УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ БЫСТРОРАЗЪЕМНОЙ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ МУФТОЙ
DEVICE FOR CONTROL OF RAPID-ACTION COUPLING

Изобретение относится к устройству управления быстроразъемной соединительной муфтой для транспортировки газообразной и(или) текучей среды. Такое устройство управления известно из публикации DE-GM 20317914.
Подобные быстроразъемные соединительные муфты предназначены для обеспечения надежного и быстрого подсоединения для подачи текучей среды от источника давления, например от газового резервуара газозаправочной станции. При этом особо важными являются простота и надежность быстроразъемной соединительной муфты, обеспечивающие несложное управление устройством даже при неблагоприятных условиях.
Также известно описание быстроразъемной соединительной муфты из публикации WO 98/04866, согласно которому быстроразъемная соединительная муфта имеет корпус с впускным и выпускным отверстиями для текучей среды, а также несколькими клапанами для надежной герметизации быстроразъемной соединительной муфты до полного установления соединения. При этом клапаны включаются после присоединения быстроразъемной соединительной муфты в определенной заданной последовательности, причем при насаживании быстроразъемной соединительной муфты на соединительный ниппель сначала открывается выпускной клапан, а затем в ходе продолжения движения рычага управления, служащего в качестве устройства управления, замыкаются зажимные цанги, а в завершение открывается впускной клапан. В данном случае рычаг управления входит в зацепление посредством эксцентричного вала со скользящей муфтой, предназначенной для подачи зажимных цанг и с центральной уплотнительной головкой, освобождающей впускное отверстие для текучей среды после завершения подключения соединительной муфты.
Несмотря на то что в данном случае обеспечивается надежное подключение, конструкция такого соединения из-за большого количества конструктивных элементов является относительно сложной, что также относится и к прежде названному устройству управления, хотя манипуляция с ним может выполняться одной рукой.
Кроме того, из публикации заявителя WO-A-93/2037B известно быстродействующее соединение, в частности, для заправки газовых баллонов, причем в нем на участке выпуска предусмотрено быстродействующее соединительное устройство в виде зажимных цанг с соединительным профилем. Также и в данном случае в описании приводится передвигающаяся со скольжением в корпусе соединения полая уплотнительная головка, соединенная со скользящей муфтой посредством устройства управления, обеспечивающего закрывание, в частности, открывание зажимных цанг. И здесь также необходимо отдельное устройство управления в виде рычага, а поэтому также подлежит усовершенствованию обращение с этим быстродействующим соединением.
В соответствии с вышеизложенным, задачей изобретения является создание устройства управления быстроразъемной соединительной муфтой названного типа или клапанами, которое наряду с простой конструкцией обеспечивает ее надежное использование.
Эта задача решается посредством устройства управления согласно признакам, изложенным в пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Предложенное устройство управления отличается очень простым его обслуживанием, при одновременном обеспечении высокой степени надежности. В частности, за счет поворотного расположения соединительного рычага относительно шибера обеспечивается многолетнее, без затрат на силы трения управление, важное для предпочтительной формы выполнения изобретения, касающейся наполнения газовых резервуаров природным газом на газозаправочных станциях. Благодаря этому достигается длительная эксплуатация устройства с минимальным износом и продолжительными временными интервалами между сроками технического обслуживания, что в целом положительно сказывается на надежности его использования.
Следует отметить, что предложенное устройство управления подходит для различных видов соединений. Для подключения соединения на соединительном ниппеле могут быть предусмотрены также такие формы профилей, как внешняя или внутренняя резьба, выточки или выступы, причем находящиеся друг напротив друга формы зажимных цанг совмещаемы. В данном случае посредством соединенного с устройством управления механизмом рычага обеспечивается надежное запирание зажимных цанг или подобных элементов запирания. Особое значение имеет включение устройства управления посредством известных из применения пистолетов для топливораздаточных колонок рычагов, в результате чего наиболее простым способом обеспечивается в течение длительного времени надежное и быстрое управление одной рукой быстроразъемной соединительной муфтой.
Ниже приводится более подробное описание примера выполнения изобретения со ссылкой на приложенные чертежи. На чертежах показано:
фиг.1 - быстроразъемная соединительная муфта для подключения к газовому резервуару, вид сбоку;
фиг.2 - изображение быстроразъемной соединительной муфты согласно фиг.1, продольный поперечный разрез;
фиг.3 - увеличенное изображение средней части фиг.1; и
фиг.4 - изображение в перспективе согласно фиг.3.
На фиг.1 показан пример выполнения устройства 1 управления для быстроразъемной соединительной муфты 10 перед подключением к соединительному ниппелю 30 (см. фиг.2). Эта быстроразъемная соединительная муфта 10 по своей общей компоновке известна из уже названного зарегистрированного образца заявителя и имеет трубообразный изогнутый корпус 11, в частности, соединенные между собой детали корпуса, причем в данном случае правый торец служит в качестве впускного отверстия 12, а левый торец - в качестве выпускного отверстия 13 для дальнейшей подачи транспортируемой текучей среды к соединительному ниппелю 30. Впускное отверстие 12 корпуса 11 имеет соединительный адаптер 14, который можно подключать к шлангу или трубопроводу для подачи транспортируемой текучей среды. При этом соединительный адаптер 14 приспособлен к соответствующей текучей среде, в частности, к соответствующему заданному углу ее подвода, проходному сечению и т.д.
На противоположной торцевой стороне соединительного адаптера 14, в частности, на выпускном отверстии 13, предусмотрены несколько расположенных в виде трубы продольных зажимных цанг 15 в качестве элементов запирания (см. фиг.2), радиально расставленных перед подключением наружу, как, например, изображено в уже названной публикации WO-A-93/20378. Продольные зажимные цанги 15, по меньшей мере, одна из которых, а в целом, три или шесть расположены вокруг корпуса и подвешены к его правому концу за кольцевую выточку 11а корпуса 11 и подпружинены при этом кольцевой пружиной 16 так, что зажимные цанги 15 раздвинуты наружу. На левом конце изогнутой вовнутрь поверхности каждая зажимная цанга 15 имеет соответствующие соединительному ниппелю 30 выполненные с геометрическим замыканием соединительные профили 17.
Вокруг зажимных цанг 15 предусмотрена внешняя скользящая муфта 18, расположенная на цилиндрической внешней оболочке корпуса 11 и сдвигаемая вместе с устройством 1 управления в осевом направлении в сторону соединительного ниппеля 30, как это будет описано далее. Причем скользящая муфта 18 имеет удлинение 20, позволяющее скользящей муфте 18 сдвигаться к устройству 1 управления в осевом направлении на среднем участке быстроразъемной соединительной муфты 10, вследствие чего зажимные цанги 15 за счет охвата посредством скользящей муфты 18 фиксируются в положении соединения.
Как показано в продольном разрезе на фиг.2, по расположенной до выпуска 13 внутренней поверхности корпуса 11 проходит уплотнительная головка 22, прилегающая своей передней торцевой стороной к выполненному в виде конуса уплотнению соединительного ниппеля 30. Уплотнительная головка 22 герметизирована относительно зажимных цанг 15 посредством нескольких установленных на переднем конце корпуса 11 уплотнительных колец 24, поэтому протекающая, по существу, вдоль центральной оси быстроразъемной соединительной муфты 10 газообразная и(или) текучая среда не может выйти наружу.
Кроме того, имеет значение установленный в центре корпуса 11 выпускной клапан 25. В данном случае выпускной клапан 25 нагружен пружиной 28 сжатия, проходящей в корпусе 11. Этот выпускной клапан 25, в показанном в данном случае разъединенном положении, в частности, незадолго до соединения быстроразъемной соединительной муфты 10 с соединительным ниппелем 30, не позволяет вытекать подведенной через соединительный адаптер 14 среде даже при открытом соединительном кране.
Выпускной клапан 25 сдвигается в осевом направлении уплотнительной головкой 22 и при этом открывается при насаживании быстроразъемной соединительной муфты 10 на соединительный ниппель 30. Однако при этом впускной клапан 35 (см. также фиг.3 и 4) быстроразъемной соединительной муфты 10 еще закрыт и открывается устройством 1 управления, в частности соответствующим шибером 41, только при дальнейшем последовательном соединении.
При этом имеет значение охватывающее внешнюю поверхность корпуса 11 скользящее кольцо 40, подающееся посредством механизма 42 рычага и управляющее одновременно шибером 41. Причем шибер 41 проходит в корпусе 11 и нагружен пружиной сжатия. Как это видно на чертеже, поворотный рычаг 43 нагружает обращенную к впуску 12 сторону скользящего кольца 40, вследствие чего оно смещается из открытого положения в положение соединения или запирания. При этом поворотный рычаг 43 поворачивается ручным рычагом 50, тем самым одновременно достигается упор 44 на ручке 45.
Особое значение, как это показано на фигурах 3 и 4, имеет соединительный рычаг 57, прикрепленный одной стороной к поворотному рычагу 43, а другой соединенный с шибером 41, в частности, посредством ведомого кулисой 58 ролика 56. За счет этого обеспечивается управление с малыми потерями на трение и не требующее трудоемкого обслуживания. Кроме того, на поворотном рычаге 43 фиксирован посредством болта 48 один (предпочтительно, зеркально установленные - два) рычаг 47. Рычаг 47 соединен нижним болтом 48' с ручным рычагом 50. При движении ручного рычага 50 вокруг оси 51 посредством рычага 47 приводится в движение поворотный рычаг 43, подающий скользящее кольцо 40, а также одновременно соединительный рычаг 57, поэтому ролик 56 сдвигается в осевом направлении в кулисе 58. Вследствие этого шибер 41 прижимается к впускому клапану 35, и он переводится в открытое положение. При этом шибер 41 нагружен пружиной сжатия. Причем шибер 41 предпочтительно предусмотрен не только для управляемого отпирания впускного клапана 35, но также и для приведения в действие воздушного клапана 60. Он соединен (как показано на фиг.2) через выполненное в корпусе 11 сверление 61 с воздушным соединением 62 для того, чтобы остающийся в соединительной муфте газ или текучая среда могли отводиться назад. Кроме того, этот также приводимый в движение шибером 41 воздушный клапан 60 облегчает разъединение муфты, поскольку за счет этого происходит определенный спад давления. На фиг.4 показан, в частности, рычаг 47, изогнутый к верхнему болту 48 с целью создания достаточного пространства для расположения поворотного рычага 43 и создания условия для эффективной передачи движения.
Показанная в данном случае компоновка наряду с не требующим трудоемкого обслуживания расположением деталей имеет еще одно преимущество, заключающееся в получении большого силового передаточного отношения, за счет которого находящийся в ней шибер 41 может оказывать довольно значительные усилия для открывания клапанов, в частности впускного клапана 35 и воздушного клапана 60. Это силовое передаточное отношение поддерживается также посредством упоров рычага 47, в частности, соединительного рычага 57. При этом следует обратить внимание на то, что подобный рычажный механизм расположен симметрично с двух сторон.
Как видно на чертежах, при насаживании быстроразъемной соединительной муфты 10 на соединительный ниппель 30 уплотнительная головка 22 смещается вправо, причем одновременно со смещаемыми влево предусмотренными на внешней окружности скользящим кольцом 40 и поворотным рычагом 43. После прохождения небольшого отрезка пути длиною несколько миллиметров, зажимные цанги 15 освобождаются из блокировочного положения, вследствие чего они заскакивают вовнутрь и тем самым захватывающий профиль входит в зацепление с соответственно выполненным соединительным профилем соединительного ниппеля 30. За счет этого практически одновременно скользящая муфта 18 освобождается для осевого движения влево, так как скользящая муфта 18 также подается устройством 1 управления посредством скользящего кольца 40. За счет осевого движения скользящая муфта 18 захватывает радиальные внешние концы зажимных цанг 15, вследствие чего они, находясь в своем положении сцепления, удерживаются на соединительном ниппеле 30 с геометрическим замыканием.
Для разъединения быстроразъемной соединительной муфты 10 и вывода ее из соединенного положения в разомкнутое положение собачка 44 на скобе 45 отводится немного назад. Сначала, после небольшого поворота, освобождается (вниз) ручной рычаг 50, за счет чего скользящая муфта 18 отводится затем назад. Вследствие этого зажимные цанги могут разойтись снова в радиальном направлении во внешнюю сторону, причем в данном случае шибер 41 одновременно сдвигается налево к концу выпускного отверстия 13. Благодаря изогнутому профилю передней поверхности 43' поворотного рычага 43 движение подачи скользящего кольца 40 может происходить исключительно точно. К тому же, до того как нарушится контакт уплотнения между уплотнительной головкой 22 и уплотнительной поверхностью соединительного ниппеля 30, выпускной клапан 25 будет надежно закрыт. За счет такого, практически одновременно происходящего процесса осуществляется очень быстрое запирание впускного, в частности, выпускного клапанов 35 и 25, поэтому текучая среда не может попасть наружу.
Кроме того, использование скользящего кольца 40 вместе с предложенным рычажным механизмом 42 позволяет надежно и без затруднений насаживать быстроразъемную соединительную муфту 10 на соединительный ниппель 30, причем зажимные цанги 15 замкнутся только после обеспечения герметичности контакта, поскольку открытое положение зажимных цанг 15 сохраняется до тех пор, пока это положение не изменится в ходе последовательного осевого смещения уплотнительной головки 22 и скользящего кольца 40 для обеспечения соединения.
На фигурах 3 и 4 представлено увеличенное изображение, причем на чертежах соответствующие конструктивные элементы обозначены теми же ссылочными обозначениями, что и на фигурах 1 и 2. При этом устройство управления 1 имеет такое же, как и описанное со ссылкой на фигуры 1 и 2, назначение. Посредством имеющего в данном случае существенное значение соединительного рычага 57, приводимого им в действие шибера 41, в частности, вследствие его осевого движения (в данном случае, направо) открывается путь для поступления газа. Кроме того, к соединительному адаптеру 14 (см. фиг.1 и фиг.2) подключен гибкий трубопровод 70, охваченный кожухом 80. Кожух 80 одновременно выполнен в форме рукоятки.