5)在所述弹性装置(6)的作用(F1)下移位时，所述装置适于释放所述体部。
10.根据权利要求9所述的快速联接器，其特征在于，所述中间元件(9)受到指向所述锁止装置(100)不起作用的位置的载荷(F4)。
全文摘要
根据本发明的快速联接器包括一个适于配合在凹件里并由一个插闩保持在该位置的凸件，该插闩形成挡件并防止其自身的回撤。一安全件在流体的压力作用下通过分别形成在插闩和安全件上的两表面的配合使插闩保持在锁止位置。当残余压力较低时，该安全件释放插闩。这种装置尤其用于连接输送压力气体的管子并避免管子在装置加压的情况下过早分开。
文档编号F16L37/38GK1502840SQ20031011367
公开日2004年6月9日 申请日期2003年11月19日 优先权日2002年11月19日
发明者J－J·拉克鲁瓦, J-J 拉克鲁瓦, O·帕斯托, 雇 申请人:施托布利法韦日公司