СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И ОТПИРАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
CONNECTION ELEMENT AND UNLOCKING ELEMENT FOR CONNECTION ELEMENT

Изобретение относится к соединительному элементу для трубопровода для текучей среды, содержащему корпус, имеющий приемную область для размещения вставного элемента, содержащую стопорное устройство для фиксирующего соединения со вставным элементом, которое включает в себя по меньшей мере один стопорный элемент, имеющий отпирающий рычаг.
Кроме того, изобретение относится к отпирающему элементу для такого соединительного элемента.
Такие соединительные элементы применяют для присоединения трубопроводов для текучей среды к патрубкам, например, топливных баков. Они могут также применяться для соединения двух трубопроводов, например, в транспортном средстве (DE 0019715967). В частности, при помощи соединительного элемента осуществляют герметичное соединение трубопроводов для мочевины (так называемых UREA трубопроводов).
Соединяемый при помощи соединительного элемента трубопровод имеет вставной элемент, который может быть вставлен в приемную область. Вставной элемент имеет стопорный элемент, например периферийный фланец, который может взаимодействовать со стопорным устройством, расположенным в приемной области. При этом вставной элемент может фиксироваться внутри соединительного элемента с обеспечением надежного соединения.
Для расцепления стопорного устройства стопорный элемент снабжен отпирающим рычагом, при приведении в действие которого стопорный элемент освобождает вставной элемент.
Часто соединительные элементы находятся в тесных пространственных условиях, например в автомобилях. Из-за этого приводить в действие отпирающий рычаг часто достаточно трудно. Соответственно расцепление соединительного элемента оказывается трудоемким.
В основу изобретения поставлена задача обеспечить возможность простого расцепления стопорного устройства.
Указанная задача решается тем, что в соединительном элементе описанного выше типа, согласно изобретению отпирающий элемент установлен с возможностью перемещения между первым положением, в котором он взаимодействует с отпирающим рычагом, и вторым положением, в котором отпирающий элемент освобождает отпирающий рычаг.
В предлагаемом соединительном элементе отпирающие рычаги стопорного устройства приводятся в действие уже не непосредственно, а косвенно, через отпирающий элемент. Требуемое приводное усилие передается в результате движения отпирающего элемента. При этом может также осуществляться преобразование сил.
Особенно предпочтительно, чтобы отпирающий элемент был установлен с возможностью линейного перемещения. Линейное перемещение можно обеспечить сравнительно просто, например путем приложения тянущей силы к отпирающему элементу или путем нажатия на него. Одновременно отпирающий элемент может быть установлен почти без люфта, что выгодно, в частности, если соединительный элемент подвергается вибрациям.
Отпирающий рычаг предпочтительно выполнен как одно целое со стопорным элементом. Стопорный элемент и отпирающий рычаг могут быть выполнены из пластмассы и могут быть изготовлены в виде единой детали сравнительно простым способом. Кроме того, благодаря такому выполнению стопорного элемента и отпирающего рычага обеспечивается непосредственная передача сил без дополнительных мест соединения, которые могли бы загрязняться и/или требовать ремонта.
Стопорное устройство предпочтительно содержит по меньшей мере два стопорных элемента, которые расположены по окружности, причем при нажатии на отпирающий рычаг в радиальном направлении внутрь стопорный элемент может перемещаться в радиальном направлении наружу. Если стопорных элементов два, то они предпочтительно расположены диаметрально противоположно на боковых сторонах корпуса соединительного элемента. Нажатие на отпирающие рычаги обеспечивается сравнительно просто, например путем перемещения отпирающего элемента по наружной стороне отпирающих рычагов. Для того, чтобы при этом стопорный элемент перемещался в радиальном направлении наружу, отпирающий рычаг вместе со стопорным элементом установлены с возможностью поворота. Для этого может быть предусмотрен сплошной шарнир, который образован, например, благодаря упругости применяемого материала и может быть выполнен как одно целое с отпирающим рычагом и стопорным элементом.
Отпирающий элемент предпочтительно содержит расположенные параллельно перемычки, число которых соответствует числу стопорных элементов и каждая из которых имеет рабочую поверхность для взаимодействия с одним из отпирающих рычагов. Благодаря перемычкам сила растяжения или сжатия, которая вызывает перемещение отпирающего элемента, может быть приложена на относительно большом удалении от стопорного устройства. Перемычки могут также образовывать относительно длинную направляющую поверхность для отпирающего элемента, так что возможна относительно стабильная и не создающая стука установка отпирающего элемента на корпусе соединительного элемента.
Рабочие поверхности предпочтительно расположены на ориентированных в радиальном направлении внутрь выступах, которые, в частности, выполнены на концах перемычек. Благодаря выступам рабочие поверхности могут находиться на расстоянии от перемычек.
Поэтому рабочие поверхности могут взаимодействовать с отпирающими рычагами относительно простым образом. Выступы увеличивают ориентированную в радиальном направлении внутрь силу, которая через рабочие поверхности действует на отпирающие рычаги и тем самым осуществляет расцепление стопорного устройства. Путем простого перемещения отпирающего элемента рабочие поверхности могут быть совмещены с отпирающими рычагами, а благодаря выступам ориентированная в радиальном направлении внутрь сила автоматически воздействует на отпирающие рычаги, которые в результате расцепляют стопорное устройство.
Перемычки предпочтительно соединены друг с другом на тех концах, на которых выполнены выступы, а соединение при необходимости имеет форму дуги, которая проходит параллельно искривлению корпуса в приемной области. Соединение предотвращает отгибание перемычек, когда они передают на отпирающие рычаги силу, ориентированную в радиальном направлении внутрь. Поэтому можно передавать относительно большую силу без деформирования отпирающего элемента. Благодаря дугообразной форме соединения, проходящего параллельно искривлению корпуса в приемной области, соединение проходит как бы вдоль наружной стороны корпуса, в связи с чем требуется небольшое дополнительное пространство для монтажа. Таким образом, соединительный элемент может иметь обтекаемую форму.
Перемычки на своих вторых концах, обращенных от выступов, соединены друг с другом посредством второго соединения. Это второе соединение повышает жесткость отпирающего элемента. Одновременно оно обеспечивает равномерное перемещение всех перемычек, так что все стопорные элементы приводятся в действие одновременно.
Второе соединение предпочтительно имеет приводную рукоятку, расположенную посередине между перемычками. Благодаря приводной рукоятке упрощается обращение с соединительным элементом, причем приводная рукоятка может быть выполнена таким образом, что позволяет производить простые манипуляции в перчатках.
Второе соединение предпочтительно проходит параллельно первому соединению. Таким образом, второе соединение также выполнено с искривлением, которое параллельно корпусу соединительного элемента. Благодаря этому достигается компактное размещение отпирающего элемента на корпусе соединительного элемента.
В другом предпочтительном варианте выполнения второе соединение находится в одной плоскости с перемычками и, в частности, имеет искривление, направленное в сторону от первых концов. Такое выполнение отпирающего элемента подходит для соединительных элементов, изогнутых под углом 90°, при этом отпирающий элемент имеет лишь две перемычки. Искривление второго соединения также может быть согласовано с корпусом соединительного элемента и потому требуется лишь небольшое дополнительное пространство для монтажа.
Перемычки могут перемещаться на соединительном элементе в осевом направлении, например, снаружи сбоку на корпусе соединительного элемента. При выполнении отпирающего элемента с двумя перемычками последние могут направляться диаметрально противоположно на одной стороне корпуса соединительного элемента. Для этого соединительный элемент может иметь направляющую, образованную двумя выступами на перемычку. Также может быть предусмотрен паз для направления перемычек.
Стопорные элементы предпочтительно установлены с возможностью перемещения в осевом направлении между положением блокировки, в котором движение отпирающих рычагов блокируется, и свободным положением, в котором отпирающие рычаги могут приводиться в движение. Благодаря блокировке отпирающих рычагов можно предотвратить непреднамеренное расцепление стопорного устройства. Например, для этого можно обеспечить, чтобы при перемещении стопорных элементов в осевом направлении отпирающие рычаги размещались над выступами, которые препятствуют надавливанию на отпирающие рычаги.
Особенно предпочтительно, чтобы выступы отпирающего элемента взаимодействовали с выступами на стопорных элементах таким образом, что при приложении к отпирающему элементу тянущего усилия стопорные элементы могли перемещаться из положения блокировки в свободное положение. В таком случае с помощью отпирающего элемента могут не только приводиться в действие отпирающие рычаги, но могут и стопорные элементы перемещаться из положения блокировки в свободное положение.
Также особенно предпочтительно, чтобы при увеличении тянущего усилия выступы отпирающего элемента могли скользить по выступам стопорных элементов так, что рабочие поверхности взаимодействуют с отпирающими рычагами. При этом с помощью простого тянущего движения, которое воздействует на отпирающий элемент, стопорные рычаги сначала могут перемещаться из положения блокировки в свободное положение, а затем могут автоматически приводиться в действие отпирающие рычаги, обеспечивая расцепление стопорного устройства. Тянущее усилие увеличивается автоматически в результате того, что по достижении свободного положения дальнейшее перемещение стопорных элементов оказывается невозможным, например из-за того, что они упираются в стопор.
На вторых концах перемычек и/или на рукоятке предпочтительно имеется рифленая поверхность. Благодаря этому упрощается приложение тянущего усилия к отпирающему элементу, в частности, в условиях повышенной влажности или при работе в перчатках.
Стопорные элементы после сцепления со вставным элементом могут перемещаться в положение блокировки путем вытягивания вставного элемента. Таким образом, приложение тянущего усилия между вставным элементом и соединительным элементом предусматривается прежде всего для того, чтобы переместить стопорные элементы в положение блокировки и тем самым предотвратить расцепление. Одновременно это обеспечивает надежное удерживание вставного элемента в стопорном устройстве, то есть введение в приемную область надлежащим образом. В противном случае, при ненадлежащем соединении в результате приложения тянущего усилия вставной элемент снова отсоединяется.
Предпочтительно предусмотрен индикатор монтажа, который после перемещения стопорных элементов в положение блокировки может перемещаться в положение, которое сигнализирует о достижении надежного соединения. Одновременно индикатор монтажа может препятствовать обратному перемещению стопорных элементов. Чтобы иметь возможность переместить стопорные элементы в свободное положение, нужно сначала удалить или по меньшей мере переместить индикатор монтажа. Для этого индикатор монтажа может быть установлен с возможностью перемещения в пространство, которое освобождается при перемещении стопорных элементов из свободного положения в положение блокировки.
Задача, поставленная в основу изобретения, решена также тем, что предложен отпирающий элемент с признаками, указанными в п.14 формулы изобретения. Соответственно, остаются в силе варианты выполнения, относящиеся к соединительному элементу.
Например, количество параллельно расположенных перемычек может соответствовать количеству стопорных элементов соединительного элемента. Благодаря этому каждому стопорному элементу соответствует перемычка и тем самым обеспечивается одновременное приведение в действие всех стопорных элементов. На концах перемычек могут быть предусмотрены ориентированные в радиальном направлении внутрь выступы с рабочими поверхностями. Сила, направленная радиально внутрь, воздействует через рабочие поверхности на стопорные элементы, которые вследствие этого расцепляются. В области выступов перемычки могут быть соединены друг с другом. Это соединение может иметь форму дуги, проходящей параллельно искривлению корпуса в приемной области. Соединение предотвращает отгибание перемычек в радиальном направлении и одновременно благодаря искривленной форме соединения отпирающий элемент может быть довольно хорошо согласован с формой соединительного элемента. Вследствие этого для соединительного элемента требуется лишь небольшое дополнительное пространство для монтажа.
На втором конце перемычек, который обращен в сторону выступов, перемычки тоже могут быть соединены между собой посредством соединения. Это второе соединение может быть расположено параллельно первому соединению или иметь искривление, которое проходит перпендикулярно к искривлению первого соединения. Благодаря этому форма отпирающего элемента может быть согласована с формой соединительного элемента.
Отпирающий элемент упрощает отпирание соединительного элемента и тем самым удаление вставного элемента, соединенного при помощи соединительного элемента. Отпирание может осуществляться без проблем даже в небольшом пространстве, так как, например, уже не нужно доставать до стопорных элементов рукой, а их можно приводить в действие посредством отпирающего элемента. То есть стопорные элементы можно отпирать косвенным образом при помощи отпирающего элемента. Благодаря отпирающему элементу точка, на которую воздействуют рукой, перемещается в область, которая более доступна, чем область, в которой расположены стопорные элементы. Вследствие этого расширяется область применения соединительного элемента, в частности, его можно применять в тесном пространстве. Благодаря отпирающему элементу сокращаются ожидаемые монтажные работы, например, если требуется замена с целью ремонта.
Изобретение более подробно описано ниже на примере предпочтительного варианта его осуществления со ссылками на чертежи, на которых:
фиг.1 изображает отпирающий элемент согласно первому варианту осуществления изобретения,
фиг.2 - отпирающий элемент согласно второму варианту осуществления изобретения,
фиг.3 - соединительный элемент с отпирающим элементом согласно первому варианту осуществления изобретения,
фиг.4 - соединительный элемент с отпирающим элементом согласно второму варианту осуществления изобретения,
фиг.5 - разрез соединительного элемента в зафиксированном состоянии и
фиг.6 - разрез соединительного элемента в расцепленном состоянии.
На фиг.1 показан отпирающий элемент 1 согласно первому варианту осуществления изобретения, содержащий две расположенные параллельно друг другу перемычки 2, 3, соединенные на своих первых концах 5, 6 посредством первого соединения 4, а на вторых концах 8, 9 - посредством второго соединения 7. Первое соединение 4 и второе соединение 7 искривлены и расположены на верхней стороне перемычек 2, 3 параллельно друг другу.
Первое соединение 4 вместе со вторым соединением 7 и перемычками 2, 3 образует прямоугольник. Посередине на втором соединении 7 установлена приводная рукоятка 10, отходящая в сторону от первого соединения 4.
На концах 5, 6 перемычек выполнены ориентированные внутрь и, таким образом, друг к другу, выступы 11, 12, имеющие рабочие поверхности 13, 14 соответственно, находящиеся на их внутренней в радиальном направлении стороне. Рабочие поверхности 13, 14 могут переходить в наклонные заходные поверхности, чтобы приводные усилия были меньше.
На фиг.2 показан отпирающий элемент 1 согласно второму варианту осуществления изобретения, отличающийся от показанного на фиг.1 лишь расположением второго соединения 7. Поэтому аналогичные элементы на фиг.1 и 2 обозначены одинаковыми цифровыми позициями. Согласно фиг.2 второе соединение 7 находится в одной плоскости с перемычками 2, 3. Такое выполнение особенно выгодно для соединительных элементов, которые представляют собой уголковый элемент с углом 90°, например, показанный на фиг.4.
Перемычки 2, 3 могут быть выполнены из пластмассы как одно целое с первым соединением 4, вторым соединением 7 и с приводной рукояткой 10. Возможно также соединение этих деталей с помощью сварки.
На концах 8, 9 и на рукоятке 10 отпирающий элемент 1 имеет рифленую поверхность для облегчения работы в условиях повышенной влажности или в перчатках.
На фиг.3 показан отпирающий элемент 1 согласно первому варианту осуществления изобретения, который представлен на фиг.1, в сочетании с соединительным элементом 15. Соединительный элемент 15 служит для герметичного соединения вставного элемента 16, выполненного в виде патрубка, с трубопроводом 17 для текучей среды. Вместо вставного элемента 16 в виде патрубка может быть предусмотрен другой трубопровод для текучей среды, при этом вставной элемент может быть выполнен как одно целое с трубопроводом для текучей среды.
Перемычки 2, 3 отпирающего элемента 1 установлены сбоку на корпусе 18 соединительного элемента 15 с возможностью линейного перемещения. Для этого на корпусе 18 предусмотрены выступы 19, 20, из которых на фиг.3 виден только выступ 19. На фиг.4 виден также второй выступ 20.
Между перемычками 2, 3 и первым и вторым соединениями 4, 7 отпирающего элемента 1 имеется свободное пространство, через которое проходит часть корпуса соединительного элемента. Благодаря тому, что искривление корпуса 18 согласовано с формой соединений 4, 7, получается очень компактное расположение отпирающего элемента 1 на соединительном элементе 15.
На фиг.4 показан соединительный элемент 15, в котором трубопровод 17 для текучей среды и вставной элемент 16 расположены не на одной линии друг с другом, а перпендикулярно друг к другу. Соответственно, соединительный элемент 15 также изогнут под углом 90°. Для такого соединительного элемента 15 применяется отпирающий элемент 1, показанный на фиг.2. Соединения 4, 7 отпирающего элемента 1 также выполнены параллельными корпусу 18, так что можно сэкономить пространство для монтажа. В обоих вариантах, то есть на фиг.3 и на фиг.4, отпирающий элемент 1 установлен с возможностью линейного перемещения параллельно направлению оси вставного элемента 16. Вставной элемент 16 вставлен в приемную область 21, которая образована в корпусе 18 соединительного элемента 15.
На фиг.5 показан разрез соединительного элемента 15 согласно фиг.3, соединенного со вставным элементом 16, который выполнен как одно целое со стенкой 22 корпуса, например топливного бака. Как видно на фиг.5, для соединительного элемента 15 в распоряжении имеется относительно небольшое пространство.
Соединительный элемент 15 содержит стопорное устройство 23, включающее в себя два стопорных элемента 24, 25, которые выполнены как одно целое с отпирающими рычагами 26, 27. Стопорные элементы 24, 25 расположены на направляющих перемычках 28, 29 с возможностью поворота благодаря упругости, при этом стопорные элементы 24, 25 выполнены как одно целое с направляющими перемычками 28, 29 и отпирающими рычагами 26, 27.
Между отпирающими рычагами 26, 27 и направляющими перемычками 28, 29 расположена часть корпуса 18 соединительного элемента 15. Эта часть корпуса имеет выступы 30, 31, которые в показанном на фиг.5 положении стопорных элементов 24, 25 находятся под отпирающими рычагами 26, 27 и таким образом препятствуют надавливанию на отпирающие рычаги 26, 27.
Стопорные элементы 24, 25 находятся в зацеплении с круговым фланцем 32 вставного элемента 16. Отпирающий элемент 1 вдвинут сравнительно глубоко в направлении к вставному элементу 16, при этом выступы 11, 12 находятся перед выступами, которые расположены в начальной области отпирающих рычагов 26, 27. Благодаря этому через отпирающий элемент 1 к стопорным элементам 24, 25 можно приложить тянущее усилие, так что соединительный элемент 15 может прижиматься в направлении к вставному элементу 16, в то время как на стопорные элементы 24, 25 при помощи отпирающего элемента 1 действует тянущая сила в противоположном направлении. В результате движение отпирающих рычагов 26, 27 не будет больше блокироваться выступами 30, 31, и стопорные элементы 24, 25 будут находиться в своем свободном положении, как показано на фиг.6.
На фиг.6 отпирающий элемент 1 находится в положении, в котором он еще дальше сдвинут в осевом направлении и его рабочие поверхности 13, 14 взаимодействуют с отпирающими рычагами 26, 27 таким образом, что отпирающие рычаги 26, 27 прижимаются в радиальном направлении друг к другу. Благодаря упругости направляющих перемычек 28, 29 и их упругому соединению со стопорным элементом 24, 25, при нажатии в радиальном направлении на отпирающие рычаги 26, 27 происходит поворотное движение и тем самым стопорные элементы 24, 25 удаляются друг от друга в радиальном направлении. Таким образом, стопорное устройство 23 расцепляется и можно извлечь вставной элемент 16.
При нахождении отпирающего элемента 1 в положении, показанном на фиг.6, можно без проблем снова вставить вставной элемент 16. Для достижения фиксации нужно лишь сдвинуть отпирающий элемент 1 в направлении к вставному элементу 16. Отпирающий элемент 1 позволяет сравнительно просто приводить в действие отпирающие рычаги 26, 27 без необходимости непосредственного доступа к ним вручную.
Благодаря этому упрощается отпирание стопорного устройства соединительного элемента и соответственно упрощается демонтаж.