ПРОХОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2016 года по МПК G01F15/06 

Уровень техники

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к проходному элементу и, в частности, к проходному элементу, который дополнительно функционирует как крепежное приспособление.

2. Постановка задачи

Вибрационные трубопроводные датчики, такие как массовые расходомеры Кориолиса и вибрационные денситометры, обычно функционируют посредством регистрации движения колеблющегося трубопровода, который содержит текущий материал. Свойства, связанные с материалом в трубопроводе, например массовый расход, плотность и т. п., могут быть определены обработкой измерительных сигналов, принятых от преобразователей перемещения, связанных с трубопроводом. Колебательные моды (режимы) колеблющейся и заполненной материалом системы обычно определяются суммарной массой, жесткостью и параметрами демпфирования самого трубопровода и содержащегося в нем материала.

Типичный расходомер Кориолиса включает в себя один или более трубопроводов, которые соединяются в линейную трубопроводную магистраль или другую транспортную систему и транспортируют в системе материал, например текучие среды, суспензии, эмульсии и т. п. Каждый трубопровод можно рассматривать как систему, имеющую набор собственных колебательных мод, включая в себя, например, простые изгибные моды, крутильные моды, радиальные моды и моды смешанного типа. В типичном применении метода Кориолиса для измерений массового расхода трубопровод возбуждается на одной или более колебательных модах, когда материал течет через трубопровод, и смещение трубопровода измеряется в точках, разнесенных вдоль трубопровода. Возбуждение обычно обеспечивается приводом, например электромеханическим устройством, таким как индукционный привод, работающий на звуковых частотах, который периодически возмущает трубопровод. Массовый расход может быть определен по измерению временной задержки, или по разности фаз, между смещениями в местоположениях преобразователей. Два таких преобразователя (или тензометрических датчика) обычно используются для измерения колебательного отклика расходомерного трубопровода или трубопроводов, и обычно они располагаются в положениях выше и ниже по ходу относительно привода. Два тензометрических датчика соединяются с электронной аппаратурой. Электронный аппарат принимает сигналы от двух тензометрических датчиков и обрабатывает сигналы для получения измерения массового расхода, среди прочего. Поэтому вибрационные расходомеры, включая массовые расходомеры Кориолиса и денситометры, используют один или более расходомерных трубопроводов, в которых для измерений параметров флюида возбуждаются колебания.

В некоторых окружающих средах электрические сигналы, возможно, должны быть переданы через огнестойкий физический барьер, или огнестойкий кожух. Например, кожух может окружать и заключать в себе электрические схемы электронного измерителя или преобразователя. Альтернативно барьер может отделять отделения в пределах кожуха при полевом монтаже преобразователя. Преобразователи контроля технологического процесса, разработанные для использования в опасных атмосферах, часто используют комбинацию способов защиты, включая огнестойкие кожухи и/или барьеры для избегания неконтролируемых взрывов огнеопасных газов. Международные стандарты задают требования соответствия для огнестойких устройств и структур.

В случае преобразователей расходомера Кориолиса обычно активные электронные компоненты заключаются в пределы огнестойкого отделения так, чтобы взрыв газов, который может произойти в результате электрических процессов внутри электронных устройств, не распространялся за пределы корпуса. Для обеспечения электрической связи между отделениями, или областями, может быть использован огнестойкий и/или взрывобезопасный проходной элемент.

Объекты изобретения

В одном объекте изобретения проходной элемент содержит:

корпус, включающий в себя канал;

заглушку, расположенную в канале и по существу блокирующую канал;

один или более проводников, проходящих через заглушку; и

область с уменьшенным диаметром, расположенную на внешней поверхности корпуса, причем область с уменьшенным диаметром, приспособленную для приема концов одного или более выступающих крепежных элементов второго компонента.

Предпочтительно проходной элемент сконфигурирован для съемного или постоянного прикрепления к первому компоненту, и причем проходной элемент соединяет второй компонент с первым компонентом.

Предпочтительно один или более выступающих крепежных элементов второго компонента зацепляют область с уменьшенным диаметром, чтобы поместить второй компонент в полное зацепление с проходным элементом.

Предпочтительно участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну по существу вертикальную боковую стенку.

Предпочтительно участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку.

Предпочтительно участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку, и причем один или более выступающих крепежных элементов зацепляют, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку, по меньшей мере, с одной наклоненной боковой стенкой, создающей силу зацепления на втором компоненте, когда одним или несколькими выступающими крепежными элементами манипулируют для вхождения в участок с уменьшенным диаметром.

Предпочтительно участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку, включающую в себя угол боковой стенки, который по существу согласуется с углом конусного конца одного или более выступающих крепежных элементов.

Предпочтительно заглушка сформирована из одного или из двух материалов - из электроизоляционного материала или из теплостойкого материала.

Предпочтительно проходной элемент дополнительно содержит первый фланцевый участок, расположенный на внешней поверхности корпуса, причем область с уменьшенным диаметром меньше, чем первый фланцевый участок, и второй фланцевый участок, расположенный на внешней поверхности и расположенный поперек области с уменьшенным диаметром от первого фланцевого участка.

Предпочтительно проходной элемент действует так, чтобы опустить второй компонент и привести его во фрикционный контакт со вторым фланцевым участком проходного элемента.

В одном объекте изобретения способ формирования проходного элемента содержит:

предоставление корпуса, включающего в себя канал;

предоставление заглушки, расположенной в канале и по существу блокирующей канал;

предоставление одного или более проводников, проходящих через заглушку; и

предоставление области с уменьшенным диаметром, расположенной на внешней поверхности корпуса, причем область с уменьшенным диаметром приспособлена для приема концов одного или более выступающих крепежных элементов второго компонента.

Предпочтительно способ дополнительно содержит съемное или постоянное прикрепление проходного элемента к первому компоненту.

Предпочтительно способ дополнительно содержит съемное или постоянное прикрепление проходного элемента к первому компоненту и соединение второго компонента с первым компонентом с помощью проходного элемента.

Предпочтительно способ дополнительно содержит съемное или постоянное прикрепление проходного элемента к первому компоненту и соединение второго компонента с первым компонентом с помощью проходного элемента, причем один или более выступающих крепежных элементов второго компонента зацепляют область с уменьшенным диаметром, чтобы поместить второй компонент в полное зацепление с проходным элементом.

Предпочтительно участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну по существу вертикальную боковую стенку.

Предпочтительно участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку.

Предпочтительно участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку, и причем один или более выступающих крепежных элементов зацепляют, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку, по меньшей мере, с одной наклоненной боковой стенкой, создающей силу зацепления на втором компоненте, когда одним или несколькими выступающими крепежными элементами манипулируют для вхождения в участок с уменьшенным диаметром.

Предпочтительно участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку, включающую в себя угол боковой стенки, который по существу согласуется с углом конусного конца одного или более выступающих крепежных элементов.

Предпочтительно способ дополнительно содержит предоставление первого фланцевого участка, расположенного на внешней поверхности корпуса, причем область с уменьшенным диаметром меньше, чем первый фланцевый участок, и предоставление второго фланцевого участка, расположенного на внешней поверхности и расположенного поперек области с уменьшенным диаметром от первого фланцевого участка.

Предпочтительно проходной элемент действует так, чтобы опустить второй компонент и привести его во фрикционный контакт со вторым фланцевым участком проходного элемента.

Описание чертежей

То же самое цифровое обозначение представляет тот же самый элемент на всех чертежах. Чертежи не обязательно приведены в масштабе.

Фиг. 1 изображает вибрационный расходомер в соответствии с изобретением.

Фиг. 2 - преобразователь, присоединенный к датчику посредством проходного элемента в соответствии с вариантом реализации изобретения.

Фиг. 3 - проходной элемент в соответствии с вариантом реализации изобретения.

Фиг. 4 - проходной элемент со вторым компонентом в положении присоединения к проходному элементу и первому компоненту.

Фиг. 5 - проходной элемент в соответствии с вариантом реализации изобретения.

Подробное описание изобретения

Чертежи на фиг. 1-5 и нижеследующее описание демонстрируют конкретные примеры для пояснения специалистам в данной области техники того, как реализовать и использовать наилучший вариант изобретения. С целью пояснения принципов изобретения некоторые обычные объекты были упрощены или исключены. Специалисты в данной области техники увидят возможные вариации этих примеров, которые находятся в пределах объема притязаний изобретения. Специалисты в данной области техники должны понимать, что описанные ниже признаки могут быть различным образом скомбинированы, образуя множественные вариации изобретения. Таким образом, изобретение не ограничивается описанными ниже конкретными примерами, но только пунктами формулы и их эквивалентами.

На фиг. 1 показан вибрационный расходомер 5 в соответствии с изобретением. Вибрационный расходомер 5 содержит сборку 10 расходомера и электронный измеритель 20. Электронный измеритель 20 соединяется со сборкой измерителя 10 с помощью кабельных соединений 100 и сконфигурирован для предоставления измерений одного или более параметров - плотности, массового расхода, объемного расхода, суммарного массового расхода, температуры - или для предоставления других измерений или информации по каналу 26 обмена данными. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что вибрационный расходомер 5 может содержать любого типа вибрационный расходомер, независимо от числа приводов, тензометрических датчиков, расходомерных трубопроводов или используемой колебательной моды. В некоторых вариантах реализации вибрационный расходомер 5 может содержать массовый расходомер Кориолиса. Кроме того, следует отметить, что вибрационный расходомер 5 может альтернативно содержать вибрационный денситометр.

Сборка 10 расходомера включает в себя пару фланцев 101a и 101b, манифольды 102a и 102b, привод 104, тензометрические датчики 105a и 105b и расходомерные трубопроводы 103A и 103B. Привод 104 и тензометрические датчики 105a и 105b соединяются с расходомерными трубопроводами 103A и 103B.

Фланцы 101a и 101b прикреплены к манифольдам 102a и 102b. Манифольды 102a и 102b могут быть прикреплены к противоположным концам разделителя (проставки) 106 в некоторых вариантах реализации. Проставка 106 поддерживает интервал разнесения между манифольдами 102a и 102b, чтобы препятствовать передачи усилий от магистрального трубопровода на расходомерные трубопроводы 103A и 103B. Когда сборка 10 расходомера вставляется в трубопроводную магистраль (не показана), который переносит измеряемый текущий флюид, то текущий флюид входит в сборку 10 расходомера через фланец 101a, проходит через впускной манифольд 102a, где общее количество текущего флюида направляется на вход расходомерных трубопроводов 103A и 103B, протекает через расходомерные трубопроводы 103A и 103B и назад в выпускной манифольд 102b, где он выходит из сборки 10 измерителя через фланец 101b.

Текущий флюид может содержать жидкость. Текущий флюид может содержать газ. Текущий флюид может содержать многофазный флюид, такой как жидкость, включающая в себя вовлеченные газы и/или вовлеченные твердые частицы.

Расходомерные трубопроводы 103A и 103B выбираются и соответственно монтируются на впускном манифольде 102a и на выпускном манифольде 102b так, чтобы иметь по существу то же самое массовое распределение, моменты инерции и упругие модули относительно изгибных осей Wa-Wa и Wb-Wb соответственно. Расходомерные трубопроводы 103A и 103B проходят наружу от манифольдов 102a и 102b по существу параллельным образом.

Расходомерные трубопроводы 103A и 103B возбуждаются приводом 104 в противоположных направлениях относительно соответствующих изгибных осей Wa и Wb и на моде, которая называется первой несинфазной изгибной модой вибрационного расходомера 5. Привод 104 может содержать одну из многих хорошо известных структур, таких как магнит, установленный на расходомерном трубопроводе 103A, и противостоящая индукционная катушка, установленная на расходомерном трубопроводе 103B. Переменный ток пропускается через противостоящую катушку, приводя к колебаниям обоих трубопроводов. Подходящий приводной сигнал подается электронным измерителем 20 на привод 104 через кабельное соединение 110. Другие устройства привода также предполагаются и находятся в пределах объема притязаний описания и формулы.

Электронный измеритель 20 принимает сигналы датчика на кабельных соединениях 111a и 111b соответственно. Электронный измеритель 20 производит приводной сигнал на кабельном соединении 110, который заставляет привод 104 возбуждать колебания расходомерных трубопроводов 103A и 103B. Другие устройства датчика также предполагаются и находятся в пределах объема притязаний описания и формулы.

Электронный измеритель 20 обрабатывает сигналы левой и правой скорости от тензометрических датчиков 105a и 105b для вычисления расхода, среди прочего. Канал 26 обмена данными обеспечивает входное и выходное средство, которое позволяет электронному измерителю 20 взаимодействовать с оператором или с другими электронными системами. Описание фиг. 1 предоставляется исключительно как пример работы расходомера Кориолиса и не предназначено для ограничения положений настоящего изобретения.

Электронный измеритель 20 в одном варианте реализации сконфигурирован для возбуждения колебаний расходомерных трубопроводов 103A и 103B. Возбуждение колебаний осуществляется приводом 104. Электронный измеритель 20 дополнительно принимает образующиеся колебательные сигналы от тензометрических датчиков 105a и 105b. Колебательные сигналы содержат колебательные отклики расходомерных трубопроводов 103A и 103B. Электронный измеритель 20 обрабатывает колебательные отклики и определяет частотный отклик и/или разность фаз. Электронный измеритель 20 обрабатывает колебательный отклик и определяет один или более параметров измерения потока, включая в себя массовый расход и/или плотность протекающего флюида. Другие параметры колебательного отклика и/или параметры измерений потока также предполагаются и находятся в пределах объема притязаний описания и формулы.

В одном варианте реализации расходомерные трубопроводы 103A и 103B содержат по существу U-образные расходомерные трубопроводы, как это показано. Альтернативно в других вариантах реализации расходомерные трубопроводы могут содержать по существу прямые расходомерные трубопроводы или могут содержать один или более расходомерных трубопроводов изогнутых форм, отличных от U-образных расходомерных трубопроводов. Могут быть использованы дополнительные формы и/или конфигурации расходомера, и они находятся в пределах объема притязаний описания и формулы.

На фиг. 2 показан преобразователь 500, прикрепленный к датчику 400 проходным элементом 300 в соответствии с вариантом реализации изобретения. Датчик 400 может содержать, или включать в себя, вибрационный расходомер 5 в некоторых вариантах реализации. Проходной элемент 300 может позволить преобразователю 500 поворачиваться относительно датчика 400 или может позволить установить преобразователь 500 относительно датчика 400. В дополнение к прикреплению преобразователя 500 к датчику 400 проходной элемент 300 может служить каналом, или трубопроводом, для проводов, проходящих между преобразователем 500 и датчиком 400. Однако проходной элемент 300 представляет собой не просто открытый трубопровод, а фактически герметизирует любые провода или проводники, которые проходят через проходной элемент 300. Следовательно, проходной элемент 300 не позволяет газам, жидкостям или другим материалам проходить или из кожуха, или в кожух 200.

Следует отметить, что проходной элемент 300, показанный на чертеже, приведен исключительно в качестве примера. Следует отметить, что проходной элемент 300 может быть установлен в другие местоположения на преобразователе 500 и/или на датчике 400. Кроме того, проходной элемент 300 в соответствии с любым вариантом реализации изобретения не ограничен использованием его с вибрационным расходомером или с преобразователем расходомера. Проходной элемент 300 может использоваться с любым барьером, корпусом или устройством, где необходим проходной элемент. Кроме того, проходной элемент 300 может быть использован с любым барьером, кожухом или устройством, где необходим огнестойкий и/или взрывобезопасный проходной элемент.

На фиг. 3 показан проходной элемент 300 в соответствии с вариантом реализации изобретения. Проходной элемент 300 может быть постоянно или съемным образом прикреплен к первому компоненту 400, такому как датчик или вибрационный датчик 400. Кроме того, проходной элемент 300 сконфигурирован для съемного и позиционированного прикрепления ко второму компоненту 500, такому как преобразователь 500. Второй компонент 500 может быть съемным образом прикреплен к проходному элементу 300, причем второй компонент может поворачиваться или может быть установлен с возможностью поворота относительно проходного элемента 300. Второй компонент, или структура, может выборочно поворачиваться относительно первого компонента 400 через проходной элемент 300.

Проходной элемент 300 образует интерфейс соединения со вторым компонентом 500. Проходной элемент 300 образует пригодный для поворота интерфейс соединения со вторым компонентом 500. Например, проходной элемент 300 может быть использован для установки преобразователя расходомера Кориолиса на сборке расходомера или на кожухе в некоторых применениях. Однако следует отметить, что другие использования и применения проходного элемента 300 также предполагаются и находятся в пределах объема притязаний описания и формулы.

Проходной элемент 300 может быть постоянно или съемным образом прикреплен к первому компоненту 400. Проходной элемент 300 может быть прикреплен к первому компоненту 400 любым подходящим образом. Проходной элемент 300 может быть принят в приемном гнезде или может проходить в или через отверстие в первом компоненте 400 в некоторых вариантах реализации.

Проходной элемент 300 содержит электрический проходной элемент, который позволяет обмен электрическими сигналами и/или электроэнергией. Проходной элемент 300 позволяет обмениваться электрическими сигналами между первым компонентом 400 и вторым компонентом 500. Однако проходной элемент 300 не позволяет газам, жидкостям или другим материалам проходить между первым компонентом 400 и вторым компонентом 500.

Проходной элемент 300 содержит огнестойкий проходной элемент в некоторых вариантах реализации. Следовательно, проходной элемент 300 может быть спроектирован для соответствия применяемым стандартам огнестойкости. В огнестойком варианте реализации пламя не может пройти через проходной элемент 300. В результате воспламенение с одной стороны проходного элемента 300 не приводит к воспламенению с другой стороны проходного элемента 300.

Проходной элемент 300 содержит взрывобезопасный проходной элемент в некоторых вариантах реализации. Проходной элемент 300 может быть спроектирован так, чтобы соответствовать применяемым стандартам взрывобезопасности. Во взрывобезопасном варианте реализации проходной элемент 300 не позволяет прохождение газа, жидкости или других материалов в случае взрыва с обеих сторон проходного элемента 300. Проходной элемент 300 может быть сконструирован так, чтобы выдерживать скачок давления до заданного порога давления.

Проходной элемент 300 включает в себя корпус 305, включающий в себя ближний конец 301 и дальний конец 302. Корпус 305 может быть по существу цилиндрическим в некоторых вариантах реализации, но следует отметить, что могут использоваться другие формы сечения. Выемка 340 для уплотнения может быть сформирована на внешней поверхности корпуса 305 и может быть сконфигурирована для приема уплотнения 346 (см. фиг. 4). Следует отметить, что выемка 340 для уплотнения может быть расположена в любом желаемом положении на корпусе 305.

Проходной элемент 300 включает в себя канал 320, который проходит через корпус 305. Канал 320 может быть однородным или может иметь участки различных форм и/или диаметров. Канал 320 может быть прямым или может включать в себя повороты или изгибы.

Заглушка 325 сформирована в канале 320. Заглушка 325 может быть сформирована из электроизоляционного материала и/или сформирована из теплостойкого материала. Заглушка 325 может содержать невоспламеняющийся или стойкий для пламени или огнеупорный материал. Заглушка 325 по существу блокирует канал 320. В результате любые зазоры между заглушкой 325 и внутренней поверхностью канала 320 имеют характерную глубину и/или длину, которая меньше, чем глубина и длина, которая позволила бы пламени пройти через канал 320. Поэтому в некоторых вариантах реализации глубина зазора и длина зазора соответствуют применяемым стандартам огнестойкости.

В одном варианте реализации заглушка 325 сформирована из стекла. В некоторых вариантах реализации заглушка 325 сформирована из плавленого стекла. Когда заглушка 325 сформирована из плавленого стекла, стекло может быть вставлено в канал 320 в жидком или полужидком состоянии и затем охлаждаться, причем стеклянная заглушка 325 по существу приходит в соответствие с внутренней поверхностью канала 320. В результате зазор между заглушкой 325 и внутренней поверхностью канала 320 будет минимизирован. В результате зазор между заглушкой 325 и внутренней поверхностью канала 320 будет мал настолько, что проходной элемент 300 оказывается или огнестойким, или взрывобезопасным, или и тем и другим одновременно.

В некоторых вариантах реализации стеклянная заглушка 325 может быть нагрета в своем положении в канале 320, пока стеклянная заглушка 325 не смягчится и не потечет, чтобы соответствовать внутренней поверхности канала 320. Проходной элемент 300 затем охлаждается, причем стеклянная заглушка 325 может уменьшиться в объеме меньше, чем корпус 305, и причем сила сжатия действует на заглушку 325 со стороны корпуса 305. В результате заглушка 325 может быть надежно посажена на место. Кроме того, сила сжатия может сформировать по существу герметичное уплотнение. В результате сила сжатия может дать возможность проходному элементу 300 противостоять высокому газовому давлению и удовлетворить требованиям взрывобезопасности.

Желательно, чтобы не было промежутков между заглушкой 325 и корпусом 305, или, по меньшей мере, чтобы они были бы меньше, чем заданный максимальный порог зазора. Зазоры могут позволить продуктам воспламенения проникнуть через проходной элемент 300.

Длина пути пламени между заглушкой 325 и внутренней поверхностью канала 320 будет зависеть и от глубины зазора и от длины пути пламени. Соответствие стандарту огнестойкости может требовать поддержания малой глубины зазора, большой длины пути пламени или и того и другого.

Заглушка 325 сформирована так, чтобы была минимальная глубина зазора между заглушкой 325 и внутренней поверхностью канала 320. Заглушка 325 сформирована так, чтобы глубина зазора между заглушкой 325 и внутренней поверхностью канала 320 была меньше, чем заданный максимальный порог зазора. Заданный максимальный порог зазора может содержать глубину зазора, которая предписана применяемым стандартом огнестойкости. Заданный максимальный порог зазора может содержать глубину зазора, которая предписана применяемым стандартом взрывобезопасности.

Заглушка 325 может иметь высоту H_p заглушки, которая превышает заданную минимальную длину пути пламени. Высота H_p заглушки может быть спроектирована так, чтобы превысить заданную минимальную длину пути пламени, которая предписана применяемым стандартом огнестойкости. Высота H_p заглушки может быть выбрана так, чтобы пламя не могло распространяться от одной стороны огнестойкого проходного элемента 300 к другой стороне с достаточным нагревом, или содержанием энергии, чтобы вызвать воспламенение, притом что имеется зазор между заглушкой 325 и внутренней поверхностью канала 320.

Другой путь пламени - это высота H_B корпуса. Высота H_B корпуса содержит высоту от первого фланцевого участка 312 до вершины корпуса 305. В некоторых вариантах реализации высота H_B корпуса больше, причем пламя, проходящее между корпусом 305 и вторым компонентом 500, охладится и потеряет энергию, причем пламя не сможет выйти вдоль высоты H_B корпуса.

Проходной элемент 300 дополнительно включает в себя один или более проводников 328, проходящих через заглушку 325. Заглушка 325 по существу блокирует канал 320 и предотвращает обмен газом, жидкостями или другими материалами через канал 320.

Один или более проводников 328 содержат любого рода электрические проводники. Один или более проводников 328 могут содержать провода, кабели, штырьковые контакты, фасонные жилы или любой другой желаемый проводник или конфигурацию проводников. Один или более проводников 328 проходят через заглушку 325. Кроме того, один или более проводников 328 проходят от обеих сторон заглушки 325 и проходят, по меньшей мере, частично и на ближний конец 301 и на дальний конец 302 проходного элемента 300. Один или более проводников 328 могут передавать электрические сигналы между ближним концом 301 и дальним концом 302 проходного элемента 300. Один или более проводников 328 могут передавать электроэнергию между ближним концом 301 и дальним концом 302.

Концы одного или более проводников 328, доступные на ближнем конце 301, приводятся в электрический контакт или соединяются. Аналогично концы одного или более проводников 328, доступные в дальнем конце 302, аналогично приводятся в электрический контакт или соединяются. Первый электрический соединитель (или подобное устройство) может быть собран или прикреплен к концам одного или более проводников 328, доступных на ближнем конце 301. Второй электрический соединитель (или подобное устройство) может быть собран или прикреплен к концам одного или более проводников 328, доступных в дальнем конце 302.

Первый фланцевый участок 312 и второй фланцевый участок 314 могут быть сформированы на внешней части корпуса 305 в некотором варианте реализации проходного элемента 300. Второй фланцевый участок 314 может иметь длину окружности, или периметр, который равен или отличается от первого фланцевого участка 312. Первый фланцевый участок 312 и второй фланцевый участок 314 разделены участком 313 с уменьшенным диаметром. Участок 313 с уменьшенным диаметром имеет меньшую длину окружности, или периметр, или чем первый фланцевый участок 312, или чем второй фланцевый участок 314.

Участок 313 с уменьшенным диаметром может быть расположен в ближнем конце 301 проходного элемента 300 (то есть первый фланцевый участок 312 может быть уменьшен до минимального размера). Альтернативно участок 313 с уменьшенным диаметром может быть расположен в дальнем конце 301 (то есть второй фланцевый участок 314 может быть уменьшен до минимального размера). Кроме того, участок 313 с уменьшенным диаметром может быть расположен где-либо между ближним концом 301 и дальним концом 302.

Участок 313 с уменьшенным диаметром сконфигурирован для приема конца одного или более выступающих крепежных элементов 330 (см. фиг. 4). Одним или несколькими выступающими крепежными элементами 330 можно манипулировать для вхождения или далее в участок 313 с уменьшенным диаметром. Альтернативно одним или несколькими выступающими крепежными элементами 330 можно манипулировать для меньшего выступа в участок 313 с уменьшенным диаметром. В результате один или более выступающих крепежных элементов 330 поддерживают второй компонент 500 в положении на проходном элементе 300. Преимущество конструкции проходного элемента 300 заключается в том, что один или более выступающих крепежных элементов 330 могут быть ослаблены, чтобы позволить второму компоненту 500 поворачиваться. Кроме того, один или более выступающих крепежных элементов 330 могут позволить удаление второго компонента 500 от проходного элемента 300.

Один или более выступающих крепежных элементов 330 могут содержать резьбовые крепежные элементы в некоторых вариантах реализации, такие как вкручиваемые винты или вкручиваемые болты, например. Однако другие крепежные элементы предполагаются и находятся в пределах объема притязаний описания и формулы. Например, один или более выступающих крепежных элементов 330 могут содержать фасонные устройства, или пружинные устройства, которые защелкиваются на месте.

Если используются множественные выступающие крепежные элементы 330, то множественные выступающие крепежные элементы 330 предоставляют жесткое устройство удержания. Множественные выступающие крепежные элементы 330 обеспечивают надежный интерфейс соединения. Множественные выступающие крепежные элементы 330 обеспечивают избыточность крепления. Множественные выступающие крепежные элементы 330 обеспечивают сопротивление вибрации и сопротивление неоднородным нагрузкам на интерфейсе соединения.

Может быть использовано любое число выступающих крепежных элементов 330. Один или более выступающих крепежных элементов 330 не требуют полного их удаления для ослабления и регулировки поворотных положений между первым компонентом 400 и вторым компонентом 500.

Боковая стенка 333 может быть по существу плоской. Альтернативно боковая стенка 333 может быть изогнутой или может содержать множественные пересекающиеся поверхности (то есть боковая стенка 3333 может содержать множественные поверхностные участки с отличающимися углами).

В некоторых вариантах реализации участок 313 с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну по существу вертикальную боковую стенку 333. Здесь "вертикальная" означает по существу перпендикулярность центральной оси, то есть проходящую по существу радиально наружу.

В некоторых вариантах реализации участок 313 с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку 333. В варианте реализации с наклоненной боковой стенкой один или более выступающих крепежных элементов 330 зацепляют, по меньшей мере, одну наклоненную боковую стенку 333, по меньшей мере, с одной наклоненной боковой стенкой 333, создающей силу зацепления на втором компоненте, когда одним или несколькими выступающими крепежными элементами 330 манипулируют для вхождения в участок 313 с уменьшенным диаметром. Участок 313 с уменьшенным диаметром может включать в себя острый угол или углы или может включать в себя изогнутые или плавные переходы.

В некоторых вариантах реализации выступающие крепежные элементы 330 могут иметь коническую вершину, содержащую по существу коническую или изогнутую коническую форму. В некоторых вариантах реализации выступающие крепежные элементы 330 могут иметь коническую вершину, содержащую по существу коническую или изогнутую коническую форму, которая по существу согласуется с углом боковой стенки 333. Согласованный угол максимизирует контактную поверхность крепежного элемента относительно боковой стенки 333 и может улучшить поворотную надежность интерфейса соединения. Кроме того, согласованный угол может более равномерно распределить силы между компонентами.

Внешний доступ имеется для одного или более выступающих крепежных элементов 330. В результате один или оба - первый компонент 400 и/или второй компонент 500 - могут поворачиваться и/или могут быть установлены с возможностью поворота. Проходной элемент 300 преимущественно не требует малых допусков при сборке. Проходной элемент 300 преимущественно сам ориентируется. Проходной элемент 300 преимущественно стыкует интерфейс соединения, когда одним или несколькими выступающими крепежными элементами 330 манипулируют для вхождения в максимально возможной степени в область 313 с уменьшенным диаметром. Проходной элемент 300 преимущественно является недорогостоящим. Проходной элемент 300 прост сам по себе и прост в работе. Проходной элемент 300 может быть легко поставлен на существующее устройство или устройства.

На фиг. 4 показан проходной элемент 300 со вторым компонентом 500 на своем месте и прикрепленным к проходному элементу 300 и первому компоненту 400. Второй компонент 500 может включать в себя канал или приемное гнездо 501, которое подгоняется к ближнему концу 301 проходного элемента 300. Второй компонент 500 в некоторых вариантах реализации может простираться вниз, по меньшей мере, по участку дальнего конца 302 проходного элемента 300. Второй компонент 500 может контактировать со вторым фланцевым участком 314 в показанном варианте реализации. Уплотнение 346 может быть установлено в углубление 340 для уплотнения и может плотно контактировать с внутренней поверхностью канала или приемного гнезда 501. Уплотнение 346 может содержать О-образное кольцо в некоторых вариантах реализации, но может содержать и любое подходящее уплотнение.

Второй компонент 500 может дополнительно включать в себя одно или несколько крепежных отверстий 508, которые проходят через нижний участок. Одно или несколько крепежных отверстий 508 могут быть резьбовыми отверстиями в некоторых вариантах реализации. Один или более выступающих крепежных элементов 330 могут быть установлены в одно или несколько крепежных отверстий 508, например, вкручиванием одного или более выступающих крепежных элементов 330 в одно или несколько крепежных отверстий 508.

Одним или несколькими выступающими крепежными элементами 330 можно манипулировать для пропускания их через одно или несколько крепежных отверстий 508 и вхождения в участок 313 с уменьшенным диаметром. Следовательно, один или более выступающих крепежных элементов 330 могут зацепить участок от участка 313 с уменьшенным диаметром, поддерживая второй компонент 500 на месте на проходном элементе 300.

Кроме того, участок 313 с уменьшенным диаметром может включать в себя наклоненную боковую стенку 333, как показано, причем зацепление одного или более выступающих крепежных элементов 330 с участком 313 с уменьшенным диаметром и наклоненной боковой стенкой 333 служит для опускания второго компонента 500 и приведения его по существу в полный контакт (или, по существу, полное зацепление) с проходным элементом 300. В некоторых вариантах реализации контакт осуществляется с верхней поверхностью второго фланцевого участка 314.

Вершины одного или более выступающих крепежных элементов 330 могут войти в контакт и взаимодействовать с участком 313 с уменьшенным диаметром, причем увеличение вхождения одного или более выступающих крепежных элементов 330 в участок 313 с уменьшенным диаметром создает направленную вниз силу на второй компонент 500, опуская второй компонент 500 и приводя его в полное зацепление с проходным элементом 300. Кроме того, фрикционный контакт будет существовать между одним или несколькими выступающими крепежными элементами 330 и наклоненной боковой стенкой 333.

Можно видеть, что один или более выступающих крепежных элементов 330 могут иметь скругленные вершины или вершины любой желаемой формы. Альтернативно вершины одного или более выступающих крепежных элементов 330 могут быть коническими, суженными или любой желаемой формы.

Из чертежа можно видеть, что нижняя поверхность второго компонента 500 контактирует с верхней поверхностью второго фланцевого участка 314. Зацепление одного или более выступающих крепежных элементов 330 с участком 313 с уменьшенным диаметром и боковой стенкой 333 приводит второй компонент 500 в контакт со вторым фланцевым участком 314. Устойчивость второго компонента 500 увеличивается из-за контакта, причем контактная зона оказывается дальше наружу, чем контакт крепежных элементов 330 с боковой стенкой 333. Следует отметить, что допуски между вторым компонентом 500 и первым фланцевым участком 312 могут быть спроектированы так, чтобы второй компонент 500 не вошел в контакт с первым фланцевым участком 312.

Фрикционный контакт может быть образован между вторым компонентом 500 и вторым фланцевым участком 314. После поворота второго компонента 500 создается фрикционная сила, причем фрикционная сила противостоит повороту второго компонента 500. Следует отметить, что фрикционный контакт между одним или несколькими выступающими крепежными элементами 330 и боковой стенкой 333 будет также действовать против любого поворота второго компонента 500. На фиг. 5 показан проходной элемент 300 в соответствии с вариантом реализации изобретения. Проходной элемент 300 в этом варианте реализации включает в себя первый фланцевый участок 312, область 313 с уменьшенным диаметром и второй фланцевый участок 314. Однако в этом варианте реализации область 313 с уменьшенным диаметром вырезана, обработана на токарном станке, изготовлена литьем или иначе сформирована в проходном элементе 300. Первый фланцевый участок 312 и второй фланцевый участок 314 могут иметь одинаковый размер, как показано, или могут отличаться по размеру.

Однако область 313 с уменьшенным диаметром является меньшей по размеру (или диаметр), причем один или более выступающих крепежных элементов 330 могут выступать в и зацеплять область 313 с уменьшенным диаметром, чтобы поддерживать второй компонент 500 на месте на проходном элементе 300.

В этом варианте реализации нет никакой различимой боковой стенки, или боковых стенок, и участок 313 с уменьшенным диаметром содержит единственную гладкую боковую стенку 333, которая переходит от первого фланцевого участка 312 ко второму фланцевому участку 314. В этом варианте реализации боковая стенка 333 содержит гладкую, дугообразную выемку. Однако следует отметить, что любая желаемая форма и размер могут быть использованы для участка 313 с уменьшенным диаметром.

Подробные описания вышеупомянутых вариантов реализации не являются исчерпывающими описаниями всех вариантов реализации, рассматриваемых авторами как находящиеся в пределах объема притязаний изобретения. Действительно, специалисты в данной области техники увидят, что некоторые элементы вышеописанных вариантов реализации может по-разному быть объединены или исключены, образуя дополнительные варианты реализации, и такие дополнительные варианты реализации находятся в пределах объема притязаний и принципов изобретения. Специалистам в данной области техники также будет очевидно, что вышеописанные варианты реализации может быть объединены полностью или частично, образуя дополнительные варианты реализации в пределах объема притязаний и принципов изобретения. Соответственно объем притязаний изобретения должен быть определен из нижеследующих пунктов формулы.

Изобретение относится к проходному элементу, который функционирует как крепежное приспособление. Проходной элемент (300) содержит корпус (305), включающий в себя канал (320), причем корпус имеет область с уменьшенным диаметром, расположенную на внешней поверхности корпуса; заглушку (325), расположенную в канале (320) и по существу блокирующую канал (320); один или более проводников (328), проходящих через заглушку (325); причем проходной элемент выполнен с возможностью съемного или постоянного прикрепления к первому компоненту и с возможностью съемного и позиционированного крепления ко второму компоненту, при этом проходной элемент соединяет второй компонент с первым компонентом, и при этом проходной элемент образует поворотный интерфейс соединения со вторым компонентом. Причем область (313) с уменьшенным диаметром выполнена с возможностью приема концов одного или более выступающих крепежных элементов (330) второго компонента. Технический результат - возможность поворота второго компонента для его закрепления. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Проходной элемент (300), содержащий:
корпус (305), включающий в себя канал (320), причем корпус имеет область с уменьшенным диаметром, расположенную на внешней поверхности корпуса;
заглушку (325), расположенную в канале (320) и по существу блокирующую канал (320);
один или более проводников (328), проходящих через заглушку (325); причем проходной элемент выполнен с возможностью съемного или постоянного прикрепления к первому компоненту и с возможностью съемного и позиционированного крепления ко второму компоненту, при этом проходной элемент соединяет второй компонент с первым компонентом, и при этом проходной элемент образует поворотный интерфейс соединения со вторым компонентом;
причем область (313) с уменьшенным диаметром выполнена с возможностью приема концов одного или более выступающих крепежных элементов (330) второго компонента.

2. Проходной элемент (300) по п. 1, в котором один или более выступающих крепежных элементов (330) второго компонента зацепляются с областью (313) с уменьшенным диаметром, чтобы поместить второй компонент в полное зацепление с проходным элементом (300).

3. Проходной элемент (300) по п. 1, в котором участок (313) с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну по существу вертикальную стенку (333).

4. Проходной элемент (300) по п. 1, в котором участок (313) с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную стенку (333).

5. Проходной элемент (300) по п. 1, в котором участок (313) с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную стенку (333), причем, по меньшей мере, одна наклоненная стенка (333) создает силу зацепления на втором компоненте, когда одним или несколькими из выступающих крепежных элементов (330) манипулируют для вхождения в участок (313) с уменьшенным диаметром и для зацепления по меньшей мере одной наклоненной стенки.

6. Проходной элемент (300) по п. 1, в котором участок (313) с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную стенку (333), включающую в себя угол стенки, который по существу согласуется с углом конца одного или более выступающих крепежных элементов (330).

7. Проходной элемент (300) по п. 1, в котором заглушка (325) сформирована из одного или из обоих из: электроизоляционного материала или из теплостойкого материала.

8. Проходной элемент (300) по п. 1, дополнительно содержащий:
первый фланцевый участок (312), расположенный на внешней поверхности корпуса (305), причем область (313) с уменьшенным диаметром меньше, чем первый фланцевый участок (312); и
второй фланцевый участок (314), расположенный на внешней поверхности и расположенный поперек области (313) с уменьшенным диаметром от первого фланцевого участка (312).

9. Проходной элемент (300) по п. 8, в котором проходной элемент (300) действует так, чтобы опустить второй компонент и привести его во фрикционный контакт со вторым фланцевым участком (314) проходного элемента (300).

10. Способ формирования проходного элемента, содержащий:
предоставление корпуса, включающего в себя канал, причем корпус имеет область с уменьшенным диаметром, расположенную на внешней поверхности корпуса;
предоставление заглушки, расположенной в канале и по существу блокирующей канал;
предоставление одного или более проводников, проходящих через заглушку;
прикрепление на постоянной основе или съемным образом проходного элемента к первому компоненту;
прикрепление на постоянной основе или съемным образом проходного элемента ко второму компоненту; и
присоединение второго компонента к первому компоненту с проходным элементом; причем проходной элемент образует поворотный интерфейс соединения со вторым компонентом; и
причем область с уменьшенным диаметром выполнена с возможностью приема концов одного или более выступающих крепежных элементов второго компонента.

11. Способ по п. 10, в котором один или более из выступающих крепежных элементов второго компонента зацепляются с областью с уменьшенным диаметром, чтобы привести второй компонент в полное зацепление с проходным элементом.

12. Способ по п. 10, в котором участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну по существу вертикальную стенку.

13. Способ по п. 10, в котором участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную стенку.

14. Способ по п. 10, в котором участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную стенку, причем, по меньшей мере, одна наклоненная боковая стенка создает силу зацепления на втором компоненте, когда одним или более из выступающих крепежных элементов манипулируют для вхождения в участок с уменьшенным диаметром и для зацепления по меньшей мере одной наклоненной стенки.

15. Способ по п. 10, в котором участок с уменьшенным диаметром включает в себя, по меньшей мере, одну наклоненную стенку, включающую в себя угол стенки, который по существу согласуется с углом конца одного или более из выступающих крепежных элементов.

16. Способ по п. 10, дополнительно содержащий:
предоставление первого фланцевого участка, расположенного на внешней поверхности корпуса,
причем область с уменьшенным диаметром меньше, чем первый фланцевый участок; и
предоставление второго фланцевого участка, расположенного на внешней поверхности и расположенного поперек области с уменьшенным диаметром от первого фланцевого участка.

17. Способ по п. 16, в котором проходной элемент функционирует так, чтобы опустить второй компонент и привести во фрикционный контакт со вторым фланцевым участком проходного элемента.