СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2007 года по МПК F16L37/98 

Настоящее изобретение относится к соединительному элементу согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Соединительный элемент подобного типа известен из US 2002/0135182 A1. У такого известного соединительного элемента на свободных концах, обращенных вперед в сторону ответной детали плеч двуплечих защелкивающихся элементов, сформованы обращенные радиально внутрь крючки, зацепляющиеся за стопорящий их элемент на ответной детали. Для выведения крючков из зацепления за стопорящий элемент обращенные назад в противоположную от ответной детали сторону и выгнутые наружу плечи защелкивающихся элементов необходимо смещать навстречу друг другу до отцепления крючков от стопорящего элемента.

Из DE 4118463 A1 известен соединительный элемент, у которого его защелкивающиеся элементы, ориентированные в основном параллельно наружной стенке трубчатого корпуса, соединены в их точке поворота с этой наружной стенкой изогнутой, упруго сгибающейся перемычкой. На свободном конце переднего плеча каждого защелкивающегося элемента выполнен упомянутый выше обращенный радиально внутрь крючок, а другое их плечо проходит прямолинейно назад с радиальным отступом от корпуса. При сборке соединения соединительный элемент передним концом его корпуса вставляют в трубчатую соединительную часть ответной детали, где он известным образом герметично прилегает к ней изнутри. При этом крючки на передних концах защелкивающихся элементов защелкиваются за выполненный на наружной стенке ответной детали уступ, что обеспечивает защиту соединения от случайного разъединения. Для разборки соединения к свободным концам направленных назад вторых плеч защелкивающихся элементов необходимо приложить радиальное усилие, под действием которого защелкивающиеся элементы поворачиваются вокруг соединяющих их с корпусом перемычек, действующих по типу шарнира, и крючки выводятся из зацепления, после чего соединительный элемент можно извлечь из ответной детали.

Выявленный недостаток известных соединительных элементов состоит в возможной необратимой деформации соединительных перемычек и обращенных назад плеч защелкивающихся элементов и даже в возможном их переламывании, если для разборки соединения излишне сильно сжать защелкивающиеся элементы в направлении корпуса. Помимо этого возврат защелкивающихся элементов в их основное положение обеспечивается исключительно соединительными перемычками, и поэтому выполнение подобной функции не отличается надежностью. Кроме того, было установлено, что, например, под воздействием на соединительный элемент создаваемого в трубопроводе рабочего давления или же при приложении к соединительному элементу слишком высокого тянущего усилия не исключена возможность случайного отцепления крючков от ответной детали.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать соединительный элемент указанного в начале описания типа, у которого после разборки соединения обеспечивался бы надежный возврат защелкивающихся элементов в их основное положение и надежно исключалась бы необратимая деформация или даже поломка защелкивающихся элементов при оперировании с ними в соответствии с их назначением. Помимо этого необходимо обеспечить более высокую защиту соединения от его непреднамеренного разъединения.

В отношении соединительного элемента указанного в начале описания типа эта задача решается согласно изобретению с помощью отличительных признаков п.1 формулы изобретения. Благодаря предлагаемому в изобретении ограничению возможного хода защелкивающихся элементов функционально необходимой величиной удается эффективно воспрепятствовать их необратимой деформации. Помимо этого придание концам пружинящих лапок, в виде которых выполнены направленные назад плечи защелкивающихся элементов, изогнутой формы позволяет создавать эффективное возвращающее усилие, стремящееся вернуть защелкивающиеся элементы в их основное положение.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения пружинящие лапки на их концевом участке имеют сначала слегка вогнутую снаружи форму, а затем однократно загнутую назад в направлении корпуса форму. Помимо этого между свободным концом пружинящих лапок и корпусом соединительного элемента имеется зазор, шириной которого ограничивается ход пружинящих лапок при их поворотном движении.

В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения каждая из пружинящих лапок имеет на своем концевом участке дважды загнутую внутрь в обратном направлении форму, образуя незамкнутое ушко с указанным выше зазором между его свободным концом и внутренней поверхностью соответствующей пружинящей лапки и с образующим зазор с наружной стенкой корпуса закругленным изгибом, при этом при поворотном движении пружинящих лапок в направлении корпуса сначала выбирается зазор между наружной стенкой корпуса и закругленным изгибом, а затем выбирается зазор между свободным концом ушка и внутренней поверхностью пружинящей лапки. Выполнение упруго деформируемых ушек (петель) на концах пружинящих лапок позволяет дополнительно увеличить действующее на защелкивающиеся элементы возвращающее усилие, надежно обеспечивающее возврат защелкивающихся элементов в их исходное положение после каждого их задействования.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения на корпусе соединительного элемента диаметрально друг против друга выполнены ориентированные параллельно его средней оси плоские опорные поверхности для концов пружинящих лапок.

В соответствии со следующим предпочтительным вариантом осуществления изобретения на корпусе соединительного элемента диаметрально друг против друга выполнены ориентированные параллельно средней оси соединительного элемента плоские опорные поверхности для обращенного к корпусу закругленного изгиба соответствующего ушка и его также обращенного к корпусу участка, а также ориентированные перпендикулярно этим опорным поверхностям упорные поверхности для направленного к внутренней поверхности пружинящей лапки концевого участка соответствующего ушка. Наличие образованных ориентированными перпендикулярно средней оси соединительного элемента упорными поверхностями упоров для направленных к внутренней поверхности пружинящих лапок концевых участков ушек позволяет предотвратить возможность случайного, например, под давлением, отцепления крючков защелкивающихся элементов от ответной детали.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - первый, предпочтительный вариант выполнения предлагаемого в изобретении соединительного элемента в аксонометрии,

на фиг.2 - вид сбоку показанного на фиг.1 соединительного элемента и ответной детали в их еще не соединенном между собой состоянии,

на фиг.3 - аналогичный показанному фиг.2 вид сбоку соединительного элемента и ответной детали в соединенном между собой состоянии,

на фиг.4 - аналогичный показанному фиг.3 вид сбоку в момент, когда, например, на соединение действует рабочее давление,

на фиг.5 - аналогичный показанному фиг.3 вид сбоку соединительного элемента в разжатом состоянии и

на фиг.6 - второй вариант выполнения предлагаемого в изобретении соединительного элемента в виде сбоку.

На фиг.1 показан соединительный элемент, имеющий трубчатый корпус 1, который на одном своем - заднем - конце переходит в соединительный штуцер 2 для присоединения к нему напорного трубопровода, например, шланга, а на другом - переднем - конце имеет цилиндрический участок 3, который для подсоединения соединительного элемента к остальной части трубопровода вставляется в ответную деталь 4 соответствующей формы (см. фиг.2 и 4-6) с обеспечением известным путем герметичного прилегания к ней изнутри. Сбоку на корпусе 1 диаметрально друг против друга расположены защелкивающиеся элементы 5. Эти защелкивающиеся элементы выполнены по типу двуплечих рычагов и в своих точках поворота, или точках опоры, соединены с корпусом 1 радиально выступающими от него соединительными перемычками 6. В предпочтительном варианте каждая соединительная перемычка 6 отходит от выступающей над корпусом 1 упорной пластины 7, которая при подсоединении соединительного элемента к ответной детали 4 упирается в нее (см. фиг.3). К упорной пластине 7 со стороны соединительного штуцера 2 примыкают два расположенных диаметрально друг против друга прямоугольных фасонных элемента 8, у которых одна из их образующих прямой угол сторон, перпендикулярная оси соединительного элемента, образует плоскую упорную поверхность 9, а другая из их образующих прямой угол сторон, параллельная оси соединительного элемента, образует плоскую опорную поверхность 10 (см. ниже). Упорная пластина 7 и фасонные элементы 8 предпочтительно выполнены за одно целое с корпусом 1. На свободных концах обращенных в сторону ответной детали 4 плеч рычагов, по типу которых выполнены оба защелкивающихся элемента 5, сформовано по обращенному радиально внутрь крючку 11. Эти крючки 11, когда соединительный элемент вставляют в ответную деталь 4, скользят по ее боковой поверхности и в конечном итоге заскакивают за задний уступ или стопорящий элемент 12 на периферии ответной детали 4 (см. фиг.3). Обращенные в другую сторону плечи рычагов, по типу которых выполнены оба защелкивающихся элемента 5, выполнены в виде пружинящих лапок 13. Для этого конец каждого из них дважды загнут внутрь в обратную сторону и образует своего рода незамкнутое, упруго деформируемое ушко 14 (петлю), между свободным концом которого и внутренней поверхностью пружинящей лапки 13 в нормальном положении защелкивающегося элемента имеется зазор а. Между обращенным внутрь закругленным изгибом 15 ушка 14 и горизонтальной опорной поверхностью 10 фасонного элемента 8 в исходном положении защелкивающегося элемента имеется еще один зазор b.

На фиг.3 соединительный элемент, изображенный на фиг.2, показан в окончательно вставленном в направлении стрелки Р в ответную деталь 4 положении. В этом положении, которое соответствует полностью собранному соединению, крючки 11 на концах защелкивающихся элементов 5 заходят за стопорящий элемент 12 на периферии ответной детали 4, упорная пластина 7 своей торцовой поверхностью прилегает к торцовой поверхности ответной детали 4, соответственно к предусмотренному в этом месте уплотняющему средству 16, а расположенное в пазу цилиндрического участка 3 уплотнительное кольцо 17 герметично прилегает к внутренней стенке ответной детали 4. В процессе утапливания цилиндрического участка соединительного элемента в ответную деталь 4 обращенные к ней плечи рычагов, по типу которых выполнены защелкивающиеся элементы 5, несколько отжимаются в стороны и после заскакивания крючков 11 за один или более стопорящих элементов 12 не полностью возвращаются в свое первоначальное положение, оставаясь в слегка предварительно напряженном (разжатом) состоянии и препятствуя тем самым случайному отсоединению соединительного элемента от ответной детали. В ходе этого же процесса пружинящие лапки 13 защелкивающихся элементов 5 при их повороте вокруг соответствующих, действующих по типу шарнира соединительных перемычек 6 перемещаются в противоположном направлении, т.е. радиально внутрь, до упора внутреннего закругленного изгиба 15 ушка 14 в опорную поверхность 10 фасонного элемента 8, в результате чего в пружинящих лапках создается некоторое механическое напряжение, приводящее к возникновению действующей на них возвращающей силы, увеличивающей механическое напряжение, под действием которого крючки 11 прижимаются к боковой поверхности ответной детали 4, и повышающей тем самым надежность соединения.

Между обращенным к внутренней поверхности пружинящих лапок 13 концевым участком ушек 14 и ориентированными перпендикулярно средней оси соединительного элемента упорными поверхностями 9 фасонных элементов 8 имеется небольшой зазор (см. фиг.3). При создании в трубопроводе давления под его воздействием концевой участок ушек 14 смещается вплотную к упорной поверхности 9, полностью выбирая тем самым этот зазор, что исключает возможность отцепления крючков 11 под действием давления и их деблокирования (см. фиг.4).

При необходимости разъединения соединительного элемента и ответной детали требуется нажать на пружинящие лапки 13 защелкивающихся элементов 5 в направлении показанных на фиг.5 стрелок. При этом ушки 14 своим обращенным к корпусу 1 участком вплотную прилегают к опорной поверхности 10 и одновременно смещаются в направлении упорной поверхности 9 до упора в нее их направленного в сторону пружинящей лапки 13 участка. При дальнейшем сжатии пружинящих лапок 13 они, прогибаясь, легко деформируются до тех пор, пока свободные концы ушек 14, обращенные к внутренней стороне пружинящих лапок 13, не упрутся в нее, что не допускает дальнейший прогиб пружинящих лапок 13 и обусловленную этим их возможную необратимую деформацию. Расстояние от свободных концов ушек 14 до внутренней стороны пружинящих лапок 13 выбрано с таким расчетом, чтобы передние, обращенные к ответной детали 4 плечи рычагов, по типу которых выполнены защелкивающиеся элементы 5, расходились при этом в разные стороны на величину, достаточную для выведения крючков 11 из зацепления за стопорящие элементы 12. После этого соединительный элемент можно снять с ответной детали 4, окончательно разобрав тем самым соединение. После снятия соединительного элемента с ответной детали защелкивающиеся элементы 5 возвращаются под действием возвращающей силы пружинящих лапок 13, соответственно выполненных на них ушек 14 в свое исходное положение, показанное на фиг.2.

На фиг.6 показан второй вариант выполнения предлагаемого в изобретении соединительного элемента. На этом чертеже элементы, которые соответствуют рассмотренным выше элементам, обозначены теми же позициями. В отличие от описанного выше варианта выполнения предлагаемого в изобретении соединительного элемента во втором варианте его выполнения направленные назад пружинящие лапки 13 защелкивающихся элементов 5 в исходном положении слегка отогнуты наружу, а их концы лишь однократно загнуты назад в сторону корпуса 1. Между свободным концом 18 этого крючкообразного концевого участка 19 и опорной поверхностью 10 фасонного элемента 8 имеется зазор а, величиной которого при разборке соединения ограничивается ход пружинящих лапок 13 и тем самым защелкивающихся элементов 5 для предотвращения таким путем их необратимой деформации.

Изобретение относится к соединительным элементам. Соединительный элемент является частью быстроразъемного соединительного узла для гидравлических или пневматических соединительных трубопроводов и имеет трубчатый корпус, на котором диаметрально друг против друга и с боковым отступом расположены два двуплечих защелкивающихся элемента, которые в их точке поворота соединены упругой соединительной перемычкой с наружной стенкой корпуса и имеют на свободных концах их направленных вперед плеч обращенные радиально внутрь крючки, зацепляющиеся при сборке соединения за стопорящий элемент на наружной стенке ответной детали быстроразъемного соединительного узла. Направленные назад плечи защелкивающихся элементов выполнены в виде пружинящих лапок, свободные концы которых загнуты внутрь таким образом, что между ними и соответствующей противолежащей опорной поверхностью остается зазор (а), шириной которого ход пружинящих лапок при их поворотном движении в направлении корпуса ограничивается величиной, которая соответствует величине, на которую для выведения крючков из зацепления за стопорящий элемент ответной детали необходимо разжать снабженные крючками передние плечи защелкивающихся элементов. Изобретение повышает надежность соединения от случайного разъединения. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Соединительный элемент, являющийся частью быстроразъемного соединительного узла для гидравлических или пневматических соединительных трубопроводов и имеющий трубчатый корпус (1), на котором диаметрально друг против друга и с боковым отступом расположено два двуплечих защелкивающихся элемента (5), которые в их точке поворота соединены упругой соединительной перемычкой (6) с наружной стенкой корпуса (1) и имеют на свободных концах их направленных вперед плеч обращенные радиально внутрь крючки (11), зацепляющиеся при сборке соединения за стопорящий элемент в форме уступа на наружной стенке ответной детали (4) быстроразъемного соединительного узла, и направленные назад плечи которых выполнены в виде пружинящих лапок (13), между свободными концами которых и соответствующей противолежащей опорной поверхностью остается зазор (а), отличающийся тем, что свободные концы направленных назад плеч защелкивающихся элементов загнуты внутрь, а указанный зазор (а) имеет ширину, которой ход пружинящих лапок (13) при их поворотном движении в направлении корпуса (1) ограничивается величиной, которая соответствует величине, на которую для выведения крючков (11) из зацепления за стопорящий элемент (12) ответной детали (4) необходимо разжать снабженные крючками (11) передние плечи защелкивающихся элементов (5).2. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что пружинящие лапки (13) на их концевом участке имеют сначала слегка вогнутую снаружи форму, а затем однократно загнутую назад в направлении корпуса (1) форму, а между свободным концом пружинящих лапок (13) и корпусом (1) имеется зазор (а), шириной которого ограничивается ход пружинящих лапок при их поворотном движении.3. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что пружинящие лапки (13) на их концевом участке имеют дважды загнутую внутрь в обратном направлении форму, образуя незамкнутое ушко (14) с зазором (а) между его свободным концом и внутренней поверхностью соответствующей пружинящей лапки (13) и с образующим зазор (b) с наружной стенкой корпуса (1) закругленным изгибом (15), при этом при поворотном движении пружинящих лапок (13) в направлении корпуса (1) сначала выбирается зазор (b) между наружной стенкой корпуса (1) и закругленным изгибом (15), а затем выбирается зазор (а) между свободным концом ушка (14) и внутренней поверхностью пружинящей лапки (13).4. Соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что на корпусе (1) диаметрально друг против друга выполнены ориентированные параллельно средней оси соединительного элемента плоские опорные поверхности (10) для концов пружинящих лапок (13).5. Соединительный элемент по п.3, отличающийся тем, что на корпусе (1) диаметрально друг против друга выполнены ориентированные параллельно средней оси соединительного элемента плоские опорные поверхности (10) для обращенного к корпусу (1) закругленного изгиба (15) соответствующего ушка (14) и его также обращенного к корпусу (1) участка, а также ориентированные перпендикулярно этим опорным поверхностям (10) упорные поверхности (9) для направленного к внутренней поверхности пружинящей лапки (13) концевого участка соответствующего ушка (14).