本發(fā)明涉及陽(yáng)或陰快速聯(lián)接元件,以及包括這種元件的快速聯(lián)接器。
背景技術(shù):
本發(fā)明更具體地涉及用于將加壓流體管道聯(lián)接的快速聯(lián)接器。通過快速聯(lián)接器,在將兩個(gè)加壓流體管道聯(lián)接時(shí),可將陽(yáng)元件和陰元件彼此嵌套以產(chǎn)生加壓流體流通通道。該聯(lián)接器需要推回閥瓣,在這種情況下,該閥瓣屬于聯(lián)接器的陽(yáng)元件和陰元件中的每個(gè)。這些瓣經(jīng)受每個(gè)聯(lián)接元件的內(nèi)部壓力,壓力能夠較高并導(dǎo)致在其環(huán)境中增大到妨礙聯(lián)接器的操作的程度,以致操作者在克服由聯(lián)接元件內(nèi)的流體壓力施加的對(duì)瓣的阻力時(shí)可能會(huì)遇到困難。例如,用于聯(lián)接器的瓣具有5mm的外徑,待施加以連接聯(lián)接器的陽(yáng)元件和陰元件的力大約為330牛頓(N),陽(yáng)元件和陰元件中的一個(gè)聯(lián)接到處于160巴的管道。
為克服這種困難,例如從FR-A-2,657,138中已知的是,布置有流體通路,該流體通路由于被從聯(lián)接元件的前部面致動(dòng)的構(gòu)件而在聯(lián)接器的陽(yáng)元件和陰元件的聯(lián)接期間被打開。這允許存在于聯(lián)接器中的部分流體流出,并使聯(lián)接器內(nèi)的流體壓力相對(duì)于大氣壓力平衡。這有利于移動(dòng)閥瓣的撤回,并使得操作者的操作更加容易。
然而,F(xiàn)R-A-2,657,138的系統(tǒng)基于在聯(lián)接器的中心部分內(nèi)集成由壓靠在密封座部上的滾珠形成的止回瓣。這種止回瓣體積相對(duì)較大,而與所有的聯(lián)接器尺寸不兼容。具體地,在一些具有小直徑的聯(lián)接器中,僅被減小的空間在每個(gè)陽(yáng)元件或陰元件的中心部分中是可用的,這不可能容納已知的機(jī)構(gòu)。此外,聯(lián)接器的直徑越大,瓣就可能越多地具有經(jīng)受聯(lián)接器的內(nèi)部壓力的大量表面,并且關(guān)于嵌套的阻力越大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
更具體地,本發(fā)明意在通過提出用于陽(yáng)或陰快速聯(lián)接元件的新結(jié)構(gòu)來解決這些缺點(diǎn),其中,流體通道可在聯(lián)接器的陽(yáng)元件和陰元件的聯(lián)接期間被打開,而不需要體積更大的結(jié)構(gòu)。
為此,本發(fā)明涉及陽(yáng)或陰快速聯(lián)接元件,該陽(yáng)或陰快速聯(lián)接元件用于被聯(lián)接到加壓流體管道,并包括:
-本體,該本體限定出加壓流體通道、前部面以及聯(lián)接元件的縱向軸線;
-被布置在本體中的內(nèi)部部件,該內(nèi)部部件設(shè)置有屬于前部面的表面,以及將加壓流體通道和聯(lián)接元件的外部進(jìn)行聯(lián)接的排出通道;以及
-打開機(jī)構(gòu),該打開機(jī)構(gòu)用于被從聯(lián)接元件的前部面致動(dòng)以選擇性地打開排出通道。
根據(jù)本發(fā)明,內(nèi)部部件設(shè)置有其中安置有密封件的外周凹槽,密封件在封閉部分中封閉排出通道。此外,打開機(jī)構(gòu)被安裝在內(nèi)部部件上并包括至少一個(gè)用于對(duì)密封件相對(duì)于凹槽的位置進(jìn)行控制的構(gòu)件,該控制構(gòu)件能在第一未激活位置和第二激活位置之間移動(dòng),在第一未激活位置,該控制構(gòu)件不相對(duì)于所述密封件的封閉位置移動(dòng)密封件,在第二激活位置,控制構(gòu)件直接作用在密封件上以打開排出通道。
由于本發(fā)明,用于打開流體通路的機(jī)構(gòu)被致動(dòng),使得能夠允許足夠量的加壓流體流出以降低聯(lián)接元件的內(nèi)部容積中的剩余壓力,直至在將陽(yáng)元件和陰元件彼此嵌套時(shí)使施加在其瓣上的壓力達(dá)到能夠容易地被操作者克服的程度。內(nèi)部部件的凹槽中的密封件的存在使得能夠在排出通道內(nèi)產(chǎn)生環(huán)形密封截面??刂茦?gòu)件使得:在控制構(gòu)件作用在密封件上時(shí),尤其是使該密封件相對(duì)于凹槽的底部分開時(shí),在該密封件處能夠產(chǎn)生泄露,而密封件在默認(rèn)情況下,即在密封件處于其封閉位置時(shí),抵靠凹槽的底部。使用外周凹槽和密封件能夠獲得排出通道的打開機(jī)構(gòu)的良好的緊湊性,并且能夠使用簡(jiǎn)單、可靠以及經(jīng)濟(jì)有效的方法。相對(duì)于傳統(tǒng)的聯(lián)接器,本發(fā)明的聯(lián)接器需要較少的結(jié)構(gòu)改動(dòng)。本發(fā)明無(wú)差異地應(yīng)用于陽(yáng)或陰聯(lián)接元件。
根據(jù)本發(fā)明的有利的但可選的方面,考慮到任何技術(shù)上可行的組合,這種聯(lián)接元件可包含下述特征中的一個(gè)或多個(gè):
-聯(lián)接元件包括:柱塞,該柱塞相對(duì)于本體固定;瓣,瓣能在抵靠座部的位置和與所述座部分離的位置之間移動(dòng),所述座部由柱塞部分地限定并位于聯(lián)接元件的前部面的一側(cè)上,在抵靠座部的位置,瓣封閉加壓流體通道,在與座部分離的位置,瓣與座部共同限定出加壓流體通道截面;同時(shí),配備有所述外周凹槽和所述密封件的內(nèi)部部件由瓣或所述柱塞形成。
-控制構(gòu)件通過布置在內(nèi)部部件的第一容置部中的活塞而被從其第一未激活位置到其第二激活位置致動(dòng),活塞在該容置部中能平行于縱向軸線移動(dòng),并且其自身將被從前部面致動(dòng)。
-控制構(gòu)件為銷,銷被布置在內(nèi)部部件的第二容置部中,并且在活塞的凸輪表面的作用下銷相對(duì)于縱向軸線能在其第一未激活位置和其第二激活位置之間徑向移動(dòng)。
-控制構(gòu)件是布置在密封件和內(nèi)部部件的凹槽的底部之間的開槽環(huán)。
-在被布置在內(nèi)部部件的第二容置部中的至少一個(gè)銷的作用下,開槽環(huán)能在其第一未激活位置和其第二激活位置之間移動(dòng),并且在活塞的凸輪表面的作用下該至少一個(gè)銷自身相對(duì)于縱向軸線能在第一未激活位置和第二激活位置之間徑向移動(dòng)。
-控制構(gòu)件是布置在內(nèi)部部件的第一容置部中的活塞,該活塞能在該容置部中移動(dòng)并且其自身將被從前部面致動(dòng)。
-活塞能平行于縱向軸線移動(dòng),并在活塞的未激活位置限定出密封件的至少一個(gè)部分釋放空間。
-聯(lián)接元件包括用于將活塞朝向下述位置彈性地?cái)D壓的構(gòu)件:在該位置,活塞不驅(qū)動(dòng)控制構(gòu)件并且活塞能被從所述前部面致動(dòng)。
-排出通道至少包括內(nèi)部部件的第一容置部。
-內(nèi)部部件的外周凹槽具有梯形、半圓形或非對(duì)稱的截面。
-聯(lián)接元件包括用于將密封件保持在外周凹槽中的構(gòu)件,該構(gòu)件尤其是被固定到內(nèi)部部件的環(huán)。
-排出通道顯露在聯(lián)接元件的前部面上。
-控制構(gòu)件能在排出通道中移動(dòng)。
此外,本發(fā)明涉及用于可拆卸地連接加壓流體管道的快速聯(lián)接器,該聯(lián)接器包括陽(yáng)元件和陰元件,該陽(yáng)元件和陰元件中的至少一個(gè)如上所述。
附圖說明
基于下文中根據(jù)其原理對(duì)聯(lián)接元件和聯(lián)接器的六個(gè)實(shí)施例的描述,本發(fā)明將被更好地理解并且本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將越發(fā)清晰,根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接元件和聯(lián)接器的六個(gè)實(shí)施例僅以示例性的方式提供并參照附圖給出,在附圖中:
-圖1是根據(jù)本發(fā)明的快速聯(lián)接器的陽(yáng)元件和陰元件的軸向剖視圖,這些陽(yáng)元件和陰元件自身是根據(jù)本發(fā)明的陽(yáng)元件和陰元件,并以未聯(lián)接的構(gòu)型被示出;
-圖2為圖1中的細(xì)節(jié)II的放大視圖;
-圖3為圖1中的細(xì)節(jié)III的放大視圖;
-圖4與圖1類似的剖視圖,此時(shí)聯(lián)接器的陽(yáng)元件和陰元件處于早期的聯(lián)接階段;
-圖5為圖4中的細(xì)節(jié)V的更大比例的視圖;
-圖6與圖1類似的剖視圖,此時(shí)處于聯(lián)接元件的聯(lián)接的后續(xù)階段期間;
-圖7為與圖1類似的剖視圖,此時(shí)聯(lián)接元件被聯(lián)接;
-圖8為沿圖7中的線VIII-VIII的局部放大剖視圖;
-圖9為用于根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的聯(lián)接器的與圖4類似的剖視圖,該聯(lián)接器處于圖4和圖6的那些構(gòu)型之間的中間構(gòu)型;
-圖10為用于根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的聯(lián)接元件的與圖2類似的局部剖視圖;
-圖11為用于根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的聯(lián)接元件的與圖2類似的局部剖視圖;
-圖12為圖11中所示的聯(lián)接元件的局部透視圖;
-圖13為用于根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的處于非聯(lián)接構(gòu)型的聯(lián)接元件的近似地對(duì)應(yīng)于圖2的局部剖視圖;
-圖14為沿圖13中的線XIV-XIV的局部剖視圖;
-圖15為與圖15類似的局部剖視圖,此時(shí)聯(lián)接元件壓靠在未示出的互補(bǔ)聯(lián)接元件上;
-圖16為沿圖15中的線XVI-XVI的局部剖視圖;
-圖17是圖13至圖16中所示的聯(lián)接元件的局部透視圖;
-圖18為用于根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的聯(lián)接元件的與圖2類似的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1至圖8中示出的聯(lián)接器2包括陽(yáng)元件4和互補(bǔ)的陰元件6,該陽(yáng)元件和互補(bǔ)的陰元件各自對(duì)準(zhǔn)在縱向軸線X4、X6上。
在工作期間,軸線X4和X6對(duì)準(zhǔn)在共用的軸線X2上,該軸線X2構(gòu)成聯(lián)接器2的縱向軸線。在工作期間,元件4和6各自被分別聯(lián)接到加壓流體管道C4、C6。出于附圖的清楚起見,這些管道C4、C6在圖1中僅以點(diǎn)劃線示出。
陽(yáng)元件4包括本體42,該本體限定出軸線X4并由彼此螺紋連接的兩個(gè)部件422和424形成。在本體42內(nèi)布置有瓣44,該瓣通過彈簧46而被朝向陽(yáng)元件4的前部面4A彈性地?cái)D壓。
聯(lián)接元件的前部面是該元件的在聯(lián)接器的陽(yáng)元件和陰元件的聯(lián)接期間面向互補(bǔ)的元件的面部。前部面可包括面向互補(bǔ)的元件的所有部件的前部面,他們被包含或不被包含在同一平面中。聯(lián)接器的前部面與端部處安裝有聯(lián)接器的管道相反。因此,陽(yáng)聯(lián)接器或陰聯(lián)接器的前部面被設(shè)置用于使聯(lián)接元件與相應(yīng)的陰聯(lián)接元件或陽(yáng)聯(lián)接元件配合。
在本體42內(nèi)部還布置有柱塞48,該柱塞相對(duì)于本體42是固定的并被瓣45所圍繞。因此,柱塞48形成用于陽(yáng)聯(lián)接元件6的內(nèi)部部件。
本體42限定出環(huán)形前表面42A,該環(huán)形前表面垂直于軸線X4并屬于前部面4A。同樣地,瓣44限定出環(huán)形前表面44A,該環(huán)形前表面垂直于軸線X4并屬于前部面4A,同時(shí),柱塞48限定出環(huán)形前表面48A,該環(huán)形前表面垂直于軸線X4并屬于前部面4A。表面42A、44A以及48A是同心的,表面42A圍繞表面44A和48A,而表面44A圍繞表面48A。
在圖1和圖2所示的聯(lián)接元件4的封閉構(gòu)型中,瓣46被壓靠在兩個(gè)座部上,該兩個(gè)座部分別由本體42的內(nèi)徑向表面426以及柱塞48的位于陽(yáng)聯(lián)接元件4的前部面4A一側(cè)的外徑向表面486形成。表面426和486各自分別設(shè)置有凹槽428、488,凹槽中分別布置有O形環(huán)50、52。在聯(lián)接元件4的封閉構(gòu)型中,O形環(huán)50和52分別被壓靠在外徑向表面462上并抵靠瓣46的內(nèi)徑向表面464。這樣就通過聯(lián)接元件4的封閉確保了密封。因此,聯(lián)接元件4的內(nèi)部容積V4與外部隔絕。
此外,活塞54被布置在柱塞48的中心容置部482中,該容置部482被對(duì)準(zhǔn)在軸線X4上并顯露在前表面48A上。附圖標(biāo)記54A表示活塞54的前部面,該前部面被布置在前部面4A的中心。活塞54設(shè)置有具有對(duì)稱截面的外周凹槽542。凹槽542在前部面4A一側(cè)上向外展開并由表面5422限定,該表面在接近表面48A的同時(shí)從軸線X4擴(kuò)張。換句話說,表面5422是截頭圓錐形的,以軸線X4為中心,并與前部面4A相反地漸縮。在與該前部面4A相反的一側(cè)上,凹槽542由環(huán)形且垂直于軸線X4的表面5424限定。
彈簧56被布置在活塞54和容置部482的底部之間,同時(shí)被活塞54壓縮,彈簧將該活塞朝向前部面4A彈性地推回。容置部482是以軸線X4為中心的盲沖孔,并顯露在表面48A的中心處。容置部482構(gòu)成第一容置部,該第一容置部被布置在柱塞48中并屬于陽(yáng)聯(lián)接元件4的排出通道,該排出通道在下文中限定。
銷58被接合在凹槽542中并構(gòu)成止擋構(gòu)件,該止擋構(gòu)件阻止活塞54被彈簧56脫出到容置部482外部。
此外,柱塞48設(shè)置有外周凹槽484,彈性體O形環(huán)59被布置在該外周凹槽中,該彈性體O形環(huán)的直徑被選擇成使其在默認(rèn)情況下抵靠凹槽484的底部。沖孔485將凹槽484的底部和容置部482聯(lián)接。銷58被布置在該沖孔485內(nèi)。換句話說,沖孔485構(gòu)成用于接納銷58的容置部,銷在容置部482中朝向軸線X4徑向地伸出。該沖孔485構(gòu)成第二容置部,該第二容置部布置在柱塞48中,并且同樣屬于陽(yáng)聯(lián)接元件4的排出通道。在圖1和圖2的構(gòu)型中,密封件59在銷58上施加向心力,并抵靠凹槽484的底部,使得密封件阻止加壓流體朝向聯(lián)接元件4的外部流動(dòng)。
陰聯(lián)接元件6包括本體62,該本體由三個(gè)彼此螺紋連接的部件622、623和624形成,該三個(gè)部件即前部件622、中間部件623以及后部件624。瓣64被可移動(dòng)地安裝在本體62內(nèi),并同時(shí)被彈簧66朝向元件6的前部面6A擠壓。因此,瓣64形成用于陰聯(lián)接元件6的內(nèi)部部件。柱塞68徑向地圍繞瓣64,并且其內(nèi)徑向表面686在陰聯(lián)接元件6的前部面6A的用于與瓣64配合的一側(cè)上限定座部。在示例中,柱塞68與本體62的中間部件623成一體。也可考慮其他的構(gòu)型。
輔助密封構(gòu)件67被徑向地安裝在本體62的前部件622和柱塞68之間。該輔助密封構(gòu)件67經(jīng)受彈簧69的將其朝向聯(lián)接元件6的前部面6A推動(dòng)的作用。這使得能夠使一系列滾珠61保持用于在聯(lián)接構(gòu)型中將元件4和6鎖定在本體62的孔口625中。
此外,環(huán)63圍繞本體62被可軸向移動(dòng)地安裝,同時(shí)經(jīng)受復(fù)位彈簧65的將其朝向前部面6A推動(dòng)的作用。環(huán)63能夠以已知的方式通過其自身控制滾珠61的移動(dòng)。
元件63、62、67、68和64各自設(shè)置有環(huán)形表面63A、62A、67A、68A和64A,這些環(huán)形表面垂直于軸線X6,并限定聯(lián)接元件6的前部面6A的一部分。
瓣64設(shè)置有容置部,該容置部被布置成盲中心沖孔642的形式,該盲中心沖孔以軸線X6為中心并顯露在表面64A上。該沖孔構(gòu)成第一容置部,該第一容置部被布置在瓣64中,并屬于陰聯(lián)接元件的排出通道,該排出通道在下文中限定?;钊?4被滑動(dòng)安裝在該容置部642中并經(jīng)受由彈簧76施加的彈力。附圖標(biāo)記74A表示活塞74的前部面,該前部面被布置在前部面6A的中心。銷78被接合在活塞74的外周凹槽742中,該外周凹槽由向外展開的截頭圓錐形表面7422界定并朝向前部面6A擴(kuò)張,并通過垂直于軸線X6的表面7424界定。
銷78橫向于沖孔645,該沖孔顯露在凹槽644中,該凹槽圍繞瓣64布置并且O形環(huán)79被安裝在該凹槽中。沖孔645構(gòu)成第二容置部,該第二容置部布置在瓣64中并同樣屬于陰聯(lián)接元件6的排出通道。密封件79在默認(rèn)情況下抵靠凹槽644的底部,使得密封件阻止加壓流體朝向聯(lián)接元件6的外部流動(dòng)。
在分別垂直于軸線X4、軸線X6的平面中,凹槽484和644是環(huán)形的。
部件74、76、78和79與部件54、56、58和59相同。然而,這不是強(qiáng)制性的。
瓣64的外周表面646配備有凹槽648,O形環(huán)72被布置在該凹槽中,并在封閉構(gòu)型中在瓣64和柱塞68之間的交界處負(fù)責(zé)陰聯(lián)接元件6的密封。這使得聯(lián)接元件6的內(nèi)部容積V6與外部隔絕。
在圖1至圖3的構(gòu)型中,活塞54和74各自分別從相應(yīng)的前部面4A或6A伸出超過軸向距離d4、d6,該軸向距離平行于軸線X4或X6測(cè)得并且不為零。因此,活塞54和74由操作者從它們各自所屬的聯(lián)接元件4或6的前部面4A或6A致動(dòng),操作者通過使用共用的工具或使用互補(bǔ)的元件6或4分別將力施加在它們上,以使至少一個(gè)軸向組件朝向聯(lián)接元件的后部定向。
在附圖的示例中,距離d4和d6相同。但這不是強(qiáng)制性的。
當(dāng)陽(yáng)元件4和陰元件6的前部面4A和6A彼此接觸時(shí),如圖4和圖5所示,活塞54和74朝向容置部482和642的內(nèi)部被推回,并分別抵抗由彈簧56和76施加的朝向容置部482和642的底部的彈力?;钊倪@種撤回移動(dòng)導(dǎo)致凹槽484和644以反向于前部面4A和6A的方式軸向移動(dòng),即,朝向容置部482和642的底部移動(dòng),這使截頭圓錐形表面5422和7422移動(dòng)至與銷58和78接觸,銷58和78隨后朝向外部被徑向地推回,即,移動(dòng)遠(yuǎn)離軸線X2,軸線X2隨后與軸線X4和X6結(jié)合。因此,銷58和78從凹槽542和742脫出,并在這些凹槽與活塞54和74的前部面54A和74A之間各自抵靠活塞54和74的外徑向表面544和744。銷58和78相對(duì)于前部面4A和6A的軸向位置在它們相對(duì)于軸線X2的離心徑向移動(dòng)期間保持不變。
活塞的表面5422和7422沿軸線X4和X6各自呈現(xiàn)出凸輪表面?;钊?4和74的凸輪表面5422和7422在銷58和78上的作用引起它們相對(duì)于軸線X2的離心徑向移動(dòng),這在密封件59或79上產(chǎn)生直接的作用。銷58和78的這種離心移動(dòng)導(dǎo)致O形環(huán)59和79相對(duì)于凹槽484和644的底部分開。
在聯(lián)接元件4中,這圍繞銷58穿過沖孔485產(chǎn)生泄露。更具體地,位于陽(yáng)聯(lián)接元件4的內(nèi)部容積V4中的、尤其處于柱塞48和瓣44之間的加壓流體可流動(dòng)到凹槽484、沖孔485中,并從凹槽、沖孔圍繞活塞54流動(dòng)到容置部482并向上流動(dòng)到前部面4A,如箭頭F4所示。
同樣的,在聯(lián)接元件6內(nèi),存在于內(nèi)部容積V6中的、尤其是存在于瓣64和柱塞68之間的流體可圍繞沖孔645內(nèi)的銷78流動(dòng)到凹槽644中,并從凹槽644圍繞銷74流動(dòng)到容置部642的內(nèi)部,并向上流動(dòng)到前部面6A,如箭頭F6所示。
這兩股流隨后顯露在兩個(gè)聯(lián)接元件4和6之間的交界處,它們從前部面4A和6A之間朝向聯(lián)接器2的外部流動(dòng),如箭頭F2所示。
換句話說,排出通道通過凹槽484、沖孔485以及容置部482的容積的相連而被建立在聯(lián)接元件4中。該排出通道將內(nèi)部容積V4聯(lián)接到前部面4A。它在圖1和圖2的構(gòu)型中由密封件59來封閉。在圖4和圖5的構(gòu)型中,它通過銷58打開,銷直接作用于密封件59上以將其與凹槽484的底部分開。這里,“直接”意味著銷58與密封件59接觸,并將機(jī)械力施加在密封件59上,而沒有插入中間部件。
同樣地,排出通道通過凹槽644、沖孔645以及容置部642的容積的相連而建立在陰聯(lián)接元件6中。該排出通道將內(nèi)部容積V6聯(lián)接到前部面6A。在圖1和圖3的構(gòu)型中,它由密封件79封閉。在圖4和圖5的構(gòu)型中,它由于銷79的作用而被打開。這里同樣地,銷78直接作用于密封件79。
陽(yáng)元件4和陰元件6的彼此的連續(xù)的嵌套使得能夠到達(dá)圖6的構(gòu)型,在該構(gòu)型中,通過抵抗由彈簧66施加的彈力而向回推動(dòng),柱塞48將瓣64從由柱塞68的內(nèi)徑向表面686形成的座部分離,同時(shí),柱塞68抵抗由彈簧46施加的彈力而向回推動(dòng)瓣44。聯(lián)接元件4和6的各自的內(nèi)部容積V4和V6之間的流體連通尚未建立,這是由于O形環(huán)52抵靠柱塞68的內(nèi)徑向表面。在該構(gòu)型中,本體42也抵抗由彈簧69施加的彈力而將輔助密封構(gòu)件67朝向本體62的內(nèi)部向回推動(dòng)。滾珠61隨后抵靠本體42的外徑向表面421。
滾珠61保持接合在環(huán)63的內(nèi)徑向凹槽632中,如圖1至圖5的構(gòu)型那樣。
連續(xù)的嵌套移動(dòng)使得能夠達(dá)到圖7和圖8的聯(lián)接構(gòu)型。
在該構(gòu)型中,柱塞48的配備有凹槽484和488的前部件伸出超過柱塞68的具有最小內(nèi)徑的前部件,使得O形環(huán)52不再與柱塞68的內(nèi)徑向表面686接觸。一方面通過進(jìn)一步抵抗由彈簧66施加的彈力而推動(dòng)瓣64,并且另一方面通過抵抗由彈簧46施加的彈力而推動(dòng)瓣44,這得以發(fā)生。
這使得能夠穿過在柱塞68和瓣64之間形成的通道區(qū)段并穿過在柱塞48和瓣44之間形成的通道區(qū)段而在聯(lián)接器的元件4和6的相應(yīng)的內(nèi)部容積V4和V6之間產(chǎn)生流體連通。在附圖的示例中,可以認(rèn)為陰聯(lián)接元件6被聯(lián)接到加壓流體源,而陽(yáng)聯(lián)接元件4被聯(lián)接到消耗該流體的負(fù)載,使得加壓流體在圖7中從右向左流動(dòng),如箭頭F所示。這些箭頭示出了每個(gè)聯(lián)接元件4或6的內(nèi)部容積限定出加壓流體通道。在聯(lián)接元件4中,加壓流體通道包括柱塞48的中心孔481,被布置在該柱塞中并朝向面部4A擴(kuò)張的通路483以及瓣44的中心孔441。在聯(lián)接元件6中,加壓流體通道包括瓣64的中心孔641,朝向前部面6A擴(kuò)張的通路643以及柱塞68的中心孔681。
在圖7和圖8的構(gòu)型中,滾珠61被接合在本體42的外周凹槽423中,從而將聯(lián)接元件4和6鎖定在一起。
當(dāng)從圖4和圖5的構(gòu)型轉(zhuǎn)變到圖6的構(gòu)型并隨后轉(zhuǎn)變到圖7和圖8的構(gòu)型時(shí),活塞54和74在容置部482和642中保持不變。因此,銷58和78保持從活塞54和74的外周凹槽542和742脫出,并使密封件59和79保持局部地與凹槽484和644的底部分離。因此排出通道保持為打開。因此,圖8示出了銷78以及密封件79在圖4至圖7的構(gòu)型中的位置。
在圖4和圖5的構(gòu)型中,由彈簧56施加在活塞54上的壓力約為1.5N,而由銷58施加的將密封件59與凹槽484的底部分開的力約為7N。因此,打開機(jī)構(gòu)被致動(dòng)以降低聯(lián)接器的剩余壓力所必需的力明顯低于如上文所述的現(xiàn)有技術(shù)的聯(lián)接器中所施加的、約為330N的嵌套力。
在圖9以及下文中所示的第二實(shí)施例至第六實(shí)施例中,與第一實(shí)施例的元件類似的元件具有相同的附圖標(biāo)記。在下文中,我們僅描述這些其他實(shí)施例的與第一實(shí)施例的區(qū)別之處。
在圖9所示的第二實(shí)施例中,僅陽(yáng)聯(lián)接元件4配備有用于打開排出通道的機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)包括活塞54、彈簧56、銷58以及密封件59。聯(lián)接器的陰元件6是傳統(tǒng)的配備有中心瓣的元件,該中心瓣的前部面在聯(lián)接器的未聯(lián)接狀態(tài)中與陰元件的前部面對(duì)準(zhǔn),并且能夠在聯(lián)接階段期間向回推動(dòng)陽(yáng)元件4的活塞54。
該實(shí)施例的聯(lián)接器2適用于以下情況:聯(lián)接器的陰元件6被連接到加壓流體源,而陽(yáng)元件4被聯(lián)接到裝置的內(nèi)部管道,該內(nèi)部管道的內(nèi)部壓力在元件的未聯(lián)接位置增加,并且瓣44包含的內(nèi)部壓力大至足以阻礙聯(lián)接操作。在圖9中,流體從右向左流動(dòng)。
本發(fā)明與不同的活塞54包絡(luò)線和長(zhǎng)度兼容,使得在聯(lián)接器的未聯(lián)接位置,活塞54的前部面54A可相對(duì)于聯(lián)接元件的前部面4A軸向地撤回,并且活塞不再?gòu)陌?4的前部面44A顯露,而控制構(gòu)件處于未激活位置?;パa(bǔ)的陰元件6的前部面因此而適于具有突出的形狀,以能夠在聯(lián)接階段將活塞進(jìn)一步向回推動(dòng)到其中心容置部482中,以便致動(dòng)陽(yáng)元件的打開機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)未示出的替代性實(shí)施例,相反的構(gòu)型被實(shí)現(xiàn)。換句話說,陰元件6配備有用于打開由活塞、彈簧、銷以及密封件形成的排出通道的機(jī)構(gòu),如以上的第一實(shí)施例所闡述的,而陽(yáng)元件不具有這些。該替代性實(shí)施例適用于如下情況:僅陽(yáng)聯(lián)接元件在這些元件的聯(lián)接期間被供給有加壓流體。
在圖10所示的第三實(shí)施例中,保持架53被附接在柱塞48上以防止密封件59在其通過銷58而被向回推動(dòng)時(shí)離開凹槽484。在該示例中,該保持架53被螺紋連接在柱塞48上。替代性地,保持架可通過其他方式被安裝在該柱塞上,尤其是通過粘合或卡合。
保持架53設(shè)置有圍繞軸線X4分布的多個(gè)開口532,其中一個(gè)開口在圖10的頂部可見,并且該多個(gè)開口允許流體流向凹槽484。因此,這些開口是排出通道的一部分。在開口532之間,并如圖10的底部所示的,環(huán)53的腹板534封閉凹槽484,從而將密封件59保持在凹槽484內(nèi)。
替代性地,用于將密封件59保持在凹槽484中的其他構(gòu)件可被提供,諸如與柱塞48成一體的元件。
在圖11和圖12的實(shí)施例中,開槽環(huán)55被插入到銷58和密封件59之間。該開槽環(huán)是扁平的,它所具有的在圖11中可見的橫截面沿平行于軸線X4的方向比沿垂直于該軸線的方向更寬。開槽環(huán)55使得能夠分配推力,該推力是銷58在其在密封件59的對(duì)應(yīng)于環(huán)形截面的區(qū)域上徑向于軸線X4移動(dòng)時(shí)通過活塞54施加的,該區(qū)域比第一實(shí)施例和第三實(shí)施例中的銷58和密封件59之間的相互作用區(qū)域更寬。此外,由于開槽環(huán)55在凹槽484的底部附近幾乎環(huán)繞柱塞58的整個(gè)外周,因此開槽環(huán)在銷58被活塞54徑向地向外推動(dòng)時(shí)發(fā)生彈性變形。由于開槽環(huán)55趨于恢復(fù)到其初始形狀,因此它趨于將銷58朝向沖孔485的內(nèi)部以及容置部482推動(dòng)。因此,開槽環(huán)55有助于彈性復(fù)位功能,該彈性復(fù)位功能將銷58朝向其如下的構(gòu)型復(fù)位:銷不相對(duì)于其默認(rèn)的封閉位置向回推動(dòng)密封件59,該密封件59在該默認(rèn)的封閉位置封閉排出通道。
在該實(shí)施例中,開槽環(huán)55構(gòu)成直接作用于密封件59上的控制構(gòu)件,當(dāng)必須打開排出通道時(shí),該控制構(gòu)件自身通過活塞54和銷58移動(dòng)。在該實(shí)施例中,待施加以產(chǎn)生泄露的力大于第一實(shí)施例和第三實(shí)施例中的力,這是因?yàn)榇┘右砸苿?dòng)部件54和58并使O形環(huán)59變形的力加入了待施加以使開槽環(huán)變形的力。
圖12示出了該實(shí)施例中的聯(lián)接元件的特定組成部分。出于附圖的清晰起見,密封件52在該附圖中被省略。將注意的是,如果開槽環(huán)55被移走,該圖同樣可涉及到第一實(shí)施例和第二實(shí)施例。
在圖13至圖17的實(shí)施例中,活塞54直接作用在密封件59上,該密封件也被接納在柱塞48的凹槽484中。該凹槽具有梯形的截面。
附圖標(biāo)記Y4和Z4分別表示垂直于軸線X4并彼此垂直的兩個(gè)軸線。
如圖14所示,凹槽484的底部具有細(xì)長(zhǎng)的截面,其最大的橫向尺寸平行于軸線Y4。在默認(rèn)情況下具有圓形形狀的密封件59變形以呈現(xiàn)與凹槽484的底部在圖14和圖16的平面中的形狀相同的形狀。在沿軸線Z4對(duì)準(zhǔn)的兩個(gè)相反的區(qū)域處,凹槽484的底部設(shè)置有兩個(gè)沖孔485,該兩個(gè)沖孔將凹槽484布置成與第一容置部482流體連通。
容置部482和活塞54具有扁平的形狀,它們的最大橫向尺寸平行于軸線Z4。
此外,活塞54設(shè)置有兩個(gè)凹口546,該兩個(gè)凹口在其默認(rèn)的封閉位置各自形成密封件59的部分自由空間,這對(duì)應(yīng)于用于第一實(shí)施例的圖1的構(gòu)型并在圖13和圖14中示出。因此,在該實(shí)施例中,控制構(gòu)件是直接作用在密封件59上的活塞54。
彈簧56被接合在活塞54的盲孔548中。
在封閉排出通道的默認(rèn)構(gòu)型中,密封件59在凹口546中的接合導(dǎo)致將沖孔485封閉,使得沖孔485和容置部482的由凹槽484的容積形成的排出通道被封閉。
當(dāng)活塞54通過由圖15中的箭頭F5所示的力抵抗由彈簧56施加的彈力而被向回推動(dòng)時(shí),尤其是當(dāng)聯(lián)接元件的前部面4A抵靠互補(bǔ)的聯(lián)接元件的前部面時(shí),活塞54的凹口546相對(duì)于凹槽484成角度地偏移,從而導(dǎo)致將密封件59相對(duì)于軸線X4徑向向外地推回,將其推動(dòng)至圍繞活塞54的外徑向表面544,并在通道485處產(chǎn)生泄露,該泄露打開排出通道并允許聯(lián)接元件中包含的流體向外流動(dòng),如圖15中的箭頭F4所示的。圖16示出了密封件59與凹槽484的底部局部地分開,這有利于排出通道的敞開泄露的出現(xiàn)。
在該實(shí)施例中,密封件59在凹口546中的接合有助于將活塞54保持在容置部482中。
替代性地,凹口546可由活塞54下述區(qū)域代替:在該區(qū)域活塞具有沿軸線Z4局部減小直至活塞的后端的尺寸。換句話說,在圖13至圖16中,兩個(gè)肩部被形成在活塞的上部和下部中。根據(jù)另一替代性方案,沿軸線Y4和Z4具有減小的橫向尺寸的區(qū)域可被提供在活塞54的后端附近。在兩種情況下,密封件59在其處于封閉排出通道的位置時(shí)可在該區(qū)域或在這些區(qū)域中是部分自由的。密封件不會(huì)阻礙活塞抵抗彈簧56的作用,并且互補(bǔ)的止擋構(gòu)件尤其以鍵的形式提供,所述鍵被插入在容置部482和活塞54之間的表面下方。
在圖18所示的第六實(shí)施例中,兩個(gè)銷58被用于控制密封件59相對(duì)于凹槽484的位置。兩個(gè)沖孔485被提供,這使得能夠在圍繞軸線X4分布的兩個(gè)位置處產(chǎn)生泄露。在圖18的示例中,兩個(gè)銷58被使用。替代性地,可使用多于兩個(gè)的銷58以及多于兩個(gè)的沖孔485,優(yōu)選地,這些銷和沖孔圍繞軸線X4規(guī)則地分布。在該實(shí)施例中,產(chǎn)生泄露所必需的力大于第一實(shí)施例中的力,這是由于密封件58必須在多個(gè)位置處變形以產(chǎn)生泄露。
在上文中,本發(fā)明是在凹槽484具有梯形或半圓形截面的情況下被描述的。本發(fā)明還可通過具有非對(duì)稱截面的凹槽來實(shí)現(xiàn)。
不論何種實(shí)施例,當(dāng)陽(yáng)元件和陰元件從聯(lián)接器解開時(shí),彈簧56或76使銷54或74朝向前部面4A或6A即朝向默認(rèn)位置向回推動(dòng)。在該位置中,活塞的凹槽542或742或者凹口546被再一次與密封件59或79對(duì)準(zhǔn),從而能夠重新恢復(fù)其默認(rèn)的封閉位置,在該封閉位置,活塞封閉排出通道。在該位置,活塞54和/或74可再次被操作者觸及,并準(zhǔn)備被致動(dòng)。
在圖1至圖12以及圖18的示例中,銷58和78僅沿軸線X4或X6的徑向方向移動(dòng)。替代性地,該移動(dòng)相對(duì)于這些軸線(即徑向軸線和軸向軸線)是傾斜的。
本發(fā)明還適于同軸聯(lián)接器,其陽(yáng)元件和陰元件限定出兩個(gè)加壓流體通道,如PCT/EP2015/078007中已知的那樣。具體地,本發(fā)明的元件54、58和59可代替該已知的聯(lián)接器的陽(yáng)元件的滾珠。
密封件59和79具有圓形截面。替代性地,該截面是非圓形的。
根據(jù)另一種替代性實(shí)施例,銷58和/或78可由具有另一種幾何結(jié)構(gòu)的控制構(gòu)件來代替,諸如能夠變形并且能夠局部地移動(dòng)密封件59和/或79的滾珠、按鈕、插銷。
作為銷58或78或密封件59的替代,或者作為銷58或78或密封件59的附加物,用于將活塞54或74保持在容置部482或642中的其他構(gòu)件可被提供,例如,該其他構(gòu)件呈螺釘或鍵的形式。
彈簧56或76可由其他彈性復(fù)位構(gòu)件代替,例如可變形的舌片。
在圖1至圖12以及圖18的實(shí)施例中,凹槽542或742可由活塞54或74的局部過大厚度代替,只要活塞圍繞軸線X4或X6成角度地分度(indexed)以使得該過大厚度與沖孔485或645對(duì)準(zhǔn)即可。在該情況下,密封件59或79處的過大厚度的經(jīng)過將導(dǎo)致密封件與凹槽484或644的底部分開并導(dǎo)致打開沖孔485或645。
無(wú)論是所考慮的實(shí)施例或是替代性實(shí)施例,用于打開排出通道的機(jī)構(gòu)的緊湊結(jié)構(gòu)允許其能夠被安裝在具有相對(duì)小的直徑的聯(lián)接元件中,并且在將快速聯(lián)接器的陽(yáng)元件和陰元件進(jìn)行聯(lián)接時(shí)易于操作。
本發(fā)明可應(yīng)用于用于液體或氣體流體的聯(lián)接元件和聯(lián)接器。
上文中所考慮的實(shí)施例和替代性實(shí)施例的特征能夠被組合,以產(chǎn)生本發(fā)明的新的實(shí)施例。