CN101649938A - 夹持连接元件和包括该元件的连接装置 - Google Patents

夹持连接元件和包括该元件的连接装置 Download PDF

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CN101649938A CN200910151531.XA CN200910151531A CN101649938A CN 101649938 A CN101649938 A CN 101649938A CN 200910151531 A CN200910151531 A CN 200910151531A CN 101649938 A CN101649938 A CN 101649938A
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Abstract

本申请涉及夹持连接元件和包括该元件的连接装置，具体涉及一种适于可脱开地连接管件的阴元件，阴元件适于沿着阴元件的纵向轴线容纳阳元件，阴元件包括：主体；锁紧环，相对于主体可移位地固定，并且锁紧环设置有至少一个槽和至少一个锁紧凹槽，至少一个槽适于容纳阳元件的至少一个径向突出部分，至少一个锁紧凹槽适于在突出部分沿着径向轴线被轴向地锁紧的形态下容纳突出部分；以及安全环，至少部分地叠置在锁紧环上；阴元件的特征在于，安全环包括能够在第一形态与第二形态之间变形的至少一个弹性变形构件，其中在第一形态下构件防止阳元件的突出部分穿出锁紧凹口，在第二形态下构件允许部分穿出锁紧凹口。

Description

夹持连接元件和包括该元件的连接装置
技术领域
本发明涉及连接元件和将两个管件可脱开地连接在一起的连接装置。
背景技术
FR-A-2901595公开了用于容纳阳连接元件的阴连接元件。阴连接元件包括主体、围绕主体安装的锁紧环和叠置在锁紧环上的安全环。安全环限制位于阳元件上的突出的锁紧突出部的移动，安全环由弹簧推到主体的前部。从而可靠地获得了将这两个元件锁紧在一起的功能。
然而，为了提供安全功能，必须使多个部件协作。这种连接元件除了需要坚固的钢制安全环外，还需要弹簧和至少一个凸出部以用于防止安全环旋转。
发明内容
本发明的目的是提供一种连接元件，这种连接元件包括用于提供对相互接合进行锁紧的装置以及用于使这种锁紧安全的装置，并且可以简单的方式提供这些装置。
为此，本发明提供了一种适于可脱开地连接管件的阴元件，所述元件适于沿着所述元件的纵向轴线容纳阳元件，所述元件包括：
·主体；
·锁紧环，相对于所述柱体可移位地固定，并且所述锁紧环设置有至少一个槽和至少一个锁紧凹槽，所述至少一个槽适于容纳所述阳元件的至少一个径向突出部分，所述至少一个锁紧凹槽适于在所述突出部分沿着所述径向轴线被轴向地锁紧的形态下容纳所述突出部分；以及
·安全环，至少部分地叠置在所述锁紧环上；
所述阴元件的特征在于，所述安全环包括能够在第一形态与第二形态之间变形的至少一个弹性变形构件，其中在所述第一形态下所述构件防止所述阳元件的所述突出部分穿出所述锁紧凹口，在所述第二形态下所述构件允许所述部分穿出所述锁紧凹口。
通过本发明的元件，由于存在安全环的弹性变形构件，两个连接元件可可靠地相互锁紧，并且连接形态下的锁紧是自动且以简化的方式进行的。由于省去了存在于现有技术中的连接装置的弹簧和防转动凸出物，这为连接装置提供了简化的构造。
根据独立的或以任何技术上可行的方式组合的本发明的连接元件的其它有利特征：
·所述构件通过径向变形在所述第一形态与所述第二形态之间弹性变形；
·所述安全环被安装成围绕所述锁紧环滑动，并且所述锁紧环设置有外部支承表面，所述外部支承表面适于当所述构件在所述第一形态与所述第二形态之间变化以及在所述第二形态与所述第一形态之间变化时与所述弹性变形构件或每个弹性变形构件的至少一个第一内表面接触，所述外部支承表面或所述第一内表面以相对于所述纵向轴线的倾斜角度朝向所述连接元件的容纳口部倾斜，所述倾斜角度在30°至60°的范围中，且优选地在40°至50°的范围中；
·所述主体或所述锁紧环设置有抵接部，所述安全环在所述弹性变形构件的第二形态下抵靠所述抵接部，当所述安全环与所述抵接部接触时，所述外部支承表面与所述第一内表面接触；
·所述弹性变形构件或每个弹性变形构件的内表面适于当为了连接而将所述径向突出部分中的至少一个插入所述槽中时与所述至少一个径向突出部分接触，所述内表面形成在与所述连接元件的所述容纳口部相反的方向上倾斜的斜面，所述构件或每个构件的所述内表面相对于所述纵向轴线的倾斜角在30°至60°的范围中，且优选地在40°至50°的范围中；
·所述弹性变形构件或每个弹性变形构件具有端部，当所述构件处于所述第一形态时，所述端部至少部分地容纳于相邻的槽中；
·当所述弹性变形构件或每个弹性变形构件处于所述第一形态时，在所述纵向轴线与所述弹性变形构件或每个弹性变形构件的所述端部的径向外表面之间限定的最大半径小于或等于在所述纵向轴线与所述锁紧环的与所述槽对齐的径向外表面之间限定的最大半径；
·所述锁紧环具有用于侧向地引导所述弹性变形构件的两个引导表面；
·位于所述槽的与所述锁紧凹口相对的一侧的所述引导表面相对于径向倾斜；
·所述引导表面形成为与从所述槽的口部轴向地延伸的沟槽对齐；
·所述锁紧环被安装成能够绕着所述主体旋转；以及
·所述安全环由合成材料制成。
本发明还提供了一种用于可脱开地连接管件的连接装置，所述连接装置包括第一连接元件和第二连接元件，所述两个连接元件适于沿着纵向连接轴线彼此接合，所述两个元件中的一个如上所述。
附图说明
在阅读了下面完全通过非限制性示例并参照附图所进行的描述后，本发明可得到更好地理解，在附图中：
图1是处于断开状态下的本发明的连接装置的阳元件和阴元件的纵向剖面图；
图2是沿着图1中的箭头II看到的连接装置的端视图，并且图2中的I-I示出了图1的剖切面；
图3是阳元件和阴元件连接在一起时的纵向剖面图；
图4是沿着图3中的箭头IV看到的连接装置的端视图，并且图4中的III-III示出了图3的剖切面；
图5是阳元件和阴元件处于接合形态的连接装置的纵向剖面图；
图6是沿着图5中的箭头VI看到的连接装置的端视图，并且图6中的V-V示出了图5的剖切面；
图7是图5的线VII-VII的剖面图；
图8是在图5至图7中所示的处于接合形态的连接装置的立体图；
图9是图1至图8的连接装置的阳元件的立体图；
图10是图1至图8的连接装置的阴元件的安全环的立体图；以及
图11是图1至图8的连接装置的阴元件的锁紧环的立体图。
具体实施方式
图1至图11示出了卡口式连接装置1，其包括阳元件2和阴元件4。这两个元件2和4中的每一个适于可脱开地连接两个管件。为此，这两个元件2和4中的每一个具有与相应的管件C1和C2流体流动连接的后部，管件C1和C2仅在图1中以点划线示出以清晰表达附图。元件2和4大体上呈管状且互补，以使其可沿着这两个元件共同的纵向轴线X-X彼此接合。
阳元件2包括具有圆形截面的大体上呈管状的主体6，并且阳元件2包括均从主体6径向向外突出的三个锁紧突出部8。这三个锁紧突出部围绕主体6的外周规则地分布。如图2所示，这些突出部呈圆柱形并因此在径向D8上延伸，且彼此之间形成120°的角度α。
阀构件7安装在主体6中并由弹簧9朝向由主体61在靠近其前端62处形成的座部61弹性地偏置。另外，当阀构件压靠座部61时，O形圈11在阀构件7与主体6之间提供密封。
阴元件4包括具有圆形截面的大体上呈管状的主体12，围绕主体12安装有两个圆形截面环，这两个环同轴地重叠，即，内部锁紧环14和外部安全环16均以轴线X-X为中心。锁紧环14轴向地固定于主体12。安全环16部分地围绕锁紧环14。
阴元件4的主体12限定了内肩部18，弹簧20抵靠内肩部18以在阀构件22上施加弹性力从而将阀构件22压靠在形成于主体12中的座部24上。元件4还具有推动件26，推动件26相对于主体12静止且呈以轴线X-X为中心的细长杆形。当阀构件22抵靠其座部24时，阀构件22径向地位于推动件26与主体12之间。两个O形圈28和30分别安装在主体12中并安装在推动件26上，从而在封闭元件4时提供密封。
阴元件4的锁紧环14和安全环16适于相对于主体12绕着轴线X-X一起旋转。
锁紧环14具有三个沟槽141，这三个沟槽141绕着轴线X-X规则地分布从而能够同时容纳阳元件2的三个锁紧突出部8。每个槽141开口至锁紧环14的前部，即，开口在锁紧环14的面向处于图1的形态下的元件2的前表面142中。每个槽141从形成于表面142中的口部143在锁紧环14的整个径向厚度上延伸，并且具有在图11中可见的弯曲形状。每个槽141在其与口部143相对的末端终止于锁紧凹口145中。锁紧环14包括抵接部140，该抵接部140限制安全环16相对于锁紧环朝向前表面142滑动。
每个槽141由轴向沟槽144在平行于轴线X-X的方向D144上离开口部143延伸，轴向沟槽144在锁紧环14的外部仅形成于锁紧环14的径向厚度的一部分中。锁紧凹145相对于沟槽144和口部143侧向地偏移。
安全环16具有三个弹性变形构件或止动件161。每个构件161被设计成在连接装置的连接和断开形态下被部分地容纳在沟槽144中以及锁紧环14的槽141中。
每个构件161具有用于阻塞锁紧凹口145与槽141的口部143之间的通道的巨大的自由端部162。可以看到端部162相对于前表面142回撤。因此，突出部8在抵接构件161的端部162之前可接合在槽141中。牢固地固定至安全环16的环形部167的构件161的第二端通过纵向片形件163连接至自由端部162，纵向片形件163的径向厚度e163小于端部162的径向厚度e162。构件161优选为在方向X-X上为细长的止动件以改善其挠性，并因此使其受到机械应力作用时更易于变形。
每个止动件161与安全环16的剩余部分形成为一体。
止动件161适于使其部分162和163在连接和断开形态下分别在接近于口143的位置被容纳在槽141中并部分地被容纳在延伸该槽的沟槽144中。
如图1和图2所示，阳元件2和阴元件4在断开形态下是分离的。为了连接阳元件2和阴元件4，使用者将两个元件2和4沿着平行于轴线X-X延伸的箭头F1移动。从而连接装置1进入如图3和图4所示的“正在被连接”形态。阳元件2的每个锁紧突出部8同时插入锁紧环14的槽141中的一个的口部143中。在箭头F1的方向上的轴向力的作用下，每个锁紧突出部轴向地移到口部143中直到其抵接止动件161的自由端部162。这种抵靠使止动件161的自由端部162径向地变形。由于止动件161的弹性弯曲，更具体地是由于止动件161的片形件163的弹性弯曲而产生了该变形。而这种弯曲形成突出部8可通过的径向空间。
在继续在箭头F1的方向上施加的力的作用下，锁紧突出部8沿着端部162下方的槽141继续前进，直到锁紧突出部8接合在锁紧凹口145中。
当突出部8到达凹口145并且不再轴向地面对对应的止动件161时，止动件161弹性地恢复到其初始形态。止动件161的相应的自由端部162回到槽141中。邻近的突出部8在止动件161上不再施加任何径向和轴向机械应力。图5至图8中示出了止动件161的这种形态，并且这种形态实质上对应于当连接装置1处于断开状态时止动件的上述形态。在止动件161的所有形态下，端部162与沟槽144之间的协作用于引导安全环16相对于锁紧环14旋转。
一旦每个突出部8被容纳在凹口145中，那么连接装置1处于如图5至图8中所示的连接形态，在该形态下，每个止动件161防止相应的突出部8脱离锁紧凹口145，由此，突出部8被锁紧在阴元件4中而不会沿着轴线X-X移动。阀构件均被向后推。从而流体可如图5中的箭头E所示在两个连接至阳元件2和阴元件4的管件C1和C2之间流动。
此外，锁紧环14上设置有外部支承表面148，外部支承表面148与沟槽144的口部143对准并且与止动件161的自由端部162的第一内表面165接触。如图3所示，当阳元件2接合在阴元件4中时，随着突出部8沿着槽141前进，止动件161压靠外部支承表面148的部分上。巨大的自由端部162向后移动并沿着外部支承表面148滑动，从而有助于止动件161在其片形件163处弹性地变形。有利地，外部支承表面148朝向用于容纳阳元件2的阴元件4的容纳口部32倾斜。因此，止动件161受到较小数值的应力以得到期望的弯曲量。此外，表面148相对于纵向轴线X-X的倾斜角β在30°至60°的范围中，优选地在40°至50°的范围中，且更优选地等于45°。45°的倾斜角在操作者在断开步骤中更容易地向后移动自由端部162与缩回安全环16之间形成了良好折中。
当突出部8为了连接而接合在槽141中时，自由端部162的第二径向内表面166与锁紧突出部8接触，并且该表面166以相对于纵向轴线X-X的倾斜角θ形成倾斜的斜面或倒角，倾斜角θ在30°至60°的范围中，优选地在40°至50°的范围中，且更优选地等于45°。该斜面在与口部32相反的方向上倾斜。该倒角的存在增强了与锁紧突出部8的接触，并因此使止动件161更易于在来自于突出部的机械应力作用下径向地变形，从而使连接自动化。
当连接装置1处于断开或者连接形态时，在自由端部162的径向外表面164与纵向轴线X-X之间限定的半径R1小于在锁紧环14的径向外表面147与轴线X-X之间限定的半径R2。从而，在连接和断开状态下，止动件161的自由端部162受到锁紧环14的保护，并且在使用前或者使用时不会有被损坏的风险。如图2和图6所示，安全环16在端部162处的径向尺寸小于锁紧环14的径向尺寸。
另外，主体12上设置有外部圆环圈部36，外部圆环圈部36位于主体12的外周的与口部32相对的部分。如图3所示，在进行连接时，安全环16可相对于主体12向后移动直到安全环16抵靠圈部36。因此，该圈部36形成了抵接部以用于确保当安全环16尽可能向后移动时外部支承表面148与止动件161的端部162接触。止动件161因而自动返回连接和断开形态，并且这种自动返回因此得到了确保。
在未示出的变体中，圈部36可设置在锁紧环14上。
安全环16可由合成材料制成。使用这种材料除了减小安全环的重量外，还能够特别是通过热成形获得复杂的形状。
有利地，止动件161的侧面168和169平行于轴线X-X。这些侧面168和169平行于沟槽144的侧面149和150，侧面149和150沿着沟槽144部分地延伸。侧面149和150形成了用于容纳止动件161的侧面169和168的容纳面，侧面149和150分别与侧面169和168平行。如图2、图4和图6所示，位于槽141的与凹口相对的一侧的侧面169和侧面149以相对于径向D的相同的角度δ倾斜，径向D穿过沟槽144的底面151的中部，即，穿过与底面对齐的侧面149和150之间的中间位置。表面169和侧面149朝向凹槽145并离开轴线X-X倾斜。表面168和侧面150也相对于方向D以角度η倾斜。表面168和169与侧面149和150分别相互平行，从而角度δ和η具有相同的数值。在变体中，这些角度可被限定为使η大于δ，从而止动件161可以发生变形。表面168和侧面150朝向凹口145远离轴线X-X倾斜。
在这种情况下，即使止动件161沿着沟槽144的侧面149和150的倾斜方向变形，变形也继续被认为是径向的，换句话说，变形至少部分是径向的。
当突出部8被容纳在凹口145中并且突出部8倾向于从凹口中退出时，突出部在邻近的止动件161的端部162抵靠该邻近止动件161的侧面168。由于止动件161的侧面169当时抵靠沟槽144的侧面149，因此止动件161没有发生任何严重程度的侧向变形的危险。因此，侧面149形成了防止止动件161侧向变形的抵接部。表面169和侧面149以角度δ的倾斜有助于期望的阻塞作用。因此，当连接装置处于连接状态时，锁紧突出部8被良好地保持在对应的凹口145中。突出部8施加的任何力无法使止动件161弯曲。从而增强了锁紧安全性。
为了断开阳元件2和阴元件4，操作者朝向管件C2拉动安全环16，更确切地是拉动环形部167，直到环形部167抵接圈部36。止动件161的端部162从而通过其表面165在表面148上滑动，因此使止动件161径向地变形。端部162形成了用于邻近的锁紧突出部8的通道。突出部8因而可从锁紧凹口145脱开并朝向槽141的口部143移动。由于阀构件22施加在主体6上的力的作用，突出部8从邻近的锁紧槽141脱开。优选地等于45°的倾斜角β使操作者能够在安全环16上执行单一移动以使端部162弯曲。
当操作者松开断开的阴元件4的安全环16时，变形的止动件161向前返回其如图2所示的断开形态，在该断开形态下，止动件161阻塞用于突出部8在口部143与凹口145之间的通道，并且连接装置准备好进行另一自动的连接操作。
在未示出的本发明的变体中，锁紧突出部8的数量不必等于3。可将阳元件设置成具有至少一个锁紧突出部。如果阳元件具有至少两个锁紧突出部，那么这些锁紧突出部绕着元件表面的外周规则地分布是有利的，这些锁紧突出部从该元件表面的外周伸出。槽141、凹口145和止动件161的数量和空间分布与突出部8的数量和分布匹配。
此外，每个锁紧突出部8无需与主体6形成为一体，而是可以安装至主体，并通过如粘合剂或热封装置的任何合适装置固定至主体。另外，每个锁紧突出部不必呈圆柱形。
在另一个变体中，内表面165取代并代替外部支承表面148优选地以45°的角度倾斜，并且内表面165的倾斜方向与所述的外部支承表面148的倾斜方向相同。
另外，止动件161不必与环形部167形成为一体。
还可以进行设置以防止锁紧环14相对于主体12转动和平移运动，从而一旦两个连接元件已经连接在一起，这两个元件之间就不可能存在任何相对转动。
在未示出的变体中，可以进行设置以使锁紧凹口具有使突出部8能够被轴向地锁紧在阴元件中的形状。例如，凹口可形成为具有垂直于轴线X-X的侧面。在该变体中，止动件161并不用于将突出部轴向地锁紧在锁紧凹口中，而是用于当连接装置的两个元件之间出现相对运动时将突出部保持在凹口中。

Claims (13)

1.一种适于可脱开地连接管件(C1，C2)的阴连接元件(4)，所述元件适于沿着所述元件的纵向轴线(X-X)容纳阳元件(2)，所述元件包括：
·主体(12)；
·锁紧环(14)，相对于所述柱体可移位地固定，并且所述锁紧环设置有至少一个槽(141)和至少一个锁紧凹槽(145)，所述至少一个槽(141)适于容纳所述阳元件的至少一个径向突出部分(8)，所述至少一个锁紧凹槽(145)适于在所述突出部分(8)沿着所述径向轴线被轴向地锁紧的形态下容纳所述突出部分(8)；以及
·安全环(16)，至少部分地叠置在所述锁紧环上；
所述阴元件的特征在于，所述安全环(16)包括能够在第一形态与第二形态之间变形的至少一个弹性变形构件(161)，其中在所述第一形态下所述构件(161)防止所述阳元件(2)的所述突出部分(8)穿出所述锁紧凹口(145)，在所述第二形态下所述构件允许所述突出部分穿出所述锁紧凹口。
2.根据权利要求1所述的阴连接元件，其特征在于，所述构件(161)通过径向变形在所述第一形态与所述第二形态之间弹性变形。
3.根据权利要求1或2所述的阴连接元件，其特征在于，所述安全环(16)被安装成围绕所述锁紧环(14)滑动，并且所述锁紧环(14)设置有外部支承表面(148)，所述外部支承表面(148)适于当所述构件在所述第一形态与所述第二形态之间变化以及在所述第二形态与所述第一形态之间变化时与所述弹性变形构件或每个弹性变形构件(161)的至少一个第一内表面(165)接触，所述外部支承表面(148)或所述第一内表面(165)以相对于所述纵向轴线(X-X)的倾斜角度(β)朝向所述连接元件(4)的容纳口部(32)倾斜，所述倾斜角度在30°至60°的范围中，且优选地在40°至50°的范围中。
4.根据权利要求3所述的阴连接元件，其特征在于，所述主体(12)或所述锁紧环(14)设置有抵接部(36)，所述安全环(16)在所述弹性变形构件(161)的第二形态下抵靠所述抵接部(36)，当所述安全环与所述抵接部接触时所述外部支承表面(148)与所述第一内表面(165)接触。
5.根据前述权利要求任一项所述的阴连接元件，其特征在于，所述弹性变形构件或每个弹性变形构件(161)的内表面(166)适于当为了连接而将至少一个径向突出部分(8)插入所述槽(141)中时与所述至少一个径向突出部分(8)接触，所述内表面(166)形成在与所述连接元件(4)的所述容纳口部(32)相反的方向上倾斜的斜面，所述构件或每个构件(161)的所述内表面(166)相对于所述纵向轴线(X-X)的倾斜角(θ)在30°至60°的范围中，且优选地在40°至50°的范围中。
6.根据前述权利要求任一项所述的阴连接元件，其特征在于，所述弹性变形构件或每个弹性变形构件(161)具有端部(162)，当所述构件(161)处于所述第一形态时所述端部(162)至少部分容纳于相邻的槽(141)中。
7.根据权利要求6所述的阴连接元件，其特征在于，当所述弹性变形构件或每个弹性变形构件(161)处于所述第一形态时，在所述纵向轴线(X-X)与所述弹性变形构件或每个弹性变形构件(161)的所述端部(162)的径向外表面(164)之间限定的最大半径(R1)小于或等于在所述纵向轴线(X-X)和与所述槽(141)对齐的所述锁紧环(14)的径向外表面(147)之间限定的最大半径(R2)。
8.根据前述权利要求任一项所述的阴连接元件，其特征在于，所述锁紧环(14)具有用于侧向地引导所述弹性变形构件(161)的两个引导表面(149，150)。
9.根据权利要求8所述的阴连接元件，其特征在于，位于所述槽(141)的与所述锁紧凹口(145)相对的一侧的所述引导表面(149)相对于径向(D)倾斜(δ)。
10.根据权利要求8所述的阴连接元件，其特征在于，所述引导表面(149，150)形成为与从所述槽(141)的口部(143)轴向地延伸的沟槽(144)对齐。
11.根据前述权利要求任一项所述的阴连接元件，其特征在于，所述锁紧环(14)被安装成能够绕着所述主体(12)旋转。
12.根据前述权利要求任一项所述的阴连接元件，其特征在于，所述安全环(16)由合成材料制成。
13.一种用于可脱开地连接管件(C1，C2)的连接装置(1)，所述连接装置包括第一连接元件(2)和第二连接元件(4)，所述两个连接元件适于沿着纵向连接轴线(X-X)彼此接合，所述连接装置的特征在于，所述两个元件中的一个(4)是根据前述权利要求任一项所述的元件。
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