БЫСТРОРАЗЪЕМНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ ИЗ ПЛАСТМАССЫ Российский патент 2024 года по МПК F16L37/98 

Быстроразъемные соединители (также называемые защелкивающиеся соединители) широко применяются с целью упрощения соединения охватываемой части, например, в виде раструба трубы, патрубка или ниппеля, и охватывающей части, в частности, части с отверстием в блокировочной части системы для прохождения текучей среды, либо конца трубы.

В документах ЕР 1104530В1 и ЕР 1682810В1 раскрыты обычные быстроразъемные соединители, изготовленные из пластмассы. Соединители имеют первые язычковые части, выступающие радиально внутрь, для зацепления с защелкиванием с охватываемой частью, и вторые язычковые части, выступающие радиально наружу, для зацепления с защелкиванием с охватывающей частью. Указанные обычные быстроразъемные соединители имеют относительно сложную конструкцию и склонны к повреждениям. Фактически, первые и вторые язычковые части соединяются с кольцеобразной основной частью лишь небольшими перегородками, выполняющими функцию шарниров для изгиба язычковых частей. Указанные небольшие перегородки могут разрушиться после определенного количества изгибов или в связи с усталостью материала. Кроме того, первые и вторые язычковые части расположены с интервалом в осевом направлении соединителя, поэтому соединитель имеет достаточно большую осевую протяженность.

Задачей изобретения является уменьшение веса и стоимости соединителя, упрощение его конструктивной установки и трудоемкости изготовления, уменьшение его осевой протяженности и повышение его устойчивости к разрушению даже при долговременной эксплуатации и многократных операциях с его гибкими частями.

Поставленная задача решается посредством быстроразъемного соединителя, определенного в пункте 1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения относятся к предпочтительным вариантам его осуществления, а также касаются системы соединения, содержащей быстроразъемный соединитель, охватываемую и охватывающую части, подлежащие соединению друг с другом.

Согласно изобретению быстроразъемный соединитель содержит удерживающее средство, выполненное с возможностью установки внутри входной части охватывающей части и содержащее первые и вторые гибкие элементы, которые разнесены в окружном направлении для зацепления с защелкиванием, соответственно, с охватывающей частью и охватываемой частью. В отличие от обычных быстроразъемных соединителей, изготовленных из пластмассы, каждая пара из соседних в окружном направлении первых гибких элементов и вторых гибких элементов соединена перемычкой, основная продольная ось которой проходит непосредственно от первого гибкого элемента ко второму гибкому элементу. Указанное техническое решение упрощает конструкцию и изготовление быстроразъёмного соединителя и позволяет минимизировать его осевую протяженность. Кроме того, поперечные перемычки, соединяющие соседние первые и вторые гибкие элементы, улучшают радиальную упругость, снижая риск разрушения даже при долговременной эксплуатации.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения первые гибкие элементы расположены на первом осевом конце удерживающего средства, а вторые гибкие элементы – на втором осевом конце удерживающего средства, который противоположен первому осевому концу. Удерживающее средство в целом имеет форму конического кольца, которое имеет диаметр, уменьшающийся от второго осевого конца к первому осевому концу, и обладает радиальной упругостью, обеспечиваемой первыми промежутками на первом осевом конце между двумя соседними в окружном направлении первыми гибкими элементами, а также вторыми промежутками на втором осевом конце между двумя соседними в окружном направлении вторыми гибкими элементами.

Следует отметить, что удерживающее средство может иметь n-кратную симметрию, где n является целым числом, причем в наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения n=6.

Перемычки соединяют первые и вторые гибкие элементы с образованием зигзагообразной конфигурации в окружном направлении удерживающего средства. Таким образом, общая форма удерживающего средства определяется несколькими (предпочтительнее шестью) V-образными сегментами, которые соединены между собой, образуя корону.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, основная продольная ось каждой перемычки наклонена к осевому направлению быстроразъемного соединителя, причем указанный наклон определяется двумя углами: первый угол α определяет наклон перемычки радиально внутрь от второго гибкого элемента к первому гибкому элементу, а второй угол β определяет наклон перемычки в окружном направлении удерживающего средства от второго гибкого элемента к соседнему в окружном направлении первому гибкому элементу. Предпочтительно, первый угол α составляет от 5° до 30°, в частности, от 10° до 20°, а второй угол β составляет от 10° до 60°, в частности, от 20° до 50°, благодаря чему, удерживающее средство обладает отличной прочностью и гибкостью.

Конструкция корончатого удерживающего кольца со сравнительно небольшой конусностью в осевом направлении приводит к тому, что для проталкивания охватываемой части требуется лишь небольшое усилие вставления. Внутренний угол гибких элементов очень мал, но можно использовать всю осевую длину удерживающего кольца для процесса вставления охватываемой части, во время которого удерживающее кольцо в целом имеет возможность расширяться в радиальном направлении. В совокупности это обеспечивает необходимое усилие вставления, которое является небольшим, но гарантирует высокую силу сопротивления вытягиванию охватываемой части.

Передняя поверхность удерживающего средства на первом осевом конце, который проходит рядом с уплотнительным средством, может быть увеличена за счет перемычек, имеющих сужающуюся форму, так что ширина перемычек уменьшается вдоль основной продольной оси от первых гибких элементов до вторых гибких элементов. Таким образом, увеличивается площадь контакта между первым осевым концом удерживающего средства и уплотнительным средством или кольцевой прокладкой, расположенной, если требуется, между удерживающим средством и уплотнительным средством.

Предпочтительно, удерживающее средство изготавливают из пластмассы на основе полимера. Особенно предпочтительным является удерживающее средство, отформованное как единое целое из подходящей пластмассы методом литья под давлением или аналогичным методом. Таким образом, получают соединитель, который является конкурентоспособным касательно себестоимости и долговечности.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения, быстроразъемный соединитель дополнительно содержит разъединяющее средство, имеющее кольцевую часть с соответствующим наружным диаметром для изгибания первых гибких элементов в радиальном направлении для отцепления от охватываемой части, когда разъединяющее средство проталкивается к нижнему (первому) осевому концу удерживающего средства. Проталкивающее действие прикладывается к захватной части, которая соединена с кольцевой частью и отстоит от кольцевой части в осевом направлении так, что выступает из входной части охватывающей части. На наружной окружной поверхности кольцевой части могут иметься радиальные выступы, зацепляющиеся с защелкиванием с соответствующими подобными выемкам промежутками, выполненными между двумя соседними первыми гибкими элементами.

Уплотнительное средство, предпочтительно в виде уплотнительного кольца круглого сечения, уплотнительного кольца X образного сечения или манжетного уплотнения, позиционируют внутри входной части охватывающей части в осевом направлении перед удерживающим средством. Положение уплотнения не перекрывается в осевом направлении с удерживающим средством, так что уплотнительное средство может входить в контакт как с охватываемой частью, так и с охватывающей частью, когда быстродействующий соединитель находится в заблокированном состоянии. Таким образом, для соединения между охватываемой и охватывающей частями достаточно одного единственного места уплотнения, так что существует только одно единственное место потенциальной утечки.

Изобретение и варианты его осуществления будут подробно раскрываться со ссылками на чертежи.

На фиг. 1А показано удерживающее средство согласно одному из вариантов осуществления изобретения, вид сбоку;

на фиг. 1B – удерживающее средство, вид в разрезе по линии А-А на фиг. 1А;

на фиг. 1C – удерживающее средство на фиг. 1А, вид сверху;

на фиг. 1D – удерживающее средство на фиг. 1А, вид в перспективе;

на фиг. 2А – быстроразъемный соединитель, охватывающая и охватываемая части системы соединения по текучей среде согласно первому варианту осуществления изобретения в разъединенном состоянии, вид в перспективе;

на фиг. 2B – компоненты системы соединения по текучей среде на фиг. 2A, вид в разрезе;

на фиг. 2C – область B на фиг. 2B, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 3А – система соединения по текучей среде согласно второму варианту осуществления изобретения в разъединенном состоянии, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг. 3B – компоненты системы соединения по текучей среде на фиг. 3A, вид в разрезе;

на фиг. 3C – область B на фиг. 3B, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 4А – охватываемая часть системы соединения по текучей среде согласно изобретению, вид в перспективе;

на фиг. 4B – охватываемая часть на фиг. 4А, вид сбоку;

на фиг. 4C – вид в разрезе по линии А-А на фиг. 4B;

на фиг. 4D – область C на фиг. 4С, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 5А – разъединяющее средство системы соединения по текучей среде согласно третьему и четвертому вариантам осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг. 5B – разъединяющее средство на фиг. 5А, вид сбоку;

на фиг. 5C – область D на фиг. 5B, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 6А – система соединения по текучей среде согласно третьему варианту осуществления изобретения в разъединенном состоянии, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг. 6B – компоненты системы соединения по текучей среде на фиг. 6A в соединенном состоянии, вид в разрезе;

на фиг. 6C – область B на фиг. 6B, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 7А – система соединения по текучей среде согласно четвертому варианту осуществления изобретения в разъединенном состоянии, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг. 7B – компоненты системы соединения по текучей среде на фиг. 7A в соединенном состоянии, вид в разрезе;

на фиг. 7C – область B на фиг. 7B, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 8А – охватывающая часть согласно пятому варианту осуществления изобретения, вид сбоку;

на фиг. 8B – вид в разрезе по линии А-А на фиг. 8А;

на фиг. 9А – система соединения по текучей среде согласно пятому варианту осуществления изобретения в разъединенном состоянии, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг. 9B – компоненты системы соединения по текучей среде на фиг. 9A в соединенном состоянии, вид в разрезе;

на фиг. 9C – область B на фиг. 9B, вид в увеличенном масштабе.

На фиг. 1A–D показано удерживающее средство 10 на разных видах. Показанное удерживающее средство 10 изготавливают из пластмассы, точнее, из пластмассы на полимерной основе, и, конкретнее говоря, изготавливают как единое целое методом литья под давлением или аналогичным методом. Удерживающее средство 10 в целом представляет собой коническое кольцо, обладающее радиальной гибкостью, которую обеспечивают несколько треугольных промежутков 14, 15, чередующихся на первом и втором осевых концах удерживающего средства.

В связи с тем, что диаметр кольцеобразного удерживающего средства увеличивается от первого (нижнего) осевого конца ко второму (верхнему) осевому концу, кромочная часть удерживающего кольца 10 в области верхней части выступает радиально наружу, а кромочная часть удерживающего кольца 10 в области нижней части выступает радиально внутрь. Благодаря верхним промежуткам 15 и нижним промежуткам 14 в сочетании с общими характеристиками пластмассы, кромочные части между нижними промежутками 14 образуют первые (нижние) гибкие элементы 11, а кромочные части между верхними промежутками 15 образуют вторые (верхние) гибкие элементы 12. Другими словами, первые гибкие элементы 11 и вторые гибкие элементы 12 способны упруго деформироваться в радиальном направлении, то есть, в определенных пределах могут упруго деформироваться в радиальном направлении, ортогональном осевой протяженности X трубчатого удерживающего средства 10.

Каждая пара соседних первых гибких элементов 11 и вторых гибких элементов 12 взаимно соединены поперечной перемычкой 13. Каждая поперечная перемычка 13 наклонена относительно осевого направления X, точнее говоря, основная продольная ось L каждой поперечной перемычки 13, поперечно соединяющей пару соседних первых гибких элементов 11 с парой вторых гибких элементов 12, имеет наклон. Наклон определяется двумя углами α и β. Первый угол α определяет величину конусности удерживающего кольца 10, то есть, степень уменьшения наружного диаметра от второго осевого конца к первому осевому концу. Второй угол β определяет величину окружного наклона поперечной перемычки 13, то есть величину, на которую основная продольная ось L перемычки 13 отклоняется от прямой проекции осевого направления X к (коническую) внешнюю окружную поверхность удерживающего кольца 10.

Согласно представленному варианту осуществления изобретения внутренняя поверхность перемычек 13 не является ровной, а имеет заплечик 16. Указанный заплечик 16 выполняет функцию опоры для нижнего осевого конца охватываемой части 50 в разъединенном состоянии и для кольцевой части 61 разъединяющего средства 60 в соединенном состоянии, как будет описываться далее со ссылкой на фиг. 5–7 и фиг. 9. Заплечик 16 не является обязательным элементом, а воронкообразная внутренняя поверхность перемычек 13 также может быть ровной (так же, как и наружная поверхность), обеспечивая такие же характеристики удерживающего кольца 10 с точки зрения радиальной упругости и прочности.

Согласно представленному варианту осуществления изобретения количество первых гибких элементов 11 и количество вторых гибких элементов 12 равно шести. Следовательно, трубчатое удерживающее средство 10 имеет шестикратную симметрию вращения и может быть образовано соединением шести кольцевых сегментов V-образной формы. Однако допускаются технические решения, имеющие больше или меньше шести первых гибких элементов 11 и больше или меньше шести вторых гибких элементов 12, и даже отклонение от обычной симметрии вращения n-кратного порядка. В качестве примера, может быть только два первых гибких элемента 11 и два вторых гибких элемента 12, соединенных четырьмя перемычками 13.

На виде в перспективе с пространственным разделением деталей, на фиг. 2А, удерживающее средство 10 показано в его предварительно собранном состоянии в осевом направлении вблизи уплотнительного средства 30 между трубчатой охватываемой частью 50 и охватывающей частью 40. Собранное состояние показано на фиг. 2B и 2С. На каждой из фиг. 2B, 3B, 6B, 7B и 9B представлен вид в разрезе вдоль средней оси двух нижних промежутков 14, подобных выемкам и выполненных между двумя соседними первыми гибкими элементами 11.

В системе соединения по текучей среде, показанной на фиг. 2A–C, охватывающая часть 40 выполнена в виде отверстия в блоке. В отличие от обычных систем соединения по текучей среде, снабженных внутренней резьбой в отверстии для ввинчивания резьбовой части соединителя, входная часть 41 охватывающей части 40 приспособлена для полного приема и зацепления с соединителем без такого резьбовой части. Направление вставления патрубка 50 проходит вниз на чертежах и далее называется направлением вперед. Противоположное направление рассматривается как направление назад.

Охватывающая часть 40 имеет входную часть 41, диаметр которой позволяет принять охватываемую часть 50 с уплотнительным средством 30. Входная часть 41 имеет ступенчатую часть 43 с увеличенным диаметром, выполняющую функцию осевой опоры для уплотнительного средства 30. Внутри входной части 41 и на расстоянии от ее верхнего осевого конца охватывающая часть 40 имеет углубление 42, диаметр которого больше диаметра остальной части входной части 41. Осевая длина углубления 42 примерно равна осевой длине удерживающего кольца 10.

Диаметр входной части 41 на верхнем осевом конце меньше наружного диаметра вторых гибких элементов 12 в ненапряженном состоянии. При проталкивании удерживающего средства 10 по направлению вниз, во входную часть 41, вторые гибкие элементы 12 будут упруго деформироваться радиально внутрь так, что их наружный диаметр станет достаточно малым для вхождения во входную часть 41. Вторые гибкие элементы 12 при достижении осевого положения углубления 42, сформированного на расстоянии в осевом направлении от наружной поверхности входной части 41, расправляются до первоначального состояния и с защелкиванием вступают в зацепление с канавкообразным углублением 42 охватывающей части 40.

На фиг. 2С хорошо показано состояние вторых гибких элементов 12, вступивших в зацепление с защелкиванием с углублением 42, когда удерживающее средство 10 протолкнуто в направлении вперед, во входную часть 41. Поскольку вторые гибкие элементы 12 упираются в верхний край углубления 42, удерживающее средство 10 не может быть извлечено из входной части 41 до тех пор, пока вторые гибкие элементы 12 не будут изогнуты радиально внутрь.

Аналогичным образом, охватываемая часть 50 имеет углубление 51 с меньшим наружным диаметром, расположенную на расстоянии от переднего осевого конца охватываемой части 50. Форма охватываемой части 50 показана более подробно на фиг. 4A–D. Когда охватываемая часть 50 проталкивается через удерживающее кольцо 10 по направлению вперед, первые гибкие элементы 11 зацепляются с защелкиванием с углублением 51, как хорошо показано на фиг. 2C. Следовательно, первые гибкие элементы 11 упираются в верхний край углубления 51, и охватываемая часть 50 не может быть извлечена из удерживающего средства 10 до тех пора, пока первые гибкие элементы 11 не будут изогнуты радиально наружу.

Таким образом, создается состояние соединения, показанное на фиг. 2B и фиг. 2C, в котором уплотнительное средство 30 и удерживающее средство 10 находятся в заблокированном состоянии, причем удерживающее средство 10 входит в зацепление с охватывающей частью 40 посредством взаимодействия с защелкиванием между вторыми гибкими элементами 12 и углублением 42. Как показано на фиг. 2B, удерживающее средство 10 полностью принято во входную часть 41 охватывающей части 40 и не выступает из охватывающей части 40 в осевом направлении. Это является преимуществом касательно обработки и доставки охватывающей части 40 с удерживающим средством 10 в этом предварительно заблокированном состоянии. Кроме того, удерживающее средство 10 блокирует уплотнительное средство 30 от выпадения из входной части 41, благодаря его заблокированному осевому позиционированию. Уплотнительное средство 30 опирается на ступенчатую часть 43 охватывающей части 40. Ступенька 43 имеет диаметр больше, чем примыкающая в осевом направлении часть в направлении вниз охватывающей части 40, так что уплотнительное средство 30 также не может двигаться дальше внутрь охватывающей части 40.

Уплотнительное кольцо 30 круглого сечения в качестве уплотнительного средства может быть расположено на кольцевой ступеньке 43 (см. фиг. 2В), образованной в передней области входной части 41. Как показано на фиг. 2А, уплотнительное кольцо 30 круглого сечения и другие части соединителя отдалены от входной части 41 в осевом направлении, при этом патрубок 50, являющийся охватываемой частью, отдален от нее в осевом направлении еще дальше. Чтобы получить полностью соединенное состояние системы соединения по текучей среде, показанной на фиг. 2B, сначала размещают уплотнительное средство 30 во входной части 41 на ступенчатой части 43 охватывающей части 40, затем размещают в осевом направлении кольцеобразное удерживающее средство 10 сзади и рядом с уплотнительным средством 30.

Соединитель при вставлении во входную часть 41 занимает предварительно заблокированное состояние зацепления. Это связано с тем, что второй гибкий элемент 12 удерживающего средства 10 будет подвергаться некоторому сжатию при входе во входную часть 41 и затем защелкнется в углублении 42 охватывающей части 40. Таким образом, вторые гибкие элементы 12 предотвращают выпадение удерживающего средства 10 и уплотнительного средства 30 из входной части 41 при транспортировке и т.п.

В конечном счете, охватываемая часть 50 проталкивается через удерживающее средство 10 и уплотнительное средство 30 до тех пор, пока первые гибкие элементы 11, выступающие радиально внутрь, не войдут в зацепление с защелкиванием с углублением 51 охватываемой части 50. Храповик, образованный на заднем конце углубления 51, упирается в первые гибкие элементы 11, так что охватываемая часть 50 остается заблокированной внутри соединителя 10 и больше не может перемещаться назад.

Уплотнительное средство 30 расширяется, когда охватываемая часть 50, проталкивается через удерживающее средство 10 и уплотнительное средство 30 в полностью заблокированное положение, показанное на фиг. 2В. Таким образом, система соединения по текучей среде достигает состояния, в котором охватываемая часть 50 полностью уплотнена относительно охватывающей части 40. Это связано с тем, что самая передняя часть охватываемой части 50 имеет наружный диаметр, который немного больше внутреннего диаметра уплотнительного средства 30, поэтому уплотнительное средство 30 должно расширяться в радиальном направлении, когда охватываемая часть 50 проталкивается своей самой передней частью.

На фиг. 3А–С представлен второй вариант осуществления изобретения, который отличается от первого варианта осуществления изобретения, представленного на фиг. 2А–С, только тем, что имеется кольцевая прокладка 20, расположенная в осевом направлении между удерживающим кольцом 10 и уплотнительным средством 30. Применение кольцевой прокладки 20 является единственным отличием от первого варианта осуществления изобретения, описанного выше, в связи с чем, далее рассматривается только указанная прокладка, а остальные компоненты просто показаны на чертежах без ссылочных позиций и не описываются.

Кольцевая прокладка или проставка 20 опирается на передний край углубления 42 охватывающей части 40 и выполняет функцию однородного в окружном направлении стопора для уплотнительного средства 30 в осевом направлении X. Это особенно важно, когда уплотнительное средство расширяется в радиальном направлении путем вставления охватывающей части 50. Кроме того, кольцевая прокладка 20 препятствует деформации уплотнительного средства 30 в осевом направлении. В частности, уплотнительное средство 30 не может входить под давлением в подобные выемкам промежутки 14, образованные между первыми гибкими элементами 11 на нижнем осевом конце удерживающего кольца 10.

Как показано на чертежах, кольцевая прокладка 20 имеет радиальные выступы 21. Выступы 21 способствуют позиционированию кольцевой прокладки 20 внутри входной части 41, предотвращая слишком глубокое погружение шайбы 20 в охватывающую часть 40. Как показано на чертежах, четыре выступа 21 могут быть расположены по окружности с 4-кратной симметрией. Разумеется, расположение или количество выступов может быть другим, причем кольцевая прокладка 20 может не иметь указанных выступов 21.

После того, как охватываемая часть 50 вставлена, удерживающим средством 10 также можно манипулировать с помощью операции вторичной фиксации (например, с помощью не показанного фиксирующего инструмента) в направлении вперед для закрытия промежутков 14 так, чтобы обеспечить ровную удерживающую поверхность по направлению к верхней поверхности уплотнительного средства 30. Таким образом, система соединения по текучей среде находится в полностью заблокированном и герметичном состоянии, благодаря плотному и равномерному сжатию уплотнительного средства 30 с обоих осевых концов даже без установки какой-либо кольцевой прокладки 20.

На фиг. 5А–С показано разъединяющее средство 60, которое можно использовать в качестве инструмента для разблокировки охватываемой части 50, которая находится в зацеплении с защелкиванием с первыми гибкими элементами 11 удерживающего средства 10. Разъединяющее средство 60 имеет кольцевую часть 61, диаметр которой больше диаметра первого осевого конца удерживающего кольца 10, образованного первыми гибкими элементами 11, но меньше диаметра второго осевого конца удерживающего кольца 10, образованного вторыми гибкими элементами 12. Как показано на фиг. 6A–C кольцевая часть 61 может использоваться для отгибания первых гибких элементов 11 радиально наружу с целью разъединения углубления 51 охватываемой части 50 и удерживающего кольца 10.

Кроме того, разъединяющее средство 60 имеет захватную часть 62, которая предназначена для того, чтобы оставаться снаружи входной части 41 и используется оператором для манипулирования разъединяющим средством 60 для расцепления охватываемой части 50 посредством толкающего действия в направлении вперед, при необходимости. Кольцевая часть 61 содержит шесть отверстий 64, распределенных по окружности в соответствии с положениями вторых гибких элементов 12 в соединенном состоянии, как показано на фиг. 6В. На кольцевой части 61 ниже двух диаметрально противоположных отверстий 64 имеются радиальные выступы 63, для зацепления с подобными выемкам промежутками 14 между двумя соседними первыми гибкими элементами 11 удерживающего кольца 10. Количество отверстий 64 и выступов 63 зависит от технических требований и никоим образом не ограничивается представленным вариантом осуществления изобретения.

Как показано на фиг. 6B и 6C, разъединяющее средство 60 позиционировано в осевом направлении так, чтобы кольцевая часть 61 входила в зацепление в удерживающем кольце 10. В частности, клиновидные выступы 63 принимаются в нижние промежутки 14, а вторые гибкие элементы 12 принимаются в отверстия 64. Таким образом, разъединяющее средство 60 надежно и определенным образом позиционируется внутри удерживающего кольца 10 в радиальном направлении. Заплечики 16 на внутренней поверхности перемычек 13 позиционируют разъединяющее средство 60 в осевом направлении. Разъединяющее средство 60 упирается и опирается на указанные заплечики 16 в ненапряженном и полностью соединенном состоянии, как показано на фиг. 6B.

Теперь оператор может толкать разъединяющее средство 60 в осевом направлении вперед с помощью захватной части 62. Толкающему действию оператора будет противостоять сопротивление, поскольку осевой передний конец разъединяющего средства 60 находится в исходном положении, упираясь в заплечики 16 перемычек 13. Преодолев это сопротивление, кольцевая часть 61 расширит первые гибкие элементы 11 радиально наружу, чтобы освободить их зацепление с углублением 51 охватываемой части 50. Как только оператор уберет руки, разъединяющее средство 60 возвратится в исходное положение, поскольку удерживающее средство 10 обладает упругой податливостью в радиальном направлении.

На фиг. 7А–С представлен четвертый вариант осуществления изобретения, который отличается от третьего варианта осуществления изобретения, представленного на фиг. 6А – 6С, только тем, что имеется кольцевая прокладка 20 расположенная в осевом направлении между удерживающим кольцом 10 и уплотнительным средством 30. Аналогично второму варианту осуществления изобретения, кольцевая прокладка или проставка 20 опирается на передний край углубления 42 охватывающей части 40 и выполняет функцию однородного в окружном направлении стопора для уплотнительного средства 30 в осевом направлении X.

На фиг. 8А и 8В показан другой тип охватывающей части 40А, которая имеется в пятом варианте осуществления изобретения. В указанном варианте осуществления изобретения охватывающая часть 40А представляет собой конец трубы или трубки, в отличие от первого – четвертого вариантов осуществления изобретения, в которых охватывающая часть является отверстием в блоке системы соединения. Однако принципы, описанные ранее, также применимы к пятому варианту осуществления изобретения. Охватывающая часть 40А имеет входную часть 41А, в которой выполнено углубление 42А и имеется ступенчатая часть 43А, как пояснялось выше со ссылкой на фиг. 2А–В.

На фиг. 9А–С представлено использование охватывающей части 40А в пятом варианте осуществления. Отдельные части и их функции аналогичны третьему варианту осуществления изобретения, представленному на фиг. 6А–С, однако вместо блочной охватывающей части 40 используется трубчатая охватывающая часть 40А. Разумеется, описание функциональности частей, представленных на фиг. 6А–С, распространяется и на части, показанные на фиг. 9А–С.

Является очевидным, что в пятом варианте осуществления изобретения, как и в четвертом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 7A–C, может дополнительно применяться кольцевая прокладка 20, и/или в пятом варианте осуществления изобретения может отсутствовать разъединяющее средство, аналогично первому и второму вариантам осуществления изобретения, представленным на фиг. 2A–C и фиг. 3A–C.

Резюмируя вышесказанное, согласно изобретению предлагается быстроразъемный соединитель из пластмассы, обеспечивающий зацепление с защелкиванием трубчатой охватываемой части 50 и охватывающей части 40 системы соединения по текучей среде. Указанный соединитель содержит размещаемое внутри входной части 41 охватывающей части 40 удерживающее средство 10, имеющее первые гибкие элементы 11 и вторые гибкие элементы 12 для зацепления с защелкиванием с охватываемой частью 50 и с охватывающей частью 40, соответственно. Каждая пара из соседних в окружном направлении первых гибких элементов 11 и вторых гибких элементов 12 поперечно соединена поперечной перемычкой 13, основная продольная ось L которой проходит непосредственно от первого гибкого элемента 11 ко второму гибкому элементу 12.

Список ссылочных обозначений

10 – удерживающее средство

11 – первый гибкий элемент (радиально внутренний)

12 – второй гибкий элемент (радиально наружный)

13 – перемычка (соединяющая элементы 11 и элементы 12)

14 – первый промежуток

15 – второй промежуток

16 – заплечик

20 – кольцевая прокладка/проставка

21 – радиальный выступ

30 – уплотнительное средство

40, 40А – охватывающая часть

41, 41А – входная часть

42, 42A – углубление

43, 43А – ступенчатая часть

50 – трубчатая охватываемая часть

51 – углубление

60 – разъединяющее средство

61 – кольцевая часть

62 – захватная часть

63 – выступ

64 – отверстие

X – осевое направление

L – основная продольная ось

α – угол наклона продольной оси L перемычки 13 радиально внутрь относительно осевого направления X

β – угол наклона продольной оси L перемычки 13 в окружном направлении относительно осевого направления X.

Изобретение относится к быстроразъемному соединителю, который изготовлен из пластмассы, обеспечивающему зацепление с защелкиванием трубчатой охватываемой части (50) и охватывающей части (40, 40А) системы соединения по текучей среде. Соединитель имеет удерживающее средство (10), приспособленное для установки внутри входной части (41, 41А) охватывающей части (40, 40А) и содержащее первые гибкие элементы (11) и вторые гибкие элементы (12), входящие в зацепление с защелкиванием, соответственно, с охватываемой частью (50) и охватывающей частью (40, 40А). Каждая пара из соседних в окружном направлении первых гибких элементов (11) и вторых гибких элементов (12) поперечно соединена поперечной перемычкой (13), основная продольная ось (L) которой проходит непосредственно от первого гибкого элемента (11) ко второму гибкому элементу (12). Изобретение обеспечивает упрощение его конструктивной установки и трудоемкости изготовления, уменьшение его осевой протяженности и повышение его устойчивости к разрушению даже при долговременной эксплуатации и многократных операциях с его гибкими частями. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 28 ил.

1. Быстроразъемный соединитель для соединения в осевом направлении (X) трубчатой охватываемой части (50) с охватывающей частью (40, 40А), содержащий уплотнительное средство (30), приспособленное для установки внутри входной части (41, 41А) охватывающей части (40, 40А) для образования уплотнения между охватываемой частью (50) и охватывающей частью (40; 40А), и удерживающее средство (10), приспособленное для установки внутри входной части (41; 41А) и имеющее по меньшей мере два первых гибких элемента (11), выступающих радиально внутрь для зацепления с защелкиванием с охватываемой частью (50), и по меньшей мере два вторых гибких элемента (12), выступающих радиально наружу для зацепления с защелкиванием с охватывающей частью (40, 40А), причем каждая пара из соседних в окружном направлении первых гибких элементов (11) и вторых гибких элементов (12) соединена перемычкой (13), основная продольная ось (L) которой проходит непосредственно от первого гибкого элемента (11) ко второму гибкому элементу (12), и разъединяющее средство (60), которое включает в себя кольцевую часть (61), наружный диаметр которой больше внутреннего диаметра удерживающего средства (10) на первом осевом конце, содержащем первые гибкие элементы (11), но меньше внутреннего диаметра удерживающего средства (10) на втором осевом конце, содержащем вторые гибкие элементы (12), захватную часть (62), которая соединена с кольцевой частью (61) и отстоит от кольцевой части (61) в осевом направлении так, что выступает из входной части (41, 41А) охватывающей части (40, 40А), причем захватная часть (62) позволяет оператору при высвобождении толкать кольцевую часть (61) к первому осевому концу удерживающего средства (10) так, что первые гибкие элементы (11) изгибаются в радиальном направлении и отцепляются от охватываемой части (50), отличающийся тем, что на наружной окружной поверхности кольцевой части (61) имеется по меньшей мере один радиальный выступ (63) для защелкивания в подобном выемке первом промежутке (14) между двумя соседними первыми гибкими элементами (11).

2. Быстроразъемный соединитель по п. 1, отличающийся тем, что первые гибкие элементы (11) расположены на первом осевом конце удерживающего средства (10), а вторые гибкие элементы (12) – на втором осевом конце удерживающего средства (10), который противоположен первому осевому концу.

3. Быстроразъемный соединитель по п. 2, отличающийся тем, что удерживающее средство (10) в целом имеет форму конического кольца, которое имеет диаметр, уменьшающийся от второго осевого конца к первому осевому концу, и имеет радиальную упругость, обеспечиваемую первыми промежутками (14), выполненными на первом осевом конце между двумя соседними в окружном направлении первыми гибкими элементами (11), а также вторыми промежутками (15), выполненными на втором осевом конце между двумя соседними в окружном направлении вторыми гибкими элементами (12).

4. Быстроразъемный соединитель по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что перемычки (13) соединяют первые гибкие элементы (11) и вторые гибкие элементы (12, 22) с образованием зигзагообразной формы вдоль окружного направления удерживающего средства (10).

5. Быстроразъемный соединитель по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что основная продольная ось (L) каждой перемычки (13) наклонена к осевому направлению (X) быстроразъемного соединителя, причем указанный наклон определяется двумя углами, величина которых больше 0°, причем первый угол (α) определяет наклон перемычки (13) радиально внутрь от второго гибкого элемента (12) к первому гибкому элементу (11), а второй угол (β) определяет наклон перемычки (13) в окружном направлении удерживающего средства (10) от второго гибкого элемента (12) к соседнему в окружном направлении первому гибкому элементу (11).

6. Быстроразъемный соединитель по п. 5, отличающийся тем, что первый угол (α) составляет от 5° до 30°, предпочтительно, от 10° до 20°, а второй угол (β) составляет от 10° до 60°, предпочтительно, от 20° до 50°.

7. Быстроразъемный соединитель по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что первые гибкие элементы (11) и вторые гибкие элементы (12) чередуются на частях, разнесенных в окружном направлении, вдоль удерживающего средства (10).

8. Быстроразъемный соединитель по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что перемычки (13) имеют сужающуюся форму такую, что ширина перемычек (13) уменьшается вдоль основной продольной оси (L) от первых гибких элементов (11) ко вторым гибким элементам (12).

9. Быстроразъемный соединитель по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что удерживающее средство (10) изготовлено из пластмассы и/или сформовано как единое целое, предпочтительно, литьем под давлением.

10. Система соединения по текучей среде, содержащая быстроразъемный соединитель по любому пп. 1-9, трубчатую охватываемую часть (50), предпочтительно, патрубок, и охватывающую часть (40; 40А), предпочтительно, в виде отверстия в блоке соединителя.

11. Система по п. 10, в которой удерживающее средство (10) приспособлено для удерживания уплотнительного средства (30) в положении уплотнения в осевом направлении рядом с удерживающим средством (10), но не перекрывая его, так что уплотнительное средство (30) приспособлено для вхождения в контакт как с охватываемой частью (50), так и с охватывающей частью (40; 40A) в заблокированном состоянии быстроразъемного соединителя.

12. Система по п. 10 или 11, в которой трубчатая охватываемая часть (50) имеет углубление (51) с уменьшающимся наружным диаметром, и первые гибкие элементы (11) удерживающего средства (10) выполнены с возможностью входить в зацепление с защелкиванием с углублением (51), когда охватываемая часть (50) проталкивается в осевом направлении (X) через быстроразъемный соединитель.

13. Система по любому из пп. 10–12, в которой охватывающая часть (40; 40А) имеет углубление (42; 42А), выполненное на периферии входной части (41; 41А), и вторые гибкие элементы (12) удерживающего средства (10) выполнены с возможностью входить в зацепление с защелкиванием с углублением (42; 42А) охватывающей части (40; 40А), когда удерживающее средство (10) проталкивается в осевом направлении (Х) в охватывающую часть (40; 40А).