УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ ЖЕСТКИХ ОБЪЕКТОВ
DEVICE FOR ATTACHMENT OF TWO RIGID OBJECTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для соединения двух жестких объектов, в котором упомянутые два жестких объекта содержат охватываемую деталь и охватывающую деталь, выполненные с возможностью взаимосвязи.
Уровень техники
В автомобильной промышленности, сетях муниципального теплоснабжения, системах вентиляции и водопроводных системах необходимо соединять трубы, трубки и т.д. быстро и герметично. Эти соединения часто должны переносить различные виды текучих сред и давления, поскольку они могут быть использованы в других областях, например, соединения могут использоваться при сборке резервуаров и контейнеров. Известно, что соединить две трубки друг с другом возможно множеством различных путей. Гибкая трубка может быть смонтирована посредством соединительной части ко второй гибкой трубке или напрямую к жесткой трубе, например, с зажимом для шланга. Жесткие трубы или трубки могут присоединяться друг к другу посредством других соединительных частей, известных в области техники.
Устройство взаимосвязи двух жестких трубчатых объектов известно из WO 00/09934. Это устройство может быть использовано для взаимного соединения двух жестких объектов, таких как две трубки, которые изготовлены из жесткого, неэластичного материала.
Однако всегда существует необходимость в дополнительной разработке устройства для соединения двух жестких объектов, для того, чтобы сделать их менее объемными, экономически эффективными, и обеспечить гарантию правильной установки и т.д.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является обеспечение альтернативного соединительного устройства, которое может быть использовано для взаимного соединения двух жестких, предпочтительно трубчатых объектов, таких как две жесткие трубки, правильным и быстрым способом.
В соответствии с изобретением эта задача достигается с помощью устройства для соединения двух жестких объектов, в которых упомянутые два жестких объекта содержат охватываемую деталь и охватывающую деталь, которые выполнены с возможностью взаимосвязи. Охватывающая деталь содержит участок внутренней стенки с, по меньшей мере, одной первой удерживающей секцией, расположенной на внутренней периферии охватывающей детали, и охватываемая деталь содержит втулку с, по меньшей мере, одной второй удерживающей секцией, расположенной на внешней периферии охватываемой детали, причем кольцеобразный элемент выполнен с возможностью размещения между деталями при вставке охватываемой детали в охватывающую деталь через отверстие, причем кольцеобразный элемент снабжен, по меньшей мере, одним осевым выступающим упругим гребнем, имеющим первое средство, выполненное с возможностью зацепления первой удерживающей секции охватывающей детали при вставке кольцеобразного элемента в охватывающую деталь, и/или упругий гребень дополнительно имеет второе средство, выполненное с возможностью упруго защелкиваться в положение фиксации во второй удерживающей секции охватываемой детали при вставке охватываемой детали в кольцеобразный элемент и охватывающую деталь. Кольцеобразный элемент, который используется для зацепления охватываемой детали и охватывающей детали, обеспечивает возможность получить очень короткое соединительное устройство, которое является преимуществом в ограниченных по объему пространствах, например в транспортных средствах. Кольцеобразным элементом является элемент с минимальной протяженностью в осевом направлении. Он необязательно должен иметь кольцевидную форму, он может иметь любую другую форму, подходящую для применения, например овальную или шестиугольную.
Предпочтительно вторая удерживающая секция является поперечным краем на охватываемой детали, который продолжается по периферии вокруг всей внешней стороны охватываемой детали. Альтернативно, вторая удерживающая секция является выемкой на охватываемой детали, которая продолжается по периферии внутрь и вокруг всей внешней стороны охватываемой детали. Т.к. поперечный край/выемка продолжается вокруг всей периферии охватываемой детали, то не имеет значения, в каком направлении охватываемая деталь устанавливается в охватывающую деталь. Это происходит всегда в правильном направлении. Это сокращает время установки, поскольку пользователю нет необходимости устанавливать ее в определенном направлении, чтобы найти правильное удерживающее положение.
Предпочтительно смежно с первой удерживающей секцией охватывающей детали смонтирован, по меньшей мере, один разъединяющий элемент, имеющий участок радиально действующего клина, на котором перемещается упругий гребень, что позволяет отделять охватывающую деталь и охватываемую деталь при повороте кольцеобразного элемента с заданной силой относительно охватываемой детали и охватывающей детали в положение, в котором расположено второе средство упругого гребня, передвижением упругого гребня на клиновидный участок, радиально снаружи удерживающей секции охватываемой детали для того, чтобы упругий гребень удерживался в этом положении до тех пор, пока сила поворота снова начнет действовать и упругий гребень автоматически вернется в его исходное положение. Это является легким путем для отсоединения охватывающей детали от охватываемой детали. Только кольцеобразный элемент необходимо поворачивать. Охватывающая деталь и охватываемая деталь могут оставаться в их установленных положениях. Поскольку упругий гребень всегда возвращается в его исходное положение, они всегда пребывают в положении, готовые к фиксации охватываемой детали к охватывающей детали.
Предпочтительно разъединяющий элемент смонтирован внутри охватывающей детали, смежной первой удерживающей секции так, что разъединяющий элемент позволяет кольцеобразному элементу и охватываемой детали вставляться. Это позволяет всей системе быть как можно меньшей. Разъединяющий элемент может быть частью охватывающей детали. Следовательно, нет необходимости в дополнительных деталях.
Альтернативно, разъединяющий элемент является отдельным кольцеобразным разъединяющим элементом, который выполнен с возможностью расположения между деталями, при вставке охватываемой детали внутрь охватывающей детали перед тем, как кольцеобразный элемент будет смонтирован. Кольцеобразный разъединяющий элемент является элементом с минимальной протяженностью в осевом направлении. Он необязательно должен иметь круглую форму, он может быть любой формы, подходящей для применения, например овальной или шестиугольной. Имея отдельный кольцеобразный разъединяющий элемент, можно легко и дешево производить охватывающую деталь и разъединяющий элемент.
Первое средство гибкого гребня может состоять из опорного выступа, выступающего из внешней его стенки, а второе средство упругого гребня может состоять из стопорного края, продолжающегося внутрь от его внутренней стенки. Опорные выступы и стопорные края являются простыми средствами фиксации.
Предпочтительно кольцеобразный элемент имеет, по меньшей мере, выступающее наружу средство, которое указывает при монтировании вблизи отверстия охватывающей детали, когда опорный выступ гибкого гребня зацепляет первую удерживающую секцию охватывающей детали. Выступающее наружу средство может упираться или почти упираться в конец охватывающей детали, где расположено отверстие, таким образом, либо указывая, что кольцеобразный элемент установлен в правильном положении в осевом направлении.
По меньшей мере, часть выступающего наружу средства может продолжаться за радиальные размеры охватывающей и/или охватываемой детали. Позволяя выступающему средству выступать наружу системы, выступающее средство может работать в качестве зажима для поворота кольцеобразного элемента при отделении охватываемой детали от охватывающей детали.
Предпочтительно охватывающая деталь вместе с разделяющим элементом создает пространство, в котором выполнена прокладка с возможностью плотно упираться внутрь охватывающей детали и во внешнюю стенку охватываемой детали. Это обеспечивает герметичность системы.
Прокладка может быть уплотнительным кольцом. Уплотнительное кольцо является дешевой прокладкой, которая может быть куплена в магазине.
Охватывающая деталь на противоположном конце от отверстия может присоединяться к или составлять часть третьего элемента и охватываемая деталь на противоположном конце от конца, вставленного внутрь охватывающей детали, присоединена к или составляет часть четвертого элемента. Третий и/или четвертый элемент может быть гибким трубчатым объектом, и третий и/или четвертый элемент может быть жестким объектом.
По меньшей мере, один из двух упомянутых жестких объектов может быть трубчатым.
Обычно, все термины, использованные в формуле изобретения, предназначены для интерпретирования в соответствии с их обычным значением в уровне техники, если только ясное определение не будет истолковано иначе. Все ссылки на элемент, устройство, компонент, средство, этап и т.д. предназначены для открытого интерпретирования как относящиеся, по меньшей мере, к одному примеру упомянутого элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д., если только не будет иначе четко обозначено. Этапы любого способа, раскрытого здесь, не обязательно должны осуществляться в точном порядке, раскрытом здесь, если только не будет четко указываться обратное.
Другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения последуют из следующего детального раскрытия, из приложенных зависимых пунктов формулы изобретения, а также из чертежей.
Краткое описание чертежей
Изобретение сейчас будет описано более подробно со ссылкой на сопровождающие схематичные фигуры, которые на примере иллюстрируют предпочтительные на данный момент варианты выполнения соединительного устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.1 - вид разобранного соединительного устройства в соответствии с первым вариантом выполнения.
Фиг.2а - вид с местным сечением устройства в соответствии с Фиг.1 в соединенном состоянии.
Фиг.2b - вид с местным сечением в перспективе устройства в соответствии с Фиг.1 в соединенном состоянии.
Фиг.2с - вид в перспективе части устройства в соответствии с Фиг.1 в соединенном состоянии.
Фиг.3а - вид с местным сечением устройства в соответствии с Фиг.1 в разобранном состоянии.
Фиг.3b - вид в перспективе с местным сечением устройства в соответствии с Фиг.1 в разобранном состоянии.
Фиг.3с - вид в перспективе части устройства в соответствии с Фиг.1 в разобранном состоянии.
Описание предпочтительных вариантов выполнения
Фиг.1 показывает соединительное устройство в разобранном виде и фиг.2а-2с показывают соединительное устройство в собранном состоянии. Все эти фигуры вместе будут объяснены ниже.
Фиг.1 и Фиг.2а-2с показывают предпочтительный вариант выполнения соединительного устройства 1 для соединения двух жестких объектов, которыми являются охватывающая деталь 3 и охватываемая деталь 2, основные компоненты которых содержат втулки 4, 9, которые обе могут быть изготовлены, например, в форме трубки из жесткого, неэластичного материала, например пластика или металла. Оба жестких объекта в этом варианте выполнения трубчатые, однако они не ограничены этой формой. Охватывающая деталь не обязательно должна быть втулкой, она может быть отверстием или каналом в детали, которая предназначена для соединения. Как видно на Фиг.1 и Фиг.2а-2b, охватывающая деталь 3 имеет на ее входной части, также называемой отверстием, горлышко 4a с внутренним диаметром, большим, чем оставшийся участок 4b охватывающей детали, причем переход между этими двумя участками обозначен как 4с. Как видно на Фиг.1, несколько первых удерживающих секций 5, здесь в форме выемок 5, смонтированы радиально близко к входной части 6 охватывающей детали 3 на таком же расстоянии от входной части/отверстия 6 и периодически распределены по периферии вокруг внутренней части охватывающей детали 3. Однако расстояние может отличаться и распределение может быть неравным. Удерживающие секции не обязательно должны быть выемками. Они могут быть, например, поперечно выступающими элементами. Количество первых удерживающих секций 5 не ограничено определенным числом, оно может равняться, например, единице. На его конце (не показано) противоположно отверстию 6 охватывающая деталь 3 снабжена, например, резьбовым участком, который предназначен для ввинчивания внутрь первой жесткой трубы (не показана), или образован полностью с ним, или гибкая эластичная труба 19 (фиг.2а, 2b) может быть смонтирована снаружи охватывающей детали и прикреплена к, например, закрученной полосе 20, или труба может быть сварена с противоположным концом отверстия 6. Выемка 27 образована на конце с тем, чтобы обеспечить зоны сварки для трубы.
Охватываемая деталь 2 состоит из втулки 9, которая на одном из ее концов может быть снабжена резьбовым участком, который предназначен для ввинчивания внутрь второй жесткой трубы (не показана). Альтернативно, охватываемая деталь может состоять из участка трубы, который встроен в элемент, такой как вентилятор (не показан), или охватываемая деталь может быть напрямую присоединена к детали, например к двигателю (не показан). На этих фигурах охватываемая деталь не присоединена к чему-либо. Охватываемая деталь 2 на внешней стенке снабжена второй удерживающей секцией 10, здесь поперечный край 10а, который смонтирован на расстоянии от конечной поверхности 21 другого конца, который может присоединяться к другим объектам. Поперечный край 10а продолжается вокруг всей охватываемой детали 2, однако может быть несколько краев, периодически распределенных вокруг охватываемой детали. Поперечный край 10а может, например, быть образован извлечением материала вальцеванием внешней стенки. Он также может быть образован прессованием материала, вальцеванием материала или, если охватываемая деталь 2 изготовлена из пластика, может быть образован литьем под давлением охватываемой детали. Охватывающая деталь 3 имеет на ее переходе между двумя участками 4а, 4b, которые обозначены 4с, стопорный край 28 (см. фиг.2а, 2b), который может действовать в качестве стопора для охватываемой детали 2 при вставке. Альтернативно, средства (не показано), выступающие радиально снаружи на охватываемой детали могут быть установлены в качестве стопора, если они смонтированы в положении, в котором они упираются в конец охватывающей детали 3, в которой расположена входная часть/отверстие 6, или между залегающей частью в установленном положении. Кольцеобразный элемент 11 выполнен с возможностью установки между деталями 2, 3 при вставке охватываемой детали 2 внутрь охватывающей детали 3, причем кольцеобразный элемент 11 снабжен осевыми выступающими гибкими гребнями 12. Кольцеобразный элемент является элементом с минимальной протяженностью в осевом направлении. Упругие гребни 12 периодически распределены вокруг периферии, однако не ограничены этим. Число осевых выступающих упругих гребней не ограничено определенным количеством, оно может быть единицей или более. Как лучше видно на Фиг.2а и 2b, каждый упругий гребень 12 снабжен утолщенным участком на его свободном внешнем конце, чтобы образовывать опорный выступ 15, соответственно выступающий над внешней стенкой элемента. Опорные выступы 15 выполнены с возможностью упругого зацепления выемок 5 охватывающей детали 3, при вставке кольцеобразного элемента 11 внутрь охватывающей детали 3. Свободный внешний конец каждого упругого гребня 12 образует на его стороне, упирающейся в поперечный край 10а охватываемой детали 2, стопорный край 14, продолжающийся внутрь от внутренней стенки элемента. Стопорный край 14 выполнен с возможностью упругого зажима в удерживающем положении поперечного края 10а охватываемой детали при вставке охватываемой детали в кольцеобразный элемент 11 и охватывающую деталь 3. Упругие гребни находятся в центральном положении, то есть они не находятся в напряженном состоянии перед или после установки охватываемой детали. Охватывающая деталь 3 и охватываемую деталь 2 не представляется возможным разъединить без какого-либо дополнительного действия.
Кольцеобразный элемент 11 дополнительно снабжен выступающим снаружи средством 13, которое выполнено с возможностью близкого расположения к отверстию 6 охватывающей детали 3, когда упругие гребни 12 и опорные выступы 15, соответственно, зацепляют соответствующие выемки 5 охватывающей детали 3. Средство 13 выступает наружу за радиальные размеры охватываемой детали 2 и охватывающей детали 3 и действует как зажим для поворота кольцеобразного элемента 11 для того, чтобы отделить охватываемую деталь 2 от охватывающей детали 3 с помощью разъединяющего элемента. Кольцеобразный элемент 11 может быть изготовлен из металла или пластика.
Второе кольцеобразное средство 17, которое выполняет функцию разъединяющего элемента, также выполнено с возможностью расположения между деталями при вставке охватываемой детали 2 в охватывающую деталь. Однако кольцеобразный разъединяющий элемент 17 смонтирован ближе к остальному участку 4b, чем кольцеобразный элемент 11. Кольцеобразный разъединяющий элемент 17 смежно смонтирован на краю выемки 5, которая расположена ближе к противоположному концу отверстия 6 охватывающей детали 3, и имеет радиально действующие клиновидные участки 26 (см. фиг.2с), смонтированные на каждом упругом гребне 12, и на которое действует упругий гребень 12, здесь только верхняя часть 16 упругого гребня, которая позволяет отделять охватывающую деталь 3 от охватываемой детали 2 при повороте кольцеобразного элемента 11. Здесь кольцеобразное разъединяющее средство 17 является отдельной деталью, которая может свободно или неподвижно монтироваться внутри охватывающей детали 3 и она может быть изготовлена из металла или пластика. Однако кольцеобразный разъединяющий элемент 17 является элементом с минимальной протяженностью в осевом направлении.
Прокладка, здесь уплотнительное кольцо 25, может, однако, быть любой другой прокладкой в технике, дополнительно смонтирована в переходе 4с между первым участком 4а втулки и ее остального участка 4b так, что плотно упирается во внешнюю стенку охватываемой детали 2 и кольцеобразного разъединяющего элемента 17 в соединенном состоянии устройства 1.
На Фиг.2а и 2b видно, что внешний диаметр охватываемой детали 2 вдоль участка, где охватывающая деталь 3 и охватываемая деталь 2 накладываются друг на друга, незначительно меньше, по меньшей мере, на протяжении почти всего участка, чем внутренний диаметр кольцеобразного элемента 11 и остального участка 4b, и что длина этого участка превышает длину первого участка 4а охватывающей детали, что приводит к тому, что другой конец 21 охватываемой детали продолжается на расстояние внутрь остального участка 4b до тех пор, пока он не упрется в стопорный край 28 в переходе 4с. Когда охватывающая часть 3 присоединена к охватываемой детали 2, они первыми крепятся к соответствующим трубам до тех пор, как они не станут внутренней деталью труб. Затем уплотнительное кольцо помещается в переход 2с. Впоследствии кольцеобразный разъединяющий элемент 17 и затем кольцеобразный элемент 11 вставляются в охватывающую деталь 1, ее упругие гребни 12 помещаются таким же способом относительно выемок 5 охватывающей детали, затем опорные выступы 15 зацепляются с выемками 5. В охватывающей детали 3 выемки 22 смонтированы (см. фиг.1) в осевом направлении, что обеспечивает правильную сборку кольцеобразного разъединяющего элемента 17. Кольцеобразный разъединяющий элемент 17 имеет выступающие части 29, которые вставляются в эти выемки 22. Таким образом осуществляется четкая визуальная индикация охватывающей детали и правильно соединенных элементов. Затем охватываемая деталь 2 вставляется внутрь кольцеобразного элемента 11 и охватывающей детали 3 так, что стопорные края 14 упругих гребней 12 зажимают в удерживающее положение поперечные края 10а охватываемой детали, таким образом, зажимая охватываемую деталь 2 в кольцеобразном элементе 11, который зафиксирован с охватывающей деталью.
Соединение охватывающей детали 3 и охватываемой детали 2, таким образом, обеспечивает быструю сборку. Также важно отметить, что в настоящем соединительном устройстве осевые силы нарастают в связи с поворотом вниз внешнего конца упругого гребня по направлению к охватываемой детали, что подразумевает большую осевую силу, лучшую фиксацию упругого гребня к охватывающей и охватываемой детали.
Фиг.3а и 3b показывают, как может быть осуществлено отделение охватываемой детали 2 и охватывающей детали. Кольцеобразный элемент 11 был повернут с помощью его устройства 13 с заданной силой соответственно к охватываемой 2 и охватывающей детали 3 в положение, в котором второе средство 14 упругого гребня 12 перемещено в положение радиально наружному поперечному краю 10а охватываемой детали 2, позволяя верхней части 16 упругого гребня 12 скользить на радиально передвигающемся клиновидном участке 26 кольцеобразного разъединяющего элемента 17 для того, чтобы упругий гребень упруго фиксировался в этом положении (см. фиг.3с). Упругий гребень может скользить на радиально передвигающемся клиновидном участке 29, вместо его верхней части. Охватываемая деталь 2 и охватывающая деталь 3 теперь могут быть отделены перемещением деталей в продольном направлении друг от друга. Когда охватываемая деталь извлечена и кольцеобразный элемент 11 не находится под действием поворотных сил, упругие гребни 12 автоматически вернутся в их исходное положение, и они снова готовы для сцепления с охватываемой деталью 2.
Хотя настоящее изобретение было описано с использованием подробных вариантов его выполнения, следует понимать, что различные модификации, изменения и адаптации могут быть сделаны специалистами в данной области техники без отклонения от смысла и области изобретения.