DE69910656T2

DE69910656T2 - Pneumatischer Verbinder

Info

Publication number: DE69910656T2
Application number: DE69910656T
Authority: DE
Inventors: Enzo Landi; Giovanni Gamberini
Original assignee: SISTEM PNEUMATICA Srl
Current assignee: SISTEM PNEUMATICA Srl
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1999-05-05
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2019-05-06
Also published as: EP0957305A2; EP0957305A3; DE69910656D1; EP0957305B1

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Verbinder mit einem verbesserten Dichtungssystem.
Im Stand der Technik sind verschiedene Dichtungssysteme bekannt zur Verwendung zwischen einer pneumatischen Dichtung und einem Sitz, in welche diese geschraubt ist. Ein erstes System sieht vor, daß in dem Gewindeteil des Körpers eine Ringnutausgebildet ist und daß ein Dichtungsring in dieser Nut angeordnet und durch das im Sitz gebildete Gewinde verformt wird, wenn der Verbinder eingeschraubt wird. Der Hauptnachteil bei diesem ersten System besteht darin, daß der Dichtungsring sehr leicht brechen kann, besonders nachdem der Verbinder einige Male ein- und ausgeschraubt wurde.
Andererseits sieht ein zweites System eine ringförmige Raste im Verbinder unmittelbar oberhalb von dessen Gewindeteil vor, wobei der genannte Sitz einen Kegelstumpf-Abschnitt unmittelbar vor dem Gewindeabschnitt hat und ein Dichtungsring mit einem Querschnitt, der im Wesentlichen dem der Ringnut entspricht, darin eingesetzt ist. Jedoch hat auch diese zweite Anordnung einige Nachteile wie die Kosten der Herstellung eines Dichtungsringes mit einem speziellen Querschnitt und die Möglichkeit, daß der Dichtungsring aus seiner Position zwischen dem Boden der Nut und dem kegelstumpfförmigen Teil des Sitzes herausgleiten kann, während er verformt wird, wenn der Verbinder eingeschraubt wird. Ein weiterer Nachteil dieses Typs von Dichtung besteht darin, daß nicht eingestellt werden kann, wie dicht der Verbinder eingeschraubt wird, um eine richtige und wirksame Abdichtung zu gewährleisten.
Das Dokument US-A-S 433 489 beschreibt ein Dichtungssystem nach dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs 1.
Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist also, einen Verbinder für fluid-dynamische Kreise mit einem Dichtungssystem zu schaffen, das nicht die erwähnten Nachteile aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden beschrieben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, welche eine bevorzugte Ausführungsform als nicht begrenzendes Beispiel zeigen, und zwar:
1 zeigt eine Dichtungssystem für einen fluid-dynamischen Kreis der vorliegenden Erfindung;
2 bis 4 sind Ansichten, welche die Schritte beim Zusammenbau des Dichtungssystems der 1 zeigen;
5 ist eine Teilansicht in größerem Maßstab eines Teils des Dichtungssystems der 1;
6 ist eine Ansicht des Dichtungssystems der 1 mit einem anders geformten Detail;
7 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt des Dichtungssystems der 1 mit einem zweiten anders geformten Detail
Mit besonderem Bezug auf die 1 bis 5 ist ein Verbinder für einen fluid-dynamischen Kreis (der Kreis selbst ist nicht gezeigt) allgemein mit 1 bezeichnet und hat ein verbessertes Dichtungssystems 2. Der Verbinder 1 weist einen Hauptkörper 3, der längs einer Längsachse X einen im wesentlichen zylindrischen oberen Abschnitt 4 hat, einen mit Gewinde versehenen zylindrischen unteren Abschnitt 5 mit einem kleineren Durchmesser als der obere Abschnitt 4 und einen die Abschnitte 4 und 5 verbindenden Mittelabschnitt 6 auf. Der Verbinder 1 kann in einen Sitz 7 (teilweise in 1 bis 4, 6, 7 gezeigt) eingeschraubt werden, der ein Gewinde 8 aufweist, in das der Gewindeabschnitt 5 des Hauptkörpers 3 des Verbinders 1 eingeschraubt wird.
Das Dichtungssystem 2 weist eine Ringnut 11 auf, die im Abschnitt 6 des Hauptkörpers 3 gebildet ist, sowie einen konisch erweiterten Abschnitt 12 am Längsende des Sitzes 7 gegenüber dem Körper 3, und einen im Dichtungsring 13, der in der Nut 11 angeordnet und zwischen dem konisch erwiterten Abschnitt 12 und der Bodenwand 14 (5) der Nut 11 komprimierbar ist. Der zwischen dem konisch erweiterten Abschnitt 12 und einer zur Achse X rechtwinkligen Ebene definierte Winkel beträgt vorzugsweise 60°. Der Dichtungsring 13, kann vorteilhafterweise ein gewöhnlicher "O-Ring" mit kreisförmigem Querschnitt sein.
Mit Bezug auf 5 ist die Nut 11 definiert durch eine Seitenwand 15, die Bodenwand 14 und eine Seitenwand 16 nahe dem Abschnitt 5. Der Abschnitt 6 hat einen Querschnitt, der definiert ist durch die Folge einer ersten Ringwand 18, deren Querschnitt in einer Ebene liegt, die mit der Achse X gegen den Abschnitt 5 konvergiert, und einer zweiten Ringwand 20, deren Querschnitt in einer Ebene im wesentlichen parallel zur Achse X liegt. Es sei auch be merkt, daß der Durchmesser der Wand 20 in jedem Fall größer als der Durchmesser des Sitzes 7, während die Wände 15 und 16 einen ringförmigen Zahn 21 definieren (5-7).
Mit Bezug auf 5 liegt der Querschnitt der Wand 15 in einer Ebene, die mit der Achse X in Richtung auf den Abschnitt 6 konvergiert, während der Querschnitt der Wand 14 im wesentlichen senkrecht zur Wand 15 ist und in einer mit der Achse X in Richtung auf den Abschnitt 5 konvergierenden Ebene liegt und der Querschnitt der Wand 16 definiert ist in einer Ebene die mit der Achse X konvergiert, indem sie auf den Verbindungsbereich des geringsten Durchmessers der Wand 14 mit dem Abschnitt 5 trifft. Der Durchmesser des Sitzes 7 ist kleiner als der kleinste Durchmesser der Wand 15 und kleiner als der größte Durchmesser der Wand 14. Die Bodenwand 14 der Ringnut 11 ist vorzugsweise parallel zu der durch den konisch erweiterten Abschnitt 12 des Sitzes 7 definierte Ringwand. Die Ebene in welcher der Querschnitt der Wand 14 liegt definiert vorzugsweise einen Winkel zwischen 20° und 30° und besonders einen Winkel von 25° mit der Achse X: Der Winkel zwischen der Wand 15 und der Wand 14 liegt vorzugsweise zwischen 80° und 90°, besonders bei 85°. Der Winkel zwischen der Wand 16 und der Achse X beträgt vorzugsweise 60°. Schließlich liegt der Winkel zwischen der Wand 15 und der Achse X vorzugsweise zwischen 25° und 35°, besonders bei 30°.
Es sei auch hervorgehoben, daß der Durchmesser des Querschnitts des Dichtungsringes 13 kleiner als der Abstand zwischen den Seitenwänden 15 und 16 der Nut 11 und größer als die Tiefe der Nute ist. Die von den Wänden 20 und 15 definierte Ecke, d. h. die Spitze des Zahns 21 liegt auf einem Umfang mit einem Durchmesser größer als der größte Durchmesser des konisch erweiterten Abschnitts 12.
Mit Bezug auf die 1 bis 4 wird der Dichtungsring 13 im Gebrauch zunächst in die Nut 11 eingesetzt und dann der Abschnitt 5 in den Sitz 7 eingeschraubt. Während er eingeschraubt wird, wird der Dichtungsring 13 zwischen dem konisch erweiterten Abschnitt 12 und der Bodenwand 14 der Nut 11 zusammengepreßt. Je dichter der Abschnitt 5 eingeschraubt wird, desto geringer ist der Abstand zwischen der Wand 14 und der durch den konisch erweiterten Abschnitt 12 definierten Wand und je größer ist in Folge dessen der auf den Dichtungsring 13 ausgeübte Druck. Außerdem tendiert der Dichtungsring 13 dazu, sich in der Nut 11 in Richtung auf die Wand 15 nach oben zu schieben, die als ein Stop gegen diese Aufwärtsbewegung wirkt.
Die von der vorliegenden Erfindung gebotenen Vorteile ergeben sich deutlich aus der obigen Beschreibung.
Besonders liefert das im Verbinder 1 verwendete System 2 eine wirksame und genaue fluiddynamische Dichtung zwischen dem Körper 3 und dem Sitz 7. Außerdem kann die Dichtung reguliert werden in Abhängigkeit davon, wie dicht die zwei zusammengeschraubt werden. Es sei auch darauf hingewiesen, daß der Zahn 21 verhindert, daß der Dichtungsring aus der Nut 11 überhaupt herausgleitet. Zusätzlich wird die Gesamtabdichtung des Systems 2 verstärkt, da der Dichtungsring 13 auch einen Druck auf die Wand 15 ausübt. Schließlich sei betont, daß das System 2 als Dichtungsring einen gewöhnlichen "O-Ring" verwendet, der sowohl einfach verfügbar als auch billig ist.
Anders als die oben beschriebenen Dichtungssysteme nach dem Stand der Technik verformt das System 2 den Dichtungsring 13 nicht mit Gewindeabschnitten, welche eine ungleichmäßige Verformung verursachen und im Verlauf der Zeit Risse verursachen, die zu einem Bruch des Dichtungsrings 13 führen. Das System 2 sorgt andererseits dafür, wie in 4 zu sehen, daß die Verformung gleichmäßig zwischen den zwei glatten Wänden verteilt wird. Als Ergebnis unterliegt das System 2 weniger der Abnutzung und hält daher länger, selbst wenn der Verbinder 1 wiederholt eingeschraubt und ausgeschraubt wird.
Mit Bezug auf 6 könnte der konisch erweiterte Abschnitt 12 länger sein und könnte einen größten Durchmesser größer als der Durchmesser des durch die Spitze des Zahns 21 definierten Umfangs haben, so daß der Zahn 21 in Kontakt mit dem konisch erweiterten Abschnitt 12 kommen könnte; wenn der Abschnitt 5 hart in das Gewinde 8 eingeschraubt würde. In diesem Fall liefert das System 2, wie in 6 gezeigt, wieder eine perfekte Dichtung, da es sich sozusagen von selbst auf die neue Situation eingestellt hat.
Mit Bezug auf 7 könnte der Winkel zwischen dem konisch erweiterten Abschnitt 12 und einer zur Achse X senkrechten Ebene 45° sein. In diesem Fall würde der Querschnitt des Dichtungsrings 13 nach dem Zusammenbau des Verbinders 1 einen im wesentlichen dreiekkigen Querschnitt erhalten. Auch in diesem Fall könnte der konisch erweiterte Abschnitt 12 lang sein, wodurch die Spitze des Zahns 21 in Kontakt mit dem konisch erweiterten Abschnitt 12 selbst käme.

Claims

Dichtungssystem (2) für einen fluid-dynamischen Kreis, wobei das Dichtungssystem (2) eingesetzt ist zwischen einem Hauptkörper (3) mit einem im wesentlichen zylindrischen oberen Abschnitt (4), einem mit Gewinde versehenen unteren Abschnitt (5) und einem Mittelabschnitt (6), der die Verbindung zwischen dem oberen Abschnitt (4) und unterem Abschnitt (5) herstellt, und einem Sitz (7) mit Gewinde (8), in welches der untere Abschnitt (5) des Hauptkörpers (3) eingeschraubt wird, wobei das Dichtungssystem (2) eine Ringnut (11), einen konisch erweiterten Abschnitt (12) an dem Längsende des Sitzes (7) gegenüber dem Hauptkörper (3) aufweist und ein Dichtungsring (13) in der Nut (11) angeordnet und zwischen dem konisch erweiterten Abschnitt (12) und dem Boden (14) der Nut (11) zusammen druckbar ist, wobei das Dichtungssystem (2) einen Zahn (21) aufweist, der das Herausgleiten des Dichtungsringes (13) aus der Nut (11) während des Einschraubens verhindert und eine Innenfläche (15) des Zahns (21) als ein Stop für den einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Dichtungsring (13) wirkt und das Dichtungssystem (2) dadurch gekennzeichnet ist, daß der Durchmesser des Querschnitts des Dichtungsringes (13) kleiner als der Abstand zwischen den Seitenwänden (15 und 16) der Nut (11) und größer als die Tiefe der Nut (11) ist und das der Dichtungsring (13) bestrebt ist, sich in der Nut (11) in Richtung auf die Innenfläche (15) nach oben zu bewegen, während der untere Abschnitt (5) in den Sitz (7) eingeschraubt wird.
Dichtungssystem (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konisch erweiterte Abschnitt (12) einen Winkel von 45° bis 60° mit einer zur Achse (X) senkrechten Ebene bildet.
Dichtungssystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (11) definiert ist durch eine nahe bei dem oberen Abschnitt (5) liegende erste Seitenwand (15), welche den Zahn (21) begrenzt, die Bodenwand (14) und eine zweite Seitenwand (16) nahe bei dem unteren Abschnitt (5), wobei die erste Seitenwand (15) im Schnitt in einer Ebene liegt, die mit der Achse (X) in Richtung auf den oberen Abschnitt (4) konvergiert, die Bodenwand (14) im Schnitt im wesentlichen senkrecht zur ersten Seitenwand (15) ist und in einer Ebene liegt, die mit der Achse (X) in Richtung auf den unteren Abschnitt (5) konvergiert und die zweite Seitenwand (16) im Schnitt definiert ist in einer Ebene, die mit der Achse (X) in Richtung auf den oberen Abschnitt (4) konvergiert indem sie den Bereich des kleinsten Durchmessers der Bodenwand (14) mit dem unteren Abschnitt (5) verbindet.
Dichtungssystem (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene, in der die Bodenwand (14) liegt, im Schnitt einen Winkel zwischen 20° und 30° mit der Achse (X) bildet.
Dichtungssystem (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene in welcher die erste Seitenwand (15) der Nut (11) liegt, mit der Achse (X) einen Winkel zwischen 25° und 35°, vorzugsweise 35° bildet.
Dichtungssystem (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, der zwischen der ersten Seitenwand (15) der Nut (11) und der Bodenwand (14) definiert ist, zwischen 80° und 90°, vorzugsweise 85° beträgt.
Dichtungssystem (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (6) eine Fläche hat, die aufeinanderfolgend definiert ist durch eine erste Ringwand (18), die im Schnitt in einer Ebene liegt, die mit der Achse (X) in Richtung auf den unteren Abschnitt (5) konvergiert, und durch eine zweite Ringwand (20), die im Schnitt in einer Ebene parallel zur Achse (X) liegt und mit der ersten Seitenwand (15) der Nut (11) den Zahn (21) definiert, wobei der Durchmesser des Umfangs, auf dem die Spitze des Zahns (21) liegt, größer als der Durchmesser des Sitzes (7) ist.
Dichtungssystem (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Zahns (21) auf einem Umfang liegt, dessen Durchmesser größer als der größte Durchmesser des konisch erweiterten Abschnitts (12) ist.
Dichtungssystem (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Zahns (21) auf einem Umfang liegt, dessen Durchmesser kleiner als der größte Durchmesser des konisch erweiterten Abschnitts (12) ist.