DE69008908T2 - Freitragendes Lippenrohrkupplungselement und Zusammensetzung. - Google Patents

Description

• Generell betrifft die Erfindung ein Leitungskupplungsgruppenteil, welches mit einem zweiten Kupplungsteil zum Bewirken einer metallischen Dichtung zwischen ihnen verwendet werden kann. Im einzelnen betrifft diese Erfindung ein Hochdruckleitungskupplungsteil mit einem im wesentlichen rohrförmigen Körper und einer dem Nasenteil gegenüber angeordneten Ringnut, welche zusammen eine abstehende Lippe bilden, die wenigstens in Richtung der Längsachse (des Körpers) verformbar ist, wenn durch die konisch zulaufende Fläche eines im wesentlichen rohrförmigen kegelstumpfförmigen Kupplungsteils, manchmal auch als Konusarmatur bezeichnet, Kraft auf sie aufgebracht wird.
• Die Rohr- und Schlaucharmaturen, die in U.S.-Patent Nr. 3 653 694 (Nicol), U.S.-Patent Nr. 3 672 704 (Christianson), U.S.- Patent Nr. 3 142 498 (Press), U.S.-Patent Nr. 3 891 246 (Hopper) und U.S.-Patent Nr. 4 025 092 (Wakefield) beschrieben sind, weisen Stege/Vorsprünge auf, die derart ausgesta1tet sind, daß die Armaturen mit den Stegen nur mit speziell entwickelten, einzigartig geformten passenden Gegen-Armaturen verwendet werden können, um eine metallische Dichtung zu bilden. Da diese in einem Steg endenden Armaturen nicht für genormte Armaturen entwickelt sind und nicht mit diesen verwendet werden können, sondern statt dessen speziell konzipierte passende Armaturen benötigen, ist ihre Herstellung und Verwendung kostspielig. Jede der in den oben genannten Patenten offenbarten Armaturen weist dünne Stege/Vorsprünge auf, die derart konstruiert sind, daß das Anziehen und Lockern der offenbarten Kupplungen wahrscheinlich eine dauerhafte plastische Verformung und/oder ein Brechen der Vorsprünge verursacht.
• US-A-4 262 941 offenbart eine Schlauchkupplung, bei der ein Ringf lansch mit Belleville-Federcharakteristik auf einem Sitz eines Armaturenstücks ruht. Der Flansch wird beim Anziehen einer Mutter auf dem Gewinde des Sitzes des Armaturenstücks gegen den Sitz gedrückt.
• Die Abdichtlippe aus Nicol weist eine runde oder konvexe Außenfläche auf, die eine nach innen konisch zulaufende Sitzfläche eines weiblichen Teils berührt, um dazwischen eine Dichtung zu bilden. Bei der Nicol'schen Kupplungsgruppe wirkt die mit dem Nasenteil in Kontakt stehende Schulter des weiblichen Teils als Anzieh-"Stopp"-Mechanismus (die Abdichtlippe wird nach außen gebogen). Dieser Stoppmechanismus begrenzt die Größe des Drehmoments, das auf die Gruppe aufgebracht werden kann, wodurch die Größe der Kraft, die auf die Dichtanlagefläche aufgebracht werden kann, begrenzt wird. Das weibliche Teil muß zwei spanabhebend genau bearbeitete benachbarte Flächen aufweisen, um mit dem männlichen Muffenteil in der beschriebenen Weise eine Dichtung zu bilden.
• Die Gruppen nach Press und Christianson weisen lippenartige Vorsprünge auf, die jeweils aus einer Hinterschneidung und einem dünnen verformbaren Stegnasenteil bestehen, wobei sich beim Anziehen der Gruppen lediglich der dünne Nasenteil verformt. Jede in der Weise konzipierte Lippe wirkt als ein Anzieh-"Stopp"-Mechanismus für die Gruppe, wodurch es erschwert wird, eine gute Hochdruckdichtung zu erzielen, ohne daß an dem dünnen Nasenteil Brüche am Übergang auftreten. Gruppen nach dem Stand der Technik, die derartige Stoppmechanismen aufweisen, sind bei der Schaffung einer Hochdruckdichtung nicht effektiv, da der Anschlag die Größe des Drehmoments, welches, ohne die lippenartigen Vorsprünge zu zerstören, auf die Gruppe aufgebracht werden kann, einschränkt.
• O-Ring-Flächendichtkupplungen und Konusarmaturen sind zwei bekannte Hochdruckkupplungssysteme, die häufig zur Verbindung von Stücken einer Hydraulikleitung verwendet werden. Bei den Konusarmaturen wird versucht, eine Hochdruckdichtung dadurch zu bewirken, daß zwei konisch zulaufende (üblicherweise 37º oder 45º) ebene Flächen zusammengedrückt werden und somit die auf das Kupplungssystem aufgebrachte Kraft über einen relativ großen Abdichtanlageflächenbereich verteilen. Da der Abdichtanlageflächenbereich so groß ist, kann diese Art Kupplungssystem hohen Innendrücken nicht ohne Lecken standhalten. Ferner müssen beide ebenen Paßflächen der Konusflächenarmaturen spanabhebend genau bearbeitet werden. Daher ist die Herstellung von Hochdruckdichtungen unter Verwendung eines solchen Kupplungssystems schwierig und kostspielig. O-Ring-Flächendichtkupplungen, die ebenfalls zwei spanabhebend genau bearbeitete ebene Paßflächen aufweisen, weisen entlang der Fläche der einen Armatur eine Vertiefung auf, die einen Gummi-O-Ring halten kann. In einer derartigen Kupplung wird die Dichtung gebildet, indem der O-Ring gegen die ebene Fläche einer passenden Gegenarmatur gedrückt wird. Das Einbringen eines O-Ringes in eine Kupplung mit ebenen Paßflächen erhöht die bereits hohen Kosten zur Herstellung einer derartigen Kupplung. Ferner ist die Wartung von O-Ring-Kupplungen kostspielig.
• Es ist eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, ein Leitungskupplungsteil, das imstande ist, durch geeignete Gestaltung eines einstückigen Endteils in Form einer verformbaren abstehenden Lippe hohen Innendrücken standzuhalten, zur Verwendung mit einem zweiten Kupplungsteil zu schaffen, um eine Dichtung zwischen den beiden Kupplungsteilen zu bewirken.
• Es ist eine weitere Aufgabe, ein Leitungskupplungsteil zu schaffen, das mit einem kegelstumpfförmigen Kupplungsteil in Eingriff gebracht werden kann, welches eine im wesentlichen konisch zulaufende Dichtfläche aufweist und manchmal als Konusarmatur bezeichnet wird.
• Es ist eine weitere Aufgabe, durch geeignete vereinfachte Gestaltung der Abdichtung ein Leitungskupplungsteil zu schaffen, dessen Herstellungskosten minimiert sind und das dennoch mit sehr großer Häufigkeit mit einem zweiten Kupplungsteil zusammengebaut und auseinandergebaut werden kann, und dabei jedesmal abdichtet.
• Gemäß der Erfindung ist eine Leitungskupplungsuntergruppe vorgesehen, mit: einem Leitungskupplungsteil mit einem im wesentlichen rohrförmigen Körper mit einer Bohrung entlang seiner Längsachse und einer Einrichtung zur Abdichtung, die aus einem einstückigen Endbereich des Körpers mit einem Nasenteil und, in der Bohrung dem Nasenteil gegenüber, einer ringförmigen Nut, die zusammen eine wenigstens teilweise in Längsrichtung abstehende verformbare Lippe bilden, und einem Verbinder besteht; wobei
• der Nasenteil eine Außenfläche aufweist, deren erster Teil die Dichtung bildet, wenn die Lippe in Längsrichtung gebogen ist, wobei der erste Teil der Außenfläche, im axialen Querschnitt gesehen, konvex gekrümmt ist; und der Verbinder die Lippe zum Ankoppeln des Teiles an ein zweites Kupplungsteil biegt und eine Innensitzfläche aufweist, die einen zweiten Teil der Außenfläche des Nasenteils berührt, um radiales Ausbiegen zu verhindern.
• Vorzugsweise weist die Erfindung ferner eine Leitungskupplungsgruppe mit dem ersten Leitungskupplungsteil und dem Verbinder und einem zweiten Kupplungsteil mit einer kegelstumpfförmigen ringförmigen Fläche an einem Ende und einer Längsbohrung auf, bei der: die abstehende Lippe des ersten Kupplungsteils gegen die kegelstumpfförmige ringförmige Fläche des zweiten Kupplungsteils biegbar ist; die kegelstumpfförmige ringförmige Fläche teilweise in dem Nasenteil des ersten Kupplungsteiles angeordnet und relativ starrer ist als die abstehende Lippe; und die Kupplungseinrichtung das erste und das zweite Teil verbindet und zur Biegung der Lippe gegen die ringförmige Fläche Kraft auf den Nasenteil aufbringt.
• Im folgenden wird die Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, ausführlicher beschrieben.
• FIG. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer 37º- Konusarmatur nach dem Stand der Technik, beispielsweise die zum Verbinden von Hydraulik1eitungsstücken.
• FIG. 2 ist eine teilweise geschnittene explodierte Seitenansicht einer O-Ring-Flächendichtkupplung nach dem Stand der Technik, die zur Verbindung von Hydraulikleitungsstücken verwendet werden kann.
• FIG. 3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines bevorzugten Leitungskupplungsteils der Erfindung, das mit einem teilweise geschnittenen Sperring und einer vollständig geschnittenen Mutter zusammengebaut dargestellt ist.
• FIG. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des bevorzugten Leitungskupplungsteils von FIG. 3 im mit einer teilweise geschnittenen 30º-Konusarmatur und einer vollständig geschnittenen Mutter zusammengebauten Zustand.
• FIG. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Gruppe von FIG. 4 entlang der Linie 5-5.
• FIG. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Gruppe, ähnlich FIG. 5, außer daß sie eine 500-Konusarmatur statt einer 30º- Konusarmatur zeigt.
• FIG. 7 ist eine vergrößerte Schnittansicht, ähnlich der von FIG. 5, und zeigt ein alternatives bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
• Die 37º-Konusarmaturengruppe von FIG. 1 weist eine männliche Standard-JIC-37º-Konusarmatur 26, eine weibliche Armatur 20 mit einer entsprechenden, auf spanabhebende Weise genau bearbeiteten Fläche 22 mit einer Neigung von 37º, und einer Mutter 24 zum Aufbringen von Kraft auf die Gruppe, um entlang der Paßfläche mit einer Neigung von 37º eine Dichtung zu bilden. Um eine Armaturengruppe gemäß FIG. 1 zu bilden, die in der Lage ist, abzudichten, müssen die Paßflächen jeweils innerhalb von ± 1/2 Grad der unter einem Winkel von 37º geneigten Fläche spanabhebend bearbeitet werden. Zusätzlich zu der kostenintensiven Herstellung ist die in FIG. 1 dargestellte Gruppe in ihrer Fähigkeit, als Hochdruckkupplung wirksam zu sein, eingeschränkt, insbesondere, weil das auf die Gruppe aufgebrachte Drehmoment über eine große ebene ringförmige Paßfläche verteilt wird.
• Die O-Ring-Flächendichtkupplung von FIG. 2 weist eine männliche Armatur 36 mit einem O-Ring 28 aus natürlichem oder synthetischem Gummi oder aus einem anderen Elastomer, eine weibliche Armatur 30 mit einer ebenen Fläche 32 zum Kontaktieren des O- Rings 28 und eine Mutter 34, die zum Aufbringen von Kraft auf die Paßanlagefläche auf, um eine Dichtung zu bilden. Obwohl die O-Ring-Flächendichtkupplung etwas erfolgreicher beim Erstellen einer Hochdruckdichtung ist, ist ihre Herstellung sehr kostenintensiv.
• Die bei 10 in FIG. 3 dargetellte Kupplungsgruppe weist ein bevorzugtes Leitungskupplungsteil 40 mit einer Bohrung 48 entlang seiner Längsachse, einen das Kupplungsteil 40 umgebenden Sperrring 42 und eine Mutter 44 mit einem Gewinde 50 auf.
• FIG. 4 zeigt das Kupplungsteil 40, die teilweise mit Gewinde versehene Mutter 44 und ein kegelstumpfförmiges Leitungskupplungsteil 46 mit einer Bohrung 47, einer konisch zulaufenden ringförmigen Dichtfläche 62 und einem Gewindebereich 64. Der Einfachheit halber sind die Linien, die den Sperring 42 von dem Kupplungsteil 40 trennen, in dem geschnittenen Bereich der FIGN. 4, 5 und 6 weggelassen worden, so daß sowohl 42 als auch 40 als ein geschnittenes Stück dargestellt sind. Jedes Kupplungsteil 40 oder 46 kann mit einem Rohr, einem Schlauch oder einem Aufnahmebehälter (nicht dargestellt) durch Verbindungsgewinde, Schweißen, Löten, Crimpen, Befestigungselemente, Schrauben oder beliebige andere geeignete Eingriffseinrichtungen verbunden werden. Somit beschränkt sich die in FIG. 4 dargestellte Kupplung nicht auf Leitungsverbindungsstücke, sondern könnte ein Reservoir mit einer Leitung oder zwei Reservoirs direkt miteinander verbinden. Mit dem Kupplungsteil 40 ist ein abstehender Lippen-Endbereich, der generell bei 52 dargestellt und durch den Nasenteil 54 und die in der Bohrung 48 angeordnete Ringnut 56 gebildet wird, einstückig ausgebildet. Ferner definieren eine zylinderartige Außenfläche 60, eine Schrägf 1äche 66 und die Außenfläche 58 des Nasenteils 54 die Form des Endbereichs 52. Zwar ist die Schrägfläche 66 eine, die eine negative Steigung aufweist (in einem Koordinatensystem mit nach oben zeigeneder y-Achse und horizontal nach rechts zeigender x-Achse), aber sie kann generell senkrechtzur Längsachse des Kupplungsteils 40 verlaufen oder (in obigem Koordinatensystem) mit positiver Steigung sein.
• FIG. 5 zeigt die Positionierung des Endbereichs 52 im einzelnen, wenn die Kupplungsteile 40 und 46 durch die Mutter 44 so verbunden sind, daß die Bohrungen 47 und 48 in Verbindung stehen. Bei 53 ist der Endbereich des Kupplungsteils 40 in Phantomlinien dargestellt, so, wie er vor Aufbringen von Kraft durch die konisch zulaufende ringförmige Dichtfläche 62 aussieht. Die Gestaltung des abstehenden Lippen-Endbereichs 52 macht sich die elastischen Eigenschaften des zur Herstellung der Leitungskupplung 40 verwendeten Materials wirksam zunutze; wenn auf den Endbereich 52 eine Kraft aufgebracht wird, wird eine vorzugsweise fluiddichte Dichtung gebildet, indem wenigstens der Endbereich elastisch verformt wird. Zur Herstellung des Kupplungsteils 40 können solche Materialien wie Metalle, Metallegierungen oder andere geeignete Materialien, die den gewünschten Elastizitätsmodul und die gewünschten Starrheitscharakteristiken aufweisen, verwendet werden.
• Beim Anziehen der Mutter 44, um die konisch zulaufende ringförmige Dichtfläche 62 gegen die Außenfläche 58 des Nasenteils 54 zu drücken, wird zunächst der Nasenteil 54 radial nach außen gebogen, und zwar von der Längsachse des Kupplungsteils 40 aus (oder in eine im wesentlichen dazu senkrechte Richtung). Dies drückt die zylinderähnliche Außenfläche 60 gegen die Innensitzfläche 70 der Mutter 44. Zwischen der konisch zulaufenden ringförmigen Dichtfläche 62 und der Außenfläche 58 des Nasenteils wird eine ringförmige Dichtanlagefläche 68 gebildet. Weiteres Anziehen der Mutter 44 biegt den abstehenden Lippen-Endbereich 52 in eine im wesentlichen zur Längsachse des Kupplungsteils 40 parallele Richtung, wobei der Endbereich nach innen "gerollt" wird. Obwohl die Schrägfläche 66 gegen die Schulterfläche 72 der Mutter 44 gedrückt wird, kann sich der abstehende Lippen-Endbereich der Länge nach zu der Ringnut 56 hin biegen, wodurch größere Dichtdrücke ermöglicht werden. Abhängig von der Schrägung der Fläche 66 kann die Schulterfläche 72 entsprechend negativ geschrägt sein, wie in FIG. 5 gezeigt, oder sie kann geschrägt oder im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Kupplungsteils 40 sein, und zwar unter einem Winkel, der geringfügig von der Schräge der Fläche 66 abweicht. Durch die Längsverformung des abstehenden Lippen-Endbereiches 52 wird dieser gebogen: daraus ergibt sich entlang der Außenfläche 58 und der Zylinderartigen Außenfläche 60 eine Zugspannung und entlang der Wand der Ringnut 56 Druck.
• Vorzugsweise ist, wie dargestellt, ein wesentlicher Teil des Nasenteils 54 in einem radialen Abstand von der Längsachse des Kupplungsteils 40 angeordnet, der größer ist als der Innenradius 4 (vergl. FIG. 3 als Referenz) der Bohrung 48. Der Nasenteil 54 ist ballig und die Außenfläche 58 konvex dargestellt.
• Obwohl FIG. 5 ein kegelstumpfförmiges Leitungskupplungsteil 46 mit einer unter 30 konisch zulaufenden ringförmigen Dichtfläche 62 zeigt, kann das so ausgebildete Kupplungsteil 40 mit kegelstumpfförmigen Leitungskupplungsteilen mit konisch zu laufenden Flächen verwendet werden, die in bezug auf die Längsachse der Bohrung 47 vorzugsweise unter einem Winkel von 29 bis 51 verlaufen. Somit sind die bevorzugten Kupplungsteile 40 und 80 (von FIG. 7) vielseitig gestaltbar.
• Die Größe der Dichtanlagefläche 68 ist abhängig von: der Form, einschließlich des Winkels an der Dichtanlagefläche, der Außenfläche 58; der Form, einschließlich des Winkels an der Dichtanlagefläche, der konisch zulaufenden ringförmigen Dichtfläche 62; der Anziehkraft oder dem Drehmoment, die auf die Gruppe aufgebracht werden; die Aufmachung des Materials der Kupplungsteile 40 und 46; der Form des Endbereichs 52 und der Form, einschließlich der Winkel, der inneren Sitzfläche 70 und Schulterfläche 72. Die FIGN. 4,5,6 und 7 zeigen ferner die Anordnung der ringförmigen Dichtanlagefläche 68 in bezug auf den Abstand d von FIG. 3, welcher der Maximalabstand zwischen der Innenwand der Ringnut 56 und der Längsachse des Kupplungsteils 40 ist. Die in den FIGN. 4, 5 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiele weisen eine Dichtanlagefläche auf, die in einem radialen Abstand von der Längsachse des Kupplungsteils 40 angeordnet ist, der geringer ist als der Abstand d von FIG. 3. FIG. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Dichtanlagefläche 68, die mit einem radialen Abstand von der Längsachse angeordnet ist, der gleich und geringer als der Abstand d ist. Obwohl nicht erforderlich, wird bevorzugt, den radialen Abstand der Dichtanlagefläche 68 von der Längsachse zu minimieren.
• Die Größe der Dichtanlagefläche 68 ist vorzugsweise geringer als die Gesamtfläche entweder der Außenfläche 58 oder der konisch zulaufenden ringförmigen Dichtfläche 62. Die Konzentration der Anziehkraft oder des Drehmoments, die auf die Gruppe von FIG. 5 aufgebracht werden, über eine relativ geringe Dichtanlagelächenfläche führt zur Bildung einer Dichtung, die imstande ist, Innendrücken standzuhalten, die höher sind als es bei einer Dichtung möglich ist, bei der die aufgebrachte Kraft oder das aufgebrachte Drehmoment über die gesamte Außenfläche 58 und die gesamte konisch zulaufende ringförmige Dichtfläche 62 verteilt wird. Es wird angenommen, daß bei einem gegebenen Wert des aufgebrachten Drehmoments der über den Dichtanlageflächenbereich wirkende Druck bei der Gruppe von FIG. 5 wenigstens das Fünffache desjenigen bei der 37º-Paßanlagefläche von FIG. 1 beträgt. Vorzugsweise ist die Größe der Dichtanlagefläche des bevorzugten Ausführungsbeispiels von FIG. 5 gleich der oder weniger als die Hälfte der Gesamtgröße der konisch zu laufenden ringförmigen Dichtfläche 62. Beispielsweise wurde eine männliche JIC-37º- Konusarmatur aus verzinktem Stahl von 1 1/4 Inch Durchmesser mit einer konisch zulaufenden ringförmigen Dichtfläche 62 einer Querschnittslänge, die, entlang der Verjüngung gemessen, nominell gleich 0,300 Inches ist, mit der Mutter 44 und dem Kupplungsteil 40 aus FIG. 5 zusammengebaut, wobei eine Dichtanlagefläche 68 einer Querschnittslänge, ebenfalls entlang der Verjüngung gemessen, von ungefähr 0,028 Inches bis 0,056 Inches gebildet wurde. Die Querschnittslänge der Dichtanlagefläche 68 hängt von dem auf die Kupplungsgruppe aufgebrachten Drehmoment ab. Bei diesem Beispiel nahm generell bei Erhöhung des auf die Kupplungsgruppe aufgebrachten Drehmoments die Querschnittslänge der Dichtanlagefläche 68 zu.
• In FIG. 6 ist das Kupplungsteil 40 in einer Gruppe mit dem Kupplungsteil 76 mit einer 50º-Konusfläche 63 dargestellt. Das Anziehen der Mutter 44 verformt den Endbereich 52 in ähnlicher Weise wie die für die FIGN. 4 und 5 beschriebene Gruppe.
• In FIG. 7 ist ein anderes bevorzugtes Kupplungsteil 80 mit der Muf fe 84 und dem Gegenkupplungsteil 86 mit einer 37º-Konusfläche 83 und einem nach außen ragenden Vorsprung 88 zusammengebaut dargestellt. Zur Verbindung der Kupplungsteile 80 und 86 werden ähnliche Schrauben wie die bei 85 dargestellten verwendet, so daß die Bohrungen 87 und 90 verbunden werden. Die Schrauben 85 werden durch entsprechende Löcher 92 in der Muffe 84 eingeführt, die ringartig mit im wesentlichen gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Dann werden die Schrauben in die Gewindelöcher 89 geschraubt, welche mit Abständen voneinander entlang des Vorsprungs 88 so angeordnet sind, daß sie den Löchern 92 gegenüberliegen. Um die Schrauben in ihrer Position zu sichern und zu gewährleisten, daß über die Fläche der ringförmigen Dichtanlagefläche 68 zum Bewirken einer Dichtung genügend Kraft beibehalten wird, können nicht dargestellte Muttern oder Unterlegscheiben verwendet werden. Der Vorsprung 88 braucht nicht als Flansch ausgebildet zu sein, sondern könnte aus separaten Vorsprüngen bestehen, die so voneinander beabstandet sind, daß sie den Löchern 92 zur Aufnahme der Schrauben 85 entsprechen. Die Verformung des Endbereichs 52 des Kupplungsteils 80 unter Druck, wie er von Schrauben 85 auf die Gruppe ausgeübt wird, erfolgt in einer im wesentlichen der in bezug auf die Gruppe de; FIGN. 4 und 5 beschriebenen ähnlichen Weise.
• Als Beispiel wurde ein weibliches Kupplungsteil aus unbeschichtetem Stahl, der auf 80-95 HRB gehärtet ist, in einer der des Kupplungsteils 80 von FIG. 7 ähnlichen Form so hergestellt, daß es für einen Hydraulikschlauch mit einem Durchmesser von 1/2 Inch passend war. Im folgenden werden die Abmessungen des hergestellten Teils angegeben: Radius r (vergleiche FIG. 3) gleich 0,203 Inches; Bogenradius der Ringnut 56 < vergl. FIG. 4) wurde auf 0,055 Inches spanabhebend bearbeitet; die Außenfläche 58 (vergl. FIG. 4) weist einen Radius von 0,055 Inches auf und der Abstand d (vergl. FIG. 3) ist gleich 0,277 Inches. Ein Sperring 42 (vergl. FIG. 3) auf 80-95 HRB gehärtetem unbeschichtetem Sechskantstahl von 0,875 Inches und einem Innendurchmesser von 0,552 Inches wurde so hergestellt, daß er um das Kupplungsteil 80 paßt. Eine teilweise mit einem Gewinde versehene Mutter 44 (siehe FIG. 3) aus auf 80-95 HRB gehärtetem unbeschichtetem Sechskantstahl von 0,875 Inches wurde zur Verbindung des Kupplungsteils 80 mit einer männlichen verzinkten JIC-37º-Konusarmatur ähnlich der bei 26 in FIG. 1 gezeigten verwendet.
• Als zweites Beispiel wurde ein weibliches Kupplungsteil aus auf 80-95 HRB gehärtetem unbeschichtetem Stahl in einer derjenigen des Kupplungsteils 40 von FIG. 3 ähnlichen Form so hergestellt, daß es für einen Hydraulikschlauch mit einem Durchmesser von 1 1/4 Inch passend war. Im folgenden werden die Abmessungen des hergestellten Teils angegeben: Radius r (FIG. 3) gleich 0,531 Inches, der Bogenradius der Ringnut 56 (FIG. 4) wurde spanabhebend auf 0,082 Inches bearbeitet; die Außenf läche 58 (FIG. 4) hat einen Radius von 0,082 Inches und Abstand d (FIG. 3) ist gleich 0,650 Inches. Ein Sperring 42 (FIG. 3) aus auf 80-95 HRB gehärtetem, unbeschichtetem Sechskantstahl von 1,812 Inch und mit einem Innendurchmesser von 1,311 Inches wurde so hergestellt, daß er um ein Kupplungsteil 40 paßte. Eine teilweise mit einem Gewinde versehene Mutter 44 (FIG. 3) auf auf 80-95 HRB gehärtetem, unbeschichtetem Sechskantstahl von 2,000 Inches wurde zur Verbindung des Kupplungsteils 40 mit einer männlichen verzinkten JIC-37º-Konusarmatur ähnlich der in FIG. 1 bei 26 dargestellten verwendet. Dieses Beispiel eines so hergestellten weiblichen Kupplungsteils kann auch mit männlichen Standardarmaturen mit konisch zulaufenden Flächen, von 30º bis 50º einschließlich, verwendet werden. Die Verformung des abstehenden Lippen-Endbereiches einer (erfindungsgemäß) aus den beschriebenen Elementen bestehenden Gruppe, auf die ein Drehmoment von 240 ft. lbs. aufgebracht wird, ist im wesentlichen elastisch. Das Drehmoment, das für eine JIC-37 -Konuskupplung nach dem Stand der Technik, wie die in FIG. 1 dargestellte, die üblicherweise zum Anschließen eines Hydraulikschlauches von 1 1/4 Inches verwendet wird, beträgt 120 ft.lbs. Sowohl mit der JIC-37º-Konuskupplung nach dem Stand der Technik als auch mit einer Gruppe aus den beschriebenen Elementen (gemäß der Erfindung) wurden SAE-Rechteckimpulstests durchgeführt. Die folgende Tabelle enthält die Ergebnisse der Impulstests, die unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurden: das Hydraulikfluid wurde mit einem Druck von 6650 lb/in² mit 45 Zyklen/min durch die Testkupplungsgruppe gedrückt. Impulstestergebnisse Drehmoment Kupplungstyp (Ft. Lbs) Zykluszahl erfindungsgemäß Anmerkungen leckte Test abgebr.

Claims (15)

1. Leitungskupplungsuntergruppe, mit:

einem Leitungskupplungsteil (40) mit einem im wesentlichen rohrförmigen Körper mit einer Bohrung (48) entlang seiner Längsachse und einer Einrichtung zur Abdichtung (68), die aus einem einstückigen Endbereich des Körpers mit einem Nasenteil (54) und, in der Bohrung (48) dem Nasenteil gegenüber, einer ringförmigen Nut (56), die zusammen eine wenigstens teilweise in Längsrichtung abstehende verformbare Lippe (52) bilden, und einem Verbinder (44 oder 84,85) besteht; wobei

der Nasenteil eine Außenfläche (58) aufweist, deren erster Teil die Dichtung (68) bildet, wenn die Lippe in Längsrichtung gebogen ist, wobei der erste Teil der Außenfläche, im axialen Querschnitt gesehen, konvex gekrümmt ist; und

der Verbinder (44) die Lippe (52) zum Ankoppeln des Teiles (40) an ein zweites Kupplungsteil biegt und eine Innensitzfläche (70) aufweist, die einen zweiten Teil der Außenfläche (58) des Nasenteils berührt, um radiales Ausbiegen zu verhindern

2. Leitungskupplungsuntergruppe nach Anspruch 1, wobei der einstückige Endbereich ferner eine im wesentlichen zylinderförmige Außenfläche (60) in der Nähe des Nasenteils (54) aufweist.

3. Leitungskupplungsuntergruppe nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Nasenteil (54) ballig ist.

4. Leitungskupplungsuntergruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein wesentlicher Teil des Nasenteils (54) in radialem Abstand von der Längsachse angeordnet ist, der größer ist als der Innenradius (r) der Bohrung.

5. Leitungskupplungsuntergruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ringnut (56) eine Innenwand und der Teil der Außenfläche (58), der die Dichtung bewirkt, eine ringförmige Anlagefläche (68) aufweist, die in radialem Abstand von der Längsachse angeordnet ist, der geringer als der maximale Abstand (d) der Innenwand der Ringnut von der Längsachse ist.

6. Leitungskupplungsgruppe mit der Leitungskupplungsuntergrup pe, die einen ersten Leitungskupplungsteil (40) und einen Verbinder (44 oder 84,85) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und einen zweiten Kupplungsteil (46) mit einer kegelstumpfförmigen ringförmigen Fläche (62) an einem Ende und einer Längsbohrung (47) aufweist, bei der:

die abstehende Lippe (52) des ersten Kupplungsteils gegen die kegelstumpfförmige ringförmige Fläche (62) des zweiten Kupplungsteils biegbar ist;

die kegelstumpfförmige ringförmige Fläche (62) teilweise in dem Nasenteil (54) des ersten Kupplungsteiles angeordnet und relativ starrer ist als die abstehende Lippe (52); und

der Verbinder (44 oder 84,85) das erste und das zweite Teil verbindet und zur Biegung der Lippe (52) gegen die ringförmige Fläche (62) Kraft auf den Nasenteil (54) aufbringt.

7. Kupplungsgruppe nach Anspruch 6, bei der die erste Bohrung (48) des ersten Kupplungsteils und die zweite Bohrung (47) des zweiten Kupplungsteils mit einem Reservoir und einer Leitung in Verbindung stehen.

8. Kupplungsgruppe nach Anspruch 6, bei der die erste Bohrung (48) und die zweite Bohrung (47) mit einem ersten Leitungsende und einem zweiten Leitungsende in Verbindung stehen.

9. Kupplungsgruppe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der der einstückige Endbereich ferner eine im wesentlichen zylinderförmige Außenfläche (60) in der Nähe des balligen Nasenteils (54) und der Verbinder eine wenigstens teilweise mit einem Gewinde versehene Mutter (44) mit wenigstens einer Schulterfläche (72) aufweist.

10. Kupplungsgruppe nach Anspruch 9, bei der die Schulterfläche (72) der Mutter (44) schräg ist, der einstückige Endbereich ferner eine entsprechend geschrägte Fläche (66) zum Berühren der Schulterf läche (72) aufweist, und die Mutter (44) ferner eine Innensitzfläche (70) zum Berühren der im wesentlichen zylinderförmigen Außenfläche (60) des Endbereiches aufweist.

11. Kupplungsgruppe nach Anspruch 9, bei der die Schulter (72) der Mutter (44) im wesentlichen senkrecht zu der ersten Längsachse verläuft, der einstückige Endbereich ferner eine Fläche (66) zum Berühren der Schulterfläche (72) und die Mutter (44) ferner eine Innensitzfläche (70) zum Berühren der im wesentlichen zylinderförmigen Außenf läche (60) des Endbereiches aufweist.

12. Kupplungsgruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der die ringförmige Dichtfläche (62) in bezug auf die zweite Längsachse unter einem Winkel zwischen 29 Grad und 51 Grad abgewinkelt ist.

13. Kupplungsgruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der die ringförmige Dichtanlagefläche (68) fluiddicht ist.

14. Kupplungsgruppe nach Anspruch 13, bei der das Verhältnis zwischen der Querschnittslänge der fluiddichten ringförmigen Dichtanlagefläche (68) zu der Querschnittslänge der im wesentlichen konischen ringförmigen Dichtfläche (62) von 0,093 bis 0,187 beträgt.

15. Leitungskupplungsgruppe nach einem der Ansprüche 9 bis l4, bei der die Mutter (44) den Nasenteil (54) gegen die ringförmige Dichtfläche (62) drückt und eine fluiddichte Dichtanlagefläche (68) von einer Fläche bildet, die weniger als die Hälfte der Gesamtfläche der konischen ringförmigen Dichtfläche (62) beträgt.