DE602004006399T2

DE602004006399T2 - Schnellverbindungskupplung für Leitungen mit in Bezug auf die Buchse drehbar angeordneter Sperrvorrichtung

Info

Publication number: DE602004006399T2
Application number: DE602004006399T
Authority: DE
Inventors: Weimar Ohlsson
Original assignee: WEO Hydraulic AB
Current assignee: WEO Hydraulic AB
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: EP1611389B1; BRPI0408839A; RU2005133213A; CN100591965C; WO2004085903A1; US7735880B2; BRPI0408839B1; SE0300880L; JP4728951B2; SE528047C2; US20060073721A1; KR20050121703A; CN1774594A; EP1611389A1; SE0300880D0; JP2006521523A; DE602004006399D1; KR101066149B1; ATE362071T1; RU2333416C2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnellverbindungskupplung für eine flüssigkeitsdichte Verbindung von unter hohem Druck stehenden Leitungen, welche einen hülsenförmigen Aufnahmeteil (weiblichen Teil) und einen in den Aufnahmeteil einführbaren Steckteil (männlichen Teil) aufweist, wobei der mit dem Aufnahmeteil zusammengehörige Steckteil einen zylindrischen Teil umfasst, der in den Aufnahmeteil einführbar ist, und wobei die umgebende Fläche des Steckteils eine erste Nut mit einer vorgegebenen Breite aufweist, wobei die Nut einen Ring aufnimmt, welcher zwischen den beiden Wänden der Nut axial versetzbar ist, wobei der Ring im Wesentlichen dieselbe Dicke aufweist wie die Tiefe der Nut und wobei der Aufnahmeteil einen zylindrischen Raum zur Aufnahme des zylindrischen Teils des Steckteils aufweist, die umgebende Fläche dieses Raumes wenigstens eine zweite Nut zur Aufnahme eines elastisch beweglichen Verschlussmittels aus oder in den zylindrischen Teil aufweist, wobei das Mittel in einer Verschlussposition mit der Abschlusskante der ersten Nut, welche am nächsten zum äußeren Ende des Steckteils angeordnet ist, zusammenwirkt und wobei das Verschlussmittel aus der Verschlussposition durch eine Bewegung des Ringes in Richtung zu der äußeren Endkante versetzbar ist, wobei die Bewegung durch das Pressen des Steckteils in den Aufnahmeteil, bis das Verschlussmittel in eine reibschlüssige Verbindung mit der äußeren Seite des Ringes gebracht wird, ermöglicht wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine dem Obigen entsprechende Schnellverbindung ist aus der EP 0 375 674 bekannt und ist mit einem Ring aus Federstahl versehen. Ein solcher Ring aus Federstahl sorgt bei normalen Hydraulikanwendungen für den notwendigen Verschluss, bei sehr hohen hydraulischen Drücken besteht jedoch die Gefahr, dass er verformt wird. Wird der Verschlussring größer bemessen, um höheren Beanspruchungen standzuhalten, so wird die Montage des Rings in seiner Nut in dem Aufnahmeteil der Verbindung erheblich erschwert.
Die WO-A-96/35906 offenbart ebenfalls eine Schnellverbindung des oben genannten Typs, bei der ein ringförmiger Flansch koaxial an der äußeren Seite der Nut der umgebenden Fläche zur Aufnahme eines Verschlussmittels angeordnet ist, das elastisch aus dem zylindrischen Raum heraus und in ihn hinein beweglich ist, und wobei das Verschlussmittel wenigstens drei bogenförmige Segmente aufweist, welche in der Nut angeordnet sind und welche durch ein elastisches Element in eine Winkelstellung gedrückt werden, so dass sie in Relation zu der Längs-Symmetrieachse des Aufnahmeteils eine Verschlussposition einnehmen, wobei in der Winkelposition die Segmente gemeinsam die Form eines Kegelstumpfes annehmen, der mit seiner breiteren Basis gegen die äußere Seite der Nut des Aufnahmeteils radial an der äußeren Seite des Flansches anliegt.
Diese bekannten Schnellverbindungen werden, damit sie dicht sind, torsionsstarr, was bedeutet, dass die an die Verbindung angeschlossenen Schläuche einen Großteil der möglichen Drehbewegungen aufnehmen, beispielsweise an hydraulisch betriebenen Holzsägevorrichtungen, bei denen ein vorderer Schneidkopf in mehreren verschiedenen Ebenen rotiert, um das Schneiden, Entasten und den Vertrieb von Schnittholz zu erleichtern.
ZUSAMMENFASSUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Es hat sich nun als möglich erwiesen, eine Schnellverbindung zu erzielen, welche eine Drehfunktion aufweist, ihre Dichtungseigenschaften dabei aber beizubehalten; d.h. der Einsteck- und der Aufnahmeteil können einzeln in Relation zueinander verdreht werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmittel in einer drehbar angeordneten Vorrichtung angeordnet sind, die in Relation zu dem Aufnahmeteil über ein Lager, beispielsweise ein Kugellager oder ein Gleitlager, drehbar angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Aufnahmeteil einen hinteren Schlauchaufnahmeteil, der eine tubusförmige Durchführung aufweist, so dass ein Durchfluss eines Mediums ermöglicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Durchführung in ihrem einen Ende eine Nut mit einem größeren Durchmesser als die Durchführung selbst auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Schlauchaufnahmeteil an seiner äußeren Seite einen ersten mit Gewinde (Spirale) versehenen Teil auf, der dazu angeordnet ist, diesen Schlauchaufnahmeteil an einem Drehteil zu befestigen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Drehteil aus einem im Wesentlichen zylindrischen, tubusförmigen Teil mit einem inneren zweiten Gewinde an seinem hinteren Ende, wobei das zweite Gewinde so angeordnet ist, dass es mit dem ersten Gewinde zusammenwirkt, um die beiden Elemente, den Schlauchaufnahmeteil und den Drehteil, zu verbinden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nimmt der Drehteil in seinem einen Ende einen ringförmigen Flansch auf, der als Abstützfläche für eine Gleitdichtung dient, teilweise für einen im Wesentlichen zylindrischen, tubusförmigen Lagertopf, welcher darauf aufliegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der im Wesentlichen zylindrische, tubusförmige Lagertopf einen zweiten ringförmigen Flansch als Gegenfläche für das Verschlussmittel auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Lager ein Gleitlager.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Lager ein Kugellager.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Lagertopf an seiner äußeren Seite und in einer seiner Ecken eine Ausnehmung auf, die dazu bestimmt ist, Kugeln, welche in einem Kugellager der Drehverbindung angeordnet sind, aufzunehmen und mit ihnen zusammenzuwirken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Lagertopf an seiner Innenseite eine ringförmige, halbsphärische Ausnehmung zur Aufnahme der Verschlussmittelsegmente auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kante der halbsphärischen Ausnehmung zu einer zentralen Öffnung hin eine Stützkante der genannten Elemente.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Drehteil in einer seiner inneren Ecken eine halbsphärische Nut zur Aufnahme des Kugellagers auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform befindet sich eine Abstützfläche zwischen der halbsphärischen Nut und der zentralen Öffnung des Drehteils, wobei die Ebene dazu ausgestaltet ist, das Gleitlager aufzunehmen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gleitlager im Wesentlichen flach, ringförmig gestaltetet und mit einer Anzahl U-förmiger Ausnehmungen versehen, die dazu ausgestaltet sind, eine Anzahl in dem Kugellager vorhandener Kugeln aufzunehmen und zu halten.
Weitere Eigenschaften sind aus den beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
Mit der vorliegenden Erfindung kann in der Schnellverbindung als solcher eine vollständige Drehung erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein. In den Zeichnungen
zeigt 1 eine perspektivische Ansicht der neuen Verbindung entsprechend der vorliegenden Erfindung,
zeigt 2 eine Schnellverbindung entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem Schnitt durch ihre Längsachse,
zeigt 3 ein erstes Detail der Erfindung in einem Schnitt durch seine Längsachse,
zeigt 4 ein zweites Detail der Erfindung in einem Schnitt durch seine Längsachse,
zeigt 5 ein drittes Detail des Aufnahmeteils in einem Schnitt durch seine Längsachse,
zeigt 6 in einer Ansicht von oben eine kombinierte Abstands- und Kugelscheibe entsprechend der vorliegenden Erfindung und
zeigt 7 in einer Ansicht von oben eine kombinierte Abstands- und Gleitlagerscheibe entsprechend der vorliegenden Erfindung.
1 bezeichnet einen Aufnahmeteil mit einem hinteren, den Schlauch (nicht dargestellt) aufnehmenden Teil 2, der eine tubusförmige Durchführung 3 aufweist, so dass ein Durchfluss eines Mediums wie z.B. einer Hydraulikflüssigkeit ermöglicht wird. Die Durchführung 3 weist in einem ihrer Enden, hier als Vorderende bezeichnet, eine Nut 4 mit einem größeren Durchmesser als die Durchführung selbst auf. Der Schlauchaufnahmeteil 2 weist an seiner äußeren Seite einen mit Gewinde versehenen Teil 5 auf, der dazu ausgestaltet ist, diesen Schlauchaufnahmeteil 2 an einem Drehteil 6 zu befestigen.
Der Drehteil 6 besteht aus einem im Wesentlichen zylindrischen, tubusförmigen Teil mit einem Innengewinde 7 in seinem hinteren Ende, wobei das Gewinde 7 dazu ausgestaltet ist, mit dem Gewinde 5 zusammenzuwirken, um die beiden Elemente 2 und 6 zu verbinden. Der Drehteil 6 weist in einem seiner Enden, hier als das vordere Ende bezeichnet, einen ringförmigen Flansch 8 auf, der dazu bestimmt ist, als Abstützfläche teilweise für eine Gleitdichtung 9, teilweise für einen im Wesentlichen zylindrischen, tubusförmigen Lagertopf 10 zu dienen, die bzw. der darauf aufliegt.
Zwischen dem Drehteil 6 und dem zylindrischen, tubusförmigen Lagertopf 10 ist neben der Gleitdichtung 9 ein Kugellager 11 angeordnet. Das Kugellager wird in dieser Ausführungsform von der Gleitdichtung 9 zusammengehalten, die auch ein Lagerkäfig ist. Die Gleitdichtung 9 wird im Folgenden näher beschrieben.
Der im Wesentlichen zylindrische, tubusförmige Lagertopf 10 weist einen zweiten ringförmigen Flansch 12 auf, der als Gegenfläche für die Verschlusselemente 13 in Gestalt bogenförmiger Segmente mit einer halbrunden Abstützfläche 14 und einer mit Haken versehenen Aufnahmefläche 15 bestimmt ist. Die bogenförmigen Segmente 15 liegen gegeneinander an und werden mit einem elastischen Ring 16 zusammengehalten, der die Segmente 15 vorwärts und nach außen drückt. Die bogenförmigen Elemente 13 sind dazu angeordnet, mit Nuten in einem in den Aufnahmeteil eingefügten Steckteil in Eingriff zu treten, um den Steckteil in dem Aufnahmeteil festzuhalten.
In der ringförmigen Nut 4 befindet sich weiterhin ein Dichtungsring 17, der mit einer Dichtungsscheibe 18 zusammen angeordnet ist. Diese Bauteile sind dazu bestimmt, mit einem Steckteil (nicht dargestellt) zusammenzuwirken, der in die Verbindung eingeführt wird.
4 zeigt die Konstruktion des Lagertopfes 10 im Detail. Wie aus der Figur ersichtlich, weist der Lagertopf 10 an seiner äußeren Seite in einer seiner Ecken, die hier als vordere Ecke bezeichnet wird, eine Ausnehmung 19 auf, die dazu bestimmt ist, Kugeln des in der Drehverbindung angeordneten Kugellagers 11 aufzunehmen und mit ihnen zusammenzuwirken. Der Lagertopf 10 weist innen in der entsprechenden Ecke eine ringförmige, halbsphärische Ausnehmung 20 zur Aufnahme der Verschlussmittelsegmente 13 auf. Die Kante 21 der halbsphärischen Ausnehmung 20 zu der zentralen Öffnung 22 hin ist eine Abstützkante für die Segmente 13.
5 zeigt im Detail den Drehteil 6, der in seiner einen Ecke, hier als vordere innere Ecke bezeichnet, eine halbsphärische Nut 23 zur Aufnahme des Kugellagers 11 aufweist. Zwischen der halbsphärischen Nut 23 und der zentralen Öffnung des Drehteils 6 befindet sich eine Abstützfläche 24, die dazu ausgestaltet ist, die Gleitdichtung 9 aufzunehmen.
In 6 wird die Gleitdichtung 9 detaillierter gezeigt. Wie aus der Figur ersichtlich, ist die Gleitdichtung 9 im Wesentlichen flach, ringförmig gestaltet und mit einer größeren Anzahl U-förmiger Ausnehmungen 25 versehen, die dazu angeordnet sind, eine Anzahl in dem Kugellager 11 vorhandener Kugeln aufzunehmen und zu halten. Bei dem Material der Gleitdichtung kann es sich um ein druckbeständiges Polymer wie z.B. TEFLON^® handeln. Das verwendete Polymer sollte gute Gleiteigenschaften aufweisen, so dass Reibung zwischen dem Lagertopf 10 und dem Drehteil 6 beseitigt oder verringert wird.
7 zeigt eine alternative Ausführungsform des Lagers 11 in Gestalt eines Gleitlagers, wobei eine ringförmige Abstands- und Gleitlagerscheibe die Gleitdichtung 9 bildet. Die Gleitdichtung 9 besteht dabei aus einem dauerhaften Polymerwerkstoff.
Der hintere Schlauchaufnahmeteil 2, der Drehteil 6, der Lagertopf 10 und die bogenförmigen Segmente 13 bestehen geeigneterweise aus Metall, während Lagerringe aus Gummi- und/oder Polymerwerkstoffen bestehen, die gegen Öl und Hydraulikflüssigkeit beständig sind.
Die Schnellverbindungskupplung ist zur Hydraulikflüssigkeitsverbindung unter sehr hohen Drücken bestimmt, beispielsweise bis zu 500 bar, häufig 100 bis 500 bar, häufiger 250 bis 425 bar. Die Schnellverbindungskupplung wird häufig in Baumaschinen verschiedener Art sowie im Schiffbau und in der Industrie für die hydraulische Übertragung verschiedener Kräfte und Bewegungen verwendet.

Claims

Schnellverbindungskupplung für eine flüssigkeitsdichte Verbindung von Leitungen, welche unter hohem Druck stehen und welche einen hülsenförmigen weiblichen Teil (1) und einen männlichen Teil, welcher in den weiblichen Teil einführbar ist, aufweisen, wobei der männliche Teil in Bezug auf den weiblichen Teil einen zylindrischen Teil aufweist, welcher in den weiblichen Teil einführbar ist, die umwindende Fläche des männlichen Teils eine erste Nut mit einer vorgegebenen Breite aufweist, wobei die Nut einen Ring aufnimmt, welcher axial versetzbar zwischen den beiden Wänden der Nut ist, wobei der Ring im Wesentlichen dieselbe Dicke aufweist wie die Tiefe der Nut und wobei der weibliche Teil einen zylindrischen Raum zur Aufnahme des zylindrischen Teils des männlichen Teils aufweist, die umhüllende Fläche dieses Raumes wenigstens eine zweite Nut zur Aufnahme eines elastisch beweglichen Verschlussmittels (13) aus oder in den zylindrischen Teil aufweist, wobei das Mittel in einer Verschlussposition mit der Abschlusskante der ersten Nut, welche am nächsten zum äußeren Ende des männlichen Teils angeordnet ist, zusammenwirkt und wobei das Verschlussmittel (13) aus der Verschlussposition durch eine Bewegung des Ringes in Richtung auf die äußere Endkante versetzt wird, wobei die Bewegung durch das Pressen des männlichen Teils in den weiblichen Teil, bis das Verschlussmittel in eine reibschlüssige Verbindung mit der äußeren Seite des Ringes gebracht wird, bewirkt wird dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmittel (13) des weiblichen Teils in einem drehbeweglich angeordneten Mittel (10) angeordnet sind, welches drehfähig in Bezug auf den weiblichen Teil (6) über ein Lager (11) angeordnet ist.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 1, wobei der weibliche Teil (1) einen hinteren Schlauchaufnahmeteil (2) aufweist, welcher eine tubusförmige Durchführung (3) aufweist, um den Durchfluss eines Mediums zu ermöglichen.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 2, wobei die Durchführung (3) in ihrem einen Ende eine Nut (4) aufweist, welche einen größeren Durchmesser hat als die Durchführung (3) selbst.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 2, wobei der schlauchaufnehmende Teil (2) auf seiner äußeren Seite einen ersten spiralförmigen Teil (5) aufweist, der so angeordnet ist, dass der schlauchaufnehmende Teil (2) mit einem Drehteil (6) verbunden wird.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 4, wobei das Drehteil (6) im Wesentlichen aus einem zylindrischen, tubusförmigen Teil besteht, welches innerhalb eine zweite Spirale (7) an seinem hinteren Ende aufweist, wobei die zweite Spirale (7) so angeordnet ist, dass sie mit der ersten Spirale (5) derart zusammenwirkt, dass die beiden Elemente, das schlauchverbindende Teil (2) und das Drehteil (6), verbunden werden.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 4, wobei das Drehteil (6) in seinem einen Ende einen kreisförmigen Flansch (8) aufnimmt, um teilweise eine Abstützfläche für eine Gleitdichtung (9) und teilweise für einen im Wesentlichen zylindrischen, tubusförmigen Lagertopf (10) zu sein, der sich hierauf abstützt.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 6, wobei der im Wesentlichen zylindrische, tubusförmige Lagertopf (10) einen zweiten kreisförmigen Flansch (12) aufweist, welcher eine Gegenfläche zu dem Verbindungsmittel (13) ist.
Schnellverbindungskupplung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Lager ein Gleitlager (9, 11) ist.
Eine Schnellverbindungskupplung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Lager ein Kugellager (9, 11) ist.
Eine Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 6, wobei der Lagertopf (10) eine Ausnehmung (19) auf seiner äußeren Seite und in einer seiner Ecken hat, wobei die Ausnehmung (19) dazu vorgesehen ist, um Kugeln aufzunehmen und mit dieser zusammenzuwirken, welche in dem Kugellager (11) des Drehteils angeordnet sind.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 6, wobei der Lagertopf (10) eine kreisförmige, halbsphärische Ausnehmung (20) auf seiner inneren Seite hat, um das Verbindungsmittelsegment (13) aufzunehmen.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 11, wobei die Ecke (21) der halbsphärischen Ausnehmung (20) in Richtung einer zentralen Öffnung (22) eine unterstützende Kante der Elementes (13) ist.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 4, wobei der Drehteil (6) eine halbsphärische Nut (23) in einer seiner inneren Kanten aufweist, um ein Kugellager (11) aufzunehmen.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 13, wobei eine Abstützfläche (24) zwischen der halbsphärischen Nut (23) und der zentralen Öffnung (22) des Drehteils (6) vorhanden ist, wobei die Fläche (24) so angeordnet ist, um eine Gleitdichtung (9) aufzunehmen.
Schnellverbindungskupplung gemäß Anspruch 8, wobei die Gleitdichtung (9) im Wesentlichen flach und ringförmig gestaltet ist und mit einer Zahl von U-förmigen Ausnehmungen (25) versehen ist, welche so angeordnet sind, um eine Zahl von Kugeln, die in dem Kugellager (11) vorhanden sind, aufzunehmen und zu halten.