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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung, die für eine Kupplung oder dergleichen mit einem eingebauten Rückschlagventilmechanismus, einem Dichtungsverfahren und einer mit der Dichtungsanordnung ausgestatteten Kupplung verwendet wird.
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Stand der Technik
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Eine bekannte Kupplung umfasst: erste und zweite Kupplungselemente, die jeweils Fluiddurchgänge aufweisen, die miteinander in Verbindung stehen; ein Dichtungselement (O-Ring, Dichtung oder dergleichen), das an einem Endteil der beiden Kupplungselemente angeordnet ist; und ein Befestigungsmittel (Mutter oder dergleichen) zum Zusammenfügen der Kupplungselemente.
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Die größte Herausforderung für die Kupplung ist die Verbesserung der Dichtwirkung. Die Patentliteratur 1 offenbart eine Dichtungsanordnung, die für eine Hochdruck-Rohrverbindung verwendet wird, bei der eine ringförmige Dichtung vorgesehen ist und jedes Kupplungselement auf einer der Dichtung zugewandten Oberfläche über einen ersten ringförmigen Vorsprung verfügt und auf einer Außendurchmesserseite des ersten Vorsprungs über einen zweiten ringförmigen Vorsprung zur Verhinderung einer Ko-Rotation verfügt.
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Ferner weist eine bekannte Kupplung in einigen Fällen einen eingebauten Rückschlagventilmechanismus auf, der einen Steckerkörper und ein Vorspannelement umfasst, das den Steckerkörper drückt, der als Inline-Rückschlagventil oder dergleichen bezeichnet wird (Patentliteratur 2). Gemäß Patentliteratur 2 wird eine Dichtung an einem Endteil eines ersten Elements und eines zweiten Elements eingefügt.
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Literaturverzeich n is
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung JP-A-2016-14468
- Patentliteratur 2: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichung JP-A-2015-175518
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Kupplungen werden unter verschiedenen Bedingungen eingesetzt, bei denen die Gewährleistung der Dichtwirkung schwierig ist, und eine dieser Bedingungen ist ein Niedertemperaturzustand. Unter Niedertemperaturbedingungen werden Niedertemperaturfluide (z.B. flüssiger Stickstoff, flüssiger Sauerstoff, flüssiges Helium, flüssiger Wasserstoff usw.) immer wieder zum Fließen gebracht, weshalb eine Verschlechterung der Dichtwirkung durch Kontraktion im Zusammenhang mit Temperaturschwankungen ein Anliegen darstellt. In dem in der Patentliteratur 2 offenbarten Rückschlagventil hat die als Dichtungselement verwendete Dichtung ein Dichtungsproblem, wenn sie für Flüssigkeiten bei niedrigen Temperaturen verwendet wird.
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Darüber hinaus weist die Patentliteratur 1, die die Dichtungsanordnung auf der Endoberfläche mit zwei Vorsprüngen beschreibt, ein Dichtungsproblem auf, da bei Verwendung der Dichtungsanordnung während der Temperaturschwankungen unter Niedertemperaturbedingungen die Dichtwirkung durch den innenseitigen Vorsprung abnimmt und die Dichtwirkung durch den außenseitigen Vorsprung mit der gleichen Form wie die des innenseitigen Vorsprungs ebenfalls abnimmt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung bereitzustellen, in der die Dichtwirkung auch bei Verwendung für Niedertemperaturfluiden über einen langen Zeitraum gewährleistet ist, ein Dichtungsverfahren und eine mit der Dichtungsanordnung versehene Kupplung.
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Lösung des Problems
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Die Dichtungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Dichtungsanordnung, die an einem Endteil eines ersten Elements und eines zweiten Elements, die jeweils Fluiddurchgänge aufweisen, die miteinander in Verbindung stehen, vorgesehen ist, wobei die Dichtungsanordnung aus einem Teil des ersten Elements und des zweiten Elements ausgebildet ist, wobei die Dichtungsanordnung eine ringförmige Dichtung umfasst, die zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet ist, wobei mindestens eines des ersten Elements und des zweiten Elements auf seiner der Dichtung zugewandten Oberfläche vorgesehen ist, mit: einer ersten Oberfläche, die auf einer Innendurchmesserseite der der Dichtung zugewandten Oberfläche angeordnet ist; einem ersten ringförmigen Vorsprung, der auf einer Außendurchmesserseite der ersten Oberfläche angeordnet ist; einer zweiten Oberfläche, die auf der Außendurchmesserseite des ersten Vorsprungs angeordnet ist; einem zweiten ringförmigen Vorsprung, der auf der Außendurchmesserseite der zweiten Oberfläche angeordnet ist und einen größeren vorstehenden Anteil in Bezug auf die zweite Oberfläche aufweist als der des ersten Vorsprungs; und einer dritten Oberfläche, die auf der Außendurchmesserseite des zweiten Vorsprungs angeordnet ist, und wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung in die Dichtung eindringen, und mindestens die zweite Oberfläche gegen die Dichtung drücken.
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Das erste und zweite Element können mit einem geeigneten Befestigungsmittel befestigt werden. Die Befestigungsmittel können so ausgelegt sein, dass beispielsweise ein Außengewindeteil an einem der ersten und zweiten Kupplungselemente ausgebildet ist und das erste und zweite Kupplungselement mit einer Hutmutter verbunden sind, auf die der Außengewindeteil des Kupplungselements geschraubt ist. Alternativ können die Befestigungsmittel so ausgelegt sein, dass das erste und zweite Kupplungselement Hülsen ohne ausgebildete Außengewindeteile sind und das erste und zweite Kupplungselement mit einem Außengewindeelement, das ein separates Element ist, und einer Hutmutter verbunden sind. Darüber hinaus können das erste und zweite Kupplungselement so ausgelegt sein, dass eines der Kupplungselemente mit einer Bolzeneinführungsöffnung und das andere der Kupplungselemente mit einem Innengewindeteil versehen ist, wodurch beide Elemente mit einer Schraube verbunden sind.
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Die Dichtung weist im Allgemeinen zwei Seitenoberflächen auf, die orthogonal zur Mittelachse der Dichtung sind, im Querschnitt rechteckig sind und bestehen aus: nach Bedarf, zum Beispiel, einem Teil mit großem Durchmesser; und einem Teil mit kleinem Durchmesser mit einem Innendurchmesser, der dem des Teils mit großem Durchmesser entspricht und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der des Teils mit großem Durchmesser ist. Die Seitenoberfläche der Dichtung kann eine konische Oberfläche sein, deren Radius größer wird, wenn sich die Dichtung der der Dichtungsoberfläche des Kupplungselements nähert, so dass die Seitenoberfläche der Dichtung zuerst mit dem zweiten Vorsprung in Kontakt kommt. Darüber hinaus kann die Dichtung mit einem ringförmigen ausgesparten Teil versehen werden, der dem Vorsprung des Kupplungselements entspricht.
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Das erste und zweite Element sind beispielsweise aus Edelstahl wie SUS 316 gefertigt, während die Dichtung aus Metall wie einer Nickellegierung und Edelstahl besteht, aber nicht darauf beschränkt ist.
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Die ersten und zweiten Vorsprünge weisen beispielsweise jeweils die Form eines Kreisbogens im Querschnitt auf, können aber auch ein Trapez oder irgendeine andere Form im Querschnitt sein.
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Oberflächen, die der Dichtung zugewandt sind, des ersten und zweiten Elements können einander identisch sein. Alternativ kann nur eine der beiden Oberflächen wie vorstehend beschrieben geformt sein, während die andere eine ebene Oberfläche orthogonal zum Fluiddurchgang sein kann.
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Bezüglich der ersten Oberfläche, der zweiten Oberfläche und der dritten Oberfläche der Oberfläche, die der Dichtung zugewandt ist, sind sie so ausgebildet, dass nur die erste Oberfläche, nur die zweite Oberfläche oder beide der ersten und zweiten Oberflächen gegen die Dichtung drücken. Darüber hinaus steht die zweite Oberfläche vorzugsweise mehr als die erste Oberfläche und die dritte Oberfläche hervor, wobei die zweite Oberfläche gegen die Dichtung gedrückt wird, was zur Abdichtung beiträgt, während die erste Oberfläche eine starke Verformung am inneren Randteil der Dichtung unterdrückt, aber nicht zur Dichtung beiträgt.
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Das Dichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Dichtungsverfahren zum Zeitpunkt des Befestigens einer Schraube, um ein erstes Element und ein zweites Element mit Fluiddurchgängen zu verbinden, die miteinander in Verbindung stehen, wobei das Dichtungsverfahren die Schritte umfasst, Einbringen einer ringförmigen Dichtung zwischen das erste Element und das zweite Element, Bereitstellen mindestens eines des ersten Elements und des zweiten Elements auf seiner der Dichtung zugewandten Oberfläche, mit: einer ersten Oberfläche, die auf einer Innendurchmesserseite der der Dichtung zugewandten Oberfläche angeordnet ist; einen ersten ringförmigen Vorsprung, der auf einer Außendurchmesserseite der ersten Oberfläche angeordnet ist; eine zweite Oberfläche, die auf der Außendurchmesserseite des ersten Vorsprungs angeordnet ist und mehr als die erste Oberfläche hervorsteht; einen zweiten ringförmigen Vorsprung, der auf der Außendurchmesserseite der zweiten Oberfläche angeordnet ist und einen größeren vorstehenden Anteil in Bezug auf die zweite Oberfläche aufweist als derjenige des ersten Vorsprungs; und eine dritte Oberfläche, die auf der Außendurchmesserseite des zweiten Vorsprungs angeordnet und im Vergleich zur zweiten Oberfläche ausgespart ist und mit dem Anziehen der Schraube verbunden ist, wobei zuerst der zweite Vorsprung mit einer Seitenoberfläche der Dichtung in Kontakt gebracht wird, dann der erste Vorsprung mit der Seitenoberfläche der Dichtung in Kontakt gebracht wird und danach die zweite Oberfläche mit der Dichtung in Kontakt gebracht wird.
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Mit dem Dichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch nach dem Kontakt der zweiten Oberfläche mit der Dichtung ein weiteres Anziehen um einen gewissen Anteil durchgeführt, wobei der erste Vorsprung und der zweite Vorsprung in die Dichtung beißen und ein Zustand erreicht wird, in dem die zweite Oberfläche gegen die Dichtung drückt.
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In der Dichtungsanordnung und dem Dichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn ein Niedertemperaturfluid durch den Fluiddurchgang strömt, kontrahieren der innenseitige Vorsprung, der näher am Fluiddurchgang angeordnet ist, und ein Teil der Dichtung, der dem Vorsprung entspricht. Daher wird in einem Fall, in dem die Dichtungsanordnung wiederholt Temperaturschwankungen unter Niedertemperaturbedingungen ausgesetzt wird, die Verringerung der Dichtwirkung durch den inneren Seitenüberstand zu einem Anliegen. Mit der Dichtungsanordnung und dem Dichtungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, auch wenn die Dichtungsanordnung während der Temperaturschwankung unter einem Niedertemperaturzustand verwendet wird, bei dem die Dichtleistung durch den innenseitigen Vorsprung abnimmt, ist die Dichtleistung gewährleistet, da die zweite Oberfläche gegen die Dichtung drückt. Da der außenseitige Vorsprung in Bezug auf die Dichtung einen größeren Bissumfang aufweist als der innenseitige Vorsprung, wird die Dichtwirkung auch dann über einen langen Zeitraum aufrechterhalten, wenn die Dichtungsanordnung nach der Abnahme der Dichtwirkung durch den innenseitigen Vorsprung unter dem Niedertemperaturzustand weiterhin einer Temperaturschwankung ausgesetzt ist.
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Die Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kupplung, die umfasst: ein erstes Element und ein zweites Element, die jeweils Fluiddurchgänge aufweisen, die miteinander in Verbindung stehen; ein Befestigungsmittel, das ausgebildet ist, das erste Element und das zweite Element miteinander zu verbinden; und eine Dichtungsanordnung, die an einem Endteil des ersten Elements und des zweiten Elements vorgesehen ist, wobei die Dichtungsanordnung eine wie vorstehend beschrieben ist.
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Mit der Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine ausgezeichnete Langzeitdichtwirkung zum Zeitpunkt der Verwendung während der Temperaturschwankungen unter Niedertemperaturbedingungen erreicht. Die Kupplung ist z.B. eine Rohrverbindung, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Kupplung verfügt in einigen Fällen über einen eingebauten Rückschlagventilmechanismus.
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Der Rückschlagventilmechanismus weist einen Steckerkörper und ein Vorspannelement auf, das den Steckerkörper drückt. Der Rückschlagventilmechanismus ist so ausgebildet, dass: der vom Vorspannelement gedrückte Steckerkörper mit einer abzudichtenden Fläche in Kontakt gelangt, wodurch eine Öffnung des Fluiddurchgangs eines der ersten und zweiten Elemente in einem Absperrzustand ist; während, wenn innerhalb des Fluiddurchgangs ein Fluiddruck angelegt wird, der größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, sich der Steckerkörper gegen eine Vorspannkraft des Vorspannelements bewegt, wodurch ein offener Zustand erreicht wird.
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Durch die Anwendung der vorstehend beschriebenen Dichtungsanordnung auf eine Kupplung mit Rückschlagventilmechanismus wird eine ausgezeichnete Langzeitabdichtung des Rückschlagventils zum Zeitpunkt der Verwendung während der Temperaturschwankungen unter Niedertemperaturbedingungen erreicht.
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Vorteile der Erfindung
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Mit der Dichtungsanordnung, dem Dichtungsverfahren und der Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung, auch wenn die Kupplung während einer Temperaturschwankung unter einem Niedertemperaturzustand verwendet wird, bei dem die Dichtwirkung durch den innenseitigen Vorsprung verringert wird, ist die Dichtwirkung gewährleistet, weil die zweite Oberfläche gegen die Dichtung drückt. Da der außenseitige Vorsprung in Bezug auf die Dichtung einen größeren Bissumfang aufweist als der innenseitige Vorsprung, wird die Dichtwirkung auch dann über einen langen Zeitraum aufrechterhalten, wenn die Kupplung nach der Abnahme der Dichtwirkung durch den innenseitigen Vorsprung unter dem Niedertemperaturzustand weiterhin einer Temperaturschwankung ausgesetzt ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine longitudinale Schnittansicht, die eine Dichtungsanordnung, ein Dichtungsverfahren und eine Kupplung, die mit der Dichtungsanordnung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung versehen ist, darstellt.
- 2 ist eine vergrößerte longitudinale Schnittansicht, die die Hauptkomponenten der Dichtungsanordnung, die einen Zustand zeigt, in dem eine Mutter mittels Fingern angezogen wird, darstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Kupplung
- 2:
- erstes Kupplungselement (erstes Element)
- 3:
- zweites Kupplungselement (zweites Element)
- 4:
- Fluiddurchgang
- 5:
- Fluiddurchgang
- 6:
- Dichtung
- 7:
- Mutter
- 11:
- Rückschlagventilmechanismus
- 41:
- erste Oberfläche
- 42:
- erster Vorsprung
- 43:
- zweite Oberfläche
- 44:
- zweiter Vorsprung
- 45:
- dritte Oberfläche
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Beschreibung der Ausführungen
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Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die linke und rechte Seite von 1 entsprechend als linke und rechte Seite bezeichnet.
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1 zeigt eine Kupplung 1 mit eingebautem Rückschlagventilmechanismus 11.
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Die Kupplung 1 umfasst: erste und zweite Kupplungselemente 2, 3 jeweils mit Fluiddurchgängen 4, 5, die miteinander in Verbindung stehen; eine ringförmige Dichtung 6, die an einem Endteil des ersten Kupplungselements 2 und des zweiten Kupplungselements 3 angeordnet ist; und eine Hutmutter 7 zur Befestigung des ersten Kupplungselements 2 und des zweiten Kupplungselements 3.
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Der Rückschlagventilmechanismus 11 umfasst: einen Steckerkörper 12, der im ersten Kupplungselement 2 angeordnet ist; und ein Vorspannelement 13 zum Drücken des Steckerkörpers 12.
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Das erste Kupplungselement 2 umfasst: einen Körper 21; ein Innengewindeteil 22, das für die Rohrverbindung verwendet wird und an einem linken Ende des Körpers 21 angeordnet ist; und einen Flanschteil 23, der an einem äußeren Umfang, an einem rechten Teil, des Körpers 21 angeordnet ist.
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Der Fluiddurchgang 4 des ersten Kupplungselements 2 besteht aus: einem Teil mit kleinem Durchmesser 4a, der über einen am linken Ende vorgesehenen konischen Teil mit dem Innengewindeteil 22 in Verbindung steht; und einem Teil mit großem Durchmesser 4b, der über einen gestuften Teil 4c mit der rechten Seite des Teils mit kleinem Durchmesser 4a zusammenhängend ist. Der gestufte Teil 4c ist mit einem ringförmigen Vorsprung (Sitz) 24 versehen, der eine linke Endoberfläche des Steckerkörpers 12 aufnimmt.
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Das zweite Kupplungselement 3 umfasst: einen Körper 26; ein Innengewindeteil 27, das für die Rohrverbindung verwendet wird und an einem rechten Ende des Körpers 26 angeordnet ist; und einen nach links vorstehenden Teil 28, der an einem äußeren Umfangsteil einer linken Oberfläche des Körpers 26 angeordnet ist.
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Der Fluiddurchgang 5 des zweiten Kupplungselements 3 ist über einen am rechten Ende vorgesehenen konischen Teil mit einer Innenseite des Innengewindeteils 27 in Verbindung. Der Körper 26 des zweiten Kupplungselements 3 ist auf einer linken Oberfläche davon mit einer Aussparung 29 zur Aufnahme der Dichtung 6 versehen.
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Die Dichtung 6 bewirkt eine Dichtwirkung durch plastische Verformung, weist eine plattenförmige Form mit quadratischem Querschnitt auf und ist in der Aussparung 29 des Körpers 26 des zweiten Kupplungselements 3 angeordnet.
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Der Körper 26 und der nach links vorstehende Teil 28 des zweiten Kupplungselements 3 sind am Außenumfang mit einem Außengewindeteil 30 vorgesehen. Der Außengewindeteil 30 ist so ausgebildet, dass er radial nach außen etwas mehr als eine äußere Umfangsoberfläche des Flanschteils 23 des ersten Kupplungselements 2 ragt.
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Die Hutmutter 7 umfasst: einen Teil 31 mit kleinem Durchmesser mit einem Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser des Körpers 21 des ersten Kupplungselements 2 ist; und einen Teil 32 mit großem Durchmesser, der einen Außendurchmesser aufweist, der gleich dem des Teils 31 mit kleinem Durchmesser ist, und mit einem Innendurchmesser, der etwas größer als der des Flanschteils 23 des ersten Kupplungselements 2 ist. Der Teil mit großem Durchmesser 32 ist an seinem Innenumfang mit einem Innengewindeteil 32a versehen. Der Teil mit kleinem Durchmesser 31 und ein Teil des Teils mit großem Durchmesser 32, der an den Teil mit kleinem Durchmesser 31 angrenzt, verfügen über einen sechseckigen Prismenteil 31a, mit dem ein Befestigungswerkzeug, wie beispielsweise ein Schraubenschlüssel, in Eingriff steht.
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Die Hutmutter 7 wird von links auf das erste Kupplungselement 2 montiert, und das Innengewindeteil 32a der Hutmutter 7 wird auf den Außengewindeteil 30 des zweiten Kupplungselements 3 geschraubt. Und die rechte Oberfläche (gestufter Teil, der zwischen dem Teil mit kleinem Durchmesser 31 und dem Teil mit großem Durchmesser 32 ausgebildet ist) des Teils mit kleinem Durchmesser 31 tritt in Kontakt mit dem Flanschteil 23 des ersten Kupplungselements 2, wodurch verhindert wird, dass sich der Teil mit kleinem Durchmesser 31 weiter in die rechte Richtung bewegt. In diesem Zustand wird die Hutmutter 7 mit einem Befestigungswerkzeug um einen vorbestimmten Betrag befestigt, wodurch das erste Kupplungselement 2 und das zweite Kupplungselement 3 ordnungsgemäß miteinander verbunden sind.
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Zu diesem Zeitpunkt wird die rechte Endoberfläche des ersten Kupplungselements 2 gegen die Dichtung 6 gedrückt, um die Dichtung 6 plastisch zu verformen, wodurch eine erforderliche Dichtwirkung zwischen dem ersten Kupplungselement 2 und dem zweiten Kupplungselement 3 gewährleistet ist.
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Der Steckerkörper 12 besteht aus: einem Säulenteil 51, durch den ein Fluidaustrittsdurchgang 53 ausgebildet ist, der in einem offenen Zustand als Fluiddurchgang dient; und einem Rohrteil 52 mit großem Durchmesser, der an die rechte Seite (Basisendseite) des Säulenteils 51 angrenzt und einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der des Säulenteils 51 ist.
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Wenn die linke Oberfläche des Säulenteils 51 des Steckerkörpers 12 mit einem distalen Ende des ringförmigen Vorsprungs 24 des ersten Kupplungselements 2 in Kontakt gebracht wird, bewirkt der Steckerkörper 12, dass sich eine rechte Endöffnung des Fluiddurchgangs 4 des ersten Kupplungselements 2 in einem abgesperrten Zustand befindet.
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Der Fluidaustrittsdurchgang 53 des Säulenteils 51 ist so ausgebildet, dass er ein Fluid um eine äußere Umfangsoberfläche des Säulenteils 51 zu einer Innenseite des Rohrteils 52 mit großem Durchmesser führt.
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Das Vorspannelement 13 ist eine rohrförmige Druckspiralfeder, die eine linke Endoberfläche aufweist, die von der rechten Oberfläche des Säulenteils 51 des Steckerkörpers 12 aufgenommen wird, und eine rechte Endoberfläche, die von der linken Oberfläche des Körpers 26 des zweiten Kupplungselements 3 aufgenommen wird.
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Bei diesem Rückschlagventilmechanismus 11 kommt im in 1 dargestellten Zustand die linke Oberfläche des Säulenteils 51 des Steckerkörpers 12, die vom Vorspannelement 13 gedrückt wird, mit dem ringförmigen Vorsprung 24 des ersten Kupplungselements 2 von rechts in Kontakt, wodurch der Absperrzustand erreicht wird. Ein Fluid wird in den Teil 4a mit kleinem Durchmesser des Fluiddurchgangs 4 des ersten Kupplungselements 2 eingebracht. Während einer Zeit, in der der Druck dieses Fluids geringer ist als die Vorspannkraft des Vorspannelements 13, bleibt der Absperrzustand erhalten. Und wenn der Fluiddruck groß wird, bewegt sich der Steckerkörper 12 nach rechts gegen die Vorspannkraft des Vorspannelements 13 aufgrund des erhöhten Fluiddrucks, der einen Durchgang bildet, der von einer Öffnung des Teils mit kleinem Durchmesser 4a des Fluiddurchgangs 4 des ersten Kupplungselements 2 durch einen Außenumfang des Säulenteils 51 des Steckerkörpers 12 verläuft, dann vom Fluidaustrittskanal 53 des Säulenteils 51 des Steckerkörpers 12 durch eine Innenseite des Teils mit großem Durchmesser 52 verläuft und zu einem Inneren des Fluiddurchgangs 5 des zweiten Kupplungselements 3 führt, wodurch ein offener Zustand erhalten wird.
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Das erste Kupplungselement 2 verfügt auf der rechten Endoberfläche über zwei ringförmige Vorsprünge 42, 44. Wie in 2 vergrößert dargestellt, verfügt das erste Kupplungselement 2 auf der rechten Endoberfläche über: eine erste Oberfläche 41, die auf der Innendurchmesserseite angeordnet ist; einen ersten ringförmigen Vorsprung 42, der auf der Außendurchmesserseite der ersten Oberfläche 41 angeordnet ist; eine zweite Oberfläche 43, die auf der Außendurchmesserseite des ersten Vorsprungs 42 angeordnet ist; einen zweiten Vorsprung 44, der von der zweiten Oberfläche 43 hervorsteht, und eine dritte Oberfläche 45, die auf der Außendurchmesserseite des zweiten Vorsprungs 44 angeordnet ist.
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Die zweite Oberfläche 43 ragt etwas mehr hervor als die erste Oberfläche 41, und die dritte Oberfläche 45 ist im Vergleich zur zweiten Oberfläche 43 leicht ausgespart. Darüber hinaus weist die zweite Oberfläche 43 eine größere Fläche auf als die erste Oberfläche 41. Der vorstehende Anteil des zweiten Vorsprungs 44 in Bezug auf die erste Oberfläche 41 ist größer als der vorstehende Anteil des ersten Vorsprungs 42 in Bezug auf die erste Oberfläche 41.
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1 zeigt einen Befestigungsendzustand, in dem die Hutmutter 7 mit einem Befestigungswerkzeug um einen vorbestimmten Betrag befestigt ist, wobei der erste Vorsprung 42 und der zweite Vorsprung 44 in die Dichtung 6 eindringen und mindestens eine (vorzugsweise nur die zweite Oberfläche 43) der ersten Oberfläche 41, der zweiten Oberfläche 43 und der dritten Oberfläche 45 gegen die Dichtung 6 drückt. 2 zeigt einen Zustand, in dem die Hutmutter 7 mit Fingern befestigt wird, wobei der zweite Vorsprung 44 mit der Dichtung 6 in Kontakt kommt und ein Spalt zwischen dem ersten Vorsprung 42 und der Dichtung 6 ausgebildet wird.
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Es ist zu berücksichtigen, dass in 1 und 2 die Dimensionen der ersten Oberfläche 41, des ersten Vorsprungs 42, der zweiten Oberfläche 43, des zweiten Vorsprungs 44 und der dritten Oberfläche 45 aus Gründen der Übersichtlichkeit übertrieben dargestellt sind.
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Als ein Beispiel für die spezifischen Dimensionen steht der erste Vorsprung 42 um 0,14 mm weiter hervor als die erste Oberfläche 41, die zweite Oberfläche 43 ist gegenüber dem ersten Vorsprung 42 um 0,10 mm ausgespart, der zweite Vorsprung 44 ist um 0,13 mm weiter hervorstehend als die zweite Oberfläche 43, und die dritte Oberfläche 45 ist gegenüber dem zweiten Vorsprung 44 um 0,21 mm ausgespart. Darüber hinaus ist die Form des Querschnitts jedes Vorsprungs 42, 44 ein Kreisbogen mit einem Radius von 0,5 mm.
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Bei der vorstehend beschriebenen Kupplung 1 wird bei der Befestigung der Hutmutter 7 zunächst die Hutmutter 7 durch Finger befestigt, wobei der zweite Vorsprung 44 mit einer Seitenoberfläche der Dichtung 6 in Kontakt tritt. Danach, wenn die Hutmutter 7 mit einem Werkzeug befestigt wird, beginnt der zweite Vorsprung 44 in die Seitenfläche der Dichtung 6 einzudringen, und der erste Vorsprung 42 kommt in Kontakt mit der Seitenfläche der Dichtung 6. Wenn die Hutmutter 7 weiter befestigt wird, dringen der erste Vorsprung 42 und der zweite Vorsprung 44 in die Seitenfläche der Dichtung 6 ein, und die zweite Oberfläche 43 tritt in Kontakt mit der Dichtung 6. Danach, wenn die Überwurfmutter 7 weiter befestigt wird, drückt die zweite Oberfläche 43 gegen die Dichtung 6, und die erste Oberfläche 41 tritt fast in Kontakt mit der Seitenoberfläche der Dichtung 6. Der Befestigungsumfang wird vorzugsweise so eingestellt, dass die erste Oberfläche 41 nicht gegen die Seitenoberfläche der Dichtung 6 gedrückt wird, und in einem solchen Zustand ist die Befestigung abgeschlossen.
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Im vorstehend beschriebenen Zustand sind der hervorstehende Anteil des ersten Vorsprungs 42 von der rechten Endoberfläche des ersten Kupplungselements 2, der Neigungsgrad der ersten Oberfläche 41 und der zweiten Oberfläche 43 und der relative ausgesparte Anteil der ersten Oberfläche 41 und der zweiten Oberfläche 43 in Bezug aufeinander so ausgelegt, dass der erste Vorsprung 42, die zweite Oberfläche (Oberfläche auf der Außendurchmesserseite) 43 und die erste Oberfläche (Oberfläche auf der Innendurchmesserseite) 41 in dieser Reihenfolge nacheinander mit der Dichtung 6 in Kontakt treten. Die zweite Oberfläche 43 ist so ausgebildet, dass sie als Dichtung in einem Zustand dient, in dem der zweite Vorsprung 44 in die Dichtung 6 beißt, und dient als Dichtung, auch wenn die Dichtwirkung durch den ersten Vorsprung 42 aufgrund von Temperaturschwankungen oder dergleichen verringert wird.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die Verwendung der Dichtungsanordnung, des Dichtungsverfahrens und der Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert die Dichtwirkung bei niedrigen Temperaturen und trägt dadurch zur Sicherheit beim Einsatz von Niedrigtemperaturfluiden bei.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016014468 A [0004]
- JP 2015175518 A [0004]
