Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства

Авторы патента:


Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства
Предохранительная муфта для системы отбора выхлопных газов транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2557149:

ПЛЮМОВЕНТ ЭКЗОСТ ЭКСТРАКШН Б.В. (NL)

Изобретение относится к узлу предохранительной муфты для соединения сегментов трубопровода, такого как шланг или гибкая труба. Узел предохранительной муфты содержит охватывающую деталь и охватываемую деталь, которые удерживаются вместе подпружиненной управляемой коленчатой защелкой. Сила, требуемая для соединения охватывающей детали с охватываемой деталью узла предохранительной муфты, может быть выбрана независимо от силы, требуемой для разъединения охватываемой детали и охватывающей детали. Изобретение упрощает монтаж и демонтаж соединения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Область техники

Изобретение относится в общем к предохранительной муфте для трубопровода, такого как шланг вытяжной системы для транспортного средства, и, в частности, к предохранительной муфте, обеспечивающей надежную работу и легкое повторное соединение.

Уровень техники

Многие отрасли промышленности используют трубопроводы для транспортировки жидкостей, газов, электроэнергии, сигналов, данных и т.п. на более короткие или более длинные расстояния. Трубопровод может быть трубой, шлангом, кабелем или любым другим трубопроводом, подходящим для транспортирования представляющей интерес продукции.

Такие трубопроводы в общем предназначены для того, чтобы противостоять неблагоприятным условиям, которые могут встречаться в среде, в которой располагается трубопровод. Однако трубопроводы могут иногда сталкиваться с силами, которые превышают предусматриваемую проектную техническую характеристику трубопровода. Такие необычные силы могут быть результатом, например, отказа оборудования, экстремальных погодных условий или ошибки, связанной с человеческим фактором.

По этим причинам следует ожидать, что любой трубопровод может столкнуться с условиями, которые настолько серьезны, что трубопровод выйдет из строя, например разорвется или сломается. Требуется обеспечить трубопровод одной или более предохранительными муфтами. Назначение предохранительной муфты в общем состоит в том, чтобы разъединять два конца трубопровода в случае необычно большой силы, прикладываемой к трубопроводу. Действие предохранительной муфты обеспечивает то, что концы трубопровода разъединятся до того, как произойдет повреждение трубопровода. Дополнительное преимущество использования предохранительной муфты состоит в том, что разрушение трубопровода возникает в предсказуемом месте, облегчая определение местоположения прерывания в линии трубопровода. Предохранительные муфты можно обеспечивать в местах, которые являются легкодоступными, делая ремонт менее трудоемким, чем он мог бы быть в противном случае. Для трубопроводов, которые транспортируют опасные продукты, такие как горючие или взрывчатые материалы, или электроэнергию высокого напряжения, предохранительная муфта может быть объединена с запорным клапаном или выключателем, чтобы предотвращать опасность для окружающей среды и персонала поблизости от разрыва.

Эти принципы дополнительно будут проиллюстрированы в отношении систем отбора выхлопных газов транспортного средства. Системы отбора выхлопных газов транспортного средства предназначены для того, чтобы допускать работу в помещении двигателей внутреннего сгорания. Эти системы обычно содержат наконечник, который предназначен для подсоединения к выхлопной трубе транспортного средства; гибкий шланг, соединяющий наконечник с выхлопным механизмом, содержащим нагнетательный вентилятор. Выхлопной механизм находится в сообщении по текучей среде с внешним воздухом так, что нагнетательный вентилятор удаляет выхлопные газы наружу через гибкий шланг.

Многие системы отбора выхлопных газов транспортного средства используют с транспортными средствами аварийной службы, такими как транспортные средства скорой медицинской помощи (EMS) и пожарные машины. Требуется, чтобы система отбора выхлопных газов транспортного средства автоматически отсоединялась от выхлопной трубы транспортного средства, когда транспортное средство покидает здание, в котором оно парковалось. Поскольку эти транспортные средства должны реагировать на экстренные вызовы, нежелательно использовать систему, которая требует ручного вмешательства.

Были разработаны системы наконечников, предназначенные для автоматического отсоединения от выхлопной трубы, когда транспортное средство проходит заданную точку или когда транспортное средство прикладывает тяговую силу к гибкому шлангу, превышающую заданное пороговое значение.

В одном типе системы используется надувная манжета, которая установлена вокруг выхлопной трубы транспортного средства или вокруг адаптера, присоединенного к выхлопной трубе транспортного средства. Манжета подсоединена к механизму управления таким образом, что эта манжета выпускает воздух, когда транспортное средство проходит заданную точку, например, когда задняя часть транспортного средства проходит дверной проем здания.

В другом типе системы используются электромагниты для прикрепления наконечника к выхлопной трубе или к адаптеру, присоединенному к выхлопной трубе. Механизм управления отключает питание от электромагнитов, когда транспортное средство проходит заданную точку, вызывая отсоединение наконечника от транспортного средства.

Еще один подход полагается на постоянные магниты для прикрепления наконечника к транспортному средству. Магнитная сила является такой, что наконечник остается надежно соединенным с транспортным средством во время нормального функционирования в здании. Однако магнитная сила является достаточно маленькой для отсоединения наконечника от транспортного средства, как только транспортное средство прикладывает заметную тяговую силу к шлангу системы отбора выхлопных газов.

Хотя имеющиеся в продаже автоматические наконечники в общем работают надежно, иногда наконечник не разъединяется, как положено, или наконечник или другая часть системы отбора выхлопных газов оказывается пойманной позади выступающей части движущегося транспортного средства. Такие неполадки могут привести к серьезному повреждению транспортного средства, системы отбора выхлопных газов или и того, и другого. Чтобы предотвращать такое повреждение, системы отбора выхлопных газов обычно содержат предохранительную муфту, предназначенную для того, чтобы разъединяться в случае, если расцепляющий механизм наконечника выходит из строя, или когда система отбора выхлопных газов остается прикрепленной к транспортному средству по некоторой другой причине.

В публикации DE 19622860 раскрыта предохранительная муфта, содержащая две внешние части соединительной муфты для шланга для соединения вместе двух концов шланга. Внутри частей соединительной муфты для шланга смонтированы сопряженные участки соединительной муфты из проволоки, присоединенные к наконечнику и тележке шланга соответственно. Если наконечник не срабатывает при разъединении, тяговая сила прикладывается к проводу. Если тяговая сила превышает заданное пороговое значение, муфта из проволоки разъединяется. Поскольку эта предохранительная муфта полагается на механический пусковой механизм для разъединения, она сама подвержена случайному неправильному срабатыванию. Кроме того, механизм относительно усложняется, требуя точной настройки для работы должным образом.

В публикация заявки на патент США № 2004/0075273 раскрыта предохранительная муфта, разработанная в виде состоящего из двух частей трубчатого фланца, при этом один фланец имеет прямолинейную кромку, а другой фланец имеет коническую кромку. Два фланца удерживаются вместе упругим замковым кольцом, которое состоит из некоторого количества сегментов. Сегменты скрепляются подпружиненными болтами. Муфта разъединяется, когда к фланцам прикладывается тяговая сила, достаточно большая, чтобы преодолеть пружинное смещение кольца, для того чтобы кольцевые сегменты расталкивались.

В публикации WO 2008/088272 раскрыта соединительная система, содержащая соединительную деталь и деталь привода. Соединительная деталь имеет пневматический привод. Разъединение инициируется деталью привода. Механизм монтируют в трубопроводе для отвода выхлопного газа, который подвергает механизм воздействию коррозионных компонентов выхлопных газов. Поскольку система полагается на механический пусковой механизм, она потенциально подвержена неправильному функционированию.

Таким образом, имеется определенная потребность в предохранительной муфте, которая не содержит отдельный приводной механизм.

Имеется дополнительная потребность в предохранительной муфте, имеющей устанавливаемое на заводе усилие отпускания, и которая не требует регулирования конечным потребителем.

Имеется дополнительная потребность в предохранительной муфте, которую легко можно повторно соединять.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение направлено на решение этих проблем посредством создания узла предохранительной муфты, содержащего:

- первую соединительную деталь, содержащую первый фланец, содержащий, по меньшей мере, одну выемку на своей наружной поверхности; и

- вторую соединительную деталь, предназначенную для сопряжения с первой соединительной деталью и содержащую первый фланец и, по меньшей мере, одну подпружиненную подвижную защелку, предназначенную для зацепления, по меньшей мере, одной выемки на наружной поверхности первой соединительной детали.

Другой аспект изобретения относится к системе отбора выхлопных газов транспортного средства, содержащей узел предохранительной муфты.

Краткое описание чертежей

Признаки и преимущества изобретения можно понять при рассмотрении следующих чертежей, на которых:

фиг. 1 - вид в разрезе одного варианта осуществления изобретения, показывающий узел предохранительной муфты в его соединенной конфигурации;

фиг. 2 - вид в разрезе узла предохранительной муфты, показанного на фиг. 1, в момент его разъединения;

фиг. 3 - вид в разрезе узла предохранительной муфты, показанного на фиг. 1, в его разъединенной конфигурации;

фиг. 4. - вид в разрезе узла предохранительной муфты, показанного на фиг. 1, в момент его повторного соединения;

фиг. 5A, 5В и 5C - виды в разрезе одной подпружиненной защелки варианта осуществления, показанного на фиг. 1;

фиг. 6 - схематичный вид в перспективе конкретного варианта осуществления предохранительной муфты по изобретению;

фиг. 7 - вид с разнесением деталей предохранительной муфты, показанной на фиг. 6; и

фиг. 8 - вид в разрезе участка пневматической муфты варианта осуществления, показанного на фиг. 7.

Подробное описание изобретения

Изобретение относится к предохранительной муфте, которая может использоваться для любого типа трубопровода. Примеры трубопроводов, для которых может использоваться предохранительная муфта, включают в себя трубы, шланги, кабели и т.п.

Важный аспект предохранительной муфты согласно изобретению заключается в том, что сила, требуемая для разъединения муфты, может быть выбрана независимо от выбранной силы, требуемой для соединения или повторного соединения. Этот признак делает предохранительную муфту особенно подходящей для применений, в которых сила, требуемая для разъединения, выбирается так, чтобы она была высокой, например, больше 400 ньютонов. Сила, требуемая для повторного соединения, при желании, может быть установлена на значительно более низкое значение, например, на 40 ньютонов или меньше, чтобы повторное соединение могло быть выполнено вручную, даже одним человеком.

Предохранительная муфта особенно полезна в применениях, в которых пороговая сила для разъединения должна быть высокой, что делает желательным обеспечивать возможность соединения, требующего значительно меньшей силы.

Изобретение будет подробно описано в отношении систем отбора выхлопных газов транспортного средства. Подразумевается, что изобретение можно использовать для трубопроводов любого вида и, в частности, для трубопроводов, которые могут подвергаться незапланированному механическому воздействию, например, в результате ошибки, связанной с человеческим фактором, или экстремальных условий окружающей среды. Например, воздушные линии электропитания могут покрываться тяжелым слоем льда во время ледяного дождя, приводя к тому, что сила тяжести превышает механическую прочность линии. На воздушные линии электропитания может воздействовать неосторожный контакт со строительным оборудованием. Кабели на дне океана могут подвергнуться механическому воздействию вследствие ошибки, связанной с человеческим фактором, во время дноуглубительных работ. Нефтепроводы, соединяющие танкер с причалом, могут оказаться под действием механического напряжения, когда танкер перемещается, в то время как он все еще соединен с причалом, и т.д.

Описание иллюстративных вариантов осуществления изобретения

Ниже представлено описание некоторых вариантов осуществления изобретения, приведенных только в качестве примера и в отношении чертежей. Иллюстрируемая предохранительная муфта может использоваться для гибких шлангов. Изображенная предохранительная муфта также может использоваться для других типов трубопроводов.

На фиг. 1 узел 100 предохранительной муфты показан в своей соединенной конфигурации.

Охватываемая соединительная деталь 10 содержит первый фланец 20 и второй фланец 30. Второй фланец 30 предназначен для прикрепления трубчатого трубопровода, например гибкого шланга. Второй фланец 30 имеет обод 31, который проходит наружу от фланца 30. Обод 31 предотвращает соскальзывание трубчатого трубопровода (не показан), который может быть прикреплен ко второму фланцу с помощью хомута шланга (не показан).

Первый фланец 20 охватываемой соединительной детали 10 имеет кольцевую канавку 21, заканчивающуюся в ободе 22.

Охватывающая соединительная деталь 50 имеет первый фланец 40 и второй фланец 60. Второй фланец 60 предназначен для прикрепления трубчатого трубопровода, например гибкого шланга. Второй фланец 60 имеет обод 61, который проходит наружу от фланца 60. Обод 61 предотвращает соскальзывание трубчатого трубопровода (не показан), который может быть прикреплен ко второму фланцу с помощью хомута шланга (не показан).

На внешней стороне охватывающей соединительной детали 50 смонтированы две подпружиненные коленчатые защелки 70A и 70B. Защелки 70A и 70B выступают внутрь через отверстия 41A и 41B в первом фланце 40. Выступающие участки 71A и 71B защелок 70A и 70B имеют такие формы и размеры, чтобы входить без зазора в канавку 21 охватываемой соединительной детали 10.

Вторичные защелки 72A и 72B способны поворачиваться вокруг осей 73A и 73B поворота. Вторичные защелки 72A и 72B смещаются внутрь пружинами 74A и 74B из проволоки.

Первичные защелки 77A и 77B способны поворачиваться вокруг осей 75A и 75B поворота. Первичные защелки 77A и 77B смещаются внутрь предварительно натянутыми спиральными пружинами 76A и 76B.

На фиг. 2 показан узел предохранительной муфты в момент времени непосредственно перед отсоединением охватываемой соединительной детали 10 от охватывающей соединительной детали 50. Две соединительные детали удаляются друг от друга, как обозначено стрелками 80 и 81. Сила, прикладываемая при удалении двух соединительных деталей друг от друга, вынуждает первичные защелки 77A и 77B поворачиваться вокруг осей 75A и 75B поворота, действуя против усилия спиральных пружин 76A и 76B. Когда защелки перемещаются в обод 22 охватываемой соединительной детали 10, для разделения соединительных деталей 10 и 50 никакая дополнительная сила не требуется.

На фиг. 3 показан узел предохранительной муфты в его полностью разъединенной конфигурации. Вторичные защелки 72A и 72B проталкиваются внутрь через отверстия 41A и 41B. Чтобы повторно соединить охватываемую соединительную деталь 10 и охватывающую соединительную деталь 50, необходимо поворачивать вторичные защелки 72A и 72B наружу вокруг осей 73A и 73B поворота так, чтобы защелки 70A и 70B могли пройти обод 22. Для этого действия поворачивания должна быть преодолена сила, создаваемая пружинами 74A, 74B.

На фиг. 4 показан узел предохранительной муфты в процессе повторного соединения. Охватываемую соединительную деталь 10 вдвигают в охватывающую соединительную деталь 50, как показано стрелками 90 и 91. Вторичные защелки 72A и 72B поворачивают наружу против усилия пружин 74A и 74B из проволоки достаточно далеко для того, чтобы обеспечить возможность защелкам 70A и 70B проскользнуть за обод 22.

На Фиг. 5A, 5B и 5C показаны виды в разрезе коленчатой защелки 70. Фиг. 5A показывает коленчатую защелку 70 в исходной позиции. Коленчатая защелка 70 содержит неподвижный корпус 79, первичную защелку 77 и вторичную защелку 72. Первичная защелка 77 может быть повернута по часовой стрелке вокруг оси 75 против усилия спиральной пружины 76. Ось 75 установлена в неподвижном корпусе 79. Вторичная защелка 72 может быть повернута против часовой стрелки вокруг оси 73 против усилия пружины 74 из проволоки. Ось 73 установлена на первичной защелке 77.

Когда охватываемую соединительную деталь вдвигают в охватывающую соединительную деталь, край обода 22 охватываемой соединительной детали (см. фиг. 1) прикладывает силу Fc ко вторичной защелке 72 (как обозначено направленной вверх стрелкой на фиг. 5A). Сила Fc заставляет вторичную защелку 72 поворачиваться против часовой стрелки вокруг оси 73 против смещения пружины 74 из проволоки. Сила, требуемая для соединения соединительных деталей, определяется силой, прикладываемой пружиной 74 из проволоки, умноженной на количество коленчатых защелок, присутствующих в предохранительной муфте.

На фиг. 5C показана коленчатая защелка 70 со вторичной защелкой 72, повернутой против часовой стрелки таким образом, что она больше не проходит по существу за край 78 неподвижного корпуса 79. Со вторичной защелкой 72 в этой позиции охватываемая соединительная деталь 10 может проскальзывать в охватывающую соединительную деталь 50 (см. фиг. 4).

Обращаясь снова к фиг. 5A, следует отметить, что когда охватываемую соединительную деталь 10 и охватывающую соединительную деталь 50 разделяют, обод 22 охватываемой соединительной детали прикладывает разъединяющую силу FD ко вторичной защелке 72, как обозначено на фиг. 5A направленной вниз стрелкой. Угол α, образованный краем 78 неподвижного корпуса 79 и краем 72' вторичной (защелки), составляет по меньшей мере 90°. В изображенном варианте осуществления край 72' описывает дугу, имеющую ось 73 в качестве ее центра. Конфигурация вторичной защелки 72 и, в частности, края 72' является такой, что сила FD не способна заставить вторичную защелку 72 поворачиваться против часовой стрелки вокруг оси 73.

Поскольку вторичная защелка 72 не поворачивается в результате действия разъединяющей силы FD, вторичная защелка 72 препятствует разъединению охватываемой и охватывающей соединительных деталей.

Однако при необычных обстоятельствах разъединяющая сила FD может стать настолько большой, что может преодолеть усилие спиральной пружины 76. В этом случае сила FD вынуждает первичную защелку 77 поворачиваться по часовой стрелке вокруг оси 75 против смещения спиральной пружины 76. Результат этого поворота показан на фиг. 5B. Вторичная защелка 72 все еще выдвинута, но в результате поворачивания первичной защелки 77 край 72' вторичной защелки 72 является внутренним краем 78 неподвижного корпуса 79. Вторичная защелка 72 больше не препятствует разъединению охватываемой соединительной детали и охватывающей соединительной детали, и они оказываются разъединенными.

Весьма желательным признаком этого варианта осуществления является то, что силы, требуемые для разъединения и соединения узла предохранительной муфты, определяются двумя различными пружинами. Сила, требуемая для разъединения, определяется спиральными пружинами 76A, 76B. Сила, требуемая для повторного соединения, определяется пружинами 74A, 74B из проволоки. Этот признак позволяет выбирать относительно низкую силу для повторного соединения соединительных деталей, в то же время выбирая значительно более высокую силу для разъединения соединительных деталей. Другими словами, повторное соединение может быть сделано легким, не ставя под угрозу пороговую силу, требуемую для безопасного разъединения.

Должно быть понятно, что охватываемая и охватывающая соединительные детали могут быть инвертированы так, чтобы поворотные защелки были смонтированы на внутренней части охватываемой соединительной детали. Эта конфигурация является желательной, например, для трубопроводов, которые транспортируют не вызывающий коррозии газ или текучую среду. Блокировочные механизмы защищены от окружающей среды и вместо этого подвержены воздействию не вызывающего коррозии газа или текучей среды в трубопроводе.

Предохранительная муфта согласно изобретению является особенно подходящей для соединительных секций шланга системы отбора выхлопных газов транспортного средства. Такие системы обычно содержат наконечник для соединения секции шланга с выхлопной трубой транспортного средства, например, пожарной машины или транспортного средства EMS. Для работы системы выпуска выхлопных газов обычно необходимо переместить наконечник в контакт с выхлопной трубой. Требуется обеспечить рукоятку, облегчающую манипулирование секцией шланга, содержащей наконечник.

На Фиг. 6 показан вид в перспективе варианта осуществления изобретения, имеющего колесо для манипулирования, выполненное за одно целое с предохранительной муфтой. Охватываемая соединительная деталь 10 и охватывающая соединительная деталь 50 показаны в разъединенной конфигурации. К охватываемой соединительной детали 10 присоединена секция 80 шланга, которая несет на своем противоположном конце наконечник (не показан) для подсоединения секции шланга к выхлопной трубе транспортного средства (не показана). К охватывающей соединительной детали 50 присоединена секция 81 шланга, противоположный конец которой подсоединен к вентилятору (не показан) для удаления выхлопных газов. Должно быть понятно, что охватываемая соединительная деталь и охватывающая соединительная деталь могут быть инвертированы, то есть секция шланга, соединенная с охватываемой деталью, может быть подсоединена к вентилятору, а секция шланга, соединенная с охватывающей деталью, может быть подсоединена к наконечнику.

Охватывающая соединительная деталь 50 обеспечена тремя отверстиями 41, одно из которых показано на фиг. 6. Отверстия 41, которые расположены на угловом расстоянии 120° друг от друга по периферии охватывающей соединительной детали 50, могут вмещать выступающую вторичную защелку механизма коленчатой защелки (не показано).

Узел 90 колеса для манипулирования окружает охватывающую соединительную деталь 50 и проходящую наружу от нее. Узел 90 колеса для манипулирования содержит участок 92 втулки, который плотно окружает охватывающую соединительную деталь 50. Узел 90 колеса для манипулирования дополнительно содержит три спицы 91A, 91B и 91C, которые соединяют колесо 93 для манипулирования со втулкой 92. В этом конкретном варианте осуществления каждая из спиц 91A, 91B и 91C обеспечивает корпус для механизма коленчатой защелки (не показан).

На фиг. 6 также показана трубчатая секция 100. Трубчатая секция 100 может быть частью пневматической линии или электрической линии, предназначенной для управления наконечником. Хотя на фиг. 6 показан только сегмент линии, линия 100 проходит к наконечнику. Когда соединяют две соединительные детали, трубчатый конец 101 проталкивается в отверстие 94 узла 90 колеса для манипулирования. Внутри спицы 91C находится механизм предохранительной муфты для пневматической линии (не показан). В случае электрически управляемых наконечников (например, наконечников, зависящих от электромагнитов для прикрепления к выхлопной трубе транспортного средства), трубчатый конец 101 может содержать электрический разъем, например вилку со штыревой втулкой (TS). Отверстие 94 может содержать соответствующую розетку.

В общем, секция 81 шланга обеспечена соответствующим трубчатым сегментом, который соединен с источником энергии (то есть воздушным компрессором или источником электроэнергии) поблизости от вентилятора.

Некоторым системам наконечников не требуется источник энергии, чтобы выполнять присоединение наконечника к выхлопной трубе транспортного средства. Примеры таких наконечников включают в себя наконечники, содержащие постоянные магниты. Когда используется такой наконечник, линия электроснабжения, проходящая рядом со шлангом, может быть опущена.

Фиг. 7 является видом с разнесением деталей узла 90 колеса для манипулирования, включающего в себя охватывающую соединительную деталь 50. Фиг. 7 показывает кнопку 114 для приведения в действие механизма наконечника (не показан), подавая в него сжатый воздух. Кнопка 114 установлена на кронштейне 110 клапана и приводит в действие пневматический клапан 113. После узла кнопка 114 выступает через отверстие 95 в колесе 93 для манипулирования. Оператор использует колесо 93 для манипулирования, чтобы продвигать наконечник через выводящую трубу глушителя транспортного средства, затем использует кнопку 114, чтобы управлять механизмом прикрепления наконечника. Для систем прикрепления наконечника с электроприводом колесо 93 для манипулирования может быть обеспечено электрическим выключателем, например, на кронштейне 110 клапана.

Кнопка 114 подсоединена к соединяемой нажатием муфте 112 посредством трубчатой секции 111. После узла соединяемую нажатием муфту 112 располагают по одной оси с отверстием 94 для приема трубчатого конца 101 (см. фиг. 6).

Фиг. 8 представляет вид в разрезе соединяемой нажатием муфты для пневматической линии. Трубчатый конец 111 надежно прикреплен к цилиндрическому кронштейну 113 посредством вставленной муфты 112. Кронштейн 113 входит без зазора в цилиндрическое высверленное отверстие, обеспеченное в подходящей части 117 предохранительной муфты, например, в узле колеса для манипулирования, и может быть закреплен там посредством винтов 114. Цилиндрическое высверленное отверстие имеет верхний участок с первым диаметром d1 и нижний участок со вторым диаметром d2, причем d1>d2. Уплотнительное кольцо 115 находится у основания верхнего участка цилиндрического высверленного отверстия. Внутренний диаметр уплотнительного кольца 115 равен приблизительно d2.

Во время сборки соединяемой нажатием муфты уплотнительное кольцо 115 помещают в его намеченное местоположение внутри верхнего участка цилиндрического высверленного отверстия. Кронштейн 113 помещают в верхний участок цилиндрического высверленного отверстия, выше уплотнительного кольца 115, и удерживают на месте с помощью винтов 114. На этой стадии винты 114 не затягивают.

Затем трубчатый конец 116 продвигают в нижний участок цилиндрического высверленного отверстия, за уплотнительное кольцо 115, и в кронштейн 113. Предпочтительно, трубчатую секцию 116 продвигают вплоть до ее зацепления при соприкосновении трубчатого конца 111. Как только трубчатый конец 116 оказывается на месте, винты 114 затягивают так, чтобы кронштейн 113 продвинулся вниз на уплотнительное кольцо 115. Затягивание винтов 114 вызывает деформирование уплотнительного кольца 115. Поскольку уплотнительное кольцо 115 более или менее плотно установлено в верхнем участке цилиндрического высверленного отверстия, деформация уплотнительного кольца 115 заставляет уплотнительное кольцо 115 упираться в трубчатый конец 116. Силы трения между уплотнительным кольцом 115 и трубчатым концом 116 являются достаточными для того, чтобы удерживать трубчатый конец 116 на месте в кронштейне 113.

Трубчатый конец 111, прямо или косвенно, прикреплен к одной детали узла предохранительной муфты (то есть к охватывающей детали в описываемом варианте осуществления). Трубчатый конец 116 прикреплен, непосредственно или опосредованно, к другой детали. Когда узел предохранительной муфты заставляют расцепляться, к трубчатым концам 111 и 116 прикладывают тяговые силы. Эти тяговые силы достаточны для того, чтобы преодолеть силу трения между уплотнительным кольцом 115 и трубчатым концом 116. Тяговые силы заставляют трубчатый конец 116 вытягиваться из кронштейна 113, таким образом разъединяя пневматическую линию, не вызывая повреждений ни в одной из ее частей.

Должно быть понятно, что узел предохранительной муфты согласно изобретению может содержать одну коленчатую защелку или множество коленчатых защелок. Предпочтительное количество коленчатых защелок отчасти зависит от конфигурации узла предохранительной муфты. Например, узел предохранительной муфты, имеющий квадратное или прямоугольное поперечное сечение, предпочтительно содержит две или четыре коленчатые защелки. Узел предохранительной муфты, имеющий круглое поперечное сечение, предпочтительно содержит три коленчатые защелки, разнесенные на 120° друг от друга.

Сила, требуемая для соединения двух деталей узла предохранительной муфты, определяется силой пружины 74 из проволоки, умноженной на количество коленчатых защелок в узле. Сила, требуемая для разъединения двух деталей узла предохранительной муфты, определяется силой спиральной пружины 76, умноженной на количество коленчатых защелок в узле.

В общем, предпочтительно, чтобы сила, требуемая для соединения двух деталей узла предохранительной муфты, не превышала приблизительно 40 ньютонов для обеспечения возможности выполнения соединения вручную одним человеком. Пружины из проволоки в узле предохранительной муфты, имеющей три коленчатые защелки, предпочтительно имеют силу менее 14 ньютонов каждая, например, в диапазоне от приблизительно 5 ньютонов до приблизительно 14 ньютонов, предпочтительно в диапазоне от приблизительно 10 ньютонов до приблизительно 14 ньютонов.

Сила, требуемая для разъединения двух деталей узла предохранительной муфты, должна быть достаточно высокой, чтобы избегать разъединений, не являющихся необходимыми, и достаточно низкой, чтобы гарантировать разъединение прежде, чем разъединяющие силы нанесут ущерб трубопроводам, соединяемым этим узлом. В случае системы отбора выхлопных газов транспортного средства разъединяющая сила предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 400 ньютонов до приблизительно 600 ньютонов. Соответственно, в узле, содержащем три коленчатые защелки, каждая спиральная пружина 76 предпочтительно прикладывает силу, создаваемую этой пружиной, в диапазоне от приблизительно 130 ньютонов до приблизительно 200 ньютонов.

1. Узел предохранительной муфты для соединения сегментов трубопровода, содержащий:
первую соединительную деталь, содержащую первый фланец для подсоединения к первому сегменту трубопровода и, по меньшей мере, одну выемку на своей наружной поверхности; и
вторую соединительную деталь, предназначенную для сопряжения с первой соединительной деталью и содержащую первый фланец для подсоединения ко второму сегменту трубопровода и, по меньшей мере, одну подпружиненную подвижную защелку, предназначенную для зацепления, по меньшей мере, одной выемки на наружной поверхности первой соединительной детали,
при этом, по меньшей мере, одна подпружиненная защелка содержит первый участок защелки, поворачиваемый вокруг первой оси поворота против воздействия нагрузки от первой пружины, и второй участок защелки, поворачиваемый вокруг второй оси поворота против воздействия нагрузки от второй пружины.

2. Узел по п.1, в котором, по меньшей мере, одна выемка содержит кольцевую канавку на наружной поверхности первого фланца первой соединительной детали.

3. Узел по п.1 или 2, в котором, по меньшей мере, одна подпружиненная подвижная защелка установлена на наружной поверхности второй соединительной детали и выступает через отверстие в первом фланце второй соединительной детали.

4. Узел по п.1, в котором первая соединительная деталь представляет собой охватываемую соединительную деталь, а вторая соединительная деталь представляет собой охватывающую соединительную деталь.

5. Узел по п.1, в котором первая соединительная деталь представляет собой охватывающую соединительную деталь, а вторая соединительная деталь представляет собой охватываемую соединительную деталь.

6. Узел по п.1, содержащий, по меньшей мере, две подпружиненные подвижные защелки.

7. Узел по п.6, содержащий три подпружиненные подвижные защелки.

8. Узел по п.7, в котором подпружиненные подвижные защелки расположены по периферии первого фланца охватывающей соединительной детали на угловом расстоянии 120° друг от друга.

9. Узел по п.1, в котором муфта устанавливается посредством введения первой соединительной детали во вторую соединительную деталь, таким образом поворачивая, по меньшей мере, одну подпружиненную защелку наружу против усилия первой пружины до тех пор, пока, по меньшей мере, одна подпружиненная защелка не защелкнется внутри, по меньшей мере, одной выемки на наружной поверхности первого фланца охватываемой соединительной детали.

10. Узел по п.1, в котором разъединение выполняется посредством вытягивания первой соединительной детали из второй соединительной детали, таким образом поворачивая, по меньшей мере, одну подпружиненную защелку наружу против усилия второй пружины.

11. Узел по п.1, в котором первая пружина прикладывает силу в диапазоне от 5 Н до 14 Н.

12. Узел по п.1, в котором вторая пружина прикладывает силу в диапазоне от 130 Н до 200 Н.

13. Узел по п.1, в котором первая соединительная деталь содержит второй фланец для прикрепления гибкого шланга.

14. Узел по п.1, в котором вторая соединительная деталь содержит второй фланец для прикрепления гибкого шланга.

15. Узел по п.1, дополнительно содержащий пневматическую линию, подсоединяемую посредством саморазъединяющегося соединителя.

16. Узел по п.15, в котором саморазъединяющийся соединитель соединяет сегменты пневматической линии, используя силу трения.

17. Узел по п.16, в котором сила трения прикладывается посредством уплотнительного кольца.

18. Узел по п.17, в котором сила трения определяется величиной деформации уплотнительного кольца.

19. Система отбора выхлопных газов транспортного средства, содержащая узел предохранительной муфты по любому из пп.1-18.



 

Наверх