CH115767A - Uniaxial swivel joint for pipes and hoses. - Google Patents

Uniaxial swivel joint for pipes and hoses.

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CH115767A
CH115767A CH115767DA CH115767A CH 115767 A CH115767 A CH 115767A CH 115767D A CH115767D A CH 115767DA CH 115767 A CH115767 A CH 115767A
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CH
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joint part
joint
spherical bearing
spherical
swivel joint
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German (de)
Inventor
Alex Friedmann
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Alex Friedmann
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/02Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
    • F16L27/04Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Description

  

  Einachsiges Drehgelenk für Rohre und Schläuche.    Gelenkige Röhrenkupplungen für Eisen  bahnfahrzeuge erfordern,     wenn    sie zwei  teilig sind, mindestens vier Gelenke, wenn  sie einteilig sind, mindestens drei     Gelenke.     Bei der Ausbildung der Kupplung kommt  es natürlich darauf an, möglichst wenig Ge  lenke und ausserdem solche mit geradem  Durchgang zu verwenden.  



  Eine ideale Kupplung wäre eine solche,  die aus drei     bezw.    vier einachsigen Dreh  gelenken mit geradem Durchgang bestellt.  Da aber zwei     gekuppelte    Wagen gegen  seitige Bewegungen und Verdrehungen nach  allen     Richtungen    ausführen, so genügen ein  achsige Drehgelenke allein den Anforderun  gen nicht; es müssen vielmehr an mindestens  zwei Stellen der Kupplung Kugelgelenke  vorgesehen werden.

   Da nun aber die Haupt  bewegung, die die gelenkige     Kupplung    aus  zuführen hat, in der Kupplungsebene selbst  liegt und die Nebenbewegungen in seitlicher  Richtung, sowie die Verdrehungen von ge  ringerem Ausmass sind, so genügt es; wenn  die Kugelgelenke nur für kleinen Ausschlag  gebaut sind, sofern im übrigen drei     bezw.     vier Drehgelenke vorhanden sind.

      Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist nun ein einachsiges Drehgelenk für  Rohre und Schläuche mit geradem Durch  gang und einer um die     Drehzapfenachse        ge-          legten    Kugelfläche als Dichtungsfläche,  bei welchem die beiden Gelenkteile durch  Einschaltung von kugeligen Lagerflächen  innerhalb kleiner Grenzen. -zueinander all  seitig beweglich gemacht ist. Hierdurch ist  ein einachsiges Drehgelenk für verhältnis  mässig grossen Ausschlag mit einem Kugel  gelenk für verhältnismässig     kleinen    Aus  schlag verbunden.

   Auf diese Weise ergibt  sich die Möglichkeit, die leichte Beweglich  keit des     einachsigen    Drehgelenkes. für die  Hauptbewegung der     Kupplung    bei allen  Gelenkstellen auszunützen,     ohlie    die -Zahl  der     unbedingt        notwendigen        Dichtungsstellen     zu vermehren. Die Durchführung dieses       Grundgedankens    erfolgt vorteilhaft in der  Weise,     dass    der innere Gelenkteil auf einer  kugeligen     Lagersehale    gleitet, die durch -.die  beiden Drehzapfen mit dem äussern Gelenk  teil verbunden ist.

   Bei einer andern Aus  führungsform der Erfindung kann der in  nere Gelenkteil durch Drehzapfen mit einer      kugeligen Lagerschale verbunden  erden,  die auf dem andern Gelenkteil gleitet.  



  Im allgemeinen wird dieses Gelenk an  jener Stelle angeordnet werden, wo die be  wegliche Kupplung an den Wagen     bezw.    an  die fixe Leitung grenzt. Demgemäss wird  einer der beiden Gelenkteile fix und der  andere beweglich sein. Die kugelige Lager  schale kann nun durch die Drehzapfen ent  weder mit dem fixen oder mit dem beweg  lichen Gelenkteil verbunden werden. Da nun,  wie oben ausgeführt wurde, die Hauptbewe  gung, die die gelenkige Kupplung auszufüh  ren hat, in der durch sie selbst gebildeten  Ebene liegt, so wird die Drehachse am vor  teilhaftesten normal zu dieser veränderlichen  Ebene, also in dem beweglichen Gelenkteil,  angeordnet, so, dass die beiden     Drehzapfen     die Verbindung des beweglichen Gelenkteils  mit der kugeligen Lagerschale herstellen.  



  Die Zeichnung zeigt mehrere Ausfüh  rungsbeispiele der Erfindung.  



  In     Fig.    1 bedeutet a die Kugelschale  des äussern Gelenkteils mit dem Anschluss  stutzen b. Auf der Oberseite der Kugel  schale a gleitet der Lagerring c; all diesem  Lagerring sind zwei Zapfen d,     d,        befestigt,     die den innern Gelenkteil e mit dem     Aii-          schlussstutzen   <I>f</I> und dem Dichtungsring<I>g</I>  tragen. Dementsprechend ist der innere Ge  lenkteil mit zwei Warzen     la,   <I>h,</I>     versehen,     die als Zapfenlager ausgebildet sind.     i,    ist  eine Haube, die nur zu dem Zwecke vor  gesehen ist, das Gelenk vor Staub zu schüt  zen.

   Der elastische     Dichtungsring    g ist so  ausgebildet, dass er durch Dampf- oder Luft  druck an die kugelige Dichtungsfläche an  gedrückt wird, zu welchem Zwecke einige  Bohrungen     k    vorgesehen sind. Die durch die  beiden Zapfen<I>d,</I>     d,    gebildete Drehachse stellt  jederzeit auf der Ebene der Kupplung nor  mal, so dass die in der Kupplungsebene er  folgende     Hauptbewegung    zu einer Schwin  gung um die Drehachse<I>d,</I>     d,    führt. Die  kleineren Nebenbewegungen werden durch  die Lagerflächen der Kugelschale a und des  Lagerringes c ermöglicht.  



  Die     Fig.    2 zeigt eine andere Ausfüh-         rung,    bei der an Stelle der beiden     \Varzen          da,        lt,    gemäss     Fig.    1 eine kugelige Haube     h"     verwendet wird, die die beiden Zapfenlager  trägt. Diese Bauart ist. für besonders     grosse     Ausschläge um die Drehachse verwendbar.  



       Fig.    3 zeigt eine Ausführung, bei der  die kugelige Lagerung durch     einen    Ring     cl     geschieht, der auf dem untern Teil der  äussern Kugelschale a gleitet und die Zap  fenlager enthält, auf denen der innere Ge  lenkteil c aufruht.  



       Fig.        .1    schliesslich zeigt eine Ausführung,  bei der der innere Gelenkteil e oben den       Anschlussstutzen        f    und unten den Dich  tungsring     g    trägt, während auf dem kuge  ligen Rücken des innern Gelenkteils die ku  gelige Lagerschale c gleitet, die mittelst der  Zapfen d,     d,    mit dem andern Gelenkteil a       verbunden    ist, der auf der Innenseite die  kugelige Dichtungsfläche und unten den An  schlussstutzen b     trägt.     



  Sämtlichen Ausführungen ist gemeinsam,       da.ss    eine kugelige Lagerschale c     bezw.    ein  mit kugeliger Lagerfläche versehener Ring     e1     zwischen die     Drehzapfen    des einen Gelenk  teils und den andern. Gelenkteil eingeschaltet:  ist, wobei die     Drehachse    durch den Mittel  punkt der kugeligen Lagerflächen, der  gleichzeitig auch Mittelpunkt der kugeligen  Dichtungsfläche ist, hindurchgeht. Dadurch  wird, wie schon erwähnt, erreicht, dass die  ses einachsige Drehgelenk befähigt wird,  innerhalb gewisser Grenzen beliebige Stel  lungen einzunehmen.



  Uniaxial swivel joint for pipes and hoses. Articulated tubular couplings for railway vehicles require, if they are two parts, at least four joints, if they are one-piece, at least three joints. When designing the coupling, it is of course important to use as few joints as possible and also those with a straight passage.



  An ideal coupling would be one that consists of three respectively. ordered four uniaxial swivel joints with straight passage. But since two coupled cars perform reciprocal movements and rotations in all directions, an axial swivel joint alone does not meet the requirements; rather, ball joints must be provided at at least two points on the coupling.

   But since the main movement that the articulated coupling has to perform lies in the coupling plane itself and the secondary movements in the lateral direction and the rotations are of lesser extent, it is sufficient; if the ball joints are only built for a small rash, provided that the remaining three bezw. there are four swivel joints.

      The subject of the present invention is a uniaxial swivel joint for pipes and hoses with a straight passage and a spherical surface placed around the pivot axis as a sealing surface, in which the two joint parts are made within small limits by the inclusion of spherical bearing surfaces. -is made movable on all sides to each other. As a result, a uniaxial swivel joint for a relatively large deflection is connected to a ball joint for a relatively small deflection.

   In this way, there is the possibility of easy mobility of the uniaxial swivel joint. for the main movement of the coupling at all hinge points, ohlie to increase the number of absolutely necessary sealing points. This basic idea is advantageously carried out in such a way that the inner joint part slides on a spherical bearing shell that is connected to the outer joint part by the two pivot pins.

   In another embodiment of the invention, the nere joint part can be connected by pivot pin to a spherical bearing shell that slides on the other joint part.



  In general, this joint will be arranged at that point where the movable coupling BEZW on the car. adjoins the fixed line. Accordingly, one of the two joint parts will be fixed and the other will be movable. The spherical bearing shell can now be connected either to the fixed or to the movable joint part by means of the pivot pin. Since now, as stated above, the main movement that the articulated coupling has to carry out lies in the plane formed by it itself, the axis of rotation is arranged at the most normal to this variable plane, i.e. in the movable joint part, so that the two pivot pins establish the connection between the movable joint part and the spherical bearing shell.



  The drawing shows several Ausfüh approximately examples of the invention.



  In Fig. 1, a means the spherical shell of the outer joint part with the connection clip b. On top of the ball shell a, the bearing ring slides c; Two journals d, d, are attached to all of this bearing ring, which support the inner joint part e with the connecting piece <I> f </I> and the sealing ring <I> g </I>. Accordingly, the inner joint part Ge is provided with two warts la, <I> h, </I>, which are designed as journal bearings. i, is a hood that is only seen for the purpose of protecting the joint from dust.

   The elastic sealing ring g is designed so that it is pressed against the spherical sealing surface by steam or air pressure, for which purpose some bores k are provided. The axis of rotation formed by the two pins <I> d, </I> d, is normal at all times on the level of the coupling, so that the main movement following in the coupling plane results in an oscillation about the axis of rotation <I> d, < / I> d, leads. The smaller secondary movements are made possible by the bearing surfaces of the spherical shell a and the bearing ring c.



  FIG. 2 shows another embodiment, in which, instead of the two points da, lt, according to FIG. 1, a spherical hood h "is used, which carries the two journal bearings. This design is around for particularly large deflections the axis of rotation can be used.



       Fig. 3 shows an embodiment in which the spherical storage is done by a ring cl which slides on the lower part of the outer spherical shell a and contains the Zap fenlager on which the inner Ge joint part c rests.



       Fig. 1 finally shows an embodiment in which the inner joint part e carries the connecting piece f at the top and the sealing ring g below, while the spherical bearing shell c slides on the spherical back of the inner joint part, which by means of the pin d, d , is connected to the other joint part a, which carries the spherical sealing surface on the inside and the connection piece b at the bottom.



  All versions have in common that a spherical bearing shell c respectively. a ring e1 provided with a spherical bearing surface between the pivot pin of one joint part and the other. The joint part is switched on: the axis of rotation passes through the center of the spherical bearing surfaces, which is also the center of the spherical sealing surface. As a result, as already mentioned, it is achieved that this uniaxial swivel joint is able to assume any position within certain limits.

 

Claims (1)

PATEN TAN SPRUCH Einachsiges Drehgelenk für Rohre und Schläuche mit geradem Durchgang und einer um die Drehza.pfenachse gelegten Ku gelfläche als I)ichtatngsfläche, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Gelenkteile durch Einschaltung von kugeligen Lager flächen innerhalb kleiner Grenzen zuein ander allseitig beweglich sind. UNTERr1N SPRü CHE 1. PATEN TAN SPRUCH Single-axis swivel joint for pipes and hoses with a straight passage and a spherical surface placed around the pivot axis as a sealing surface, characterized in that the two joint parts can move in all directions within small limits due to the inclusion of spherical bearing surfaces. UNDERSTANDING 1. Drehgelenk nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss der innerste Gelenkteil in einer kugeligen Lagerschale gleitet, die durch die beiden Drehzapfen mit dem äussersten Gelenkteil verbunden 15t. 2. Drehgelenk nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der innerste Gelenkteil durch Drehzapfen mit einer kugeligen Lagerschale verbunden ist, die auf dem andern Gelenkteil gleitet. 3. Drehgelenk nach Patentanspruch. mit einem fixen und einem beweglichen Ge lenkteil, sowie einer kugeligen Lager schale, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Drehzapren den beweglichen Ge lenkteil mit der ebenfalls beweglichen kugeligen Lagerschale verbinden. Swivel joint according to patent claim, characterized in that the innermost joint part slides in a spherical bearing shell which is connected to the outermost joint part by the two pivot pins. 2. Swivel joint according to claim, characterized in that the innermost joint part is connected by pivot pins with a spherical bearing shell which slides on the other joint part. 3. Swivel joint according to claim. with a fixed and a movable joint part, as well as a spherical bearing shell, characterized in that the two pivot pins connect the movable joint part with the spherical bearing shell that is also movable.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE970860C (en) * 1944-06-18 1958-11-06 Mannesmann Ag Locked socket pipe connection
US3944263A (en) * 1975-03-14 1976-03-16 Hydrotech International, Inc. Dynamic pipe coupling
DE202009016940U1 (en) 2009-12-04 2010-03-11 Hidde, Axel R., Dr. Swivel with cable entry and screw connection

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DE102009056748A1 (en) 2009-12-04 2011-06-09 Hidde, Axel R., Dr.-Ing. Swivel with cable entry and screw connection

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