CN1795346B - 瞬间偶联装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种瞬时偶联装置，它包括一管状体(1)和以密封方式将一管端保持在管状体内的装置，所述用于保持的装置包括一布置成接纳该管端的保持部件(5)以及插入在管状体和该保持部件之间的凸轮装置，当保持部件在管状体内沿轴向从一第一位置移动到一第二位置时该凸轮装置使保持部件从它释放管端的一释放状态到达它抓住管端的一抓住状态，该瞬时偶联装置的特征在于：保持部件包括两个安装在管状体内的独立的钳夹(5.1、5.2)，以便在上述两个位置之间滑动，而凸轮装置包括两个横向柱头螺栓(11)，它们固定在钳夹或管状体上以便滑动地与管状体或钳夹中形成的孔的侧表面(14)合作，所述侧表面相对于滑动方向倾斜。

Description

瞬间偶联装置

技术领域

本发明涉及一种瞬时偶联装置，它适于将管端偶联到一流体运输回路的一元件上。

这样一元件可以是另一管，或它可以是如一泵的流体发送元件或一容器的流体接受元件。

背景技术

总的来说，一瞬时偶联装置包括一管状体和以密封方式将一管端保持在该管状体内的装置。所述装置包括一布置成接纳该管端的保持部件以及插入在管状体和该保持部件之间的凸轮装置，一旦保持部件在管状体内沿轴向在一第一位置和一第二位置之间移动，则该凸轮装置使保持部件从它释放管端的一释放状态到达它抓住管端的一抓住状态。

普通用途中的保持部件由一管构成，该管具有形成在其一端的诸纵向槽，赋予诸爪各具有这样的特性：它们在释放状态和抓住状态之间的弯曲中发生变形，在释放状态中它们形成的内径大于或等于管端的外径，而在抓住状态中它们形成的内径小于管端的外径。

凸轮装置通常由形成在壁内的一截头圆锥形内表面构成，该壁形成管状体并对中在管状体的轴线上。

以此方式构造的偶联装置非常有效。然而，爪的变形幅度以及由此形成的最小和最大内径之间的差，受到其中形成截头锥表面的管状体的壁厚的限制。因此，用于任何给定偶联装置中的管的外径变化仅非常小，否则的话，它不再保证保持部件能牢固地抓住管端。

此外，也可被称之为夹子的爪保持部件必须由这样一种材料制成，该材料具有足够的柔性能使爪变形，同时，还具有足够的硬度能使爪穿入到管端内。当管端由相对硬的塑料材料制成时，用于制作夹子的材料是一热固性材料。然而，这样一材料不是再循环的，因此使全部的制造速率是缓慢的。当构成管端的材料是相当柔性时，该夹子由柔性热塑性材料制成。使用柔性热塑性材料在夹子的制造和再循环方面更具优点，但在爪具有相对小的穿入管端内的能力方面则受到限制。硬的热塑性材料不适用于制造这样的夹子，因为在其两种状态之间发生变形时爪具有断裂的危险。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种偶联装置，它具有良好的连接能力，同时，结构简单且制造相对廉价。

为此目的，本发明提供一种瞬时偶联装置，它包括一管状体和以密封方式将一管端保持在该管状体内的装置，所述装置包括一布置成接纳该管端的保持部件以及插入在管状体和保持部件之间的凸轮装置，当该保持部件在管状体内沿轴向在一第一位置和一第二位置之间移动时该凸轮装置使保持部件从它释放管端的一释放状态移动到它抓住管端的一抓住状态，保持部件包括两个安装在管状体内的独立的钳夹，以便在上述两个位置之间滑动，而凸轮装置包括两个横向的柱头螺栓，柱头螺栓固定在钳夹上以便滑动地与管状体中形成的孔的侧表面合作，或者所述柱头螺栓固定在管状体上以便滑动地与钳夹中形成的孔的侧表面合作，所述侧表面相对于滑动方向倾斜。

因此，两个钳夹彼此间的相对位移幅值不再依赖于管状体的厚度，但依赖于其周长，通常周长大于其厚度。使保持部件成为朝向彼此移动或彼此间隔的独立的钳夹不要求保持部件变形，因此，它可由硬的热塑性材料制成。这进一步提高了保持部件的可靠性。

然后，较佳地，各横向柱头螺栓从诸钳夹之一中向外突出，而诸侧表面属于管状体。

这样一结构使得管状体易于用塑料材料的注塑模制法制造，因为它使得脱模相当容易。

有利地，所述孔横向地通过管状体形成，且较佳地，孔通向管状体的外面。

因此，凹腔给予进入到诸柱头螺栓的通道并能直接从偶联装置的外面对它们进行操作。

阅读以下对本发明的一具体的而非限制性的实施例的描述，可以明白本发明的其它的特征和优点。

附图说明

参照诸附图，其中：

图1是根据本发明的一偶联装置的立体图；

图2是该装置的局部剖切的立体图；

图3是该装置的局部剖切的分解的立体图；

图4是保持部件的立体图；

图5是一端视图；以及

图6是装置的局部剖切的立体图。

具体实施方式

本发明的偶联装置在此实例中由一用来将两个管端100(图1中只可见其中一个)连接在一起的偶联器构成。本发明同样适用于将一管端连接到一流体运输回路中的一元件上，该元件可以是如一泵的流体发送器或一容器的流体接受器。

该偶联器包括一呈管状形状的管状体1，该管状体1形成一台阶形通道，该通道具有一中心部分2和诸端部段3，各端部段3接纳保持装置，以便以密封的方式将一管端100保持在管状体1内。该管状体呈对称，而容纳在管状体各端内的密封保持装置是相同的。在一变体中，其中一端可设置有不同于以下所述的密封保持装置。当将一管端连接到一流体运输回路的一元件上时，该偶联器可使其一端与回路元件一体形成，或以已知的方式安装在回路元件上，例如，通过搭锁卡配、施力配合，或使用任何其它可释放的或永久的紧固件装置。

密封保持装置包括一密封元件4和一保持元件5，它们布置成接纳管端。

该密封元件4由一弹性体的O形环构成，O形环的内径略微小于管端100的外径。密封元件4邻近于一在端部段3和中心部分2之间延伸的台肩6。台肩6由一凸出的截头圆锥表面形成，该表面具有沿轴向形成的诸收进部7。

保持部件5呈管状形状并包括两个钳夹5.1和5.2。各钳夹5.1、5.2具有一张开的入口部分以便于管端100插入保持部件5内，在该入口部分的相对端一带有诸舌形物9的径向终端面8从此沿轴向延伸并与诸收进部7对齐。这些舌形物9和收进部7在此实例中相对于钳夹和台肩对称地设置。钳夹5.1和5.2安装在端部段3内，以便平行于管端100的插入方向，沿与管端100插入方向相反的方向在第一和第二相继的位置之间滑动。当保持部件5处于第一位置时，密封元件4被弄平且伸展在台肩6和舌形物9之间，使诸舌形物9和收进部7形成多个“之”字形急转弯部(chicane)，密封元件4通过这些急转弯部延伸。急转弯的数量可以不同。密封元件也沿径向扩展，因为凸出的截头圆锥表面的坡度形成台肩6。当保持部件5处于第二位置(图2)时，密封元件4处于较小变形的状态，以使它要将保持元件5弹性地推向该位置。

各个钳夹5.1、5.2具有一设置有多个齿10的内表面。诸齿10呈直线连接的扇形(见图5)，但它们同样也可以是凹或凸的。当呈凹入时，扇形由一圆弧构成，该圆弧的半径大于管端的外半径(否则的话，扇形通过两点接触管，从而形成应力集中区域，使会形成碎裂)。

两个柱头螺栓11横向地延伸从钳夹5.1、5.2的外表面突出，位于钳夹5.1、5.2的纵向边缘的附近。

各对相邻的柱头螺栓11(各属于钳夹5.1、5.2的一个)被接纳在孔13内，孔13通过管状体1的壁形成，并打开到壁的两侧。

孔13相对于管状体1沿纵向延伸并具有两个侧面14，它们沿管端100插入管状体1内的方向彼此发散。各个侧面14通过象一凸轮那样在螺栓上滑动与柱头螺栓11合作，这样，当保持部件5在管状体1内从其第一位置到第二位置移动时，该凸轮装置使保持部件5从其释放管端100的一释放状态到达其抓住管端的一抓住状态。

一三角形突起部延伸入各孔13内，该三角形突起部具有两个邻边15面向侧面14。邻边15象凸轮那样滑动而与柱头螺栓11合作，当保持部件5在管状体1内从其第二位置朝向其第一位置移动时，使保持部件5从其抓住管端100的抓住状态到达其释放管端的释放状态。

在释放状态中，诸钳夹形成一管端100可通过的直径，它基本上等于管端的外径。在抓住状态中，齿10咬合到管端100的外表面内。

当保持部件处于其第二位置时，柱头螺栓11与孔13合作以形成一空的后空间16，其中，所谓“后”是指相对于管端100插入管状体1内的方向而言，即，一远离第一位置的一侧上的空间。可以将诸如一螺钉起子那样的工具的端部插入到空的后空间16内，以便推动柱头螺栓11向前而使保持部件5进入到其第一位置。可以安排钳夹5.1、5.2中的至少一个具有在保持部件5处于其第二位置时从管状体1突出的一端。通过按压在所述端上，保持部件5可被推向其第一位置，在该位置它允许释放管端100。两个钳夹5.1和5.2可具有各自的半轴环，以使它们更加容易操作，或钳夹5.1、5.2中仅一个具有半轴环(尤其是，当两个钳夹可沿轴向保持在一起时)，或它可具有一轴环压靠在另一钳夹上。

当保持部件5处于其第二位置时，柱头螺栓11与孔13合作而形成一空的前空间17，其中，所谓“前”是指相对于管端100插入管状体1内的方向而言。本发明的偶联装置具有一延伸入该空的空间内的可移去的凸台装置，在此情形中，一可移去的环18布置成夹住在管状体1上并设置有一向内的舌形物19，以便接合在空的前空间17内，从而防止柱头螺栓11向前移动。

钳夹5.1和5.2设置有沿轴向一起被驱动的装置。在此实例中，这些装置包括一从钳夹5.1的纵向边缘延伸的突起20，且它适于被接纳在一形成在面向属于钳夹5.2的纵向边缘内的槽21内。突起20可在槽21内沿与保持部件5相切的方向滑动，这样，避免干扰可彼此移开或移拢的钳夹5.1和5.2。

管状体1包括角度指示装置，以使保持部件5相对于管状体1有某一角度地定位。在此实例中，这些装置由与柱头螺栓合作的孔13形成，然而，它们可同样地包括一接纳在两个钳夹5.1和5.2之间的向内的舌形物。在此情形中，两个钳夹5.1和5.2最好也具有防止管端100相对于钳夹转动的装置。在此实例中，这些装置包括诸细长齿22，它们沿轴向延伸并朝向内突出到保持部件5内。这可起到防止管端100“松开”的作用。

当管端100插入到管状体1内时，管端100进入凸台抵靠于保持部件5，然后，它处于其第一状态，抵抗由密封元件4作用在保持部件上的力，将它从其第二位置推向其第一位置。当保持部件5到达其第一位置时，密封元件4已被保持部件5推回到台肩6上，在此处它沿径向扩展并被收进部7和舌形物9形成的“之”字形急转弯部拉伸。在管施加的轴向穿入力的作用下，保持部件5本身达到其释放状态。然后，保持部件允许管端100通过，这样，通过力的作用它开始可插入到密封元件4内，直到它进入凸台内抵靠在位于中心部分2内的一台肩上。通过密封元件在台肩6的截头圆锥部分上沿径向扩展，以及通过密封元件在“之”字形急转弯部内被拉伸，可使管插入到密封元件内更加容易，这些变形也减小了密封元件4的横截面。这减少了依靠对密封元件润滑以便于管的插入的需求，其中，提供润滑剂是难于重复实施的一种操作。

密封元件4趋于返回到它变形较小的状态，这样，它在台肩6的截头圆锥表面上滑动并松弛，将保持部件5推向其第二位置。

当保持部件5从其第一位置朝向其第二位置移动时，柱头螺栓11和孔13的侧表面14合作而使保持部件5从其释放状态进入其抓住状态。

密封元件4因此致使保持部件5开始夹紧到管端上，这样，当一拉力作用在管上或当回路投入压力时，管倒退并致使保持部件进入其第二位置。其结果，密封元件4起到部分地补偿保持部件5的操作间隙的作用，并在它们所属于的流体运输回路投入压力时限制管端100倒退的程度。

在此实例中，保持部件5用硬的热塑性材料注塑模制进行制造。为了便于操作和组装，钳夹5.1和5.2通过一易碎区域23(见图5)彼此连接，在组装过程中，该区域破碎以使两个钳夹彼此分离。

自然，本发明不局限于所述的实施例，在不超出由权利要求所限定的本发明范围的前提下可以提供各种实施例。

侧面14和邻边15可以呈弧形或直线、互相平行，或其它方式。

凸轮装置可相对于上述的装置倒过来，即，在各钳夹内有一孔用来接纳突出到管状体内的一柱头螺栓。

为了确保保持部件5返回到其抓住状态，管状体可包括一弹性部分，它对钳夹5.1和5.2作用一径向力，以推它们朝向彼此。将管端插入到保持部件5内，通过管状体1的所述部分的弹性变形可移动钳夹5.1和5.2分开。然后，钳夹5.1和5.2夹紧到管端上，以使施加到其上的拉力将致使保持部件5朝向其第二位置。

保持部件可由金属制成，或由热塑性材料，或由热固性材料制成。

尽管管状体描述为一单一块，但它也可由多块构成。

Claims (16)

1.一种瞬时偶联装置，它包括一管状体(1)和以密封方式将一管端保持在管状体内的装置，所述用于保持的装置包括一布置成接纳该管端的保持部件(5)以及插入在管状体和该保持部件之间的凸轮装置，当保持部件在管状体内沿轴向从一第一位置移动到一第二位置时该凸轮装置使保持部件从所述保持部件释放管端的一释放状态到达所述保持部件抓住管端的一抓住状态，该瞬时偶联装置的特征在于：保持部件包括两个安装在管状体内的独立的钳夹(5.1、5.2)，以便在上述两个位置之间滑动，而凸轮装置包括两个横向柱头螺栓(11)，所述柱头螺栓固定在钳夹上以便滑动地与管状体中形成的孔的侧表面合作，或者所述柱头螺栓固定在管状体上以便滑动地与钳夹中形成的孔的侧表面(14)合作，所述侧表面相对于滑动方向倾斜。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各横向柱头螺栓(11)从诸钳夹(5.1、5.2)之一中向外突出，而诸侧表面(14)属于管状体(1)。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述孔横向地通过管状体(1)形成。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述孔(13)通向管状体(1)的外面。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，当诸钳夹(5.1、5.2)处于第二位置时，柱头螺栓(11)远离第一位置在孔(13)内留下一空的后空间(16)。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，当诸钳夹(5.1、5.2)处于第二位置时，柱头螺栓(11)在第一位置旁边的孔内留下一空的前空间(17)；以及，所述瞬时偶联装置包括延伸入所述空的前空间内的可移去的凸台装置(18、19)。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述瞬时偶联装置包括插在管状体(1)和保持部件(5)之间的附加凸轮装置，当保持部件沿轴向放置在第二位置和第一位置之间的管状体内时，使保持部件从抓住状态移动到释放状态，而附加凸轮装置包括延伸入空的前空间(17)内的一个突起部上的诸侧表面(15)，并且所述突起部上的侧表面(15)滑动地与柱头螺栓(11)合作。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，诸钳夹(5.1、5.2)包括用来沿轴向将它们彼此固定的装置(20、21)。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该沿轴向固定钳夹的装置包括固定到各个钳夹的互补的轴向对接装置(20、21)，所述对接装置布置成使诸钳夹(5.1、5.2)能彼此移开和移拢地自由滑动。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在诸钳夹(5.1、5.2)的附近，在其第一位置，管状体(1)包括用来将钳夹保持在其抓住状态的弹性装置(4)。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，诸钳夹(5.1、5.2)内部设置有诸齿(10)，用来咬合到管端的外表面内。

12.如权利要求2所述的装置，其特征在于，当钳夹处于其第二位置时，诸钳夹(5.1、5.2)中的至少一个具有从管状体上形成的所述孔中突出的一端。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述瞬时偶联装置包括角度指示装置，用来指示保持部件(5)相对于管状体(1)的角度位置。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述角度指示装置由与柱头螺栓合作的孔形成。

15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述角度指示装置包括接纳在两个钳夹之间的向内的舌形物。

16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述瞬时偶联装置包括用来防止管端(100)相对于保持部件(5)转动的装置(22)。

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