DE3813285A1

DE3813285A1 - Rohrverbinder

Info

Publication number: DE3813285A1
Application number: DE3813285A
Authority: DE
Inventors: William D Richardson
Original assignee: Tuthill Corp
Current assignee: Tuthill Corp
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1988-11-03
Also published as: DE3813285C2; KR880012939A; GB8809096D0; KR960006182B1; GB2203809A; GB2203809B; IT8820250A0; IT1216596B; MX170359B; US4759572A; JPS63275885A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rohrverbinder der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Ein derartiger Rohrverbinder dient zum Verbinden einer dünnwan digen Leitung, eines dünnwandigen Rohres oder dergleichen, wie sie beispielsweise bei Kühleinrichtungen verwendet werden, mit einer einer Hochdruck-Prüfvorrichtung zum Prüfen der Kühlein richtung, bevor diese in Betrieb genommen wird. Bei der Vorprü fung derartiger Einrichtungen auf einer Fertigungslinienbasis oder in den Fällen, in denen die Einrichtungen bereits installiert sind, ist es erforderlich, die Einrichtung mit der Prüfvorrichtung schnell und einfach verbinden zu können. Bekannte Rohrverbinder dieser Art sind in den US-Patentschriften 28 19 733, 35 42 076, 37 27 952, 37 38 688, 37 79 587, 37 99 207, 38 68 132, 43 26 407 und 45 40 201 beschrieben.

Ein Problem bei derartigen bekannten Rohrverbindern, beispielsweise gemäß der US-PS 38 68 132 besteht darin, daß wenn das Rohr oder die Leitung eingesetzt wird und der Handgriff in die Verriegelungsposition gedreht und das Rohr dann unter Druck gesetzt wird, der gegen die Seitenfläche einer Abdichtung wirkende Druck diese von der Stirnfläche des Kolbens fortdrückt, wodurch ein Leckpfad für den Druck ausgebildet wird, der entlang der Dichtungsfläche und dann zwischen dem Kolben und dem Gehäuse entweichen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rohrverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Wirksamkeit der Abdichtung bei der Druckbeaufschlagung des Rohres wesentlich verbessert wird und Druckverluste verringert werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Rohrverbinders wird die Wirksamkeit der Abdichtung verbessert, wenn das Rohr oder die Leitung unter Druck gesetzt wird, wobei Druckverluste auf einem Minimum gehalten werden.

Der erfindungsgemäße Rohrverbinder weist eine Kammer an einem Ende eines nockenbetätigten Kolbens auf, wobei diese Kammer während der Betriebsdruckprüfung der Einrichtungen eine Dichtung aufnehmen und umgrenzen kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform des Rohrverbinders in der Ruhestellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform des Rohrverbinders nach Fig. 1, ebenfalls in der Ruhestellung,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Ausführungsform des Rohrverbinders in der Betriebsstellung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine allgemein mit (10) bezeichnete Ausführungsform des Rohrverbinders in der Ruhestellung darge gestellt. Der Rohrverbinder schließt einen hohlen Hauptkörper oder ein Gehäuse (11) mit einer erweiterten Eintrittsöffnung (12) an einem Ende ein. Eine engere Eintrittsöffnung (13) ist in dem Gehäuse (11) konzentrisch zur Öffnung (12) angeordnet. Ein automatischer Rohrverriegelungsmechanismus (15) ist zwischen den Öffungen (12) und (13) angeordnet, um ein Rohr sicher zu erfassen und dieses an seinem Platz zu halten. Die Rohrverriegelungseinrichtung oder der Greifermechanismus schließt einen Hebel (16) ein, der an dem Gehäuse (11) über einen Schwenkstift (17) befestigt ist. Eine sich verjüngende Öffnung (18) ist durch einen Teil des Handgriffs (16) zwischen den Öffnungen (12 und 13) ausgebildet. Die sich verjüngende Öffnung (18) schließt eine Messerkante (20) ein, die am besten aus Fig. 1 zu erkennen ist. Eine Feder (21) ist zwischen dem Handgriff (16) und dem Gehäuse (11) derart angeordnet, daß der Hebel um den Schwenkstift (17) im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, bis eine Ecke (22) des Hebels (16) mit der Vorderfläche des Gehäuses (11) in Eingriff kommt, wodurch die Weiterbewegung des Hebels (16) begrenzt wird. Wenn sich der Hebel in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung befindet, so ist die Mittelachse der Öffnung (18) nicht mit der Mittelachse der Öffnung (13) ausgerichtet, sondern unter einem Winkel hierzu angeordnet.

Das Gehäuse (11) umgrenzt einen in seinem Inneren angeordneten Zylinder (23). In dem Zylinder (23) ist ein Kolben (25) verschiebbar angeordnet, der einen Kanal (26) durch sein Inneres umgrenzt. Der Kolben (25) weist weiterhin eine Ausnehmung (27) auf, in der ein elastisches Vorspannelement angeordnet ist, das hier als Feder dargestellt ist. Die Feder (28) wird innerhalb der Begrenzungen der Ausnehmung (27) durch irgendwelche einer Anzahl von allgemein üblichen Verfahren im zusammengedrückten Zustand gehalten, wobei diese Verfahren die Ausbildung einer (nicht gezeigten) Lippe an der Außenkante der Ausnehmung einschließen. Die Kammer (27) ist so bemessen, daß sie ein zu prüfendes Rohr aufnimmt. Der Kolben (25) bildet eine Kammer (30) an einem Ende, die besonders ausgebildet ist, um eine zusammendrückbare Dichtung (31) aufzunehmen, die aus elastischem Elastomermaterial gebildet ist. Die Dichtung (31) ist so bemessen, daß sie das Einschieben eines Rohres durch ihre Mittelöffnung (32) ermöglicht.

Ein Nockenverriegelungshebel (35), der am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, wird zur Verriegelung eines Rohres an seinem Platz verwendet, wenn die Prüfung erwünscht ist. Der Nockenhebel schließt einen Handgriff (36) mit allgemein U-förmiger hohler Form derart ein, daß er über dem Ende des Kolbens (25) liegt, wenn sich die Verriegelungseinrichtung in der geschlossenen Stellung befindet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Der Nockenverriegelungshebel (35) ist schwenkbar an dem Gehäuse (11) mit Hilfe von Schrauben (37 und 38) befestigt, die in Schwenkstiften (40 und 41) enden, die in Öffnungen (42 und 43) eingesetzt sind, die in dem Nockenverriegelungshebel ausgebildet sind. Der Nockenverriegelungshebel (35) schließt weiterhin eine abgerundete Nockenfläche (45) ein, die am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist und deren Aufgabe im folgenden noch näher erläutert wird. Benachbart zur Nockenfläche (45) ist eine aus Metall bestehende Beilagscheibe (46) angeordnet. Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, liegt die Beilagscheibe (46) zwischen der Nockenfläche (45) und einer Schulter (47), die auf der hinteren Fläche des Kolbens (25) ausgebildet ist.

Die Betriebsweise der Ausführungsform des Rohrverbinders ist wie folgt:

Wenn der Rohrverbinder sich in der Ruhestellung befindet, wie dies in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, so ist der Verriegelungshebel (16) im Uhrzeigersinn gegen seine Endstellung vorgespannt, bei der die Kante (22) des Hebels mit dem Gehäuse in Eingriff steht. Die Öffnung (18) ist nicht mit der Eintritts- Öffnung (13) ausgerichtet. Der Nockenhebel (35) ist angehoben, und der Kolben (25) ist nach rechts hin angeordnet, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Hierbei existiert ein erheblicher Spalt zwischen dem linken Ende des Kolbens (25) und der Innenfläche des Gehäuses (11). Die Dichtung (31) ist nicht wesentlich zusammengedrückt und befindet sich teilweise in der Kammer (30).

Wenn die Prüfung erwünscht ist, wird ein Rohr (50), das mit einem zu prüfenden Bauteil verbunden ist, durch die Öffnungen (12, 18, 13 und 32) in die Ausnehmung (27) in dem Kolben einge setzt. Um dies zu ermöglichen, wird der Verriegelungsmechanismus (15) so betätigt, daß die Öffnungen (18 und 13) konzentrisch miteinander ausgerichtet sind. Dies wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß das Ende des Hebels (16) erfaßt und in Richtung auf das Gehäuse (11) gedrückt wird, wodurch der Handgriff (16) um den Schwenkpunkt (17) im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird. Wenn die Öffnungen (18 und 13) miteinander ausgerichtet sind, wird das Rohr (50) in der in Fig. 3 gezeigten Weise durch die Öffnungen (18 und 13) und durch den Innenumfang (32) der Dichtung (31) hindurch eingeschoben, bis das Rohr mit der Feder (28) in Eingriff kommt und teilweise in der Ausnehmung (27) liegt. Der Hebel (16) wird dann losgelassen, wobei die Feder (21) ein Verschwenken des Hebels im Uhrzeigersinn um den Schwenkpunkt (17) hervorruft, bis die Messerkante (20) mit dem Rohr (50) in Eingriff kommt. Der Verriegelungsmechanismus (17) hält damit das Rohr an seinem Platz. Ein Strömungsmittelpfad (51) wird zwischen der Außenwand des Rohres (50) und der Innenwand der Ausnehmung (27) ausgebildet, wobei dieser Strömungsmittelpfad ausreichende Abmessungen aufweist, um die Übertragung von Strömungsmitteldruck von den Rohr (50) über den Strömungsmittelpfad (51) zu ermöglichen, sodaß dieser Strömungsmitteldruck gegen die Endfläche (52) der Dichtung (31) wirkt.

Wenn der Nockenhebel (35) aus der in Fig. 2 gezeigten Position im Uhrzeigersinn in die in Fig. 3 gezeigte Position verschwenkt wird, so wirkt die Nockenfläche (45) gegen die Metall- Beilagscheibe (46), wodurch der Kolben (25) aus der in Fig. 1 gezeigten Position nach links gedrückt wird und die in Fig. 3 gezeigte Position einnimmt. Der Spalt zwischen der Endfläche des Kolbens (25) und der Vorderfläche des Gehäuses (11) wird hierdurch wesentlich verringert. Die Dichtung (31) wird dann im wesentlichen zwischen der Kammer (30) an ihrem Außenumfang und dem Außendurchmesser des Rohres (50) an ihrem Innenumfang zusammengedrückt.

Wenn es erwünscht ist, die Druckprüfung durchzuführen, so wird eine nicht dargestellte Strömungsmitteldruckquelle mit dem Ende des Kolbens (25) verbunden, sodaß ein Druck über den Kanal (26) an die Leitung (50) übertragen wird. Wenn das Prüfströmungsmittel eingeleitet wird, gelangt der Strömungsmitteldruck über den Strömungsmittelpfad (51) an die Seitenfläche (52) der Dichtung (31) und wirkt auf diese, wobei eine Kraft gegen die Dichtung ausgeübt wird, die im Sinne einer weiteren Kompression dieser Dichtung wirkt. Aufgrund der Umgrenzung der Dichtung innerhalb der Kammer (30) besteht die Wirkung des gegen die Stirnfläche der Dichtung wirkenden Druckes darin, daß die Dichtung weiter zusammengedrückt und ein festerer Eingriff der Innenoberfläche (32) der Dichtung (31) mit dem Außenumfang des Rohres (50) hervorgerufen wird, wodurch die Wirksamkeit der Abdichtung des Rohrverbinders vergrößert wird. Diese Wirkung vergrößert den Wirkungsgrad des Abdichtvorganges und verringert die Möglichkeit, daß Druck um die Dichtung (31) herum entweichen kann, auf ein Minimum, wodurch sich ein Rohrverbinder ergibt, der verglichen mit bekannten Rohrverbindern wesentlich bessere Ergebnisse erzielt.

Claims

1. Rohrverbinder gekennzeichnet durch

- einen hohlen Hauptkörper (11), der an seinem einen Ende eine Eintrittsöffnung (12) für das Einsetzen eines zu prüfenden Rohres (50) sowie einen im Inneren des Hauptkörpers (11) ausgebildeten Zylinder (23) aufweist,
- einen verschiebbar in dem Zylinder (23) angeordneten Kolben (25),
- mit dem Hauptkörper (11) verbundene Verriegelungseinrichtun gen (15) die benachbart zu der Eintrittsöffnung (12) angeordnet und so betätigbar sind, daß sie das Einsetzen des Rohres (50) in den Hauptkörper (11) und die Verriegelung des Rohres (50) an seinem Platz nach dem Einsetzen ermöglichen,
- eine in einem Ende des Kolbens (25) ausgebildete Kammer (30), die eine Dichtung (31) aufnehmen und umgrenzen kann,
- eine zusammendrückbare kreisringförmige Dichtung (31), die in der Kammer (30) zwischen dem Kolben und dem Hauptkörper (11) angeordnet ist und den Außenumfang des zu prüfenden Rohres (50) umgeben kann,
- einen dem Kolben (25) zugeordneten Nockenhebel (35), der auf eine offene Stellung einstellbar und in eine geschlossene Stel lung bewegbar ist, in der der Kolben (25) gegenüber dem hohlen Hauptkörper (11) bewegt wird und die Dichtung (31) in der Kammer (30) zwischen dem Kolben (25) und dem Hauptkörper (11) zusammen drückt, wodurch die Dichtung (31) gegen den Außenumfang des zu prüfenden Rohres (50) in Eingriff gebracht wird und eine Abdich tung hervorruft, und
- einen Strömungsmittelpfad (51), der zwischen dem Rohr (50) und dem Kolben (25) ausgebildet ist und mit der Kammer (30) derart in Verbindung steht, daß bei Druckbeaufschlagung des Rohrverbinders (10) der Druck zu der Kammer (30) hin übertragen wird und gegen die Dichtung (31) wirkt, die in der Kammer (30) umgrenzt ist, wodurch eine weitere Kompression der Dichtung (31) hervorgerufen wird, die zu einer Vergrößerung des Dichtungswir kungsgrades führt.

2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Strömungsmittelkanal (26) durch den Kolben (25).

3. Rohrverbinder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Ausnehmung (27), die im Inneren des Kolbens (25) ausgebildet ist und in der ein Vorspannelement (28) angeordnet ist.

4. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Kolben (25) ausgebildete Kammer (30) kreisringförmig ist, daß eine Innenwand des Kolbens eine radiale Außenwand der Kammer bildet, und daß die Kammer eine Tiefe aufweist, die etwas größer als die entsprechende Tiefe der Dichtung im nicht zusammengedrücktem Zustand ist.

5. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenhebel (35) einen Handgriff (36) mit U-förmiger Form aufweist, der über einem Teil des Kolbens (25) liegen kann, wenn der Handgriff sich in seiner verriegelten Position befindet.