具有排放构件的快速连接元件和包括这种元件的连接构件的制作方法

文档序号:13201660阅读:121来源:国知局
具有排放构件的快速连接元件和包括这种元件的连接构件的制作方法

本发明涉及一种快速连接元件,该快速连接元件用于加压流体管道的可拆卸连接,并且包括用于其内部通道的排放构件。本发明还涉及一种包含这种连接元件的快速连接构件。



背景技术:

在加压流体管道连接件的领域,当连接到连接元件的流体管道中的残余压力达到一高值时,例如当容纳在该管道中的流体的温度升高,进而导致该管道的压力增大时,可能存在安全问题。在连接元件的内部容积中具有高压力的情况下,可能难以连接连接构件的两个元件从而连接两个导管。在一些情况下,这种过压可能损坏连接到导管的回路的承受过压的特定部件。

为了解决该问题,例如由us4,703,774a或cn104567521a已知,在连接元件的关闭阀内安装珠子,该珠子一方面承受该连接元件内占主导地位的压力,另一方面承受复位弹簧的作用和大气压力。该珠子形成了过压情况下的用于连接元件的安全阀。这使得能够限制连接元件内的流体的压力。该方案适用于如us4,703,774a中所考虑的水下连接件,其可能具有相对较大的尺寸。相反地,其难以以具有较小尺寸的连接件来执行,因为连接元件的中心处的可用空间可能不足以容纳具有恰当尺寸的珠子。此外,由珠子形成的安全阀的操作范围相对有限。连接元件内须有高压来对抗复位弹簧施加的作用而使珠子从其座部分开,即流体排放的触发器。

此外,由de4114480a或us4,989,630a已知的不具有安全构件的连接元件不会使得能够对这些连接元件的内部通道中的压力增加产生反作用。



技术实现要素:

本发明更具体地致力于通过提出一种新的快速连接元件来克服这些缺点,在该新的快速连接元件中,能够可靠地进行安全连接,包括连接构件具有相对较小的直径以及同时扩展安全构件的操作范围。

为此,本发明涉及一种用于加压流体管道的可移除连接的快速连接构件,该元件包括:管状主体,其限定出用于加压流体通过的内部通道和连接元件的纵向轴线;以及在连接元件的前面的一侧关闭内部通道的装置。该连接元件还包括内部通道的安全构件,所述安全构件在第一位置与相对于所述第一位置的第二向前位置之间可移动,在所述第一位置,所述安全构件使得将所述内部通道连接到所述主体外侧的安全通路关闭,在所述第二向前位置,所述安全构件不关闭该安全通路。根据本发明,所述安全构件是安全环,所述安全环是用于关闭所述内部通道的装置的一部分并且围绕中心构件安装,该中心构件也是关闭装置的一部分,并且在周界部分内部。此外,所述安全环的第一表面是所述前面的一部分。所述安全环在其第一位置与第二位置之间相对于所述中心构件且平行于所述纵向轴线可移动。所述安全环至少部分地与所述中心构件或所述周界部分限定出所述安全通路。其第一位置,所述安全环在第一密封圆周上可密封地支承抵靠所述中心构件,并且在第二密封圆周上可密封地支承抵靠所述周界部分。所述第二密封圆周的直径严格地大于所述第一密封圆周的直径。此外,所述连接元件包括用于使所述密封环朝向其第一位置返回的弹性复位构件。该弹性构件朝向所述管状主体的内部和/或朝向所述连接元件的后部往回推动所述安全环。

由于本发明,构造为具有环形形状的所述安全环在所述连接元件的内部通道一侧具有第二表面,该第二表面径向地限定在所述第一密封圆周与所述第二密封圆周之间,密封段面积足以使存在于该内部通道内的流体的压力有效地作用于所述弹性复位构件,以使得当鉴于该压力的值必须时所述安全环从其第一轴向位置朝向其第二轴向位置行进。该第二表面的面积可大于暴露于所述连接元件的内部压力的珠子部分的面积,而不必增大该连接元件的直径。因此,本发明适用于具有相对较小直径的连接构件,具体地适用于内部通路直径小于或等于25mm的连接构件。此外,鉴于所述安全环的几何形状,后者可在连接元件的相对较低的内部压力的作用下从其第一位置朝向其第二位置移动。因此,本发明使得能够优化安全构件的操作范围,该安全构件与也属于用于关闭内部通道的构件的阀分开并且执行与该通道不同的功能。实际上,该阀能够使得所述内部通道与外侧相隔离,或者使所述内部通道放置为与另一连接元件的内部通道连通,而所述安全环能够使得当所述内部通道中存在过压时朝向外侧排放流体,只要所述阀关闭该通道。

在本发明的含义范围内,密封圆周的直径是这样的直径,其等于在所述圆周具有零径向厚度的情况下的该圆周的直径。如果所述密封圆周具有非零径向厚度,则该圆周的直径是这样的直径,其值包含在该密封圆周的最小直径与最大直径之间。

根据本发明的有利的但可选的方面,这种连接元件在技术上可允许的任何结合的情况下可包含一个或多个下述特征:

-用于在所述前面的一侧关闭所述内部通道的所述装置包括阀,所述阀沿着所述纵向轴线在第一关闭位置与相对于其第一位置的第二撤回位置之间移动,在所述第一关闭位置,阀关闭所述内部通道,在所述第二撤回位置,阀限定出环形通路,该环形通路将所述内部通道放置为与互补的连接元件的内部通道连通,所述安全环与所述阀分开并且在所述内部通道内的流体压力的作用下能沿着所述纵向轴线从其第一位置朝向其第二位置移动。

-在其第一位置,所述安全环沿着平行于所述纵向轴线的方向支承抵靠由所述中心构件形成的密封座部,并且关闭安全环与所述中心构件限定的所述安全通路。

-关闭装置进一步包括径向于所述纵向轴线定位在所述中心构件与所述主体之间的阀,该阀形成所述周界部分并在所述前面处围绕所述安全环。

-关闭装置进一步包括阀,该阀径向于所述纵向轴线定位在所述中心构件与所述主体之间,并且在所述前面处定位成径向于所述安全环的内部。

-在所述安全环的所述第二位置,所述安全通路在所述阀与所述安全环之间延伸。

-所述管状主体形成所述周界部分,并且与所述安全环限定出所述安全通路,当所述安全环处于其第一位置并且与所述管状主体密封支承时,所述安全环关闭所述安全通路。

-所述中心构件被固定到所述主体,并且包括构成所述前面的一部分的表面。

-所述中心构件和所述安全环属于平行于所述纵向轴线且相对于所述主体在向前位置与撤回位置之间可移动的组件,在所述向前位置,所述移动组件与主体密封地接触并关闭所述内部通道,在所述撤回位置,流体通路被布置在所述移动组件与所述主体之间。

-在其第一位置,所述安全环在所述第一密封圆周上支承抵靠所述中心构件的截头圆锥形的且朝向所述前面会聚的表面。

-所述截头圆锥形的表面具有包含在60°与120°之间的顶角。

-在所述连接元件的未连接构造中,所述安全通路出现(emerge)在所述前面上。

-在所述连接元件的未连接构造中,且当所述安全环处于其第一位置时,所述关闭装置的各个前面在垂直于所述纵向轴线的平面中对齐。

根据第二方面,本发明还涉及用于可移除地结合加压流体管道的快速连接构件,该连接构件包括凹形连接元件和互补的凸形连接元件。根据本发明,这些连接元件中的至少一个如上所述。

有利地,在所述连接构件的连接构造中,至少一个用于关闭连接元件的内部通道的机械构件处于撤回位置,在该撤回位置,所述机械构件与该连接元件的主体限定用于所述加压流体的环形通路。根据所考虑的实施例,执行该功能的用于关闭所述内部通道的所述机械构件可以是所述阀、所述安全环、由所述阀和所述安全环形成的组件,或者任何其他关闭装置。该机械关闭构件在所述连接构件的连接构造中朝向所述连接构件的第二互补元件的内部通道打开用于存在于第一连接元件的内部通道中的流体的流动通路。该通路形成在所述机械关闭构件与所述主体之间,或者该机械关闭构件与所述中心构件之间。

附图说明

通过下文中作为实例单独给出且参照所附附图实现的符合其理念的连接元件的五个实施例的描述,本发明将被更好地理解并且其其他优点将会变得更加明显,所述附图中:

-图1为包括也是根据本发明的凹形连接元件的根据本发明的连接构件的轴向剖视图;

-图2为图1中的细节ii的放大视图;

-图3为图1的连接构件的凹形元件的内部子组件的分解透视图;

-图4为安全环处于与图2不同的构造时类似于图2的视图;

-图5为沿着图4中的线v-v的局部剖视图;

-图6为连接构件的凸形元件和凹形元件连接期间可与图1相比较但处于较小的尺度的剖视图;

-图7为连接构件的元件被连接时类似于图6的剖视图;

-图8为根据本发明的第二实施例的凸形连接元件的轴向剖视图;

-图9为沿着图8中的线ix-ix的轴向剖视图,viii-viii表示图8的切割平面;

-图10为根据本发明的第三实施例的连接元件的纵向剖视图;

-图11为图10的细节xi的放大视图;

-图12为根据本发明的第四实施例的连接元件的类似于图11的细节视图;

-图13为根据本发明的第五实施例的连接元件的类似于图11的细节视图;

-图14为根据本发明的第六实施例的连接元件的类似于图11的细节视图。

具体实施方式

图1至图7中示出的连接构件r包括趋向于装配到彼此中的凹形连接元件100和凸形连接元件200。

凸形元件200包括主体202,主体202限定出凸形元件200的纵向轴线x200,并且阀204安装在主体202内部,通过弹簧206朝向由主体202的内部径向表面形成的座部2022被弹性地加载,所述内部径向表面是截头圆锥形的并且朝向连接元件200的前面208会聚。

在本说明书中,连接元件的向前方向被描述为在装配或连接的方向上定向的方向,即当互补的连接元件如图1中所示的被对齐且准备好被装配到一起时朝向该互补的连接元件的方向。相反地,连接元件的后部方向被限定为与互补的连接元件相反的方向。该后部方向朝向管道,连接元件安装在该管道的端部处。连接元件的近端部分是其位于后部处的部分,而连接元件的远端部分是其朝向前部的部分。

凸形元件200的主体202限定出用于加压流体的流通的内部通道c200,该内部通道c200流体地连接到通道c2,元件200安装在通道c2的端部处。在一实例中,通道c2形成在框架400中,框架400包括外壳402,管道c2出现在外壳402中,凸形元件200的后部部分被接纳在外壳402中且在该外壳中被环210固定,环210的外螺纹2102与外壳402的旋拧部(tapping)4022接合。两个密封垫片212和214分别一方面被设置在主体202的后部部分与外壳402的周界表面之间,另一方面被设置在主体202的外周界表面与环210之间。环216使用簧环218被固定在主体202的后部部分中。该环216用作弹簧206的止挡件,弹簧206能够有效地将阀204压靠到座部2022。阀204配备有外周界凹槽2042,密封垫片220被插入到外周界凹槽2042中,朝向凸形连接元件200的前部且相对于该通道越过座部2022提供了通道c200与凸形元件200的外侧之间的隔离。

前面208由两个部分形成,这两个部分分别由阀204的为盘形且以轴线x200为中心的前面2044以及主体202的具有环形形状且同样以轴线x200为中心并且围绕前面2044的前面2024组成。

连接构件r的凹形元件100进而包括主体102,主体102被旋拧到框架300的外壳302中。主体302限定出凹形元件100的内部通道c100以及该凹形元件的纵向轴线x100,加压流体能够在所述内部通道c100中流通。主体102设置有外螺纹1022,外螺纹1022与外壳302的旋拧部3022配合。密封垫片112被插入在主体102的外周界表面与外壳302的周界表面之间。

框架300限定出管道c1,该管道c1出现在外壳302中且与内部通道c100永久连通。

凹形连接元件100包括朝向座部1024被弹簧106弹性地加载的阀104,座部1024由主体102的内部截头圆锥形的表面形成,该表面朝向凹形连接元件100的前部会聚。阀104设置有后部裙部1042,该后部裙部1042被构造成,当凹形连接元件100处于关闭构造时,即当阀104处于使得内部通道c100与凹形连接元件100的外侧隔离的第一位置时,支承抵靠座部1024。密封垫片120被定位在主体102的内周界凹槽1026中,在凹形连接元件100的关闭构造中,密封垫片120与阀104沿着轴线x100轴向对齐。因此,密封垫片120有助于容积c100与外侧的隔离。推动件116固定在主体100中,并且包括杆1162以及基底1164,基底1164定位在杆1162后面且被使得外壳302与内部通道c100永久流体连通的四个孔口1166刺穿。推动件116使用簧环118被固定在主体102中。弹簧106支承在推动件116的基底1164上。推动件116还包括布置在杆1162的前部上的挡圈1163以及使杆1162延伸穿过挡圈1163的突出部1165,该突出部1165设置有外周界凹槽1167和围绕轴线x100规则分布的三个纵向狭缝1169。附图标记1168表示推动件116的与基底1164相反的端面,该端面为盘形且构成推动件116的前面。

与阀104分开的安全环124围绕推动件116的突出部1165被安装,并且限定出外周界凹槽1242,密封垫片126被容纳在外周界凹槽1242中,密封垫片126在阀处于内部通道c100的关闭构造时支承抵靠阀104的内部径向表面1046。为了附图清楚起见,密封垫片126没有在图3中示出。

弹簧128在安全环124内围绕突出部1165安装,并且在后部上支承抵靠安全环124的内肩部1244,在前部上支承抵靠止挡环130,该止挡环130由于接合在凹槽1167中的簧环132而被保持在推动件116上。

密封垫片134定位在凹槽1172中,凹槽1172布置在截头圆锥形表面1074中,截头圆锥形表面1074在向前方向上,即在推动件116的面1168那侧限定出挡圈1163。表面1174朝向轴线x100向前会聚,并且其顶角被表示为α。该角α的值包含在60°与120°之间,优选地为大约90°。

凹形元件100和凸形元件200的各个密封垫片优选地由合成弹性体或天然弹性体制成。在实践中,密封垫片为不张紧时具有圆形截面的o形环,其例如在图4中可视为密封件134。这些连接元件的其他部分优选地由金属或复合材料制成。

附图标记1308表示止挡环130的与弹簧128相反的环形表面。附图标记1248表示在凹形连接元件100的安装构造中密封环124的安装到该环的前部上且与挡圈1163相反地定位的环形表面。附图标记1048表示阀104的与弹簧106相反的环形表面。附图标记1028表示主体102的朝向前部与螺纹1022相反地限定该主体的截头圆锥形表面。表面1028向前会聚。最后,附图标记1028’表示主体102的向前发散且轴向上沿着轴线x100位于主体102的前部与凹槽1026之间的向前的截头圆锥形表面。

表面1168、1308、1248、1048、1028’和1028是同心的并且一起构成凹形连接元件100的前面108。更具体地,表面1028径向地环绕表面1028’,表面1028’径向地环绕表面1048、表面1048径向地环绕表面1248、表面1248径向地环绕表面1308、表面1308径向地环绕表面1168、表面1168以轴线x100为中心。在实践中,所有的表面1168、1308、1248、1048和1028’以轴线x100为中心。

主体102和202各自整体上为圆柱形且中空的,具有圆形截面。同样地,阀104和204、推动件107以及环124和130具有圆形截面,基底1164的圆形截面和突出部1165的圆形截面被修改以形成孔口1166和狭缝1169。

在图1和图2中示出的连接构件的未连接构造中,安全环124的截头圆锥形后表面1245支承抵靠密封件134且与推动件116的表面1174相反和/或支承抵靠推动件116的表面1174。相对于主体102和其所属的推动件116静止的表面1174形成用于接收截头圆锥形表面1245的座部,该座部配备有密封件134。截头圆锥形表面1245朝向安全环124的前部会聚,即朝向其前面1248会聚,并且具有在任何机加工允许范围内等于角α的顶角。在该构造中,安全环124在密封圆周ce1上被密封地支承抵靠推动件116,密封圆周ce1具有环形形状并且其最大直径由d1表示。该最大直径在实践中非常接近于或等于被压缩在部分116与124之间时密封件134的最大直径。密封圆周ce1的最小直径非常接近于或等于该构造中的密封件134的最小直径。因此,圆周ce1具有环形且截头圆锥形的形状,具有非零的径向厚度。

此外,并且仍然在该构造中,密封环124经由支承在第二密封圆周ce2上的密封件126与阀104的内部径向表面1046密封地接触。由于阀104的内部径向表面1046相对于轴线x100是径向的,因此圆周ce2的径向厚度为零,或者在实践中实际为零。附图标记d2表示密封圆周ce2,其在实践中等于阀104的内部径向表面1046的直径。连接构件的两个部分之间的密封接触,或者这两个部分之间的密封支承可关于这些部分的两个面对的表面限定。存在的游隙通过参与两个部分之间的密封功能的一个或多个中间密封装置来克服。换言之,如果一个部分和另一个部分的直接接触足以执行密封功能,或者如果存在的密封装置填充了这两个部分之间的特别是密封圆周处的游隙,则一个部分密封地接触抵靠另一个部分或者一个部分与另一个部分密封地接触。

直径d2严格大于直径d1,这对应的一个事实是,圆周ce2比圆周ce1距离轴线x100更远,并且这些圆周是分开的。

面积非零的安全环124的后表面1246暴露于通道c100中占主导地位的压力。压力c100还施加到表面1245的在图1和图2的构造中径向地延伸穿过密封件134的部分1245a上。总而言之,通道c100中的压力在一表面上被施加到安全环124上,该表面等同于由密封件126和134的外部直径限定的部分的面积差。

表面1246是截头圆锥形的且朝向后部会聚,即与表面1248相反。

连接元件200的操作如下:

在图1和图2中所示的构造中,前面1168、1308、1248和1048在垂直于轴线x100的平面中对齐。

在未连接构造中,构件104、116和124关闭主体102的前开口,前开口以密封件120为边界。具体地,弹簧128往回推动安全环124与密封件134和表面1174接触。由于密封件120、126和134的存在,内部通道c100与连接元件100的外侧隔离。

以管道c1连接到必须用热交换流体冷却的电子设施的情况进行考虑。在连接构件r的元件100和200的未连接构造中,该热交换流体的温度可在来自于上述设施的电子器件的热耗散的影响下升高。在此情况下,内部通道c100内的热交换流体的压力增大。该压力特别是施加到安全环124的后表面1246上,以及表面1245的部分1245a上,这些表面的和具有非零面积。

当施加在表面1246和1245a上的压力足以克服由弹簧128施加的弹性复位力时,安全环124从图2中所示的其第一位置移动到图4中所示的其第二位置,在第二位置,表面1245与表面1174和密封件134分离开。存在于内部通道c100中的流体于是可以在相反的表面1245和1174之间流动,然后在安全环124内流动直到其在环绕表面1168的凹形连接元件100的前面108处出现。在图4中,箭头e100示出了限定在部分116和124之间的安全通路p100中的流体的理论上的流动。当安全环124处于其第二位置时,通过通路p100的该流动e100能够正常地形成。如图4的底部中所示,该安全通路p100在截头圆锥形表面1245下游包括狭缝1169。然而,应当注意的是,在图4的顶部中,流体还可在安全通路p100中在狭缝1169外侧围绕突出部1165流动,这是因为围绕突出部165的止挡环130的组装没有被密封。

在安全环124围绕推动件116且沿着轴线x100在图2中示出的其第一轴向位置与图4中示出的其第二轴向位置之间移动期间,密封垫片126与阀104的内部径向表面1046在圆周ce2处保持接触,使得保持保证该阀104与安全环124之间的密封。

当通道c100内的压力由于流体的穿过上文所述的安全通道p100的部分被排出而降低时,弹簧128能够朝向后部推动环124返回,即使得其从图4中所示的其第二轴向位置行进到图2中所示的其第一轴向位置。安全通道p100于是被关闭并且内部导管c100再次与凹形连接元件100的外侧隔离。

部分116和124至134形成凹形连接元件100的伸缩的子组件se,该伸缩的子组件se除了密封件126的例示之外在图3中可见并且使得能够基于该通道内的流体的压力控制朝向容纳在通道c100中的流体部分的外侧的排放。

当元件100和200需要被连接时,如图6中所示,轴线x100和x200对齐以形成作为连接构件的装配轴线的共用轴线xr,于是前面108和208在彼此对面。连接元件100和200于是被带至沿着轴线xr更靠近彼此,这使得导致前面208的部分2024支承抵靠阀104,且推动件116和安全环124的前面1168和1248支承抵靠阀204。这使得对抗由弹簧106和206施加的力分别在主体102和202内部往回推动阀104和204。于是到达图6中所示的装配构造的起始,其中内部通道c100和c200仍然彼此隔离。

通过继续进行装配运动,到达图7中的构造,其中,阀104和204处于第二撤回位置,在该第二撤回位置,阀104和204分别与主体102和202限定出环形通路,通向内部通道c100和c200在热交换流体被凸形连接元件100输送以从管道c2再填充管道c1的情况下连通的点,这由流动箭头er示出。在该构造中,安全环124和推动件116保持支承抵靠阀204,而主体202保持支承抵靠阀104。

在实践中,阀204在不同于图7的平面中被提供有用于流体的通过的通道,允许沿着箭头er的方向的流动。

替代地,从管道c1朝向管道c2发生流动,即在与箭头er相反的方向上发生流动。根据本发明的未示出的方面,可提供用于将连接构件的元件100和200锁定到连接构造的系统,特别是以具有珠子、销钉或叉脚的系统的形式。具有珠子的锁定系统被示出为图10和图11中的第三实施例。

图1、图6和图7示出了在元件100和200连接期间,即在从图1的构造过渡到图7的构造期间,伸缩的子组件se的安全环124和推动件116不相对于彼此沿着轴线x100移动。安全环124保持在其第一位置,在该第一位置,安全环关闭安全通路p100。在元件100和200断开连接期间也是如此,通过使元件逐渐移动分开,即从图7的构造行进到图6的构造然后到图1的构造来实现断开连接。因此,连接元件的连接和断开连接在不打开通路p100的情况下发生,这防止了包含在推动件116与阀124之间的容积的填充。

图4中示出的位置不是表面1245与1174之间的最大分开位置。该最大分开位置来自于多种因素,诸如突出部1165的长度、弹簧128的特性、环124的尺寸、由密封件126和134的直径形成的部分的面积差以及止挡环130的尺寸。在实践中,该最大分开位置仅仅很少地被到达,这是因为表面1245与1174之间的几毫米或几十毫米的分开足以排放存在于内部通道c100中的若干滴流体,以降低该通道中的压力至安全环124在弹簧128的作用下朝向其第一位置返回的点。

为了使安全环124从其第一位置行进到其第二位置而配衡(taring)凹形连接元件100的内部压力可以通过作用于弹簧128的特性、安全环124的几何形状,特别是直径d1和d2的比率来完成。为此,直径d1与d2之间的差,即密封件126与134的直径之间的差使得能够产生环124的表面1246和1245a,在垂直于轴线x100的平面中的表面1246和1245a的投影具有足够的面积使得压力有效地向前驱动安全环124从图2的第一位置行进到图4的第二位置,而该表面的面积大体上大于安装在连接元件的轴线上的珠子的面积,如在本领域中提出的。

由表面1245形成的安全密封座部不同于连接阶段中的由表面1024形成的内部通道100的开口密封座部。连接构件r的内部通路直径可相对较小,特别是小于25mm,而不构成在连接元件100的前表面108附近产生有效的安全系统的障碍。

根据该实施例具有暴露于通道c100中的压力的环形表面1246和1245a的安全环124的使用使得能够改进其对于压力的敏感性和其在过压情况下的反应性。换言之,连接元件100的安全环124与本领域的珠子相比对于较低的压力敏感。

如同在安全环124的第一位置中那样,推动件116与安全环124之间的密封区域形成在截头圆锥形平面中,在表面1245和1174与密封件134的界面处,并且安全所需的环124的平行于轴线x100的轴向移动是低的,这限制了密封件特别是密封件126所遭受的摩擦。

此外,安全环124在内部通道c100中的压力增大的作用下的移动从外侧直接可见,这是因为表面1248是凹形连接元件100的前面108的一部分。实际上,在安全环124的第二位置中,该表面1248沿着轴线x100关于表面1168和1048轴向偏置,如图4中所示。

由于在连接构件r的凸形和凹形元件的连接和未连接阶段期间元件116和124不相对于彼此沿着轴线x100移动,因此安全通路p100在这些阶段期间保持关闭,这保证了连接元件100仅在处于未连接构造时在内部通道c100中过压的影响下泄漏。

在图8及之后的图中示出的本发明的第二至第六实施例中,与第一实施例的元件类似的元件具有相同的附图标记并且不进行详细描述。后文中,主要提到这些实施例与第一实施例之间的区别。

在图8和图9中所示的第二实施例中,凸形连接元件200配备有安全环224,安全环224不是安装在相对于主体202静止的推动件上,而是围绕阀204安装,阀204相对于该主体沿着轴线x200在第一位置与第二位置之间可移动,该第一位置和第二位置与为第一实施例的阀104限定的第一位置和第二位置类似。彼此分开的部分204和224属于组件e,组件e沿着轴线x200在主体202内可移动并且承受弹簧206的作用和可以为传统凹形元件(不具有安全环)或第一实施例的凹形元件100的凹形元件的推动件的作用。在组件e移动期间,部分204和224保持它们沿着轴线x200的相对位置。在连接构件的未连接构造中,组件e支承抵靠由主体202形成的座部并关闭向前方向上的内部通道c200。在连接构造中,流体通路被布置在该组件e与主体202之间,主体202内的阀204具有与图7中所示的类似的布置。然后,部分204和224限定出使内部通道与互补的连接元件的内部通道连通的环形通路。这里,组件e起到第一实施例的阀204的作用。其在分别对应于连接构件的未连接构造和连接构造的向前位置和撤回位置之间可移动。

这里,当安全环处于其第二位置时,安全通路径向限定在阀204与安全环224之间。

与第一实施例中相同的,安全环224支承密封垫片226,密封垫片226支承抵靠周界部分,这里周界部分由主体202形成,而在第一实施例中,该周界部分由阀104形成。更具体地,密封件226径向地支承抵靠主体202的内部径向表面2026。

与第一实施例中相同的,弹簧228默认地往回推动安全环224以支承抵靠由阀204支承的密封件234,并且朝向连接元件200的后部。弹簧228支承在止挡环230上,止挡环230由于簧环232而固定在推动件204的前突出部2045上。安全环224安装为在该前突出部2045上滑动。

与第一实施例中相同的,附图标记2024和2044分别表示主体202和阀204的前面。附图标记2248和2308也是分别表示环224和230的前面。前面2024环绕前面2248,前面2248环绕前面2308,前面2308环绕前面2044。前面2024、2248和2308是环形的且平面形的。前面2248是盘形的。在凸形连接元件200的未连接构造中,且当安全环关闭安全通路p200时,共同组成元件200的前面208的前面2024、2248、2308和2044在垂直于轴线x200的平面中对齐,如图8和图9中所示。

与第一实施例中相同的,在关闭位置中,安全环224在阀204上的支承发生在两个分开的密封圆周ce1和ce2上,这使得能够限定出截头圆锥形的环形表面2246,压力的一部分可由于由主体202限定的内部通道c200内的流体的压力而施加在该环形表面2246上。该压力还部分施加在如第一实施例中限定的表面2245的一部分2245a上。第一密封圆周ce1被限定为围绕密封件234,且其最大直径被表示为d1。第二密封圆周ce2被限定在密封件226与表面2026之间的界面处。其直径被表示为d2。直径d2严格地大于直径d1。

与第一实施例的元件100相比,第三实施例至第六实施例涉及本发明在凹形连接元件中被实施的情况。还可以在与第二实施例的元件200相比的凸形连接元件中被实施。

在这些实施例中,阀104和安全环124呈现第一位置和第二位置,这与第一实施例中相同。

在本发明的第三实施例中,安全环124与推动件116之间的接触区域不是如开始的两个实施例中那样的截头圆锥形的,而是具有圆形基底的圆柱形的。密封件134接合在凹槽1172中,凹槽1172布置在推动件116的具有圆形基底1174的外圆柱形表面中。在另一侧,具有圆形基底的圆柱形的安全环124的内部径向表面1247被构造为在安全环124的第一位置与密封件134接触,安全环124的第一位置限定出第一密封圆周ce1。表面1247在安全环的与前面108相反的一侧以区域1249为边界,在安全环的第一位置中,可以从内部通道c100进入区域1249。该区域1249相对于表面1247具有增大的直径。当安全环在施加到该安全环的后表面1246上的压力的作用下被向前推动时,区域1249沿着轴线x100到达密封件134的对面。这导致安全通路p100的打开,容纳在连接元件的内部通道c100中的流体可流动穿过安全通路p100。在图11中,安全通路p100的位置由出现在元件100的前面108上的箭头示出,即使在该图中示出的安全环的位置中该通路是关闭的。将注意的是,由安全环124支承的密封件126与阀104之间的密封圆周ce2具有严格大于直径d1的直径d2。

图12中所示的本发明的第四实施例使用了与第三实施例的方案类似的方案。在该实施例中,被示出为与图11处于相同条件下的安全通路p100被限定在安全环124与阀104之间。径向地支承抵靠图12中所示的处于安全环124的第一位置的密封件126的阀104的内部径向表面1046在前面108的一侧延伸出一区域1049,该区域1049具有相对于表面1046的直径更大的直径。当安全环124在图12中被向左推回时,密封件126沿着密封件126所属的正交于轴线x100的平面与区域1049轴向对齐,使得密封件26不再与阀104接触。这导致安全通路p100打开,包含在连接元件的内部通道c100中的流体可流动通过该安全通路p100。

在图12的实施例中,两个密封圆周ce1和ce2以与图10和图11中的实施例相同的方案被限定。第三实施例与第四实施例之间的主要区别在于,在第三实施例中,安全通路被布置在第一圆周ce1的径向水平面处,而在图12的实施例中,该安全通路被布置在第二圆周ce2处。

在如上所述的第三实施例和第四实施例中,阀104和安全环124各自分别被提供有若干个径向贯通孔口1041、1241,这些孔口使得能够在主体102的内部特别是在阀104相对于座部1024移动期间分布流体的压力,而不会对捕获阀104与主体102之间的流体造成危害。

在第三和第四实施例中,仅如图10中所示,凹形连接元件100被提供有珠子锁定系统160,该珠子锁定系统160用于与互补的凸形连接元件的周界凹槽配合。这些珠子相对于轴线x100的径向位置通过环162进行控制。

另外,在这两个实施例中,簧环132被用于通过形成承受弹簧128施加的力的止挡部而将安全环124保持在阀104上。

在图13中所示的本发明的第五实施例中,阀104围绕推动件116被安装到连接构件的前面上,同时承受弹簧106的作用。阀104属于用于关闭连接元件100的内部通道c100的装置。在该实施例中,中心构件包括推动件116和阀104。这里,密封环124径向地插入到阀104的主要部分104a与连接元件100的主体102之间。阀104的辅助部分104b径向地环绕安全环124的后凸缘124a。

安全环124承受弹性复位弹簧128的作用,弹性复位弹簧128将安全环朝向主体102的内部相对于阀104往回推动,并且朝向其第一位置推动。为此,弹簧128被接纳在外壳104c中,外壳104c径向地限定在阀104的部分104a和104b之间,并且支承在止挡环130上,止挡环130进而利用簧环132而相对于阀104被固定在外壳104c中。

阀104和密封环124被分别提供有若干个孔口1041、1241,这些孔口帮助将在连接元件的导管c100中占主导地位的压力在外壳104c中且直到凸缘124a的与前面108相反的表面1246为止同样施加到安全环124上。

在实践中,在导管c100中占主导地位的压力施加到在图13中与密封件120和134对齐的安全环124的全部表面。压力成对地彼此消除,除了对应于密封件120和134之间垂直于x100的区域的平行于轴线x100在表面1246上的投影的环处。因此,在导管c100中占主导地位的压力在安全环124上的产物是在图13中朝向左侧定向的力,即朝向前面108定向的力。

当导管c100中的压力增大时,施加在表面1246上的力使得导致安全环124从在图13中以实线示出的其第一位置行进到在轴线的线中示出的其第二位置。

附图标记1247表示安全环124的外周界表面,密封件120径向地支承抵靠该外周界表面。该表面1247与前面108相反地以周界凹槽1249为边界,当安全环124处于其第一位置时,周界凹槽1249沿着轴线x100相对于密封件120轴向地偏置。当安全环处于其第二位置时,该凹槽1249与该密封件轴向地对齐。因此,在该第二位置,安全通路p100在安全环124与连接元件100的主体102之间产生。

与图11和图12中相同的,安全通路p100的位置由图13中的箭头示出,即使该通路在所示的构造中是关闭的。

在该实施例中,第一密封圆周ce1被限定在阀104与密封环124之间,具有直径d1,第二密封圆周ce2被限定在密封环124与主体102之间,具有直径d2,直径d2严格地大于直径d1。

在图14中所示的本发明的第六实施例中,安全通路p100包括第一部分p102和第二部分p104,第一部分p102与第一实施例中相同地限定在分别布置在安全环124上和推动件116上的表面1245和1174之间,第二部分p104由布置在推动件116的突出部1165内的通道1176和1178形成。在本发明的第一、第二和第六实施例中,当处于其第一位置时,安全环124或224支承抵靠座部,座部沿着相对于轴线x100或x200倾斜的方向,因此部分地沿着平行于该轴线的方向由表面1174形成或由阀204的相应表面形成。替代地,表面1174和等同物可垂直于这些轴线,在这种情况下,安全环抵靠其座部的支承平行于轴线x100或x200发生。在所有情况下,对于这些实施例并且在该第一位置中,安全环关闭安全通路p100,安全通路p100在第一圆周ce1处至少部分形成在中心构件与安全环之间。在第一、第二和第六实施例中,第一密封圆周ce1具有非零径向厚度。替代地,该径向厚度可以是零或实践中为零,这与第二密封圆周ce2相同。

密封圆周大体上限定为曲线,两个机械部分可在使用或不使用永久的或可移除的中间密封装置(诸如密封件)的情况下沿着该曲线保持密封接触,换言之,密封支承。这些密封圆周用于限制机械部分之间的流体的通过。它们优选地沿着环形密封件的内部或外部接触表面被限定。当考虑密封圆周ce1或ce2时,且当后者具有非零径向厚度时,该密封圆周的直径是值介于该密封圆周的最大直径与最小直径之间的直径。在第一、第二和第六实施例的实例中,密封圆周ce1的所有直径严格地小于直径d2,这是因为最大直径d1小于直径d2。

替代地,本发明提供了圆周ce1和ce2中的一个或另一个具有非零径向厚度。

在第一、第二、第三和第六实施例中,安全通路p100或p200不再在安全环的第二位置中在第一圆周ce1处关闭,第一圆周ce1小于第二圆周ce2。在第四和第五实施例中,安全通路p100形成在第二圆周ce2处,第二圆周ce2大于第一圆周ce1。

在所有实施例中,形成前面108和208的表面(除了截头圆锥形表面1028和1028’之外)垂直于形成前面的所述表面所属的连接元件100或200的纵向轴线x100或x200。在连接构件的未连接构造中,且除了通过安全通路泄漏的情况之外,除了这些表面1028和1028’之外,前面是平面形的。因此,关闭元件和中心构件不具有凸起的形状并且形成连接构件的垂直于其纵向轴线的面,在连接构件的未连接构造中该面可以被容易地清洁。

本发明不限于上文描述的实施例,也可考虑若干替代方案。

具体地,管道c1和c2中的连接元件100和200之间的连接模式可以与已经例示的不同。例如,连接元件100和200的后部部分可包括“圣诞树尾部”类型的管状端部件,构成管道c1和c2的软管可附接到该管状端部件上。

使用的“围绕”和“内”这样的描述表示第一部分相对于第二部分的相对位置,这些部分无须彼此直接接触,但能够限定它们之间的空间,机械部件可径向地插入到该空间中。

阀密封件,特别是密封件120、126和220,可中立地安装到关闭元件上或互补的元件上,在例示出的实施例中,该密封件接触抵靠该关闭元件或互补的元件。此外,密封件134或234可安装到安全环124或134上,在这种情况下,在安全环处于其第一位置时该密封件支承抵靠中心构件116或204。

根据各实施例,密封件134或234可为o形环之外的密封件,特别是具有非圆形截面的密封件,该非圆形截面的密封件粘合到阀204上或相对于通路p100与阀相反的关闭装置上,而不是插入到凹槽中。

组成安全通路p100的轴向部分的狭缝1169可被提供为不同于三个的数量,或者具有不同于图5中所示的轮廓的轮廓。

安全环124的形状可不同于图中所示的形状,只要其能够保持具有不同直径d1和d2的两个密封的接触圆周ce1和ce2。

连接构件r可包括配备有安全环124或224且根据本发明的单个的元件,或者其凸形元件和凹形元件两者均根据本发明。

本发明应用于连接构件以及用于液态或气态流体的连接器。

上文描述的实施例和替代方案的特征可被结合以形成本发明的新的实施例。

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