CN109563954A - 闭锁耦联器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种闭锁耦联器(1),所述闭锁耦联器包括第一耦联器单元(11)和第二耦联器单元(12),所述第一耦联器单元和第二耦联器单元分别沿着纵轴线(A)延伸并且相同地构成。每个耦联器单元(11)包括阀单元(112)和闭锁单元(111)。第一和第二阀单元(112,122)构成用于在第一和第二耦联器单元(11,12)之间形成流体连接,并且第一和第二闭锁单元(111,121)构成用于将第一耦联器单元(11)和第二耦联器单元(12)机械地彼此连接。第一耦联器单元(11)包括操作元件(1114),通过所述操作元件的操作,第一和第二耦联器单元(11,12)能够经由第一和第二闭锁单元(111,121)机械地彼此连接,并且经由第一和第二阀单元(112,122)流体地彼此连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的闭锁耦联器。闭锁耦联器设为用于建立两个部件之间的流体连接,以便将流体(液态或气态介质)在两个部件之间传递。
背景技术
因此,闭锁耦联器例如能够在卫星的重新加油和燃料传输中使用。卫星的驱动***在此能够模块化成燃料箱模块、燃料输送模块和驱动模块。为了在所述模块之间建立可松开的连接,能够使用闭锁耦联器。
在此闭锁耦联器应将这些模块在脱耦状态中分别闭锁并且流体密封,并且在耦联状态中能够实现在这些模块之间的无泄漏的连接,以进行与方向无关的流体输送。
发明内容
本发明基于如下目的,实现一种闭锁耦联器,所述闭锁耦联器满足所述标准。
所述目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的闭锁耦联器来实现。本发明的设计方案在从属权利要求中给出。
据此,闭锁耦联器包括第一耦联器单元和第二耦联器单元,所述第一耦联器单元和第二耦联器单元分别沿着纵轴线延伸。为了建立两个耦联器单元之间的流体连接,所述耦联器单元例如能够依次地定向成,使得其纵轴线形成共同的轴线。第一耦联器单元包括第一阀单元和第一闭锁单元,而第二耦联器单元包括第二阀单元和第二闭锁单元。第一和第二阀单元构成用于形成在第一和第二耦联器单元之间的流体连接。第一和第二阀单元因此能够连接到要彼此连接的模块的引导流体的单元上。第一和第二闭锁单元构成用于将第一耦联器单元和第二耦联器单元机械地彼此连接。
闭锁耦联器的特征在于,第二耦联器单元与第一耦联器单元相同地构成,并且第一耦联器单元包括操作元件,通过操作所述操作元件,第一和第二耦联器单元能够经由第一和第二闭锁单元机械地彼此连接并且经由第一和第二阀单元流体地彼此连接。在此,通过操作所述操作元件,首先能够建立机械连接,并且随后通过操作元件的持续的操作,建立流体连接。在此,能够为了建立机械的和流体的连接以相同的方式操作操作元件。
由此实现,通过操作各个元件建立在要彼此连接的模块之间的机械的和流体的连接,并且能够再次松开。由此,简化闭锁耦联器的操作。
只要两个耦联器单元相同地(双性地)构成,那么第一和第二耦联器单元具有所描述的操作元件,使得为了建立两个耦联器单元之间的机械的和流体的连接,能够选择第一或第二耦联器单元的操作元件。因此,其操作元件***作的耦联器单元是主动的耦联器单元,而另一耦联器单元是被动的耦联器单元。两个相同的耦联器单元因此可视作为是双性的。双性的耦联器单元能够与另一双性的耦联器单元、仅主动的耦联器单元或仅被动的耦联器单元共同作用。
在两个耦联器单元的双性的(或至少功能相同的)设计方案中,通过第一(第二)耦联器单元的流体管路运动离开第一(第二)闭锁单元的壳体并且进入到第二(第一)耦联器单元中,能够将力施加到第二(第一)耦联器单元的流体管路上。由此,第二(第一)耦联器单元的流体管路能够相对于第二(第一)耦联器单元的滑块沿纵轴线滑动,由此引起第二(第一)耦联器单元的阀球的旋转。根据两个耦联器单元的阀球在脱耦状态下的初始位置,因此能够在第一和第二耦联器单元的流体管路之间建立流体连接。为了将两个耦联器单元再次脱耦,第一(第二)耦联器单元的操作元件能够沿相反方向操作。
根据一个实施方式,第一阀单元能够设置在第一闭锁单元之内,其中第一阀单元的一部分能够沿着纵轴线相对于第一闭锁单元的一部分滑动。由此,第一阀单元的一部分为了建立流体连接能够运动离开第一闭锁单元并且运动到第二阀单元上。
因此,操作元件能够是第一闭锁单元的一部分并且围绕纵轴线可转动地支承。操作元件例如能够通过旋转操作。在此,操作元件沿一个方向的旋转能够引起建立机械的和流体的连接,并且沿相反方向的旋转能够引起松开机械的和流体的连接。操作元件在此能够与第一闭锁单元的至少一部分共同作用,使得所述部分通过操作所述操作元件(例如沿着纵轴线)运动,由此能够建立与第二闭锁元件的机械连接。此外,操作元件能够与阀单元(或其一部分)共同作用,使得能够在第一和第二耦联器单元之间建立流体连接。
根据一个实施方式,第一闭锁单元包括驱动套筒和闭锁套筒,所述驱动套筒抗扭地与操作元件连接,所述闭锁套筒抗扭地与驱动套筒连接。借此,操作元件的运动(旋转)能够经由驱动套筒传递到闭锁套筒上。因此,操作元件和闭锁元件能够分别构成为毂,所述毂滑动到形成轴的驱动套筒上。为了建立一方面操作元件和驱动套筒之间和另一方面驱动套筒和闭锁套筒之间的抗扭的连接,驱动套筒能够具有外表面的围绕纵轴线不旋转对称的轮廓。操作元件和闭锁套筒能够相应地具有内表面的互补的轮廓。所述轮廓例如能够为多边形轮廓(具有或不具有倒圆的角)、P4C轮廓、花键轴轮廓或渐开线轮廓。
第一闭锁单元还能够具有(套筒状的)壳体。壳体能够在驱动套筒上可转动地支承。借此,抗扭地与驱动套筒连接的操作元件(和闭锁套筒)相对于壳体可转动。驱动套筒能够构成为轴,而操作元件、闭锁套筒和壳体分别构成为毂并且在轴上支承。在此,第一闭锁单元的各个元件从内向外观察能够以如下顺序设置:驱动套筒、闭锁套筒、壳体和操作元件。
(套筒状的)壳体能够在其内表面上具有螺纹,并且闭锁套筒能够在其外表面上具有螺纹。在此,壳体的螺纹和闭锁套筒的螺纹能够互补地构成,并且尤其可拧入彼此中。通过旋拧,壳体的螺纹和闭锁套筒的螺纹能够共同作用,使得操作元件的转动运动不仅引起闭锁套筒的转动运动,而且引起沿着纵轴线的平移运动。借此,通过操作元件的操作(旋转)能够将闭锁套筒关于壳体直线地沿着纵轴线滑动。借此,例如能够实现,闭锁套筒运动离开第一闭锁单元的壳体,从而为了建立第一耦联器单元和第二耦联器单元之间的机械的连接能够与第二耦联器单元、尤其与第二闭锁单元共同作用。
根据一个实施方式,第一阀单元能够包括具有用于阀球的容纳部的流体管路。流体管路能够管状地构成。流体管路能够具有内直径,所述内直径小于或等于阀球的直径。容纳部能够具有空腔,所述空腔具有阀球(球或截球体)的形状。在此,阀球在容纳部中可转动。此外,第一阀单元能够包括滑块,其中滑块能够相对于流体管路沿着纵轴线滑动。在此,滑块(形成毂)能够滑动到流体管路(形成轴)上。滑块例如能够基本上套筒状地构成。
滑块能够具有至少一个臂部,所述臂部基本上沿着纵轴线延伸并且伸入到用于阀球的容纳部中。至少一个臂部和阀球能够共同作用,使得滑块相对于流体管路沿着纵轴线的运动引起阀球在容纳部中的旋转。旋转在此能够围绕轴线进行,所述轴线基本上垂直于纵轴线。对此,能够在至少一个臂部和阀球之间设置连接,其中突出部(例如呈销的形式)伸入到凹陷部中。凹陷部能够构成是长形的、尤其直线形的。突出部能够设置在至少一个臂部上,并且(长形的)凹陷部能够在阀球的表面中构成,并且反之亦然。替选地,单独的元件(例如呈销的形式)能够一方面接合到凹陷部中,并且另一方面接合到与销互补成形的凹陷部中。与销互补成形的凹陷部能够设置在至少一个臂部上,并且(长形的)凹陷部能够在阀球的表面中构成,并且反之亦然。阀球的表面为了在阀球和沿着纵轴线可运动的至少一个臂部之间构成连接能够被削平,并且部段地具有平的表面。平的表面能够平行于纵轴线延伸,使得至少一个臂部能够沿着平的表面滑动。长形的凹陷部或销能够设置在平的表面中/处。销能够设置在如下轴线上,所述轴线垂直于纵轴线延伸,并且所述轴线与阀球的中央轴线间隔开,所述中央轴线伸展穿过阀球的中心。长形的凹陷部能够设置在如下平面中,所述平面平行于纵轴线延伸,其中长形的凹陷部然而与纵轴线成角度。借此能够实现,通过销沿纵轴线的直线运动,阀球围绕中央轴线旋转,所述中央轴线伸展穿过阀球的中心并且垂直于纵轴线。
根据一个实施方式,阀球能够具有贯通开口,所述贯通开口例如构成为基本上圆柱形的通道。所述通道能够与阀球的中央轴线同轴地构成,所述中央轴线伸展穿过阀球的中心。在此,阀球能围绕其转动的轴线能够与贯通开口的轴线成角度(例如基本上90°)。
第一阀单元的阀球中的贯通开口设置用于,在第一阀单元的流体管路和第二耦联器单元之间建立流体连接。在此,流体能够从第一耦联器单元流动到第二耦联器单元中或者反之亦然。为了能够有针对性地建立和中断流体连接,阀球能够在容纳部中在第一位置和第二位置之间运动,在所述第一位置中,流体管路通过贯通开口最大地开启,在所述第二位置中,流体管路通过阀球完全地封闭。贯通开口的定向在第一和第二位置中不同。在第一位置中贯通开口能够由流体最大地穿流,而贯通开口在第二位置中不能够由流体穿流。尤其地,贯通开口能够在第一位置中(形成流体管路的延长部)沿着纵轴线定向,并且在第二位置中与纵轴线成角度(例如基本上90°)。根据贯通开口的直径,第二位置中的角度也能够小于90°。
用于阀球的容纳部能够设置在流体管路的任意如下部位处,在所述部位处,阀球影响(建立或中断)流体连接。因此,容纳部能够将流体管路划分成两个部段。替选地,容纳部能够设置在流体管路的端部处,其中所述端部例如是朝向第二耦联器单元的端部。只要容纳部设置在流体管路的端部处,那么能够设置阀盖,所述阀盖与容纳部共同作用,使得阀球能够保持在容纳部中。
根据一个实施方式,能够设置用于将闭锁套筒的平移运动传递到滑块上的机构。借此,通过操作元件的操作,不仅能够滑动闭锁套筒并且建立第一和第二耦联器单元之间的机械连接,而且也能够将滑块(所述滑块是第一阀单元的一部分)关于流体管路沿着纵轴线滑动。通过滑动滑块(如已经在更上文中提到的那样)将阀球置于旋转,这能够引起建立流体连接。
用于将闭锁套筒的平移运动传递到滑块上的机构能够设置在闭锁套筒和/或滑块上。因此,闭锁套筒和滑块能够分别具有突出部,其中突出部沿相反的方向并且基本上横向于纵轴线延伸。通过闭锁套筒沿着纵轴线的运动,突出部能够置于贴靠。突出部在此能够相对于彼此设置成,使得闭锁套筒的突出部通过闭锁套筒沿着纵轴线的运动首先能够运动到滑块的突出部上,其中滑块不随动。当突出部已经置于贴靠时,才能够将闭锁套筒的平移运动传递到滑块上。因此能够实现,滑块的运动相对于闭锁套筒的运动在时间上延迟,使得例如首先(借助于沿着纵轴线滑动的闭锁套筒)建立第一和第二耦联器单元之间的机械的连接并且随后也建立流体连接(借助于阀球的旋转,所述旋转通过滑块的运动造成)。
根据另一实施方式,能够设有用于将闭锁套筒的平移运动传递到流体管路上的机构,其中机构(或机构的一部分)设置在闭锁套筒和/或阀单元的元件上(在流体管路本身上或在阀单元的与流体管路固定连接的其他元件上)。所述机构能够包括闭锁套筒处的突出部和流体管路处的突出部,其中这些突出部沿相反的方向并且基本上平行于纵轴线延伸。流体管路的突出部例如能够通过用于阀球的容纳部形成。替选于流体管路的突出部,突出部能够通过阀盖形成,所述阀盖与流体管路固定地连接。用于将闭锁套筒的平移运动传递到流体管路上的机构还能够包括(压缩)弹簧,所述压缩弹簧例如(沿着纵轴线观察)设置在闭锁套筒的突出部和流体管路的突出部(或阀盖)之间,并且沿着纵轴线可变形(可压缩)。
闭锁套筒的、为用于将闭锁套筒的平移运动传递到流体管路上的机构的一部分的突出部能够与闭锁套筒的、为用于将闭锁套筒的平移运动传递到滑块上的机构的一部分的突出部相同地构成。替选地,闭锁套筒能够具有两个突出部,所述突出部沿着纵轴线观察例如彼此相继地设置。
只要闭锁套筒具有两个突出部,那么弹簧能够直接地设置在闭锁套筒的一个突出部和流体管路(或阀盖)的突出部之间。通过闭锁套筒沿着纵轴线朝向流体管路的突出部的方向的运动,弹簧能够被压缩,由此力的一部分传递到流体管路上,并且流体管路同样能够沿着纵轴线运动。
只要闭锁套筒具有单个突出部,所述突出部不仅是用于将闭锁套筒的平移运动传递到流体管路上的机构的一部分、而且也是用于将闭锁套筒的平移运动传递到滑块上的机构的一部分,那么弹簧能够在滑块的突出部和流体管路(或阀盖)的突出部之间设置。在此,滑块的突出部(沿着纵轴线观察)能够设置在闭锁套筒的突出部和弹簧之间。只要闭锁套筒的突出部贴靠在滑块的突出部上,并且滑块随闭锁套筒沿着纵轴线运动,那么滑块的突出部能够将力施加到弹簧上,所述力能够引起弹簧的压缩和流体管路沿着纵轴线的运动。
为了实际上出现弹簧的压缩,此外需要作用于弹簧的反力,所述反力与(滑块的和)闭锁套筒的运动方向相反地定向。所述反力例如能够由流体管路或阀盖的突出部施加到弹簧上。反力例如能够由第二耦联器单元引起,所述第二耦联器单元借助其第二阀单元在两个耦联器单元的耦联过程期间贴靠在第一耦联器单元的第一阀单元上。因此,例如第一阀单元的阀盖贴靠在第二阀单元的阀盖上。
流体管路因此能够通过操作元件的操作沿着纵轴线滑动,更确切地说,使得所述流体管路例如离开第一闭锁单元的壳体并且伸入到第二耦联器单元中。根据第二耦联器单元的构造,第一耦联器单元的流体管路的运动能够用于建立在第一和第二耦联器单元之间的流体连接。
在两个耦联器单元的不同的设计方案中,第二耦联器单元能够具有第二闭锁单元,所述第二闭锁单元构成为,与第一闭锁单元的闭锁套筒共同作用,以在两个耦联器单元之间建立机械的连接。此外,第二耦联器单元能够具有第二阀单元,所述第二阀单元构成用于与第一耦联器单元的第一阀单元共同作用,以在两个耦联器单元之间建立流体连接。第二耦联器单元的其余特征能够与第一耦联器单元的特征不同。不同的设计方案例如能够是阀单元和/或闭锁单元的功能不同的设计方案或尤其(否则功能相同的)耦联器单元的“阳的”或“阴的”设计方案。
根据一个实施方式,操作元件能够手动地操作。在此,第一耦联器单元(或操作元件和壳体的一部分)的外表面构造成,使得能够避免滑脱。例如,外表面能够具有滚花轮廓或橡胶衬面。
根据一个替选的实施方式,操作元件能够通过驱动单元操作。驱动单元例如能够包括蜗轮蜗杆传动装置。替选地,驱动单元能够包括空心轴马达或力矩马达,所述空心轴马达或力矩马达(直接地)能够轴向地滑动到操作元件上。替代蜗轮蜗杆传动装置,能够使用常规的正齿轮传动装置、锥齿轮传动装置或行星齿轮传动装置(其中操作元件形成所谓的太阳轮)。最后,操作元件也能够借助于作为驱动单元的皮带传动装置驱动。
对此,能够设有固定机构,以便将操作元件和壳体可靠地与驱动单元连接。
根据一个实施方式能够提出,在第一和第二耦联器单元的流体耦联的状态下,第一阀单元贴靠在第二阀单元上。对此,第一和第二阀单元能够分别具有自由端部,所述自由端部例如由端面限界,所述端面基本上垂直于纵轴线延伸。在此,端面能够面状地彼此贴靠。端面能够分别具有开口,其中两个端面的开口在耦联状态下位于轴线上,以便能够实现两个耦联器单元之间的流体连接。尤其地,第一阀单元(或在双性的耦联器单元中主动的耦联器单元的阀单元)沿着纵轴线将(朝向第二阀单元的方向定向的)力施加到第二阀单元(或被动的耦联器单元的阀单元上)。
为了在耦联器的耦联状态下对阀单元之间的过渡进行密封能够提出,第一闭锁单元(或在两性的耦联器单元的情况下主动的耦联器单元的闭锁单元)的闭锁套筒至少在阀单元之间的过渡部的区域中包围第一和第二阀单元,并且在其朝向阀单元的内侧上具有密封机构,所述密封机构在耦联状态下一方面在闭锁套筒和第一阀单元之间并且另一方面在闭锁套筒和第二阀单元之间设置。
此外,能够设有至少一个密封机构,所述密封机构设置在阀球和容纳部之间。所述至少一个密封机构能够用于在耦联器单元脱耦并且阀球处于第二位置中时,相对于环境密封流体管路。对此,容纳部能够具有相应的槽,在所述槽中设置有至少一个密封机构。在此至少一个密封机构能够设置成,使得当阀球处于第二位置中时,所述密封机构不与贯通开口接触。至少一个密封机构例如能够环形地构成。
只要阀球借助于阀盖保持在容纳部中,那么能够设有至少一个密封机构,所述密封机构设置在阀球和阀盖(例如在设置在阀盖中的槽中)之间。在该情况下,至少一个密封机构能够设置在阀球和容纳部之间,并且至少一个密封机构能够设置在阀球和阀盖之间。如果耦联器单元耦联并且阀球处于第一位置中,借此能够将阀球的贯通开口相对于环境密封。
根据一个实施方式,在第一和第二耦联器单元的流体耦联的状态中,主动的耦联器单元的阀单元(例如第一阀单元)沿着纵轴线伸入到被动的耦联器单元(或第二耦联器单元)中。
附图说明
本发明下面根据实施例结合附图详细阐述。
附图示出:
图1示出贯穿根据本发明的一个实施方式的处于未耦联状态下的闭锁耦联器的横截面,所述闭锁耦联器具有第一耦联器单元和第二耦联器单元;
图2示出图1中的第一耦联器单元的闭锁单元的剖面图;
图3示出图2中的闭锁单元的闭锁单元部件,即操作元件、驱动套筒和闭锁套筒的分解图;
图4示出图1中的第一耦联器单元的阀单元(没有阀盖)的立体图;
图5示出图4中的阀单元的分解图,附加地具有阀盖;
图6示出图4和5中的阀单元部件、即滑块和阀球的立体图,其中球设置在第二位置中;
图7示出图4和5中的阀单元部件、即滑块和阀球的立体图,其中球设置在第一位置中;
图8a-8e示出图1中的闭锁耦联器的五个快照,以说明耦联过程;
图9示出贯穿根据本发明的另一实施方式的第一耦联器单元的横截面;
图10示出贯穿根据本发明的另一实施方式的第一耦联器单元的横截面;
图11示出贯穿根据本发明的另一实施方式的第一耦联器单元的横截面。
具体实施方式
在图1中示意地示出沿着纵轴线A贯穿根据本发明的一个实施方式的处于脱耦状态的闭锁耦联器1的横截面。闭锁耦联器1包括两个可彼此耦联的单元,即第一耦联器单元11和第二耦联器单元12。在图1的实施方式中,第一和第二耦联器单元11、12(形状,功能)相同地构成。在此,两个耦联器单元11、12彼此镜像对称地设置,其中镜平面基本上垂直于纵轴线A定向。虽然两个耦联器单元的构造相同,一个耦联器单元用作为主动的耦联器单元,另一耦联器单元用作为被动的耦联器单元,如随后阐述的那样。图1中的两个耦联器单元11、12因此视作为双性的。替选地,耦联器单元也能够(关于形状和/或功能)不同地构成。
第一耦联器单元11包括第一闭锁单元111和第一阀单元112,并且第二耦联器单元12包括第二闭锁单元121和第二阀单元122。在此,第一闭锁单元111和第二闭锁单元121相同地构造,第一阀单元112和第二阀单元122同样如此。在脱耦状态下,第一阀单元112设置在第一闭锁单元111中,并且第二阀单元122设置在第二闭锁单元121中。
代表两个闭锁单元111、121,在图2中示出第一闭锁单元111的剖面图(沿着纵轴线A),以说明构造。第一闭锁单元111包括驱动套筒1111、闭锁套筒1112、壳体1113和操作元件1114。驱动套筒1111、闭锁套筒1112和壳体1113套筒形地(圆柱形地)构成,并且围绕纵轴线A同心地延伸。操作元件1114构成为驱动轮,所述驱动轮部段地围绕壳体1113延伸,并且对于用户而言可触及。操作元件1114抗扭地与驱动套筒1111连接。驱动套筒1111抗扭地与闭锁套筒1112连接。对此,操作元件1114(作为毂)并且闭锁套筒1112(作为毂)滑动到驱动套筒1111(作为轴)上。为了建立抗扭的连接,驱动套筒1111部段地具有外表面的轮廓,并且闭锁套筒1112和操作元件1114分别部段地具有内表面的互补的轮廓,所述轮廓围绕纵轴线A不是旋转对称的。
为了说明轮廓,在图3中示出第一闭锁元件111的彼此抗扭地连接的元件、即操作元件1114、驱动套筒1111和闭锁套筒1112的分解图。轮廓在该实施方式中包括多边形轮廓。通过多边形轮廓,能够实现抗扭的连接。
操作元件1114可转动地支承在壳体1113上。对此,操作元件1114(在其内表面上)和壳体1113(在其外表面上)分别具有如下部段,所述部段具有围绕纵轴线A旋转对称的(圆形的)轮廓。
闭锁套筒1112还围绕纵轴线A可转动地支承在壳体1113中。对此,闭锁套筒1112(在其外表面上)和壳体1113(在其内表面上)分别具有带有围绕纵轴线A旋转对称的(圆形的)轮廓的部段,其中所述部段为了可转动的支承而共同作用。此外,闭锁套筒1112(部段地)在其外表面上具有螺纹。互补的螺纹(部段地)在壳体1113的内表面上构成。壳体1113和闭锁套筒1112经由内螺纹或外螺纹共同作用。螺纹基本上沿着纵轴线A延伸。
如果操作元件1114***作(围绕纵轴线A转动),那么驱动套筒1111置于旋转(围绕纵轴线A)。后者带动闭锁套筒1112。由于螺纹,驱动套筒1111的旋转然而转换成闭锁套筒1112的螺旋运动(旋转和平移)。操作元件1114的旋转因此造成闭锁套筒1112沿着纵轴线A在壳体1113之内的螺旋运动。根据操作元件1114的旋转的方向(顺时针或逆时针),闭锁套筒1112能够离开壳体1113并且旋拧到壳体1113中。为了沿一个方向(即远离第二耦联器单元12)限制闭锁套筒1112在壳体1113之内的运动,壳体1113在第一轴向端部处具有突出部11131。在完全拧入的状态下,闭锁套筒1112借助第一端部贴靠在所述突出部11131上(图2)。同时,闭锁套筒1112借助第一端部贴靠在驱动套筒1111的突出部11111上。在此(在完全拧入的状态下)壳体1113沿着纵轴线A借助其与第一轴向端部相对置的第二(自由的)轴向端部(朝向第二耦联器单元的方向)伸出闭锁套筒1112的第二(自由)端部。壳体1113的自由端部实现闭锁套筒1112在第二轴向端部上运动离开壳体1113。如果闭锁套筒1112在一定程度上伸出壳体1113,使得壳体1113的围绕纵轴线A旋转对称的轮廓和闭锁套筒1112不(再)共同作用,那么闭锁套筒1112在壳体1113上借助于壳体1113的和闭锁套筒1112的螺纹可转动地支承。
壳体1113(沿着纵轴线A观察)比闭锁套筒1112更长。借此,闭锁套筒1112能够相对于壳体1113原则上占据三个不同的位置:a)壳体1113的自由端部能够伸出闭锁套筒1112的自由端部(图1);b)壳体1113的自由端部和闭锁套筒1112的自由端部能够彼此齐平(图8a);c)闭锁套筒1112的自由端部能够伸出壳体1113的自由端部(图8b)。占据位置a)的可能性引起,第一耦联器单元11能够用作为被动的耦联器单元,另一(主动的)耦联器单元的闭锁套筒能够伸入到被动的耦联器单元的壳体1113中。占据位置c的可能性引起,第一耦联器单元11能够用作为主动的耦联器单元,其闭锁套筒1112能够伸入到另一(被动的)耦联器单元的壳体中。图1中的第一耦联器单元11(和与第一耦联器单元11相同的第二耦联器单元12)由此视作为是双性的。
此外,轴弹簧1115滑动到驱动套筒1111上,所述驱动套筒轴向地设置在弹簧压盘1116和操作元件1114(或组,所述组包括操作元件1114、闭锁套筒1112和壳体1113)之间。弹簧压盘1116固定地设置在驱动套筒1111上。轴弹簧1115可沿着纵轴线A压缩。例如,轴弹簧1115在两个耦联器单元11、12的耦联过程中被压缩(图8a至8e)。在两个耦联器单元11、12脱耦时,轴弹簧挤到其平衡位置中并且支持脱耦过程。在平衡状态下,(在脱耦状态中)轴弹簧1115将驱动套筒1111关于(闭锁套筒1112和壳体1113的)操作元件1114轴向地保持在限定的位置中。轴弹簧1115在此将操作元件1114的突出部朝向壳体1113的突出部11131和驱动套筒1111的突出部11111的方向按压,壳体的突出部和驱动套筒的突出部又朝闭锁套筒1112的突出部11121按压。操作元件1114的突出部在此能够直接朝壳体1113的突出部11131和驱动套筒1111的突出部11111按压,或者间接地,例如借助于滑环,所述滑环能够用于避免摩擦。通过在壳体1113和闭锁套筒1112中构成的螺纹,反力作用于轴弹簧1115,使得操作元件1114(或组,所述组包括操作元件1114、闭锁套筒1112和壳体1113)的轴向滑动通过轴弹簧1115妨碍。
代表两个阀单元112、122,第一阀单元112在图4中立体地并且在图5中以用于说明构造的分解图示出。第一阀单元112作为中央元件包括管状的流体管路1121,所述流体管路沿着纵轴线A延伸。流体管路1121经由其第一轴向端部(在图4中在左边示出)能够连接到引导流体的***上。在与第一轴向端部相对置的第二轴向端部(在图4中在右边示出)上,流体管路1121具有用于阀球1122的容纳部11211。容纳部11211基本上构成为空心圆柱体,其外侧面例如具有两个中断部,所述中断部分别沿着纵轴线A延伸,并且将侧表面分成两个外壳。替选地,能够设置仅一个或多于两个的中断部。根据另一替选方案,外侧面能够连续地(不具有中断部)构成。阀球用于建立和中断第一耦联器单元11的流体管路1121与第二耦联器单元的流体管路的流体连接。阀球具有如下直径,所述直径大于流体管路1121的内直径。阀球1122设置在容纳部11211中。为了将阀球1122保持在容纳部中,设有阀盖1123,所述阀盖固定在容纳部上(图5)。为了清楚,阀盖在图4中未示出。在图4和5中示出的实施例中,为了将阀盖1123固定在容纳部11211上,设有螺旋连接。为此,容纳部11211在其外表面上具有螺纹。互补的螺纹在阀盖1123的内表面上构成。阀盖1123具有开口11231,通过所述开口,流体(在阀盖1123常规设置的状态下)流入到容纳部11211中或者能够从容纳部11211中流出。开口11231在阀盖1123的如下面中构成,所述面基本上垂直于纵轴线A延伸。例如,开口11231与流体管路1121同轴地设置。
第一阀单元112还具有滑块1124,所述滑块滑动到流体管路1121上。在此,滑块1124沿着纵轴线A相对于流体管路1121可滑动。滑块1124具有突出部11241,所述突出部基本上垂直于纵轴线A延伸。在突出部11241和容纳部11211之间设有轴弹簧1125。轴弹簧1125沿着纵轴线A可压缩并且将滑块1124关于流体管路1121(关于容纳部11211和设置在容纳部11211中的阀球1122)轴向地保持在限定的位置中,只要轴弹簧1125处于平衡状态中。轴弹簧1125也用于,将滑块1124沿着纵轴线A的平移运动朝向容纳部11211的方向传递到流体管路1121上。
滑块1124还具有两个臂部11242,所述臂部沿着纵轴线A延伸。通过容纳部11211的外侧面的两个中断部,两个臂部11242轴向地伸入到容纳部11211中。只要容纳部11211的外侧面连续地(没有中断部地)构成,那么在容纳部11211的朝向流体管路1121的第一轴向端部定向的端面中设有两个贯通开口,通过所述贯通开口,两个臂部11242轴向地伸入到容纳部11211中。臂部11242镜像对称地设置,其中纵轴线A位于镜平面中。设有两个销1126,以便在臂部11242和阀球1122之间建立连接,其中每个销1126分别通过一个臂部11242和容纳部11211的外侧面的中断部伸入到容纳部11211中。只要未设有容纳部11211的外侧面的中断部,那么在容纳部11211中能够设有用于容纳销1126的相应的开口。在此,销1126设置在轴线B上,所述轴线基本上垂直于纵轴线A延伸。轴线B此外(与滑块1124和阀球1122的相对位置无关地)相对于阀球1122的中央轴线平行错开地延伸,所述中央轴线伸展穿过阀球1122的中心。在图5中的实施方式中,销1126作为与滑块1124分开构成的元件示出,所述元件在滑块1124的臂部11242常规地伸入到容纳部11211中时才使用。替选地,在臂部11242引入到容纳部11211中之前,销1126能够固定在滑块1124的臂部11242上。在该情况下,容纳部11211中的贯通开口的形状能被相应地匹配,通过所述贯通开口,臂部11242伸入到容纳部11211中。
在图6和7中示出,销1126如何与阀球1122共同作用。阀球1122对此具有两个长形的(直线的)凹陷部11211,销1126常规地伸入到所述凹陷部中。阀球1122在两个相对置的侧部上削平,其中每个长形的凹陷部11221在两个(通过削平形成的)平坦的面的各一个中构成。平的面基本上平行于纵轴线A延伸。通过其上设置有销1126的轴线B与阀球1122的伸展穿过阀球1122的中心的中央轴线平行错开,能够实现,滑块1124(从而销1126)相对于流体管路1121(从而容纳部11211中的阀球1122)沿着纵向轴线A的运动引起阀球1122围绕阀球1122的中央轴线在容纳部11211中的旋转,所述阀球1122的中央轴线伸展穿过阀球1122的中心并且垂直于纵轴线A伸展。
阀球1122具有贯通开口11222,所述贯通开口例如圆柱形地延伸穿过整个阀球1122。在此,贯通开口11222(或其入口和出口)设置在如下平面中,所述平面基本上平行于轴线B延伸。通过滑块1124的运动,阀球1122能够在第一位置和第二位置之间转动,在所述第一位置中,贯通开口11222基本上沿着纵轴线A延伸,并且在所述第二位置中,贯通开口11222基本上垂直于纵轴线A延伸。转动围绕阀球1122的中央轴线进行,所述中央轴线穿过阀球1122的中心并且平行于轴线B伸展。在第一位置中,阀球1122最大地开启流体管路1121,并且能够实现与第二耦联器单元12的第二阀单元122建立流体连接(图7)。根据流体管路1121的和贯通开口11222的内直径的选择,流体管路1121完全地(流体管路1121的内直径小于或等于贯通开口11222的内直径)或仅部分地(流体管路1121的内直径大于贯通开口11222的内直径)开启。在第二位置中,阀球1122完全地封闭流体管路1121,并且中断与第二耦联器单元12的第二阀单元122的流体连接(图6)。
为了实现阀球1122围绕阀球1122的中央轴线转动所述的90°,在23mm的球直径的情况下,需要滑块1124沿着纵轴线A直线运动7.4mm。在此,设置在轴线B上的销1126与阀球1122的(平行于轴线B的)中央轴线错开,所述中央轴线伸展穿过阀球的中心。当滑块1124和球阀1122相对于彼此设置成,使得阀球1122处于第一或第二位置中时,所述错开从球阀1122的所述在中央轴线开始沿着纵轴线A为+3.7mm或-3.7mm,并且从阀球1122的中央轴线开始垂直于纵轴线A和垂直于阀球1122的中央轴线分别为3.7mm。贯通开口11222的内直径在此为10mm或更小。为了能够使用具有贯通开口11221的更大的内直径的阀球1122并且在此还为了能够实现阀球1122的90°的转动,耦联器单元11能够整体上或部分地(尤其球直径,滑块1124的直线运动的范围和销1126与阀球1122的中央轴线的错开)缩放。
为了建立第一阀单元112和第一闭锁单元111之间的连接,第一阀单元112的滑块1124固定在第一闭锁单元111的驱动套筒1111上。对此,滑块1124在其外表面上具有螺纹,所述螺纹与闭锁螺母113共同作用(例如图8a)。螺纹与滑块1124的突出部11241轴向间隔开,使得在闭锁螺母113和滑块1124的突出部11241之间能够设置有驱动套筒1111的突出部。在此,滑块1124在螺纹和突出部11241之间的部段具有关于纵轴线A旋转对称的外表面,并且驱动套筒1111的突出部具有相对于纵轴线A旋转对称的内表面,使得驱动套筒1111可转动地支承在滑块1124上。借此,阀单元112能够在闭锁单元111中围绕纵轴线A旋转。因此,操作元件1114的能够传递到驱动套筒1111上的转动运动不传递到阀单元112上。这是尤其有利的,因为流体管路1121(作为阀单元112的一部分)经由其第一轴向端部能够连接到引导流体的***上,所述***要么能够通过阀单元112围绕纵轴线的转动受到损害,或者会妨碍阀单元112围绕纵轴线A的转动从而妨碍操作元件1114的转动。常规地,驱动套筒1111的突出部轴向地夹紧在闭锁螺母113和滑块1124的突出部11241之间。滑块1124沿着纵轴线A的运动由此也造成驱动套筒1111的轴向移动。因为驱动套筒1111仅抗扭地与闭锁套筒1112和操作元件1114连接,所以驱动套筒1111在此能够轴向地关于闭锁套筒1112和操作元件1114移动。
参照图8a至8e在下文中描述,如何建立在图1中的第一耦联器单元11和第二耦联器单元12之间的机械的和流体的连接。因为耦联器单元11、12相同地构造,为两个耦联器单元11、12的相同的元件使用相应的附图标记。两个耦联器单元的附图标记的区别仅在于,其以11(第一耦联器单元)或12(第二耦联器单元)开始。
为了建立耦联状态,首先将第一和第二耦联器单元11、12以初始配置提供。在所述初始配置中,阀球1122、1222分别设置在第二位置中并且阀盖1123、1223与所属的壳体1113、1213齐平。第一和第二耦联器单元11、12在初始配置中沿着纵轴线A相继地设置,其中耦联器单元11、12相对于彼此定向成,使得阀盖1123、1223彼此相向。在示出的实例中,耦联器单元11、12设置成,使得两个阀盖1123、1223和壳体1113、1213彼此贴靠(图8a)。替选地也可行的是,两个耦联器单元11、12相互间隔开地设置。在任意情况下,两个耦联器单元11、12的相对位置(间距、围绕纵轴线A的转动角度)选择成,使得两个壳体1113、1213的螺纹同相,使得主动的(第一)耦联器单元11的闭锁套筒1112的螺纹不仅能与主动的(第一)耦联器单元11的壳体1113的螺纹、而且也与被动的(第二)耦联器单元12的壳体1213的螺纹共同作用。为了在正确的相对位置中定位,例如能够考虑机械设备。
随后,操作第一耦联器单元11的操作元件1114(围绕纵轴线A转动)。第一耦联器单元11因此在该实施例中为主动的耦联器单元,并且第二耦联器单元12为被动的耦联器单元。通过转动操作元件1114,将驱动套筒1111置于转动,所述驱动套筒又带动闭锁套筒1112。因为闭锁套筒1112经由其外螺纹与壳体1113的内螺纹共同作用,驱动套筒1111的转动转换成闭锁套筒1112的螺旋运动,其中第一耦联器单元11的闭锁套筒1112朝第二耦联器单元12运动。在保持操作元件的操作时,闭锁套筒1112最后达到壳体1113的(朝向第二耦联器单元12的)自由端部,并且伸入到第二耦联器单元12的壳体1213中。在此,第一耦联器单元11的闭锁套筒1112的外螺纹与第二耦联器单元12的壳体1213的内螺纹相互作用,以构成两个耦联器单元11、12之间的机械连接(图8b)。在图8b中,闭锁套筒1112的突出部11121达到滑块1124的突出部11241,所述闭锁套筒的突出部连同滑块1124的突出部11241是用于将闭锁套筒1112的平移运动传递到滑块1124上的机构。
通过保持操作元件1114的操作,现在将闭锁套筒1112的沿着纵轴线A的平移运动传递到滑块1124上。由于与闭锁套筒1112的平移运动相反的、由第二阀单元122作用于阀盖1123和第一阀单元112的容纳部11211上的力,这一方面造成,在第一耦联器单元11内部,滑块1124关于其中设置有阀球1122的容纳部11211运动,使得阀球1122围绕中央轴线在容纳部11211之内旋转。在此,球从第二位置中离开并且朝向第一位置的方向转动(图8c)。另一方面,第一耦联器单元11的滑块1124的直线运动和第二阀单元122的相反的力造成,轴弹簧1125在滑块1124的突出部11241和容纳部11211之间压缩。在此(借助于弹簧1125)将滑块1124的力的一部分传递到容纳部11211上。轴弹簧1125连同滑块1124的突出部11241形成用于将闭锁套筒1112的平移运动传递到流体管路1121上的机构。容纳部11211与第一耦联器单元11的阀盖1123固定地连接,所述阀盖贴靠在第二耦联器单元12的阀盖1223上。因此,将第一耦联器单元11的滑块1124的平移运动部分地传递到第二耦联器单元12的阀盖1223上。借助阀盖1223,第二耦联器单元12的流体管路1221和阀球1222也沿着纵轴线A(从第一耦联器单元11朝第二耦联器单元12的方向)运动。在此,第二耦联器单元12的容纳部12211连同阀球1222朝第二耦联器单元12的滑块1224滑动。通过阀球1222和滑块1224的相对运动,将第二耦联器单元12的阀球1222同样置于旋转(围绕阀球1222的中央轴线)(图8c)。在此,轴弹簧1225也在滑块1224的突出部12241和第二耦联器单元12的容纳部12211之间压缩。只要第一和第二阀单元111、121的阀盖1123、1223碰触并且在主动的耦联器单元之内将闭锁套筒1112沿着纵轴线A的平移运动传递到滑块1124上,那么两个阀球1122、1222从第二位置朝向第一位置转动。
如果继续操作第一耦联器单元11的操作元件1114,那么阀球1122、1222继续旋转(图8d),直至第一耦联器单元11的滑块1124的突出部11241的运动受到妨碍。所述情形能够在如下情况下出现:滑块1124的突出部11241达到容纳部11211或阀盖1123,或者直至轴弹簧1125被最大地压缩(图8e)。在图8e中,阀盖1123轴向地朝向滑块1124的方向伸出容纳部11211,并且阀盖1123的直径大小设计成,使得滑块1124能够与阀盖1123贴靠。在该实例中,当滑块1124的突出部11241达到阀盖1123时,第一耦联器单元11的滑块1124的突出部11241的运动受到妨碍。滑块1124在其初始位置(图8a)和其最终位置(图8e)之间的路径大小设计成,使得当滑块1124达到其最终位置时,阀球1122、1222处于第一位置中。当两个阀球1122、1222处于第一位置中时,其贯通开口11222、12222从而两个耦联器单元11、12流体地彼此连接。
为了反转耦联过程,第一耦联器单元11的操作元件1114能够被沿相反方向操作。在图8a至8e中描述的耦联过程中,在主动的耦联器单元11中,一方面轴弹簧1125在滑块1124的突出部11241之间并且另一方面轴弹簧1115在弹簧压盘1116和操作元件1114之间压缩(离开平衡位置)。弹簧1115被压缩,因为滑块1124与驱动套筒1111固定地连接,并且驱动套筒1111一起拉动。由此,固定在驱动套筒上的弹簧压盘1116也一起拉动并且朝操作元件1114运动。在弹簧压盘1116和操作元件1114之间设置的轴弹簧1115因此被压缩。如果操作元件1114现在(为了两个耦联器单元11、12的脱耦)沿相反方向运动,那么作用于弹簧1115、1125的力减小并且其(尤其轴弹簧1115)向回挤压到其平衡位置中,由此在弹簧压盘1116和操作元件1114之间的间距增大,并且驱动套筒1111朝向其初始位置的方向(图8a)挤压。轴弹簧1115(和轴弹簧1125的较小份额)因此支持两个耦联器单元11、12的脱耦。
为了反转耦联过程,替选地能够将第二耦联器单元(或第二耦联器单元12的壳体1213)围绕纵轴线A转动,以便松开第一耦联器单元11的闭锁套筒1112和第二耦联器单元12的壳体1213之间的螺旋连接。
在图9中,示出根据另一实施方式的第一耦联器单元11。所述第一耦联器单元与图1中的第一耦联器单元的区别尤其在于操作元件1114和壳体1113的外表面的构造。在图9中的实施方式中,外表面分别具有滚花轮廓,由此所述耦联器单元11尤其适合于手动地操作操作元件1114。通过该轮廓,壳体1113和操作元件能够可靠地抓握并且在(几乎)没有滑脱的情况下操纵操作元件1114。在图1的实施方式中,操作元件1114的和壳体1113的外表面构造成,使得操作元件1114优选地通过驱动单元操作。关于第一闭锁单元111和第一阀单元112的其余的构造并且关于其功能,图1和9中的耦联器单元没有区别。闭锁耦联器1因此能够不仅包括根据图1或9的实施方式的两个耦联器单元,而且一个闭锁耦联器中两个实施方式的组合也是可行的。此外,图1中或图9中的耦联器单元11与任意其他耦联器单元的组合是可行的,只要后者能够与耦联器单元11的闭锁套筒1112和阀单元112共同作用。
在图10中示出根据另一实施方式的第一耦联器单元11。所述第一耦联器单元与图1中的第一耦联器单元的区别尤其在于,驱动套筒1111、壳体1113和流体管路1121(沿着纵轴线A观察)缩短,使得闭锁套筒1112基于在图10中示出的装置仅能够运动离开壳体1113,在所述装置中,闭锁套筒1112借助第一端部贴靠在壳体1113的突出部11131上,并且借助第二(自由的)端部与壳体1113的自由端部齐平。闭锁套筒1112的长度基本上对应于壳体1113的长度。图10中的耦联器单元11的其余的构造和功能对应于图1中的耦联器单元的构造和功能。因为闭锁套筒1112不能够设置在壳体1113中,使得壳体1113借助其自由的第二端部轴向地伸出闭锁套筒1112,图10中的耦联器单元11仅用作为主动的耦联器单元,所述主动的耦联器单元与被动的耦联器单元共同作用。例如能够使用图1中的第二耦联器单元12或在下文中描述的图11中的耦联器单元作为被动的耦联器单元。
在图11中示出根据另一实施方式的第一耦联器单元11。所述耦联器单元与图1中的耦联器单元的区别尤其在于,闭锁单元111仅具有壳体1113,然而不具有操作元件、驱动套筒(从而没有在驱动套筒上固定的用于支承轴弹簧的弹簧压盘)和闭锁套筒。因此,图11中的耦联器单元11仅能够用作为被动的耦联器单元,所述被动的耦联器单元与主动的耦联器单元共同作用。例如能够使用图1中的第二耦联器单元12或图10中的主动的耦联器单元作为主动的耦联器单元。
此外,流体管路1121(与图1中的实施方式相比)沿着纵轴线A缩短。壳体1113轴向地保持在滑块1124的突出部11241和闭锁螺母113之间,所述闭锁螺母拧紧到滑块1124上。轴弹簧115轴向地设置在壳体1113的突出部11131和流体管路的容纳部11211之间。在此,滑块1124的突出部11241的垂直于纵轴线A的扩展大小设计成(小的),使得所述突出部不妨碍弹簧1125。替选地,滑块1124的突出部11241的垂直于纵轴线的扩展能够是大的,使得轴弹簧1125轴向地设置在滑块1124的突出部11241和流体管路的容纳部11211之间。
在图10和11中示出的耦联器单元的功能原理对应于根据图8a至8e描述的功能原理。
Claims (16)
1.一种闭锁耦联器(1),所述闭锁耦联器包括第一耦联器单元(11)和第二耦联器单元(12),所述第一耦联器单元和第二耦联器单元分别沿着纵轴线(A)延伸,
其中所述第一耦联器单元(11)包括第一阀单元(112)和第一闭锁单元(111),并且所述第二耦联器单元(12)包括第二阀单元(122)和第二闭锁单元(121),
其中所述第一阀单元和所述第二阀单元(112,122)构成用于在所述第一耦联器单元和所述第二耦联器单元(11,12)之间形成流体连接,并且
其中所述第一闭锁单元和所述第二闭锁单元(111,121)构成用于将所述第一耦联器单元(11)和所述第二耦联器单元(12)机械地彼此连接,
其特征在于,
所述第二耦联器单元(12)与所述第一耦联器单元(11)相同地构成,并且所述第一耦联器单元(11)包括操作元件(1114),通过所述操作元件的操作,所述第一耦联器单元和所述第二耦联器单元(11,12)能够经由所述第一闭锁单元和所述第二闭锁单元(111,121)机械地彼此连接,并且经由所述第一阀单元和所述第二阀单元(112,122)流体地彼此连接。
2.根据权利要求1所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述第一阀单元(112)设置在所述第一闭锁单元(111)之内,并且所述第一阀单元(112)的一部分沿着所述纵轴线(A)能相对于所述第一闭锁单元(111)的一部分滑动。
3.根据权利要求1或2所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述第一闭锁单元(111)包括所述操作元件(1114),其中所述操作元件(1114)围绕所述纵轴线(A)能转动地支承。
4.根据上述权利要求中任一项所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述第一闭锁单元(111)包括驱动套筒(1111)和闭锁套筒(1112),所述驱动套筒抗扭地与所述操作元件(1114)连接,并且所述闭锁套筒抗扭地与所述驱动套筒(1111)连接。
5.根据权利要求4所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述第一闭锁单元(111)具有带有螺纹的壳体(1113),所述闭锁套筒(1112)具有互补的螺纹,并且所述壳体(1113)的螺纹和所述闭锁套筒(1112)的螺纹共同作用,使得所述操作元件(1114)的转动运动引起所述闭锁套筒(1112)沿着所述纵轴线(A)的平移运动和转动运动。
6.根据权利要求5所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述闭锁套筒(1112)能运动离开所述第一闭锁单元(111)的壳体(1113),并且构成用于与所述第二耦联器单元(12)、尤其与所述第二闭锁单元(121)共同作用,以便将所述第一耦联器单元(11)和所述第二耦联器单元(12)机械地彼此连接。
7.根据上述权利要求中任一项所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述第一阀单元(112)包括具有用于阀球(1122)的容纳部(11211)的流体管路(1121)和滑块(1124),其中所述滑块(1124)能相对于所述流体管路(1121)沿着所述纵轴线(A)滑动。
8.根据权利要求7所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述滑块(1124)形成毂,所述毂能够在形成轴的流体管路(1121)上滑动。
9.根据权利要求7或8所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述滑块(1124)与所述阀球(1122)共同作用,使得所述滑块(1124)相对于所述流体管路(1121)沿着所述纵轴线(A)的运动引起所述阀球(1122)在所述容纳部(11211)中旋转。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述阀球(1122)具有贯通开口(11222),并且所述阀球(1122)在所述容纳部(11211)中能够在第一位置和第二位置之间运动,在所述第一位置中,所述流体管路(1121)通过所述贯通开口(11222)最大地开启,并且在所述第二位置中,所述流体管路(1121)通过所述阀球(1122)完全地封闭。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述容纳部(11211)设置在所述流体管路(1121)的一个端部处,并且在所述端部处设有阀盖(1123),所述阀盖将所述阀球(1122)保持在所述容纳部(11211)中。
12.根据权利要求5或6并且根据权利要求7至11中任一项所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
设有用于将所述闭锁套筒(1112)的平移运动传递到所述滑块(1124)上的机构(11121,11241),其中所述机构(11121,11241)设置在所述闭锁套筒(1112)和/或所述滑块(1124)上。
13.根据权利要求5或6并且根据权利要求7至11中任一项或根据权利要求12所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
设有用于将所述闭锁套筒(1112)的平移运动传递到所述流体管路(1121)上的机构(11121,11241,1125,11211),其中所述机构设置在所述闭锁套筒(1112)和/或所述阀单元(112)的元件上。
14.根据上述权利要求中任一项所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
所述操作元件(1114)能手动地或通过驱动单元操作。
15.根据上述权利要求中任一项所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
在所述第一耦联器单元和所述第二耦联器单元(11,12)的流体耦联的状态中,所述第一阀单元(112)贴靠在所述第二阀单元(122)上。
16.根据上述权利要求中任一项所述的闭锁耦联器(1),
其特征在于,
在所述第一耦联器单元和所述第二耦联器单元(11,12)的流体耦联的状态中,所述第一阀单元(112)沿着所述纵轴线(A)伸入到所述第二耦联器单元(12)中,或所述第二阀单元(122)沿着所述纵轴线(A)伸入到所述第一耦联器单元(11)中。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115402544A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种用于多体变构卫星对接的刚柔双模缓冲装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018101626A1 (de) * | 2018-01-25 | 2019-07-25 | Voith Patent Gmbh | Kuppeleinrichtung für eine Druckluftkupplung oder Druckmediumkupplung in einem Schienenfahrzeug |
WO2020150117A1 (en) * | 2019-01-14 | 2020-07-23 | Cu Aerospace, Llc | Guideless resilient androgynous serial port docking mechanism |
EP3715264A1 (en) | 2019-03-29 | 2020-09-30 | Airbus Defence and Space Limited | A coupling assembly for fluidly connecting first and second spacecraft and a kit of parts for a coupling and a method of fluidly connecting first and second spacecraft using a coupling |
US11306828B2 (en) * | 2020-07-31 | 2022-04-19 | Quanta Computer Inc. | Quick-connector valve for liquid cooling |
EP4119448B1 (en) * | 2021-07-14 | 2023-12-20 | CU Aerospace, LLC | Guideless resilient androgynous serial port docking mechanism |
US20230400135A1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-12-14 | Colder Products Company | Aseptic fluid couplings |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1377215A (fr) * | 1963-12-18 | 1964-10-31 | Lucas Industries Ltd | Raccord pour canalisation |
GB1164126A (en) * | 1965-10-28 | 1969-09-17 | Mini Of Technology | Improvements in or relating to Pipe Couplings |
EP0202798A2 (en) * | 1985-05-10 | 1986-11-26 | Raoul Frémy | A fluid coupling device |
CN101672400A (zh) * | 2008-09-11 | 2010-03-17 | 王晓勇 | 自封接头 |
CN102829273A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-12-19 | 株式会社利富高 | 管接头 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3168335A (en) * | 1962-04-11 | 1965-02-02 | Frederick H Sumption | Conduit coupling having identical halves |
US4362326A (en) * | 1981-02-02 | 1982-12-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Disconnectable coupling |
FR2581732A1 (fr) * | 1985-05-10 | 1986-11-14 | Fremy Raoul | Dispositif d'arret pour fluides a double obturateur tournant |
US4982736A (en) * | 1989-02-08 | 1991-01-08 | Hollister Incorporated | Hermaphroditic coupling for anatomical thermal system |
FR2657940B1 (fr) * | 1990-02-08 | 1992-10-16 | Staubli Sa Ets | Raccord de canalisations du type a clapets tournants. |
US5848997A (en) * | 1996-03-15 | 1998-12-15 | Becton Dickinson And Company | Disconnect for medical access devices |
EP1225356B1 (de) | 2001-01-19 | 2004-09-22 | Visteon Global Technologies, Inc. | Welle-Nabe-Verbindung |
DE102004037782B3 (de) | 2004-08-03 | 2006-06-29 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Welle, Getriebe, Getriebebaukasten und Antriebskomponente |
DE102004056642A1 (de) | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Ziaei, Masoud, Dr. | Einstellbare Profilkonturen mit mehreren Exzentrizitäten für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen |
DE102009023449A1 (de) | 2009-05-30 | 2010-12-16 | Piv Drives Gmbh | Wellen-Naben-Verbindung mit Polygonprofil |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1377215A (fr) * | 1963-12-18 | 1964-10-31 | Lucas Industries Ltd | Raccord pour canalisation |
GB1164126A (en) * | 1965-10-28 | 1969-09-17 | Mini Of Technology | Improvements in or relating to Pipe Couplings |
EP0202798A2 (en) * | 1985-05-10 | 1986-11-26 | Raoul Frémy | A fluid coupling device |
CN101672400A (zh) * | 2008-09-11 | 2010-03-17 | 王晓勇 | 自封接头 |
CN102829273A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-12-19 | 株式会社利富高 | 管接头 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115402544A (zh) * | 2022-10-31 | 2022-11-29 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 一种用于多体变构卫星对接的刚柔双模缓冲装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200347977A1 (en) | 2020-11-05 |
WO2018015256A1 (de) | 2018-01-25 |
DE102016213094A1 (de) | 2018-01-18 |
CN109563954B (zh) | 2020-12-11 |
EP3485192B1 (de) | 2020-06-24 |
EP3485192A1 (de) | 2019-05-22 |
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