DE69816168T2

DE69816168T2 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE69816168T2
Application number: DE69816168T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro -mura Fukano; Tetsuro -mura Maruyama
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2018-04-08
Also published as: EP0872678A1; JP3644786B2; DE69816168D1; US6193239B1; JPH10288286A; EP0872678B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rohrverbinder, der es ermöglicht, bspw. ein Rohrelement, wie ein Rohr, in flüssigkeitsdichter oder luftdichter Weise an eine Fluiddruckvorrichtung anzuschließen.
Beschreibung des Standes der Technik:
Ein Rohrverbinder nach einer herkömmlichen Technik (vgl. bspw. die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 7-20471) ist in 8 dargestellt.
Der Rohrverbinder 1 umfasst einen Innenring 3 zum Einpressen und Einsetzen in ein Ende eines Rohrelementes 2, so dass der Innenring 3 von dem einen Ende des Rohrelementes 2 vorsteht, um den Durchmesser des Rohrelementes 2 an dem einen Ende zu vergrößern, und einen Hauptverbindungskörper 5 mit einer Buchse 4, die an dessen einem Ende ausgebildet ist, um einen Stopfenbereich des Rohrelementes 2, in welchen der Innenring 3 eingepresst und eingesetzt wurde, einzusetzen. Ein Außengewinde 6 ist an einem äußeren Umfangsbereich des Hauptverbindungskörpers 5 ausgebildet. Ein Druckring 8 ist über ein Innengewinde 7, welches mit dem Außengewinde 6 in Eingriff steht, außen auf das eine Ende des Hauptverbindungsköpers 5 aufgesetzt.
In diesem Fall ist ein Dichtabschnitt 9 an einem tiefen Bereich der Buchse 4 vorgesehen. Der Dichtabschnitt 9 ist so ausgebildet, dass er eine Achse der Buchse 4 so kreuzt, dass ein Dichtabschnitt, der an einem von dem einen Ende des Rohrelementes 2 vorstehenden inneren Ende des Ringelementes 3 angeordnet ist, an dem tiefen Bereich der Buchse 4 anliegen kann. Die Dichtwirkung wird mit Hilfe des Dichtabschnittes 9 gewährleistet.
Bei dem Rohrverbinder 1 gemäß der herkömmlichen Technik ist es aber bspw. dann, wenn ein Druckfluid mit einer anderen Viskosität verwendet wird, notwendig, dass das Rohrelement 2, das einmal mit dem Rohrverbinder 1 verbunden wurde, gegen ein anderes Rohrelement (nicht dargestellt) mit anderem Kaliber ausgetauscht wird. Als Folge hiervon ist es notwendig, eine Vielzahl von Rohrverbindern vorzubereiten, die für die Kaliber verschiedener Rohrelemente einsetzbar sind, was zu dem Nachteil führt, dass die Ausrüstungskosten hoch sind.
Außerdem ist es bei dem Rohrverbinder 1 gemäß der herkömmlichen Technik dann, wenn das Rohrelement 2 gegen einen anderen Rohrverbinder (nicht dargestellt) mit anderem Kaliber ausgetauscht wird, notwendig, den gesamten Rohrverbinder 1 auszutauschen. Daher ist es erforderlich, den Vorgang des Entfernens des mit der Fluiddruckvorrichtung verbundenen Rohrverbinders 1 durchzuführen und den Vorgang der Befestigung des Rohrverbinders 1 an dieser, so dass die Handhabung kompliziert ist.
Außerdem ist es notwendig, eine Vielzahl von Rohrverbindern entsprechend den Kalibern der Rohrelemente 2 zu verwalten, was den Nachteil mit sich bringt, dass die Verwaltungskosten hoch sind.
Außerdem bringt der Dichtabschnitt 9 des Rohrverbinders 1 gemäß der herkömmlichen Technik folgenden Nachteil mit sich. Die Dichtung wird in einem Zustand bewirkt, in welchem der Dichtabschnitt, der an dem inneren Ende des Innenringes 3 angeordnet ist, in Flächenkontakt mit dem tiefen Bereich der Buchse 4 steht. Daher neigt die Kraft (Druck) zum Pressen der Dichtfläche, d. h. der auf die Dichtfläche aufgebrachte Oberflächendruck, zu einer Absenkung, wodurch die Dichtwirkung verringert wird.
Die DT 25 10 886 A1 zeigt einen Rohrverbinder, der einen Verbindungskörper mit einem Gewinde an einem Ende und ein Mutternelement für den Eingriff mit dem Gewinde des Verbindungskörpers aufweist, um das Rohrelement mit dem Verbindungskörper zu verbinden. Ein Einsetzelement wird in eine Öffnung des Verbindungskörpers eingesetzt und eingepasst und umfasst einen Einsetzabschnitt zum Einsetzen in das Rohrelement. An der anderen Seite des Einsetzelements ist ein erweiterter Abschnitt vorgesehen, der von einem in Umfangsrichtung an dem Ende des Rohrelementes vorgesehenen Kragenelement beabstandet und getrennt ist.
Die FR 2 373 012 A1 offenbart einen Verbinder für ein flexibles Rohr, der einen Verbindungskörper mit einem Gewinde an einem Ende und einem Mutternelement zur Zusammenwirkung mit dem Gewinde und zur Verbindung des flexiblen Rohres mit dem Verbindungskörper aufweist. Ein Einsetzelement ist vorgesehen, welches in ein Ende des flexiblen Rohres eingesetzt wird, ohne Eingriff zwischen dem Einsetzelement und einem in Umfangsrichtung an dem Ende des flexiblen Rohres vorgesehenen Kragenelement.
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Rohrverbinders, der leicht gegen einen anderen Rohrverbinder mit unterschiedlichem Kaliber ausgetauscht werden kann. Der Rohrverbinder sollte es ermöglichen, den Oberflächendruck pro Flächeneinheit, der auf die Dichtfläche ausgeübt wird, zu erhöhen, so dass die Dichtwirkung zuverlässiger verbessert wird. Außerdem sollten die Ausrüstungsinvestitionen und die Verwaltungskosten reduziert werden, indem beim Austausch gegen ein anderes Rohrelement mit anderem Kaliber ein gemeinsamer Verbindungskörper verwendet wird.
Die oben beschriebenen Aufgaben werden durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen Vertikalschnitt entlang einer Axialrichtung eines Rohrverbinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Bereiches A in 1;
3 zeigt eine vergrößerte Teilansicht von Vorsprüngen, die in 2 dargestellt sind;
4 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Rohrverbinders gemäß 1;
5 zeigt eine Ansicht in einer Richtung, die in 4 durch einen Pfeil C angezeigt wird;
6 zeigt einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in welchem ein anderes Rohr mit einem großen Kaliber in den Rohrverbinder gemäß 1 eingesetzt ist;
7 zeigt einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem ein anderes Rohr mit einem kleinen Kaliber in den Rohrverbinder gemäß 1 eingesetzt ist; und
8 zeigt einen Vertikalschnitt, der einen Rohrverbinder gemäß der herkömmlichen Technik darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Rohrverbinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Rohrverbinder 10 umfasst einen zylindrischen Verbindungskörper 16 und ein Mutternelement 22. Der Verbindungskörper 16 umfasst eine Durchgangsöffnung 12, die entlang einer Richtung einer Achse B ausgebildet ist, um als Fluiddurchgang zu dienen, und erste und zweite Außengewinde 14a, 14b, die an beiden Enden an äußeren Umfangsflächenbereichen vorgesehen sind. Das Mutternelement 22 hält ein Rohr (Rohrelement) 20 an dem Verbindungskörper 16, indem ein Innengewinde 18, das an einer inneren Umfangsfläche vorgesehen ist, in Eingriff mit dem ersten Außengewinde 14a steht, so dass das Mutternelement 22 auf ein Ende des Verbindungskörpers 16 gesetzt ist.
Eine Einsetzhülse (Einsetzelement) 26, die in einem Zustand ist, in welchem ein Teil von ihr von dem einen Ende des Rohres 20 vorsteht, ist in eine Öffnung 24 des Verbindungskörpers 16, über welche das erste Außengewinde 14a geschnitten ist, eingesetzt und eingepasst. Die Öffnung 24 des Verbindungskörpers 16 umfasst eine konische Fläche 28, die von einem Ende ausgeht und einen sich allmählich verringernden Durchmesser aufweist, eine zylindrische Fläche 30, die an die konische Fläche 28 anschließt und so ausgebildet ist, dass sie einen im Wesentlichen identischen oder konstanten Durchmesser aufweist, eine tiefe Ebene 32, die im Wesentlichen senkrecht zu der zylindrischen Fläche 30 liegt, und einen ringförmigen Vorsprung 34, welcher zwischen der tiefen Ebene 32 und der Durchgangsöffnung 12 ausgebildet ist und um eine festgelegte Länge zu dem Rohr 20 vorsteht. Bei dieser Ausführungsform ist die zylindrische Fläche 30 so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Achse B der Öffnung 24 liegt. Außerdem ist der Außenumfang des ringförmigen Vorsprungs 34 mit einem konischen Querschnitt ausgebildet.
Die Einsetzhülse 26 umfasst einen Einsetzabschnitt 36, welcher eine sich in der äußeren Umfangsrichtung erweiternde ringförmige Erweiterung 33 aufweist und in die Öffnung des Rohres 20 eingesetzt ist, einen Stufenabschnitt 37, welcher eine geneigte Fläche 35 aufweist, deren Durchmesser von einem Ende des Einsetzabschnittes 36 allmählich zunimmt, einen ringförmigen erweiterten Abschnitt 38, welcher integral mit dem Einsetzabschnitt 36 und dem Stufenabschnitt 37 ausgebildet ist, und von einem Ende des Rohres 20 vorsteht, und eine Öffnung 75, welche im Wesentlichen dem Kaliber des Rohres 20 entspricht und von dem Einsetzabschnitt 36 entlang des erweiterten Abschnitts 38 durchtritt.
Ein Ende des Rohres 20 liegt nicht an der geneigten Fläche 35 des Stufenabschnitts 37 der Einsetzhülse 37 an. Das erstere ist von letzterem um einen ausreichenden Abstand getrennt. Zwischen der geneigten Fläche 35 und der Endkante des Rohres 20 ist eine Lücke ausgebildet. Dadurch wird das Rohr 20 nicht durch die geneigte Fläche 35 des Stufenabschnitts 37 der Einsetzhülse 26 abgedichtet. Es wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebene Anordnung aus folgendem Grund verwendet wird. Ist beabsichtigt, das Rohr 20 unter Verwendung der geneigten Fläche 35 des Stufenabschnitts 37 der Einsetzhülse 26 abzudichten, so ist es notwendig, ein Element zum Pressen des Rohres 20 zu der geneigten Fläche 35 vorzusehen, wodurch die Zahl der Teile oder Komponenten vergrößert wird.
Eine ringförmige Stufe 40, die an der Endkante eines später beschriebenen Kragenelementes anliegt, ist an einem Übergang zwischen dem Stufenabschnitt 37 und dem erweiterten Abschnitt 38 ausgebildet. Der erweiterte Abschnitt 38 weist eine ringförmige Aussparung 42 zur Aufnahme des ringförmigen Vorsprungs 34 des Verbindungskörpers 16 auf. Daher hat die ringförmige Aussparung 42 einen Querschnitt, welcher dem Querschnitt des ringförmigen Vorsprungs 34 entspricht.
Wie in 2 dargestellt ist, sind drei Streifen von Vorsprüngen (ringförmigen Vorsprüngen) 46a bis 46c, die voneinander um einen festgelegten Abstand getrennt sind, ringförmig an einer ersten Fläche 44, die die äußere Umfangsfläche des erweiterten Abschnitts 38 ist, ausgebildet. Jeder der Vorsprünge 46a bis 46c ist so ausgebildet, dass er einen Trapezquerschnitt aufweist, wobei seine schmale und flache obere Fläche 47 (vgl. 3) in Linienkontakt mit der zylindrischen Fläche 30 des Verbindungskörpers 16 steht.
Die erste Fläche 44 des erweiterten Abschnitts 38 ist so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen parallel zu der zylindrischen Fläche 30, welche im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Achse B der Öffnung 24 liegt, angeordnet ist. Mit anderen Worten sind die zylindrische Fläche 30 des Verbinderkörpers 16 und die erste Fläche 44 der Einsetzhülse 26 jeweils im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Achse B der Öffnung 24 ausgebildet. Bei dieser Anordnung sind auch die flachen oberen Flächen 47 der Vorsprünge 46a bis 46c, die in Linienkontakt mit der zylindrischen Fläche 30 stehen, im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Achse B ausgebildet.
Der erweiterte Abschnitt 38 weist eine zweite Fläche 48 auf, die in einem kontaktfreien Zustand relativ zu der tiefen Ebene 32 des Verbinderkörpers 16 ist. Ein erster Freiraum 50 ist zwischen der zweiten Fläche 48 des er weiterten Abschnitts 38 und der tiefen Ebene 32 des Verbinderkörpers 16 ausgebildet.
Die ringförmige Aussparung 42 des erweiterten Abschnitts 38 umfasst eine dritte Fläche 54, die von der zweiten Fläche 48 um einen festgelegten Winkel geneigt ist und die an einer geneigten Fläche 52 des ringförmigen Vorsprungs 34 des Verbinderkörpers 16 anliegt, eine vierte Fläche 58, die sich von der dritten Fläche 54 erstreckt und einen zweiten Freiraum 56 zwischen sich selbst und der Spitze des ringförmigen Vorsprungs 34 bildet, eine fünfte Fläche 64, die in einem kontaktfreien Zustand relativ zu einer Wandfläche 60 des ringförmigen Vorsprungs 34 steht und im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Achse B der Öffnung 24 ausgebildet ist, und eine sechste Fläche 66, die an die fünfte Fläche 64 anschließt und den Endkantenbereich bildet. Ein dritter Freiraum 72 ist zwischen der sechsten Fläche 66 des erweiterten Abschnitts 38 und einer Bodenkante des ringförmigen Vorsprungs 34 ausgebildet.
Daher sind die erste Fläche 44, welche an dem äußeren Umfangsbereich des erweiterten Abschnitts 38 ausgebildet ist, die oberen Flächen 47 der Vorsprünge 46a bis 46c, welche an der ersten Fläche 44 ausgebildet sind, und die fünfte Fläche 64, welche an der ringförmigen Aussparung 42 des erweiterten Abschnitts 38 ausgebildet ist, jeweils im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Achse B der Öffnung 24 angeordnet. Sie sind nicht so angeordnet, dass sie die Richtung der Achse B schneiden. Die Bildung der ersten Fläche 44, der oberen Flächen 47 und der fünften Fläche 64 im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Achse B ermöglicht es, die Einsetzhülse 26 einfach zu dem tiefen Bereich der Öffnung 24 des Verbinderkörpers 16 einzusetzen.
Wie in den 4 und 5 dargestellt ist, ist eine Vielzahl von Nuten 68a bis 68c zur Verbindung des ersten Freiraums 50 mit dem zweiten Freiraum 56 über die geneigte Fläche 52 des ringförmigen Vorsprungs 34, der in dem Verbinderkörper 16 vorgesehen ist, ausgebildet. Die Vielzahl von Nuten 68a bis 68c ist so ausgebildet, dass sie voneinander um einen festgelegten Winkel beabstandet sind und sich radial entlang der Radialrichtung erstrecken.
Ein zylindrisches Ringelement 74 ist zwischen dem Rohr 20, welches in den Einsetzabschnitt 36 der Einsetzhülse 26 eingesetzt und eingepasst ist, und der Öffnung 24 des Verbinderkörpers 24 eingesetzt. Das Ringelement 74 umfasst einen dickwandigen Abschnitt 78, der eine Dichtfläche 76 zum Abdichten eines Endes des Rohres 20 zwischen der Dichtfläche 76 und der ringförmigen Erweiterung 33 der Einsetzhülse 26 entsprechend der Druckwirkung eines Druckabschnitts 70 des Mutternelementes 22 (wie später beschrieben) aufweist, und einen dünnwandigen Abschnitt 80, welcher auf den Stufenabschnitt 37 der Einsetzhülse 26 aufgesetzt und aufgepasst ist und an dem erweiterten Abschnitt 38 anliegt, um dadurch positioniert und gehalten zu werden.
Das Mutternelement 22 weist eine Durchgangsöffnung 82 auf, die dem Durchmesser des Rohres 20 entspricht und entlang der Richtung der Achse B ausgebildet ist. Das Mutternelement 22 weist einen Führungsabschnitt 84 zur Führung des Rohres 20 auf, wobei der Führungsabschnitt 84 von einem Ende vorsteht. Der Druckabschnitt 70 zum Pressen des Ringelementes 74 ist an einer dem Führungsabschnitt 84 gegenüberliegenden Seite so ausgebildet, dass er in einer durch einen Pfeil D angezeigten Richtung flexibel biegbar ist.
Bei dieser Ausführungsform wird der Druckabschnitt 70 durch zunehmende Einschraubtiefe des Mutternelementes 22 flexibel in Richtung des Pfeils D gebogen. Dadurch wird das Rohr 20 in einer flüssigkeitsdichten oder luftdichten Weise zwischen dem Ringelement 74 und dem Druckabschnitt 70 angeordnet. Andererseits ist eine ringförmige Kante 86, die einen spitzwinkligen Querschnitt zum Pressen des Rohres 20 zu der ringförmigen Erweiterung 33 der Einsetzhülse 26 und zum Abdichten des Rohres 20 zwischen sich selbst und der ringförmigen Erweiterung 33 der Einsetzhülse 26 aufweist, an einer Innenwandfläche ausgebildet, die an den Druckabschnitt 70 des Mutternelementes 22 anschließt.
Vorzugsweise sind der Verbindungskörper 16, das Mutternelement 22, das Ringelement 74 und die Einsetzhülse 26 aus Kunststoffmaterialien gebildet.
Es reicht aus, dass die an der ersten Fläche 44 der Einsetzhülse 26 ausgebildeten Vorsprünge 46a bis 46c als zwei oder mehr Einzelelemente vorgesehen sind, d. h. als eine Vielzahl von Einzelelementen, ohne auf die drei Streifen beschränkt zu sein.
Der Rohrverbinder 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Nachfolgend werden seine Funktions- und Wirkungsweise erläutert.
Zunächst wird der Einsetzabschnitt 36 der Einsetzhülse 26 in die Öffnung an dem einen Ende des Rohres 20 eingesetzt und eingepasst. Bei dieser Ausführungsform liegt das eine Ende des Rohres 20 nicht an der geneigten Fläche 35 des Stufenabschnitts 37 der Einsetzhülse 26 an, und die Lücke ist zwischen der geneigten Fläche 35 und der Endkante des Rohres 20 ausgebildet. Daher wird das Rohr 20 nicht durch die geneigte Fläche 35 des Stufenabschnitts 37 der Einsetzhülse 26 abgedichtet. Als Folge hiervon wird der Durchmesser des einen Ende des Rohres 20 entlang der Form des Einsetzabschnitts 36 vergrößert, und die innere Umfangsfläche des Rohres 20 und die äußere Umfangsfläche des Einsetzabschnitts 36 werden in flüssigkeitsdichter oder luftdichter Weise gehalten.
Anschließend wird das eine Ende des Rohres 20, in welches die Einsetzhülse 26 eingepresst und eingesetzt wurde, entlang der Öffnung 24 des Verbinderkörpers 16 eingesetzt. Das zylindrische Ringelement 74 wird in den Raum zwischen der Öffnung 24 des Verbinderkörpers 16 und dem Rohr 20, welches in den Einsetzabschnitt 36 der Einsetzhülse 26 eingesetzt und eingepasst wurde, gepresst und eingesetzt.
Außerdem wird das Innengewinde 18 des Mutternelementes 22, welches zuvor lose auf das Rohr 20 gesetzt wurde, entlang des ersten Außengewindes 14a des Verbinderkörpers 16 geschraubt, so dass das Mutternelement 22 festgezogen wird. Somit wird das Rohr 20 in flüssigkeitsdichter oder luftdichter Weise in der Öffnung 24 des Verbinderkörpers 16 gehalten.
Somit werden das Ringelement 74 und die Einsetzhülse 26 durch Festziehen des Mutternelementes 22 mit Hilfe des Druckabschnittes 70 integral mit dem Rohr 20 zu dem tiefen Bereich der Öffnung 24 des Verbinderkörpers 16 gepresst. Das Rohr 20 und die Einsetzhülse 26 werden eingesetzt bis die dritte Fläche 54 der Einsetzhülse 26 an der geneigten Fläche 52 des ringförmigen Vorsprungs 34 des Verbinderkörpers 16 anliegt. Bei dieser Ausführungsform dient die geneigte Fläche 52 des ringförmigen Vorsprungs 34 des Verbinderkörpers 16 als Stopper zur Beschränkung des Endes des Verschiebungsbereiches der Einsetzhülse 26.
Sobald die Einsetzhülse 26 an dem Ende des Verschiebungsbereiches ankommt, indem sie entlang der Richtung der Achse B gepresst wird, tritt die geneigte Fläche, welche die ringförmige Aussparung 42 der Einsetzhülse 26, d. h. die dritte Fläche 54, bildet, in Eingriff mit der geneigten Fläche 52 des ringförmigen Vorsprungs 34 des Verbinderkörpers 16, wodurch sich der in 1 gezeigte Zustand ergibt.
Bei diesem Prozess wird der Druckabschnitt 70 des Mutternelementes 22 flexibel radial nach außen (in Richtung des Pfeils D) gebogen, um der Form des Ringelementes 74 zu entsprechen. Das Ringelement 74 wird durch die über den Druckabschnitt 70 ausgeübte Kraft zu der Einsetzhülse 26 gepresst, um die Ursprungsgestalt wieder herzustellen. Daher wird das Rohr 20 zwischen der Dichtfläche 76 des Ringelementes 74 und der ringförmigen Erweiterung 33 der Einsetzhülse 26 abgedichtet.
In dem in 1 gezeigten Zustand wird der Verbindungsbereich zwischen dem Rohrverbinderkörper 16 und dem Rohr 20 in flüssigkeitsdichter oder luftdichter Weise gehalten mit Hilfe eines ersten Dichtabschnittes, der als Dichtung dient, indem die oberen Flächen 47 der Vorsprünge 46a bis 46c der Einsetzhülse 26 in Linienkontakt mit der zylindrischen Fläche 30 des Verbinderkörpers 16 gehalten werden, eines zweiten Dichtabschnittes, der als Dichtung wirkt, indem das Rohr 20 mit Hilfe der Ringkante 86 des Mutternelementes 22 zu der ringförmigen Erweiterung 33 der Einsetzhülse 26 gepresst wird, und eines dritten Dichtabschnitts, der als Dichtung dient, indem das Ringelement 74 durch den Druckabschnitt 70 zu der Einsetzhülse 26 gepresst wird.
Der durch die Einsetzhülse 26 abgedichtete erste Dichtabschnitt ist im Wesentlichen parallel zu der Richtung der Achse B der Öffnung 24 des Verbinderkörpers 16 vorgesehen, die nicht so vorgesehen ist, dass sie die Richtung der Achse B schneidet. Daher wird bei der vorliegenden Erfindung keine Bestätigung der Dichtung berücksichtigt und der Aufbau wird dementsprechend vereinfacht. Außerdem ist es einfach, die Einsetzhülse 26 anzubringen und zu lösen, und die Gestalt einer Herstellungsform wird ebenfalls vereinfacht.
Als Folge hiervon arbeiten die ersten, zweiten und dritten Dichtabschnitte zusammen, und dadurch wird der Verbindungsbereich zwischen dem Verbinderkörper 16 und dem Rohr 20 in flüssigkeitsdichter oder luftdichter Weise gehalten.
Bei dieser Ausführungsform berührt die zweite Fläche 48 des erweiterten Abschnitts 38 zur Bildung der Einsetzhülse 26 die tiefe Ebene 32 der Öffnung 24 nicht. Der erste Freiraum 50 ist zwischen der zweiten Fläche 48 und der tiefen Ebene 32 ausgebildet (vgl. 2). Die vierte Fläche 58 des erweiterten Abschnitts 38 berührt die Spitze des ringförmigen Vorsprungs 34 nicht. Der zweite Freiraum 56 ist zwischen der vierten Fläche 58 und der Spitze des ringförmigen Vorsprungs 34 ausgebildet (vgl. 2). Die fünfte Fläche 64 des erweiterten Abschnitts 38 und die Wandfläche 60 des ringförmigen Vorsprungs 34 sind in einem kontaktfreien Zustand ausgebildet. Der dritte Freiraum 72 ist zwischen der sechsten Fläche 66 des erweiterten Abschnitts 38 und der Bodenkante des ringförmigen Vorsprungs 34 ausgebildet. Die dritte Fläche 54 der Einsetzhülse 26 liegt an der geneigten Fläche 52 des ringförmigen Vorsprungs 34 an. Der erste Freiraum 50 steht aber mit Hilfe der Nuten 68a bis 68c, die über die geneigte Fläche 52 ausgebildet sind, in Verbindung mit dem zweiten Freiraum 56.
Die Dichtung wird lediglich durch die Vorsprünge 46a bis 46c, die einen Linienkontakt zwischen dem erweiterten Abschnitt 38 der Einsetzhülse 26 und der Öffnung 24 des Verbinderkörpers 16 herstellen, bewirkt. Die Dichtung wird nicht an irgendeinem anderen Bereich bewirkt. Daher wird die Dichtkraft der Vorsprünge 46a bis 46c pro Flächeneinheit erhöht, wobei es nicht notwendig ist, andere Dichtstrukturen an irgendeinem anderen Bereich zu berücksichtigen. Dementsprechend wird der Aufbau weiter vereinfacht.
Die Kraft zum Pressen der dritten Fläche 54 in Richtung des Pfeils wird durch die Anlage der geneigten Fläche 52 des ringförmigen Vorsprungs 34 gegen die dritte Fläche 54 der Einsetzhülse 26 ausgeübt. Die Druckkraft erlaubt es der Kraft F, die Vorsprünge 46a bis 46c zu der zylindrischen Fläche 30 der Öffnung 24 zu drücken. Als Folge hiervon werden die Vorsprünge 46a bis 46c zu der zylindrischen Fläche 30 gepresst. Dadurch wird die Dichtung zuverlässig bewirkt und die Dichtleistung kann verbessert werden.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Dichtbereich zwischen der Einsetzhülse 26 und dem Verbinderkörper 16 so ausgebildet, dass er in linearem Kontakt steht, ohne einen Flächenkontakt zu bewirken. Dementsprechend wird die Kontaktfläche verringert und die Kraft zum Pressen des Dichtbereiches entsprechend der Wirkung des Druckfluides, d. h. die Flächenpressung an der Dichtfläche, wird erhöht. Dadurch ist es möglich, die Dichtleistung zuverlässiger zu verbessern.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Nuten 68a bis 68c über die geneigte Fläche 52 des ringförmigen Vorsprungs 34 des Verbinderkörpers 16 vorgesehen. Dementsprechend kann die Kontaktfläche der geneigten Fläche 52, die an der dritten Fläche 54 der Einsetzhülse 26 anliegt, reduziert werden, um den Kontaktwiderstand zu verringern.
Nachfolgend wird der Vorgang des Austausches des Rohres 20 gegen andere Rohre 20a, 20b mit anderen Kalibern erläutert.
6 zeigt den Fall eines Austausches eines Rohres 20a mit einem Kaliber, das größer ist als das des in 1 verwendeten Rohres 20. 7 zeigt den Fall des Austausches eines Rohres 20b mit einem Kaliber, das kleiner ist als das des in 1 verwendeten Rohres 20. In den 6 und 7 werden Aufbauelemente oder Teile, die den in 1 gezeigten entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, wobei die Buchstaben "a" bzw. "b" hinzugefügt werden, und sie werden gemeinsam erläutert.
Ausgehend von dem in 1 gezeigten Zustand wird das Mutternelement 22 gelöst, um das Mutternelement 22, das Ringelement 74 und die Einsetzhülse 26 von dem Verbinderkörper 16 zu entfernen. Während dieses Vorgangs wird der Verbinderkörper 16 nicht entfernt und bleibt in dem Zustand, in dem er mit der nicht dargestellten Fluiddruckvorrichtung verbunden ist.
Als nächstes wird, wie in den 6 und 7 dargestellt, eine Einsetzhülse 26a, 26b und ein Ringelement 74a, 74b, die entsprechend dem Kaliber der auszutauschenden Rohre 20a, 20b geformt sind, vorab vorbereitet. Die Einsetzhülse 26a, 26b und das Ringelement 74a, 74b werden in die Öffnung 24 des Verbinderkörpers 16 eingesetzt.
Anschließend wird ein Innengewinde 18a, 18b des Mutternelementes 22a, 22b, welches mit einer Durchgangsöffnung 82a, 82b entsprechend dem Kaliber des auszutauschenden Rohres 20a, 20b ausgebildet ist, entlang des ersten Außengewindes 14a des Verbinderkörpers 16 geschraubt und das Mutternelement 22a, 22b festgezogen. Dadurch wird der in 6 oder 7 dargestellte Zustand erreicht, und der Austauschvorgang des Rohres 20a, 20b ist abgeschlossen.
Eine Öffnung 75, welche mit der Durchgangsöffnung 12 des Verbinderkörpers 16 in Verbindung steht und dem Kaliber des Rohres 20a, 20b entspricht, ist durch die Einsetzhülse 26a, 26b ausgebildet. Das Ringelement 74a, 74b ist entsprechend dem Kaliber des Rohres 20a, 20b so ausgebildet, dass es eine Wanddicke aufweist, die dünn ist (vgl. 6), oder eine Wanddicke, die dick ist (vgl. 7).
Bei dem Rohrverbinder 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Verbinderkörper 16 gemeinsam verwendet, und das Mutternelement 22a, 22b, das Ringelement 74a, 74b und die Einsetzhülse 26a, 26b entsprechend einem der Rohre 20a, 20b mit unterschiedlichen Kalibern werden vorab vorbereitet. Daher können das Mutternelement 22a, 22b, das Ringelement 74a, 74b und die Einsetzhülse 26a, 26b in dem Zustand, in dem der Rohrverbinder 16 mit der Fluiddruckvorrichtung verbunden ist, einfach entsprechend dem auszutauschenden Rohr 20a, 20b ausgetauscht werden, ohne den Rohrverbinder 16, der einmal mit der Fluiddruckvorrichtung verbunden wurde, zu entfernen.
Es versteht sich bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, dass das Mutternelement 22a, 22b, das Ringelement 74a, 74b und die Einsetzhülse 26a, 26b entsprechend einem der Rohre 20a, 20b mit verschiedenen Kalibern nicht auf die beiden in den 6 und 7 dargestellten Typen beschränkt sind.
Daher unterscheidet sich die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der herkömmlichen Technik dahingehend, dass es nicht notwendig ist, den gesamten Rohrverbinder 10 von der Fluiddruckvorrichtung zu entfernen, wenn das mit der Fluiddruckvorrichtung verbundene Rohr 20 gegen ein anderes Rohr 20a, 20b mit dem unterschiedlichen Kaliber ausgetauscht wird. Dementsprechend wird bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Effekt erreicht, dass der Austauschvorgang des Rohres 20 einfach durchgeführt werden kann.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann auch dann, wenn sich die Kaliber der Rohre 20, 20a, 20b unterscheiden, der Verbinderkörper 16 gemeinsam verwendet werden. Es ist nicht notwendig, den gesamten Rohrverbinder 10 entsprechend dem Kaliber des auszutauschenden Rohres 20, 20a, 20b auszutauschen. Dadurch ist es möglich, die Ausrüstungsinvestitionen und die Verwaltungskosten im Vergleich mit der herkömmlichen Technik zu verringern.

Claims

Rohrverbinder mit: einem Verbinderkörper (16) mit einer Durchgangsöffnung (12) zur Verwendung als Fluiddurchgang, die entlang einer Axialrichtung ausgebildet ist, und mit einem Gewinde (14a), das an wenigstens einem Ende ausgebildet ist; einem Mutternelement (22) für den Eingriff mit dem einen Ende des Verbinderkörpers (16) über das Gewinde (14a), um ein Rohrelement (20) mit dem Verbinderkörper (16) zu verbinden; einem Einsetzelement (26) zum Einsetzen und Einpassen in eine Öffnung (24) des Verbinderkörpers (16), wobei das Einsetzelement (26) einen Einsetzabschnitt (36) mit einer ringförmigen Erweiterung (33) zum Einsetzen in das Rohrelement (20) und einen erweiterten Abschnitt (38), welcher von einem Ende des Rohrelementes (20) vorsteht, aufweist; und einem Ringelement (74) zum Einsetzen zwischen dem Rohrelement (20), welches auf den Einsetzabschnitt (36) des Einsetzelementes (26) aufgesetzt ist, und der Öffnung (24) des Verbinderkörpers (16), dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Kante (86) des Mutternelementes (22) an dem Rohrelement (20) anliegt und dieses gegen die ringförmige Erweiterung (33) des Einsetzabschnittes (36) presst; wobei das Ringelement (74) einen Abschnitt (80) aufweist, welcher in Eingriff mit einem komplementären Abschnitt (37) des Einsetzelementes (26) eingesetzt ist, um dadurch den Austausch des Mutternelementes (22), des Einsetzelementes (26) und des Ringelementes (74) gegen ein anderes Mutternelement (22a, 22b), ein anderes Einsetzelement (26a, 26b) und ein anderes Ringelement (74a, 74b), die einem Kaliber eines anderen Rohrelementes (20a, 20b) entsprechen, zu erlauben, ohne den Verbinderkörper (16) austauschen zu müssen.
Rohrverbinder nach Anspruch 1, wobei das Einsetzelement (26, 26a, 26b) den erweiterten Abschnitt (38) aufweist, welcher durch eine äußere Umfangsfläche gebildet wird, die sich parallel zu der Axialrichtung (B) der Öffnung (24) des Verbinderkörpers (16) erstreckt, und wobei eine Vielzahl von ringförmigen Vorsprüngen (46a bis 46c), die als Dichtungen zum Kontakt mit einer Innenwandfläche, welche die Öffnung (24) des Verbinderkörpers (16) bildet, dienen, an der äußeren Umfangsfläche entlang der Axialrichtung (B) der Öffnung (24) ausgebildet sind, wobei die ringförmigen Vorsprünge (46a bis 46c) voneinander um einen festgelegten Abstand getrennt sind.
Rohrverbinder nach Anspruch 2, wobei die ringförmigen Vorsprünge (46a bis 46c) ringförmig an einer ersten Oberfläche (44) der äußeren Umfangsfläche des erweiterten Abschnitts (38) ausgebildet sind, und wobei die ringförmigen Vorsprünge (46a bis 46c) eine zylindrische Oberfläche (30) der Innenwandfläche des Verbinderkörpers (16) berühren.
Rohrverbinder nach Anspruch 1, wobei ein Freiraum (50, 56, 72) zwischen einem Ende des erweiterten Abschnitts (38) entlang der Axialrichtung des Einsetzelementes (26, 26a, 26b) und der Öffnung (24) des Verbinderkörpers (16) ausgebildet ist.
Rohrverbinder nach Anspruch 4, wobei eine ringförmige Aussparung (42) an einem Ende des erweiterten Abschnitts (38) des Einsetzelementes (26, 26a, 26b) ausgebildet ist, wobei ein ringförmiger Vorsprung (34) entsprechend der ringförmigen Aussparung (42) an der Öffnung (24) des Verbinderkörpers (16) ausgebildet ist, und wobei eine Vielzahl von Nuten (68a bis 68c), die sich radial erweitern, über eine geneigte Oberfläche (52) des ringförmigen Vorsprungs (34) ausgebildet sind.
Rohrverbinder nach Anspruch 1, wobei das andere Mutternelement (22a, 22b) eine Durchgangsöffnung (82a, 82b) entsprechend einem Kaliber des Rohrelementes (20a, 20b) aufweist, um das Rohrelement (20a, 20b) darin einzusetzen, wobei das andere Einsetzelement (26a, 26b) eine Öffnung (75) entsprechend dem Kaliber des Rohrelementes (20a, 20b) aufweist, und wobei das andere Ringelement (74a, 74b) eine Wanddicke entsprechend dem Kaliber des Rohrelementes (20a, 20b) aufweist.
Rohrverbinder nach Anspruch 3, wobei die erste Oberfläche (74) des erweiterten Abschnitts (38) und die zylindrische Oberfläche (30) des Verbinderkörpers (16) im Wesentlichen parallel zu der Axialrichtung (B) der Durchgangsöffnung (12) ausgebildet sind.
Rohrverbinder nach Anspruch 4, wobei der Freiraum einen ersten Freiraum (50), der zwischen einer zweiten Oberfläche (48) einer Endfläche des erweiterten Abschnitts (38) und einer tiefen Ebene (32) des Verbinderkörpers (16) ausgebildet ist, einen zweiten Freiraum (56), der zwischen einer ringförmigen Aussparung (52) des erweiterten Abschnitts (38) und einem ringförmigen Vorsprung (34) des Verbinderkörpers (16) ausgebildet ist, und einen dritten Freiraum (72), der zwischen einer sechsten Oberfläche (66) des erweiterten Abschnitts (38) und einer Bodenkante des ringförmigen Vorsprungs (34) ausgebildet ist, aufweist.