CS277632B6 - Dismountable device for tight and quick connecting of a pipe to a hose - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká spojování prvků trubních vedení, zejména v průmyslu, kde je třeba při montáži strojů a motorů vytvářet těsné a demontovatelné spoje mezi trubkami a hadicemi.

Stav techniky • Je známo, že je často potřebné, zejména v průmyslu, vytvářet při montáži strojů nebo motorů těsné spojení trubky a poddajné hadice. Zejména v případě automobilní konstrukce musí být tento typ spojů použit na potrubích pro chladicí vodu, jakož i na přívodních potrubích tekutého paliva.

Ve velkém počtu aplikací se provádí spojení mezi tuhou trubkou, zpravidla kovovou nebo z plastické hmoty, a hadicí z pryže nebo jiné poddajné a pružné deformovatelné hmoty. Oba tyto spojované díly mají příčný průřez v podstatě kruhový. Za tímto účelem je poddajná hadice nasunuta silou na konci tuhé trubky, někdy tvořeném jednoduchou koncovkou, získanou lisováním při výrobě skříně motoru nebo tvořící jeden kus s určitým přístrojem, například chladičem. Po objímkovitém nasazení poddajné hadice na tuhou trubku jsou těsnost spoje a přichycení hadice na trubce zajištěny současně svěrnou objímkou. Tato svěrná objímka brání tedy současně jednak klouzání nebo vysouvání poddajné hadice na trubce, které může být vyvoláno tlakem dopravované tekutiny jakož i vibracemi, a jednak únikům, k nimž může docházet ve spojovací oblasti. Dále je známá montáž spoje tohoto druhu, kde tento spoj obsahuje svěrný prstenec s podélnými lamelami mezi poddajnou hadicí a svěrnou objímkou. Analogická konstrukce je navrhována zveřejněnou evropskou patentovou přihláškou 0 219 418.

Tato spojovací technika pro těsné spojení trubky a poddajné hadice však mimo jiné vyžaduje zpravidla značné sevření objímek pro zabránění vysunutí, z čehož vyplývá riziko, že dojde k tečení materiálu poddajné hadice. Tento postup se proto příliš nehodí pro automatizaci určitých montážních operací. Skutečně je známo, že osazování a svírání objímky na poddajné hadici nejsou současně proveditelná bez manuelního zásahu, kterému je eventuálně napomáháno motorizovanými prostředky. Kromě toho není demontáž příliš snadná, protože vyžaduje zpravidla destrukci svěrné objímky.

Kromě toho vznikla již myšlenka realizovat snadno demontovatelná ústrojí pro rychlé spojení dvou prvků potrubí, z nichž nejméně jeden je poddajná hadice. V takových ústrojích, jaká jsou popsána ve francouzském patentovém spisu FR-A-1.458 005 a v britském patentovém spisu GB-A-2.178 503, je konec nejméně jednoho z prvků potrubí těsně osazen na tuhé koncovce. Ta sama obsahuje prostředky dovolující realizovat těsné spojení s doplňkovou tuhou koncovkou, těsně uloženou na obsahuje prostředky dovolující realizovat kovou tuhou koncovkou uloženou na konci druhého prvku potrubí nebo, v určitých případech, tvořící celek s tímto druhým prvkem, zejména je-li tvořen tuhou trubkou. Kromě těsnicích prostředků upravených na jendé nebo druhé koncovce a včleněných do nich obsahuj í tyto tuhé koncovky prostředky pro doplňkové zachycování určené k zabránění jejich axiálního vysouvání účinkem tlaku, ktetuhé koncovce. Ta sama těsné spojení s doplňCS 277632 B6 rý může působit uvnitř potrubí.

Bez ohledu na to, jaký je konkrétní typ spojovacího ústrojí, je nevyhnutelné, aby byly vytvořeny dvě těsnicí oblasti, a to jednak mezi poddajným prvkem potrubí a odpovídající koncovkou a jednak mezi oběma doplňkovými koncovkami. , ,

Pro získání těsnosti v první z obou oblastí je možné použít různých prostředků. Například je možné, hodí-li se k tomu materiál, nalisovat nebo nalepit poddajný potrubní prvek dovnitř nebo vně jeho koncovky, jak je to navrhováno v britském patentovém spise GB-A-2 178 503. V tomto případě jsou těsnost a axiální fixace obou prvků vůči sobě navzájem zajišťovány nalisováním nebo lepením. Je však třeba poznamenat, že nalisování, kromě toho, že není vždy možné, je relativně nákladné. Dále je často nemožné nalepit poddajný potrubní prvek na jeho koncovku z důvodů rizik poškození axiální fixace a těsnosti dopravovanými médii, zejména vodou.

Všeobecně bude dávána přednost tomu, aby po nasazení části koncovky do nitra poddajného potrubního prvku byla těsnost získávána pomocí svěrné objímky, a to analogickým způsobem, jaký byl popsán shora. Nevýhody tohoto řešení však již byly zdůrazněny.

Je třeba kromě toho uvést ještě existenci francouzských patentových spisů FR-A-2 605 705, 2 606 118, 2 608 250, 2 614 084, 2 628 819, 2 628 821, 2 630 522, 2 633 368 a 2 636 713 navrhujících různé typy demontovatelných ústrojí pro těsné a rychlé spojení tuhé trubky a poddajné hadice. Tato ústrojí jsou sice zaměřena na odstraňování některých výše uvedených nedostatků, ale tohoto cíle je dosahováno nedokonale a hlavně relativně nákladným výrobním postupem. Jejich montáž je kromě toho málo spolehlivá.

Konečně je třeba uvést švýcarský patentový spis CH-A-338 063, který se týká připojení hadice z relativně tuhé plastické hmoty na závitové potrubí. Ústrojí navržená v tomto patentovém spisu jsou nejen neslučitelná s použitím poddajné hadice, ale je také třeba poznamenat, že vyžadují v praxi možnosti otáčení hadice okolo své osy.

Charakteristika vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit demontovatelné ústrojí pro těsné a rychlé spojení tuhé trubky a poddajné hadice, schopných být nasazeny jedna na druhou, přičemž vnější průměr trubky je větší, než je vnitřní průměr hadice.

Podstatou vynálezu je demontovatelné ústrojí pro těsné a rychlé spojení hladké a tuhé trubky a poddajné hadice, objímkovitě nasunuté na tuhou trubku, jejíž průměr je větší než je vnitřní průměr poddajné hadice, obsahující tuhý prstenec, vytvořený z kovu nebo polotuhé plastické hmoty, uložený vně poddajné hadice a souose s ní, přičemž tento prstenec obsahuje válcovou část, jejíž vnitřní průměr je vpodstatě rovný vnějšímu průměru poddajné hadice, a prstencovitou drážku vymezující vnitřní osazení, vytvářející axiální doraz pro vnější povrch hadice, a dále obsahující doplňkové prostředky pro axiální sestavení, připojené k prstenci a k trubce, které se podle vynálezu vyznačuje tím, že prstenec je dále upevněn, s výhodou přilepením, na poddajné hadici, jejíž volný konec leží uvnitř prstence proti jeho prstencovité drážce a za vnitřním osazením, přičemž dno prstencovité drážky má průměr větší než je vnější průměr trubky o nejméně tlouštku poddajné hadice, přičemž v sestaveném spoji je stěna poddajné hadice sevřena částí ve tvaru komolého kužele na trubce a ostrou hranou na prstenci, přičemž pouze uvedená část ve tvaru komolého kužele a doplňková těsnicí plocha na vnitřním povrchu poddajné hadice jsou o sebe opřeny.

Podle dalšího znaku vynálezu je volný konec trubky opatřen válcovitou částí, jejíž vnější průměr je nanejvýše rovný vnitřnímu průměru poddajné hadice, a která se na svém. konci přivráceném k tělesu trubky rozšiřuje uvedenou částí ve tvaru kužele ve formě jednoduchého úkosu do druhé válcovité části, mající průměr větší, než je první válcovitá část.

Podle dalšího znaku vynálezu leží ostrá hrana mezi válcovitou částí prstence a vnitřním osazením prstence.

Prstenec je s výhodou opatřen alespoň jedním podélným výstupkem, opatřeným na svém volném konci zachycovacími prostředky.

Trubka je podle dalšího znaku vynálezu opatřena radiální přírubou, tvořící doplňkový zachycovací prostředek vůči prostředkům umístěným na prstenci.

Podle dalšího znaku vynálezu může být trubka opatřena nejméně jedním podélným výstupkem, opatřeným na svém volném konci zachycovacími prostředky. Okraj prstence může potom tvořit zachycovací prostředek doplňkový vůči prostředkům umístěným na trubce.

Ústrojí podle vynálezu, kromě toho že je málo nákladné v důsledku malého počtu dílů, které vyžaduje, je dokonale slučitelné s úplnou automatizací montáže spoje. Kromě toho, jak bude patrno z dalšího popisu, se spoj získá bez vyvíjení velkých radiálních sil na poddajnou hadici, což vylučuje rizika tečení a ztráty těsnosti, které by z toho mohly vyplynout.

Kromě toho dovoluje oddělení funkcí, tj. jednak těsnosti spoje jediným dotykem doplňkových ploch trubky a hadice a jednak odolnosti proti vysunutí, počítat s velkou růzností způsobů provedení. Je však třeba nadále zdůraznit, že prvek označovaný hadice je závazně poddajný nebo pružný, například z pryže, z důvodů, které budou patrné dále, a že prvek trubka je tuhý nebo polotuhý a je vytvořen z jakéhokoli vhodného materiálu, například z kovu nebo z plastické hmoty.

Konečně v důsledku opatření zajištěných podle vynálezu vyžaduje montáž spoje pouze axiální přiblížení trubky a poddajné hadice, tj. úkon, který může být automatizován. Když je koncová plocha trubky v dotyku s vnitřním povrchem hadice s objímkovitým nasazením, i když omezeným, poddajné hadice na trubku, může pokračování axiálního pohybu vyvolat bezprostředně spolupůsobení doplňkových zachycovacích prostředků.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, kde na obr. 1 je axiální řez spojovacím ústrojím podle vynálezu před jeho sestavením, na obr. 2 je pohled ve směru Fl z obr. 1, přičemž trubka je odstraněna, na obr. 3 je axiální řez ústrojím z obr. 1 po spojení trubky a hadice a na obr. 4 je axiální řez, analogický obr. 3, variantou provedení ústrojí podle vynálezu.

Provedení vynálezu

Na obr. 1, 2 a 3 je patrné spojovací ústrojí tuhé trubky 1, například z kovu nebo plastické hmoty, a poddajné hadice 2., jako například z pryžového duritu. Obsahuje zásadně jednak prstenec

3., například z lisovaného plastu, uložený vně poddajné hadice 2, a jednak doplňkové prostředky pro axiální zachycení označené jako prostředky 4, připojené ve znázorněném příkladě k prstenci 2 a k trubce 1.

Před jejich spojením mají trubka 1 a hadice 2 kruhové průřezy, s výhodou vzájemně podobné, přičemž však vnější průměr D trubky 1 je o něco větší, než je vnitřní průměr D' hadice 2.

Volný konec trubky 1 je opatřen úkosem la, který následuje válcovitá část lb, jejíž vnější průměr je v podstatě stejný a s výhodou nejvýše rovný vnitřnímu průměru hadice 2. Tato válcovitá část lb probíhá s výhodou po určité délce, která bude upřesněna níže. Za válcovitou částí lb směrem od volného konce obsahuje vnější povrch trubky druhou válcovitou část lf, jejíž vnější průměr D je, jak již bylo uvedeno, o něco větší než je vnitřní průměr D' hadice 2, a která je napojena na válcovitou část lb jednoduchým úkosem. Tento úkos tvoří tedy část lg ve tvaru komolého kužele, ležící v blízkosti volného konce trubky 1, pokud není samotným koncem trubky v případě nepřítomnosti válcovité části lb. Je důležité poznamenat, že největší průměr této části lq ve tvaru komolého kužele je roven vnějšímu průměru D trubky, zatímco nejmenší průměr je sám nanejvýše rovný průměru D' hadice.

V určitém odstupu od jejího volného konce la konečně trubka 1 obsahuje radiální přírubu ld, vystupující směrem ven, přičemž její strana le odvrácená od volného konce la tvoří osazení,jehož účel bude patrný dále.

Prstenec 3. má na své vnitřní straně válcovitou část 3a, jejíž vnitřní průměr je vpodstatě rovný vnějšímu průměru hadice 2, na níž musí být osazen. S výhodou a jak je to patrné z obr. 3, je délka válcovité části lb trubky dostatečná pro to, aby po montáži zasahovala alespoň proti dílčímu úseku válcovité části 3a prstence 3..

Včeobecně bude výhodné ponechat vnitřní povrch válcovité části 3a prstence 3, hladký. Výhody tohoto řešení budou patrné níže .

Vstupní konec prstence 3. je opatřen s výhodou úkosem, zatímco jeho opačný konec je opatřen prstencovitým osazením 3d jehož vnitřní průměr je blízký vnějšímu průměru D druhé válcovité části lf trubky 1.

Rovnoběžně s osou prstence £ jsou uspořádány radiálně podajné podélné výstupky 5, získané při lisování prstence, přičemž tato osa se po nasazení stane společnou osou trubky 1 a hadice 2. Ve znázorněném příkladě jsou tyto podélné výstupky 5 v počtu tří. Volný konec každého z nich je opatřen zachycovacím prostředkem 5a ve formě háčku, který je schopen se zachytit za osazení le příruby ld trubky. Ve volném stavu obsahují výstupky 5 mezi oblastí připojení k prstenci £ a zachycovacím prostředkem 5a vnitřní válcovou plochou 5c, rovnoběžnou s osou prstence.

Mezi podélnými výstupky 5 před osazením spoje může být osazen prstenec 6 opatřený objímkou 6e, přičemž prstenec a jeho objímka kloužou mezi osazením 3d prstence a zachycovacími prostředky 5a výstupků. Vnitřní průměr objímky 6e je v podstatě rovný vnějšímu průměru D druhé válcovité části lf trubky 1, zatímco jeho délka je blízká délce výstupků, zmenšené o tlouštku příruby ld.

Mezi dvěma po sobě následujícími podélnými výstupky 5 má vnější obvod prstence 6. s výhodou tvar vačky 6c v dotyku s vnitřní plochou 5c výstupků, zakončené zachycovacím křidélkem 6d.

Mezi osazením 3d a válcovitou částí 3a prstence je konečně umístěna prstencovitá drážka 3e, jejíž válcovité dno 3f vyvolává přítomnost ostré hrany 3d ve spojení válcovité části 3a s bokem drážky 3e, tvořeným vnitřním osazením 3h prstence £. Význam tohoto uspořádání bude patrný níže.

Spojení trubky s hadicí se děje následujícím způsobem. Nejprve je třeba osadit prstenec £, eventuálně opatřený svým prstencem 6, na hadici 2, až se hadice dostane do styku s osazením 3d. Tento úkon je snadný vzhledem ke hladkému povrchu válcovité části 3a prstence £ a může být proveden ve výrobně, takže sestava tvořená hadicí a jejím prstencem £ se potom dopraví na místo určení, kde se má vytvořit spoj. Celkové přilepení prstence £ na hadici 2 bude všeobecně dostačující pro zabránění vzájemného vysunutí při dopravě na místo použití. Je také samozřejmě možné automatizovat zasazování hadice do nitra prstence £ z tohoto hlediska. Přítomnost úkosu na vstupu do prstence £ tento pochod usnadňuje.

Pro spojení trubky 1 a hadice 2 je hadice 2 opatřená prstencem £ umísťována proti volnému konci la, aniž by bylo zapotřebí zajišťovat konkrétní orientai okolo její osy. Vzájemný axiální posun hadice 2 k trubce 1 dovoluje volnému konci la vniknout do hadice. Objímka 6e eventuálně zajišťuje vedení a středění konce trubky 1, což může být důležité, jestliže se požaduje automatizovat tento úkon. Na začátku pohybu nepůsobí stěna hadice prakticky žádným odporem -vůči vnikání válcovité části lb, ale když se část ld ve tvaru komolého kužele setká s volným koncem hadice 2, je hadice radiálně odtlačována do uložení tvořeného prstencovitou drážkou 3e.

Těsné připojení hadice 2 nasunuté na trubku 1 je realizováno od okamžiku, kdy doplňkové zachycovací prvky, tvořené přírubou ld a zachycovacím prostředkem 5a, začnou spolupůsobit, jak je to patrné v poloze znázorněné plnou čarou na obr. 3.

Pokud jde o těsnost, je zajišťována opřením části lq ve tvaru komolého kužele o vnitřní povrch stěny hadice 2, která je deformována v oblasti těsnicí plochy 2a pro vytváření doplňkového povrchu části lq trubky. Stěna hadice je tedy sevřena a stlačována mezi částí lq ve tvaru komolého kužele lq a vnitřním osazením 3h prstencovíté drážky 3e nebo její ostré hrany 3g, přičemž vnitřní osazení 3h nbo ostrá hrana 3q tak tvoří axiální doraz. Tato tlaková síla závisí samozřejmě na rozměrech, ale může zůstat relativně malá. Zejména je třeba poznamenat, že volný konec hadice je jednoduše odtlačován do uložení tvořeného hlavně prstencoví tou drážkou Je. Je vhodné se dokonce vyhnout tomu, aby tento volný konec byl stlačován v prstencovíté drážce 3e. K tomu účelu bude s výhodou průměr dna 3f drážky větší o alespoň tlouštku poddajné hadice, než je největší průměr D části lq ve tvaru komolého kužele. Navíc je potřebné, aby vzdálenost d mezi plochou le příruby ld a začátkem úkosu části lq byla nanejvýše rovná a s výhodou o něco menší, než je vzdálenost d' mezi opěrnou plochou zachycovacích prostředků 5a a začátkem 3q válcovité části 3a prstence .

Pokud jde dále o axiální vysouvání trubky 1 a prstence 3., je mu samozřejmě bráněno zachycovacími prostředky 4. Kromě toho je hadice 2 silně zakotvena do prstencovité drážky 3e prstence z důvodu přiškrcení realizovaného proti sobě ležícími oblastmi ostré hrany 3q a částí lq ve tvaru komolého kužele. Účinnost přiškrcení bude všeobecně zlepšená tím, že válcovitá část lb trubky probíhá po alespoň dílčím úseku válcovité části 3a prstence.

Je-li požadována demontáž spoje, otočí se prstenec 6 na trubce 1 ve směru F z obr. 2, čímž se každé křidélko 6d uvede do blízkosti předního podélného výstupku 5. Během tohoto pohybu se podélné výstupky 5 zdvíhají, aby dosáhly polohy vyznačené čárkovaně na obr. 2 a 3, čímž dochází k uvolňování háčků zachycovacích prostředků 5a z příruby ld. Tah na hadici 2 ve směru F^ nyní dovolí vysunout trubku 1.

Je třeba zdůraznit některé výhody řešení podle vynálezu. Počet dílů potřebných pro realizaci zařízení je zmenšený a nepotřebuje velmi přesnou výrobu. Cena zařízení proto není vysoká. Kromě toho může být zasouvací axiální síla pro vsunutí trubky 1 do hadice 2 až po jejich vzájemné zachycení malá, například okolo 200 N pro průměru hadice blízký 40 mm, je-li tlak dopravované tekutiny nižší než 1 MPa.

Je samozřejmé, že doplňkové zachycovací prvky připojené k prstenci a k trubce mohou být různých typů. Je tomu tak například ve variantě provedení znázorněné na obr. 4, kde shora popsané prvky s odvoláním na obr. 1 až 3 nesou stejné vztahové značky zvýšené o 10.

V této variantě jsou podélné výstupky 15 připojeny k trubce a jsou s výhodou vytvořeny lisováním spolu s trubkou. Jsou opatřeny zachycovacími prostředky 15a ve formě háčků, které se zachycují za prstenec 13 na konci spojovacího pochodu, přičemž okraj 13j prstence hraje roli analogickou ploše le příruby ld.

Uvolňovací prstenec 16 a jeho objímka 16e jsou znázorněny schematicky. Budou s výhodou stejného v souvislosti s předchozím provedením. Je tencovité drážky 13e a osazení 13d: na část lig ve tvaru komolého kužele, jejíž vnější průměr odtlačuje stěnu hadice 12 do prstencovité drážky 13e při jejím svírání vůči hraně I3cr.

typu, jaký byl popsán tomu tak stejně u prstrubce 11 jim odpovídá

Byly již uvedeny různé výhody vynálezu. Je třeba ještě poznamenat, že všeobecně musí být rozměry různých dílů jakož i tolerance montáže sestavy určovány v každém případě pro stlačení a deformaci právě postačující na volném konci hadice za tím účelem, aby se na tomto konci získala plocha schopná udělit spoji požadovanou těsnost. Za tímto účelem je třeba poznamenat, že již byly učiněny pokusy, které prokázaly, že se vynálezu může snadno přizpůsobovat čím dál tím přísnějším požadavkům v technice.

I když v popsaných příkladech byly prostředky pro axiální zachycení všechny stejného typu, je možné použít doplňkové součásti jiného druhu, například bajonetové prvky popsané zejména ve francouzském patentovém spise č. (patentová přihláška 90 02537) stejného přihlašovatele. Tyto prvky se dokonale hodí pro zcela automatizované osazování. Kromě toho dovolují všeobecně to, že stačí pouze jediný díl pro zajištění jak spoje trubky a hadice, tak i jejich demontáže.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Demontovatelné ústrojí pro těsné a rychlé spojení trubky a hadice, objímkovitě nasunuté na tuhou trubku, jejíž průměr je větší než je vnitřní průměr poddajné hadice, obsahující tuhý prstenec, vytvořený z kovu nebo polotuhé plastické hmoty, uložený vně poddajné hadice a souose s ní, přičemž tento prstenec obsahuje válcovou část, jejíž vnitřní průměr je v podstatě rovný vnějšímu průměru poddajné hadice, a prstencovitou drážku vymezující vnitřní osazení, vytvářející axiální doraz pro vnější povrch hadice, a dále obsahující doplňkové prostředky pro axiální sestavení, připojené k prstenci a k trubce, vyznačující se tím, že prstenec (3) je upevněn, s výhodou přilepením, na poddajné hadici, jejíž volný konec leží uvnitř prstence (3) proti jeho prstencové drážce a za vnitřním osazením (3h), přičemž dno (3f) prstenové drážky (3e) má průměr větší než je vnější průměr trubky (1) o nejméně tlouštku poddajné hadice, přičemž v sestaveném spoji je stěna poddajné hadice sevřena částí (lg) ve tvaru komolého kužele na trubce (1) a ostrou hranou (3g) na prstenci (3), přičemž pouze uvedená část (lg) ve tvaru komolého kužele a doplňková těsnicí plocha (2a) na vnitřním povrchu poddajné hadice (2) jsou o sebe opřeny.
2. 2. Demontovatelné ústrojí podle bodu 1 vyznačující se tím, že volný konec trubky (1) je patřen válcovitou částí (lb), jejíž vnější průměr je nanejvýše rovný vnitřnímu průměru poddajné hadice (2), a která se na svém konci přivráceném k tělesu trubky (1) rozšiřuje uvedenou částí (lg) ve tvaru kužele ve formě jednoduchého úkosu do druhé válcovité části (lf), mající vnější průměr větší, než je první válcovitá část (lb).
3. 3. Demontovatelné ústrojí podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ostrá hrana (3g) leží mezi válcovitou částí (3a) prstence (3) a vnitřním osazením (3h) prstence (3).
4. 4. Demontovatelné ústrojí podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že prstenec (3) je opatřen alespoň jedním podélným výstupkem (5) opatřeným na svém volném konci zachycovacími prostředky (5a).
5. 5. Demontovatelné ústrojí podle bodů 1 až 4, vyznačující s tím, že trubka (1) je opatřena radiální přírubou (ld) tvořící doplňkový zachycovací prostředek vůči prostředkům umístěným na prstenci (3).
6. 6.

   Demontovatelné ústrojí podle bodů 1 že trubka (11) je opatřena nejméně (15), opatřeným na svém volném konci až 3, vyznačující se tím, jedním podélným výstupkem zachycovacími prostředky.

   1 výkres
7. 7.. Demontovatelné ústrojí podle bodu 6, vyznačující se tím, že okraj (13j) prstence (3) tvoří zachycovací prostředek doplňkový vůči prostředkům umístěným na trubce (11).