Модульная поворотная соединительная система с отдельными блокирующими частями и способ ее сборки
Модульная система и способ ее сборки предназначены для соединения вместе различных элементов гидравлики и пневматики. Модульная соединительная система содержит соединительное устройство (200, 201), имеющее, в общем, цилиндрическую центральную секцию (224) со сквозным отверстием (208), проходящим от передней поверхности (206) соединительного устройства (200, 201) насквозь к задней стороне соединительного устройства. Соединительное устройство (200, 201) имеет первую (220) и вторую (222) лопасть, проходящие радиально от, в общем, цилиндрической центральной секции (224) соединительного устройства (200, 201). Первый выступ (202) проходит от передней стороны первой лопасти к верхней стороне соединительного устройства (200, 201), а второй выступ (204) проходит от задней стороны первой лопасти к нижней стороне соединительного устройства (200, 201). Третий выступ (202) проходит от передней стороны второй лопасти к нижней стороне соединительного устройства (200, 201), а второй выступ (204) проходит от задней стороны первой лопасти к верхней стороне соединительного устройства (200, 201). Технический результат - расширение функциональных возможностей. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение относится к области разъемов и фитингов и, в частности, к модульной поворотной соединительной системе, а также к способу ее сборки.
Соединительные системы, используемые для соединения вместе элементов, соприкасающихся с текучей средой, разрабатывались в течение длительного времени. Элементы, соприкасающиеся с текучей средой, содержат, но не ограничены: элементы для пневматики, элементы для гидравлики, элементы для СO2, элементы для кислорода, элементы для природного газа, элементы для водорода и т.п. Когда-то, как переходники между различными элементами, использовались конические патрубки с трубной резьбой. Более новые системы зажима, соединяющиеся с соединительными фланцами различных элементов, заменили конические патрубки с трубной резьбой. Более новые системы зажима обычно используют только один или два винта, чтобы скрепить элементы вместе. Это уменьшало время сборки системы. Фиг.1 представляет собой чертеж системы зажима, выполненной для соединения соединительных фланцев двух элементов. Более новые системы зажима первоначально вставлены между различными элементами и поэтому увеличивают общую ширину узла в сборе. Недавно была разработана система зажима, которая позволяет соприкасаться этим двум элементам. Такие типы системы зажима не увеличивают ширину узла в сборе и были названы системами зажима с нулевым зазором. Фиг.2 представляет собой чертеж системы зажима с нулевым зазором. К сожалению, даже системы зажима с нулевым зазором все еще используют винты, чтобы зажать элементы вместе с герметическим уплотнением. Это требует использования инструментов для того, чтобы зажимать и разжимать элементы.
Конические резьбовые патрубки могут все еще быть использованы на концах пневматических и гидравлических элементов, чтобы установить элементы в систему трубопровода. Эти резьбовые патрубки могут быть обеспечены множеством типов резьбы, например NPT, ISO G, и ISO Re. Пользователи обычно устанавливают фитинг в коническую резьбу патрубка, например фитинг быстрого соединения, фитинг, вставляемый нажатием, стреловидный фитинг и т.д. Установка такого фитинга добавляет деталь, добавляет время установки, увеличивает ширину узла в сборе и добавляет еще потенциальный пункт утечки. Кроме того, увеличено количество оборудования для изготовления посредством требования обеспечения каждого элемента при изготовлении различными параметрами резьбы.
Таким образом, существует необходимость в модульной соединительной системе, которая может быть использована для соединения элементов вместе и соединения концевых элементов, имеющих желаемый тип фиттинга, с концами собираемых элементов.
Модульная соединительная система содержит соединительное устройство (200, 201), имеющее, в общем, цилиндрическую центральную секцию (224) со сквозным отверстием (208), проходящим от передней поверхности (206) соединительного устройства (200, 201) насквозь к задней стороне соединительного устройства. Соединительное устройство (200, 201) имеет первую (220) и вторую лопасти (222), проходящие от, в общем, цилиндрической центральной секции (224) соединительного устройства (200, 201). Первый выступ (202) проходит от передней стороны первой лопасти к верхней стороне соединительного устройства (200, 201), и второй выступ (204) проходит от задней стороны первой лопасти к нижней стороне соединительного устройства (200, 201). Третий выступ (202) длится от передней стороны второй лопасти к нижней стороне соединительного устройства (200, 201), и четвертый выступ (204) проходит от задней стороны второй лопасти к верхней стороне соединительного устройства (200, 201).
Один аспект изобретения касается модульной соединительной системы, содержащей
соединительное устройство (200, 201), имеющее, в общем, цилиндрическую центральную секцию (224) со сквозным отверстием (208), проходящим от передней поверхности (206) соединительного устройства (200, 201) насквозь к задней стороне соединительного устройства, причем соединительное устройство (200, 201) имеет переднюю половину и заднюю половину;
соединительное устройство, имеющее первую (220) и вторую лопасть (222), простирающиеся радиально от, в общем, цилиндрической центральной секции (224) соединительного устройства (200, 201);
первый и второй выступы (202) на передней половине соединительного устройства, причем первый выступ проходит от передней стороны первой лопасти (220) к верхней стороне соединительного устройства, а второй выступ (202) проходит от передней стороны второй лопасти (222) к нижней стороне соединительного устройства;
третий и четвертый выступы (204) на задней половине соединительного устройства, причем третий выступ (204) проходит от задней стороны первой лопасти (220) к нижней стороне соединительного устройства, и четвертый выступ (204) проходит от задней стороны второй лопасти (222) к верхней стороне соединительного устройства.
Предпочтительно, первый выступ (210) концентричен со сквозным отверстием (208) и расположен над передней поверхностью (206) соединительного устройства, и второй выступ концентричен с этим сквозным отверстием и расположен над задней стороной соединительного устройства.
Предпочтительно, первая лопасть (220) и вторая лопасть (222) проходят в противоположных направлениях от, в общем, цилиндрической центральной секции (224) соединительного устройства.
Предпочтительно, первое отверстие для защелки находится на конце первой лопасти (220);
второе отверстие (217) для защелки находится на конце второй лопасти (222).
Предпочтительно, внутренняя поверхность (205) первого, второго, третьего и четвертого выступов отклонена от вертикали.
Предпочтительно, первая группа выравнивающих язычков (280) расположена на конце первых и вторых выступов (202), причем передняя поверхность первой группы выравнивающих язычков проходит над передней поверхностью (206) соединительного устройства;
вторая группа выравнивающих язычков (282) расположена на концах и около нижней поверхности первого и второго выступов (202), причем передняя поверхность второй группы выравнивающих язычков (282) проходит над передней поверхностью (206) соединительного устройства, и передняя поверхность первой группы выравнивающих язычков (280) и передняя поверхность второй группы выравнивающих язычков (282) образуют плоскость.
Предпочтительно, первая группа выравнивающих язычков (280) расположена на конце первого и второго выступов (202), причем верхняя плоскость первой группы выравнивающих язычков (280) образована для выравнивания соединительного устройства (201) относительно сопряженной части при повороте по цилиндрической оси сквозного отверстия (208).
Предпочтительно, передняя половина соединительного устройства представляет собой зеркальное отображение задней половины соединительного устройства при повороте на 180 градусов вокруг оси, перпендикулярной к цилиндрической оси сквозного отверстия и параллельной первой и второй лопасти.
Предпочтительно, две сопряженные части, каждая, имеют соединительное отверстие, причем соединительное отверстие содержит
паз, имеющий нижнюю поверхность (336) с круглым отверстием (332), образованным в нижней поверхности (336);
паз, имеющий верхний край, образующий полукруглую область в средней части верхнего края, причем полукруглая область является концентрической с круглым отверстием, при этом левая часть верхнего края образует выступ, выступающий вниз от края, при этом между выступом и нижней поверхностью щели образован паз;
паз, имеющий нижний край, образующий полукруглую область (338) в средней части нижнего края, причем полукруглая область (338) является концентрической с круглым отверстием (332), правая часть нижнего края образует выступ (344), выступающий вверх от края, в котором между выступом (344) и нижней поверхностью (336) щели образован паз.
Предпочтительно, каждая сопряженная часть выбрана из группы: фильтр, регулятор, смазчик, клапан, датчик, выключатель давления, управляющее устройство текучей среды или питающее устройство текучей среды.
Предпочтительно, стопорный выступ (550) выполнен такого размера, чтобы заполнить зазор (G), образованный нижним краем (292) первого выступа и правой стороной верхнего края (335) паза, когда соединительное устройство установлено в одно из двух соединяющих отверстий.
Предпочтительно, стопорный выступ (550) присоединен к передней поверхности фиксирующей шпонки (500, 1100).
Предпочтительно, защелка (552) присоединена к передней поверхности фиксирующей шпонки (500, 1100).
Предпочтительно, второй стопорный выступ (550) присоединен к передней поверхности фиксирующей шпонки (500).
Предпочтительно, стопорный выступ присоединен к передней поверхности крышки (1200).
Предпочтительно, стопорный выступ (550) имеет по меньшей мере один боковой выступ (1259), проходящий от основания стопорного выступа к вершине стопорного выступа и выполненный так, чтобы быть вставленным в шпоночный паз (207, 337).
Предпочтительно, соединительное устройство является соединительным устройством с нулевым зазором.
Предпочтительно, передняя половина соединительного устройства была пропорционально увеличена относительно задней половины соединительного устройства.
Предпочтительно, задняя половина соединительного устройства была заменена на фитинг, выполненный концентрически со сквозным отверстием, в которой фитинг выбран из группы: охватываемый фитинг быстрого соединения, фитинг, вставляемый нажатием, охватывающий фитинг быстрого соединения, стреловидное соединительное устройство, шарнирный фитинг.
Предпочтительно, задняя половина соединительного устройства была заменена концевым элементом с трубной резьбой, выполненной в сквозном отверстии.
Предпочтительно, третья лопасть проходит радиально от, в общем, цилиндрической центральной секции соединительного устройства, причем первая, вторая и третья лопасть равномерно распределены вокруг, в общем, цилиндрической центральной секции соединительного устройства;
пятый выступ находится на передней половине соединительного устройства, в которой пятый выступ проходит от передней стороны третьей лопасти в направлении по часовой стрелке;
шестой выступ находится на задней половине соединительного устройства, причем шестой выступ проходит от задней стороны третьей лопасти в направлении против часовой стрелки.
Другой аспект изобретения относится к способу сборки модульной системы для элементов, соприкасающихся с текучей средой, содержащему
вставку первого конца соединительного устройства (200, 201) в соединительное отверстие в первом элементе;
поворот соединительного устройства (200, 201) относительно элемента;
вставку второго конца соединительного устройства (200, 201) в соединительное отверстие во втором элементе;
поворот соединительного устройства (200, 201) относительно второго элемента таким образом, что первые и вторые элементы соединены вместе;
вставку первого стопорного выступа (550) в первый паз (G) между первым концом соединительного устройства и первым элементом и вставку второго стопорного выступа (550) во второй паз (G) между вторым концом соединительного устройства и вторым элементом, таким образом предотвращая поворот первого элемента относительно соединительного устройства и предотвращая поворот второго элемента относительно соединительного устройства.
Сущность изобретения поясняется на чертежах.
Фиг.1 является чертежом системы зажима предшествующего уровня техники, выполненного, чтобы соединить соединительные фланцы на двух элементах.
Фиг.2 является чертежом системы зажима с нулевым зазором предшествующего уровня техники.
Фиг.3 - изометрический вид поворотного соединительного устройства 200 в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.4 - изометрический вид поворотного соединительного устройства 201 в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.5 - вид сбоку поворотного соединительного устройства 201 в примере варианта осуществления изобретения
Фиг.6 - изометрический вид соединительного отверстия поворота соединительного устройства 200, выполненного сбоку элемента 330 системы, в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.7 - изометрический вид соединительного отверстия поворота соединительного устройства 201, выполненного сбоку сопряженной части 331, в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.8 - изометрический вид поворотного соединительного устройства 200, вставляемого в сопряженную часть 330, в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.9 - изометрический вид соединительного устройства 201, вставленного в соединительное отверстие в сопряженной части 331, в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.10 - изометрический вид соединительного устройства 201, вставленного в соединительное отверстие в сопряженной части 331 и частично повернутого, в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.11 - вид сбоку соединительного устройства 201, вставленного в соединительное отверстие в сопряженной части 331 и почти полностью повернутого, в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.12 - вид сбоку поворотной системы соединительного устройства в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.13 - вид сбоку поворотной системы соединительного устройства в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.14 - изометрический вид двойной фиксирующей шпонки 500 в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.15 - изометрический вид сопряженных частей в сборе, скрепленных соединительной системой, в одном примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.16 - вид с сечением сопряженных частей, скрепленных вместе соединительной системой, в одном примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.17 - изометрический вид концевого элемента 1070 в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.18 - изометрический вид одинарной фиксирующей шпонки 1100 в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.19 - изометрический вид крышки 1200 для элемента системы в примере варианта осуществления изобретения.
Фиг.3-19 и следующее описание представляют конкретные примеры, чтобы информировать специалистов, квалифицированных в данной области техники, как осуществить и использовать лучший вариант изобретения. Для описания принципов изобретения некоторые известные аспекты были упрощены или опущены. Квалифицированным специалистам в данной области будет очевидно, что возможны изменения этих примеров, которые находятся в рамках изобретения. Квалифицированным специалистам в данной области будет очевидно, что признаки, описанные ниже, могут быть объединены различными способами, чтобы образовать множественные изменения изобретения. В результате изобретение не ограничено конкретными примерами, описанными ниже, но только пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.
Фиг.3 - изометрический вид поворотного соединительного устройства 200 в примере варианта осуществления изобретения. Поворотное соединительное устройство 200 можно также назвать поворотным соединителем. В одном примере варианта осуществления изобретения поворотное соединительное устройство 200 имеет в общем цилиндрическую центральную секцию 224 с двумя лопастями (220 и 222), выступающими с каждой стороны цилиндрической секции 224. В других примерах вариантов осуществления изобретения могут быть использованы больше двух лопастей. В одном примере варианта осуществления изобретения лопасти равномерно располагаются вокруг цилиндрической секции. Сквозное отверстие 208 проходит через цилиндрическую часть поворотного соединительного устройства 200 от передней поверхности 206 к задней поверхности (не показана). Первый выступ 210 окружает сквозное отверстие 208 и проходит над передней поверхностью 206. Второй выступ 212, меньшего диаметра, чем выступ 210, может также окружать сквозное отверстие 208 и проходит над выступом 210. Задняя сторона поворотного соединительного устройства также имеет выступы, окружающие сквозное отверстие 208 и проходящие над задней поверхностью (не показаны). Каждая лопасть (220 и 222) имеет два выступа, образующие лопасть. Передний выступ 202 находится на передней поверхности 206 поворотного соединительного устройства 200. Задний выступ 204 расположен на задней стороне поворотного соединительного устройства 200. Правая лопасть 220 имеет передний выступ 202, выступающий вверх от лопасти к вершине поворотного соединительного устройства 200, и имеет задний выступ 204, выступающий вниз от лопасти к основанию поворотного соединительного устройства 200. Левая лопасть 222 имеет передний выступ 202, выступающий вниз от лопасти к основанию поворотного соединительного устройства 200, и имеет задний выступ 204, выступающий вверх от лопасти к вершине поворотного соединительного устройства 200. Каждый выступ имеет нижнюю поверхность. Нижняя поверхность 290 выступа 202 может быть показана на фиг.3. Отверстие 217 для защелки может быть выполнено на каждом конце этих двух лопастей. Дополнительные прорези 216 расположены вокруг поворотного соединительного устройства и используются для облегчения поворотного соединительного устройства 200 и установки надлежащей толщины стенок поворотного соединительного устройства 200. В одном примере варианта осуществления изобретения передняя половина поворотного соединительного устройства 200 является зеркальным отображением задней половины поворотного соединительного устройства 200, повернутого на 180 градусов вокруг оси Х или Y.
Фиг.4 - изометрический вид поворотного соединительного устройства 201 в другом примере варианта осуществления изобретения. Поворотное соединительное устройство 201 имеет, в общем, цилиндрическую центральную секцию с двумя выступающими лопастями с каждой стороны цилиндрической секции. В другом примере варианта осуществления изобретения могут быть использованы более чем две лопасти. В одном примере варианта осуществления изобретения лопасти равномерно расположены вокруг цилиндрической секции. Сквозное отверстие 208 проходит через цилиндрическую часть поворотного соединительного устройства 201 от передней поверхности 206 к задней поверхности (не показана). Первый выступ 210 окружает сквозное отверстие 208 и проходит над передней поверхностью 206. Второй выступ 212, меньшего диаметра, чем выступ 210, может также окружать сквозное отверстие 208 и проходит над выступом 210. Задняя сторона поворотного соединительного устройства также имеет выступы, окружающие сквозное отверстие 208 и проходящие над задней поверхностью (не показаны). Каждая лопасть имеет два выступа, образующие лопасть. Передний выступ 202 находится на передней поверхности 206 поворотного соединительного устройства 201. Задний выступ 204 расположен на задней стороне поворотного соединительного устройства 201. Правая лопасть имеет передний выступ 202, выступающий вверх от лопасти к вершине поворотного соединительного устройства 201, и имеет задний выступ 204, выступающий вниз от лопасти к основанию поворотного соединительного устройства 201. Левая лопасть имеет передний выступ 202, выступающий вниз от лопасти к основанию поворотного соединительного устройства 201, и имеет задний выступ 204, выступающий вверх от лопасти к вершине поворотного соединительного устройства 201. Отверстие 217 для защелки может быть выполнено на каждом конце этих двух лопастей. Дополнительные прорези 216 расположены с интервалом вокруг поворотного соединительного устройства 201 и использованы для облегчения поворотного соединительного устройства 201 и установки надлежащей толщины стенок поворотного соединительного устройства 201. В одном примере варианта осуществления изобретения передняя половина поворотного соединительного устройства 201 является зеркальным отображением задней половины поворотного соединительного устройства 201, повернутого на 180 градусов вокруг оси Х или Y.
Поворотное соединительное устройство 201 (фиг.4) имеет ряд изменений относительно поворотного соединительного устройства 200 (фиг.3). Внутренние края выступов были наклонены от вертикали. Внутренний край 205 на заднем выступе левой лопасти может быть виден на фиг.4. К каждому выступу были добавлены выравнивающие язычки. Два передних выступа 202 левой и правой лопастей имеют выравнивающий язычок 280, расположенный на вершине выступов. Два дополнительных выравнивающих язычка 282 расположены на передней поверхности 206 в основании каждого выступа 202. Передняя поверхность выравнивающих язычков 280 и 282 выступает над передней поверхностью 206 поворотного соединительного устройств 201. Когда поворотное соединительное устройство 201 установлено в сопряженную часть, передние поверхности выравнивающих язычков контактируют с сопряженной частью и устанавливают ориентацию между этими двумя деталями. Верхняя поверхность выравнивающих язычков 280 и ось поворота выступа 212 устанавливают угловую ориентацию поворотного соединительного устройства относительно сопряженной части, когда поворотное соединительное устройство установлено в сопряженную часть. Выравнивающие язычки 280 и 282 имеют меньшие поверхностные области по сравнению с поверхностной областью передней поверхности 206 или по сравнению с верхней поверхностью выступов 202 и 204. Посредством уменьшения площади поверхности, используемой обычно для поворотного соединительного устройства 201 относительно сопряженной части, были уменьшены площади жесткого допуска. Намного легче удержать плоскую поверхность маленькой площади и в узком допустимом диапазоне, чем удерживать плоскую поверхность большой площади и в узком допустимом диапазоне. Подобные выравнивающие язычки (284 и 286) были добавлены к двум задним выступам 204. Шпоночные пазы 207 были добавлены к нижней поверхности каждого выступа.
Фиг.5 - вид сбоку поворотного соединительного устройства 201 в примере варианта осуществления изобретения. На фиг.5 изображен конец левой лопасти с задним выступом 204 слева вверху фиг.5 и переднего выступа 202 справа внизу фиг.5. Внутренние края выступов были наклонены от вертикали под углом α, как можно видеть на внутренней поверхности 205 на заднем выступе 204. Посредством отклонения внутренней поверхности выступа от вертикали может быть увеличена толщина t1 в основании выступов. Это увеличивает прочность выступов и может позволить соединяющему устройству удерживать части вместе при более широком диапазоне давления. Выравнивающие язычки 280 образованы на верхней стороне передних выступов 202, и выравнивающие язычки 284 образованы на верхних сторонах задних выступов 204. Выравнивающие язычки 282 образованы на передней поверхности 206, и выравнивающие язычки 286 образованы на задней поверхности. Передняя поверхность выравнивающих язычков 280 проходит выше на расстояние t2 передней поверхности 206. Верхняя поверхность выравнивающих язычков 280 и 284 проходит на высоту h над средней линией поворотного соединительного устройства 201. Передние поверхности выравнивающих язычков 284 и 286 образуют плоскость АА. Плоскость АА определяет ориентацию соединительного устройства 201 относительно передней поверхности сопряженной части (не показана). Передние поверхности выравнивающих язычков 282 и 280 также образуют плоскость. Нижняя поверхность 292 заднего выступа 204 и нижняя поверхность 290 переднего выступа 202 используются, чтобы способствовать защелкиванию соединительного устройства на месте в сопряженной части, как будет объяснено далее ниже. Шпоночный паз 207 был образован на нижней поверхности (290 и 292) каждого выступа.
Фиг.6 - изометрический вид отверстия соединительного устройства для поворотного соединительного устройства 200, выполненного сбоку элемента 330 системы в примере варианта осуществления изобретения. Элемент 330 системы с соединительным отверстием является одной из сопряженных частей для поворотного соединительного устройства 200. Соединительное отверстие может быть выполнено в гидравлическом или пневматическом элементе любого типа, например фильтр, регулятор, смазчик, манометр, клапан, датчик, выключатель давления или т.п. Датчики могут быть механическими датчиками или электронными датчиками. Элементы системы могут также быть термостатами, регуляторами потока или регулятором гидравлической мощности. Каждый элемент системы может иметь два соединительных отверстия, по одному соединительному отверстию на каждой стороне элемента. В одном варианте осуществления примера изобретения соединительное отверстие находится, в общем, в форме горизонтального паза, но может иметь другие формы в других вариантах осуществления, например вертикальный паз. Соединительное отверстие имеет поверхность 336 в основании паза. Круглое отверстие 332 выполнено на поверхности 336. Углубление 342 для уплотнительного кольца круглого сечения может быть выполнено на внутренней поверхности круглого отверстия 332. Могут также быть использованы другие типы уплотнения, например v-образное уплотнение, уплотнение П-образного сечения или аналогичные. Нижний край паза имеет нижний выступ 344, образованный на правой стороне нижнего края паза. Паз 334 образован между нижним выступом 344 и поверхностью 336. Выступ 204 (или выступ 202) соединительного устройства 200 вставлен в паз 334, когда поворотное соединительного устройства 200 было вставлено в сопряженную часть 330. Поверхность 335, образованная на левой стороне нижнего края паза, находится на противоположной от выступа 344 стороне нижнего края. Центр нижнего края образует неполную окружность 338, концентрическую с круглым отверстием 332. Верхний край паза имеет верхний выступ (не показан), образованный с левой стороны верхнего края паза. Паз (не показан) образован между верхним выступом и поверхностью 336. Центр верхнего края также образует неполную окружность, концентрическую с круглым отверстием 332.
Фиг.7 - изометрический вид соединительного отверстия поворотного соединительного устройства 201, образованного сбоку сопряженной части 331 в примере варианта осуществления изобретения. Соединительное отверстие может быть выполнено в гидравлическом или пневматическом элементе любого типа, например фильтр, регулятор, смазчик, манометр, клапан, датчик, выключатель давления или т.п. Датчики могут быть механическими датчиками или электронными датчиками. Элементы системы могут также быть термостатами, регуляторами потока или регулятором гидравлической мощности. Каждый элемент системы может иметь два соединительных отверстия, по одному соединительному отверстию на каждой стороне элемента. В одном варианте осуществления примера изобретения соединительное отверстие находится, в общем, в форме горизонтального паза, но может иметь другие формы в других вариантах осуществления, например паз под углом 45 градусов. Соединительное отверстие имеет поверхность 336 в основании паза. Круглое отверстие 332 выполнено на поверхности 336. Нижний край паза имеет нижний выступ 344, образованный на правой стороне нижнего края паза. Внутренняя поверхность 345 отклонена от вертикали. Паз 334 образован между нижним выступом 344 и поверхностью 336. Выступ 204 (или выступ 202) соединительного устройства 201 вставлен в паз 344, когда поворотное соединительное устройство 201 было вставлено в сопряженную часть 331. Поверхность 335, образованная на левой стороне нижнего края паза, находится на противоположной от выступа 344 стороне нижнего края. Дополнительный шпоночный паз 337 может быть образован в поверхности 335. Центр нижнего края образует неполную окружность 338, концентрическую с круглым отверстием 332. Верхний край паза имеет верхний выступ (не показан), образованный с левой стороны паза. Паз (не показан) образован между верхним выступом и поверхностью 336. Центр верхнего края также образует неполную окружность, концентрическую с круглым отверстием 332. Две выравнивающие поверхности 339, которые соответствуют выравнивающим язычкам 282, образованы на поверхности 336. Две другие выравнивающие поверхности 341, которые соответствуют выравнивающим язычкам 280, образованы на поверхности 336.
Для установки поворотного соединительного устройства в сопряженную часть поворотное соединительное устройство наклонено или немного повернуто таким образом, что выступы (202 или 204) на одном конце поворотного соединительного устройства были выравнены с пазом в сопряженной части. Выступ 212 на поворотном соединительном устройстве вставлен в круглое отверстие 332 на поверхности 336 у основания паза. Цилиндрическая центральная секция 224 соединительного устройства совмещена с неполной концентрической окружностью 338 на верхнем и нижнем краях паза. Фиг.8 - изометрический вид поворотного соединительного устройства 200, вставляемого в сопряженную часть 330. Как только поворотное соединительное устройство вставлено в соединительное отверстие, поворотное соединительное устройство повернуто относительно сопряженной части. Во время поворота соединительного устройства относительно сопряженной части выступы 204 на поворотном соединительном устройстве совмещены с и вставлены в пазы 334 на верхнем и нижнем краях паза. Фиг.9 - изометрический вид соединительного устройства 201, вставленного в соединительное отверстие в сопряженной части 331, в примере варианта осуществления изобретения. Соединительное устройство 201 было вставлено в соединительное отверстие, выполненное в сопряженной части 331, но еще не повернуто. Нижняя поверхность 292 выступа 204 может касаться поверхности 335, образованной на нижнем краю паза, и между вершиной выступа 204 и пазом 334 существует большой промежуток. Как только поворотное соединительное устройство 201 повернуто близко к его окончательному положению (как показано на фиг.10), между поверхностью 335 и основанием 292 выступа 204 образован зазор G, и выступ 204 заполняет паз 334. Фиг.11 - вид сбоку поворотного соединительного устройства 201 почти полностью ввернутого в сопряженную часть 331 в примере варианта осуществления изобретения. Зазор G почти достиг своего максимального размера, и выступ 204 почти заполнил паз 334.
Фиг.12 - вид сбоку поворотной системы соединительного устройства в примере варианта осуществления изобретения. Поворотная система соединительного устройства содержит поворотное соединительное устройство 200, сопряженные части 330 и двойную фиксирующую шпонку 500. Поворотное соединительное устройство 200 изображено установленным в сопряженную часть 330 в ее окончательном повернутом положении. Выступы 204 в поворотном соединительном устройстве совмещены с пазами 334 сопряженной части 330 и скрыты в них. Двойная фиксирующая шпонка 500 вставлена в поворотное соединительное устройство/сопряженную часть в сборе в направлении стрелки d. Двойная фиксирующая шпонка 500 имеет два стопорных выступа 550. Двойная фиксирующая шпонка 500 блокирует поворотное соединительное устройство на месте. Поворотное соединительное устройство блокировано на месте, когда стопорные выступы 550 вставлены в зазор G. Стопорные выступы 550 заполняют зазор G и предотвращают поворот поворотного соединительного устройства 200 относительно сопряженной части. Фиг.13 - вид сбоку поворотной системы соединительного устройства в примере варианта осуществления изобретения. На фиг.13 изображена двойная фиксирующая шпонка 500, вставленная в поворотное соединительное устройство/сопряженную часть (330 и 200) в сборе.
Фиг.14 - изометрический вид двойной фиксирующей шпонки 500 в примере варианта осуществления изобретения. Фиксирующая шпонка 500 содержит, в общем, плоскую пластину 501, имеющую два стопорных выступа 550, проходящих от передней поверхности плоской пластины 501. Два стопорных выступа 550 смещены относительно друг друга и в горизонтальном, и в вертикальном направлениях. Две защелки 552 также длятся от передней поверхности плоской пластины 501. Открывающийся паз 554 может быть образован с каждой стороны плоской пластины 501. В плоской пластине 501 и в двух стопорных выступах 550 образовано множество дополнительных прорезей 556 для уменьшения веса и сохранения надлежащей толщины стенок, когда фиксирующая шпонка изготавливается. Два стопорных выступа 550 образованы, чтобы быть вставленными в зазор G, образованный между поворотным соединительным устройством и сопряженной частью, когда поворотное соединительное устройство повернуто в конечное положение относительно сопряженной части. Две защелки 552 вставлены и заблокированы внутри отверстий 217 для защелок (фиг.3) на боковой поверхности поворотного соединительного устройства. Вместо защелки фиксирующая шпонка может использовать другие известные способы для удержания фиксирующей шпонки на месте, например винт.
Фиг.15 - изометрический вид сопряженных частей в сборе или элементов системы, скрепляемых соединительной системой, в одном примере варианта осуществления изобретения. Узел в сборе содержит две сопряженные части 330, поворотное соединительное устройство (не показано), два концевых элемента 1070, двойную фиксирующую шпонку 500 и две одинарные фиксирующие шпонки 503. Две сопряженные части 330 находятся бок о бок с поворотным соединительным устройством (не показано) между двумя сопряженными частями 330. Двойная фиксирующая шпонка 500 установлена в зазоры между поворотным соединительным устройством (не показано) и двумя сопряженными частями 330, блокируя поворотное соединительное устройство на месте. Концевые элементы 1070 прикреплены к каждому концу соединенных двойных сопряженных частей 330. Одинарная фиксирующая шпонка 503 установлена в зазоры, образованные между каждым концевым элементом 1070 и соответствующей сопряженной частью 330. К узлу может быть добавлено любое число дополнительных сопряженных частей в сборе, чтобы увеличить число частей, объединенных в один узел.
Фиг.16 - вид с сечением сопряженных частей, соединенных соединительной системой, в одном примере варианта осуществления изобретения. Узел в сборе содержит две сопряженные части 330, поворотное соединительное устройство 200, два концевых элемента 1070, двойную фиксирующую шпонку 500 и две одинарные фиксирующие шпонки 503. Две сопряженные части 330 находятся бок о бок с поворотным соединительным устройством 200 между двумя сопряженными частями 330. Двойная фиксирующая шпонка 500 установлена в зазоры между поворотным соединительным устройством 200 и двумя сопряженными частями 330, блокируя поворотное соединительное устройство 200 на месте. Защелки 552 вставлены в отверстия 217 для защелок, образованные в поворотном соединительном устройстве 200, удерживая двойные фиксирующие шпонки на месте. Концевой элемент 1070 прикреплен к каждому концу соединенных двойных сопряженных частей 330. Одинарная фиксирующая шпонка 503 установлена в зазоры, образованные между каждым концевым элементом 1070 и соответствующей сопряженной частью 330. Защелка 553 на каждой одинарной фиксирующей шпонке вставлена в и заблокирована в отверстии 1019 для защелки, образованном в каждом концевом элементе 1070.
В общем, поворотное соединительное устройство разработано, чтобы быть повернутым в направлении по часовой стрелке, при установке в и блокировке на месте в сопряженной части. Поворотное соединительное устройство может быть выполнено, чтобы быть установленным или заблокированным на месте, используя движение против часовой стрелки.
Между поворотным соединительным устройством и сопряженной частью могут быть использованы по меньшей мере два типа уплотнений. Один тип уплотнения - торцевое уплотнение, и другой тип уплотнения - кольцевое уплотнение. В одном примере варианта осуществления изобретения торцевое уплотнение между поворотным соединительным устройством и сопряженной частью выполнено посредством прижатия торцевой поверхности поворотного соединительного устройства к сопряженной части. Сжимающее усилие создано во время вставки поворотного соединительного устройства в соединительное отверстие сопряженной части. Уплотнительное кольцо или прокладка могут быть установлены на торцевой поверхности поворотного соединительного устройства или на торцевой поверхности сопряженной части, чтобы способствовать образованию уплотнения. В кольцевом уплотнении сжимающее уплотняющее усилие создано посредством допуска между внутренним диаметром сквозного отверстия и внешним диаметром цилиндра. Уплотнительное кольцо или прокладка могут быть установлены на внутреннем диаметре сквозного отверстия или вокруг внешнего диаметра цилиндра, чтобы способствовать образованию уплотнения.
В одном примере варианта осуществления изобретения поворотное соединительное устройство может быть выполнено как увеличивающее или уменьшающее поворотное соединительное устройство. В увеличивающей/уменьшающей конфигурации поворотное соединительное устройство использовано, чтобы соединить вместе два элемента с различными диаметрами потока, например 1/2'' регулятор с 1/4'' смазчиком. В одном примере варианта осуществления изобретения увеличивающая/уменьшающая конфигурация создана посредством различного внешнего диаметра на передней и задней стороне центральной секции поворотного соединительного устройства. Выступы сбоку соединительного устройства с большим внешним диаметром также могут быть больше.
В одном примере варианта осуществления изобретения поворотное соединительное устройство выполнено как соединительное устройство с нулевым зазором. Соединительное устройство с нулевым зазором, по существу, не добавляет пространства между элементами, соединенными вместе соединительным устройством.
Фиг.17 - изометрический вид концевого элемента 1070 в примере варианта осуществления изобретения. В одном примере варианта осуществления изобретения концевые элементы такой же формы, как поворотное соединительное устройство с одного конца концевого элемента, и выполнены так, чтобы совместиться с такими же соединительными отверстиями в элементах системы. Концевые элементы имеют множество различных форм на другом конце концевого элемента. В одном примере варианта осуществления изобретения концевые элементы такой же формы, как и поворотные соединительные устройства на одном конце с различной трубной резьбой, выполненной внутри сквозного отверстия другого конца концевого элемента. Это позволяет любому элементу в модульной системе, имеющему соединительное отверстие, быть оснащенным любым размером и типом трубной резьбы, посредством вставки надлежащего концевого элемента в соединительное отверстие. Снабжение концевого элемента различной трубной резьбой различных размеров намного более дешево, чем снабжение множеством элементов с различной трубной резьбой.
В другом примере варианта осуществления изобретения фиттинг встроен в другой конец концевого элемента. Фиттинг может быть любым типом фиттинга, например фиттинг быстрого соединения, фиттинг, вставляемый нажатием, охватывающий фитинг быстрого соединения, стреловидное соединение, поворотные фиттинги, запорные клапаны, регуляторы потока и т.д. Фиг.17 - изометрический вид концевого элемента 1070 в примере варианта осуществления изобретения. Концевой элемент 1070 имеет переднюю сторону концевого элемента, образующую одну половину поворотного соединительного устройства, и заднюю половину, образующую установочный кронштейн 1093. Передняя сторона концевого элемента 1070 имеет левую и правую лопасти, образующие два передних выступа 1002. Отверстия 1019 для защелки могут быть образованы на одной или обеих сторонах концевого элемента 1070. При эксплуатации конец концевого элемента 1070, который имеет такую же форму, как и один конец поворотного соединительного устройства, вставлен в соответствующее соединительное отверстие в элементе системы и повернут, чтобы установить концевой элемент на место. Как только он введен в действие, монтажный кронштейн на концевом элементе может быть использован, чтобы установить элементы на стену или опору. Предпочтительно, элемент системы может быть использован в системе с различной схемой соединения посредством исключения концевого элемента.
Фиг.18 - изометрический вид одинарной фиксирующей шпонки 1100 в примере варианта осуществления изобретения. Одинарная фиксирующая шпонка 1100 содержит, в общем, плоскую пластину 1101, имеющую одинарный стопорный выступ 1150, проходящий от передней поверхности плоской пластины 1101. Стопорный выступ 1150 смещен от центра фиксирующей шпонки и в горизонтальном, и в вертикальном направлении. Защелка 1152 также проходит от передней поверхности плоской пластины 1101. Стопорный паз 1154 может быть выполнен на каждой стороне плоской пластины 1101. Множество дополнительных прорезей 1156 выполнены на плоской пластине и на двух стопорных выступах, чтобы уменьшить вес и поддержать надлежащую толщину стенок, когда фиксирующая шпонка отливается. Стопорный выступ 1150 выполнен так, чтобы быть вставленным в зазор G, образованный между поворотным соединительным устройством на одной стороне концевого элемента и сопряженной частью, когда концевой элемент повернут в его окончательное положение относительно сопряженной части. Защелка 1152 вставлена и прижата к внутренней части отверстия 1019 для защелки на боковой поверхности концевого элемента 1070.
Стопорные выступы, обычно используемые, чтобы удерживать поворотное соединительное устройство на месте в сопряженной части, не ограничены расположением на фиксирующей шпонке. Фиг.19 - изометрический вид крышки 1200 для элемента системы в примере варианта осуществления изобретения. Крышка 1200 содержит основной корпус 1201, две боковые панели 1251, четыре защелки 1252 и два стопорных выступа 1250. Основной корпус 1201, в общем, имеет форму пластины с двумя боковыми панелями 1251, проходящими от пластины с верхней и нижней стороны пластины. Два стопорных выступа 1250 присоединены к передней поверхности основного корпуса 1201 и проходят вверх от поверхности пластины. Каждый стопорный выступ может иметь пустоты 1256, образованные в стопорных выступах 1250, используемые, чтобы уменьшить вес и сохранить толщину стенок. Стопорные выступы 1250 могут иметь боковые выступы 1259, проходящие вдоль одной или более сторон стопорных выступов 1250. Боковые выступы 1259 вставлены в шпоночный паз 207 и шпоночный паз 337, когда стопорный выступ вставлен в зазор G (см. фиг.11). Боковые выступы 1259 могут увеличить максимальное давление системы соединительного устройства, которое может выдерживаться перед выходом из строя. Во время использования крышка 1200 защелкнута на передней поверхности элемента системы с помощью стопорных выступов 1250, вставленных в зазор G с обеих сторон элемента системы, таким образом блокируя поворотное соединительное устройство на месте с каждой стороны элемента системы.
1. Модульная соединительная система, содержащая:
соединительное устройство (200, 201), имеющее в общем цилиндрическую центральную секцию (224) со сквозным отверстием (208), проходящим от передней поверхности (206) соединительного устройства (200, 201) насквозь к задней стороне соединительного устройства, причем соединительное устройство (200, 201) имеет переднюю половину и заднюю половину; причем
соединительное устройство имеет первую (220) и вторую лопасти (222), проходящие радиально от в общем цилиндрической центральной секции (224) соединительного устройства (200, 201),
первый и второй выступы (202) на передней половине соединительного устройства, причем первый выступ проходит от передней стороны первой лопасти (220) к верхней стороне соединительного устройства, а второй выступ (202) проходит от передней стороны второй лопасти (222) к нижней стороне соединительного устройства,
третий и четвертый выступы (204) на задней половине соединительного устройства, причем третий выступ (204) проходит от задней стороны первой лопасти (220) к нижней стороне соединительного устройства, а четвертый выступ (204) проходит от задней стороны второй лопасти (222) к верхней стороне соединительного устройства.
2. Модульная соединительная система по п.1, которая дополнительно содержит первый выступ (210), концентричный со сквозным отверстием (208) и расположенный над передней поверхностью (206) соединительного устройства, и второй выступ, концентричный со сквозным отверстием и расположенный над задней стороной соединительного устройства.
3. Модульная соединительная система по п.1, в которой первая лопасть (220) и вторая лопасть (222) проходят в противоположных направлениях от в общем цилиндрической центральной секции (224) соединительного устройства.
4. Модульная соединительная система по п.1, которая дополнительно содержит:
первое отверстие для защелки на конце первой лопасти (220) и
второе отверстие (217) для защелки на конце второй лопасти (222).
5. Модульная соединительная система по п.1, в которой внутренняя поверхность (205) первого, второго, третьего и четвертого выступов отклонена от вертикали.
6. Модульная соединительная система по п.1, которая дополнительно содержит:
первую группу выравнивающих язычков (280), расположенных на конце первых и вторых выступов (202), причем передняя поверхность первой группы выравнивающих язычков расположена над передней поверхностью (206) соединительного устройства;
вторую группу выравнивающих язычков (282), расположенных на концах и около нижней поверхности первого и второго выступов (202), причем передняя поверхность второй группы выравнивающих язычков (282) расположена над передней поверхностью (206) соединительного устройства, и передняя поверхность первой группы выравнивающих язычков (280) и передняя поверхность второй группы выравнивающих язычков (282) образуют плоскость.
7. Модульная соединительная система по п.1, которая дополнительно содержит
первую группу выравнивающих язычков (280), расположенных на конце первого и второго выступов (202), причем верхняя плоскость первой группы выравнивающих язычков (280) образована для выравнивания соединительного устройства (201) относительно сопряженной части при повороте по цилиндрической оси сквозного отверстия (208).
8. Модульная соединительная система по п.1, в которой передняя половина соединительного устройства представляет собой зеркальное отображение задней половины соединительного устройства при повороте на 180° вокруг оси, перпендикулярной к цилиндрической оси сквозного отверстия и параллельной первой и второй лопастям.
9. Модульная соединительная система по п.1, которая дополнительно содержит:
две сопряженные части, причем у каждой сопряженной части есть отверстие для соединения, при этом отверстие для соединения содержит паз, имеющий нижнюю поверхность (336) с круглым отверстием (332), образованным в нижней поверхности (336); причем
паз имеет верхний край, образующий полукруглую область в средней части верхнего края, при этом полукруглая область является концентрической с круглым отверстием, при этом левая часть верхнего края образует выступ, выступающий вниз от края, а между выступом и нижней поверхностью щели образован паз; при этом
паз имеет нижний край, образующий полукруглую область (338) в средней части нижнего края, причем полукруглая область (338) является концентрической с круглым отверстием (332), правая часть нижнего края образует выступ (344), выступающий вверх от края, в котором между выступом (344) и нижней поверхностью (336) щели образован паз.
10. Модульная соединительная система по п.9, в которой каждая сопряженная часть выбрана из группы: фильтр, регулятор, смазчик, клапан, датчик, выключатель давления, управляющее устройство текучей среды или питающее устройство текучей среды.
11. Модульная соединительная система по п.9, которая дополнительно содержит
стопорный выступ (550), выполненный такого размера, чтобы заполнить зазор (G), образованный нижним краем (292) первого выступа и правой стороной верхнего края (335) паза, когда соединительное устройство установлено в одном из двух соединительных отверстий.
12. Модульная соединительная система по п.11, в которой стопорный выступ (550) присоединен к передней поверхности фиксирующей шпонки (500, 1100).
13. Модульная соединительная система по п.12, в которой защелка (552) присоединена к передней поверхности фиксирующей шпонки (500, 1100).
14. Модульная соединительная система по п.12, в которой второй стопорный выступ (550) присоединен к передней поверхности фиксирующей шпонки (500).
15. Модульная соединительная система по п.11, в которой стопорный выступ присоединен к передней поверхности крышки (1200).
16. Модульная соединительная система по п.11, в которой стопорный выступ (550) имеет, по меньшей мере, один боковой выступ (1259), проходящий от основания стопорного выступа к вершине стопорного выступа и выполненный так, чтобы быть вставленным в шпоночный паз (207, 337).
17. Модульная соединительная система по п.1, в которой соединительное устройство является соединительным устройством с нулевым зазором.
18. Модульная соединительная система по п.1, в которой передняя половина соединительного устройства была пропорционально увеличена относительно задней половины соединительного устройства.
19. Модульная соединительная система по п.1, в которой задняя половина соединительного устройства была заменена на фиттинг, выполненный концентрически со сквозным отверстием, причем фиттинг выбран из группы: охватываемый фиттинг быстрого соединения, фиттинг, вставляемый нажатием, охватывающий фиттинг быстрого соединения, стреловидное соединительное устройство, шарнирный фиттинг.
20. Модульная соединительная система по п.1, в которой задняя половина соединительного устройства была заменена концевым элементом с трубной резьбой, выполненной в сквозном отверстии.
21. Модульная соединительная система по п.1, которая дополнительно содержит:
третью лопасть, проходящую радиально от в общем цилиндрической центральной секции соединительного устройства, причем первая, вторая и третья лопасти равномерно распределены вокруг в общем цилиндрической центральной секции соединительного устройства;
пятый выступ на передней половине соединительного устройства, причем пятый выступ проходит от передней стороны третьей лопасти в направлении по часовой стрелке;
шестой выступ на задней половине соединительного устройства, причем шестой выступ проходит от задней стороны третьей лопасти в направлении против часовой стрелки.
22. Способ сборки модульной системы для элементов, соприкасающихся с текучей средой, при котором осуществляют:
вставку первого конца соединительного устройства (200, 201) в соединительное отверстие в первом элементе;
поворот соединительного устройства (200, 201) относительно элемента;
вставку второго конца соединительного устройства (200, 201) в соединительное отверстие во втором элементе;
поворот соединительного устройства (200, 201) относительно второго элемента таким образом, что первые и вторые элементы соединяются вместе;
вставку первого стопорного выступа (550) в первый зазор (G) между первым концом соединительного устройства и первым элементом и вставку второго стопорного выступа (550) во второй зазор (G) между вторым концом соединительного устройства и вторым элементом, таким образом предотвращая поворот первого элемента относительно соединительного устройства и предотвращая поворот второго элемента относительно соединительного устройства.
