快速耦聯(lián)元件以及包括這種元件的快速耦聯(lián)的制作方法

專利名稱：快速耦聯(lián)元件以及包括這種元件的快速耦聯(lián)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以可釋放的方式將兩個(gè)管子連接在一起的快速耦聯(lián)元 件。這種陽或陰元件設(shè)計(jì)成耦聯(lián)到互補(bǔ)的陰或陽元件上，從而使兩個(gè)流體 管子在壓力下連通。本發(fā)明還涉及一種快速耦聯(lián)，其包括這樣的耦聯(lián)元件 以及其它元件。
背景技術(shù)：
一般地，通過使陽元件的縱向軸線對(duì)準(zhǔn)陰元件的縱向軸線，可以將 快速耦聯(lián)的陽和陰元件耦聯(lián)在一起。在某些情況下，這些陽或陰元件被 安裝到由機(jī)器人移動(dòng)的盤上。這種尤其使用在循環(huán)冷卻流體的應(yīng)用中， 比如在塑料材料零件的模制領(lǐng)域。這種工藝也用在水下將管子耦聯(lián)在一 起?？赡艹霈F(xiàn)的是，被耦聯(lián)在一起的耦聯(lián)的兩個(gè)元件的縱向軸線在橫向
上相互偏移。為了解決這個(gè)問題，已知的是在US2005164538中，使用 一種被安裝成可以相對(duì)主體樞轉(zhuǎn)的耦聯(lián)元件，由此不管是否對(duì)準(zhǔn)都能獲 得無泄漏的耦聯(lián)。
在某些具有樞轉(zhuǎn)耦聯(lián)構(gòu)件的耦聯(lián)中，對(duì)應(yīng)主體中的耦聯(lián)構(gòu)件的軸向 位置取決于連接到耦聯(lián)構(gòu)件上的上游管子內(nèi)存在的流體壓力，而密封襯 墊僅僅用作在分開時(shí)將耦聯(lián)元件帶向中間位置。當(dāng)陽元件被耦聯(lián)到陰元 件中，由摩擦產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩，這種摩擦產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩伴隨著管子中存在的流 體壓力的增加而增加，該管子連接到包括有耦聯(lián)構(gòu)件的耦聯(lián)元件上，所 述轉(zhuǎn)矩與耦聯(lián)構(gòu)件的樞轉(zhuǎn)相反。該摩擦轉(zhuǎn)矩經(jīng)由耦聯(lián)構(gòu)件和耦聯(lián)元件主 體之間的接觸區(qū)域而施加，該接觸區(qū)域形成在耦聯(lián)構(gòu)件的前部上，即形 成在所述耦聯(lián)構(gòu)件面向其它耦聯(lián)元件的部分上。摩擦力由此施加到從耦 聯(lián)構(gòu)件和主體之間的鉸接點(diǎn)起的一段軸向距離上，該距離相對(duì)較長，從 而使得摩擦力施加了相當(dāng)大的反作用轉(zhuǎn)矩。這樣，在耦聯(lián)的陽元件端部 與陰元件之間沒有對(duì)準(zhǔn)的情況下，需要施加極大轉(zhuǎn)矩從而使得耦聯(lián)構(gòu)件 能夠樞轉(zhuǎn)并且與互補(bǔ)的陰元件發(fā)生耦聯(lián)，這樣導(dǎo)致了陰元件的進(jìn)口表面 以及陽元件的外圍表面上的過早磨損。因此降低耦聯(lián)的可靠性以及壽
命。此外，這也限制了包括這種已有耦聯(lián)的快速耦聯(lián)能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)未對(duì) 準(zhǔn)的量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提出一種新穎的耦聯(lián)元件從而特別地尋求解決上述缺 點(diǎn)，在該耦聯(lián)元件中在陽及陰元件的耦聯(lián)期間所施加的摩擦力不會(huì)顯著 地阻止一個(gè)耦聯(lián)構(gòu)件相對(duì)于靜止主體的樞轉(zhuǎn)。
為了這個(gè)目的，本發(fā)明提供一種快速耦聯(lián)元件，用于可釋放地兩個(gè)
管子連接到一起，該元件包括固定到支撐件上的主體；安裝有封閉閥 件的細(xì)長的耦聯(lián)構(gòu)件，該耦聯(lián)構(gòu)件以可樞轉(zhuǎn)的方式安裝到主體上；以及 設(shè)置在主體和耦聯(lián)構(gòu)件之間的密封襯墊。該耦聯(lián)元件的特征在于，其包 括彈簧，該彈簧在耦聯(lián)構(gòu)件的凸緣部上施加彈性力，該彈性力指向耦聯(lián) 元件的后部并且適合于將耦聯(lián)構(gòu)件的第一表面壓靠在主體的表面，并且 耦聯(lián)元件設(shè)置有第二表面，在耦聯(lián)構(gòu)件相對(duì)于主體朝著耦聯(lián)元件前部移 動(dòng)的情況下，該第二表面適合于壓靠于軸向接合件。
本發(fā)明的意義在于，當(dāng)陽和陰耦聯(lián)元件接合時(shí)，陽或陰耦聯(lián)元件的 前部朝著互補(bǔ)的耦聯(lián)的陰或陽元件樞轉(zhuǎn)，然而耦聯(lián)元件的后部背離著另 一個(gè)元件，而朝著連接到耦聯(lián)元件的管子.
通過本發(fā)明，樞轉(zhuǎn)的耦聯(lián)元件與靜止主體之間的摩擦力在耦聯(lián)元件 的第一表面和主體的對(duì)應(yīng)表面之間產(chǎn)生，該主體的對(duì)應(yīng)表面位于距離主 體上耦聯(lián)構(gòu)件樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)較短的軸向距離的位置上。這樣，由摩擦力產(chǎn) 生并且抵抗耦聯(lián)構(gòu)件樞轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩相對(duì)較小。因此需要被施加到耦聯(lián)構(gòu)件 的末端的力也相對(duì)較小，該力在陽元件和陰元件各自的縱向軸線橫向偏 移的時(shí)候，能夠使得陽元件和陰元件接合。陰元件的進(jìn)口表面以及陽元 件的外圍表面的磨損極大地減小并且耦聯(lián)的壽命增加。此外，即便是在
彈簧失效或者上游管子內(nèi)的壓力變得瞬時(shí)過大的情況下，第二表面和接 合件之間的配合也保證耦聯(lián)的安全工作。最后，將軸線偏移的陽和陰元 件耦聯(lián)在一起時(shí)需要克服的摩擦力與管子內(nèi)的壓力呈反比，該管子連接 到包括有樞轉(zhuǎn)耦聯(lián)構(gòu)件的元件上。
根據(jù)本發(fā)明中有利的但非必要的方面，這種耦聯(lián)元件包含一個(gè)或多
個(gè)下述特征
-彈性力的合力的大小大于由連接到主體的管子內(nèi)的流體所施加到耦 聯(lián)構(gòu)件上的公稱壓力的合力的大小。
-密封襯墊設(shè)置于形成在第一表面的突出后端的外圍處的槽中，所述 突出后端是基于圓形底面的大致圓柱體并且被接收在主體內(nèi)相應(yīng)形狀 的中空外殼內(nèi)。在這種情況下，突出后端的外部徑向表面的一部分的直 徑大于突出后端的外部徑向表面的另一部分的直徑，其中該一部分相對(duì) 于槽位于靠近第一表面的位置，該另一部分相對(duì)于槽位于相對(duì)第一表面 的位置。
-位于槽的靠近第一表面的一側(cè)上的槽邊緣與用于接收突出后端的 中空外殼的徑向表面前端之間的軸向距離表示一數(shù)值，該數(shù)值嚴(yán)格地大 于耦聯(lián)構(gòu)件第二表面與接合件之間的軸向距離。
-軸向接合件由安裝到主體內(nèi)部的部件形成。
-彈簧圍繞耦聯(lián)構(gòu)件放置在由主體形成的外殼內(nèi)。有利地，彈簧設(shè)置 在軸向接合件和耦聯(lián)構(gòu)件的朝著元件的前部的外部肩部之間。
-耦聯(lián)構(gòu)件包括兩部分、即后部和前部，該后部接收在主體內(nèi)并且形 成第一和第二表面，該前部從主體突出。在這種情況下，提出軸向接合 件的內(nèi)徑小于設(shè)置在軸向接合件和耦聯(lián)構(gòu)件前端之間的耦聯(lián)構(gòu)件的一 個(gè)或多個(gè)區(qū)域的最大外徑。
-元件構(gòu)成耦聯(lián)的陽元件。
-用于插入到對(duì)應(yīng)的陰耦聯(lián)元件的耦聯(lián)構(gòu)件前端的直徑小于從主體 突出的耦聯(lián)構(gòu)件的至少一個(gè)中間區(qū)域的直徑。
-主體適合于固定到驅(qū)動(dòng)盤上，該驅(qū)動(dòng)盤支撐多個(gè)耦聯(lián)構(gòu)件。
本發(fā)明還提供一種用于快速耦聯(lián)，用于以可釋放的方式將兩個(gè)管子 連接在一起，該耦聯(lián)包括如上所述的第一耦聯(lián)元件以及其它元件。
有利地，耦聯(lián)的第二元件具有向外展開的進(jìn)口表面，該表面適合于 以相互壓靠的方式滑動(dòng)地接收耦聯(lián)構(gòu)件的一端。此外，提出第二耦聯(lián)元 件安裝有封閉閥件。有利地，第二耦聯(lián)元件包括推動(dòng)件，該推動(dòng)件適合 于在第一元件的閥件上施加軸向力以相對(duì)于耦聯(lián)構(gòu)件移動(dòng)所述閥件，并 且推動(dòng)件的前表面為圓頂形。


根據(jù)下面對(duì)依照本發(fā)明原理的耦聯(lián)元件以及耦聯(lián)的實(shí)施例的描述， 本發(fā)明將更好地理解并且其它優(yōu)點(diǎn)顯得更為清楚，完全地通過示例以及
參考附圖的方式，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的耦聯(lián)的縱向截面圖，其包括有根據(jù)本發(fā)明的元 件并且顯示為未耦聯(lián)的配置；
圖2為顯示圖1中細(xì)節(jié)II的放大視圖3為與圖l類似的截面圖，其中耦聯(lián)的陽和陰元件接合在一起， 所述元件橫向地偏移；以及
圖4為與圖l類似的截面圖，顯示了耦聯(lián)處于耦聯(lián)在一起的配置， 其中陽和陰元件橫向地偏移。
具體實(shí)施例方式
圖1到4所示的耦聯(lián)R包括陽元件或端件A以及陰元件B,它們分別 地耦聯(lián)到上游管子d和下游管子<:2上。上游管子d本身耦聯(lián)到受壓流體 源(未示出)上，例如以15bar壓力輸送冷卻液體的泵。
^聯(lián)的陽元件A包括被靜止保持的主體1，該主體1通過螺釘緊固 在盤10A中而保持靜止的，該盤10A設(shè)置成由機(jī)器人移動(dòng)并且其上安裝有 其它耦聯(lián)構(gòu)件(未示出)。主體1可以通過其它方式來防止其相對(duì)于盤10A 發(fā)生移動(dòng)，比如它可被焊接或者通過配合形狀而保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 陽元件A還包括耦聯(lián)構(gòu)件2，該耦聯(lián)構(gòu)件2為細(xì)長形狀并且部分地接 合在主體1的內(nèi)部外殼15內(nèi)。耦聯(lián)構(gòu)件2包括通過螺旋緊固而裝配在一起 的后部21和前部22，密封襯墊23插入到前后部之間。后部21包括攻絲 211，該攻絲211與前部22的外螺紋221配合以便將部分21和22裝配到 一起。為了使附圖清楚，耦聯(lián)構(gòu)件2在圖3和4中示出為單獨(dú)件，然而它
的結(jié)構(gòu)可在圖1和2中清楚地看到。
耦聯(lián)構(gòu)件2的縱向軸線標(biāo)識(shí)為X2。部分21和22是基于中心在軸線 X2上的圓形底面上的圓柱體。
后部21是中空的并且限定了管212，受壓流體流動(dòng)通過該管212，該 管212的中心在軸線X2上。后部21具有后端213，該后端213 ^到主 體1的軸向管11內(nèi)，該管11延伸到外殼15并且具有直徑Du。管d連接 到管11上。后端213的外徑與直徑Du相匹配從而使得后端213能夠以小 間隙插入到管ll中。
后部21還具有凸緣部214，該凸緣部214形成兩個(gè)外部肩部并且其直 徑明顯大于Dn。標(biāo)記216和217分別表示部分214的表面，該兩個(gè)表面 基本上垂直于軸線X2并面向元件A的前面和后面并且限定了肩部。第一 表面216是凸起的，而表面217基本上是平的。從凸緣部214朝著元件A 的前部行進(jìn)，后部21形成裙邊215，該裙邊215的內(nèi)側(cè)帶有攻絲211。
標(biāo)記12表示圍繞著管11并且形成外殼15端壁的環(huán)形表面。表面12 接收靠在其上的表面216。
后端213從第一表面216向后突出從而^^到管11中。
螺旋彈簧3在外殼15內(nèi)圍繞著后部21安裝，并且在表面217和軸向 M件之間，該軸向M件由環(huán)4所形成，所述環(huán)4接收在外殼15中并且 通過擋塊5保持在外殼內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢茫摀鯄K5由彈簧夾子形成，所述彈 簧夾子接^4主體1的內(nèi)部槽13中。
彈簧3被壓縮在表面217和環(huán)4的表面41之間，該表面41面對(duì)著表 面12,以此方式在凸緣部214上施加彈性力F"該彈性力通常將表面216 壓靠在表面12上。標(biāo)記L3表示彈簧3的工作長度，該長度等于表面41 和217之間的軸向距離。
前部22從外殼15中突出。標(biāo)記222代表前部22被接收在外殼15內(nèi) 的一段，而標(biāo)記223代表所述前部從主體1向前突出的一段。
段223的外徑在接近前部22的前端224的期間減小。更確切地，前部
22的外徑具有三個(gè)數(shù)值，分別為022， D，22和D"22，它們?cè)谶h(yuǎn)離環(huán)4以及
接近端部224的期間減小。段223的三個(gè)區(qū)域2231, 2231和2233被限定 成具有各自的直徑D22， D，22和D"22。應(yīng)當(dāng)注意的是，區(qū)域2231延伸到外 殼15的內(nèi)部，與彈簧夾子5對(duì)齊。在一個(gè)變型中，段223上僅需要設(shè)置兩 個(gè)具有不同直徑的區(qū)域。
耦聯(lián)構(gòu)件2安裝有閥件24，該閥件裝配到前部22的中心管225靠近 端部224的位置。該閥件安裝有密封襯墊241并且被彈簧25加載，從而將 其壓靠在由前部22靠近其前端224的內(nèi)部表面所形成的支座上。閥件24 的前表面242是平的，并且當(dāng)閥件24處在其閉合配置時(shí)，所述前表面242 與圍繞它的前部22的環(huán)形端表面齊平。
后端213設(shè)置有接收密封襯墊6的槽218，該密封襯墊6靠著管11的 徑向表面14并且在管11和外殼15之間提供密封。標(biāo)記Bi代表槽218靠 近管d的邊緣，標(biāo)記B2代表同一個(gè)槽靠i^面216，即靠近彈簧3的邊 緣。標(biāo)記2131代表后端213的外部徑向表面在所述端的自由末端與槽218 之間延伸的部分。部分2131直徑為D^標(biāo)記2132代表后端213的外部徑 向表面在槽218與連接有第一表面216的凹陷2133之間延伸的部分。部分 2132直徑為D2。直徑Di的值小于直徑D2的值，以至于表面部分2132形 成了有利的壓靠區(qū)域，用于在從第一表面216起一段短的軸向距離上佳力 端213壓靠表面14。
當(dāng)垂直于軸線X2的力F2施加到段223上時(shí)，特別是在靠近端部224 的位置時(shí)，耦聯(lián)構(gòu)件2繞著耦聯(lián)構(gòu)件2和主體1之間的壓靠區(qū)域樞轉(zhuǎn)。由 于陽元件A的結(jié)構(gòu)，這個(gè)壓靠區(qū)域位于耦聯(lián)構(gòu)件2的后部。在下面的描述 中，可以假定的是，耦聯(lián)構(gòu)件2在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)Pi壓靠主體l，該樞轉(zhuǎn)點(diǎn)Pi在表 面部分2132和表面14之間形成。耦聯(lián)構(gòu)件2由此在點(diǎn)Pt處繞著垂直于軸 線X2和圖l至圖4平面的軸線樞轉(zhuǎn)。在圖l和圖2的配置中，耦聯(lián)構(gòu)件2 并不相對(duì)于主體1樞轉(zhuǎn)。點(diǎn)^的位置仍然在圖2中標(biāo)出，目的4J吏附圖清 楚。
陽元件或端件A通過將襯墊6插入到槽218中而裝配完成。襯墊23 也枕故置于后部21中的對(duì)應(yīng)槽中的適當(dāng)位置。彈簧3NL^枕故置在圍繞裙 邊215，壓靠著表面217，并且隨后環(huán)4靠著彈簧3的自由端放置。部分 22隨后被螺旋進(jìn)入到部分21中，由此構(gòu)成了由耦聯(lián)構(gòu)件2、彈簧3、環(huán)4 以及襯墊23和6所組成的元件A的組件。由于環(huán)4的內(nèi)徑D4小于直徑D22，所以環(huán)4在彈簧3的驅(qū)動(dòng)下朝著耦聯(lián)構(gòu)件2的前部的運(yùn)動(dòng)會(huì)被段223 的區(qū)域2231所阻擋，由此防止上述部件不合時(shí)宜的解體以及使其更易于安 裝在主體1中。
襯墊6可以在上述部件裝配完畢后被放置到槽218中的適當(dāng)位置。
所得到的部件可被部分地插入到外殼15中，直到后端213被插入到管 11中并且表面216壓靠著表面12，此后彈簧5可M入到槽13中的適當(dāng) 位置。在這種配置當(dāng)中，環(huán)4壓縮彈簧3，通過施加力R來保持表面216 和12之間的接觸。
在這種配置中，耦聯(lián)構(gòu)件2關(guān)閉主體1。這就是它在某些時(shí)候被稱為 "關(guān)閉件"或"樞轉(zhuǎn)關(guān)閉件"的原因。
管d中存在的流體在耦聯(lián)構(gòu)件2上施加壓力F3,傾向于推動(dòng)該耦聯(lián)構(gòu) 件向前。彈簧3的剛度和工作長度L3通過以下方式選擇出來由彈簧3 施加的、壓在表面217上的力R的合力要大于由管d中受壓流體的公稱 壓力所施加到耦聯(lián)構(gòu)件2上的力F3的合力。由于部件的形狀，這些合力平 行于軸線X2。這樣，如果管d中冷卻流體的公稱壓力等于15bar，那么彈 簧3尺寸設(shè)計(jì)成將凸緣部分214壓靠在外殼15的端壁12上，只要管d 中流體的壓力保持小于或等于15bar的值。
陰元件B包括主體101，該主體101具有靜止地保持在主體中的推動(dòng) 件102并且限定了用于流體流動(dòng)的管103。環(huán)形閥件104圍繞著推動(dòng)件102 放置，該閥件104被彈簧105加載朝向其壓靠對(duì)應(yīng)基座的配置。密封襯墊 106和107設(shè)置在主體101和推動(dòng)件102中的各自槽內(nèi)。標(biāo)記X1()2代表推 動(dòng)件102的多數(shù)軸線，該軸線也是管103的中心軸線。
主體101在閥件104處于閉合配置下的前表面與主體101的前表面 1012之間形成向外展開的表面1011。該進(jìn)口表面朝著推動(dòng)件102會(huì)聚并且 當(dāng)元件A和B耦ftfc—起的時(shí)候，以相互壓靠的方式滑動(dòng)地接^聯(lián)構(gòu)件 2的前端224。
推動(dòng)件102的前表面1021是圓頂形的。它是凸起的，以球形蓋的形式。 主體101螺接到盤10B中，該盤10B能夠靠近盤10A或者遠(yuǎn)離盤10A
移動(dòng)，如上所述。還可以通過其它技術(shù)將主體101固定在盤10B上。
實(shí)際上，每個(gè)盤10A和10B都帶有多個(gè)陽或陰耦聯(lián)元件(未示出，以 使得附圖清楚)。
當(dāng)元件A和B接合的時(shí)候，軸線X2和X旭通常是對(duì)準(zhǔn)的。然而，如 圖3所示，軸線X2和X102基本上平行，但是當(dāng)盤10A和10B在基本上平 行于軸線X102的方向上朝著彼此移動(dòng)的時(shí)候，軸線X2和X皿之間存在橫 向偏移A，并且必須能夠調(diào)節(jié)這種偏移。
當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件2與表面1011接觸的時(shí)候，并且假定元件A朝著元件B 的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)如圖3中的箭頭F4所標(biāo)識(shí)，那么耦聯(lián)構(gòu)件2的前端224靠著表 面1011滑動(dòng)，并且受到接觸分力F5的作用，該分力基本上垂直于軸線X2。 該分力Fs使得耦聯(lián)構(gòu)件2相對(duì)于主體1趨于樞轉(zhuǎn)，如圖3中的箭頭F6所示。
在沿著軸線X2與接觸表面1011的端部224相對(duì)的一端，表面部分2132 開始?jí)嚎勘砻?4，由此形成了樞轉(zhuǎn)點(diǎn)P"耦聯(lián)構(gòu)件2繞著該點(diǎn)Pj目對(duì)于 主體1樞轉(zhuǎn)。該點(diǎn)Pi由此位于一圓周上，該圓周形成了表面部分2132的 前端。在這種樞轉(zhuǎn)期間，彈簧3使耦聯(lián)構(gòu)件2在一區(qū)域內(nèi)局部地壓靠著 表面12,該區(qū)域與接觸分力Fs的作用點(diǎn)相對(duì)于軸線X2完全地相反，此時(shí) 第一表面216的一部分從表面12上脫離。在耦聯(lián)構(gòu)件2相對(duì)于主體1樞轉(zhuǎn) 的這個(gè)階段，在耦聯(lián)構(gòu)件2和環(huán)4之間存在著間隙，由此在這兩個(gè)部件之 間沒有接觸。這樣，由于表面216和12在它們壓靠區(qū)域的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該運(yùn) 動(dòng)引起耦聯(lián)構(gòu)件2樞轉(zhuǎn)，使得在表面216和12之間的交界面產(chǎn)生摩擦力 F7。
軸向距離，即點(diǎn)h和表面216之間的距離在平行于軸線X2測(cè)量的距 離，標(biāo)記為L1(>該距離Li對(duì)應(yīng)于與樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)F6相反的力F7的杠桿臂的長 度。長度L小于或等于耦聯(lián)構(gòu)件2的整個(gè)軸向長度L2的20%,該長度L2 與表面1011施加到前端224并且使#^聯(lián)構(gòu)件2繞著點(diǎn)Pi樞轉(zhuǎn)的接觸力 的徑向分力Fs的杠桿臂的長度處在相同的量級(jí)。更確切地，由于耦聯(lián)構(gòu)件 2在主體1上樞轉(zhuǎn)的壓靠區(qū)域位于耦聯(lián)構(gòu)件2的后部，即靠i^聯(lián)構(gòu)件2 與主體1之間的接觸表面，因此各摩擦力的杠桿臂數(shù)值L遠(yuǎn)小于分力F5 的杠桿臂數(shù)值L2，所述接觸表面產(chǎn)生摩擦并且同樣位于耦聯(lián)構(gòu)件2的后部。
力F5因此不需要很大以克Jijf擦，由此減少了在表面1011和端部224彼 此相對(duì)滑動(dòng)期間，它們損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
耦聯(lián)構(gòu)件2的前端224能夠由此在表面1011上滑動(dòng)，由此增強(qiáng)了耦聯(lián) 構(gòu)件2在主體1中的樞轉(zhuǎn)F6,直到前端224在向前運(yùn)動(dòng)F4的作用下到達(dá)閥 件104。當(dāng)該運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)，推動(dòng)件102將閥件24推動(dòng)到管225的內(nèi)部，同 時(shí)端部224的前部環(huán)形面將閥件104推動(dòng)進(jìn)入到管103的內(nèi)部。這導(dǎo)致了 圖4中的配置，其中盤10A和10B經(jīng)由未示出的裝置以機(jī)械的方式彼此接 合，其中兩個(gè)管子Q和C2連接在一起，使得流體可以流動(dòng)，如通過箭頭 E所標(biāo)示的。在該配置中，襯墊6在管d， 11， 212， 225， 103和Q形成 的流體循環(huán)區(qū)域與外殼15之間形成密封，而不考慮耦聯(lián)構(gòu)件2的樞轉(zhuǎn)。
由于直徑D"22小于直徑D，22，所以耦聯(lián)構(gòu)件2的前端224的形狀與陰 元件B的進(jìn)口區(qū)域的形狀相匹配，同時(shí)段223的中間區(qū)域2231和2232— —當(dāng)耦聯(lián)處在耦聯(lián)在一起的位置時(shí)，該兩個(gè)中間區(qū)域處在主體1和101的 外部一一被堅(jiān)固地給出它們各自相對(duì)較大的外徑D22和D，22，這是有利的， 由于這些中間區(qū)域沒有得到保護(hù)免受沖擊。
后部21設(shè)置有環(huán)形表面219，該表面形成了裙邊215的前端并且在管 Q中壓力過大的情況下、即力F3的數(shù)量顯著增加從而超過力R壓靠環(huán)4， 以使得表面216和12彼此分開并且耦聯(lián)構(gòu)件2相對(duì)于主體1朝著元件A 的前面移動(dòng)。環(huán)4由此充當(dāng)軸向#^件，其阻止會(huì)使得元件2軸向地遠(yuǎn)離 主體1的運(yùn)動(dòng)。環(huán)4還在彈簧3由于疲勞而導(dǎo)致斷裂或失效的情況下，充 當(dāng)耦聯(lián)構(gòu)件2的^H^。
標(biāo)記A代表表面219和環(huán)4的面對(duì)表面42之間的軸向距離。標(biāo)記h 代表邊緣B2和表面14的前端之間的距離，在圖示的示例中，該前端是代 表該表面14和倒角16之間《^部的圓弧141。距離A嚴(yán)格地小于距離h， 以使得即便在關(guān)閉件2相對(duì)于主體1軸向向前移動(dòng)的情況下，襯墊6能持 續(xù)地抵靠表面14，所述移動(dòng)是由管d中瞬間壓力過大或者彈簧斷裂或損 壞導(dǎo)致的，距離A和h發(fā)生變化甚至?xí)_(dá)到^減小到零的程度。這確保 了元件A的密封，即^ibl在耦聯(lián)構(gòu)件2相對(duì)于主體1軸向地移動(dòng)的情況下。
元件A的安全部件，即彈簧3、彈簧4和部件5設(shè)置在主體1的內(nèi)部， 因此在盤10A和10B之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間，它們都能得到保護(hù)。
由于力Fl圍繞著軸線X2分布，彈簧3確保了耦聯(lián)構(gòu)件2快速返回到 中間配置中，即回到無論何時(shí)陽元件A從陰元件B中抽出，軸線X2都基 本上與外殼15的中心軸線對(duì)準(zhǔn)的配置中，并且這是有利的。
推動(dòng)件102的前表面1021的圓頂形結(jié)構(gòu)能提供與閥件24的有效接 觸，由此減小了該閥件在管225中運(yùn)動(dòng)期間卡住的風(fēng)險(xiǎn)。
已經(jīng)示出本發(fā)明用于這種情況安裝有主體和樞轉(zhuǎn)耦聯(lián)構(gòu)件的元件是 耦聯(lián)R的陽元件A。然而，本發(fā)明還可以應(yīng)用這種配置陰元件安裝有鉸 接耦聯(lián)構(gòu)件。在這種情況下，并且如實(shí)施例所示，陰元件具有向外展開的 內(nèi)進(jìn)口表面，其用于導(dǎo)引陰元件在耦聯(lián)期間的樞轉(zhuǎn)。
無論哪個(gè)實(shí)施例，摩擦力F7都是由表面216和12之間的正交接觸力 以及這些表面的摩擦系數(shù)所引起的。該力隨著管子d中壓力的增加而減 小，由此該力被管子d中存在的壓力所消減，該力是為了抵抗由摩擦引起 的相反轉(zhuǎn)矩而施加的。當(dāng)管子d中沒有壓力的時(shí)候，施加在關(guān)閉件端部的 力達(dá)到最大，由此方便了測(cè)試以確認(rèn)耦聯(lián)的工作。
已經(jīng)示出本發(fā)明用于在耦聯(lián)R中從管子d流向管子C2的流體。然而， 也可以沿著相反方向流動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種快速耦聯(lián)(R)的元件(A)，用于可釋放地將兩個(gè)管子(C1，C2)連接到一起，所述元件包括固定到支撐件(10A)上的主體(1)；以及細(xì)長耦聯(lián)構(gòu)件(2)，所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)安裝有封閉閥件(24)并且以可樞轉(zhuǎn)的方式(F6)安裝在所述主體內(nèi)；在所述主體和所述耦聯(lián)構(gòu)件之間設(shè)有密封襯墊(6)，所述元件的特征在于，其包括彈簧(3)，所述彈簧(3)在所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)的凸緣部(214)上施加彈性力(F1)，所述彈性力(F1)指向所述耦聯(lián)元件(A)的后部(C1)并且適合于將所述耦聯(lián)構(gòu)件的第一表面(216)壓靠在所述主體(1)的表面(12)上，并且所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)設(shè)置有第二表面(219)，在所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)相對(duì)于所述主體(1)朝著所述耦聯(lián)元件(A)前部移動(dòng)的情況下，所述第二表面(219)適合于壓靠軸向接合件(4)。
2.如權(quán)利要求l所述的元件，其特征在于，所述彈性力(Fj的合 力的大小大于由連接到所述主體(1)的管子(d)內(nèi)流體施加到所述 耦聯(lián)構(gòu)件(2)上的公稱壓力(F3)的合力的大小。
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的元件，其特征在于，所述密封 襯墊(6)設(shè)置在形成于所述第一表面的突出后端(213)的外圍處的槽 (218)中，所述突出后端是基于圓形底面的大致圓柱體并且被接收在 主體(1)中具有對(duì)應(yīng)形狀的中空外殼(11)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的元件，其特征在于，所述突出后端(213) 的外部徑向表面的一部分(2132)的直徑(D2)大于所述突出后端的外 部徑向表面的另一部分(2131)的直徑(Dj,其中所述一部分(2132) 相對(duì)于所述槽(218)處在靠近第一表面(216)的位置，所述另一部分 (2131)相對(duì)于槽處在與第一表面相對(duì)的位置。
5.如權(quán)利要求3或4所述的元件，其特征在于，軸向距離(h)所 表示的值嚴(yán)格地大于所述耦聯(lián)構(gòu)件的第二表面(219)與接合件(4)之 間的軸向距離(dj的值，所述軸向距離(lj是指所述槽(218)的邊 緣(B2)與中空外殼(11)的徑向表面(14)的前端(141)之間的距 離，所述邊緣(B2)位于槽的靠近第一表面(216)的一側(cè)上，所述外 殼(11)用于接收所述突出后端(213)。
6.如權(quán)利要求1和2之一所述的元件，其特征在于，所述軸向接合 件由安裝在所述主體內(nèi)的部件(4)形成。
7.如權(quán)利要求1和2之一所述的元件，其特征在于，所述彈簧(3) 圍繞所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)放置在由所述主體(1)形成的外殼(15)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的元件，其特征在于，所述彈簧(3)設(shè)置在 所述軸向接合件(4)和所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)的朝著所述元件(A)的前 部的外部肩部(217)之間。
9.如權(quán)利要求1和2之一所述的元件，其特征在于，所述耦聯(lián)構(gòu)件 (2)包括兩部分，后部(21)以及前部(22)，所述后部(21)接收在 所述主體(l)中并且形成所述第一和第二表面(216， 217)，所述前部 (22)從所述主體突出。
10.如權(quán)利要求9所述的元件，其特征在于，所述軸向接合件(4) 的內(nèi)徑(D4)小于設(shè)置在所述軸向接合件與所述耦聯(lián)構(gòu)件前端(224) 之間的耦聯(lián)構(gòu)件(2 )的 一個(gè)或多個(gè)區(qū)域(2231 ， 2232 )的最大外徑(D22 )。
11.如權(quán)利要求1和2之一所述的元件，其特征在于，所述元件構(gòu) 成所述耦聯(lián)(R)的陽元件(A)。
12.如權(quán)利要求ll所述的元件，其特征在于，用于插入到對(duì)應(yīng)陰耦 聯(lián)元件(B)中的所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)的前端(224)的直徑(D"22)小 于耦聯(lián)構(gòu)件的突出超過所述主體(1)的至少 一個(gè)中間區(qū)域(2231, 2232 ) 的直徑(D22， D，22)。
13.如權(quán)利要求1和2之一所述的元件，其特征在于，所述主體(1) 適合于固定在驅(qū)動(dòng)盤(10A)上，所述驅(qū)動(dòng)盤(10A)支撐多個(gè)耦聯(lián)構(gòu) 件。
14. 一種快速耦聯(lián)(R)，用于以可釋放的方式將兩個(gè)管子連接在一 起，所述耦聯(lián)的特征在于，其包括根據(jù)權(quán)利要求1和2之一所述的第一 耦聯(lián)元件(A )。
15.如權(quán)利要求14所述的耦聯(lián)，其特征在于，所述耦聯(lián)的第二元件 (B)具有向外展開的進(jìn)口表面(1011),所述表面(1011)適合于以相 互壓靠(F4， F5)的方式滑動(dòng)地接收所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)的一端(224)。
16. 如權(quán)利要求14或15所述的耦聯(lián)，其特征在于，所述第二耦聯(lián) 元件(B)安裝有封閉閥件(104)。
17. 如權(quán)利要求14到16中任一項(xiàng)所述的耦聯(lián)，其特征在于，所述 第二耦聯(lián)元件(B )包括推動(dòng)件(102 )，所述推動(dòng)件(102 )適合于在所 述第一元件(A)的閥件(24 )上施加軸向力以相對(duì)于所述耦聯(lián)構(gòu)件(2 ) 移動(dòng)所述閥件，并且所述推動(dòng)件的前表面(1021)是圓頂形的。
全文摘要
耦聯(lián)元件(A)包括主體(1)，用于固定到支撐件(10A)；以及耦聯(lián)構(gòu)件(2)，所述耦聯(lián)構(gòu)件(2)安裝有封閉閥件并且以可樞轉(zhuǎn)的方式安裝在主體內(nèi)部；密封襯墊(6)，其設(shè)置在主體(1)和耦聯(lián)構(gòu)件(2)之間。所述元件(1)包括彈簧(3)，所述彈簧(3)在耦聯(lián)構(gòu)件(2)的凸緣部(214)上施加彈性力(F₁)，該彈性力指向耦聯(lián)元件的后部(C₁)并且適合于將耦聯(lián)構(gòu)件(2)的第一表面(216)壓靠在主體(1)的表面(12)上，并且耦聯(lián)構(gòu)件設(shè)置有第二表面(219)，在耦聯(lián)構(gòu)件(2)相對(duì)于主體(1)朝著耦聯(lián)元件(A)前部移動(dòng)的情況下，所述第二表面(219)適合于壓靠于軸向接合件(4)。
文檔編號(hào)F16L37/50GK101358675SQ20081013476
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者克里斯托弗·迪里厄, 阿蘭·克里斯托弗·蒂貝爾吉安 申請(qǐng)人:施托布利法韋日公司