БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩАЯ МУФТА С АВТОМАТИЧЕСКИМ МЕХАНИЗМОМ ФИКСАЦИИ
QUICK-ACTING COUPLING WITH AUTOMATIC LOCKING MECHANISM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится в общем к быстросоединяемому и разъединяемому соединению (к «быстродействующей муфте»), и более конкретно, к быстродействующей муфте с автоматическим фиксатором.
Известный уровень техники
Быстродействующие муфты обычно включают в себя соединение с внутренней резьбой и соединение с наружной резьбой, выполненное с возможностью функционального вхождения в зацепление с соединением с внутренней резьбой. Примеры соединений с наружной резьбой включают в себя соединительные устройства и вставки разъемов, а примеры соединений с внутренней резьбой включают в себя охватывающие соединительные части, гнезда розеток и механически обработанные входные отверстия. Соединения с наружной резьбой и с внутренней резьбой могут быть взаимосвязаны с гидравлическим шлангом, трубопроводом, сетью трубопроводов, механическим оборудованием или другими устройствами для транспортировки текучей среды, которая может находиться под давлением.
В общем, вдавливание участка соединения с наружной резьбой во внутреннее входное отверстие соединения с внутренней резьбой завершает путь потока текучей среды. В некоторых конфигурациях, соединения с наружной резьбой и с внутренней резьбой обеспечены дополняющими выемками для приема блокировочного устройства, которое может включать в себя деформируемое кольцо или устройство, подобное цанговому патрону, с подвижными пальцами. При введении соединения с наружной резьбой в соединение с внутренней резьбой на предварительно определенное расстояние блокировочное устройство в общем входит в зацепление с выемками для блокировки вместе в осевом направлении соединений с наружной резьбой и с внутренней резьбой. Для разъединения этих двух компонентов, соединение с наружной резьбой может быть введено в соединение с внутренней резьбой на дополнительное расстояние таким образом, что расцепляющее устройство освобождает блокировочное устройство из одной из выемок. Затем соединение с наружной резьбой может быть удалено из соединения с внутренней резьбой. Примеры быстродействующих муфт обсуждаются в патенте США № 6637781, выданном Seymour (Сеймуру); патенте США № 7014215, выданном Cooper et al. (Куперу и др.); патенте США № 7469933, выданном Swift et al. (Свифту и др.); и патенте США № 7533907, выданном Swift et al., содержание каждого из которых полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. В случае, если какая-либо часть из вышеуказанных заявок не согласуется с данной заявкой, эта заявка заменяет вышеуказанные заявки.
Характеристика быстрого соединения/разъединения быстродействующих муфт может приводить к повышенному риску самопроизвольных и внезапных разъединений, которые могут приводить к повреждению или размыканию механического оборудования, разрушению помещений, катастрофическому отказу системы, тяжелым травмам и даже смерти. Чтобы противодействовать самопроизвольному разъединению быстродействующей муфты, в некоторых общепринятых соединениях используют предохранительное устройство, в общем называемое фиксатором. Фиксатор обычно объединен с соединением с наружной резьбой и выполнен с возможностью по существу предотвращать введение соединения с наружной резьбой в соединение с внутренней резьбой за пределы предварительно определенного расстояния, таким образом не допуская того, чтобы расцепляющее устройство расцепляло блокировочное устройство. Обычно фиксатор должен быть удален для обеспечения возможности отсоединения соединения с наружной резьбой от соединения с внутренней резьбой.
Сущность изобретения
Быстродействующие муфты обычно используются с текучими средами под высоким давлением. Следовательно, соображения безопасности и эксплуатационные соображения имеют первостепенное значение, поскольку самопроизвольное разъединение муфты может привести к серьезным повреждениям или отказу системы. Настоящее раскрытие в общем относится к быстродействующей муфте, выполненной с возможностью по существу предотвращать самопроизвольные разъединения.
Одним из аспектов настоящего изобретения является обеспечение быстродействующей муфты, содержащей соединение с наружной резьбой и соединение с внутренней резьбой. Быстродействующая муфта может включать в себя блокировочное устройство, выполненное с возможностью закрепления соединения с наружной резьбой во внутреннем отверстии соединения с внутренней резьбой, и расцепляющее устройство, выполненное с возможностью селективного расцепления блокировочного устройства. В быстродействующей муфте может использоваться любое блокировочное и/или расцепляющее устройство, известное в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления, быстродействующая муфта выполнена в виде соединяемой нажатием и разъединяемой нажатием муфты. В этих вариантах осуществления, соединение с наружной резьбой вводят в соединение с внутренней резьбой на первое предварительно определенное расстояние, чтобы привести в действие блокировочное устройство, которое закрепляет соединение с наружной резьбой во внутреннем отверстии соединения с внутренней резьбой. Для разъединения быстродействующей муфты, соединение с наружной резьбой вводят на второе дополнительное расстояние в соединение с внутренней резьбой, чтобы привести в действие расцепляющее устройство, которое расцепляет блокировочное устройство, таким образом позволяя отделять в осевом направлении соединение с наружной резьбой от соединения с внутренней резьбой. Соединения с наружной резьбой и с внутренней резьбой могут быть взаимосвязаны с гидравлическим шлангом, трубопроводом, сетью трубопроводов, механическим оборудованием или другими устройствами для транспортировки текучей среды, которая может находиться под давлением.
Другой аспект настоящего раскрытия состоит в том, чтобы обеспечить быстродействующую муфту, использующую предохранительное устройство, выполненное с возможностью по существу предотвращать приведение в действие расцепляющего устройства. В некоторых вариантах осуществления, быстродействующая муфта включает в себя фиксатор, который функционально ограничивает возможность приведения в действие расцепляющего устройства. Например, фиксатор может быть объединен с соединением с наружной резьбой и выполнен с возможностью предотвращения зацепления расцепляющего устройства с блокировочным устройством.
Еще один аспект настоящего раскрытия состоит в том, чтобы обеспечить быстродействующую муфту, использующую предохранительное устройство, которое в осевом направлении закреплено в определенном положении на соединении с наружной резьбой. В некоторых вариантах осуществления, быстродействующая муфта включает в себя «фиксатор» или механизм фиксации, который в осевом направлении закреплен на соединении с наружной резьбой в предварительно определенном положении, чтобы обеспечить возможность присоединения соединения с наружной резьбой к соединению с внутренней резьбой, в то же время предотвращая разъединение этих соединений. В одном варианте осуществления, фиксатор включает в себя выступ, который селективно входит в зацепление с областью с выемкой соединения с наружной резьбой. Например, фиксатор может включать в себя кольцеобразный гребень, выполненный с возможностью размещения внутри кольцевой канавки, образованной в соединении с наружной резьбой. В другом варианте осуществления, соединение с наружной резьбой включает в себя выступ, который ограничивает фиксатор. Например, соединение с наружной резьбой может включать в себя заплечик, выполненный с возможностью по существу предотвращать осевое смещение фиксатора по меньшей мере в одном направлении относительно продольной оси соединения с наружной резьбой. Фиксатор и/или соединение с наружной резьбой могут включать в себя другие отличительные элементы, выполненные с возможностью закрепления фиксатора в осевом направлении на соединении с наружной резьбой.
Еще один дополнительный аспект настоящего раскрытия состоит в том, чтобы обеспечить быстродействующую муфту, использующую предохранительное устройство, выполненное с возможностью перемещения в осевом направлении относительно соединения с наружной резьбой. В некоторых вариантах осуществления, быстродействующая муфта включает в себя фиксатор, который способен перемещаться в осевом направлении вдоль продольной оси соединения с наружной резьбой между первым положением и вторым положением. Первое положение может соответствовать положению присоединения, а второе положение может соответствовать положению отсоединения. Находясь в первом положении, фиксатор может предоставлять возможность введения соединения с наружной резьбой в соединение с внутренней резьбой на предварительно определенное расстояние, выполненное с возможностью обеспечения приведения в действие блокировочного устройства, предотвращая приведение в действие расцепляющего устройства. Находясь во втором положении, фиксатор может предоставлять возможность введения соединения с наружной резьбой в соединение с внутренней резьбой на предварительно определенное расстояние, выполненное с возможностью обеспечения приведения в действие расцепляющего устройства, таким образом обеспечивая возможность разъединения соединений с наружной резьбой и с внутренней резьбой. Чтобы предоставить возможность для осевого смещения фиксатора вдоль продольной оси соединения с наружной резьбой, фиксатор может расширяться в радиальном направлении, поворачиваться, манипулироваться другими способами, или может использоваться любая комбинация из вышеперечисленного.
В одном варианте осуществления настоящего раскрытия, предлагается быстродействующая гидравлическая муфта с механизмом фиксации для предотвращения самопроизвольного разъединения, причем быстродействующая гидравлическая муфта содержит соединение с внутренней резьбой с наружной поверхностью и внутренней поверхностью, которая определяет входное отверстие, соединение с наружной резьбой, имеющее наружную поверхность, внутреннюю поверхность, переднюю кромку, продольную ось и геометрический профиль, выполненный с возможностью введения в упомянутое соединение с внутренней резьбой. Механизм фиксации расположен по меньшей мере частично вокруг наружной поверхности соединения с наружной резьбой и выполнен с возможностью предотвращения того, чтобы соединение с наружной резьбой было введено в упомянутое входное отверстие соединения с внутренней резьбой за пределы предварительно определенного положения. Механизм фиксации выполнен с возможностью скольжения относительно продольной оси соединения с наружной резьбой между первым положением и вторым положением, причем первое положение расположено между передней кромкой соединения с наружной резьбой и вторым положением, и механизм фиксации смещается к первому положению так, чтобы механизм фиксации возвращался в первое положение после устранения усилия введения.
Другой аспект настоящего раскрытия состоит в том, чтобы обеспечить быстродействующую муфту, использующую скользящее предохранительное устройство, выполненное с возможностью автоматического возврата в предварительно определенное положение. В некоторых вариантах осуществления, быстродействующая муфта включает в себя фиксатор, который расположен вокруг соединения с наружной резьбой с возможностью скольжения и смещается к определенному положению. В некоторых вариантах осуществления, соединение с наружной резьбой может включать в себя отличительный элемент, выполненный с возможностью смещения фиксатора к первому положению, которое может соответствовать положению соединения. Например, соединение с наружной резьбой может включать в себя наклонную поверхность, расположенную между первым положением и вторым положением, которое может соответствовать положению разъединения. Когда фиксатор перемещается от первого положения ко второму положению, наклонная поверхность увеличивает фиксатор в радиальном направлении, таким образом смещая фиксатор к первому положению. Наклонная поверхность может быть линейной, дугообразной, или и той, и другой. Если она линейная, наклонная поверхность может быть изогнута под углом, составляющим, например, приблизительно от 5 градусов до 75 градусов относительно продольной оси соединения с наружной резьбой. Дополнительно, или в качестве альтернативы, к соединению с наружной резьбой и/или с внутренней резьбой может быть присоединен смещающий элемент, такой как пружина, и выполнен с возможностью смещения фиксатора к первому положению. Примеры пружин включают в себя пружину сжатия, пружину растяжения, дисковую пружину, такую как тарельчатая пружина или волнистая шайба, торсионную пружину или любую их комбинацию. Сила смещения может быть линейной, нелинейной или и той, и другой.
В одном варианте осуществления настоящего раскрытия, предлагается способ селективного зацепления или расцепления металлической гидравлической муфты, причем способ содержит обеспечение соединения с внутренней резьбой с наружной поверхностью, внутренней поверхностью и передней кромкой, которая определяет входное отверстие. Дополнительно, предлагается соединение с наружной резьбой, причем соединение с наружной резьбой содержит внешнюю поверхность, внутреннюю поверхность, которая определяет путь прохождения потока, и переднюю кромку, доведенную до требуемого размера для введения в упомянутое входное отверстие упомянутого соединения с внутренней резьбой. Также предлагается блокировочный механизм, причем блокировочный механизм функционально установлен поблизости от упомянутой наружной поверхности упомянутого соединения с наружной резьбой и упомянутой внутренней поверхности упомянутого соединения с внутренней резьбой, при этом он может быть селективно приведен в действие и освобожден при введении и отведении назад соединения с наружной резьбой внутри соединения с внутренней резьбой. Предлагается фиксатор, который установлен между передней кромкой соединения с внутренней резьбой и заплечиком, продолжающимся наружу от внешней поверхности соединения с наружной резьбой, при этом упомянутый фиксатор имеет первое положение блокировки, которое предотвращает любое перемещение соединения с наружной резьбой внутри соединения с внутренней резьбой, и второе освобожденное положение, которое позволяет соединению с наружной резьбой дополнительно перемещаться внутри упомянутого входного отверстия с внутренней резьбой для освобождения упомянутого запирающего механизма и обеспечения возможности удаления упомянутого соединения с наружной резьбой из упомянутого соединения с внутренней резьбой.
Другой аспект настоящего раскрытия состоит в том, чтобы обеспечить предохранительное устройство, которое может быть образовано в виде различных конфигураций и форм. В некоторых вариантах осуществления, фиксатор может быть образован в общем с цилиндрической формой с внутренней поверхностью, наружной поверхностью и боковыми поверхностями, продолжающимися в радиальном направлении между внутренней и наружной поверхностями. В некоторых вариантах осуществления, фиксатор может быть в общем тором по существу с круглым поперечным сечением. В некоторых вариантах осуществления, фиксатор может быть несплошным кольцом, имеющим торцы.
Другой аспект настоящего раскрытия состоит в том, чтобы обеспечить быстродействующую муфту, изготовленную из общеизвестных материалов. Например, соединение с наружной резьбой, соединение с внутренней резьбой и фиксатор могут быть изготовлены из металлических и/или неметаллических материалов. В некоторых вариантах осуществления, соединения с наружной резьбой и с внутренней резьбой изготовлены из стали, алюминия, латуни, их комбинации или любого другого подходящего материала, известного в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления, фиксатор изготовлен из стали, алюминия, кремнийсодержащего соединения, пластмассы, стекловолокна, их комбинации или любого другого подходящего материала, известного в данной области техники.
Настоящее раскрытие может обеспечить некоторое количество преимуществ в зависимости от конкретного аспекта, варианта осуществления и/или конфигурации. Например, в общепринятых быстродействующих муфтах, фиксаторы в общем удаляют из муфты для обеспечения возможности отсоединения соединения с наружной резьбой от соединения с внутренней резьбой. После удаления, фиксатор часто кладут в неподходящее место или теряют, что приводит к вынужденному простою, пока фиксатор не будет найден или не будет получен новый фиксатор. Варианты осуществления настоящего раскрытия обеспечивают быстродействующую муфту со скользящим по выбору фиксатором, выполненным так, что он предоставляет возможность разъединения муфты без удаления фиксатора из муфты, таким образом гарантируя, что фиксатор не будет положен в неподходящее место или потерян. Помимо этого, фиксатор может смещаться к положению предотвращения разъединения. Таким образом, при разъединении быстродействующей муфты, фиксатор может автоматически возвращаться в положение присоединения, в котором соединение с наружной резьбой может быть в осевом направлении закреплено внутри соединения с внутренней резьбой, но, после того, как оно закреплено, соединение с наружной резьбой не может быть отсоединено от соединения с внутренней резьбой без изменения положения фиксатора. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, фиксатор может выполнять самовозврат в определенное положение, чтобы ограничивать, если не исключить, самопроизвольные разъединения быстродействующей муфты. Эти и другие преимущества будут очевидны из описания.
Фразы «по меньшей мере один», «один или несколько» и «и/или», как используются в данном документе, представляют собой неограничивающие выражения, которые являются и конъюнктивными, и дизъюнктивными в процессе работы. Например, каждое из выражений «по меньшей мере один из A, B и C», «по меньшей мере один из A, B или C», «один или несколько из A, B и C», «один или несколько из A, B или C» и «A, B и/или C» означает один лишь А, один лишь B, один лишь C, A и B вместе, A и C вместе, B и C вместе, или A, B и C вместе.
Термин «a» или «an» перед объектом, как используется в данном документе, относится к одному или нескольким таким объектам. Фактически, термины «a» (или «an»), «один или несколько» и «по меньшей мере один» могут использоваться в данном документе взаимозаменяемым образом.
Использование терминов «включающий в себя», «содержащий» или «имеющий» и их видоизменений в данном документе предназначены для того, чтобы охватывать пункты, перечисленные после них, и их эквиваленты, так же как дополнительные пункты. Соответственно, термины «включающий в себя», «содержащий» или «имеющий» и их видоизменения являются неограничивающими и могут быть использованы в данном документе взаимозаменяемым образом.
Термины «первый» и «второй», как используются в данном документе, не предназначены для обозначения важности или приоритета, а используются для того, чтобы отличать один отличительный признак от другого.
Термин «автоматический» и его видоизменения, как используются в данном документе, относятся к любому процессу или операции, выполняемой без физического участия человека, когда выполняется этот процесс или операция. Например, может быть обеспечен фиксатор, который автоматически возвращается в предварительно определенное положение без помощи или вмешательства человека.
Следует понимать, что термину «средство», как используется в данном документе, должно быть дано его самое широкое толкование в соответствии с Разделом 35 Кодекса законов США, Секцией 112, Параграфом 6. Соответственно, пункт формулы изобретения, включающий в себя термин «средство», должен охватывать все структуры, материалы или действия, изложенные в настоящем документе, и все их эквиваленты. Кроме того, структуры, материалы или действия и их эквиваленты должны включать в себя все описанное в разделах «Сущность изобретения», «Краткое описание чертежей», «Подробное описание», «Реферат» и сама «Формула изобретения».
Раздел «Сущность изобретения» не следует рассматривать, как представляющий полной объем и область применения настоящего раскрытия. Настоящее раскрытие сформулировано с различными степенями детализации в разделе «Сущность изобретения», а также на прилагаемых чертежах и в «Подробном описании», и никакое ограничение относительно объема заявленного предмета не предполагается ни при внесении, ни при невнесении элементов, компонентов и т.д. в этот раздел «Сущность изобретения». Помимо этого, следует понимать, что ссылка, сделанная в данном документе на «настоящее изобретение» или его аспекты, означает определенные варианты осуществления настоящего раскрытия и не обязательно должна рассматриваться, как ограничивающая все варианты осуществления конкретным описанием. Вышеупомянутые и другие преимущества объектов и отличительные признаки станут более понятыми из рассмотрения последующего подробного описания, взятого совместно с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи, которые включены в описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления раскрытия и вместе с общим описанием, приведенным выше, и детализированным описанием чертежей, приведенным ниже, служат для объяснения принципов этих вариантов осуществления.
Фиг. 1 представляет собой изображение в разобранном виде в разрезе быстродействующей муфты предшествующего уровня техники, использующей фиксатор;
фиг. 2a-2d представляют собой виды в перспективе быстродействующей муфты, использующей фиксатор в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия;
фиг. 3 представляет собой вид спереди в разрезе быстродействующей муфты, использующей фиксатор в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия;
фиг. 4 представляет собой вид в разрезе быстродействующей муфты, показанной на фиг. 3, взятом по линии 4-4;
фиг. 5a представляет собой вид спереди в разрезе быстродействующей муфты, использующей фиксатор в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия; и
фиг. 5b представляет собой вид спереди в разрезе быстродействующей муфты, использующей фиксатор в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия.
Следует понимать, что чертежи не обязательно выполнены в масштабе. В некоторых случаях, детали, которые не являются необходимыми для понимания сущности изобретения или которые делают другие детали трудно воспринимаемыми, опущены. Следует понимать, что заявленный предмет не обязательно ограничен конкретными вариантами осуществления, иллюстрируемыми в данном документе.
Чтобы помочь в понимании чертежей, ниже приведен перечень компонентов и связанной с ними нумерации, обеспеченной на чертежах:
1 Компоненты
2 Быстродействующая муфта
4 Соединение с наружной резьбой
6 Соединение с внутренней резьбой
8 Соединительная деталь
10 Входное отверстие
12 Пружинное стопорное кольцо
14 Уплотнительная прокладка
16 Фиксатор
18 Стержень
20 Канал
22 Разъединительная выемка
24 Выемка пружинного стопорного кольца
26 Наружная поверхность
28 Гильза
30 Передняя кромка
32 Продольная ось
34 Заплечик
36 Боковая поверхность входного отверстия
38 Выступ
40 Внутренняя поверхность
42 Выемка
44a, 44b Торцы
46 Внешняя поверхность
48 Наклонная поверхность
50 Пространство
52 Опора.
Подробное описание
Хотя некоторые варианты осуществления теперь будут описаны со ссылкой на чертежи, следует понимать, что показанные варианты осуществления представлены только посредством примера и лишь иллюстрируют некоторые из многих возможных конкретных вариантов осуществления, которые могут представлять применения принципов данного раскрытия. Различные изменения и модификации, очевидные для специалистов в данной области техники, к которой принадлежит заявленный предмет, как считают, находятся в пределах сущности, объема и рассмотрения раскрытия, как дополнительно определено в прилагаемой формуле изобретения.
Обратимся теперь к фиг. 1, на которой показан пример быстродействующей муфты 102 предшествующего уровня техники. Быстродействующая муфта 102 включает в себя соединение 104 с наружной резьбой, выполненное с возможностью функционального вхождения в зацепление с соединением 106 с внутренней резьбой. Соединение 104 с наружной резьбой является деталью цилиндрической формы, имеющей наружный диаметр и внутренний диаметр. Соединение 104 с наружной резьбой включает в себя соединительную деталь 108 с наружным диаметром, который в общем случае меньше, чем диаметр внутреннего входные отверстия 110 соединения 106 с внутренней резьбой, чтобы обеспечить возможность селективного зацепления и разъединения соединений 104, 106 с наружной резьбой и с внутренней резьбой. В наружной поверхности соединительной детали 108 может быть образовано множество выемок, чтобы размещать по меньшей мере одно блокировочное устройство, изображенное в виде пружинного стопорного кольца 112, и/или по меньшей мере одну уплотнительную прокладку 114.
Для того, чтобы заблокировать соединение 104 с наружной резьбой внутри соединения 106 с внутренней резьбой, блокировочное устройство первоначально может быть связано с выемкой, образованной в наружной поверхности соединительной детали 108 или внутренней поверхности входного отверстия 110. В общем, блокировочное устройство, изображенное в виде пружинного стопорного кольца 112, при введении соединительной детали 108 во входное отверстие 110 деформируется в радиальном направлении. После того, как соединительная деталь 108 введена во входное отверстие 110 на предварительно определенную глубину, пружинное стопорное кольцо 112 совмещается с выемкой, образованной в противолежащей поверхности соединительной детали 108 или входного отверстия 110 и возвращается в недеформированное состояние, в котором пружинное стопорное кольцо 112 установлено частично в пределах обоих выемок, блокируя соединения 104, 106 вместе. Для разъединения соединений 104, 106 может быть приведено в действие расцепляющее устройство, чтобы деформировать пружинное стопорное кольцо 112 в одной из выемок, таким образом давая возможность разъединить соединения 104, 106 с наружной резьбой и с внутренней резьбой. В некоторых конфигурациях, расцепляющее устройство приводится в действие посредством дополнительного введения соединительной детали 108 во входное отверстие 110.
Чтобы сохранить целостность быстродействующей муфты 102, может использоваться съемный механизм фиксации или фиксатор 116 для предотвращения нежелательного введения соединительной детали 108 во входное отверстие 110, тем самым предотвращая случайное разъединение соединений 104, 106 с наружной резьбой и с внутренней резьбой. Съемный фиксатор 116 предшествующего уровня техники, изображенный на фиг. 1, включает в себя дугообразный стержень 118, выполненный с возможностью зацепления канала 120, образованного в наружной поверхности соединительной детали 108 и предотвращения введения соединительной детали 108 во входное отверстие 110 за пределы предварительно определенной глубины. Таким образом, для разъединения соединительного устройства 104 с наружной резьбой и соединительного устройства 106 с внутренней резьбой, изображенный фиксатор 116 из соединения 104 с наружной резьбой удаляют. Неоднократно, после удаления, фиксатор 116 могут положить в неподходящее место и/или потерять. Таким образом, пока фиксатор не найден, или не получен новый фиксатор, соединение 104 с наружной резьбой может быть повторно подсоединено к соединению 106 с внутренней резьбой без фиксатора 116. В таких ситуациях надежность быстродействующей муфты 102 поставлена под сомнение, и повышение давления или непреднамеренный контакт с соединением 106 с наружной резьбой может разъединить быстродействующую муфту 102 и, возможно, привести к повреждению имущества, травме и/или человеческим жертвам. Кроме того, повышение давления в гидравлическом шланге и связанном фитинге также может привести к самопроизвольному разъединению и проблеме (проблемам) угрозы безопасности.
Рассмотрим фиг. 2a-2d, на которых предлагается быстродействующая муфта 2 с фиксатором 16 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. В частности, фиг. 2a-2d иллюстрируют фиксатор 16 во время соединения и разъединения быстродействующей муфты 2. На фиг. 2a, быстродействующая муфта 2 находится в соединенном состоянии, в котором блокировочное устройство, в частности, пружинное стопорное кольцо 12, предотвращает отсоединение соединения 4 с наружной резьбой от соединения 6 с внутренней резьбой. В изображенном соединенном состоянии, пружинное стопорное кольцо 12 частично расположено и в разъединительной выемке 22, образованный во внутренней поверхности соединения 6 с внутренней резьбой, и в выемке 24 пружинного стопорного кольца, образованной в наружной поверхности 26 соединения 4 с наружной резьбой. Рядом с пружинным стопорным кольцом 12, расцепляющее устройство, в частности, гильза 28, расположена вокруг наружной поверхности 26 соединения 4 с наружной резьбой. Гильза 28 выполнена с возможностью отклонения пружинного стопорного кольца 12 в разъединительную выемку 22 при введении соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой на предварительно определенное расстояние, таким образом обеспечивая возможность разъединения быстродействующей муфты 2. В присоединенном состоянии, пружинное стопорное кольцо 12 установлено в осевом направлении между передней кромкой 30 соединения 4 с наружной резьбой и гильзой 28 относительно продольной оси 32 соединения 4 с наружной резьбой. Хотя для иллюстративных целей предлагается один тип блокировочного устройства и расцепляющего устройства, могут быть использованы другие блокировочные и расцепляющие устройства, известные в области быстродействующих муфт, для того, чтобы блокировать и разъединять соединения 4, 6 с наружной резьбой и с внутренней резьбой.
По-прежнему обращаясь к фиг. 2a отметим, что представленная в качестве примера быстродействующая муфта 2 включает в себя фиксатор 16, расположенный вокруг соединения 4 с наружной резьбой. Фиксатор 16 выполнен с возможностью препятствования тому, чтобы соединение 4 с наружной резьбой было непреднамеренно введено в соединение 6 с внутренней резьбой за пределы предварительно определенной глубины, таким образом по существу предотвращая непреднамеренное разъединение быстродействующей муфты 2. На фиг. 2a, фиксатор 16 расположен между заплечиком 34 соединения 4 с наружной резьбой и боковой поверхностью 36 входного отверстия соединения 6 с внутренней резьбой. Когда быстродействующая муфта 2 находится в заблокированном состоянии, таком как на фиг. 2a, фиксатор 16 может упираться или плотно прилегать к боковой поверхности 36 входного отверстия соединения 6 с внутренней резьбой.
В некоторых вариантах осуществления, фиксатор 16 в осевом направлении прикреплен к соединителю 4 с наружной резьбой в определенном положении, чтобы по существу предотвращать введение соединения 4 с наружной резьбой в соединение с внутренней резьбой за пределы глубины соединения. В некоторых вариантах осуществления, таких как вариант осуществления, изображенный на фиг. 2b, фиксатор 16 может включать в себя выступ 38, продолжающийся внутрь от внутренней поверхности 40. Выступ 38 может быть выполнен с возможностью размещения в пределах области с выемкой, изображенной на фиг. 2b в виде выемки 42, по существу предотвращая осевое перемещение фиксатора 16 относительно продольной оси 32 к передней кромке 30 соединения 4 с наружной резьбой или от нее. Когда выступ 38 расположен внутри выемки 42, фиксатор 16, в сочетании с боковой поверхностью 36 входного отверстия, по существу предотвращает дополнительное введение соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой, тем самым предотвращая случайное приведение в действие гильзы 28. В некоторых вариантах осуществления, соединение 4 с наружной резьбой может включать в себя заплечик или другой выступ, выполненный с возможностью препятствования осевому перемещению фиксатора 16 в направлении от передней кромки 30 соединения 4 с наружной резьбой.
В некоторых вариантах осуществления, фиксатор 16 переустанавливается для обеспечения возможности разъединения соединения 4 с наружной резьбой с соединением 6 с внутренней резьбой. Например, в отношении фиг. 2b отметим, что фиксатор 16 был расширен для подъема выступа 38 из выемки 42, таким образом допуская дополнительное введение соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой. Дополнительное введение соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой освобождает блокировочное устройство 12, таким образом обеспечивая возможность разъединения быстродействующей муфты 2. Чтобы поднять выступ 38 из выемки 42, торцы 44a, 44b фиксатора 16 могут быть отделены друг от друга, увеличивая внутренний радиус фиксатора 16. Для расширения фиксатора 16 могут быть использованы различные устройства. Например, между торцами 44a, 44b можно вставить отвертку или другой инструмент, чтобы разделить эти торцы. Также может быть использован палец пользователя. Помимо этого, каждый торец 44a, 44b фиксатора 16 может включать в себя закругленную или скошенную кромку, чтобы помочь в разделении торцов фиксатора 16. Кроме того, с наружной поверхностью фиксатора 16 могут быть связаны выпуклости, чтобы облегчать использование этого фиксатора 16. После того, как внутренний радиус фиксатора 16 расширен до предварительно определенного радиуса, выступ 38 поднимается из выемки 42, таким образом обеспечивая возможность дополнительного введения соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой, чтобы привести в действие гильзу 28.
В примере быстродействующей муфты 2, при дальнейшем введении соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой, гильза 28 отсоединяет пружинное стопорное кольцо 12 от выемки 24 пружинного стопорного кольца. Как изображено на фиг. 2c, соединение 4 с наружной резьбой было дополнительно введено в соединение 6 с внутренней резьбой, что в свою очередь повлекло за собой расширение гильзой 28 пружинного стопорного кольца 12, таким образом поднимая пружинное стопорное кольцо 12 из выемки 24 пружинного стопорного кольца, образованной в соединении 4 с наружной резьбой. В некоторых вариантах осуществления, фиксатор 16 может по существу предотвращать введение соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой за пределы положения разъединения. Например, со ссылкой на фиг. 2c, расширенный в радиальном направлении фиксатор 16 введен между боковой поверхностью 36 входного отверстия соединения 6 с внутренней резьбой и заплечиком 34 соединения 4 с наружной резьбой. Более конкретно, расширенный в радиальном направлении фиксатор 16 упирается в боковую поверхность 36 входного отверстия с одной стороны и в заплечик 34 с другой стороны, таким образом предотвращая введение соединения 4 с наружной резьбой во входное отверстие 10 за пределы положения разъединения соединения 2.
В полностью введенном положении, изображенном на фиг. 2c, пружинное стопорное кольцо 12 располагается на гильзе 28. Таким образом, как показано на фиг. 2c-2d, при удалении соединения 4 с наружной резьбой из соединения 6 с внутренней резьбой, гильза 28 скользит по направлению к передней кромке 30 соединения 4 с наружной резьбой, предотвращая устанавливание заново пружинного стопорного кольца 12 в выемку 24 пружинного стопорного кольца, таким образом предоставляя возможность разъединения быстродействующей муфты 2. Как иллюстрируется на фиг. 2d, после устранения усилия введения, действующего на фиксатор 16, фиксатор 16 автоматически возвращается в его первое положение, в котором выступ 38 расположен в выемке 42.
Рассмотрим фиг. 3, на которой представлен вид спереди в разрезе одного варианта осуществления быстродействующей муфты 2 с фиксатором 16, расположенным вокруг соединения 4 с наружной резьбой. Изображенный на фиг. 3 в качестве примера фиксатор 16 представляет собой по существу цилиндрическое, разомкнутое кольцо, имеющее пару торцов 44a, 44b. Фиксатор 16 включает в себя внутреннюю поверхность 40 и внешнюю поверхность 46. Внутренняя поверхность 40 расположена примыкающей в радиальном направлении к наружной поверхности 26 соединения 4 с наружной резьбой. Выступ 38 продолжается внутрь от внутренней поверхности 40 фиксатора 16 и расположен внутри выемки 42, образованной в наружной поверхности 26 соединения 4 с наружной резьбой. Изображенный в качестве примера выступ 38 продолжается частично вокруг внутренней поверхности 40 фиксатора 16. В некоторых вариантах осуществления, выступ 38 может иметь различные формы и может продолжаться вокруг внутренней поверхности 40. Аналогичным образом, хотя она изображена как продолжающаяся по всему периметру соединения 4 с наружной резьбой, область с выемкой, изображенная в виде выемки 42, может продолжаться по периметру соединения 4 с наружной резьбой. Например, область с выемкой может быть образована в дискретном местоположении на наружной поверхности 26 соединения 4 с наружной резьбой и по выбору иметь такие размеры, чтобы вмещать выступ 38, независимо от формы, которую он может иметь. Чтобы поднять выступ 38 из выемки 42, фиксатор 16 может деформироваться в радиальном направлении до такой степени, пока внутреннее рассверленное отверстие фиксатора 16 не будет иметь диаметр по меньшей мере такого же размера, как наружный диаметр прилегающего участка соединения 4 с наружной резьбой. Затем соединение 4 с наружной резьбой можно сдвигать внутри внутреннего рассверленного отверстия фиксатора вдоль продольной оси 32 для разъединения соединение 4 с наружной резьбой с соединением 6 с внутренней резьбой.
В некоторых вариантах осуществления, фиксатор 16 может смещаться к первому положению так, чтобы этот фиксатор 16 по существу сам возвращался в первое положение после устранения внешней силы. Как показано на фиг. 4, фиксатор 16 расположен в первом положении, в котором фиксатор в осевом направлении прикреплен к соединению 4 с наружной резьбой относительно продольной оси 32. В примере конфигурации, выступ 38 расположен в выемке 42 для прикрепления в осевом направлении фиксатора 16 к соединению 4 с наружной резьбой. В первом положении, фиксатор 16 расположен на первом предварительно определенном расстоянии от передней кромки 30 соединения 4 с наружной резьбой, чтобы предоставлять возможность функционально вводить соединение 4 с наружной резьбой в зацепление с соединением 6 с внутренней резьбой и активизировать блокировочное устройство. Находясь в первом положении, фиксатор по существу предотвращает введение соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой на дополнительное расстояние, чтобы приводить в действие расцепляющее устройство и разъединять быстродействующую муфту 2. Таким образом, в первом положении, фиксатор 16 по существу предотвращает самопроизвольное разъединение быстродействующей муфты 2.
После удаления фиксатора 16 из соединения 4 с наружной резьбой, фиксатор 16 может скользить относительно продольной оси 32 соединения 4 с наружной резьбой между первым положением и вторым положением, в котором фиксатор 16 упирается в заплечик 34 соединения 4 с наружной резьбой. Заплечик 44 выполнен с возможностью по существу предотвращать дальнейшее перемещение фиксатора 16 вдоль наружной поверхности 26 соединения 4 с наружной резьбой. Во втором положении, фиксатор 16 расположен на втором предварительно определенном расстоянии от передней кромки 30 соединения 4 с наружной резьбой, чтобы предоставлять возможность соединению 4 с наружной резьбой активизировать расцепляющее устройство, которое обеспечивает возможность разъединения быстродействующей муфты 2. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, осевое расстояние между первым положением и передней кромкой 30 соединения 4 с наружной резьбой меньше, чем осевое расстояние между вторым положением и передней кромкой 30 соединения 4 с наружной резьбой. Другими словами, первое положение расположено между передней кромкой 30 соединения 4 с наружной резьбой и вторым положением.
По-прежнему обращаясь к фиг. 4 отметим, что соединение 4 с наружной резьбой может включать в себя наклонную поверхность 48, расположенную в осевом направлении между первым положением и вторым положением. Наклонная поверхность 48 увеличивается в диаметре по мере увеличения расстояния от передней кромки 30 соединения 4 с наружной резьбой. Поскольку фиксатор 16 вытесняется вверх наклонной поверхностью 48 во время введения соединения 4 с наружной резьбой в соединение 6 с внутренней резьбой, производя освобождение блокировочного устройства, фиксатор 16 расширяется в состояние более высокого внутреннего напряжения. При устранении усилия введения, внутреннее напряжение фиксатора 16 стягивает фиксатор 16 в радиальном направлении, тем самым перемещая фиксатор 16 вниз по наклонной поверхности 48 к первому положению, в котором фиксатор 16 находится в состоянии более низкого внутреннего напряжения. Таким образом, при устранении усилия введения, фиксатор 16 по существу выполняет самовозврат в первое положение.
Рассмотрим фиг. 5a, на которой представлен вид спереди в разрезе одного варианта осуществления быстродействующей муфты 2 с переставным фиксатором 16. Изображенный в качестве примера на фиг. 5a фиксатор 16 образован с каплевидной формой, в которой участок внутренней поверхности 40 фиксатора 16 упирается в наружную поверхность 27 соединения 4 с наружной резьбой, и участок внутренней поверхности 40 фиксатора 16 расположен в поперечном направлении на расстоянии от наружной поверхности 27 соединения 4 с наружной резьбой. Примыкающий участок внутренней поверхности 40 фиксатора 16 в общем определяет по существу круговое рассверленное отверстие, выполненное с возможностью огибания наружной поверхности 27 соединения 4 с наружной резьбой, когда фиксатор 16 находится в первом положении, как изображено на фиг. 5a. Расположенный на расстоянии участок внутренней поверхности 40 фиксатора 16 имеет радиус кривизны, который меньше радиуса кривизны наружной поверхности 26 соединения 4 с наружной резьбой, и в общем определяет пространство 50 между фиксатором 16 и соединением 4 с наружной резьбой, когда фиксатор 16 находится в первом положении. Хотя фиг. 5a изображает один вариант осуществления, в котором внутренняя поверхность 40 содержит криволинейную форму, настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, предполагается альтернативный вариант осуществления, в котором внутренняя поверхность 40 содержит прямолинейные боковые стенки, пересекающие горизонтальный нижний участок, таким образом образуя пересечения между боковыми стенками и нижним участком под углом, превышающим девяносто градусов. Например, и как показано на фиг. 5b, внутренняя поверхность фиксатора 16 может иметь по существу прямолинейные участки стенок, определяющие трапецеидальную или другую аналогичную геометрическую конфигурацию.
По-прежнему ссылаясь на фиг. 5a отметим, что показанный в качестве примера фиксатор 16 включает в себя опору 52 и по меньшей мере один выступ 38, продолжающийся внутрь от внутренней поверхности 40. Опора 52 может быть образована на противоположной стороне фиксатора 16 относительно торцов 44a, 44b, а выступ 38 может быть связан с каждым торцом 44a, 44b фиксатора 16. При нажатии на опору 52 в направлении стрелки, которая по существу перпендикулярна продольной оси 32 соединения 4 с наружной резьбой, пространство 50 между опорой 52 и наружной поверхностью 27 соединения с наружной резьбой уменьшается. Поскольку пространство 50 уменьшается, наружная поверхность 26 соединения 4 с наружной резьбой контактирует с внутренней поверхностью 40 фиксатора 16, связанного с опорой 52, фиксатор 16 упруго деформируется вокруг наружной поверхности 27 соединения 4 с наружной резьбой, и торцы 44a, 44b фиксатора 16 разделяются.
Пространство 50 между опорой 52 и соединением 4 с наружной резьбой может иметь такие размеры, чтобы поднимать выступ 38 из выемки 42 при предварительно определенном перемещении. Например, в одном варианте осуществления, выступ 38, связанный с каждым торцом 44a, 44b, поднимается из выемки 42, когда внутренняя поверхность 40 фиксатора 16, связанного с опорой 52, упирается в наружную поверхность 26 соединения 4 с наружной резьбой. В дополнение, или в качестве альтернативы, выступ 38, связанный с каждым торцом 44a, 44b, может подниматься из выемки 42 при предварительно определенное величине силы, приложенной к опоре 52 в направлении, по существу перпендикулярном продольной оси 32. После того, как каждый выступ 38 поднимется из выемки 42, соединение 4 с наружной резьбой может перемещаться в осевом направлении внутри фиксатора 16. Другими словами, фиксатор 16 может скользить вокруг наружной поверхности 27 соединения 4 с наружной резьбой. Как обсуждалось выше, соединение 4 с наружной резьбой может включать в себя наклонный участок, который смещает фиксатор 16 к положению, которое обеспечивает возможность соединения муфты, но предотвращает самопроизвольное разъединение муфты.
Во время работы, фиксатор 16 может быть расположен по меньшей мере частично вокруг наружной поверхности 27 соединения 4 с наружной резьбой. Фиксатор 16 может скользить между первым положением и вторым положением. Находясь в первом положении, фиксатор 16 может по существу предотвращать введение соединения 4 с наружной резьбой во входное отверстие 10 с внутренней резьбой за пределы предварительно определенной глубины, которая может соответствовать положению соединения. При изменении положения фиксатора 16, соединение 4 с наружной резьбой может быть введено на дополнительное расстояние во входное отверстие 10, чтобы освободить блокировочное устройство. Во время дальнейшего введения соединения 4 с наружной резьбой во входное отверстие 10, боковая поверхность 36 входного отверстия может войти в контакт с фиксатором 16 и подталкивать фиксатор 16 ко второму положению, которое может соответствовать положению разъединения. После того, как он окажется во втором положении, фиксатор 16 может войти в контакт с отличительным элементом на соединении 4 с наружной резьбой, чтобы по существу предотвращать дальнейшее осевое смещение соединения 4 с наружной резьбой во входное отверстие 10. После того, как вынуждающая сила, которая перемещает фиксатор 16 относительно соединения 4 с наружной резьбой, удалена, фиксатор 16 может автоматически возвращаться в первое положение. В некоторых вариантах осуществления, наружная поверхность 27 соединения 4 с наружной резьбой может включать в себя наклонный сегмент и/или пружину, чтобы смещать фиксатор 16 к первому положению. Сила смещения может быть линейной и/или нелинейный.
Вышеизложенное обсуждение было представлено в целях иллюстрации и описания и не предназначено для ограничения изобретения формой или формами, раскрытыми в данном документе. Кроме того, различные отличительные признаки изобретения сгруппированы в одном или нескольких аспектах, вариантах осуществления или конфигурациях с целью упрощения раскрытия. Однако следует понимать, что различные отличительные признаки некоторых аспектов, вариантов осуществления или конфигураций раскрытия могут быть объединены в альтернативных аспектах, вариантах осуществления или конфигурациях. Помимо этого, нижеследующая формула изобретения тем самым включена в подробное описание посредством данной ссылки, где каждый пункт формулы изобретения определен сам по себе как отдельный вариант осуществления настоящего раскрытия.
Хотя в данном документе были подробно описаны иллюстративные варианты осуществления раскрытия, следует понимать, что идеи изобретения могут быть воплощены и использованы различным образом, и подразумевается, что прилагаемая формула изобретения включает в себя все такие изменения, за исключением случаев, ограниченных предшествующим уровнем техники.