快速连接式液力耦合器的制造方法

快速连接式液力耦合器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种完全流通的快速连接式液力耦合器(100)，其使用分别安装在接合到一起的单独的耦合器主体(10，10′)中的凸状球阀(22)和凹状球阀(22′)减少外溢，其中这些球阀密封在一起并且使用一个触发手柄(102)被顺序转动，以便首先使第一球阀转动90度，然后利用齿轮传动机构使第二球阀转动90度。手柄按钮释放锁定件(118，124，126)和辅助手柄锁定件(116)确保在主体接合并且以密封接合方式锁定在一起之前，这些阀不会打开。锁定机构(150)用于将各主体锁定在一起并且提供锁定片，该锁定片防止各球阀在锁定机构关闭之前打开。
【专利说明】快速连接式液力耦合器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种快速连接式液力耦合器，其利用单个杆件/手柄实现打开，以便 在耦合器主体脱离连接时以最少量的流体外溢顺序打开两个嵌套球阀中的每一个。
【背景技术】
[0002]被称为"干断(dry-break)"接头的液力耦合器，例如通常在柔性软管的端部上 的这类耦合器，常常使用球阀。在一个现有技术示例中，每个球阀的独立耦合器主体将该球 阀保持就位，所述球阀接合在一起并通过锁定机构保持，然后通过两个杆件的90度连续转 动打开球阀。在一个截面上，一个球阀是凸状的而第二球阀是凹状的，因此两个球阀可嵌套 在一起然后转动到关闭或者打开位置。在断开耦合器之前关闭球阀可使输送的液体很少 外溢。当耦合器主体接合在一起时，每个球阀都转动到允许流通的位置。在分离耦合器之 前，每个球阀被转动到关闭位置并且耦合器主体分离，其中每个球阀都密封各自的耦合器 主体。使用当耦合器主体相连接时互相配合在一起的凹状球阀和凸状球阀，因此当球阀关 闭并且耦合器分离时损失最小体积的流体。
[0003]球阀设计的一种改进为:一个球阀中具有半球形凹陷并且另一个球阀嵌套在该凹 陷内。这被称为凹/凸球阀设计。当耦合器在流体输送后分离时，这提供了最少的流体外 溢。一种现有技术的手柄或杆件设计禁止在使用形成在手柄上的特殊成形的凸轮进行打开 和关闭期间球阀的不适当排序。另一个现有技术的特征是一种将耦合器主体保持在一起的 联锁机构，其中在一个耦合器主体上形成法兰，该法兰与第二耦合器主体上的延伸部接合， 并且通过其中一个手柄触发锁定销，以便在球阀转向打开位置时防止耦合器主体脱离连 接。
[0004]在McCracken的美国专利5，402, 825中，公开了一种球阀耦合器，其中球阀被整平 以便在它们之间提供密封的流体路径。在断开耦合器期间，其中一个球阀由弹簧轴向移动 从而允许球阀转动到关闭位置。此外公开了一种锁闩机构，一旦球阀没有处于完全关闭位 置，则该机构就防止耦合器主体脱离连接。
[0005]在McCracken等的美国专利5，488，972中，公开了一种球阀耦合器，其具有相连接 然后锁定在一起的耦合器主体和使用两个手柄打开的球阀。手柄具有由凸状和凹状凸轮部 分组成的几何形状，这些部分相互作用以阻止第二手柄转动，直至第一手柄已经转动到适 当位置。一个球阀包括在球上的平面和具有与球阀上的平面相对应的平面的挡圈。该特征 使球阀保持在中线上并且允许在不损坏任何一个球阀的情况下实现阀的致动。

【发明内容】

[0006]本文所公开的是一种具有紧凑尺寸的快速连接式耦合器和使用弹簧加载的板式 锁闩机构的简易耦合器连接系统。重要的是，该耦合器只需要转动一个手柄来打开两个球 阀，而不是像现有技术的耦合器一样具有两个手柄。这种嵌套式球阀设计使用凸状和凹状 球阀，一旦球阀移动到关闭位置并且耦合器主体脱离连接时，在相应耦合器主体中的每个球阀都用于减少流体外溢。这种示例性的快速连接式耦合器在本领域中还被称为"干断" 接头。
[0007]由于凹状和凸状球阀设计要求必须按顺序打开球阀，在示例性的耦合器触发机构 中，在使用单个杆件打开第一球阀之后，配合齿轮的一部分被用于打开第二球阀。通过在一 个连续运动中将手柄转动180度来顺序打开球阀。通过杆件或手柄在手柄和附接的凸轮驱 动装置的90度转动范围上的运动直接实现第一球阀的转动，该凸轮驱动装置继而连接到 与第一球阀相连的驱动轴。然后手柄与凸轮驱动装置脱离连接，以便第一球阀停留在90度 打开位置。形成在驱动盘上的一组轮齿(gear tooth)与形成在从动盘上的轮齿啮合，该驱 动盘直接连接到手柄上或者是手柄的一部分。从动盘通过从动轴连接到第二球阀。当手柄 转动另外90度时，驱动齿轮和从动齿轮啮合，从而将从动轴和第二球阀转动90度至其完全 打开位置。然后锁闩机构阻止耦合器被解锁，直至通过将手柄沿相反方向转动180度使两 个球阀再一次关闭。
[0008]该示例性耦合器包括实现如下功能的安全联锁:当耦合器主体脱开时阻止阀打 开，将球阀保持在关闭或者打开位置，以及当任何一个球阀打开时阻止耦合器主体脱开。当 耦合器主体或半边耦合器脱离连接时，在其中一个耦合器主体上的手柄由弹簧加载的锁闩 板上的凸片保持在关闭位置。另一个耦合器主体不具有致动手柄，因此只要耦合器主体保 持脱离该球阀就不能打开。由于与驱动凸轮的凸轮部分相干涉的锁闩板的锁定凸片部分， 半边耦合器不能脱离连接，直至手柄返回到完全关闭位置。
[0009]在耦合器主体连接之后，弹簧加载的锁闩板上的凸片缩回，并且操作者能够在手 柄被转动时位于手柄上的锁定按钮滑向手柄底端之后随意开始转动手柄。该动作将手柄止 回球从将手柄保持在完全关闭位置的制动部(detent)中释放。手柄锁定销被弹簧偏压为 朝向与驱动凸轮脱离接合，但是对于手柄的第一个90度转动，锁定销被基板的边缘壁推至 与驱动凸轮接合。因此，在手柄的第一个90度转动期间，锁定销将手柄锁定到驱动凸轮和 驱动轴上，因此凸状球阀将首先打开。在手柄和因此凸状球阀转过90度之后，轴的球形制 动器落入耦合器主体中的制动凹部内以将驱动轴和凸状球阀保持在完全打开位置。在该位 置，驱动盘上的轮齿接合从动盘上的轮齿，从而手柄的进一步转动将凹状球阀移向打开位 置，同时凸状球阀未转动。应当指出，凸状和凹状球阀在其相对位置和本发明的触发机构的 相应连接方面是可互换的。对一种球阀的论述意味着对另一种球阀的论述，反之亦然。唯 一的要求是该耦合器使用一个凹状球阀和一个凸状球阀并且凸状球阀必须首先打开和最 后关闭。
[0010]在进一步转动期间，锁定销弹簧再次被压缩，并且当手柄已经转过整个180度时， 锁定销再次弹出。同时，手柄的球状制动器落入主体内的凹部中并将手柄锁定在最大打开 位置。
[0011]为了关闭球阀，沿相反方向以180度转动手柄，在手柄转动期间将顺序出现如下 事件。首先，操作者必须在转动手柄时将手柄上的按钮滑向驱动轴枢轴，这将释放手柄球形 制动器，其将手柄保持在打开位置并且还将锁定销朝接合方向偏压。在第一个90度转动期 间，齿轮的接合使凹状球阀首先关闭。在手柄转过90度以后，锁定销重新接合驱动轴。同 时，将轴的球状制动器保持就位的销被压下，从而释放该球状制动器并且允许该轴从90度 位置转动至完全关闭位置。此外，在该位置，手柄驱动盘上的轮齿与从动盘上的轮齿脱离接合，因此进一步转动不能移动此时处于关闭的凹状球阀。当手柄已经转过整个180度回到 其起始位置时，凸状球阀关闭(凹状球阀已经关闭)并且手柄的球状制动器落入主体内的 凹部中并将手柄锁定在关闭位置，并且由于锁闩板也已经从其锁定位置被释放，耦合器主 体可以脱离连接。
[0012]从以下的详细说明中，示例性球阀耦合器的优点将变得明显，主要包括简易且紧 凑的联接机构和一个手柄打开和关闭机构，其具有所有要求的安全锁以防止被传送流体的 意外泄漏。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1是没有触发手柄的现有技术球阀耦合器的横截面视图；
[0014]图2是球阀关闭时处于耦合构型的示例性球阀耦合器的平面图；
[0015]图3是图2的示例性球阀耦合器的俯视图；
[0016]图4是第一球阀打开90度时处于耦合构型的示例性球阀耦合器的平面图；
[0017]图5是图4的示例性球阀耦合器的俯视图；
[0018]图6是第一球阀打开90度并且第二球阀打开90度时处于耦合构型的示例性球阀 耦合器的平面图；
[0019]图7是图6的示例性球阀耦合器的俯视图；
[0020]图8是示出手柄制动机构的部分俯视图；
[0021]图9是释放按钮向内移动时手柄锁紧和制动机构的横截面视图；
[0022]图10是释放按钮向外移动时手柄锁紧和制动机构的横截面视图；
[0023]图11是图10中的手柄锁紧和制动机构的横截面视图；
[0024]图12是处于解锁位置的板式锁闩机构的正视图；
[0025]图13是处于锁定位置的板式锁闩机构的正视图；
[0026]图14是处于锁定位置的板式锁闩机构的俯视剖视图；
[0027]图15是处于解锁位置的板式锁闩机构的侧视图；和
[0028]图16是处于打开位置的驱动盘和板式锁闩机构的俯视图。
【具体实施方式】
[0029]现在参照下文的讨论以及附图，其中详细示出了所公开的系统和方法的示例性的 实现方式。虽然附图代表一些可能的实现方式，但附图不是必然成比例的，某些特征可能被 夸大、去除或者部分剖面以更好地图示和解释本发明。此外，在此描述的说明书不意味着穷 尽式的，或者将权利要求限制为附图所示以及在下文的详细说明中所公开的确切形式和构造。
[0030]此外，可以将一定数量的常量引入随后的讨论中。在某些情况下，给出常量的示例 性数值。在其他情况下，未给出特定数值。常量的数值将取决于相关硬件的特性和这些特 性彼此之间的相互关系，以及与所公开的系统有关的环境条件和工作条件。
[0031]在本发明中，在下文的说明中将仅为了指代方便而使用某些术语，这些术语不是 限制性的。术语"向右"和"向左"指的是在结合所使用的术语的附图中的方向。术语" 向内"和"向外"分别指的是朝向和远离本发明的球槽组件的几何中心的方向。术语"向上"和"向下"指的是在结合所使用的术语的附图中选取的方向。如上所述的所有术语包 括其常规派生和等同词汇。
[0032]现在参考附图中的图1，其中示出现有技术中的快速连接干式耦合器的横截面视 图。耦合器主体10、10'在大多数方面是相同的。为此，适当地使用相同的参考数字和引号 (primer)。耦合器组件8包括具有至少一个法兰12的环形耦合器主体10。主体10包括横 穿端部的通道16，并且环形阀座由球面18和挡圈20限定在与其同心的所述通道内。类似 地，耦合器组件8包括环形耦合器主体10'，其具有与法兰12接合的法兰突出部12'。
[0033]球阀22可转动地安装在通道16内，并且包括球形外表面24和从中延伸通过的直 径方向上的孔26。将会理解的是，阀座球面18和挡圈20接合球阀表面。
[0034]球阀22限定了接纳球阀致动机构32 (部分显示)的头部30的槽缝28。主体10 的壁限定了密封孔34和密封件36。当球阀22和孔26处于与轴线A_A'成90度的位置时， 球阀22关闭。使球阀22和孔26顺时针方向转动90度到达与轴线A-A'平行的位置就打 开了球阀22。此时孔26与轴线A-A'对齐并且允许流体不受限制地流过主体10。以类似 的方式，阀22'被容纳在耦合器主体10'中并且密封到耦合器主体10'，但是可以使用致 动机构32从图1所示的打开位置转动到关闭位置。
[0035]第一球阀22包括球形外表面和从中延伸穿过的孔26，其在图1中示出为处于打开 位置。致动机构32(部分显示)包括用于在打开位置(此时孔26与通道对齐)和关闭位 置(此时孔26相对于通道横向设置)之间转动第一球阀22的装置。第二环形主体10' 限定从中贯穿的通道，第二球阀22'可转动地安装在通道内，所述第二球阀22'包括球形 外表面和从中延伸穿过的孔26'，用于在打开位置(此时孔26'与通道对齐)和关闭位 置(此时孔26'相对于通道横向设置)之间转动第二球阀22'的装置；用于联接环形耦 合器主体10、10'的装置；其中第二球阀22'的一部分球形外表面包括平面部分21'并且 挡圈23的一部分具有平面部分23'，其中平面21'、23'彼此相邻设置，从而允许第二球 阀22'在打开和关闭位置之间转动，但是防止第二球阀22'在第二环形耦合器主体22' 的通道内移动。第二球阀22'更优选具有至少两个平面21'并且挡圈具有至少两个平面 23'，其中挡圈23的各个平面23'邻近第二球阀22'上的平面23'。在两个耦合器主体
10、10'的连接过程中，凹状球阀22'和挡圈23的这种设计防止了与凸状球阀22的干涉。
[0036]第二球阀22'为凹状球阀而第一球阀22为凸状球阀，其中凹状第二球阀22'在 其球形外表面上具有半球形凹陷，当这些球阀处于关闭位置时，凸状第一球阀22配合在该 半球形凹陷内。优选地，第一环形耦合器主体10'具有联接端，并且挡圈23位于第一球阀 22的远离联接端的相对侧上。第一环形耦合器主体10中的通道16包括具有多个密封肋部 的球密封件27。优选地，球密封件27是具有两个密封肋部的圆形密封件。典型地，球形密 封件27在凸状球阀22和耦合器主体10的端部之间位于通道内。必须首先通过使第一球 阀转动90度来打开凸状球阀。然后凹状球阀22'才能全部打开90度，从而完全打开中心 通道26。
[0037]第二环形耦合器主体10'中的通道16'也包括具有多个密封肋部的球密封件 21'。优选地，球密封件27'是具有两个密封肋部的圆形密封件。典型地，球密封件27' 在凹状球阀22'和耦合器主体10'的端部之间位于通道内。必须通过使凸状球阀转动90 度来首先打开凸状球阀。首先凸状球阀22被打开90度，然后凹状球阀才能全部打开90度，从而完全打开中心通道26'以使流体从中流过。这样，两个中心通道26和26'完全打开， 流体可自由地流过两个耦合器主体10、10'。
[0038]为了连接第一耦合器主体10和第二耦合器主体10'，从第二耦合器主体10'伸 出的法兰突出部12'被接纳在形成于第一耦合器主体10内的凹槽中，然后这些耦合器主 体沿纵向轴线转动90度，以便法兰突出部12'接合法兰12。将突出部接纳在凹槽内以及 半边耦合器绕它们的纵向轴线的相对转动使半边耦合器通过90度转动而联锁。半边耦合 器之间的90度转动是必须实现的以产生完全联接关系。应当指出，这种四分之一圈的"凸 部和凹槽"式锁闩机构导致整个耦合器具有相对大尺寸的包装。
[0039]现在参考附图中的图2和3，其中示出改进的示例性快速连接式耦合器100的正 视图和俯视图，所述耦合器100具有装配于其上的示例性致动机构101。手柄102安装在 第一耦合器主体10上并连接到驱动盘104，该驱动盘104具有多个形成在驱动盘104的外 圆周的一部分上的驱动轮齿106。从动盘108安装在第二耦合器主体10'上并连接到从动 盘108，该从动盘108具有多个形成在从动盘108的外圆周的一部分上的从动轮齿110，其 形状和取向设定为:当手柄102从图3所示的位置沿顺时针方向转到90度位置时，启动与 驱动轮齿106的啮合。驱动盘104可选择性地不可转动地附接到驱动轴112上，该驱动轴 继而不可转动地附接到驱动凸轮105和凸状球阀22。手柄锁定件116被弹簧偏压为推动锁 定销117远离驱动轴112并推向基板120的凸台130。凸台130将锁定销117保持就位以 接合驱动凸轮105，该驱动凸轮105被连接成与球阀22 —起转动，以便手柄102和附接的驱 动盘104与驱动凸轮105 —起转动，以使手柄102最初转动90度。行进90度之后，当锁定 销117向外滑动并且第一球阀22不能转动通过如图5所示的完全打开位置时，手柄102从 驱动凸轮105释放。手柄102、驱动凸轮105和从动盘108的完全关闭位置和因此第一球阀 22和第二球阀22'的完全关闭位置在图2和3中示出。
[0040]为了从图2和3所示的位置开始转动手柄102，释放按钮118必须被推离驱动轴 112，这使得止回球122能被释放并向上移动，以便可使手柄102从其起始点转动至180度 完全打开位置。这还将锁定销117朝脱离驱动凸轮105的方向偏压。
[0041]基板120安装到第一稱合器主体10上，并提供一系列内表面和制动部(detent) 来控制手柄102的转动效果以及提供安全锁闩。特别参考图3，基板120被分成作用在手柄 锁定件116和止回球122上的若干部分，以便将手柄102链接到驱动凸轮105和球阀22并 将手柄102锁定在两个位置中的一个上。这些部分包括板凸台130、板制动部132、板渐窄 边缘部分134和板制动部136。具有两个形成在基板120中的制动凹部124、126。如果释 放按钮118在制动止回球122越过制动凹部124或126时被释放，则制动止回球122被锁 定在这两个制动凹部124、126中的一个内。当释放按钮118在偏离其中性位置的任一方向 上移动时，允许止回球122向上从凹部124或126移出，然后手柄102就可以转动。形成在 驱动凸轮105上的凸台的用途是:通过在球阀22、22'中的任一个处于打开位置时防止耦 合器主体10、10'分离，来提供增强的安全性。
[0042]现在参考附图中的图4和5，其中示出示例性的快速连接式耦合器100的正视图和 快速连接式耦合器100的俯视图，其中手柄102从图2所示位置转过90度。手柄102安装 在第一耦合器主体10上并连接到驱动盘104，该驱动盘104具有多个形成在驱动盘104的 外圆周的一部分上的驱动轮齿106。从动盘108安装在第二耦合器主体10'上，其具有多个形成在从动盘108的外圆周的一部分上的从动轮齿110，所述从动轮齿的形状和取向设定 为:当手柄102从图3所示的位置沿顺时针方向转到90度位置时,启动与驱动轮齿106的 啮合。驱动盘104可选择性地不可转动地附接到驱动轴112上，该驱动轴继而不可转动地 附接到驱动凸轮105和凸状球阀22。手柄锁定件116被弹簧偏压为推动锁定销117远离驱 动轴112并且接合驱动凸轮105，该驱动凸轮105连接成与球阀22 —起转动，以便手柄102 和附接的驱动盘104与驱动凸轮105 —起转动，以实现手柄102最初的90度转动，并且在 此位置第一球阀22完全打开并且不能转动通过此位置。手柄102、驱动凸轮105和从动盘 108的完全关闭位置以及因此第一球阀22和第二球阀22'的完全关闭位置在图2和3中 示出。
[0043]为了从图2和3所示的位置开始转动手柄102，释放按钮118必须被推向驱动轴 112，这使止回球122能被释放并向上移动，以便可将手柄102从其起始点转动至180度完 全打开位置。
[0044]基板120安装到第一耦合器主体10上，并提供一系列内表面和制动部以控制手柄 102的转动效果以及提供安全锁闩。特别参考图3，基板120被分成作用在手柄锁定件116 和止回球122上的若干部分，以便将手柄102链接到驱动凸轮105和球阀22，并将手柄102 锁定在两个位置中的一个上。这些部分包括板边缘130、板制动部132、板渐窄边缘部分134 和板制动部136。具有两个形成在基板120中的制动凹部124、126。如果释放按钮118在 制动止回球122通过制动凹部124或126时被释放，则制动止回球122被锁定在这两个制 动凹部124、126中的一个内。当释放按钮118移向驱动轴112时，允许止回球122向上从 凹部124或126移出，然后手柄102就可以转动。
[0045]手柄102图示为处于凸状球阀22已经转动90度到达完全打开位置的位置。在 此位置，由于图9所示的内部弹簧116a，手柄锁定件116扩展进入板制动部132中，从而销 116b向外移动并且释放手柄102，使其不再与驱动凸轮105以及因此驱动轴112和凸状球 阀22 —起转动。当手柄102继续转动时，凸状球阀22不再进一步转动，但是由于驱动轮齿 106与从动轮齿110啮合并且从动盘108与手柄102 —起转动，从动轴114和凹状球阀22' 也开始转动。
[0046]现在参考附图中的图6和7，其中示出具有触发机构10'的示例性快速连接式耦 合器100的正视图和快速连接式耦合器100的俯视图，其中手柄102从图2所示位置转过 180度。在这些视图中，第一和第二球阀22、22'处于其完全打开位置并且耦合器100处于 其完全流通构型。所示手柄102定位成使得止回球122已经落入制动凹部124中，因此将手 柄102锁定在此位置，直至再次按压释放按钮118从而使释放按钮118朝向驱动轴112滑 动。从动盘108已经从图3和5所示的位置转到90度位置(手柄已经总共转过180度)， 从而凹状球阀22'此时是完全打开的。因此，凸状和凹状球阀22、22'两者都完全打开。驱 动轮齿106与从动轮齿110啮合，并且从动轴114随着驱动盘104和手柄102的任何转动 而转动。手柄锁定销116b已经通过偏压弹簧116a的作用向外移动到板制动部136中。
[0047]手柄102安装在第一耦合器主体10上并连接到驱动盘104，该驱动盘104具有多 个形成在驱动盘104的外圆周的一部分上的驱动轮齿106。从动盘108安装在第二耦合器 主体10'上，并且具有多个形成在从动盘108的外圆周的一部分上的从动轮齿110，所述从 动轮齿的形状和取向设定为:当手柄102从图3所示的位置沿顺时针方向转过90度位置时，与驱动轮齿106啮合。从动盘104可选择性地不可转动地附接到驱动轴112上，该驱动 轴继而不可转动地附接到驱动凸轮105和凸状球阀22。手柄锁定件116被弹簧偏压至推 动锁定销117远离驱动轴112并且接合驱动凸轮105，该驱动凸轮连接成与球阀22 —起转 动，从而手柄102和附接的驱动盘104与驱动凸轮105 —起转动，以实现手柄102最初转过 90度，但此时锁定销117接合板制动部132，在该处由于偏压弹簧116a、116b该锁定销117 自动向外移动，并且从驱动凸轮105和因此从第一球阀22释放手柄102。手柄102、驱动凸 轮105和从动盘108的完全关闭位置和因此第一球阀22和第二球阀22'的完全关闭位置 图示于图2和3中，而第一球阀22的完全打开位置和第二球阀22'的关闭位置图示于图4 和5中。
[0048]现在参考图8，其中示出包括基板120的示例性致动方法142的俯视图。具有两个 形成在基板120中的制动凹部124、126。当手柄102从关闭位置转动至90度位置然后最 终转动至180度位置时，这些制动部124、126为手柄102提供锁定点。当手柄102到达90 度位置时，制动凹部140提供了保持在驱动凸轮105上的单独位置，其中，当手柄102到达 凸状球阀22完全打开的90度位置时，单独的止回球(未示出)落入制动凹部140内。图 8所示的位置是两个球阀22、22'完全打开并且手柄102竖直向上的一个位置。驱动轮齿 106仍与从动轮齿110接合。
[0049]现在参考图9，其中示出手柄102、手柄锁定件116、释放按钮118和驱动凸轮105 的横截面视图。在图9和10中，驱动凸轮105示出为明显厚于前述附图中所示的驱动凸轮 105。所示的释放按钮118处于它已被朝向驱动轴112推向右侧的位置。释放按钮118朝向 驱动轴112的运动允许止回球122向上移动并从制动凹部124和126中的任何一个移出。 弹簧116a和116c朝向轴112偏压锁定销117并使其与驱动凸轮105接合。
[0050]现在参考图10，其中示出手柄102、手柄锁定件116、释放按钮118和驱动凸轮105 的横截面视图。释放按钮118示出为处于它已被远离驱动轴112推向左侧的位置。释放按 钮118远离驱动轴112的运动允许止回球122向上移动并从制动凹部124和126中的任何 一个移出。弹簧116a和116c朝向轴112偏压锁定销117并使其与驱动凸轮105接合。
[0051]释放按钮118位于手柄102的细长槽缝中并且能够向内或向外(向右或向左)移 动。由于存在作用于释放按钮118的每一侧的压缩弹簧116a和116c，释放按钮118趋向于 停留在处于中性位置的槽缝的中心处，直至其被操作者移动。在该中性位置，释放按钮118 直接定位在止回球122的上面，并且当手柄102处于其完全关闭或者完全打开位置时，止回 球122分别落入关闭的制动凹部126或者打开的制动凹部124中，这将使手柄102锁定在 这些位置直至操作者以任何方式滑动释放按钮118。当操作者如该图所示向外滑动释放按 钮118以准备打开耦合器球阀22、22'时，释放按钮118压缩弹簧116a，从而朝着与驱动凸 轮105脱离接合的方向偏压锁定销117。同时，止回球122可自由向上移动并从制动凹部 126中移出，并且手柄102可以转动。一旦手柄102略微转动，则止回球122被基板120抬 起，此时止回球122阻止释放按钮118返回至中性位置，因而保持弹簧116a朝脱离位置偏 压。当手柄102已经转动180度到达完全打开位置时，止回球122落入制动凹部124中并 且释放按钮118弹射回到中性位置，因此将手柄102锁定在完全打开位置。
[0052]现在参考图11，其中示出处于驱动轮齿106与从动轮齿108啮合的位置的驱动盘 104和从动盘108的横截面视图。手柄锁定件116以及止回球122示出为使得锁定销117从驱动凸轮105中被拉出并且手柄102和第一球阀22之间没有转动连接。
[0053]为了关闭球阀22和22'，操作者向内滑动释放按钮118，从而通过压缩弹簧116c 将锁定销117朝着与驱动凸轮105再次接合而偏压。同样，一旦手柄102略微转动，则止回 球122将释放按钮118保持在此位置，直至球阀22、22'完全关闭。
[0054]现在参考图12，其中示出处于打开位置的锁闩板150的正视图。锁闩板150的用 途是将两个耦合器主体10、10'锁定在一起，并且防止第一球阀22在两个耦合器主体10、 10'被锁定在一起之前打开。锁闩板150安装在耦合器主体10上并且朝向锁闩位置被弹 簧加载，并且必须被推入如图12所示的打开位置以使其竖起(cock)以用于稍后与耦合器 主体10'的接合或脱离接合。较大直径开口 156的尺寸设定为:当锁闩板150被竖起进入 图12所示的位置时，容纳耦合器主体10'，在图12所示的位置，保持销152已经伸入形成 在锁闩板150上的销孔内，以使锁闩板150保持在竖起位置，在该竖起位置处，匹配的耦合 器主体10'可通过开口 156插入。然后保持销152将缩回并且锁闩板150将向下运动，从 而较小直径开口 154接合耦合器主体10'以将其锁定到耦合器主体10上。
[0055]现在参考图13，其中示出处于关闭的锁闩位置的锁闩板150的正视图。锁闩板 150安装在耦合器主体10上并且朝向该锁闩位置被弹簧加载，并且必须被推入如图12所示 的打开位置以使其竖起(cock)以用于稍后与耦合器主体10'的接合或脱离接合。较大直 径开口 156的尺寸设定为:当锁闩板150被竖起进入图16所示的位置时，容纳耦合器主体 10'，在图16所示的位置，保持销152已经伸入形成在锁闩板150上的销孔内，以使锁闩板 150保持在竖起位置，在该竖起位置处，匹配的耦合器主体10'可通过开口 156插入。如图 13所示，保持销152已经缩回并且锁闩板150将向下运动到图示位置，从而较小直径开口 154接合耦合器主体10'以将其锁定到耦合器主体10上。
[0056]现在参考图14，其中示出处于锁闩位置的板式锁闩机构的俯视横截面视图。凸状 球阀22示出为邻近凹状球阀22'，耦合器主体10与耦合器主体10'配合并利用示例性锁 闩板150被保持就位,该锁闩板150已经移动到图13和图14所示的锁闩位置。锁闩板150 已经接合形成在耦合器主体10'上的锁闩槽172，其中，锁闩板150的较小直径开口 154已 经接合锁闩槽172以将耦合器主体10保持在耦合器主体10'内。锁销152是锁销机构160 的一部分并且包括偏压弹簧162和按钮164。偏压弹簧162将锁销152推向锁円板150中 的销孔，而按钮164使锁销152远离该销孔移动。参考图14，为了使锁闩板150竖起进入打 开位置，使用推动片(push tab) 158向上推动锁闩板150，该推动片158压缩偏压弹簧170。 当锁闩板150完全向上移动(并且进入图16所示的位置)时，锁销152被推入锁闩板150 中的销孔内，从而将锁闩板150保持在打开位置。一旦耦合器主体10'插入耦合器主体10 内，则按钮164被主体10'按压，因此使锁销152从锁闩板150释放，然后锁闩板150被偏 压弹簧170向下拉动并进入图14所示的锁定位置。
[0057]现在参考图15，其中示出安装到耦合器主体10上的锁闩板150的侧视图。推动片 158被偏压弹簧170向外偏压以远离耦合器主体10。当推动片158被向内推动以打开和竖 起锁闩板150时，止动片166延伸至接触驱动凸轮105。当耦合器主体10、10'还没有被锁 闩在一起时，止动片166伸出以阻止驱动凸轮105和凸状球阀22转动至打开位置。
[0058]图16是图15中的锁闩板150的俯视图，其中锁闩板150已经移至完全解锁的打 开位置。只要锁闩板150处于打开的"竖起"位置，则止动片166就撞击在驱动凸轮105的止动凸台168上，并且阻止驱动凸轮105将凸状球阀22转动至打开位置。所示用于参考 的是，当耦合器主体10'插入耦合器主体10而锁闩板150还未被释放到锁定位置时，驱动 轴114所处的位置。为了锁定锁闩板150，按钮164将被推动，从而将使锁销152从销孔中 移出并且由于偏压弹簧170的作用释放锁闩板150向下运动，然后较小直径开口 154延伸 进入锁闩槽172内以将耦合器主体10锁定到耦合器主体10'中。
[0059]已经参考上述示例特别图示和描述了本发明，这些示例仅仅是实现本发明的最佳 方式的举例。本领域技术人员应该理解的是，在实施本发明时可以采用在此所述的本发明 的示例的各种替代方案，而不会脱离如下的权利要求书中所限定的本发明的精神和范围。 以下的权利要求旨在限定本发明的范围，落入这些权利要求及其等同方案的范围内的方法 和设备将被涵盖。本发明的此说明书应当理解为包括在此所描述的元件的所有新颖的、非 显而易见的组合，并且在本申请或稍后的申请中可以提出对这些元件的任何新颖的、非显 而易见性的组合的权利要求。此外，上述示例是举例性的，没有一个特征或元件对于在本申 请或稍后的申请中可能要求保护的所有可能的组合是必不可少的。
【权利要求】
1.一种快速连接式耦合器，包括:容纳在第一耦合器主体中的第一球阀；容纳在第二耦合器主体中的第二球阀，其中所述第一球阀和所述第二球阀能够分别在第一和第二耦合器主体内依次从关闭位置转动到打开位置；可转动地连接到所述第一阀的驱动盘；可转动地连接到所述第二球阀的驱动盘；从所述第一驱动盘伸出的触发手柄；形成在所述驱动盘上的驱动轮齿部分；形成在所述从动盘上的从动轮齿部分，所述从动轮齿形成为与所述驱动轮齿啮合，其中所述驱动轮齿定位在所述驱动盘和所述从动盘上，以便当所述第一球阀打开并且所述第二球阀处于打开和关闭位置之间时，所述驱动轮齿与所述从动轮齿啮合。
2.如权利要求1的快速连接式耦合器，其特征在于，还包括安装到所述手柄上的手柄锁定件，以用于防止所述手柄在所述第一耦合器主体未附接到所述第二耦合器主体时发生转动。
3.如权利要求1的快速连接式耦合器，其特征在于，还包括保持在所述手柄中的止回球，所述止回球被弹簧加载以从所述手柄向外伸出。
4.如权利要求3的快速连接式耦合器，其特征在于，还包括基板，所述基板具有至少一个用于接纳所述弹簧加载止回阀的制动凹部。
5.如权利要求1的快速连接式耦合器，其特征在于，还包括基板，所述基板具有至少一个制动凸台，和保持在所述手柄内并从所述手柄伸出的锁定销，所述锁定销伸出以将所述手柄与所述驱动盘联接，直至所述锁定销下落通过所述板凸台。
6.所述快速连接式耦合器，其特征在于，还包括板式锁定件，其中所述板式锁定件具有较大直径开口和较小直径开口，其中所述较大直径开口与所述较小直径开口重叠。
7.如权利要求6的快速连接式耦合器，其特征在于，还包括可滑动地附接到所述第一耦合器主体的锁定销，其中所述销接合所述锁定板。
8.如权利要求7的快速连接式耦合器，其特征在于，当所述锁定板处于打开位置时，所述锁定销接合所述锁定板。
9.如权利要求8的快速连接式耦合器，其特征在于，所述锁定销被朝向所述锁定板偏压。
10.一种快速连接式耦合器，包括:容纳在第一耦合器主体中的第一球阀；容纳在第二耦合器主体中的第二球阀，其中所述第一球阀和所述第二球阀能够分别在第一和第二耦合器主体内依次从关闭位置转动到打开位置；可转动地连接到所述第一阀的驱动盘；可转动地连接到所述第二球阀的驱动盘；从所述第一驱动盘伸出的触发手柄；形成在所述驱动盘上的驱动轮齿部分；形成在所述从动盘上的从动轮齿部分，所述从动轮齿形成为与所述驱动轮齿啮合，其中所述驱动轮齿定位在所述驱动盘和所述从动盘上，以便当所述第一球阀打开并且所述第二球阀处于打开和关闭位置之间时，所述驱动轮齿与所述从动轮齿啮合。
11.如权利要求10的快速连接式耦合器，其特征在于，还包括用于将所述第一耦合器主体锁定到所述第二耦合器主体上的锁定板，所述锁定板具有与较小直径开口重叠的较大直径开口，其中所述较大直径开口允许所述第一或第二耦合器主体从中通过，并且所述较小直径开口与形成在所述第一或第二耦合器主体中的槽缝接合。
12.如权利要求11的快速连接式耦合器，其特征在于，还包括用于朝向锁定位置偏压所述锁定板的弹簧。
13.如权利要求12的快速连接式耦合器，其特征在于，还包括具有锁销的锁销机构，该锁销接合所述锁定板以将所述锁定板保持在打开位置，然后在所述锁销被推离所 述锁定板时释放所述锁定板。
【文档编号】F16L37/36GK103459910SQ201280009429
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年1月25日 优先权日:2011年2月18日
【发明者】G·A·豪恩霍斯特 申请人:伊顿公司