JP7295218B2 - 熱材料加工のための加工用ヘッド、特にプラズマトーチヘッド、レーザヘッド、プラズマレーザヘッド、及び摩耗部品と摩耗部品マウントとの接続部品、並びにこれらを一体に取り付けるための方法 - Google Patents

熱材料加工のための加工用ヘッド、特にプラズマトーチヘッド、レーザヘッド、プラズマレーザヘッド、及び摩耗部品と摩耗部品マウントとの接続部品、並びにこれらを一体に取り付けるための方法 Download PDF

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Description

熱材料加工のための加工用ヘッド、例えばプラズマトーチヘッド、レーザヘッド、及びプラズマレーザヘッドは、例えば切断、溶接、刻印のため、又は極めて一般的には加熱のために、金属及び非金属材料等の多種多様な材料の熱加工に極めて一般的に使用されている。
プラズマトーチは一般に、トーチ本体、電極、ノズル、及びこれらのマウントからなる。最新のプラズマトーチは更に、ノズルを覆って取り付けられたノズル保護キャップを有する。多くの場合、ノズルはノズルキャップを用いて固定される。
アークによって引き起こされる高い熱負荷の結果としてプラズマトーチの動作によって摩耗する構成部品は、プラズマトーチのタイプに応じて、特に電極、ノズル、ノズルキャップ、ノズル保護キャップ、ノズル保護キャップマウント、並びにプラズマガス及び二次ガスガイド部品である。これらの構成部品はオペレータが容易に交換できるため、摩耗部品と呼ばれる。
プラズマトーチは、ラインを介して電源及びガス供給源に接続され、上記電源及び上記ガス供給源はプラズマトーチに対して供給を行う。更にプラズマトーチは、冷却媒体、例えば冷却液体用の冷却デバイスに接続できる。
特にプラズマ切断トーチでは、高い熱負荷が発生する。上記熱負荷は、ノズル孔を通るプラズマジェットの強い圧縮によって引き起こされる。ここでは、50~150A/mmというノズル孔内の高い電流密度、約2×10W/cmという高いエネルギ密度、及び最高30000Kの高温を生成するために、小さな孔が使用される。更にプラズマ切断トーチでは、一般に最高12バールという比較的高いガス圧力が使用される。ノズル孔を通って流れるプラズマガスの高温と高い運動エネルギとの組み合わせにより、被加工物を溶融させ、溶融材料を排出する。切り溝が形成され、被加工物が分割される。プラズマ切断中、非合金鋼又は低合金鋼の切断のためには酸化ガスを使用し、高合金鋼又は非鉄金属の切断のためには非酸化ガスを使用することが多い。
電極とノズルとの間にはプラズマガスが流れる。プラズマガスは、ガスガイド部品によってガイドされる。その結果、プラズマガスを、標的を設定して配向できる。これは多くの場合、プラズマガスガイド部品の開口の半径方向及び/又は軸方向のオフセットによって、電極の周りを回転するように設定される。電極及びノズルを電気的に互いに絶縁する必要があるため、プラズマガスガイド部品は電気絶縁材料からなる。これが必要なのは、電極及びノズルがプラズマ切断トーチの動作中に異なる電位を有するためである。プラズマ切断トーチを動作させるために、電極とノズル及び/又は被加工物との間にアークが生成され、上記アークがプラズマガスをイオン化する。アークの点火のために電極とノズルとの間に高電圧を印加でき、これにより、電極とノズルとの間の経路の予備イオン化、従ってアークの形成が保証される。電極とノズルとの間でのアークの燃焼は、パイロットアークとしても知られる。
パイロットアークはノズル孔を出て被加工物に衝突し、被加工物への経路をイオン化する。これにより、電極と被加工物との間にアークを形成できる。このアークはメインアークとしても知られる。メインアーク中、パイロットアークはオフにすることができる。しかしながらパイロットアークはオンのままとすることもできる。プラズマ切断中、パイロットアークは、ノズルに更なる負荷をかけないためにオフにされることが多い。
特に電極及びノズルには高い熱負荷が印加され、冷却が必要となる。同時にこれらは、アークの形成に必要な電流を伝導する必要がある。従ってこの目的のために、熱伝導性及び電気伝導性が良好な材料、通常は例えば銅、銀、アルミニウム、スズ、亜鉛、鉄、又はこれらの金属のうちの少なくとも1つを含有する合金である金属が使用される。
電極は多くの場合、電極ホルダ及び放出性インサートからなり、後者は高い融点(≧2000℃)及び電極ホルダより低い電子仕事関数を有する材料から製造される。非酸化プラズマガス、例えばアルゴン、水素、窒素、ヘリウム及びこれらの混合物を使用する場合、放出性インサートの材料としてタングステンを使用し、酸化ガス、例えば酸素、空気及びこれらの混合物、窒素/酸素混合物、並びに他のガスとの混合物を使用する場合、放出性インサートの材料としてハフニウム又はジルコニウムを使用する。高温材料は、熱伝導性及び電気伝導性が良好な材料からなる電極ホルダに、はめ込み及び/又は摩擦係合によって取り付ける、例えば圧入することができる。
電極及びノズルは、ノズルの外側に沿って流れるガス、例えばプラズマガス又は二次ガスによって冷却できる。しかしながら、液体、例えば水を用いた冷却がより効果的である。この場合、電極及び/又はノズルは液体で直接冷却されることが多く、即ち液体は電極及び/又はノズルと直接接触する。冷却液体をノズルの周囲でガイドするために、ノズルの周囲にノズルキャップが存在し、上記ノズルキャップの内側面は、ノズルの外側面と共に、冷却材が流れる冷却材空間を形成する。
最新のプラズマ切断トーチでは、ノズル及び/又はノズルキャップの外側にノズル保護キャップが更に配置される。ノズル保護キャップの内側面と、ノズルの又はノズルキャップの外側面とは、二次ガス又は保護ガスが流れる空間を形成する。上記二次ガス又は保護ガスは、ノズル保護キャップの孔から出てプラズマジェットを包み込み、プラズマジェットの周囲に画定された雰囲気を確保する。更に二次ガスは、ノズル及びノズル保護キャップを、ノズル保護キャップと被加工物との間に形成され得るアークから保護する。上記アークはダブルアークとして知られ、ノズルに対する損傷を引き起こす可能性がある。特に被加工物の穿孔中、ノズル及びノズル保護キャップは、高温材料の跳ね上がりによって高い応力を受ける。穿孔中の体積流量を切断中の値より高くすることができる二次ガスによって、材料の跳ね上がりを、ノズル及びノズル保護キャップから離して維持することにより、ノズル及びノズル保護キャップを損傷から保護する。
ノズル保護キャップにも同様に高い熱負荷が印加され、冷却が必要となる。従ってこの目的のために、熱伝導性及び電気伝導性が良好な材料、通常は例えば銅、銀、アルミニウム、スズ、亜鉛、鉄、又はこれらの金属のうちの少なくとも1つを含有する合金である金属が使用される。
電極及びノズルは、間接的に冷却することもできる。この場合、これらは、熱伝導性及び電気伝導性が良好な材料、通常は例えば銅、銀、アルミニウム、スズ、亜鉛、鉄、又はこれらの金属のうちの少なくとも1つを含有する合金である金属からなる構成部品と接触する。この構成部品は直接冷却され、即ち通常は流れている冷却材と直接接触する。これらの構成部品は、電極、ノズル、ノズルキャップ、又はノズル保護キャップのためのマウント又はレセプタクルと同時に使用でき、熱を放散して電流を供給できる。
電極のみ又はノズルのみを液体で冷却することもできる。
ノズル保護キャップは通常、二次ガスによってのみ冷却される。二次ガスキャップが冷却液体で直接的又は間接的に冷却される構成も知られている。
レーザヘッドは実質的に:本体;レーザビームを集束させるための、上記本体内の光学系;レーザ光供給源と光導波路とのための接続;ガス(切断ガス及び二次ガス)並びに冷却媒体;並びに上記ガスのガスジェットを形成する開口を有し、また上記開口を通ってレーザビームがレーザヘッドから出る、ノズルからなる。レーザビームは被加工物に衝突して吸収される。
切断ガスと組み合わされたレーザ切断では、加熱された被加工物を溶融させて排出する(レーザ溶融切断)か、又は酸化させる(レーザ燃焼切断)。
レーザ切断ヘッドを用いると、ノズル保護キャップをノズルの外側に配置することもできる。ノズル保護キャップの内側面とノズル又はノズルキャップの外側面とが、二次ガス又は保護ガスが流れる空間を形成する。二次ガス又は保護ガスはノズル保護キャップの孔を出てレーザビームを包み込み、レーザビームの周囲に画定された雰囲気を確保する。更に二次ガスは、ノズルを保護する。特に被加工物の穿孔中、ノズルは高温材料の跳ね上がりによって高い応力を受ける。穿孔中の体積流量を切断中の値より高くすることができる二次ガスによって、材料の跳ね上がりを、ノズルから離して維持することにより、ノズルを損傷から保護する。
プラズマプロセス及びレーザプロセスの両方を同時に使用する、プラズマレーザ切断ヘッドとして知られる加工用ヘッドは、プラズマトーチヘッド及びレーザヘッドの特徴を有する。ここでは、これら2つのプロセスの特徴、従って利点が、互いに組み合わされる。
プラズマプロセス、及びレーザプロセス、及びこれらの組み合わせを用いると、材料の基本的な切断、溶接、刻印、除去、又は一般的には加熱が可能である。
熱プロセスのため、例えば切断又は溶接のための、プラズマトーチ又は加工用ヘッドでは、部品は多くの場合互いに対して取り付けられて、流体(ガス、液体)に接触する。この場合、これらの流体はトーチ部品に沿って流れるか、又は開口(孔、チャネル)を介してトーチ部品を通って流れる。この場合、これらは、動作中に摩耗する、オペレータが時々交換しなければならない、例えば摩耗部品である別個の部品とすることができる。
しかしながら、これらは、時々交換されるように構成された、例えばトーチヘッドである、複数の部品から組み立てられた組立体であってもよい。
これは、可能な限り容易かつ安全に実施できる必要がある。この場合、特に摩耗部品を摩耗部品マウントに取り付けるため、又は摩耗部品を互いに取り付けるために必要な力が可能な限り小さく、それにもかかわらず密閉された接続が保証されることが重要である。「密閉された(sealed)」はここでは、ある圧力までの、例えば20バールまでの流体、即ちガス及び/又は液体が、密閉点を通って内部領域から外部へ又は外部から内部へ移動しないことを意味する。
更に、摩耗部品の、互いに対する又は摩耗部品マウントに対する正確な軸方向、半径方向、又は回転方向の位置決めが同時に必要になることが多い。
公知の構成は、円筒状の外側又は内側面上の環状の周上に延在する、中にOリングが存在するスロットと、同様に環状の周上に延在する摩耗部品マウント又は他の何らかの摩耗部品の、同様に円筒状の反対側の内側又は外側面とからなる。Oリングはその周においてスロットから突出し、取り付け中に、反対側の面に接触することによってスロット内に押し込まれ、この過程で変形する。Oリングは、例えばエラストマである弾性変形可能な材料からなる。スロットの断面は少なくとも、Oリングのコードの断面のサイズを有していなければならない。
摩耗部品マウント又は摩耗部品の上記反対側の面は通常、弾性変形が全く又はごくわずかしか可能でない材料、例えば金属、セラミック、又は硬質プラスチックからなる。この場合、Oリングの表面は取り付け中にその全周にわたって上記反対側の面に接触し、その後Oリングの変形が始まる。その結果、取り付けには強い力の印加が必要となる。
更に、接続部品又は摩耗部品と摩耗部品マウントとの間、あるいは摩耗部品間において、接続部品の縦軸に関する回転方向の明確な位置決めが必要である。これも公知の構成では不可能である。
本発明の目的は、取り付け中に必要な力を削減すること、並びに/又は可能であれば接続部品、例えば摩耗部品間の、縦軸に関する軸方向、半径方向、及び回転方向の明確な位置決めを保証することである。
本発明によると、この目的は、第1の接続部品100を熱材料加工のための加工用ヘッドの第2の接続部品200に取り付ける又ははめ込むための方法によって達成され、上記第1の接続部品は円周方向の外側面110上に、及び/又は上記第2の接続部品200は円周方向の内側面240上に、少なくとも1つの部分円周上に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T230、T112、T120を有する少なくとも1つのスロット130、230を有し、これは、全円周上に延在する、コードサイズSaを有するOリング132、232又はプロファイルリングを受承し、ここで、上記第1の接続部品100を上記第2の接続部品200に取り付ける又ははめ込むとき、上記Oリング132、232又はプロファイルリングは初め、スロット130、230に沿って延在する1つの部分円周上、又はスロット130、230に沿って延在する複数の部分円周上だけで、対向する内側面240、242、244又は対向する外側面110、112、142と接触する。
更にこの目的は、熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品100、200によって達成され、これらは、外側面110、212及び/又は内側面140、240と共に縦軸Lに沿って延在する、前端部102、202及び後端部104、204を有する本体106、206を備え、ここで上記外側面110及び/又は上記内側面240は、円周方向に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T230を有する少なくとも1つのスロット130、230を有し、ここで上記スロット130、230の少なくとも1つの側方境界114、118、214、218は、その周に沿って:縦軸Lに対して平行に延在する、前端部102、202への方向の異なる複数のサイズの距離L128、L228;及び/又は上記縦軸に対して平行に延在する、接続部品100、200の後端部104、204からの異なる複数のサイズの距離L112、L212を有する。換言すれば、上記接続部品内で上記スロットは上記本体の上記縦軸に対して斜めに延在する。
更にこの目的は、熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品100、200によって達成され、これらは、外側面110、212及び/又は内側面140、240と共にその縦軸Lに沿って延在する、前端部102、202及び後端部104、204を有する本体106、206を備え、ここで上記外側面110及び/又は上記内側面240は、円周方向に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T230を有する少なくとも1つのスロット130、230を有し、これらはコードサイズSaを有するOリング132、232又はプロファイルリングを有し、ここでOリング132、232又はプロファイルリングの、前端部102、202の方向を向いた面は、その周に沿って、縦軸Lに対して平行に延在し、前端部102、202からの異なる複数のサイズの距離L128a、L228aを有し、及び/又はOリング132、232の、後端部104、204の方向を向いた面は、その周に沿って、上記縦軸Lに対して平行に延在する、接続部品100、200の後端部104、204からの異なる複数のサイズの距離L112a、L212aを有する。換言すれば、上記接続部品内で上記Oリングは上記本体の上記縦軸に対して斜めに延在する。
更にこの目的は、熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品100、200によって達成され、これらは、外側面110、112、120、212及び/又は内側面140、240、244と共に縦軸Lに沿って延在する、前端部102、202及び後端部104、204を有する本体106、206を備え、ここで上記外側面110及び/又は上記内側面240は、円周方向に延在する、スロット深さT130、T112、T120、T230を有する少なくとも1つのスロット130、230を有し、ここで上記スロット130、230のスロット底部116、216は、周に沿って、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する、スロット130、230のスロット底部116、216の対向する部分間の、異なる複数の距離D116を有し、及び/又は少なくとも1つの外側面112及び/又は120は、周に沿って、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する、外側面112、120の対向する部分間の、異なる複数の距離D112、D120を有し、及び/又は少なくとも1つの内側面244は、周に沿って、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する、内側面244の対向する部分間の、異なる複数の距離D244を有する。従って、外側面及び/又は内側面は円形ではなく、例えば楕円形である。
更にこの目的は、熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品100、200によって達成され、これらは、外側面110、112、120、212及び/又は内側面140、240、244と共に縦軸Lに沿って延在する、前端部102、202及び後端部104、204を有する本体106、206を備え、ここで上記外側面110及び/又は上記内側面240は、円周方向に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T112、T120、T230を有する少なくとも1つのスロット130、230を有し、これらはコードサイズSaを有するOリング132、232又はプロファイルリングを有し、ここで、Oリング132、232の、縦軸Lに向かう方向の最も内側の面132iは、周に沿って、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する、上記Oリングの最も内側の面132iの対向する部分間の、異なる複数の距離D132iを有し、及び/又はOリング132、232の最も外側の面132aは、周に沿って、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する、上記Oリングの最も外側の面132aの対向する部分間の、異なる複数の距離D132aを有する。上記Oリングの、縦軸に向かう方向の最も内側の面、及び/又は最も外側の面は、円形ではなく、例えば楕円形である。
更に本発明は、第1の接続部品及び第2の接続部品の構成を提供し、ここで上記第1の接続部品及び上記第2の接続部品のうちの少なくとも一方は、請求項14~35のいずれか1項に記載の接続部品である。
少なくとも、ある特定の実施形態では、特に摩耗部品の場合に、空間を節約する構成を実現するために全体のサイズをわずかしか変化させなくても、本発明の利点が達成される。
本発明の更なる特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲及び以下の説明から明らかになるであろう。以下の説明では、本発明の複数の例示的実施形態が、概略図を参照して説明される。
本発明のある特定の実施形態による接続部品の側面図 例示的なスロット形状 例示的な別のスロット形状 例示的なさらに別のスロット形状 Oリングを備えた図1の接続部品の断面図 本発明のある特定の実施形態による更なる接続部品の断面図 図1dの接続部品及び図2の接続部品の接続の取り付け状態における断面図 図1dの接続部品及び図2の接続部品の接続の、異なる取り付け状態における断面図 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の側面図 Oリングを備えた図4の接続部品の断面図 図4aの接続部品及び図2の接続部品の接続の取り付け状態における断面図 図4aの接続部品及び図2の接続部品の接続の、異なる取り付け状態における断面図 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の断面図 Oリングを備えた図6の接続部品の断面図 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の側面図 図7の接続部品及び図6aの接続部品の接続の取り付け状態における断面図 図7の接続部品及び図6aの接続部品の接続の、異なる取り付け状態における断面図 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の断面図 Oリングを備えた図9の接続部品の断面図 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の側面図 図10の接続部品及び図9aの接続部品の接続の取り付け状態における断面図 図10の接続部品及び図9aの接続部品の接続の、異なる取り付け状態における断面図 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の側面図 図12の接続部品のビューA 図12の接続部品を通る断面B‐B Oリングを備えた図12の接続部品の断面図 図12cの接続部品を通る断面C‐C 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の断面図 図13の接続部品の断面図C‐C 図13の接続部品のビューB 図12cの接続部品及び図13の接続部品の接続の取り付け状態における断面図 図12cの接続部品及び図13の接続部品の接続の、異なる取り付け状態における断面図 本発明の更なる特定の実施形態の接続部品の側面図 図15の接続部品のビューA 図15の接続部品を通る断面B‐B Oリングを備えた図15の接続部品の断面図 図15cの接続部品を通る断面C‐C 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の断面図 図16の接続部品の断面図C‐C 図16の接続部品のビューB 図15又は15cの接続部品及び図16の接続部品の接続の取り付け状態における断面図 図15又は15cの接続部品及び図16の接続部品の接続の、異なる取り付け状態における断面図 本発明の更なる特定の実施形態による接続部品の側面図 図18の接続部品のビューA 図18の接続部品を通る断面B‐B Oリングを備えた図18の接続部品の断面図 図18cの接続部品を通る断面C‐C 本発明の更なる実施形態による接続部品の断面図 図19の接続部品の断面図C‐C 図19aの接続部品のビューB 図18cの接続部品及び図19の接続部品の接続の取り付け状態における断面図 図18cの接続部品及び図19の接続部品の接続の、異なる取り付け状態における断面図 本発明のある特定の実施形態によるプラズマトーチのためのノズルの断面図 Oリングを備えた図21のノズルの断面図 ある特定の実施形態によるプラズマトーチヘッドの構成要素の断面図
図1は、縦軸Lに沿って延在する本体106を備える第1の接続部品100を示し、この本体106は、前端部102及び後端部104を有し、内側面140を有し、外側面110を有し、この外側面110は、複数の面108、112、114、116、118、120、122、124、126、及び128を備える。
外側面110は、円周方向のスロット130を有する。スロット130は、(後端部104に対面する)側面114及び(前端部102に対面する)側面118、並びにスロット底部116によって範囲が画定される。スロット130はスロット幅B130及びスロット深さT130を有し、Oリング又はプロファイルリングを受承するために好適である。スロット130はこのように周上に延在するが、スロット底部116上の仮想中心線Mに関して周方向に、縦軸Lに対して平行な、縦軸L上の仮想固定点Fへの異なる複数の距離L116を有する。最大距離L116maxはこの場合、スロット幅B130の半分である。この例ではスロット幅は2mmであるため、L116maxは1mmとなる。
更に、フランジ125が外側面110上にあり、上記フランジは、(後端部に対面する)面(外側面)122、面124、及び(前端部に対面する)面126によって範囲が画定される。
後端部104は、面(外側面)108を有する。
スロット130の第1の側方境界である面114は、縦軸Lに対して平行に、接続部品100の後端部104からの異なる複数の距離L112を有する。最小距離はL112minで表され、最大距離はL112maxで表される。
スロット130の第2の側方境界である面118は、縦軸Lに対して平行に、接続部品100の前端部102からの異なる複数の距離L128、フランジ125の面122からの異なる複数の距離L120、及びフランジ125の面126からの異なる複数の距離L124を有する。図1に示されているL128、L124、及びL120の最小距離は、L128min、L124min、及びL120minで表され、最大距離はL128max、L124max、及びL120maxで表される。
スロット130の側方境界、即ち面114及び118は同様に、後端部104から、及び前端部102から、並びにフランジ125の面122及び126からの、縦軸Lに対して平行に延在する、異なる複数のサイズの距離を有する。スロットのある1つの側方境界、即ち側面114又は118と、後端部104若しくは前端部102、又はフランジ125の面122若しくは126との間の、最大距離と最小距離との間の差は、この例では2mmであるスロット幅の半分に相当し、ここでは1mmである。
フランジ125の面122は、軸方向停止部材として、即ち例えば図2に示されている接続部品200である別の接続部品の縦軸Lに対する軸方向位置決めのために、役立つことができる。
外側面112、120、及び124は、接続部品100を例えば図2に示されている接続部品200に挿入する際の、縦軸Lに対する半径方向のセンタリングのために役立つことができる。
接続部品100は内側に、縦軸Lに沿って、内側面140を伴う連続した開口138を有する。設置された状態において、流体はこの開口138を通って流れることができる。
図1a~1cは例として、スロット130の異なる複数のスロット形状、即ち:図1aの直角のスロット;図1bのいわゆる台形のスロット;及び図1cの丸底のスロットを示す。スロット底部116の中央には、スロット130の仮想中心線M130が円周方向に延在する。この仮想中心線もまた、周に沿って、固定点Fへの異なる複数の距離を有する。
図1dは、スロット130内にOリング132を備えた、図1の接続部品100を示す。
この例では、Oリング132は1.5mmのコードサイズSaを有する。コードの中央には、仮想中心線M132が存在する。Oリング132はスロット内130で周に沿って延在する。しかしながら、仮想中心線M132は、縦軸Lに関して周方向に、縦軸Lに対して平行な、縦軸L上の仮想固定点Fへの異なる複数の距離L116aを有する。最大距離L116amaxはこの例では、コードサイズSaの2/3となる。この例ではコードサイズSaは1.5mmであるため、最大距離L116amaxは1mmである。
後端部104の方向を向いたOリング132の外側面は、縦軸Lに対して平行に、後端部104からの異なる複数の距離L112aを有する。最小距離はL112aminで表され、最大距離はL112amaxで表される。
前端部102の方向を向いたOリング132の外側面は、縦軸Lに対して平行に、前端部102からの異なる複数の距離L128a、フランジ125の面122からの異なる複数の距離L120a、及びフランジ125の面126からの異なる複数の距離L124aを有する。図1dに示されているL128a、L124a、及びL120aの最小距離は、L128amin、L124amin、及びL120aminで表され、最大距離はL128amax、L124amax、及びL120amaxで表される。
従って、近い方の端部に対面するOリング132の各外側面は、縦軸Lに対して平行に、後端部104から及び前端部102からの、並びにフランジ125の面122及び126からの、異なる複数のサイズの軸方向距離を有する。
後端部104に対面するOリング132の外側面と後端部104との間の最大距離と最小距離との間の差、及び前端部102に対面するOリング132の外側面と前端部102又はフランジの面122若しくは126との間の最大距離と最小距離との間の差は、この例ではコードサイズSaの2/3に相当し、この場合1mmである。
図2は例として、図1d及び図4aの接続部品100をはめ込む又は取り付けることができる、第2の接続部品200を示す。これは、縦軸Lに沿って延在する本体206を備え、この本体206は、前端部202及び後端部204を有し、外側面212及び内側面240を有する。前端部202と後端部204との間には開口238が延在する。前端部202には、図1の接続部品100の面122のための停止面として役立つことができる面222と、接続部品200の開口238への接続部品100の導入を容易にする面取り部242とが存在する。
図3a及び3bは例として、図1dの第1の接続部品100及び図2の第2の接続部品200の接続を、異なる複数の取り付け状態において示す。
図3aでは、Oリング132は、面取り部242の表面と(左側に確認できる)1点で接触し始めたところである。ここで、本発明のある利点が明らかになる。Oリング132は、取り付けの開始時点においてその全周にわたって変形させる必要はなく、変形は、最初は1点において始まり、続いて周にわたって「移動(travel)」する。その結果、必要な力が低減され、はめ込みが容易になる。
図3bは例として、完全に取り付け済みの、又は一体にはめ込み済みの、接続部品100及び200を示す。第2の接続部品200への第1の接続部品100のはめ込みと、内側開口138及び238を通って流れることができる流体のための内側面240と組み合わされたOリング132とによって、接続点又は接続線は密閉される。接続部品100及び200は、外径D120を有する外側面120に対する直径D240を有する内側面240の小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差H7/h6又はH7/h7を介して、縦軸Lに関して半径方向に位置合わせされる。接続部品の互いに対する、縦軸Lに関する軸方向位置合わせは、第1の接続部品100の面122と第2の接続部品200の面222との接触によって起こる。
このようにして、容易な取り付け、並びに小さな公差での明確な軸方向及び半径方向位置決めが、密閉接続と同時に可能となる。
図4は例として、図1と同様の接続部品100を示す。図1とは対照的に、スロット130は、周に沿って、縦軸Lに対して平行に延在する1つの最大距離及び1つの最小距離だけでなく、複数の最大距離及び最小距離を有する。この例においてこれは具体的には、以下のような意味である。
スロット130は周上に延在する。しかしながら、スロット底部116上の仮想中心線M130は、縦軸Lに関して周方向に、縦軸Lに対して平行な、仮想固定点Fへの異なる複数の距離L116を有する。ここで図示されている例では2回発生し、更にこの例では周に沿って等距離である、最大距離L116maxは、この例ではスロット幅B130の半分である。この例ではスロット幅は2mmであるため、L116maxは1mmとなる。
スロット130の第1の側方境界である面114は、縦軸Lに対して平行に、後端部104からの異なる複数の距離L112を有する。最小距離はL112minで表され、最大距離はL112maxで表される。この場合、最小距離及び最大距離はそれぞれ2回存在する。
スロット130の第2の側方境界である面118は、縦軸Lに対して平行に、前端部102からの異なる複数の距離L128、フランジ125の面122からの異なる複数の距離L120、及びフランジ125の面126からの異なる複数の距離L124を有する。図4に示されているL128、L124、及びL120の最小距離は、L128min、L124min、及びL120minで表され、最大距離はL128max、L124max、及びL120maxで表される。この場合、最小距離及び最大距離はそれぞれ2回存在する。
スロット130の側方境界、即ち面114及び118は同様に、後端部104から、及び前端部102から、並びにフランジ125の面122及び126からの、縦軸Lに対して平行に延在する、異なる複数のサイズの距離を有する。当然のことながら、3つ以上の最小距離及び最大距離を実現することもできる。
スロットのある1つの境界、即ち側面114、118と、後端部104若しくは前端部102、又はフランジの面122若しくは126との間の、最大距離と最小距離との間の差は、この例では2mmであるスロット幅の半分に相当し、ここでは1mmである。
フランジ125の面122は、軸方向停止部材として、即ち例えば図2の接続部品200である別の接続部品の縦軸Lに対する軸方向位置決めのために、役立つことができる。
面112、120、及び124は外側面であり、接続部品100を例えば図2に示されている接続部品200に挿入する際の、縦軸Lに対する半径方向のセンタリングのために役立つことができる。
接続部品100は内側に、縦軸Lに沿って、内側面140を伴う連続した開口138を有する。設置された状態において、流体はこの開口138を通って流れることができる。
図4aは例として、スロット130内にOリング132を備えた、図4の接続部品を示す。
この例では、Oリングは1.5mmのコードサイズを有する。コードの中央には、仮想中心線M132が存在する。Oリング132はスロット内130で周に沿って延在する。しかしながら、仮想中心線M132は、縦軸Lに関して周方向に、縦軸Lに対して平行な、固定点Fへの異なる複数の距離L116aを有する。最大距離L116amaxはこの例では、コードサイズSaの2/3となる。この例ではコードサイズSaは1.5mmであるため、最大距離L116amaxは1mmである。
後端部104の方向を向いたOリング132の外側面は、縦軸Lに対して平行に、後端部104からの異なる複数の距離L112aを有する。最小距離はL112aminで表され、最大距離はL112amaxで表される。
前端部102の方向を向いたOリング132の外側面は、縦軸Lに対して平行に、前端部102からの異なる複数の距離L128a、フランジ125の面122からの異なる複数の距離L120a、及びフランジ125の面126からの異なる複数の距離L124aを有する。図4aに示されているL128a、L124a、及びL120aの最小距離は、L128amin、L124amin、及びL120aminで表され、最大距離はL128amax、L124amax、及びL120amax。で表される。
従って、近い方の端部に対面するOリング132の各外側面は、縦軸Lに対して平行に、後端部104から及び前端部102からの、並びにフランジ125の面122及び126からの、異なる複数のサイズの距離を有する。
後端部104に対面するOリング132の外側面と後端部104との間の最大距離と最小距離との間の差、及び前端部102に対面するOリング132の外側面と前端部102又はフランジの面122若しくは126との間の最大距離と最小距離との間の差は、この例ではコードサイズSaの2/3に相当し、この場合1mmである。
図5a及び5bは例として、図4aの第1の接続部品100及び図2の第2の接続部品200の接続を、異なる複数の取り付け状態において示す。
図5aでは、Oリング132は、面取り部242の表面と(左側及び右側に確認できる)2点で接触し始めたところである。ここで、本発明のある利点が明らかになる。Oリング132は、取り付けの開始時点においてその全周にわたって変形させる必要はなく、この場合変形は、周に沿って反対側に配置された2点において始まり、取り付け状態に応じて、変形は徐々に全周にわたって発生する。その結果、必要な力が低減され、はめ込みが容易になる。図3と比較した場合の利点は、Oリングが面取り部242と2点で出会う結果として、傾斜するリスクが同時に低減されることである。
少なくとも3点で変形が同時に開始すると、傾斜に対して有利である。
欠点は、取り付けの開始時の接点の個数が増加すると、取り付けのために必要な力も増大することである。
図5bは例として、完全に取り付け済みの、又は一体にはめ込み済みの、接続部品100及び200を示す。第2の接続部品200への第1の接続部品100のはめ込みと、内側開口138及び238を通って流れることができる流体のための内側面240と組み合わされたOリング132とによって、接続点又は接続線は密閉される。接続部品100及び200は、外径D120を有する外側面120に対する直径D240を有する内側面240の小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差H7/h6又はH7/h7を介して、縦軸Lに関して半径方向に位置合わせされる。接続部品の互いに対する、縦軸Lに関する軸方向位置合わせは、第1の接続部品100の面122と第2の接続部品200の面222との接触によって起こる。
このようにして、容易な取り付け、並びに小さな公差での縦軸Lに対する明確な軸方向及び半径方向位置決めが、接続部品の密閉接続と同時に可能となる。
図6は、縦軸Lに沿って延在する本体206を備える第2の接続部品200を示し、この本体206は、前端部202及び後端部204を有し、外側面212及び内側面240を有し、この内側面240は、複数の面214、216、218、244、及び246を備える。
内側面240は、円周方向のスロット230を有する。スロット230は、側面214及び218、並びにスロット底部216によって範囲が画定される。スロット230はスロット幅B230及びスロット深さT230を有し、Oリング又はプロファイルリングを受承するために好適である。スロット230は周上に延在する。しかしながら、スロット底部216上の仮想中心線M230は、縦軸Lに関して周方向に、縦軸Lに対して平行な、固定点Fへの複数の距離L216を有する。最大距離L216maxはこの例では、スロット幅B230の半分である。この例ではスロット幅は2mmであるため、L216maxは1mmとなる。
スロット230の第1の側方境界である面214は、縦軸Lに対して平行に、接続部品200の後端部204からの異なる複数の距離L212を有する。最小距離はL212minで表され、最大距離はL212maxで表される。
スロット230の第2の側方境界である面218は、縦軸Lに対して平行に、接続部品200の前端部202からの異なる複数の距離L228を有する。最小距離はL228minで表され、最大距離はL228maxで表される。
よって、スロット230の側方境界、即ち面214及び218は同様に、後端部204から、及び前端部202からの、縦軸Lに対して平行に延在する、異なる複数のサイズの距離を有する。
スロットのある1つの側方境界、即ち側面214又は218と、後端部204又は前端部202との間の、最大距離と最小距離との間の差は、この例では2mmであるスロット幅の半分に相当し、ここでは1mmである。
図6aは例として、スロット230内にOリング232を備えた、図6の接続部品200を示す。
この例では、Oリング232は1.5mmのコードサイズを有する。コードの中央には、仮想中心線M232が存在する。Oリング232はスロット内230で周に沿って延在する。しかしながら、仮想中心線M232は、縦軸Lに関して周方向に、縦軸Lに対して平行な、固定点Fへの異なる複数の距離L216aを有する。最大距離L216amaxはこの例では、コードサイズSaの2/3となる。この例ではコードサイズSaは1.5mmであるため、最大距離L216amaxは1mmである。
後端部204の方向を向いたOリング232の外側面は、縦軸Lに対して平行に、後端部204からの異なる複数の距離L212aを有する。最小距離はL212aminで表され、最大距離はL212amaxで表される。
前端部202の方向を向いたOリング232の外側面は、縦軸Lに対して平行に、前端部202からの異なる複数の距離L228aを有する。最小距離はL228aminで表され、最大距離はL228amaxで表される。
従って、近い方の端部に対面するOリング232の各外側面は、縦軸Lに対して平行に、後端部204から及び前端部202からの、異なる複数のサイズの軸方向距離を有する。
後端部204に対面するOリング232の外側面と後端部204との間の最大距離と最小距離との間の差、及び前端部202に対面するOリング232の外側面と前端部202との間の最大距離と最小距離との間の差は、この例ではコードサイズSaの2/3に相当し、この場合1mmである。
図7は例として、図6aの接続部品200にはめ込む又は取り付けることができる、第1の接続部品100を示す。これは、縦軸Lに沿って延在する本体106を備え、この本体106は、前端部102及び後端部104を有し、複数の面112、122、124、126、及び128を備える外側面110、並びに内側面140を有する。前端部102と後端部104との間には開口138が延在する。後端部104には、接続部品200の開口238への接続部品100の導入を容易にする面取り部142が存在する。
更に、フランジ125が外側面110上にあり、上記フランジは、面(外側面)122、124、及び126によって範囲が画定される。
後端部104は、外側面108を有する。
フランジ125の外側面122は、軸方向停止部材として、即ち例えば図6aに示されている接続部品200の縦軸Lに対する軸方向位置決めのために、役立つことができる。
外側面112は、接続部品を例えば図6に示されている接続部品200に挿入する際の、縦軸Lに対する半径方向のセンタリングのために役立つことができる。
接続部品100は内側に、縦軸Lに沿って、内側面140を伴う連続した開口138を有する。設置された状態において、流体はこの開口138を通って流れることができる。
図8a及び8bは例として、図7の第1の接続部品100及び図6aの第2の接続部品200の接続を、異なる複数の取り付け状態において示す。
図8aでは、Oリング132は、面取り部142の表面と(右側に確認できる)1点で接触し始めたところである。ここで、本発明のある利点が明らかになる。Oリング132は、取り付けの開始時点においてその全周にわたって変形させる必要はなく、変形は最初は1点において始まり、続いて周にわたって「移動」する。その結果、必要な力が低減され、はめ込みが容易になる。
図8bは例として、完全に取り付け済みの、又は一体にはめ込み済みの、接続部品100及び200を示す。第2の接続部品200への第1の接続部品100のはめ込みと、内側開口138及び238を通って流れることができる流体のための外側面である面112と組み合わされたOリング132とによって、接続点又は接続線は密閉される。接続部品100及び200は、直径D112を有する外側面である面112に対する直径D246を有する内側面である内側面246の小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差H7/h6又はH7/h7を介して、縦軸Lに関して半径方向に位置合わせされる。接続部品の互いに対する、縦軸Lに関する軸方向位置合わせは、第1の接続部品100の面122と第2の接続部品200の面222との接触によって起こる。
このようにして、容易な取り付け、並びに小さな公差での明確な軸方向及び半径方向位置決めが、密閉接続と同時に可能となる。
図9は例として、縦軸Lに沿って延在する本体206を備える第2の接続部品200を示し、この本体206は、前端部202及び後端部204を有し、外側面212及び内側面240を有し、この内側面240は、複数の面214、216、218、244、246、250、252、254、及び256を備える。
内側面240は、円周方向のスロット230を有する。スロット230は、側面214及び218、並びにスロット底部216によって範囲が画定される。スロット230はスロット幅B230及びスロット深さT230を有し、Oリング又はプロファイルリングを受承するために好適である。スロット230は周上に延在する。しかしながら、仮想中心線M230は、縦軸Lに関して周方向に、縦軸Lの方向の、固定点Fへの複数の距離L216を有する。最大距離L216maxはこの場合、スロット幅B230の半分である。この例ではスロット幅は2mmであるため、L216maxは1mmとなる。
スロット230の第2の側方境界である面218は、縦軸Lに対して平行に、接続部品200の前端部202からの異なる複数の距離L228を有する。最小距離はL228minで表され、最大距離はL228maxで表される。ここでは最小距離及び最大距離はそれぞれ2回存在する。
スロット230の第1の側方境界である面214は、縦軸Lに対して平行に、後端部204からの異なる複数の距離L212、フランジ248の面254からの異なる複数の距離L220、及びフランジ248の面250からの異なる複数の距離L224を有する。図9に示されているL212、L224、及びL220の最小距離は、L212min、L224min、及びL220minで表され、最大距離はL212max、L224max、及びL220maxで表される。ここでは最小距離及び最大距離はそれぞれ2回存在する。
当然のことながら、3つ以上の最小距離及び最大距離を実現することもできる。
従って、スロット230の側方境界、即ち面214及び218は同様に、後端部204から、及び前端部202からの、縦軸Lに対して平行に延在する、異なる複数のサイズの距離を有する。
スロットのある1つの境界、即ち側面214、218と、後端部204若しくは前端部202、又はフランジ248の面250若しくは254との間の、最大距離と最小距離との間の差は例えば、例えば2mmであるスロット幅の半分に相当し、ここでは1mmである。
フランジ248の面254は、軸方向停止部材として、即ち例えば図10に示されている接続部品100の縦軸Lに対する軸方向位置決めのために、役立つことができる。
内側面244及び246は、接続部品200を例えば図10に示されている接続部品100に挿入する際の、縦軸Lに対する半径方向のセンタリングのために役立つことができる。
図9aは例として、スロット230内にOリング232を備えた、図9の接続部品200を示す。
この例では、Oリング232は1.5mmのコードサイズSaを有する。コードの中央には、仮想中心線M232が存在する。Oリング232はスロット内230で周に沿って延在する。しかしながら、仮想中心線M232は、縦軸Lに関して周方向に、縦軸Lに対して平行な、固定点Fへの異なる複数の距離L216aを有する。最大距離L216amaxはこの例では、コードサイズSaの2/3となる。この例ではコードサイズSaは1.5mmであるため、最大距離L216amaxは1mmである。
後端部204の方向を向いたOリング232の外側面は、縦軸Lに対して平行に、後端部204からの異なる複数の距離L212aを有する。最小距離はL212aminで表され、最大距離はL212amaxで表される。
前端部202の方向を向いたOリング232の外側面は、縦軸Lに対して平行に、前端部202からの異なる複数の距離L228aを有する。最小距離はL228aminで表され、最大距離はL228amaxで表される。
従って、近い方の端部に対面するOリング232の各外側面は、縦軸Lに対して平行に、後端部204から及び前端部202からの、異なる複数のサイズの軸方向距離を有する。
ここでは最小距離及び最大距離はそれぞれ2回存在する。
後端部204に対面するOリング232の外側面と後端部204との間の最大距離と最小距離との間の差、及び前端部202に対面するOリング232の外側面と前端部202との間の最大距離と最小距離との間の差は、この例ではコードサイズSaの2/3に相当し、この場合1mmである。
図10は例として、図9aの接続部品200にはめ込む又は取り付けることができる、第1の接続部品100を示す。これは、縦軸Lに沿って延在する本体106を備え、この本体106は、前端部102及び後端部104を有し、外側面110を有し、面112及び内側面140を有する。前端部102と後端部104との間には開口138が延在する。後端部104には、接続部品200の開口238への接続部品100の導入を容易にする面取り部142が存在する。
外側面112は、接続部品を例えば図9aに示されている接続部品200に挿入する際の、縦軸Lに対する半径方向のセンタリングのために役立つことができる。
接続部品100は内側に、縦軸Lに沿って、内側面140を伴う連続した開口138を有する。設置された状態において、流体はこの開口138を通って流れることができる。
図11a及び11bは例として、図10の第1の接続部品100及び図9aの第2の接続部品200の接続を、異なる複数の取り付け状態において示す。
図11aでは、Oリング232は、面取り部142の表面と(左側及び右側に確認できる)2点で接触し始めたところである。ここで、本発明のある利点が明らかになる。Oリング232は、取り付けの開始時点においてその全周にわたって変形させる必要はなく、この場合変形は、周に沿って反対側に配置された2点において始まり、取り付け状態に応じて、変形は徐々に全周にわたって発生し、そしてこれらの点が周にわたって「移動」する。その結果、必要な力が低減され、はめ込みが容易になる。図8a及び8bに示されている図と比較した場合の利点は、Oリングが面取り部142と2点で出会う結果として、傾斜するリスクが低減されることである。
少なくとも3点で変形が同時に開始すると、傾斜に対して有利である。
欠点は、取り付けの開始時の接点の個数が増加すると、取り付けのために必要な力も増大することである。
図11bは例として、完全に取り付け済みの、又は一体にはめ込み済みの、接続部品100及び200を示す。第2の接続部品200への第1の接続部品100のはめ込みと、内側開口138及び238を通って流れることができる流体のための外側面112と組み合わされたOリング232とによって、接続点又は接続線は密閉される。接続部品100及び200は、外径D112を有する外側面112に対する直径D246を有する内側面246の小さな公差を介して、縦軸Lに関して半径方向に位置合わせされる。
ここで選択される公差は例えば、D246及びD112に関して、DIN ISO 286によるはめ合い公差H7/h6である。
接続部品の互いに対する、縦軸Lに関する軸方向位置合わせは、第1の接続部品100の後端部104の面108と第2の接続部品200のフランジ248の面254との接触によって起こる。
このようにして、容易な取り付け、並びに小さな公差での明確な軸方向及び半径方向位置決めが、密閉接続と同時に可能となる。
図12は、縦軸Lに沿って延在する本体106を備える第1の接続部品100を示し、この本体106は、前端部102及び後端部104を有し、外側面110を有し、この外側面110は、複数の面108、112、114、116、118、120、122、124、126、及び128を備える。
外側面110は、円周方向のスロット130を有する。スロットは、(後端部104に対面する)側面114及び(前端部102に対面する)側面118、並びにスロット底部116によって範囲が画定される。スロット130はスロット幅B130及びスロット深さT130を有し、Oリング又はプロファイルリングを受承するために好適である。スロット130は周上に延在する。図1a~1cに例として図示されているような異なるスロット形状も存在し得る。
更に、フランジ125が外側面110上にあり、上記フランジは、面122、124、及び126によって範囲が画定される。
フランジ125の面122は、軸方向停止部材として、即ち例えば図13に示されている接続部品200の縦軸Lに対する軸方向位置決めのために、役立つことができる。
外側面112及び120は、接続部品100を例えば図13に示されている接続部品200に挿入する際の、縦軸Lに対する半径方向のセンタリングのために役立つことができる。
接続部品100は内側に、縦軸Lに沿って、内側面140を伴う連続した開口138を有する。設置された状態において、流体はこの開口138を通って流れることができる。
後端部104は、外側面108を有する。
図12aは、図12の接続部品100のビューA、即ち後端部104から見た図を示す。外側面110については、フランジ125の面124の輪郭、及び面112の輪郭が例として示されている。内側面140については、同様に輪郭が例として示されている。更に、フランジ125の面122が例として示されている。フランジ125の輪郭又は面124の輪郭は、直径D124の円である。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有することができる。
面112の輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D112min及び最大距離D112maxを有する。従って、面112の対向する輪郭部分の間に、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する距離D112(=半径方向距離)は、周に沿って一定ではない。上記距離は周にわたって変動する。最大距離D112maxは図12にも示されている。輪郭は例えば楕円形である。
図12bは、図12の接続部品を通る断面B‐Bを示す。外側面110については、フランジ125の面124の輪郭、面120の輪郭、及びスロット底部116の面の輪郭が示されている。内側面140については、輪郭が同様に示されている。更に、フランジ125の面122が示されている。フランジ125の輪郭又は面124の輪郭は、直径D124の円である。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有することができる。
面120の輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D120min及び最大距離D120maxを有する。スロット底部116の面の輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D116min及び最大距離D116maxを有する。
従って、面120及び116の対向する輪郭部分の間に、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する距離D120及びD116は、周に沿って一定ではない。上記距離はこの場合、周にわたって変動する。最大距離D116max及びD120maxは図12にも示されている。
図示されている例では、直径D124=24mmであり、直径D140=12mmである。最小距離D112min及びD120minはこの例では20mmであり、最大距離D112max及びD120maxはこの例では21mmである。従って上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より5%大きい。最小距離D116minはこの例では18mmであり、最大距離D116maxはこの例では19mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約5.5%大きい。
図12cは、スロット130内にOリング132を備えた図12の接続部品100を示す。
この例では、Oリング132は1.5mmのコードサイズSaを有する。コードの中央には仮想中心線M132が存在する。Oリング132は、スロット130内で周に沿って延在する。スロット深さT130はこの例では1mmであり、スロット幅B130は2mmである。
縦軸Lの方向を向いたOリング132の内側は、その最も内側の面132iがスロット底部116上となるように位置する。Oリング132の外側は、最も外側の面132aが外側面112及び120を超えて突出する。
図12dは、後端部104から見た図12cの接続部品を通る断面C‐Cを示す。よってこの図は、Oリング132を通る断面を示す。
外側面110については、フランジ125の面124の輪郭が示されている。内側面140については、輪郭が同様に示されている。更に、フランジ125の面122が示されている。フランジ125の輪郭又は面124の輪郭は、直径D124の円である。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有することができる。
Oリング132の最も内側の面132iの輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D132imin及び最大距離D132imaxを有する。
Oリング132の最も外側の面132aの輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D132amin及び最大距離D132amaxを有する。
従って、Oリング132の面132i及び132aの対向する輪郭部分の間に、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する距離D132i及びD132aは、周に沿って一定ではない。上記距離はこの場合、周にわたって変動する。最大距離D132imax及びD132amaxは図12cにも示されている。
最小距離D132iminはこの例では18mmであり、最大距離D132imaxはこの例では19mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約5.5%大きい。OリングのコードサイズSaはこの例では1.5mmであるため、1mmの差は、コードサイズSaの2/3に等しい。
最小距離D132aminはこの例では21mmであり、最大距離D132amaxはこの例では22mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約4.7%大きい。OリングのコードサイズSaはこの例では1.5mmであるため、1mmの差は、コードサイズSaの2/3に等しい。
外側面112及び120の輪郭は、周に沿って、一定の直径D112及びD120の円形であってもよく、即ち最大距離及び最小距離は必ずしも存在しない。しかしながらこの場合、Oリングの面132aの対向する輪郭部分の間の、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する最小距離D132aminが、2つの直径D112及びD120より大きいことが条件である。
図13は、例えば図12cの接続部品100をはめ込む又は取り付けることができる、第2の接続部品200の例の断面図を示す。これは縦軸Lに沿って延在する本体206を備え、この本体206は、前端部202及び後端部204を有し、外側面212並びに内側面242及び244を有する。前端部202と後端部204との間には開口238が延在する。前端部202には、図12cの接続部品100の停止面122のための停止面として役立つ、面222が存在する。
開口238は、前端部202から確認されるように、内側面242を有する第2の部分と、内側面244を有する第3の部分とを有する。外側面222から内側面242への移行部分には、本体縁部242aが形成される。内側面242から内側面244への移行部分には、少なくとも部分円周に沿って、本体縁部242bが形成される。本体縁部242a及び242bは例えば丸みを帯びたものとすることができ、例えばある半径を備える。この例では少なくとも部分円周に沿って、上記本体縁部は面取り部として、即ち縦軸に対して斜めに、この場合は例えば、縦軸Lと面242との間に囲まれた、縦軸に対して20°である角度αを有して形成される。本体縁部242bは、縦軸Lに対して平行に、前端部202からの異なる複数の距離L242bを有する。最大距離はL242bmaxで表され、最小距離はL242bminで表される。よって、面取り部の内側面242は、周に沿って、縦軸Lに対して平行かつ面242に対して平行に、本体縁部242aと本体縁部242bとの間の異なる複数の距離を有する。
図13aは、図13の図に比べて縦軸Lの周りで90°回転させた、同一の接続部品200の断面図C‐Cを示す。この図は、面242の形成を更に明らかにすることを目的としており、それ以外の箇所については図13の説明が適用される。
図13bは、図13の第2の接続部品200のビューB、即ち前端部202から見た図を示す。この場合、外側面212の外側輪郭と、内側面242、244、及び246の内側輪郭と、本体縁部242a及び242bとを確認できる。外側輪郭はこの例では直径D212の円であるが、他の何らかの形状を有してもよい。
図13、13a、及び13bを合わせて見て、開口部238の設計を以下で説明する。
本体縁部242aのみからなる内側面246を有する第1の部分の内側輪郭は、直径D246の円である。内側面244を有する第3の部分の内側輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向に、縦軸Lを通って延在する、図13及び13bに示されている最小距離D244minと、図13a及び13bに示されている最大距離D244maxとを有する。第1の部分と第3の部分との間の移行部分を形成する第2の部分は、少なくとも部分円周に沿って、図13及び13bに示すように内側面242を有する面取り部を有する。最小距離D244minは直径D246よりも小さい。最大距離D244maxはこの場合、図13a及び13bに示すように直径D246に等しいが、D246より小さくてもよい。
図示されている例では、直径D246=23mmであり、最大距離D244max=21.2mmであり、最小距離D244min=20.2mmである。従って最大距離D244maxと最小距離D244minとの間の差は1mmであり、略5%である。従って、最大距離L242bmaxと最小距離L242bminとの間の差L243は、この場合1.1mmである。
図14a及び14bは例として、図12cの第1の接続部品100及び図13の第2の接続部品200の接続を、異なる複数の取り付け状態において示す。
図14aでは、Oリング132は、面取り部の内側面242及び本体縁部242bと、周上の対向する側、即ちこの例では部分円周のみに配置された2つの点300だけで、最初に接触し始めたところである。ここで、本発明のある利点が明らかになる。Oリング132は、取り付けの開始時点においてその全周にわたって変形させる必要はなく、変形は最初は2点において、即ち部分円周において始まり、取り付け状態に応じて、変形は徐々に全周にわたって発生する。その結果、必要な力が低減され、はめ込みが容易になる。
図14bは、完全に取り付け済みの、又は一体にはめ込み済みの、接続部品100及び200を示す。第2の接続部品200への第1の接続部品100のはめ込みと、内側開口138及び238を通って流れることができる流体のための内側面240と組み合わされたOリング132とによって、接続点又は接続線は密閉される。接続部品100及び200は、外側面112に対する内側面244の小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差H7/h6又はH7/h7を介して、縦軸Lに関して半径方向に位置合わせされる。接続部品100及び200の互いに対する、縦軸Lに関する軸方向位置合わせは、第1の接続部品100の面122と第2の接続部品200の面222との接触によって起こる。
このようにして、容易な取り付け、並びに小さな公差での、縦軸Lに対する明確な軸方向及び半径方向位置決めが、接続部品100及び200の密閉接続と同時に可能となる。
図15は、縦軸Lに沿って延在する本体106を備える第1の接続部品100を示し、この本体106は、前端部102及び後端部104を有し、外側面110を有し、この外側面110は、複数の面112、114、116、118、120、122、124、126、128、134、及び136を備える。
外側面110は、円周方向のスロット130を有する。スロットは、)側面114及び118、並びにスロット底部116によって範囲が画定される。スロット130はスロット幅B130と、Oリング又はプロファイルリングを受承するために好適なスロット深さとを有する。スロット130は周上に延在する。図1a~1cに例として図示されているような異なるスロット形状も存在し得る。
更に、フランジ125が外側面110上にあり、上記フランジは、面122、124、及び126によって範囲が画定される。
更に、外側面134が外側面110上に存在する。外側面134を有する部分は、外側面120を有する部分の直径D120よりも大きな直径D134を有する。
外側面134は、接続部品を例えば図16aに示されている接続部品200に挿入する際の、縦軸Lに対する半径方向のセンタリングのために役立つ。
フランジ125の面122は、軸方向停止部材として、即ち例えば図16aに示されている接続部品200の縦軸Lに対する軸方向位置決めのために、役立つことができる。
接続部品100は内側に、縦軸Lに沿って、内側面140を伴う連続した開口138を有する。設置された状態において、流体はこの開口138を通って流れることができる。
後端部104は、外側面108を有する。
図15aは、図15の接続部品100のビューA、即ち後端部104から見た図を示す。外側面110については、フランジ125の面124の輪郭、面112の輪郭、及びセンタリング面として役立つ面134の輪郭が示されている。内側面140については、同様に輪郭が示されている。更に、フランジ125の面122、及び面136が例として示されている。更に、後端部104の面108が示されている。
面124の輪郭は、直径D124の円である。面134の輪郭は、直径D134の円である。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有してもよい。
面112の輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D112min及び最大距離D112maxを有する。従って、面112の対向する輪郭部分の間に、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する距離D112は、周に沿って一定ではない。上記距離は周にわたって変動する。最大距離D112maxは図15にも示されている。
図15bは、図15の接続部品を通る断面B‐Bを示す。外側面110については、フランジ125の面124の輪郭、面120の輪郭、面134の輪郭、及びスロット底部116の面の輪郭が示されている。内側面140については、輪郭が同様に示されている。更に、フランジ125の面122が示されている。面136も同様に示されている。面124の輪郭は、直径D124の円であり、面134の輪郭は、直径D134の円であり、面120の輪郭は同様に、直径D120の円である。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有することができる。重要なのは、縦軸に対して垂直に延在する、縦軸Lと面134の輪郭の1つ以上の点又は部分との間の最大距離が、縦軸に対して垂直に延在する、縦軸Lと面120の輪郭の1つ以上の点又は部分との間の最大距離より大きいことである。
スロット底部116の面の輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D116min及び最大距離D116maxを有する。
従って、面116の対向する輪郭部分の間に、縦軸Lを通って縦軸Lに対して垂直に延在する距離D116は、周に沿って一定ではない。上記距離はこの場合、周にわたって変動する。最大距離D116maxは図15にも示されている。
図示されている例では、直径D124=24mmであり、直径D140=12mmであり、直径D120=20mmであり、直径D134=23mmである。直径D134は、特に小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差h6(-13~0μm)又はh7(-21~0μm)を有する。最小距離D116minはこの例では18mmであり、最大距離D116maxはここでは19mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約5.5%大きい。
最小距離D112minはこの例では20mmであり、最大距離D112maxはこの例では21mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より5%大きい。
スロット深さT112、即ち縦軸Lに対して垂直な、又はスロット130の側方境界面114に沿った、スロット底部116と面112との間の距離は、この例では1mmで一定である[T112=(D112min-D116min)/2、及びT112=(D112max-D116max)/2]。縦軸Lに対して垂直な、又はスロット130の側方境界面114に沿った、スロット底部116と面120との間の最小距離T120minは、この例では0.5mmであり[T120min=(D120-D116max)/2]、また最大距離T120maxはこの例では1mmである[T120max=(D120-D116min)/2]。
スロットの一方の側、この例では面118の側では、スロットは、縦軸Lに対して軸方向に延在する、周に沿ったスロット底部116と面120との間の異なる複数の距離を有する。
直径D120は、最小距離D116minより大きく、かつ最大距離D112max以下でなければならない[D116min<D120≦D112max]。
図15cは、スロット130内にOリング132を備えた図15の接続部品100を示す。
Oリング132は例えば、1.5mmのコードサイズSaを有する。コードの中央には仮想中心線M132が存在する。Oリング132は、スロット130内で周に沿って延在する。
縦軸Lの方向を向いたOリング132の内側は、その最も内側の面132iがスロット底部116上となるように位置する。Oリング132の外側は、最も外側の面132aが外側面112及び120を超えて突出する。
図15dは、後端部104から見た図15cの接続部品を通る断面C‐Cを示す。よってこの図は、Oリング132を通る断面を示す。
外側面110については、フランジ125の面124の輪郭、及び面134の輪郭が示されている。内側面140については、輪郭が同様に示されている。更に、フランジ125の面122、及び面136が示されている。面124の輪郭は、直径D124の円であり、面134の輪郭は、直径D134の円である。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有してもよい。
Oリング132の最も内側の面132iの輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸Lを通って延在する最小距離D132imin及び最大距離D132imaxを有する。
Oリング132の最も外側の面132aの輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸Lを通って延在する最小距離D132amin及び最大距離D132amaxを有する。
最も内側の面132iの最小距離D132iminはこの例では18mmであり、最も内側の面132iの最大距離D132imaxはこの例では19mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約5.5%大きい。OリングのコードサイズSaはこの例では1.5mmであるため、1mmの差は、コードサイズSaの2/3である。
最も外側の面132aの最小距離D132aminはこの例では21mmであり、最も外側の面132aの最大距離D132amaxはこの例では22mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約4.7%大きい。OリングのコードサイズSaはこの例では1.5mmであるため、1mmの差は、コードサイズSaの2/3である。
縦軸を通って縦軸Lに対して垂直に延在する、Oリングの面132aの対向する輪郭部分の間の最小距離D132aminは、直径D120より大きくなければならない。
縦軸を通って縦軸Lに対して垂直に延在する、Oリングの面132aの対向する輪郭部分の間の最大距離D132amaxは、最大距離D112maxより大きくなければならない。
図16は例として、例えば図15cの接続部品100をはめ込む又は取り付けることができる、第2の接続部品200の断面図を示す。これは縦軸Lに沿って延在する本体206を備え、この本体206は、前端部202及び後端部204を有し、外側面212並びに内側面242、244、及び246を有する。前端部202と後端部204との間には開口238が延在する。前端部202には、図15の接続部品100の停止面122のための停止面として役立つ、面222が存在する。
開口238は、前端部202から確認されるように、内側面246を有する第1の部分と、内側面242を有する第2の部分と、内側面244を有する第3の部分とを有する。内側面246から内側面242への移行部分には、本体縁部242aが形成される。内側面242から内側面244への移行部分には、この例では全周に沿って、本体縁部242bが形成される。本体縁部242a及び242bは丸みを帯びたものとすることができ、例えばある半径を備える。よって内側面242は、内側面246と内側面244との間に位置する。例えば、面取り部、即ちこの場合は例えば、縦軸Lと面242との間に囲まれた、縦軸に対して20°である角度αの、縦軸Lに対する傾斜が、全周にわたって形成され、これにより、内側面246を有する第1の部分と、内側面244を有する第3の部分との間の移行部分が実現される。本体縁部242bは、縦軸Lに対して平行に、前端部202からの異なる複数の距離L242bを有する。最大距離はL242bmaxで表され、最小距離はL242bminで表される。よって、面取り部の内側面242は、周に沿って、縦軸Lに対して平行かつ面242に対して平行に、本体縁部242aと本体縁部242bとの間の異なる複数の距離を有する。本体縁部242bの、前端部202からの縦軸に対して平行な距離は、本体縁部242aの前端部202からの距離より大きい。
図16aは、図16の図に比べて縦軸Lの周りで90°回転させた、同一の接続部品200の断面図C‐Cを示す。この図は、面242の形成を更に明らかにすることを目的としており、それ以外の箇所については図16の説明が適用される。
図16bは、図16の第2の接続部品200のビューB、即ち前端部202から見た図を示す。この場合、外側面212の外側輪郭と、内側面242、244、及び246の内側輪郭と、本体縁部242a及び242bとを確認できる。外側輪郭は直径D212の円であるが、他の何らかの形状を有してもよい。この例示的実施形態では、面取り部の内側面242が全周にわたって延在することは明らかである。
図16、16a、及び16bを合わせて見て、開口部238の設計を以下で説明する。
内側面246を有する第1の部分の内側輪郭は、直径D246の円である。内側面244を有する第3の部分の内側輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向に、縦軸を通って延在する、図16及び16bに示されている最小距離D244minと、図16a及び16bに示されている最大距離D244maxとを有する。第1の部分と第3の部分との間の移行部分を形成する第2の部分は、この場合は全周に沿って、図16、16a、及び16bに示すように内側面242を有する面取り部を有する。最大距離D244maxはこの場合、図16及び16bに示すように直径D246より小さい。
図示されている例では、直径D246=23mmであり、最大距離D244max=21.2mmであり、最小距離D244min=20.2mmである。従って最大距離D244maxと最小距離D244minとの間の差は1mmであり、よって最大距離の略5%である。
従って、最大距離L242bmaxと最小距離L242bminとの間の差は、この例では1.1mmである。
直径D246は特に小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差H7(0~+21μm)を有する。その結果、第1の接続部品100と第2の接続部品200との間で、半径方向の位置合わせ、又は縦軸Lに対するセンタリングが実現される。第1の接続部品100の外側面134、及び第2の接続部品200の内側面246は、互いから、小さな公差のある距離に配設され、少なくとも部分的に接触する。
図17a及び17bは例として、図15及び15cの第1の接続部品100及び図16の第2の接続部品200の接続を、異なる複数の取り付け状態において示す。
図17aでは、Oリング132は、面取り部242の内側面242及び本体縁部242bと、2つの点300のみで最初に接触し始めたところである。ここで、本発明のある利点が明らかになる。Oリング132は、取り付けの開始時点においてその全周にわたって変形させる必要はなく、変形は最初は2点において、即ち部分円周において始まり、取り付け状態に応じて、変形は徐々に全周にわたって発生する。その結果、必要な力が低減され、はめ込みが容易になる。
図17bは例として、完全に取り付け済みの、又は一体にはめ込み済みの、接続部品100及び200を示す。第2の接続部品200への第1の接続部品100のはめ込みと、内側開口138及び238を通って流れることができる流体のための内側面240と組み合わされたOリング132とによって、接続点又は接続線は密閉される。接続部品100及び200は、直径D134を有する外側面134(h6、-13~0μm)に対する直径D246を有する内側面246(H7、0~21μm)の小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差h6/H7を介して、縦軸Lに関して半径方向に位置合わせされる。例えば、直径D134を有する外側面134(h7、-21~0μm)に対する直径D246を有する内側面246(H7、0~21μm)の、DIN ISO 286によるはめ合い公差h7/H7も、可能である。接続部品100及び200の互いに対する、縦軸Lに関する軸方向位置合わせは、第1の接続部品100の面122と第2の接続部品200の面222との接触によって起こる。
このようにして、容易な取り付け、並びに小さな公差での明確な軸方向及び半径方向位置決めが、密閉接続と同時に可能となる。
更に、最大距離D112max及び最小距離D112minを有する、接続部品100の面112(外側面)の外側輪郭の設計と、最大距離D244max及び最小距離D244minを有する、面(内側面)244の輪郭の設計との結果として、周に沿った位置決めも可能となる。図示されている例では、縦軸Lに関して180°回転させてオフセットされた、正確な2つの位置が存在し、これらの位置において、具体的には面112及び244が互いに対向するD112max及びD244max、並びにD112min及びD244minを有するように配設される点において、接続部品を互いに取り付ける、又ははめ込むことができる。
図18は、縦軸Lに沿って延在する本体106を備える第1の接続部品100を示し、この本体106は、前端部102及び後端部104を有し、外側面110を有し、この外側面110は、複数の面112、114、116、118、120、122、124、126、128、134、136、144、及び146を備える。
外側面110は、円周方向のスロット130を有する。スロットは、)側面114及び118、並びにスロット底部116によって範囲が画定される。スロット130はスロット幅B130と、Oリング又はプロファイルリングを受承するために好適なスロット深さとを有する。スロット130は周上に延在する。図1a~1cに例として図示されているような異なるスロット形状も存在し得る。
更に、フランジ125が外側面110上にあり、上記フランジは、面122、124、及び126によって範囲が画定される。
面144は外側面110上に位置し、上記面は、面120と外側面134との間に位置する。面144を有する部分は直径D144を有し、これは、縦軸Lに対して垂直な方向に縦軸Lを通って延在する面120の最大距離D120maxより大きい。
3つのスロット又は凹部144a、144b、及び144cが外側面144内にあり、この図では2つのスロットだけが確認できる。上記スロットは、縦軸Lに対して平行に延在する。これらは、図19の接続部品200の突起と組み合わされて、接続部品の、周に沿った、縦軸Lに関する回転方向における、互いに対する位置を固定する。
更に外側面110上には、センタリング面として役立つ面134と、面136とが存在する。面134を有する部分は直径D134を有し、これは面120の最大距離D120maxより大きく、また面144の部分の直径D144より大きい。
面134は、接続部品100を例えば図19aに示されている接続部品200に挿入する際の、縦軸Lに対する半径方向のセンタリングのために役立つ。
停止面122は、軸方向停止部材として、即ち例えば図19aに示されている接続部品200の縦軸Lに対する軸方向位置決めのために役立つ。
接続部品100は内側に、縦軸Lに沿って、内側面140を伴う連続した開口138を有する。設置された状態において、流体はこの開口138を通って流れることができる。
図18aは、図18の接続部品のビューA、即ち後端部104から見た図を示す。外側面110については、フランジ125の面124の輪郭、面120の輪郭、面112の輪郭、面144の輪郭、及びセンタリング面として役立つ面134の輪郭が示されている。内側面140については、同様に輪郭が示されている。更に、フランジ125の面122、面146、及び面136が例として示されている。面124の輪郭は、直径D124の円である。面112の輪郭は同様に、直径D112の円である。外側面144の輪郭は同様に円であり、この場合例えば3つのスロット144a、144b、及び144cを有する。面134の輪郭は、直径D134の円である。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有してもよい。
面120の輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D120min及び最大距離D120maxを有する。
図18bは、図18の接続部品を通る断面B‐Bを示す。外側面110については、フランジ125の面124の輪郭、面120の輪郭、面144の輪郭、面134の輪郭、及びスロット底部116の面の輪郭が示されている。内側面140については、輪郭が同様に示されている。更に、フランジ125の面122が示されている。面136及び146も同様に示されている。面124の輪郭は、直径D124の円であり、面134の輪郭は、直径D134の円である。外側面144の輪郭は同様に円であり、この場合は例えば3つのスロット144a、144b、及び144cを有する。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有してもよい。
重要なのは、縦軸に対して垂直に延在する、縦軸Lと面134の輪郭の1つ以上の点又は部分との間の最大距離が、縦軸に対して垂直に延在する、縦軸Lと面112、120、及び144の輪郭の1つ以上の点又は部分との間の最大距離より大きいことである。
面120の輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D120min及び最大距離D120maxを有する。この例では、最小距離D120minは20mmであり、最大距離D120max=21mmである。スロット底部116の面の輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D116min及び最大距離D116maxを有する。
図示されている例では、直径D112=20mmであり、直径D124=24mmであり、直径D140=12mmであり、直径D144=23mmであり、直径D134=23.5mmである。
従って、D134>D144>D120max>D112である。
直径D134は、特に小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差h6(-13~0μm)又はh7(-21~0μm)を有する。最小距離D116minはこの例では18mmであり、最大距離D116maxはこの例では19mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約5.5%大きい。
スロット深さT120、即ち縦軸Lに対して垂直な、又はスロット130の側方境界面118に沿った、スロット底部116と面120との間の距離は、この例では1mmで一定である[T120=(D120min-D116min)/2、及びT120=(D120max-D116max)/2]。
縦軸Lに対して垂直な、又はスロット130の側方境界面114に沿った、スロット底部116と面112との間の最小距離は、この例では0.5mmであり[T112min=(D112-D116max)/2]、最大距離T112maxは1mmである[T112max=(D112-D116min)/2]。
スロットの一方の側、この場合は面114の側では、スロット130は、縦軸Lに対して軸方向に延在する、周に沿ったスロット底部116と面112との間の異なる複数の距離T112を有する。
最大距離D120maxは最大距離D116max及び直径D112よりも大きくなければならず、また後者は最大距離D116maxよりも大きくなければならない[D120max>D112>D116max]。
図18cは例として、スロット130内にOリング132を備えた図18の接続部品100を示す。
この例では、Oリング132は1.5mmのコードサイズSaを有する。コードの中央には仮想中心線M132が存在する。Oリング132は、スロット130内で周に沿って延在する。縦軸Lの方向を向いたOリングの内側は、その最も内側の面132iがスロット底部116上となるように位置する。Oリング132の外側は、最も外側の面132aが外側面112及び120を超えて突出する。Oリング132の外側は、その最も外側の面132aが外側面144及び134を超えて突出しない。またこの最も外側の面132aが、スロット144a、144b、及び144cの底部を超えて突出しない場合、有利である。
図18dは、後端部104から見た図18cの接続部品を通る断面C‐Cを示す。よってこの図は、Oリング132を通る断面を示す。
外側面110については、フランジ125の面124の輪郭、面134の輪郭、及び面144の輪郭が示されている。内側面140については、輪郭が同様に示されている。更に、フランジ125の面122、及び面136が示されている。面124の輪郭は、直径D124の円であり、面134の輪郭は、直径D134の円である。外側面144の輪郭は同様に円であり、この場合は例えば3つのスロット144a、144b、及び144cを有する。内側面140の輪郭は同様に、直径D140の円である。しかしながら上記輪郭は、他のほとんどいかなる所望の形状を有してもよい。
Oリング132の最も内側の面132iの輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D132imin及び最大距離D132imaxを有する。
Oリング132の最も外側の面132aの輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向において、縦軸を通って延在する最小距離D132amin及び最大距離D132amaxを有する。
最小距離D132iminはこの例では18mmであり、最大距離D132imaxはこの例では19mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約5.5%大きい。OリングのコードサイズSaは1.5mmであるため、1mmの差は、コードサイズSaの2/3である。
最小距離D132aminはこの例では21mmであり、最大距離D132amaxはこの例では22mmであるため、上記最小距離と上記最大距離との間の差は1mmであり、上記最大距離は上記最小距離より約4.7%大きい。OリングのコードサイズSaはこの例では1.5mmであるため、1mmの差は、コードサイズSaの2/3である。
図18に示されているように、最小距離D120minは20mmであるため、21mmである最小距離D132aminより小さく、最大距離D120max=21mmは、22mmである最大距離D132amaxより小さい。
図19は、例えば図18cの接続部品100をはめ込む又は取り付けることができる、第2の接続部品200の例の断面図を示す。これは縦軸Lに沿って延在する本体206を備え、この本体206は、前端部202及び後端部204を有し、外側面212並びに内側面242、244、246、及び258を有する。前端部202と後端部204との間には開口238が延在する。前端部202には、図18の接続部品100の停止面122のための停止面として役立つ、面222が存在する。
開口238は、前端部202から確認されるように、内側面246を有する第1の部分と、内側面258を有する第4の部分と、内側面242を有する第2の部分と、内側面244を有する第3の部分とを有する。内側面258から内側面242への移行部分には、本体縁部242aが形成される。内側面242から内側面244への移行部分には、この例では全周に沿って、本体縁部242bが形成される。本体縁部242a及び242bは例えば丸みを帯びたものとすることができ、例えばある半径を備える。よって内側面242は、内側面258と内側面244との間に位置する。例えば、面取り部、即ちこの場合は例えば、縦軸Lと面242との間に囲まれた、縦軸に対して20°である角度αの、縦軸に対する傾斜が、全周にわたって形成され、これにより、内側面258を有する第4の部分と、内側面244を有する第3の部分との間の移行部分が実現される。本体縁部242bは、縦軸Lに対して平行に、前端部202からの異なる複数の距離L242bを有し、最大距離はL242bmaxで表され、最小距離はL242bminで表される。よって、面取り部の内側面242は、周に沿って、縦軸Lに対して平行かつ面242に対して平行に、本体縁部242aと本体縁部242bとの間の異なる複数の距離を有する。本体縁部242bの、前端部202からの縦軸Lに対して平行な距離は、本体縁部242aの前端部202からの距離より大きい。
第2の部分の内側面上には例えば3つの突起又は突出部258a、258b、及び258cが存在する。この図では突出部258bしか確認できない。
図19aは、図19の図に比べて縦軸Lの周りで90°回転させた、同一の接続部品200の断面図C‐Cを示す。この図は、面242の形成を更に明らかにすることを目的としており、それ以外の箇所については図19の説明が適用される。突出部258a及び258cも同様に、ここでは内側面258上に確認できる。
図19bは、図19aの第2の接続部品のビューB、即ち前端部202から見た図を示す。この場合、外側面212の外側輪郭と、内側面242、244、246、並びに突出部258a、258b、及び258cを有する内側面258の内側輪郭と、本体縁部242a及び242bとを確認できる。外側輪郭は直径D212の円であるが、他の何らかの形状を有してもよい。この例示的実施形態では、面取り部の内側面242が全周にわたって延在することは明らかである。
図19、19a、及び19bを合わせて見て、開口部238の設計を以下で説明する。
内側面246を有する第1の部分の内側輪郭は、直径D246の円である。内側面258を有する第4の部分の内側輪郭は、直径D258を有する円であり、これは突出部又は突起258a、258b、及び258cを有し、これらは上記内側面の周に沿って分布し、接続部品100にはめ込まれるとき、及びはめ込まれて一体となった状態において、スロット又は凹部144a、144b、及び144cと係合するように設計される。内側面244を有する第3の部分の内側輪郭は、縦軸Lに対して垂直な方向に、縦軸を通って延在する、図19及び19bに示されている最小距離D244minと、図19a及び19bに示されている最大距離D244maxとを有する。第4の部分と第3の部分との間の移行部分を形成する第2の部分は、この場合は全周に沿って、図19、19a、及び19bに示すように内側面242を有する面取り部を有する。最大距離D244maxはこの場合、図19a及び19bに示すように直径D246より小さい。
図示されている例では、直径D246=23mmであり、最大距離D244max=21.2mmであり、最小距離D244min=20.2mmである。従って最大距離D244maxと最小距離D244minとの間の差は1mmであり、よって最大距離の略5%である。
従って、最大距離L242bmaxと最小距離L242bminとの間の差L243は、この場合1.1mmである。
直径D246は特に小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差H7(0~+21μm)を有する。その結果、第1の接続部品100と第2の接続部品200との間で、半径方向の位置合わせ、又は縦軸Lに対するセンタリングが実現される。第1の接続部品100の外側面134、及び第2の接続部品200の内側面246は、互いから、小さな公差のある距離に配設され、少なくとも部分的に接触する。
図20a及び20bは例として、図18cの第1の接続部品100及び図19の第2の接続部品200の接続を、異なる複数の取り付け状態において示す。これらの接続部品は、スロット又は凹部144a、144b、及び144cが突起又は突出部258a、258b、及び258cに対応し、これらが互いに係合するように、互いにはめ込まれている。第1の接続部品100及び第2の接続部品200は、縦軸Lの周りでのある1つの回転位置においてのみ、具体的にはスロット又は凹部が突起又は突出部に対応し、これらが互いに係合するときに、互いにはめ込む又は取り付けることができる。この例では、各場合における3つの突出部及び凹部を示している。独国特許第202007005316A1号明細書に記載の構成を選択すると特に有利である。図20a及び20bでは例として、互いに係合した、即ち互いに対向して配設された、1つの凹部258b及び1つの突出部144bが示されている。
図20aでは、Oリング132は、面取り部242の内側面242及び本体縁部242bと、2つの点300のみで最初に接触し始めたところである。ここで、本発明のある利点が明らかになる。Oリング132は、取り付けの開始時点においてその全周にわたって変形させる必要はなく、変形は最初は2点において、即ち部分円周において始まり、取り付け状態に応じて、変形は徐々に全周にわたって発生する。その結果、必要な力が低減され、はめ込みが容易になる。
図20bは例として、完全に取り付け済みの、又は一体にはめ込み済みの、接続部品100及び200を示す。第2の接続部品200への第1の接続部品100のはめ込みと、内側開口138及び238を通って流れることができる流体のための内側面244と組み合わされたOリング132とによって、接続点又は接続線は密閉される。接続部品は、直径D134を有する外側面134(h6、-13~0μm、又はh7、-21~0μm)に対する直径D246を有する内側面246(H7、0~21μm)の小さな公差、例えばDIN ISO 286によるはめ合い公差h6/H7を介して、縦軸Lに関して半径方向に位置合わせされる。接続部品の互いに対する、縦軸Lに関する軸方向位置合わせは、第1の接続部品100の面122と第2の接続部品200の面222との接触によって起こる。
このようにして、容易な取り付け、並びに小さな公差での、縦軸Lに関する明確な軸方向及び半径方向位置決めが、密閉接続と同時に可能となる。
図21は例として、図18の接続部品100の特徴を有する、プラズマトーチ用のノズル2を示す。上記ノズルはその前端部に、プラズマジェットを制限するノズル孔又はノズルチャネル46を有する。プラズマジェットの生成のためにイオン化されるプラズマガスは、内部138を通って流れる流体である。プラズマジェット自体は、少なくともこの内部138の一部を通って流れた後、ノズルチャネル46を通って流出する。この例では、上記ノズルは図18の接続部品100の特徴を有する。当然のことながら、これまでの図面で示されている他の全ての例示的実施形態も可能である。
ここでは、ノズル全体のサイズを可能な限り小さく維持するために、1つの特徴が図示されている。後端部104の方向を向いたスロット130の境界114と、面108を有する後端部104との間の長さL112は、スロット幅B130より小さい。この場合、上記長さL112は、スロット幅B130の40%しかない。
図21aは例えば、スロット130内にOリング132を有する同一のノズル2を示す。この例では、ノズル2は図18cの接続部品100の特徴を有する。当然のことながら、これまでの図面で示されている他の全ての例示的実施形態も可能である。
ここでは、ノズル全体のサイズを可能な限り小さく維持するために、更なる特徴が図示されている。後端部104に対面するOリング132の面と、面108を有する後端部104との間の長さL112aは、スロット幅B130より小さい。この例では、上記長さL112aは、スロット幅B130の半分しかない。
本発明による特徴を有するこのようなノズル2は、例えばレーザ加工用ヘッドにも使用できる。
図22は、プラズマトーチヘッドの必須構成要素を示す。これらは、少なくとも1つの電極1、ノズル2、ノズルレセプタクル7、及びガスガイド4である。電極はノズル2の内側キャビティ内に配設される。電極1とノズル2との間には、プラズマガスPG用のガスガイド4が配置され、このプラズマガスPGは、ガスガイド4、続いて電極1とノズル2との間の空間を通って流れ、そして最後にノズル開口から流出する。ノズル2はノズルレセプタクル7にはめ込まれている。この場合、ノズル2は接続部品100の特徴を有することができ、またこれまでの図面で示されている他の全ての変形例も可能である。ノズルレセプタクル7は、接続部品200の特徴を有することができる。ここでもまた、これまでの図面で示されている他の全ての変形例が可能である。
同様に、ノズル2が第2の接続部品200の特徴を有すること、及びノズルレセプタクル7が第1の接続部品100の特徴を有することも可能である。
ノズルはプラズマトーチの動作によって激しい摩耗にさらされるため、ノズルを交換する必要がしばしば生じる。従って、本発明の利点、具体的には:取り付け中に必要な力の低減;接続部品の縦軸Lに対して平行及び半径方向の、接続部品の互いに対する良好な位置合わせ;及び実施形態応じて、接続部品の互いに対する、周に沿った、縦軸Lに関する回転位置は、別個に、又はいずれの望ましい組み合わせにおいて、ノズルの交換を容易にする。
更に、ノズル2の内部とノズルレセプタクル7の外側の空間との間において、確実な密閉が達成される。
ここで図示されているプラズマトーチヘッドは、上述の構成要素に加えて:ノズル2を固定するノズルキャップ3;保護キャップ5;保護キャップ5とノズルキャップ3との間に位置してこれらを互いから隔離するガスガイド6;及び保護キャップを保持する保護キャップマウント8を有する。二次ガスSGは、ガスガイド6の開口(図示せず)を通り、続いてノズルキャップ3とノズル保護キャップ5との間の空間を通って流れ、最後にノズル保護キャップ5の前部開口から流出する。ノズル2とノズルキャップ3とを単一部品で構成することも可能である。同様に、二次ガスを用いずに動作するプラズマアークトーチヘッドが存在する。これらは一般に、ノズル保護キャップ及びノズル保護キャップマウントを有しない。図示されている例示的実施形態のプラズマトーチヘッドは、水冷プラズマトーチヘッドである。冷却液体は、冷却液体供給ラインWVを介し、ノズルホルダ7を通って流れ、ノズルホルダ7とノズル2との間の空間10を通って、ノズル2とノズルキャップ3との間の空間に流入した後、冷却液体戻りラインWRを通って戻るように流れる。
図示されている構成要素、特に以下の摩耗部品:電極1、ガスガイド4及び6、ノズルキャップ3、ノズル保護キャップ5、ノズルレセプタクル7、並びに保護キャップマウント8は、本発明による特徴を有することができる。しかしながら、例えば独国特許第102006038134A1号明細書に記載されているプラズマトーチヘッドとプラズマトーチシャフトとの間のクイックチェンジトーチ(quich‐change torch)における、2つ以上の部品間に接続を実現しなければならないプラズマトーチヘッドの及びプラズマトーチ全体の他の構成要素は、これらの特徴を備えることができる。
以上の説明は、プラズマトーチヘッドのための接続部品及び摩耗部品をベースとしたものである。プラズマトーチヘッドは、プラズマトーチ切断ヘッド、又はプラズマ溶接トーチヘッドとすることができる。
しかしながら本説明は、レーザ加工、例えばレーザ切断又はレーザ溶接、従ってレーザ切断ヘッド又はレーザ溶接ヘッドにも同様に適用されることを意図している。
しかしながら本説明は、プラズマレーザ加工、例えばプラズマレーザ切断又はプラズマレーザ溶接、従ってプラズマレーザ切断ヘッド又はプラズマレーザ溶接ヘッドにも同様に適用されることを意図している。
本説明、図面、及び特許請求の範囲で開示されている本発明の特徴は、個別にもいずれの望ましい組み合わせにおいても、本発明をその様々な実施形態で実現するために必須のものであり得る。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
第1の接続部品(100)を熱材料加工のための加工用ヘッドの第2の接続部品(200)に取り付ける又ははめ込むための方法であって、
前記第1の接続部品は円周方向の外側面(110)上に、及び/又は前記第2の接続部品(200)は円周方向の内側面(240)上に、少なくとも1つの部分円周上に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T230、T112、T120を有する少なくとも1つのスロット(130、230)を有し、前記スロット(130、230)は、全円周上に延在する、コードサイズSaを有するOリング(132、232)又はプロファイルリングを受承し、
前記第1の接続部品(100)を前記第2の接続部品(200)に取り付ける又ははめ込むとき、前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングは初め、前記スロット(130、230)に沿って延在する1つの部分円周上、又は前記スロット(130、230)に沿って延在する複数の部分円周上だけで、対向する前記内側面(240、242、244)又は対向する外側面(110、112、142)と接触する、方法。
実施形態2
前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングは初め、前記スロット(130、230)に沿って延在する1つの部分円周又は複数の部分円周上だけで変形又は圧迫され、その後全周にわたって変形又は圧迫される、実施形態1に記載の方法。
実施形態3
前記Oリング(132、232)若しくはプロファイルリングと、前記対向する内側面(240、242、244)若しくは対向する外側面(110、112、142)との前記接触、並びに/又は前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングの前記変形及び/若しくは前記圧迫は、前記接触、変形、及び/又は圧迫の始点において、周上の最大半分、より好ましくは最大1/4、更に好ましくは1/10、最も好ましくは最大1/20の範囲までで発生する、実施形態1又は2に記載の方法。
実施形態4
前記Oリング(132、232)若しくはプロファイルリングと、前記対向する内側面(240、242、244)若しくは対向する外側面(110、112、142)との前記接触、並びに/又は前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングの前記変形及び/若しくは前記圧迫は、前記接触、変形、及び/又は圧迫の始点において、少なくとも2つの部分円周に沿って発生する、実施形態1~3のいずれか1つに記載の方法。
実施形態5
前記Oリング(132)又はプロファイルリングの前記接触の始点と、周に沿って延在する最後の部分との接触の始点との間の、前記縦軸Lに沿って延在する前記距離L116a max 、L243は:
前記コードサイズSaの、若しくはコードの直径の、少なくとも1/3、より好ましくは少なくとも半分;及び/又は
前記Oリング(132)若しくはプロファイルリング(132)の、前記縦軸L内に延在する最大幅の少なくとも1/3、より好ましくは少なくとも半分;及び/又は
少なくとも0.4mm、より好ましくは0.5mm
である、実施形態1~4のいずれか1つに記載の方法。
実施形態6
前記Oリング又はプロファイルリングの前記接触の始点と、周に沿って延在する最後の部分との接触の始点との間の、前記縦軸Lに沿って延在する前記距離L116a max 、L243は:
前記コードサイズ若しくは前記コードの直径の、最大2倍、より好ましくは最大1.5倍、最も好ましくは最大1倍;及び/又は
前記プロファイルリング若しくはOリング(132)の、前記縦軸内に延在する最大幅の最大2倍、より好ましくは最大1.5倍、最も好ましくは最大1倍;及び/又は
最大3mm、より好ましくは2.5mm
である、実施形態1~4のいずれか1つに記載の方法。
実施形態7
前記第1の接続部品(100)又は前記第2の接続部品(200)の前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングは、前記接続部品が完全に取り付けられた又ははめ込まれて一体となった状態において、前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングの全体に延在する周に沿って、他方の前記接続部品の前記対向する内側面(240、242、244)又は外側面(110、112、142)と接触することにより、前記内側面と前記外側面との間の空間を密閉する、実施形態1~6のいずれか1つに記載の方法。
実施形態8
前記完全に取り付けられた状態において、前記接続部品の、前記縦軸Lに関して軸方向の位置合わせは、前記第1の接続部品(100)の面(122、108)と前記第2の接続部品(200)の面(222、254)との接触によって行われる、実施形態1~7のいずれか1つに記載の方法。
実施形態9
前記完全に取り付けられた状態において、前記第1の接続部品(100)の、前記第2の接続部品(200)に対する、前記縦軸Lに関して半径方向の位置合わせ又はセンタリングは、互いに対する公差が小さく、かつ少なくとも部分的に接触する、前記第1の接続部品(100)の前記外側面(110、112、120、134)及び前記第2の接続部品(200)の前記内側面(240、244、246)によって行われる、実施形態1~8のいずれか1つに記載の方法。
実施形態10
前記第1の接続部品及び前記第2の接続部品は、熱材料加工のため、特に熱プラズマ、電気アーク又はレーザプロセスによる加工のため、特に切断及び/又は溶接及び/又は刻印及び/又は材料除去及び/又は加熱のための、加工用ヘッドの構成要素である、実施形態1~9のいずれか1つに記載の方法。
実施形態11
前記加工用ヘッドは、プラズマトーチ、プラズマトーチヘッド、レーザヘッド、又はプラズマレーザヘッドである、実施形態1~10のいずれか1つに記載の方法。
実施形態12
前記第1の接続部品及び前記第2の接続部品は、摩耗部品、及び/又は更なる摩耗部品、及び/又は摩耗部品レセプタクルである、実施形態11に記載の方法。
実施形態13
1つ以上の前記摩耗部品は、電極(1)、ノズル(2)、ガスガイド(4、6)、ノズルキャップ(3)、ノズル保護キャップ(5)、及び/又は保護キャップマウント(8)である、実施形態12に記載の方法。
実施形態14
熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品(100、200)であって、
外側面(110、212)及び/又は内側面(140、240)と共に縦軸Lに沿って延在する、前端部(102、202)及び後端部(104、204)を有する本体(106、206)を備え、
前記外側面(110)及び/又は前記内側面(240)は、円周方向に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T230を有する少なくとも1つのスロット(130、230)を有し、
前記スロット(130、230)の少なくとも1つの側方境界(114、118、214、218)は、その周に沿って:
前記縦軸Lに対して平行に延在する、前端部(102、202)への方向の異なる複数のサイズの距離L128、L228;及び/又は
前記縦軸に対して平行に延在する、前記接続部品(100、200)の前記後端部(104、204)からの異なる複数のサイズの距離L112、L212
を有する、接続部品(100、200)。
実施形態15
前記側方境界(114、118、214、218)間に延在する前記距離L128、L228は、前記前端部(102、202)の方向に、少なくとも1つの最小距離L128 min 、L228 min 、及び少なくとも1つの最大距離L128 max 、L228 max を有し;並びに/又は
前記側方境界(114、118、214、218)間に延在する前記距離L112、L212は、前記後端部(104、204)の方向に、少なくとも1つの最小距離L112 min 、L212 min 、及び少なくとも1つの最大距離L112 max 、L212 max を有し;
前記スロットのある1つの前記側方境界とある1つの前記端部との間の、前記最大距離と前記最小距離との間の差は:
前記スロット幅B130、B230の少なくとも1/4、より好ましくは1/2、及び/若しくは最大2倍、より好ましくは1.5倍;並びに/又は
前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T230の少なくとも1/4、より好ましくは1/2、及び/若しくは最大2倍、より好ましくは1.5倍;並びに/又は
少なくとも0.4mm、より好ましくは0.5mm、及び/若しくは最大3mm、より好ましくは2.5mm
である、実施形態14に記載の接続部品。
実施形態16
Oリング(132、232)又はプロファイルリングが前記スロット(130、230)内に配置される、実施形態14又は15に記載の接続部品。
実施形態17
前記Oリング(132)の最も外側の面(132a)は、前記スロット(130)から、前記スロットに隣接する前記外側面(112、120)を超えて突出し、及び/又は前記Oリング(232)の最も内側の面は、前記スロット(230)から、隣接する前記内側面(244、246)を超えて突出する、実施形態16に記載の接続部品(100、200)。
実施形態18
熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品(100、200)であって、
外側面(110、212)及び/又は内側面(140、240)と共に縦軸Lに沿って延在する、前端部(102、202)及び後端部(104、204)を有する本体(106、206)を備え、
前記外側面(110)及び/又は前記内側面(240)は、円周方向に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T230を有する少なくとも1つのスロット(130、230)を有し、前記スロット(130、230)はコードサイズSaを有するOリング(132、232)又はプロファイルリングを有し、
前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングの、前記前端部(102、202)の方向を向いた面は、その周に沿って、縦軸Lに対して平行に延在し、前記前端部(102、202)からの異なる複数のサイズの距離L128a、L228aを有し、及び/又は
前記Oリング(132、232)の、前記後端部(104、204)の方向を向いた面は、その周に沿って、前記縦軸Lに対して平行に延在する、前記接続部品(100、200)の前記後端部(104、204)からの異なる複数のサイズの距離L112a、L212aを有する、接続部品(100、200)。
実施形態19
前記前端部(102、202)の方向を向いた前記Oリング(132、232)の前記面は、その周に沿って、少なくとも1つの最小距離L128a min 、L228a min 、及び少なくとも1つの最大距離L128a max 、L228a max を有し、及び/又は
前記後端部(104、204)の方向を向いた前記Oリング(132、232)の前記面は、その周に沿って、少なくとも1つの最小距離L112a min 、L212a min 、及び少なくとも1つの最大距離L112a max 、L212a max を有し、
前記最大距離と前記最小距離との間の差L112a max -L112a min 、L212a max -L212a min はそれぞれ:
前記スロット幅B130、B230の少なくとも1/4、好ましくは1/2、及び/若しくは前記スロット幅B130、B230の最大2倍、好ましくは1.5倍;並びに/又は
前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T230の少なくとも1/4、好ましくは1/2、及び/若しくは前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T230の最大2倍、好ましくは1.5倍;並びに/又は
前記コードサイズの、若しくはコードの直径の、少なくとも1/3、好ましくは少なくとも半分;並びに/又は
前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングの、前記縦軸L内に延在する最大幅の、少なくとも1/3、好ましくは少なくとも半分;並びに/又は
少なくとも0.4mm、より好ましくは0.5mm;並びに/又は
前記コードサイズ若しくは前記コードの前記直径の最大2倍、より好ましくは最大1.5倍、より好ましくは最大1倍;並びに/又は
前記Oリング(132、232)又はプロファイルリング(132、232)の、前記縦軸内に延在する前記最大幅の、最大2倍、より好ましくは最大1.5倍、より好ましくは最大1倍;並びに/又は
最大3mm、より好ましくは2.5mm
である、実施形態18に記載の接続部品。
実施形態20
前記Oリング(132)の最も外側の面(132a)は、前記スロット(130)から、前記スロットに隣接する前記外側面(112、120)を超えて突出し、及び/又は前記Oリング(232)の最も内側の面は、前記スロット(230)から、隣接する前記内側面(244、246)を超えて突出する、実施形態18又は19に記載の接続部品(100、200)。
実施形態21
熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品(100、200)であって、
外側面(110、112、120、212)及び/又は内側面(140、240、244)と共に縦軸Lに沿って延在する、前端部(102、202)及び後端部(104、204)を有する本体(106、206)を備え、
前記外側面(110)及び/又は前記内側面(240)は、円周方向に延在する、スロット深さT130、T112、T120、T230を有する少なくとも1つのスロット(130、230)を有し、
前記スロット(130、230)のスロット底部(116、216)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記スロット(130、230)の前記スロット底部(116、216)の対向する部分間の、異なる複数の距離D116を有し、及び/又は
少なくとも1つの前記外側面(112及び/又は120)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記外側面(112、120)の対向する部分間の、異なる複数の距離D112、D120を有し、及び/又は
少なくとも1つの前記内側面(244)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記内側面(244)の対向する部分間の、異なる複数の距離D244を有する、接続部品(100、200)。
実施形態22
前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記スロット底部(116、216)の対向する部分間の前記距離D116は、少なくとも1つの最小距離D116 min 、及び少なくとも1つの最大距離D116 max を有し、並びに/又は
前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記外側面(112、120)の対向する部分間の前記距離D112、D120は、少なくとも1つの最小距離D112 min 、D120 min 、及び少なくとも1つの最大距離D112 max 、D120 max を有し、並びに/又は
前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記内側面(244)の対向する部分間の前記距離D244は、少なくとも1つの最小距離D244 min 、及び少なくとも1つの最大距離D244 max を有し、
前記最大距離と前記最小距離との間の差D116 max -D116 min 、D112 max -D112 min 、D120 max -D120 min 及び/又はD244 max -D244 min はそれぞれ:
前記スロット(130、230)のスロット幅B130、B230の少なくとも1/4、より好ましくは1/2、及び/若しくは最大2倍、より好ましくは1.5倍;並びに/又は
前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T230の少なくとも1/4、より好ましくは1/2、及び/若しくは最大2倍、より好ましくは1.5倍;並びに/又は
少なくとも0.4mm、より好ましくは0.5mm、及び/若しくは最大3mm、より好ましくは2.5mm
である、実施形態21に記載の接続部品。
実施形態23
前記スロット(130、230)の前記後端部(104、204)の方向を向いた前記境界(114、214)と、前記面(108)を有する前記後端部(104、204)との間の、前記縦軸Lに対して平行に延在する長さL112、L212は、前記スロット(130、230)の前記スロット幅B130、B230未満であり、より好ましくは半分未満、更に好ましくは2/5未満である、実施形態21又は22に記載の接続部品。
実施形態24
前記スロットの少なくとも1つの側部において、前記側方境界面(114、118、214、218)は、前記スロット底部(116、216)と前記面(112、120、244、246)との間に、前記縦軸Lに対して軸方向に延在する、異なる複数の距離T112及びT120を有する、実施形態21~23のいずれか1つに記載の接続部品。
実施形態25
Oリング(132、232)又はプロファイルリングが前記スロット(130、230)内に配置される、実施形態21~24のいずれか1つに記載の接続部品。
実施形態26
前記Oリング(132)の最も外側の面(132a)は、前記スロット(130)から、前記スロットに隣接する前記外側面(112、120)を超えて突出し、及び/又は前記Oリング(232)の最も内側の面は、前記スロット(230)から、隣接する前記内側面(244、246)を超えて突出する、実施形態25に記載の接続部品(100、200)。
実施形態27
熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品(100、200)であって、
外側面(110、112、120、212)及び/又は内側面(140、240、244)と共に縦軸Lに沿って延在する、前端部(102、202)及び後端部(104、204)を有する本体(106、206)を備え、
前記外側面(110)及び/又は前記内側面(240)は、円周方向に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T112、T120、T230を有する少なくとも1つのスロット(130、230)を有し、前記スロット(130、230)はコードサイズSaを有するOリング(132、232)又はプロファイルリングを有し、
前記Oリング(132、232)の、縦軸Lに向かう方向の最も内側の面(132i)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記Oリングの前記最も内側の面(132i)の対向する部分間の、異なる複数の距離D132iを有し、及び/又は
前記Oリング(132、232)の最も外側の面(132a)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記Oリングの前記最も外側の面(132a)の対向する部分間の、異なる複数の距離D132aを有する、接続部品(100、200)。
実施形態28
前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する前記距離D132iは、少なくとも1つの最小距離D132i min 、及び少なくとも1つの最大距離D132i max を有し、並びに/又は
前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する前記距離D132aは、少なくとも1つの最小距離D132a min 、及び少なくとも1つの最大距離D132a max を有し、
前記最大距離と前記最小距離との間の差D132i max -D132i min 、D132a max -D132a min はそれぞれ:
前記スロット幅B130、B230の少なくとも1/4、より好ましくは1/2;及び/又は
前記スロット幅B130、B230の最大2倍、より好ましくは1.5倍;及び/又は
前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T112、T120、T230の少なくとも1/4、より好ましくは1/2;及び/又は
前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T112、T120、T230の最大2倍、より好ましくは1.5倍;及び/又は
前記コードサイズSaの、若しくはコードの直径の、少なくとも1/3、より好ましくは少なくとも半分;及び/又は
前記Oリング(132、232)又はプロファイルリング(132、232)の、前記縦軸L内に延在する最大幅の少なくとも1/3、より好ましくは少なくとも半分;及び/又は
少なくとも0.4mm、より好ましくは0.5mm;及び/又は
前記コードサイズの、若しくは前記コードの前記直径の、最大2倍、より好ましくは最大1.5倍、最も好ましくは最大1倍;及び/又は
前記Oリング(132、232)又はプロファイルリング(132、232)の、前記縦軸内に延在する前記最大幅の最大2倍、より好ましくは最大1.5倍、最も好ましくは最大1倍;及び/又は
最大3mm、より好ましくは最大2.5mm
である、実施形態27に記載の接続部品。
実施形態29
前記Oリング(132)の最も外側の面(132a)は、前記スロット(130)から、前記スロットに隣接する前記外側面(112、120)を超えて突出し、及び/又は前記Oリング(232)の最も内側の面は、前記スロット(230)から、隣接する前記内側面(244、246)を超えて突出する、実施形態27又は28に記載の接続部品(100、200)。
実施形態30
前記Oリング(132)の前記最も外側の面(132a)を超えて突出する少なくとも1つの更なる外側面(134、124)が存在する、実施形態27~29のいずれか1つに記載の接続部品(100)。
実施形態31
前記Oリングの前記最も外側の面(132a)を超えて突出し、かつ凹部/スロット(144a、144b、144c)を有する、少なくとも1つの更なる外側面(144)が存在する、実施形態27~30のいずれか1つに記載の接続部品(100)。
実施形態32
前記Oリング(132)の前記最も外側の面(132a)は、前記凹部/スロット(144a、144b、144c)の最も深い部分を超えて突出しない、実施形態31に記載の接続部品(100)。
実施形態33
前記後端部(104)に対面する前記Oリング(132、232)の面と、面(108)を有する前記後端部(104、204)との間の、前記縦軸Lに対して平行に延在する長さL112aは、前記スロット(130、230)の前記スロット幅B130、B230未満であり、より好ましくは3/5未満、更に好ましくは半分未満である、実施形態27~32のいずれか1つに記載の接続部品。
実施形態34
前記接続部品は、摩耗部品、特に電極、ノズル、キャップ、保護キャップ、ノズル保護キャップ、保護キャップマウント、ガスガイド、絶縁部品、若しくはこれらの組み合わせ、又はこれらのための摩耗部品マウントである、実施形態14~33のいずれか1つに記載の接続部品。
実施形態35
前記接続部品は、プラズマトーチヘッド、プラズマトーチシャフト、レーザヘッド、若しくはプラズマレーザヘッドのためのジョイント、又はプラズマトーチヘッドとトーチシャフトとの間、若しくはレーザヘッドとレーザシャフトとの間、若しくはプラズマレーザヘッドとプラズマレーザシャフトとの間の前記ジョイントの構成部品である、実施形態14~33のいずれか1つに記載の接続部品。
実施形態36
第1の接続部品(100)及び第2の接続部品(200)の構成であって、
前記第1の接続部品及び前記第2の接続部品のうちの少なくとも一方は、実施形態14~35のいずれか1つに記載の接続部品である、構成。
実施形態37
前記第1の接続部品(100)又は前記第2の接続部品(200)の前記Oリング(132、232)又はプロファイルリングは、前記接続部品が完全に取り付けられた又ははめ込まれて一体となった状態において、その全体に延在する周に沿って、他方の前記接続部品の前記対向する内側面(240、242、244)又は外側面(110、112、142)と接触することにより、前記内側面と前記外側面との間の空間を密閉する、実施形態36に記載の構成。
実施形態38
前記完全に取り付けられた状態において、前記接続部品の、前記縦軸Lに関して軸方向の位置合わせは、前記第1の接続部品(100)の面(122、108)と前記第2の接続部品(200)の面(222、254)との接触によって行われる、実施形態36又は37に記載の構成。
実施形態39
前記完全に取り付けられた状態において、前記第1の接続部品(100)の、前記第2の接続部品(200)に対する、前記縦軸Lに関して半径方向の位置合わせ又はセンタリングは、互いに対する公差が小さく、かつ少なくとも部分的に接触する、前記第1の接続部品(100)の前記外側面(110、112、120)及び前記第2の接続部品(200)の前記内側面(240、244、246)によって行われる、実施形態36~38のいずれか1つに記載の構成。
1 電極
2 ノズル
3 ノズルキャップ
4 ガスガイド、プラズマガスPG
5 保護キャップ
6 ガスガイド、二次ガスSG
7 ノズルホルダ
8 保護キャップマウント
46 ノズル孔、ノズルチャネル
100 第1の接続部品
102 前端部
104 後端部
106 本体
108 面
110 外側面
112 面
114 スロット130の面、側面、側方境界面
116 面、スロット底部
118 スロット130の面、側方境界面
120 面、外側面
122 面
124 面
125 フランジ
126 面
128 面、外側面
130 スロット
132 Oリング
132a Oリングの最も外側の面
132i Oリングの最も内側の面
134 面、外側面、センタリング面
136 面、外側面
138 開口
140 内側面
142 面取り部
144 面、外側面
144a、144b、144c 凹部、スロット
146 面
200 第2の接続部品
202 前端部
204 後端部
206 本体
212 外側面
214 スロット230の面、側方境界面
216 面、スロット底部
218 スロット230の面、側方境界面
222 面、停止面
230 スロット
232 Oリング
238 開口
240 内側面、センタリング面
242 内側面、面取り部
242a 本体縁部
242b 本体縁部
244 面、内側面
246 内側面、センタリング面
248 フランジ
250 面、内側面
252 面、内側面
254 面、内側面
256 面、内側面
258 面、内側面
258a、258b、258c 突出部、突起
300 接点
B130 スロット幅
D112 距離、直径
D112max 最大距離
D112min 最小距離
D116 距離
D116max 最大距離
D116min 最小距離
D120 距離、直径
D120max 最大距離
D120min 最小距離
D124 直径
D132a 距離
D132amax 最大距離
D132amin 最小距離
D132i 距離
D132imax 最大距離
D132imin 最小距離
D134 直径
D240 直径
D244 距離
D244max 最大距離
D244min 最小距離
D246 直径
F 仮想固定点
L 縦軸
L112 距離
L112max 最大距離
L112min 最小距離
L112a 距離
L112amax 最大距離
L112amin 最小距離
L116 距離
L116max 最大距離
L120 距離
L120max 最大距離
L120min 最小距離
L120a 距離
L120amax 最大距離
L120amin 最小距離
L124 距離
L124max 最大距離
L124min 最小距離
L124a 距離
L124amax 最大距離
L124amin 最小距離
L128 距離
L128max 最大距離
L128min 最小距離
L128a 距離
L128amax 最大距離
L128amin 最小距離
L212 距離
L212max 最大距離
L212min 最小距離
L216 距離
L216max 最大距離
L220 距離
L220max 最大距離
L220min 最小距離
L224 距離
L224max 最大距離
L224min 最小距離
L228 距離
L228ma 最大距離
L228min 最小距離
L228a 距離
L228amax 最大距離
L228amin 最小距離
L242 距離
L242bmax 最大距離
L242bmin 最小距離
L243 距離
M130 スロット130の仮想中心線
M132 Oリング又はプロファイルリングのコードの仮想中心線
Sa コードサイズ
T112 距離、スロット深さ
T112max 最大距離
T112min 最小距離
T120 距離、スロット深さ
T120max 最大距離
T120min 最小距離
T130 スロット深さ
α 角度

Claims (13)

  1. 熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品(100、200)であって、
    外側面(110、112、120、212)及び/又は内側面(140、240、244)と共に縦軸Lに沿って延在する、前端部(102、202)及び後端部(104、204)を有する本体(106、206)を備え、
    前記外側面(110)及び/又は前記内側面(240)は、円周方向に延在する、スロット深さT130、T112、T120、T230を有する少なくとも1つのスロット(130、230)を有し、
    前記スロット(130、230)のスロット底部(116、216)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記スロット(130、230)の前記スロット底部(116、216)の対向する部分間の、異なる複数の距離D116を有し、及び/又は
    少なくとも1つの前記外側面(112及び/又は120)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記外側面(112、120)の対向する部分間の、異なる複数の距離D112、D120を有し、及び/又は
    少なくとも1つの前記内側面(244)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記内側面(244)の対向する部分間の、異なる複数の距離D244を有する、接続部品(100、200)。
  2. 前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記スロット底部(116、216)の対向する部分間の前記距離D116は、少なくとも1つの最小距離D116min、及び少なくとも1つの最大距離D116maxを有し、並びに/又は
    前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記外側面(112、120)の対向する部分間の前記距離D112、D120は、少なくとも1つの最小距離D112min、D120min、及び少なくとも1つの最大距離D112max、D120maxを有し、並びに/又は
    前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記内側面(244)の対向する部分間の前記距離D244は、少なくとも1つの最小距離D244min、及び少なくとも1つの最大距離D244maxを有し、
    前記最大距離と前記最小距離との間の差D116max-D116min、D112max-D112min、D120max-D120min及び/又はD244max-D244minはそれぞれ:
    前記スロット(130、230)のスロット幅B130、B230の少なくとも1/4及び/若しくは最大2倍並びに/又は
    前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T230の少なくとも1/4及び/若しくは最大2倍並びに/又は
    少なくとも0.4mm及び/若しくは最大3mm
    ある、請求項に記載の接続部品。
  3. 前記スロット(130、230)の前記後端部(104、204)の方向を向いた界(114、214)と、(108)を有する前記後端部(104、204)との間の、前記縦軸Lに対して平行に延在する長さL112、L212は、前記スロット(130、230)の前記スロット幅B130、B230未満ある、請求項に記載の接続部品。
  4. 前記スロットの少なくとも1つの側部側方境界面(114、118、214、218)は、前記スロット底部(116、216)と前記外側面(112、120)および、前記内側面(244、246)との間に、前記縦軸Lに対して軸方向に延在する、異なる複数の距離T112及びT120を有する、請求項のいずれか1項に記載の接続部品。
  5. Oリング(132、232)又はプロファイルリングが前記スロット(130、230)内に配置される、請求項のいずれか1項に記載の接続部品。
  6. 前記Oリング(132)の最も外側の面(132a)は、前記スロット(130)から、前記スロットに隣接する前記外側面(112、120)を超えて突出し、及び/又は前記Oリング(232)の最も内側の面は、前記スロット(230)から、隣接する前記内側面(244、246)を超えて突出する、請求項に記載の接続部品(100、200)。
  7. 熱材料加工のための加工用ヘッドの接続部品(100、200)であって、
    外側面(110、112、120、212)及び/又は内側面(140、240、244)と共に前記接続部品の縦軸Lに沿って延在する、前端部(102、202)及び後端部(104、204)を有する本体(106、206)を備え、
    前記外側面(110)及び/又は前記内側面(240)は、円周方向に延在する、スロット幅B130、B230及びスロット深さT130、T112、T120、T230を有する少なくとも1つのスロット(130、230)を有し、前記スロット(130、230)はコードサイズSaを有するOリング(132、232)又はプロファイルリングを有し、
    前記Oリング(132、232)の、前記縦軸Lに向かう方向の最も内側の面(132i)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記Oリングの前記最も内側の面(132i)の対向する部分間の、異なる複数の距離D132iを有し、及び/又は
    前記Oリング(132、232)の最も外側の面(132a)は、周に沿って、前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する、前記Oリングの前記最も外側の面(132a)の対向する部分間の、異なる複数の距離D132aを有する、接続部品(100、200)。
  8. 前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する前記距離D132iは、少なくとも1つの最小距離D132imin、及び少なくとも1つの最大距離D132imaxを有し、並びに/又は
    前記縦軸Lを通って前記縦軸Lに対して垂直に延在する前記距離D132aは、少なくとも1つの最小距離D132amin、及び少なくとも1つの最大距離D132amaxを有し、
    前記最大距離と前記最小距離との間の差D132imax-D132imin、D132amax-D132aminはそれぞれ:
    前記スロット幅B130、B230の少なくとも1/4及び/又は
    前記スロット幅B130、B230の最大2倍及び/又は
    前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T112、T120、T230の少なくとも1/4及び/又は
    前記スロット(130、230)の前記スロット深さT130、T112、T120、T230の最大2倍及び/又は
    前記コードサイズSaの、若しくはコードの直径の、少なくとも1/3及び/又は
    前記Oリング(132、232)又はプロファイルリング(132、232)の、前記縦軸L内に延在する最大幅の少なくとも1/3及び/又は
    少なくとも0.4mm及び/又は
    前記コードサイズの、若しくは前記コードの前記直径の、最大2倍及び/又は
    前記Oリング(132、232)又はプロファイルリング(132、232)の、前記縦軸内に延在する前記最大幅の最大2倍及び/又は
    最大3mm
    ある、請求項に記載の接続部品。
  9. 前記Oリング(132)の最も外側の面(132a)は、前記スロット(130)から、前記スロットに隣接する前記外側面(112、120)を超えて突出し、及び/又は前記Oリング(232)の最も内側の面は、前記スロット(230)から、隣接する前記内側面(244、246)を超えて突出する、請求項又はに記載の接続部品(100、200)。
  10. 前記Oリング(132)の前記最も外側の面(132a)を超えて突出する少なくとも1つの更なる外側面(134、124)が存在する、請求項のいずれか1項に記載の接続部品(100)。
  11. 前記Oリングの前記最も外側の面(132a)を超えて突出し、かつ凹部/スロット(144a、144b、144c)を有する、少なくとも1つの更なる外側面(144)が存在する、請求項10のいずれか1項に記載の接続部品(100)。
  12. 前記Oリング(132)の前記最も外側の面(132a)は、前記凹部/スロット(144a、144b、144c)の最も深い部分を超えて突出しない、請求項11に記載の接続部品(100)。
  13. 前記後端部(104)に対面する前記Oリング(132、232)の面と、面(108)を有する前記後端部(104、204)との間の、前記接続部品の縦軸Lに対して平行に延在する長さL112aは、前記スロット(130、230)の前記スロット幅B130、B230未満ある、請求項12のいずれか1項に記載の接続部品。
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