专利名称：用于低温介质的连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于真空隔离的硬管或软管的连接器，这些硬管或软管被设置用于输送一种或多种低温介质。该连接器的组成如下-一个单芯的或多芯的连接器插头，借助一个单芯的或多芯的输送管道，或者借助多个输送管道，一种或多种低温介质输送给该连接器插头或由该连接器插头引出，-一个与该连接器插头对应的连接器插座，其中在连接在一起的状态中，连接器插头的、构造成可在轴向方向上向连接器插头运动的导管伸出超过分界面进入连接器插座中，其中-连接器插头及连接器插座直接与分界面相邻地各具有一个设有一个通孔的球阀。
本发明还涉及这种连接器的应用。
下面，在专门的低温介质的称呼中，根据它们的物态，在前面加上或者使用字母“G”和“L”，其中字母“G”表示“气态的”，字母“L”表示“液态的”或“液体的”；因此比如GH2及LH2就表示气态的氢及液态的氢。另外，还使用“CNG”及“LNG”，这些术语表示压缩天然气或液化天然气。
背景技术：
当前，由于能量需求的增长及环境意识的提高，特别是氢及天然气作为能量载体，其意义日益重要。因此，卡车、公共汽车、轿车及机车已经通过用天然气或氢气工作的发动机驱动以及通过燃料电池及电机的组合驱动。此外正在首次尝试用上述介质驱动飞机。
在上述的交通工具上以液态的形式贮存氢气或天然气意义重大。虽然必须将氢气及LNG冷却到大约25K或112K并保持在该温度——这可仅通过贮存容器或贮存罐上的相应的隔离措施实现，但是由于GH2及CNG的密度低，气态下的贮存通常在上述交通工具中是不利的，因为在这种情况下的贮存必须在大容积的且笨重的贮存容器中在高的压力下进行。
对上述交通工具或汽车的加燃料是通过根据所述类型的连接器实现的，如由DE-A 41 04 711所公开的连接器。这种类型的连接器的原理基于这样一个系统，在该系统中，两个球阀相互法兰连接，一个球阀在连接器插头侧，一个球阀在连接器插座侧。然后，一个真空隔离的装填管从插头侧过来穿过这些球阀的通孔。(低温)介质通过该装填管流向连接器插座侧。在装填过程之后，插头收回，并再将球阀关闭。接着分开球阀的法兰连接。这类加料连接器能用于装满(低温)液体而且在外面看不到可见部件的冷却。
采用上述原理时必须通过转动球来打开或关闭位于插头侧的及位于插座侧的球阀。迄今为止，这个操作过程在正常情况下通过手柄实施，该手柄——如以通常方式用于一些球阀的手柄——通过一个90度的转动打开插头侧的球。通过一个在这些半连接器的连接中进入啮合的齿轮驱动装置同时打开或关闭插座侧的球阀。在采用所谓自动装置——例如在一些全自动的加油站所实现的——的情况下，有可能通过液压的和/或气动的驱动装置来操作插头侧的球阀。在此，以与手动操作一样的方式，通过在这些连接器法兰连接在一起的期间进入啮合的齿轮打开或关闭插座侧的球阀。
但是上述用于连接球阀法兰的方法的缺点是在这些法兰本身相互接触之前，由于几何条件，这些齿轮必须进入啮合。但是在对接过程或连接过程期间，鉴于插头侧的连接器部件相对插座侧的连接器部件的径向偏差及角偏移，这些齿轮齿的精确的相互啮合要求非常精确的轴向导向。由于通常情况下受限制的位置关系，不能实现所要求的形式的导向，例如锥形导向。因而成功的对接过程取决于操作人员的技巧或者取决于加燃料自动装置的传感器及精确控制。
此外，在对接过程中，这些球阀的扭转轴线必须位于一个平面上，以便使驱动齿轮装置的这些齿同时在一个平面上啮合。另外还必须保证在对接过程中，一侧的齿顶啮合到对应侧的齿根中。如果两个齿顶相互碰撞，则这些法兰不能连接。此外，由于其形开式的布置，这些齿轮受天气影响而遭受严重污染。由于在啮合过程中存在的容差小，污染可导致齿轮咬死，由此导至其磨损的增加。
发明内容
本发明的任务是，提供一种避免上述缺点的、用于真空隔离的硬管或软管的、根据所述类型的连接器。
为了解决该任务，提出了一种用于真空隔离的硬管或软管的连接器，这些硬管或软管被设置用于输送一种或多种低温介质，该连接器的组成如下-一个单芯的或多芯的连接器插头，借助一个单芯的或多芯的输送管道，或者借助多个输送管道，一种或多种低温介质输送给该连接器插头或由该连接器插头引出，及-一个与该连接器插头对应的连接器插座，其中在连接在一起的状态中，连接器插头的、构造成可在轴向方向上向连接器插头运动的导管伸出超过分界面进入连接器插座中，其中-连接器插头及连接器插座直接与分界面相邻地各具有一个设有一个通孔的球阀；其中-连接器插头及连接器插座各具有一个可轴向移动地被支承的锁止套筒，-当连接器插头及连接器插座连接在一起时，这些锁止套筒形成配合，及
-这些锁止套筒通过一些滑动销这样地与球阀连接，以使得这些球阀在这些锁止套筒的移动过程中由关闭位置扭转到开启位置及反之。
按照本发明，还提出了一种用于真空隔离的硬管或软管的连接器的应用，它用作加燃料连接器应用于各种形式的汽车，尤其是应用于一些机动车，它们用液态的氢和/或液化天然气的工作。
“开启位置”以及“关闭位置”可理解为球阀的这样的一些位置，在这些位置中，连接器插头的导管可插入(开启位置)或不可插入(关闭位置)到连接器插座中。
与公知的一些连接器结构不同，连接器插头及连接器插座从现在起可以不需受精确的轴向导向、轴向对准及齿轮对的相互啮合的制约而相互连接。
根据本发明的连接器还提出进一步构型，锁止套筒相对插头侧的导管同心地设置。
有利的是，至少插头侧的锁止套筒可借助气动的、液压的和/或机械的驱动装置、优选轴向驱动装置运动。
有利的是，插头侧的锁止套筒的驱动装置及插头侧的导管的驱动装置是分开的，或者构造成一个公用的驱动装置。
有利的是，插座侧的锁止套筒可这样地构造成弹簧加载的，即该锁止套筒单独通过弹簧力移动到一个位置中，在该位置中，与该锁止套筒对应的球阀位于其关闭位置。
有利的是，这些锁止套筒可通过弹簧夹头锁止装置、扇段锁止装置和/或球锁止装置相连接。
下面借助在附图中示出的实施例详细说明根据本发明的连接器以及其进一步构型。
图1示出了连接器在分离状态下的侧剖面图，该连接器由连接器插头S以及连接器插座D组成，它们在分界面T处上相互连接。
具体实施例方式
连接器插座D具有一个外壁1，连接器插头S的导管3——在球阀4及5打开的情况下——在加料过程期间被插入到该外壁中直到一个止挡2。连接器插头S及连接器插座D各具有一个球阀4或5，其中它们的通孔被设置用于接收连接器插头S的导管3。该轴向可移动的导管3在连接器插头S内部设置在导向管6中。
导管3的移动可借助一些气动地、液压地和/或机械地作用的装置实现。一般情况下，导管3插入到连接器插座D中与连接器插头S同连接器插座D的加紧以及与球阀4及5的打开是联系在一起的，由此简化了连接器的可操作性。
根据本发明，不管是连接器插头S还是连接器插座D，各具有一个可轴向移动地被支承的锁止套筒7或8。这些锁止套筒7及8在连接器插头S与连接器插座D连接在一起时形成配合。
根据本发明连接器还提出进一步构型，即这些锁止套筒7及8可通过一个球锁止装置12连接。通过该球锁止装置12，这些锁止套筒7及8被强制地机械地耦合，由此不需要附加的辅助能量，如弹簧形式的辅助能量。
除球锁止装置12外还可实现其它一些锁止可能性，例如用弹簧夹头锁止装置或扇段锁止装置(Segmentverriegelung)。
至少插头侧的锁止套筒7可借助气动的、液压的和/或机械的驱动装置运动或移动，该驱动装置优选涉及轴向驱动装置。在此，锁止套筒7的驱动装置与插头侧的导管3的驱动装置是分开的，或者构造成一个公用的驱动装置。在连接器插头S及连接器插座D成功地锁止之后，插头侧的锁止套筒7通过驱动杆11及11′被移动且由此不可避免地使插座侧的锁止套筒8也被移动。
因为锁止套筒7及8通过滑动销9或10与球阀4或5这样地连接，即球阀4及5由它们的关闭位置扭转到开启位置或反之，所以当锁止套筒7及8向连接器插座D的方向移动时打开球阀4及5——插头侧的导管3因而可以被插到连接器插座D或它的外壁1中，一直到止挡2，而当锁止套筒7及8向连接器插头S的方向移动时，球阀4及5(又)被关闭或扭转到其关闭位置中。当然只有当加料过程结束及插头侧的导管3再被拉回到插头侧的球阀4的后面时，球阀4及5才可扭转到它们的关闭位置中。
根据本发明的连接器的有利构型，插座侧的锁止套筒8可这样地构造成弹簧加载的，即该锁止套筒单独通过弹簧力移动到一个位置中，在该位置中，与该锁止套筒对应的球阀5位于其关闭位置。
如果采用根据本发明的连接器的上述构型，在锁止套筒7及8之间没有实现上述锁止的情况下，那未总存在这样的可能性，即当连接器插头S从连接器插座D去耦合时，插座侧的球阀5没有关闭，这在当用低温介质对贮存容器加料的情况下会导至不期望的热渗透到该贮存容器中，并由此导至低温介质的突然的蒸发。只有在锁止套筒7及8之间实现了上述机械的锁止时才可保证连接器插头S去耦合时必然进行插座侧的球阀5的关闭。
根据本发明的用于真空隔离的硬管或软管的连接器，用作加料连接器特别适用于任何形式的汽车，尤其适用于一些机动车，它们用液态的氢和/或液化天然气工作且在其中在这些机动车侧的贮存容器以液态的氢或液化天然气加燃料。
因此根据本发明的连接器有下列逐条列举的优点-只需可机械地、气动地或液压地进行的轴向的运动-简易而牢固的结构，因而寿命长-所有可运动的部件设置在内部-低噪音的功能-不易污染，通过(可移动的)锁止套筒排除了可能的污染
-通过锁止套筒、滑动销及球阀之间的机械连接而得到优越的功能及可复现性-各个部件的转动对称的构型，所以在插头侧及插座侧之间的所有径向的角位中时，也能可靠地进行对接过程；因而成功的对接过程不依赖于操作人员的技巧或加料自动装置的传感器及精确控制；-系列成套性。
权利要求
1.用于真空隔离的硬管或软管的连接器，这些硬管或软管被设置用于输送一种或多种低温介质，该连接器的组成如下-一个单芯的或多芯的连接器插头，借助一个单芯的或多芯的输送管道，或者借助多个输送管道，一种或多种低温介质输送给该连接器插头或由该连接器插头引出，及-一个与该连接器插头对应的连接器插座，其中在连接在一起的状态中，连接器插头的、构造成可在轴向方向上向连接器插头运动的导管伸出超过分界面进入连接器插座中，其中-连接器插头及连接器插座直接与分界面相邻地各具有一个设有一个通孔的球阀；其特征在于-连接器插头(S)及连接器插座(D)各具有一个可轴向移动地被支承的锁止套筒(7，8)，-当连接器插头(S)及连接器插座(D)连接在一起时，这些锁止套筒(7，8)形成配合，及-这些锁止套筒(7，8)通过一些滑动销(9，10)这样地与球阀(4，5)连接，以使得这些球阀(4，5)在这些锁止套筒(7，8)的移动过程中由关闭位置扭转到开启位置及反之。
2.根据权利要求1的连接器，其特征在于锁止套筒(7，8)相对插头侧的导管(3)同心地设置。
3.根据权利要术1或2的连接器，其特征在于至少插头侧的锁止套筒(7)可借助气动的、液压的和/或机械的驱动装置、优选轴向驱动装置运动。
4.根据权利要求3的连接器，其中插头侧的导管可借助气动的、液压的和/或机械的驱动装置运动，其特征在于插头侧的锁止套筒(7)的驱动装置及插头侧的导管(3)的驱动装置是分开的，或者构造成一个公用的驱动装置。
5.根据上述权利要求1至4中一项的连接器，其特征在于插座侧的锁止套筒(8)可这样地构造成弹簧加载的，即该锁止套筒单独通过弹簧力移动到一个位置中，在该位置中，与该锁止套筒对应的球阀(5)位于其关闭位置。
6.根据上述权利要求1至5中一项的连接器，其特征在于这些锁止套筒(7，8)可通过弹簧夹头锁止装置、扇段锁止装置和/或球锁止装置相连接。
7.根据上述权利要求中一项的、用于真空隔离的硬管或软管的连接器的应用，它用作加燃料连接器应用于各种形式的汽车，尤其是应用于一些机动车，它们用液态的氢和/或液化天然气工作。
全文摘要
用于真空隔离的硬管或软管的连接器，它们被设置用于输送一种或多种低温介质。该连接器组成为一个单芯或多芯的连接器插头；一个与该连接器插头对应的连接器插座，在连接的状态中，连接器插头的导管伸出超过分界面进入连接器插座；连接器插头及连接器插座直接与分界面相邻地各具有一个设有通孔的球阀。其中连接器插头(S)及连接器插座(D)各具有一个可轴向移动地被支承的锁止套筒(7，8)；当连接器插头(S)及连接器插座(D)连接在一起时，锁止套筒(7，8)形成配合；锁止套筒(7，8)通过滑动销(9，10)这样地与球阀(4，5)连接，以致球阀(4，5)在锁止套筒(7，8)移动过程中由关闭位置扭转到开启位置及反之。
文档编号F16L39/00GK1740626SQ200510093940
公开日2006年3月1日 申请日期2005年8月22日 优先权日2004年8月20日
发明者哈拉尔德·克莱因贝克尔, 安德烈亚斯·克普, 维尔弗里德-亨宁·雷泽, 诺贝特·里肯 申请人:林德股份公司, 卡尔·库尔特·沃尔特两合公司