DE102004025067A1

DE102004025067A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE102004025067A1
Application number: DE102004025067A
Authority: DE
Inventors: Taku Tsukuba Tomita; Yoshimoto Tsukuba Taneya; Motohiro Tsukuba Sato; Keiichirou Tsukuba Naito; Hitoshi Tsukuba Hamasaki
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2024-05-19
Also published as: JP2004347074A; GB2401920B; US6908120B2; CN1573196A; FR2855238A1; FR2855238B1; KR100584879B1; GB0410132D0; GB2401920A; JP4329063B2; US20040232697A1; DE102004025067B4; TWI256987B; ITMI20040987A1; KR20040103771A; TW200426317A; CN1292185C

Abstract

Eine Rohrverbindung (10) umfasst einen Grundkörper (12), in welchen ein Rohr (16) eingesetzt wird, ein Führungselement (14), welches in dem Grundkörper (12) angeordnet ist, ein Spannfutter (18), welches mit der äußeren Umfangsfläche des Rohres (16) in Eingriff tritt, um das Rohr (16) zu halten, Befestigungsklauen (48), welche vorstehen, wobei sie um festgelegte Winkel zu dem dem Rohr (16) zugewandten Innenumfang des Spannfutters (18) geneigt sind, eine Lösehülse (22), welche das Rohr (16) aus einem befestigten Zustand freigibt, und eine Dichtung (20), welche in dem Grundkörper (12) angebracht ist. Die Dichtung (20) umgibt die äußere Umfangsfläche des Rohres (16) und ist in axialer Richtung des Grundkörpers (12) verschiebbar, wenn ein Druckfluid zugeführt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung zum Anschluss eines Druckfluidrohres, um ein Druckfluid zu- und abzuführen.
Die vorliegende Anmelderin hat eine Rohrverbindung zum Anschluss eines Druckfluidrohres an eine fluiddruckbetätigte Vorrichtung, bspw. einem Zylinder, vorgeschlagen (vgl. bspw. japanische Patentveröffentlichung Nr. 11-325362).
Die Rohrverbindung umfasst einen Grundkörper aus Kunststoff, in den das Druckfluidrohr eingesetzt wird. Der Grundkörper weist eine Spannfutter (Klemmhülse) mit Befestigungsklauen auf, die um festgelegte Längen in Radialrichtung nach innen vorstehen. Das Druckfluidrohr wird in den Grundkörper eingesetzt und dann leicht in einer der Einsetzrichtung entgegengesetzten Richtung gezogen. Dementsprechend wird das Spannfutter zusammen mit einer Hülse, die an dem Außenumfang eines Führungselementes vorgesehen ist, entlang des Führungselementes verschoben.
Der Durchmesser der Hülse wird in Radialrichtung nach innen verringert, um die Enden der Befestigungsklauen in Radialrichtung nach innen zu drücken. Die Befestigungsklauen beißen in die äußere Umfangsfläche des Druckfluidrohres, um ein Lösen des Druckfluidrohres von dem Grundkörper zu verhindern. Die Befestigungsklauen werden durch das Führungselement gehalten, das in dem Grundkörper angebracht ist.
Ein Löseelement, das dazu verwendet wird, das durch das Spannfutter gehaltene Druckfluidrohr zu lösen, ist in das Führungselement eingesetzt. Das Löseelement weist eine Eingriffsstufe auf, um zu verhindern, dass das Löseelement von dem Führungselement getrennt wird. Außerdem ist eine Vielzahl von Schlitzen in Umfangsrichtung an dem Ende des Löseelementes ausgebildet. Wenn das Ende des Löseelementes durch die Schlitze etwas diametral in Radialrichtung nach innen verkleinert wird, wird das Löseelement eingesetzt, wobei das Ende nicht durch die Eingriffsstufe erfasst wird, die in der inneren Umfangsrichtung vorsteht, wenn das Löseelement in dem Führungselement angebracht wird.
Um den Zusammenbau des Rohrverbinders zu erleichtern, ist es bei dem Rohrverbinder entsprechend der japanischen Patentoftenlegungsschrift Nr. 11-325362 erforderlich, die Zahl der Teile zu reduzieren, die Produktionsschritte des Rohrverbinders zu vereinfachen und die Produktivität zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rohrverbinder vorzuschlagen, der es ermöglicht, die Produktionsschritte zu vereinfachen und die Produktivität zu erhöhen, indem die Zahl der Teile reduziert wird.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Vertikalschnitt in Axialrichtung eines Rohrverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine explosionsartige perspektivische Schnittdarstellung des Rohrverbinders gemäß 1.
3 ist ein Vertikalschnitt, der darstellt, dass ein Rohr in den Rohrverbinder gemäß 1 eingesetzt ist.
4 ist ein Vertikalschnitt, der darstellt, dass ein Druckfluid einem an eine Rohrverbindung gemäß 3 anschließbaren Rohr zugeführt wird.
5 ist ein Vertikalschnitt, der darstellt, dass die Lösehülse niedergedrückt wird, wenn das Rohr von der in 3 dargestellten Rohrverbindung gelöst wird.
6 ist ein Vertikalschnitt zur Erläuterung des Zusammenbaus, wenn die Lösehülse in die Rohrverbindung gemäß 1 eingesetzt und mit dieser zusammengebaut ist; und
7 ist ein Vertikalschnitt durch eine Rohrverbindung gemäß einer anderen Ausführungsform.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Rohrverbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Rohrverbindung 10 umfasst einen Grundkörper 12, der aus einem Metallmaterial (bspw. rostfreiem Stahl, wie SUS 316 gemäß dem japanischen Industriestandard) besteht, ein im Wesentlichen zylindrisches Führungselement 14, welches von einem Ende in den Grundkörper 12 eingesetzt ist, und ein Spannfutter (Spannelement oder Klemmhülse) 18, welches in dem Führungselement 14 vorgesehen ist und ein Rohr (Rohrelement) 16 (vgl. 3) zur Förderung eines Druckfluides hält. In dem Grundkörper 12 ist eine Dichtung (Dichtungselement) 20, welches die Luftdichtigkeit gewährleistet, wenn das Rohr 16 in den Grundkörper 12 eingesetzt ist, und eine Lösehülse (Löseelement) 22 vorgesehen, welche in das Führungselement 14 eingesetzt ist und dazu dient, das Rohr 16 von dem Grundkörper 12 zu lösen.
Der Grundkörper 12 hat eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt. Das Rohr 16 (vgl. 3), das aus einem Kunststoff- oder Harzmaterial besteht, ist in eine Öffnung 24 an einem Ende des Grundkörpers 12 eingesetzt.
An dem anderen Ende des Grundkörpers 12 ist ein Verbindungsabschnitt 26, der mit einem Anschluss oder dgl. einer nicht dargestellten fluidbetätigten Vorrichtung verbunden ist, ausgebildet. Ein Durchgang 28, der mit dem Inneren des Grundkörpers 12 kommuniziert und durch den das Druckfluid fließt, ist an einem im Wesentlichen zentralen Bereich des Verbindungsabschnitts 26 ausgebildet.
In dem Grundkörper 12 sind eine erste diametral erweiterte Öffnung 30, eine zweite diametrale erweiterte Öffnung 32, ein Stufenabschnitt 33 und eine dritte diametral erweiterte Öffnung 35 in dieser Reihenfolge von dem Durchgang 28 zu der Öffnung 24 ausgebildet. Die erste diametral erweiterte Öffnung 30 hat einen Innendurchmesser, der im Vergleich zu dem Durchgang 28 in Radialrichtung diametral nach außen erweitert ist. Die zweite diametral erweiterte Öffnung 32, die angrenzend an die erste diametral erweiterte Öffnung 30 angeordnet ist, hat einen Innendurchmesser, der im Vergleich zu der ersten diametral erweiterten Öffnung 30 weiter in Radialrichtung diametral nach außen erweitert ist.
Das zylindrische Führungselement 14 wird von der Öffnung 24 in die dritte diametral erweiterte Öffnung 35 eingepresst. Wenn das Ende des Führungselementes 14 an dem Stufenabschnitt 33 der dritten diametral erweiterten Öffnung 35 anliegt, ist das Führungselement 14 in Axialrichtung positioniert. Dies bedeutet, dass das Führungselement 14, das aus einem Metallmaterial besteht, einen äußeren Umfangsdurchmesser aufweist, der etwas größer ist als ein innerer Umfangsdurchmesser der dritten diametral erweiterten Öffnung 35 des Grundkörpers 12. Somit wird das Führungselement 14 vorteilhafterweise in den Grundkörper 12 eingepresst.
Ein Ende des Grundkörpers 12 wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Sickeneinrichtung gebogen und in Radialrichtung nach innen mit einer Sicke versehen, so dass ein Sickenabschnitt 34 ausgebildet wird (vgl. 1). Dementsprechend verhindert der Sickenabschnitt 34 ein Lösen des Führungselementes 14 von dem Grundkörper 12 durch die Öffnung 24.
Bei dieser Beschreibung wird das Führungselement 14 in den Grundkörper 12 eingepresst und durch den Sickenabschnitt 34 gehalten. Es besteht jedoch keine Einschränkung hierauf. Das Führungselement 14 kann durch Einpressen des Führungselementes 14 in die dritte diametral erweiterte Öffnung 35 und/oder durch Befestigung mit Hilfe des umgebördelten Sickenabschnitts 34 an dem Grundkörper 12 gehalten werden.
Äußere Umfangsflächenbereiche des Führungselementes 14 haben einen im Wesentlichen gleichen Durchmesser. Die äußere Umfangsfläche des Führungselementes 14 liegt an der inneren Umfangsfläche der dritten diametral erweiterten Öffnung 35 des Grundkörpers 12 an. Eine Eingriffsnut (erste Ringnut) 38, die um eine festgelegte Strecke von einem Ende des Grundkörpers 12 an dem Sickenabschnitt 34 beabstandet ist, ist an der inneren Umfangsfläche des Führungselementes 14 ausgebildet. Ein im Wesentlichen C-förmiges Ringelement (Befestigungselement) 36 steht in Eingriff mit der Eingriffsnut 38. Wie in 2 dargestellt ist, besteht das Ringelement aus einem nicht vollständig ringförmigen Element, wobei ein Teil eines ringförmigen Elementes weggeschnitten und die beiden Enden in Umfangsrichtung voneinander um einen festgelegten Abstand beabstandet sind. Das Ringelement 36 besteht aus einem metallischen Material, so dass es elastisch ist und seinen Durchmesser erweitern oder verringern kann.
An der inneren Umfangsfläche des Führungselementes 14 ist eine Klemmnut (Nutenabschnitt) 40, die in Radialrichtung nach außen ausgespart ist, ausgebildet, wobei sie im Vergleich zu der Eingriffsnut 38 an einer Position an dem anderen axialen Ende angeordnet ist. Die Klemmnut 40 erstreckt sich um eine festgelegte Länge in Axialrichtung des Führungselementes 14. Das Ende des Spannfutters 18 steht in Eingriff mit der Klemmnut 40.
Eine Führungsfläche 42, deren innere Umfangsfläche sich allmählich zu dem Ende diametral erweitert, ist an dem anderen Ende des Führungselementes 14 ausgebildet.
Das Spannfutter 18 besteht aus einem gepressten dünnen Plattenmaterial. Das Spannfutter 18 wird zwischen der inneren Umfangsfläche des Führungselementes 14 und der äußeren Umfangsfläche der Lösehülse 22 angebracht. Das Spannfutter 18 umfasst einen Eingriffsabschnitt 44, der sich an einem Ende in Radialrichtung diametral nach außen erweitert, zylindrische Abschnitte 46, die jeweils einen im Wesentlichen gleichen Durchmesser wie der innere Umfangsdurchmesser des Führungselementes 14 aufweisen, zwischen den beiden Enden des Spannfutters 18 und Befestigungsklauen 48, die jeweils um einen festgelegten Winkel nach innen zu dem Verbindungsabschnitt 26 geneigt sind und jeweils nach innen vorstehen, an dem anderen Ende.
Der Eingriffsabschnitt 44 greift in die Klemmnut 40 des Führungselementes 14 ein. Das Spannfutter 18 ist durch den Eingriff des Eingriffsabschnitts 44 in die Klemmnut 40 um eine festgelegte Strecke in Richtung des Pfeils X entlang der Klemmnut 40 verschiebbar. Das bedeutet, dass Spannfutter 18 zwischen der inneren Umfangsfläche des Führungselementes 14 und der äußeren Umfangsfläche der Lösehülse 22 vorgesehen ist, und dass der Eingriffsabschnitt 44 in die Klemmnut 40 eingreift. Daher wird das Spannfutter 18 nicht aus dem Inneren des Grundkörpers 12 freigegeben.
Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, weist das Spannfutter 18 eine Vielzahl von (bspw. vier) Schlitzen 50 auf, die sich in Richtung des Pfeils X erstrecken und voneinander um etwa gleiche Winkelabschnitte in Umfangsrichtung beabstandet sind. Die Befestigungsklauen 48, die an dem anderen Ende ausgebildet sind, sind so geformt, dass sie sich in Umfangsrichtung relativ zu den zylindrischen Abschnitten 46, die in der Ringform ausgebildet sind, diametral erweitern und zusammenziehen können.
Die Dichtung 20 ist innen an der Seite des Verbindungsabschnitts 26 des Grundkörpers 12 in der zweiten diametral erweiterten Öffnung 32 des Grundkörpers 12 angebracht. Die Dichtung 20 umfasst einen äußeren diametralen Enddichtungsabschnitt 52 mit halbkreisförmigem Querschnitt, der an der äußeren Umfangsseite der Dichtung 20 ausgebildet ist, die innere Umfangsfläche der zweiten diametral erweiterten Öffnung 32 berührt und als ein erster Dichtabschnitt S1 dient, sowie einen inneren diametralen Enddichtungsabschnitt 54, der die äußere Umfangsfläche des Rohres 12 berührt, wenn das Rohr 16 eingesetzt ist und als ein zweiter Dichtabschnitt S2 dient. Die Dichtung 20 ist mit Hilfe des äußeren Dichtungsabschnitts 52 entlang der inneren Umfangsfläche der zweiten diametral erweiterten Öffnung 32 verschiebbar. Der äußere Dichtungsabschnitt 52 hat die Form eines ringförmigen Vorsprungs.
Ein Pressabschnitt 56 ist an dem inneren Dichtabschnitt 54 an der Seite des Spannfutters 18 ausgebildet. Eine schräge Fläche 56a, die so deformierbar ist, dass sie im Wesentlichen den gleichen Winkel aufweist wie der Neigungswinkel der Befestigungsklaue 48 des Spannfutters 18, ist an dem Pressabschnitt 56 ausgebildet. Mit anderen Worten ist die geneigte Fläche 56a so ausgebildet, dass sie der äußeren Umfangsfläche der Befestigungsklauen 48 gegenüberliegt.
Ein Ende der Lösehülse 22 ist in das Führungselement 14 eingesetzt. Ein Ende der Lösehülse 22 weist eine sich verjüngende (konische) Gestalt auf, wobei die äußere Umfangsfläche einen sich allmählich in radialer Richtung verringenden Durchmesser aufweist. Ein Flanschabschnitt 58, der sich in Radialrichtung nach außen erweitert, ist an dem anderen Ende der Lösehülse 22 ausgebildet. Eine Ringnut (zweite Ringnut) 60, die in Radialrichtung nach innen ausgespart ist, ist an einem im Wesentlichen zentralen Bereich entlang der Achse der Lösehülse 22 ausgebildet. Das Ringelement 36, das in der Eingriffsnut 38 des Führungselementes 14 angeordnet ist, greift in die Ringnut 60 ein, wenn die Lösehülse 22 in das Führungselement 14 eingesetzt ist. Die Ringnut 60 ist so ausgebildet, dass sie sich um eine festgelegte Länge in Axialrichtung (Richtung des Pfeils X) der Lösehülse 22 erstreckt.
Dies bedeutet, dass die Lösehülse 22 um die festgelegte Länge der mit dem Ringelement 36 in Eingriff stehenden Ringnut 60 in Axialrichtung (Richtung des Pfeils X) verschiebbar ist.
Die Rohrverbindung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden ihre Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise erläutert. Zunächst wird mit Bezug auf 6 das Einsetzen der Lösehülse 22 in den Grundkörper 12 erläutert.
Ein Ende der Lösehülse 22 wird in Richtung des Pfeils X1 verschoben, um die Lösehülse 22 in das Führungselement 14 einzusetzen, während das Ringelement 36 in der Eingriffsnut 38 des Führungselementes 14 angebracht ist. Ein Ende der Lösehülse 22 weist eine sich verjüngende Form auf, wobei sich ihr Außenumfang zu dem Verbindungsabschnitt 26 hin allmählich diametral verringert. Wenn das eine Ende durch das Innere des Ringelementes 36 tritt, wird daher das Ringelement 36, das aus dem metallischen Material mit einer solchen Elastizität geformt ist, dass es seinen Durchmesser erweitern und verringern kann, allmählich in radialer Richtung diametral nach außen erweitert.
Wenn die Lösehülse 22 weiter in Richtung des Pfeils X1 in den Grundkörper 12 eingesetzt wird, um die Position zu erreichen, an welcher die Ringnut 60 der Lösehülse 22 dem Ringelement 36 zugewandt ist, so wird das Ringelement 36, welches durch die äußere Umfangsfläche der Lösehülse 22 in radialer Richtung nach außen erweitert wurde, durch seine elastische Kraft wieder diametral verkleinert und das Ringelement 36 schnappt in die Ringnut 60 ein.
Hierdurch steht das Ringelement 36 in Eingriff sowohl mit der Eingriffsnut 38 des Führungselementes 14 als auch der Ringnut 60 der Lösehülse 22. In diesem Zustand steht die Lösehülse 22 in Eingriff mit dem Führungselement 14, um die Verschiebung in axialer Richtung zu begrenzen (Richtung des Pfeils X).
Wenn die Lösehülse 22 eingesetzt wird, wird somit das Ringelement 36 etwas nach außen erweitert und in bevorzugter Weise in der Eingriffsnut 38 aufgenommen (vgl. 6). Daher treten keine Probleme auf, wenn die Lösehülse 22 in das Führungselement 14 eingesetzt wird. Bei Erreichen der Position, an welcher die Ringnut 60 der Lösehülse 22 dem Ringelement 36 zugewandt ist, wird das Ringelement 36 außerdem durch seine Elastizität in radialer Richtung nach innen verkleinert und setzt sich in die Ringnut 60.
Über die von dem Ringelement 36 ausgeübte Eingriffswirkung wird die Lösehülse 22 daher an einem Lösen von dem Führungselement 14 gehindert. Außerdem kann die Lösehülse 22 mit Hilfe des Ringelementes 36 leicht mit dem Führungselement 14 in Eingriff treten.
Daher ist es nicht mehr notwendig, einen Schlitz in der Lösehülse 22 vorzusehen, um das Ende der Lösehülse 22 zeitweise diametral zu verkleinern, wenn die Lösehülse 22 in das Führungselement 14 eingesetzt wird. Es ist daher nicht mehr notwendig, den Produktionsschritt der Ausbildung des Schlitzes in der Lösehülse 22 vorzusehen. Dadurch können die Produktionsschritte reduziert werden. Wenn der Schlitz nicht mehr notwendig ist, ist es außerdem möglich, die Steifigkeit und Festigkeit der Lösehülse 22 zu verbessern.
Die Lösehülse 22 bleibt in Eingriff, während die Lösehülse 22 entlang der Axialrichtung (Richtung des Pfeils X) der Ringnut 60 der Lösehülse 22 verschiebbar ist.
Nachfolgend wird die Betriebs-, Funktions- und Wirkungsweise der Rohrverbindung 10, mit welcher die Lösehülse 22 in der oben beschriebenen Weise integral verbunden wurde, erläutert.
Ausgehend von dem in 1 dargestellten Zustand, in welchem das Rohr 16 nicht an der Rohrverbindung 10 angebracht ist, wird zunächst das Rohr 16 von dem Ende des Flanschabschnitts 38 der Lösehülse 22 in den Körper 12 (in Richtung des Pfeils X1) eingesetzt, wie es in 3 dargestellt ist. Eine Endfläche des Rohres 16 liegt an der Endfläche 62 der ersten diametral erweiterten Öffnung 30 an.
Bei diesem Vorgang berührt der innere Dichtabschnitt 54 der Dichtung 20 die äußere Umfangsfläche des Rohres 16 und umgibt das Rohr 16. Dementsprechend ist der zweite Dichtabschnitt S2 vorgesehen. Außerdem wird die Luftdichtigkeit in dem Grundkörper 12 durch das Zusammenwirken mit dem ersten Dichtabschnitt S1, an welchem der äußere Dichtabschnitt 52 der Dichtung 20 die innere Umfangsfläche des Grundkörpers 12 berührt, gewährleistet. Wenn das Druckfluid durch das Rohr 16 fließt, wird eine Leckage des Druckfluides nach außen verhindert.
Die Befestigungsklauen 48 des Spannfutters 18 werden durch die äußere Umfangsfläche des Rohres 16 in Radialrichtung nach außen angehoben und diametral erweitert. In diesem Zustand berühren die Enden der Befestigungsklauen 48 die äußere Umfangsfläche des Rohres 16. Hierbei wird kein Druckfluid über das Rohr 16 gefördert und kein Druck aufgebracht. Die Befestigungsklauen 48 des Spannfutters 18 greifen jedoch aufgrund ihrer Elastizität leicht an der äußeren Umfangsfläche des Rohres 16 an.
Wenn das Rohr 16 in den Grundkörper 12 eingesetzt wird, wird die Dichtung 20 in Richtung zu dem Verbindungsabschnitt 26 (Richtung des Pfeils X1) gepresst und so verschoben, dass sie an der Endfläche 64 der zweiten diametral erweiterten Öffnung 32 anliegt. In ähnlicher Weise wird das Spannfutter 18 durch das Rohr 16 zu dem Verbindungsabschnitt 26 (in Richtung des Pfeils X1) gepresst, und die äußeren Umfangsflächen der Befestigungsklauen 48 liegen an dem Pressabschnitt 56 der Dichtung 20 an.
Der Druck in dem Durchgang 28 ist daher der gleiche wie der Druck in dem ersten Raumabschnitt 66, der an dem unteren Bereich der Dichtung 20 angeordnet und durch die ersten und zweiten Dichtabschnitt S1, S2 abgedichtet wird. Andererseits hat der zweite Raumabschnitt 68, der an dem oberen Bereich der Dichtung 20 angeordnet ist und durch die ersten und zweiten Dichtabschnitte S1, S2 abgedichtet wird, Atmosphärendruck. Daher wird die Dichtung 20 aufgrund der Druckdifferenz zwischen dem ersten Raumabschnitt 66 und dem zweiten Raumabschnitt 68 durch den äußeren Dichtabschnitt 52 entlang der inneren Umfangsfläche der zweiten diametral erweiterten Öffnung 32 in Richtung zu der Öffnung 24 des Grundkörpers 12 (in Richtung des Pfeils X2) verschoben. Dementsprechend liegt die geneigte Fläche 56a des Pressabschnitts 56 der Dichtung 20 an den Befestigungsklauen 48 des Spannfutters 18 an.
Wie in 4 dargestellt ist, wird, wenn das Druckfluid über den Verbindungsabschnitt 26, der mit dem Anschluss der nicht dargestellten fluidbetätigten Vorrichtung verbunden ist, dem Durchgang 28 zugeführt wird, das Spannfutter 18 durch die Dichtung 20, die an den Befestigungsklauen 48 des Spannfutters 18 anliegt, weiter in Richtung des Pfeils X2 gedrückt. Die Befestigungsklauen 48, die durch die äußere Umfangsfläche des Rohres 16 in Radialrichtung diametral nach außen erweitert wurden, werden durch die Führungsfläche 42 des Führungselementes 14 allmählich in Radialrichtung nach innen gedrückt. Dadurch beißen sich die Befestigungsklauen 48 in die äußere Umfangsfläche des Rohres 16 ein.
Die Befestigungsklauen 48 des Spannfutters 18 greifen aufgrund ihrer Elastizität leicht an der äußeren Umfangsfläche des Rohres 16 an, auch wenn das Druckfluid nicht über das Rohr 16 in das Innere des Grundkörpers 12 zugeführt wird. Wenn das Rohr 16 in einer Richtung (Richtung des Pfeils X2) gezogen wird, um sich von dem Grundkörper 12 zu trennen, ist es daher möglich, dass sich die Befestigungsklauen 48 in die äußere Umfangsfläche des Rohres 16 einbeißen, um die Befestigung zu bewirken.
Wenn andererseits das Rohr 16 umgekehrt von der Rohrverbindung 10 getrennt wird, wird der Flanschabschnitt 58 der Lösehülse 22 in Richtung zu dem Grundkörper 12 (Richtung des Pfeils X1) niedergedrückt, wie es in 5 gezeigt ist. Ein Ende der Lösehülse 22 presst die Befestigungsklauen 48 und die Dichtung 20 zu dem Verbindungsabschnitt 26 (Richtung des Pfeils X1) durch die Druckwirkung des Flanschabschnitts 58. Dementsprechend werden die Befestigungsklauen 48, deren Durchmesser durch das Führungselement 14 in Radialrichtung nach innen verringert wurde, entsprechend der Rückstellkraft in radialer Richtung diametral nach außen erweitert. Die Befestigungsklauen 48, die in die äußere Umfangsfläche des Rohres 16 einbissen, werden von der äußeren Umfangsfläche des Rohres 16 getrennt. Dadurch wird das Rohr 16 aus dem befestigten Zustand freigegeben. Wenn das Rohr 16 in einer Richtung (Richtung des Pfeils X2) gezogen wird, um sich von dem Grundkörper 12 zu trennen, kann das Rohr 16 daher von der Rohrverbindung 10 gelöst werden.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht das im Wesentlichen C-förmige Ringelement 36 in Eingriff mit der Eingriffsnut 38, die an der inneren Umfangsfläche des Führungselementes 14 ausgebildet ist. Wenn die Lösehülse 22 in das Führungselement 14 eingesetzt wird, greift das Ringelement 36, das in Eingriff mit der Eingriffsnut 38 stand, an der Ringnut 60 der Lösehülse 22 an.
Wenn die Lösehülse 22 in dem Führungselement 14 angebracht wird, wird daher das mit der Eingriffsnut 38 in Eingriff stehende, in radialer Richtung diametral erweiterbare und verkleinerbare Ringelement 36 durch die über die Lösehülse 22 aufgebrachte Druckkraft in der Eingriffsnut 38 aufgenommen. Daher treten beim Einsetzen der Lösehülse 22 keine Probleme auf.
Bei Ankunft an der Position, an welcher die Ringnut 60 der Lösehülse 22 dem Ringelement 36 zugewandt ist, verringert das Ringelement 36 aufgrund seiner Elastizität seinen Durchmesser in radialer Richtung nach innen und wird in die Ringnut 60 eingesetzt.
Das Ringelement 36 steht daher in Eingriff mit der Eingriffsnut 38 und der Ringnut 60, so dass die Lösehülse 22 bequem in dem Grundkörper 12 angebracht werden kann. Die Lösehülse 22 wird zuverlässig an einem Lösen von dem Führungselement 14 gehindert.
Das Führungselement 14 mit der sich verjüngenden Führungsfläche 42 wird in dem Grundkörper 12 angebracht. Außerdem ist die Dichtung 20 vorgesehen, die durch die Wirkung des in den Grundkörper 12 einzuführenden Druckfluides zu der Öffnung 24 des Grundkörpers 12 verschiebbar ist. Dementsprechend wird die Dichtung 20 durch das Druckfluid zu der Öffnung 24 verschoben und das Spannfutter 18 wird durch den Pressabschnitt 56 zu der Öffnung 24 gedrückt. Beide Elemente bewegen sich gemeinsam.
Die Befestigungsklauen 48 werden durch die Verschiebung des Spannfutters 18 aufgrund der Führungsfläche 42 des Führungselementes 14 radial nach innen gepresst, so dass sie in die äußere Umfangsfläche des Rohres 16 einbeißen. Die Dichtung 20 wird durch das Druckfluid, welches durch das Innere des Rohrverbinders 10 fließt, verschoben und die Befestigungsklauen 48 des Spannfutters 18 werden durch das Führungselement 14 diametral verkleinert, so dass die Befestigungsklauen 48 in das Rohr 16 einbeißen. Dadurch kann das Rohr 16 zuverlässig an dem Rohrverbinder 10 befestigt werden.
Es ist daher nicht notwendig, die bisher eingesetzte Hülse zu verwenden, um es den Befestigungsklauen 48 des Spannfutters 18 zu erlauben, in die äußere Umfangsfläche des Rohres 16 einzubeißen. Dadurch kann die Zahl der Teile reduziert werden. Das Führungselement 14 übernimmt sowohl die Funktion des herkömmlichen Führungselementes als auch die der herkömmlichen Hülse.
Alle Aufbauelemente der Rohrverbindung bis auf die Dichtung 20 bestehen aus metallischem Material, bspw. rostfreiem Stahl (wie SUS 316 nach dem japanischen Industriestandard). Dadurch kann die Gesamtfestigkeit der Rohrverbindung 10 verbessert werden.
Nachfolgend wird mit Bezug auf 7 eine Rohrverbindung 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Bei der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform werden diejenigen Aufbauelemente, die denen der Rohrverbindung 10 gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Auf ihre erneute detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Die Rohrverbindung 100 gemäß der weiteren Ausführungsform unterscheidet sich von der Rohrverbindung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung dahingehend, dass ein Grundkörper 102 in gebogener Form aus einem metallischen Material geformt wird, so dass er einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist. Ein nicht dargestelltes Rohr wird mit einem Ende des Grundkörpers 102 verbunden, und ein Verbindungselement 104, an welchen eine Anschlussöffnung einer nicht dargestellten fluidbetätigten Vorrichtung oder dgl. angeschlossen ist, wird an dem anderen Ende des Grundkörpers 102 angebracht.
Eine Installationsöffnung 106, an welcher das Verbindungselement 104 angebracht ist, ist an dem anderen Ende des Grundkörpers 102 ausgebildet. Die Installationsöffnung 106 kommuniziert mit der ersten diametral erweiterten Öffnung 30 über einen Verbindungsdurchgang 108.
Eine Eingriffsnut 110 ist in der Installationsöffnung 106 des Grundkörpers 102 ausgebildet und steht mit einem im Wesentlichen C-förmigen Ringelement 112 in Eingriff. Wie in 2 dargestellt ist, besteht das Ringelement 112 aus einem nicht vollständigen Ring, der so ausgebildet ist, dass ein Teil eines Ringelementes weggeschnitten ist, so dass die beiden Enden in Umfangsrichtung voneinander um eine festgelegte Strecke beabstandet sind.
Das Ringelement 112 besteht aus einem metallischen Material und ist derart elastisch, dass sein Durchmesser erweitert und verringert werden kann.
Ein Dichtelement 116 ist in einem Nutenabschnitt 114 angebracht, der an der äußeren Umfangsfläche an einem Ende des Verbindungselementes 104 ausgebildet ist und in die Installationsöffnung 106 eingesetzt wird. Mit Hilfe des Dichtelementes 116 wird die Luftdichtigkeit in dem Grundkörper 102 und dem Verbindungselement 104 gewährleistet.
Eine Ringnut 118 ist vorgesehen und von dem Nutenabschnitt 114 um eine festgelegte Strecke in axialer Richtung beabstandet. Das Ringelement 112, das mit dem Nutenabschnitt 114 in Eingriff steht, greift in die Ringnut 118 ein, wenn ein Ende des Verbindungselementes 104 in die Installationsöffnung 106 des Grundkörpers 102 eingesetzt wird.
Ein Verbindungsabschnitt 120 ist an dem anderen Ende des Verbindungselementes 104 ausgebildet. An der äußeren Umfangsfläche dieses anderen Endes ist ein Gewinde ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt 120 ist mit der Anschlussöffnung der nicht dargestellten fluidbetätigten Vorrichtung oder dgl. verbunden.
Wenn ein Ende des Verbindungselementes 104 in die Installationsöffnung 106 des Grundkörpers 102 eingesetzt wird, wird das Ringelement 112 durch die über das Verbindungselement 104 ausgeübte Druckkraft in radialer Richtung nach außen erweitert und in der Eingriffsnut 110 aufgenommen. Daher treten beim Einsetzen des Verbindungselementes 104 keine Probleme auf.
Bei Ankunft an der Position, an der die Ringnut 118 des Verbindungselementes 104 dem Ringelement 112 zugewandt ist, wird der Durchmesser des Ringelementes 112 durch die Elastizität in radialer Richtung nach innen verringert und das Ringelement 112 wird in die Ringnut 118 eingesetzt.
Hierdurch greift das Ringelement 112, das mit der Installationsöffnung 106 des Grundkörpers 102 in Eingriff steht, bei Einsetzen in die Installationsöffnung 106 des Verbindungselementes 104 in die Ringnut 118 ein. Dadurch können der Grundkörper 102 und das Verbindungselement 104 einfach und zuverlässig verbunden werden.

Claims

Rohrverbindung mit: einem Grundkörper (12) aus Metall, der eine Öffnung (24) zum Einsetzen eines Rohrelementes (16) und einen Durchgang (28) für Druckfluid aufweist; einem zylindrischen Führungselement (14), das in die Öffnung (24) des Grundkörpers (12) eingesetzt ist, wobei das Führungselement (14) eine Führungsfläche (42) und eine erste Ringnut (38) an einer Innenwand aufweist; einem Löseelement (22), das in Axialrichtung verschiebbar in eine Öffnung des Führungselementes (14) eingesetzt ist und eine an seiner Außenwand ausgebildete zweite Ringnut (60) aufweist; einem Spannfutter (18), welches entlang der Innenwand des Führungselementes (14) verschiebbar vorgesehen ist und Klauen (48) aufweist, die in eine äußere Umfangsfläche des Rohrelementes (16) einbeißen können, um das Rohrelement (16) zu befestigen; einem Dichtelement (20), welches entlang einer Innenwand des Grundkörpers (12) verschiebbar ist, die Innenwand des Grundkörpers (12) so berührt, dass ein erster Dichtabschnitt (S1) ausgebildet wird, und die äußere Umfangsfläche des Rohrelementes (16) so umgibt und berührt, dass ein zweiter Dichtabschnitt (S2) ausgebildet wird; und einem Befestigungselement (36), welches vorgesehen ist, um mit der ersten Ringnut (38) des Führungselementes (14) und der zweiten Ringnut (60) des Löseelementes (22) in Eingriff zu treten, und welches ein Lösen des Löseelementes (22) von der Öffnung des Führungselementes (14) verhindert, wobei das Spannfutter (18) zusammen mit dem Dichtelement (20) durch das in den Durchgang (28) eingeführte Druckfluid entlang der Innenwand des Führungselementes verschoben wird, und wobei der Durchmesser der Klauen (48) in radialer Richtung nach innen verringert wird, um das Rohrelement (16) zu befestigen.
Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (36) ein C-förmiges Ringelement aufweist, welches elastisch ist und seinen Durchmesser erweitern und verringern kann.
Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sickenabschnitt (34), welcher das Führungselement (14) hält, an einem Ende des Grundkörpers (12) ausgebildet ist, um die Öffnung (24) zu bilden.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtabschnitt (S1) des Dichtelementes (20) einen äußeren Dichtabschnitt (52) aufweist, welcher zu der Innenwand des Grundkörpers (12) vorsteht.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtabschnitt (S2) des Dichtelementes (20) einen inneren Dichtabschnitt (54) aufweist, welcher zu der äußeren Umfangsfläche des Rohrelementes (16), das in den Grundkörper (12) eingesetzt ist, vorsteht.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (20) einen Pressabschnitt (56) aufweist, der eine geneigte Fläche (56a) umfasst, die so geneigt ist, dass sie im Wesentlichen parallel zu den Klauen (48) des Spannfutters (18) angeordnet ist.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des Spannfutters (18) in Axialrichtung verschiebbar in eine Nut (40) eingreift, die an der Innenwand des Führungselementes (14) ausgebildet ist.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (20) in einer Richtung verschiebbar ist, in welchem es sich dem Spannfutter (18) annähert, wenn es durch das dem Durchgang (28) zugeführte Druckfluid gepresst wird.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (20) durch das Löseelement (22) so gepresst wird, dass es in einer Richtung verschoben wird, in welcher es sich von dem Spannfutter (18) trennt, wenn das Löseelement (22) in den Grundkörper (12) eingesetzt wird.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (18) die Klauen (48) aufweist, die in die äußere Umfangsfläche des Rohrelementes (16) einbeißen, indem das Rohrelement (16) in einer Richtung weg von dem Grundkörper (12) gezogen wird, wobei das Rohrelement (16) in den Grundkörper (12) eingesetzt ist.
Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (42) des Führungselementes (14) sich so verjüngt, dass der Durchmesser der Führungsfläche (42) sich allmählich zu dem Dichtelement (20) erweitert.
Rohrverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verschieben des Dichtelementes (20) in einer Richtung zu dem Spannfutter (18) durch das dem Durchgang (28) des Grundkörpers (12) zugeführte Druckfluid der Pressabschnitt (56) des Dichtelementes (20) verschoben wird, wobei er durch die Führungsfläche (42) des Führungselementes (14) seinen Durchmesser in radialer Richtung nach innen verringert.
Rohrverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klauen (48) des Spannfutters (18) durch den Pressabschnitt (56) des Dichtelementes (20) zu der äußeren Umfangsfläche des Rohrelementes (16) gepresst werden, wenn das Druckfluid dem Durchgang (28) des Grundkörpers (12) zugeführt wird.