Навинчиваемый соединитель

Навинчиваемый соединитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Изобретение в общем относится к способу быстрого присоединения и отсоединения соединителя со штуцером и устройству для его осуществления, а более конкретно к устройству и способу, включающим гибкие выступы для резьбового соединения, где выступы предназначены как для осевого направления во время свинчивания, так и для самофиксации для удерживания соединителя и штуцера в состыкованном состоянии.

Предшествующий уровень техники

Линейные соединительные устройства обычно используют в аппаратах, содержащих текучую среду, для того, чтобы обеспечить возможность соединения или разъединения линий при минимальных потерях текучей среды, обычно в местах, где подают или откачивают текучие среды или в местах, где это обеспечивает удобство выполнения технического обслуживания или других операций. В настоящем описании под термином «текучая среда» принято понимать жидкости, твердые сыпучие материалы и газы под давлением или разрежением или сочетания этих текучих сред. Выполнение соединения или разъединения линий может быть особенно сложным в тех случаях, когда линии трубопроводов заполнены текучей средой. Стыковку линий с одновременным контролем утечек текучей среды обычно обеспечивают путем установки клапанов, вводимых в действие при выполнении операции стыковки, на одном или большем числе концов линий или в соединителе. При выполнении операции стыковки вводят в действие клапана, предоставляя возможность текучей среде протекать по состыкованным линиям, в то время как при расстыковке линий герметически перекрывают одну или обе линии. Вводимые в действие при стыковке линий клапана этого типа могут применяться в широком ряде различных коммерческих, промышленных и потребительских товаров.

Особый интерес представляют собой линейные соединители, используемые при производстве напитков, где напитки и сиропы для приготовления напитков расфасовывают в собираемые до минимального объема мешки, размещенные в емкостях, обычно называемых «одноразовой упаковкой в виде емкости со вкладышем в форме мешка». Внешнюю линию присоединяют к емкости со вкладышем в форме мешка посредством линейного соединителя, выполненного с возможностью его быстрого присоединения к мешку посредством штуцера. Утечку текучей среды из линии и мешка до момента стыковки снижают до минимума с помощью клапанов в линейном соединителе и штуцере, которые выполнены с возможностью их открытия тогда, когда линейный соединитель и штуцер соединены друг с другом, предоставляя возможность текучей среде проходить через соединитель. Взаимодействие этих соединительных элементов влечет за собой обеспечение герметичного уплотнения и открывания клапана для контролирования потока текучей среды. В случае поставки напитков в сферу обслуживания, где сегодня удовлетворение пожеланий потребителей является главным, емкости с вкладышем в виде мешка часто хранят в местах, доступ к которым не всегда простой и легкий как под, так и на прилавке, в условиях недостаточного освещения. Поэтому важно, чтобы оператор мог также легко использовать соединители при минимуме движений и затраты сил и при минимальном перемещении соединителей и других устройств. Кроме того, штуцер соединителя часто вмонтирован в одноразовый мешок и, таким образом, необходимо, чтобы штуцер и клапан, установленный внутри штуцера, были бы недорогими.

Патенты и публикации, рассмотренные в разделе «Предшествующий уровень техники», представляют собой аналоги изобретения или технические решения, имеющие отношение к изобретению. Все публикации и патенты, рассмотренные здесь, включены посредством ссылок в настоящую заявку.

В патенте США №4445551, выданном на имя Бонда и др. и озаглавленном «Быстроразъемное соединение с клапаном», описан соединитель, который может входить в золотниковый клапан, размещенный внутри штуцера. Золотниковый клапан содержит пальцы, которые входят в соединитель так, что скольжение соединителя внутрь штуцера вызывает захват золотниковым клапаном соединителя и перемещение клапана в штуцере в положение, при котором золотниковый клапан открывается. Совмещение соединителя и золотникового клапана является критичным для работы этого устройства и в какой-то степени проблематичным для конструкции этого устройства.

В патенте США №4421146, также выданном на имя Бонда и др. и озаглавленном «Соединитель для линии обслуживания быстроразъемного соединительного устройства с клапаном», описано устройство, посредством которого решают некоторые проблемы, характерные для устройства по патенту США №4445551. В патенте США №4421146 описан соединитель, содержащий нижний фланец U-образной формы для стыковки со штуцером и верхнюю часть корпуса для приема со скольжением узла клапана, который может перемещаться со скольжением в направлении нижней части фланца U-образной формы в штуцер. Соединитель стыкуют со штуцером путем расположения соединителя рядом со штуцером и последующего бокового сдвига или расположения соединителя так, чтобы фланец U-образной формы охватывал наружную поверхность штуцера. К недостаткам этого соединителя относится то, что оператор должен точно расположить друг относительно друга различные компоненты устройства во время стыковки и расстыковки, и то, что оператор должен производить эти операции обеими руками.

В патенте США №4564132, выданном на имя Ллойд-Дэвиса и озаглавленном «Узел для выпуска жидкости», описан клапан соединителя, который содержит гайку, присоединенную к нему с возможностью ее вращения, причем стыковка и введение в действие клапана происходит тогда, когда взаимодействуют резьбы штуцера и гайки. Наличие штуцеров с резьбой создает проблему, связанную с достижением совместимости между различными соединителями тары в виде емкости с вкладышем в форме мешка. Использование полной формы резьбы также может требовать множества оборотов для выполнения соединения и влечет к применению более длинного штуцера. Эти факторы являются недостатками систем, размещенных в тесных пространствах, так как для введения в действие штуцера требуется большее пространство, и также могут оказаться сложными операции загрузки или выгрузки емкостей.

В патенте США №5983964, выданном на имя Зелински и др. и озаглавленном «Способ соединения со штуцером и устройство для его осуществления», описаны подсборка клапана для присоединения к линии и сопрягаемый штуцер, содержащий механизм для введения в действие подсборки клапана. В этом патенте описана подсборка клапана, предназначенная для использования в сочетании с сопряженным в осевом направлении соединителем и разработанная для совмещения с существующими соединителями емкостей с вкладышем в форме мешка.

Корпорация ITW из Новой Зеландии выпускает навинчиваемый соединитель, содержащий линейный соединитель и узел штуцера (часть №390-0267), который включает частичные резьбы на штуцере для соединения с резьбой линейного соединителя. Соединитель корпорации ITW включает две жесткие частичные резьбы на штуцере для сопряжения с резьбой линейного соединителя, таким образом обеспечивая возможность какой-то степени совместимости. Соединитель корпорации ITW, кроме того, обладает самофиксирующей способностью, которая обеспечивается за счет выборки на штуцере и ответного сопрягаемого элемента на линейном соединителе, вводимого по посадке в выборку для образования стопора. Что касается соединителя Ллойд-Дэвиса, то введение жесткой резьбы на штуцере осложняет совмещение его с другими соединителями.

Создание комбинации из недорогих и легко изготавливаемых линейного соединителя и штуцера, которые обеспечивали бы быстрое, легкое и правильное соединение при минимальных манипуляциях, является важной проблемой, связанной с соединителями для тары типа емкости с вкладышем в форме мешка. Кроме того, важно, чтобы линейный соединитель и штуцер можно было легко и недорого изготавливать и чтобы была недорогой операция монтирования штуцера на одноразовом мешке.

Существует потребность в способе и устройстве, которые позволяли бы обеспечивать быструю стыковку и расстыковку линий трубопроводов, в которых находится текучая среда. Предпочтительно, чтобы это выполнялось при минимуме вращательных или поперечных перемещений трубопроводов, чтобы соединение включало средство для герметического перекрывания линий при расстыковке и открывания линий при стыковке, и чтобы соединитель обеспечивал возможность индикации для оператора о факте стыковки и фиксации соединителя для предотвращения расстыковки. Кроме того, из-за большого числа уже имеющихся линейных соединителей и штуцеров, также существует потребность в возможности совмещения новых штуцеров с уже существующими линейными соединителями. Для обеспечения совместимости новых и уже используемых конструкций соединителей существует потребность в том, чтобы штуцеры емкостей с вкладышами в форме мешка соответствовали определенным наружным размерам и формам. Используемые в настоящее время штуцеры содержат группы фланцев, расположенных в радиальном направлении наружу от штуцера, делая сложным сопряжение соединителей с резьбой со многими существующими конструкциями штуцеров.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на создание способа и устройства для соединения линий, содержащих текучую среду, со штуцером и согласно настоящему изобретению созданы новый способ и устройство для соединения со штуцером, в которых преодолены недостатки существующих конструкций. Введение новых технологий стыковки может быть ускорено благодаря устройству, совместимому с большой группой существующего оборудования. Таким образом, существует также потребность в новых штуцерах, которые были бы совместимы с другими, широко используемыми линейными соединителями. Устройство согласно настоящему изобретению содержит линейный соединитель, совмещенный со штуцером, причем этой комбинации присущи взаимодействующие свойства резьбы для обеспечения позитивного, самофиксирующего действия при стыковке этой пары элементов. Линейный соединитель совмещен с гайкой, имеющей внутренний фланец, который садится в углубление в соединителе, позволяющей сопрягать линейный соединитель резьбовым соединением со штуцером путем поворота только одной гайки. Штуцер снабжен одним или большим количеством, но предпочтительно двумя, выступов, которые могут взаимодействовать посредством резьбы с гайкой. Выступы направлены радиально наружу от фланца выступов, который сам направлен радиально наружу от штуцера. Фланец выступов и другие фланцы на штуцере выполнены так, чтобы штуцер согласно настоящему изобретению сочетался с существующими линейными соединителями. Более конкретно, помимо линейного соединителя и штуцера согласно настоящему изобретению, работающих вместе, штуцер согласно настоящему изобретению может сочетаться с некоторыми соединителями, из ряда наиболее широко используемых существующих соединителей.

Направленность (стабильность) во время взаимодействия с резьбой (навинчивания) в некоторых вариантах исполнения достигают посредством силы, которая изгибает выступы, заведенные в резьбу. Если соединитель не выставлен правильно вдоль оси, то несколько выступов не будет точно совпадать из-за несогласованности осей, и в результате возникнут силы, которые будут стремиться правильно направить соединитель и стабилизировать процесс взаимодействия с резьбой. В состоянии взаимодействия с резьбой соединитель создает усилие, действующее на клапана, которые могут быть смонтированы внутри соединителя. Более конкретно, концентрично оси и внутри линейного соединителя и штуцера размещены один или большее количество подпружиненных тарельчатых клапанов, которые открываются, когда линейный соединитель присоединен к штуцеру. Введение в действие клапана приводит к возникновению осевой силы, воздействующей на выступ, которая направлена на отстыковку соединителя. Имеется часть профиля резьбы, предназначенная для удерживания выступа, которая позволяет оператору четко определять факт того, что соединитель полностью состыкован и что соединитель не отвернется до такой степени, что клапана, находящиеся внутри соединителя, не закроются. В одном варианте осуществления изобретения часть профиля резьбы для удерживания выступа включает стопор, образуемый резьбой и выступом, который удерживается на месте под действием осевой силы. Во втором варианте осуществления изобретения профили резьбы выполнены коническими около части, удерживающей выступ, и выступы силой доводятся до места стопорения путем их деформации. В третьем варианте осуществления изобретения осевая сила вызывает деформацию выступов внутри профилей резьбы, увеличивая площадь контакта между выступом и профилем резьбы и, таким образом, увеличивая силу трения при свинчивании.

Принимая во внимание рассуждения, приведенные выше, можно считать, что существует очевидная потребность в усовершенствовании средств для стыковки штуцеров. Поэтому преимущество настоящего изобретения заключается в создании нового способа и устройства для соединения со штуцером, которые способствуют преодолению недостатков устройств, относящихся к предшествующему уровню техники.

Преимуществом изобретения является также создание нового способа и устройства, посредством которых можно быстро соединять и разъединять линии, содержащие текучую среду, одной стыковочной операцией.

Преимуществом изобретения является создание нового способа и устройства, посредством которых можно быстро соединять и разъединять линии, содержащие текучую среду, и которые совместимы с существующими нерезьбовыми соединителями.

Преимуществом изобретения является также создание нового способа и устройства для соединения тел цилиндрической формы с быстро навинчиваемым соединителем, который является самофиксирующимся и обеспечивает позитивную индикацию соединения.

Еще одним преимуществом изобретения является создание нового способа и устройства для сочетания линейного соединителя и штуцера, где штуцер совместим с существующими линейными соединителями.

Преимуществом изобретения является создание комбинации штуцера и линейного соединителя, имеющей позитивный самофиксирующийся стопор, действующий благодаря взаимодействию деформируемых выступов на штуцере с резьбой соединителя.

Еще одним преимуществом изобретения является создание комбинации штуцера и линейного соединителя, имеющей деформируемые выступы на штуцере и резьбу в линейном соединителе, где благодаря деформации выступов совмещают штуцер и линейный соединитель во время взаимодействия с резьбой.

Еще одним преимуществом изобретения является создание комбинации штуцера и линейного соединителя, имеющей деформируемые выступы на штуцере и резьбу на линейном соединителе, где благодаря деформации выступов фиксируют штуцер относительно линейного соединителя при полном взаимодействии с резьбой.

Преимуществом одного варианта осуществления изобретения является также введение стопора в соединитель, благодаря которому при взаимодействии деформируемых выступов с резьбой в линейном соединителе ограничивается возможность расстыковки соединителя.

Преимущество второго варианта осуществления изобретения заключается в деформировании выступов внутри профилей резьбы, в результате чего ограничивается возможность расстыковки из-за повышения крутящего момента, требующегося для отстыковки соединителя.

Преимуществом третьего варианта осуществления изобретения является выгибание выступов внутри профилей резьбы, благодаря чему повышается сопротивление расстыковке из-за повышения силы трения между выступом и резьбой.

Еще одним преимуществом изобретения является создание нового способа и устройства для соединения с использованием недорогого штуцера.

Другие преимущества и отличительные признаки изобретения станут очевидными при ознакомлении с подробным описанием конкретных вариантов осуществления изобретения, приведенным ниже. С целью обеспечения большей четкости настоящего описания приведены конкретные примеры устройств, способов и принципов их действия. Однако настоящее изобретение может быть применено в широком ряде различных типов устройств, которые соединены в осевом направлении. В других отраслях промышленности и других видах применения аналогичным образом требуются обычные средства для соединения и разъединения соединителя со штуцером, который может содержать внутри клапан. Для специалиста в данной области техники очевидно, что может быть создано много различных вариантов осуществления изобретения для достижения преимуществ настоящего изобретения. Кроме того, изобретение описано в терминах систем, которые включают много разных нововведенных компонентов и сочетаний компонентов.

Никакие предположения не должны предприниматься для ограничения изобретения сочетаниями, содержащими все нововведенные компоненты, перечисленные в любом проиллюстрированном варианте осуществления изобретения в настоящем описании.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 изображен вид в изометрии варианта осуществления изобретения;

на Фиг.2 - комбинированный вид сбоку (левая сторона) и продольный разрез (правая сторона) варианта осуществления соединителя согласно изобретению в несостыкованном состоянии;

на Фиг.3 - комбинированный вид сбоку (левая сторона) и продольный разрез (правая сторона) варианта осуществления линейного соединителя и штуцера согласно изобретению в состыкованном состоянии;

на Фиг.4 - поперечный разрез 4-4 на Фиг.3, на котором представлена конфигурация выступов относительно штуцера и фланца выступов;

на Фиг.5 - вид сбоку (5-5 на Фиг.4) выступа в варианте осуществления настоящего изобретения;

на Фиг.6 - форма резьбы в первом варианте осуществления соединителя согласно изобретению вместе с положением и формой выступов на различных стадиях процесса взаимодействия с резьбой; осевые и окружные размеры показаны непропорционально для обеспечения большей четкости представления угла подъема резьбы и деформации выступов;

на Фиг.7 - форма резьбы во втором варианте осуществления соединителя согласно изобретению вместе с положением и формой выступов на различных стадиях процесса взаимодействия с резьбой; осевые и окружные размеры показаны непропорционально для обеспечения большей четкости представления угла подъема резьбы и деформации выступов.

Описание конкретных вариантов осуществления изобретения

Для обеспечения большей четкости описания настоящего изобретения в последующем тексте приведено описание изобретения со ссылками на линейные соединители, используемые в промышленности производства напитков. Однако специалистам в данной области следует иметь ввиду, что изобретение также можно использовать в качестве соединителя между другими компонентами, которые сочленяются в осевом направлении и в оборудовании, используемом для транспортировки широкого ряда различных текучих сред или газов. Кроме того, преимущества соединителя могут быть достигнуты с вариантами осуществления изобретения, которые не раскрыты подробно, но очевидны для специалиста в данной области в свете настоящего описания изобретения.

Вариант осуществления узла 101 соединителя согласно настоящему изобретению показан в несобранном состоянии в изометрии на Фиг.1, на Фиг.2 показан вид сбоку и на Фиг.3 показан вид сбоку в собранном состоянии. Узел 101 соединителя содержит линейный соединитель 103 и штуцер 105. Так как соединитель предназначен для емкости с вкладышем в форме мешка, то линейный соединитель 103 присоединен к шлангу или трубе (не показаны) посредством адаптера 107 линии для текучей среды, а штуцер 105 присоединен к мешку (не показан) в области фланца 121 для соединения с мешком. Адаптер линии для текучей среды может быть выполнен либо в виде ниппеля с буртиками, как показано в варианте осуществления изобретения на Фиг.1-3, либо он может быть выполнен в виде другого адаптера, известного в данной области техники, для соединения линий трубопроводов, например в виде адаптеров Swagelock™, Hansen™, либо адаптера любой другой соответствующей формы. Мешок герметически прикреплен к фланцу 121 для крепления к мешку обычно посредством использования технологии горячей герметизации. Как описано ниже, линейный соединитель 103 и штуцер 105 выполнены с возможностью соединения линии с мешком для обеспечения возможности протекания текучей среды между ними путем взаимодействия фланца 115, расположенного на штуцере, с резьбой 219, нарезанной внутри линейного соединителя. Следует иметь ввиду, что в настоящем описании под термином «полная стыковка» понимают, 1) что в области состыкованного соединения не должно быть утечки текучей среды и 2) что посредством его обеспечивают существенный поток текучей среды, проходящий через это соединение. Таким образом, соединитель полностью состыкован, если нет утечки и клапан не закрыт.

Линейный соединитель

В дополнение к адаптеру 107 линии для текучей среды линейный соединитель 103 содержит внутреннюю подсборку 109 клапана и накидную гайку 111. Подсборка клапана 109 содержит корпус 201 клапана с внутренней полостью 203, которая открыта по отношению к внутренности адаптера 107 линии для текучей среды и содержит шток 205 клапана внутри полости. Внутри полости расположен также клапан или пружина сжатия 207, которая предварительно нагружена для создания силы в осевом направлении, действующей на шток 205 клапана и прижимающей его к области уплотнения 209. Шток 205 клапана может, таким образом, перемещаться в осевом направлении внутри полости 203 из нормально закрытого положения, показанного на Фиг.2, в открытое положение против силы действия пружины 207, как показано на Фиг.3.

Накидная гайка 111 расположена с возможностью ее вращения относительно корпуса 201 клапана и включает фланец 215, который в осевом направлении упирается в заплечик корпуса клапана путем взаимодействия с проточкой 217. Проточка 217 выполнена между местом расположения заплечика 211 накидной гайки и поверхностью 213 ограничения перемещения накидной гайки, которая может быть присоединена к адаптеру 107 линии для текучей среды. Внутренняя поверхность 229 накидной гайки 111 предпочтительно снабжена, начиная от торца 231 для захода выступов, витками резьбы 219, приспособленными для обеспечения соединения корпуса клапана со штуцером 105. Гайка 111 и корпус 201 клапана взаимно расположены так, чтобы обеспечивать возможность стыковки узла 101, предпочтительно путем совмещения оси 125 корпуса клапана и оси гайки.

Внутренний вид гайки 111 показан для двух вариантов осуществления настоящего изобретения на Фиг.6 и 7. На этих фигурах показаны соответственно первый и второй варианты осуществления разверток на плоскости внутренней поверхности 229 гайки, где представлен один из витков резьбы 219. Преимущества настоящего изобретения могут быть достигнуты при использовании одного или большего числа заходов резьбы, предпочтительно двух, для быстрого выполнения операции стыковки. Первый и второй варианты осуществления изобретения включают резьбы с прямоугольной формой профиля резьбы и с постоянным углом α подъема резьбы. Хотя показана резьба с прямоугольной формой профиля, специалистам в данной области должно быть понятно, что геометрия резьбы, выполненная так, чтобы она была совместима с другими компонентами настоящего изобретения, может быть использована для достижения преимуществ настоящего изобретения, включая, но не ограничивая этим, другие формы профилей резьбы, а также резьбы с другим шагом или переменным шагом.

На Фиг.6 и 7 показана внутренняя цилиндрическая поверхность 229 в развернутом на плоскости виде, причем одна ось координат расположена в направлении продольной оси гайки 111, а другая ось - в направлении окружности вдоль цилиндрической поверхности резьбы гайки. Линия, которая ограничивает резьбу 219, является впадиной или углублением профиля резьбы. Так как профиль этого конкретного варианта осуществления резьбы является прямоугольным, то линия, представляющая резьбу 219, как показано на Фиг.6 и 7, является также видом сбоку поверхностей резьбы, которые контактируют с выступами или другими задействованными при взаимодействии с резьбой элементами. На фигурах показаны также положения выступа 117 в различных стадиях взаимодействия с резьбой. Выступы или другие элементы, задействованные при взаимодействии с резьбой при резьбовом соединении с гайкой 111, контактируют с гайкой вдоль гайки, как это показано в форме контура резьбы 219. Некоторые размеры резьбы, показанные на Фиг.6 и 7, включают угол α подъема резьбы, проем впадины профиля резьбы в направлении окружности («окружную ширину впадины профиля резьбы») и высоту впадины профиля резьбы вдоль оси резьбы («длину впадины профиля резьбы»).

Для выполнения операции быстрого соединения резьба 219 содержит пару витков резьбы прямоугольного профиля с постоянным углом α подъема резьбы, в пределах около 2-15°, с началом заходов резьбы у торца 231 для введения в них выступов. Для выполнения стыковки с минимальными движениями вид резьбы должен быть таким, чтобы гайка 111 полностью взаимодействовала при повороте ее на три четверти оборота или менее. Следует заметить, что для лучшего представления изобретения размеры в осевом и окружном направлениях на Фиг.6 и 7 показаны не в масштабе, причем размеры в осевом направлении увеличены по отношению к размерам в окружном направлении, и, таким образом, углы на Фиг.6 и 7 показаны большими в сравнении с примерными углами.

Одно различие между вариантами осуществления изобретения заключается во взаимодействии резьбы и выступов тогда, когда соединитель находится вблизи положения полной стыковки. Первый и второй варианты осуществления изобретения, показанные на Фиг.6 и 7, отличаются взаимодействием резьбы и выступов тогда, когда выступы полностью взаимодействуют в области частей резьбы, предназначенных для удерживания выступов. В первом варианте осуществления изобретения, представленном на Фиг.6, резьба 219 в области, расположенной против поверхности 231 для захода выступов, содержит, в качестве элемента для удерживания выступа, участок, выполненный в виде стопора 601. Во втором варианте осуществления изобретения, представленном на Фиг.7, участок для удерживания выступа резьбы включает конусную часть 701 профиля резьбы, выполненную путем уменьшения размеров впадины профиля резьбы. В третьем варианте осуществления изобретения (не показан) заходы резьбы имеют постоянный шаг и форму, а часть для удерживания выступа содержит конец резьбы, который, таким образом, выполняет роль места для позитивного удерживания выступа, когда соединитель полностью состыкован. Подробно процессы действия выступов согласно настоящему изобретению рассмотрены ниже.

Штуцер

Штуцер 105 содержит отверстие 113 на конце штуцера, противоположном фланцу 121 для присоединения к мешку, для обеспечения выхода текучей среды, содержащейся в мешке. Наружная поверхность штуцера также содержит фланец 115 выступов, выступающий наружу в радиальном направлении от штуцера 105. На наиболее удаленной в радиальном направлении поверхности фланца 115 выступов находится по меньшей мере один, а предпочтительно два, или большее количество выступов 117, которые также выступают в радиальном направлении наружу от штуцера 105 и от фланца выступов. Настоящее изобретение обладает преимуществами навинчиваемого самофиксирующегося узла в соединителе, который можно совмещать с существующими соединителями тары типа емкости со вкладышем в форме мешка. Штуцеры известных ранее конструкций включали либо 1) полную наружную однозаходную резьбу, требовавшую одного или большего числа оборотов и, таким образом, требовавшую значительного вертикального пространства, либо 2) частичные резьбы, приводившие к увеличенной вертикальной высоте. Настоящее изобретение позволяет уменьшить требуемую вертикальную высоту, сохраняя совместимость с существующими соединителями, а также уменьшить до минимума высоту штуцера, что позволяет облегчить процессы загрузки емкостей и удаления штуцера конечным потребителем.

Общую форму и размеры выступов 117 наиболее легко рассматривать по отношению к оси 123 штуцера. Как показано на виде сверху на Фиг.4, выступы имеют ведущий край 401, который вводят в резьбу 219 первым при взаимодействии с резьбой, и хвостовой край 403, который вводят в резьбу 219 последним при взаимодействии с резьбой. Ведущий край 401 и хвостовой край 403 приблизительно перпендикулярны фланцу 115, как показано на Фиг.5. Другие поверхности выступов 117 - это: верхняя сторона 501 и нижняя сторона 503 выступа, которые обе приблизительно расположены в той же плоскости, что и фланец 115, скос 505 ведущего края выступа и скос 507 хвостового края выступа и наружная поверхность 405 выступа, наиболее отдаленная от оси 123 штуцера. Ведущий край 401 и нижняя сторона 503 образуют прилежащий угол β, как и хвостовой край 403 и верхняя сторона 501. Прилежащий угол β может составлять 5-15°. Размеры выступов зависят от величины взаимодействия с резьбой, требуемой для достижения положительных результатов при использовании настоящего изобретения, и, таким образом, зависят от применения требуемых крутящего момента и силы, прочности и упругости используемых материалов. В вариантах осуществления изобретения, представленных здесь, длина каждого недеформированного выступа составляет приблизительно 5-20% длины окружности наружной поверхности фланца, выступ имеет толщину около 1-3 мм и глубину, достаточную для взаимодействия с профилем резьбы 219. Кроме того, длина недеформированного выступа может составлять 80-120% ширины впадины профиля резьбы вдоль окружности в зависимости от требуемой величины взаимодействия между выступами и резьбой.

Одна ключевая особенность настоящего изобретения заключается в изгибе и/или деформации выступов во время взаимодействия с резьбой и во взаимодействии с частью витка резьбы, предназначенной для фиксации выступа. Выступы приспособлены к упругому взаимодействию с резьбой линейного соединителя во время взаимодействия с резьбой. Более конкретно, наружная поверхность 405 выступа, которая является наиболее удаленным краем выступа в радиальном направлении, перемещается в направлении оси 123, а ведущий край 401 выступа и хвостовой край 403 выступа перемещаются так, чтобы изменить форму длины недеформированного выступа, как показано поз.117b, 117b' и 117b'' на Фиг.6 и 7. Длина недеформированного выступа может быть меньше, равна или больше ширины впадины профиля резьбы вдоль окружности, причем соотношение размеров профиля резьбы и выступа влияет на величину деформации выступа во время взаимодействия с резьбой. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения ведущий край выступа приспособлен к сопряжению путем деформации с витком резьбы в области участка витка резьбы для фиксирования выступа, например конусного участка 701 витка резьбы. В системах расхода текучей среды в виде емкостей с вкладышем в форме мешка выступы изгибаются под воздействием осевой силы, прикладываемой оператором, который состыковывает соединитель, и взаимодействие, в результате которого фиксируется выступ, направлено против силы внутренних клапанов и действия оператора по отсоединению соединителя. Действие устройства согласно настоящему изобретению во время взаимодействия с резьбой и в состыкованном состоянии и действие клапанов внутри соединителя рассмотрены ниже.

Могут быть введены и другие фланцы в добавление к основному, включая позиционирующий фланец 119, выполненный так, чтобы он выступал радиально наружу от штуцера 105, и расположенный в осевом направлении между фланцем 115 выступов и фланцем 121 для крепления штуцера к мешку. Кроме того, имеется множество конструкций клапанов, которые могут действовать так, чтобы герметически закрывать линейный соединитель и штуцер. Одна такая конструкция показана на Фиг.2 и 3. Внутри вблизи края, около которого находится фланец для прикрепления штуцера 105 к мешку, расположен тарельчатый клапан 221 для закрывания штуцера. Тарельчатый клапан 221 упирается в уплотняемую поверхность 225 штуцера под действием пружины 223 тарельчатого клапана. Проход 227 тарельчатого клапана в уплотняемой поверхности 225 обеспечивает открывание, когда тарельчатый клапан 221 открывается против силы действия пружины 223.

Предпочтительными являются материалы, которые обеспечивают прочность, требуемую для того, чтобы выдерживать давление текучей среды в линиях, обладают совместимостью с материалами текучих сред и которые легки и недороги в обработке. Полиэтилен является типичным из предпочтительных материалов для использования в таре типа емкости со вкладышем в форме мешка.

Работа устройства согласно изобретению

Работа устройства согласно настоящему изобретению будет проиллюстрирована на соединителе для системы выдачи в виде емкости со вкладышем в форме мешка. Специалисту в данной области следует иметь ввиду, что настоящее изобретение не ограничено использованием в таре типа емкости с вкладышем в форме мешка и что преимущества настоящего изобретения могут быть достигнуты путем применения его в других системах, связанных с перекачкой текучих сред. Узел 101 соединителя показан в несостыкованном виде на Фиг.1 и 2. Узел 101 соединителя в полностью состыкованном состоянии показан на Фиг.3. С целью иллюстрации, что не означает ограничение объема настоящего изобретения, принято, что линейный соединитель 103 прикреплен к содержащей текучую среду линии в области адаптера 107 линии для текучей среды, а штуцер 105 присоединен к содержащему текучую среду мешку в области фланца 121 для прикрепления его к мешку. Когда узел находится в несостыкованном состоянии, линейный соединитель 103 и штуцер 105 герметически закрыты внутренними клапанами. Более конкретно, шток 205 клапана находится в закрытом положении, предотвращая какие-либо утечки текучей среды, содержащейся в полости 203 или адаптере 107 линии для текучей среды, из подсборки 109 клапана, а тарельчатый клапан 221 находится в закрытом положении, предотвращая какие-либо утечки текучей среды, содержащейся со стороны тарельчатого клапана, расположенного напротив отверстия 113 штуцера. В сочетании с настоящим изобретением следует иметь в виду, что соединитель считается «полностью состыкованным», когда 1) нет утечки текучей среды в области соединения и 2) обеспечивается проход значительного потока текучей среды через соединение. Таким образом, соединитель считают полностью соединенным, когда нет утечки текучей среды и клапан не закрыт.

Узел 101 соединителя позволяет состыковывать линейный соединитель 103 и штуцер 105, предоставляя возможность прохода текучей среды, которую следует пропускать из адаптера 107 линии для текучей среды к концу штуцера 105 вблизи фланца 121, предназначенного для прикрепления к мешку. Стыковку выполняют путем совмещения оси 125 корпуса клапана с осью 123 штуцера и введения корпуса клапана в штуцер. Помимо совмещения осей торец 231 для захода выступов накидной гайки 111 поворачивают так, чтобы витки резьбы 219 были введены в контакт с выступами 117. Гайку 111 надвигают в направлении фланца 121, присоединяемого к мешку, в то же время навинчивая ее на выступ 117. Сила, необходимая для навинчивания, включает силу для перемещения штока 205 клапана против действия пружины 207 и силы, которая требуется для деформации гибкого выступа 117. Предотвращения утечки текучей среды во время стыковки достигают путем использования уплотнительного кольца 233 на наружной поверхности корпуса 201 клапана, которое контактирует с внутренней поверхностью штуцера 105, создавая уплотнение для предотвращения утечки текучей среды из узла 101 соединителя. Когда шток 205 клапана и тарельчатый клапан 221 в осевом направлении дополнительно приближаются друг к другу во время стыковки, шток клапана и тарельчатый клапан входят в контакт друг с другом, толкая их против действия их соответствующих пружинных элементов и создавая осевую силу, которая толкает линейный соединитель и штуцер друг от друга в осевом направлении. До полной стыковки шток 205 клапана и тарельчатый к