DE2727434B1 - Swivel coupling for liquid or gaseous media under very high pressure - Google Patents

Swivel coupling for liquid or gaseous media under very high pressure

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Description

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwenkkupplung für unter sehr hohem Druck stehende flüssige oder gasförmige Medien zu schaffen, die bei einfachem Aufbau häufig wechselnde Schwenkbewegungen im Dauerbetrieb sowohl im Rohr als auch im Schlauchbereich sicher und wartungsarm durchführen kann Diese Aufgabe wird erfindunsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. The present invention is based on the object of a swivel coupling for liquid or gaseous media under very high pressure, the swiveling movements frequently changing in continuous operation both with a simple structure in the pipe as well as in the hose area safely and with little maintenance This task is made according to the invention by the characterizing features of the claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Schwenkkupplung sind keine vom Betriebsmedium berührte relativ zueinander bewegte Teile vorhanden und somit keine zusätzlichen Dichtungen notwendig. Damit ist die Störanfälligkeit auf ein Minimum beschränkt und der Aufbau äußerst einfach. Die Auflage des Schlauches in einer Führungsrille des Formstückes und ein sorgfältig gewählter Auflauf- und Schlaufenradius schließen eine Torsionsbeanspruchung aus und gewährleisten auch bei hoher Schwenkfrequenz eine lange Lebensdauer des Schlauches. Die Anordnung eines Ankopplungselementes für einen Antrieb am Formstück erlaubt eine gedrungene Bauweise der gesamten Schwenkeinrichtung. In the swivel coupling according to the invention, none are from the operating medium touched parts that move relative to one another are present and therefore no additional ones Seals necessary. This reduces the susceptibility to failure to a minimum and the structure is extremely simple. The support of the hose in a guide groove of the fitting and a carefully selected approach and loop radius from torsional stress and guarantee even at high swivel frequencies a long service life of the hose. The arrangement of a coupling element For a drive on the fitting, a compact design of the entire swivel device allows.

Für die Zuführung einer größeren Durchflußmenge zu dem Schwenkrohr sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß an dem Formstück mehrere Schlauchleitungen mit einer zu jedem Schlauch gehörenden Führungsrille und mit zu einer gemeinsamen Austrittsöffnung führenden Kanälen angeschlossen sind. Es ist auch möglich, in dem Schwenkrohr ein zweites Rohr anzuordnen, um unterschiedliche Medien getrennt voneinander dem ihnen zugeordneten Rohr zuzuführen. Die Schwenkkupplung ist dann so ausgebildet, daß an dem Formstück mehrere Schlauchleitungen mit einer jedem Schlauch zugeordneten Führungsrille und mit zu voneinander getrennten Austrittsöffnungen führenden Kanälen fest angeschlossen sind. For supplying a larger flow rate to the swivel tube Another embodiment of the invention provides that several on the molded piece Hose lines with a guide groove belonging to each hose and with to a common outlet opening leading channels are connected. It is also possible to arrange a second tube in the swivel tube to different To feed media separately from one another to the pipe assigned to them. The swivel coupling is then designed so that several hose lines with one on the fitting Guide groove assigned to each hose and with outlet openings that are separated from one another leading channels are firmly connected.

Ein, die Erfindung jedoch nicht einschränkendes, Anwendungsgebiet der neuen Schwenkkupplung ist die Gewinnung harter mineralischer Rohrstoffe. Hierbei erfolgt mittels Höchstdruckflüssigkeit durch einen mit hoher Schwenkfrequenz hin- und hergehenden Strahl aus einer an das Schwenkrohr angeschlossenen Düse ein Hinterschneiden des abzutrennenden Minerals, das anschließend mit einem mechanischen Brechwerkzeug ausgebrochen wird. A field of application that does not limit the invention the new swivel coupling is the extraction of hard mineral raw materials. Here takes place by means of high pressure fluid through a backward and a forward jet from a nozzle connected to the swivel tube, an undercut of the mineral to be separated, which is then removed with a mechanical breaking tool is broken out.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch das Schwenkrohr mit aufgesetztem Formstück, F i g. 2 eine Draufsicht auf das Formstück mit aufgelaufener Schlauchleitung, F i g. 3 eine Draufsicht auf das Formstück mit abgelaufender Schlauchleitung. An embodiment of the invention is shown in the drawing and described in more detail below. It shows F i g. 1 shows a section through the swivel tube with attached fitting, F i g. 2 is a plan view of the fitting with the accumulated Hose line, FIG. 3 shows a plan view of the fitting with the hose line running down.

In Fig. I ist die Schwenkkupplung im Schnitt dargestellt. die aus einem um seine Längsachse schwenkbaren Rohr 1 mit einem aufgesetzten Formstück 2 und einer fest angeschlossenen Schlauchleitung 3 besteht und in dem Lager 4 drehbar angeordnet ist. In Fig. I the swivel coupling is shown in section. from a pipe 1 pivotable about its longitudinal axis with a fitting 2 attached and a permanently connected hose line 3 and rotatable in the bearing 4 is arranged.

Die Zuführung des Mediums erfolgt mittels einer in Führungsrillen 5 auflaufenden Schlauchleitung 3 durch einen Kanal 6 in das Schwenkrohr 1. Ober ein am Formstück vorgesehenes Ankopplungselement 7 für einen - nicht gezeichneten - Antrieb erfolgt die Einleitung der Schwenkbewegung.The medium is fed in by means of a guide groove 5 accruing hose line 3 through a channel 6 into the swivel tube 1. Upper a coupling element 7 provided on the fitting for one - not shown - The swivel movement is initiated in the drive.

Die F i g. 2 und 3 zeigen die Endlagen des Schwenkwinkels a, und zwar F i g. 2 mit der aufgelaufenden und F i g. 3 mit der abgelaufenden Schlauchleitung 3. The F i g. 2 and 3 show the end positions of the swivel angle a, and although F i g. 2 with the accrued and F i g. 3 with the expired hose line 3.

Der feste Anschluß der Schlauchleitung 3 an das Formstück erfolgt mittels einer Winkelverschraubung 8. The hose line 3 is firmly connected to the fitting by means of an angled screw connection 8.

Die vorgegebene Schlaufe 9 der Schlauchleitung 3, die die vom Schwenkwinkel a abhängige Längendifferenz aufnimmt, ist im Festpunkt 10 gehalten.The predetermined loop 9 of the hose line 3, which the pivot angle a dependent length difference is held in fixed point 10.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Schwenkkupplung für unter sehr hohem Druck stehende flüssige oder gasförmige Medien, d a durch gekennzeichnet, daß auf einem für Drehschwingungen um seine Längsachse schwenkbar gelagerten Rohr (1) ein mit innenliegenden Führungskanälen (6) und mit einem Ankopplungselement (I) für einen Antrieb versehenes Formstück (2) aufgesetzt und an das eine Schlauchleitung (3) fest angeschlossen ist, deren vom Schwenkwinkel abhängige Längendifferenz abwechselnd in Führungsrillen (5) am Umfang des Formstücks (2) aufläuft und von einer vorgegebenen Schlaufe (9) aufgenommen wird. Claims: 1. Swivel coupling for standing under very high pressure liquid or gaseous media, d a characterized in that on one for torsional vibrations A pipe (1) pivoted about its longitudinal axis and having internal guide channels (6) and a fitting provided with a coupling element (I) for a drive (2) placed and to which a hose line (3) is firmly connected, whose Length difference depending on the swivel angle alternately in guide grooves (5) on the The circumference of the fitting (2) runs up and is taken up by a predetermined loop (9) will. 2. Schwenkkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Formstück mehrere Schlauchleitungen mit einer zu jedem Schlauch gehörenden Führungsrille und mit zu einer gemeinsamen Austrittsöffnung führenden Kanälen fest angeschlossen sind. 2. Swivel coupling according to claim 1, characterized in that on the fitting several hose lines with a guide groove belonging to each hose and firmly connected with ducts leading to a common outlet opening are. 3. Schwenkkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Formstück mehrere Schlauchleitungen mit einer jedem Schlauch zugeordneten Führungsrille und mit zu voneinander getrennten Austrittsöffnungen führenden Kanälen fest angeschlossen sind. 3. Swivel coupling according to claim 1, characterized in that on the fitting several hose lines with a guide groove assigned to each hose and firmly connected with ducts leading to separate outlet openings are. Die Erfindung betrifft eine Schwenkkupplung für unter sehr hohem Druck stehende flüssige oder gasförmige Medien Derartige Verbindungen finden insbesondere Anwendung für die Einleitung von flüssigen oder gasförmigen Medien aus stationären Bauteilen in um einen bestimmten Winkel schwenkbare Bauelemente unter Einsatz von flexiblen Schlauchleitungen. The invention relates to a swivel coupling for under very high Pressurized liquid or gaseous media Such compounds are found in particular Application for the introduction of liquid or gaseous media from stationary Components in components that can be pivoted through a certain angle using flexible hose lines. Die DT-OS 2460 160 beschreibt eine Kühlmittelzuführungseinrichtung an Werkzeugmaschinen, bei der das Zuleitungsrohr in Längsrichtung motorisch verstellbar ist Die Verstellung erfolgt in Abhängigkeit der längsverschiebbaren Arbeitsspindel oder der Länge der Werkzeuge. Das unter Druck stehende Kühlmittel wird von einer stationären Verteilerstelle über einen Schlauch und eine Winkelverschraubung dem Zuleitungsrohr zugeführt Da hierbei das Zuleitungsrohr mit dem fest angeschlossenen Schlauch eine axiale Bewegung ausführt, die nicht sehr häufig erfolgt und der Druck des Kühlmittels relativ niedrig ist, treten hinsichtlich Abdichtung und Verschleiß keine Schwierigkeiten auf. Für eine Schwenkbewegung mit größerem Schwenkwinkel und erhöhter Schwenkfrequenz bei sehr hohem Druck ist diese Ausführung ungeeignet Für die Einleitung flüssiger oder gasförmiger Medien, die unter hohem Druck stehen, hohe Temperaturen haben oder aggressiv wirken, in drehbare Verbindungen sind bereits verschiedene Ausführungen vorgeschlagen worden. DT-OS 2460 160 describes a coolant supply device on machine tools, in which the supply pipe can be adjusted in the longitudinal direction by a motor The adjustment takes place depending on the longitudinally displaceable work spindle or the length of the tools. The pressurized coolant is supplied by a stationary distribution point via a hose and an elbow screw connection Feed pipe fed in Since this is the feed pipe with the permanently connected The hose makes an axial movement that is not very frequent and the pressure the coolant is relatively low, occur in terms of sealing and wear no trouble. For a swivel movement with a larger swivel angle and This version is unsuitable for increased swivel frequency at very high pressure the introduction of liquid or gaseous media that are under high pressure, have high temperatures or act aggressively, rotatable connections are already various designs have been proposed. Die DE-PS 10 29 203 beschreibt eine Vorrichtung zur Führung von Schlauchstücken für die Verbindung von Dampfzuführungsrohren, die auf zwei Rillenscheiben gelagert werden. Bei der Drehbewegung einer Scheibe werden die Schläuche auf der zweiten Scheibe aufgespult unter gleichzeitiger Änderung des Abstandes der beiden Rillenscheiben. DE-PS 10 29 203 describes a device for guiding pieces of tubing for the connection of steam supply pipes, which are mounted on two grooved pulleys will. When one disc rotates, the hoses on the second Disc wound up while changing the distance between the two grooved discs. Diese Ausführung gewährleistet eine sichere Schlauchführung und schonende Behandlung der Schläuche, erfordert jedoch einen sehr hohen mechanischen Aufwand Bei kontinuierlichem Drehrichtungswechsel hoher Frequenz der treibenden Scheibe ist neben einer Geräuschbildung auch ein hoher Verschleiß der beweglichen Elemente der Vorrichtung zu erwarten. This design ensures safe and gentle hose routing Treatment of the tubes, however, requires a very high mechanical effort With continuous change of direction of rotation, high frequency of the driving pulley In addition to the generation of noise, there is also a high level of wear and tear on the moving elements expected of the device. Eine Gelenkverbindung für Hochdruckflüssigkeitsrohre ist durch die DE-OS 2329 124 bekanntgeworden Hierbei ist in einer Außenhülse, die mit einem Rohrende verbunden ist, eine mit dem anderen Rohrende verbundene Buchse drehbar gelagert Für die Abdichtung der zylindrischen Körper gegeneinander sind Packungsringe vorgesehen, wobei auftretende Leckverluste durch einen Leckwasserkanal abgeführt werden Die Abdichtung zwischen zwei verdrehbar aneinander gelagerten Maschinenteilen mit je einer zum Führen von unter hohem Druck stehender Flüssigkeit vorgesehenen Bohrung ist in der DT-AS 1525715 beschrieben. An articulated connection for high pressure liquid pipes is through the DE-OS 2329 124 has become known Here is in an outer sleeve with a pipe end is connected, a bushing connected to the other pipe end is rotatably mounted Packing rings are provided to seal the cylindrical bodies against each other. occurring leakage losses are discharged through a water leakage channel Sealing between two rotatable machine parts, each with a bore provided for guiding fluid under high pressure is described in DT-AS 1525715. Hierbei erfolgt die Abdichtung durch zwei kugelige, durch Tellerfedern aufeinandergepreßte Elemente.Here, the seal is made by two spherical plate springs elements pressed together. Zusätzlich ist noch eine Dichtung erforderlich.A seal is also required. Für aggressive Betriebsmedien ist ein Rohrdrehgelenk nach der DT-AS 1475674 bekannt, bei dem zwei über Kugeln gegeneinander drehbare Teile dadurch abgedichtet werden, daß in einer zwischen den Teilen gebildeten Ringkammer eine besonders gestaltete Dichtung aus einem gegen das Durchflußmedium beständigen Werkstoff mittels eines Spreizringes fest angeordnet ist Ferner ist für überhohe Hydraulikdrücke eine Drehkupplung mit der DT-OS 2405987 vorgeschlagen, die im einem Gehäuse ein fest anschließbares und ein drehbares Anschlußglied besitzt Die Abdichtung des durchströmenden Mediums erfolgt durch zwei in stumpfer Flächenberührung miteinander stehende Kontaktelemente. For aggressive operating media, a swivel joint according to the DT-AS 1475674 known, in which two parts rotatable against one another via balls are thereby sealed be that in an annular chamber formed between the parts a specially designed Seal made of a material resistant to the flow medium by means of a Spreader ring is fixedly arranged. Furthermore, there is a rotary coupling for excessive hydraulic pressures with the DT-OS 2405987 suggested that a permanently connectable in a housing and a rotatable connecting member has the sealing of the medium flowing through takes place through two contact elements that are in butt surface contact with one another. Die bekannten drehbaren Einführungen haben gemeinsam, daß die Durchflußmedien durch relativ zueinander bewegte Teile geleitet werden müssen und daß für die Abdichtung zusätzliche Dichtungselemente notwendig sind Nachteilig ist, daß die Dichtungselemente durch die Drehbewegung einem Verschleiß unterliegen, oder durch aggressive Betriebsmedien angegriffen werden können und daß sie fertigungstechnisch recht aufwendig sind. The known rotatable inlets have in common that the flow media must be passed through relatively moving parts and that for the seal additional sealing elements are necessary The disadvantage is that the sealing elements are subject to wear due to the rotary movement, or due to aggressive operating media can be attacked and that they are quite expensive to manufacture. Einschränkungen des Einsatzes der bekannten beweglichen Verbindungen ergeben sich hinsichtlich der Drehzahlen und der Drehrichtungsumkehr bei entsprechend großen Schwenkwinkeln in Verbindung mit hohem Druck korrosiver Medien und einer entsprechend großen Durchflußmenge. Restrictions on the use of the known movable connections result with regard to the speeds and the reversal of the direction of rotation at large swivel angles in connection with high pressure of corrosive media and a correspondingly large flow rate. Erfordert die Zuführung einer größeren Durchflußmenge eines korrosiv wirkenden, unter sehr hohem Druck stehenden Mediums eine häufig wechselnde Schwenkbewegung, sind die bekannten beweglichen Verbindungen einem Dauerbetrieb nicht gewachsen Sollen z B. 80 I/min Wasser bei annähernd 1000 bar von einem stationären Verteiler einer Einrichtung zugeführt werden, die einen Schwenkwinkel von etwa 1000 mit einer Schwenkfrequenz von etwa 10 Hz ausführt, werden die Lager der Drehkupplungen ständig einseitig belastet und unterliegen damit einem erhöhten Verschleiß. Requires the supply of a larger flow rate of a corrosive acting medium under very high pressure a frequently changing swivel movement, the known movable connections should not be able to cope with continuous operation e.g. 80 l / min of water at approximately 1000 bar from a stationary distributor of a Device are supplied which has a pivot angle of about 1000 with a pivot frequency of about 10 Hz, the bearings of the rotary couplings are constantly loaded on one side and are therefore subject to increased wear.
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