專利名稱：用于組裝兩個(gè)管道的安全快速連接的接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于兩個(gè)管路的可拆卸連接的速動(dòng)安全接頭，其 中加壓流體通過所述兩個(gè)管路流動(dòng)。所述的速動(dòng)接頭通常包括能夠彼此配合的陽部件和陰部件。陰部 件通常與上游管路連接并設(shè)置有關(guān)閉閥，陽部件在完全插入陰部件中 時(shí)使所述關(guān)閉閥移動(dòng)到開啟位置。陽部件通常與下游管路連接。
背景技術(shù)：
從EP-A-1 006 308中可以理解，使用過渡保持裝置來使陽部件保 持在陰部件中，從而防止在斷開連接期間陽部件因?yàn)橄掠喂苈分辛黧w 的殘留壓力而從陰部件中猛烈地彈出。用于使陽部件保持在陰部件中 的過渡保持裝置被設(shè)計(jì)為僅在陽部件被暫時(shí)設(shè)置在下游管路通過接頭 被清除的位置之后才能完全釋放陽部件。但是，在此公知的裝置中，對接頭的分離需要外部套筒的兩次手 工操作，從而連續(xù)地從配合狀態(tài)轉(zhuǎn)移到過渡保持狀態(tài)，然后從過渡保 持狀態(tài)轉(zhuǎn)移到分離狀態(tài)。這些連續(xù)操作需要操作者在兩個(gè)動(dòng)作之間等 待。發(fā)明內(nèi)容上述缺點(diǎn)正是本發(fā)明具體要補(bǔ)救的。本發(fā)明提議一種速動(dòng)接頭， 從而只需要用戶的 一個(gè)操作就可以完成從配合狀態(tài)到保持狀態(tài)然后再 到分離狀態(tài)。由于上述目的，本發(fā)明涉及一種用于兩個(gè)管路的可拆卸連接的安 全速動(dòng)接頭，所述兩個(gè)管路為加壓流體通過其流動(dòng)的上游管路和下游 管路，所述接頭包括陽部件和陰部件，所述陽部件能夠在所述陰部 件內(nèi)軸向配合以及鎖定在一起；鎖定裝置，能夠?qū)⑺鲫柌考S向固定在聯(lián)結(jié)位置；過渡保持裝置，當(dāng)所述鎖定裝置釋放所述陽部件時(shí)， 所述過渡保持裝置能夠?qū)⑺鲫柌考潭ㄔ谟糜谇宄c所述陽部件連 接的所述管路的位置中，通過沿所述陰部件的本體滑動(dòng)的操作套筒對 所述鎖定裝置進(jìn)行控制。所述接頭的特征在于，當(dāng)所述過渡保持裝置 將所述陽部件保持在所述清除位置時(shí)，所述過渡保持裝置經(jīng)受第一力 和第二力，所述第一力是由從所述陽部件流到外部的所述流體的壓力 形成的，所述第二力與所述第一力相反，所述第二力由彈性回復(fù)機(jī)構(gòu) 施加且傾向于使得所述裝置朝向用于釋放所述陽部件的釋放狀態(tài)移 位，根據(jù)所述第一力和第二力的和力，所述裝置能夠從其用于保持所 述陽部件的保持狀態(tài)到達(dá)其用于釋放所述陽部件的釋放狀態(tài)。由于本發(fā)明，只要從陽部件中流到外部的流體的壓力到達(dá)足夠d、 的值(與安全閾值對應(yīng))，就將自動(dòng)發(fā)生從用于保持陽部件的保持狀 態(tài)到用于釋放陽部件的釋放狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。根據(jù)本發(fā)明的其它有益特征-所述過渡保持裝置包括過渡保持環(huán)，所述過渡保持環(huán)能夠在所 述第 一 力和第二力的相反作用的影響下軸向地移動(dòng)，所述過渡保持環(huán) 能夠限制過渡閉鎖件的徑向位移和離心位移，所述過渡閉鎖件能夠接 合于所述陽部件的外周槽中；-所述過渡閉鎖件是球，所述球能夠在所述陰部件的所述本體中 形成的槽中軸向和徑向移動(dòng)，所述槽在與所述陽部件在所述陰部件中 的配合方向平4于的方向上伸長；-所述過渡閉鎖件是具有柄的爪狀體，所述爪狀體能夠繞與所述 陽部件在所述陰部件中的配合軸線垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，從而從所述柄接 合于所述陽部件的所述槽中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到所述柄從所述槽中分離的狀 態(tài)，反之亦然；-所述操作套筒與所述陰部件的所述本體形成用于接收從所述陽 部件流到外部的流體的至少 一個(gè)腔室，所述過渡保持環(huán)的部分形成所 述腔室的可移動(dòng)壁；-所述過渡保持環(huán)在其內(nèi)部表面包括凸起部，當(dāng)所述陽部件從其 配合狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其清除位置時(shí)，所述過渡保持環(huán)的軸向移位將所述凸起部帶到與所述過渡閉鎖件相對；-當(dāng)所述第 一力和第二力的和力使得所述過渡保持環(huán)朝向用于釋 放所述陽部件的所述釋放狀態(tài)移位時(shí)，所述凸起部通過所述過渡保持環(huán)的軸向移位而與所述過渡閉鎖件分開；-所述過渡保持環(huán)安裝為能夠以微小間隙在限定于所述操作套筒和所述陰部件的所述本體之間的滑動(dòng)空間中運(yùn)動(dòng)；-所述過渡保持環(huán)也屬于所述鎖定裝置；并且-當(dāng)所述陽部件從其配合狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其清除位置時(shí)，所述過渡保 持環(huán)能夠通過其軸向移位使得屬于所述鎖定裝置的鎖定件(58)與所 述陽部件的外周槽分開。


本發(fā)明的特征和有益效果將通過以下對根據(jù)本發(fā)明的速動(dòng)接頭的 兩個(gè)實(shí)施方式的、僅為示例而給出并參照附圖的描述而變得清晰，其 中圖1是根據(jù)本發(fā)明的接頭的陽部件和陰部件在分離狀態(tài)下的一般 結(jié)構(gòu)的軸向剖面圖；圖2是與圖l相似的剖面圖，其中接頭為配合狀態(tài)；圖3是在圖2中III-III線上的軸向剖面圖；圖4是圖1到3中的接頭沿圖2中F4箭頭方向的側(cè)視圖，其中接 頭的套筒顯示為剖面；圖5是在圖3中v-v線上的剖面圖，其在n-n以及ni-III顯示了圖2和3的切面；圖6是與圖3相似的軸向剖面圖，其顯示了接頭處于配合狀態(tài)與保持狀態(tài)之間的中間狀態(tài)；圖7是與圖4相似的視圖，其顯示了圖6中狀態(tài)下的接頭；圖8是與圖2相似的軸向剖面圖，其顯示了在圖6和7中狀態(tài)下的接頭；圖9是與圖8相似的軸向剖面圖，其顯示在保持狀態(tài)下的接頭； 以及-圖IO是與圖l相似的軸向剖面圖，其顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的4妄頭的陰部件，該陰部件與相應(yīng)陽部件分開。
具體實(shí)施方式
圖1示意性地顯示接頭1的部件，該接頭用于連接加壓流體通過其流動(dòng)的兩個(gè)管路d和C2。接頭1包括陽部件3和陰部件5，兩者整 體上具有管狀，并且彼此互補(bǔ)。用于加壓流體的軸向通道31完全穿過陽部件3，所述通道在兩個(gè) 端部3A和3B開放。管路d位于接頭1的下游且在附圖中通過點(diǎn)劃 線示意性地顯示，管路d在陽部件3的后端3A處與通道31連接。 陽部件3在其前端3B附近具有塞形的端部部分33，端部部分33設(shè)置 有環(huán)狀套環(huán)35，在環(huán)狀套環(huán)35后面形成有外周槽37。陰部件5包括本體51，以軸線X-X，為中心且出現(xiàn)在本體51的 兩個(gè)端部51A和51B處的軸向通道511完全穿過本體51。管路C2位 于接頭1的上游且在附圖中以點(diǎn)劃線示意性地顯示，管路C2在本體 51的后端51B處與通道511連接。O形環(huán)513用于在接頭的配合狀態(tài) 下密封通道31和通道511的連接，O形環(huán)513安裝在本體51中設(shè)置 的環(huán)形槽514中。如圖3和5所示，當(dāng)部件3與部件5配合時(shí)，O形 環(huán)513抵靠塞子33的外部徑向表面33A。關(guān)閉闊515安裝為在通道 511中滑動(dòng)，并能夠在開啟位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)。在如圖1所示 關(guān)閉位置，閥515向通道511中設(shè)置的支座517施力。在如圖2和3 中所顯示的開啟位置，閥515與支座517分離。陰部件還包括設(shè)置在本體51周圍的操作套筒53,套筒53能夠沿 本體平行于X-X，軸線平移運(yùn)動(dòng)。環(huán)55安裝為在套筒53和本體51 之間定界的空間52中滑動(dòng)。環(huán)55可以平行于X-X，軸線軸向運(yùn)動(dòng)。 如圖1所示，當(dāng)陰部件5與陽部件3分離時(shí)，環(huán)55朝向本體51的端 部51A的端面55A^J氐靠套筒53的內(nèi)肩部531。環(huán)55在其朝向套筒53 的外部表面55C上包括套環(huán)551，套環(huán)551受到壓縮彈簧57的作用， 該作用趨向于將套環(huán)551朝向本體51的端部51A及肩部531回推。 套環(huán)551能夠在套筒53的內(nèi)部環(huán)形槽533中運(yùn)動(dòng)。在其朝向中心軸線X-X，的內(nèi)部表面55D上，環(huán)55在其端面55A附近包括朝向X - X， 軸線突起的內(nèi)部套環(huán)555。本發(fā)明提供兩個(gè)針狀體58用于在如圖2到5所示的配合狀態(tài)下將 陽部件3鎖定在陰部件5的本體51內(nèi)。所述針狀體58可在陰部件的 本體51中形成的、且相對于X-X，軸線傾斜的兩個(gè)橢圓槽518內(nèi)運(yùn)動(dòng)。 各個(gè)槽518都沿Dm8方向延伸，D^方向與X-X，軸線形成約為45° 的銳角a。此外，兩個(gè)過渡閉鎖球59容納在陰部件的本體51中形成 的、與X-X，軸線平^f亍的兩個(gè)伸長的槽519中。在圖l中，陰部件5和陽部件3是分開顯示的。閥515可以自由 地滑動(dòng)，在上游管路C2中的流體壓力將閥515推入其關(guān)閉位置。此外， 彈簧57推動(dòng)環(huán)55抵靠套筒53的肩部531。當(dāng)陽部件3插入本體51時(shí)，套環(huán)35將針狀體58朝向槽518距離 X-X，軸線最遠(yuǎn)的端部518B徑向向后推動(dòng)。這使得環(huán)55向后移動(dòng)抵 靠彈簧57。與此同時(shí)，球59由于套環(huán)35而在槽519中被徑向向后推 動(dòng)。在套環(huán)35通過之后，由于受到彈簧57作用的環(huán)55施加在針狀體 58上的推力EG,針狀體58可朝向槽518最接近于X-X，軸線的端部 518A運(yùn)動(dòng)。然后，針狀體58接合于陽部件3的槽37中。針狀體58 由向其施加力Eo的環(huán)55的套環(huán)551而保持在槽518的端部518A處的 適當(dāng)位置。同樣地，球59能夠徑向運(yùn)動(dòng)，并且在通過套環(huán)35后接合 于陽部件3的外周槽37中。因此獲得了圖2到5所示的配合狀態(tài)。如圖6到8中所示，在需要打開接頭1時(shí)，也就是說在將陽部件 和陰部件分開時(shí)，通過在套筒53上施加回縮力R，陽部件3從本體 51中釋放，該回縮力朝向陰部件5的后部，即，朝向管路C2。套筒 53通過肩部531和表面55A以這樣的方式抵靠環(huán)55，即，套筒53朝 向管路C2的位移使得環(huán)55在相同的方向上形成伴隨的位移。因而內(nèi) 部套環(huán)555覆蓋球59，并避免這些球的朝向槽37外部的任何徑向運(yùn) 動(dòng)。環(huán)55還包括殼體553,針狀體58接合于殼體553中。由于環(huán)55 的運(yùn)動(dòng)，殼體553的邊緣553A朝向管路C2向后推動(dòng)針狀體58,從而 施加朝向元件5的后部的力E，。。這具有朝向相應(yīng)的槽518的端部518B推動(dòng)各個(gè)針狀體58的效果。由于槽518的傾斜，針狀物58因而以這 樣的方式從槽37中抽出，即，陽部件3能夠朝向本體51的外部略微 彈出，陽部件3的平移運(yùn)動(dòng)在圖6到8中以箭頭T表示。因此，陽部件3的端部3B不再抵靠閥515。在管路C2中壓力的 作用下，閥515因此對支座517施壓。在圖6到9中顯示的位置中，陽部件3通過由套環(huán)555保持在槽 37中的球59而保持在本體51的內(nèi)部。通過從圖2到5中所示的配合狀態(tài)轉(zhuǎn)移到圖9中所示的保持狀態(tài)， 由于陽部件3的端部3B與閥515以非零的距離d分離，因而陽部件3 到達(dá)清除管路Q中包含的流體的位置。圖9中的箭頭F顯示流體從陽 部件3朝向外部的流動(dòng)。在圖9中顯示的保持狀態(tài)中，流體從陽部件3泄漏到套筒53和本 體51之間設(shè)置的流體接收腔室54，環(huán)55的端部55A形成腔室54的 可移動(dòng)壁。環(huán)55承受傾向于使得環(huán)55朝向本體51的端部51B移動(dòng) 的力Et和彈簧57的彈性回復(fù)力E2的相對作用，其中，力Ei是由于從 陽部件3流出的流體在腔室54中的壓力P而形成的，而力E2傾向于 使得環(huán)55朝向本體51的端部51A移動(dòng)。與此同時(shí)，腔室54中的壓 力P傾向于使得套筒53朝向端部51A回移。當(dāng)腔室54中的壓力P由 于流體通過形成了操作接頭所需間隙的空隙向外流動(dòng)而下降時(shí)，力E2 變得大于力E!并且力E2和E!的合力將環(huán)55朝向本體51的端部51A 推動(dòng)。因此，套環(huán)555與球59分開。然后，球59可以在槽519中徑 向移動(dòng)并與槽37分開。當(dāng)球59從槽37中抽出時(shí)，由于針狀體58已 在套環(huán)35的上游，因此不能避免陽部件3從本體51中抽出。接頭因 而能夠到達(dá)如圖l所示的分離狀態(tài)。因此，在套筒53上的單一動(dòng)作R使得鎖定的針狀體58解脫，環(huán) 55覆蓋過渡保持球59,通過清除對抗彈簧57的壓力P，環(huán)55保持在 上述位置，只要壓力P足以使得力E!對抗E2即可。當(dāng)壓力P達(dá)到安 全的閾值(此值取決于彈簧57的剛性常數(shù)，可由接頭的設(shè)計(jì)者選定) 時(shí)，彈簧57向后推動(dòng)環(huán)55，球59釋放陽部件3。因此，根據(jù)本發(fā)明的接頭是一種緊湊的單動(dòng)接頭，它的使用簡單，能夠適合市場上的大多數(shù)端部陽部件。另外，與雙動(dòng)接頭不同，清除 的持續(xù)時(shí)間與要排出的流體數(shù)量自動(dòng)匹配。因此，本發(fā)明能夠節(jié)省時(shí) 間并改進(jìn)安全性。在圖10中所示的第二實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式中相同的元件 以同樣的標(biāo)號表示。臨時(shí)閉鎖球59由爪狀體59，代替，每個(gè)爪狀體都 具有可以接合于陽部件3的外周槽37中的柄59，a。爪狀體59，安裝在 本體51的凹陷52，中，每個(gè)爪狀體59，繞與X-X，軸線垂直的軸線Y59 旋轉(zhuǎn)。在從配合狀態(tài)到保持狀態(tài)時(shí)，環(huán)55的軸向移位導(dǎo)致其套環(huán)555 與爪狀體59，的柄59，a接觸。因此避免了爪狀體59，朝向槽37外部的 任何徑向運(yùn)動(dòng)，從而將陽部件3保持在本體51中。當(dāng)被清除的流體的 壓力P變得足夠小時(shí)，彈簧57將環(huán)55朝向本體51的端部51A回推。 然后，套環(huán)555相對于爪狀體59，的柄59，a偏移。由此，爪狀體59， 能夠徑向移動(dòng)，從而從槽37中分離并且使陽部件3從本體51中釋放。在上述兩個(gè)實(shí)施方式中，鎖定部件都是針狀體。但是其它的鎖定 部件也是可以預(yù)見的，特別是球狀體或爪狀體。
權(quán)利要求
1.一種用于兩個(gè)管路(C1，C2)的可拆卸連接的安全速動(dòng)接頭(1)，所述兩個(gè)管路為加壓流體通過其流動(dòng)的上游管路和下游管路，所述接頭包括陽部件(3)和陰部件(5)，所述陽部件能夠在所述陰部件內(nèi)軸向配合以及鎖定在一起；鎖定裝置(37，55，58)，能夠?qū)⑺鲫柌考S向固定在聯(lián)結(jié)位置；過渡保持裝置(37，55，59；59’)，當(dāng)所述鎖定裝置釋放所述陽部件時(shí)，所述過渡保持裝置能夠?qū)⑺鲫柌考潭ㄔ谟糜谇宄c所述陽部件連接的所述管路(C1)的位置中，通過沿所述陰部件的本體(51)滑動(dòng)的操作套筒(53)對所述鎖定裝置進(jìn)行控制，其特征在于，當(dāng)所述過渡保持裝置將所述陽部件保持在所述清除位置時(shí)，所述過渡保持裝置經(jīng)受第一力(E1)和第二力(E2)，所述第一力是由從所述陽部件流到外部的所述流體(F)的壓力(P)形成的，所述第二力與所述第一力相反，所述第二力由彈性回復(fù)機(jī)構(gòu)(57)施加且傾向于使得所述裝置朝向用于釋放所述陽部件的釋放狀態(tài)移位，根據(jù)所述第一力和第二力(E1，E2)的和力，所述裝置能夠從其用于保持所述陽部件的保持狀態(tài)到達(dá)其用于釋放所述陽部件的釋放狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的速動(dòng)接頭，其特征在于，所述過渡保持裝 置包括過渡保持環(huán)(55),所述過渡保持環(huán)能夠在所述第一力和第二 力(Ep E2)的相反作用的影響下軸向地移動(dòng)，所述過渡保持環(huán)能夠 限制過渡閉鎖件(59, 59，)的徑向位移和離心位移，所述過渡閉鎖件 能夠接合于所述陽部件(3)的外周槽(37)中。
3. 如權(quán)利要求2所述的速動(dòng)接頭，其特征在于，所述過渡閉鎖件 是球(59)，所述球能夠在所述陰部件(5)的所述本體(51)中形成 的槽(519)中軸向和徑向移動(dòng)，所述槽在與所述陽部件(3)在所述 陰部件中的配合方向(X-X，)平^f亍的方向上伸長。
4. 如權(quán)利要求2所述的速動(dòng)接頭，其特征在于，所述過渡閉鎖件 是具有柄(59，a)的爪狀體(59，)，所述爪狀體能夠繞與所述陽部件(3)在所述陰部件(5)中的配合軸線(X-X，)垂直的軸線(Y59)旋 轉(zhuǎn)，從而從所述柄接合于所述陽部件的所述槽(37)中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到 所述柄從所述槽中分離的狀態(tài)，反之亦然。
5. 如權(quán)利要求2到4中任何一項(xiàng)所述的速動(dòng)接頭，其特征在于， 所述操作套筒(53)與所述陰部件(5)的所述本體(51)形成用于接 收從所述陽部件(3)流到外部的流體的至少一個(gè)腔室(54)，所述過 渡保持環(huán)(55)的部分(55A)形成所述腔室的可移動(dòng)壁。
6. 如權(quán)利要求2到5中任何一項(xiàng)所述的速動(dòng)接頭，其特征在于， 所述過渡保持環(huán)(55)在其內(nèi)部表面(55D)包括凸起部(555 )，當(dāng) 所述陽部件(3 )從其配合狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其清除位置時(shí)，所述過渡保持環(huán) 的軸向移位將所述凸起部帶到與所述過渡閉鎖件(59， 59，)相對。
7. 如權(quán)利要求6所述的速動(dòng)接頭，其特征在于，當(dāng)所述第一力和 第二力(E!, E2)的和力使得所述過渡保持環(huán)(55)朝向用于釋放所 述陽部件(3)的所述釋放狀態(tài)移位時(shí)，所述凸起部(555 )通過所述 過渡保持環(huán)的軸向移位而與所述過渡閉鎖件(59, 59，)分開。
8. 如權(quán)利要求2到7中任何一項(xiàng)所述的速動(dòng)接頭，其特征在于， 所述過渡保持環(huán)(55)安裝為能夠以微小間隙在限定于所述操作套筒(53)和所述陰部件(5)的所述本體(51)之間的滑動(dòng)空間(52)中 運(yùn)動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求2到7中任何一項(xiàng)所述的速動(dòng)接頭，其特征在于， 所述過渡保持環(huán)(55)也屬于所述鎖定裝置(37, 55， 58)。
10.如權(quán)利要求8所述的速動(dòng)接頭，其特征在于，當(dāng)所述陽部件 從其配合狀態(tài)轉(zhuǎn)移到其清除位置時(shí)，所述過渡保持環(huán)(55)能夠通過 其軸向移位使得屬于所述鎖定裝置(37, 55, 58 )的鎖定件(58)與 所述陽部件(3)的外周槽(37)分開(E，o)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種接頭，包括陽部件(3)和陰部件(5)，陽部件能夠在陰部件中軸向配合和相互鎖定。鎖定裝置(37，55)將陽部件軸向固定在聯(lián)結(jié)位置，臨時(shí)保持裝置(37，55，59)在鎖定裝置釋放陽部件后將陽部件固定在用于沖洗與陽部件連接的管道(C₁)的位置。鎖定裝置通過在陰部件的本體周圍滑動(dòng)的操作套管得以控制。當(dāng)臨時(shí)保持裝置將陽部件保持在沖洗位置時(shí)，臨時(shí)保持裝置經(jīng)受第一力(E₁)和第二力(E₂)，第一力是由從陽部件向外流動(dòng)的流體(F)的壓力(P)所產(chǎn)生，第二力與第一力相反，第二力由彈性恢復(fù)機(jī)構(gòu)(57)施加，當(dāng)壓力(P)達(dá)到安全閥值時(shí)，第二力使得所述裝置移動(dòng)到釋放陽部件的狀態(tài)。
文檔編號F16L37/28GK101263333SQ200680033903
公開日2008年9月10日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月14日
發(fā)明者安托萬·尚博, 阿蘭-克里斯托夫·蒂貝爾吉安 申請人:施托布利法韋日公司