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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Schnellverschlusskupplungen. Genauer bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen Nippel für eine Schnellverschlusskupplung.
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Hintergrund
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Kupplungen, wie zum Beispiel Hydraulikkupplungen, weisen oft eine Kupplung und einen Nippel auf. Der Nippel kann als der einzusteckende Teil und die Kupplung als der aufnehmende Teil bezeichnet werden. Derartige Kupplungen werden zum Anschließen von Hydraulikflüssigkeiten verwendet.
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Ein bekannter Nippel, wie etwa der Hochdruck-Hydrauliknippel in der Serie 116 von CEJN, ist aus einem Nippelkörper und einem Rohr im Inneren des Nippels gefertigt. Das Rohr greift in das Ventil der Kupplung ein und öffnet es, wenn der Nippel und eine Kupplung verbunden werden. Diese Konstruktion verursacht mehrere Probleme. Sie erfordert das Zusammenbauen der zwei Teile, des Nippelkörpers und des Rohrs, und auch das korrekte Zusammenbauen der Teile relativ zueinander. Das Rohr weist insbesondere unter Einfluss von Wärme eine Variation seiner Länge auf. Es ist daher wünschenswert, diese Probleme zu überwinden und den Nippel zu verbessern.
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Es ist auch wünschenswert, einen Nippel bereitzustellen, der kostengünstig herzustellen ist, einfach herzustellen ist und robust ist. Es muss auch möglich sein, den Nippel in unterschiedlichen Größen herzustellen. Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
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Übersicht der Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Nippel für eine Kupplung bereitzustellen. Dieses Ziel kann durch die durch den unabhängigen Anspruch definierten Merkmale erreicht werden. Weitere Verbesserungen werden durch die abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Nippel für eine Kupplung offenbart. Der Nippel beinhaltet einen Nippelkörper (100), der ein Durchgangsloch (200) beinhaltet, und ein Ende (300) zum Eingriff in eine Kupplung. Das Durchgangsloch (200) beinhaltet einen ersten Abschnitt (210) mit einem ersten Durchmesser (212) und einen zweiten Abschnitt (220) mit einem zweiten Durchmesser (222) des Durchgangslochs (200). Der zweite Abschnitt (220) befindet sich neben dem ersten Abschnitt, der zweite Abschnitt (220) liegt näher an dem Ende (300) als der erste Abschnitt (210), und der zweite Durchmesser (222) ist größer als der erste Durchmesser (212), so dass eine Schulter (230) zwischen dem ersten Abschnitt (210) und dem zweiten Abschnitt (220) gebildet wird. Der Nippelkörper (100) und das Durchgangsloch (200) beinhalten ferner eine oder mehrere Öffnungen (240), die sich durch die Schulter (230) erstrecken. Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des ersten Abschnitts (210) und durch die Schulter (230). Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des zweiten Abschnitts (220) und durch die Schulter (230). Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des ersten Abschnitts (210) und des zweiten Abschnitts (220) und durch die Schulter (230). Somit erstrecken sich in diesen Ausführungsformen die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des Nippelkörpers (100).
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Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des ersten Abschnitts (210) und durch die Schulter (230). Stattdessen oder zusätzlich dazu erstrecken sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des zweiten Abschnitts (220) und durch die Schulter (230).
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Nippel ein einziges, integrales Stück. Der zweite Durchmesser (222) kann variieren. Der zweite Durchmesser ist möglicherweise nicht konstant. Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Durchmesser (212) konstant und der zweite Durchmesser (222) variiert und ist näher dem Ende (300) größer.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Durchgangsloch (200) eine, zwei, drei, vier, fünf oder sechs Öffnungen (240). Die Schulter (230) kann sich senkrecht zu einer Achse (202) des Durchgangslochs (200) erstrecken. Eine Achse (242) der einen oder der mehreren Öffnungen (240) kann etwa 0 bis 60 Grad zu einer Achse (202) des Durchgangslochs (200), vorzugsweise 22 Grad, aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Nippel angepasst für Hochdruckfluide, vorzugsweise 70 MPa oder mehr. Gemäß einer Ausführungsform kann die Kupplung eine Schnellverschlusskupplung sein.
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Mindestens eine der obigen Ausführungsformen stellt eine oder mehrere Lösungen für die Probleme und Nachteile des Stands der Technik bereit. Andere technische Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen leicht ersichtlich sein. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung erhalten nur einen Teilsatz der hier dargelegten Vorteile. Kein einzelner Vorteil ist für die Ausführungsformen wesentlich. Jede beliebige beanspruchte Ausführungsform kann mit jeder beliebigen anderen beanspruchten Ausführungsform/mit beliebigen anderen beanspruchten Ausführungsformen technisch kombiniert werden.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen gegenwärtig beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung und dienen zusammen mit der oben gegebenen allgemeinen Beschreibung und der unten gegebenen ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen der beispielhaften Erläuterung der Grundsätze der Erfindung.
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1 ist eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine schematische Darstellung einer Endansicht eines Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Ausführliche Beschreibung
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1 ist eine schematische Darstellung eines Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Nippel ist hier entlang seiner Achse durch seine Mitte geschnitten gezeigt. 2 ist eine schematische Darstellung des gleichen Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Nippel ist hier mit einer Ansicht eines Endes gezeigt, bei dem es sich um das Ende handelt, das in die Kupplung eindringt. Die Kupplung ist nicht gezeigt, da sie nicht Teil der Offenbarung ist. Der Nippel entspricht einem einzusteckenden Teil und die Kupplung entspricht einem aufnehmenden Teil, und der einzusteckende Teil und der aufnehmende Teil können miteinander gekuppelt werden.
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Der Nippel ist für eine Kupplung, bevorzugt eine Schnellverschlusskupplung vorgesehen. Der Nippel kann für eine Hochdruckkupplung sein. Hochdruck kann 70 MPa oder mehr sein, oder 100 MPa oder mehr, oder 150 MPa oder mehr, oder 200 MPa oder mehr, oder 300 MPa oder mehr, oder 400 MPa oder mehr. Der Nippel kann für ein Fluid, wie etwa Luft, Gas, Flüssigkeit, Hydraulikflüssigkeit usw., vorgesehen sein. Der Nippel kann für eine Hochdruck-Schnellpasskupplung sein.
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Der Nippel beinhaltet einen Nippelkörper (100). Der Nippelkörper (100) kann aus einem einzigen Stück gefertigt sein. Der Nippelkörper (100) kann beispielsweise aus Edelstahl, zinkplattiertem oder chemisch nickelplattiertem Stahl zur Verwendung in korrosiven Umgebungen gefertigt sein. Ein separates Rohr, wie es auf dem Stand der Technik erforderlich ist, ist nicht notwendig. Der Nippelkörper (100) beinhaltet ein Durchgangsloch (200) und ein Ende (300) zum Eingriff in eine Kupplung. Ein Durchgangsloch (200) führt durch den ganzen Nippelkörper (100), um Fluid das Durchgehen durch den Nippel zu ermöglichen. Das Durchgangsloch (200) ist vorzugsweise rund. Das Durchgangsloch (200) weist eine Achse (202) auf, die auch eine Mittelachse des gesamten Nippelkörpers (100) sein kann. Das Ende (300) ist das Ende des Nippelkörpers (100), das in die Kupplung, den aufnehmenden Teil, eindringt.
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Das Durchgangsloch (200) beinhaltet einen ersten Abschnitt (210) mit einem ersten Durchmesser (212) und einen zweiten Abschnitt (220) mit einem zweiten Durchmesser (222). Die Durchmesser sind möglicherweise nicht konstant und variieren. Der erste Abschnitt (210) und der zweite Abschnitt (220) sind unterschiedliche Teile des Durchgangslochs (200). Zum besseren Verständnis wurde der erste Abschnitt (210) in 1 als S1 und der zweite Abschnitt (220) in 1 als S2 angegeben. Der zweite Abschnitt (220) befindet sich neben dem ersten Abschnitt (210). Der erste Abschnitt (210) und der zweite Abschnitt (220) des Durchgangslochs (200) befinden sich nebeneinander. Der zweite Abschnitt (220) befindet sich näher an dem Ende (300) als der erste Abschnitt (210). Vom Ende (300) her betrachtet folgt der erste Abschnitt (210) auf den zweiten Abschnitt (220).
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Der zweite Durchmesser (222) des zweiten Abschnitts (220) ist größer als der erste Durchmesser (212) des ersten Abschnitts (210). Mindestens ist der zweite Durchmesser (222) des zweiten Abschnitts (220) neben dem ersten Abschnitt (210) größer als der erste Durchmesser (212) des ersten Abschnitts (210). Hierdurch wird eine Schulter (230) zwischen dem ersten Abschnitt (210) und dem zweiten Abschnitt (220) gebildet. Diese Schulter (230) ist angepasst, um in ein Ventil in der Kupplung einzugreifen, wenn der Nippel in die Kupplung eingreift. Die Schulter wird gebildet, weil der zweite Durchmesser (222) größer, breiter, als der erste Durchmesser (212) des Durchgangslochs (200) ist. Dieser Unterschied zwischen dem benachbarten ersten Abschnitt (210) und dem zweiten Abschnitt (220) führt dazu, dass sich der erste Abschnitt (210) weiter nach innen erstreckt, das Durchgangsloch (200) enger ist, als der zweite Abschnitt (220), wo das Durchgangsloch (200) breiter ist, und dieser Unterschied, die Erstreckung, bildet die Schulter (230). Die Schulter kann wie ein Absatz sein, der sich um die Achse (20) des Durchgangslochs (200) herum und im Wesentlichen radial zu ihr erstreckt.
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Der Nippelkörper (100) und das Durchgangsloch (200) beinhalten ferner eine oder mehrere Öffnungen (240), die sich durch die Schulter (230) erstrecken. Die eine oder die mehreren Öffnungen (240) öffnen sich auf Teilhöhe der Schulter (230), so dass das Fluid über die eine oder die mehreren Öffnungen (240) zwischen dem ersten Abschnitt (210) und dem zweiten Abschnitt (220) fließen kann. Ein derartiger Fluidfluss kann stattfinden, wenn die Schulter (230) in ein Ventil in einer Kupplung eingreift und es öffnet. Eine Vielzahl der Öffnungen (240) trennt die Schulter (230) in eine Vielzahl von Segmenten. Die Öffnungen (240) können ein bearbeitetes Rundloch sein, wie in der beispielhaften Ausführungsform von 1–3 gezeigt. Die Öffnungen (240) können jede beliebige Form, wie etwa rechteckig, polygonal, halbkreisförmig usw., aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des ersten Abschnitts (210) und durch die Schulter (230). Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des zweiten Abschnitts (220) und durch die Schulter (230). Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) durch mindestens einen Teil des ersten Abschnitts (210) und des zweiten Abschnitts (220) und durch die Schulter (230). In diesen Ausführungsformen öffnen sich die eine oder die mehreren Öffnungen (240) auf Teilhöhe der Schulter (230), so dass das Fluid über die eine oder die mehreren Öffnungen (240) zwischen dem ersten Abschnitt (210) und dem zweiten Abschnitt (220) des Durchgangslochs (200) fließen kann. Ein derartiger Fluidfluss kann stattfinden, wenn die Schulter (230) in ein Ventil in einer Kupplung eingreift und es öffnet oder schließt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Nippel ein einziges, integrales Stück. Der Nippelkörper kann aus einem massiven, einzigen, integralen Stück, das vorzugsweise aus demselben Material gefertigt ist, hergestellt sein. Den 1–3 lässt sich entnehmen, dass der Nippel, der Nippelkörper (100), aus einem einzigen integralen, aus demselben Material gefertigten Stück gefertigt ist. Der Nippelkörper (100) kann beispielsweise aus Edelstahl, zinkplattiertem oder chemisch nickelplattiertem Stahl zur Verwendung in korrosiven Umgebungen gefertigt sein. Durch das Verwenden nur eines einzigen integralen Stücks und seinem Versehen mit einer oder mehreren Öffnungen (240), wie oben beschrieben, wird der Bedarf nach einem separaten Rohr eliminiert.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der zweite Durchmesser (222) des zweiten Abschnitts (220) des Durchgangslochs (200) variieren. Der zweite Durchmesser (222) ist möglicherweise nicht konstant. Eine Variation des zweiten Durchmessers (222) kann einen zweiten Abschnitt (220) bilden, der sich beispielsweise wie ein Kegel zum Ende (300) hin öffnet. Der zweite Durchmesser (222) kann zunehmen oder abnehmen oder beides, auf konstante Weise oder nicht, über den ganzen zweiten Abschnitt (220) oder nur über einen Teil davon. Das Beispiel des zweiten Abschnitts (220) in 1 zeigt einen zweiten Abschnitt (220) mit einer Öffnung zum Ende (300) hin und einem zunehmenden zweiten Durchmesser (222), der einen abgestumpften Kegel oder einen Kegelstumpf bildet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Durchmesser (212) konstant und der zweite Durchmesser (222) variiert und ist näher dem Ende (300) größer. Diese beispielhafte Ausführungsform ist in 1 veranschaulicht. Der zweite Durchmesser (222) des zweiten Abschnitts (220) kann hier auf konstante Weise zum Ende (300) hin zunehmen, während der erste Durchmesser (212) des ersten Abschnitts (210) konstant sein kann. In dieser Ausführungsform befindet sich der zweite Durchmesser (222) neben dem ersten Durchmesser (212), um die Schulter zu bilden (230).
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Gemäß einer Ausführungsform beinhalten der Nippelkörper (100) und das Durchgangsloch (200) drei Öffnungen (240). Die Öffnungen (240) können zum Beispiel eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn Öffnungen (240) sein. Diese Öffnungen (240) können mit einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet sein. Wie in 2 und 3 gezeigt, können sie zum Beispiel gleichförmig 120 Grad voneinander um das Durchgangsloch (200) herum angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Schulter (230) gleichmäßig in eine Vielzahl von Schulterabschnitten aufgeteilt. Dies stellt einen gleichmäßigen Fluss und einen guten mechanischen Eingriff eines Ventils bereit, wenn der Nippel in eine Kupplung eingreift.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die Schulter (230) senkrecht zu der Achse (202) des Durchgangslochs (200). Dies ergibt eine gute Unterstützung zum Eingriff in ein Ventil in einer Kupplung. Stattdessen oder zusätzlich dazu kann die Schulter (230) auch in eine Richtung geneigt sein, zum Beispiel +/–60 Grad zu ihrer senkrechten Ausrichtung.
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Gemäß einer Ausführungsform liegt eine Achse (242) der einen oder der mehreren Öffnungen (240) etwa 0 bis 60 Grad zu der Achse (202) des Durchgangslochs (200), vorzugsweise 22 Grad. Die Achse (242) der einen oder der mehreren Öffnungen (240) ist in 1 angezeigt und bildet einen Winkel von etwa 22 Grad mit der Achse (202) des Durchgangslochs (200). Die Achse (242) kann parallel zu der Achse (202) sein. Die Achse (242) kann einen beliebigen Winkel von 0 bis 60 Grad mit der Achse (202) bilden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Nippel angepasst für Hochdruckfluide. Hochdruckfluide können 70 MPa oder mehr sein, oder 100 MPa oder mehr, oder 150 MPa oder mehr, oder 200 MPa oder mehr, oder 300 MPa oder mehr, oder 400 MPa oder mehr. Der Nippel kann für ein Fluid, wie etwa Luft, Gas, Flüssigkeit, Hydraulikflüssigkeit usw., vorgesehen sein. Der Nippel kann für eine Hochdruck-Schnellpasskupplung sein. Die Anpassung kann durch das Auswählen eines geeigneten Metalls, geeigneter Abmessungen und Bearbeitung vorgenommen werden. Der Nippel kann in einer Ausführungsform aus Stahl gefertigt sein und chemisch behandelt oder erhitzt werden, um härter zu werden.
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Gemäß mindestens einer hier offenbarten Ausführungsform braucht der Nippel kein inneres Rohr zum Eingriff in ein Ventil in einer Kupplung aufzuweisen. Durch das Eliminieren des Rohrs mit der Möglichkeit von Variationen in der Länge des Rohrs kann eine genauere Öffnung des Ventils erzielt werden. Da der Nippelkörper aus einem einzigen integralen Stück gefertigt ist, können Zusammenbaukosten eliminiert werden und der Nippel ist robust. Der Nippel lässt sich auch kostengünstig herstellen, weil nur eine oder mehrere Öffnungen (240) angefertigt werden müssen. Der Nippel lässt sich auch einfach in unterschiedlichen Größen herstellen. Der Herstellungsprozess führt zu einer hohen und einfach kontrollierbaren Qualität des Nippels.
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Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass an dem Nippel verschiedene Abwandlungen und Variationen vorgenommen werden können. Dem Fachmann werden aus der Betrachtung der Beschreibung und der Ausübung des offenbarten Nippels weitere Ausführungsformen ersichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass die Spezifikation und die Beispiele als lediglich beispielhaft anzusehen sind, wobei der wahre Schutzbereich durch die folgenden Patentansprüche angegeben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Nippel-Körper
- 200
- Durchgangsloch
- 202
- Achse des Durchgangslochs
- 210
- erster Abschnitt
- 212
- erster Durchmesser
- 220
- zweiter Abschnitt
- 222
- zweiter Durchmesser
- 230
- Schulter
- 240
- eine oder mehrere Öffnungen
- 242
- Achse einer oder mehrerer Öffnungen
- 300
- Ende (zum Eingriff in eine Kupplung)
