连接设备的制作方法

本发明涉及用于至少一个插入部分的连接设备，所述插入部分与软管状管线或管状管线或喷嘴或模制体相关，包括环形外凹槽，所述连接设备包括相应的插入部分可以插入其中的壳体和可以预安装在壳体环形内凹槽中的柔性锁定元件。在具有弹性偏转的预安装状态下，所述柔性锁定元件使所述插入部分能够插入到所述壳体中，其中所述锁定元件闩锁在所述插入部分的外凹槽中。所述锁定元件在安装状态下被固定，防止所述内凹槽在圆周方向上的位移。

技术背景

WO2011/060967A1涉及所述类型的连接设备，其通过固定装置来固定锁定元件，至少可以防止拔出方向上的位移。所述固定装置与壳体内凹槽的向外的开口相邻。所述固定装置包括外部止动件，优选地还包括容纳凹部。所述容纳凹部包括外部止动件并且被布置在壳体的外部，锁定元件的向外突出的端部可以插进到所述容纳凹部中。

WO2011/060967A1所述的连接设备是专利EP1845299B1所述的用于通过插入壳体中的管道的连接设备的改进。在EP1845299B1所述的连接设备中，可预安装在壳体环形内凹槽中的柔性锁定元件首先通过在壳体内凹槽和/或壳体开口上形成至少一个止动件并且在锁定元件上形成至少一个闩凸块或者在壳体环形凹槽开口处闩锁的方式来固定，以防止不希望的切向运动和/或防止逐渐转出(例如由震动引起)。

在用于管道耦合的美国专利US6,179,347 B1中，叙述了可预安装在壳体环形内凹槽中的锁定元件，所述锁定元件具有条形主体和弹簧状指状件，用于闩锁在管道末端的插入部分的环形外凹槽中。但是这种柔性锁定元件并没有被固定以防止凹槽中的不希望的位移。在US 6,179,347 B1的图2中以现有技术示出的锁定元件确实具有形成为单独的螺旋盖的固定元件，但是只有当两个管道的末端插合在一起后，圆形缆绳状的相关锁定元件才能插入。

技术实现要素：

对于所述类型的连接设备，本发明的目的是提供另外一种用于锁定元件的固定装置，该固定装置使用起来快速简单，且不需要工具。

根据本发明的具有权利要求1所述特征的连接设备实现了上述目的。所述连接设备的优选实施例由从属权利要求产生。此外，连接设备的使用方法也在权利要求中列出。

根据本发明的用于至少一个插入部分的连接设备，所述插入部分与软管状管线或管状管线或管状喷嘴或模制体相关，包括环形外凹槽，所述连接设备包括：

a)壳体，至少一个插入部分可以沿着插入方向插入所述壳体中，

b)至少一个一体式锁定元件，所述锁定元件包括开环式锁定部分和固定部分，其中每个所述锁定部分可预安装在所述壳体内形成的环形内凹槽中，在预安装状态下，所述锁定元件发生弹性偏转，将所述锁定部分接合在所述壳体的所述内凹槽中，使所述插入部分能够插入所述壳体，其中每个所述锁定部分基本上沿圆周方向可穿过相关联的壳体开口而插入到所述凹槽中，并且能够从这些凹槽被抽出，

c)至少一个固定装置，通过所述固定装置能够将所述固定部分固定在所述壳体开口的外侧，并因此将连接到所述固定部分的锁定元件的所述锁定部分固定，以防止所述锁定部分在沿圆周方向上位移，

其中至少一个固定装置形成为环，所述环围绕壳体，并且至少可在所述壳体上沿轴向移动以克服阻力，所述环在插入方向上具有轴向凹口，所述凹口被设计为与位于所述锁定元件的所述固定部分上的大致径向突出的凸轮相接合，其中所述接合在所述预安装状态下以及在将所述插入部分插入所述壳体后，都能够防止所述锁定元件相对于所述固定装置在圆周方向上位移。

在刚插入新的锁定元件时，通常将其锁定部分手动置于壳体内凹槽中并因此以这种方式预安装。

“环形”的表述在本发明中优选地指“圆形”。关于壳体、插入部分和固定装置，“圆形”是指基于圆形的横截面几何形状。但是圆形的几何形状并非绝对必要。原则上，对于本发明范围内的插入部分和壳体，也可以是适于插入部分和具有非圆形(例如椭圆形)横截面的壳体互相适配的横截面形状。互相对应的非圆形横截面是可能的变体，其可以防止插入部分相对于壳体的枢转。用这种类型的枢转固定，环形固定装置也将具有相应的非圆形形状，并且因此而不能旋转。在另一个可能的变体中，即使插入部分表现为非圆形，壳体的内部轮廓也表现为非圆形并适于插入部分，固定装置仍然能够做成可以旋转。这适于壳体的外部轮廓形成为圆形以使圆形固定装置具有旋转能力。即使横截面为非圆形，锁定元件的锁定部分仍然必须能够通过指定的壳体开口插入所述凹槽中，并且必须能够从凹槽中抽出，因此与圆形几何形状的差别不能太大。

下文将通过直接的方式和结合附图的方式来阐释连接设备的优选实施例。

在根据本发明的连接设备中，壳体开口优选地形成为插入口，所述插入口适于锁定部分在插入方向的横截面形状和倾斜度。因此实现了锁定部分穿过壳体开口的几何匹配馈通，因为锁定部分以整体或者至少以其弹簧状指状件或齿件，倾斜地和/或圆锥地向内偏置，以闩锁在插入部分的外凹槽中。

从开头引用的现有技术中可知用于锁定部分的合适的设计方案。WO2011/060967A1的图4、10和11示出了锁定元件或锁定部分的一个特定实施例。由此形成的锁定部分也可用于本发明。其他可能的变体将在下文中解释。

形成为环的固定装置优选地形成为封闭环，这意味着这种环具有至少一个在整个圆周上封闭的区域。该封闭区域的直径和/或其在圆周上的轴向位置可以变化(例如，以曲折的方式)并且不必具有恒定的横截面。换句话说，“封闭”意味着环相对于材料四周是连贯的，在任何地方都不会被完全切断。在这种情况下，环的宽度和厚度不一定要处处相等。在一个优选实施例中，形成为环的固定装置在背向插件的方向的一侧上封闭(即连续)，而在另一侧上被轴向凹口切断，所述轴向凹口用于布置在锁定元件的固定部分上的凸轮。在另一个优选实施例中，形成为环的固定装置表现为使凹口(其用于锁定元件的凸轮)位于环的内侧而不延伸到环的外侧。至少在这种情况下，环将比凸轮的高度更厚。在后一个实施例中，凸轮不会外部可见，但会被保护以免受外部影响。

在另一个实施例中，形成为环的固定装置可以是非封闭环。这种非封闭环(即开环)在某个位置完全断开。通过材料和/或设计的相应选择，也可以在开环中确保足够的内在稳定性。这样的开环可以具有连续的轴向间隙，例如位于轴向凹口处。在该第一变体中，形成了轴向凹口或轴向间隙，以与锁定元件的凸轮接合。在固定装置形成为开环的第二变体中，环的断开处可以布置在与用于凸轮的轴向凹口不同的地方。在该第二变体中，如在封闭的实施例中已经解释的那样，也可以形成轴向凹口，所述轴向凹口延伸或不延伸至环的外侧均可。此外，所述环的断开的宽度将与该第二变体中的轴向凹口的宽度无关，其中第二变体中的所述轴向凹口被形成为使该环不具有第二个中断。

根据本发明的连接设备优选地设计成使固定装置在轴向附接到壳体上之后还可以在壳体上沿其圆周方向旋转，并且被设计成在圆周方向上驱动轴向凹口中的凸轮。

在具有可旋转固定装置的连接设备的一个优选实施例中，所述固定装置被形成为通过沿相应圆周方向旋转的方式，将锁定元件的锁定部分从壳体开口、从壳体内凹槽以及从与之相对的插入部分外凹槽中旋转打开并抽出。锁定元件的抽出优选地要克服初始阻力。

在一个具有可旋转的固定装置的附接设备的优选实施例中，固定装置被额外地设计用于关闭以及用于将锁定元件的锁定部分重新插入壳体开口和壳体内凹槽，或通过沿相应的圆周方向旋转的方式，将锁定元件的锁定部分插入壳体开口、壳体内凹槽以及与插入的插入部分分相对的外凹槽中。

因为锁定元件被附接的环形固定装置所覆盖，如果在固定装置的外侧上指明(例如使用文字和/或箭头和/或其它标识符)哪个旋转方向可以打开固定装置哪个方向可以关闭固定装置，则对用户来说会更加优选。标记优选地依次施加到壳体上，所述标记指示锁定元件相对于轴向凹口中的固定部分的凸轮是否位于关闭位置还是打开位置还是位于两者之间。

还应该注意的是，本发明不限于每个插入部分仅有一个锁定元件。在特定实施例变体中，两个或更多个锁定元件可以被相继布置在壳体和插入部分的相应数量的凹槽中，以增加轴向拔出力。然后固定装置在相应地更长的轴向凹口中将平行地固定所有锁定元件或固定部分上的凸轮，并且在旋转时将它们同步地或大致同步地移动。

在根据本发明的连接设备中，用于锁定元件和/或固定装置的材料优选地选自塑料或复合材料。这尤其可以确保锁定元件具有足够的灵活性。壳体和/或插入部分的材料优选地选用塑料，复合材料，陶瓷，玻璃陶瓷，玻璃或金属。用作锁定元件、固定装置、壳体和/或插入部分的塑料特别优选地包括聚酰胺。塑料和/或聚酰胺优选地含有添加剂，填充剂和/或增强剂。聚酰胺特别优选地选自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺46、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺弹性体、聚邻苯二甲酰胺、部分芳族部分结晶共聚酰胺、以及这些聚酰胺的混合物。

以下注解对位于插入部分上的可能的结构进行了阐述：

-如果是软管状管线或管状管线，其可以是用于传导流体的流体管线，所述流体可以是气体(例如空气)、蒸汽、液体或它们的混合物。然而，软管状管线或管状管线也可以被形成为在其中延伸的线缆的保护管，并且在这种情况下优选为波纹形。

-如果是管状喷嘴，那么其可以是布置在容器上的喷嘴。例如，这样的喷嘴可以拧到容器上或者焊接在容器上。在一个优选实施例中，喷嘴例如通过注塑成型或直接吹塑到容器上而形成。容器可以是例如过滤器壳体。在另一个实施例中，容器可以是例如罐，壳体通过封闭延伸可以被形成为用于这种罐或其喷嘴的封闭盖。

-具有相应插入部分的模制体应理解为任意形成的部件，所属部件可以是实心体或空心体或以另外方式形成的部件。这样的部件可以是例如用于壳体的或用于连接到壳体的系统的封闭件。连接到壳体的系统可以是管线系统。在另一个实施例中，壳体可以在其延伸部中被形成为容器，例如桶或箱，或被形成为小容器或罐。在该实施例中，形成为封闭件的模制体或多或少形成为容器的盖子，其为壳体的延伸。模制体尤其可以与工业领域、建筑领域、包装领域或者住宅领域相关联。在后一个领域中，公寓设备部件例如灯部件可以优选地以这种方式固定，尤其是具有插入部分的灯罩(例如，由玻璃制成)，可以根据本发明的方法将其连接在相应的在天花板上的插座中，并且插座将被设计为具有根据本发明的固定装置和锁定元件的壳体。

所述的根据本发明的连接设备优选地在汽车工程(特别是在进气系统中)、卫生领域、空调系统和通风设备、工业和运输领域(例如，也用于固定波纹电缆保护管的端部)中用作附接、连接或闭合流体管线的用途，或者在工业制造方法中作为配件和/或安装架的用途。

在工业制造方法中一个可能的应用实例是橡胶手套生产中的底座。橡胶手套用天然橡胶(天然胶乳)或合成橡胶(例如合成异戊二烯橡胶或丁腈橡胶或氯丁橡胶或聚氯乙烯)来生产。在这种情况下，通常由工业瓷(即陶瓷)制成的人造手形模具被浸入液态橡胶材料中。在该浸渍方法中，橡胶材料均匀地粘附到陶瓷模具上，从而在其表面上形成橡胶膜。在炉中干燥和硫化后，成品弹性手套可以从手形模具上取下。现在这种手形模具可以根据本发明的一个应用被形成为模制体，所述模制体具有插入部分并且可以插入根据本发明的连接设备中。根据本发明的这种陶瓷浸渍模具可以通过浸渍浴(橡胶浴和可能的其他处理浴)，同时用该底座固定。在通过之后，可以快速地简单地更换插入部分，即，上面形成有橡胶手套的手形模具可以用新的陶瓷模具迅速替换用以下一次通过。

因此，本发明提供了可在多种方式中使用的连接设备，所述连接设备具有改进的固定装置，符合所有技术要求，且操作起来简单美观。

根据本发明的连接设备的优点包括：

-无需工具即可简单快速地安装所有部件。

-易用的环形固定装置可以很好地用手抓取。

-在固定装置附接之后，锁定元件在固定装置的内侧受到保护并且被固定。

-在固定装置的优选地可旋转的实施例中，固定装置与锁定元件的固定部分上的凸轮配合，能够使锁定部分美观快速多次地拔出和重新插入。

-以这种方式，锁定元件(也称为“夹子”)可以多次使用并且可以反复快速使用。

-简单的操作使可以在同一个壳体配件上快速重复更换插件。

-尽管具有快速的可替换性，在操作状态下分别可以确保锁定元件和插入部分处于固定位置。

-因为通过简单的旋转运动即可将部件锁定而不需要使用工具，所以可以在具有很小空间的区域(例如在难以接近的发动机舱的部分中)进行简单的安装。

附图说明

下文将基于附图更详细地解释根据本发明的连接设备。附图示出了示例性实施例，其不限制本发明的范围。在图中：

图1示出了根据本发明的处于未组装状态的连接设备的总透视图；

图2示出了图1的连接设备的轴向纵截面；

图3示出了组装后的连接设备的轴向纵截面；

图4示出了在锁定元件的高度处的组装后的连接设备的横截面；

图5示出了具有预安装的锁定元件和不具有插入部分的固定装置的连接设备的透视图。

图6A示出在双齿件实施例中具有锁定部分的螺距的锁定元件的侧视图；

图6B示出了图6A的锁定元件的透视图；

图6C示出了具有末端区域弯曲的锁定部分的锁定元件的透视侧视图；

图7A示出具有矩形曲折的锁定部分的细节；

图7B示出了具有细长曲折的锁定部分的细节；

图8A示出了具有两个相对的插入式插入部分的连接设备的轴向纵截面；

图8B示出了在壳体上具有壁式延伸部的连接设备的轴向纵截面；

图9示出了表现为T形连接部件的连接设备的轴向纵截面，所述T形连接部件具有三个插入式插入部分和形成为封闭件的模制体。

具体实施方式

图1至9示出了根据本发明的连接设备的细节和一对可能的变体，所述变体只是为了以举例的方式说明本发明，不应被理解为是对本发明的限制。在各个图中，相应的部件具有相同的附图标记并且具有相同的功能，即便未在每种情况下都有详细描述。

在图1和图2中，示出了根据本发明的连接设备1的主要部分以及几个优选的特征，解释如下：

包括外凹槽2的插入部分3可以沿插入方向8插入壳体7中。插入部分3与软管状管线或管状管线4或管状喷嘴5或模制体6相关联。单件式锁定元件9或其锁定部分10预安装在形成于壳体7中的环形内凹槽12中。在图示的预安装状态下，锁定元件9的固定部分11仍然从壳体7的外侧的壳体开口13中伸出。在图1和图2中，壳体7通常还具有例如衣领状的延伸部7’。当插入部分3沿插入方向8插入壳体7时，锁定部分10或其向内倾斜地突出的区域被弹性地偏转，然后闩锁在插入部分3的外凹槽2中，使插入部分3被锁定在壳体7中。使用此处所示的封闭环式固定装置15，通过将环形固定装置15和其轴向凹口16轴向地移动或推动到壳体7上，使轴向凹口16与固定部分11的大致径向突出的凸轮17相接合，从而将锁定元件9固定，以防止不希望的分离。轴向推动固定装置时将克服阻力。凸轮17接合在附接的固定装置15的轴向凹口16中，防止了锁定元件9相对于固定装置15的位移。在附接的固定装置15的内侧和壳体7的外侧之间形成有空间21(将在图4中更详细地讨论)。此外，还可以基于图1设想用于固定装置15的开环的变体，其中轴向凹口16延伸到环另一边缘并因此将形成连续的轴向间隙。

在一个优选实施例中，在根据本发明的固定装置15的内侧上具有弹性附接的凸块24，所述凸块24优选地在至少一块弹簧腹板25上，所述凸块24在克服轴向阻力之后，优选地被形成为卡入环形通道(即在壳体7外侧的环形凹槽26)中。如图1所示，例如可以通过平坦部8’和凸部8”实现轴向阻力，相应的凸块24必须在所述平坦部上滑动并且必须克服凸部8”。阻力例如也可以通过环形珠形成。

如果固定装置15可沿圆周方向14旋转(如图1所示)，在这种情况下，旋转有利地被附接到固定装置15内侧的弹簧腹板25上的凸块24所引导，所述凸块24优选地在壳体7外侧的所述环形凹槽或环形凹槽26(在这种情况下为圆形)中滑动。

根据本发明的连接设备1的壳体7优选地具有至少一个额外的环形内凹槽22，用于在壳体7和至少一个插入部分3之间容纳密封件23(例如，O形密封环)。

在一个优选的实施例中，在根据本发明的连接设备1中，插入部分3也可以被固定，以防止相对于具有圆形横截面的壳体7的枢转。如图1和图2所示，上述方案优选地通过壳体7的内侧上的至少一个定位凸轮27和插入部分3的端面中的相应的定位切口28来实现，它们以正确定位的方式连接在一起时可以相互锁定。使用两个相对的定位凸轮27和两个对应的定位切口28将会是特别优选的方案。

图3示出了根据本发明的连接设备1在组装状态下的轴向纵截面。在图1和图2的说明中，除了数字20以外，已经出现了所有的参考标记。数字20标识了图3中的固定装置15内侧的轴向腹板23，图4将更详细地解释其意义。密封件23和位于顶部的凸部8”在该纵截面中清晰可见。在所示的优选实施例中，当固定装置15被轴向推动时，所述突部8”形成了附接在弹簧腹板25上的凸起24的阻力。

如图4所示，连接设备1优选设计成使内凹槽12的一端部18被形成为所述锁定部分10的末端19的止动件，并因此在所述固定装置15旋转闭合期间作为终点。此外，连接设备1优选地设计成使在旋转打开固定装置时固定装置15内侧的轴向腹板20被布置成端部止动件。在端部止动件处，壳体开口13外侧的轴向腹板20压靠在锁定部分10上。轴向腹板的位置的尺寸制成使锁定部分10的末端19在到达该端部止动件时，所述末端19仍然保持在壳体开口13中。因此可以通过旋转关闭，使锁定元件9的锁定部分10简单地重新插入壳体开口13中以及插入壳体7的内凹槽12中，或者使锁定元件9的锁定部分10插入壳体开口13中、插入壳体7的内凹槽12中以及插入与插入部分3相对的外凹槽2中。

在一个所述优选连接设备1的有利实施例中，通过连接设备1在固定装置15内侧和壳体7外侧定义一个空间(在图4中清晰可见)籍此多次旋转关闭和旋转打开环形固定装置15，其中每次旋转打开附接的固定装置15使插入连接分离后，锁定元件9仍保持在所述空间中。

此外，在图4中可以清楚地看到，壳体开口13优选地在其基线对齐处沿大致切线的方向从内凹槽12延伸出来。

预安装在内凹槽12中的锁定元件9在图5中清晰可见。所述锁定元件9也分别在之后的图6A，图6B和图6C中单独地再次示出。所述锁定元件9在该实施例中具有连续的条形芯部9’，所述条形芯9’在锁定部分10中具有双齿件9”。此外，定位凸轮27是可见的。

图6A和图6B：在连接设备1的一个有利实施例中，锁定元件9的锁定部分10在未安装的无张力状态下具有螺距29。这意味着在该优选变体中，锁定部分10的开环是预形成的并具有螺距。这用于锁定装置15的旋转关闭期间，锁定部分10移动进入内凹槽12时在对准中的反补偿。锁定部分10的该优选的螺旋形实施例使锁定部分10即使在固定装置15旋转闭合期间没有插入部分3也能够在壳体7的内凹槽12中准确地运行。因此，在移除插入部分3之后，通过简单地旋转关闭固定装置15就可以将锁定元件9快速地移回到预安装的位置，并且随后可以插入新的插入部分3并且与锁定部分10的外凹槽2闩锁。可以用其他方案替代螺距29或与后者的组合，以实现这个有利的效果，锁定元件9可以具有旋转部分32，所述锁定元件9在固定部分11中向着锁定部分10弯曲。锁定部分10由图6B中的虚线框起。

图6C示出了用于实现前一段中解释的有利效果的另一替代方案，其中锁定部分10也由虚线框起。图6C示出了锁定元件9的透视侧视图，所述锁定元件的锁定部分10的末端19具有弯曲或扭弯的区域34，其中弯曲或曲率指向与具有螺距29的螺旋形状具有相同的方向。这种变体也可以单独使用或与其他所述变体结合使用。

不具有螺旋预成型件29和/或弯曲旋转部分32和/或弯曲或扭弯的区域34的锁定元件9或锁定部分10本身也可以被用于根据本发明的连接设备1。然而，其使用与如下限制相关：如果没有插入的插入部分3，就不可能在所有情况下都可以通过旋转关闭固定装置15来进行简单的预安装。然后，为了将该连接结合到一起，通常需要首先将新的插入部分3插入壳体中，从而使由壳体7的内凹槽12和与之相对的插入部分3的外凹槽2形成封闭的环形通道。在固定装置15随后的旋转关闭时，锁定部分10在所述通道中延伸，被外凹槽2和内凹槽12的空间限定所引导，在正确的路径中并且不相邻。

图7A和图7B：锁定部分10也可以根据曲折的概念形成，而不是在上面形成有弹簧状指状件或齿件9”的条形芯9。在弯曲的概念中，不再可能区分连续的条形件和齿件，而是锁定部分然后以曲折的方式形成。这种锁定部分10的弹性偏转通过整个锁定部分本身的扭转而发生。图7A示出具有矩形曲折30的锁定部分10的细节。图7B示出具有细长曲折31的锁定部分10的细节。但是锁定部分10也可以由两个概念的交替部分构成以替代上述方案。

图8A，图8B和图9：根据本发明的连接设备1的壳体7优选地设计成精确地容纳一个或两个或更多个插入部分3。在一个优选实施例中，根据本发明的连接设备1的壳体7被设计成双侧连接部分(如图8A所示)，用以在两侧容纳两个相对的插入部分3。例如，这可以是用于连接两条管状管线4的两个管道末端的耦合。

图8B示出了具有恰好一个插入部分3的壳体7，其中壳体7的延伸部7’表示壁部。后者可以是例如大容器的壁，在该容器上用插入部分3连接软管状管线或管状管线4。

在其它有利的实施例中，根据本发明的连接设备1的壳体7被形成为T形连接部件或多个配件。作为可能的模制体6的示例，图9示出了具有额外变体的相应的T形连接部件，所述额外变体在于第三配件使用封闭件33来封闭。

附图标记清单

1 连接设备

2 (插入部分3的)外凹槽

3 插入部分

4 管线

5 喷嘴

6 模制体

7 壳体

7’ 7的延伸部

8 插入方向

8’ 平坦部

8” 凸部

9 锁定元件

9’ 10的条形芯部

9” 10的双齿件

10 9的锁定部分

11 9的固定部分

12 (在壳体7内的)内凹槽

13 壳体开口

14 周向方向

15 固定装置

16 轴向凹口

17 11的凸轮

18 内凹槽12的端部

19 10的末端

20 轴向腹板

21 空间

22 额外的内凹槽

23 密封件

24 凸块

25 弹簧腹板

26 环形凹槽

27 定位凸轮

28 定位切口

29 10的螺距

30 10的矩形曲折

31 10的细长曲折

32 11的旋转部分

33 封闭件(6的例子)

34 在10的末端19的弯曲或扭弯区域