PL171597B1 - Plug-in joint for pressure hoses - Google Patents

Abstract

1. Zlacze wtykowe do przewodów cis- nieniowych, zawierajace wtyk i gniazdo, znamienne tym, ze gniazdo (1) zlacza po- siada dwa wspólosiowe przelotowe otwo- ry (3, 4) o róznych srednicach, przy czym mniejszy otwór (4) wykonany jest w czo- pie (6) otoczonym pierscieniowym row- kiem (5), którego zewnetrzna scianka jest jednoczesnie scianka otworu o wiekszej srednicy (3), a rowek (5) stanowi wlasciwe szczelne gniazdo dla wtyku zlacza (2). F IG . 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest złącze wtykowe do przewodów ciśnieniowych, zawierające wtyk i gniazdo, w którym gniazdo posiada dwa współosiowe otwory o różnych średnicach Mniejszy otwór wykonany jest w czopie otoczonym pierścieniowym rowkiem, którego zewnętrzna ścianka stanowi jednocześnie ściankę otworu o większej średnicy Rowek pierścieniowy spełnia rolę właściwego szczelnego gniazda, w którym umieszczony jest wtyk złącza.

Korzystnie gładka zewnętrzna powierzchnia czopu gniazda otoczonego pierścieniowym rowkiem, jest powierzchnią uszczelniającą, przy czym wewnątrz wtyku złącza znajduje się element uszczelniający.

Na zewnętrznej ścianie czopu, otoczonego pierścieniowym rowkiem, znajduje się kołowy rowek, w którym osadzony jest element uszczelniający, a wewnętrzna powierzchnia wtyku tworzy gładką powierzchnię uszczelniającą.

Elementy uszczelniające zostały wykonane w postaci kształtek osadzonych w odpowiednich kołowych rowkach.

Przedmiotem wynalazku jest również złącze wtykowe do przewodów ciśnieniowych zawierające wtyk i gniazdo, w którym gniazdo umieszczone jest wewnątrz organu zamykającego, osadzonego szczelnie w obudowie. Gniazdo złącza posiada dwa przelotowe otwory o różnych średnicach Mniejszy otwór wykonany jest w czopie otoczonym pierścieniowym rowkiem, którego zewnętrzna ścianka jest jednocześnie ścianką otworu o większej średnicy a rowek pierścieniowy stanowi jedną część z organem zamykającym.

Wychylny organ zamykający blokowany jest za pomocą sprężyn w jednym lub wielu wychylnych położeniach, przy czym trzpień blokady przechodzi przez obudowę, promieniowo względem organu zamykającego. Pogrubione na kształt jaskółczego ogona zakończenie trzpienia, dopasowane jest kształtowo w odpowiednim rowku znajdującym się na części obwodu organu zamykającego. Organ ten w miejscach blokowania posiada odpowiednie wybrania, usytuowane promieniowo względem organu zamykającego, które współpracują, pod działaniem sprężyny z jaskółczym ogonem trzpienia.

Korzystnie organ zamykający jest cylindryczny i zabezpieczony jest w obudowie w kierunku osiowym za pomocą nitokołka, który poprzez obudowę wchodzi w kołowy rowek znajdujący się w organie zamykającym.

Organ zamykający blokowany jest również w jednym lub wielu położeniach za pomocą trzpienia, który poprzez obudowę wchodzi w odpowiedni otwór wykonany w organie zamykającym.

Gniazdo złącza wtykowego wyposażone jest w co najmniej jeden otwór wyrównawczy łączący jego zewnętrzną powierzchnię z pierścieniowym rowkiem.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia elementy złącza, wtyk i gniazdo, w przekroju przy czym element uszczelniający znajduje się we wtyku; fig. 2 - elementy złącza, wtyk i gniazdo w przekroju przy czym element uszczelniający znajduje się w gnieździe; fig. 3 - wykonanie złącza według wynalazku z wychylnym organem zamykającym, w położeniu rozłożonym; fig. 4 - widok organu blokującego złącza wtykowego, blokowanego w różnych położeniach.

Na figurze 1 przedstawione jest gniazdo 1 i wtyk 2 złącza według wynalazku. Gniazdo 1 wykonane jest jako wychylny organ zamykający, który osadzony jest w obudowie złącza wychylnego. Dla złączy liniowych gniazdo od zewnątrz ma inny kształt. Wewnętrzne ukształtowanie gniazda 1 posiada dwa przyległe do siebie współosiowe otwory 3, 4 o różnych średnicach. Od strony większego otworu 3, utworzony jest pierścieniowy rowek 5, którego zewnętrzna średnica odpowiada średnicy większego otworu. Szerokość i głębokość pierścieniowego rowka 5 są tak dobrane, że wtyk 2 może być ściśle umieszczony w pierścieniowym rowku 5. Zewnętrzna średnica czopa 6, utworzonego przez pierścieniowy rowek 5 i' mniejszy otwór 4, określa czynną powierzchnię przekroju poprzecznego, która w zależności od wielkości nadciśnienia panującego we wnętrzu złącza określa siłę, jaka konieczna jest do wciśnięcia wtyku 2 do gniazda. Przy określonym przekroju poprzecznym przepływu, który wyznaczony jest przez średnicę wewnętrzną otworu 4, grubość ścianki czopa 6 powinna być możliwie mała. Zewnętrzna, gładka powierzchnia czopa 6, w przedstawionym tu przykładzie wyko171 597 nania stanowi powierzchnię uszczelniającą. We wtyku 2, na jego powierzchni wewnętrznej usytuowany jest kołowy rowek 12, w którym jako element uszczelniający 9 osadzony jest pierścień samouszczelniający Przy połączeniu elementów 1, 2 złącza wtyk 2, w pierwszej fazie, jest wsuwany tak daleko w otwór 3 gniazda 1 złącza, że element uszczelniający 9 znajdujący się w kołowym rowku 12 wtyku 2, przylega szczelnie ponad czopem 6, w tej fazie łączenia wtyku 2 i gniazda 1, do momentu osiągnięcia przez element uszczelniający 9 powierzchni uszczelniającej 7, a ciśnienie działa na powierzchni całego przekroju poprzecznego wtyku 2

W drugiej fazie łączenia, gdy tylko element uszczelniający 9 zostanie nasunięty na czop 6, ciśnienie może działać w kierunku wtyku tylko na tę powierzchnię 18 we wtyku 2, która poddana jest ciśnieniu w obrębie uszczelki 9. Dzięki takiemu układowi wtyk-gniazdo, wyposażonemu w charakterystyczny czop 6 w gnieżdzie 1, znacznemu zmniejszeniu podlega poprzeczny przekrój wtyku poddany ciśnieniu Ażeby płyn znajdujący się w pierścieniowym rowku 5, mógł być usunięty przy wsuwaniu wtyku 2, w pobliżu dna otworu tworzącego pierścieniowy rowek 5, wykonany jest jeden lub więcej odprowadzających otworów wyrównawczych 19.

Na figurze 2 przedstawione jest złącze, które w zasadzie odpowiada poprzednio opisanemu wykonaniu, tylko tutaj element uszczelniający 10 znajduje się w kołowym rowku 13, który wykonany jest na zewnętrznej ściance 7 czopa 6. Wewnętrzna ścianka 11 wtyku 2 złącza tworzy współpracującą powierzchnię uszczelniającą. Za pomocą odpowiedniego ukształtowania gniazda 1 i współpracującego wtyku 2 złącza według wynalazku, przy danym poprzecznym przekroju przepływu osiąga się to, że powierzchnia przekroju poprzecznego, na którą działa wewnętrzne ciśnienie przy łączeniu i rozłączaniu złącza, zostaje zmniejszona nie zmniejszając przy tym przekroju poprzecznego przepływu, którego średnica odpowiada otworowi 4 w gnieżdzie 1 i wewnętrznej średnicy 15 wtyku 2. Średnica powierzchni przekroju poprzecznego, na który działa ciśnienie płynu, odpowiada średnicy wewnętrznej otworu 14 wtyku 2. W zwykłych wtykach element uszczelniający złącza znajduje się pomiędzy zewnętrzną ścianą 16 styku 2 złącza i ścianą 17 otworu 3 w gnieżdzie 1 złącza. Z różnicy obu wspomnianych średnic, mianowicie średnicy otworu 14 i średnicy otworu 3, względnie z różnicy ich powierzchni przekroju poprzecznego, wynika zmniejszenie siły koniecznej przy zaciskaniu wtyku w gnieżdzie złącza,.

Dalsza zaleta konstrukcji opisanych na fig. 1 i fig 2 złącza według wynalazku, w stosunku do znanych złącz, polega na tym, że zarówno uszczelka jak i powierzchnia uszczelniająca położone są wewnątrz, przez co chronione są przed oddziaływaniem mechanicznym i dlatego są mniej narażone na mechaniczne zużycie, powodując przez to większą pewność pracy dołączonych maszyn i przedłużony czas użytkowania złącza.

Na figurze 3 przedstawiony jest wariant złącza wtykowego według wynalazku, w którym gniazdo 1 złącza umieszczone jest we wnętrzu wychylnego organu zamykającego 20. Złącze przedstawione tu jest w stanie rozłożonym. Jednoczęściowy organ zamykający 20 osadzony jest szczelnie w obudowie 21 za pomocą uszczelki 25 i zabezpieczony jest nitokołkiem 22. Uszczelka 25 w stanie zmontowanym, osadzona jest w obudowie 21 i posiada zaokrągloną powierzchnię uszczelniającą, która przylega szczelnie do zewnętrznej ściany organu zamykającego 20. Nitokołek 22 osadzony jest w otworze 24, w obudowie 21 i wchodzi w pierścieniowy rowek 23 znajdujący się w organie zamykającym 20 Przez osadzenie wtyku 2 w gnieżdzie 1 i przez przechylenie organu zamykającego 20, złącze może być wprowadzane w położenie zamknięte lub otwarte.

Gdy wtyk 2 ma położenie liniowe, to pod działaniem panującego w przewodzie ciśnienia, zostaje lekko wypchnięty z gniazda 1 w kierunku wybrania 26 wykonanego w obudowie 21 złącza i w tej pozycji się ustala. Wtyk 2 złącza, a tym samym również organ zamykający 20, w którym on jest osadzony, nie może się teraz już odchylić i złącze zostaje zablokowane. Aby odblokować złącze wtyk 2 należy lekko nacisnąć w kierunku do gniazda 1, przez co zostaje wysunięty z wybrania 26 i umożliwia wychylanie organu zamykającego 20. To cofanie wtyku 2 jest manipulacją, która przy dużych średnicach przewodów i wysokich ciśnieniach, jest znacznie łatwiejsza w przedstawionym tu wykonaniu zespołu wtyk -gniazdo, gdyż zmniej6

171 597 szona jest istotnie siła konieczna przy tej manipulacji. Przy odchyleniu wtyku 2 organ zamykający 20 zostaje wraz z nim odchylony ponownie i przyjmuje przy tym położenie zamykające. Otwór przechodzący przez organ zamykający 20, po stronie odwrotnej do wtyku 2 przebiega nad istniejącym tam w obudowie 21, otworem wyrównawczym, za pomocą którego następuje wyrównanie ciśnienia między otoczeniem i wnętrzem wtyku złącza. W całkowicie odchylonej do tyłu, zamykającej pozycji organu zamykającego 20, wtyk złącza bez obecności ciśnienia, może być wyciągnięty z gniazda 1 złącza, a więc zgodnie z rysunkiem do góry. Przez zastosowanie w złączu zespołu wtyk-gniazdo wykonanego według wynalazku, uzyskuje się to, że odblokowanie takiego złącza z przechylnym organem zamykającym, przy określonym przekroju poprzecznym przepływu, może być przeprowadzone przy wykorzystaniu znacznie mniejszej siły niż dotychczas.

Wariant złącza stykowego według wynalazku, z wychylnym organem zamykającym, przedstawiony jest na fig. 4. Gniazdo 1 złącza umieszczone jest w jednoczęściowym organie zamykającym 20, który osadzony jest w obudowie 21 złącza. Za pomocą wtyku, organ zamykający 2θ, poprzez jego przechylenie można wprowadzić w położenie otwarcia, wyrównywania ciśnienia lub w położenie zamknięcia 27. W każdym z tych położeń 27 wychylona pozycja organu zamykającego 20 może być zabezpieczona. Poprzez naciśnięcie przycisku na obudowie 21, organ zamykający może być odblokowany i wychylony w odpowiednie dla rozłączenia położenia W tym celu, znajdujący się pod działaniem sprężyny trzpień 28, przechodzi przez obudowę 21 w kierunku promieniowym w odniesieniu do wychylnego organu zamykającego 20. Ten trzpień ma pogrubiony koniec 32 na kształt jaskółczego ogona, który przy wychylaniu organu zamykającego 20, przebiega w rowku 29 odpowiadającym przekrojowi poprzecznemu zgrubienia 32 i przebiegającym na części obwodu organu zamykającego 20. W miejscach blokady 27, rowek 29 posiada w organie zamykającym 20, w kierunku promieniowym względem organu zamykającego 20, wybranie 31, w które wchodzi pogrubiony koniec 32 trzpienia 28. Gdy organ zamykający zostanie odchylony w jedno z położeń blokujących 27, to pogrubiony koniec 32 trzpienia 28, pod wpływem sprężyny, wchodzi kształtowo w wybranie 31. W ten sposób organ zamykający 20 jest ustalony i odpowiednio przez naciśnięcie trzpienia 28 w kierunku organu zamykającego 20, może być z tego położenia odchylony.

171 597

Ο

171 597

171 597

FIG. 4

171 597

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1 Złącze wtykowe do przewodów ciśnieniowych, zawierające wtyk i gniazdo, znamienne tym, że gniazdo (1) złącza posiada dwa współosiowe przelotowe otwory (3, 4) o różnych średnicach, przy czym mniejszy otwór (4) wykonany jest w czopie (6) otoczonym pierścieniowym rowkiem (5), którego zewnętrzna ścianka jest jednocześnie ścianką otworu o większej średnicy (3), a rowek (5) stanowi właściwe szczelne gniazdo dla wtyku złącza (2).
2. 2. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że otoczony przez pierścieniowy rowek (5), czop (6), swoją gładką powierzchnię zewnętrzną tworzy powierzchnię uszczelniającą (7), a we wnętrzu (8) wtyku (2) złącza, znajduje się element uszczelniający (9).
3. 3. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że na zewnętrznej ścianie (7) czopu (6) otoczonego przez pierścieniowy rowek (5) znajduje się kołowy rowek (13), w którym osadzony jest element uszczelniający (10), a wewnętrzna strona (8) wtyku (2) tworzy gładką powierzchnię uszczelniającą.
4. 4. Złącze według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że elementy uszczelniające (9, 10) są kształtkami osadzonymi w odpowiednich kołowych rowkach (12,13).
5. 5. Złącze wtykowe do przewodów ciśnieniowych zawierające wtyk i gniazdo, znamienne tym, że' gniazdo (1) umieszczone jest wewnątrz organu zamykającego (20), przy czym organ (20) osadzony jest szczelnie w obudowie (21), a gniazdo złącza posiada dwa współosiowe przelotowe otwory (3, 4) o różnych średnicach, przy czym mniejszy otwór (4) wykonany jest w czopie (6) otoczonym pierścieniowym rowkiem (5), którego zewnętrzna ścianka jest jednocześnie ścianką otworu o większej średnicy (3), a rowek (5) stanowi właściwe szczelne gniazdo dla wtyku złącza (2).
6. 6. Złącze według zastrz. 5, znamienne tym, że gniazdo (1) złącza stanowi jedną część z organem zamykającym (20).
7. 7. Złącze według zastrz. 5, znamienne tym, ze wychylny organ zamykający (20) blokowany jest w jednym lub wielu wychylnych położeniach, za pomocą sprężyny, przy czym trzpień (28) przechodzi przez obudowę (21), promieniowo względem organu zamykającego (20), a swym końcem (32) pogrubionym na kształt jaskółczego ogona, dopasowany jest kształtowo, w odpowiednim rowku (29) znajdującym się na części obwodu w organie zamykającym (20), który w miejscach blokowania (27) posiada wybrania (31), usytuowane promieniowo względem organu zamykającego (20), które współpracują ze zgrubieniami (32), pod działaniem sprężyny.
8. 8. Złącze według zastrz. 5 albo 6, znamienne tym, że organ zamykający (20) jest cylindryczny i zabezpieczony w obudowie (21) w kierunku osiowym, przez nitokołek (22), który poprzez obudowę (21) wchodzi w kołowy rowek (23) znajdujący się w organie zamykającym (20).
9. 9. Złącze według zastrz. 5 albo 7, znamienne tym, że organ zamykający (20) blokowany jest w jednym lub wielu położeniach, za pomocą trzpienia (28), który poprzez obudowę (21) wchodzi w otwór (30) w organie zamykającym (20).
10. 10 Złącze według zastrz. 5, znamienne tym, że w gnieździe (1) ma ujście co najmniej jeden otwór wyrównawczy (19) prowadzący z zewnątrz do pierścieniowego rowka (5)

    Wynalazek dotyczy złącza wtykowego do przewodów ciśnieniowych, przez które między innymi przepływają sprężone oraz nie sprężone ośrodki płynne.

    171 597

    Zwykłe liniowe złącza do przewodów ciśnieniowych składają się na ogół z wtyku złącza i gniazda złącza oraz mechanizmu z blokadą, który utrzymuje razem gniazdo i wtyk, a także z urządzenia zamykającego, które uniemożliwia wypływanie względnie wyciekanie ośrodka będącego pod ciśnieniem, przy rozłączonym złączu W celu utworzenia przewodzącego połączenia, najczęściej wtyk złącza zostaje wprowadzony do gniazda złącza i za pomocą układu blokującego wtyk utrzymywany jest w gmeździe. Przy wprowadzaniu wtyku do gniazda, działanie blokujące w złączu zostaje zlikwidowane i ośrodek może przepływać przez złącze. Gdy złącze zostanie rozłączone, to przerwany zostaje również przepływ. Zarówno przy załączaniu i blokowaniu jak i przy wyłączaniu blokady i rozłączaniu, w tego rodzaju złączach wtyk musi być dociśnięty do gniazda. Konieczna przy tym siiła zależy od wewnętrznego ciśnienia w przewodzie ciśnieniowym i od czynnej powierzchni przekroju poprzecznego złącza. Czynna powierzchnia przekroju poprzecznego składa się z zewnętrznej powierzchni przekroju poprzecznego wtyku względnie gniazda oraz z pierścieniowej powierzchni przekroju poprzecznego materiału, z którego wykonany jest wtyk, względnie gniazdo, na które to powierzchnie działa będący pod ciśnieniem ośrodek, przy rozłączaniu urządzenia zamykającego znajdującego się w złączu. Aby wprowadzić wtyk do gniazda i zablokować go lub na odwrót, aby rozłączyć wtyk z jego zaryglowanego w gnieździe położenia, przy wysokich ciśnieniach konieczne są znaczne siły. Przebieg łączenia względnie rozłączania, ze względu na duży nakład siły, nie może być najczęściej dokonywany jedną ręką, gdyż jednocześnie wtyk musi być dociskany do gniazda i musi być uruchomiony mechanizm blokujący.

    W przeciwieństwie do złączy liniowych, w złączach uchylnych, uchylny organ zamykający służy jako gniazdo, które w stanie rozłączonym blokuje jednocześnie przepływ Wtyk usytuowany pod kątem do przewodu, wprowadzany jest przy braku ciśnienia do organu zamykającego osadzonego wychylnie w obudowie złącza Po tym połączeniu przewód ciśnieniowy jest jeszcze zablokowany. Przez przechylenie wtyku złącza, a tym samym i organu zamykającego we wnętrzu obudowy złącza, zostaje on wprowadzony w położenie liniowe i przewodzące Gdy tylko wtyk uzyska liniowe położenie, organ zamykający zostaje zabezpieczony przed odchyleniem dzięki temu, ze wtyk pod działaniem ciśnienia panującego w przewodzie ciśnieniowym, zostaje cofnięty w gnieździe i przez to wciśnięty w wybranie znajdujące się w obudowie. W ten sposób złącze zostaje zablokowane. Przebieg łączenia może być przeprowadzony przy niewielkim nakładzie sił, gdyż pokonane muszą być tylko siły tarcia działające na organ zamykający podczas wychylania. Natomiast rozłączanie wymaga stosunkowo dużej siły. Dla odblokowania wychylnego organu zamykającego należy najpierw wtyk wycisnąć z wybrania w obudowie złącza, w kierunku do gniazda. Konieczna do tego siła zależy od ciśnienia panującego w przewodzie i może być znaczna. Podczas kolejnej operacji odchylania, organ zamykający złącza, przyjmuje położenie zamykające przepływ i usytuowany jest wtedy w obudowie złącza ponad otworem wyrównawczym. W tym wychylonym położeniu, pomiędzy wnętrzem rozłączanego wtyku i otoczeniem zachodzi wyrównanie ciśnienia. Następnie organ zamykający zostaje odchylony dalej tak, że ostatecznie wtyk może być usunięty z gniazda. W obu wyżej wspomnianych rodzajach złączy, mianowicie w złączu liniowym oraz w złączu z wychylnym organem zamykającym, uszczelka znajduje się pomiędzy gniazdem złącza i wtykiem złącza, lub też w gnieździe, a zewnętrzna strona wtyku tworzy powierzchnię uszczelniającą, albo też wewnętrzna strona gniazda tworzy powierzchnię uszczelniającą, a uszczelka znajduje się na zewnętrznej stronie wtyku. Takie wykonania mają tę wadę, że powierzchnia uszczelniająca lub uszczelka złącza, mogą być łatwo uszkodzone, gdyż skierowane są na zewnątrz. W praktycznym zastosowaniu wtyk złącza zamontowany jest najczęściej na swobodnym końcu węża. Gdy jest on podłączony, to jego powierzchnia uszczelniająca ulega uszkodzeniom i szybko się brudzi. Leżące swobodnie na ziemi wtyki mogą być uszkadzane na powierzchniach uszczelniających przez przejeżdżające pojazdy, lub przy przeciąganiu węża po ziemi, albo przez inne oddziaływania. Prowadzi to do szybkiego zużywania się i ścierania części złącza. Przy uszkodzeniu powierzchni uszczelniającej lub uszczelki, złącze staje się nieszczelne, a uszkodzona część złącza musi być wymieniona.

    171 597