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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Nippel. Genauer betrifft die vorliegende Offenbarung einen Nippel für eine Koaxialkupplung. Genauer betrifft die vorliegende Offenbarung einen Nippel für eine Koaxialkupplung und ein Gelenk.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Viele mittels Hydraulikflüssigkeit angetriebene Hydraulikwerkzeuge benötigen Kupplungen. Derartige Kupplungen liefern Hydraulikflüssigkeit zu einem Hydraulikwerkzeug und leiten die Hydraulikflüssigkeit von dem Werkzeug zu einer Flüssigkeitsversorgung zurück. Ein Beispiel einer derartigen Kupplung ist die
DE 12 28 471 A . Eine Sicherheitsabschaltvorrichtung für Förderanlagen von Druckflluiden ist aus der
EP 0 900 966 bekannt. Ferner ist eine Koaxialkupplung mit Bypass-Ventil aus der
US 8 387 949 B2 bekannt. Ein Nachteil von Kupplungen, insbesondere Koaxialkupplungen besteht darin, dass, wenn ein kaltes Hydraulikwerkzeug mit einem Nippel (dem Steckteil, nicht mit der Kupplung, dem Aufnahmeteil, aneinander gekuppelt) an der Sonne liegen gelassen wird, sich das Hydrauliköl in dem Nippel und dem Werkzeug ausdehnt und der eingeschlossene Druck ansteigt. Dieser Druck kann bis zu einige hundert bar (einige 10 MPa) betragen, was das Aneinanderkuppeln durch Handkraft ohne die Verwendung von Spezialwerkzeug usw., um den Druck an die Umgebungsluft abzulassen, unmöglich macht. Das wirkt sich nachteilig auf die Verwendung und den Betrieb des Werkzeugs und seiner Kupplung aus.
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Ein weiterer Nachteil bei bekannten Koaxialkupplungen besteht darin, dass, da die Kupplung (der Aufnahmeteil) unter Druck steht, wenn ein unter Druck stehendes Versorgungsfluid mit dem Aufnahmeteil verbunden ist, ohne manuelles Ausüben einer großen Kraft keine Schnellpasskupplung angeschlossen werden kann. Das kann dazu führen, dass keine Verbindung mit dem Werkzeug hergestellt werden kann und das Werkzeug daher nicht verwendet werden kann.
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Ein weiteres technisches Problem besteht darin, dass Kupplungen für ein Hydraulikwerkzeug nicht viel Bewegung oder Freiheit der Hydraulikversorgungsschläuche ermöglichen. Wenn die Schläuche an das Hydraulikwerkzeug gekuppelt sind, können die Schläuche verhindern, dass das Hydraulikwerkzeug den erforderlichen Ort erreicht oder an diesem arbeitet. Weitere Probleme entstehen, wenn die Schläuche unter dem Druck der Hydraulikflüssigkeit stehen und nicht leicht oder überhaupt nicht bewegt werden können. Es ist eine Kupplung erwünscht, die das Bewegen der Schläuche in Bezug auf das Hydraulikwerkzeug ermöglicht.
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Ein weiteres technisches Problem besteht darin, dass jedes Kupplungsteil außerdem mit bereits vorhandenen Werkzeugen und vorhandenen Schlauchsätzen zusammenpassen und funktionieren muss. Es ist erwünscht, dass die Herstellung von Teilen der Kupplung nicht teuer ist. Ein weiteres technisches Problem besteht darin, umständliche Anordnungen und/oder in der Herstellung teure Anordnungen zu vermeiden.
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Übersicht der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nippel für eine Koaxialkupplung bereitzustellen. Diese Aufgabe kann durch die von den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmale erfüllt werden. Weitere Verbesserungen sind durch die abhängigen Ansprüche gekennzeichnet. Diese Aufgabe kann außerdem von einer den Nippel und ein Gelenk beinhaltenden Kupplung erfüllt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Nippel für eine Koaxialkupplung offenbart. Der Nippel beinhaltet ein Gehäuse (40) und eine Nippelröhre (30). Die Nippelröhre (30) ist in dem Gehäuse (40) angeordnet. Der Nippel beinhaltet einen ersten Durchgang (42) zwischen dem Gehäuse (40) und der Nippelröhre (30), und die Nippelröhre (30) beinhaltet einen zweiten Durchgang (32) innerhalb der Nippelröhre (30). Der Nippel beinhaltet weiter ein Ventil (20), das gleitfähig in der Nippelröhre (30) angeordnet ist und Dichtungsmittel (24, 26) zum Dichten zwischen der Nippelröhre (30) und dem Ventil (20). Die Nippelröhre (30) beinhaltet weiter einen Entlastungsdurchgang (34), wobei der Entlastungsdurchgang (34) einen Fluiddurchgang zwischen dem ersten Durchgang (42) und dem zweiten Durchgang (32) bildet, wobei der Entlastungsdurchgang (34) derart angeordnet ist, dass die Dichtungsmittel (24, 26) den Entlastungsdurchgang (34) dichten, wenn der Nippel vollständig gekuppelt ist und wobei es sich bei dem Ventil (20) um ein Entlastungsventil (20) handelt.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet eine Kupplung den vorangehend erwähnten Nippel und ein Gelenk. Das Gelenk beinhaltet einen Gelenkteil (300), einen ersten Teil (100) und einen zweiten Teil (200). Der Gelenkteil (300) beinhaltet eine Drehachse (350) und eine erste Gelenkteilleitung (320) innerhalb des Gelenkteils für ein Versorgungsfluid. Der erste Teil (100) beinhaltet eine erste Öffnung (110) für den Gelenkteil, eine erste Leitung (120) des ersten Teils für das Versorgungsfluid und eine zweite Leitung (130) des ersten Teils (130) für ein Rücklauffluid. Der erste Teil (100) ist konfiguriert, um das Versorgungsfluid aufzunehmen und das Rücklauffluid zurückzuleiten. Der zweite Teil (200) beinhaltet eine zweite Öffnung (210) für den Gelenkteil (300), eine erste Leitung (220) des zweiten Teils für das Versorgungsfluid und eine zweite Leitung (230) des zweiten Teils für das Rücklauffluid. Der zweite Teil (200) ist zum Aufnehmen einer drehbaren Kupplung (400) für den Nippel (10) konfiguriert. Der Gelenkteil (300) ordnet den ersten Teil (100) und den zweiten Teil (200) drehbar miteinander im Eingriff an, wobei die erste Öffnung (110) im Wesentlichen eine Hälfte des Gelenkteils (300) hält und die zweite Öffnung (210) im Wesentlichen die andere Hälfte des Gelenkteils (300) hält.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Gelenk eine zweite Gelenkteilleitung (330) für das Rücklauffluid. Die zweite Gelenkteilleitung (330) umgibt das Gelenkteil (300) und liegt innerhalb des ersten Teils (100) und/oder des zweiten Teils (200). Die Gelenkteilleitung (320) leitet das Versorgungsfluid innerhalb des Gelenkteils (300) und die zweite Gelenkteilleitung (330) leitet das Rücklauffluid außerhalb des Gelenkteils (300). Auf diese Weise ist der Fluss des Fluids in dem Gelenkteil (300) koaxial, während der Fluss von Fluid in dem ersten Teil (100) und dem zweiten Teil (200) nicht koaxial ist. Vorzugsweise ist eine Drehachse (250) des zweiten Teils (200) für die drehbare Kupplung (400) im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (350) des Gelenkteils (300).
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Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die Kupplung für ein Hochdruck-Versorgungsfluid bestimmt. Die Kupplung kann einen Adapter für Doppelschläuche oder einen Koaxialschlauch (in den Figuren nicht gezeigt) für das Versorgungs- und das Rücklauffluid beinhalten. Die Kupplung kann für ein Versorgungsfluid konfiguriert sein, das einen höheren Druck als das Rücklauffluid aufweist, indem das Versorgungsfluid durch die erste Gelenkteilleitung (320) geleitet wird.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Werkzeug einen Nippel oder eine Kupplung gemäß einer der hierin offenbarten Ausführungsformen. Vorzugsweise kann die drehbare Kupplung mit einem Nippel verbunden werden, wobei der Nippel direkt in dem Werkzeug angeordnet ist.
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Gemäß mindestens einer Ausführungsform kann der aufgebaute Druck abgelassen werden, sodass das Kuppeln durch Handkraft erfolgen kann. Des Weiteren wird gemäß mindestens einer Ausführungsform eine Kupplung bereitgestellt, die ermöglicht, dass die Schläuche in Bezug auf das Hydraulikwerkzeug bewegt werden. Ausführungsformen der Kupplung passen mit bereits vorhandenen Werkzeugen, Kupplungen und Schlauchsätzen zusammen und funktionieren damit. Die Herstellung der Teile der Kupplung ist nicht teuer. Mindestens eine Ausführungsform vermeidet eine umständliche Anordnung und/oder umständliche Anordnungen, deren Herstellung teuer ist.
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Mindestens eine der vorangehenden Ausführungsformen stellt eine oder mehrere Lösungen für die Probleme und Nachteile des Stands der Technik bereit. Andere technische Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen leicht ersichtlich sein. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung erhalten nur eine Teilmenge der dargelegten Vorteile. Kein einzelner Vorteil ist für die Ausführungsformen entscheidend. Jede beanspruchte Ausführungsform kann mit einer beliebigen anderen beanspruchten Ausführungsform oder beliebigen anderen beanspruchten Ausführungsformen technisch kombiniert werden.
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Figurenliste
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen gegenwärtig beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung und dienen der beispielhaften Erläuterung der Grundsätze der Offenbarung.
- 1 ist eine schematische Darstellung eines Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung;
- 2 ist eine schematische Darstellung eines Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung;
- 3 ist eine schematische Darstellung eines Gelenks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung;
- 4 ist eine schematische Darstellung eines Gelenks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung;
- 5 ist eine schematische Darstellung eines Gelenks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung;
- 6 ist eine schematische Darstellung eines Gelenks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung;
- 7 ist eine schematische Darstellung eines Gelenks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung;
- 8 ist eine schematische Darstellung eines Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung; und
- 9 ist eine schematische Darstellung eines Nippels gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung.
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Ausführliche Beschreibung
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1 zeigt einen Nippel gemäß einer Ausführungsform. Dieser Nippel ist in einem ungekuppelten Zustand gezeigt. In 1 kann Fluid über eine zweite Öffnung (16) des Werkzeugs (12), über einen ersten Durchgang (42), über einen Entlastungsdurchgang (34), über einen zweiten Durchgang (32), über eine erste Öffnung (14) des Werkzeugs (12) fließen. Dadurch kann, wenn angeschlossen, ein aufgebauter Druck in verschiedenen Durchgängen des Werkzeugs und des Nippels zirkulieren und durch das Entlastungsventil (20) entweichen. Eine technische Auswirkung davon besteht darin, dass es möglich wird, den Nippel mittels normaler Handkraft zu verbinden, kuppeln. 2 zeigt denselben Nippel gemäß einer Ausführungsform, hier ist der Nippel jedoch in einem gekuppelten Zustand dargestellt. Wie nachfolgend ausführlicher erläutert wird, ist in 2 der vorangehend erwähnte Fluss nicht möglich, da der Entlastungsdurchgang (34) von den Dichtungsmitteln (24, 26) abgedichtet ist.
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1 zeigt einen Nippel für eine Koaxialkupplung gemäß einer Ausführungsform. Der Nippel beinhaltet ein Gehäuse (40), eine Nippelröhre (30) und ein Ventil (20). Bei dem Ventil (20) kann es sich um ein Entlastungsventil (20) handeln.
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Die Nippelröhre (30) kann in dem Gehäuse (40) angeordnet sein. Die Nippelröhre kann mittig in dem Gehäuse (40) angeordnet sein. Sowohl das Gehäuse (40) als auch die Nippelröhre (30) können eine zylindrische Form aufweisen. Die Nippelröhre (30) weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses (40) ist und bildet einen ersten Durchgang (42) zwischen dem Gehäuse (40) und der Nippelröhre (30). Die Nippelröhre (30) beinhaltet einen zweiten Durchgang (32) innerhalb der Nippelröhre (30). Der zweite Durchgang (32) kann mittig innerhalb der Nippelröhre (30) liegen.
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Das Ventil (20) kann gleitfähig in der Nippelröhre (30) angeordnet sein. Das Ventil (20) beinhaltet Dichtungsmittel (24, 26) zum Dichten an der Nippelröhre (30). Bei den Dichtungsmitteln (24, 26) kann es sich zum Beispiel um O-Ringe um das Ventil (20) herum handeln, die an dem Innendurchmesser der Nippelröhre (30) dichten. Bei den Dichtungsmitteln (24, 26) kann es sich um ein oder mehrere Dichtungsmittel handeln.
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Die Nippelröhre (30) beinhaltet weiter einen Entlastungsdurchgang (34). Der Entlastungsdurchgang (34) bildet einen Fluiddurchgang zwischen dem ersten Durchgang (42) und dem zweiten Durchgang (32). Bei dem Entlastungsdurchgang (34) kann es sich zum Beispiel um ein Loch oder mehrere Löcher durch die Nippelröhre (30) handeln. Der Entlastungsdurchgang (34) ist derart angeordnet, dass die Dichtungsmittel (24, 26) den Entlastungsdurchgang (34) dichten, wenn der Nippel vollständig gekuppelt ist. Während sich das Ventil (20) nicht in seiner endgültigen gekuppelten Stellung befindet, ist der Entlastungsdurchgang (34) nicht gedichtet und ermöglicht, dass Fluid zwischen dem ersten Durchgang (42) und dem zweiten Durchgang (32) hindurchgelangt. Wenn der Nippel jedoch vollständig in der Kupplung eingerastet ist, dichtet das Dichtungsmittel (24, 26) des Ventils (20) den Entlastungsdurchgang (34) und es kann kein Fluid über den Entlastungsdurchgang (34) zwischen dem ersten Durchgang (42) und dem zweiten Durchgang (32) hindurchgelangen.
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Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Ventil (20) um ein Entlastungsventil (20). Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Entlastungsventil (20) um das Entlastungsventil für ein inneres Ventil (22) für den zweiten Durchgang (32) für die Nippelröhre (30). Das Entlastungsventil (20) kann mittig in dem inneren Ventil (22) angeordnet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Ventil (20) zur Bewegung weg von dem Entlastungsdurchgang (34) federgespannt sein. Das heißt die Feder drückt das Entlastungsventil (20) und das innere Ventil (22), um am Ende der Nippelröhre (30) zu dichten. Die Feder ist innerhalb der Nippelröhre (30) angeordnet und ermöglicht, dass Fluid durch die Feder hindurchgelangt, insbesondere in ihrem gestauchten Zustand, wie in 2 dargestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform können das Gehäuse (40) und die Nippelröhre (30) beide eine allgemein zylindrische Form aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann der Nippel weiter ein äußeres Ventil (28) für den ersten Durchgang (42) beinhalten. Das äußere Ventil (28) kann eine allgemein zylindrische Form aufweisen. Das äußere Ventil (28) kann in Richtung des Endes des Nippels federgespannt sein, um den ersten Durchgang (42) zu dichten. Das heißt die Feder drückt das äußere Ventil (28), um am Ende zwischen der Nippelröhre (30) und dem Gehäuse (40) zu dichten.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Nippel direkt in einem Hydraulikwerkzeug (12) angebracht. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Hydraulikwerkzeug (12) um ein Drehmomentschlüsselwerkzeug. Etwaigem Druck, der sich in dem Werkzeug aufgebaut hat, wird bei Bedarf ermöglicht, durch das Entlastungsventil (20) über den Entlastungsdurchgang (34) zu entweichen. Wenn das Entlastungsventil (20) öffnet, kann in verschiedenen Teilen des Werkzeugs (12) (und des Nippels) aufgebauter Druck zirkulieren und durch das Entlastungsventil (20) entweichen. Wegen des Entlastungsdurchgangs (34) spielt es keine Rolle, ob der Druck in der ersten Öffnung (14) oder der zweiten Öffnung (16) des Werkzeugs (12) aufgebaut ist. Das ermöglicht das Kuppeln des Hydraulikwerkzeugs mittels Handkraft.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Nippel weiter eine Vielzahl der Entlastungsdurchgänge (34) zwischen dem ersten Durchgang (42) und dem zweiten Durchgang (32). Die Vielzahl von Entlastungdurchgängen (34) kann derart angeordnet sein, dass die Dichtungsmittel (24, 26) die Vielzahl von Entlastungsdurchgängen (34) dichten, wenn der Nippel vollständig gekuppelt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Nippel um einen Teil einer den Nippel und ein Gelenk und eine drehbare Kupplung beinhaltenden Kupplung. 3 zeigt eine Kupplung gemäß einer Ausführungsform mit einem Gelenk (100, 200, 300) und einer drehbaren Kupplung (400). Die drehbare Kupplung (400) kann mit dem Nippel gemäß einer beliebigen der beschriebenen Ausführungsformen des Nippels verbunden werden. Das Gelenk dreht sich um eine Drehachse (350) und die drehbare Kupplung (400) dreht sich um eine Drehachse (250). Die zwei Drehachsen können senkrecht zueinander sein. Auf diese Weise ermöglicht die Kupplung Bewegung und Freiheit zwischen Hydraulikschläuchen und einem Hydraulikwerkzeug, d. h. die Schläuche sind beim Betreiben des Werkzeugs nicht im Weg. Die Hydraulikschläuche können mit dem Gelenk verbunden sein und die drehbare Kupplung kann mit dem Werkzeug verbunden sein. Bei der drehbaren Kupplung kann es sich um eine Koaxialkupplung handeln. Die Kupplung kann für ein Versorgungsfluid und ein Rücklauffluid bestimmt sein. Bei dem Fluid kann es sich um eine Hydraulikflüssigkeit handeln. Die Kupplung kann zum Verbinden eines Hydraulikwerkzeugs mit einer Hydraulikflüssigkeitsversorgung verwendet werden. Derartige Hydraulikflüssigkeit kann dem Hydraulikwerkzeug zugeführt und zu der Hydraulikflüssigkeitsversorgung zurückgeführt werden.
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Unter Verweis auf 4 und 5 kann die Kupplung gemäß einer Ausführungsform einen Gelenkteil (300) beinhalten. Der Gelenkteil (300) kann eine Drehachse (350) und eine erste Gelenkteilleitung (320) innerhalb des Gelenkteils (300) für das Versorgungsfluid beinhalten. Die erste Gelenkteilleitung (320) kann sich vollständig innerhalb des Gelenkteils (300) befinden. Die erste Gelenkteilleitung (320) kann für das Versorgungsfluid bestimmt sein, das einen höheren Druck als das Rücklauffluid aufweist. Auf diese Weise werden Leckagen effektiv verhindert, die Drehbewegung des Gelenks wird erleichtert und eine von durch das unter Druck stehende Fluid verursachte Beanspruchung wird verringert.
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Die Kupplung kann einen ersten Teil (100), der eine erste Öffnung (110) für den Gelenkteil (300) beinhaltet, eine erste Leitung (120) des ersten Teils für das Versorgungsfluid und eine zweite Leitung (130) des ersten Teils für das Rücklauffluid beinhalten. Der erste Teil (100) kann konfiguriert sein, um das Versorgungsfluid aufzunehmen und das Rücklauffluid zurückzuleiten. Dazu können Hydraulikschläuche von einer Versorgung mit dem ersten Teil (100) verbunden werden. Als Beispiele dafür sind in 3-7 zwei parallele Adapter dargestellt. Diese Adapter können sich in Bezug auf den ersten Teil (100) drehen. Statt dem ersten Teil (100) kann eine Koaxialkupplung zum Verbinden mit einem Versorgungsfluid verwendet werden.
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Die Kupplung kann einen zweiten Teil (200), der eine zweite Öffnung (210) für das Gelenkteil (300) beinhaltet, eine erste Leitung (220) des zweiten Teils für das Versorgungsfluid und eine zweite Leitung (230) des zweiten Teils für das Rücklauffluid beinhalten. Der zweite Teil (200) kann konfiguriert sein, um eine drehbare Kupplung (400) aufzunehmen. Bei der drehbaren Kupplung (400) kann es sich um eine Koaxialkupplung handeln, die mit einem Nippel in dem Hydraulikwerkzeug verbunden werden kann.
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Die Kupplung kann weiter derart konfiguriert sein, dass der Gelenkteil (300) den ersten Teil (100) und den zweiten Teil (200) drehbar in Bezug aufeinander anordnet. Auf diese Weise werden die zwei Teile aneinander gehalten. Der Gelenkteil (300) verbindet, hält den ersten Teil (100) und den zweiten Teil (200) drehbar in Bezug aufeinander. Die erste Öffnung (110) hält im Wesentlichen eine Hälfte des Gelenkteils (300) und die zweite Öffnung (210) hält im Wesentlichen die andere Hälfte des Gelenkteils (300). Die erste Öffnung (110) bringt sozusagen ungefähr eine Hälfte des Gelenkteils (300) unter, nimmt sie auf und die zweite Öffnung bringt ungefähr die zweite Hälfte des Gelenkteils (300) unter, nimmt sie auf. Da die erste Öffnung (110) konfiguriert ist, um im Wesentlichen eine Hälfte des Gelenkteils (300) zu halten und die zweite Öffnung (210) konfiguriert ist, um im Wesentlichen die andere Hälfte des Gelenkteils (300) zu halten, werden der erste Teil (100) und der zweite Teil (200) drehbar aneinander gehalten.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kupplung weiter eine zweite Gelenkteilleitung (330) für das Rücklauffluid. Die zweite Gelenkteilleitung (330) kann um den Gelenkteil (300) herum und innerhalb des ersten Teils (100) und/oder des zweiten Teils (200) gebildet sein. Die zweite Gelenkteilleitung (330) kann somit vollständig um den Gelenkteil (300) herum, außerhalb des Gelenkteils und innerhalb des ersten Teils (100) und/oder des zweiten Teils (200) gebildet sein. Auf diese Weise leitet die Gelenkteilleitung (320) das Versorgungsfluid innerhalb des Gelenkteils (300) und die zweite Gelenkteilleitung (330) leitet das Rücklauffluid außerhalb des Gelenkteils (300). Dies ist in 5 und 7 gezeigt. Natürlich könnten das Versorgungs- und das Rücklauffluid umgekehrt geleitet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Gelenkteil (300) einen ersten Gelenkteil (301) und einen zweiten Gelenkteil (302), die miteinander verbunden werden können. Zum Beispiel kann sich ein Gewindeeingriff zwischen dem ersten Gelenkteil (301) und dem zweiten Gelenkteil (302) befinden, um die zwei zu verbinden. Auf diese Weise trägt, hält, der Gelenkteil den ersten Teil (100) und den zweiten Teil (200) aneinander und lässt sie relativ zueinander drehen. Gemäß einer in 5 gezeigten Ausführungsform können der erste Gelenkteil (301) und der zweite Gelenkteil (302) ungefähr die gleiche Länge aufweisen und durch einen Gewindeeingriff miteinander verbindbar sein. Gemäß einer in 7 gezeigten Ausführungsform kann der erste Gelenkteil (301) wie eine Mutter sein und der zweite Gelenkteil (302) kann sich durch die gesamte Länge des ersten Teils (100) und des zweiten Teils (200) erstrecken. Der erste Gelenkteil (301) und der zweite Gelenkteil (302) können durch einen Gewindeeingriff miteinander verbindbar sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine Drehachse (250) des zweiten Teils (200) für die drehbare Kupplung (400) im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse (350) des Gelenkteils (300). Die Drehachse (250) der drehbaren Kupplung (400) verläuft durch den zweiten Teil (200) und ermöglicht die Drehung des zweiten Teils (200) über die drehbare Kupplung (400) um die Drehachse (250).
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Kupplung, wie in 3-5 gezeigt, weiter eine oder mehrere Halterungen (170) beinhalten, um den ersten Teil (100) und den zweiten Teil (200) drehbar aneinander zu halten. Die eine oder die mehreren Halterungen (170) können sich auf einer oder auf beiden Seiten des Gelenks befinden und zum Beispiel eine Seite des ersten Teils (100) mit dem Gelenkteil (300) verbinden und/oder den zweiten Teil (200) mit dem Gelenkteil (300) verbinden. Dadurch wird die koaxiale Anordnung des Gelenks unterstützt. Die Halterung ist jedoch möglicherweise nicht erforderlich, insbesondere, wenn die Lager zwischen dem Gelenkteil (300) und dem ersten Teil (100) und dem zweiten Teil (200) ausreichend steif sind.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet, wie in 5 und 7 gezeigt, der Gelenkteil (300) eine oder mehrere erste radiale Öffnungen (322) in dem Gelenkteil (300), durch die das Versorgungsfluid in die erste Gelenkteilleitung (320) eintreten kann. Die eine oder die mehreren ersten radialen Öffnungen (322) stehen mit der ersten Leitung (120) des ersten Teils für das Versorgungsfluid in Fluidverbindung. Der Gelenkteil (300) kann weiter eine oder mehrere zweite radiale Öffnungen (324) in dem Gelenkteil (300) beinhalten, durch die das Versorgungfluid aus der ersten Gelenkteilleitung (320) austreten kann. Die eine oder die mehreren zweiten radialen Öffnungen (324) stehen mit der ersten Leitung (220) des zweiten Teils für das Versorgungsfluid in Fluidverbindung. Auf diese Weise kann ein Fluid, Versorgungs- oder Rücklauffluid, durch die erste Leitung (120) des ersten Teils, durch die eine oder die mehreren ersten radialen Öffnungen (322), durch die erste Gelenkteilleitung (320), durch die eine oder die mehreren zweiten radialen Öffnungen (324) und durch die erste Leitung (220) des zweiten Teils fließen. Dieser Fluss wird in 5 von schwarzen Pfeilen gezeigt. Des Weiteren kann ein Fluid, ein Versorgungs- oder Rücklauffluid, durch die zweite Leitung (230) des zweiten Teils, durch die zweite Gelenkteilleitung (330) und durch die zweite Leitung (130) des ersten Teils fließen. Dieser Fluss wird in 5 von schraffierten Pfeilen gezeigt. Die zwei Flüsse sind in 7 ebenfalls vorhanden, jedoch nicht durch Pfeile gekennzeichnet. Dieses Leiten des Fluids ermöglicht, dass zwei Fluide mittels der Kupplung mit dem Werkzeug verbunden werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite Teil (200) konfiguriert, um die drehbare Kupplung (400) abnehmbar aufzunehmen. Die drehbare Kupplung (400) kann zum Zuführen des Versorgungsfluids, zum Aufnehmen des Rücklauffluids und zum direkten oder indirekten Kuppeln an ein Werkzeug, vorzugsweise ein Hydraulikwerkzeug, wie etwa ein Drehmomentschlüsselwerkzeug, konfiguriert sein. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei der Kupplung um eine Drehmomentschlüsselkupplung. Vorzugsweise ist der Nippel für die drehbare Kupplung direkt in dem Werkzeug angeordnet, sodass die Kupplung angeschlossen werden kann und das Werkzeug dadurch Hydraulikleistung aufnehmen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Kupplung für ein Hochdruck-Versorgungsfluid bestimmt. Das Fluid, die Hydraulikflüssigkeit, kann mit einem Druck von 70 bar (7 MPa) oder mehr oder 100 bar (10 MPa) oder mehr oder 200 bar (20 MPa) oder mehr oder 250 bar (25 MPa) oder mehr, 300 bar (30 MPa) oder mehr, 400 bar (40 MPa) oder mehr, 500 bar (50 MPa) oder mehr zugeführt werden. Die spezifische Konfiguration für die beanspruchte Kupplung gleicht den Hochdruckfluidfluss durch die Kupplung aus, ermöglicht das Schwenken der Kupplung, selbst bei Hochdruckversorgung, ermöglicht eine kompakte Kupplung, verringert Beanspruchungen und/oder ermöglicht einfache und robuste Herstellung. Außerdem ermöglicht die Kupplung, dass Kupplungsteile mit bereits vorhandenen Werkzeugen, Kupplungen und Schlauchsätzen zusammenpassen und damit funktionieren. Die Herstellung der Teile der Kupplung ist nicht teuer. Die Kupplung vermeidet eine umständliche Anordnung oder umständliche Anordnungen, deren Herstellung teuer ist.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Kupplung einen Adapter für Doppelschläuche oder einen Koaxialschlauch für das Versorgungs- und das Rücklauffluid. Der Koaxialschlauch ist in den Figuren nicht gezeigt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Kupplung für ein Versorgungsfluid konfiguriert, das einen höheren Druck aufweist als das Rücklauffluid. Diese Konfiguration wird gebildet, indem das Versorgungsfluid durch die erste Gelenkteilleitung (320) geleitet wird. Das heißt, das Versorgungsfluid wird durch die erste Leitung (120) des ersten Teils, durch die eine oder die mehreren ersten radialen Öffnungen (322), durch die erste Gelenkteilleitung (320), durch die eine oder die mehreren zweiten radialen Öffnungen (324) und durch die erste Leitung (220) des zweiten Teils geleitet. Diese spezifische Konfiguration der beanspruchten Kupplung gleicht den Hochdruckfluidfluss durch die Kupplung aus. Dadurch werden eine Kupplung ohne Leckagen und eine sichere Kupplung bereitgestellt.
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Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Werkzeug einen Nippel und/oder eine Kupplung gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen. Vorzugsweise beinhaltet ein derartiges Werkzeug, dass die drehbare Kupplung (400) der Kupplung mit dem Nippel verbindbar ist, wobei der Nippel direkt in dem Werkzeug angeordnet ist. Bei dem Werkzeug kann es sich um ein Hydraulikwerkzeug, wie etwa ein Drehmomentschlüsselwerkzeug, handeln.
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Gemäß mindestens einer Ausführungsform, wie in 8 und 9 gezeigt, die mit einer beliebigen hierin offenbarten Ausführungsform kombiniert werden kann, können die Dichtungsmittel (24, 26) an der Nippelröhre (30) angeordnet sein, um an dem Ventil (20) zu dichten. Die Dichtungsmittel (24, 26) können an einem Körper des Ventil (20) dichten, wobei der Körper des Ventils (20) gleitfähig innerhalb der Nippelröhre (30) angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Dichtungsmittel (24, 26) auf beiden Seiten des Entlastungsdurchgangs (34) angeordnet; das heißt vor und hinter dem Entlastungsdurchgang (34) in Bezug auf die Fließrichtung des Nippels, wenn die Kupplung vollständig eingerastet ist. Auf diese Weise befinden sich die Dichtungsmittel (24, 26) nicht immer in Kontakt mit dem Körper des Ventils (20), und daher können weniger Reibung und eine geringere Kraft verwendet werden, um das Ventil (20) innerhalb der Nippelröhre (30) zu bewegen.
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Bei einer Ausführungsform kann es sich bei den Dichtungsmitteln (24, 26) zum Beispiel um einen U-förmigen Teflonring mit einem O-Ring innerhalb des U des U-förmigen Teflonrings handeln. Es kann ein Abstandhalter zwischen den Dichtungsmitteln (24, 26) verwendet werden, um die Dichtungsmittel (24, 26) zu positionieren.
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8 veranschaulicht die nicht mit dem Nippel im Eingriff befindliche Kupplung. 9 veranschaulicht die Kupplung, wenn sie sich im vollen Eingriff mit dem Nippel befindet und sich der Körper des Ventils (20) dann in der in 9 dargestellten Stellung befindet, in der sich das Ventil (20), der Körper des Ventils (20), mit dem Dichtungsmittel (24, 26) im Eingriff befindet. Dadurch wird der Entlastungsdurchgang (34) gedichtet und der zweifache Fluss der Koaxialkupplung wird eingerichtet, ohne dass Fluss durch den Entlastungsdurchgang (34) stattfindet.
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Ein Nippel befindet sich herkömmlich an einem Werkzeug und eine Kupplung an einer Röhre zum Verbinden mit dem Werkzeug. Bei dem Werkzeug kann es sich zum Beispiel um ein Rettungswerkzeug handeln, wie etwa eine Hydraulikschere, und bei der Röhre kann es sich um eine Koaxialröhre zum Zuführen von Hydraulik zu dem Werkzeug handeln. Bei dem Nippel und der Kupplung kann es sich um einen Koaxialnippel und eine Koaxialkupplung für das Werkzeug handeln. Bei einer Ausführungsform können die hierin beschriebenen Merkmale des Nippels mit den Merkmalen der Kupplung vertauscht werden. Das heißt bei dem Gehäuse (40) des Nippels kann es sich um ein Gehäuse der Kupplung handeln und die Merkmale, wie zum Beispiel die Nippelröhre (30), das Ventil (20) usw. können Teil der Kupplung statt des Nippels sein. Bei einer derartigen Ausführungsform befinden sich die herkömmlichen Teile der Kupplung dann in dem Nippel.
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Statt dass zwei Dichtungsmittel (24, 26) an dem Entlastungsventil (20) oder der Nippelröhre (30) angeordnet sind, die den Entlastungsdurchgang (34) dichten, kann gemäß einer Ausführungsform als Alternative ein Dichtungsmittel (24) an dem Körper des Entlastungsventils (20) angeordnet sein und ein Dichtungsmittel (26) an der Nippelröhre (30) angeordnet sein. Diese Dichtungsmittel (24, 26) würden dann jeweils auf einer Seite des Entlastungsdurchgangs (34) dichten, wenn der Nippel vollständig in der Kupplung eingerastet ist, sie würden jedoch den Entlastungsdurchgang (34) nicht dichten, wenn das Entlastungsventil (20) anfänglich geöffnet wird, wenn die Koaxialkupplung gekuppelt wird. Auf diese Weise kann ein Kuppeln mittels Handkraft erfolgen, da sämtlicher aufgebauter Druck unter Verwendung des Entlastungsdurchgangs (34) über das Entlastungsventil (20) entweichen kann, wie in 8 gezeigt, und anschließend, wenn die Kupplung vollständig eingerastet ist, wie in 9, ist der Entlastungsdurchgang (34) gedichtet.
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Eine Ausführungsform wie unter Verweis auf 8 und 9 und vorangehend beschrieben weist mehrere technische Vorteile auf. Zum Beispiel nimmt die Reibung zwischen den Körpern des Entlastungsventils (20) und der Nippelröhre (30) ab. Das stellt seinerseits sicher, dass eine Feder immer in der Lage ist, das Entlastungsventil (20) in seine vordere geschlossene Stellung zu drücken. Es ist daher eine geringere Federkraft erforderlich. Das verhindert das unbeabsichtigte Versperren des Entlastungsdurchgangs (34), das andernfalls die erforderliche Verbindungskraft der Kupplung erhöhen würde, wenn nicht sogar das Verbinden der Kupplung nur mittels Handkraft unmöglich machen würde. Außerdem besteht keine Gefahr, dass Restdruck zwischen den Dichtungsmitteln (24, 26) eingeschlossen wird, wie dies mit den vorangehend in Bezug auf 1 und 2 beschriebenen Dichtungsmitteln (24, 26) der Fall sein könnte. Derartiger eingesperrter Druck würde die Reibung weiter erhöhen. Wenn nur ein Dichtungsmittel (24) im Körper des Entlastungsventils (20) angeordnet ist oder die Dichtungsmittel (24, 26) an der Nippelröhre (30) angeordnet sind, wird mehr Platz für eine größere Feder, z. B. mit größerem Federdurchmesser gelassen. Außerdem nimmt der freie Strömungsdurchmesser innerhalb der Nippelröhre (30) zu, was einen geringeren Druckverlust für die Kupplung bewirkt.
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Gemäß einer Ausführungsform, wie in 8 gezeigt, die mit einer beliebigen geeigneten hierin offenbarten Ausführungsform kombiniert werden kann, steht das Gehäuse (40) über die Nippelröhre (30) und das Ventil (20) hinaus vor und ist konfiguriert, um mit der Koaxialkupplung zu dichten, wenn das Entlastungsventil (20) geöffnet ist. Das Gehäuse (40), der äußere Körper des Nippels, weist eine Länge (L) auf, die länger als mindestens das Entlastungsventil (20) ist. Der Rand des Gehäuses (40) steht über den Rand von mindestens dem Entlastungsventil (20) vor, vorzugsweise über den Rand aller anderen Nippelteile. Wie in 8 zu sehen ist, steht das Gehäuse (40) um eine Länge (L) über die Ränder der anderen Nippelteile vor. Dieses Vorstehen des Gehäuses (40) erreicht den technischen Effekt, dass der Nippel und die innenliegenden Nippelteile bereits gegen die äußere Umgebung gedichtet sind, wenn die Kupplung beginnt, das Druckentlastungsventil (20) in dem Nippel zu öffnen, um Restdruck aus dem Nippel und dem Werkzeug freizusetzen. Dieses Dichten kann durch weitere Dichtungsmittel, z. B. einen O-Ring, am Gehäuse (40) oder an der Kupplung verbessert werden. Abhängig vom Restdruck und der Menge restlichen ausgelaufenen Öls innerhalb des Nippels und/oder Werkzeugs kann ein Ventil in der Kupplung bei Bedarf öffnen und das restliche Öl in Richtung der Tankleitung der Kupplung lenken.
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Eine Ausführung mit dem Vorstehen des Gehäuses (40) kann mehrere technische Vorteile aufweisen. Ein derartiger Vorteil kann darin bestehen, dass unter Druck stehendes restliches ausgelaufenes Öl von dem Nippel und/oder dem Werkzeug innerhalb der Koaxialkupplung gehalten wird und nicht in die Umgebung entweichen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass unter Druck stehendes restliches Öl einer Bedienperson nicht schaden kann.
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Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsform, zu offenbaren und es außerdem dem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung auszuüben, einschließlich des Verwendens von Vorrichtungen oder Systemen. Der patentierbare Umfang der Erfindung wird von den Ansprüchen definiert.
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Bezugszeichenliste
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- L
- Vorstehen des Gehäuses
- 10
- Nippel
- 12
- Werkzeug
- 14
- erste Öffnung
- 16
- zweite Öffnung
- 20
- Ventil, Entlastungsventil
- 22
- inneres Ventil
- 24
- Dichtungsmittel
- 26
- Dichtungsmittel
- 28
- äußeres Ventil
- 30
- Nippelröhre
- 32
- zweiter Durchgang
- 34
- Entlastungsdurchgang
- 40
- Gehäuse
- 42
- erster Durchgang
- 100
- erster Teil
- 110
- erste Öffnung
- 120
- erste Leitung des ersten Teils
- 130
- zweite Leitung des ersten Teils
- 170
- eine oder mehrere Halterungen
- 200
- zweiter Teil
- 210
- zweite Öffnung
- 220
- erste Leitung des zweiten Teils
- 230
- zweite Leitung des zweiten Teils
- 250
- Drehachse des zweiten Teils
- 300
- Gelenkteil
- 301
- erster Gelenkteil
- 302
- zweiter Gelenkteil
- 320
- erste Gelenkteilleitung
- 322
- eine oder mehrere erste radiale Öffnungen
- 324
- eine oder mehrere zweite radiale Öffnungen
- 330
- zweite Gelenkteilleitung
- 350
- Drehachse des Gelenkteils
- 400
- drehbare Kupplung
