流体联接件的制作方法

文档序号:26269354发布日期:2021-08-13 19:22阅读:78来源:国知局
流体联接件的制作方法

本发明涉及流体联接件。



背景技术:

gb691,568描述了一种联接件,其中阴元件包括:阴主体;活塞,所述活塞形成能够纵向移动的阀;以及环,所述环能够相对于所述阴主体旋转。所述活塞与所述阴主体螺旋连接,即,能够经由辊和螺旋凹槽相对于所述阴主体旋转,并且固定至旋转的环从而不可相对于所述环旋转,并且相对于所述环可滑动地连接至所述环。当连接所述联接件时,通过旋转由所述联接件的阳主体旋转驱动的旋转环并借助所述阴主体与所述活塞之间的螺旋连接而使所述活塞移动至其打开位置,并且所述阴主体与所述阳主体的周向部分在凹槽中接合,以便将所述阳主体和所述阴主体轴向连接。

在此联接件中,在连接状态中附接至两个连接元件的管子之间的任何扭转可导致所述联接件断开。

另外,在此联接件中使用的密封件是弹性体o形环(“橡胶或类似柔性和弹性材料的填料环30”),所述密封件易于变形并且不适合于诸如低温应用的特定应用。



技术实现要素:

本发明的目的是限制不合时宜地打开和关闭尤其适于低温的联接件中的活塞的风险。

为此,本发明涉及一种流体联接件,所述流体联接件包括能够沿着所述联接件的中央纵轴线装配在一起的阳元件和阴元件,所述阳元件具有形成有至少一个连接凹槽的阳主体,此连接凹槽包括朝向所述阳元件的前端面开放的纵向入口部分以及周向部分,所述阴元件包括:

-阴主体,所述阴主体形成有所述阳主体的接纳体积,并且包括延伸到所述接纳体积中的至少一个连接销,在所述联接件的连接状态中所述连接销能够与所述连接凹槽的所述周向部分接合,所述阴主体还包括至少一个导引凹槽,所述至少一个导引凹槽包括相对于周向且相对于纵向的倾斜部分,

-活塞,所述活塞包括从所述活塞沿径向突出的至少一个导引销,所述导引销接合在所述导引凹槽中,

-环,所述环沿径向插在所述活塞与所述阴主体之间并且限定所述阴元件的内部通道,所述活塞被阻止相对于所述环旋转,但被安装成能够相对于所述环在关闭所述内部通道的位置与打开所述内部通道的位置之间纵向滑动,在关闭所述内部通道的位置处,所述活塞和所述环以密封的方式接合,

所述联接件包括在所述联接件的所述连接状态中沿径向插在所述环与所述阳主体之间的密封件,

在所述联接件的断开状态与连接状态之间,所述环在连接方向上围绕所述联接件的所述纵轴线相对于所述阴主体旋转,并且所述环被纵向地固持在所述阴主体中,并且所述活塞从其关闭位置纵向地移动至其打开位置。

所述阳主体包括外部阳主体和内部阳主体,所述内部阳主体限定所述阳元件的内部导管,所述外部阳主体承载所述连接凹槽,

其中,在连接过程期间,所述外部阳主体和所述环是围绕中央纵轴线不可相对旋转地彼此固定的,

其中,在连接状态中,所述外部阳主体和所述环围绕所述中央纵轴线一体地旋转,

其中,在连接过程期间以及在所述连接状态中,所述外部阳主体和所述内部阳主体围绕所述纵轴线相对于彼此自由旋转,但不能沿着所述纵轴线相对于彼此平移地移动,

其中所述阴元件包括至少一个锁定装置,在所述联接件的所述连接状态中,所述至少一个锁定装置能够在所述阴主体中在锁定位置与释放位置之间移动,其中,在所述锁定位置,所述锁定装置阻止所述环在断开方向上围绕所述纵轴线相对于所述阴主体旋转,在所述释放位置,所述锁定装置不阻止所述环在所述断开方向上旋转,并且

在所述断开状态中,所述锁定装置不阻止所述环在所述连接方向上的旋转。

由于本发明,联接件可被锁定在连接状态,同时限制与连接至所述联接件的管子的扭转相关联的风险。

根据本发明的有利但非强制性方面,此类联接件可并入有根据任何技术上容许的组合所取得的以下特征中的一者或多者:

-所述连接凹槽包括在周向和纵向上倾斜的中间部分,所述中间部分位于所述连接凹槽的所述周向部分与所述纵向入口部分之间,其中所述导引凹槽包括向所述导引凹槽的所述倾斜部分中开放的周向延伸部分,并且在连接过程期间,所述导引销在所述周向延伸部分中围绕所述纵轴线的角行程对应于所述连接销在所述连接凹槽的所述倾斜的中间部分中围绕所述纵轴线的角行程,并且所述环相对于所述阳主体从第一纵向位置至第二纵向位置的移动,其中,在所述第一纵向位置,所述环和所述阳主体不能形成密封,在所述第二纵向位置,所述环和所述阳主体能够使用所述密封件形成密封。

-所述阳主体包括插在所述内部阳主体与所述外部阳主体之间的至少一圈的球,以实现相对于所述内部阳主体和所述外部阳主体围绕所述中央纵轴线的旋转自由度。

-所述密封件包括u形聚合物主体和沿径向安装在u形的两个支脚之间的加固件,所述u形朝向其中容纳有所述密封件的选自所述阳元件或所述阴元件的一个连接元件的后方开放。

-所述连接销从所述环的前端面向后偏置,所述连接销的延伸位置优选地从所述环的所述前端面向后偏置的纵向距离大于在所述阴元件中限定所述阳主体的接纳体积的所述阴主体的内径的0.6倍。

-所述环包括驱动销,所述驱动销从所述环的前端面向后偏置,此驱动销接合在所述连接凹槽中,以便在连接过程期间以及在所述连接状态中使得所述外部阳主体与所述环之间以围绕所述中央纵轴线可相对旋转的方式彼此固定,所述密封件容纳在所述阳主体中,并且在连接状态中与所述环的外部径向表面接合,并且在所述环的所述驱动销与所述外部径向表面的前端之间的纵向距离小于在所述密封件与所述外部阳主体的前端面之间的纵向距离。

-在所述联接件的断开状态中,所述或每个锁定装置处于所述释放位置,并且所述释放位置是稳定位置。

-所述锁定装置边到边地穿过所述阴主体布置在所述阴主体中的正交径向凹槽中,并且所述阴主体包括操作装置,所述操作装置布置在所述阴主体之外,用于控制所述锁定装置从所述锁定位置至所述释放位置的移动。

-所述或每个锁定装置与所述阴主体以围绕所述纵轴线可相对旋转的方式彼此成一体,所述或每个锁定装置在所述锁定位置与所述环的从所述环的外部径表面向内凹进的平坦面部分接触,并且在所述释放位置,所述或每个锁定装置完全位于由所述外部径向表面限定所述纵轴线的圆柱形体积之外。

-所述锁定装置是杆,所述杆包括从所述杆的外表面向内凹进的凹口,并且其中所述杆能够围绕相对于纵向倾斜的轴线而相对于所述阴主体在所述释放位置与所述锁定位置之间旋转,在所述释放位置,所述凹口面向所述环并且不干涉所述环的旋转,在所述锁定位置,所述杆的所述外表面与所述环的所述平坦面部分接触。

-所述锁定装置与由杠杆形成的操作装置成一体,所述杠杆能够相对于所述阴主体在所述锁定装置的所述释放位置与所述锁定位置之间旋转,并且包括设置在围绕所述阴主体的u形夹中的两个凸缘。

-所述阴主体形成纵向外肩,所述纵向外肩在所述锁定位置与所述杠杆的内肩接合,以减慢所述杠杆朝向所述锁定装置的所述释放位置的移动。

-所述阳元件包括阀,所述阀被弹簧偏置于关闭所述阳元件的所述内部导管的位置,在连接过程期间,所述活塞使此阀移动至打开所述阳元件的所述内部导管的位置,并且所述导引凹槽的末端凹口被配置为使得所述活塞的移动在其在所述连接状态中的打开位置与其关闭位置之间具有纵向超程,其中在所述连接状态中所述导引销接合在所述末端凹口中。

-所述导引销在某一位置沿径向穿过所述环中的纵向凹槽,在所述位置,所述导引销和所述环相互接合,以使所述环相对于所述活塞纵向地滑动,此纵向凹槽在所述环的后方处开放。

-所述外部阳主体包括呈台阶状分布的多个内部径向表面,并且所述环包括呈台阶状分布的多个外部径向表面,使得在连接过程期间,呈台阶状分布的所述外部径向表面和呈台阶状分布的所述内部径向表面成对接合。

附图说明

鉴于后面的参考附图做出的对作为非限制性示例的与本发明的原理相符的联接件的描述,将更好地理解本发明,并且本发明的其他优势将更清楚地显现。

图1是根据本发明的联接件的阳元件的透视图;

图2是图1的阳元件的纵向区段;

图3是根据图2中的平坦面iii-iii的阳元件的区段;

图4是根据本发明的联接件的阴元件的透视图;

图5是图4的阴部分的纵向区段;

图6是图5的阴元件的部分的俯视图;

图7是阴元件的内部阴主体的导引凹槽的侧视图;

图8是根据图5中的平坦面viii的阴元件的部分区段;

图9是根据图5中的平坦面ix的阴元件的区段;

图10是图4中的阴元件的内部主体的透视图;

图11是从图4的阴元件的外部阴主体的前方和顶部看到的透视图;

图12是从图11的阴元件的外部阴主体的背面和下侧看到的透视图;

图13是在操作杠杆处于释放位置的情况下的阴元件的横截面;

图14是类似于图13的视图,其中操作杠杆处于锁定位置并且联接件处于连接状态;

图15是第一连接阶段中的联接件的纵向区段;

图16是部分地纵向切割图15的状态中的联接件的部分的侧视图,其示出了阳元件的连接凹槽;

图17是第二连接阶段中的类似于图15的区段;

图18是第三连接阶段中的类似于图15的区段的在更大尺度下的上部部分;

图19是处于连接和旋转锁定状态的联接件的透视图;

图20是处于连接和旋转锁定状态的联接件的纵向区段;

图21是处于图20的状态的导引凹槽的侧视图;

图22是处于断开状态的根据本发明的第二实施例的联接件的阴元件的横截面;

图23是根据平坦面xxiii的图22的阴元件的横截面;

图24是在旋转锁定的联接件的连接状态中在纵向区段中看到的连接至图22的阴元件的图2的阳元件的侧视图;

图25是根据图24中的平坦面xxv的区段,其中联接件处于连接状态并且旋转锁定。

具体实施方式

图1示出了阳连接元件a。阳元件a被配置为装配到阴连接元件b中以形成流体联接件r。

在下文中,术语“轴向”和“纵向”是指与阳元件a、阴元件b或联接件r的中央纵轴线平行的方向。轴向表面是垂直于纵轴线的表面。术语“径向”是指垂直于中央纵轴线并且穿过此轴线的方向。径向表面是包围中央纵轴线的圆柱形表面。术语“正交径向”是指垂直于径向方向和纵向的方向。换句话说,正交径向方向与以中央纵轴线为中心的圆形横截面的圆柱形表面相切。术语“周向”是指顺着以中央纵轴线为中心并且包围此轴线的圆的弯曲方向。

术语“前方”和“后方”分别是指从阳元件a和其构成部分的角度看到的面向阴元件b的纵向侧和与阴元件b相对的纵向侧。从阴元件b及其构成部分的角度来看,术语“前方”和“后方”分别是指面向阳部件a的纵向侧和与所述阳部件相对的纵向侧。

阳元件a包括阳主体2,所述阳主体沿着中央纵轴线x2延伸,并且由内部阳主体4和外部阳主体6形成,所述外部阳主体包围内部阳主体4并且从内部阳主体4向前延伸。

外部主体6围绕中央纵轴线x2相对于内部阳主体4可旋转地安装,并且阳主体2包括插在内部阳主体4与外部阳主体6之间的一圈的球8,所述球允许主体4和6围绕中央纵轴线x2的相对旋转。球8接合在内部阳主体4的外周凹槽40和外部阳主体6的内周凹槽60中。阳元件a包括穿过外部阳主体6的带螺纹通道62,球8通过所述带螺纹通道插入到凹槽40和60中,并且所述凹槽随后被从外部阳主体6的外部径向表面插入到带螺纹通道62中的螺丝10插接。球8沿着中央纵轴线x2平移地接合外部阳主体6和内部阳主体4。换句话说,在外部阳主体6与内部阳主体4不可能有沿着轴线x2的轴向平移移动。

外部阳主体6的正面部分具有两个连接凹槽64,每个连接凹槽是由纵向入口部分640、周向部分642和中间部分644形成,所述中间部分相对于由中央纵轴线x2限定的纵向按照50°的角度倾斜。中间部分644还相对于周向倾斜并且形成螺旋部分。中间部分644位于纵向入口部分640与周向部分642之间。纵向入口部分640向由前端面66形成的外部阳主体6的前方开放。两个连接凹槽64相对于中央纵轴线x2在直径上相对,并且在外部阳主体6的外部径向表面上开放。

内部阳主体4形成阳元件a的内部导管42。

内部阳主体4容纳阀12,所述阀安装在内部导管42中并且比弹簧14偏置于阳元件a的向前关闭位置(图2)。弹簧14在内部阳主体4中沿着x2轴线以固定的方式安装在阀12与环44之间。在关闭位置,阀12在通过内部导管42的直径的缩减而形成的内部阳主体4的阀座46的水平处与内部阳主体4的密封表面接合。

在阀座46的前方,外部阳主体6形成内部体积68。在关闭位置,阀12的前端面120从外部阳主体6的前端面66向后比外部阳主体6的内部体积68的内部前方直径d68大的纵向距离l1,优选地超过内部前方直径d68的两倍。在关闭位置,密封件16从外部阳主体6的前端面66向后比外部阳主体6的内部体积68的内部前方直径d68大的纵向距离l’1,优选地大于内部前方直径d68的两倍。

在内部阳主体4的后方,阳元件a包括螺纹48,所述螺纹允许将内部阳主体4连接至未示出的管子。

阳主体2包括内部凹槽41,所述内部凹槽的后方由内部阳主体4沿径向限定,并且所述内部凹槽的前方由外部阳主体6限定,并且位于阀座46的前方。由u形弹性体主体160与例如金属的加固件162形成的密封件16容纳在此内部凹槽41中,所述加固件可以是(例如)环形螺旋弹簧。在图18中还能在更大的尺度上看到密封件16。u形朝向阳主体2的后方开放并且包括两个支脚164,每个支脚形成沿轴向定位在加固件162的水平处并且与两个支脚164的端部相距一定距离的径向凸出部分166。加固件162沿径向布置在两个支脚164之间,所述两个支脚被加固件162间隔开,所述两个支脚中的一个支脚相对于中央纵轴线x2向外并且另一个支脚向内,以便施加压力,所述压力分别在内部阳主体4的水平处将两个径向凸出部分166按压在阳主体2上,并且在将阴元件b的部分引入到内部体积68中时将所述两个径向凸出部分按压在所述部分上。

图4和图5中示出了联接件r的阴元件b。所述阴元件包括由外部阴主体20和内部阴主体22形成的阴主体18,所述外部阴主体和所述内部阴主体都是管状并且以中央纵轴线x18为中心。通过在内部阴主体22的螺丝孔220(在图12中可见)中穿过外部阴主体20接合的若干螺丝24使外部阴主体20相对于内部阴主体22在旋转和平移方面固定。

阴元件b包括密封件26,所述密封件插在内部阴主体22与外部阴主体20之间。此密封件26设置在内部阴主体22的外部轴向表面的凹槽222中,在所述外部轴向表面上设置了螺丝孔220并且所述外部轴向表面面向外部阴主体20的内部轴向表面。密封件26提供轴向密封。

外部阴主体20的后方部分包括用于连接至未示出的管子的螺纹204。

外部阴主体20呈现包括两个部分200a和200b的外部径向表面200,每个部分延伸二分之一周边并且由各自形成纵向肩部202的两个纵向凹槽限定。

阴部分b包括环28,所述环容纳在阴主体18中并且被配置为在阴主体18中围绕中央纵轴线x18旋转。内部阴主体22包围环28,即,所述内部阴主体在环28的外侧上沿径向延伸,从而沿径向留下在内部阴主体22与环28之间的环形体积v22,以在将阳主体2装配到阴元件b中时容纳所述阳主体。

阴元件b包括密封件30,所述密封件插在内部阴主体22与环28之间。密封件30在内部阴主体22与环28的后方管状部分280之间提供径向密封。优选的是,密封件30包括类似于密封件16的u形弹性体主体和加固件。

阴部分b还包括活塞32。环28形成内部通道v28,活塞32容纳在所述内部通道中。环28沿径向包围活塞32。阴元件b包括密封环34,所述密封环在内部通道v28的关闭位置(图5)在活塞32与环28之间提供径向密封。在活塞32的此关闭位置,活塞32和环28因此以密封的方式接合。在此位置,环28的平坦前端面282与活塞32的平坦前端面320沿轴向对准。密封件34容纳在环28中。

阴元件b包括围绕中心轴线x18彼此成180°布置的两个径向连接销36。连接销36接合在内部阴主体22中的孔224中,并且通过在连接销36的外侧上与外部阴主体20互搭而保持在那里。连接销36沿径向延伸到接纳体积v22中。连接销36布置在环28的前端面282后方。每个连接销36朝向阴主体18的前端面180的阴元件b的后方向后,并且具体地,朝向环28的平坦前端面282的阴元件b的后方向后达纵向距离l2。距离l2超过内部阴主体22的内径d22的0.6倍,优选地超过0.75倍,所述内径限定连接销36的前方的阳元件a的接纳体积v22。

环28包括由外部径向表面s284限定的圆柱形套环284,所述外部径向表面是圆柱形的并且以纵轴线x18为中心,并且其中两个平坦面286是凹进的、彼此平行并且在与轴线x18正交径向的方向上延伸。

套环284呈现前端面288,所述前端面形成两个纵向齿的基底,所述两个纵向齿形成两个驱动销290。在正交径向的平坦面中,驱动销290的区段包括弯曲表面290a,当在驱动销290处观看时(如在图13中所见的),所述弯曲表面逆时针定向。驱动销290还包括面向前的平坦表面290b,沿着纵向,所述面向前的平坦表面在断开状态中与连接销36的外部后表面360基本上对准。

环28包括两个纵向凹槽292,所述两个纵向凹槽沿径向穿过环28并且向环28的后面294中开放,但被限制朝向前方。

如在图5中可看到的,环28不在阴元件b的前端面上或后面上从阴主体18纵向突出。这确保对阳元件a的可能的影响主要由阴主体18吸收,这保护环28的圆柱形外部径向表面s28,所述圆柱形外部径向表面与阳主体2形成环28的密封表面(参见图18)。

另外,操作者接近不了驱动销290或连接销36以使环28相对于阴主体18旋转,这将致使活塞32在断开状态中开放。

每个驱动销290与形成环28的密封表面的前端的前端面282纵向隔开距离l3,所述距离小于作为在阳元件a中在密封件16与外部阳主体6的前端面66之间的纵向距离的距离l’1。这确保除了接合在连接凹槽64中的驱动销290之外,阳元件a不会使环28相对于阴主体18旋转。

内部阴主体22的后方部分包括两个导引凹槽43,所述两个导引凹槽沿径向穿过内部阴主体22并且在外侧上沿径向被外部阴主体20覆盖。这两个导引凹槽43相对于中央纵轴线x18在直径上相对。

每个导引凹槽43包括周向延伸部分430、倾斜的中间部分432和末端凹口434,其中倾斜的中间部分432位于周向延伸部分430与末端凹口434之间。倾斜的中间部分432相对于纵向和周向倾斜并且形成螺旋部分。末端凹口434相对于中央纵轴线x18在与倾斜的中间部分432的倾斜相反的方向上倾斜。即,末端凹口434形成从倾斜的中间部分432到内部阴主体22的后方的回路。

活塞32包括通过在不同的纵向水平处设置的中央部分326进行连接的头部322和后方部分324,以及导引肋状物328,所述导引肋状物相对于中央部分326沿径向延伸,并且与限定阴元件b的内部导管v28的环28的内表面296形成表面接触。

后方部分324包括穿过后方部分324的径向钻孔324a,其中从后方部分324沿径向突出的圆柱形销330被紧紧地固持在两个端部处。

导引凹槽43围绕环28的在上面设置纵向凹槽292的一部分布置。圆柱形轴线330的每个端部形成导引销332,所述导引销装配到导引凹槽43中的一者中并且接合在环28的纵向凹槽292中的一者中,这将活塞32固定成与环28一起旋转。

活塞32的头部是实心的并且与密封件34接合,所述密封件在类型方面类似于密封件16,所述密封件具有u形聚合物主体(例如ptfe类型),以及呈经过焊接以形成闭合弹簧的不锈钢双螺旋弹簧的形式的内部金属加固件。对于密封件34,u形朝向阴元件b的后方开放,并且u形的支脚具有与u形的支脚的端部相距一定距离的外部径向凸出部分。

内部阴主体22具有矩形横截面的正交径向形凹槽226,所述正交径向形凹槽在内部阴主体22的外部径向表面227上开放并且两侧在与轴线x18正交径向的方向上越过内部阴主体22。外部阴主体20在外侧上限定正交径向的凹槽226。通过向外部阴主体20的部分200a中开放的两个孔206扩展正交径向的凹槽226。

阴元件b具有杆45,所述杆容纳在正交径向的凹槽226中,而不可能在阴主体18中相对于纵轴线x18平移或旋转。杆45沿着轴线x18在与套环284相同的水平处延伸。杆45在正交径向的方向上穿过阴主体18。杆45是圆柱形形状,其具有沿着中央纵轴线y45延伸的圆形横截面,并且所述杆具有凹进到杆45的圆柱形外表面452中的凹口450。凹口450位于圆柱形表面的一部分中,并且在同一纵向位置处(即,在外部套环284的外部径向表面s284的直径d284处),直径基本上等于环28的外径。杆45能够围绕其中央纵轴线y45在图13和图14中示出的两个位置之间旋转:在图13中,杆45位于释放位置,其中凹口450以阴元件b的中央纵轴线x18为中心并且面向环28,使得杆45完全在由外部径向表面s284围绕轴线x18限定的圆柱形体积外侧,所述圆柱形体积对应于以轴线x18为中心的直径d284的圆形基圆柱形体积。杆45不干涉环18,因此,所述环由于凹口450而相对于阴主体18围绕轴线x18自由旋转。在图14中,杆45位于锁定位置,其中杆45穿过外部径向表面452的与凹口450相对的部分通过线接触与环28的平坦面286中的一者接合。杆45随后部分地布置在由外部径向表面s284围绕轴线x18限定的圆柱形体积中。如果使环28在断开方向上相对于阴主体18旋转,则平坦区域286与杆45的外部径向表面452接触,并且因此形成对环28相对于阴主体18围绕中央纵轴线x18旋转的障碍。杆45形成对环28相对于阴主体18围绕中央纵轴线x18旋转的锁定装置。

杆45围绕其中心轴线y45固定至形成杆45的致动装置的杠杆47从而不可相对于所述杠杆47旋转,所述杠杆控制杆45在释放位置与锁定位置之间旋转,并且围绕外部阴主体20安装在u形夹中。杠杆47包括两个凸缘470,每个凸缘在外部阴主体18的一侧上延伸,并且每个凸缘连接至从外部阴主体20突出的杆45的端部中的一者。根据未示出的示例,通过杆45的纵向端部的外部径向表面上的两个平坦面与用于杆45的凸缘470中的壳体上的互补表面的接合来实现杆45相对于凸缘470围绕轴线y45的旋转锁定。

每个凸缘470包括中央平坦部分470a,其中水平确保所述中央平坦部分被牢固地固定到杆45的端部。每个凸缘470包括在图4中从中央部分470a形成的向下延伸的第一翼470b,以及在相同的图4中在倾斜方向上大体上向上延伸的第二翼470c。第一翼470b和第二翼470c是平坦的,并且平行于中央部分470a而延伸,但根据中心轴线y45向外偏移,使得在两个凸缘470的两个中央部分470a之间沿着中心轴线y45取得的距离小于在平行于中心轴线y45的方向上在两个相对的翼470b或470c之间的距离。

两个凸缘470旋转锁定地连接至杠杆47的共同操作部分472,所述共同操作部分在连接状态中并且在断开状态中在径向方向上与纵向中心轴线x18垂直地延伸。

在断开状态中,每个驱动销290沿着纵轴线x18与连接销36对准。驱动销290的弯曲表面290a形成针对环28沿着断开方向相对于阴主体18旋转的止挡件。环28因此被纵向地固持在连接销290与内部阴主体22的肩部228之间,这确保在断开状态中环28与阴主体18之间的轴向连接。

阀12和活塞32处于它们的相应的关闭位置(活塞32处于图5中的后方位置,阀12处于图2中的前方位置)。活塞32的导引销332接合在导引凹槽43的周向延伸部分430中并且布置在纵向凹槽292后方(图8)。

在断开状态中,杆45处于稳定位置以释放环28的旋转。此位置是稳定的,因为不需要操作者与默认将杆45推回到其锁定位置的任何弹性力相抵地保持所述位置。

在凸缘470的第一翼470b和中央部分470a之间的接合点形成内肩470d,所述内肩在杠杆47的释放位置沿着垂直于轴线y45的方向面向纵向肩部202。因此,杠杆47在与旋转至锁定位置相反的方向上的任何可能的向下旋转受到限制。杠杆47旋转至锁定位置也受到限制。

出于简单起见,先根据图15针对连接销36、驱动销290和导引销332描述联接件r的连接阶段。在连接开始时,外部阳主体6接合在阴主体18的接纳体积v22中,并且环28在密封环16的水平处接合在内部阳主体4的内部体积v68中。随后合并轴线x2和轴线x18以形成联接件r的中央纵轴线和阳元件a和阴元件b的连接轴线。连接销36和驱动销290与连接凹槽64的纵向入口部分640纵向对准。连接销36接合在纵向入口部分640中,紧接着驱动销290接合在所述纵向入口部分中。只要连接销36未接合在倾斜的中间部分644中,环28的外部径向表面s28便不与由阳元件a承载的密封件16接触。

在插入移动继续时,每个连接销36退出入口部分640并且进入倾斜的中间部分644。驱动销290随后在周向方向上与连接凹槽64的入口部分640的一个边缘640a接触。环28和外部阳主体6随后围绕中央纵轴线x18不可相对旋转地彼此固定。

操作者随后施加外部阳主体6在连接旋转方向f1上相对于内部阳主体4和相对于阴主体18的旋转,所述连接旋转方向定向成使得驱动销290在与其中驱动销290的弯曲表面290a定向的方向(即,在同一图16中向上)相反的周向方向上相对于连接销36并且在同一图16中向下移动远离。当从前方观看阴元件b时,外部阳主体6在连接方向f1上的旋转对应于环28顺时针的联合旋转。内部阳主体4未与环28相抵地被沿周向停止,并且在连接过程期间,由于球8,环28和外部阳主体6能够围绕轴线x18相对于内部阳主体4联合旋转。

通过旋转,每个连接销36沿着箭头f2朝向周向部分642沿着倾斜的中间部分644在其连接凹槽64中前进。环28沿着箭头f1相对于阴主体18旋转。环28因此相对于阴主体18被沿轴向固持在内部阴主体22的肩部228与外部阳主体6的前端面66之间。每个导引销332随后前进到周向延伸部分430中,同时导引销332移动穿过周向延伸部分430,活塞32相对于环28保持在同一轴向位置,并且因此保持处于关闭位置。同时,接合在连接凹槽64的倾斜的中间部分644中的连接销36通过它们驱动阴主体18并且确保阳主体2和阴主体18对准。

外部阳主体6包括两个台阶状的内部径向表面67和69,所述两个内部径向表面相对于密封件16布置在前方,并且在插入阳元件a时通过互补的方式与环28的两个台阶状并且布置在外部套环284前方的外部径向表面s28和223接合。内部径向表面67布置在内部径向表面69的后方,并且内部径向表面67的直径小于内部径向表面69的直径。外部径向表面s28位于外部径向表面223的前方,并且外部径向表面s28的直径小于外部径向表面223的直径。通过使表面s28与表面67接合并且通过使表面223与表面69接合,此接合形成双导引,所述双导引进行干预,之后环28的外部径向表面s28通过与密封件16沿径向接合(图15)而与内部阳主体4密封接触。环28与密封件16的径向接触是在内部径向凸出部分166的水平处,环28将通过使加固件162变形而将所述内部径向凸出部分沿径向向外推。

当已经在密封件16处在阳主体2与环28之间形成密封接触时,连接销36到达周向部分642。导引销332随后进入导引凹槽43的倾斜的中间部分432(图17)。

导引销332在周向延伸部分430中的角行程(即,从断开状态至倾斜的中间部分432的角行程)对应于连接销36至连接凹槽64的倾斜的中间部分644的角行程,并且还对应于环28相对于阳主体2从第一位置至第二位置的纵向移动,在所述第一位置,环28不接合以便与阳主体2密封(在图15中可见),在所述第二位置,环28经由密封件16与阳主体2密封接触(在图17中可见)。

当外部阳主体6沿着同一连接方向f1继续旋转时,导引销332在导引凹槽43的倾斜的中间部分432中前进,这产生活塞32沿着箭头f3相对于环28的向前移动。由环28和活塞32形成的组件围绕中央纵轴线x18相对于阴主体18旋转。在活塞32的所述向前移动中,实心头部322离开与环28的密封接触,并且与弹簧14的力相抵地将阀12朝向阳元件a的后方推动至其打开位置。接合在连接凹槽64的周向部分642中的连接销36防止阳主体2和阴主体18的纵向脱离。在套环284接合在阳主体2的前端面66与内部阴主体22的肩部228之间的情况下,环28被纵向地固持在阴主体18中,这确保在连接状态中环28与阴主体18之间的轴向固定。导引销332到达导引凹槽43的高点,所述高点位于倾斜的中间部分432和末端凹口434的交叉点处。

随着旋转继续,导引销332接合在末端凹口434中,其中活塞32沿着箭头f4相对于阴主体18和环28略微向后移动,此移动是由阀12的弹簧14对活塞32施加的力和末端凹口434的向后倾斜(图21)引起的。即,活塞32在其在联接件的断开状态中的关闭位置与其在联接件的连接状态中的打开位置之间的移动具有超过阴元件b的向前打开位置的纵向超程。导引销332在末端凹口434的封闭端处停止。此超程对应于沿着纵向在导引凹槽43的上点与由末端凹口434的封闭端形成的止挡件之间的距离。

随后达到连接状态。活塞32和阀12处于打开位置(活塞32的向前位置,阀12的向后位置)。内部导管v28和42处于流体连通,并且沿径向插在环28与外部阳主体6之间的密封件16确保在阳元件a与阴元件b之间的密封。在断开状态与连接状态之间,已经使环28围绕纵轴线x18旋转了约135°。在断开状态与连接状态之间,外部阳主体6已经行进了与环28围绕x18轴线的旋转相同的角行程。在连接状态中,由于球8,环28和外部阳主体6能够联合移动,以围绕x18轴线相对于内部阳主体4旋转。

在从断开状态至连接状态的整个连接阶段期间,杆45保持在释放位置。联接件r随后处于连接状态,但其中环28的旋转未被锁定,这意味着外部阳主体6在断开方向上相对于阴主体18进行旋转是可能的。

环28的平坦面286随后平行于杆45的轴线y45。操作者随后可使杠杆47围绕轴线y45沿着箭头f5旋转约150°的行程至其锁定位置(图19),以将杆45的与凹口450相对、与面向杆45的平坦面286相对的外部径向表面452带入图14示出的状态中。

在释放位置与锁定位置之间的此旋转中,凸缘470的中央部分470a被带至部分200b的水平,从而弹性地彼此移动远离,这减慢杠杆47朝向其锁定位置的移动,并且随后在第二翼470c已经占据围绕部分200b的位置时再次绷紧。在此位置,在第二翼470c与中心部分470a之间的形成内肩470e的接合点沿着垂直于轴线y45的方向被带至图19中面向纵向肩部202的低位置。内肩470e与纵向肩部202的接合限制了杠杆47旋转超过其锁定位置的可能性。随后获得具有环28的锁定旋转的连接状态(图20)。通过纵向肩部202与内肩470e的接合而放慢杠杆47至其释放位置的移动,这是因为中心部分470a相对于纵向肩部202被拧紧,必须分开以允许此旋转。

为了断开联接件r,操作者必须首先在与箭头f5相反的方向上使杠杆47围绕轴线y45旋转至释放位置。凹口450于是面向平坦面286。操作者可再次通过使外部阳主体6在与连接方向f1相反的断开方向f6上相对于阴主体18旋转来转动环28。在此旋转中,纵向入口部分640的与边缘640a相对的一个边缘640b通过在断开方向f6上接触外部阳主体6而沿周向与环28接合。当从前方观看阴元件b时,断开方向f6对应于环28的逆时针旋转。

导引销332随后在活塞32的超程向前时接合在导引凹槽43的倾斜的中间部分432中,同时连接销36在纵向入口部分640的方向上在连接凹槽64的周向部分642中移动。活塞32相对于环28向后移动。阀12跟随活塞32的移动,所述活塞被其弹簧14推向阳元件a的前方。当连接销36与连接凹槽64的纵向入口部分640对准时,连接销36与驱动销的弯曲表面290a相抵地停止,这在活塞32返回到缩回的关闭位置时限制了活塞32相对于环28的移动。阀12返回到其关闭位置。连接销36和驱动销290可与连接凹槽64脱离,并且联接件r的两个元件随后彼此脱离。联接件r的两个部分于是处于断开状态。

本发明提供了以下优势:

-包括具有安装在旋转环28的纵向凹槽292中和内部阴主体22的导引凹槽43中的导引销332的活塞32的运动学尤其适合于:低温应用,其中可能会在零件之间形成冰(并且必定会由于联接件的构成零件的相对旋转而损坏);和/或所使用的密封件比常规的o形环弹性体密封件更难变形的应用。

-外部阳主体6相对于内部阳主体4的自由旋转在连接时或在所述流体联接件r的连接状态中防止管子上的扭转应力。

-由杆45形成的锁定装置保护所述连接状态以免无意断开。由于通过锁定装置阻止在环28与阴主体18之间的旋转,所以球冠8所允许的外部阳主体6相对于内部阳主体4的自由旋转防止连接至阳元件a的管子与阴元件b之间的扭转对锁定装置施加应力。在内部阳主体4与外部阳主体6之间的自由旋转在连接过程期间并且在连接状态中吸收这些扭转。

-与阴元件b上的集成的旋转自由相比,阳元件a上的集成的旋转自由的实现方式简化了连接顺序。实际上,对于集成内部主体与外部主体之间的旋转自由的阴元件b而言,当阳元件a未装配在阴元件b中时,将存在无意打开活塞32的风险,这将需要在连接之前在断开状态中释放附加的锁定系统。

-连接销36和驱动销290从环28的前端面282凹进的事实限制了在连接顺序之外对这些销的无意动作的任何风险。

-由于与导引凹槽43的周向延伸部分430相关的连接凹槽64的倾斜的中间部分644,在连接过程期间使环28旋转的第一阶段用于在密封件16的水平处在环28与阳主体2之间产生径向密封,之后活塞32相对于环28进行任何轴向移动。通过在连接销36与倾斜的中间部分644之间的接触所获得的缩减允许有利地使用加固件使u形密封件16变形,这比常规的o形环更难变形。

-由杆45形成的正交径向的锁定装置限制了阴元件b的径向尺寸。在杆45穿过阴主体18并且在阴主体18中被导引时,杆45提供与环28的平坦面286的延伸和对称的锁定。锁定装置随后有效地抵制无意的解锁力。环28的两个平坦面286中的仅一者是用于锁定环28,另一平坦面286允许将环安装在阴主体18中,位于围绕纵轴线x18处于180°的两个相对的位置中的一个位置或另一位置。

-通过操作装置(杠杆47或在下文描述的操作套管)促进杆45的操作。具体地,杠杆47在锁定位置与释放位置之间的旋转使得操作者能够容易地识别这些位置。

-处于锁定位置的杠杆47与在连接状态中的外部阳主体6部分地重叠,只要未提起环28的旋转锁,这便限制接近外部阳主体6来释放旋转。在释放环28的旋转的位置,杠杆47仅在阴主体18的前端面180后方延伸,这允许外部阳主体6的操作。

-在环28的后方开放的纵向凹槽292促进组装。纵向凹槽292不参与纵向地停止活塞32朝向其后方关闭位置相对于环28的移动:通过在驱动销290与连接销36之间的弯曲表面290a形成的确保此关闭位置的周边止挡件来参与所述纵向停止。处于关闭位置的活塞32因此沿轴向被固持在环28中,然而,与环28不是没有轴隙,这允许略微地调适活塞38与由环28承载的密封件34的纵向位置。

-由导引凹槽43在其高点与末端凹口434之间提供的超程有助于使联接件r维持在连接状态,并且限制对处于锁定位置的锁定装置的力。

-具有u形弹性体主体和加固件的密封件16比常规的弹性体o形环更耐低温。另外,在支脚的外部凸出部分处形成接触、凸出部分定位成与支脚的端部相距一定距离的这种类型的密封件比唇形密封件更具刚性,所述唇形密封件的唇端与相对的部分接触并且会由于对所述相对的部分的连续的插入和移除移动而被恳求。优选的是,将具有u形弹性体主体和加固件的这种类型的密封件用于在关于快速连接进行移动的两个零件之间的所有密封件,诸如密封件16、30和34。优选的是,密封件34的u形在活塞32从其打开位置移动至其关闭位置的纵向方向上是开放的。

在图22至图25中示出了本发明的第二实施例。在此实施例中,与第一实施例共同的元件具有相同参考并且以相同的方式起作用。具体地,阳元件a与第一实施例相同,并且在断开状态中、在连接过程期间以及在连接状态中,内部阳主体4和外部阳主体6围绕纵轴线x2相对于彼此自由旋转,但没有沿着轴线x2的相对的平移移动。

在此实施例中,环28的旋转锁定装置由两个正交径向的杆51形成,每个杆被安装成有可能在内部阴主体22的正交径向的凹槽53中移位。两个杆51是平行的,并且两个凹槽53相对于轴线x18是对称的。凹槽53是倾斜的并且朝向阴元件b的前方会聚。它们在环28的外部套环284水平处向内部阴主体22的内部体积中开放。在断开状态中,通过被弹簧57向后推的环形垫圈55的前方轴向表面将两个杆51向前推。垫圈55与围绕阴主体18安装的操作套管59相抵并且与杆51相抵地位于前方。套管59形成杆51的操作元件。套管59在一定程度上控制杆51从锁定位置至释放位置的移动,使得所述套管允许杆51从锁定位置移动至释放位置。操作套管59被与内部阴主体22成一体的止挡件沿轴向固持在阴主体18上。

在此实施例中,每个导引销332包括靴状物334,所述靴状物具有与纵向凹槽292的两个纵向表面接合以便使活塞32相对于环28滑动的两个平行表面334a。

与在第一实施例中一样,在连接过程期间,驱动销290与内部阳主体6的边缘640a周向接合,因此环28与外部阳主体6之间以围绕轴线x18可相对旋转的方式彼此固定;连接销36接合到连接凹槽64的周向部分642中;通过将导引销332移动到具有倾斜部分的导引凹槽43中而打开活塞32。

在断开状态中(图22和图23),保持两个杆51与环28的外部径向表面s284接触,并且因此所述两个杆完全布置在由外部径向表面s284围绕轴线x18限定的圆柱形体积之外。杆51因此不阻止环28的旋转,并且因此处于释放位置,即使操作者不作用于操作套管59也如此。杆51在断开状态中的释放位置因此是稳定位置。当在连接顺序中平坦面286由于环28的旋转而在连接状态中到达平行于杆51的位置时,杆51在轴线x18的方向上被向后推向环28,并且被垫圈55和弹簧57固持在平坦面286上。杆51在连接状态中从释放位置至锁定位置的移动因此是自动的。通过与平坦面286接合,杆51随后处于锁定位置(图24和图25),所述杆在所述锁定位置与平坦面286接触。每个杆51随后部分地延伸到由外部径向表面s284围绕轴线x18限定的圆柱形体积中,并且在环28在断开方向上相对于阴主体18旋转的情况下形成对所述旋转的障碍。在锁定位置,销51被围绕纵轴线x18牢固地固持至阴主体18,并且阻止环28在断开方向上旋转。每个销51的释放位置和锁定位置是平行的。

为了控制杆51从它们的锁定位置至它们的释放位置的移动,操作者沿着箭头f7与弹簧57的力相抵地将操作套管59推向阴元件b的后部,这将垫圈55向后驱动并且从任何弹簧力释放杆51。杆51随后在凹槽53中自由向外移动。当使环28在断开方向上旋转时,在操作套管59保持向后的同时,通过环28的外部径向表面s284沿着箭头f8将杆51推动到凹槽53中的释放位置。在此实施例中,环28的两个平坦面286起作用。

根据未示出的变体,销45或杆51沿着横向于中央纵轴线x18但不与所述中央纵轴线正交径向的中心轴线延伸。

根据未示出的另一变体,在阳主体2与阴主体18之间建立密封的密封件16可容纳在环28的外围凹槽中。密封件16的u形随后朝向阴元件b的后方开放。

根据未示出的另一变体,在活塞32与环28之间产生密封的密封件34可容纳在活塞32的外围凹槽中。

根据未示出的另一变体,可在外部阳主体6的前方设置驱动销,而可在环28上设置驱动凹口以实现在外部阳主体6与环28之间的周向接合。

根据未示出的另一变体,阳元件a可不包括阀12。

根据未示出的另一变体,活塞32的打开位置可以是缩回位置,并且活塞32的关闭位置可以是前进位置。导引凹槽43的倾斜部分随后以一种方式定向,使得在连接过程期间,活塞32朝向阴元件b的后部移动。

根据未示出的另一变体,阳元件a可具有单个连接凹槽64,并且阴元件b可具有单个连接销36和单个驱动销290。而且,阴元件b可具有单个导引销332和单个导引凹槽43。

根据未示出的另一变体,为了更精确地导引内部阳主体4和外部阳主体6的旋转,阳元件a可包括插在外部阳主体与内部阳主体之间的两个球冠8,或两个以上球冠8,这些球冠沿着纵轴线x2彼此偏移。

根据未示出的另一变体,阴元件b可包括环28在阴主体18中的纵向固定元件,所述纵向固定元件允许环28和阴主体18围绕轴线x18的相对旋转。此固定元件可以是在阴主体中固定的销,所述销从阴主体沿径向向内突出并且接合在环的外周凹槽中。

根据未示出的另一变体,具有凹口450的销45能够围绕轴线相对于阴主体18在锁定位置与释放位置之间移动,其中,所述轴线相对于纵向倾斜并且不是正交径向的轴线。例如,此旋转轴线在连接状态中与中央纵轴线径向并且垂直于环28的平坦面286。凹口然后从杆的外端表面凹进。在锁定位置,杆的外端表面布置在由环的外部径向圆柱形表面s284限定的圆柱形体积中,并且与环28的平坦面286接合,以锁定环28在断开方向上相对于阴主体的旋转。在杆在锁定位置与释放位置之间旋转时,杆的外端表面与平坦面286纵向偏移,同时使杆的外端表面中的凹口与环28的外部径向表面s284接触并且不干涉环在断开方向和连接方向上的旋转。

对于所有实施例,在释放位置,锁定装置在连接状态至断开状态中以及在断开状态至连接状态中布置在由环28占据的体积之外。因此,在释放位置,锁定装置不干涉环28在断开方向和连接方向上相对于阴主体的角位移。在断开状态中,锁定装置不阻止环28在连接方向上围绕中央纵轴线x18相对于阴主体18的旋转。

上文描述的实施例和变体的特征可经过组合以形成在权利要求书的范围内的新的实施例。

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