CS579689A2 - Coupling for tube's quick connection - Google Patents

Description

/Wá ~KL

Vynález se týká spojek pro rychlé připojení trubky’ z tuhé-ho materiálu, jako je kov, nebo z polotuhého materiálu, jakoje plastická hmota.

Jak známo, je často zapotřebí, zejména při konstrukci au- tomobilů a všeobecně při průmyslové sériové výrobě, mít k dis-pozici prostředky pro rychlé spojování dvou trubek nebo hadic,pokud možno snadno demontovatelné. Při montáži například vozid-la je zapotřebí spojovat různé trubní prvky tvořící vedení prodopravu tekutin, aň již se jedná o palivo nebo o chladicí ka- palinu motoru. prostředek pro vedení tekutiny obvykle obsahuje hadici,poddajnou nebo polotuhou, nasunutou na spojce, k níž je těsněpřipevněn jakýmkoli vhodným prostředkem, například objímkou.Jscu-li dva trubní prvky nasunuty na stejnou spojku a jsou-lizde fixovány objímkami, je montáž spoje relativně dlouhá a ná-kladná. Kromě toho může demontáž vyžadovat destrukci alespoňjedné se švárných objímek. Dále je známo, že je účelné automatizovat v co možná nej-větší míře jednotlivé etapy montáže složitých celků, jako jsouvozidla. Je však nevyhnutelné, zejména pokud jde o spojovánítrubních prvků, omezit v tomto případě operace na jednoduchépohyby, například translační pohyb, a vyloučit potřebu speci-fické orientace okolo osy, obzvláště okolo osy posunu.

Jsou již známa, zejména z patentových spisů Francie FR-ů-1535163 a 1 403 312, jakož i z amerického patentového spi- Ι.'Τ*

• < '''S su US-A-2360732, ústrojí dovolující rychlé spojení dvou trubeknebo hadic. Všeobecně obsahují spojku, opatřenou na konci určeném pro vsunutí trubky průchodem, jehož průměr je v podstatěstejně velký, jako je vnější průměr trubky. Tento průchod je jjistovacimu ústroji rrucky, "ěje stejným způsobem v kaž- opatřen alespoň jedním poddajným těsnicím členem, schopným ve-jít ve styk s jednou ze stěn trubky. Kromě toho obsahuje spojkamezi vstupním otvorem průchodu a těsnicím členem lůžko provsunutí zasunutelného ústrojí pro zajištění trubky, které jezde lokálně znehybněno v axiálním směru.

Taková spojovací ústrojí se vyznačují četnými výhodami,zejména pokud jde o snadnost jejich osazení a jejich demontáž.Kromě toho může být spojka opatřena jedním nebo více průchodypřidruženými každý k jednom že připojování dvou trubekdém průchodu spojky.

Požadavky moderních technologií a zejména podmínky těsnos-ti kladené v případě, kdy jsou dopravované tekutiny pod tlakema eventuelně mají zvýšenou teplotu, však často brání v praxipoužití výše popsaných známých ústrojí. To vyplývá z toho, žepoddajné těsnicí členy mají odlišné fyzikální vlastnosti nežmá spojka, což vyvolává rozdílnou dilataci, která je velmi naújmu udržování těsnosti spoje.

Vynález přináší jednoduché řešení tohoto problému tím, -•o r> "f ·'. C ·>' “ ·: '· .'i ;**· ' ’· '

_ J.--- J průchodů jsou vytvořeny ze stejného materiálu během jedné lisovací operace.

Uvedené řešení odstraňuje problémy s odlišnými fyzikální-mi vlastnostmi a dovoluje provést jednoduše a rychle těsnýspoj, který je současné spolehlivý. V praxi je jediný materiál, z něhož je vytvořena spojka atěsnicí člen, s výhodou plastická hmota, nebo* je známo, žeexistuje řada látek schopných lisování při současném vykazová-ní schopnosti vzdorovat různým chemickým látkám, které mají býtdopravovány v potrubí.

Podle první varianty provedení yystupuje poddajný těsnicíčlen dovnitř průchodu spojky.

Podle druhé varianty, která je obzvláště výhodná, je uvnit průchodu spojky ' uložen trubicovitý nástavec a jeho-vně ru -i o v podstat ě stejně velký jako je vnitřní η "η r η X "P né trubky . Tento trubicovitý nástavec, obvykle získaný r 3po/;ova- ním spojky, vymezuje lůžko ve tvaru trubicovité drážky pro ko-nec připojované trubky a obsahuje alespoň jeden těsnicí členna jeho vnější stěně.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterýchznázorňuje obr.l řez spojkou podle vynálezu, k níž byla připo-jena trubka, obr.2 řez rovinou II-II z obr.l, obr.3 řez rovi-nou III-III z obr.1,1 přičemž se předpokládá, že zajišíovacíustrojí je ve svá nečinné poloze, obr.4 perspektivní pohledna zátku určenou k- tvoření spojky a obr.5 a obr.5 znázorňujířezy analogické obr.l v případě první a druhé varianty prove- dení spojky podle vynálezu 4

Na obr.l a 4 je patrná spojka 1, jejíž zadní část la,uložená vpravo na obr.l, je upravena tak, že je do ní upevně-na poddajná trubka 2 pomocí objímky 3. Levá Část spojky 1 jeurčena pro zasunutí trubky 4, která je tuhá nebo polotuhá.Spojka 1 samotná je vyrobena s výhodou z lisované plastickéhmoty a je opatřena průchodem 5, jehož průměr je velmi blízkýprůměru trubky 4. Vnitřní konec průchodu je opatřen osazením6_, tvořícím axiální doraz pro trubku 4. Průchod 5. je samozřejměve spojení s průchodem 1b vytvořeným v zadní části la spojky-»

Směrem od osazení 6 ke vstupu do průchodu 5. ležícího na le·vé straně obr.l se nejprve nachází těsnicí člen 7, jehož vnitř-ní průměr v uvolněném stavu je nanejvýše rovný a s výhodou ne- patrně nižší než průměr trubky 4, která má být .uuva oo na- je patrno ze znázorněného příkladu, jsou s výhodov těsnicí členy 7 dva, přičemž každý z nich je tvořen tenkoustěnou 7a spojky, s výhodou upravenou v její středové částia vylisovanou při výrobě spojky.

Pro zmenšení mechanického odporu spojky7 v oblasti těsni-cí ch členů 7 může být potřebné vytvořit výztuhy 8, jaké jsoupatrné například na obr.2, spojující v podélném směru tlustéčásti stěny spojky. 1,'ezi posledním z těsnicích členů a vstupním otvorem 9 průchodu je vytvořeno lůžko 10, v němž je osazeno zajišíovací ústrojí 11 trubky 4. Zajišíovací ústrojí 11 je v zásadě tvořeno zasunutelným prostředkem, schopným vejít ve styk s trubkou 4 y ,"·

u J a zachytit se za ní, přičemž tento prostředek je lokálně zne-hybněn v lůžku 10 jakýmkoli vhodným způsobem.

Ve znázorněném příkladě je lůžko 10 ve tvaru klínu, při-čemž jedna z jeho rovinných ploch, s výhodou plocha 10a ulože-ná na straně opačné vůči vstupnímu otvoru 9, je kolmá na osuprůchodu 5, zatímco druhá plocha 10b je nakloněná vůči tétoose. Zajištovací ústrojí 11, dobře patrné na obr.3, je s vý-hodou vytvořeno ve formě prstence 12, tenkého a deformovatel-ného, např. z kovu, opatřeného dvě ma diametrálně protilehlýmiradiálními výstupky 12 a a 12b. Vnitřní průměr prstence je rov-něž co možná nsjbližsí vnějšímu průměru trubky 4, která budezasunuta do spojky. Výstupek 12a zajištovacího ústrojí 11 a přilehlá oblast12c prstence 12 jsou, jak je to patrné na obr.l, uloženy v nejužší oblasti klínovitého lůžka, takže jsou prakticky znehybně-ny v axiálním směru. Naopak oblast 12d prstence 12, diametrálnprotilehlá výstupku 12a, jakož i výstupek 12b sám, jsou umisteny v oblasti lůžka 10, v níž se mohou posouvat mezi plochami10a a 10b lůžka 10. Výstupek 12b má rozměry dostatečné pro vy-tvoření radiálního jazýčku vystupujícího z vnějšího povrchuspojky. Důvody tohoto uspořádání budou patrné dále.

Konečně je patrné, že nejužsí oblast lůžka 10' a/nebotvor zajistovacího ústrojí 11 jsou určeny tak, že v klidu av nepřítomnosti trubky 4 je zajištovací ustrojí 11 v polozeznázorněné plnou čarou na obr.l nebo se dokonce opře o plochu10b lůžka 10. Například může být zajištovací ústrojí 11 lehcevypouklé, zejména je-li výstupek 12a uložen v diametrální ro-vině .

Pro snadné vytvoření lůžka 10 a pro umístění zasunutelné-ho zajišíovacího ústrojí 11 může být výhodné vytvořit vstupníkonec průchodu 5, ve tvaru zátky 13, patrné z obr.4. Tato zátkaobsahuje samozřejmě vstupní otvor průchodu 5, a její vnitřníplocha je s výhodou rovinná a nakloněná vzhledem k ose otvoru9 tak, že po osazení tvoří šikmou plochu 10b lůžka 10. Za plo-chou 10a lůžka 10 spojka obsahuje válcovité prodloužení 14,patrné v řezu na obr.3, určené k zasunutí zátky 13, která sezde upevní jakýmkoli vhodným prostředkem. Před vysvětlením funkce nástavce při osazování trubky 4je třeba poznamenat, s odvoláním na obr.5, že spojka podle vy-nálezu může obsahovat dvě části totožné s tou, jaká byla podrob-né popsána. Tyto dvě části jsou navzájem od sebe odvráceny aumožňují zasunout na každém volném konci spojky trubku 4 nebo4a, pro jejichž osazení v důsledku toho není třeba žádné připo-jování pomocí svěrné objímky.

Na obr.δ je znázorněna jiná varianta, a je zde znázorně-na spojka označená jako spojka 21.. Její zadní část, umístěnána pravé straně obr.6, je upravena tak, že do ní může být u-pevněna poddajná trubka 22 jakýmkoli vhodným způsobem. V pří-kladě znázorněném na výkrese je poddajná trubka upevněna způ-sobem popsaným v patentovém spise č.... (francouzská patento-vá přihláška č. 89 02525).

Levá část spojky 21'je určena k zasunutí trubky 23, která je tuhá nebo polotuhá. Spojka 21 samotná je vytvořena s výhodou

z plastické hmoty lisováním a má průchod 24, jehož průměr jevelmi blízký vnějšímu průměru trubky 23 > ale nejméně tak velkýjako je tento průměr. Vnitřní konec průchodu obsahuje osazení25, které múze tvořit axiální doraz pro trubku 23,. Průchod 24je samozřejmě spojen s průchodem 21a vytvořeným v zadní částispojky. _ . .

Směrem od osazení 25 ke vstupu do průchodu 24, ležícímu

A na levé straně obr.6, je umístěn trubicovitý nástavec 26, je-hož vnitřní průměr je blízký průměru průchodu 21a. Vnější prů·měrtohoto nástavce je vsak nanejvýš rovný vnitřnímu průměrutrubky 23, takže je vytvořeno lůžko 27 ve tvaru trubicovitédrážky, do níž se může zasunout konec trubky 23,. Těsnost spojení mezi trubkou 23 a spojkou 1 je zajištěnapomocí alespoň jednoho těsnicího členu 28, uloženého na vněj-ší stěně trubicovitého nástavce 26 a vytvořeného při lisovánítohoto nástavce při výrobě spojky. Vnější průměr těsnicíchčlenů 28 je samozřejmě o něco větší, než je vnitřní průměrtrubky 23. Tíezi posledním z těsnicích členů 28 a vstupním otvorem 2průchodu je umístěno lůžko 30, v němž je uloženo zajisíovacíústrojí trubky 23, označené jako zajišíovací ústrojí 31. Totoústrojí je analogické tomu, jaké bylo popsáno výše s odvolánína obr.l až 4.

Osazování trubky 4 bude nyní vysvětleno s opětovným οίνο laním na obr.l

Trubka 4, jejíž průměr odpovídá průměru průchodu 5 spoj-ky, oe zasune do otvoru j) a zatlačuje se do průchodu, až do-sáhne osazení 6 tvořící doraz. Aby se pracovníkovi obsluhyumožnila vizuelní kontrola zasunutí, je trubka 4. s výhodouopatřena značkou 4b, například v podobě barevného pásu, kterýzmizí z dohledu, když trubka 4 dosáhla doraz tvořený osazením _6. Během jejího zasouvání trubka £ nejprve prochází středovýmotvorem v prstenci 12 tvořícím zajištovací ustojí, které sev případě potřeby zasune trubkou samotnou až se opře o plochu10a klínovitého lůžka 10. V této poloze, znázorněné čárkovaněna obr.l, je středový otvor prstence 12 skutečně souosý s prů-zajisuovací ústrojí 11 neklade žádnou překážku ý VJ. . W—r , 4 se trubka 4 přesunula za zsjižcovací ustrojí 11,zaujímá toto ústrojí svou počáteční polohu účinkem své pružnos-ti, a to ve své rovině nebo do polohy blízké poloze vyznačenéplnou čarou na obr.l. Vnitřní okraj oblasti 12d se tedy opíráo vnější povrch trubky 4. Při pokračujícím dopřcdném posuvu trubky k dorazu tvořené-mu osazením 6 se trubka 4 setkává se dvěma těsnicími členy 7.Vzhledem k poddajnosti stěn 7a nechá prstencovitá část těsni- chodem 5,) takí zasouvaní TV V ' cích členů 7 trubku projít při :r.ČQ zajišťování těsného kontaktu s trubkou, když trubka dosáhne osazení 6, její osa- zovaní jo ukončeno a nebylo tedy zasouvání samo.tné trubky’ do průchodu 5,< « z,f vv < \

Jak již bylo naznačeno, těsnost spoje je dosahována dotykemtěsnicích členů J7 a vnějšího povrchu trubky 4, zatímco přidržo-vání trubky v průchodu 5, je zajišťováno zajišťovacím ustrojím 11. Předpokládá-li se, že úsilí vytrhnout trubku se vyvíjí natrubku 4, oblast 12 d (obr.3) zajišťovacího ústrojí 11 se sku-tečně okamžitě zakotví do vnějšího povrchu trubky £ a vyloučíse prakticky jakýkoli posun v této trubce ve směru jejího vy-tahování z průchodu 5, a to v důsledku axiálního znehybněnívýběžku 12a a oblasti 12c prstence 12. Čím více úsilí vytrhnouttrubku vzrůstá, tím více se zvětšuje zakotvení zajišťovacíhoústrojí 11 do trubky’ 4. Z uvedeného je zřejmé, že zajisťovací ústrojí trubky vzdo-ruje jakémukoli posunu trubky směrem ven, a to bez ohledu nato, jaký je jeho původ. Vylučuje jak nahodilé vytržení trubky,na kterou je vyvíjeno zatížení tahem, ale hlavně vzdorujenamáháním, které mají sklon vypudit trubku působením tlakutekutiny touto trubkou dopravované. ídůŽe však být zapotřebí demontovat trubku 4 a vyjmout jize spojky 1. Za tímto účelem pracovník obsluhy udržuje zajišťc-vací ústrojí 11 opřené o plochu 10a lůžka 10, jak je vyznačenočárkovaně na obr.l. Vytahování trubky je nyní možné bez jakých-koli obtíží, protože zajišťvaeí ústrojí bylo zasunuto a neutra-lizováno . V případě varianty znázorněné na cbr.6 se osazování trubky/ 23 provádí způsobem analogickým tomu, jaký byl popsán s odvo- láním na obr.l. Trubka 23., jejíž průměr odpovídá průměru prů- 10 chodu 24 spojky a která.má přírubu 23a tvořící doraz, se zavededo otvoru 29 a zasune se do průchodu až se příruba 23a opřeo otvor 29o Délka trubky 23 mezi jejím koncem a přírubou 23a byla samozřejmě v P i.L» < ik, že konec trubky’ dosáhne dno lůžka 27. Jestli však trubka nemá přírubu, bude muset být zasunuta dospojky až dosedne na osazení 25.. Na trubce jsou tedy s výhodouvytvořeny značky, umožňující pracovníkovi obsluhy vizuelní kon-trolu zasouvání^ Během zasouvání trubka 23 nejprve projde středovým otvoremzajištovacího ústrojí 31. Při pokračování svého posunu k lůžku27 se setkává se dvěma těsnicími členy’ 28. Vzhledem k poddaj-nosti stěny trubicovitého nástavce 26 nechá prstencová částvýstupků projít trubku při stálém zajižtcvání těsného dotykus ní. Výše formulované vysvětlení týkající se provedení podleobr.l až 4 jsou samozřejmě použitelná i pro variantu podleobr.6, a to jak pokud jde o bezpečnost spoje, tak jeho snadnou demontáž

Claims (6)

1. advokátní poradna ϊ. i a PKtyfá 115 04 PRAHA b fctná 25 - 11 - P A T S N T 0 V.Ž NÁROKY

   1. Spojka pro rychlé připojení trubky z tuhého materiálu,jako z kovu, nebo z polotuhého materiálu, jako z plastickéhmoty, obsahující na konci určeném pro zasunutí trubky průchod,jehož průměr je v podstatě stejně velký jako je vnější průměrtrubky, přičemž- tentoprůchod je opatřen alespoň jedním poddaj-ným těsnicím členem schopným vejít do styku s jednou, ze stěntrubky, přičemž mezi vstupním otvorem průchodu a těsnicím vý-stupkem je spojka opatřena lůžkem, do něhož je vsunuto zasu-nutelné zajišrovací ustrojí trubky, který je zde lokálně zne-hybněn v axiálním směru, vyznačená tím, že spojka (1) a těsni-cí člen (7) jeho průchodu (5) jsou vytvořeny se stejného'mate- riálu během jedné lisovací operace»
2. 2. Spojka podle bodu 1, vyznačená tím, že poddajný těsni- cí člen (7) vystopuje dovnitř průchodu (5). 3. opojl.c. podle bodu 1, vyznačená tím, že uvnitř průchodu (24) je uložen trubicový nástavec (26), jehož vnější průměrje v podstatě stejně velký jako je vnitřní průměr trubky (23),přičemž tento trubicový' nástavec vymezuje lůžko ve tvaru tru-bicovité drážky? (27) pro konec trubky,' přičemž na vnější stěnětrubicovitého nástavce (26) je umístěn alespoň jeden těsnicíčlen (28).
3. 4. Spojka podle kteréhokoli z bodů 1 až 3 vyznačená tím, že lůžkoplochamije kolmá (10) je ve tvaru(10a,10b) ležícía druhá šikmo or klínu a je vymezováno dvěmami jedna proti druhé, z nichžientovaná vůči ose průchodu ( rovinnými jedna 5). \ Je L' - 12 -
4. 5. Spojka podle bodu 4, vyznačená tím, že obsahuje nasvém volném konci zátku (13), která je zde znehybněna, přičemžvnitřní rovinná plocha zátky je nakloněna vzhledem k ose prů-chodu (5) a tvoří jednu (10b) z ploch lůžka (10) ve tvaru klínu,
5. 6. Spojka podle bodu 4, vyznačená tím, že zajišíovací ú-strojí (11) trubky je tvořeno prvkem (12) působícím odpor,tenkostěnným a deformovatelným, opatřeným jednak alespoň jed-nou oblastí (12d) pohyblivou v lůžku (10) ve tvaru klínu a jed-nak oblastí (12c) axiálně znehybněnou mezi plochami (10a,10b)lůžka (10), přičemž vzdálenost mezi těmito dvěma oblastmi je v podstatě rovná průměru průchodu (5).
6. 7. Spojka podle bodu 6, vyznačená tím, že zajisfovacíustrojí (11) je tvořeno prstencem (12) působícím odpor, ten-kostěnným a deformovatelným, jehož vnitřní průměr je v podsta-tě stejně velký jako je průměr průchodu (5) a jehož obvodováoblast (12a) je axiálně znehybněna.

   58 534/Vs